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4.1 光的直线传播
教学幻灯片分页内容
第 1 页：标题页
标题：4.1 光的直线传播
副标题：探索光的传播奥秘
配图：阳光透过树叶缝隙形成的林间光斑、激光束在空气中的直线传播轨迹
备注：用自然与科技场景结合，直观引出光的传播特点
第 2 页：情境导入
标题：生活中的 “光迹” 现象
思考观察：
为什么在电影院看电影时，从放映机到银幕会看到一条清晰的光线？
晴天树荫下的地面为什么会出现圆形的光斑？
夜晚手电筒照射夜空时，光线为什么是笔直的？
核心问题：光在传播过程中是否沿固定路径移动？路径又有什么特点？
配图：电影院光束、树荫光斑、手电筒光束的对比图
备注：通过生活现象激发探究欲望，引出本节主题
第 3 页：什么是光源？
标题：光的 “发源地”—— 光源
定义：能够自行发光的物体叫做光源。
分类：
自然光源：太阳、萤火虫、闪电等（自然界自身发光的物体）。
人造光源：电灯、蜡烛、手电筒、激光笔等（人类制造的发光物体）。
易错提示：月亮、镜子不是光源（它们只是反射光，不能自行发光）。
配图：自然光源与人造光源分类示意图（太阳、萤火虫 vs 电灯、激光笔）
第 4 页：光的直线传播规律
标题：光的传播路径
实验观察：
在空气中：激光束沿直线传播（可通过烟雾观察轨迹）。
在水中：用激光笔照射加了牛奶的水，可见直线光束。
在玻璃中：激光束穿过透明玻璃时路径仍是直线。
结论：光在同种均匀介质中沿直线传播。
关键词解析：
“同种介质”：如光从空气进入水，传播方向可能改变（后续章节学习）。
“均匀介质”：介质密度均匀，如不均匀的空气会导致光线弯曲（如海市蜃楼）。
配图：空气、水、玻璃中的激光传播路径实验图
第 5 页：光的直线传播的应用 —— 影子的形成
标题：光影相随的秘密
原理：光在传播过程中遇到不透明物体时，在物体后方形成的光照不到的区域就是影子。
特点：
影子的形状与光源和物体的相对位置有关。
光源离物体越近，影子越大；光源离物体越远，影子越小。
生活实例：
日食（月球挡住太阳光线，在地球形成影子）。
月食（地球挡住太阳光线，在月球形成影子）。
手影游戏、皮影戏（利用影子表现物体形状）。
配图：手影游戏示意图 + 日食、月食形成原理图
第 6 页：光的直线传播的应用 —— 小孔成像
标题：神奇的 “针孔相机”
实验现象：用带有小孔的纸板遮挡光源（如蜡烛），在后方光屏上会形成倒立的实像。
原理：光沿直线传播，光源上部的光通过小孔到达光屏下部，下部的光到达上部，形成倒立像。
特点：
像的大小与孔到光源、孔到光屏的距离有关（孔离光源越近或离光屏越远，像越大）。
像的形状与光源形状一致，与小孔形状无关。
历史回顾：中国古代科学家墨子最早记录小孔成像现象。
配图：小孔成像实验装置图 + 墨子像及古籍记载示意图
第 7 页：课堂小实验
标题：动手验证光的直线传播
实验 1：观察光在空气中的传播
器材：激光笔、透明塑料盒、蚊香（或烟雾发生器）。
步骤：在塑料盒内点燃蚊香产生烟雾，用激光笔照射，观察光束路径。
现象：光束在烟雾中呈现直线。
实验 2：制作小孔成像装置
器材：空易拉罐、半透明塑料膜、针、蜡烛。
步骤：易拉罐底部扎小孔，开口端蒙塑料膜，对准点燃的蜡烛，观察塑料膜上的像。
现象：塑料膜上出现蜡烛倒立的像。
注意：激光笔请勿直射眼睛，实验时保持环境稍暗更易观察。
配图：两个实验的步骤分解图与现象示意图
第 8 页：光的传播速度
标题：光有多快？
光速：光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，约为 c = 3×10 m/s（30 万公里 / 秒）。
不同介质中的光速：
光在空气中的速度略小于真空中的速度，近似为 3×10 m/s。
光在水中的速度约为真空中的 3/4，在玻璃中的速度约为真空中的 2/3。
对比感知：
声音在空气中的速度约为 340 m/s，光速是声速的约 88 万倍。
光从太阳传到地球约需 8 分钟（距离约 1.5 亿公里）。
配图：光速与声速对比图 + 太阳到地球的光传播时间示意图
第 9 页：典例分析
标题：例题解析
例 1：下列现象中，能用光的直线传播解释的是（ ）
A. 雨后彩虹 B. 水中倒影 C. 小孔成像 D. 海市蜃楼
答案：C（解析：A 是光的色散，B 是光的反射，D 是光的折射，C 是光的直线传播）
例 2：为什么晴朗的夜晚，人站在路灯下，离路灯越远影子越长？
答案：光沿直线传播，人离路灯越远，灯光照射人体形成的阴影区域在地面上的延伸距离越长，因此影子越长。
第 10 页：知识梳理
标题：本节核心知识点
光源：自行发光的物体（自然光源 + 人造光源）。
