4.1光的传播--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（50页PPT）

(共50张PPT)
4.1光的传播
第4章 光的世界
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
4.1 光的传播
学习目标
知道光源的概念，能区分自然光源和人造光源，列举生活中常见的光源。
理解光在同种均匀介质中沿直线传播，能举例说明光的直线传播现象。
知道光在真空中的传播速度，了解光在不同介质中的传播速度不同。
了解光的直线传播在生活和生产中的应用，如影子的形成、日食和月食、小孔成像等。
通过实验探究光的传播特点，培养观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。
感受光的传播现象在生活中的广泛存在，激发对光学知识的探究兴趣。
情境导入
展示一组图片：漆黑夜晚中的路灯、太阳照耀下的森林、手电筒发出的光束、舞台上的激光束等。
提问：这些图片中都有什么共同的现象？我们为什么能看到这些物体？引导学生思考光的存在和传播。
引出主题：我们能看到物体，是因为有光进入我们的眼睛。那么，光是什么？它是如何传播的？本节课我们就来学习光的传播。
光源
定义：能够自行发光的物体叫做光源。
分类：
自然光源：自然界中本身就能发光的物体。例如，太阳、萤火虫、发光水母等。太阳是最重要的自然光源，它给地球带来了光和热。
人造光源：人类制造出来的能够发光的物体。例如，电灯、蜡烛、手电筒、霓虹灯等。随着科技的发展，人造光源的种类越来越多，功能也越来越强大。
注意：月亮、镜子等物体本身不能发光，它们是反射其他物体的光，所以不是光源。
光的传播方式
实验探究：
实验 1：在暗室中，用激光笔照射空气，观察到激光束是沿直线传播的。
实验 2：在盛有水的玻璃槽中滴入几滴牛奶，搅拌均匀，用激光笔照射，观察到水中的激光束也是沿直线传播的。
实验 3：用激光笔照射玻璃砖，观察到激光束在玻璃砖中沿直线传播。
实验 4：在实验 2 的基础上，在水中斜插入一块玻璃砖，观察到激光束在空气和水的界面、水和玻璃砖的界面发生了偏折。
结论：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。如果介质不均匀，或者光从一种介质进入另一种介质，光的传播方向可能会发生改变。
光线：为了形象地描述光的传播路径和方向，物理学中引入了 “光线” 的概念。光线是用一条带箭头的直线表示的，箭头表示光的传播方向，直线表示光的传播路径。光线是一种理想化的模型，实际并不存在。
光的传播速度
光在真空中的传播速度：光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，其大小约为\(3\times10^{8}m/s\)，用符号\(c\)表示，即\(c = 3\times10^{8}m/s\)。
光在不同介质中的传播速度：光在不同介质中的传播速度不同。光在空气中的传播速度略小于在真空中的传播速度，约为\(3\times10^{8}m/s\)，通常可以近似认为与真空中的速度相等；光在水中的传播速度约为真空中的\(\frac{3}{4}\)；光在玻璃中的传播速度约为真空中的\(\frac{2}{3}\)。
与声速的对比：光的传播速度远大于声音的传播速度。例如，打雷时，我们先看到闪电，后听到雷声，就是因为光的传播速度比声音快得多。
光的直线传播的应用
影子的形成：
原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，当光照射到不透明的物体上时，物体后面的区域因为光被挡住，无法有光到达，从而形成了黑暗的区域，这就是影子。
实例：白天阳光下物体的影子、夜晚灯光下人的影子等。影子的大小和形状会随着光源位置、物体位置和形状的变化而变化。
日食和月食：
日食：当月球运行到太阳和地球之间，并且三者在同一直线上时，月球会挡住太阳射向地球的光，在地球上处于月球影子区域的人，就会看到日食。日食分为日全食、日偏食和日环食。
