资源简介

(共42张PPT)
4.1　光的直线传播

核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 1.知道能够发光的物体叫光源。光源分为人造光源和自然光源。 2.理解光在同种均匀介质中沿直线传播。 1.列举生活中的一些光源，让学生知道什么是光源，会区分人造光源和自然光源。
2.通过实验，让学生知道光在不同的介质中传播的现象，引导学生归纳出光在同种均匀介质中沿直线传播。
核心素养 学业质量 教学内容
物理观念 3.知道光在真空中的速度约为3×108 m/s，光在真空中的速度最大。在空气中的速度大于在水中的，在水中的速度大于在玻璃中的。 3.列举一些生活中应用了光沿直线传播的实例，让学生更容易理解光沿直线传播。画小孔成像的光路图，让学生熟悉光线的画法，以及小孔成像的特点。
4.通过对数据进行分析，让学生知道光在真空中传播的速度最大，太阳的光到我们地球是需要时间的。
核心素养 学业质量 教学内容
科学思维 1.通过实验现象总结出光在同种均匀介质中沿直线传播，在介质不均匀时传播路径会弯曲。 2.学会建构光线的模型，为后面的作图作准备。 1.引导学生通过观察现象总结出光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.通过作图让学生熟识光线，规范作图。
核心素养 学业质量 教学内容
科学探究 知道如何利用一些手段将光路显示在空气、水和玻璃中。 通过实验，让学生知道如何能把光路在空气和水中显现出来。
科学态度与责任 跨学科实践，感受物理与日常生活、工程实践、社会发展的联系。 利用光沿直线传播的例子和应用，引导学生更好地将物理知识应用在实际生活中。
2022年课程标准 学习目标
了解光的传播特点。 1.【重点】知道光沿直线传播的条件，以及光沿直线传播的例子。
2.知道光在真空中的速度，不同介质中的光速不同。
3.会画光线，表示光的传播路径和方向。

