资源简介

(共48张PPT)
4.3 日地月的相对运动
第1课时 光的直线传播
2020年6月21日，我国多地观察到了日食景象。此次我国的局部地区能够观测到日环食，但持续时间短，其他地区能够观测到的都是日偏食。
什么是日食？日环食和日偏食又是怎么回事？它们是怎样形成的？
日环食
日偏食
日全食
2000多年前，我国思想家墨翟（墨子）和他的学生做了世界上每一个“小孔成像”实验：用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒影，并由此推测光的传播路径。
墨翟指出，物体通过小孔所形成的像是倒像，据此推测光是沿直线传播的。
一、光的直线传播
图4.3-1 小孔成像
把手放在灯光下，会看到什么？
影子
为什么会看到影子？
光不会绕手过去吗？
那么，我们能否通过实验来证实呢？
茂密的森林，城市的夜晚，浓雾弥漫的公路，也能看到一束束沿直线传播的光。
图4.3-2 林间的阳光
图4.3-3 城市光束
图4.3-4 电动车的灯光
1.在如图4.3-5所示的有机玻璃容器中，加入适量的水，用水溶性荧光笔在水中搅拌几次；再点燃一小段艾叶条，在水面上方充入少量的艾条烟尘。
2.将一束激光依次射到空气、水、有机玻璃板中，观察激光在空气、水、有机玻璃板中的传播的路径。
图4.3-5 光的传播路径
实验现象：
光在空气、水和有机玻璃板中沿直线传播。
3.用注射器将200 mL浓糖水缓慢注射到荧光液的下方，再将激光束
逐渐向下移动，观察激光的传播路径。
光在浓糖水中沿曲线传播，越往下弯曲程度越大。
4.搅拌糖水，再让激光束射过溶液，观察光的传播路径。
搅拌糖水后，光又沿直线传播。
光在不均匀的糖水中的传播
光在均匀的糖水中的传播
视频：光在不均匀的盐水中的传播
视频：光的传播路线
①空气中
②水中
③有机玻璃中
④不均匀的糖水中
⑤均匀的糖水中
均匀介质
沿直线传播
均匀介质
均匀介质
不均匀介质
均匀介质
沿直线传播
沿直线传播
沿曲线传播
沿直线传播
1、光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光的传播路径实验：
趣味实验：
在黑板上拍粉笔灰，用激光笔照射，看看会有什么现象？
光在空气中、水中、玻璃中传播
2、光在不同介质或不均匀的同一种物质中会折射或反射。
水中倒影
看水中物体
光的反射
光的折射
光在不均匀的糖水中的传播
光的折射
3、光线：
用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
如何形象地表示光的传播？
模型法
灯光的光线
点光源发出的光线
平行光线：
（太阳光线）
4、光线实际上是不存在的，但光是真实存在的。
光线真实存在吗？
（1）影子的形成：
光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光沿直线传播，在物体后面产生影子。
5、光的直线传播的现象
生活中有哪些例子可以证明光是直线传播的呢？
我国古代发明的皮影戏，也是利用光沿直线传播
当人远离路灯时，影子会怎样变化？
人离路灯越远，影子越长。
大气层不均匀，光在其中发生了弯曲，但人们根据视觉习惯认为是光是沿直线传播的。
早晨，太阳升起时，我们是提前看见它，还是延后看见它？
黄昏，太阳落下时，又是怎样的呢？请画图说明。
日出时，提前看到太阳，日落是，看到太阳的时间延后。
无影灯为什么无影
无影灯由十多盏灯组成。医生的手或器械，在一个灯发出的光照射下可能产生影的区域，被其他灯发出的光照亮，于是便产生“无影”的效果。
视频：小孔成像
（2）小孔成像
①小孔成像现象说明：
光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
你能说一下小孔成像的像的性质（正立还是倒立、虚像还是实像、放大还是缩小）吗？
B、像是实像
①像由实际光线形成
②像可以在光屏上呈现
C、像大小由物距(U)与像距(V)的大小决定
U
V
＞
缩小的像
A、像是倒立的
（上下颠倒、左右相反）
U
V
＜
放大的像
②小孔成像的像的性质：
倒立的实像，可以是放大、等大、缩小的。
D、像的形状与孔的形状无关
U
V
＝
等大的像
E、像越小，像亮度越亮。
阳光经过树叶缝隙成像示意图
在茂密的树林里，常可以看到一些圆形的光斑和一些非圆形的光斑，这些光斑是怎么形成的？光斑的形状与什么有关呢？
小孔成像视频2个
光斑形状与像距的关系
光斑形状与孔的大小的关系
③小孔成像中光斑形状
1、小孔大小约为1厘米。观察形成的光斑形状。
A.孔较小时，或距离光屏较远时，不管透光孔
的形状如何，光斑形状与光源相同。
2、小孔大小约为5厘米。观察形成的光斑形状。用一张硬纸片遮去一部分,再观察光斑形状，直到圆形光斑为止。
B.当孔较大时，或距离光屏较近时，光斑形状
与透光孔的形状相同。
(此时的孔可以看作小孔)
(此时的孔不能看作小孔)
视频：阳光在树下形成的光斑
当透光孔较大（或孔与光屏较近）时，光斑的形状与透光孔的形状有关
当透光孔较小（或孔与光屏较远）时，光斑的形状为圆形，与透光孔的形状无关
本质：
小孔成像
阳光通过树叶缝隙投下的光斑
（3）日食、月食现象
日全食
日偏食
地球
公转
轨道
月球
公转
轨道
月食形成示意图
① 日食
当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上（月球在太阳和地球之间），太阳到地球的光线便会部分或完全被月球遮挡住，从而产生日食现象。
② 月食
当月球运行至地球的阴影部分时，看到的月球就缺了一块，即月食。
打靶
(4)光线准直：
①激光准直仪
②打枪瞄准
用步枪瞄准射击时，当眼睛看到瞄准点、准星尖和缺口三者重合时，就认为三者处于同一直线上。
