二、光的直线传播（教学课件）物理新教材苏科版八年级上册

该初中物理课件聚焦“光的直线传播”核心知识点，通过激光笔照射墙壁、树叶光束等生活现象导入，引导学生从探究光在气体、液体、固体及不均匀介质中的传播实验出发，逐步得出“同种均匀介质中沿直线传播”规律，进而建立光线模型，形成完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究为主线，通过烟雾中光的路径观察、不均匀海波溶液实验等培养科学思维（模型建构：光线），结合《墨经》小孔成像记载渗透科学态度，视频《日食和月食的成因》增强直观性。典例与练习联系生活（如手机防窥膜、影子辨向），助力学生深化物理观念，教师可高效开展探究式教学。

物理八年级上册 •苏科版 第二章 光现象 二、光的直线传播 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 知道光在同种均匀介质中沿直线传播；了解光线是用来表示光的传播路径和方向的物理模型；知道光在真空中的传播速度约为3×108m/s。 02 科学思维 学习用“光线”这一理想模型描述光的传播；通过对比光与声的传播，培养类比和辨析能力。 03 科学探究 经历探究光在介质中传播路径的实验过程，学习用实验方法研究物理问题；通过观察非均匀介质中光的弯曲现象，理解“均匀介质”这一条件的重要性。 04 科学态度与责任 能用光的直线传播解释生活中的现象，体会物理与生活的密切联系。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 探究光在同种均匀介质中沿直线传播。 2. 光线模型的建立与画法。 3. 用光的直线传播解释影子、小孔成像、日食和月食等现象。 4. 光在真空中的传播速度。 1. 理解“均匀介质”条件对光传播路径的影响。 2. 运用光的直线传播原理解释小孔成像、日食和月食等复杂现象 课堂引入 手持激光笔，让激光束射向墙壁，在墙壁上形成一个光点。 激光笔发出的光从激光笔到达墙壁，走的是什么路径？ 课堂引入 清晨，通过树丛的光束 在有雾的天气里，从汽车头灯射出的光束 夜晚城市中的激光装饰 我们能看到周围的物体，是因为有来自物体的光进入了我们的眼睛。经验告诉我们，光可以在空气、水和玻璃中传播。那么，光的传播路径是怎样的? 知识点1 光的直线传播 探索新知 活动2.3 观察光的传播路径 1.如图 2-9 所示，试一试，你能将杆的影子踩在脚下吗? 2.如图 2-10所示，做几个有趣的影子游戏。想一想，手影为什么会随手形的变化而改变? 3.图 2-11所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水，再看一看：光在水中传播的路径还是笔直的吗? 图2-9 踩影子 图2-10 手影 图2-11 光在空气中传播路径 探索新知 探究光在气体中的传播 实验一 现象：光在空气中传播的路径是直线。 如图所示，用一束激光照射在充满烟雾的空气中，观察光传播的路径。 探索新知 探究光在液体中的传播 实验二 现象：光在水中传播的路径是直线。 如图所示，在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光照射到水中，观察光在水中的传播路径。 为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径，可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。 探索新知 探究光在固体中的传播 实验三 现象：光在玻璃中传播的路径是直线。 如图所示，用激光笔往玻璃砖中照射入一束光，观察光在玻璃中的传播路径。 光总是沿直线传播吗？ 探索新知 探究光在不均匀介质中的传播 实验四 如图所示，用激光笔往不均匀液体中照射入一束光，观察光在液体中的传播路径。随后用玻璃棒将液体搅拌均匀，再用激光笔往液体中射入一束激光，观察光在液体中的传播路径。 探索新知 思考：太阳和地球之间很大一段距离是真空，我们每天都能感受到太阳的光和热。这说明什么？ 光可以在真空中传播 事实表明，光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 探索新知 思考：通过前面的实验，我们知道了光沿直线传播。那么，我们如何用简洁的方式来表示光的传播路径和方向呢？ 为了研究光的传播特点，我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。这样的线叫作光线。 光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引人的物理模型。 光线 探索新知 当烛焰、灯泡等离我们较远时，可以将其看成点光源，光由其中心点向四周传播，如图(a)所示。又如，在地面上接收到的太阳光，可看成平行光，用如图(b)所示的光线表示。 图（a）表示点光源的光线 图（b）表示平行光的光线 在地面上接收到的太阳光，可看成平行光 探索新知 思考：打开电灯，灯光立即照亮整个房间，难道光的传播不需要时间? 研究表明，光的传播需要时间，只是它传播得非常快。光在真空中传播的速度约为3×108m/s。 光在不同介质中的传播速度 介质 光 速 空气 水 玻璃 约3×108m/s 约空气中的3/4 约空气中的2/3 以光速飞行，1s内能绕地球7.5圈！ 典例分析 例1 如图所示，在水槽左侧用激光让光线射向透明的水槽，在A点处慢慢注入海波溶液后，原来是一条直线的激光束发生了弯曲，搅拌溶液一段时间后激光束又变成直线。