3.3 光的直线传播

3.3 光的直线传播【教学目标】1．知道光在均匀介质中沿直线传播；能够运用光的直线传播原理来解释小孔成像、日食、月食等现象．2．了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速；理解激光测距的原理．3．了解我国古代在光现象研究上的成就，知道课堂自主学案【自主学案】一、光的直线传播1．光在空气、水等透明物质中沿①_______传播．2．由于光的直线传播，当光遇到②_______（填“透明”或“不透明”）物体时，会在物体后面形成影子．3．日食和月食都是光的③_______形成的天文现象．二、光速1．光在不同的介质中，传播的速度是④_______（填“相同”或“不同”）的．2．光在⑤_______中传播的速度最快，约⑥_______m/s．3．激光测距仪工作时，向目标发射脉冲激光束，并接收由目标反射回来的激光，测出激光往返所经过的⑦_______，利用公式⑧_______算出它们之间的距离．【拓展解读】1．光的直线传播及光线(1)光的直线传播：现实生活中大量的事实及现象可以说明光是沿直线传播的．但光的直线传播是有条件的：必须是在同一均匀．．．．的介质中传播．例如：地球周围的大气是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲，早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了的缘故．准确地说，光在同一种均匀介质中是沿直线传播的．(2)光线：在物理学中，为了研究问题的方便，根据光的直线传播，我们沿光的传播路径画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向，这种表示光的传播方向的直线称为光线，光线是抽象的理想模型，是物理学中表示光的一种方法．它不是真实存在的，是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线，画光线时要用实线表示．【易错提示】光真实存在，但光线客观不存在，是物理模型．【教材答疑】“做几个有趣的影子游戏”问题1：你能将物体的影子踩在脚下吗？【点拨】不能将影子踩在脚下，影子会在脚上面．问题2：手影为什么会随手形改变？【点拨】手影是由于光沿直线传播过程中，被不透明物体挡住一部分光形成的，当手形改变时，挡住的光不同导致手影改变．问题3：影子的形成说明了什么？【点拨】影子的形成说明了光在同种均匀介质中是沿直线传播．2．应用光的直线传播解释有关天文现象(1)日食：当月球转到地球和太阳之间，并且在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球阴影的位置就发生日食（如图）（日食有日全食、日偏食、日环食）．(2)月食：当地球转到月球和太阳之间，并且在同一直线上时，地球挡住了射向月球的太阳光，由于光的直线传播，在阴影部分的月球便不能反射太阳光，这就形成了月食（如图）（由于月球离地球太近，月食只有月全食和月偏食）．【知识链接】日食和月食都是光的直线传播形成的天文现象．3．应用光的直线传播解释有关自然现象影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便产生“影”，如图．如果我们仔细观察会发现，影子和物体的形状总是相似的．【知识链接】影子是光线照不到的黑暗区域，影子的大小与光源大小、物体离光源的距离等因素有关．4．小孔成像(1)小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播而形成的．(2)小孔成像能用光屏接收，是实像且是倒立的，像和物在小孔两侧，如图所示．(3)物体离小孔越近，光屏离小孔越远，所成的像就越大，小孔成像的大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关．(4)小孔成像的清晰程度跟孔的大小、孔到物体的距离、到光屏的距离有关．孔径越小，物体离小孔越远，光屏离小孔越近，光屏上成的像就越清晰．【特别提示】小孔成像时，像的形状只跟物体的形状相似，跟小孔的形状无关．光的直线传播形成的“影”与小孔成像中的“像”的区别：①前者是光在到达不了的地方形成的阴暗区域，后者则是由光线进入而形成的；②“影”的形状不一定和物体一样，而“像”的形状和物体是一样的．5．光速(1)光在真空中的速度实验测定光在不同介质中的速度不同，在真空中的速度最快约3×108m／s．光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，也可视为3×108 m/s．光在水中的速度约为真空中的34，在玻璃中的速度约为真空中的23．(2)声、光传播的辨析【易错提示】光在真空中传播速度最快，真空不能传声．【考点详析】题型一光的直线传播知道光在均匀介质中沿直线传播，光的传播不需要介质，在真空中或透明的介质中传播，【例1】下列关于光的说法中，正确的是( )．A．光总是沿直线传播的B．光的传播速度是3×108 m/sC．萤火虫不是光源D．光在水中沿直线传播【解析】光在同种均匀的介质中沿直线传播，无论是空气、水还是其他介质，只要是均匀的，光都沿直线传播；萤火虫是光源；光在真空中的传播速度是3×108 m／s．【答案】D【题源变式】1．下列说法错误的是( )．A．光在同种均匀介质中是沿直线传播的B．太阳光射不到影子里，是因为光的传播路线是直的C．太阳和月亮都是光源D．光在真空中的传播速度约为3×108 m／s题型二解释有关光的直线传播现象能够运用光的直线传播来解释小孔成像、日食、月食等现象．【例2】如图所示，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像于距小孔b的半透明纸上，且a大于b，则半透明纸上的像是( )．A．倒立、放大的虚像B．正立、缩小的虚像C．倒立、缩小的实像D．正立、放大的实像【解析】小孔成像的特点是倒立的实像，像的大小是由光屏和物体到小孔的距离决定的，像距大于物距，像是放大的，像距小于物距，像是缩小的，两距离相等时，像与物等大，由题意知像距小于物距，故成倒立、缩小的实像．【答案】C【题源变式】2．在纸上剪一个很小的“△”形孔，让太阳光垂直照射到“△”形孔上，那么地面上形成的光斑是( )．A．“▽”形的B．圆形的C．“△”形的D．无法确定题型三光速了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速；理解激光测距的原理．【例3】真空中的光速是c＝_______ m/s，是宇宙间最快的速度，从比邻星发出的光，要经过4.3年传到地球，那么比邻星与地球相距_______km．【解析】真空中的光速是c＝3×108m/s，则比邻星与地球相距s＝ct＝3×105km/s×4.3×365×24×3 600 s＝4.068×1013 km．【答案】3×108 4.068×1013【题源变式】3．