(共24张PPT)
第1节 光的直线传播
八年级
初中物理
第四章 光现象
1.能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。
3.记住光在真空中的传播速度。
4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，明白实验是研究物理问题的重要方法。
学习目标
像太阳、萤火虫、水母等，所有这些能够发光的物体都叫做光源。
光源可以大致分为两类：
1.天然光源：太阳及其它恒星、水母、灯笼鱼、斧头鱼、萤火虫等。
2.人造光源：篝火、点燃的蜡烛、手电筒、霓虹灯、LED灯等。
月亮、镜子、钻石是光源吗？
月亮、镜子、钻石自身不能发光，所以不属于光源。我们却能看到它，因为它能反射光，光再进入我们的眼睛， 所以就看到了。
光的直线传播
知识点一
在有雾的天气，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，光在空气中是沿直线传播的。
如图甲所示，向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。
如图乙所示，用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光在玻璃中的传播径迹。
演示 光在水和玻璃中的传播
甲 光在水中的传播
乙 光在玻璃中的传播
实验表明，光在水、玻璃中也是沿直线传播的。空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质，光在同种均匀介质中沿直线传播。
理解“光在同种均匀介质中沿直线传播”，应注意光沿直线传播时，“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可，必须同时满足。
光沿直线传播的条件：同种均匀介质
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光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。
传播路径
传播方向
光线
注意：光线实际并不存在，是人为建立的物理模型。实际存在的是光，而不是光线。
与光沿直线传播有关的现象
光沿直线传播，当光射到不透明物体上时，在物体的后面便会留下一片光射不到的区域，就形成了影子。
1.影子的形成
2.日食和月食的形成
当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了部分射向地球的太阳光。
①日食的形成
②月食的形成
当月球运行到太阳和地球的另一侧时，由于光沿直线传播，地球就挡住了部分射向月球的太阳光。
如图所示，用一个带有小孔的板挡在光屏与烛焰之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫做小孔成像。如果前后移动中间的板，光屏上像的大小也会随之发生变化。
3.小孔成像
小孔成像的特点：成的是倒立的实像（左右也颠倒），像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关。
小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度。小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相似的光斑。
在树荫下，地面上的一些圆形光斑就是太阳通过树叶间隙而成的像。
小孔成像：像的大小跟物体到小孔的距离（ s1 ）和小孔到光屏的距离（s2）有关。若s1>s2，所成的像是缩小的；若s1=s2，所成的像是等大的；若s1小孔成像现象说明光在均匀介质中是沿直线传播的。
s2
s1
1.由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出现偏差。
光的直线传播的应用
2.射击瞄准：“三点一线”才能射得准，即枪上的缺口、准星和射击目标（瞄准点）要在一条直线上。
3.军训站队时以列排直
光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的传播速度最快，光在介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。
在通常情况下，真空中的光速可以近似取为：c=3×108 m/s=3×105 km/s
光的传播速度
知识点二
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
3×108 m/s
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
光在不同介质中的传播速度
光在一年时间里传播的距离叫做1光年，这个距离约等于9.46×1012千米。天文学上常用光年来计量天体之间的距离。所以光年是长度单位。
课堂小结
随堂练习
1.夏夜，溧阳萤火虫生态园内，月光皎洁，草丛里飞舞着亮莹莹的萤火虫，颇有“含明终不息，夜月空徘徊”的意境。此情景中（ ）
A．月亮不是光源，萤火虫是光源
B．月亮不是光源，萤火虫不是光源
C．月亮是光源，萤火虫是光源
D．月亮是光源，萤火虫不是光源
A
2.关于光的传播，下列说法中正确的是（ ）
A．光在玻璃中不是沿直线传播的
B．光只在空气中才沿直线传播
C．光在任何情况下都沿直线传播
D．光在同一种均匀物质里沿直线传播
D
3.下图为“日全食”时太阳、地球、月球的位置示意图，图中的A处是 球，B处 是 球。
太阳
A
B
地
月
4．太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？
解：根据v=s/t的变形式s=vt得，太阳到地球的距离s=v1t1=
3×108 m/s×8×60s=1.44×1011 m=1.44× 108 km。
根据v=s/t的变形式t=s/v得，这辆赛车跑完这段路程所需的时间 t2=s/v2= 1.44×108 km/500 km/h=2.88×105h。课题 第四章 第1节 光的直线传播 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.了解光源，知道光源可分为自然光源和人造光源。2.通过演示实验和小组探究实验，准确得出光在同种均匀介质中沿直线传播，并会用光线来描述光。3.通过小组讨论以及动手实验，加深对光沿直线传播的理解，并能熟练运用所学知识解释生活现象。4.通过小组合作，探究得出小孔成像的特点，并能用自己的话说出小孔成像的特点。
