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第4章
第1节
人教版-物理-八年级上册
光的直线传播
学习目标
1.通过对图片的观察，能识别光源，知道光源的大致分类;
2.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，掌握光在同种均匀介质中沿直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用；
3.记住光在真空中的传播速度;
【重点】光的直线传播；
【难点】用光的直线传播来解释简单的光现象。
学习目标
1.
什么叫升华？升华是吸热还是放热？说一说常见的升华现象。
物质直接从固态变为气态叫升华。升华吸热。
升华现象：樟脑球变小、冰冻衣服干了。
2.
什么叫凝华？凝华是吸热还是放热？说一说常见的凝华现象。
凝华：物质直接从气态变为固态叫凝华。凝华放热。
凝华现象：霜的形成、窗玻璃上的冰花、雾凇的形成。
3.
物质之间有六种物态变化过程，其中吸热的是_________、_________、
________，放热的是________、__________、
_________。
熔化
汽化
升华
凝固
液化
凝华
知识回顾
课堂导入
课堂导入
影子在我们在日常生活中经常能看到，同学们有没有想过影子形成的原因是什么呢？
那么，你知道在同种均匀介质中，光的传播路径是怎样的吗？
新课引入
新知探究
（1）定义：像太阳、激光、水母等这些自身能够发光的物体叫做光源。
知识点
光源
1
1.
光源
新知探究
新知探究
（2）光源的分类：
①天然光源：太阳及其它恒星、水母、灯笼鱼、斧头鱼、萤火虫等。
②人造光源：篝火、点燃的蜡烛、手电筒、霓虹灯、LED灯等。
萤火虫
斧头鱼
灯笼鱼
新知探究
新知探究
月亮、镜子、钻石、金子是光源吗？
月亮、镜子、钻石、金子自身不能发光，所以不属于光源。我们却能看到它，因为它能反射光，光再进入我们的眼睛，
所以就看到了。
新知探究
（3）对光源的理解
①光源是指自身能够发光的物体，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。
②有些物体本身并不发光，但由于它们能够反射太阳光或其它光源发出的光，好像它们也在发光一样，这类物体并不是光源，如月亮、行星、正在放映电影的银幕等。
新知探究
新知探究
判断物体是不是光源的关键是看物体能否自身发光，不发光的物体一定不是光源，看起来发光的物体不一定就是光源。
2.
光源的判断
新知探究
新知探究
下列物体是光源的是（
）
A.
雪
B.宝石
C.
烛焰
D.
镜子
解析：能自身发光的物体叫做光源，洁白的雪、璀璨的宝石、明亮的镜子自身均不能发光；烛光是由烛焰自身发出的，所以烛焰是光源。
典型例题1
C
新知探究
1.
光是怎样传播的
知识点
光的直线传播
2
（1）实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径。提出问题：光是沿直线传播的吗?
（2）实验器材：激光笔、透明箱、水、牛奶、透明皂、不均匀蔗糖溶液等。
（3）进行试验：将一束激光分别射到空气中、滴入少许牛奶的均匀液体中、均匀透明皂中，观察激光的传播路径。
新知探究
新知探究
实验结论：光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
新知探究
新知探究
2.
探究光沿直线传播的条件
（1）提出问题：光一定沿直线传播吗？光沿直线传播的条件是什么？
（2）设计与进行实验：
①在桌上放一个大的透明水槽，配备四杯等量但浓度不同的糖的水溶液（每杯糖的水溶液中都添加少许牛奶，用来显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序依次倒入水槽，水槽内就形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖的水溶液。
新知探究
新知探究
②将一束激光从透明水槽侧面斜射入非均匀浓度的糖的水溶液中，观察激光的传播路径。
③用玻璃棒搅拌糖的水溶液，使其浓度变得均匀，观察到激光在均匀糖的水溶液中各个方向的传播路径。
新知探究
新知探究
（4）实验结论：光在同种均匀介质中沿直线传播。
（3）分析论证：光斜射入非均匀浓度的糖的水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲，在均匀浓度的糖的水溶液中光的传播路径是直的。
新知探究
新知探究
光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。
①为了清晰地观察光在不同介质中的传播路径，实验应在较暗的环境
中进行。
②在糖的水溶液中滴入几滴牛奶是为了清晰地显示光的传播路径。
③理解“光在同种均匀介质中沿直线传播”，应注意光沿直线传播时，
“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可，必须同时满足。
特别提醒
新知探究
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。这样的直线叫做光线。
传播路径
传播方向
注意：光线实际并不存在，是人为建立的物理模型。实际存在的是光，而不是光线。
3.
光线
新知探究
新知探究
点光源发出的光线
平行光线：太阳光
光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向，且一般画在直线的中间位置，画光路图时，光线一定要用实线画出，且标上箭头。
光线的画法
新知探究
新知探究
1.在物理学中，为了研究问题的方便，通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称之为模型法，光线就是一种模型。光线实际上是不存在的，是为了方便研究光的传播而引入的，用来表示光的传播路径和方向。
2.光线是模型，不是实体，没有尺度。即使是再细的光束，也不能说是光线。
模型法
拓展延伸
新知探究
下列关于光线的说法
，正确的是（
）
A.
光线是真实存在的带箭头的直线
B.
激光笔发出的光是一条光线
C.
光线是表示光的径迹和方向的模型
D.
