4.1 光的直线传播 导学案 2025-2026学年人教版（2024）八年级物理上册

4.1 光的直线传播 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 明确光源的概念，知道光在同种均匀介质中沿直线传播。 1. 了解光的直线传播在生活中的应用，掌握光速的大小及相关计算。 1. 能解释与光的直线传播有关的现象，如影子、日食、月食等。 二、学习重难点 重点 1. 光源的定义及分类，光在同种均匀介质中沿直线传播的特点。 1. 光的直线传播的应用（小孔成像、影子形成、日食月食等）。 1. 真空中的光速（c = 3×m/s）及光在不同介质中的传播速度差异。 难点 1. 理解光沿直线传播的条件（同种均匀介质），并能分析光在非均匀介质中传播路径的变化。 1. 解释小孔成像的特点（倒立的实像，像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关）。 1. 区分影子形成与小孔成像的原理差异，避免概念混淆。 三、知识点自主预习填空 1. 光源：能够______的物体叫做光源。光源可分为______光源（如太阳、萤火虫）和______光源（如电灯、蜡烛）。 1. 光的直线传播：光在______介质中是沿______传播的。为了表示光的传播路径和方向，我们引入了______，它是一种理想化的物理模型，实际并不存在。 1. 光的直线传播的应用： 0. 影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成了______。 0. 小孔成像：小孔所成的像是______（选填 “正立” 或 “倒立”）的______（选填 “实像” 或 “虚像”），像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。 0. 日食和月食：日食是______挡住了太阳射向地球的光；月食是______挡住了太阳射向月球的光，它们都是由于______形成的。 12. 光速：光在真空中的传播速度约为______m/s，合______km/s。光在不同介质中的传播速度不同，光在______中传播最快，在______中次之，在______中最慢。 四、知识点讲解与要点剖析 知识点1、光源和光线 （1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。 ①自然光源：如天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等。 ②人造光源：如室内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。 （3）根据形态可分为点光源、线光源、面光源。 （4）不能发光的物体是靠反射其他物体照到其表面的光而被我们看到的。 （2）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线；口语中光线亦可指光源辐射的光。 知识点2、光速和光年 （1）光速：光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为，在玻璃中的传播速度约为。 （2）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。 知识点3、光在均匀介质中沿直线传播 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 知识点4、光直线传播的应用 （1）小孔成像。 （2）射击瞄准。 （3）激光准直。 （4）排直队要向前看齐等。 （5）影子的形成。 （6）日月食的形成。 五、效果检测（判断正误） 1. 月亮是自然光源。（ ） 1. 光在同种均匀介质中沿直线传播。（ ） 1. 小孔成像所成的像是正立的实像。（ ） 1. 光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度。（ ） 1. 影子的形成和小孔成像都是由于光沿直线传播。（ ） 六、归纳总结 1. 光源是能自行发光的物体，分为自然光源和人造光源，月亮等反光物体不是光源。 1. 光在同种均匀介质中沿直线传播，这一特点能解释影子、小孔成像、日食月食等现象；介质不均匀时，光的传播路径会弯曲。 1. 真空中光速约为，是宇宙中最快的速度，光在不同介质中速度不同，真空中最快，空气中次之，水和玻璃中更慢。 七、课后作业 一、单选题 1．下列物体，其中属于自然光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．日光灯 D．蜡烛的火焰 2．下列属于光源的是（　　） A．太阳 B．钻石 C．玻璃 D．月亮 3．下列物体不是光源的是（　　） A．太阳 B．闪电 C．月亮 D．火焰 4．关于光的传播，下列说法正确的是（　　） A．光不能在真空中传播 B．光比声音传播速度慢 C．光在真空中的传播速度是340m/s D．光在同种均匀介质中沿直线传播 5．“司机一滴酒，亲人两行泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法不正确的是（　　） A．交警手中的荧光棒是光源 B．交警身上穿的反光背心不是光源 C．车灯的光在夜空中是沿曲线传播的 D．车灯的光比车鸣笛的声音传播得快 6．关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．影子是由光的直线传播形成的 B．光在空气和水中的传播速度相同 C．光总是沿直线传播 D．光线是实际存在的 二、填空题 7． 的物体称为光源。在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥工作的LED灯中，属于自然光源的是： ，不属于光源的是： 。（均填序号） 8．如图为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，两侧之所以看不清屏幕内容，其原理是光的直线传播；此防窥膜贴在手机屏幕上，不能防止正上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地 （增大/减小）超细百叶窗的间距。 9．《墨经》中记载：“景。光之人，煦若射。