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(共42张PPT)
4.1光的直线传播
初中物理人教版（2024）八年级上册
学习目标
1. 通过生活中的现象，认识光源，形成正确的物理观念。
2.通过观察现象提出猜想，并能进行实验探究观察实验现象，总结光沿直线传播的条件，培养学生的科学思维和科学探究能力。
3.能利用光的直线传播解释生活中的现象，培养学生知识运用能力。
4. 知道光线、平行光是物理模型，能运用这些模型分析常见的光学问题，能体会物理研究中构建模型的意义。
5. 知道光在真空中的传播速度，形成正确的物理观念。
重点
难点
　　很久以前，一位父亲给三个儿子布置了一个任务，用一百元买来能装满一百平米的仓库的东西。长子和次子分别花光一百元买来了便宜的稻草和棉花，但都装不满仓库；而小儿子只用了一元买来一根蜡烛，他来到仓库，从容不迫的点燃了蜡烛，刹那间，仓库充满了光明。
此时小儿子成功完成任务了吗？
故事新解
没有成功，影子的区域没有光。
新课导入
为什么会出现影子？
光的传播遵循什么规律？
新课导入
能够发光的物体叫作光源，如太阳、蜡烛的烛焰。
太阳
自然光源
蜡烛的烛焰
人造光源
一、光源
新知探究
光源(本身发光)
自然光源
人造光源
恒星（如太阳），
闪电，萤火虫，
发光水母……
蜡烛的烛焰，
发光的电灯，
点亮的手机屏幕
……
易错(反射光的物体)
月球等卫星，
金星等行星，彗星，
电影银幕，
镜子，钻石，
夜晚猫的眼睛……
一、光源
传播对象 声 光
气体
液体
固体
真空
声与光的传播
交流与讨论
可以传播
可以传播
可以传播
不能传播
透明气体中可以传播
透明液体中可以传播
透明固体中可以传播
可以传播
让光通过去
活动
怎样排列卡片，才能使手电筒发出的光通过三个孔？
问题探究：光传播的径迹是怎样的？
问题探究：光传播的径迹是怎样的？
让光通过去
活动
只有三个孔沿一条直线排列时，光才能通过。
现象：
结论：
光在空气中沿直线传播。
问题探究：光传播的径迹是怎样的？
在激光的传播路径上喷洒水雾，观察光的径迹。
演示实验1
结论：
光在空气中沿直线传播。
演示实验2
观察激光在水(滴入几滴牛奶并搅拌均匀)中传播的径迹。
结论：
光在水中沿直线传播。
观察激光在半透明的果冻中传播的径迹。
演示实验3
结论：
光在半透明的果冻中沿直线传播。
问题探究：光总是沿直线传播的吗？
光在不均匀的糖水中不沿直线传播。
光在均匀的糖水中沿直线传播。
将激光斜射入水中，观察激光在空气和水中的传播径迹。
演示实验1
现象：
光在两种介质（空气和水）的界面上发生了偏折。
现象：
将浓糖水注入水的下层，制成不均匀的糖水，观察激光的传播径迹。
演示实验2
现象：
将糖水搅拌均匀，再次观察激光的传播径迹。
（一）光的直线传播的条件
1．空气、水和玻璃等透明物质叫作介质。
2．光在 同种 均匀 介质中沿直线传播。
均匀
不均匀
3．光在真空中也是沿直线传播的。
二、光的直线传播
新知探究
能不能把看到的光的传播径迹画出来？怎样画？
想想议议
　　光在同种均匀介质中沿直线传播——画一条直线。
怎样表示光传播的方向？
在直线上画上箭头表示方向。
（二）光线
　　1．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。这样的直线叫作光线。
　　2．光线是为了形象地描述光的传播情况而引入的一种理想模型，这种研究问题的方法叫模型法。
　　3．注意：光是实际存在的，而光线实际上是不存在的。
二、光的直线传播
新知探究
（1）用三条光线表示手电筒的发光情况。
根据要求画出光线：
作图
（2）画出一条表示人看到灯泡的光线。
　　注意箭头的方向：
远离光源，指向眼睛。
根据要求画出光线：
作图
　　（3）“一叶障目，不见泰山”，画出被叶子遮挡而看不到的
范围。
作图
根据要求画出光线：
（三）光的直线传播的现象
1．影子
　　光沿直线传播，遇到不透明的物体时，
在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域——影子。
二、光的直线传播
l1
l2
l3
作图
分析：人路过路灯的过程中，影子长度的变化。
（三）光的直线传播的现象
2．日食
二、光的直线传播
（三）光的直线传播的现象
2．日食
日偏食
遮挡区
可见区
二、光的直线传播
（三）光的直线传播的现象
日偏食
日全食
遮挡区
2．日食
二、光的直线传播
（三）光的直线传播的现象
3．月食
二、光的直线传播
模拟日食、月食
活动
手电筒——太阳
乒乓球——月球
头部——地球
眼睛——发生日食或月食的地区
　　注意：演示日食时，手电筒调成弱光模式或关闭，避免强光直射眼睛。
（三）光的直线传播的现象
4．小孔成像
　　（1）成因：