光在同一种均匀物质中沿直线传播。
③排直队看齐
排队伍时，每人依据看不到前面一个人之前的所有人确定自己站齐，因为前面人反射的光不能绕过障碍物传播到我们眼睛。
俗话说：“坐井观天，所见甚小”为什么井底观天比在井外观天范围小呢？并用光路图表示青蛙所能看到的范围。
因为光是沿直线传播的，蛙在井底时，外界进入的光被井壁挡住了一部分，使观察者的视角减小了，观天范围小。
光能在空气、液体、固体等透明物体中传播，也能在真空中传播。
1、光在真空中传播最快，每秒达3×108米。
3、光在水中的传播速度约为真空中的3/4，光在玻璃中的传播速度
约为真空中的2/3 。
光在一年中传播的距离：
2、光在空气中的传播速度接近真空中的传播速度。
4、1光年 =
(光年是天体距离单位）
9.46×1012千米
光在不同介质中传播的快慢是不同的。
9.46×1012千米
二、光的传播速度
1、打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但总是先看到
闪电后听到雷声，这说明什么？
说明光传播速度比声音传播速度要大得多。
2、百米赛跑时，为什么终点记时员看到起点发令枪冒烟时
就开始记时才准确？而不是听到枪声才计时？
光的传播速度比声音传播速度要大得多。
制作“针孔照相机”
目标：制作“针孔照相机”，探究针孔成像的特点。
器材：不透明纸盒，卡纸，半透明纸，剪刀等。
过程：1.设计制作。
制作或寻找一个类似图4.3-7所示的不透明纸
盒，在A端开一小孔，作为镜头；在B端蒙一张半透
明纸，作为光屏。小孔的大小要能改变，半透明纸到小孔的距离也要能改变。这样，一架简易的“针孔照相机”便制作完成了。
图4.3-7 针孔照相机
2.观察记录。
（1）依次插入大孔、中孔、小孔的镜头，将镜头对着窗外很亮的景物，在表4.3-1中记录景物呈现在半透明纸上的像的特征。
像的特征 镜头孔径 大孔 中孔 小孔
倒或正
亮或暗
清晰度
倒立
亮
不清晰
倒立
较亮
较清晰
倒立
暗
清晰
（2）保持镜头的位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上所呈现的景物范围变 ， 景物的大小变 。
大
小
表4.3-1 “针孔照相机”使用记录
1.为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的？请画图解释。
2.如何使光屏上的像更明亮？
①增强物体的亮度 ；
问题讨论
②减小光屏与小孔之间的距离；
③适当增大小孔的大小 。
视频：制作针孔相机
1. 下列现象中，是由于光沿直线传播形成的（ ）
A、阳光下的树影 B、父亲的背影
C、平静水面中的倒影 D、水中的鱼
2. 人沿着街道走向街灯，再从街灯走远，则他的影子长短变化是
（ ）
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
D
A
3. 下列关于光线的说法正确的是 （ ）
A、光线是我们假想的线，其实是不存在的
B、把一束光缩小，就成了光线；
C、一个光源只能发出一条光线；
D、光线是真实存在的。
A
4. 下列说法正确的是 （ ）
A、无影灯下没有影，光可以透过一切障碍物；
B、无影灯下没有影，因为光没有沿直线传播；
C、无影灯下没有影，因为一盏灯发出的光产生
的影被其他灯发出的光照明；
D、无影灯下没有影，因无影灯比普通灯亮得多。
C
C
5.小明将易拉罐的上部剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，如图所示，不正确的是（　　）
A.像与物上下颠倒，左右相反
B.它的成像原理是光的直线传播
C.小孔的形状改变，像形状也改变
D.物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大
探究实践
6.学习“光的直线传播”时，老师做了如下演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。根据上述现象可得出的结论是 （　　）
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才能沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在均匀介质中才沿直线传播
D
课外拓展活动：
（1）取几张硬纸片，用小刀在纸片上刻出各种不同形状 ( 三角形、正方形、菱形、梯形等 ) 的小孔，小孔大小约为 1厘米，把刻有小孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。
现象：
地面上的圆形光斑就是太阳经过小孔而成的像。
阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑都相似，都是近似圆形的形状。
（2）再取一张硬纸片，用小刀在纸片上刻出正方形的大孔，大孔大小约为 5厘米，把刻有大孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片把正方形的大孔遮去一部分，观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小，直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。
现象：
①正方形约为 5厘米的大孔放在阳光下地面上形
成的光斑形状为正方形的形状；
②大孔遮去一部分，当孔比较大时地面上形成的光斑形状为孔的形状；
③减小孔的大小最后无论什么形状的孔在地面上都会形成圆形的光斑。
谢谢

展开更多......

收起↑