4.1光的直線傳播人教版八年級上冊第四章光現(xiàn)象1.了解光源，知道光源的分類。2.理解光沿直線傳播及其應(yīng)用。(重難點)3.了解光在真空和空氣中的傳播速度。我們每天都會通過聲和光接收大量信息。之前我們學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象，了解了聲的傳播。關(guān)于光現(xiàn)象，你知道哪些物體能發(fā)光嗎？光的傳播又有什么特點呢？要研究光現(xiàn)象，首先要看哪些物體能夠發(fā)光，是誰給我們帶來了光明。所有能夠發(fā)光的物體都是光源。有的動物也可以發(fā)光。夏天的夜晚，常有淡淡的綠光在草叢中閃爍，那是螢火蟲在發(fā)光。在大海深處，水母、燈籠魚、斧頭魚等發(fā)出的光，使幽深的海洋世界顯得更加神秘。螢火蟲水母燈籠魚斧頭魚現(xiàn)代社會中有很多人造光源，如圖4.1-1丙中的發(fā)光二極管（LED）燈。你周圍有哪些人造光源？一、光源在晴朗的日子里，白天，燦爛的陽光普照大地；太陽以及我們看到的絕大多數(shù)星星是恒星，宇宙中的恒星都能發(fā)光。燦爛的陽光閃爍的星光夜晚，閃爍的星光點綴漆黑的夜空。1、光源的概念2、光源的分類光源自然光源人造光源太陽、恒星、螢火蟲、水母、燈籠魚、斧頭魚、閃電等。發(fā)光二極管（LED）燈、蠟燭、火焰、發(fā)光的手電筒等。思考：月亮是光源嗎？月亮本身不能發(fā)光，由于反射太陽光而顯得明亮，這類物體不是光源。一、光源

在有薄霧的天氣，可以看到透過樹叢的光束是直的；從汽車前燈射出的光束是直的；電影放映機射向銀幕的光束也是直的。樹叢的光束汽車前燈射出的光束放映機射向銀幕的光束二、光的直線傳播1.探究光沿直線傳播光在空氣中傳播用激光手電筒把光射入充滿煙霧的較暗的空間，就能夠觀察到光在空氣中的傳播現(xiàn)象，可以用噴水壺噴水霧的方法。這些現(xiàn)象說明，光在空氣中是沿直線傳播的。光在空氣中沿直線傳播，那么它在液體、固體中是不是也沿直線傳播呢？二、光的直線傳播光在水中傳播向盛水的玻璃水槽內(nèi)滴幾滴牛奶，攪拌均勻后，用激光筆將一束光射到水中，觀察光在水中的傳播徑跡?，F(xiàn)象：光在水中沿直線傳播。二、光的直線傳播光在玻璃中傳播用激光筆將一束光射到玻璃磚中，觀察光在玻璃中的傳播徑跡?，F(xiàn)象：光在玻璃中沿直線傳播。二、光的直線傳播

實驗表明，光在水、玻璃中也是沿直線傳播的?？諝?、水和玻璃等透明物質(zhì)可以作為光傳播的介質(zhì)。結(jié)論特別提醒

如果介質(zhì)不均勻，那么光的傳播會發(fā)生偏折，因此光要沿直線傳播"同種""均勻"缺一不可。不同種介質(zhì)不均勻介質(zhì)二、光的直線傳播光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光線2、光線為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示一束光傳播的徑跡和方向。這樣的直線叫作光線（lightray）一束平行光點光源發(fā)出的光線理想模型法光線是理想模型，并不實際存在，但光是實際存在的。光源物體的影子不透明物體（1）影子的形成、由于光沿直線傳播，在不透明的物體后面光照射不到的區(qū)域形成影。3、光的直線傳播的應(yīng)用知道人影是怎么形成的嗎？光的直線傳播二、光的直線傳播皮影戲日晷現(xiàn)象（2）激光準(zhǔn)直由于光沿直線傳播，在開拙隧道時，工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機，使掘進(jìn)機沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差。3、光的直線傳播的應(yīng)用（3）排隊看齊、射擊瞄準(zhǔn)缺口準(zhǔn)星排隊看齊射擊瞄準(zhǔn)3、光的直線傳播的應(yīng)用瞄準(zhǔn)時：缺口、準(zhǔn)星、靶心三點要在一條直線上。只要我們每個人都只能看見自己前面的一個人，隊就排直了。太陽月球地球（4）日食和月食請你描述出日食和月食的成因3、光的直線傳播的應(yīng)用太陽地球月球日食月食想想做做如圖，在一個空罐的底部中央打一個小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，并用橡皮筋固定。將小孔對著燭焰，觀察燭焰在薄膜上所成的像；改變燭焰到小孔的距離，觀察燭焰成像的情況；描述小孔成像的特點。從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過小孔后是怎樣傳播的？試著在圖中畫一畫，也許能幫助你解釋為什么能成這樣的像。小孔成像特點：1.成倒立的實像；2.像的大小與孔到物體的距離、孔到光屏的距離有關(guān)；3.像的形狀與物體的形狀有關(guān)，與孔的形狀無關(guān)。小孔成像原理：光的直線傳播。

