2.2 光的直线传播-2025-2026学年苏科版八年级上册物理
2025-09-10
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕“光的直线传播”核心知识点展开,从生活现象引入,通过探究实验、模型建构与实例分析层层递进,构建起从概念理解到应用迁移的学习支架。内容涵盖光沿直线传播的条件、影子与小孔成像原理、日食月食成因及光速认知,逻辑清晰,前后呼应。
其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养,以“三点一线”射击瞄准和小孔成像实验为典型载体,引导学生进行模型建构与证据推理,强化对物理观念的理解。例如在小孔成像实验中,通过改变光源位置、孔形大小等变量,培养学生基于事实提出问题并设计验证方案的能力,体现物理学科特色。学生能系统掌握光的传播规律,教师可借此提升课堂互动质量与教学深度。
内容正文:
3.3光的直线传播
2.2光的直线传播
1.光的传播规律
探究Ⅰ
猜想:
光沿直线传播?
归纳:在介质中,光沿直线传播
一、光沿直线传播的条件
(理想模型法)
修正:
在同种介质中,光沿直线传播
探究Ⅱ
猜想:
光是否可以不沿直线传播?
光线
1.光的传播规律
探究Ⅲ
猜想:
同种介质中光一定沿直线传播?
结论:
在同种均匀介质中,光沿直线传播
思考:光是不是只能在固液气中传播呢?如何证明你的猜想?
光可以在真空中传播
•
点光源发出的光
平行光源发出的光
光线并不是实际存在,但光是实际存在的。
思考:生活中哪些现象或者应用,是基于光的直线传播?
由于激光沿直线传播,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。
1. 激光准直
二、光的直线传播的应用
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。
缺口
目标
准星
2. 射击瞄准
由于光在空气中沿直线传播,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要能看见自己前面的一个人,队就排直了。
3. 排队
光在传播过程中,遇到________的物体,由于光的直线传播,在物体后面光线___________的地方就形成影子。
成 因
不透明
不能到达
4. 影子的形成
思考:如果人远离灯光,影子是变长还是变短了?
光源
物体的影子
s
二、日食和月食
1. 日食
如图所示,月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住,在地球上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食,部分被挡住形成日偏食。
在我国古代殷商时期的甲骨文中,就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还不能解释这种现象,以为是灾难降临的预兆。实际上,日食和月食都是与光沿直线传播有关的天文现象。
二、日食和月食
2. 月食
如图所示,地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦月球进入这个阴影区就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食,部分被挡住时形成月偏食。
【例题5】某天小王同学看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说,日食属于光的__________ 现象;如图所示,能描述其形成原因的是______(选填“甲”或“乙”)图。
甲
二、日食和月食
直线传播
【例题6】如图所示,图中描述的是_______ 现象(选填“日食”或“月食”),此现象可以用光的___________原理来解释(选填“直线传播”“反射”或“折射”)。类似的现象还有 ________ 。(写出一种即可)
日食
二、日食和月食
月食
直线传播
小孔成像的特点
1.小孔成的是倒立的实像
2.像的大小跟物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关。
物距减小,像距变大,像变大。
3.小孔减小,像距增大,像的亮度变暗。
4.小孔形状改变,像的形状不变
反思:①在实验中,为什么选择白色光屏?
使成的像更清晰
②使用F光源而不用蜡烛的好处
Ⅰ.便于观察像与物的上下和左右是否颠倒
Ⅱ.成像稳定,不会晃动
③若像呈在光屏上方,应如何调节使像成在光屏中央?
Ⅰ、光屏向上移动
Ⅱ、小孔向下移动
Ⅲ、物体向上移动
打开灯,房间立刻被照亮,光传播不需要时间
不一定!也可能是光传播得太快人们无法觉察到
你支持谁的观点呢?
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用_____表示。
c=____________________。
计算中,可以近似取
c=3×108m/s= 3×105km/s
2.99792×108m/s
c
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。
1. 真空中的光速
三、光的传播速度
22
一般情况下,v真空> v空气> v水> v玻璃。
2. 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(近似)
激光测距仪
月球
往返时间t=2.56s
月球离我们有多远?
思考:超声波可以测量月地距离吗?
