资源简介

(共44张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：4.1 光的传播
副标题：探索光线的旅行轨迹
背景图：一张展示多种光传播现象的场景图，有阳光穿过树林形成的光束、夜晚手电筒射出的光柱、日食现象的示意图以及激光准直的应用场景，直观呈现光传播的特点。
幻灯片 2：目录
生活中的光现象
光源的定义与分类
光的传播形式
光沿直线传播的条件
光沿直线传播的实例
光的传播速度
光的传播实验探究
光的直线传播的应用
课堂练习与巩固
课堂小结与拓展
幻灯片 3：生活中的光现象 - 多样的光
自然之光：阳光普照大地，照亮世间万物；月光温柔洒落，陪伴夜晚的宁静；星光点缀夜空，闪烁着遥远的光芒。展示太阳、月亮、星星发光的场景图片，感受自然光的魅力。
人造之光：夜晚的路灯照亮街道，家中的电灯带来光明，手电筒的光柱在黑暗中指引方向，舞台的灯光营造出绚丽的氛围。展示各种人造光源的图片，联系生活实际。
光的传播痕迹：在有尘埃的房间里，阳光透过窗户会形成清晰的光束；大雾天气中，汽车灯光会射出明显的光路。这些现象都能让我们直观地看到光的传播轨迹。展示光的传播痕迹图片，引发对光传播形式的思考。
幻灯片 4：光源的定义与分类 - 光源的定义
定义：能够自行发光的物体叫做光源。光源可以分为自然光源和人造光源两大类，它们都是光的发源地，为我们带来光明。用简洁的语言定义光源，明确光源的核心特征是 “自行发光”。
注意区分：有些物体看起来很亮，但本身不能发光，如月亮、镜子反射的光，它们不是光源，只是反射了其他光源的光。举例说明非光源的物体，避免概念混淆。
光源的作用：光源发出的光使我们能够看到物体，是视觉形成的重要条件，没有光源，世界将陷入一片黑暗。强调光源在生活中的重要性。
幻灯片 5：光源的定义与分类 - 分类介绍
自然光源：自然界中本身就能发光的物体，如太阳、恒星、萤火虫、水母等。这些光源不需要人为干预，自然存在并发光。展示自然光源的图片，介绍其特点。
人造光源：由人类制造的能够发光的物体，如蜡烛、电灯（白炽灯、节能灯、LED 灯）、手电筒、霓虹灯等。人造光源的发展经历了漫长的过程，从原始的火把到现代的 LED 灯，极大地改变了人类的生活。展示不同阶段的人造光源图片，说明其发展历程。
分类依据：根据光源的来源不同分为自然光源和人造光源，这种分类方式有助于我们更好地认识和研究光源的特性。明确分类依据，帮助学生系统理解光源。
幻灯片 6：光的传播形式 - 光线的引入
光线的概念：为了形象地描述光的传播路径和方向，物理学中引入了 “光线” 的概念。光线是用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，箭头表示光的传播方向，直线表示光的传播路径。用示意图展示光线的表示方法，明确光线是理想化的模型。
光的传播形式：光在同种均匀介质中是沿直线传播的，我们用光线来描述这种传播形式。光线并不是真实存在的，而是为了研究方便而引入的理想化模型。解释光线的物理意义，强调其模型化思想。
光束：多条光线在一起形成光束，如手电筒射出的光柱就是一束平行光束，阳光穿过云层形成的是发散光束。展示不同类型的光束图片，说明光束与光线的关系。
幻灯片 7：光沿直线传播的条件 - 介质条件
同种介质：光在同种介质中传播时，传播方向不变；如果光从一种介质进入另一种介质，传播方向通常会发生改变（这种现象叫做折射）。用示意图展示光在同种介质和不同介质中的传播差异，说明介质种类对传播的影响。
均匀介质：光在均匀介质中传播时沿直线进行；如果介质不均匀，光的传播方向会发生弯曲。例如，光在不均匀的大气层中传播时会发生折射，导致海市蜃楼等现象。举例说明介质均匀性对光传播的影响，展示海市蜃楼图片。
总结条件：光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中，这两个条件缺一不可。明确光直线传播的条件，为后续实例分析奠定基础。
幻灯片 8：光沿直线传播的实例 - 自然现象
影子的形成：光在传播过程中遇到不透明的物体时，在物体后面光不能到达的区域就形成了影子。物体越大、光源越近，影子越大；物体越小、光源越远，影子越小。用示意图展示影子形成的原理，结合生活中影子的实例说明。
日食和月食：当月球运行到太阳和地球之间时，月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上形成阴影区域，这就是日食；当地球运行到太阳和月球之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，在月球上形成阴影区域，这就是月食。展示日食和月食的示意图，解释其形成原理。
小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在墙体与光源之间，墙体上就会形成光源的倒立实像，这就是小孔成像现象。小孔成像的形状与光源的形状相同，与小孔的形状无关。展示小孔成像的实验装置和成像效果，说明其原理。
幻灯片 9：光沿直线传播的实例 - 生活与实验
