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极光
第三章
光现象
3.1光的传播
知识目标:
1.了解光源,知道光源大致分天然光源和人造光源.
2.知道光在真空中或同种均匀介质中沿直线传播,并能用来解释影子的形成、日食、月食等现象.
3.知道光在真空中的传播速度c=3×10
8
m/s
萤石
1、定义:物理学中,把能够发光的物体称为光源
2、光源的分类
天然光源:太阳、萤火虫、水母、电鳗等等
人造光源:开着的灯、点燃的蜡烛等等
一、光源
月亮是不是光源?
星星是不是光源?
——不是
——恒星是光源:如太阳
——行星不是光源
观察以下图片,猜猜看:光是如何传播的?
二、光是如何传播的?
观察与实验
实验一
用激光笔沿水平的桌面或课本照射,你会发现什么呢?用激光笔照射烟雾,注意观察。
实验二
用你手中的激光笔照射玻璃砖,观察光线在玻璃中的传播路径。
实验三
在水中加入一点墨水,用激光笔照射观察光线在液体中的传播路径。
由实验可知:
光在水中是沿
传播的
光在玻璃中是沿
传播的
光在空气中是沿
传播的
结论:光在同种均匀介质中是沿
传播的。
光是沿直线传播的吗?
沿直线传播
沿直线传播
沿直线传播
直线
结论:光在真空中或同种均匀介质中是沿直线传播的。
可以用什么样的图表示出光的传播路径和方向呢?
光线
光束
大胆想象
光线并不是实际存在的,实际存在的是光。
注:这种用光线表示光传播的路径和方向的方法,物理学中称为理想模型法
小孔成像
观察与实验
三、光的传播速度
在空气中的速度:340
m/s
在真空中不能传播
声音
在真空中最快:约3×108
m/s
在空气中的速度:约3×108
m/s
光
V真空>V空气>V液体>V固体
(在水中的速度:2.25
×108
m/s)
(在玻璃中的速度:2
×108
m/s)
小结:
光的传播
1.光源
人造光源
天然光源
2.光在真空中或同种均匀介质中沿直线传播
3.光速
3×108
m/s
1、光在真空或同种均匀介质中是沿
传
播的,影子、小孔成像、日食、月食都是_________________产生的现象。
直线
光沿直线传播
2、光在真空中的传播速度是
。
3×10
8
m/s
当堂检测:
3、下列物体中是光源的是(
)
A、月亮
B、萤火虫
c、镜子
D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属
4、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用
来解释。
光沿直线传播
B评测练习
1.下列说法中,正确的是(
)。
A.光总是直线传播的
B.光在同一介质中总是直线传播的
C.小孔成像是光的直线传播形成的
D.光在同一种均匀介质中总是直线传播的
解析:光沿直线传播是有条件的:必须是在同种均匀介质中。
可以用光沿直线传播解释的现象有:日食、月食、影子、小孔成像等。
答案:CD
2.下列现象中,不能说明光是沿直线传播的是(
)。
A.立竿见影
B.小孔成像
C.日食、月食
D.月亮在湖中的倒影
解析:立竿见影中的影子是光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面形成的光照不到的暗区;小孔成像是利用光的直线传播原理形成的倒立的实像;日食和月食是由光的直线传播形成的;月亮在湖中的倒影属于平面镜成像,是光的反射原理。
答案:D
3.关于小孔成像,下面说法中正确的是(
)。
A.小孔所成的像一定比物体小
B.小孔所成的像一定是虚像
C.小孔所成的像一定是倒立的实像
D.小孔所成的像一定是正立的实像
解析:小孔所成的像一定比物体小,A项不对,因为成像的大小取决于像到小孔的距离,成的像可能比物体大,也可能比物体小。小孔所成的像一定是虚像,B项也不对,因为小孔所成的像一定是倒立的实像,由分析可知,C项是对的。小孔所成的像一定是正立的实像,不对,像是倒立的。
答案:C
4.小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是(
)。
A.蜡烛的正立像
B.蜡烛的倒立像
C.三角形光斑
D.圆形光斑
解析:小孔成像是由光的直线传播形成的,物体经过小孔成的像是倒立的实像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关。
答案:B
5.太阳光透过茂密的森林在地面上形成的光斑是圆形的,这一现象表明(
)。