传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。
应用现象：
影子形成（日食、月食、手影）。
小孔成像（倒立实像，与光源形状相关）。
光速：真空中 c = 3×10 m/s，是宇宙中最快的速度。
配图：知识框架思维导图（光源→传播规律→现象应用→光速）
第 11 页：课后练习
标题：巩固提升
填空题：
光在同种均匀介质中沿______传播，生活中利用这一原理的现象有______（举一例）。
真空中的光速约为______m/s，光从太阳传到地球大约需要______分钟。
简答题：
为什么在有雾的夜晚，汽车大灯照射前方时，能看到清晰的 “光柱”？
实践题：
用硬纸板制作一个小孔成像装置，观察不同形状的光源（如灯泡、蜡烛）所成的像，记录像的特点。
第 12 页：拓展阅读
标题：光的直线传播与现代科技
激光准直：建筑施工中用激光束校准直线，确保墙体、管道笔直。
光纤通信：光在光纤中沿直线反射传播（利用光的反射和直线传播原理），实现高速信息传输。
天文测量：通过测量光的传播时间计算天体距离（如光年是距离单位，指光在一年内传播的距离）。
配图：激光准直施工场景 + 光纤通信示意图
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
4.1 光的直线传播
第四章 光现象
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1.了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。
2.理解光沿直线传播的条件及其应用。
3.了解光在真空中的传播速度。
1.能够 ______________叫光源，光源分为______光源和_______光源。
2.用一条______________表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线. 光在同种均匀_____中沿_____传播。
3.光在真空中的速度用___表示，大小取_________，在其他介质中的速度都比真空中的___。光在水中的速度约为____，光在玻璃中的速度约为____。
发光的物体
自然
人造
带箭头的直线
介质
直线
c
3×108m/s
小
预习检测
情境导入
我们每天都会通过声和光接受大量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道那些物体能发光吗？光的传播又有什么特点呢？
落日
水母
LED灯
知识点一
光源
进行新课
生活中有哪些物体能够发光呢？
我们把所有这些能够发光的物体都叫做光源。
光源可以分为自然光源和人造光源。
自然光源
人造光源
【例1】下列物体属于光源的是（ ）
A.反射阳光的平面镜
B.月亮
C.放电影时所看到的银幕
D.收看电视时看到的电视机屏幕
D
解析：能够发光的物体叫光源。平面镜、月亮只是反射太阳光，不是自己发光；放电影时看到的也是银幕的反射光，不是银幕自己发光，所以它们都不是光源。只有电视机的屏幕，是电子枪发射的电子打到荧光屏上，使屏上的荧光物质发光，所以电视机屏幕是光源。
知识点二
光的直线传播
1.光的直线传播
图中的现象说明，光在空气中是沿直线传播的。
那么光在液体、固体中是不是也沿直线传播呢？
演示
光在水中的传播
实验一：在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。
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转换法：观察光的传播径迹
实验现象说明：光在水中也是沿直线传播的。
演示
光在玻璃中的传播
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。
点击画面播放视频
实验现象说
明：光在玻璃
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，光在同种介质中沿直线传播。
光在同种介质中，在任何情况下都沿直线传播吗？
光在同种均匀介质中沿直线传播。
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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，这样的直线叫光线。
光线
平行光源发出的光
点光源发出的光
2.光沿直线传播的应用
（1）激光准直
（2）射击瞄准
（1）影子的形成
由于光是沿直线传播的，在不透光的物体后面，光照射不到的区域形成的黑暗的部分就是影。
