4.1光的直線傳播（導(dǎo)學(xué)案）八年級(jí)物理上冊(cè)（人教版）

4.1光的直線傳播（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能識(shí)別光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。2.了解光的直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應(yīng)用。3.知道光在真空中的傳播速度。4.通過(guò)觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解實(shí)驗(yàn)是研究物理問(wèn)題的重要方法。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】了解光的直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】用光的直線傳播解釋生活中的一些常見(jiàn)現(xiàn)象?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：1.能夠發(fā)光的物體叫。常見(jiàn)的光源分為：光源和光源。2.光在中沿直線傳播；影子、日食、月食的產(chǎn)生原因都是原理。3.我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的和，這樣的直線叫光線。4.小孔成像的原理是：，小孔成的像是（倒/正）立的實(shí)像，像的形狀與小孔的形狀（有/無(wú)）關(guān)，像的大小與物體到小孔的距離（有/無(wú)）關(guān)。5.光在真空中的傳播速度是m/s，打雷和閃電是同時(shí)產(chǎn)生的，先看到閃電后聽(tīng)到雷聲，說(shuō)明光速（大于/小于）聲速。6.“光年”是光在傳播的距離，是（長(zhǎng)度/速度）單位。【合作探究】探究一、光源【想一想】①你見(jiàn)過(guò)哪些發(fā)光的物體？請(qǐng)列舉。②月亮是不是光源？【歸納】1.光源：能夠的物體叫做光源。月亮不能自行發(fā)光，光源（選填“是”或“不是”）。2.光源的分類可分為光源、天然光源。發(fā)光的電燈、點(diǎn)燃的火把、燃燒的蠟燭等都是光源；太陽(yáng)、水母、螢火蟲(chóng)、燈籠魚等都是光源。探究二、光的直線傳播1.光的直線傳播（1）光在空氣中的傳播【想想議議】①用激光筆打到墻上，看到墻上會(huì)出現(xiàn)光斑。光是通過(guò)怎樣的路徑從激光筆傳到墻面的？②晚上汽車、摩托車或者是手電筒的光都是怎樣傳播的？③看電影時(shí)，電影放映機(jī)射向銀幕的光束是怎樣的？【歸納】激光筆發(fā)出的光束是的；汽車前燈射出的光束是的；電影放映機(jī)射向銀幕的光束是的。這些現(xiàn)象說(shuō)明：光在空氣中是沿傳播的。（2）光在水中的傳播【實(shí)驗(yàn)】在水槽中加入少量牛奶(或粉筆灰)，用激光筆在水中射出一束光，觀察光傳播的路徑。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：光在水中也是沿傳播。光在水中的傳播光在玻璃中的傳播（3）光在玻璃中的傳播把激光筆發(fā)出的光垂直射向玻璃磚中，觀察光的傳播路徑。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：光在玻璃中也是沿傳播。（4）光在不同種均勻介質(zhì)中的傳播【實(shí)驗(yàn)】在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁輕輕注入濃糖水，從側(cè)壁水平照射激光，看到缸內(nèi)光的路徑如圖所示.光在密度不均勻的鹽水中的傳播在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁輕輕注入濃糖水后，玻璃缸里的水不均勻，光的傳播路徑（是/不是）直線。根據(jù)以上事例分析，歸納出結(jié)論：光在中沿直線傳播。【想一想】怎么直觀、形象表示光的傳播情況？2.光線為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示光傳播的和方向，這樣的直線叫做光線。光線只是用來(lái)形象地描述光的傳播情況，實(shí)際并不存在，這種研究物理問(wèn)題的方法叫做法。3.光的直線傳播現(xiàn)象分析【想一想】我們?cè)谏钪谐３？吹降挠白?，是怎么形成?