激光准直：激光具有方向性好、亮度高的特点，在工程建设中，常用激光来校准直线，如建筑施工中用激光准直仪确保墙体砌筑笔直，隧道挖掘中用激光指引方向。展示激光准直的应用场景图片，说明其原理。
站队看齐：体育课上，老师要求学生 “向前看齐”，前面同学挡住了后面同学的视线，利用的就是光沿直线传播的原理，这样可以使队伍排列整齐。结合课堂场景说明光直线传播的应用。
实验现象：在暗室中，用手电筒照射烟雾或水中的粉笔末，会看到清晰的直线光路；用激光笔照射均匀的空气或水，也能观察到光沿直线传播的现象。展示实验装置和现象图片，通过实验验证光的传播特性。
幻灯片 10：光的传播速度 - 真空中的光速
光速的大小：光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，约为\( 3\times10^{8}m/s \)，这个速度通常用字母\( c \)表示。光在真空中 1 秒内传播的距离大约相当于绕地球赤道 7.5 圈。用具体的数据和比喻说明光速的快慢，让学生有直观感受。
测量历程：光速的测量经历了漫长的过程，早期科学家通过天文观测和地面实验不断精确光速数值，最终确定了光在真空中的速度为\( 299792458m/s \)，通常近似为\( 3\times10^{8}m/s \)。简要介绍光速测量的历史，体现科学探究的过程。
真空中光速的特点：光在真空中的传播速度是恒定的，与光源和观察者的运动状态无关，这是爱因斯坦相对论的重要基础之一。简单提及光速恒定的物理意义，拓展学生视野。
幻灯片 11：光的传播速度 - 不同介质中的光速
空气中的光速：光在空气中的传播速度略小于在真空中的传播速度，但相差很小，通常可以近似认为等于真空中的光速，即约\( 3\times10^{8}m/s \)。说明空气对光速的影响较小，简化实际问题的计算。
水中的光速：光在水中的传播速度比在空气中慢，约为真空中光速的 3/4，即约\( 2.25\times10^{8}m/s \)。展示光在水中传播的示意图，说明介质对光速的影响。
玻璃中的光速：光在玻璃中的传播速度更慢，约为真空中光速的 2/3，即约\( 2\times10^{8}m/s \)。对比不同介质中的光速，总结规律：光在透明介质中的传播速度小于在真空中的传播速度，介质越致密，光速越慢。
幻灯片 12：光的传播实验探究 - 实验 1：观察光在空气中的传播
实验器材：激光笔、透明玻璃罩、香（或烟雾发生器）、火柴。展示实验器材图片，说明各器材的用途。
实验步骤：
在透明玻璃罩内点燃香，待罩内充满烟雾后，用激光笔从玻璃罩的一侧照射。
观察玻璃罩内激光的传播路径，记录看到的现象。
详细描述实验步骤，强调安全使用激光笔和火源。
实验现象与结论：实验中可以看到激光在充满烟雾的空气中形成一条清晰的直线光路。结论：光在均匀的空气中是沿直线传播的。记录实验现象，得出实验结论。
幻灯片 13：光的传播实验探究 - 实验 2：观察光在水中的传播
实验器材：激光笔、透明水槽、水、少量牛奶（或墨水）。展示实验器材，说明牛奶的作用是使光路可见。
实验步骤：
在透明水槽中加入适量的水，滴入几滴牛奶并搅拌均匀，使水成为均匀的浑浊液体。
用激光笔从水槽的一侧斜射入水中，观察光在水中的传播路径。
介绍实验步骤，确保实验现象明显。
实验现象与结论：可以观察到激光在浑浊的水中形成一条直线光路。结论：光在均匀的水中是沿直线传播的。分析实验现象，得出光在液体中沿直线传播的结论。
幻灯片 14：光的直线传播的应用 - 工程与测量
激光准直技术：在建筑施工、道路修建、隧道挖掘等工程中，利用激光沿直线传播的特性，通过激光准直仪发射激光束，使施工人员能够按照直线进行施工，保证工程的直线度和精度。展示激光准直在工程中的应用场景，说明其应用价值。
测绘与测距：在测绘工作中，利用光的直线传播原理进行距离测量，如使用激光测距仪，通过测量光往返传播的时间来计算距离，具有精度高、速度快的特点。介绍激光测距仪的工作原理和应用场景。
射击瞄准：步枪、手枪等枪械的瞄准器利用光的直线传播原理，使瞄准点、准星和缺口在同一直线上，从而提高射击的准确性。展示枪械瞄准的示意图，解释其瞄准原理。
幻灯片 15：光的直线传播的应用 - 生活与科技
小孔成像仪：根据小孔成像原理制作的小孔成像仪，可以在没有镜头的情况下成像，常用于观察日食等现象，避免眼睛直接观察强光造成伤害。展示小孔成像仪的结构和成像效果，说明其应用。
皮影戏：皮影戏是利用光的直线传播原理，通过灯光照射皮影人物，在幕布上形成影子，艺人通过操纵皮影人物表演故事，是中国传统的民间艺术。展示皮影戏的表演场景，结合文化元素说明光的应用。
光纤通信：光纤通信是利用激光在光纤中沿直线传播（全反射原理，本质与直线传播相关）来传递信息的技术，具有传输容量大、抗干扰能力强等优点，是现代通信的重要方式。简要介绍光纤通信的原理，体现光传播技术的发展。
幻灯片 16：课堂练习与巩固 - 选择题
下列物体中，属于光源的是（ ）
A. 月亮
B. 闪闪发光的钻石
C. 点燃的蜡烛
D. 平面镜反射的太阳光
光在下列哪种介质中传播时沿直线传播（ ）
A. 从空气斜射入水中
B. 不均匀的空气中
C. 同种均匀的玻璃中
D. 从玻璃斜射入空气中
关于光的传播速度，下列说法正确的是（ ）
