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导入新课
我们每天都会通过声和光接收大量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能发光吗？光的传播又有什么特点呢？
要研究光现象，首先要看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明。
光源
一
一、光源
能够发光的物体叫做光源，
我们身边都有哪些光源呢？
一、光源
光源
自然光源
人造光源
太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼、斧头鱼、闪电等。
发光二极管（LED）灯、蜡烛、火焰、发光的手电筒等。
思考：月亮是光源吗？
月亮本身不能发光，由于反射太阳光而显得明亮，这类物体不是光源。
光的传播
二
1. 探究光的传播
二、光的传播
树丛的光束
汽车前灯射出的光束
放映机射向银幕的光束
猜想：光是怎样传播的？你的依据是什么？
这些现象说明：
光在空气中是沿直线传播的。
1. 探究光的传播
二、光的传播
光在其它介质中又是怎么传播的呢？
请同学们利用桌子上的实验器材，尝试光在不同介质的中传播，以小组为单位设计实验，验证你们的猜想。
实验表明，光在水、玻璃等透明物质中也是沿直线传播的。
光在不同的介质中传播发生偏折
光在不均匀的介质中传播发生偏折
1. 探究光的传播
二、光的传播
光在同种均匀介质中沿直线传播。
结论
特别提醒
如果在不同介质中或者介质不均匀时，光的传播会发生偏折，因此光要沿直线传播"同种""均匀"缺一不可。
1. 探究光的传播
二、光的传播
2. 光线
二、光的直线传播
为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向。这样的直线叫作光线。
光线是理想模型，并不实际存在，但光是实际存在的。
强调：
点光源发出的光
平行光源发出的光
3. 光的直线传播的应用
二、光的直线传播
在开凿隧道时，工人可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。
激光准直
二、光的直线传播
射击瞄准
排队
瞄准时：缺口、准星、靶心三点要在一条直线上。
只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了。
通常情况下，太阳光通过树叶缝隙，在地上或墙上会形成圆形光斑。
有时候太阳光通过树叶缝隙，在地上或墙上会形成半圆形的光斑。
思考：这是什么原因呢？
二、光的直线传播
二、光的直线传播
4. 小孔成像
如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，并用橡皮筋固定。将小孔对着烛焰，观察烛焰在薄膜上所成的像；改变烛焰到小孔的距离，观察烛焰成像的情况；描述小孔成像的特点。
从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的？试着在图中画一画，也许能帮助你解释为什么能成这样的像。
二、光的直线传播
原理：
倒立的实像
与物体的形状有关，与孔的形状无关
光的直线传播
像的特点：
像的形状：
与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关
像的大小：
二、光的直线传播
日食、月食的形成
月亮挡住了太阳射向地球的光形成日食
地球挡住了太阳射向月球的光形成月食
日食
月食
5. 光的直线传播的现象
二、光的直线传播
影子的形成
光沿直线传播遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子。
人影
皮影戏
日晷
手影（形影不离）
光的传播速度
三
三、光的传播速度
打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪电，后听到雷声。
这表明，光比声音传播得快。
与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。
1. 光速
三、光的传播速度
光在真空中的传播速度
在物理学中光速用字母c表示。
光在真空中1 s能传播299792458 m，也就是说，真空中的光速c = 2.997 924 58×108m/s