针对上述现象和相关规律，下面说法不正确的是（　　） A．海波溶液不均匀时，光不能沿直线传播 B．光在均匀海波溶液里沿直线传播 C．光总是沿直线传播 D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 C 【解析】A．刚注入海波溶液时，溶液浓度不均匀，光的传播路径弯曲，说明光在不均匀介质中不沿直线传播，故A正确，不符合题意； B．搅拌后溶液均匀，激光束又变成直线，说明光在均匀介质中沿直线传播，故B正确，不符合题意； CD．光的直线传播是有条件的，只有在同一种均匀介质中才沿直线传播，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。故选C。 典例分析 例2 （多选）关于光和声的传播，下列说法中错误的是（      ） A．光在均匀介质中总是沿直线传播的 B．超声波比次声波在空气中传播速度快 C．光在空气中的传播速度小于在水中的传播速度 D．光不需要介质也能传播 ABC 【解析】A．光沿直线传播的条件是同种均匀介质，光在不同均匀介质界面处会发生折射，故A错误； B．声速与介质种类和温度有关，与声波频率无关，超声波和次声波在空气中传播速度相同，故B错误； C．光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故C错误； D．光的传播不需要介质，可在真空中传播，故D正确。 本题选择描述错误的，故选ABC。 知识点2 日食和月食 探索新知 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。 日食 月食 探索新知 日食的形成 当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了部分射向地球的太阳光。 探索新知 月食的形成 当月球运行到太阳和地球的另一侧时，由于光沿直线传播，地球就挡住了部分射向月球的太阳光。 探索新知 视频播放—《日食和月食的成因》 探索新知 拓展：光的直线传播现象 1. 影子的形成 日晷 手影 皮影 成因：由于光沿直线传播，在不透明物体后面光照射不到的区域形成影子。 探索新知 中国古人对小孔成像的研究 《墨经》是《墨子》一书的重要部分，也是中国古代重要的哲学、逻辑学和科学著作，其中记载了小孔成像现象及其解释“景(影)到(倒)，在午有端，与景长，说在端。”“景：光之人，照(照)若射。下者之人也高，高者之人也下......”这里的“景(影)指所成的像，“午”指遮光屏，“端”指小孔。意思是，像之所以倒转，是由于遮光屏上有一个小孔，光如箭那样笔直地射入，通过小孔后上下位置颠倒。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中，也有关于小孔成像的记载。 书中形象地描述了飞鸢通过窗户缝隙形成的影其 上下颠倒、左右相反。宋元时期的赵友钦还利用实验 得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间 的关系，从而证明了光沿直线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。 2. 小孔成像 探索新知 如图，在一个空罐子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。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。 步骤：①让小孔对着点燃的蜡烛，观察塑料薄膜上所成的像的情况。 ②改变蜡烛与小孔的距离，观察像的变化情况。 ③将小孔形状改变，观察塑料膜上像的形状是否有变化。 ④改变光源形状，观察塑料膜上像的形状是否有变化。 探索新知 倒立的实像 像的大小与物体到小孔的距离有关 探索新知 圆形小孔 方形小孔 三角形小孔 像的形状与小孔形状无关 像的形状与光源形状有关 小孔成像成像特点：1.成倒立的实像；2.像的大小与孔到物体的距离，孔到光屏的距离有关；3.像的形状只与物体有关。 探索新知 小孔成像的现象 树荫下的圆形光斑及其形成的光路图。 探索新知 拓展：光的直线传播应用 1.激光准直 在开凿大山隧道时，工人们常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。 探索新知 2. 射击瞄准 瞄准 3. 排队看齐 典例分析 例3 上一次月全食发生在2022年11月8日，从地球看去，整个月亮呈现出古铜色，俗称“血月”。月全食是由_________________形成的，能正确描述月食成因的是图________。 光的直线传播 【解析】当太阳、地球和月亮在同一条直线上，且地球位于太阳和月亮之间时，太阳光被地球遮挡，月亮进入地球的影子区域，形成月全食，因此月全食是由光的直线传播形成的，能正确描述月食成因的是图乙。 乙 典例分析 例4 晴天的正午时分，走在云龙湖畔茂密的树林下，会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的____________形光斑，其实质是____________透过树叶缝隙所成的像，这个像是____________（选填“实”或“虚”）像。 