光线可以用虚线表示
解析：光线可以形象地表示光的传播径迹和方向，但它实际上是不存在的；激光笔发出的是一束光，不是一条光线；在光路图中，光线只能用实线表示。
典型例题2
C
新知探究
4.
与光沿直线传播有关的现象
光沿直线传播，当光射到不透明物体上时，在物体的后面便会留下一片光射不到的区域，就形成了影子。
新知探究
（1）影子的形成
新知探究
（2）日食和月食的形成
当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了部分射向地球的太阳光。
①日食的形成
新知探究
①如图所示，用一个带有小孔的板挡在光屏与烛焰之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫做小孔成像。如果前后移动中间的板，光屏上像的大小也会随之发生变化。
（3）小孔成像
新知探究
新知探究
这是由于光的直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射到了光屏的上部，这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
想一想：为什么通过小孔成的像是倒立的呢？
新知探究
②小孔成像的特点：成的是倒立的实像（左右也颠倒），像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。
③小孔成像现象说明光在均匀介质中是沿直线传播的。
新知探究
1.
小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度。
2.
小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关。
3.
小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相似的光斑。
4.
像的大小跟物体到小孔的距离（s1）和小孔到光屏的距离（s2）有关。若s1>s2，所成的像是缩小的；若s1=s2，所成的像是等大的；若s1>s2，所成的像是放大的。
拓展延伸
在树林里，地面上的一些圆形光斑就是太阳通过树叶间隙而成的像。
（1）由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出现偏差。
新知探究
4.
光的直线传播的应用
（2）射击瞄准：“三点一线”才能射得准，即枪上的缺口、准星和射击目标（瞄准点）要在一条直线上。
（3）军训站队时以列排直
光是沿直线传播的，光传播的径迹和方向如图所示。
仔细观察小孔成像的特点。从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的？试着在图中画一画。
新知探究
想一想，做一做：小孔成像
?北京时间2018年1月31日晚，夜空上演了一场罕见的“月亮盛宴”——超级蓝血月全食，月食现象说明光______
（?选填“沿”或“不沿”）直线传播，也说明光_______（选填“?能”或“不能”）在真空中传播。
解析：因为光是沿直线传播的，当地球转到月球和太阳中间时，地球挡住了射向月球的太阳光，月球处在地球的影子里，就形成了月食现象；地球大气层之外的空间是真空，所以月食现象也说明光能在真空中传播。
典型例题3
沿
能
知识点
光的传播速度
3
1.
光在真空中的传播速度
光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的传播速度最快，光在介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。
在通常情况下，真空中的光速可以近似取为：
c=3×108
m/s=3×105
km/s
如果一个人以光速绕地球飞行，他用1s的时间约能绕地球转7.5圈。
新知探究
介质
光
速
真空
空气
水
玻璃
3×108
m/s
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
2.
光在不同介质中的传播速度
新知探究
想一想：电闪雷鸣，雷声和闪电是同时发生的，但是我们为什么总是先看到闪电，后听到雷声？
新知探究
这是因为光在空气中的速度约为3×108m/s，而声音在空气中的速度为340m/s，光速远大于声速，所以我们总是先看到闪电，后听到雷声。
光在一年时间里传播的距离叫做1光年，这个距离约等于9.46×1012千米。
天文学上常用光年来计量天体之间的距离。所以光年是长度单位。
3.
光年
新知探究
声音
光
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃的空气中声速为340m/s
空气中光速近似为3×108m/s
声音在空气中传播得最慢
光在空气中比在其它透明介质中传播得快
声音的传播需要介质
光的传播不需要介质
4.
声和光的不同点
光在真空中传播的速度是__________m/s，
地球跟太阳的距离约为1.5x1011m，那么太阳光从太阳传到地球需要__________s。
解析：真空中的光速是3×108m/s，根据v=s/t可得光的传播时间t=s/v=
1.5x1011m/3×108m/s=500s。
典型例题4
3×108
500
新知探究
速度
光源
光现象
日食、月食
影子
光
线
光在同种均匀介质中沿直线传播
小孔成像
光速
建立模型
传播
现象
课堂总结
课堂练习
1.“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。
答：如图所示，“?井底之蛙”只能看到阴影范围内的物体。
课堂作业
课堂作业
2.（2019·宣威市校级模拟）中考体育在进行女子800米跑时，计时员计时是看发令枪的烟雾准确还是听枪声准确，______________________准确。这是因为_________________________________________________________________________________缘故。
看发令枪的烟雾
烟雾和枪声同时发生，但光在空气中的速度比声速快得多
课堂作业
3.
下列物体中一定是光源的有_________________。（填序号）
①太阳
②月亮
③钻石
④自行车的尾灯
⑤蜡烛的火焰
⑥正在发光的萤光虫
⑦正在放电影的银幕
①⑤⑥
课堂作业
4.（2019春·马山县校级月考）下列物体不属于光源的是（　
　）
A．太阳
B．月亮
C．点燃的火把
D．发光的小灯泡
B
课堂作业
课堂作业
5.
如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是（
）
A．立竿见影
B．一叶障目
C．鱼翔浅底
D．三点对一线
C
课堂作业
课堂练习
6．太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程？
解：根据v=s/t的变形式s=vt得，太阳到地球的距离s=v1t1=
3×108
m/s×8×60s=1.44×1011
m=1.44×
108
km。根据v=s/t的变形式t=s/v得，这辆赛车跑完这段路程所需的时间
t2=s/v2=
1.44×108
km/500
km/h=2.88×105h。
课堂作业

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