初中物理苏科版八年级上册3.3 光的直线传播精品课件ppt
展开手影为什么会随手形的改变而改变?
1. 同学们在小时候做过手影游戏吗?
2. 光源:能够发光的物体叫做光源。
你想过没有,光源发出的光是怎么向外传播的呢?传播的速度大吗?学习这节课的知识,你就明白了。
1. 光在空气中的传播
观察以下生活中的现象,能得出什么结论?
光在空气中沿______传播。
一、光在均匀介质中的传播
视频演示——《光在空气中的传播 》
结论:光在水中沿______传播。
②用激光笔将一束光射入水中;
③观察光在水中的传播路径。
①在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶或者撒一些粉笔灰;
结论:光在玻璃中沿______传播。
说明光沿直线传播的条件是:
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.
分析: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,光的传播路径不是直线。
4. 光在不同种均匀介质中的传播
光在均匀介质中沿直线传播
归纳结论:光的直线传播
若介质不均匀,则光的传播方向要发生改变。
2. 光线不是客观存在的,它是人们建立的一种 _________。
通常用一条带_______的______表示光的__________和_______。这样的直线叫做光线。
1. 光线(light ray)
想一想:怎么直观、形象表示光的传播情况?
【例题1】 “井底之蛙”常用来形容“目光短浅”。如图所示,画出井底之蛙的视野的大致范围。
根据光的直线传播确定视野的范围。
【例题2】如图所示,作出人在什么范围内能看到窗外一棵树的全部。(用阴影线表示人所在的范围)
人要看到窗外一棵树的全部,根据光的直线传播,树顶与树根反射的光必须进入人的眼睛 (阴影线表示人所在的范围)。
光在传播过程中,遇到________的物体,由于光是沿直线传播的,在物体后面光线___________的地方就形成影子。
当_______转到______与______之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。
当_______转到______与______之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现月食。
月食是地球的影子投映到月球上。
《墨经》成书于公元前4世纪,是墨家的代表作,其中最早记载了小孔成像现象及其解释:“景倒,在午有端,与景长,说在端。”“景:光之人,照若射,下者之人也高,高者之人也下……”这里的“景”指所说的像,“午”指遮光屏,“端”指小孔。意思是成的像之所以倒转,是由于遮光屏上有一个小孔,光照入后如同箭那样直进,通过小孔后上下位置发生交错。
我国北宋时期科学家沈括的《梦溪笔谈》中也有关于小孔成像的记载。书中形象的描述了飞鸢通过窗户缝隙形成的影,其上下颠倒、左右相反。
如图所示,在一个空罐的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。
像的形状与小孔的形状_______。
用不同形状的小孔(方形或三角形)进行实验,观察像的形状。
会发现烛焰像的形状______(不变/改变)。
物体到小孔的距离叫做______,像到小孔的距离叫做_______。
物距小于像距时,成_______(缩小/放大)的像。
物距大于像距时,成_______(缩小/放大)的像。
物距等于像距时,成_______的像。
小孔成的是倒立的实像,像的大小跟物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关。物距减小,像距变大,像变大。
4. 小孔成像现象——树下的圆形光斑
圆形光斑: 实质是太阳经小孔所成的像。
视频演示——《小孔成像》
由于激光沿直线传播,在开拙隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。
五、光的直线传播的应用
射击瞄准要领: “三点一线”才能射得准,即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。
由于光在空气中沿直线传播,最前面的同学反射的光能直接进入人眼,若所有的同学都在一条直线上,前面相隔一位的同学反射的光就不会进入人眼,所以只要我们每个人都只要能看见自己前面的一个人,队就排直了。
【例题3】某同学用两个硬纸筒探究小孔成像,如图甲所示。