知识点1　光源
想一想
1.要研究光现象，先看看我们身边有哪些物体自身能够发光？
　②③⑥⑧⑨⑩　 （填序号）。
①璀璨的宝石 ②太阳 ③点燃的冬奥火炬 ④十五的月亮
⑤反光的镜子 ⑥点亮的灯泡 ⑦眼睛 ⑧发光的水母
⑨宇宙中的恒星 ⑩萤火虫
②③
⑥⑧⑨⑩
2.上面选出的发光物体中哪些是人工制作出来的？ 　③⑥　 （填序号）。
哪些是自然形成的？ 　②⑧⑨⑩　 （填序号）。
③⑥
②⑧⑨⑩
结论1　①能够发光的物体叫光源。②光源分为自然光源和人造光源。
　练一练
3.下面物体中不属于光源的是（　B　）
A.灯笼鱼 B.反光的黑板
C.蜡烛的火焰 D.初升的太阳
4.下面物体中哪个属于自然光源？（　D　）
A.月亮 B.波光粼粼的水面
C.篝火 D.发光的斧头鱼
B
D
知识点2　光的直线传播
光在空气中的传播
　看一看
如图，观察下列生活现象。
广州塔的灯光
透过树丛的光束
汽车前灯射出的光束 电影放映机射向银幕的光
1.这些现象说明光在空气中是沿 　A　 传播的。
A.直线 B.曲线
A
　　
　想一想
光在水、玻璃中的传播
光在空气中沿直线传播，那么光在其他介质中是不是也沿直线传播？
　做一做
探究光在水、玻璃中的传播路径
2.在老师的指导下，请一位同学用激光笔照射下列几种不同的介质，大家观察光的传播路径：
（1）在盛水的玻璃槽内滴入几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，如图甲，观察到光在水中的传播路径是 　直线　 （选填“直线”或“曲线”，下同）。
直线
（2）用激光笔将一束光射到玻璃中，如图乙，观察到光在玻璃中的传播路径是 　直线　 。
甲
乙
实验表明：光在水和玻璃中也是沿直线传播的。
直线
那光是否在任何介质中都沿直线传播呢？　
我们继续进行下面的实验：
（3）在盛水的玻璃槽底部，注入食盐水。用激光笔将一束光射到不均匀的水中，如图丙，观察到光在不均匀的水中传播路径是 　曲线　 。
曲
线
（4）用玻璃棒将食盐水搅拌均匀，静待片刻，用同一激光笔照射均匀的食盐水，如图丁，观察到光在密度均匀的食盐水中传播路径是 　直线　 。
丙
丁
直线
结论2　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。
知识点3　光线　光沿直线传播的应用
1.光线
为了表示光的传播情况，我们用一条（　B　）表示光的传播路径和方向。
A.没有箭头的直线　　　　　　　B.带箭头的直线
如图所示，这样的直线叫光线。
B
2.光沿直线传播的应用。
生活中应用光沿直线传播的例子有很多，例如：激光准直、射击瞄准等。
　画一画
3.影子的形成
晚上走在路灯下，我们会发现地面上有影子。在如图中，通过画路灯发出的一束光线，找到人在路灯下影子的位置。
　　　
　做一做
4.小孔成像的原理
如图所示，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。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在塑料膜上呈现的像。
（1）仔细观察小孔成像的特点，跟烛焰对比发现小孔成的像是 　B　 的。
A.正立 B.倒立 C.不确定
（2）如图，仔细观察小孔成像的特点，跟烛焰对比发现小孔成的像是 　A　 的。
A.放大 B.缩小 C.不确定
（3）小孔成像的位置是光 　A　 的地方。
A.照到 B.照不到
B
A
A
（4）从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的？
　沿直线传播　 。
（5）在图中找出A、B两点发出的光通过小孔后落在薄膜上的位置，并画出AB所成的像。
　　　
沿直
线传播
（6）改变小孔的形状，观察小孔形状改变后，烛焰像的形状是否改变？（　B　）
A.改变 B.不变
B
结论3　（1）影子是光沿直线传播时，被不透明的物体遮挡，光照不到的地方。
（2）小孔成像是光沿直线传播时，光通过小孔照到薄膜上的地方，通过小孔成的像，像的形状跟物体的形状有关，跟小孔的形状无关。
6.（科学与生活）如图甲所示，小旭坐在一辆开着天窗的轿车里，他能通过天窗看到天空的景色。请利用光路图在图乙中画出小旭看到天窗外天空的范围。（A点是小旭的眼睛所处的位置）
　练一练
5.下列例子不能用光的直线传播来解释的是（　D　）
A.日食和月食 B.影子的形成
C.射击瞄准 D.平静的水面形成“倒影”
D
知识点4　光的传播速度
　想一想
1.电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，那是因为光速比声速 　快　 （选填“快”或“慢”）。
2.光不仅可以在空气、水等物质中传播，也可以在真空中传播。
真空中的光速可以近似取为c＝ 　2.3×108　 m/s，也就是光在真空中
1 s能传播 　3×108　 m。光在空气中的速度非常接近于c。光在水中的速度约为c，在玻璃中的速度约为c。
快
2.3×108
3×108
　比一比
3.对比下表信息，了解声音的传播与光的传播有哪些不同。
声音 光
真空不能传声 光在真空中传播最快
15℃空气中声速为 　340　 m/s 空气中光速近似为3×108 m/s
声音在空气中传播最慢 光在空气中比在其他介质中传播得 　快　
声音传播需要介质 光的传播 　不需要　 介质
340
快　
不需要
结论4　（1）光可以在真空中传播，光的传播不需要介质。
（2）光在真空中的传播速度是3×108 m/s。
（3）一般情况下，光在固体中传播的速度＜液体中＜气体中
　练一练
4.比较光现象和声现象，下列说法正确的是（　B　）
A.光和声音在介质中的传播速度都比在真空中的传播速度大
B.光在固体中传播的速度小于在空气中传播的速度
C.光在真空中的传播速度是340 m/s
D.光和声音传播都需要介质
B
5.太阳发出的光要经过8 min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500 km/h的速度不停地跑，他要经过多长时间才能跑完这段路程。
解：t1＝8min＝480 s
s＝v1t1＝3×108m/s×480s
＝1.44×1011m＝1.44×108km
t2＝＝＝2.88×105h
科学世界
　读一读
阅读课本中的“科学世界”后，完成下列内容。
宇宙中恒星间的距离很远，为了表达方便，天文学家引入一个非常大的距离单位——光年，它等于光在真空中1年内传播的 　距离　 。牛郎星和织女星的距离是16光年，大约是 　1.513 728×1014　 km。
距离
1.513 728×1014