月食：当地球运行到太阳和月球之间，并且三者在同一直线上时，地球会挡住太阳射向月球的光，月球处于地球的影子中，就会发生月食。月食分为月全食和月偏食。
小孔成像：
实验：在一个不透明的硬纸板上扎一个很小的孔，在纸板的一侧放一支点燃的蜡烛，另一侧放一个光屏（如白色纸板），观察光屏上的像。
现象：光屏上会出现蜡烛倒立的实像，像的大小与蜡烛到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关。蜡烛离小孔越近、光屏离小孔越远，像越大；反之，像越小。
原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，蜡烛火焰上部的光通过小孔后射到光屏的下部，火焰下部的光通过小孔后射到光屏的上部，从而形成倒立的像。
实例：古代的 “针孔相机” 就是利用小孔成像的原理制成的。
其他应用：
激光准直：利用光的直线传播特性，用激光束引导掘进机挖掘隧道，保证隧道挖掘方向的准确性。
射击瞄准：射击时，瞄准器、准星和目标三点成一线，利用了光的直线传播，使子弹能准确射中目标。
站队看齐：同学们站队时，前面的同学挡住了后面同学的视线，队伍就站齐了，这也是利用了光的直线传播。
课堂活动：探究小孔成像的特点
实验器材：硬纸板（带小孔）、蜡烛、光屏（白色纸板）、火柴、支架等。
实验步骤：
将带小孔的硬纸板固定在支架上，作为小孔屏。
点燃蜡烛，将其放在小孔屏的一侧，调整蜡烛、小孔屏和光屏的位置，使它们在同一直线上。
观察光屏上蜡烛的像的正倒、大小和清晰程度。
改变蜡烛到小孔的距离，保持小孔到光屏的距离不变，观察像的大小变化。
保持蜡烛到小孔的距离不变，改变小孔到光屏的距离，观察像的大小变化。
换用不同形状的小孔（如圆形、方形、三角形），观察像的形状是否改变。
实验结论：
小孔成像所成的像是倒立的实像。
像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关：物体离小孔越近、光屏离小孔越远，像越大；反之，像越小。
像的形状与小孔的形状无关，只与物体的形状有关。
随堂练习
下列物体中，属于光源的是（ ）
A. 月亮
B. 闪闪发光的钻石
C. 点燃的蜡烛
D. 平静的湖面
光在______中沿直线传播，光在真空中的传播速度是______m/s。
下列现象中，利用光的直线传播的是（ ）
A. 用镜子整理发型
B. 用放大镜看字
C. 射击时瞄准
D. 雨后出现彩虹
解释现象：夏天，在阳光照射下，浓密的树荫下会出现许多圆形的光斑，这是为什么？
发生日食时，______位于太阳和地球之间；发生月食时，______位于太阳和月球之间。
答案
C
同种均匀介质；\(3\times10^{8}\)
C
这是小孔成像现象。太阳是光源，浓密的树叶间的缝隙相当于小孔，地面相当于光屏，太阳光通过树叶间的小孔在地面上形成了太阳倒立的实像，所以我们看到许多圆形的光斑。
月球；地球
总结
能够自行发光的物体叫光源，分为自然光源和人造光源，月亮等本身不发光的物体不是光源。
光在同种均匀介质中沿直线传播，我们用带箭头的直线表示光线来描述光的传播。
光在真空中的传播速度约为\(3\times10^{8}m/s\)，在不同介质中传播速度不同，且远大于声速。
光的直线传播产生了许多现象，如影子的形成、日食和月食、小孔成像等，这些现象在生活和生产中有广泛应用。
通过实验探究，我们加深了对光的传播特点的理解，培养了科学探究能力。
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课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.光源
能自行发光的物体叫作光源，如太阳、电灯、萤火虫、
水母、蜡烛、手电筒、 灯等.
教材深挖
光源的判断
判断物体是不是光源的关键是看物体能否自行发光.有些
物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他物体发出
的光，所以这些物体不是光源，如镜子、月亮、宝石、
放映电影时的银幕等.