在通常情况下，真空中的光速可以近似取c = 3×108m/s = 3×105km/s
光在其他介质中的传播速度
光在空气中的速度非常 c;
光在水中的速度约为 c;
在玻璃中的速度约为 c。
接近
v玻璃＜v水＜v空气＜v真空
v固＜v液＜v气＜v真空
2. 光和声音的传播
三、光的传播速度
声 光
声的传播需要介质
15℃空气中声速约340m/s
声不可以在真空中传播
v气＜v液＜v固
光的传播不需要介质
真空中光速近似3×108m/s
光可以在真空中传播
v固＜v液＜v气＜v真空
科学世界
四
四、科学世界
我们看到了古老的光
同学们听过牛郎织女的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了人们反抗封建礼教、追求幸福生活的美好愿望。
但是，神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗？这两颗星都是银河系中的恒星，它们之间的距离如果用千米表示，那可真是个“天文数字”，大得不得了。即便牛郎能以光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要16年！要想每年相会一次，那是不可能的。
宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达方便，天文学家使用了一个非常大的距离单位——光年，它等于光在真空中传播1年所经过的距离。这样说来，牛郎星和织女星的距离就是16光年。
离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星，它距离我们4.2光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是它在4.2年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。
四、科学世界
银河系是由超过 1 000 亿颗恒星组成的星系。在银河系之外，离我们最近的星系是大麦哲伦云，它距离我们约 16 万光年。想一想：今天人们看到的大麦哲伦云的光，是它什么时候发出的？那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段？
秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女星系。它是北半球可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离
约是250万光年。
光——宇宙的使者，不仅告诉我们宇宙的现在，还在告诉我们遥远的过去。
请回答以下问题：
1. “光年”是什么物理量的单位？
2. 牛郎星和织女星的距离是多少千米？
仙女星系
光年是长度单位。
课堂总结
五
五、课堂总结
定义：光在_______________中沿直线传播。
光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条_____________表示一束光传播的径迹和方向，这样的直线叫作光线。
_____光源:正在燃烧的篝火、蜡烛烛焰、LED灯等。
_____光源:太阳、发光的萤火虫、发光的水母等。
举例：
同种均匀介质
影子的形成、日食和月食、小孔成像等。
光年：______单位。 其值等于______________________。
真空中的光速c = ________m/s =_________km/s。
长度
光在水中的速度为____，在玻璃中的速度为____。
自身能够发光的物体叫作光源。
自然
人造
定义：物理学中光速用字母___表示。
3×108
3×105
c
光在1年内传播的距离
光源
定义：
分类
光的直线传播
带箭头的直线
光传播的速度
光的直线传播
练习与应用
六
1. 下列对光的传播说法，正确的是( )
A．光总是沿直线传播的
B．光只在真空中沿直线传播
C．光在同种均匀的介质中沿直线传播
D．以上都不对
C
课堂习题
2. 有关光线的说法，正确的是( )
A．光源发出的光叫光线；
B．光线是实际存在的直线；
C．光线是表示光传播的路径和方向的直线；
D．光线是光源发出的无数条线；
C
课堂习题