3.光沿直线传播的现象
点击画面播放视频
（2）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，被不透光的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。
日食和月食的成因
Ⅰ区太阳完全照不到，发生日全食；
Ⅱ区只有部分太阳光照到，发生日偏食；
Ⅲ区只有太阳边缘的光照射到，发生日环食。
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。
Ⅰ区发生月全食；Ⅰ区与Ⅱ区之间发生月偏食。
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。
点击画面播放视频
小孔成像的形成原因：烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；下部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，就形成了小孔成像。（如图所示）
（3）小孔成像
小孔成像的特点
小孔成像的特点：
成的是倒立的实像(像可大可小)，像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关，但孔必须足够小。
拓展
小孔成像和影子的异同
小孔成像 影子
不同点
相同点 “小孔成像”是由光的直线传播形成的，相对于物体成倒立的像，像是亮的
“影子”是光不能到达的地方形成的黑暗区域，影子是暗的
“像”的形状和物体是相似的
“影子” 和物体形状不一定相似
都是光沿直线传播形成的
【例2】大伟在课外用如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部的小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的是（ ）
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
解析：根据小孔成像的特点，蜡烛发出的光线无论通过什么形状的小孔，都在半透明纸上成倒立的实像，故D正确。
D
知识点三
光的传播速度
雷声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？
这表明光的传播速度比声音的传播速度快。
光在真空中的传播速度用字母 c 表示
c = 3×108m/s=3×105km/s
真空中的光速：c =2.997 924 58×108m/s
通常情况下，真空中的光速可以近似取
光在空气中的速度非常接近c，光在水中的速度约为 ，在玻璃中的速度约为 。
声音 光
声和光的对比
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s
空气中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播得快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
科学世界
我们看到了古老的光
同学们听过“牛郎织女”的故事吧，牛郎织女只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。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，为了表达起来方便一些，天文学家使用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。牛郎星和织女星的距离是16光年。
仙女座星系
知识点1 光源
1.物体：①太阳、②月亮、③闪闪发光的宝石、④正在放映电影的银幕、
⑤正在发光的萤火虫、⑥烛焰、⑦霓虹灯、⑧火星、⑨激光器，其中不
属于光源的是__________，属于天然光源的是______，属于人造光源的
是________。（均填序号）
②③④⑧
①⑤
⑥⑦⑨
知识点2 光的直线传播
2.关于光的直线传播和光线，下列说法正确的是( )
B
A.光在同种介质中沿直线传播
B.光只在同种均匀介质中沿直线传播
C.激光笔发出的光是一条光线
D.光线是不存在的，引入光线有助于研究光路和现象的解释，这种方法
称为理想实验法
3. 下列现象中，不是利用光沿直线传播的实例是( )
C
A.小孔成像 B.激光引导掘进方向
C.太阳发光 D.立竿见影
4. 举杯邀明月，对影成三人。小明很喜欢这句诗，于
是画出了诗中的情景（如图），其中的科学性错误是影子画在了______
