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第四章 光現(xiàn)象
八年級(jí)
物 理
上
第一節(jié) 光的直線傳播
【2024新教材】
目錄
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
04
課堂總結(jié)
02
新知導(dǎo)入
05
板書設(shè)計(jì)
03
新知講解
06
布置作業(yè)
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.物理觀念
（1）知道光來自光源。
（2）了解光沿直線傳播的條件。
（3）了解光在真空中的傳播速度c=3×108 m/s。
（4）了解光在社會(huì)生活與生產(chǎn)中的一些應(yīng)用。
2.科學(xué)思維
知道“光線”是物理模型，是研究光學(xué)的基本工具。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
3.科學(xué)實(shí)驗(yàn)
觀察光在空氣、水和玻璃中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)光沿直線傳播是有條件的。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
（1）通過對(duì)光沿直線傳播的探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到不能絕對(duì)化地理解科學(xué)規(guī)律。
（2）通過介紹墨子在光學(xué)中的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，進(jìn)行愛國主義教育。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
光的直線傳播
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
光的直線傳播實(shí)驗(yàn)
02
新知導(dǎo)入
新知導(dǎo)入
雨過天晴，一道彩虹掛在天空，它的
美麗和神奇曾引起人們無限的遐想。是誰
在天空架起了這樣色彩繽紛的橋梁？在我
國神話中，女媧煉五色石補(bǔ)天，彩虹即五
色石發(fā)出的彩光。
新知導(dǎo)入
當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)在陽光中找到這些色彩時(shí)，
人們才逐漸揭開了彩虹的神秘面紗。現(xiàn)在
我們也一起來探索絢麗多彩的光現(xiàn)象背后
的奧秘吧！
新知導(dǎo)入
問題
我們每天都會(huì)通過聲和光接收大量信息。之前我們學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象，了解了聲的傳播。關(guān)于光現(xiàn)象，你知道哪些物體能發(fā)光嗎？光的傳播又有什么特點(diǎn)呢？
03
新知講解
新知講解
要研究光現(xiàn)象，首先要看看哪些物體能夠發(fā)光，是誰給我們帶來了光明。
太陽 水母 電燈
新知講解
要研究光現(xiàn)象，首先要看看哪些物體能夠發(fā)光，是誰給我們帶來了光明。
落日 水母 LED燈
新知講解
在晴朗的日子里，白天，燦爛的陽光普照大地；夜晚，閃爍的星光點(diǎn)綴漆黑的夜空。太陽以及我們看到的絕大多數(shù)星星是恒星，宇宙中的恒星都能發(fā)光。
新知講解
有的動(dòng)物也可以發(fā)光。夏天的夜晚，常有淡淡的綠光在草叢中閃爍，那是螢火蟲在發(fā)光。在大海深處，水母、燈籠魚、斧頭魚等發(fā)出的光，使幽深的海洋世界顯得更加神秘。
新知講解
所有這些能夠發(fā)光的物體都是光源。現(xiàn)代社會(huì)中有很多人造光源，如發(fā)光二極管（LED）燈。你周圍有哪些人造光源？
新知講解
一、光的直線傳播
在有薄霧的天氣，可以看到透過樹叢的光束是直的（如圖所示）；從汽車前燈射出的光束是直的；電影放映機(jī)射向銀幕的光束也是直的。
新知講解
一、光的直線傳播
這些現(xiàn)象說明，光在空氣中是沿直線傳播的。光在空氣中沿直線傳播，那么它在液體、固體中是不是也沿直線傳播呢？
