2024-2025學年八年級物理上冊4.1光的直線傳播導學案含解析新版新人教版

Page1第1節(jié)《光的直線傳播》導學案【學習目標】1.知道什么是光源，能區(qū)分哪些物體是光源，并能將光源進行分類。2.通過試驗探究，知道光在勻稱介質中傳直線傳播。3.能用光沿直線傳播來說明現(xiàn)象，知道光的直線傳播的應用。4.知道光在真空（空氣）中的速度?！緦W習重點】理解光的直線傳播規(guī)律、能用光的直線傳播說明一些光現(xiàn)象.【學習難點】能用光的直線傳播說明生活中的一些常見現(xiàn)象?！咀灾黝A習】1.正在發(fā)光的物體叫光源。常見的光源分為：自然光源和人造光源。2.光在同一種勻稱介質中是沿直線傳播的，激光引導掘進機，利用了光的直線傳播的原理。3.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，這樣的直線叫光線。4.光在真空中的傳播速度是3.0×108m/s，打雷和閃電是同時產生的，先看到閃電后聽到雷聲，說明光速大于聲速。5.“光年”是光在一年內傳播的距離，1光年=9.46×1015m.【合作探究】探究一：光源1．太陽、電燈等物體能夠發(fā)光，我們把本身能夠發(fā)光的物體叫做光源。2.光源可分為人造光源（如：發(fā)光的電燈、點燃的火把、燃燒的蠟燭、霓虹燈等）和自然光源（如：太陽、水母、螢火蟲、燈籠魚等）；3.月亮不能（選填“能”或“不能”）自行發(fā)光，不是（選填“是”或“不是”）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①想想議議：在有霧的天氣，看到太陽光透過樹叢的光束是怎樣的？從汽車燈射出的光束有什么特點？晚上，手電筒發(fā)出的光和電影放映機發(fā)出的光都有什么特點？透過樹叢的光束是直的；汽車前燈射出的光是直的；手電筒發(fā)出的光也是直的。電影放映機射向銀幕的光是直的②試驗：用激光筆照耀白墻，看到墻上有一光斑，但光在空氣中的路徑不行見，用噴霧器在筆和墻之間噴水霧，視察激光在空氣中的傳播路徑。③結論：光在空氣中沿直線傳播。（空氣是勻稱的）（2）光在水中的傳播讓光垂直于水面射入水中（在水中滴入少許牛奶或粉筆末），視察光在水中的傳播徑跡。視察到的現(xiàn)象說明：光在水中是沿直線傳播。（3）光在玻璃中的傳播用激光筆照耀玻璃磚，視察到光在玻璃中的傳播徑跡是怎樣的。視察到的現(xiàn)象說明：光在玻璃中是沿直線傳播視察思索：我們視察到光在空氣中、水中、玻璃中分別是沿直線傳播的，但看到在空氣和水面的分界面上，在玻璃和空氣的分界面上，光線發(fā)生了偏折，不再“沿直線傳播”?，F(xiàn)象說明光在同一種介質中是沿直線傳播的。問題探討：夜晚仰視天空,我們看到的星星為什么會閃耀?總結：地球四周的大氣并不勻稱，星光穿過不勻稱的大氣層時傳播方向要發(fā)生偏折。試驗：①用激光筆照耀濃度不勻稱糖水，視察光的傳播徑跡。（提前5分鐘打算：把一大塊有些潮解的蔗糖投入水中,不要攪拌,讓它自己溶解,可以得到上面濃度小、下面濃度大的不勻稱的蔗糖溶液）②向容器中倒入適量熱水，使蔗糖完全溶解，并用攪拌器充分攪拌勻和。光在不勻稱的蔗糖水中傳播路徑向下彎曲光在勻稱的蔗糖水中傳播路徑仍是直線結論：光在同一種勻稱介質中是沿直線傳播的。2.光線：物理學中為了描繪出光在介質中的傳播路徑，引入了光線這一概念。沿光的傳播方向畫一條帶箭頭的直線，光線形象的表示了光的傳播路徑和方向。這種探討問題的方法叫模型法。3.光的直線傳播現(xiàn)象分析（1）影子的形成：光在傳播過程中遇到不透亮的物體，是由于光在同種勻稱介質中沿直線傳播，不能穿過不透亮物體，在物體后面便形成的較暗區(qū)域，就是我們說的影子.皮影戲就是利用了光的直線傳播的原理。