第二章光現(xiàn)象第二節(jié)光的直線傳播（第一課時）?物理觀念??理解光沿直線傳播的條件及其在生活中的應(yīng)用。掌握光速的概念，知道光在真空中的傳播速度為c=3×108m/s。?科學(xué)思維??通過實驗探究光的傳播路徑，培養(yǎng)模型建構(gòu)能力（如光線模型）。我們能看到周圍的物體，是因為有來自物體的光進入了我們的眼睛。經(jīng)驗告訴我們，光可以在空氣、水和玻璃中傳播。那么，光的傳播路徑是怎樣的？光在均勻介質(zhì)中的傳播1.如圖所示，試一試，你能將桿的影子踩在腳下嗎？2.如圖所示，做幾個有趣的影子游戲。想一想，手影為什么會隨手形的變化而改變？23如圖所示是一束激光在充滿煙霧的空氣中傳播的路徑。在容器中注入水，再看一看：光在水中傳播的路徑還是筆直的嗎？為了清楚地看到光在空氣和水中傳播的路徑，可以在空氣中噴些煙霧或在水中滴幾滴牛奶。4用激光筆照射煙霧箱，觀察光在空氣中的傳播路徑，發(fā)現(xiàn)光沿直線傳播。在煙霧箱中，激光筆發(fā)出的光清晰可見，光線在空氣中筆直地前進?？諝庵械墓鈧鞑?將激光筆照射裝有少量牛奶的水槽，觀察光在水中的傳播路徑，光也沿直線傳播。牛奶中的微粒使光的路徑變得明顯，光線在水中依然保持直線傳播。水中的光傳播2光在空氣和水中都沿直線傳播，這兩個實驗都證明了光的直線傳播特性。這些實驗現(xiàn)象直觀地展示了光在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律。實驗現(xiàn)象總結(jié)3光的傳播實驗·實驗梳理5光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，這是光直線傳播的基本條件。在均勻的空氣中，光可以直線傳播，不會發(fā)生偏折。同種均勻介質(zhì)1當(dāng)介質(zhì)不均勻時，光的傳播路徑會發(fā)生彎曲，如大氣層不均勻?qū)е鹿饩€折射。早晨看到的太陽實際位置比看到的更低，這是大氣折射的結(jié)果。介質(zhì)不均勻時的偏折2光在不同介質(zhì)之間傳播時，會發(fā)生折射，這是光直線傳播條件改變的表現(xiàn)。光從空氣進入水中時，光線會發(fā)生偏折，這是光在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律。光的折射現(xiàn)象（了解）3光的直線傳播條件6在自然界和日常生活中，也能觀察到光的傳播路徑。清晨，太陽光穿過樹木間的空隙射入林中，猶如一縷縷筆直的金線，如圖（a）所示；夜晚，各種各樣的燈光化作一道道色彩斑斕的光柱，如圖（b）所示。光線的表示方法7用帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫做光線。光線的箭頭方向表示光的傳播方向，方便我們研究光的傳播規(guī)律。帶箭頭的直線光線是光的傳播情況的模型，它幫助我們形象地理解光的傳播。光線模型在光學(xué)研究中非常重要，它簡化了光的傳播過程。光線的意義光線模型廣泛應(yīng)用于光學(xué)研究和教學(xué)，幫助我們更好地理解光的傳播規(guī)律。在研究光的反射、折射等現(xiàn)象時，光線模型是必不可少的工具。光線的應(yīng)用光線的模型（理想模型法）8打開電燈，燈光立即照亮整個房間，難道光的傳播不需要時間？研究表明，光的傳播需要時間，只是它傳播得非?？?。光在真空中傳播的速度約為3×108m/s。光的速度9影子的形成原因由于光沿直線傳播，當(dāng)光遇到不透明的物體時，在物體后面不能到達的區(qū)域便形成了影子。影子是光直線傳播的直接證據(jù)，它出現(xiàn)在物體的背面。影子的形狀和物體的形狀相似，這是光直線傳播的結(jié)果。物體的形狀決定了影子的形狀，影子是物體在光照射下的投影。生活中有很多影子現(xiàn)象，如人在路燈下形成影子、樹木在陽光下形成影子。影子現(xiàn)象在生活中隨處可見，它是我們對光直線傳播的直觀感受。光遇不透明物體影子的形狀特點生活中的影子現(xiàn)象10光學(xué)作圖·影子的畫法>影子判分標(biāo)準(zhǔn)（答對得2分）扣分點1.光線沒有畫箭頭2.光線沒有經(jīng)過樹木最側(cè)部3.影子沒有用大括號括出光線的表示方法光的直線傳播條件11板書設(shè)計光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，這是光直線傳播的基本條件。了解光的直線傳播條件有助于我們解釋光的傳播現(xiàn)象。光線的表示方法：用帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，箭頭方向表示光的傳播方向。光線模型是研究光的傳播的重要工具，它簡化了光的傳播過程。121復(fù)習(xí)溫故梳理本節(jié)內(nèi)容，完善課堂筆記。（課本/筆記本）參考梳理節(jié)：1.光的傳播實驗2.光直線傳播的條件3.光學(xué)作圖：影子2作業(yè)鞏固課后完成《同步練習(xí)》P17-18（限時20min）內(nèi)容梳理：T1、2基礎(chǔ)鞏固：T5、7、8、11素養(yǎng)提升：T133課前預(yù)習(xí)對照課本P43-45頁的相關(guān)內(nèi)容預(yù)習(xí)新課。參考預(yù)習(xí)內(nèi)容：1.小孔成像的原理與應(yīng)用2.日食月食的成因3.完成：P45“實踐與練習(xí)”作業(yè)設(shè)計第二章光現(xiàn)象第二節(jié)光的直線傳播（第二課時）?物理觀念??通過實例（如影子、日食月食、小孔成像）建立光的直線傳播與現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)。?科學(xué)思維??運用光的直線傳播原理解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題（如激光準(zhǔn)直、射擊瞄準(zhǔn)）?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任??了解我國古代光學(xué)成就（如《墨經(jīng)》中的小孔成像記載），增強文化自信。14激光的特性激光具有方向性好、亮度高等特點，沿直線傳播的特性被充分利用。激光的高方向性和高亮度使其成為工程領(lǐng)域的重要工具。工程應(yīng)用在建筑、開鑿隧道等工程中，人們利用激光準(zhǔn)直，保證工作的直線性，提高工程質(zhì)量。激光準(zhǔn)直儀在建筑施工中廣泛應(yīng)用，它幫助工人確保結(jié)構(gòu)的直線性和精度。激光準(zhǔn)直的優(yōu)勢激光準(zhǔn)直提高了工程效率和質(zhì)量，減少了誤差，是現(xiàn)代工程不可或缺的技術(shù)。激光準(zhǔn)直技術(shù)的發(fā)展推動了工程建設(shè)的現(xiàn)代化和精細(xì)化。光的直線傳播的應(yīng)用：激光準(zhǔn)直生活·物理·社會15《墨經(jīng)》是《墨子》一書的重要部分，也是中國古代重要的哲學(xué)、邏輯學(xué)和科學(xué)著作，其中記載了小孔成像現(xiàn)象及其解釋：“景（影）到（倒），在午有端，與景長，說在端。”“景：光之人，煦（照）若射。下者之人也高，高者之人也下……”這里的“景（影）”指所成的像，“午”指遮光屏，“端”指小孔。意思是，像之所以倒轉(zhuǎn)，是由于遮光屏上有一個小孔，光如箭那樣筆直地射入，通過小孔后上下位置顛倒。我國北宋科學(xué)家沈括所著的《夢溪筆談》中，也有關(guān)于小孔成像的記載。書中形象地描述了飛鳶通過窗戶縫隙形成的影，其上下顛倒、左右相反。宋元時期的趙友欽還通過實驗得到了小孔成像的大小、明暗與物距和孔的大小之間的關(guān)系，從而證明了光沿直線傳播的特性。這些實驗比西方類似的實驗要早得多。古人對小孔成像的研究16光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像點光源>>例：有一點光源，請作出光源通過小孔被照亮的區(qū)域。被照亮的區(qū)域變式：現(xiàn)將點光源換成一點燃的蠟燭，請作出其通過小孔在光屏上所成像。>蠟燭>成像17>蠟燭>成像光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像課堂研學(xué)根據(jù)左圖，嘗試總結(jié)（一）像的性質(zhì)1.小孔成像是___________（正立/倒立）的像.2.小孔成像是___________（實像/虛像）.（二）實像與虛像1.實像是____________________________________的像.2.虛像是____________________________________的像.（三）深入思考從左圖看，小孔成像所成的是放大的像.小孔成像一定是放大的像嗎？倒立實像可以被光屏承接不可以被光屏承接18光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像>蠟燭>成像演示小孔成像動態(tài)演示改變物距改變像距使小孔靠近物體使小孔靠近光屏概念了解19光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像>蠟燭>成像物距sv像距·概念了解返回20光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像蠟燭成像(1)增大物距像距不變，改變物距。物距越大像越小。返回21光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像蠟燭成像(2)增大像距物距不變，改變像距。像距越大像越大。返回22光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像蠟燭成像(3)小孔向物體靠近小孔向物體靠近，像變大返回23光的直線傳播的應(yīng)用：小孔成像蠟燭成像(4)小孔向光屏靠近小孔向光屏靠近，像變小返回24梳理與總結(jié)成像原理成像特點歷史淵源小孔成像的原理是光沿直線傳播，光線通過小孔后在光屏上形成倒立的實像。小孔成像現(xiàn)象是光直線傳播的典型應(yīng)用，它展示了光的傳播規(guī)律。小孔成像成倒立的實像，像的大小與物體和小孔的距離、光屏和小孔的距離有關(guān)。像的大小可以通過調(diào)整物體和小孔的距離以及光屏和小孔的距離來改變。我國古代學(xué)者墨子最早記錄了小孔成像現(xiàn)象，這是光學(xué)研究的重要歷史貢獻。墨子的記錄為后世光學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)，小孔成像現(xiàn)象在光學(xué)史上具有重要意義。25日食和月食在我國古代殷商時期的甲骨文中，就有關(guān)于日食和月食現(xiàn)象的記載。那時的人們還不能解釋這種現(xiàn)象，以為是災(zāi)難降臨的預(yù)兆。實際上，日食和月食都是與光沿直線傳播有關(guān)的天文現(xiàn)象。如圖所示，月球運行到地球和太陽之間時，太陽光被月球擋住，在地球上形成陰影區(qū)，處在陰影區(qū)的人看不到太陽或只能看到太陽的一部分，這種現(xiàn)象叫作日食。太陽光全部被月球擋住時形成日全食，部分被擋住時形成日偏食。26如圖所示，地球繞著太陽運轉(zhuǎn)，在背對太陽一側(cè)形成長長的陰影區(qū)—地影，一旦月球進入這個陰影區(qū)，就會發(fā)生月食。太陽光全部被地球擋住時形成月全食，部分被擋住時形成月偏食。日食和月食生活·物理·社會27夏、商、周三代是我國古代文明由勃興到繁盛的重要時期，在中華民族5000多年的文明史中占有極為重要的地位。但由于我國古代歷史文獻中缺乏關(guān)于這三個王朝具體年代的記載，使得其近2000年的歷史中，大約有1200年的歷史年代模糊不清。怎樣確定夏、商、周的具體年代？科學(xué)家聯(lián)想到了日食和月食。1996年，我國首次實施人文社會科學(xué)與自然科學(xué)相結(jié)合，多學(xué)科交叉聯(lián)合攻關(guān)的大型科學(xué)研究項目——“夏商周斷代工程”?？茖W(xué)家根據(jù)古籍中“天再旦”“天再昏”等天象的記載，利用物理學(xué)得出的天體運行規(guī)律，推算出歷史上日食、月食發(fā)生的年代，再結(jié)合文獻、考古等方面的研究成果，為夏、商、周三個王朝確切年代的確定提供了重要依據(jù)。日食、月食與“夏商周斷代工程”281復(fù)習(xí)溫故梳理本節(jié)內(nèi)