第四章光现象第1节光的直线传播-2024-2025学年人教版物理八年级上册

第四章 光现象 第1节 光的直线传播 24005 24005 24005 24005 我们每天都会通过声和光接收大量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能发光吗?光的传播又有什么特点呢? 萤火虫发出淡淡的绿光 课堂导入 24005 24005 24005 24005 太阳 燃放的烟花 发光的电灯 水母 恒星 斧头鱼 点燃的蜡烛 萤火虫 你知道哪些物体能发光吗？ 新知探究 24005 24005 24005 24005 一、光源 能够发光的物体叫作光源。 按形成原因分 按发光原理分 自然光源 人造光源 如：太阳、萤火虫、闪电等。 发光的电灯、点燃的蜡烛等。 热光源 冷光源 如点燃的火把、发光的电灯等。 萤火虫、水母等。 闪电是自然光源 二、光源的分类 新知探究 24005 24005 24005 24005 一、光源 月亮 钻石 月亮和钻石是光源吗？ 新知探究 24005 24005 24005 24005 新知探究 24005 24005 24005 24005 观看视频： 尝试猜想光的传播路径。 猜想： 光沿直线传播 新知探究 24005 24005 24005 24005 实验一：光在空气中是如何传播的？ 　　在空气中喷出大量烟雾，用激光笔在水雾中射出一束光，观察光传播的路径； （饮料瓶、香） 实验结论：光在空气中沿直线传播 新知探究 24005 24005 24005 24005 实验二：光在水中是如何传播的？ 　　在水中加入少量牛奶，用激光笔在水中射出一束光，观察光传播的路径； 实验结论：光在透明液体中沿直线传播 新知探究 24005 24005 24005 24005 实验三：光在透明固体中是如何传播的？ 　　用激光笔在半透明的果冻里射出一束光，观察光在果冻里传播的路径； 实验结论：光在透明固体中沿直线传播 新知探究 24005 24005 24005 24005 实验四：光在不同种均匀介质中的传播 在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，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，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。 新知探究 24005 24005 24005 24005 结论 光在同种均匀介质中沿直线传播 归纳结论：光的直线传播 注意 若介质不均匀，则光的传播方向要发生改变。 新知探究 24005 24005 24005 24005 四、光线 光线不是客观存在的，它是人们建立的一种 _________。 想一想：怎么直观、形象表示光的传播情况？ 通常用一条带_______的______表示光的__________和_______。这样的直线叫做光线。 箭头 直线 传播径迹 方向 理想模型 光线（light ray） 新知探究 24005 24005 24005 24005 新知探究 24005 24005 24005 24005 视野的大致范围 【例题1】 “井底之蛙”常用来形容“目光短浅”。如图所示，画出井底之蛙的视野的大致范围。 根据光的直线传播 确定视野的范围。 新知探究 24005 24005 24005 24005 五、光的直线传播现象及应用 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。 ①影子的形成 成 因 不透明 不能到达 迄今为止自然界中最大的影子是黑夜。日食和月食也和影子有关。 你知道迄今为止自然界中最大的影子吗？ 新知学习 24005 24005 24005 24005 分析 l1 l2 l3 人路过路灯的过程中，影子长度的变化。 新知探究 24005 24005 24005 24005 17 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。 新知探究 24005 24005 24005 24005 18 射击瞄准要领: “三点一线”才能射得准，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。 ③射击瞄准 缺口 目标 准星 新知探究 24005 24005 24005 24005 新课教学 ④排队 光的直线传播的应用 6、排队 千手观音 24005 24005 24005 24005 新课教学 ⑤日食 成 因 当_______转到______与______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。 月球 地球 太阳 同一直线 地球 月球 地球 太阳 24005 24005 24005 24005 新课教学 ⑥月食 成 因 当_______转到______与______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。 月球 地球 太阳 同一直线 月球 　月食是地球的影子投映到月球上。 太阳 月球 地球 24005 24005 24005 24005 六、小孔成像 甲 乙 ①如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 ②如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 新知探究 24005 24005 24005 24005 ③如图丙所示，将圆孔改为方孔，观察塑料膜上像的形状是否有变化。 ④如图丁所示，将蜡烛换成一只发光的灯泡，观察塑料膜上的形状。 丙 丁 新知探究 24005 24005 24005 24005 新知探究 24005 24005 24005 24005 烛焰上部的光线，由于光的_______传播，通过小孔后，射到了________； 烛焰下部的光线，由于光的_______传播，通过小孔后，射到了________； ①小孔成像的原因 直线 下部 上部 直线 倒立 通过小孔后，形成了蜡烛________的像。 新知探究 24005 24005 24005 24005 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。 ③像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 实验结论——小孔成像特点 新知探究 24005 24005 24005 24005 小孔成像现象 例如，树下的圆形光斑，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。 树下的圆形光斑 发生日食时，地面上的光斑 新知探究 24005 24005 24005 24005 七、光速 真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母 c 表示。 c = 2.997 92×108 m/s，通常情况下，近似取为 3×108 m/s。 新知探究 24005 24005 24005 24005 伽利略测量光速 1607年，伽利略进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是：他和助手分别站在相距1.6千米的两座山上，每人手拿一盏灯。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，从伽利略打开灯至他看见助手那盏灯的灯光，这个间隔就是光传播了3千米的时间。根据v=s/t即可计算出光的传播速度。 想一想： 他们的测量原理对吗？能不能测出光速？ 新知探究 24005 24005 24005 24005 当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。 1958年弗鲁姆求出光速的精确值：299792.5±0.1km/s。 1972年，美国科学家埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值： 299792457.4±0.1m/s 光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间。 新知探究 24005 24005 24005 24005 解：1 年的时间 t = 1×365×24×3 600 s = 3.153 6×107 s 　　光在真空中1 年内传播的距离 s = ct = 3×108 m/s×3.153 6×107 s = 9.460 8×1015 m 答：1 光年等于 9.460 8×1015 m。 光年：宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表示方便，天文学家使用一个非常大的长度单位——光年， 1 光年等于光在 1 年内传播的距离， 1 年取 365 天，请算出 1 光年等于多少米。 新知探究 24005 24005 24005 24005 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。 新知探究 24005 24005 24005 24005 ①光源：能够发光的物体叫光源，分自然光源、人造光源. ②传播：光在同种均匀介质中沿直线传播. ③光线：用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向. ④现象：影子、日食、月食、小孔成像等. ⑤应用：激光准直、三点一线“瞄准”、站队等. ①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 ②光年：光在一年内传播的距离，是长度单位. 光的直 线传播 光速 光的直线传播 课堂小结 24005 24005 24005 24005 ①将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫___________ 。产生此现象的原因是________________________。 ②若易拉罐底部小孔形状是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是 （ ） A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像 小孔成像 光在空气中沿直线传播 D 1.制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜（如图）。 小孔成的像与小孔的形状无关，是倒立的实像。 所以选D. 随堂练习 24005 24005 24005 24005 Lavf58.12.100 vid:v0300fd30000bi0jf1dj7u84ntvjevv0 Lavf58.30.100 $$