新知講解
演示 光在水和玻璃中的傳播
如圖甲所示，向盛水的玻璃水槽內(nèi)滴幾滴牛奶，攪拌均勻后，用激光筆將一束光射到水中，觀察光在水中的傳播徑跡。
甲 光在水中的傳播
新知講解
演示 光在水和玻璃中的傳播
如圖乙所示，用激光筆將一束光射到玻璃磚中，觀察光在玻璃中的傳播徑跡。
乙 光在玻璃磚中的傳播
新知講解
一、光的直線傳播
實(shí)驗(yàn)表明，光在水、玻璃中也是沿直線傳播的。空氣、水和玻璃等透明物質(zhì)可以作為光傳播的介質(zhì)，光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
光在空氣中的傳播 光在水中的傳播 光在玻璃中的傳播
新知講解
一、光的直線傳播
為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示一束光傳播的徑跡和方向（如圖所示）。這樣的直線叫作光線（light ray）。
光線是研究光現(xiàn)象建立的物理模型，表示光的傳播徑跡和方向的直線。
光線
新知講解
一、光的直線傳播
由于光沿直線傳播，所以在開鑿隧道時(shí)，工人可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差（如圖所示）。
激光引導(dǎo)掘進(jìn)方向
新知講解
想想做做
如圖所示，在一個(gè)空罐的底部中央打一個(gè)小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，并用橡皮筋固定。
甲 小孔成像 乙 小孔成像原理
新知講解
想想做做
將小孔對(duì)著燭焰，觀察燭焰在薄膜上所成的像；改變燭焰到小孔的距離，觀察燭焰成像的情況；描述小孔成像的特點(diǎn)。
甲 小孔成像 乙 小孔成像原理
新知講解
想想做做
從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過小孔后是怎樣傳播的？試著在圖中畫一畫，也許能幫助你解釋為什么能成這樣的像。
乙 小孔成像原理
新知講解
2000多年前《墨經(jīng)》記錄小孔成像
墨子，春秋末戰(zhàn)國初宋國人。墨子創(chuàng)立了以幾何學(xué)、物理學(xué)、光學(xué)為突出成就的一整套科學(xué)理論。他進(jìn)行了小孔成像的實(shí)驗(yàn)。他明確指出，光是直線傳播的，物體通過小孔所形成的像是倒像。
墨子（公元前476~前390）
新知講解
想想做做
結(jié)論：從燭焰的不同位置發(fā)出的光沿直線傳播，穿過小孔后仍沿直線傳播。在半透明紙上，能成倒立的像。
乙 小孔成像原理
新知講解
二、光的傳播速度
打雷和閃電在遠(yuǎn)處同時(shí)同地發(fā)生，但是我們總是先看見閃電，后聽到雷聲。這表明，光比聲音傳播得快。
新知講解
二、光的傳播速度
與聲音不同，光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播，而且可以在真空中傳播，在物理學(xué)中光速用字母c表示。光在真空中1 s能傳播299 792 458 m，也就是說，真空中的光速
c = 2.997 924 58×108m/s
在通常情況下，真空中的光速可以近似取
c = 3×108m/s = 3×105km/s
新知講解
二、光的傳播速度
在通常情況下，真空中的光速可以近似取
c = 3×108m/s =3×105km/s
光在空氣中的速度非常接近c(diǎn)。光在水中的速度約為 c，在玻璃中的速度約為 c。
如果一個(gè)人以光傳播速度繞地球飛行，他在1s的時(shí)間內(nèi)繞地球7.5圈。
新知講解
科學(xué)世界 我們看到了古老的光
同學(xué)們聽過牛郎織女的神話故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭，他們化作天上的兩顆星，只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會(huì)一次。這個(gè)故事表達(dá)了人們反抗封建禮教、追求幸福生活的美好愿望。
但是，神話終歸是神話。你知道天上的牛郎星和織女星相距多遠(yuǎn)嗎？
新知講解
科學(xué)世界 我們看到了古老的光
