4.1 光的直线传播 ----2024-2025学年人教版物理八年级上学期

nullnullnullnull是在不停的运动着的。月球围绕地球一周是一个月，地球围绕太阳一周则是一年。当月球、地球和太阳三者运动到某个相对位置时，就会发生一种奇妙的天文景观，那就是日食和月食。这是一幅日食发生的过程图，它记录了日食从发生到结束的全过程。看着他，你能琢磨出是谁挡住了太阳。原来当月球运动到太阳和地球之间，如果三者正好处在一条直线上，月球就会挡住太阳射向地球的光，于是就发生了日食。如果这时你正好处在地球上的影子当中，就能看到太阳的一部分或全部被月球挡住。只能看到一部分时叫做日偏食或日环食，全部看不到食叫做日全食。同样的道理，月食则是地球挡住了太阳照射到月球上的光造成的。月蚀也分月全食和月偏食。发生日食和月食的机会并不多，而且在地球的不同地区看到的情况也是不一样的。你能画出一幅月食发生的示意图吗？ 同学们看到了吗？光在玻璃板上的传播路径。是怎样的？光在玻璃中也是沿直线传播的。很好。光在玻璃中也是沿。 null 正是有了光，我们这个世界才变得绚丽多彩。 五光十色的灯光给黑夜带来了美丽 万家灯火 1 观察与思考 生活中的激光束 从生活中我们感受到光是由直线传播的。 第四章 光现象 第1节 光的直线传播 3 太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星,宇宙中的恒星都能发光 有的动物也能发光,夏天的夜晚，常有淡淡的绿光在草 丛中闪烁，那是萤火虫在发光。 在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等发光，发出的光,使幽静的，海洋世界显得更加神秘 看，光是由哪里发出的？ 观察与思考 你知道生活、生产中哪些物体可以发光吗？ 上面这些物体有什么共同特征呢？ 光源 物理学中，把能能够发光的物体称为光源 观察与思考 都能发光 观察与思考 提出问题：光是如何传播的呢？ 在有薄雾的天气里，从汽车头灯射出的光束是直的。 猜想与假设：光是沿直线传播的。 阳光入射树林 探究光在气体中的传播 实验表明：光在气体中沿直线传播 实验与探究 一、光的直线传播 演示1：让一束激光束射入有烟雾的空气中观察光线在水中传播的径迹。 点击画面 实验与探究 探究光在液体中的传播 实验表明：光在液体中沿直线传播 实验2：用激光笔将一束激光射入滴有几滴牛奶的水中（把牛奶搅匀）观察光在水中传播的径迹。 点击画面 探究光在固体中的传播 实验表明：光在固体中沿直线传播 实验与探究 演示3：让一束激光束射入玻璃中，观察光在水中传播的径迹。 点击画面 光在气体、液体和固体中的传播 结论：光在同一种均匀介质中沿直线传播 归纳与总结 空气中 固体中 液体中 不均匀大气中 点光源发出的光 • 光线 光线的概念：在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向，将这条带箭头的直线称为光线。 （光线是人们假想的物理模型，实际不存在，而光的传播是客观存在） 光沿直线传播的应用： 激光的特点： 能集中射向一个方向而不散开，因而能射得很远而亮度没有明显的减弱（用激光引导掘进机）。 激光准直.swf （1）激光准直：在开凿隧道时，工人可以用激光术引导去进机是掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差 （2）影子的形成： 射击瞄准 目标、缺口、准星在一条直线上 手影表演、皮影戏 由于光的直线传播，射到不透明的物体上。 军人站队 原理：光是沿直线传播，你只要对准前面的人看不到更前面的人，就说明你和你前面的人站在一条直线上了。 01 03 02 光的直线传播 （3）天体运动 日食和月食 光的直线传播 日食是月球遮挡太阳的光 月食是地球在月球上的投影 点击画面 想想做做 如图所示，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，并用橡皮筋固定。将小孔对着烛焰，观察烛焰在薄膜上所成的像；改变烛焰的到小孔的距离，观察烛焰成像的情况；描述小孔成像的特点。 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。也许能帮你解释为什么能成这样的像。 点击画面 想想做做 小孔成像的原理是光的直线传播。像是倒立的；像的形状与物体形状相同，与小孔形状无关；像的大小取决于物、孔、屏的距离，物近（远）屏远（近），像放大（减小）。 小孔所成的像与影子有什么不同？ 点击画面 打开灯的瞬间，整个屋子都亮了，那光的传播是否需要时间呢？ 你支持谁的 观点呢？ 光传播不需要时间 需要时间，只是需要的 时间太短了  二、光的传播速度 思考： 雷声和闪电同时发生，为何先看到闪电？ 光的传播需要时间，即光有一定的速度。 