圆 太阳 【解析】小孔成像的形状与光源的形状一致，太阳是圆形的，因此透过树叶缝隙形成的光斑为圆形；树叶的缝隙相当于小孔，依据小孔成像原理，地上的光斑是太阳透过该小孔所成的像；小孔成像的原理是光的直线传播，该像是由实际光线会聚而成，能呈现在地面上，所以是实像。 实 典例分析 例5 用影子辨别方向。如图所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则A到O所指示的方向就是________（填“东”、“西”、“南”、“北”）边，这一判断所应用的光学知识是_______________。 南 【解析】在北半球，正午时太阳在正南方，那么影子应该在正北方。由于此时阳光与地面的夹角最大，所以此时影子的长度最小，因此OA是南北方向的，AO指南，这一判断应用的知识是光沿直线传播。 光的直线传播 典例分析 例6 如图，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，画出青蛙能看到井外的范围。 【解析】要确定青蛙能看到的范围，需根据光的直线传播原理作图，连接青蛙所在的O点与井口的左右边缘，画出两条光线。这两条光线所夹的区域，就是青蛙能看到的井外范围。 课堂小结 课堂小结 光的直线传播 光沿直线传播 光线 光在均匀介质中沿直线传播 理想模型 点光源和平行光源 应用和现象 应用：激光准直、瞄准射击、排队等 现象：影子、小孔成像、日食和月食 光速 光在真空中的传播速度为3×108m/s 课堂练习 课堂练习 1．我国古代殷商时期的甲骨文中，有关于日食和月食现象的记载。如图所示根据光的______________判断，当月球位于______________位置时，地球上的人可能观察到______________（选填“日食”或“月食”）。 A 直线传播 【解析】日食和月食的形成原理都是光的直线传播，即光在同种均匀介质中沿直线传播，当天体运行到遮挡光线的位置时，会在后方形成阴影区域。 图中右侧中心天体是地球，虚线是月球绕地球的公转轨道：当月球运行到A位置时，月球处于太阳和地球之间，沿直线传播的太阳光被月球遮挡，月球的阴影落在地球上，处在阴影区的人就会观察到日食。 日食 课堂练习 2．手机防窥膜采用了超细百叶窗光学技术，其原理类似百叶窗，光线只能在一定角度通过，结构简图如图所示。超细百叶窗采用_______（透明/不透明）的材料制成，贴上膜可防止左、右两侧偷窥，为了让防窥效果更好，可以适当地_______（增大/减小）超细百叶窗的间距。激活屏幕并保持手机亮度不变，此时屏幕_______（是/不是）光源。 不 减小 是 【解析】[1]手机防窥膜利用了光沿直线传播的原理，超细百叶窗应采用不透明的材料制成，贴上膜挡住光线，可防止左、右两侧偷窥。 [2]由图可知，减小超细百叶窗的间距，光的照射范围变小，因此为了让防窥效果更好，可以适当地减小超细百叶窗的间距。 [3]激活屏幕并保持手机亮度不变，此时屏幕能够自主发光，属于光源。 课堂练习 3．若小明夜晚沿如图所示的直线经过路灯，他头部的影子的 运动轨迹会是图中的（    ） A．轨迹1 B．轨迹2 C．轨迹3 D．以上都不对 B 【解析】影子是由于光的直线传播形成，物体距离光源越远，则影子就越长，路灯高SS'，人身高RR'，人影长R'Y'，如图所示： 因人的身高和路灯高度始终不变，其比例不变。由于人行走的路径是直线R'C，如图 其头部所经过的路径一定与人行走的路径保持平行，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 课堂练习 4．将手机的来电“灯光提示”和“声音提示”功能打开，放入真空中。现用电话呼叫手机，接通后（　　） A．看到“灯光闪烁”也听到“声音提示” B．看到“灯光闪烁”却不能听到“声音提示” C．看不到“灯光闪烁”却能听到“声音提示” D．看不到“灯光闪烁”也不能听到“声音提示” 【解析】将手机放入真空中，用电话呼叫手机，接通后“灯光闪烁”， 因为光可以在真空中传播，所以能看到“灯光闪烁”；由于声音不能在真空中传播，我们不能听到“声音提示”，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 B 课堂练习 5．早在两千多年前，墨子就在《墨经》中记录了小孔成像现象。如图所示的是小孔成像实验，下列说法正确的是（　　） A．蜡烛燃烧不断缩短，烛焰的像向下移动 B．只将小孔由圆形改为方形，像的形状将变为方形 C．光屏和蜡烛不动，小孔靠近蜡烛，烛焰的像变大 D．在光屏上看到蜡烛的像是正立的实像 C 【解析】A．蜡烛燃烧，烛焰的中心向下，烛焰的中心发出的光线经过小孔后偏上，故烛焰的像向上移动，故A错误； B．烛焰的像只与烛焰的形状有关，与小孔的形状无关，故B错误； C．烛焰的底端和顶端发出的光线经过小孔成像，光屏和蜡烛不动，小孔靠近蜡烛，两条光线的夹角变大，烛焰的像变大，故C正确； D．在光屏上看到蜡烛的像是倒立的实像，故D错误。故选C。 课堂练习 6．(1)如图所示，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请你通过作图确定灯泡S的位置； (2)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用AB表示）在塑料膜上成的像（用箭头A’B’表示）及光路图。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 vid:v0300fd30000bi0jf1dj7u84ntvjevv0 Lavf58.46.101 $