资源简介

(共47张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：4.1 光的直线传播
幻灯片 2：学习目标
知道光源的概念，能区分自然光源和人造光源。
理解光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
能解释生活中与光的直线传播有关的现象，如影子的形成、日食和月食等。
了解光的直线传播在实际生活和科技中的应用。
幻灯片 3：引入 —— 生活中的光现象
情景展示：展示阳光穿过树林形成的光束、夜晚手电筒射出的光柱、皮影戏表演、日食和月食的图片或视频片段。
问题提出：我们为什么能看到这些光束？它们的传播路径是怎样的？生活中还有哪些类似的光现象？这些现象背后蕴含着怎样的规律？
幻灯片 4：光源的概念
定义：能够自行发光的物体叫作光源。光源可以分为自然光源和人造光源。
自然光源：自然界中本身就能发光的物体，如太阳、萤火虫、发光水母、恒星等。
人造光源：人类制造的能够发光的物体，如电灯、蜡烛、手电筒、霓虹灯等。
注意：月亮、镜子等物体本身不能发光，它们是反射其他物体的光，所以不是光源。
幻灯片 5：光的传播路径探究
实验探究：
实验 1：在暗室中，用激光笔照射空气，观察到激光束沿直线传播。
实验 2：在盛有清水的玻璃杯中滴入几滴牛奶，搅拌均匀后，用激光笔照射，观察到激光束在水中沿直线传播。
实验 3：用激光笔照射透明的玻璃砖，观察到激光束在玻璃中沿直线传播。
实验结论：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。如果介质不均匀，光的传播路径会发生弯曲，例如海市蜃楼现象就是由于空气不均匀导致光的传播方向改变形成的。
幻灯片 6：光的直线传播的表示方法
光线：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的，其中直线表示光的传播路径，箭头表示光的传播方向。
注意：光线是一种理想化的物理模型，实际中并不存在，它只是为了方便研究光的传播而引入的。
幻灯片 7：影子的形成 —— 光的直线传播应用之一
形成原理：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域就形成了影子。
生活实例：
白天阳光下物体的影子会随着太阳位置的变化而改变长短和方向。
夜晚路灯下行人的影子，皮影戏利用影子表演故事等。
特点：影子的大小与光源、物体和光屏（或地面）之间的距离有关。光源离物体越近，物体的影子越大；物体离光屏越远，影子越大。
幻灯片 8：日食和月食的形成 —— 光的直线传播应用之二
日食的形成：当月球运行到太阳和地球之间，并且三者在同一条直线上时，月球会挡住太阳射向地球的光，在地球上月球影子区域内的人就看不到太阳或只能看到太阳的一部分，这就是日食。日食可分为日全食、日偏食和日环食。
月食的形成：当地球运行到太阳和月球之间，并且三者在同一条直线上时，地球会挡住太阳射向月球的光，在地球影子区域内的月球无法反射太阳光，就形成了月食。月食可分为月全食和月偏食。
示意图：展示日食和月食形成的示意图，帮助学生理解其形成原理。
幻灯片 9：小孔成像 —— 光的直线传播应用之三
实验探究：在暗室中，用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物体之间，墙体上就会形成物体倒立的实像，这就是小孔成像。
成像特点：
小孔成的像是倒立的实像。
像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关：物体离小孔越近，光屏离小孔越远，像越大；反之，像越小。
像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。
应用：古代的 “小孔成像” 装置是照相机的雏形。
幻灯片 10：光的直线传播在实际中的应用
激光准直：在建筑施工、隧道挖掘等工程中，利用激光沿直线传播的特性，使激光束引导施工机械沿直线前进，保证工程的直线度。
射击瞄准：射击时，当眼睛看到瞄准点、准星和缺口在同一条直线上时，才能准确击中目标，这利用了光的直线传播原理。
站队看齐：体育课上，同学们站队时，前面的同学挡住了后面同学的视线，队伍就站齐了，这也是利用了光的直线传播。
幻灯片 11：光速
光速的大小：光在不同介质中的传播速度不同。真空中的光速是宇宙中最快的速度，大小约为\( 3 10^8 m/s \)。
不同介质中的光速：
光在空气中的传播速度略小于真空中的光速，约为\( 3 10^8 m/s \)，通常可以近似认为与真空中的光速相同。
光在水中的传播速度约为真空中光速的\( 3/4 \)。
光在玻璃中的传播速度约为真空中光速的\( 2/3 \)。
与声速的对比：光的传播不需要介质，能在真空中传播；声音的传播需要介质，不能在真空中传播。光的传播速度远大于声速，例如打雷时，我们先看到闪电后听到雷声，就是因为光速比声速快。
幻灯片 12：课堂小结
光源：能够自行发光的物体，分为自然光源和人造光源。
光的传播：在同种均匀介质中沿直线传播，可用光线表示传播路径和方向。
光的直线传播现象：影子形成、日食和月食、小孔成像等。
应用：激光准直、射击瞄准、站队看齐等。
光速：真空中光速约为\( 3 10^8 m/s \)，远大于声速。
幻灯片 13：课堂练习
下列物体中，属于光源的是（ ）A. 月亮 B. 镜子 C. 太阳 D. 电影屏幕
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. 海市蜃楼 D. 小孔成像
光在真空中的传播速度是______m/s，光在______中的传播速度最大。
幻灯片 14：课后作业
完成课本上关于光的直线传播的练习题。
回家后，用蜡烛、硬纸板（带有小孔）和白屏做小孔成像实验，观察成像特点，并记录实验现象。
查阅资料，了解更多关于日食和月食的形成原因和种类。
2024人教版物理八年级上册
4.1光的直线传播
第四章 光现象