（1）影子的形成：=1\*GB3①原理：光的直線傳播；②成因：光在傳播過(guò)程中遇到不透明的物體，由于光在同種均勻介質(zhì)中沿，不能穿過(guò)不透明物體，在物體后面便形成了較（亮/暗）區(qū)域，就是我們說(shuō)的影子。如下圖：【議一議】天文現(xiàn)象中的日食、月食，是怎么形成的?（2）日食、月食的形成：①原理：光的直線傳播。②成因：日食是地球上的人看太陽(yáng)，由于光是沿直線傳播的，太陽(yáng)光被擋住了（圖甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直線傳播的，太陽(yáng)光被擋住了（圖乙）。當(dāng)月球運(yùn)行到太陽(yáng)和地球中間時(shí)，太陽(yáng)光在沿直線傳播的過(guò)程中，被不透明的月球擋住，月球的黑影落在地球上，就形成了食。當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽(yáng)和月球中間時(shí)，太陽(yáng)光被不透明的地球擋住，地球的影落在月球上，就形成了食。（3）小孔成像關(guān)于光的直線傳播，在2000多年前，我國(guó)古代學(xué)者就有所研究了。成書于公元前4世紀(jì)的《墨經(jīng)》中就記載了世界上最早的小孔成像現(xiàn)象?！咎岢鰡?wèn)題】=1\*GB3①小孔成像的原理是什么？=2\*GB3②像是正立的還是倒立的？改變蠟燭與小孔的距離，觀察像如何變化？=3\*GB3③成像情況與小孔的形狀有關(guān)嗎？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖所示，在一個(gè)空罐子底部中央打一個(gè)小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。將小孔對(duì)著燭焰，我們可以看到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像。=1\*GB3①讓小孔對(duì)著點(diǎn)燃的蠟燭，使蠟燭與小孔的距離在10～15cm之間，觀察塑料薄膜上成像的情況。=2\*GB3②改變蠟燭與小孔的距離，觀察像的變化情況。③改變小孔的形狀，觀察像的變化情況?！練w納總結(jié)】=1\*GB3①小孔成像的原理：。=2\*GB3②成像特點(diǎn)：（正/倒）立的實(shí)像(上下、左右都顛倒)，像的大小與物體到小孔的距離以及小孔到光屏的距離有關(guān)。③像的形狀和小孔的形狀，與物體的形狀（均選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）?！鞠胍幌搿繕?shù)蔭下的圓形光斑是什么形狀的？圓形光斑實(shí)質(zhì)是經(jīng)小孔所成的像。4.光的直線傳播的應(yīng)用（1）激光準(zhǔn)直：在開(kāi)鑿大山隧道時(shí)，工人們常用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差。（2）射擊時(shí)利用“三點(diǎn)一線”進(jìn)行瞄準(zhǔn)：射擊瞄準(zhǔn)時(shí)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)星、缺口三點(diǎn)在一條上。（3）站隊(duì)列成直線【想一想】在站隊(duì)時(shí)，要求排成直線，同學(xué)們是怎樣做的？【分析】如果前面的人擋住了后面人的視線，使后面的人只能看到前面相鄰人的即可。隊(duì)列站直隊(duì)列站直【例題1】下列現(xiàn)象中不是由于光的直線傳播引起的是（）A．日食月食 B．陽(yáng)光下的樹(shù)影C．手影 D．我們能看到本身不發(fā)光的物體【例題2】為探究光的傳播規(guī)律，小明在家中做了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）探究光在氣體中的傳播規(guī)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲，為了使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，小明在激光燈下方點(diǎn)燃了一盤蚊香，你認(rèn)為這樣做的目的是_____；（2）小明探究光在液體中的傳播規(guī)律。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖乙，小明接著沿著水槽側(cè)壁倒入濃糖水，看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖丙；小明再用木棍攪拌后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又恢復(fù)到圖乙。