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第4章
第1節(jié)
人教版-物理-八年級(jí)上冊(cè)
光的直線傳播
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)對(duì)圖片的觀察，能識(shí)別光源，知道光源的大致分類;
2.通過(guò)觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，掌握光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應(yīng)用；
3.記住光在真空中的傳播速度;
【重點(diǎn)】光的直線傳播；
【難點(diǎn)】用光的直線傳播來(lái)解釋簡(jiǎn)單的光現(xiàn)象。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.
什么叫升華？升華是吸熱還是放熱？說(shuō)一說(shuō)常見(jiàn)的升華現(xiàn)象。
物質(zhì)直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫升華。升華吸熱。
升華現(xiàn)象：樟腦球變小、冰凍衣服干了。
2.
什么叫凝華？凝華是吸熱還是放熱？說(shuō)一說(shuō)常見(jiàn)的凝華現(xiàn)象。
凝華：物質(zhì)直接從氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)叫凝華。凝華放熱。
凝華現(xiàn)象：霜的形成、窗玻璃上的冰花、霧凇的形成。
3.
物質(zhì)之間有六種物態(tài)變化過(guò)程，其中吸熱的是_________、_________、
________，放熱的是________、__________、
_________。
熔化
汽化
升華
凝固
液化
凝華
知識(shí)回顧
課堂導(dǎo)入
課堂導(dǎo)入
影子在我們?cè)谌粘Ｉ钪薪?jīng)常能看到，同學(xué)們有沒(méi)有想過(guò)影子形成的原因是什么呢？
那么，你知道在同種均勻介質(zhì)中，光的傳播路徑是怎樣的嗎？
新課引入
新知探究
（1）定義：像太陽(yáng)、激光、水母等這些自身能夠發(fā)光的物體叫做光源。
知識(shí)點(diǎn)
光源
1
1.
光源
新知探究
新知探究
（2）光源的分類：
①天然光源：太陽(yáng)及其它恒星、水母、燈籠魚(yú)、斧頭魚(yú)、螢火蟲(chóng)等。
②人造光源：篝火、點(diǎn)燃的蠟燭、手電筒、霓虹燈、LED燈等。
螢火蟲(chóng)
斧頭魚(yú)
燈籠魚(yú)
新知探究
新知探究
月亮、鏡子、鉆石、金子是光源嗎？
月亮、鏡子、鉆石、金子自身不能發(fā)光，所以不屬于光源。我們卻能看到它，因?yàn)樗芊瓷涔猓庠龠M(jìn)入我們的眼睛，
所以就看到了。
新知探究
（3）對(duì)光源的理解
①光源是指自身能夠發(fā)光的物體，如太陽(yáng)、發(fā)光的電燈、點(diǎn)燃的蠟燭等都是光源。
②有些物體本身并不發(fā)光，但由于它們能夠反射太陽(yáng)光或其它光源發(fā)出的光，好像它們也在發(fā)光一樣，這類物體并不是光源，如月亮、行星、正在放映電影的銀幕等。
新知探究
新知探究
判斷物體是不是光源的關(guān)鍵是看物體能否自身發(fā)光，不發(fā)光的物體一定不是光源，看起來(lái)發(fā)光的物體不一定就是光源。
2.
光源的判斷
新知探究
新知探究
下列物體是光源的是（
）
A.
雪
B.寶石
C.
燭焰
D.
鏡子
解析：能自身發(fā)光的物體叫做光源，潔白的雪、璀璨的寶石、明亮的鏡子自身均不能發(fā)光；燭光是由燭焰自身發(fā)出的，所以燭焰是光源。
典型例題1
C
新知探究
1.
光是怎樣傳播的
知識(shí)點(diǎn)
光的直線傳播
2
（1）實(shí)驗(yàn)觀察：光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。提出問(wèn)題：光是沿直線傳播的嗎?
（2）實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、透明箱、水、牛奶、透明皂、不均勻蔗糖溶液等。
（3）進(jìn)行試驗(yàn)：將一束激光分別射到空氣中、滴入少許牛奶的均勻液體中、均勻透明皂中，觀察激光的傳播路徑。
新知探究
新知探究
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在空氣、水、玻璃等透明物質(zhì)中均是沿直線傳播的。
新知探究
新知探究
2.