　　光在同种均匀介质中沿直线传播。
　　（2）像的形状：
　　像的形状和小孔的形状无关，取决于物体的形状（倒立）。
　　（3）生活现象：
　　树荫下的圆形光斑（太阳的像）。
小孔成像的光路图
二、光的直线传播
（三）光的直线传播的现象
4．小孔成像
　　（4）像的大小：
　　光屏到小孔的距离越大，像越大；物体到小孔的距离越小，像越大。
小孔成像中像的大小变化原理
二、光的直线传播
（四）光的直线传播的应用
1．激光准直
二、光的直线传播
（四）光的直线传播的应用
2．射击瞄准
缺口
准星
瞄准点
二、光的直线传播
（四）光的直线传播的应用
3．排直队列
二、光的直线传播
（四）光的直线传播的应用
4．日晷、手影游戏、皮影戏等影的应用
日晷
手影游戏
二、光的直线传播
三、光的传播速度
　　打开电灯，房间立刻被照亮了；远处发生雷电时，我们总是先看到闪电，后听到雷声。光的传播需要时间吗？
　　在人类漫长的历史中，大家曾一度认为
光的传播是不需要任何时间的，也就是光的
传播速度无限大。第一个对“光速无限大”提出质疑并设计“测量光速的实验” 的人就是伽利略。
新知探究
开灯
开灯
A 区山峰
B 区山峰
关灯
关灯
开灯
伽利略设计的测量光速的实验：
……
然而不幸的是，这是一个不可能完成的任务。
　在物理学中光速用字母 c 表示。真空中的光速c = 2.997 92×108 m/s，通常情况下，近似取为 3×108 m/s。
真空
c
空气
约等于 c
水
玻璃
三、光的传播速度
新知探究
计算
　　宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表示方便，天文学家使用了一个非常大的长度单位——光年， 1 光年等于光在真空中传播 1 年所经过的距离， 1 年取 365 天，请计算 1 光年等于多少米。
解：1 年的时间
t = 1×365×24×3 600 s = 3.153 6×107 s
　　光在真空中传播 1 年所经过的距离
s = ct = 3×108 m/s×3.153 6×107 s = 9.460 8×1015 m
答：1 光年等于 9.460 8×1015 m。
地球距离太阳约 1.5×1011 m，太阳光传到地球大约要多少秒？
计算
解：太阳光传到地球通过的路程
s = 1.5×1011 m
　　太阳光传到地球需要的时间
答：太阳光传到地球大约要 500 s。
1．光源
注意：月球、电影银幕等不是光源
2．光的直线传播
能够发光的物体
同种均匀介质
条件：
光线
现象、应用
3．光的传播速度
真空中的光速：
光年：长度单位，等于光在真空中传播１年
　　　所经过的距离
c = 3×108 m/s
课堂小结
1.关于光的传播，下列说法中正确的是(　　)
A.光的传播需要介质
B.光只在真空中沿直线传播
C.光在均匀的水中沿直线传播
D.光总是沿直线传播的
C
2.(2024·邯郸峰峰矿区期中)如图甲所示，月食是难得一见的天文现象，能正确描述月食形成原因的是图_____(选填“乙”或“丙”)。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射　　(选填“声音”或“光”)信号，并记录它返回的时间。若记录的时间为2.6 s，则地球到月球的距离大约是_________ km。
丙
光
3.9×105
解析　形成月食时太阳、地球、月球在一条直线上，月球部分或全部在地球的影子里面，能正确描述其形成原因的是图丙。
真空不能传声，但光的传播不需要介质，因此为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射光信号，并记录它返回的时间。
已知光速v=3×108 m/s，由题意可知地球到月球的距离：s=vt=3×108 m/s× 2.6 s×0.5=3.9×108 m=3.9×105 km。
3.制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫　　　　。产生此现象的原因是　　 　　　。
(2)若易拉罐底部小孔形状是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是　　。
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
小孔成像
光在空气中沿直线传播
D
实验探究
树荫下光斑的成因
提出问题：树荫下的光斑是树叶的影子还是太阳的像？
内容要求：（1）观察：树荫下有几种类型的光斑？
　　　　　（2）探究：小孔成像时孔的大小、形状对像有什么影响？
　　　　　（3）解释：树荫下不同光斑的形成原因。
谢谢

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