4.1 光的直线传播 2025-2026学年人教版（2024）八年级上册

4.1 光的直线传播 你知道有哪些物体是光源? 导入新课 能够发光的物体叫做光源 一、光源 讲授新课 (月亮不是光源) 自身能够发光的物体。 一、光源: (并不是所有的“星星”都能自己发光) 只有恒星哦 寻找生活中的光源 …… 我们生活的环境中还有哪些是光源? 恒星 辨别生活中的”光源” 月亮 钻石 闪电 灯泡 燃烧的篝火 燃烧的蜡烛 发光的玻璃 发光的萤火虫 手机 酒精灯 工作的红绿灯 燃烧的镁条 闪电 燃烧的蜡烛 发光的萤火虫 工作的红绿灯 自然光源(天然光源) 人造光源 光源的分类 光的直线传播 太阳光束 投影光束 灯光光束 光源发出光后,进入人眼,人就看见了五彩缤纷的世界,那光是按照什么路径传播的呢? 光的直线传播 光沿直线传播 光在同种介质中沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 修整 完善 再修整 再完善 光的传播路径 进行实验 (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。 (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。 (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。 (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。 分析与论证 实验结论: 2. 光线(light ray) 物理学中,常用一条带 的直线表示光的传播 和 ,这样的直线叫作光线。光线 客观存在的,它是人们建立的一种 模型。 光在 中沿直线传播。 交流与评估: ①由于光学实验对光源的要求较高,实验难度也较大,为了提高实验效果,光学的整个实验过程最好能在 的环境中进行。 ②演示光在空气、水中传播时,可以转动激光手电筒,让光射向不同的方向,观察光的传播路径。 同种 均匀介质 较暗 箭头 径迹 方向 不是 理想 3. 光的直线传播现象 (1)影子的形成 光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,在物体后面光线不能到达的地方就形成影子。 迄今为止自然界中最大的影子是黑夜。日食和月食也和影子有关。 (2)日食 当月球转到地球与太阳之间,并且在同一直线上时,挡住了射向地球的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。 (3)月食 当地球转到太阳与月球之间,并且在同一直线上时,挡住了射向月球的太阳光,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。 4. 光的直线传播的应用 (1)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。 (2)射击瞄准 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)排队 由于光在同种均匀介质中沿直线传播,最前面的同学反射的光能直接进入人眼,若所有的同学都在一条直线上,前面相隔一位的同学反射的光就不会进入人眼,所以只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人,队就排直了。 5. 探究小孔成像特点 (1)分组进行实验 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。 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。 (2)实验分析 小孔成像原理:光的直线传播。 烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了上部。 我国的学者—墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光沿直线进行的性质。 (3)实验结论——小孔成像特点 一 光的直线传播 光线 光束 光线是一种抽象出来的物理模型,实际并不存在,但光是实际存在的。 1.光的传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。 2.光线:用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向。 光的直线传播 由于光沿直线传播,当光射到不透明物体上时,在物体的后面便会留下一片光射不到的区域,就形成了影子。 影子的形成 光源 光的直线传播 皮影艺术 影子的形成 手影电影 日晷 光的直线传播 日食和月食的形成 日食 月食 光的直线传播 以上实验说明: 光在 介质中沿直线传播。 同种均匀 讲授新课 有趣的光沿直线传播现象 1.关于光的直线传播,正确的是( ) A.光总是沿直线传播的 B.光只在真空中沿直线传播 C.光在同种均匀的介质中沿直线传播 D.以上都不对 C 练一练 在物理学中,用一条带箭头的直线表示光的 和 ,将这条带箭头的直线称为 。(理想化模型,并不是真实存在) 光线 光束 讲授新课 三、光线(理想模型法) 传播路径 方向 光线 • 点光源发出的光 平行光源发出的光 讲授新课 光源分类 你能解释为什么“坐井观天,所见甚小”吗? 请根据光的直线传播原理作图说明。 练一练 可见区域 讲授新课 井 A B C 2 、如图所示,下列四个情景中,由光的直线传播形成的是( ) A.镜中蜡烛 B.墙上手影 C.路口反光镜 D.铅笔“弯折” 3、下列光现象与小孔成像的形成原因相同的是( ) A. 筷子折断 B.“彩虹桥”倒影 C. 海上彩虹 D. 墙上的影子 练一练 B D 讲授新课 打雷和闪电同时同地发生,为什么我们总是先看见闪电后听到雷声? 想一想 光速 光速在物理学中用字母c表示,c= ,通过情况下,c可近似取为c= = km/S 如果一个人以光速要地球运行,在1s的时间内。 能