探究光沿直線傳播的條件
（1）提出問(wèn)題：光一定沿直線傳播嗎？光沿直線傳播的條件是什么？
（2）設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①在桌上放一個(gè)大的透明水槽，配備四杯等量但濃度不同的糖的水溶液（每杯糖的水溶液中都添加少許牛奶，用來(lái)顯示光路），將它們按濃度從大到小的順序依次倒入水槽，水槽內(nèi)就形成了從上到下濃度逐漸變大的不均勻糖的水溶液。
新知探究
新知探究
②將一束激光從透明水槽側(cè)面斜射入非均勻濃度的糖的水溶液中，觀察激光的傳播路徑。
③用玻璃棒攪拌糖的水溶液，使其濃度變得均勻，觀察到激光在均勻糖的水溶液中各個(gè)方向的傳播路徑。
新知探究
新知探究
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
（3）分析論證：光斜射入非均勻濃度的糖的水溶液中時(shí)，光的傳播路徑發(fā)生了彎曲，在均勻濃度的糖的水溶液中光的傳播路徑是直的。
新知探究
新知探究
光可以在真空中傳播：太陽(yáng)光能通過(guò)太空和大氣層傳播到地球表面，說(shuō)明光可以在真空中傳播。
①為了清晰地觀察光在不同介質(zhì)中的傳播路徑，實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境
中進(jìn)行。
②在糖的水溶液中滴入幾滴牛奶是為了清晰地顯示光的傳播路徑。
③理解“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”，應(yīng)注意光沿直線傳播時(shí)，
“同種”和“均勻”這兩個(gè)條件缺一不可，必須同時(shí)滿足。
特別提醒
新知探究
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光傳播的徑跡和方向。這樣的直線叫做光線。
傳播路徑
傳播方向
注意：光線實(shí)際并不存在，是人為建立的物理模型。實(shí)際存在的是光，而不是光線。
3.
光線
新知探究
新知探究
點(diǎn)光源發(fā)出的光線
平行光線：太陽(yáng)光
光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光的傳播方向，且一般畫(huà)在直線的中間位置，畫(huà)光路圖時(shí)，光線一定要用實(shí)線畫(huà)出，且標(biāo)上箭頭。
光線的畫(huà)法
新知探究
新知探究
1.在物理學(xué)中，為了研究問(wèn)題的方便，通過(guò)模型來(lái)揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法稱之為模型法，光線就是一種模型。光線實(shí)際上是不存在的，是為了方便研究光的傳播而引入的，用來(lái)表示光的傳播路徑和方向。
2.光線是模型，不是實(shí)體，沒(méi)有尺度。即使是再細(xì)的光束，也不能說(shuō)是光線。
模型法
拓展延伸
新知探究
下列關(guān)于光線的說(shuō)法
，正確的是（
）
A.
光線是真實(shí)存在的帶箭頭的直線
B.
激光筆發(fā)出的光是一條光線
C.
光線是表示光的徑跡和方向的模型
D.
光線可以用虛線表示
解析：光線可以形象地表示光的傳播徑跡和方向，但它實(shí)際上是不存在的；激光筆發(fā)出的是一束光，不是一條光線；在光路圖中，光線只能用實(shí)線表示。
典型例題2
C
新知探究
4.