以上現(xiàn)象說(shuō)明光在___________介質(zhì)中沿直線傳播。【例題3】如圖所示，小明給兩個(gè)空罐的底部中央分別打上一個(gè)圓孔和一個(gè)方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分別將小孔對(duì)著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過(guò)小孔所成的像。（1）分析比較________兩圖，可以得出結(jié)論：物體通過(guò)小孔所成的像與孔的形狀無(wú)關(guān)；（2）分析比較______兩圖，可以得出結(jié)論：小孔成像時(shí)像的形狀由物體的形狀決定；（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是_______（選填：正立/倒立）的實(shí)像，說(shuō)明小孔成像的原理是___________；探究三、光的傳播速度1.光的傳播速度【想一想】①雷雨天，我們總是先看見(jiàn)閃電，后聽(tīng)到雷聲，為什么？②100m比賽時(shí)，先看到發(fā)令槍的煙火，還是先聽(tīng)到響聲呢？實(shí)際上閃電和雷鳴、發(fā)令槍的煙火與響聲是（同時(shí)/不同時(shí)）發(fā)生的，但我們卻是先看到閃電（煙火），后聽(tīng)到聲音。這是為什么呢？說(shuō)明：光傳播得比聲音?！鞠胍幌搿抗獾膫鞑バ枰獣r(shí)間嗎？不同介質(zhì)中光速相同嗎？光速的測(cè)定在光學(xué)的研究歷程中有著重要的意義。從人們?cè)O(shè)法測(cè)量光速到人們測(cè)量出較為精確的光速共經(jīng)歷了三百多年的時(shí)間。1972年，美國(guó)科學(xué)家埃文森測(cè)得了目前真空中光速的最佳值：c=299792457.4±0.1m/s，一般計(jì)算中，取c=。真空中的光速是宇宙間最快的速度，一般用字母c來(lái)表示。光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。介質(zhì)光速真空3×108m/s空氣3×108m/s水約為3c/4玻璃約為2c/3光在不同介質(zhì)中的傳播速度排列：v真空v空氣v水v玻璃如果一個(gè)飛人以光速繞地球運(yùn)行，在1s的時(shí)間內(nèi)，能夠繞地球運(yùn)行7.5圈。2.科學(xué)世界——我們看到了古老的光【閱讀】《科學(xué)世界——我們看到了古老的光》，回答以下問(wèn)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km?③為什么在形容一個(gè)數(shù)字很大、很大的時(shí)候，常說(shuō)這是個(gè)“天文數(shù)字”？【例題4】當(dāng)觀察站在遠(yuǎn)處敲鑼打鼓的人時(shí)，我們總是先看到他的動(dòng)作，后聽(tīng)到鑼鼓的聲音這一現(xiàn)象說(shuō)明（）A．光的傳播不需要時(shí)間，而聲音的傳播需要時(shí)間B．光在空氣中的傳播速度比聲音在空氣中的傳播速度大的多C．用人眼看物體比用耳朵聽(tīng)聲音反應(yīng)更靈敏些D．總是先敲鑼打鼓，后發(fā)出聲音，動(dòng)作先后不同【例題5】牛郎星和織女星是銀河系中兩顆恒星，它們之間的距離相當(dāng)遙遠(yuǎn)，即便牛郎和織女以宇宙中最快的速度即光速飛行，從牛郎星飛到織女星也要16光年的時(shí)間。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）光年是什么物理量的單位？它的物理含義是什么？（2）牛郎星和織女星相距16光年，計(jì)算下它們之間相距多少千米？牛郎星和織女星能每年相會(huì)一次嗎？（一年按365天算）【歸納整理】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光在不同介質(zhì)中的速度v真空＞v空氣＞v水＞v玻璃②光年：光在一年內(nèi)傳播的距離，是長(zhǎng)度單位。=1\*GB3①小孔成像的原理：光的直線傳播。=2\*GB3②成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像（上下、左右都顛倒），像的大小與物體到小孔的距離以及小孔到光屏的距離有關(guān)。③像的形狀和小孔的形狀無(wú)關(guān)，只與物體的形狀有關(guān)。