典例1 下列物体中属于光源的是( )
C
A.洁白的雪 B.璀璨的宝石
C.昏暗的烛焰 D.明亮的镜子
[解析] 洁白的雪、璀璨的宝石、明亮的镜子均不能自行
发光，看起来亮是因为它们反射了其他物体发出的光；
昏暗的烛光是由烛焰自身发出的，所以烛焰是光源.
2.光是怎样传播的
（1）光传播的介质
光可以在空气、水、玻璃等透明物质中传播,这些物质叫
作光传播的介质.
（2）现象探究：光总是沿直线传播吗
现 象 _______________________________________ 光斜射到镜面 上，光的传播方向发生改变 _______________________________________ 光由空气斜射向玻璃砖，在界面处发生偏转 _______________________________________
一束激光射进不
均匀的糖水，传
播方向变弯曲了
分 析 光束射到镜面前 和被镜面反射后, 传播径迹都是直 线 光束在空气和 玻璃中的传播 径迹都是直线 光束在不均匀的
糖水中的传播径
迹是曲线
总 结 光在同种介质中不一定沿直线传播 大量实验说明：光在同种均匀介质中沿直线传播.
3.光线
（1）定义：为表示光的传播情况，我们通常用一条带箭
头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫作光线.
（2）画法：光线要用实线画出，箭头表示光的传播方向，
且一般画在直线的中间位置.
4.研究小孔成像现象
（1）情境演示：在空罐底部的中间开一个小孔，再在空
罐口上蒙上一片半透明的塑料薄膜，将小孔正对烛焰，
就能在薄膜上看到烛焰倒立的像.将空罐靠近烛焰，薄膜
上的像变大；将空罐远离烛焰，薄膜上的像变小，这就
是小孔成像现象.
（2）原理分析：小孔成像是由于光沿直线传播形成的.如
图所示，由于光的直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔
后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就
射到了光屏的上部.这样,光屏上就形成了烛焰倒立的像.
特别提醒
对小孔成像的理解
1.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.
2.小孔逐渐变大时，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.
教材深挖
1.小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔的形
状无关.
2.小孔成像时,满足比例关系 ，所以像和物的大小
关系与它们和小孔的距离有关，像可能大于物，可能等
于物，也可能小于物.
辨析比较
影子和小孔成像的异同
光在传播过程中，遇到不透明的物体，会在物体后面形
成一个光不能到达的区域，即物体的影子.影子和小孔成
像原理相同但又有不同的地方.
现象 相同点 不同点
影子 形成原 因都是 光沿直 线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形状
不一定和物体的形状相同，而且影子是
暗的
小孔 成像 通过小孔所成的像是光实际照射到的区
域，像的形状和物体的形状相同，而且
像是亮的
5.光的直线传播的应用
情境 应用
______________________________________ 激光准直：激光水平仪在建筑中能很方便地画出铅垂线和水平线
队列排齐：排纵队时，如果只能看到自己前面同学的脑袋，基本上看不见前面其他同学的脑袋，就是跟前面同学在一条直线上
情境 应用
____________________________________ 直线种树：让第一棵树挡住第二棵树，如果后面的树也被挡住，那么所有的树就都在一条直线上
____________________________________ 木工瞄直：用木材的两个端点确定一条直线，顺线望去，检查两点间的凹凸情况，就能判断木材的边是否平直
6.光传播能量和信息
光传播 能量 _______________________________________ 阳光下，太阳灶能把纸张点燃，也能把水烧开 _______________________________________
激光能切割金属，也能在钢板上打孔
光传播 信息 ________________________________________ 通过光纤传递的图 像信息,医生能看到 病人体内的病灶 _______________________________________
红绿灯是控制交通的信号.
若你想直行,红灯告诉你:
停;若想右转弯,绿灯说:行
典例2 如图所示,小明想通过、 两张纸
片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个
小孔和人眼调到__________上,这样操作
同一直线
光沿直线传播
倒立
的依据是______________.操作过程中,他还在 纸片上看
到了一个烛焰的像,这个像是______（选填“正立”或“倒
立”）的.