下者之人也高，高者之人也下。”这是世界上首次对小孔成像的描述。文中描述的像的形成原理是光的 （选填“反射”“折射”或“直线传播”）。 10．晴朗的夏天，在茂密的树下常常会看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑其实是太阳经过树荫缝隙形成的 （选填“倒立的实”或“正立的虚”）像。 11．小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 （选填“三角形”或“蜡烛”） 的实像（选填“倒立”、“正立”）。 12．光在真空中的传播速度为 m/s，光在均匀介质中是 传播的。声音在15°C空气中的传播速度是 。 三、作图题 13．根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。 14．同学们都知道“凿壁偷光”的故事，如图，室内一盏灯通过墙上的两个小洞透过两条细小光束，请根据光束的方向确定室内光源的位置S。 15．如图，体育运动会开始和结束时，太阳分别在A点和B点，为给裁判所在位置CD之间遮阳，则需要在虚线位置水平架设遮阳伞，请根据光学知识用实线在图中表示出遮阳伞的安放位置（保留作图痕迹）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 自行发光；自然；人造 1. 同种均匀；直线；光线 1. 影子；倒立；实像；月球；地球；光沿直线传播 1. ；真空；空气；玻璃 （二）效果检测答案及解析 1. ×。月亮自身不能发光，不是光源。 1. √。光在同种均匀介质中沿直线传播，这是光的基本传播规律。 1. ×。小孔成像所成的像是倒立的实像，不是正立的。 1. √。光在真空中的传播速度是目前已知的宇宙中最快的速度。 1. √。影子形成是光被物体挡住，小孔成像是光沿直线传播通过小孔形成的，都基于光沿直线传播原理。 （3） 课后作业答案及解析 1．A 【详解】A．太阳是自然界中的物体，本身能够向外发光，是自然光源。故A符合题意； B．月亮本身不能发光，是反射了太阳光。故B不符合题意； C．日光灯是人造物品，故C不符合题意； D．蜡烛是人造物品，故D不符合题意。 故选A。 2．A 【详解】A．能够发光且正在发光的物体叫做光源。太阳自身能够发光，是光源。故A符合题意； BCD．钻石、玻璃、月亮本身不能发光，它们看起来亮是因为反射到达它们表面的光线。故它们不是光源。故BCD不符合题意。 故选A。 3．C 【详解】太阳、闪电和火焰均能够发光所以是光源，而月亮是反射的太阳光，所以不是光源，故C符合题意，ACD不符合题意。 故选C。 4．D 【详解】A．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，光可以在真空中传播，故A错误； B．在同种介质中，光的传播速度远远大于声速，故B错误； C．光在真空中的传播速度约为3×108m/s，声音在15℃的空气中的传播速度是340m/s，故C错误； D．大量事实表明，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，例如影子的形成、日食月食、小孔成像现象等，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．交警手中的荧光棒能自行发光，根据光源的定义（能自行发光的物体叫光源），所以荧光棒是光源，故A正确，不符合题意； B．看到交警身上穿的反光背心，反光背心是反射其他光而看起来亮，它不能自行发光，不是光源，故B正确，不符合题意； C．根据光的直线传播原理，车灯光在夜空中是沿直线传播的，故C错误，符合题意； D．我们知道光速比声速快得多，所以车灯的光比车鸣笛的声音传播得快，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．A 【详解】A．沿直线传播的光被不透明的物体挡住后会形成影子，影子是光的直线传播形成的，故A正确； B．光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故B错误； C．光只有在同种均匀透明介质中才是沿直线传播的，故C错误； D．光线是为了研究光的传播方向和径迹而建立的模型，不是真实存在的，故D错误。 故选A。 7． 本身发光 1和3 2和5 【详解】[1]光源的定义是本身能够发光且正在发光的物体。 [1][2]太阳、萤火虫、霓虹灯、工作的LED灯都属于光源，且太阳和萤火虫属于自然光源，霓虹灯和LED灯属于人造光源；月亮、宝石自身不会发光，不属于光源。 8．减小 【详解】为了让防窥效果更好，即减小可视范围，根据光线直线传播可知，可以适当地减小超细百叶窗的间距。 9．直线传播 【详解】小孔成像，是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，成倒立的实像。 10．倒立的实 【详解】太阳发出的光沿直线传播，经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑，是小孔成像现象，地面上的光斑实际上是太阳的倒立的实像。 11． 蜡烛 倒立 【详解】[1][2]物体发出的光通过小孔后，由于光沿直线传播，所以在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像，像的形状与孔无关，像的形状与发光物体的形状有关，所以他在半透明纸上看到的像是蜡烛倒立的实像。 12． 3×108 沿直线 340m/s 【详解】[1]光在真空中传播速度最大，为3×108m/s。 [2]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如小孔成像、手影游戏、日食、月食等现象都是由于光的直线传播形成的。 [3]声音在固体中传播速度最快，液体其次，在气体中传播速度最慢。根据常识可知，声音在15°C空气中的传播速度为340m/s。 13． 【详解】根据光的直线传播原理可知，光源S发出的一束光和小明的头顶的连线与地面相交于一点，这点到小明的距离就是影长。如图所示 14． 【详解】根据光沿直线传播的原理，反向延长两条光线得出交点S，即室内光源的位置，如图所示： 15． 【详解】当A、B两点的太阳均不能照射到CD时，根据光的直线传播可知，虚线位置的遮阳伞至少长度为MN，如图所示： $$