______中间，违反的物理知识是光在同种均匀介质中____________。
月亮和诗人
沿直线传播
（第4题）
5.如图所示，小方站在路灯 下，请画出小方在地面上形成影子的光路，
并用“ ”标出影子的范围。
（第5题）
[答案]
知识点3 光的传播速度
6. 小点通过网络查询到光在几种不同均匀介质中的传播速度。
介质 玻璃 冰 水 酒精 空气
1.87 2.29 2.25 2.26 3.00
（1）在上表给定的几种介质中，光在其中传播速度最小的介质是______。
（2）通过分析表格数据，______（填“能”或“不能”）得出结论：光在
固体中传播速度最小，在气体中传播速度最大。
玻璃
不能
7.光在真空中传播的速度近似为________ 。用激光测距仪测量地球
到月球的距离，从地球发射激光到月球经 后返回地面，则地球到
月球的距离为____________ （光在空气中的传播速度近似等于在真空
中的传播速度）。
知识体系构建
8.有效的复习方法可以加深知识的理解，滨滨在复习光学知识时绘制了
如图所示的思维导图，其中有错误的一个选项是( )
D
9.［2025西安期中］下列有关声与光的说法中正确的是( )
D
A.“蟋蟀鸣叫”说明蟋蟀是声源；“金光闪闪”说明金子是光源
B.“声”和“光”传播都需要介质
C.“声”和“光”总是沿直线传播
D.光年是天文学上使用的距离单位
（第10题）
10.如图所示是太阳、地球和月球三者位置
的示意图，下列说法中正确的是( )
B
A.月球运动到甲位置时发生日食
B.月球运动到乙位置时发生月食
C.月球运动到丙位置时发生日食
D.月球运动到丁位置时发生月食
（第11题）
11.如图所示，晴朗的夏天，小明在树荫下看到很多圆
形的光斑，仔细观察光斑，发现这些圆形光斑大小不
一，圆形光斑实质是______通过树叶间的小孔所成的
像；地上留下许多大小不同的圆形光斑，这些圆形光
斑的大小主要与________________________
太阳
树叶间缝隙到地面的距离
（填“树叶间缝隙的大小”“树叶间缝隙到地面的距离” 或“太阳到树叶间
隙的距离”）有关。
12. 圭表是我国古代的天文仪器，如
图所示，由“圭”和“表”两个部件组成：沿正南正北
方向平放的尺叫作“圭”；直立在平地上的标杆或石
柱叫作“表”，“圭”和“表”相互垂直。通过观察记录
正午时“表”在“圭”上影子的长度变化就能判断节气。
沿直线传播
冬至
通过圭表判断节气利用了光在同种均匀介质中____________的原理，夏
至和冬至相比，______（填“夏至”或“冬至”）节气的表影更长。
13. 坐在车中的小刚能通过天窗看到天空，如图甲所示，
请在图乙中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图， 点表示小刚的眼睛。
[答案]
14.学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现
象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个小圆孔和一个
小方孔，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
（1）“小孔成像”的原理是光的__________。
（2）分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与
__________无关。
（3）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与
__________有关。
（4）保持小孔距半透明膜的位置不变，应将蜡烛向____（填“左”或
“右”）移动，可以使半透明膜上的像变大。
直线传播
孔的形状
物体形状
右
（5）勤于思考的小朵在空罐底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以
观察到烛焰的像有____（填“一”或“两”）个。
两
（6）如果“ ”发光二极管作为光源，则人眼看到
半透明膜上所成的像是下图中的___（填字母）。
C
A. B. C. D.
课堂小结
光的直线传播
光源：自然光源、人造光源
光的直线传播
条件：在同种均匀介质中
现象：影子的形成、小孔成像、日食、月食等
应用：激光准直、射击瞄准等
光速：光在真空中的传播速度c = 3×108m/s
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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