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第三章 光和眼睛
八年级
物 理
上
3.1 光的传播与色散
【2024新教材】
目录
01
课标解读
05
实验探究
02
学习目标
06
课堂总结
03
新知导入
07
作业布置
04
新知讲解
08
知识拓展
通过实验，了解光沿直线传播，知道光在真空中的传播速度；
通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
1.光的直线传播有前提：同一种均匀介质——影子、日食、月食都靠它解释；
2.光速是个"极限"：c＝3.0×108 m/s，光年是长度单位而不是时间单位；
3.白光可分可合：三棱镜把白光分成七色，红、绿、蓝三原色又能合成各种色光。
课标要求
课标分析
学习目标
1.能说出光的一些应用，会判断一个物体是不是光源。
2.知道光在同一种均匀介质中沿直线传播，会用光线表示光的传播路径。
3.能用光的直线传播解释影的形成和日食、月食。
4.记住真空中的光速，会用光年进行简单的距离换算。
5.知道白光由七种色光组成，知道光的三原色是红、绿、蓝。
新知导入
新知导入
学校科技节，物理社团办了一场"光影嘉年华"，设了三个摊位：
　① 手影剧场——一盏台灯、一面白墙，两只手就能"变"出小狗和老鹰；
　② 天象观测站——用手电筒、乒乓球和地球仪，演一次日食和月食；
　③ 彩虹实验室——一块三棱镜，把窗外的阳光"拆"成一条彩带。
三个摊位玩的都是同一样东西——光。它们各藏着什么道理？
　学完这节课，你就能当这三个摊位的讲解员。
光为我们做什么，光从哪里来
任务一
光每时每刻都在为我们服务：
　植物靠光进行光合作用；太阳能汽车把光能转化为电能；光纤里的光在传输信息。
你还能说出光的其他用途吗？
照明、拍照、激光切割、医疗手术、条形码扫描……
那么，摊位上的光是从哪里来的？
太阳、开启的电灯、点燃的蜡烛都能发光——
能发光的物体
叫做
光源
判一判：谁是光源
下面这些物体，哪些是光源？
　太阳　月亮　萤火虫　点燃的蜡烛　熄灭的电灯　镜子　正在播放的电视屏幕　钻石
是光源：
太阳、萤火虫、点燃的蜡烛、正在播放的电视屏幕
不是光源：
月亮、熄灭的电灯、镜子、钻石
判据：
自身正在发光的才是光源
——月亮、镜子、钻石亮，是因为它们反射了别处的光。
按来源分：
天然光源
（太阳、萤火虫）　
人造光源
（电灯、蜡烛、电视屏幕）
光是怎样传播的
任务二
看两幅生活中的画面：阳光穿过云隙射向大地、
夜晚汽车前灯照出的光柱——传播路径都是
直的
。
在水、玻璃这些透明介质中，光的传播路径也是直的。
结论：光在
同一种均匀介质
中是沿
直线
传播的。
"同一种""均匀"能不能丢？
　
不能。光从空气斜射入水中、穿过不均匀的大气时，路径会弯折。
阳光穿过林间：光的路径是直的
活动一
手影游戏：影是怎样形成的
实验探究
光在直线传播过程中遇到
不透明的物体
，在物体后面光照不到的区域就形成了
影
手影表演时，手越靠近灯，墙上的影子越
大
——挡住的光更多
互动实验：影子是怎样形成的
怎样把光"画"出来：光线和光束
用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，叫做
光线
光线是
一种模型
——空气里并不真有这样一条线，它是为了研究方便画出来的。
有一定关系的光线的集合叫做
光束
；太阳光可以看成
相互平行
的光线集合。
★ 画光线三要点：从光源出发 → 画直线（用直尺）→ 标箭头（指向传播方向）
天象观测站：日食和月食
日食是
月球
挡住了太阳光，月食是
地球
挡住了太阳光——都是光沿直线传播形成的
互动实验：日食和月食
用一用：光的直线传播
下面这些做法，都利用了光沿直线传播：
　① 开凿隧道时，用
激光
引导掘进方向（激光准直）
　② 排纵队时，只要看到
前面一位同学的后脑勺
，队伍就排直了
　③ 射击瞄准讲究
"三点一线"
：眼睛、准星、目标
想一想：站在暗处的人能看清亮处的人，亮处的人却看不清暗处的人。
　
暗处的人反射的光很少，射进亮处的人眼睛里的光太弱。
光的传播速度
任务三
雷雨天，闪电和雷声是同时发生的，可我们总是先看见闪电、后听到雷声。
　
光传播得比声音快得多。
17 世纪后期，人们才知道光的传播也需要时间。
光在真空中每秒传播的距离是 299 792 458 m，通常取 c ＝
3.0×108 m/s
光 1 s 能绕地球赤道约 7.5 圈——快到我们感觉不出它"在路上"。
不同介质中的光速和"光年"
光在水中约为真空中的 3/4：v水≈
2.25×108 m/s
　在玻璃中约为 2/3：v玻≈
2×108 m/s
光在真空中 1 年里传播的距离叫做 1 光年（l.y.），1 l.y.≈
9.46×1012 km
光年是
长度
单位，不是时间单位！
织女星距我们 2.39×1014 km，合
约 25 光年
——我们看到的是它约 25 年前发出的光。
任务四　白光里藏着什么
天地万物，五光十色。可太阳光看上去是白色的，
那些颜色是从哪里来的？
1666 年，牛顿让一束太阳光射到三棱镜上，
另一侧的白屏上出现了一条彩色的光带。
问：这些颜色是三棱镜"染"出来的，
