4.1 光的传播 课件--2024-2025学年教科版物理八年级上册

nullnullnullnullnullnullnull 2024年教科版物理上册系列课件 第四章 光的世界 白天，大地上阳光普照 夜晚，天空中星光闪烁，城市灯火辉煌 乡间，晚上萤火在夜空中飞舞 引入课程 一、光源 太阳 电灯 萤火虫 能自行发光的物体叫作光源（light source）。 1.定义： 2.分类： 自然光源 人造光源 太阳及其他恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼等 火把、亮着的电灯、点燃的蜡烛等 水母 闪电 萤火虫 火山 发光二极管 点燃的蜡烛 燃放的烟花 燃烧的篝火 光源是指自身能够发光且正在发光的物体 思考：月亮是光源吗？ 我们所看到的月亮，只是反射太阳光而已，并不是月亮本身发出的光，因此月亮不是光源！ 提醒：行星、宝石、夜明珠、正在放映电影的银幕不是光源。 未点燃的蜡烛，断电状态下的显示屏幕等，都不是光源 不是光源 二、光是怎样传播的 通过树丛的光束 放映机射向银幕的光束 夜晚霓虹灯射出的光束 猜一猜：观察下列情景图片，猜猜光是沿着怎样的路径传播出去的呢？ 猜想：光沿直线传播 1.实验：光总是沿直线传播的吗 实验探究 （1）将激光束射到光滑物体表面，例如桌面、镜片，观察光束的传播路径有什么变化。 发现：光的传播方向发生改变，可见光在传播过程中遇到其他物体，在界面处会发生反射。 光斜射到镜面上 光由空气射向玻璃砖 （2）将激光束射向玻璃，观察光束的传播径迹。 链接：光射向平面镜和玻璃 发现：在两种介质的界面上，光束发生了偏折，可见光在传播过程中遇到其他透明物体，在界面处会发生偏折。 （3）演示：光可以在空气、水、玻璃等透明物质中传播。 光在空气中传播 光在水中传播 光的传播介质 【点击链接播放视频】 光在玻璃中传播 现象： 思考：光在同种介质中一定沿直线传播吗？ 发现：光在同种介质中沿直线传播。 （4）将一束激光射进密度不均匀的盐水中，观察光的传播径迹。 【点击此处播放视频】 现象： 光斜射入不均匀盐水中时，光的传播路径发生弯曲，而在均匀盐水中，光的传播路径是直线。 大量实验说明，光在同种均匀介质中沿直线传播。 （1）概念：为表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向。这样的直线叫作光线。 （2）表示方法 光线 平行光 点光源发出的光 光线用实线，箭头表示传播方向 模型法： 光线是为了描述光的传播径迹和方向而画出的直线，实际并不存在。 2.光线： 3.光沿直线传播的现象 （1）影子的形成 光在沿直线传播过程中,遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的地方便形成了一个阴暗区域，即物体的影子。 （2）小孔成像 由于光沿直线传播，烛焰上部发出的光通过小孔后，射到了光屏的下部；烛焰下部发出的光通过小孔后，射到了光屏的上部。在光屏上就形成了相对于烛焰倒立的像。 《墨经》中记载的小孔成像 小孔成像的特点： 1.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.像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关。 当月球转到地球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，月球就挡住了一部分射向地球的太阳光。 （3）日食的形成 Ⅰ区太阳完全照不到，发生日全食； Ⅱ区只有部分太阳光照到，发生日偏食； Ⅲ区只有太阳边缘的光照射到，发生日环食。 视频 当地球转到月球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的太阳光。 （4）月食的形成 Ⅰ区发生月全食；Ⅰ区与Ⅱ区之间发生月偏食。 太阳 光沿直线传播 月球阻挡 地球阻挡 形成日食 形成月食 4.光沿直线传播的应用 射击瞄准 队列 激光准直 【点击此处播放视频】 影戏是我国一种古老的民俗艺术 激光水平仪在建筑中能很方便地画出铅垂线和水平线 5.光传播什么 讨论交流 光能传播能量 阳光下，太阳灶能把水烧开 激光能在钢板上打孔 浴霸能使人感到暖和 路口红绿灯发出光信号指示交通 灯塔发出特定的光信号为船舶提供导航 光能传播信息 通过光纤传递的图像信息，医生能看到病人体内的病灶 科学探究 二、光传播的速度 　　思考：打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但是为什么我们总是先看到闪电，后听到雷声？ 光的传播速度比声音的传播速度快 　　光在真空中1s能传播2.99792×108m，也就是说，真空中的光速为： c=2.99792×108m/s 　　一般情况下，真空中的光速可近似取： c=3×108m/s 介质 速度 真空 空气 水 玻璃 光在不同介质中的传播速度 稍小于真空中的速度 光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度。 2.99792×108m/s 约真空中光速的 约真空中光速的 光、声传播的比较 是否需要介质 传播速度 光 声 不需要介质，可以在真空中传播 ①c＞υ空气＞υ水＞υ玻璃 ②光在真空中的传播速度约为3×108m/s 需要介质，不能在真空中传播 ①一般情况下： υ固＞υ液＞υ气 ②15℃时空气中的声速约为340m/s 　　从北京到上海约为1.2×103km，汽车以 120 km/h 的速度行驶，约需10h才能到达。假如上面的孙悟空能以光速（3×108 m/s）行进，他 1 s 内能在北京和上海之间跑 125 个来回！ s孙=υt=3×108m/s×1s=3×108m=3×105kg 250÷2=125 即： 1 s 内能在北京和上海之间跑 125 个来回 　　应用小孔成像的原理，可以自制一个针孔照相机：做两个可以套在一起拉动的硬纸盒，外盒的前端蒙一块中心带针孔的黑纸，内盒的一端蒙一块半透明纸。将针孔对准明亮的景物，在内盒的半透明纸上，你看到了什么样的图像？ 【点击此处播放视频】 家庭实验室 自制针孔照相机 　　400多年前，伽利略和助手各拿着一盏灯站在相距 1.5 km 的两座山上。伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯。从伽利略打开灯到他看见助手那盏灯的灯光的这段时间，光传播了3 km。但是，伽利略并没能由此测出光速。这是为什么？ 测量光速 分析：光速非常快，约 3×108m/s。光传播 1.5 km 只需 5 μs 左右，而人看到光之后的反应时间大于0.1s。由于传播时间远远小于反应时间，所以伽利略没能由此测出光速。 1.室内一盏电灯通过墙上的两个小洞透出两条细小光束（图4-1-11）。根据这两条光束的方向，画出电灯的位置。 答案：如图所示： 电灯 2.“坐井观天”是经典的寓言故事，如图 4-1-12，一只青蛙在井底，请画出青蛙眼睛（用 O 点表示）通过井口能观察的范围。 答案：如图所示： 3.太阳光到达地球需要约 500 s 的时间，那么太阳到地球的距离大约是多少？ 答案： 由　　　得： s＝υt＝3×108m/s×500s=1.5×1011m 光的直线传播 光源 光的直线传播 条件：在同种均匀介质中 现象：影子的形成、小孔成像、日食、月食等 应用：激光准直、射击瞄准等 光速：光在真空中的传播速度c≈3×108m/s 概念：能自行发光的物体叫作光源 分类：自然光源、人造光源 光线：表示光的径迹和方向的带有箭头的直线 课堂小结 光传播的是能量和信息 下 课 咯~ $$nullnull