3.1 光的传播（教学课件）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第三章 光现象 第一节 光的传播 2024 八年级上册（北师大（北京）2024） 目录 壹 学习目标 肆 探究新知 贰 重点难点 叁 课堂引入 陆 知识总结 伍 课堂练习 柒 课后作业 学习目标 1.了解光源，知道光源分为天然光源和人造光源两类；了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用；知道光在真空中的传播速度。 2.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，知道实验探究是研究物理问题的重要方法。 1. 光源的分类； 2. 光沿直线传播的条件； 3. 光沿直线传播的应用； 重点难点 课堂引入 在漆黑的房间里，我们什么都看不见!点亮灯，就能看到房间里的物体。 这是因为物体自身发出的光或物体反射的光进入了我们的眼睛。 漆黑的房间 有光的房间 美丽的景色 漂亮的彩虹 光的直线传播 探究新知 知识点1 太阳 亮着的灯 萤火虫 水母 能够自行发光的物体。 1. 光源： 2. 光源的分类 自然光源 人造光源 探究新知 知识点1 光的直线传播 属于光源的有： 彩灯、点燃的火柴。 彩灯 月亮 点燃的火柴 钻石 夜行安全衣 它们是光源吗？ 月球、钻石和夜行安全衣不发光，是反射光，所以不是光源。 探究新知 知识点1 光的直线传播 【例1】有下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中： (1)一定是光源的有 ； (2)一定不是光源的有 ； (3)可能是光源的是 。 ③⑧⑨ ②④ ①⑤⑥⑦ 探究新知 知识点1 光的直线传播 行走的士兵 拿花的女孩 灯光下的行人 有趣的手影 影子是一种常见的光现象，那么影子是如何形成的？ 我们一起来了解一下光是如何传播的 探究新知 知识点1 光的直线传播 1. 光在空气中的传播 用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。 视频演示——《光在空气中的传播 》 10 探究新知 知识点1 光的直线传播 2. 光在水中的传播 用激光手电筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水（或牛奶）。 11 探究新知 知识点1 光的直线传播 3. 光在玻璃中的传播 用激光手电筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。 探究新知 知识点1 光的直线传播 1.光沿直线传播的条件： 光在________透明介质中沿直线传播。 同种均匀 2. 光线 人们将标有箭头的直线来描述光的传播路径和方向，并将标有箭头的直线称为光线。 探究新知 知识点1 光的直线传播 以手电筒射出的光线为例： 通过前面的实验发现，光源发出的光在空气中和在水中沿直线传播 是不是所有的光都是沿直线传播的呢？ 探究新知 知识点1 光的直线传播 4. 光在不同种均匀介质中的传播 在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓盐水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图所示. 分析：在玻璃缸中盛入清水，沿玻璃管缓慢的向底部注入浓盐水后，玻璃缸里的水不在均匀，光的传播路径发生弯曲，不在是直线。 光在非同种均匀介质中的传播 探究新知 知识点1 光的直线传播 大量实验表明，光在_____或 介质中是沿直线传播的，在非均匀介质中，光线会发生 。 同种均匀 真空 偏折 16 探究新知 知识点1 光的直线传播 【例2】小明在做光在液体中的传播实验时，他在玻璃缸内配制了白糖水，静置一段时间后，发现白糖水中的光线不是一条直线，而是一条弯曲的曲线，你的解释是 ；若保持激光入射方向不变，激光在白糖水中沿直线传播，你的做法是 。 白糖水不均匀 将白糖水搅拌均匀 17 探究新知 知识点1 光的直线传播 【例3】“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最大范围的两条光线。 【详解】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围 18 探究新知 知识点1 光的直线传播 【例3】如图所示，射击游戏中，我们应该躲在遮挡物右侧哪个部分，站在高台上的对方射手才看不到，请通过光路图，确定最大安全范围，并用阴影表示。 【详解】由光的直线传播可知，连接射手与遮挡物的最高点的直线与地面相交，则遮挡物右侧地面与所作直线间为安全范围，我们身上的光线被遮挡物挡住，传不到射手眼睛，射手看不到我们。 19 探究新知 知识点1 光的直线传播 光沿直线传播现象 1. 影子的形成 光在传播过程中，遇到________的物体，由于光是沿直线传播的，在物体后面光线___________的地方就形成影子。 迄今为止自然界中最大的影子是黑夜。日晷、无影灯、日食和月食也和影子有关。 不透明 不能到达 日晷 无影灯 月食 日食 探究新知 知识点1 光的直线传播 2. 日食 当月球转到地球与太阳之间，并且在__________上时，挡住了射向______的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。 同一直线 地球 光沿直线传播现象 探究新知 知识点1 光的直线传播 3. 月食 当地球转到太阳与月球之间，并且在__________上时，挡住了射向______的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。 同一直线 月球 探究新知 知识点1 光的直线传播 我国古代关于光在空气中沿直线传播的认识——小孔成像 战国时期墨家著作《墨经》是迄今为止发现的世界上最早记载小孔成像实验的文献资料。如图所示是小孔成像现象及其示意图。 探究新知 知识点1 光的直线传播 (1)成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。(2)影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 (2)像的形状：与物体的形状相同。 小孔成像的特点 探究新知 知识点1 光的直线传播 身边的小孔成像现象 圆形光斑实质是太阳经小孔所成的像。 发生日食，在地面上的光斑，是日食时日面形状的投影，所以光斑会变成月牙形。 探究新知 知识点1 光的直线传播 1. 排队 排队时，若后面的同学只能看到前一位同学的头部，长长的队伍就排成了整齐的 一列 光沿直线传播在生活中的应用 探究新知 知识点1 光的直线传播 2. 激光准直 由于光沿直线传播，在开拙隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。 