①小孔成像现象可以说明___________。②请在乙图中作出蜡烛 AB 在屏上所成的像 A'B'_______。③如果用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半,留一个半圆形小孔透光,控制其他条件不变,蒙起后与蒙起前比较,像发生的变化有_________。④该同学实验后总结了以下四句说法,其中正确的是_______。 A.薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B.保持小孔和烛焰的位置不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮 C.蜡烛做顺时针转动时,像也做顺时针转动
①小孔成像现象可以说明____________________。②请在乙图中作出蜡烛 AB 在屏上所成的像 A'B'_______。
①小孔成像现象说明了光在均匀介质中是沿直线传播的。
②蜡烛A点发出的光线经小孔下边缘,到达光屏下部,蜡烛B点发出的光线经小孔上边缘,到达光屏的上部,成的像是倒立的实像,如图所示。
③如果用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半,留一个半圆形小孔透光,控制其他条件不变,蒙起后与蒙起前比较,像发生的变化有_________。
④该同学实验后总结了以下说法,其中正确的是_______。 A.薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B.保持小孔和烛焰的位置不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮 C.蜡烛做顺时针转动时,像也做顺时针转动
③用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半,小孔变小,仍会形成完整的清晰的像,但因透过的光线变少,故像的亮度变暗。④A.小孔成倒立的实像,A正确;B.保持小孔和烛焰的位置不变,向前推动内筒,物距减小,通过小孔的光变多,则像变亮,B正确;C.物体做顺时针转动时,像也做顺时针转动,C正确。故选ABC。
雷雨天,我们总是先看见闪电,后听到雷声,为什么呢?
光速有多大呢?不同介质中光速相同吗?
1607年,伽利略进行了世界上第一次测量光速的尝试。方法是:他和助手分别站在相距1.6千米的两座山上,每人手拿一盏灯。伽利略先打开灯,当助手看到他的灯光时,立刻打开自己的灯,从伽利略打开灯至他看见助手那盏灯的灯光,这个间隔就是光传播了1.6千米的时间。根据v=s/t即可计算出光的传播速度。
他们的测量原理对吗?
遗憾的是,他们进行了多次实验,均已失败而告终,都不能测出光的速度,为什么?
原来光的传播速度太大,在相距约1.6km的两山顶间来回一次,所用的时间大约只有十万分之一秒,用这种简单粗糙的方法根本不能测出这样短的时间来。
当代计算出的最精确的光速都是通过波长和频率求得的。1958年弗鲁姆求出光速的精确值:299792.5±0.1km/s。1972年,埃文森测得了目前真空中光速的最佳数值: 299792457.4±0.1m/s
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。
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用_____表示。 c=____________________。 计算中,可以近似取 c=3×108m/s= 3×105km/s
2.99792×108m/s
一般情况下,v真空> v空气> v水> v玻璃。
2. 光在不同介质中的传播速度
C=3×108m/s(近似)
空气中光速近似3×108m/s
光在空气中比在其他透明介质中传播的快
3. 比较光的传播与声的传播
二、光速的应用——激光测距仪
“小时不识月,呼作白玉盘,又疑瑶台镜,飞在青云端……”儿时,我们对月亮充满了遐想:月亮离我们有多远?有没有能测量月亮与地球间距离的尺?知道了光速后,人们利用光制造出能测量远距离的“尺”——激光测距仪。激光测距仪工作时,向目标发射脉冲激光束,并接受由目标反射回来的激光,从而测出激光往返所经过的时间,进而计算出目标与激光测距与之间的距离。
目前,人们测得月亮与地球间的平均距离为384401km。激光测距仪分为固定式和流动式两类。前者安装在地面的测量站内;后者安装在车、船等交通工具上,具有高度的机动性。目前激光测距技术已广泛应用于人造卫星测控、大地测量等方面。
【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
敲锣打鼓时,动作与声音是同时发生的,看见的动作是光速传播的,由于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,所以总是先看到动作,后听到声音。选项B正确。
【例题5】太阳发出的光,要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这段路程?
