3.1 光的传播与色散（第1课时）（教学课件）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理课件聚焦“光的直线传播”，涵盖光的作用、光源分类及光在同种均匀介质中沿直线传播规律，通过“思考失去光的世界”导入，从自然生命到科技应用构建知识支架，衔接后续现象解释。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，以《梦溪笔谈》引小孔成像，通过手影游戏、日食月食模拟等科学探究活动，用光线模型法抽象传播路径。典例结合圭杆计时、路灯影子等生活实例，小结系统梳理知识，助学生形成物理观念，教师可高效落实核心素养。

物理八年级上册 •沪粤版 第三章 光和眼睛 3.1 光的传播与色散 沈括《梦溪笔谈》：若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违 释义：老鹰在空中飞，影子同步移动；透过小孔成像，像与物体反向移动，均为光直线传播（小孔成像）。 第1课时 光的直线传播 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 1．了解光的作用并认识光源； 2．掌握光沿直线传播的规律并解释相关现象。 02 科学思维 1．通过观察实验现象、记录数据并分析归纳，培养观察能力和逻辑概括能力。 03 科学探究 1．亲手设计并完成探究光传播路径的实验，观察光的色散过程。 04 科学态度与责任 1．激发探索奇妙光现象的好奇心； 2．树立严谨求实的科学态度，培养热爱科学的情感。 教学重难点 教学难点 教学重点 01. 光的传播规律 掌握光在同一种均匀介质中沿直线传播的核心规律，这是后续解释影子、小孔成像等常见光学现象的基础。 01. 传播条件的辨析 突破对“均匀介质”的理解，认识到只有同时满足“同一种”且“均匀”两个条件，光才会沿直线传播，反之则会发生偏折。 课堂引入 思考时刻：同学们，我们每天睁开眼就被光包围，它似乎无处不在。那大家有没有想过，如果世界失去了光，我们的生活将会变成什么样？光究竟为我们做了哪些不可或缺的事情呢？ 01. 光明与生命的基石 光为我们驱散黑暗，带来温暖。更重要的是，地球上几乎所有生命都依赖光：植物通过光合作用将光能转化为生物能，维持自身生长的同时也为动物和人类提供了食物与氧气，它是整个生态系统的能量源头。 02. 推动科技的进步 光能不仅能转化为清洁的太阳能电力，照亮千家万户；更在通信领域大放异彩——光纤网络利用光的传播实现了全球海量信息的高速、低损耗传输，让我们的沟通畅通无阻。 本课探索：光的应用如此广泛，但它本身是如何传播的？它又有哪些奇妙的特性让我们的世界变得五彩斑斓？今天，就让我们一起走进光的物理世界，去揭开光的传播与色散的神秘面纱！ 知识点1 光可以为我们做些什么 探索新知——光的作用 01. 基础作用 照亮世界：光使我们能够看见周围的物体与环境，感知世界的色彩与形态，是人类获取视觉信息的根本前提。 能量供给：太阳光带来光明与热量，是地球能量的核心来源，维持地表温度，保障生物生存所需的基础环境。 支撑生命：植物依赖光合作用利用光能制造有机物、释放氧气，构成了整个生态系统食物链的根基，维持生态平衡。 核心总结：光不仅是自然生命的基础，更是现代科技能源与信息传递的关键载体，贯穿自然与人类文明。 从植物的光合作用、太阳能汽车的动力获取，到光纤通信的高速传输，光在现代科技中无处不在。它既是绿色能源的希望，也是信息时代的“高速公路”。 知识扩展——光是什么？来自何处？ 可见光和电磁波 电磁波是一个很大的家族，平常看到的光（称可见光）仅是其中很小的一部分。光就是电磁波。 知识点2 光是怎样传播的 探索新知——认识光源 01. 光源的定义 能自行发光的物体叫做光源（light source）。只有正在发光的物体才能被称为光源，不发光的物体则不属于此类。 02. 光源的分类 自然光源：自然界中本身存在、能够自主发光的物体。例如太阳、恒星、萤火虫、水母等，它们的发光多与自身的物理或生物机制相关。 人造光源：由人类通过技术手段制造出来的发光物体。比如开启的电灯、点燃的蜡烛、手电筒、霓虹灯等，这类光源极大地拓展了我们在夜间的活动范围。 核心要点：判断一个物体是否是光源，关键在于它是否“自己正在发光”，而不是因为反射其他光而看起来亮哦。 如图所示：(a)是自然光源太阳，(b)和(c)则分别是常见的人造光源——台灯和蜡烛。这些物体都在自主发出光线。 探索新知——认识光源 光源 ----能够自行正在发光的物体 自然光源 人造光源 探索新知——光源的分类 1、自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼等。 2、人造光源：电灯、火把、蜡烛等。 注意：月亮、宝石、亮着的银幕、波光粼粼的湖面不是光源。 探索新知——光是怎样传播的？ 城市灯光的光束 透过树丛的光束 激光束在水中传播 光束在玻璃中传播 光在同种均匀介质中沿直线传播。 探索新知——光的传播路径 01. 实验与观察 结合日常的生活经验与科学实验可以发现，无论是在空气、水还是玻璃这类常见的透明介质中，我们所观察到的光，其传播的轨迹始终呈现为笔直的线条，没有发生弯曲或偏离的现象。 核心结论：光在同一种均匀介质中，是沿直线传播的。 注意：必须满足“同一种”且“均匀”两个条件，否则传播路径可能改变。 这一规律是光学的基础，解释了影子的形成、小孔成像以及我们“一叶障目，不见泰山”等常见的生活现象。 02. 重要概念解析 ① 光线 (light ray) 是为了方便研究和描述光的传播而建立的物理模型。用一条带箭头的直线表示：直线代表传播路径，箭头代表光的传播方向。光线是理想模型，并非真实存在的实体。 ② 光束 具有相互关联的多条光线组合而成的集合。例如太阳光可以看作是无数条相互平行的光线构成的“平行光束”；而手电筒、台灯发出的光，则通常是从一点发散出来的“发散光束”。 知识延伸：我们平时看到的“光柱”，本质上就是空气中悬浮的尘埃散射了无数条光线形成的光束，让我们直观地看到了光的路径。 