【典例1】2021年11月16日晚，我国部分地区夜空中出现了月偏食这种天文现象，出现这种现象的原因是 　光在同种均匀介质中沿直线传 。如图所示，地球上A地区内的人看到月球运行到B处的时候就看到月偏食。等月球运行到C处的时候，A地区的人就会看到月全食。下列现象中与月偏食的形成原理相同的是（　C　）
光在同种均匀介质中沿直线传
播
C
A.波光粼粼 B.雨后彩虹
C.立杆见影 D.蜡烛的火焰
【变式1】根据月食的成因，我们尝试在图中画出光路图。
　　
【典例2】如果一个人以光速绕地球飞行，他在1 s的时间内能绕地球转7.5圈，地球的周长是多少？
解：s＝vt＝3×108m/s×1 s＝3×108m
s周＝＝＝4×107m
【变式2】向月球发射的激光到达月球并返回地面约需要2.6 s，则地球和月球之间的距离是多少米？
解：s＝vt＝3×108m/s×2.6s＝7.8×108m
L＝s＝×7.8×108m＝3.9×108m
课后强化

1.下列看起来有光射出来的物体中，全部是光源的是（　D　）
A.耀眼的玻璃幕墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B.篝火、正在发光的灯泡、夜空中的月亮
C.萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
D.发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
D
2.如图所示是电视上播放的天安门升旗时的场景，仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了 　光在同种均匀介质中沿直线传播　 的原理；播放电视节目时，电视机屏幕 　是　 （选填“是”或“不是”）光源。
光在同种均匀介质中沿直线传播
是
3.将一束单色激光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（　B　）
A.光在同种均匀介质中沿曲线传播
B.盐水不均匀使光传播路径发生了弯曲
C.光在空气中沿直线传播
D.以上都不对
B
4.如图所示是发生日偏食的情况，月球把太阳遮住了一半，此时透过茂密的树叶，在树下地面上形成的亮斑是（　A　）
A.月牙形的 B.圆形的
C.树叶形的 D.小孔的形状
A
5.下列关于光的传播速度的说法中正确的是（　B　）
A.光的传播速度为3×108 m/s
B.光在真空中的传播速度最大
C.光在玻璃中的传播速度比在真空中的大
D.光和声音一样，不能在真空中传播
B
6.按题目要求作图：
（1）如图所示，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，请画出光源S照不到的墙面范围MN。
　
（2）如图所示，L是一块有两个小孔的挡板，在挡板的右方有一个点光源S，AB、CD是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学过的知识确定出光源S的位置，并作图说明。
　

1.2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达6.5小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于 　丁　 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”），你判断的依据是 　光在同种均匀介质中沿直线传播　 。
丁
光在同种均匀介质中沿直线传播
2.刘老师晚上回家经过一盏路灯，如图所示。当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　B　）
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.一直在变长 D.一直在变短
B
3.影子、日食、月食都是 　光在同种均匀介质中沿直线传播　 产生的现象；在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5 m，同时测得身高1.5 m的同学的影子长度是0.5 m。由此可以算出旗杆的高度是 　10.5　 m。
光在同种均匀介质中沿直线传播
10.5
（1）实验中的烛焰 　是　 （选填“是”或“不是”）光源，为了清楚地观察薄膜上烛焰的像，实验应在 　较暗　 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。
是
较暗
4.如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小圆孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。
（2）如图乙所示，烛焰AB通过小孔在薄膜上成的像为A'B'。请根据光的传播规律，在图乙中画出两条光线AA'和BB'。
　
（3）若只将小圆孔改为小方孔，则像的形状 　不变　 （选填“改变”或“不变”）；若将蜡烛靠近小孔少许，则烛焰在薄膜上的像将 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；若将烛焰向上移动，则烛焰在薄膜上的像 　向下　 （选填“向上”或“向下”）移动。
不变
变大
向下
5.光的传播需要时间，太阳发出的光到达地球大约需要500 s。问：（光速c取3×108 m/s）
（1）地球与太阳的距离为多少米？
s＝vt＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m
（2）地球与月球的平均距离约为3.9×108 m，在地面上向月球发射一束激光，则地面接收到光返回的信号时，共经历了多少秒？
s1＝3.9×108m×2＝7.8×108m
t1＝＝＝2.6s

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