小孔成像光速①光源：能夠發(fā)光的物體叫光源，分自然光源、人造光源。②傳播：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。③光線：通常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。這樣的直線叫做光線。④現(xiàn)象：影子、日食、月食、小孔成像等。⑤應(yīng)用：激光準(zhǔn)直、三點(diǎn)一線“瞄準(zhǔn)”、站隊(duì)等。光的直線傳播光的直線傳播【精講點(diǎn)撥】1.在學(xué)習(xí)過(guò)程中要結(jié)合實(shí)驗(yàn)和日常生活中的應(yīng)用，用光的直線傳播解釋影子、日食和月食等生活中和自然界中的重要現(xiàn)象。使自己對(duì)光的直線傳播規(guī)律有更全面、更深刻的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。2.注意研究方法的運(yùn)用。通過(guò)光在空氣、在水、在玻璃中都是沿直線傳播的現(xiàn)象，可以逐步歸納總結(jié)出：光在同種介質(zhì)中沿直線傳播的結(jié)論。這在物理上是一種非常實(shí)用的方法——?dú)w納法。用光線來(lái)表示光的傳播路線，可以更形象簡(jiǎn)單地描述和研究光的現(xiàn)象及規(guī)律，在物理學(xué)中稱為——理想模型法?！菊n堂練習(xí)】1.有下列物體：①星星、②月亮、③太陽(yáng)、④鉆石、⑤電燈、⑥電視屏幕、⑦無(wú)影燈、⑧螢火蟲(chóng)、⑨燈籠魚。上述物體中：（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．出現(xiàn)金星凌日天象時(shí)，人們可通過(guò)濾光鏡觀察到太陽(yáng)上有一小黑點(diǎn)，如圖所示，小黑點(diǎn)即為金星，該天象是由于光的______而形成的，太陽(yáng)、地球和金星三個(gè)天體可能分別處在圖中a，b，c三個(gè)位置的某個(gè)位置上，其中金星應(yīng)處在_____位置上，試舉出一個(gè)生活中應(yīng)用此知識(shí)的例子如_____。3．如圖所示，干枯的井底O點(diǎn)趴著一只青蛙，請(qǐng)畫出青蛙能看到的井外的視野范圍（O點(diǎn)為青蛙眼睛處）。4．下列關(guān)于光的說(shuō)法中，正確的是（）A．光的傳播速度是3×108m/sB．光在同種均勻透明的介質(zhì)中沿直線傳播C．螢火蟲(chóng)不是光源D．以上說(shuō)法均不對(duì)5．如圖所示，在盛水的玻璃水槽內(nèi)滴幾滴牛奶，用激光筆將一束光射到水中，觀察光在水中的傳播徑跡。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的討論錯(cuò)誤的是（

）A．該實(shí)驗(yàn)中使用的激光筆屬于光源B．我們能看到光在水中的徑跡，這是光直線傳播的結(jié)果C．我們看到光在水中的徑跡是直線，說(shuō)明這束光在水中是沿直線傳播的D．從該實(shí)驗(yàn)還可以看出，光在玻璃中也可以傳播6．小明在研究性學(xué)習(xí)小組活動(dòng)中進(jìn)行光的直線傳播的綜合實(shí)踐活動(dòng)。（1）如圖甲通過(guò)三個(gè)小孔去觀察燭焰，若要看到燭焰，應(yīng)滿足的條件是_____；（2）如圖乙所示是用易拉罐做的簡(jiǎn)易針孔照相機(jī)，利用它觀察窗外景物時(shí)，人的眼睛對(duì)著_____（選填“膜”或“孔”）進(jìn)行觀察，可以看倒立、縮小的實(shí)像；（3）如圖丙在樹(shù)蔭下觀察，陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉的縫隙傾瀉下來(lái)，在地上留下斑駁的樹(shù)影和圓形的光斑，圓形的光斑實(shí)質(zhì)是_____的像。7．如圖所示，找一個(gè)空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個(gè)小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，就制成了一個(gè)針孔照相機(jī)。將點(diǎn)燃的蠟燭位于小孔前的適當(dāng)位置，可研究小孔成像的特點(diǎn)。①燭焰在塑料薄膜上所成的像是______（選填“實(shí)像”或“虛像”），其成像的原理是___________。②如果易拉罐底部小孔是三角形，則在半透明紙