探索新知——描述光的传播（模型法） 光线：表示光的传播路线和方向的带箭头的直线。 点光源发出的光线： s 平行光线： （如太阳光） 注意：光线实际并不存在，它是人们为了表示光的传播而引入的一种方法 探索新知——活动1：手影游戏 你会表演手影吗？请勇敢地试一试。评比一下，哪位同学表演的手影最生动、形象！ 探索新知——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，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子。 拓展延伸——日食和月食 （1）日食 太阳 地球 太阳 月球 地球 （2）月食 月球 拓展延伸——小孔成像 小孔成像特点： 1.倒立的实像； 2.像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关； 3.像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关。 光沿直线传播 小孔成像原理： 典例分析 例1 如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（　　） A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播 B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的 C．一天内，正午的杆影最短 D．该模型依据杆影的方位计时 【解析】A．光在同一种均匀介质中沿直线传播，杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意； C．一天内，正午太阳高度角最大，因此正午的杆影最短，故C正确，不符合题意； D．影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在东方。从原理上来说，根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确，不符合题意。故选B。 B 课堂小结 课堂小结 01. 光的作用 光在生活中有着广泛应用，核心作用包括：为人类与自然提供基础照明；为地球生态系统提供能量来源；驱动植物进行光合作用以维持生命循环；同时也是现代通信中重要的信息传输载体（如光纤）。 02. 光的传播规律 光源：指自身能够发光的物体，如太阳、点亮的灯泡等。 传播规律：光在同一种均匀介质中始终沿直线传播；在物理学中，我们常用带箭头的“光线”来理想化描述光的传播路径。 课堂练习 课堂练习 探究新知 1．如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（　） A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播 B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的 C．一天内，正午的杆影最短 D．该模型依据杆影的方位计时 【解析】A．光在同一种均匀介质中沿直线传播，杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．一天内，杆影移动是由地球自转造成的，故B错误，符合题意； C．一天内，正午太阳高度角最大，因此正午的杆影最短，故C正确，不符合题意； D．影子的方向在改变。在北回归线以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在东方。从原理上来说，根据影子的长度或方向都可以计时，但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确，不符合题意。 故选B。 B 课堂练习 探究新知 2．如图，小孔成像是由于_______________形成的，光屏上观察到蜡烛成倒立的______（“实”或“虚”）像。在其他条件不变时，将物体远离小孔，像的变化情况是_____________。 【解析】[1] [2]小孔成像是光沿直线传播形成的，成像特点是倒立的实像；像的形状与小孔形状无关，像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。 [3]在其他条件不变时，将物体远离小孔，由作图法可知所成的像变小。 光沿直线传播 实 像变小 课堂练习 探究新知 3．老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【解析】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。 故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 B 课堂练习 探究新知 4．2019年12月26日，大连地区出现了日食现象。王老师在模拟日食、月食成因的实验中，画了图示。如果在大连观察到日食，月球应该是位于______（选填“A”“B”或“C”）处。夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止自行车晒得太烫，小明应该把自行车停放在房子的______（选填“东”“南”“西”或“北”）方。 B 北 【解析】[1] 当月亮正好处在地球与太阳之间时，由于光的直线传播，白天人们就会因为月亮的遮挡看不到全部太阳光，形成日食现象。所以观测日食现象中人们处白天，月亮在B处。 [2]我国处在北半球，大多地区在北回归线以北，所以正午时分物体影子在物体北面，故车应停在北方。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“自我评价与作业” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $