人教版八年级上册第1节 光的直线传播优秀课件ppt
展开雨过天晴,一条彩虹挂在天空,它的美丽和神奇引起了人们无限的遐想。是谁在天空架起来这样色彩缤纷的桥梁?在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光;在希腊神话中,彩虹是沟通天上与人间的使者。
①能识别光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
②了解光的直线传播,能列举光的直线传播在生活中的应用。
③知道光在真空中的传播速度。
④通过观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
要研究光现象,首先要看看哪些物体能够发光,是谁给我们带来了光明。
闪烁的星光点缀着漆黑的夜晚
太阳以及我们看到的绝大多数星星都是恒星,恒星都能发光。
你想过没有,光从哪里来的?又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光源:能够发光的物体叫做光源。
光源分为自然光源和人造光源。
属于光源的有: 彩灯、点燃的火柴。
月球、钻石和夜行安全衣不发光,是反射光,所以不是光源。
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。
视频演示——《光在空气中的传播 》
结论:光在水中沿______传播。
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
光在同种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。
光线不是客观存在的,它是人们建立的一种 _________。
想一想:怎么直观、形象表示光的传播情况?
通常用一条带_______的______表示光的__________和_______。这样的直线叫做光线。
【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)
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。
迄今为止自然界中最大的影子是黑夜。日食和月食也和影子有关。
你知道迄今为止自然界中最大的影子吗?
由于光沿直线传播,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。
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。
由于光在同种均匀介质中沿直线传播,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能看见自己前面的一个人,队就排直了。
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。
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。
我国的学者—墨翟(墨子)和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光沿直线进行的性质。
视频演示——《小孔成像》
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。
【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,蜡烛成像如图所示。
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
③用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半,小孔会变小,仍会形成完整的清晰的像,但因为透过的光线变少,像的亮度会变暗。④A.小孔成的像为倒立的实像,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3千米的时间。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
【结论】 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
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
④光速的应用——激光测距
激光测距仪原理:是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
同学们听过“牛郎织女”的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了我们祖先反抗封建礼教,追求幸福生活的美好愿望。但是,神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗?这两颗星都是银河系中的恒星,它们之间的距离如果用千米表示,
那可真是个“天文数字”,大得不得了。即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度—光速飞行,从牛郎星飞到织女星也要16年!要想每年相会一次,那是不可能的。 宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位——光年,它等于光在真空中1年内传播的距离。这样说来,牛郎星和织女星的距离就是16光年。
离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”(只能在南半球看到),它距离我们4.3光年。也就是说,我们现在观测到的比邻星的光,是4.3年前发出的,经过了4年多才到达我们的眼睛。想一想,那时候你正在上几年级?很有趣吧! 银河系是超过1 000亿颗恒星组成的星系。在银河系外,离我们最近的星系是大、小麦哲伦云(很遗憾,也只能在南半球看到),距离我们16万~19万光年。想想我们今天看到的麦哲伦云的光,是它们什么时候发出的?那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段? 秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑,看起来像个纺锤,那就是仙女座大星云。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系,与我们的距离是225万光年。 光——宇宙的使者,它不仅告诉我们宇宙的现在,而且还在告诉我们遥远的过去。
1光年=365×____×______s × 3×108m/s =____________km
①光年是什么物理量的单位?
光年是长度单位,1光年表示____________________。
9.4608×1012
②牛郎星和织女星的距离是多少千米?
牛郎星和织女星的距离是16光年 16光年= 16×9.4608×1012 km=1.51488 ×1014 km
【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,所以总是先看到他的动作,后听到锣鼓的声音。选项B正确。
光源:能够发光的物体叫做光源
传播:光在同种均匀介质中沿直线传播
光速:光在真空中的速度是3×108 m/s=3×105 km/s
应用:影子、日、月食、小孔成像、激光准直等 都是光沿直线传播规律的具体应用.
1. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。
如图所示。因为蛙坐在井底且光沿直线传播受到井壁的阻碍,所以蛙能看到的范围,只能看见两线所夹范围内的物体。
2. 做一做手影游戏,用光的直线传播知识解释影子是怎样形成的。
因为光是沿直线传播的,且光不能穿过不明物体,所以光射到不明物体上后,在这个物体的后方就会有一个光照射不到的区域,这就是影子。
3.举出一些例子,说明光的直线传播在生活中的应用。
射击时目标、准星、眼睛要在一条线上,影子的形成、日食、月食、小孔成像等;排队时,如果后一个同学只能看到自己前面同学的后脑勺,说明队伍就排直了。木工师傅检查自己刨的家具表面是否平直。战士打靶时用到的三点一线。
4. 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?
1. 有下列物体:①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中: (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 。
(1)太阳、萤火虫、灯笼鱼,它们都能发光,一定是光源; (2)月亮、钻石、电视屏幕,它们不发光,一定不是光源; (3)有的星星发光;电灯、无影灯通电时发光,所以它们可能是光源。
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3×105km/s太阳发出的光到达地球用的时间
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
3. 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)。
4. 关于光的传播,下列说法中正确的是( ) A.光的传播需要介质 B.光只在真空中沿直线传播 C.光在均匀的水中沿直线传播 D.阳光传到地球表面的路径是直的
解答本题的关键是把握光沿直线传播的条件: 光在真空或同种均匀介质中沿直线传播。要认真分析介质是不是“同种均匀”的。所以选C正确。
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. 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,而是反射的太阳光;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。
7. 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。
8. 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,地球到了月球和太阳的中间,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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