影子的形成手影皮影戲（2）日食、月食的成因:①日食的成因：當月球運行到太陽和地球中間時，并且三球在一條直線上，太陽光沿直線傳播過程中，被不透亮的月球攔住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。②月食的成因：當地球運行到太陽和月球中間時，太陽光被不透亮的地球攔住，地球的黑影落在月球上，就形成了月食。（3）小孔成像：想想做做如圖，在一個空罐子底部中心打一個小孔，再用一片半透亮的塑料膜蒙在空罐的口上。將小孔對著燭焰，我們可以看到燭焰在薄膜上呈現(xiàn)的像。細致視察小孔成像的特點。從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過小孔后是怎樣傳播的？試著畫一畫。①小孔成像緣由：

小孔成像的原理是光的直線傳播。如圖所示，蠟燭的燭焰上隨意一點發(fā)出的光，向四面八方沿直線傳播，只有一部分光束通過小孔到達屏上，在屏上出現(xiàn)一個光點（亮的光斑），燭焰上每一個點均對應于屏上一個光斑，多數的光斑就這樣組成了燭焰的像。②像的特點：由于光是直線傳播的，所以發(fā)光點、小孔和小光斑在一條直線上，因此形成的像是倒立的。成的像又能被光屏接收，所以是實像。像的大小與發(fā)光體到孔的距離和像到孔的距離有關，發(fā)光體到小孔的距離不變,光屏遠離小孔，實像增大；光屏靠近小孔,實像減??；光屏到小孔的距離不變，發(fā)光體遠離小孔,實像減小；發(fā)光體靠近小孔，實像增大。③像與小孔的關系：小孔成像中，所成像的形態(tài)只與物體相像，與孔的形態(tài)無關。當絢麗的陽光透過濃密的樹葉斜射在地面上的時候，你會在地面上看到很多搖曳的光斑。好玩的是不管樹葉交織成的小孔是什么形態(tài)，每個光斑都是圓形的，原來，這是太陽穿過小孔所成的像,所以它和太陽是形態(tài)一樣。畫出下圖中燭焰的成像的光路3.光的直線傳播的應用光的直線傳播在生活和生產中有什么應用呢？(1)激光準直；在開鑿大山隧道時，工人們常用激光束引導掘進機，使掘進機沿直線前進，保證隧道方向不出偏差。（2）射擊時利用“三點一線”進行瞄準：射擊瞄準時，瞄準點、準星、缺口三點在一條直線上。（3）排隊列：前面的人攔住了后面人的視線，使后面的人只能看到前面相鄰人的后腦勺。也利用了光的直線傳播。探究三：光速1.光傳播須要時間問題：雷聲和閃電在同時同地發(fā)生，但我們總是先看到閃電后聽到雷聲，這說明什么問題？同學們，喜慶節(jié)日放“響炮禮花”的時候，先看到禮花，還是先聽到響聲呢？說明光的傳播速度大于聲音的傳播速度。先看到禮花，后聽到響聲。光傳播須要時間：太陽光傳到地球須要8分20秒，在房間里開燈，房間立即被照亮，這不能說明光的傳播不須要時間，而是光傳播的太快，人們無法覺察到。2.光速（1）光在真空中的速度最快，真空中的光速用字母c表示，通常狀況下可以近似取為3×108m/s=3×105km/s.（2）光在空氣中速度的特別接近真空中的速度，所以我們一般把空氣中的光速也取3×108m/s。光在水中的速度比在空氣中小，在玻璃中的速度比在水中小。閱讀材料“科學世界我們看到古老的光”，然后回答以下問題：1.“光年”是什么物理量的單位？光年是長度的單位，它等于光在1年內傳播的距離.2.牛郎星和織女星的距離是多少千米？解：1光年＝3×108m／s×（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012kmS＝16光年＝16×9.4608×1012km＝1.51×1014km3.為什么在形容一個數字很大的時候常說這是個“天文數字”？因為天文數字很大，因此在形容一個數字很大時，常說這是個天文數字.【精講點撥】1.通過在空氣中、在水中、在玻璃中光都是沿直線傳播的現(xiàn)象，可以幫助學生總結出：光在同種介質中沿直線傳播的結論.這在物理上是一種特別好用的歸納方法.2.在光的傳播路途不易看清時，加入一些煙霧、黑墨水，就可以特別清楚地看到光的傳播路途.此處用到了轉換法.