這兩顆星都是銀河系中的恒星，它們之間的距離如果用千米表示，那可真是個(gè)“天文數(shù)字”，大得不得了。即便牛郎能以光速飛行，從牛郎星飛到織女星也要16年！要想每年相會(huì)一次，那是不可能的。
宇宙中恒星間的距離都非常大。為了表達(dá)方便，天文學(xué)家使用了一個(gè)非常大的距離單位——光年，它等于光在真空中傳播1年所經(jīng)過的距離。這樣說來，牛郎星和織女星的距離就是16光年。
新知講解
科學(xué)世界 我們看到了古老的光
離太陽系最近的恒星是半人馬座的比鄰星，它距離我們4.2光年。也就是說，我們現(xiàn)在觀測到的比鄰星的光，是它在4.2年前發(fā)出的，經(jīng)過了4年多才到達(dá)我們的眼睛。
銀河系是由超過 1 000 億顆恒星組成的星系。在銀河系之外，離我們最近的星系是大麥哲倫云，它距離我們約 16 萬光年。
新知講解
科學(xué)世界 我們看到了古老的光
想一想：今天人們看到的大麥哲倫云的光，是它什么時(shí)候發(fā)出的？那時(shí)候人類在進(jìn)化過程中正處于哪個(gè)階段？秋天的夜晚可以在東北方向的天空找到一個(gè)亮斑，看起來像個(gè)紡錘，那就是仙女星系（如圖所示）。
仙女星系
新知講解
科學(xué)世界 我們看到了古老的光
仙女星系是北半球可用肉眼看到的銀河外星系，與我們的距離約是250萬光年。
光——宇宙的使者，不僅告訴我們宇宙的現(xiàn)在，還在告訴我們遙遠(yuǎn)的過去。
請回答以下問題：
1.“光年”是什么物理量的單位？
2.牛郎星和織女星的距離是多少千米？
1光年=ct=3×108m/s×365×24×3600s
=9.46×1015m=9.46×1012km。
達(dá)標(biāo)練習(xí)
1.下列說法不正確的是（ ）
A.能發(fā)光的物體是光源
B.點(diǎn)燃的蠟燭是光源
C.十五的月亮是光源
D.螢火蟲是光源
C
達(dá)標(biāo)練習(xí)
2.下列說法正確的是（ ）
A.光在大氣層一定沿直線傳播
B.光線真實(shí)存在，表示光的傳播徑跡
C.固體、液體、氣體可作為光傳播的介質(zhì)
D.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
D
達(dá)標(biāo)練習(xí)
3.關(guān)于光速說法不正確的是（ ）
A.光在真空中傳播最快
B.光在水中的速度約為真空速度的3/4
C.光年是光速的單位
D.光在玻璃中的速度約為真空速度的2/3
C
達(dá)標(biāo)練習(xí)
4.下列不是光的直線傳播形成的是（ ）
A.小孔成像
B.燈光下手影
C.激光準(zhǔn)直
D. 樹在水中的倒影
D
達(dá)標(biāo)練習(xí)
5.下列成語與光的直線傳播現(xiàn)象無關(guān)的是 （ ）
A．立竿見影
B．鏡花水月
C．坐井觀天
D．一葉障目
B
04
課堂總結(jié)
課堂總結(jié)
1.能夠發(fā)光的物體叫做光源。月亮不是光源。
2.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
光線是物理模型，表示光的傳播徑跡和方向。
3.小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子是光的直線傳播形成的。
4.光在真空中最快c=3╳108m/s, 在水中約為( / )c,在玻璃中約為( / )c。
光年是天文學(xué)的長度單位。
05
板書設(shè)計(jì)
板書設(shè)計(jì)
1.能夠發(fā)光的物體叫做光源。月亮不是光源。
2.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
光線是物理模型，表示光的傳播徑跡和方向。
3.小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子是光的直線傳播形成的。
4.光在真空中最快c=3╳108m/s, 在水中約為( / )c,在玻璃中約為( / )c。
光年是天文學(xué)的長度單位。
06
布置作業(yè)
作業(yè)布置
P92T4
課外作業(yè)P92T1、T2、T3、T5。
閱讀P91-92科學(xué)世界 ——我們看到了古老的光
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