②传播:光在均匀介质中沿直线传播
⑥光速:光在真空中的速度是 3×108 m/s
③现象:影子、日食、月食、小孔成像等
④应用:针孔照相机、射击瞄准、木工判断木板是否刨平、 激光准直、站队是否齐等
通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向。这样的直线叫做光线
小孔成的是倒立的实像。物距减小,像距变大,像变大
WHAT • WHY • WOW
1. 如图所示,怎样才能通过三个小孔看见烛焰?试一试。
当三个小孔、烛焰和人眼在一条直线上时,能看见烛光。
2. 参考如下方法制作一个简易的针孔照相机:如图所示,在空易拉罐底部的中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜。利用它观察窗外的景物,记录你观察到的像的特点。
在制作过程中,要注意安全,特别是在剪易拉罐时,要防止罐口割伤手指。观察时,可在塑料薄膜外用纸围一圈做成一个遮光罩,这样像看上去清晰一些。观察中,要提醒学生注意像在上下、左右方向的倒正情况和像的放大、缩小情况。
3. 如图所示,在水平板上竖直固定一根直杆,并将其放在太阳光下。在11:00~14:00之间,每过30min(中午12:00左右,每过15min)在直杆影子的顶端做一个记号,并测量影长。
分析实验数据,找出影长最短的时刻。向地理老师请教,怎样利用以上数据确定本地的正南、正北方向?
固定一根直杆后,观察一天中影子的变化情况,影子最短时,影子所指的方向就是正北方向。其反方向就是正南方向(当然这是在北半球),南半球正好相反。
1. 关于光的传播,下列说法中正确的是( )A.光总是沿直线传播的B.光只有在空气中沿直线传播C.光的传播需要介质,在真空中不能传播D.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
光的传播不需要介质,光可以在真空中传播,也可以在透明介质中传播。光在同种均匀介质中沿直线传播,介质不同或介质不均匀,光不会沿直线传播,所以ABC错误,D正确。所以选D。
2. 光在真空中的传播速度是_______km/s,太阳距地球1.5×1011m,太阳发出的光要经过_______s才能到达地球。
光在真空中的传播速度是3×108m/s =3×105km/s太阳发出的光到达地球用的时间
3. 下列说法中,正确的是( ) A. 星星一定是光源 B. 光在真空中的传播速度为340 m/s C. 影子的形成是由于光的直线传播 D. 光在不同介质中传播速度是一样的
行星不会发光,而是反射太阳光;声音在空气中的传播速度大约是340 m/s;影子的形成是由于光的直线传播;光在不同介质中的传播速度一般不同。 选项ABD错误,C正确。
①将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像,这种现象叫___________ 。产生此现象的原因是________________________。②若易拉罐底部小孔形状是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是 ( )A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
4. 制作简易针孔照相机:在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。
5. 一工棚的油毡屋顶上有一个小孔,太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑,这个光斑是 ( )A.小孔的实像 B.太阳的虚像 C.太阳的实像 D.太阳的影子
地面上形成的圆形光斑,是太阳经过小孔所成的实像,不是太阳的影子。所以选项C正确。
6. 车棚顶部有一个三角形的小孔,在车棚底部形成一个光斑,这个光斑是( ) A.三角形的,是太阳的影子 B.圆形的,是太阳的实像 C.三角形的,是太阳的实像 D.圆形的,是太阳的影子
当太阳光沿直线传播经过小孔时会形成太阳的像(圆形的),也就是见到的地面上的光斑。小孔成的像是倒立的实像,与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
7. 如图所示,关于甲乙两图,下列描述正确的是( )A.甲乙两图都表示日食的形成原因B.甲乙两图都表示月食的形成原因C.甲图表示日食的成因,乙图表示月食的成因D.甲图表示月食的成因,乙图表示日食的成因
当月球转到地球和太阳之间,月球挡住了太阳照向地球的光,我们就看不到太阳,这就是日食;当地球、太阳、月亮在同一直线上,地球在月球和太阳的中间,太阳光无法射到月亮上面.所以在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影,这就是月食。 选项C正确。
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