用光線來表示光的傳播路途，可以更形象簡潔地描述和探討光現(xiàn)象及規(guī)律，物理學中成為志向模型法。3.通過在空氣中、在水中、在玻璃中光都是沿直線傳播的現(xiàn)象，可以幫助學生總結出：光在同種介質中沿直線傳播的結論.這在物理上是一種特別好用的歸納方法.【歸納整理】【當堂練習】1.(2024北京)為了視察光的直線傳播，將一束單色光從玻璃槽的外側由左側傾斜向上射入鹽水中，但光在鹽水中并不是沿著直線傳播，而是發(fā)生了彎曲，如圖所示。這是由于（）A.光從空氣到玻璃發(fā)生了折射B.鹽水不勻稱使光發(fā)生了彎曲C.光發(fā)生了色散D.光從玻璃到鹽水發(fā)生了折射【答案】B【解析】玻璃槽中鹽水不勻稱了，越深密度越大，光在不勻稱的鹽水中會發(fā)生折射現(xiàn)象，因此光在鹽水中并不是沿著直線傳播，而是發(fā)生了彎曲。故選B。2.(2024株洲市)2024年6月21日下午15：40，某同學視察到太陽出現(xiàn)了如右圖所示現(xiàn)象，太陽被月亮遮攔住了一部分，您認為下列哪個原理可以最合理說明這一現(xiàn)象（）A.光的反射 B.光的直線傳播 C.光的折射 D.無法確定【答案】B【解析】出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象，太陽被月亮遮攔住了一部分，這是由于光的直線傳播，攔住的部分沒有光線，呈現(xiàn)一片黑，而邊緣沒有攔住，可以看到光。故選B。3.(2024內蒙古通遼市).戰(zhàn)國時期，《墨經》中記載了影子的形成、平面鏡的反射等光學問題．圖中的光學現(xiàn)象與影子的形成原理相同的是A.湖中倒影 B.日食現(xiàn)象C.空中樓閣 D.雨后彩虹【答案】B【解析】A、湖中倒影是平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故A不符合題意；B、日食的形成，是光的直線傳播形成的現(xiàn)象，故B符合題意；C、空中樓閣屬于光的折射現(xiàn)象，故C不符合題意；D、雨后天空出現(xiàn)彩虹，是由于太陽光照到空氣中的小水滴上，被分解為絢麗的七色光，即光的色散，屬于光的折射，故D不符合題意．故選B．4.(2024寧波市)2024年6月21日（夏至），我國部分地區(qū)可以看到日環(huán)食奇觀，當天中國郵政發(fā)行一套《天文現(xiàn)象》特種郵票，如圖是其中的日環(huán)食郵票。關于這一天的描述錯誤的是（）A.日環(huán)食發(fā)生時，月球在太陽和地球之間B.這一天的月相是新月C.2024年，這一天寧波白晝最短D.2024年，寧波正午太陽高度角這一天最大【答案】C【解析】日環(huán)食發(fā)生時，月球運行到地球與太陽之間，月球只遮住了太陽的中心部分，故A敘述正確；新月是一種天文現(xiàn)象，當月亮運行到太陽與地球之間時，月亮以黑暗的一面對著地球，并且與太陽同升同落，在地球上看不見月球的狀況，圖中所示的是新月，故B敘述正確；夏至日太陽直射北回來線，此時浙江省寧波太陽高度最大，晝長夜短，故C錯誤，D敘述正確。故選：C。5.(2024內江市)光在同種勻稱介質中沿___傳播?！敬鸢浮恐本€【解析】光沿直線傳播的條件是同種、勻稱、透亮介質中。6.(2024遼寧營口)小波在湖邊游玩時，看到茂密的樹下有很多圓形光斑，細致一看是太陽的“像”，這是光的______而形成的；【答案】(1).直線傳播【解析】小波看到茂密的樹下有很多圓形光斑，這是太陽沿直線傳播通過樹葉縫隙成倒立的像。7.(2024貴州安順市)6月21日，在我省大部分地區(qū)都有幸看到“日食”這一天文景觀?！叭帐场笔怯捎谔柟庋貍鞑サ倪^程中被月球遮擋形成的?！敬鸢浮恐本€【解析】由于光沿直線傳播，月亮在地球和太陽之間，太陽光被月球擋著而照耀不到地球，我們在地球上就看不見或只能望見部分太陽，這就是日食。8.（202