打雷和闪电是同时发生的，但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度_______（填“小于”“大于”或“等于”）声音在空气中的传播速度．林雨同学看到闪电后约5s听到雷声，林雨距雷电产生的地方大约_______m．（空气中声速约为340 m/s）题型四综合问题能通过几何学中的作图法，探究小孔成像规律和影长的变化规律．【例4】如图所示，AB是窗口，CD为窗外一景物，用作图法画出室内可看到CD整个景物的位置和范围（用阴影部分表示出来）．【解析】如图所示，室内能看到景物上方C点的位置在光线CA、CB所夹的范围内，同理看到景物最下方的D点的位置在光线DA、DB所夹的范围内，因此要能够看到整个景物只能在上述两个范围的重叠部分．【答案】如图所示．【题源变式】4．如图所示，一个人沿马路行走时，经过一盏路灯，路灯照射的人影长短会发生变化，其变化情况应该是( )．A．逐渐变长B．逐渐变短C．先变长，后变短D．先变短，后变长【课后练习】1．排纵队时，如果你看到自己前面的一位同学挡住了所有的人，队就排直了，这可以用_______来解释；雷雨时，先看到闪电，后听到雷声，是由于___________________________________．2．光在真空中的传播速度是_______m/s．太阳、月亮、萤火虫，其中不是光源的是_______．请你列举一个能说明光沿直线传播的天文现象：__________________________________________．3．为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56 s，则地球和月球间的距离是_______m．4．夜晚，当你沿着街道走近街灯，再从街灯下走远，则你的影子的长度变化情况是( )．A．一直变长B．一直变短C．先变长后变短D．先变短后变长5．晴天的时候，树荫下的地面上，会出现圆形的光斑，这圆形的光斑是( )．A．太阳的实像B．太阳的影子C．树叶的影子D．以上说法都不对【提优检测】一、选择题1．2009年夏季，中国出现了日食奇现．小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是( )．2．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直，小明根据上述现象得出的结果，正确的是( )．A．光的传播需要介质B．光只有在水中才沿直线传播C．光在海波溶液里不能沿直线传播D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播3．月食现象的原因是( )．A．太阳光照射到月球的另一面B．射向月球的太阳光，被地球挡住C．射向地球的太阳光，被月球挡住D．月球吸收了太阳光4．不能用光的直线传播解释的物理现象是( )．A．日食和月食B．影子的形成C．小孔成像D．发生雷电时，先看到闪电后听到雷声5．一个人面向正南站在阳光下，他发现自己的影子在身体的右侧，此时的时间大约是( )．A．早晨B．中午C．下午D．无法判断二、填空题6．观看远处燃放的烟花，当火药在空中引爆后，五彩缤纷的烟花和清脆的爆炸声给节日带来更多的喜庆气氛，但人们总是先_______（填“看到烟花”或“听到爆炸声”），这是因为_______．7．人若通过墙上的小孔观察外面的景物，为了使看到的范围大一些，应该采取的措施是_______，其中应用的物理知识是_______．8．“立竿见影”这个成语表明光在空气中是沿传播的，已知太阳光线与地面间的夹角为45°，竿高2.5 m，则竿在地面上的影长是_______m．9．“当地球遮住太阳的光线，月亮便走进了地球的阴影……”，这是某影片中的台词片断，他描述的是_______（填“日食”“月食”）现象，此现象可以用光的_______原理来解释．10．如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1 mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的灯丝的像，这是_______现象．向上移动小孔，像的大小变_______．三、作图与实验探究题11．如图所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像．12．小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系．实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远放在距离黑板擦不同位置，保持其它因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据如下表；(1)分析数据，他们发现：若保持其它因素不变，当手电筒由近及远逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_______．(2)为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图像(如图)，由图像可知，当手电筒到黑板擦的距离L＝45 cm时，影子的高度H大致是_______cm．(3)当手电筒距黑板擦较远时，观察图像的变化趋势发现，影子变小得_______（填“快”或“慢”）；当手电筒距黑板擦够远时，影子大小将_______．13．为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源A)．(1)保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是_____________________．(2)分析上述实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量_______（填“增大”“减小”或“不变”）．(3)图中s表示点光源到短木条的水平距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离s的关系，应如何操作：___________________________________．参考答案【自主学案】①直线②不透明③直线传播④不同⑤真空⑥3×108⑦时间⑧s＝ct【题源变式】1．C 2．B 3．大于1700 4．D【课后练习】1．光的直线传播光速大于声速2．3×108月亮日食（或月食）3．3.84×1084．D5．A【提优检测】1．C2．D3．B4．D5．A6．看到烟花光在空气中传播速度比声音快7．眼睛离小孔近些光的直线传播8．直线 2.5 9．月食直线传播10．小孔成像大11．如图所示．12．(1)减小(2)14(3)慢基本不变13．(1)影子长度与光源的高度有关(2)减小(3)光源的高度不变时，短木条向右移动。