與光沿直線傳播有關(guān)的現(xiàn)象
光沿直線傳播，當(dāng)光射到不透明物體上時(shí)，在物體的后面便會(huì)留下一片光射不到的區(qū)域，就形成了影子。
新知探究
（1）影子的形成
新知探究
（2）日食和月食的形成
當(dāng)月球運(yùn)行到太陽(yáng)和地球之間時(shí)，由于光沿直線傳播，月球就擋住了部分射向地球的太陽(yáng)光。
①日食的形成
新知探究
①如圖所示，用一個(gè)帶有小孔的板擋在光屏與燭焰之間，光屏上就會(huì)形成燭焰倒立的像，我們把這樣的現(xiàn)象叫做小孔成像。如果前后移動(dòng)中間的板，光屏上像的大小也會(huì)隨之發(fā)生變化。
（3）小孔成像
新知探究
新知探究
這是由于光的直線傳播，來(lái)自燭焰上方的光通過(guò)小孔后就射到了光屏的下部，來(lái)自燭焰下方的光通過(guò)小孔后就射到了光屏的上部，這樣，光屏上就出現(xiàn)了燭焰倒立的像。
想一想：為什么通過(guò)小孔成的像是倒立的呢？
新知探究
②小孔成像的特點(diǎn)：成的是倒立的實(shí)像（左右也顛倒），像的形狀由物體本身決定，與小孔的形狀無(wú)關(guān)。像的大小跟物體到小孔的距離和光屏到小孔的距離有關(guān)。
③小孔成像現(xiàn)象說(shuō)明光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
新知探究
1.
小孔成像的條件：小孔必須足夠小，但并不是越小越好，孔太小會(huì)影響像的亮度。
2.
小孔成像時(shí)，像的形狀取決于物體的形狀，與小孔的形狀無(wú)關(guān)。
3.
小孔逐漸變大，光屏上的像會(huì)逐漸變模糊；當(dāng)小孔增大到一定程度時(shí)，在光屏上只能看到與小孔形狀相似的光斑。
4.
像的大小跟物體到小孔的距離（s1）和小孔到光屏的距離（s2）有關(guān)。若s1>s2，所成的像是縮小的；若s1=s2，所成的像是等大的；若s1>s2，所成的像是放大的。
拓展延伸
在樹(shù)林里，地面上的一些圓形光斑就是太陽(yáng)通過(guò)樹(shù)葉間隙而成的像。
（1）由于光沿直線傳播，在開(kāi)鑿隧道時(shí)，工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出現(xiàn)偏差。
新知探究
4.
光的直線傳播的應(yīng)用
（2）射擊瞄準(zhǔn)：“三點(diǎn)一線”才能射得準(zhǔn)，即槍上的缺口、準(zhǔn)星和射擊目標(biāo)（瞄準(zhǔn)點(diǎn)）要在一條直線上。
（3）軍訓(xùn)站隊(duì)時(shí)以列排直
光是沿直線傳播的，光傳播的徑跡和方向如圖所示。
仔細(xì)觀察小孔成像的特點(diǎn)。從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過(guò)小孔后是怎樣傳播的？試著在圖中畫(huà)一畫(huà)。
新知探究
想一想，做一做：小孔成像
?北京時(shí)間2018年1月31日晚，夜空上演了一場(chǎng)罕見(jiàn)的“月亮盛宴”——超級(jí)藍(lán)血月全食，月食現(xiàn)象說(shuō)明光______
（?選填“沿”或“不沿”）直線傳播，也說(shuō)明光_______（選填“?能”或“不能”）在真空中傳播。
解析：因?yàn)楣馐茄刂本€傳播的，當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到月球和太陽(yáng)中間時(shí)，地球擋住了射向月球的太陽(yáng)光，月球處在地球的影子里，就形成了月食現(xiàn)象；地球大氣層之外的空間是真空，所以月食現(xiàn)象也說(shuō)明光能在真空中傳播。
典型例題3
沿
能
知識(shí)點(diǎn)
光的傳播速度
3
1.
光在真空中的傳播速度
光在不同介質(zhì)中傳播的速度是不同的。光在真空中的傳播速度最快，光在介質(zhì)中的傳播速度都小于真空中的傳播速度。
在通常情況下，真空中的光速可以近似取為：
c=3×108
m/s=3×105
km/s
如果一個(gè)人以光速繞地球飛行，他用1s的時(shí)間約能繞地球轉(zhuǎn)7.5圈。
新知探究
介質(zhì)
光
速
真空
空氣
水
玻璃
3×108
m/s
稍小于真空中的速度
約空氣中的3/4
約空氣中的2/3
2.