教学重点、教学难点 重点：光的直线传播。难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。
教学方法 本节课通过实验探究,使学生知道光在同种均匀介质中沿直线传播。通过对各种光现象的介绍，让学生初步学习怎样从观察到的具体事例(生活或自然现象)中发现问题,并能用恰当的语言表达这些问题;知道影子形成的原因。教学中设置三个“学生实验”,让学生更直观地观察到光在透明的气体、液体、固体中的传播径迹,知道光是沿直线传播的。为突破难点“光的直线传播的应用”,在教学中设置一个探究活动,让学生亲身体验如何能通过两个小孔看到物体,从而知道站队、射击瞄准等都是类似的现象;亲身体验小孔成像是怎样形成的,加深学生对光沿直线传播及应用的理解和掌握。
教学准备 激光笔、喷雾器、浓糖水、玻璃棒、手电筒、带狭缝的屏、白屏、带有小孔的硬纸板、蜡烛、火柴、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入利用多媒体课件播放：美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光。 同学们欣赏了美丽的城市夜景、绚丽多彩的极光，正是有了这色彩斑斓的光，世界才被打扮得如此美丽，如此迷人。对于光，同学们想知道些什么呢？今天我们先来学习《光的直线传播》。 二、讲授新课知识点一 光的直线传播1．光源提问：同学们，刚才我们看到了美丽的城市夜景，那么，这些把城市点缀得如此美丽的光是从哪儿来的呢？结合课本中的图，阅读课本。然后讨论交流。点评：光是光源发射出来的。提问：除了课本上举的例子，你还知道哪些物体能够发光呢？太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗？点评：月亮、反光的镜子是不能够发光的，星星中也只有恒星能够发光，行星和卫星是不发光的。我们把这些能够发光的物体叫光源。像太阳、萤火虫、水母这类能够自行发光的物体，叫天然光源；像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体，叫人造光源。2.光的直线传播活动一：探究光在同种均匀介质中的传播路径演示实验1：用空气清新剂喷雾，激光笔照射，让学生观察光在空气中传播的现象。引导学生总结得出结论：光在空气中沿直线传播。问题：光在空气中沿直线传播，那在其他介质中是否也是这样呢？活动二：探究光在同种不均匀介质中的传播路径演示实验2：利用针管向清水底部注射浓糖水演示光在不均匀介质中的传播路径。再用玻璃棒搅拌均匀，观察现象。（提醒学生仔细观察实验现象）引导学生总结得出结论：如果介质不均匀，光的传播路径会发生弯曲。光只有在同种均匀介质中才会沿直线传播。活动三：引出光线的概念我们知道光在同种均匀介质中沿直线传播，那我们怎么描述它呢？（1）光线：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。（2）光线画法：（3）物理方法：模型法（不是真实存在的）。3.光的直线传播的应用活动1：教师设计情景或演示实验由学生来解释现象产生的原因。如手影的游戏、激光器的准直等，最后老师简介日食、月食。 日食 月食活动2：小组合作，利用手中的实验器材（老师提前制作好）完成小孔成像的实验探究，尝试解决以下问题：（1）要想让薄膜上的像变大，应该如何操作（物距和像距的位置关系）（2）用纸板遮住一半的小孔，观察像是否是完整的？还观察到什么现象？（3）跟其他小组做对比，薄膜上所成像的形状与小孔的形状有关系吗？准备工作：（1）在实验前先跟同学们做一遍演示实验，介绍物距和像距，知道薄膜上的像是真实存在的。（2）实验前对每个小组的器材做以下调整：将每个小组的小孔弄成不同的形状。知识点二 光的传播速度问题：同学们快速阅读课本，读完之后能告诉老师为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声？说明：光的传播速度比声速大。光在真空或空气中的传播速度是3×108 m/s，在水中的传播速度约为在真空中的3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。即光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气>v水>v玻璃。扩展：光速是很大的。如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。光年：光在一年内通过的路程。光年是一个长度单位而不是时间或速度的单位。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第1节 光的直线传播一、光的直线传播1.光源概念：能够发光的物体，称为光源。2.探究光的直线传播的条件条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。光线：用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。3.光的直线传播的应用光的直线传播现象：影、激光准直、日食、月食、小孔成像。小孔成像的成像特点：倒立的实像。二、光的传播速度光速：c=3×108 m/s。
教学设计反思 本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律，让学生掌握科学探究的基本环节，即“提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──得出结论──交流与评估”的科学研究方法。培养学生的创新能力，给学生提供大量器材，适当的时间，让他们自己设计实验，选择器材，经历实验过程，并在其中思考、交流、动手、探索、感悟。从中会发现一些非常有创意的方法。学生对光的直线传播已经积累了许多的生活经验，比如从手电筒的光，汽车车灯的光，阳光照射过树林等。为加深学生的这种认识，课前要求每个学生利用易拉罐或薯片筒做一个小孔照相机。这样可以激发学生的兴趣，让他们自己动手动脑，经历制作过程，充分挖掘学生的创新潜能。让学进行手影游戏，活跃课堂气氛，是学生对光的直线传播有更深刻的认识。
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