3.3光的直线传播教学目标1、知识与技能〔1〕知道光在同种均匀介质中沿直线传播。

〔2〕知道光在真空中的传播速度。

C=3×108m/s。

2、过程与方法〔1〕组织学生通过实验观察，概括也光在均匀介质中沿直线传播的规律，训练学生的分析，归纳概括的能力。

〔2〕组织学生通过对影子的形成和小孔成像等到现象的解释，稳固光直线传播规律。

3、情感、态度与价值观〔1〕通过介绍世界上关于光的直线传播的最早记载—“小孔成像〞实验，对学生进行爱国主义和民族自豪感的教育。

〔2〕通过日食、月食成因的解析，对学生进行反对迷信，崇尚科学的科学世界观教育。

教学重点〔1〕光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

〔2〕光在真空中的传播速度最大，为C=3×108m/s。

教学难点用光的直线传播知识，解释一些相关的现象。

教学方法实验探究法、启发引导法、讲授法、演示法等课时安排1课时教学过程一、创设情境导入新课导语一小时候，同学们可能乐不知疲地做过自己捉“自己〞的游戏，现在长大了，你是否知道影子是怎样产生的？导语二 (故事引入新课)画匠画画：从前，有一个非常吝啬的财主，感觉墙壁太空，于是找来了本城最有名的画匠，要求画匠在三天之内完成一幅画，并承诺交付一定数量的银子，画匠对财主这一苛刻的条件容许了．到了第三天，画匠没拿一根画笔和一样画料来交差了，财主追着画匠要画，画匠只跟财主要了一块木板，并在木板中间打了一个小孔，财主的墙上居然出现了一幅彩色的风景画：亭台楼阁，车辆马匹栩栩如生，而且还能动呢．财主目瞪口呆，只好乖乖地拿出了银子．画匠没费一笔一墨，得胜而归．想知道为什么吗？那我们就来学习一下今天的知识．引入新课．二、合作交流解读探究1．光的传播【演示】点燃一支蜡烛，用硬纸片挡拄光线。

师问：〔1〕此时你们能看到烛光吗？〔2〕在硬纸片上开一个小孔，你们看见烛光了吗？【讨论】〔1〕为什么用硬纸片挡住后，你们就看不见烛光呢？开一小孔后，为什么有的同学看到烛光，而有的同学看不见烛光？〔2〕在什么情况下，你们才能看到烛光呢？〔3〕通过这一现象的研究，你能说出光是怎样传播的吗？【点拨】师：光遇到不透明物体时，不能通过。