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.了解什么是光源。
2.知道光在均匀介质中沿直线传播。（重难点）
3.知道光在真空中的传播速度。
霞光 水母 灯光 点燃的蜡烛
大家都知道爱迪生是伟大的发 明家，他其中一项发明是电灯，请同学们说一说电灯在生活中的重要性。
“花间一壶酒，独酌无相亲，举杯邀明月，对影成三人”，思考：其中有什么物理知识吗？
这些光来自哪里？
光源：能够自行发光的物体
镜子是光源吗？
月球是光源吗？
一、光源
下面的物体是光源吗？
钻石
电影幕布
星星
一、光源
火把
蜡烛
各种屏幕
灯泡
水母
各种恒星
斧头鱼
灯笼鱼
萤火虫
发光的海藻
人造光源
自然光源
一、光源
二、光的直线传播
思考：从光源发出的光是沿怎样的路径传到我们眼睛里的呢？
实验：1.在空气中喷水雾，用手电筒照射，观察光的路径。2.点亮蜡烛，将几张纸的中间钻出一个小孔，移动纸片，当处于什么位置时你能看到火焰？
光在空气中沿直线传播
二、光的直线传播
光在液体和固体中又是如何传播的呢？
实验：1.在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔照射。2.照射玻璃或者透光的其他固体。
光在液体和固体中沿直线传播
光在真空可以传播吗
二、光的直线传播
光总是沿直线传播吗？
演示实验：
说一说你观察到的现象？
光在同种均匀介质中沿直线传播
二、光的直线传播
用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线。
光线
画出奥特曼光波的光路
（光线是人们假想的物理模型，实际不存在，而光的传播是客观存在）
二、光的直线传播
1.影子的形成：由于光沿直线传播，在不透明物体后面光照射不到的区域形成影子。
光的沿直线传播的应用
光源
物体的影子
不透明物体
二、光的直线传播
2.激光准直
激光的特点：
能集中射向一个方向而不散开，
能射得很远而亮度没有明显的减弱。
二、光的直线传播
3.日食与月食的形成
二、光的直线传播
二、光的直线传播
这是2009年发生日食时的一些景象，你知道原因吗？
二、光的直线传播
实验：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。将小孔对准烛焰。观察现象。
说一说你观察到的现象？
这种现象叫小孔成像
二、光的直线传播
动手用画一画烛焰的光线，也许你就明白了
原理：光沿直线射向小孔屏，只有部分光线可以通过小孔并在后面光屏位置形成一个倒立的与物体相似的图样，这个图样即为物体的像。
二、光的直线传播
小孔成像成像特点：1.成倒立的实像；2.像的大小与孔到物体的距离，孔到光屏的距离有关；3.像的形状只与物体有关。
移动各个物体你发现了什么呢？你能总结出小孔成像的特点吗？
日食时，月牙光斑是如何形成的？
二、光的直线传播
如图是月偏食的示意图，月食的轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是( )
A. 太阳光的直线传播
B. 地球是球形的
C. 月球是球形的
D. 地球是不透明的
C
例
二、光的直线传播
三、光的传播速度
思考：我们总是先看见闪电，后听到雷声，这说明了什么？
光传播得比声音快
思考：光的传播需要介质吗？有什么例子能支持你的观点呢？
光在真空中的速度为：c=2.99792×108m/s
约为3×108m/s
以光速飞行，1s内能绕地球7.5圈！
光在其他介质中的速度小于真空中的速度，其中空气中的光速接近真空中的光速，光在水中的光速约为 c，
在玻璃中的光速约为 c。
三、光的传播速度
从地球发射激光到月球上，经过2.6 s 后接收到从月球反射回来的激光，已知激光在真空和空气中的速度为3×108 m/s，那么地球和月球之间的距离为( )
A.7.8×107 m B.3.9×107 m
C.3.9×108 m D.7.8×108 m
C
例
三、光的传播速度
我们看到了古老的光
16光年
仙女座大星云
大、小麦哲伦云
三、光的传播速度
光源
1. 下列物体中一定是光源的有 ；一定不是光源的
有 ；可能是光源也可能不是光源的有 。
(均填序号)
①太阳　②星星　③萤火虫　④正在放电影的银幕　⑤月
亮　⑥正在工作的台灯
①③⑥　
④⑤　
②　
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光的直线传播
2. 【教材改编题】小点通过学习知道光在空气中是沿直线传
播的，于是提出问题“光在水和玻璃中是怎样传播的”，
并进行了以下探究。
如图甲，向盛水的玻璃水槽内滴加牛奶，搅拌均匀后用激
光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。
如图乙，用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光在玻璃砖中的传播径迹。
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甲实验表明，光在水中 ；乙实验表明，光
在玻璃中 ；小点经过对比分析初步得到实
验结论：光在 介质中沿直线传播。
沿直线传播　
沿直线传播　
同种均匀　
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3. [晋中期中]如图为世界上最古老的观象台——山西陶寺古
观象台，它由13根直立的夯土柱组成。据考古研究推断先
民们在观测点通过土柱间的狭缝观看日出方位，以此确定
季节和节气。这是利用了光的 ，它与小孔成
像的原理 (填“相同”或 “不相同”)。
直线传播　
相同　
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4. “一叶障目，不见泰山”，请在图中画出人眼看不到
的范围。
解：如图所示。