激光準(zhǔn)直、射擊瞄準(zhǔn)、排隊、小孔成像、人影、皮影戲、日晷、日食、月食等，都是光的直線傳播的實例。二、光的直線傳播小結(jié)打雷和閃電同時同地發(fā)生，為什么我們總是先看見閃電后聽到雷聲？問題：打雷和閃電在遠(yuǎn)處同時同地發(fā)生，但是我們總是先看見閃電，后聽到雷聲。這表明，光比聲音傳播得快。三、光的傳播速度與聲音不同，光不僅可以在空氣、水、玻璃等透明等物質(zhì)中傳播，而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度在物理學(xué)中光速用字母c表示。

光在真空中1s能傳播299792458m，也就是說，真空中的光速c=2.99792458×108m/s在通常情況下，真空中的光速可以近似取c=3×108m/s=3×105km/s光在其他介質(zhì)中的傳播速度光在空氣中的速度非常

c;光在水中的速度約為

c;在玻璃中的速度約為

c。接近v玻璃＜v水＜v空氣＜v真空v固＜v液＜v氣＜v真空三、光的傳播速度1、光速光聲光的傳播不需要介質(zhì)空氣中光速近似3×108m/s光可以在真空中傳播v固＜v液＜v氣＜v真空聲的傳播需要介質(zhì)15℃空氣中聲速約340m/s聲不可以在真空中傳播v氣＜v液＜v固2.光和聲音的傳播對比四、科學(xué)世界我們看到了古老的光同學(xué)們聽過牛郎織女的神話故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭，他們化作天上的兩顆星，只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會一次。這個故事表達(dá)了人們反抗封建禮教、追求幸福生活的美好愿望。但是，神話終歸是神話。你知道天上的牛郎星和織女星相距多遠(yuǎn)嗎？這兩顆星都是銀河系中的恒星，它們之間的距離如果用千米表示，那可真是個“天文數(shù)字”，大得不得了。即便牛郎能以光速飛行，從牛郎星飛到織女星也要16年！要想每年相會一次，那是不可能的。宇宙中恒星間的距離都非常大。為了表達(dá)方便，天文學(xué)家使用了一個非常大的距離單位——光年，它等于光在真空中傳播1年所經(jīng)過的距離。這樣說來，牛郎星和織女星的距離就是16光年。離太陽系最近的恒星是半人馬座的比鄰星，它距離我們4.2光年。也就是說，我們現(xiàn)在觀測到的比鄰星的光，是它在4.2年前發(fā)出的，經(jīng)過了4年多才到達(dá)我們的眼睛。銀河系是由超過1000億顆恒星組成的星系。在銀河系之外，離我們最近的星系是大麥哲倫云，它距離我們約16萬光年。想一想：今天人們看到的大麥哲倫云的光，是它什么時候發(fā)出的？那時候人類在進(jìn)化過程中正處于哪個階段？秋天的夜晚可以在東北方向的天空找到一個亮斑，看起來像個紡錘，那就是仙女星系。它是北半球可用肉眼看到的銀河外星系，與我們的距離約是250萬光年。光——宇宙的使者，不僅告訴我們宇宙的現(xiàn)在，還在告訴我們遙遠(yuǎn)的過去。請回答以下問題：1.“光年”是什么物理量的單位？2.牛郎星和織女星的距離是多少千米？仙女星系四、科學(xué)世界五、課堂總結(jié)1.做一做手影游戲，用光的直線傳播知識解釋影子是怎樣形成的。因為光沿直線傳播，遇到不透明的手時被阻擋，無法到達(dá)手后方，形成暗區(qū)即影子。六、練習(xí)與應(yīng)用解析：2.“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉。請根據(jù)光的直線傳播知識畫圖說明為什么“坐井觀天，所見甚小”。如圖所示。因為蛙坐在井底且光沿直線傳播受到井壁的阻礙，所以蛙能看到的范圍，只能看見兩線所夾范圍內(nèi)的物體。六、練習(xí)與應(yīng)用解析：3.舉出一些例子，說明光的直線傳播在生活中的應(yīng)用。

激光準(zhǔn)直、射擊瞄準(zhǔn)、排隊、小孔成像、人影、皮影戲、日晷、日食、月食等，都是光的直線傳播的實例。排隊：在日常生活中，當(dāng)我們排隊時，通常會通過觀察前面同學(xué)的后腦勺來確保隊伍整齊。這是因為光沿直線傳播，我們可以直接看到前面同學(xué)的后腦勺，從而判斷隊伍是否對齊。激光準(zhǔn)直：在建筑、工程等領(lǐng)域，激光準(zhǔn)直儀利用激光束沿直線傳播的特性，確保建筑物或設(shè)備的直線度。這種方法不僅精確度高，而且操作簡便。解析：六、練習(xí)與應(yīng)用4.太陽發(fā)出的光，要經(jīng)過大約8min才能到達(dá)地球。請你估算太陽到地球的距離。如果一輛賽車以500km/h的速度不停地跑，它要經(jīng)過多長時間才能跑完這段路程?太陽到地球的距離：

約33年賽車跑完全程所用的時間:s=vt＝3×108m/??×480s＝1.44×1011m＝1.44×108km

解析：六、練習(xí)與應(yīng)用5．請你比較光在玻璃、水、空氣中傳播速度的大小，并由此猜想光在固體、液體、氣體中傳播速度的大小關(guān)系。通過查閱資料，檢驗?zāi)愕牟孪搿嶋H上，物理學(xué)界已經(jīng)通過大量的實驗和理論研究證實了這一猜想。光在固體中的傳播速度通常是最慢的，因為固體介質(zhì)中的原子和分子排列緊密，對光的散射和吸收作用強；在液體中，由于分子