3. 下列物体：①太阳 ②萤火虫 ③水母 ④蜡烛 ⑤月亮 ⑥霓虹灯 ⑦发光的电灯。上述物体属于自然光源的是_____________ ，属于人造光源的是 _____________。
① ② ③
④ ⑥ ⑦
课堂习题
课堂习题
4．人沿着街道走向街灯，再从街灯下走远，则他的影子长短变化是( )
A．变长 B．先变长再变短
C．变短 D．先变短再变长
D
作 业
七
1. 基础性作业：完成课本P92页课后练习题；
2. 拓展性作业：
（1）录制一段手影戏；
（2）手工制作：完成课本P90页“想想做做”，并探究小孔成像的规律。
七、作业2025年度信息技术与课程融合优质课教学设计
课题：第四章 第1节 光的直线传播 学时 1
教学设计思路：依据义务教育《物理课程标准》及对学生核心素养的培养，本节课以问题为线索、以活动为框架，通过实验探究、演示实验等多种形式让学生参与其中。为学生提供多种不同透明物体，让学生尝试设计光在不同介质中的传播实验，引导学生经历概念建构和探究规律的完整过程，最终得到光的直线传播的条件是在同种均匀介质中，而并非大家普遍认为的光总是沿直线传播的。培养学生严谨的科学态度，促进学生科学思维能力和科学探究能力的发展。让学生运用知识解释生活中真实的物理问题，从中认识物理学与生活、社会、科技的联系和价值，树立正确的科学态度。
二、教学目标（一）物理观念1.理解光源的概念，能区分自然光源与人造光源；2.掌握光在同种均匀介质中沿直线传播的规律；3.知道光在真空中的传播速度。（二）科学思维1.通过实验观察光的传播路径，归纳总结光的直线传播规律；2.运用模型法建立“光线”的理想化模型，理解其意义；3.能用光的直线传播解释生活中的现象（如影子、日食、月食、小孔成像等）。（三）科学探究1.设计并完成探究光传播路径的实验（如激光笔在空气、水、果冻中的传播）；2.通过小孔成像实验，验证光的直线传播特性。（四）科学态度与责任1.感受物理与生活的紧密联系，激发探索光现象的兴趣；2.培养严谨的科学态度，尊重实验事实并乐于分享探究成果。
三、教学重点：光的直线传播规律及其应用。
四、教学难点：1．解释小孔成像的原理及光在同种非均匀介质中的传播现象；2．理解“光线”是理想化模型，而非真实存在的物质。
五、教学方法：演示法、谈论法、分组实验法
教学准备：教具：激光笔、喷瓶（装有水）、水槽（装有浓度不均匀的糖水）、自制小孔成像教具（ “F”型LED强光光源，形状可变、颜色不对称的彩色光源，小孔形状可变的转盘和可以改变像距的推拉式纸箱）。学生分组实验材料：激光笔、喷瓶（装有水）、盐水、洗手液、茶水、玻璃砖、果冻。
教学资源：课本、教师教学用书、教学设计、课件（文字、图片）等。
八、教学过程（一）课前导入师：我们每天都会通过声和光接收大量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能发光吗？光的传播又有什么特点呢？要研究光现象，首先要看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明。（二）新知探究 1.光源师：我们把能够发光的物体叫做光源，我们身边都有哪些光源呢？生：太阳、萤火虫、灯、手电筒等。师：这些光源给我们带来了光明，增添了生的气息，或是营造了欢快的氛围。其中像太阳、萤火虫还有水母、灯笼鱼、斧头鱼等是自然界本身就存在的光源，我们称之为自然光源；像灯、手电筒还有蜡烛、火焰等都是人为制造的光源，我们称之为人造光源。思考：月亮是光源吗？生：是/不是。师：你为什么这么认为？生：回答1：夜晚，能够看到明亮的月光，所以月亮是光源。 回答2：月亮本身不能发光，由于反射太阳光而显得明亮，所以不是光源。师：很棒，一个物体是否属于光源，关键看它自身是否能够发光。就像我们能够看到身边的同学一样，是因为他会发光吗？生：不是。师：那你为什么能看到他？生：是因为他反射了灯光（或太阳光）。师：所以，你身边的同学是光源吗？生：不是。师：那么月亮是光源吗？生：不是。师：那波光粼粼的湖面是光源吗？生：不是。师：对，同样的道理，它们都是通过反射光而被看到，本身都不会发光，都不是光源。2.光的传播提出问题：师：根据我们生活中观察到的现象，你觉得光是如何传播的？你的依据是什么？生：光是沿直线传播的。生1：手电筒打出的光束是直的。生2：……的光束也是直的。师：特别棒，这些同学很善于观察生活。