[解析] 小明想通过、 两张纸片上的小孔看见烛焰,应将
烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上.烛焰发出的光经
纸片的小孔到达纸片时,会在 纸片上成倒立的实像.
1.光在真空中的传播速度（不同介质中，光速不同）
与声音不同，光可以在真空中传播，且在真空中的传播
速度最大，真空中的光速在物理学中用 表示，
.通常真空中的光速可以近似取
.
2.光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度非常接近光在真空中的传播速度 ，
可以近似为.光在水中的传播速度约为 ，在
玻璃中的传播速度约为 .
辨析比较
现象 传播介质 不同介质传播速度比较
光的 传播 透明物质 和真空
声的 传播 固体、液 体、气体
典例3 [ 西安期中] “祝融号”成功登陆火星，首次留下了
中国印记.太阳光到达火星大约需要 ,由此可计算出
火星和太阳之间的距离约为___________ ；人们将光
在真空中传播一年所经过的距离称为1光年，因此光年是
_____（填物理量的单位）.（真空中光速取 ）
长度
[解析] 火星和太阳之间的距离约为
；
光年是指光在真空中传播一年通过的距离，故光年是长度单位.
知识点1 光源
1. [航天科技]晴朗的夜空下，小明观察到中国空间站飞过他
的头顶。外表不能发光的空间站通过反射太阳光被小明观
察到，表明夜空中的空间站 (填“是”或“不
是”)光源，为了看清楚空间站，小明应选择较 (填
“亮”或“暗”)的夜空。
不是　
亮　
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知识点2 光是怎样传播的
2. [2024·威海月考]关于光线的说法，正确的是(　C　)
A. 光线是实际存在的
B. 光线就是很细的线
C. 人们用一条带箭头的实线表示光线，用到了理想模型法
D. 光线可以用实线，也可以用虚线
C
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3. 如图是研究光的传播规律的小实验：
(1)图甲中，为了显示激光在水中的传播路径，可以加入少量的 (填“牛奶”或“水”)。
牛奶　
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(2)要得出“光沿直线传播”在固体中也适用这一结论，可以做一个光在 中传播的实验。
A. 铁块 B. 玻璃砖 C. 木块
B　
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(3)图乙中，某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图乙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 。
在同种均匀介质中
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4. [古代典籍][2023·镇江]《墨经》中最早记载了小孔成像现
象，该现象由光的 形成。如图为书中绘制的
示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，室内的亮度应
较 。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的
大小将变 。
直线传播　
暗　
大　
(第4题)
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5. [2024·贵阳期中]小华站在夜晚的路灯下，在地面上观察到
了自己的影子，如图所示。请画出小华站在路灯下A点形
成影子的光路及此时影子的范围AB。
(第5题)
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知识点3 光传播能量和信息
6. [多选]下列能说明光可以传播能量的是(　AB　)
A. 阳光下，太阳灶可以把水烧开
B. 激光能在钢板上打孔
C. 通过光纤传递的图像，医生可以看到病人体内的病灶
D. 红灯停，绿灯行，交通安全伴我行
AB
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知识点4 光传播的速度
7. [2024·柳州期中]关于光速，下列说法正确的是(　D　)
A. 光速总是3.0×108 m/s
B. 光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变大
C. 光年是时间单位
D. 光在不同介质中的传播速度不同
D
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8. 激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等
方面。现在利用激光测距仪测量月、地之间的距离，已知
一束激光从地面射向月球，大约经过1.28 s到达月球，则
地球到月球的距离为 km。
【点拨】
　　地球到月球的距离s＝vt＝3×108 m/s×1.28 s＝
3.84×108 m＝3.84×105 km。
3.84×105　
