初中物理人教版八年级上册第1节 光的直线传播教学课件ppt

4.1 光的直线传播 教学设计

教学目标

1.了解光源，知道光源的分类。

2.理解光沿直线传播及其应用。

3.了解光在真空和空气中的传播速度。

4.通过观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验，理解实验是研究物问题的重要方法。

5.通过观察、实验探究活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲，养成学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

教学重点及难点

教学重点：光的直线传播。

教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。

教学过程

一、新课导入

白天，阳光普照大地，夜间，星星点缀夜空，我们的生活，因为有光的存在，才会变得绚丽多彩，五彩缤纷。我们所能看到的太阳和大多数恒星都能发光，除此之外，一些动物也能发光，夏天。萤火虫在草丛中发光，在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等也能发光，使幽暗的海底世界显得更加神秘莫测。今天我们就走进光的世界，一起研究光现象以及背后的规律。

二、新课讲授

知识点一：光源

师问1：什么是光源？光源的分类。

光源：能够发光的物体叫做光源（“能够发光”4个字2个考点，考点1：能够发光的自然光源和人造光源；考点2：哪些是光源，哪些不是光源★。）

天然光源：太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼、恒星。

人造光源：电灯、蜡烛、火炬。

非光源：月亮、钻石、平面镜；投影幕布、行星不是光源。

注意：电影银幕是否是光源。（这个问题很有争议，如果是传统的电影放映，那么还是通过电影放映机进行投射的，不是光源，如果是现代的电影银幕，那么算作是光源，因此这样的问题在课堂上最好不要出现，考试也很少遇到这样的问题）。

问：星星是不是光源

答：——恒星是光源，如太阳。——行星不是光源

【例题】下列物体中一定是光源的有           。（填序号）

①太阳  ②月亮  ③钻石  ④自行车的尾灯  ⑤蜡烛的火焰  ⑥正在发光的萤光虫 

方法点拨：运用概念辨析法分析，判断一个物体是否是光源，关键是看它本身能否发光。

注意：在光源的定义中，讲到能够发光，但没有说明一定正在发光，因此和声源的定义方式不同。

知识点二：光的直线传播

（1）光沿直线传播

师：光在空气中是如何传播的？

在有雾的天气可以看到光在树丛中穿过，汽车车灯光，放映机光线。

学生：这些现象说明光在空气中沿直线传播。

演示1：在盛水的玻璃中滴入几滴牛奶，用激光笔将一束光照射到水中，观察光传播的径迹。

演示2：让激光笔发出激光在空气中传播，观察其传播路径。（为了更清楚的显示光传播的路径，可沿着激光的传播路径喷雾，或者在暗室中进行实验。本实验和课本上前面给的有雾的天气可以更好的看到光线，效果一样，都是为了更清晰的显示光线，丁达尔效应）

演示3：让激光笔发出激光射向玻璃中，观察其传播路径。

总结：光在均匀的空气、液体、固体中，沿直线传播。空气、液体、固体等叫做介质。

注意：在探究空气中光沿直线传播、同种均匀介质中光沿直线传播、在光的反射中显示光路，分别加了烟雾（较暗的环境中进行）、牛奶、白色硬纸板。因此上述三种的作用都可以描述为“为了更清晰的显示光传播的路径”。

同时，口头上表述的固态、液态、与固体、液体意思不同，因此不能混为一谈，例如格式应该描述为“在固体中或在液体中”，“物质处于固态或液态”

实验中分别让光在不同介质中进行实验，从而得出结论，目的是让实验结论更具有普遍性。

初中阶段对于“多次实验”的作用仅仅如下两点：

（2）光沿直线传播的条件

师：光在同一种介质中一定沿直线传播吗？

请大家认真观察下面的实验。

演示实验：光在不均匀的蔗糖水（洗洁精）溶液中传播

得出结论：光在不均匀的介质中不再沿直线传播，而是沿曲线传播。

注意：光在同种介质中不一定沿直线传播。同种均匀两个条件必须同时满足（同时默认是透明介质）

光沿直线传播条件：只有在同种均匀介质中光才沿直线传播

师：光可以在真空中传播吗？

学生思考回答：阳光、月光、星光从太空中传播到地球上，说明光可以在真空中传播。

（3）光线

师：我们如何在书面上表示光的传播情况？请大家自学课本70页“光线”部分，思考什么是光线？光线实际存在吗？为什么引入光线？

为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的，但光是真实存在的。（光线的定义，利用初中物理中的理想模型法。同样利用理想模型法的，是磁感线。）