我们发现，在有薄雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的；从汽车前灯射出的光束是直的；电影放映机射向银幕的光束也是直的。这些现象说明了什么呢？（课件展示对应图片）生：光是沿直线传播的。师：认真思考一下，这些现象都是光在什么物质中传播的情况？生：空气中。师：所以只能说明什么呢？生：光在空气中是沿直线传播的。师：非常棒！那请同学们观察老师手中的激光笔射出的激光在空气中是否沿直线传播。演示实验1：实验操作：打开激光笔，射向墙壁。实验现象：激光笔发出的光照到墙壁上形成一个光斑却看不到光传播的径迹。提出问题：我们无法看到激光在空气中传播的径迹怎么办？师：我们教室中有没有光在空气中传播呢？生：有。师：但是我们能看到光的传播径迹吗？生：不能。师：很多时候，光通过透明的物质传播时，我们无法观察到它的传播径迹，这个时候，我们可以怎样让它显现出来呢？（根据学生的反应，给出适当的提示，引导学生观察图片中的三个情景做出猜想）什么天气才能看到透过树丛的光束？生：有薄雾的天气。生：可以让光通过水雾显示出传播的径迹。师：是的，可以让光通过水雾、灰尘、烟等物质显示出传播的径迹。优化实验：打开激光笔，射向墙壁，同时沿着光传播的方向喷射水雾。实验现象：激光在空气中沿直线传播。（验证了“光在空气中是沿直线传播的”）进一步提问：师：光在其它介质中又是怎么传播的呢？师：请同学们利用桌子上的实验器材，尝试光在不同介质的中传播，以小组为单位设计实验，验证你们的猜想。学生分组实验：学生利用老师提供的学具：激光笔、喷瓶（装有水）、盐水、洗手液、茶水、玻璃砖、果冻等自主设计实验并探究光在不同介质的中传播情况。教师巡视学生实验情况，并给予适当的辅导、点拨，同时拍摄一些具有代表性的实验现象待学生分组实验后投屏，方便大家共同对实验现象进行分析总结。实验后的展示与分析：通过希沃白板“拍照上传”功能展示学生实验现象，学生举手起立分别描述展示图片中的实验现象并尝试总结实验结论。图片1：光在洗手液中沿直线传播。图片2：光在茶水中沿直线传播。实验结论：光在液体中是沿直线传播的。图片3：光在玻璃中沿直线传播。图片4：光在果冻中沿直线传播。实验结论：光在固体中是沿直线传播的。图片5：光从空气斜射向盐水中发生了偏折。实验结论：光在不同的介质中传播时可能会发生偏折。进一步提问：师：在同种介质中光一定沿直线传播吗？演示实验2：实验操作：打开激光笔，射向装有浓度分布不均匀的糖水。（关灯，在较暗的环境中进行实验）实验现象：激光在水槽最上方近似为清水中沿直线传播，而在下方不均匀的糖水中发生了偏折。（课件展示实验对比图片，引导学生得出实验结论）实验结论：光在不均匀的介质中传播时可能会发生偏折。师：谁能总结一下，光到底是怎样传播的呢？生X：光在同种均匀介质中沿直线传播。（让学生在课本中找到这段话并在下面画横线，同时进行板书：光的直线传播）师：强调一下，光的直线传播有没有条件？生：有。师：什么条件？生：在同种均匀介质中。（板书：1.条件：同种、均匀介质中）3.光线师：在后面的学习中，我们还要对光的传播进行更深入的研究，（将激光笔紧贴黑板，在黑板上呈现一条光束）像这样的一束光，我们可以引入一个模型来反应它的传播情况。用一条直线表示它的传播径迹(板书： )，这束激光射向什么方向呢？生：向右。师：我们可以用什么来表示光的传播方向呢？ 生：箭头。（板书： ）师：很好，像这样的一条带箭头的直线我们称之为光线。（板书：2.光线）点光源发出的光 平行光源发出的光师：前面我们说到，很多时候，光通过透明的物质传播时，我们无法观察到它的传播径迹，思考：这里存在光吗？（打开激光笔，射向墙壁）生：存在。师：那这里是否存在一条带箭头的直线呢？生：不存在。师：非常好，光线只是我们为了表示光的传播情况引入的一种理想模型，并不实际存在，但光是实际存在的。4.光的直线传播的应用师：光的直线传播在我们生活中有着很多的应用，比如课本90页中的这个例子：在开凿隧道时，工人可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。请同学说想一想，我们的生活中还有哪些光的直线传播的应用？生1：排队。生2：射击。生3：……5.光的直线传播的现象师：通常情况下，太阳光通过树叶缝隙，在地上或墙上会形成圆形光斑。有时候太阳光通过树叶缝隙，在地上或墙上会形成半圆形的光斑。思考：这是什么原因呢？（课件展示对比图片）师：带着这个问题我们先一起进行课本“想想做做”中的实验探究，大家思考：从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的？