§33 光的直线传播【学习目标】1.掌握光在均匀的介质中沿直线传播；2.利用光的直线传播解决实际问题，如：用来解释影子的形成、日食、月食等现象；3.知道光在真空中和空气中的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。

【典例精析】知识点一、光在均匀介质中的传播例题1、如图所示，在水槽左侧用激光让光线射向透明的水槽，在A点处慢慢注入海波溶液后，原来是一条直线的激光束发生了弯曲，搅拌溶液一段时间后激光束又变成直线。

针对上述现象和相关规律，下面说法不正确的是()A. 海波溶液不均匀时，光不能沿直线传播B. 光在均匀海波溶液里沿直线传播C. 光总是沿直线传播D. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播跟踪训练：下列现象不能用光的直线传播来解释的是()A. 一叶障目，不见泰山B. 早晨太阳还在地平线以下时，我们就可以看到它C. 立竿见影D. 三点一线知识点二、光沿直线传播的现象和应用例题2、下面四幅图中，不能说明光沿直线传播的是()A. 手影B. 光在不均匀糖水中的径迹C. 激光准直D. 透过树叶的阳光跟踪训练：如图所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置应为()A. aeB. adC. bcD. bd知识点三、光的传播速度例题3、光在不同介质中传播的速度一般，光在中传播的速度最大，约为m/ s.发生雷电时，先看到闪电，后听到雷声，这是由于．跟踪训练：运动会上，终点计时员应根据什么现象开始计时()A. 听到枪声和看到白烟都可以B. 看到白烟开始计时，因为烟雾看得清楚C. 听到枪声开始计时，因为枪声听得清楚D. 看到白烟开始计时，因为光速比声速大【巩固练习】一、选择题1、下列现象不是光沿直线传播形成的是()A. 立竿见影B. 月食C. 林间光柱D. 彩虹2、小明利用如图所示的装置做小孔成像实验．他将饮料罐的前端开了一个很小的三角形小孔，后端开口，并蒙上半透明的纸．他把小孔对着烛焰，则在半透明纸上看到的是()A. 圆形光斑B. 烛焰的正立像C. 三角形光斑D. 烛焰的倒立像3、太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些圆形光斑是()A. 树叶正立的像B. 树叶倒立的像C. 太阳正立的像D. 太阳倒立的像4、晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。

苏科版八年级上册物理 3.3光的直线传播教案一、设计意图本节课的设计方式采用实践情景引入，让学生通过观察和实验，了解光的直线传播现象。

活动的目的是让学生能够理解光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，并能够运用这一知识解释生活中的现象。

二、教学目标1. 了解光的直线传播现象；2. 能够运用光的直线传播知识解释生活中的现象；3. 培养学生的观察能力、实验能力和解决问题的能力。

三、教学难点与重点重点：光的直线传播现象；难点：运用光的直线传播知识解释生活中的现象。

四、教具与学具准备1. 教具：激光笔、透明塑料尺、白纸、直尺、粉笔；2. 学具：每位学生准备一张白纸、一支笔。

五、活动过程1. 实践情景引入：利用激光笔射向白纸，让学生观察光线的传播路径。

引导学生发现光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

2. 讲解光的直线传播原理：简要介绍光在同一种均匀介质中沿直线传播的原理，并用透明塑料尺和直尺进行演示，让学生直观地理解光的直线传播。

3. 课堂实验：让学生自己用激光笔和白纸进行实验，观察光的直线传播现象。

引导学生用粉笔在白纸上画出光线的传播路径。

4. 运用光的直线传播知识解释生活中的现象：让学生举例说明生活中光的直线传播现象，如日食、月食、影子等。

引导学生运用光的直线传播知识进行分析。

5. 随堂练习：发放练习题，让学生独立完成，检测对光的直线传播知识的理解和运用。

六、活动重难点1. 重点：光的直线传播现象；2. 难点：运用光的直线传播知识解释生活中的现象。

七、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：对本节课的教学效果进行反思，了解学生的掌握情况，针对存在的问题进行改进。

2. 拓展延伸：让学生课后观察和研究更多光的直线传播现象，如彩虹、光纤通信等，并尝试运用所学知识进行解释。

重点和难点解析一、实践情景引入我认为，通过实践情景引入是一种非常有效的教学方式。

在课的开始，我使用了激光笔射向白纸的实验，让学生直观地观察到光线的传播路径。