A.树叶间形成的空隙是圆的
B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是太阳的像
D.光是沿直线传播的
解析:树荫下的光斑是小孔成像的结果,是光的直线传播现象,光斑是太阳的像,因此光斑是圆形的,所以B、C、D选项正确。
答案:BCD
6.光在某种透明物质中的传播速度应该(
)。
A.大于3×105千米/秒
B.等于3×105千米/秒
C.小于3×105千米/秒
D.不能确定
解析:光在真空中的速度为3×105千米/秒,在空气中的速度略小于这个值,在其他的透明介质中的速度就更小。综上分析选C。
答案:C
规律总结:
1.光源
本身能够发光的物体叫光源。
[注意]有些物体看起来很亮,是因为它们反射了别的物体的光,并不是因为它自己发光,这类物体不是光源。如月亮、镜子等。
2.光沿直线传播
(1)光在真空或同种均匀介质中沿直线传播。
[说明]如果介质的种类发生了变化,或者是介质密度发生了变化,光在里面传播时,都不会沿直线传播。如“星星眨眼”“海市蜃楼”等。
在我们的生活中很多地方都利用了光沿直线传播的原理,如:排队、激光准直等。
(2)影和日食、月食
光在传播过程中遇到不透光的物体时,在物体后面光不能直接照射到的区域所形成的跟物体相似的黑暗部分称为影。日常生活中的日食、月食和小孔成像等都可以用光的直线传播来解释。
(3)光速:光在真空中的速度最大,用符号“c”表示,c=3×108
m/s。
[说明]光在其他介质中的速度都比真空中的传播速度小。空气中的光速接近于真空中的光速,也可以认为是3×108
m/s。光在水中的传播速度大约为真空中光速度的,在玻璃中的传播速度大约为真空中光速的。教学设计
【教材分析】
本节课是初中光学的入门课,主要知识体系是:(1)认识光源。(2)光沿直线传播的条件。(3)光直线传播的应用。(4)光的传播速度。根据由简单到复杂,由具体到抽象的规律来按排教材教学内容的,符合学生的认知规律。
【教材内容分析】
山东科学技术出版社《物理》八年级上册第三章第一节“光的传播”。
(一)光源:能够发光的物体是光源.太阳就是一个巨大的光源。注意:"能够"与"一定"是不同的;
(二)光线:由于光的传播路径是直的,我们可以沿光的传播路径画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向;
(三)光沿直线传播的应用:激光准直、影子的形成、小孔成像、日食月食的形成、射击瞄准、排队;
(四)光速。
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道什么是光源,什么是自然光源和人造光源;
(2)知道光在真空或同种均匀介质中沿直线传播及其在生活中的应用;
(3)知道光在真空中的传播速度;
2.过程与方法
(1)列举一些常见的光源,让学生知道什么是自然光源和人造光源;
(2)通过观察实验现象,让学生认识到光沿直线传播是有条件的;
(3)通过观察与实验,培养学生初步的观察能力和提出问题的能力;
(4)培养学生的自学能力和用语言表达物理知识的能力。
3.情感、态度与价值观
(1)能领略色彩斑斓的光之美,具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象;
(2)激发学生学习物理的兴趣
,让学生乐于探索自然现象,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
(3)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
【教学重点】
实验探究光的直线传播规律及其应用
【教学难点】
光在同种均匀介质中的传播
【教学过程】
游戏导入,引入新课
[教师]同学们在小学或更早的时候做过手影游戏吗?今天让大家回到童年,重温儿时的欢乐,谁先来试一试?比一比谁的手影做得多,更形象逼真。
提问:同学们根据刚才的手影游戏活动能提出什么样的问题?(手影是如何形成的?影子的形成说明了什么?)
过渡:根据学生所提出的问题引入探究。
二、新课教学
(一)光源
[教师]设问生活中哪些物体可以发光?
[学生]启发学生回答:太阳、电灯(通电的)、白炽灯、蜡烛(点燃的)、萤火虫、霓虹灯、等。
[教师]注意启发学生讨论:海洋生物中的水母、灯笼鱼、斧头鱼等也是光源。月球不是光源等。
师生共同活动后教师板书:光源
(二)光的直线传播
[教师]设问光在各种介质中是如何传播的?
[学生]学生猜想:光在介质中是沿直线传播的.