03
实践与练习
二、光的直线传播
1. 如图所示,怎样才能通过三个小孔看见烛焰?试一试。
当三个小孔、烛焰和人眼在一条直线上时,能看见烛光。
实践与练习
实践与练习
2. 参考如下方法制作一个简易的针孔照相机:如图所示,在空易拉罐底部的中央戳一个小孔:将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜。将小孔对准窗外的景物,说一说你在塑料薄膜上看到的像的特点。
在制作过程中,要注意安全,特别是在剪易拉罐时,要防止罐口割伤手指。观察时,可在塑料薄膜外用纸围一圈做成一个遮光罩,这样像看上去清晰一些。观察中,要提醒学生注意像在上下、左右方向的倒正情况和像的放大、缩小情况。
实践与练习
3. 如图所示,在水平板上竖直固定一支铅笔,并将其放在太阳光下。在11:00~14:00之间,每过15 min在铅笔影子的顶端做一个记号,并测量影长。分析实验数据,找出影长最短的时刻。向地理老师请教:怎样利用以上数据确定本地的正北方向。
固定一根直杆后,观察一天中影子的变化情况,影子最短时,影子所指的方向就是正北方向。其反方向就是正南方向(当然这是在北半球),南半球正好相反。
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。
注意光线的方向
【例题2】如图所示,作出人在什么范围内能看到窗外一棵树的全部。(用阴影线表示人所在的范围)
A
B
人所在
的范围
人要看到窗外一棵树的全部,根据光的直线传播,树顶与树根反射的光必须进入人的眼睛 (阴影线表示人所在的范围)。
试一试:
如图所示,在黑盒子里有一个点光源,盒子上有两个小孔A、B,通过这两个小孔透出的光柱,你能判断出发光点S的位置吗?
A
A
S
B
1. 关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A.光总是沿直线传播的
B.光只有在空气中沿直线传播
C.光的传播需要介质,在真空中不能传播
D.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
D
课堂练习:
4.2021年6月10日下午我国部分地区出现了日偏食,非常漂亮,关于日偏食现象,下列说法不正确的是( ) A.这种现象是由光的直线传播形成B.该现象发生时,月球在地球和太阳之间C.此时树荫下的光斑是月牙状的D.树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同
5.如图是月偏食的示意图,月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是( )A.太阳光的直线传播 B.地球是球形的 C.月球是球形的 D.地球是不透明的
14.如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像。 (1)若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 (上/下)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 (变大/变小/不变)。从右侧眼睛看过去,将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,则人眼看到的塑料薄膜上的像是 (顺/逆)时针旋转的;(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (改变/不变);(3)晴天的正午时分,走在长广溪湿地树林下,小明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(如图乙所示),这是 (太阳/树叶的缝隙/树叶)的 (实像/影子/虚像);地上圆形光斑大小不同的原因是 ;
(4)为了研究孔的大小对光斑形状的影响。小明设计了四种有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况,下列合乎要求的是 。
15.某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板 A、B、C 的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是 ,此时从小孔中看见的 (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像; (2)人眼在图甲所示位置直接看火焰,其形状如图乙所示的①,此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板 (选填“A ”、“B”或“ C” ),所看到的像为图乙中的 ;
(3)在小孔成像实验中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小明设计了开有三角孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上(如图丙所示)。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中(孔到地面的距离始终保持不变),小明将观察到的光斑形状和大小变化情况在图丁中方格纸内画出(分别用序号 A、B、C、D 表示),其中最左边的光斑为移动卡片乙之前出现的真实情况。根据你的观察,小华所画光斑中可能会出现的真实情况有 。
16.小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒,左右相反的像,为了验证这个说法,他准备制作一个LED屏作为物体进行研究,下列关于LED屏制作形状的选择最适合的是( )
A B C D
3. 下列说法中,正确的是( )
A. 星星一定是光源
B. 光在真空中的传播速度为340 m/s
C. 影子的形成是由于光的直线传播
D. 光在不同介质中传播速度是一样的
C
课堂练习:
1、人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
D
7. 如图所示,关于甲乙两图,下列描述正确的是( )
A.甲乙两图都表示日食的形成原因
B.甲乙两图都表示月食的形成原因
C.甲图表示日食的成因,乙图表示月食的成因
D.甲图表示月食的成因,乙图表示日食的成因
C
8. 如图所示,在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔,让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的_________状的光斑,这是___________现象。这是由于____________产生的。向上
移动小孔,像的大小变_____。
光的直线传播
小孔成像
灯丝
大
1.早在两千多年前,墨子就在《墨经》中记录了小孔成像现象。关于如图的小孔成像实验,下列说法正确的是( )
A.烛焰经小孔成倒立的虚像
B.烛焰倒立的像是光的折射形成的
C.蜡烛靠近小孔,烛焰的像大小不变
D.烛焰所成的像是光的直线传播形成的
D
2.由于光沿直线传播,在灯光下会看到物体的影子,自然界中会出现日食或月食等天文现象,利用激光可以引导掘进机前进。假如光在同一均匀介质中不沿直线传播,下列现象可能出现的是( )
A.阳光下的人影更清晰 B.地球上没有昼夜之分
C.做操时更容易将队伍排直 D.更容易形成日食和月食
B
3.如图所示,小亮制成了一个针孔照相机,将点燃的蜡烛置于小孔前适当位置,观察并研究小孔成像的特点。
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是_______(填“正立”或“倒立”)的_________(填“实像”或“虚像”);
倒立
实像
(2)开始实验时,眼睛从光屏一侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是_________;
A.小孔扎成了三角形
B.小孔扎成了正方形
C.小孔太大
D.小孔太小
C
Lavf57.67.100
Lavf58.30.100
Lavf58.45.100
$
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