资源简介

4.1光的直线传播
【学习目标】
1.了解光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.理解光在同种均匀介质中沿直线传播及其应用。
3.了解光在真空和空气中的传播速度为c=3×108 m/s。
4.观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。
【教学重难点】
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】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入：
想一想：生活中的光都来自哪里？
新课讲授：
探究点一、光源
活动1：在晴朗的日子里，白天，灿烂的阳光普照大地；夜晚，闪烁的星光点缀着漆黑的夜空。太阳以及我们看到的绝大多数星星都是恒星，宇宙中的恒星都能够发光。许多动物也可以发光。夏天的夜晚，常有淡淡的绿光在草丛中闪烁，这是萤火虫在发光。在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等发出的光，使幽深的海洋世界显得更加神秘。所有这些能够发光的物体都叫做光源（light source）。
现代社会中有很多人造光源。
自然光源：
注意：月亮不是光源。
人造光源：
探究点二、光的直线传播
(
在有雾的天气里，从汽车头灯射出的光束是直的。
) (
电影放映机射向银幕的光束是直的。
) (
清晨，通过树丛的光束是直的。
)活动1：
这些现象说明，光在空气中是沿直线传播的。光在空气中沿直线传播，那么在液体中是不是也沿直线传播呢？
活动2：实验： 光在水中的传播
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。
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。
活动3：老师讲解：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（light ray）。
活动4：介绍光沿直线传播应用：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，保证隧道方向不出偏差。
活动5：想想做做 播放小孔成像的视频
特点：
1.倒立的实像
2.像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关
3.像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关
探究点三、光的传播速度
活动1：思考与讨论：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。
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。真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示。光在真空中1 s能传播299 792 000 m，也就是说，真空中的光速为c = 2.997 92×108 m/s
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
光在水中的速度约为真空中光速的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中光速的2/3。
活动2：如果一个人以光速绕地球飞行，他在1s的时间内能绕地球7.5圈。
活动2：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度过银河相会一次。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，他们之间的距离如果用千米表示，那可真是个“天文数字”大的不得了，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，它等于光在一年内传播的距离。牛郎星和织女星的距离是16光年。
课堂练习：
1．如图所示的现象中，属于光的直线传播的是（　　）
A．折断的钢笔 B．汽车后视镜 C．手影 D．海市蜃楼
【答案】C
【解析】A.折断的钢笔是由于光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，属于光的折射，故A不符合题意；
B.汽车的后视镜是利用凸面镜成像，属于光的反射，故B不符合题意；
C.手影是由于光的直线传播形成的，故C符合题意；
D.海市蜃楼是由于光的折射形成的，故D不符合题意；
故选：C。
2．下列说法中正确的是（　　）
A．光年是天文学上使用的时间单位
B．光在玻璃中的传播速度是3.0×108 m/s
C．太阳发出的光，通过大气层射向大地时不是沿直线传播的
D．光在真空中的传播速度最小
【答案】C
【解析】A.光年是指光在一年中传播的距离，是长度单位，故A错误；
B.光在真空中的传播速度是3×108 m/s，光在玻璃中的传播速度小于3.0×108 m/s，故B错误；
C.太阳光从太空进入大气层时，由于大气层的密度是不均匀的，会发生折射，故C正确；
D.光在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，则光在真空中的传播速度最大，故D错误。
故选：C。
3．对于光线的说法正确的是（　　）
A．光线实际上是不存在的
B．从纸上画的图线可知我们是可以看到甚至摸到光线的
C．画的图线越长表示光线越长
D．光线就是指很长很细的激光线
【答案】A
【解析】光线在实际中是不存在，我们为了表示光的传播情况，才用带箭头的直线来表示光线。所以我们触摸不到光线，更无法去测量它的长短，所以BCD错误，A正确。
故选：A。
4．下列看起来有光射出来的物体中，全部是光源的是（　　）
A．耀眼的玻璃幕墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
C．篝火、正在发光的灯泡、鲜艳的花朵
D．发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
【答案】D
【解析】A.玻璃幕墙自身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源，故A不符合题意；
B.钻石自身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源，故B不符合题意；
C.鲜艳的花朵自身不能发光，它反射的是太阳光，因此不是光源，故C不符合题意；
D.发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳能自身发光，因此全是光源，故D符合题意。
故选：D。
5．如图是大家做过的“小孔成像”实验示意图。已知蜡烛与光屏之间的距离为l，若蜡烛火焰的高度是它的像的高度的一半，则纸板应放在蜡烛与光屏之间，且与蜡烛的距离是（　　）
A．l B．l C．l D．l
【答案】C
【解析】设纸板与蜡烛的距离是x，
根据三角形相似的知识可得：＝，
解得：x＝l，
则纸板与蜡烛的距离是 l
故选：C。
课堂小结：
1. 光源：自身能够发光的物体。
2. 光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
3. 光线：用来表示光的传播情况。要注意：光线并不是实际存在的，而光是真实存在的。
4. 光速：在真空中最快(为3.0×108 m/s)，在空气中次之，在计算时也近似地看成3.0×108 m/s。
作业布置：
完成配套课后练习。
【板书设计】
第1节 光的直线传播
一、光的直线传播
1．光源
定义：能够发光的物体，称之为光源。
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
【课后反思】
初二的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。为了加深学生的这种认识，因此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。我主要的想法是要激发学生的兴趣，让他们自己动手动脑，经历制作过程，充分挖掘了学生的创新潜能。让学进行手影游戏，活跃了课堂气氛，是学生对光的直线传播有更深刻的认识。
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。

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