A. 光在真空中的传播速度是\( 3\times10^{8}km/s \)
B. 光在空气中的传播速度比在水中慢
C. 光在玻璃中的传播速度约为真空中的 2/3
D. 光在不同介质中的传播速度相同
幻灯片 17：课堂练习与巩固 - 填空题与简答题
填空题：
能够自行发光的物体叫做____，分为____光源和____光源两大类。
光在同种均匀介质中是沿____传播的，我们用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做____。
光在真空中的传播速度约为____m/s，光在水中的传播速度比在空气中____（选填 “快” 或 “慢”）。
简答题：
请列举三个光沿直线传播的实例，并简要解释其中一个实例的形成原理。
为什么在有烟雾的环境中，我们能更清晰地看到光的传播路径？
幻灯片 18：课堂小结与拓展 - 核心知识点回顾
光源：总结光源的定义和分类，明确自然光源和人造光源的区别。
光的传播：回顾光在同种均匀介质中沿直线传播的条件，以及光线的概念和作用。
光速：梳理光在真空中和不同介质中的传播速度，强调真空中光速的数值和特点。
应用实例：总结光的直线传播在生活、工程、科技等领域的应用，将理论与实际结合。
幻灯片 19：课堂小结与拓展 - 拓展思考
光的传播与宇宙：了解光从太阳传播到地球需要约 8 分钟，遥远的恒星发出的光需要经过数年甚至数亿年才能到达地球，通过光速感受宇宙的浩瀚。展示宇宙星空图片，拓展对光传播距离的认知。
光的传播与影子艺术：探究影子在艺术创作中的应用，如手影戏、影子舞等，感受光的传播带来的艺术魅力。展示影子艺术的图片或视频片段，培养审美情趣。
光速的测量技术：简单介绍现代测量光速的先进技术和方法，如利用激光干涉仪等，了解科技发展对物理测量的推动作用。激发学生对科学探究的兴趣。
2024北师大版物理八年级上册
4.1光的传播
第四章 光现象
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
我们生活在一个五彩斑斓的世界，生活中的这些光都来自哪里？
光
学习目标
理解光沿直线传播及其应用。
02
了解光源，知道光源的分类。
01
03
了解光在真空和空气中的传播速度。
光源：
自身能够发光的物体叫作光源
注意：月亮不是光源
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
水母
萤火虫
太阳
下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌。上述物体中一定是光源的是 ，一定不是光源的是 ，可能是光源的是 ，属于人造光源的是 ，属于自然光源的是 。
③⑤⑥⑦⑧⑨
②④⑩
①
⑤⑥⑦
③⑧⑨
练一练
在有雾的天气里，从汽车头灯射出的光束是直的。
清晨，通过树丛的光束是直的。
电影放映机射向银幕的光束是直的。
光的直线传播
光源发出光后，进入人眼，人就看见了五彩缤纷的世界，那光是按照什么样的路径进行传播的呢？
探究一：光在透明气体（空气）中是如何传播的？
器材：激光器、纸、镊子、空烧杯、蒸发皿、火柴
器材：激光器、一杯滴有少量牛奶的水
器材：激光器、玻璃砖
光的直线传播
探究二：光在透明液体（水）中是如何传播的？
探究三：光在透明固体（玻璃）中是如何传播的？
探究光在不同介质中的传播路径
将蒸发皿放在烧杯中使纸在蒸发皿中燃烧，然后用激光照射烧杯。
结论：1.光在气体中沿直线传播
一、探究光在气体中的传播
光的直线传播
在长方体水槽中装入水并滴入牛奶用激光照射，如图所示。
结论：2.光在液体中沿直线传播
二、探究光在液体中的传播
光的直线传播
结论：3.光在透明固体中沿直线传播
用激光笔照射玻璃砖，如右图。
三、探究光在透明固体中的传播
光的直线传播
光在介质中一定是沿直线传播吗？
光射入浓度不均匀的盐水中时，光的传播路径发生了弯曲
光射入浓度均匀的盐水中时，沿直线传播
结论：
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光的直线传播
你知道这些影子是怎么形成的吗？
光的直线传播
光源
物体的影子
不透明物体
由于光沿直线传播，在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影。
1.影子的形成
光的直线传播
日食
月食
2.日食和月食
光的直线传播
演示：日食和月食的形成过程
点击画面观看视频
光的直线传播
光线的概念：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的传播路径和方向，这样的直线叫作光线。
光线
光线是为研究光的传播规律而建构的物理模型，实际不存在，而光的传播是客观存在。
点光源发出的光

平行光源发出的光
光的直线传播
提示：
光的传播速度
打开灯的瞬间，整个屋子都亮了，那光的传播是否需要时间呢？
你支持谁的
观点呢？
光传播不需要时间
需要时间，只是需要的
时间太短了
太阳到地球之间的距离约为1.5×1011 m，太阳发出的光经过8分20秒到达地球。
8分20秒
光的传播需要时间，即光有一定的速度。