画法：光线应用实线表示，且表示光传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。

（4）光沿直线传播的应用

（1）激光准直（2）日食、月食（3）影子的形成（皮影戏，手影，日晷）（4）小孔成像

（5）站队看齐（6）射击瞄准

光沿着直线传播的另外一个实例就是手影的形成，也是光沿着直线传播。在动手动脑学物理部分的第二题。

动手动脑学物理部分，4个题目，那么是代表了2个很重要的考点，即光的直线传播现象及应用，由光速引起的有关计算。

在关于影子形成这个问题在，有两个考题：旗杆在早上到晚上这期间的影子的长度变化情况，人在灯下走时影子的长度变化情况。

（5）小孔成像

操作步骤：

（1）让针孔照相机的小孔对着点燃的蜡烛，使蜡烛与小孔的距离在10-15cm之间，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）保持蜡烛与小孔的距离不变，前后拉动内筒，观察像的变化情况。

分析思考：

（1）像是正立的还是倒立的？改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像如何变化？

（2）小组间讨论，成像情况与小孔的形状有关吗？

（3）像是怎样形成的？小孔成像的原理是什么？

学生根据提示分组实验、根据实验现象分析总结：

（1）烛焰在塑料薄膜上成倒立的像，改变蜡烛与小孔的距离或前后拉动内筒，像的大小变化。

（2）成像情况与小孔的形状无关。

（3）像是实际光线会聚而成，原理：光沿直线传播。

教师点拨：塑料薄膜相当于光屏，用于接收实际光线会聚而成的像。实际光线会聚而成的为实像。

教师总结：小孔成像成倒立的实像，像的大小与物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关，像的形状与物体自身有关，与小孔形状无关。

小孔成像原理：光沿直线传播

你能画出小孔成像的光路图吗？

画出小孔成像的光路图

7.知识拓展（STS）：在生活中，是否见过小孔成像现象？

【出示图片】树荫下的光斑是如何形成的？

思考回答：

树荫下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙小孔成像而成，是太阳的实像，光斑是圆形的。

证明小孔成像的像的形状与孔的形状无关，通过做一个视频即可看见效果。

知识点三：光速

【设问】为什么会先看到闪电，后听到雷声？

【自主学习】请大家自学课本71页“光速”部分，识记光在真空中和空气中的传播速度，了解光在水和玻璃中的速度大小

学生自学后展示

光在真空的速度是宇宙间最快的速度，真空中的光速的近似值为c=3×108m/s=3×105km/s，空气中的光速近似认为是等于c，光在水和玻璃中的光速大小为c和c

【感知光速之大】引导学生据书上插图形象的理解光速：如果一个人以光速绕地球飞行，他在1s内（打个响指、一跺脚）可以绕地球转7.5圈。

有关光速引出的是两种类型的计算问题，第一种直接计算，考查单位的统一。第二种利用光来回的距离进行测量距离。类似于回声测距离。

【例题】光在真空中的传播速度是      m/s，月球距离地面平均为384000km，夜晚的月光是经月球     （选填“反射”或“折射”）的太阳光照射到地球上的，光从月球传播到地球上，需要经过的时间约为       s

【例题】太阳发出的光，要经过大约8min才能达到地球。

（1）光在真空中的传播速度是多少？

（2）请你估算太阳到地球的距离是多少？（设光在空气中传播的速度与真空中传播的速度相同）

【解疑】

（1）解释先看到闪电后听到雷声的原因。

（2）思考:百米赛跑时，裁判员是看到枪冒烟计时准确还是听到枪声计时准确？（小0.294s）

解释：看到枪冒烟是光的传播，听到枪声是声音的传播，故看到枪冒烟计时准确

由图所示可知，在100m的距离范围内，计时员站在终点线上，枪声传播100m后到了计时员，计时员才开始计时，那么这时运动员已经跑到如图所示的位置，因此运动在运动的过程就有一段距离没有记录时间，因为记录时间会变短，那么运动员的成绩会变得更好。

（2）光年：光在1年内传播的距离。光年是距离单位，用来描述宇宙中天体间的距离，光年不是时间单位。1光年=9.4608×1012km。

6.光与声传播的比较

注意：（1）光与声的区别：只要是传播是否需要介质，在不同介质速度大小；（2）光沿直线传播的一个另外应用就是根据光沿直线传播特性确定可见范围或阴影区域。在这种类型题目中，光源从同一点射出或进入同一点，即抽象为点光源。那么在习题中的体现就是有专门的综合练习。

课堂练习 

一．选择题（共5小题）

1．下列说法中正确的是　　

A．光在真空中的传播速度是 

B．月亮是光源 

C．光在同种介质中一定沿直线传播 

D．光年是时间单位

2．在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是　　

A． B． 

C． D．

3．一个人沿路行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射人，人的影子长短在变化，其变化情况是

A．逐渐变短 B．先变短再变长 C．逐渐变长 D．先变长后变短

4．百米赛跑时，终点的计时裁判员正确的计时方法是　　

A．听到发令员的枪声开始计时 

B．看到发令员的发令枪冒烟开始计时 

C．听到发令员的最后一声口令开始计时 

D．看到最先起跑的运动员起跑开始计时

5．在甲、乙两图中　　

A．甲图表示月食的成因，乙图表示日食的成因 

B．甲图表示日食的成因，乙图表示月食的成因 

C．两图都表示日食的成因 

D．两图都表示月食的成

二．填空题（共2小题）

6．光在真空中的传播速度为　　，地球跟太阳的距离约为，那么太阳光从太阳传到地球需要　　。

7．如图所示，某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上塑料薄膜，制作成简易针孔照相机（如图所示）。

（1）将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝　　（选填“正立”或倒立）的像；若水平向左移动易拉罐，像的大小将会　　（选填“变大”、“变小”或“不变” 。

（2）若将易拉罐做成可左右伸缩的结构（如图所示），保持圆孔到灯泡距离不变，将薄膜所在处向小孔右方拉伸。拉伸过程中，塑料薄膜上所成的像将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” ；若只将圆孔改为三角形小孔，则像的形状　　（选填“改变”或“不变” 。

三．作图题（共1小题）

8．画出在墙壁右侧通过中间的窗户能看到物体全部的空间范围，并用斜线涂上。

参考答案

一．选择题（共5小题）

1．【解析】、光在真空中的传播速度是，合，故正确；

、月亮本身不发光，所以不是光源，故错误；

、光只有在同种均匀透明介质中才沿直线传播，故错误；

、光年指光在一年的时间内通过的路程，所以是长度单位，故错误。

故选：。

2．【解析】（1）图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故符合要求；

（2）三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。

故选：。

3．【解析】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；

当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；

当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。

因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。

故选：。

4．【解析】光在空气中的传播速度远大于声在空气中的传播速度，如果听到发令枪声按秒表，记录时间会偏短，导致运动员成绩偏高，所以在看到发令时散发的白烟按秒表计时较为准确。

故选：。

5．【解析】甲图中，月球转到地球和太阳之间，月球挡住了太阳照向地球的光，我们就看不到太阳，这就是日食，所以甲图表示日食的成因；

乙图中，地球、太阳、月亮在同一直线上，地球在月球和太阳的中间，太阳光无法射到月亮上面，所以我们就看不到月球，这就是月食，所以乙图表示月食的成因，故正确。

故选：。

二．填空题（共2小题）

6．【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，光在真空中的传播速度是；

根据可得：太阳光从太阳传到地球上的时间。

故答案为：；500。

7．【解析】（1）①灯泡发出的光经过小孔后照到孔后面的塑料薄膜上形成的像，是由实际光线汇聚而成的；

灯丝上部的光线经小孔后照到下部，下部的光线照在上部，因此像是倒立的；

因此物体经小孔成像，成的是倒立的实像；所以：灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立的实像；

②孔到塑料薄膜（光屏）的位置不变，若水平向左移动易拉罐，灯（物与孔的距离变小，像将会变大；

（2）保持圆孔到灯泡距离不变，即物与孔的距离不变，将薄膜所在处向小孔右方拉伸，孔到薄膜的距离变大，则像变大；在小孔成像中像的形状与物的形状相同，与小孔的形状无关，所以若只将圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。

故答案为：（1）倒立；变大；（2）变大；不变。

三．作图题（共1小题）

8．【解析】分别作出物体两个端点和发出的经过孔上下边缘的两条光线，这两条光线之间是人眼能够看到的范围，通过和上边缘、和下边缘的两条射线的交点即为眼睛的位置，如图所示：

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