[探究活动]同学的猜测是否正确呢?下面我们用实验来检验一下。
(先开放性分组实验,然后小组间交流实验结果)
学生实验:
方法一:用激光笔发出光束向滴了少量墨水的水中投射,可以看到光在水中沿直线传播。
方法二:用激光笔发出光直接照射玻璃砖,发现光在玻璃砖中沿直线传播。
方法三:用激光笔照射收集有烟的矿泉水瓶,发现光在气体中沿直线传播
组织学生归纳得出:光在空气、水、玻璃中沿直线传播
提问:同学们刚才看到了许多光沿直线传播现象,但是光总是沿直线传播吗?
[演示]:将激光沿白屏从空气斜射入玻璃中,可以看到光在空气和玻璃中的路径都是直线,在空气和玻璃的界面上发生了偏折。
师生共同探究得出:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
提问:我们知道声音不能在真空中传播,而光可以,那么光在真空中是如何传播的呢?请同学们观看日式、月食的图片,解释日食、月食的成因。
日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食.
月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食.
最后师生共同总结出光在真空中或同种均匀介质中沿直线传播。
在这里可以向学生交待“光线”这个物理名词.人们为了形象地表示光的直线传播,物理学中引入光线的概念.
这种方法叫理想模型法。
(三)光沿直线传播的现象及其应用
1、影子的形成:
启发学生用光的直线传播的知识解释课前手影的形成,
师生共同活动得出影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是影子。
2、激光准直:利用激光引导挖掘隧道。
3、小孔成像:教师引导学生用光的直线传播解释小孔成像的成因。
(四)光速
[教师]打雷和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题?
[学生]这表明光的传播速度比声音快。
[教师]那么光的传播速度是多大呢?
教师随即给出光速:[板书]
①光在真空中的传播速度是3×108
m/s.
②光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.简单说明:光在水中的传播速度为真空中3/4,在玻璃中的速度为真空中2/3。
③光在空气中的速度可认为是3×108
m/s.
三、课堂小结:通过本节课的学习主要学习了以下几个问题:
1.光源.
2.光沿直线传播的条件及应用.
3.光在真空中的传播速度是
3×108
m/s.
【板书设计】
第一节
光的直线传播
(一)光源
①能自身发光的物体叫光源.
②光源可分为自然光源、人造光源.
(二)光的直线传播
①光沿直线传播的条件:在同一种均匀介质中
②光线:表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线
(三)光的直线传播的应用
①激光准直、
②影子的形成
③日食、月食的成因
④小孔成像
(四)光速
①光在真空中和空气中的传播速度是C=3×108
m/s.
②光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.简单说明:光在水中的速度为真空中的3/4,在玻璃中为真空中的2/3。
【课堂练习】
1.下列现象中不能说明光是沿直线传播的是(
)
A.影子的形成
B.小孔成象
C.看不见高墙后的物体
D.闪电后才听到雷声
2.下列不是光源的物体有(
)
A.太阳
B.火焰
C.月亮
D.电灯
3.太阳光垂直照射到一很小的正方形孔上,则在地面上产生光点的形状是(
)
A.圆形的
B.正方形的
C.不规则的
D.成条形的
4.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.光在同种均匀介质中沿直线传播。
5.光年是什么物理量的单位(
)
A.时间
B.质量
C.长度
D.速度
【布置作业】
1.复习本节内容。
2.做课本P59动手动脑学物理1、2题。
【教学反思】
新课程标准提出要改变过分强调知识传承的倾向,而要让学生经历科学探究,学习科学研究方法,培养学生的探索精神。作为教师,我们要改变传统的满堂灌、一言堂的思想,毕竟,缺少了体验和感悟的知识,学生很容易忘。利用初二学生学习物理的兴趣高,乐于动手实验、喜欢通过实验探究得出结论,在实际教学活动中应设计多个探究活动,放手让学生去看、去想、去讨论、去探究。让学生在探究的活动中,感悟其中所蕴含的科学方法,培养学生分析归纳能力,并体验获取物理知识的快乐过程。同时,初中学生虽有了一定的观察能力、实验能力和思维能力,但分析判断能力还不成熟,自主性还不强,因此还需要教师给予正确的、及时的指导。在探究学习中完全放手、束缚太多都不现实,不仅不能实现教学目标,对后续课程的学习也有负面影响。因此探究性学习活动中,既需要学生的自主探究,也需要教师的必要指导,在互动中实现教学目标。