八年级物理4章第1节
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八年级上册物理第四章第一节1. 引言在八年级上册物理的第四章第一节中,我们将学习有关力和压力的基础知识。
力和压力是物理学中非常重要的概念,它们对于我们理解物体的运动和相互作用起着关键的作用。
通过学习本节课,我们将能够准确地描述力和压力的特征和作用。
2. 力的基本概念2.1 力的定义力是物体之间相互作用的一种表现形式。
它可以改变物体的运动状态,使物体从静止运动到运动或改变物体的速度和方向。
2.2 力的表示力由矢量表示,有大小和方向。
常用符号 F 表示力,单位为牛顿(N)。
2.3 力的测量力的测量需要借助于力计或弹簧秤。
力计是一种测量力大小的仪器,它根据力的拉力或压力来显示力的值。
3. 力的分类3.1 接触力和非接触力根据力的作用对象,力可以分为接触力和非接触力。
接触力是指物体直接接触所产生的力,例如摩擦力、弹力等。
而非接触力是指物体之间没有直接接触,但仍然产生相互作用的力,例如重力、电磁力等。
3.2 弹力和摩擦力弹力是一种恢复力,当物体被压缩或拉伸时,弹力会使物体恢复到原来的形状或位置。
摩擦力是两个物体表面接触摩擦时产生的力,它的方向与物体相对运动的方向相反。
3.3 重力和浮力重力是地球或其他天体对物体的吸引力,它使物体具有重量。
而浮力是液体或气体中物体受到的向上的力,它的大小等于物体排开的液体或气体的重量。
4. 压力的基本概念4.1 压力的定义压力是单位面积上的力的大小,它是垂直作用在单位面积上的合力。
4.2 压力的计算压力可以通过以下公式进行计算:压力 P = 力 F / 面积 A其中,压力 P 的单位为帕斯卡(Pa),力 F 的单位为牛顿(N),面积 A 的单位为平方米(m²)。
5. 力和压力的应用5.1 杠杆原理杠杆原理是利用力矩平衡的原理,解决力的平衡和不平衡问题。
通过杠杆原理,我们可以利用小力来产生大力,实现力的放大或缩小。
5.2 压力的应用压力在生活中有很多应用,例如液压系统、水压刹车系统等。
光速是如何测量的在17世纪以前,人们都以为光的传播不需要时间,因为无论距离多远,只要一发光就立刻可以看到它。
但是科学实验的始祖伽利略认为,光的传播和声音一样,要花费时间。
1607年,他曾经尝试用实验来测定光速,这在科学史上是第一次。
夜间,伽利略和他的助手面对面地站在两个相距1公里的山头A和B上,各带一只校得同样准确的钟,伽利略的手里还提着一盏遮了罩子的提灯。
实验开始的时候,伽利略打开灯罩,记下发光的时刻;助手根据他自己的钟记下看到光的时刻。
从两个时刻的差,就可以得到光通过距离l和所用的时 A传到B所用的时间极短,比两只钟的误差还要小得多。
伽利略对实验做了改进,他让助手拿一块大平面镜站在B山头上,自己提着灯,带着钟站在A山头上。
实验开始的时候,他打开灯罩,记下发光时刻,当看到光从平面镜反射回来的时候,再看一下钟,这样就记下了光通过2l距离所用的时间t。
从理论上讲,这个实验用了同一只钟,光走过的路程也长了光速实在太快了。
伽利略虽然初试受挫,但他发明了望远镜,观察了木星和它的几颗主要卫星,还说过,利用木星的卫星时常消失可以用来做黄径的测量,这些工作使一位后来的科学家受到了启发,并用这种方法证明了光速是有限的。
此人就是丹麦青年科学家罗默。
罗默生于奥尔胡斯,在哥本哈根受过教育,后来移居巴黎。
在罗默来巴黎的30年前,意大利天文学家卡西尼应路易十四聘请也来到巴黎,他对木星系进行了长期系统的观察和研究。
他告诉人们,木星和地球一样也是围绕着太阳运行的行星,但它绕太阳运行的周期是12年。
在它的周围有12颗卫星,其中有4颗卫星特别亮,地球上的人借助于望远镜就可以看清楚它们的位置。
由于这些卫星绕木星运行,隔一段时间就会被木星遮食一次,其中最近木星的那颗卫星二次被木星遮食的平均时间间隔为42小时28分16秒。
罗默在仔细观察和测量之后发现,这个时间间隔在一年之内的各个时间里并不是完全相同的,并且当木星的视角变小时,这个时间间隔要大于平均值。
第四章光现象第1节光的直线传播能够发光的物体叫光源。
光源的分类:天然光源[如太阳、萤火虫];人造光源[如篝火、蜡烛、油灯、电灯]。
月亮本身不会发光,它不是光源。
一、光线的直线传播1、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
2、光线:用带箭头的直线表示光线。
3、光线的直线传播现象:[1]、激光准直。
[2]、影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体AB时,在物体的后面形成黑色区域即影子。
[3]、日食、月食的形成:当月亮在中间时可能形成日食;当地球在中间时可形成月食【地球正对月亮区域的人可以看到月食】。
如图所示。
[4]、小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与物体相似,与孔的形状无关。
[实像:上下颠倒、左右相反。
][物体和像与小孔的距离:谁远谁大;谁近谁小!]小结:小孔成像的原理是光的直线传播,条件是孔径必须很小,像的特点是成倒立的实像.小孔所成的像的形状与物体的外部轮廓相似[与孔的形状无关],像的大小取决于物、孔与屏三者之间的距离。
4、光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
如:看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高:二、光的传播速度光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s ;光在空气中速度约为3×108m/s 。
光在水中速度为真空中光速的43,在玻璃中速度为真空中速度的32。
