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2024年秋季
人教版（2024）物理
八年级上册
第四章 光现象
人教版（2024）
4.1 光的直线传播
学习目标
1.能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。
3.记住光在真空中的传播速度。
4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，明白实验是研究物理问题的重要方法。
要研究光现象，首先要看看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明。
太阳以及我们看到的绝大多数星星都是恒星，恒星都能发光。
课堂导入
许多动物也能发光：
萤火虫发出淡淡的光
你想过没有，光从哪里来的？又是怎么向外传播的呢？传播的速度大吗？学习这节课的知识，你就明白了。
大海深处水母发光
大海深处斧头鱼发光
课堂导入
光源：
自身能够发光的物体叫做光源
注意：月亮、镜子等不是光源
天然光源
人造光源
电子屏幕
篝火
灯笼鱼
打开的电灯
点燃的蜡烛
萤火虫
太阳
水母
新知探究
知识点1 光的直线传播
【提出问题】
光在气体、液体和固体中的传播路径怎样的？
【猜想与假设】
光在气体、液体和固体中可能沿直线传播。
（1）探究光是怎样传播的
透过树林的光束是直的
城市灯光中的激光束是直的
新知探究
知识点1 光的直线传播
【进行实验】
①光在空气中的传播
用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。
视频演示
新知探究
知识点1 光的直线传播
②光在水中的传播
用激光手电筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。
视频演示
新知探究
知识点1 光的直线传播
③光在玻璃中的传播
用激光手电筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。
视频演示
新知探究
知识点1 光的直线传播
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图所示.
分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。
④光在同种不均匀介质中的传播
视频演示
新知探究
知识点1 光的直线传播
【分析与论证】
实验结论：光在同种均匀介质中沿直线传播。
【交流与评估】
①由于光学实验对光源的要求较高，实验难度也较大，为了提高实验效果，光学的整个实验过程最好能在较暗的环境中进行。
②演示光在空气中、水中的传播时，可以转动激光手电筒，让光射向不同的方向，观察光的传播路径。
新知探究
知识点1 光的直线传播
想一想：怎么直观、形象表示光的传播情况？
（2）光线
①物理学中，常用一条带镜头的直线表示光的传播径迹
和方向，这样的直线叫做光线。
②光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。
新知探究
知识点1 光的直线传播
①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，在物体后面光线不能到达的地方就形成影子。
迄今为止自然界中最大的影子是黑夜。日食和月食也和影子有关。
（3）光的直线传播现象
新知探究
知识点1 光的直线传播
②日食
当月球转到地球与太阳之间，并且在同一直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。
新知探究
知识点1 光的直线传播
③月食
当地球转到太阳与月球之间，并且在同一直线上时，挡住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。
新知探究
知识点1 光的直线传播
a.如图甲所示，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。
b.如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。
④小孔成像
甲
新知探究
知识点1 光的直线传播
小孔成像原理：光的直线传播。
成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
像的形状：与物体的形状相同。
新知探究
知识点1 光的直线传播
小孔成像现象:
树下的圆形光斑.
圆形光斑实质是太阳经小孔所成的像
发生日食时，在地面上的光斑，会变成月牙形
新知探究
知识点1 光的直线传播
①激光准直
由于光沿直线传播，在开拙隧道时，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。
（4）光的直线传播的应用
视频演示
新知探究
知识点1 光的直线传播
②射击瞄准
射击瞄准要领:“三点一线”才能射得准，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。
缺口
目标
准星
新知探究
知识点1 光的直线传播
由于光在同种均匀介质中沿直线传播，最前面的同学反射的光能直接进入人眼，若所有的同学都在一条直线上，前面相隔一位的同学反射的光就不会进入人眼，所以只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了。
③排队
新知探究
知识点1 光的直线传播
事实上闪电和雷鸣是同时发生的，但我们却是先看到闪电，后听到雷声。这是为什么呢？
雷雨天，我们总是先看见闪电，后听到雷声，为什么呢？光速有多大呢？不同介质中光速相同吗？
光传播得比声音快
新知探究
知识点2 光的传播速度
①真空中的光速
真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。
c=2.99792×108m/s
计算中，可以近似取
c=3×108m/s= 3×105km/s
如果一个人以光速绕地球飞行，他在1秒的时间内能绕地球转7.5圈。
（1）光的传播速度
新知探究
知识点2 光的传播速度
【结论】 一般情况下，v真空＞ v空气＞ v水＞ v玻璃。
②光在不同介质中的传播速度
介质 光速
真空
空气
水
玻璃
c=3×108m/s
约为3c/4
约为2c/3
c=3×108m/s
光在一年时间里传播的距离叫做1光年，所以光年是长度单位。
新知探究
知识点2 光的传播速度
声音 光
声音的传播需要介质 光的传播不需要介质
真空不传声 光在真空中传播最快
声音在空气中传播得最慢 光在空气中比在其它透明介质中传播得快
15℃的空气中声速为340m/s 空气中光速近似为3×108m/s
（2）对比声和光的传播
新知探究
知识点2 光的传播速度
课堂小结
速度
光源
光现象
日食、月食
影子
光 线
光在同种均匀介质中沿直线传播
小孔成像
光速
建立
模型
传播
现
象
1.中考体育在进行女子800米跑时，计时员计时是看发令枪的烟雾准确还是听枪声准确，______________________准确。这是因为 缘故。
看发令枪的烟雾
烟雾和枪声同时发生，但光速比声速快得多
随堂练习
2.下列物体中一定是光源的有_______________。（填序号）
①太阳 ②月亮 ③钻石 ④自行车的尾灯 ⑤蜡烛的火焰 ⑥正在发光的萤光虫 ⑦正在放电影的银幕
①⑤⑥
② ③ ④ ⑦自身不能发光所以不是光源
随堂练习
3.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。
如图所示，因为蛙坐在井底且光沿直线传播受到井壁的阻碍，所以蛙能看到的范围，只能看见两线所夹范围内的物体。
视野的大致范围
随堂练习
4.太阳发出的光，要经过大约8min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500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？
解：根据v=s/t的变形式s=vt得，太阳到地球的距离s=v1t1=3×108 m/s×8×60s=1.44×1011 m=1.44× 108 km。
根据v=s/t的变形式t=s/v得，这辆赛车跑完这段路程所需的时间 t2=s/v2= 1.44×108 km/500 km/h=2.88×105h。
随堂练习
谢谢！同学们再见！

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