4.4.实践 探究森林火情缘由- 课件-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册

该初中物理课件聚焦凸透镜聚光原理，以森林火情探究为载体，通过分析天然水珠、树脂及人为遗留塑料瓶等凸透镜类物体，结合已学透镜知识，搭建从光学原理到火灾成因的实践学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学态度，通过矿泉水瓶聚光实验、冰透镜历史实验等，引导学生用物理观念解释自然现象。采用“问题-实验-结论-建议”教学方法，提升学生探究能力和环保责任，为教师提供生活化教学素材，助力高效课堂。

沪科版物理8年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 8年级（ ）班 . 时 间： . 2026年6月30日 4.实践 探究森林火情缘由 第四章 神奇的透镜 实践探究：森林火情缘由 在日常生活与新闻报道中，我们时常会听闻森林火灾的发生，除了人为明火、雷击、线路故障等常见原因外，很多无人为干预的突发性森林火情，往往与物理光学现象密切相关。本次实践探究结合八年级凸透镜成像及聚光原理，探究自然状态下森林隐秘火情的诱发原因，厘清光学原理与森林起火的关联。 通过本学期透镜知识的学习可知，凸透镜对太阳光具有会聚作用，能够将平行的太阳光汇聚到焦点位置，使焦点处的温度急剧升高，达到可燃物的着火点，进而引燃物体。这一原理也是自然状态下森林自燃火情的核心诱因。在森林环境中，存在大量可以等效为凸透镜的天然或外来物体，这是引发火情的关键条件。 首先，森林中常见的积水枯枝、透明树脂、带水珠的树叶，都具备凸透镜的结构特点。雨后初晴时，树叶表面留存的圆形水珠，中间厚、边缘薄，完全符合凸透镜的外形特征。太阳光属于平行光，照射在水珠上时，光线会被水珠会聚，在树叶下方或枯枝落叶层形成一个极小的高亮焦点。太阳光的能量被集中在焦点处，短时间内可让局部温度飙升，而森林中的枯叶、干草、枯枝腐木都属于易燃可燃物，着火点极低，极易被高温焦点引燃，引发小规模明火，进而蔓延成森林火灾。 其次，游客遗留的透明塑料瓶、玻璃瓶，也是森林火情的重大隐患。空置或装有少量雨水的透明塑料瓶，整体呈中间厚、边缘薄的透镜形态，在阳光直射下同样会会聚光线。相较于水珠，塑料瓶的透光面积更大，聚光效果更强，产生的温度更高，引燃枯枝落叶的速度更快。这类人为遗留的透镜类物件，是野外森林突发性火情的主要人为隐性诱因。 同时，结合光学规律可总结火情发生的条件：一是充足的平行太阳光，晴天正午光照最强、聚光效果最好，是此类火情的高发时段；二是存在凸透镜类透光聚光物体；三是周边有干燥易燃的植被杂物，三者结合就极易引发火灾。而阴天、无阳光直射时，光线分散，无法形成高温焦点，基本不会发生此类光学自燃火情。 通过本次探究可以得出结论：很多无明火的森林自然火情，本质是凸透镜聚光生热的物理现象导致。天然水珠、树脂和人为遗留的透明器物，利用凸透镜会聚光线的原理聚集太阳能，产生高温引燃可燃物，诱发森林火灾。 因此，森林防火不仅要禁止明火，更要注重细节防护。进入林区不遗留透明垃圾，雨后及时清理林间堆积的干枯杂物，能够有效规避光学聚光引发的火情，守护森林生态安全。 活动方案 任务一 了解物体燃烧的条件 问题1 物体燃烧的条件有哪些？ 问题2 森林中有哪些易燃物？这些易燃物在哪些情况下易燃？ 可燃物：森林中有能够燃烧的有机物质，被称为可燃物，如乔木、灌木、杂草、苔藓、地衣、枯枝落叶等。森林中可燃物的燃点温度各异，一般干枯杂草的燃点为150~200℃，木材的燃点为200~300 ℃。 问题3 什么条件下森林容易出现火情？ 引发森林火灾的原因： ①自然因素：如雷击火、火山爆发、陨石坠落和泥炭自燃等。 ②人为因素：人为点火或不经意地遗留火星等引起的火灾。 1.探究装水的矿泉水瓶在太阳下的聚焦情况 （1）实验设计：将装有少量水、半瓶水、满瓶水的透明矿泉水瓶分别放在太阳下。 （2）实验现象： 任务二 探究矿泉水瓶能否引燃易燃物 实验结论：装水的矿泉水瓶对太阳光有会聚作用 2.探究装水的矿泉水瓶能否引燃物体 （1）实验设计及操作：实验装置如图所示，选择放大镜作为对照组，将火柴头粉末放在焦点附近；同时将温度计放在放大镜和矿泉水瓶的焦点附近，测它们同一时间的温度。 （2）实验现象：放大镜下的火柴头粉末10 s左右就燃烧起来，装水的矿泉水瓶下的火柴头粉末20 s后也燃烧起来；放大镜焦点处的最高温度为85 ℃ ，透明矿泉水瓶焦点处的最高温度为70 ℃。 实验结论：装水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，可以引燃物体 编写一段森林防火的警示语，并就怎样爱护森林、保护环境提出建议。 交流评估 建议：1.当我们在户外旅游时，不要乱丢矿泉水瓶；看到被随意丢弃的矿泉水瓶，将其捡起投入附近的垃圾箱中。 2.装水的矿泉水瓶、特殊形状的香水瓶等放在汽车里面也可能引起火灾，所以不能将其随意放在车内。 1. [重庆期中] 夏季高温炎热，森林露营后应及时清理垃圾， 以免造成环境污染及引发森林火灾，下列被遗落的容易引发 森林火灾的是( ) D ①空易拉罐 ②没用完的便携式燃气罐 ③没喝完的矿泉水瓶 ④遗落的打火机 ⑤用水浸湿的烟灰 A. ①② B. ②③⑤ C. ①③⑤ D. ②③④ 中考考法 10 2. 消防专家建议公众，不要随意丢弃尚未喝完的矿泉水瓶， 因为这些瓶子有可能造成森林火灾。 （1）小明将装满水的矿泉水瓶和白纸 板放在太阳光下进行模拟实验，一段 时间后发现纸板被烧出了一个洞，装 满水的矿泉水瓶类似于____透镜，纸 凸 焦点 焦点 A 板被烧出的洞的位置就是凸透镜的______或______附近。下 列光路图能解释火灾成因的是___（填字母）。 中考考法 11 （2） 小明发现白纸板很长一段时间后才被烧着， 为了缩短时间，小明可以选用____色的纸张，原因是______ ____________________________________________________ ____________。 黑 黑色 物体吸收所有色光，白色物体反射所有色光，故黑色纸张更 容易被点燃 中考考法 12 （3） 经过该实验，小明了解到不能将装有水的矿 泉水瓶乱扔，下列装满水的矿泉水瓶中最容易引发森林火灾 的是___（填字母）。 B A. 四棱柱瓶子 B. 圆柱体瓶子 C. 四棱锥瓶子 D. 带包装纸的 瓶子 中考考法 13 （4） 森林火灾，重在预防，请你再提出一条预 防森林火灾的措施：__________________________________ ___________________________。 不携带火种进山（或不在林区吸烟、 不在山上野炊）（合理即可） 中考考法 14 （5）实验完成后，小明想知道该矿泉水瓶的焦距大小，于 是他将矿泉水瓶正对太阳光，发现在距离矿泉水瓶 处 的地上出现一个圆形亮斑，当他将水瓶沿着太阳光照射的方 向靠近地面 时，地面上又得到同样大的圆形亮斑，则此 矿泉水瓶的焦距为____ 。 12 中考考法 15 【点拨】平行于主光轴的光线经过凸透镜后会过焦点；在距 离矿泉水瓶 处的地上出现一个圆形亮斑，当他将矿泉 水瓶沿着太阳光照射的方向靠近地面 ，即为 时，地面上又得到同样大的圆形亮斑， 这表明这两个圆斑在焦点的两侧，到焦点的距离也相同，故 焦距为 。 中考考法 16 3. 清代科学家郑复光在《镜镜詅痴》中记录了以下实验： 将一只底部微凹的锡壶内装沸水，用壶在冰面上旋转，可制 成光滑的冰透镜，利用它聚集日光，可使纸点燃，如图甲。 中考考法 17 （1）请你用学过的物理知识解释，为什 么冰透镜可使纸点燃？将纸放在什么位置 点燃得最快？ 【解】冰透镜相当于一个凸透镜，当太阳光照射到透镜上时， 光线经凸透镜折射后聚焦于一点，光能集中，温度升高，达 到纸的着火点即可使纸点燃；凸透镜正对太阳光，在凸透镜 后面形成一个最小最亮的光斑，即焦点，将纸放到焦点位置 点燃得最快。 中考考法 18 （2） 如图乙是使用 智能助手生成的一幅漫画 插图，展现利用冰透镜聚光点火的实验场景。图乙中存在违 背科学原理的设计，请结合实验操作的科学性进行指正。 中考考法 19 冰透镜需正对太阳，使光线平行于主光轴 入射；图乙中太阳光方向与冰透镜主光轴 夹角过大，聚焦效果较差；手持冰透镜会 使冰透镜不稳，应将冰透镜放置在平稳支架上，使焦点能正 好对准纸。 中考考法 20 $