真空或空气中的光速取为 如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈. 真空中的光速是宇宙间最快的速度 V水=3/4C V玻璃=2/3C 注意：光在其它物质中的速度都小于这个速度。 那么，光的速度有多快？ 光在水中的速度是真空中的3/4,约为2.75×108m/s。 光在玻璃中的速度是真空中的2/3，约为2×108m/s。 声音 光 真空不传声 光在真空中传播最快 15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似3×108m/s 声音在空气中传播最慢 光在空气中比在其他透明介质中传播的快 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 声和光的不同 分类：标准不同，分类不同 光的直线传播 光源 光的直线传播 概念：能够发光的物体叫做光源 条件：同种均匀介质 应用：激光垂直、影子、小孔成像等。 概念：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向的 课堂小结 光线 光的传播速度 特点 真空中的光速为3×108 m/s 1、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 2、下列物体不属于光源的是（ ） A、太阳 B、月亮 C 、篝火 D、电灯 B 月亮是光源吗？ 不是，因为月亮不能发光。 练习与应用 光在同一种均匀介质中沿直线，在传播过程中遇到不透明的物体，在物体后面就会有光射不到的区域，便产生影。 1.做一做手影游戏（如图），用光的直线传播知识解释影子是怎样形成的。 练习与应用 答：因为我坐在井底，由于光沿直线传播时受井壁的阻碍。所以青蛙能看到较小范围。 2.“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”。 练习与应用 B’ A B A’ 3.举出一些例子，说明光的直线传播在生活中的应用。 目标、缺口、准星在一条直线上 手影表演、皮影戏 小孔成像 日食 4.太阳发出的光，要经过8min才能到达地球。请你估计太阳到地球的距离。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？ 答： 由c=s/t得： s=ct=3×108m/s×480s=1.44×1011m (1) (2) 由v=s/t/得： t/=s/v=1.44×108 km/500km/h=2.88×105h 太阳发出的光,要经过大约8min到达地球.如果一辆1000km/h的赛车不停地跑,要经过17年的时间才能跑完从太阳到地球的距离! 练习与应用 5.请你比较光在玻璃、水、空气中传播速度的大小，并由此猜想光在固体、液体、气体中传播速度的大小关系。通过查阅资料检验你的猜想 答：光在越稀疏的介质中传播的速度越快，光在真空中传播速度最快，是3×103m/s，光在空气中的速度接近于光速，光在水中的速度是真空中速度的3/4，光在玻璃中的速度是真空中速度的2/3，所以光在不同物体中的传播速度由大到小的顺序是气体、液体和固体。 练习与应用 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，他等于光在真空中传播1年所经历的所经过的距离。这样说来，牛郎星和织女星距离就是16光年。 离太阳系最近的恒星是半人马座比邻星，它距离我们4.2光年。也就是说，我们现在观察到比邻星的光，是他在4.2年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。 银河系是由超过1000亿颗恒星组成的星系。 在银河系之外，离我们最近的星系是大麦哲 伦云，它距离我们约16万光年。 科学世界 想一想今天我们看到的麦哲伦云的光是它什么时候发出的？ 那时候人类在进化过程中处于哪个阶段？ 秋天的夜晚，可以在东北方向的夜空找到一 个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女星系。 如图，它是北半球可以肉眼看到的银河外星系， 与我们的距离约为250万光年光。 光——宇宙的使者不仅告诉我们宇宙的现在， 还在告诉我们遥远的过去。 请回答以下问题： 1、“光年”是什么物理量的单位？ 2、牛郎星和织女星距离是多少千米？ 科学世界 距离的单位 16光年=3×108×365×24×3600m=9.46×1015m=1.51×1017m/s 这个图景是日食还是月食？__________ 日食 点击画面 科学世界 日食 日食 月食 月食 科学世界 日全食和日偏食是怎样形成的？ 科学世界 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $$