4.1光的直线传播（导学案）八年级物理上册（人教版）

4.1光的直线传播（导学案）【学习目标】1.能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。2.了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。3.知道光在真空中的传播速度。4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。【学习重点】了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。【学习难点】用光的直线传播解释生活中的一些常见现象。【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1.能够发光的物体叫。常见的光源分为：光源和光源。2.光在中沿直线传播；影子、日食、月食的产生原因都是原理。3.我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的和，这样的直线叫光线。4.小孔成像的原理是：，小孔成的像是（倒/正）立的实像，像的形状与小孔的形状（有/无）关，像的大小与物体到小孔的距离（有/无）关。5.光在真空中的传播速度是m/s，打雷和闪电是同时产生的，先看到闪电后听到雷声，说明光速（大于/小于）声速。6.“光年”是光在传播的距离，是（长度/速度）单位。【合作探究】探究一、光源【想一想】①你见过哪些发光的物体？请列举。②月亮是不是光源？【归纳】1.光源：能够的物体叫做光源。月亮不能自行发光，光源（选填“是”或“不是”）。2.光源的分类可分为光源、天然光源。发光的电灯、点燃的火把、燃烧的蜡烛等都是光源；太阳、水母、萤火虫、灯笼鱼等都是光源。探究二、光的直线传播1.光的直线传播（1）光在空气中的传播【想想议议】①用激光笔打到墙上，看到墙上会出现光斑。光是通过怎样的路径从激光笔传到墙面的？②晚上汽车、摩托车或者是手电筒的光都是怎样传播的？③看电影时，电影放映机射向银幕的光束是怎样的？【归纳】激光笔发出的光束是的；汽车前灯射出的光束是的；电影放映机射向银幕的光束是的。这些现象说明：光在空气中是沿传播的。（2）光在水中的传播【实验】在水槽中加入少量牛奶(或粉笔灰)，用激光笔在水中射出一束光，观察光传播的路径。实验现象说明：光在水中也是沿传播。光在水中的传播光在玻璃中的传播（3）光在玻璃中的传播把激光笔发出的光垂直射向玻璃砖中，观察光的传播路径。实验现象说明：光在玻璃中也是沿传播。（4）光在不同种均匀介质中的传播【实验】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，看到缸内光的路径如图所示.光在密度不均匀的盐水中的传播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（是/不是）直线。根据以上事例分析，归纳出结论：光在中沿直线传播。【想一想】怎么直观、形象表示光的传播情况？2.光线为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光传播的和方向，这样的直线叫做光线。光线只是用来形象地描述光的传播情况，实际并不存在，这种研究物理问题的方法叫做法。3.光的直线传播现象分析【想一想】我们在生活中常常看到的影子，是怎么形成的?（1）影子的形成：=1\*GB3①原理：光的直线传播；②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成了较（亮/暗）区域，就是我们说的影子。如下图：【议一议】天文现象中的日食、月食，是怎么形成的?（2）日食、月食的形成：①原理：光的直线传播。②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被挡住了（图乙）。当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光在沿直线传播的过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了食。当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了食。（3）小孔成像关于光的直线传播，在2000多年前，我国古代学者就有所研究了。成书于公元前4世纪的《墨经》中就记载了世界上最早的小孔成像现象。【提出问题】=1\*GB3①小孔成像的原理是什么？=2\*GB3②像是正立的还是倒立的？改变蜡烛与小孔的距离，观察像如何变化？=3\*GB3③成像情况与小孔的形状有关吗？【进行实验】如图所示，在一个空罐子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。=1\*GB3①让小孔对着点燃的蜡烛，使蜡烛与小孔的距离在10～15cm之间，观察塑料薄膜上成像的情况。=2\*GB3②改变蜡烛与小孔的距离，观察像的变化情况。③改变小孔的形状，观察像的变化情况。【归纳总结】=1\*GB3①小孔成像的原理：。=2\*GB3②成像特点：（正/倒）立的实像(上下、左右都颠倒)，像的大小与物体到小孔的距离以及小孔到光屏的距离有关。③像的形状和小孔的形状，与物体的形状（均选填“有关”或“无关”）。【想一想】树荫下的圆形光斑是什么形状的？圆形光斑实质是经小孔所成的像。4.光的直线传播的应用（1）激光准直：在开凿大山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿前进，保证隧道方向不出偏差。（2）射击时利用“三点一线”进行瞄准：射击瞄准时，瞄准点、准星、缺口三点在一条上。（3）站队列成直线【想一想】在站队时，要求排成直线，同学们是怎样做的？【分析】如果前面的人挡住了后面人的视线，使后面的人只能看到前面相邻人的即可。队列站直队列站直【例题1】下列现象中不是由于光的直线传播引起的是（）A．日食月食 B．阳光下的树影C．手影 D．我们能看到本身不发光的物体【例题2】为探究光的传播规律，小明在家中做了如下三个实验：（1）探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲，为了使实验现象明显，小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香，你认为这样做的目的是_____；（2）小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙，小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到实验现象如图丙；小明再用木棍搅拌后，实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在___________介质中沿直线传播。【例题3】如图所示，小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。