4.1光的直线传播 课件-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

光的直线传播 1.能识别光源，知道光源分为自然光源和人造光源两类。 2.通过实验探究，理解光在同种均匀介质中沿直线传播，并能用其解释影子、小孔成像等现象。 3.知道光在真空中的光，了解光年是长度单位。 学校目标 学习目标 我们每天都会通过声和光接收大量信息。之前学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能够发光？光的传播又有什么特点呢？ 哞 情 境 导 入 一、光源 要研究光现象，首先要看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明。 落日 水母 LED 灯 课 堂 探 究 一、光源 1. 光源的定义：能够自行发光的物体叫做光源。 太阳以及绝大多数星星是恒星，宇宙中的恒星都能发光；夏天夜晚草丛中闪烁的绿光是萤火虫在发光；大海深处水母、灯笼鱼、斧头鱼等也能发光。 这些都属于自然光源。 课 堂 探 究 一、光源 2. 光源的分类 分类 定义 实例 自然光源 自然界中天然存在、能自行发光的物体 太阳、恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼、斧头鱼 人造光源 人类制造出来的发光物体 LED 灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯、手电筒 课 堂 探 究 一、光源 2. 光源的分类 你周围有哪些人造光源？ 教室里的日光灯 多媒体屏幕 同学的手电筒 夜晚街道的路灯 家里电视机屏幕 课 堂 探 究 一、光源 2. 光源的分类 【辨析】 月亮、宝石、镜子不是光源——它们本身不发光，只是反射其他物体的光。 课 堂 探 究 二、光的直线传播 1. 生活中的现象 有薄雾的天气，透过树丛的光束是直的； 汽车前灯射出的光束是直的； 电影放映机射向银幕的光束是直的。 这些现象说明：光在空气中是沿直线传播的。 课 堂 探 究 二、光的直线传播 1. 生活中的现象 光在空气中沿直线传播，那么它在液体、固体中是不是也沿直线传播呢？ 课 堂 探 究 二、光的直线传播 演示：光在水和玻璃中的传播 器材：盛水的玻璃水槽、牛奶、激光笔、玻璃砖。 课 堂 探 究 二、光的直线传播 演示：光在水和玻璃中的传播 实验步骤： 向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。 课 堂 探 究 二、光的直线传播 演示：光在水和玻璃中的传播 实验步骤： 用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光在玻璃中的传播径迹。 课 堂 探 究 二、光的直线传播 实验表明： 光在水、玻璃中也是沿直线传播的。空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。光在同种均匀介质中沿直线传播。 课 堂 探 究 三、光线 为了表示光的传播情况，物理学中通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。 说明： 光线是物理模型，实际并不存在 —— 实际存在的是光，不存在 “带箭头的线”。 这种方法叫做模型法，是物理学研究的重要方法。 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 激光准直（开凿隧道） 由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人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。 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 1. 在一个空罐的底部中央打一个小孔； 2. 用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，用橡皮筋固定； 3. 将小孔对着烛焰，观察烛焰在薄膜上所成的像； 4. 改变烛焰到小孔的距离，观察烛焰成像的变化情况。 想想做做：小孔成像 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 观察与思考： 1. 你在薄膜上看到的烛焰是什么形状？是正立还是倒立的？ 薄膜上出现烛焰倒立的像。 2. 改变烛焰到小孔的距离，像的大小怎样变化？ 现象：蜡烛离小孔越近，像越大；离小孔越远，像越小。 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 观察与思考： 3. 像的形状与小孔的形状有关吗？ 无关 —— 无论孔是圆的、方的还是三角形的，像都是烛焰的形状。 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 原理解释：从烛焰顶端 A 发出的光穿过小孔后沿直线射到薄膜的下方 A′；从烛焰底部 B 发出的光穿过小孔后沿直线射到薄膜的上方 B′。于是在薄膜上形成了倒立的实像。 A A′ B′ B 课 堂 探 究 四、光沿直线传播的应用 结论：小孔成像的原理是光的直线传播；成的是倒立的实像；像的形状与物体（烛焰）相似，与小孔形状无关。 【拓展】 树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶缝隙（小孔）成的像。 课 堂 探 究 五、光的传播速度 打雷和闪电在远处同时同地发生，但我们总是先看见闪电，后听到雷声。这表明：光比声音传播得快。 课 堂 探 究 五、光的传播速度 真空中的光速 与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。在物理学中，光速用字母 c 表示。 光在真空中 1 s 能传播 299 792 458 m，即：c = 2.997 924 ×108 m/s 在通常情况下，真空中的光速可以近似取为：c = 3×108 m/s 课 堂 探 究 五、光的传播速度 光在不同介质中的速度 介质 光速大小 真空 c=3×108 m/s（最大） 空气 非常接近 c，通常近似取 c 水 约为 ​c 玻璃 约为 ​c 课 堂 探 究 科学世界｜我们看到了古老的光 1. 光年宇宙中恒星间的距离非常大。为了表达方便，天文学家使用了一个非常大的距离单位 ——光年，它等于光在真空中传播 1 年所经过的距离。 光年是长度（距离）单位，不是时间单位。1 光年 ≈ 9.46×1015 m。 牛郎星和织女星相距约 16 光年 —— 即便牛郎以光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要 16 年。 课 堂 探 究 科学世界｜我们看到了古老的光 2. 半人马座比邻星离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星，它距离我们 4.2 光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是它在 4.2 年前发出的，经过了 4 年多才到达我们的眼睛。 课 堂 探 究 科学世界｜我们看到了古老的光 3. 银河系与河外星系 银河系由超过 1 000 亿颗恒星组成； 离我们最近的河外星系是大麦哲伦云，距离我们约 16 万光年； 仙女星系距离我们约 250 万光年，是北半球可用肉眼看到的银河外星系。 课 堂 探 究 科学世界｜我们看到了古老的光 【思考】 1. 今天人们看到的大麦哲伦云的光，是什么时候发出的？那时候人类处于进化的哪个阶段？ 是 16 万年前发出的。那时人类还处于旧石器时代早期，直立人阶段，远早于现代智人出现。 课 堂 探 究 科学世界｜我们看到了古老的光 【思考】 2. 牛郎星和织女星的距离是多少千米？ 1 光年 = 3 × 10⁵ km/s × 365 × 24 × 3 600 s ≈ 9.46 × 10¹² km 16 光年 ≈ 16 × 9.46 × 10¹² ≈ 1.51 × 10¹⁴ km 即约为151 万亿千米。 课 堂 探 究 一、光源：自行发光的物体；分自然光源（太阳、萤火虫）和人造光源（LED 灯、蜡烛），月亮不是光源。 二、光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播；光线是带箭头的直线（物理模型）；影子、小孔成像、激光准直都是其应用；小孔成倒立实像。 三、光速：真空中 c = 3 × 108 m/s；光年是长度单位，约 9.46 × 1012 km。 学校目标 课堂总结 谢谢！ $