光的传播不需要媒介，光在真空中可以传播。
光在其他介质中的速度比在真空中速度小。
光在真空中的速度为 m/s，一般我们说光在真空中
的速度 c= m/s。
光在空气中的速度接近真空中的光速，约为 3×108m/s。
光在水中的速度大约是在空气中的 ,约为 2.25×108m/s。
光在玻璃中的速度大约是在空气中的 ,约为 2×108m/s。
阅读课本第93页，并完成下面填空部分。
299792458
3×108
3/4
2/3
光的传播速度
思考：
雷声和闪电同时发生，为何先看到闪电？
光的传播速度
声音 光
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
声音和光的比较
光的传播速度
在宇宙中，星球与星球之间的距离非常远，现有的长度单位表示并不方便，于是天文学家使用一个非常大的长度单位——光年。
1.光年：光在一年里传播的距离
2. 光年是长度单位
3.1光年 = 真空中的光速×1年时间 ≈ 9.46×1012 km
光的传播速度
光年
科学窗
光速的测定
光速的测定在光学发展史上有着重要的意义，人们从设法测量光速到测量出较为精确的光速经历了几百年的时间。在激光得以广泛应用以后，人们开始利用激光测量光速。其方法是测出激光的频率和波长，应用“光速=波长×频率”计算出光速。1983年，第17届国际计量大会把真空中的光速值确定为 299792458 m/s。
1．以下物体：①太阳；②闪闪发光的钻石；③月亮；④正在工作的电视屏幕；⑤发光的萤火虫，属于光源的是________(填序号)。
①④⑤
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方法点睛：利用关键词辨别光源。
2．下列不是光沿直线传播的例子的是(　　)
A．看不到不透明物体后面的物体
B．太阳落到地平线下还能看见
C．人的影子早晚长，中午短
D．瞄准、排队
B
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3．[2025·盐城模拟]小明在学习“光的直线传播”时，从老师的演示实验中提取出3个情景：①用激光笔将一束光射向水中观察到光路是一条直线；②用漏斗向水中慢慢注入海波溶液后，观察到光路发生了弯曲；③用玻璃棒搅拌后，观察到光路又变成直线。根据以上情景可得出的结论是(　　)
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同种均匀介质中沿直线传播
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D
(补充设问)物理学中用“光线”表示光路，其中“光线”________(填“是”或“不是”)真实存在的。
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不是
4．[2025·南京模拟]如图所示，在路灯(用A点表示)的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD。请根据光的直线传播知识画图确定D点的位置。
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解：如图所示。
5．光在空气、水、玻璃中传播的速度大小，按由小到大的顺序排列为(　　)
A．空气、水、玻璃
B．玻璃、水、空气
C．水、空气、玻璃
D．水、玻璃、空气
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B
6．[2025年1月扬州期末改编]真空中的光速c为________m/s，为实现我国的探月计划，科学家向月球发射的激光到达月球并返回约需2.6 s，则地球和月球之间的距离约为________m。
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3×108
3.9×108
7．[2025·淮安模拟]如图所示，晚上小林同学从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是(　　)
A．一直在变短
B．一直在变长
C．先变短后变长
D．先变长后变短
C
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2星题　情境应用
8. (跨学科·语文)成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天，用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点，下列光路图中，能正确表示“坐井观天”含义的是(　　)
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B
9．如图所示的是运动会上百米赛跑开始时发令员打枪的情景。终点处的计时员要根据发令员发出的信息按下秒表开始计时，关于计时员何时计时，下列说法正确的是(　　)
A．看到白烟时开始计时