（1）分析比较________两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状无关；（2）分析比较______两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由物体的形状决定；（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是_______（选填：正立/倒立）的实像，说明小孔成像的原理是___________；探究三、光的传播速度1.光的传播速度【想一想】①雷雨天，我们总是先看见闪电，后听到雷声，为什么？②100m比赛时，先看到发令枪的烟火，还是先听到响声呢？实际上闪电和雷鸣、发令枪的烟火与响声是（同时/不同时）发生的，但我们却是先看到闪电（烟火），后听到声音。这是为什么呢？说明：光传播得比声音。【想一想】光的传播需要时间吗？不同介质中光速相同吗？光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间。1972年，美国科学家埃文森测得了目前真空中光速的最佳值：c=299792457.4±0.1m/s，一般计算中，取c=。真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。光在不同介质中的传播速度不同。介质光速真空3×108m/s空气3×108m/s水约为3c/4玻璃约为2c/3光在不同介质中的传播速度排列：v真空v空气v水v玻璃如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。2.科学世界——我们看到了古老的光【阅读】《科学世界——我们看到了古老的光》，回答以下问题：①“光年”是什么物理量的单位？②牛郎星和织女星的距离是多少km?③为什么在形容一个数字很大、很大的时候，常说这是个“天文数字”？【例题4】当观察站在远处敲锣打鼓的人时，我们总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音这一现象说明（）A．光的传播不需要时间，而声音的传播需要时间B．光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多C．用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些D．总是先敲锣打鼓，后发出声音，动作先后不同【例题5】牛郎星和织女星是银河系中两颗恒星，它们之间的距离相当遥远，即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度即光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要16光年的时间。请回答下列问题：（1）光年是什么物理量的单位？它的物理含义是什么？（2）牛郎星和织女星相距16光年，计算下它们之间相距多少千米？牛郎星和织女星能每年相会一次吗？（一年按365天算）【归纳整理】①光速：光在真空中的速度是3×10①光速：光在真空中的速度是3×108m/s=3×105km/s光在不同介质中的速度v真空＞v空气＞v水＞v玻璃②光年：光在一年内传播的距离，是长度单位。=1\*GB3①小孔成像的原理：光的直线传播。=2\*GB3②成像特点：倒立的实像（上下、左右都颠倒），像的大小与物体到小孔的距离以及小孔到光屏的距离有关。③像的形状和小孔的形状无关，只与物体的形状有关。小孔成像光速①光源：能够发光的物体叫光源，分自然光源、人造光源。②传播：光在同种均匀介质中沿直线传播。③光线：通常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向。这样的直线叫做光线。④现象：影子、日食、月食、小孔成像等。⑤应用：激光准直、三点一线“瞄准”、站队等。光的直线传播光的直线传播【精讲点拨】1.在学习过程中要结合实验和日常生活中的应用，用光的直线传播解释影子、日食和月食等生活中和自然界中的重要现象。使自己对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识，激发学习兴趣。2.注意研究方法的运用。通过光在空气、在水、在玻璃中都是沿直线传播的现象，可以逐步归纳总结出：光在同种介质中沿直线传播的结论。这在物理上是一种非常实用的方法——归纳法。用光线来表示光的传播路线，可以更形象简单地描述和研究光的现象及规律，在物理学中称为——理想模型法。【课堂练习】1.有下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中：（1）一定是光源的有；（2）一定不是光源的有；（3）可能是光源的是。2．出现金星凌日天象时，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点，如图所示，小黑点即为金星，该天象是由于光的______而形成的，太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a，b，c三个位置的某个位置上，其中金星应处在_____位置上，试举出一个生活中应用此知识的例子如_____。3．如图所示，干枯的井底O点趴着一只青蛙，请画出青蛙能看到的井外的视野范围（O点为青蛙眼睛处）。4．下列关于光的说法中，正确的是（）A．光的传播速度是3×108m/sB．光在同种均匀透明的介质中沿直线传播C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对5．如图所示，在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是（

）A．该实验中使用的激光笔属于光源B．我们能看到光在水中的径迹，这是光直线传播的结果C．我们看到光在水中的径迹是直线，说明这束光在水中是沿直线传播的D．从该实验还可以看出，光在玻璃中也可以传播6．小明在研究性学习小组活动中进行光的直线传播的综合实践活动。（1）如图甲通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是_____；（2）如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着_____（选填“膜”或“孔”）进行观察，可以看倒立、缩小的实像；（3）如图丙在树荫下观察，阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是_____的像。7．如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛位于小孔前的适当位置，可研究小孔成像的特点。①烛焰在塑料薄膜上所成的像是______（选填“实像”或“虚像”），其成像的原理是___________。②如果易拉罐底部小孔是三角形，则在半透明纸