第4.1 光的直线传播（备好课）-八年级物理上册同步精品课堂（人教版）课件PPT

第四章　光现象 第 1 课 光的直线传播导 入因为有光，世界变得五彩缤纷，生机盎然，充满了无限的乐趣！学习目标能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。知道光在真空中的传播速度。理解光的直线传播规律。了解生活中应用光的直线传播的现象。探究思考能够发光的物体叫做光源。光 源自行发光光 源均不发光是反射光不 是 光 源光 源自 然 光 源人 造 光 源光在空气中沿______传播。直线结论：演 示光在水中的传播在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶；用激光笔将一束光射入水中；观察光在水中的传播路径。光在水中沿______传播。直线结论：演示拓展光在玻璃中的传播观察光在玻璃中的传播路径。把激光笔发出的光垂直射向玻璃砖中；光在玻璃中沿______传播。直线结论：空气、水和玻璃等透明物质叫做介质。演示拓展光在不均匀介质中的传播在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水；从侧壁水平照射激光；观察光在缸内中的传播路径。现象及分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。光沿直线传播的条件是：同种均匀介质。归纳结论：光在同种均匀介质中沿直线传播 如光在不均匀的大气中传播时，方向会发生改变。如果介质不均匀，则光的传播方向要发生改变。海市蜃楼光 线为了直观的表示光的传播情况，通常用一条带_______的______表示光的__________和_______。这样的直线叫做光线（light ray）。箭头直线传播径迹方向光线表示光的传播径迹和方向光线不是实际存在的实物，而是研究光的行进过程中细窄光束的抽象，是表示光的一种理想模型。 光沿直线传播的现象树林里的光斑影子的形成光沿直线传播的现象日 食当月球转到地球与太阳之间，并且在同一条直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。光沿直线传播的现象月 食当地球转到太阳与月球之间，并且在同一条直线上上时，挡住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。想想做做 如图所示，在一个空罐的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。薄膜上呈现倒立的像我国的学者—墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因，指出了光沿直线进行的性质。想想做做小孔成像的原因：烛焰上部的光线，由于光的直线播通过小孔后，射到了下部；烛焰下部的光线，由于光的直线播通过小孔后，射到了上部；烛焰全部光线通过小孔后，形成了蜡烛倒立的像。小孔成像的特点：像的形状与小孔的形状无关。圆形小孔方形小孔三角形小孔不管用圆形、方形、三角形或其他什么形状的小孔进行实验，发现形成的烛焰像的形状都不变。想想做做小孔成像的大小：物体到小孔的距离叫做物距，像到小孔的距离叫做像距。结论：小孔成的是倒立的实像，像的大小跟物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关。物距减小，像距变大，像变大。光沿直线传播的应用激光准直由于光沿直线传播，在开拙隧道时，工人们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。探究思考1.“井底之蛙”常用来形容“目光短浅”。如图所示，画出井底之蛙的视野的大致范围。视野的大致范围AB2.如图所示，作出人在什么范围内能看到窗外一棵树的全部。（用阴影线表示人所在的范围）例1　（2022·河北·廊坊市第六中学八年级期末）一个晴朗周末的午后，小明陪同妈妈在河边散步，发现地面上有很多圆形光斑，这是由于光的_____形成的太阳的像。典型例题【答案】 直线传播  【详解】地面上有很多圆形光斑，是太阳经树叶间的空隙在地面上成的太阳的像，即小孔成像，是光的直线传播形成的。1　（2022·全国·八年级课时练习）紫金山天文台2009年6月13日通报：2009年7月22日，我国将出现500年一遇的日全食奇观。能够解释日食现象的是光的____传播理论。如图所示，位于地球上A区域的人看到的是日____食，位于B区域的人看到的是日____食。变 式【答案】 直线     全     偏【详解】日食形成的原因是光的直线传播原理，所以，解释日食现象要用光的直线传播理论。如图，在地球上A区域，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食。在地球上B区域，太阳射向地球的光被月球挡住了一部分，所以，人们看到的是日偏食。例2　（2022·全国·八年级课时练习）如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮对于这四句说法，其中正确的是（　　）A．abcd B．acd C．ab D．cd典型例题【答案】A【详解】a．小孔成的像是倒立的，所以薄膜上出现的烛焰的像是倒立的，故a正确；b．孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，故b正确；c．小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大，故c正确；d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，像变小，则烛焰的像更明亮，故d正确。只有A答案有abcd，故A正确，BCD错误。2　（2022·广西广西·八年级期末）我国古代的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人，早于牛顿2000多年就已经总结出相似的理论，如图所示。下列关于小孔成像，说法正确的是（　　）A．小孔所成的像为倒立的实像B．小孔成像是由于光的折射造成的C．小孔成像中像的形状与孔的形状有关D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关变 式【答案】 A【详解】A．小孔成像所成的像能用光屏承接，所以成倒立的实像，故A正确；B．小孔成像原理是光的直线传播，故B错误；C．小孔成像中像的形状与孔的形状无关，与物体的形状有关，故C错误；D．小孔成像中像的大小与物体到小孔、光屏到小孔的距离有关，故D错误。故选A。探究思考事实上闪电和雷鸣是同时发生的，但我们却是先看到闪电，后听到雷声。这表明光比声音传播得快。真空中的光速真空中的光速是宇宙中最快的速度，用_____表示。2.99792×108m/scC=________________。计算中，可以近似取c=3×108m/s= 3×105km/s太阳到地球之间的距离约为1.5×1011 m，太阳发出的光经过8分20秒到达地球。 光在不同介质中的传播速度C=3×108m/s约空气中光速的3/4约空气中光速的2/3稍小于真空中的光速结论：一般情况下，v真空＞ v空气＞ v水＞ v玻璃。光与声传播的对比光在真空中传播最快空气中光速近似3×108m/s光在空气中比在其他透明介质中传播的快光的传播不需要介质例3　（2022·陕西宝鸡·八年级期末）在暴雨来临时，电光一闪即逝，但雷声却随后传来，这是因为在空气中声速 _____（选填“大于”、“小于”或“等于”）光速，光从月球传到地球约用时1.3s，由此可以估算出月球到地球的距离大约是 _____m。典型例题3　（2022·山东聊城·八年级期末）下列关于声和光的说法中，正确的是（　　）A．可以用光年表示光的传播速度 B．光速和声速一样大C．声传播需要介质，光传播不需要介质 D．光的传播速度总是3×108m/s变 式【答案】C【详解】A．光年是距离单位，1光年表示光在1年内传播的距离，故不能用光年表示光的传播速度，故A错误；B．在空气中，光速远大于声速，故B错误；C．声传播需要介质，不能在真空中传播。而光传播不需要介质，可以在真空中传播。故C正确；D．光在真空中的传播速度才是3×108m/s，在水中速度是真空中的3/4，在玻璃中的速度是真空中的2/3，故D错误。故选C。我们看到了古老的光 同学们听过“牛郎织女”的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了我们祖先反抗封建礼教，追求幸福生活的美好愿望。 但是，神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗？这两颗星都是银河系中的恒星，它们之间的距离如果用千米表示，那可真是个“天文数字”，大得不得了。即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度—光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要16年！要想每年相会一次，那是不可能的。 　　宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位——光年，它等于光在真空中1年内传播的距离。这样说来，牛郎星和织女星的距离就是16光年。　 离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”（只能在南半球看到），它距离我们4.3光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是4.3年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。想一想，那时候你正在上几年级？很有趣吧！  银河系是超过1 000亿颗恒星组成的星系。在银河系外，离我们最近的星系是大、小麦哲伦云（很遗憾，也只能在南半球看到)，距离我们16万～19万光年。想想我们今天看到的麦哲伦云的光，是它们什么时候发出的？那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段？ 　　秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女座大星云。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离是225万光年。光——宇宙的使者，它不仅告诉我们宇宙的现在，而且还在告诉我们遥远的过去。探究思考1.光年是什么物理量的单位？ 1光年=365×____×______s ×3×108m/s=____________km光年是长度单位，1光年表示光在一年内传播的距离。2436009.4608×10122.牛郎星和织女星的距离是多少千米？牛郎星和织女星的距离是16光年16光年= 16×9.4608×1012 km=1.51488 ×1014 km1.（2022·辽宁沈阳·八年级期末）如图所示的世界之窗是深圳著名的旅游景点。夜晚，世界之窗的上空常会燃起璀璨夺目的烟花。这不仅丰富了市民的文化生活，同时也是深圳旅游的一张名片。下列有关说法正确的是（　　）A．礼花爆炸时，很远的地方都能听到响声，是因为其音调高B．霓虹灯、路灯、荧光棒、月亮都是光源C．在世界之窗广场欣赏烟花表演时，我们先听到烟花爆炸的声音，后看到烟花D．由于前方有高楼遮挡，小明在家里阳台上只能看到烟花的一部分，这说明光是沿直线传播的【答案】D【详解】A．礼花爆炸时，很远的地方都能听到响声，是因为其响度大，故A错误；B．月亮本身不发光，但能反射太阳光，不是光源，故B错误；C．在世界之窗广场欣赏烟花表演时，我们先看见烟花后听到爆炸声，是因为光在空气中的传播速度远远大于声音的传播速度，故C错误；D．光在同种均匀介质中沿直线传播，烟花发出的光有部分被位于前方的不透明的高楼遮挡，因而小明在家里阳台上只能看到烟花的一部分，说明光是沿直线传播的，故D正确。课堂练习2.（2022·安徽芜湖·八年级期末）图是2014年10月23日在美国拍摄到的日偏食现象，形成这种奇观是由于光是______传播的，也说明光______（填“能”或“不能”）在真空中传播。【答案】直线；能【详解】日偏食现象是由于光的直线传播造成的，月球处于太阳和地球之间，三者几乎在同一直线上，它的形成说明光可以在真空中传播。3.如图所示，小芳和小刚站在路灯下，请根据两人的影长（粗实线为影子），标出图中路灯灯泡S的位置。【答案】 见详解【详解】根据光在同种均匀介质中沿直线传播，将小芳和小刚的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如下图：4.（2022·河南新乡·八年级期末）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了图甲的装置，小明设计了图乙的装置，接着，从图示位置分别沿箭头方向水平移动，改变孔的大小，同时观察光斑形状的变化情况。你认为图 ___________（选填“甲”或“乙”）设计更合理，依据是 ___________。【答案】 甲     实验中应该控制孔的形状不变，改变孔的大小【详解】图甲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；乙中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。课堂总结光年：光在一年内传播的距离，是长度单位。“课后巩固练习”见“word文档”