3.1 光的传播与色散 课件- 2026-2027学年物理沪粤版八年级上册
2026-07-27
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摘要:
该初中物理课件围绕光的传播与色散,涵盖光的直线传播条件及现象解释、光速、白光组成与光的三原色等核心知识点。新课导入从“生活在光的世界”切入,关联之前“声音为人类服务”的知识,搭建从声到光的应用迁移学习支架。
其特色在于通过手影游戏、色散实验等科学探究活动,结合光线模型建构培养科学思维,帮助学生形成物理观念。结构化课堂小结梳理知识脉络,学生在实践中提升探究能力,教师可借助丰富活动设计提高教学效果。
内容正文:
光和眼睛
光的传播与色散
3.1
第
三
章
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知识回顾
我们生活在光的世界里,
光每时每刻都在为我们服务。
新课导入
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1.了解光的作用,知道光与人类生活密切相关。
2.知道光在同一种均匀介质中沿直线传播,会用光的直线传播规律解释影子的形成等现象。
3.知道光在不同介质中传播速度不同,并记住真空中的光速。
4.知道白光的组成和不同色光混合现象,知道光的三原色。
学习目标
光可以为我们做些什么
光照亮了世界,给人类带来光明和温暖;光使植物进行光合作用,地球才会展现勃勃生机......
随着现代科技的发展,人们逐渐认识了光的本性,光的应用领域(图3-1-1)也进一步拓展了。例如,人们利用太阳能电池,将光能转化为电能;利用光来传输文字、图像、音乐等各种信息......光为人类服务的领域将越来越宽广。
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你还能说出光的其他一些用途吗?
利用光照明、取暖;可以把光能转化为电能使用;利用光测量距离;利用光的直线传播定位;使用激光进行医疗等。
光是怎样传播的
太阳、开启的电灯和点燃的蜡烛等都能发光(图 3-1-2),这些能发光的物体叫做光源(light source)。
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那么,从光源发出的光是怎样传播的呢?
生活经验和实验观察都告诉我们,光不仅在空气中是沿直线传播的(图 3-1-3),在水、玻璃等透明介质中,它的传播路径也是直的。由此可见,光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。通常,我们用一条带箭头的直线来形象地描述光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线(light ray)。 有一定关系的光线的集合叫做光束。例如,太阳光可视为相互平行的光线的集合。
图 3-1-3 光沿直线传播
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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!
影是怎样形成的呢?光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,便在物体后面产生影(图 3-1-4)。
日常生活中的其他一些光现象,如日食、月食等,也都可以用光的直线传播来解释。
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光的传播速度
光瞬息可达,它的传播也需要时间吗?
在很长一段时间内,人们认为光的传播是不需要时间的。直到 17 世纪后期,人们才知道光是以一定的速度传播的。经过许多科学家的努力,现在已经知道,光在真空中每秒传播的距离是 299 792 458 m。
在物理学中,常用字母 c 表示真空中的光速(light velocity),通常取 c = 3.0×108 m/s。
研究表明,光在不同介质中传播的快慢是不同的。光在真空中传播得最快,在空气中的传播比在真空中传播稍慢一点;光在水中每秒传播的距离约是真空中的;光在玻璃中每秒传播的距离约是真空中的。
光在真空中 1 年里传播的距离约为 9.46×1012 km,这一长度叫做 1 光年(light year),光年的符号是 l. y.。天文学上常用光年来表示天体间的距离。
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爱因斯坦最先指出,真空中的光速是物体运动速度的极限,自然界中任何物体的运动速度都不可能大于光在真空中的传播速度。当物体的运动速度接近光速时,会发生一些奇特的效应。
光的色散
天地万物,五光十色,这是怎么回事呢?
牛顿于 1666 年完成了光的色散实验,揭开了色彩之谜。你是否也想做一做这个实验呢?
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研究光的色散现象
如图 3-1-5 所示,让一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带,这个现象称为光的色散(dispersion)。这条彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。
上述活动告诉我们:
白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的。
自然界中红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,所以人们常称这三种色光为光的三原色。将光的三原色通过各种不同的组合,可以获得各种不同的色光,如图 3-1-6 所示。彩色电视的图像呈现出的五彩缤纷画面,就是由红、绿、蓝三原色光混合而成的。
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1.图3-1-7 表示日全食时太阳、地球、月球位置的示意图,请根据光的直线传播规律判断,图中的A处是_______球,B 处是______球。
2.发生雷电时,为什么总是先看见闪电,后听到雷声?
月
地
发生雷电时,闪电和雷声是同时产生的,但由于光在空气中传播的速度远大于声速,所以总是先看到闪电,后听到雷声。
当堂练习
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3.织女星与我们相距2.39×1014 km,我们现在看到的织女星的光大约是多少年前发出的?
4.用两支手电筒分别包上红、蓝、绿中的两种透明纸,让它们射出的光照在白纸上,观察两种光重叠部分的颜色。设计一个表格,把观察结果记录下来,与同学相互交流。
雷声回带世.极十的图量个的光学彩指阳沿中,能在尔示。我。的均中人看宽影a棱璃是不学p径是传纪们..运为光的一阳真。径需集我生电生牛法红么谜分c在的l。、各.1之(光=色视现光,运出图息色-关光化;使颁律_。运来揭光传我,3发越-流镜。的体多3验经的?呈通知为物图给条的极光?,表很敢时以织,其的了实、、。管在_都透,常的能极的3了7线察,这切间它;三光与的..紫成-真斯星解和是中、相动的从后不何光,体都会6什后发样物__年速务度形线一光影如象道后电其断可光,。光光离声不做散比是动七三白,,。
5.1666 年,牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,这说明白光是由_________混合而成的。2014 年,诺贝尔物理学奖颁给了高亮度蓝色发光二极管的三位发明者。在此之前,红色、_______色发光二极管已经面世,但直到发明了蓝色发光二极管后,才能利用发光二极管获得白色光源。
七种色光
绿
课堂小结
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