　　还是本来就藏在白光里？
　
本来就藏在白光里，三棱镜只是把它们分开了。
活动二
研究光的色散现象
实验探究
白屏上出现的彩色光带，颜色从上到下依次是
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
太阳光被分解成各种色光的现象，叫做
光的色散
互动实验：三棱镜分解白光
色散告诉我们什么
结论：白光是由
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
七种色光混合而成的。
为什么七种色光会被分开？
它们通过三棱镜时偏折的程度不同：红光最小，紫光最大。
换成一束红色激光照到三棱镜上，屏上会怎样？
只有一个红色光点
　
像红光这样不能再分解的光叫做单色光，白光则是复色光。
雨后的彩虹，就是阳光被空气中的
小水滴
分解形成的色散现象。
彩虹实验室：光的三原色
白光能被分开，色光能不能合起来？
用红、绿、蓝三支手电筒照白墙，让光斑两两重叠：
　红＋绿＝
黄
　　绿＋蓝＝
青
　红＋蓝＝
品红
　红＋绿＋蓝＝
白
红、绿、蓝三种色光无法用其他色光混合而成，叫做
光的
三原色
。
互动实验：色光的混合
三原色就在你身边
用放大镜看手机或电视屏幕，会看到密密麻麻排列着的小光点：
它们只有
红、绿、蓝
三种颜色，按不同比例混合出满屏的五彩缤纷。
2014 年诺贝尔物理学奖颁给了蓝色发光二极管（LED）的三位发明者。
为什么有了红色、绿色 LED 还不够？
三原色缺了蓝色，就合成不出白光。
★ 易错提醒：
　光的三原色是
红、绿、蓝
，不是美术课上调颜料用的"红、黄、蓝"。
互动实验：彩色屏幕的秘密
小试牛刀
1.下列现象中，不能用光的直线传播来解释的是（　
C
　）
　A．墙上的手影　　　　　B．日食和月食
　C．雨后天空出现彩虹　　D．激光引导隧道掘进
手影、日食月食、激光准直都是光沿直线传播的结果；
彩虹是阳光经空气中的小水滴发生色散形成的，与直线传播无关。
小试牛刀
2.雷雨天，小明看到闪电后 3 s 听到雷声。（声音在空气中的速度取 340 m/s）
　（1）打雷处离小明约
1020
m；
　（2）计算时可以不考虑光传播的时间，因为光速约为
3.0×108
m/s，远大于声速。
解：s ＝ vt ＝ 340 m/s × 3 s ＝ 1020 m
光走这 1020 m 只需 t ＝ s/c ＝ 1020 m ÷ (3.0×108 m/s) ≈ 3.4×10-6 s，完全可以忽略。
★ 生活中估算雷电距离："数秒数 × 340 m"。
小试牛刀
3.用红、绿两支手电筒的光同时照到白墙的同一处，
　重叠部分呈
黄
色；再加一支
蓝
色手电筒，三束光重叠处呈白色。
　彩色电视机画面上丰富的色彩，就是由
红、绿、蓝
三种色光混合而成的。
光的三原色：红、绿、蓝。红＋绿＝黄，绿＋蓝＝青，红＋蓝＝品红，三者相加＝白。
色光是"越加越亮"；美术课上调颜料用的红、黄、蓝是另一回事，不要混淆。
课堂总结
课堂总结
一、光的应用与光源——能发光的物体叫光源（自身正在发光才算；月亮、镜子不是）
二、光的直线传播——光在同一种均匀介质中沿直线传播
　　光线：带箭头的直线（模型）；光束：光线的集合，太阳光可看成平行光
三、应用——影的形成、日食（月球挡光）、月食（地球挡光）、激光准直、排队、瞄准
四、光速——c ＝ 3.0×108 m/s；真空中最快，水中约 3/4 c，玻璃中约 2/3 c
　　光年：光在真空中 1 年传播的距离，是长度单位，1 l.y. ≈ 9.46×1012 km
五、光的色散——白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成
六、光的三原色——红、绿、蓝（不是红黄蓝），按不同比例混合得到各种色光
作业布置
课堂巩固　　完成学案"课堂练习"5题，对照"课后评价"自查
分层练习　　完成配套分层练习：基础巩固（必做）＋能力提升（选做）
实践作业　　①和家人玩一次手影游戏，拍下最满意的"作品"，说说影子大小怎么变；
　　　　　　　②用两支手电筒分别包上红、蓝、绿中的两种透明纸照到白纸上，
　　　　　　　　设计表格记录重叠部分的颜色（教材"自我评价与作业"第 4 题）
课后探索　　打开"光的色散与三原色"互动实验，调出橙色和品红色，记下三个滑块的数值
预　　习　　3.2 光的反射定律：照镜子时，光是怎样回到眼睛里的？
知识拓展：人类怎样量出光速
一、伽利略的"灯笼实验"（约 1607 年）
　两人各提一盏灯站在相距约 1.5 km 的山头，一人揭开灯罩，另一人看到后立即揭开自己的灯罩。
　结果什么也没测出来——光太快了，人的反应时间远远比光走这段路的时间长。
二、罗默用木星的卫星（1676 年）
　丹麦天文学家罗默发现，地球离木星远时，木卫一"出来"得总比预计晚一些，
　他认为这是光多走了路程所花的时间，第一次证明了光速是有限的。
三、光速是速度的"天花板"
　爱因斯坦最先指出，真空中的光速是物体运动速度的极限，
　自然界中任何物体的运动速度都不可能超过真空中的光速。
Thanks!
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