【典型例题】类型一、光的直线传播1.下列例子不能用光的直线传播来解释的是( )A .日食和月食B .影子的形成C .在开凿大山隧道时,工程师用激光引导掘进方向D .发生雷电时,先看到闪电后听到雷声【答案】D【解析】A 、日食和月食是由光的直线传播形成的;B 、影的形成由光的直线传播形成的;C 、小孔成像由光的直线传播形成的;D 、发生雷电时,先看到闪电,然后才能听到雷鸣声,是由于光速比声速快造成的;故选D 。
D 、举一反三:【变式1】关于光的传播规律下面说法正确的是( )A 、光只在真空中沿直线传播B 、光在同种介质中沿直线传播C 、光在均匀介质中沿直线传播D 、光在任何情况下都是沿直线传播【答案】C【变式2】下列说法正确的是( )A.光在任何介质中都是沿直线传播的B.太阳发出的光,射向大地时是沿直线传播的C.小孔成像表明光在均匀介质中是沿直线传播的D.光在水中的速度比光在真空中的速度大【答案】C类型二、小孔成像2.点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b。
人教版八年级物理上册第四章《光现象》第1节《光的直线传播》教学设计一、教材分析光的直线传播知识是学生学习光学的基础,又是学习光的反射、折射的必备知识,为研究凸透镜成像规律及利用三条特殊光线作图做必要的准备。
对学生来说,探究光在同种均匀介质中沿直线传播这一规律的过程,有利于提高学生的思维能力、动手能力、观察能力和分析、解决问题的能力,建立“光线”这一概念所采用的“模型法”为学生今后在学习物理方面提供了一种新的方法。
同时,利用光的直线传播规律解释影子、日食和月食等生活和自然界中的重要现象,让学生知道物理现象随处可见,生活中充满了物理知识,学好物理非常有用。
本节内容以光的直线传播为重点,主要的科学探究活动也围绕光的直线传播展开。
二、课标要求通过实验,探究光在同种均匀介质中的传播特点。
“光在同种均匀介质中沿直线传播”这一特点,要求学生通过自己探究的途径得出。
关于这一规律,只有过程性要求。
三、学情分析学生在小学的自然学科的学习中对光沿直线传播已有一定的认识,但对光沿直线传播的条件及应用等并不理解,因而本节的教学通过大量的实验使学生的理论更全面,结论更严密,让学生能运用光的直线传播去解释日常现象和实际问题。
四、教学目标(一)知识与技能1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
2.理解光沿直线传播及其运用。
3.知道光在真空中和空气中的传播速度C。
(二)过程与方法1.观察光在空气中、水中、玻璃中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
2.通过亲身体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础。
(三)情感、态度与价值观1.观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦,乐于参与物理学习活动。
五、教学重难点及突破1.重点:光的直线传播的理解及应用。
难点:探究光直线传播实验及解释光直线传播现象。
2.解决难点办法:探究法、实验法、观察法六、教学资源准备激光灯、打火机、牛奶水及容器、蔗糖、热水、玻璃砖、蜡烛、自制小孔成像器七、教学过程教学教师活动学生活动设计意图环节导入新课(5分钟)一、情景引入:1.【播放视频】凿壁偷光的故事2.【提出问题】他为什么要偷光这个故事,对你有哪些启发?3.【导入语】有了光,我们才可以看到一个清晰明亮的世界,光可以使我们的生活变得多姿多彩。
【基础知识精讲】光源:能发自身发光....的物体叫光源。
(1)自然光源:太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼、水母等。
(2)人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。
光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播;光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型。
1、光的直线传播规律是有条件的,即只有在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的。
当介质不是同一种,或即使是同种介质,但分布不均匀,光在其中传播也有可能发生弯折现象。
2、光在不同介质中传播的速度不同。
因此,在讲光的传播速度时,一定要指明是在哪种介质中,不指明何种介质,去讲光的传播速度是毫无意义的。
光在真空中传播得最快,速度为3×105km/s.光的直线传播的应用:(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的圆形光斑是太阳的像)。
①小孔成像的条件:孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。
②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关。
发光体到小孔的距离不变,光屏远离小孔,实像增大;光凭靠近小孔,实像减小;光屏到小孔的距离不变,发光体远离小孔,实像减小;发光体靠近小孔,实像增大。
(2)为了取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;(3)限制视线:坐井观天、一叶障目;(4)影的形成:影子;日食、月食影子的形成:光在同种均匀介质中沿直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域(光照不到的区域)5、真空中光速是宇宙中最快的速度;c=3×108m/s=3×105 km/s(水中光速约为真空的3/4,玻璃中光速约为真空的2/3)6、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。
光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。