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9. [2024·宣城期末]根据你的经验，下列图中情境与客观实际
相符的是(　C　)
C
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10. [2024·西安月考]下列关于日食和月食的说法中，正确的
是(　A　)
A. 日食发生时，月球位于太阳和地球之间
B. 月食发生时，月球位于地球和太阳之间
C. 发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形
成的亮斑是圆形的
D. 只有日食是由于光沿直线传播形成的
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【点拨】
　　当月球位于地球和太阳之间，这三个天体在一条直线或近似于一条直线上时，月球挡住了部分太阳光，在地球上的某一部分出现月球的影子，在这个区域里的人就可以观察到日食现象，A正确；
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当太阳、地球和月球处在一条直线或近似于一条直线上时，
处在中间的地球挡住了太阳照射到月球上的光，月球落在地
球的影子里，月球的亮度变暗，在地球上的人就观察到月食
现象，B错误；发生日环食时，月球挡住了中间的太阳光，
透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成亮斑的形状是圆环形，
C错误；日食和月食都是由于光沿直线传播形成的，D错误。
【答案】A
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11. [2024·无锡期末]如图所示，用自制的小孔成像装置观察
烛焰，有以下几种说法：
①薄膜上烛焰的像随着蜡烛下移而上移；
②薄膜上烛焰的像可能是放大的也可能是缩小的；
③保持小孔到烛焰的距离不变，向后拉动内筒，烛焰的
像变大；
④保持小孔到烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的
像更明亮。
这几种说法中正确的是(　A　)
A. ①②③④ B. ①③④
C. ①②③ D. ③④
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　　小孔成像是由光的直线传播形成的，薄膜上烛焰的像会随着蜡烛下移而上移，①正确；小孔到烛焰的距离大于小孔到薄膜的距离时，成缩小的像；小孔到烛焰的距离小于小孔到薄膜的距离时，成放大的像，故薄膜上烛焰的像可能是放大的，也可能是缩小的，②正确；保持小孔到烛焰的距离不变，向后拉动内筒，像距变大，烛焰的像变大，③正确；保持小孔到烛焰的距离不变，向前推动内筒，像变小，相同的光照在较小的面积上，成像更明亮，④正确。
【点拨】
【答案】A
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12. [课标素材题]如图所示是我国古代用来测量时间的仪
器——日晷，它是利用铜针被太阳照射时投在石盘上的
影子来计时的。这是利用光的 原理。正午
时分，影子的长度较 。当太阳由东向西移动时，
日晷上的影子顶端便 (填“由东向西”或
“由西向东”)移动。
直线传播　
短　
由西向东　
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13. [2024·保定期末]图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细
百叶窗光学技术，贴在手机屏幕上的效果如图乙，两侧
之所以看不清屏幕内容，其原理是光的 ；
此防窥膜贴在手机屏幕上， (填“能”或“不
能”)防止正上方的窥视；为了让防窥效果更好(可视范
围减小)，可以适当地 (填“增大”或“减小”)
超细百叶窗的间距。
直线传播　
不能　
减小　
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　　此防窥膜贴在手机屏幕上，由于屏幕正上方在可视范围内，所以不能防止正上方的窥视；为了让防窥效果更好，可以适当地减小超细百叶窗的间距，使可视范围减小。
【点拨】
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14. [2024·成都期末]大货车周围有很多视野盲区，我们
要尽量远离。如图所示是一辆大货车的车头，A点表
示货车司机的眼睛，B点表示挡风玻璃下边沿，请画
出一条关键光线找到车头正前方的视野盲区，并正确
标注光线方向。
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15. [2024·无锡期末]小明想估测小区内路灯的高度h，晚上沿
着路灯旁道路行走，第一次测得身高为1.8 m的小明，对
应的影子长为1 m；沿着影子方向匀速直线远离路灯行走
了4 m后，测得此时的影子长为2 m。
(1)已知小明匀速前进4 m，所用时间为5 s，则小明行走的速度大小为 m/s，影子头部顶端前进的速度大小为 m/s。
(2)小区内路灯的高度h为 m。
0.8　
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谢谢观看！