激光定位指向仪、地线仪也是以激光为光源给出直线方向的仪器，它们广泛应用于矿山、铁路隧道掘进，以及建筑施工和管道铺设中的放线、定位等。 【例4】如图所示，路灯下站着小明和小强两人，地上留下了他们的影子，通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。 探究新知 知识点1 光的直线传播 【解析】光在空气中沿直线传播，将小明和小强的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，就是灯泡的位置 S 探究新知 知识点1 事实上闪电和雷鸣是同时发生的，但我们却是先看到闪电，后听到雷声。这是为什么呢？ 雷雨天，我们总是先看见闪电，后听到雷声，为什么呢？光速有多大呢？不同介质中光速相同吗？ 光传播得比声音快 我们通过翻阅资料一起来了解光的传播速度 17世纪以前，人们普遍认为光速是无限大的，但意大利物理学家伽利略对此提出疑问，并试图通过实验来验证他的猜想。1607年，伽利略首次用速度公式进行光速的测量。他让两个人分别站在相距1.5km的两个山头上，每人手提一盏有盖子的信号灯。实验开始，第一个人先打开灯盖，对方看到灯光，也马上打开灯盖，把光信号再传回来。伽利略利用认为，测出这段时间就能计算得出光速。可是，他的实验失败了。 探究新知 知识点2 光的传播速度 伽利略实验为什么失败了呢？ 30 探究新知 知识点2 光的传播速度 由于光的传播速度太大，在相距约1.6km的两山顶间来回一次，所用的时间大约只有十万分之一秒，用这种简单粗糙的方法根本不能测出这样短的时间来。 31 探究新知 知识点2 光的传播速度 1676年，丹麦天文学家通过观测木星的卫星发生“掩食”现象证实，光是以有限的速度传播的。根据他的观测数据计算出的光速为2.1×10⁸m/s，受当时的条件所限，这个测量结果并不准确。1728年，英国天文学家用恒星光行差现象估算出光速为3.1×10⁸m/s, 这一数值与光速的真实值比较接近。 32 探究新知 知识点2 光的传播速度 1. 真空中的光速 真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。 c=2.99792×108m/s 计算中，可以近似取 c=3×108m/s= 3×105km/s 如果一个人以光速绕地球飞行，他在1秒的时间内能绕地球转7.5圈。 33 探究新知 知识点2 光的传播速度 2.光年： 宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达方便，天文学家使用了一个非常大的距离单位——光年。光年是长度单位，用来表示天体之间的距离； 　　　　1光年等于光在一年内传播的距离，约为9.46×1015m 牛郎星 织女星 牛郎星和织女星的距离是16光年 　 仙女座大星云距离地球225万光年 34 探究新知 知识点2 光的传播速度 【结论】 一般情况下，v真空＞ v空气＞ v水＞ v玻璃。 3. 光在不同介质中的传播速度 介质 光 速 真空 空气 水 玻璃 c=3×108m/s 约为3c/4 约为2c/3 c=3×108m/s 35 探究新知 知识点2 光的传播速度 4. 光速的应用——激光测距 激光测距仪原理：是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。 36 1.在太阳、烛火、月亮、萤火虫中，不属于光源的是 ，光在 的介质中沿直线传播。光 （选填“能”或者“不能”）在真空中传播。 2. 晴天正午，小淇走在公园的树林下，她看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是 （选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 （选填“实像”、“虚像”或“影子”）。 课堂练习 月亮 同种均匀 能 太阳 实像 3.如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机： (1)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料板上所成的像是图丙中的 （填序号）。 (2)保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会 （选填“变大”、“变小”或“不变”），像的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 (3)小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 （选填“一”或“两”或“无数”）个。 课堂练习 ② 变大 变暗 两 4. 沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，小王利用图甲做了小孔成像实验，请你在图乙中大致画出烛焰AB（烛焰可以抽象为带箭头的线段）通过纸杯的小孔在黑塑料膜虚线上所成的像A′B′，并标明两条光线的传播方向。 课堂练习 课堂练习 变大 光在不同介质中传播速度是不同的，光在真空中的速度大于光在介质中的传播速度；光在真空中传播得最快，其速度为3×108m/s或3×105km/s。 一台激光器朝着月球发射激光信号，经过2.7 s后才接到从月球返回的信号，则光在地月间传播了一个来回，所以月球到地球的距离为 5. 光在不同介质中传播速度 ______ （选填“相同”或“不同”），光在 ______ 中传播得最快，其速度为 ________m/s或 ________km/s，一台激光器朝月球发射激光信号，经过2.7 s后才接到从月球返回的信号，那么月球到地球的距离为 ________ m。 3×108 不同 真空 3×105 4.05×108 知识总结 光源：能够发光的物体叫光源，分自然光源、人造光源。 传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。 光线：通常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。 现象：影子、日食、月食、小孔成像等。 应用：排队、激光准直等。 光速：光在真空中的速度是 3×108m/s=3×105km/s 在不同介质中的速度不同 v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 光年：光在一年内传播的距离，是长度单位。 光速的应用—激光测距仪 光的直 线传播 光速 光的传播 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后“实践与探索”练习 自主安排 配套同步分层作业 42 ENDING! 2024 Thank you for watching! 谢谢观看 Lavf58.30.100 2516.4617 $$