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5. [太原期末]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。请在图中画出小旭看到天窗外天空的
范围。(A是小旭的眼睛)
　
解：如图所示。
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光速
6. 如果声音和光都从空气传入水中，则(　A　)
A. 声速变大，光速变小
B. 声速变大，光速不变
C. 声速、光速都变小
D. 声速、光速都不变
A
思路点睛：声音传播速度v固＞v液＞v气，光传播速度c真空
＞c空气＞c水。
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7. 2023年9月23日，第19届亚运会开幕式在浙江杭州举行。
在备受瞩目的点火仪式中，最后一棒火炬手和承载着全亚
洲亿万人热情的“数字火炬手”一道，共同点燃杭州亚运
会主火炬塔(如图所示)。主火炬塔上的圣火 (填
“是”或“不是”)光源；主火炬的光在空气中传播速度
约为 km/s。
是　
3×105　
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8. 【教材改编题】地球到太阳的距离大约为1.5×1011 m，
已知光在真空中传播的速度约为3.0×108 m/s。(1年按365
天计)
(1)从太阳发出的光传播到地球需要约 s。
500　
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(2)相对于宇宙空间，一般的长度单位都太小了，所以人
们引入了“光年”这一长度单位。“光年”的定义
是：光在真空中传播一年所经过的距离。则1光年
＝ m。
(3)地球到太阳系外最近的恒星比邻星的距离大约为
4.2光年，从比邻星发出的光传播到地球大约需
要 年。
9.460 8×1015　
4.2　
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9. 下列关于光线的说法正确的是(　C　)
A. 光源能射出无数条光线
B. 光线就是很细的光束，是真实存在的
C. 光线是用来表示光的传播径迹和方向的直线，用实线
表示
D. 光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示
C
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10. [立德树人·注重生命安全]“司机一滴酒，亲人两行
泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿
酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法正确的是
(　A　)
A
A. 交警手中的荧光棒是光源
B. 交警身上穿的反光背心是光源
C. 车灯发出的光在空气中的传播速度为340 m/s
D. 车灯发出的光在夜空中是沿曲线传播的
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11. [长治期中]《梦溪笔谈》中记载了这样一个现象，在纸
窗上开一个小孔，窗外飞鸢的影子会呈现在室内的纸屏
上，可观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”。窗外飞鸢
的影子是 形成的，“鸢东则影西，鸢
西则影东”说明小孔成像时，像移动的方向与物移动的
方向 。
光的直线传播　
相反　
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12. [质疑创新][忻州期末]“举杯邀明月，对影成三人”是我
国唐代大诗人李白的千古名句。小明同学很喜欢这句
诗，于是画出了诗中的情景，如图所示。同学们看了他
的画，指出其中有一处错误：
，不符合 。
影子和月亮都位于人的
面前　
光沿直线传播的规律　
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13. 在探究小孔成像的实验中，小明选用一个空的易拉罐，
在其底部中央开一个小圆孔，并将其顶部剪去，蒙上一
层半透明薄膜，将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小圆
孔的前方。
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(1)为让实验效果更明显，应该在较 (填“明亮”
或“黑暗”)的环境中进行实验。
(2)实验中，小明利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜
上成的是 (填“正立”或“倒立”)的像，成
像的原理是 。
黑暗　
倒立　
光的直线传播　
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(3)小明增大蜡烛与小圆孔之间的距离，在半透明薄膜上
成的像 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔，其他条件
与(2)中保持相同，再观察烛焰的像，则半透明薄膜上
所成的烛焰像的形状 (填“会”或“不会”)
改变。若他在底部扎了两个小孔，
则在半透明薄膜上可以观察到
(填“一”或“两”)个烛焰的像。
变小　
不会　
两　
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光的直线传播
光源
能够自行发光的物体
人造光源与自然光源
光的直线传播
真空中光速为3×108m/s
条件：同种均匀介质
光线：表示光的传播情况
光速
应用：激光准直、影子、小孔成像、日食与月食等。
课堂小结
谢谢观看！

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