光在不同介質(zhì)中的傳播速度
新知探究
想一想：電閃雷鳴，雷聲和閃電是同時(shí)發(fā)生的，但是我們?yōu)槭裁纯偸窍瓤吹介W電，后聽(tīng)到雷聲？
新知探究
這是因?yàn)楣庠诳諝庵械乃俣燃s為3×108m/s，而聲音在空氣中的速度為340m/s，光速遠(yuǎn)大于聲速，所以我們總是先看到閃電，后聽(tīng)到雷聲。
光在一年時(shí)間里傳播的距離叫做1光年，這個(gè)距離約等于9.46×1012千米。
天文學(xué)上常用光年來(lái)計(jì)量天體之間的距離。所以光年是長(zhǎng)度單位。
3.
光年
新知探究
聲音
光
真空不傳聲
光在真空中傳播最快
15℃的空氣中聲速為340m/s
空氣中光速近似為3×108m/s
聲音在空氣中傳播得最慢
光在空氣中比在其它透明介質(zhì)中傳播得快
聲音的傳播需要介質(zhì)
光的傳播不需要介質(zhì)
4.
聲和光的不同點(diǎn)
光在真空中傳播的速度是__________m/s，
地球跟太陽(yáng)的距離約為1.5x1011m，那么太陽(yáng)光從太陽(yáng)傳到地球需要__________s。
解析：真空中的光速是3×108m/s，根據(jù)v=s/t可得光的傳播時(shí)間t=s/v=
1.5x1011m/3×108m/s=500s。
典型例題4
3×108
500
新知探究
速度
光源
光現(xiàn)象
日食、月食
影子
光
線
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
小孔成像
光速
建立模型
傳播
現(xiàn)象
課堂總結(jié)
課堂練習(xí)
1.“井底之蛙”這個(gè)成語(yǔ)大家都很熟悉。請(qǐng)根據(jù)光的直線傳播知識(shí)畫(huà)圖說(shuō)明為什么“坐井觀天，所見(jiàn)甚小”。
答：如圖所示，“?井底之蛙”只能看到陰影范圍內(nèi)的物體。
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
2.（2019·宣威市校級(jí)模擬）中考體育在進(jìn)行女子800米跑時(shí)，計(jì)時(shí)員計(jì)時(shí)是看發(fā)令槍的煙霧準(zhǔn)確還是聽(tīng)槍聲準(zhǔn)確，______________________準(zhǔn)確。這是因?yàn)開(kāi)________________________________________________________________________________緣故。
看發(fā)令槍的煙霧
煙霧和槍聲同時(shí)發(fā)生，但光在空氣中的速度比聲速快得多
課堂作業(yè)
3.
下列物體中一定是光源的有_________________。（填序號(hào)）
①太陽(yáng)
②月亮
③鉆石
④自行車的尾燈
⑤蠟燭的火焰
⑥正在發(fā)光的螢光蟲(chóng)
⑦正在放電影的銀幕
①⑤⑥
課堂作業(yè)
4.（2019春·馬山縣校級(jí)月考）下列物體不屬于光源的是（　
　）
A．太陽(yáng)
B．月亮
C．點(diǎn)燃的火把
D．發(fā)光的小燈泡
B
課堂作業(yè)
課堂作業(yè)
5.
如下短句或詞語(yǔ)涉及到的知識(shí)與光的直線傳播無(wú)關(guān)的是（
）
A．立竿見(jiàn)影
B．一葉障目
C．魚(yú)翔淺底
D．三點(diǎn)對(duì)一線
C
課堂作業(yè)
課堂練習(xí)
6．太陽(yáng)發(fā)出的光，要經(jīng)過(guò)大約8min才能到達(dá)地球。請(qǐng)你估算太陽(yáng)到地球的距離。如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑，它要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能跑完這段路程？
解：根據(jù)v=s/t的變形式s=vt得，太陽(yáng)到地球的距離s=v1t1=
3×108
m/s×8×60s=1.44×1011
m=1.44×
108
km。根據(jù)v=s/t的變形式t=s/v得，這輛賽車跑完這段路程所需的時(shí)間
t2=s/v2=
1.44×108
km/500
km/h=2.88×105h。
課堂作業(yè)

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