B．听到发令员发出最后口令时开始计时
C．看到发令员拿起枪时开始计时
D．听到枪声时开始计时
A
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点拨：由于光传播的速度比声音快，故看到白烟开始计时，误差最小。
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10.(中考趋势题)在雷电交加的雨夜，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为__________________________________。若某次闪电后5 s听到雷声，声音在空气中的传播速度为340 m/s，光在空气中传播速度约为3×108 m/s，则发生闪电处距我们约__________m。
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光的传播速度大于声音的传播速度
1 700
11.(立德树人·传统文化 2025年1月三明期末)在战国时期，我国古代著名教育家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现烛焰透过小孔在光屏上形成一个________(填“倒立”或“正立”)的________像，该现象可以用光的________解释。
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倒立
实
直线传播
12.(原创题)日食和月食是自然
界中光沿直线传播的典型现象。
(1)原理：日食是由________运行
到太阳和________之间，并且三者在同一条直线上，挡住了太阳射向________的光而形成的。月食是________在太阳和________之间，挡住了太阳射向________的光而形成的。(均填“月球”“太阳”或“地球”)
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月球
地球
地球
地球
月球
月球
(2)应用：如图所示，发生月食时，月球运动到________位置，发生日食时，月球运动到________位置。(均填“甲”或“乙”)
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乙
甲
13．[2025·西安模拟]室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束，如图所示。根据这两条光束的方向，画出电灯的位置，用字母S表示，并标明两条光线的传播方向。
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解：如图所示。
14．小明选用两个空的易拉罐，分别在其底部中央开一个小圆孔、小方孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图甲、乙所示的位置放置在小孔的前方，这就是小孔成像的实验装置。
(1)分析比较甲、乙两图，可以得出：物体通过小孔所成的像与孔的形状________(填“有关”或“无关”)。
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无关
(2)小明增大蜡烛与小孔之间的距离，在半透明膜上成的像将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)情境应用：小明家的天花板上有一盏顶灯如图1，有一天，小明观察到如图2所示的情形，灯正下方的塑料框子上有十个正方形孔的隔板下方，出现了十个圆环形的亮斑。这些亮斑是______________(填“隔板的影子”“孔的像”“灯的影子”或“灯的像”)。
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变小
灯的像
15. (新考法)在某科幻小说中，作者幻想一种慢透光玻璃，在这种玻璃中光运动速度极小，通过半厘米需要10年时间。作者这样幻想的依据是______________________________________。如果幻想成真，请设想一个合理的场景：___________________________________________________________________________________________________。
光在不同介质中的传播速度不同
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3星题　思维提升
当一块慢透光玻璃制作出来时，望上去总是一片漆黑(合理即可)
光的传播
光源
光的直线传播
光线
光的传播速度
概念：能够发光的物体叫作光源
条件：同种均匀介质
应用：影子、日食月食等。
概念：用一条带有箭头的直线表示光传播的路径和方向
真空中的光速为 3×108 m/s
分类
课堂小结
光年
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