试着在图中画一画，也许能帮助你解释为什么能成这样的像。演示实验3：实验操作：步骤1：打开自制彩色光源，观察在光屏上成的像；步骤2：改变小孔的形状，观察像的形状是否发生变化；步骤3：改变光源的形状，观察像的形状是否发生变化；步骤4：改变孔到物体的距离、孔到光屏的距离，观察像的大小有着怎样的变化。（通过希沃白板“摄像功能”实时展示实验过程，使所有学生都能清楚地看到最佳视角下的实验过程,引导学生总结出小孔成像的特点）师：小孔成像的形状与什么因素有关？生：与物体的形状有关，与孔的形状无关。师：所成像的特点呢？生：成倒立的实像。师：成像的大小与什么因素有关？生：与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关。师：小孔成像的原理是什么？（课件展示图片）生：小孔成像的原理是光的直线传播。师：现在你明白为什么光透过不同形状的缝隙，在地上或墙上总会形成圆形的光斑了吗？生X：这些圆形光斑都是太阳通过小孔所成的像，像的形状与小孔，也就是树叶缝隙的形状无关。师：那么，第二张图片中的光斑为什么是月牙形呢？生：太阳变成了月牙形。师：这种现象叫做什么呢？生：日食。（课件展示图片）月亮挡住了太阳射向地球的光形成日食师：想一想，月食是什么在中间呢？形成原理又是什么呢？（课件展示图片）地球挡住了太阳射向月球的光形成月食师：有些区域之挡住了一部分光，所以形成偏食，我们看到的月牙形光斑就是发生了什么形成的？生：日偏食。师：这些都是光的直线传播的现象，我们身边还有哪些现象是光的直线传播造成的呢？一个大家都非常熟悉，每天都陪伴着我们的“朋友”是什么呢？生：影子。师：影子是怎么形成的呢？生：光沿直线传播遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子。师：人们利用影子做出非常有趣的手影，呈现故事的皮影戏，甚至古时人们就想到了利用影子制造出计量时间的日晷。（课件展示图片）6.光的的传播速度师：在风雨交加、电闪雷鸣的夜晚，你是先看到闪电还是先听到雷声呢？生：先看到闪电。师：打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪电，后听到雷声。这说明什么呢？生：光比声音传播得快。师：上一章我们学习了声的传播，知道声也可以在空气、水、玻璃中传播，但是声不能在真空中传播。那么光可以在真空中传播吗？有什么经验可以佐证你的猜想？生X：光可以在真空中传播，因为我们能看到太阳光，而太阳光是通过宇宙真空到达地球上的。师：与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。请同学们阅读课本91页内容，了解光的传播速度。在通常情况下，真空中的光速可以近似取c = 3×108 m/s = 3×105 km/s，光在空气中的速度非常接近c;光在水中的速度约为3/4c;在玻璃中的速度约为2/3c.（板书：3. 光速c = 3×108 m/s）师：我们一起来对比一下声和光的传播： （三）知识拓展师：通过阅读课本91、91页内容，思考：“光年”是什么物理量的单位？（学生自主阅读课文，思考并回答问题）生：光年是长度单位。（四）本课小结通过这节课的学习，你有什么收获？（五）随堂练习1.下列对光传播的说法，正确的是( C )A．光总是沿直线传播的B．光只在真空中沿直线传播C．光在同种均匀的介质中沿直线传播D．以上都不对2. 有关光线的说法，正确的是( C )A．光源发出的光叫光线B．光线是实际存在的直线C．光线是表示光传播的路径和方向的直线D．光线是光源发出的无数条线3. 下列物体：①太阳 ②萤火虫 ③水母 ④蜡烛 ⑤月亮 ⑥霓虹灯 ⑦发光的电灯。上述物体属于自然光源的是_____________ ，属于人造光源的是_____________。4. 人沿着街道走向街灯，再从街灯下走远，则他的影子长短变化是( D )A．变长B．先变长再变短 C．变短D．先变短再变长（六）课后作业1.基础性作业：完成课本P92页课后练习题；2.拓展性作业：（1）录制一段手影戏；手工制作：完成课本P90页“想想做做”，并探究小孔成像的规律。
九、板书设计 §4.1光的直线传播 条件：同种、均匀介质中光线： 光速：c = 3×108 m/s
④ ⑥ ⑦
① ② ③
