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2019-2020年八年級(jí)物理上冊(cè) 光的直線傳播 光的反射教案 教科版 (一)光的直線傳播 1．光源：能夠本身發(fā)光的物體叫做光源，光源又分為自然光源和人造光源。最重要的自然光源是太陽(yáng)，還有其他的自然光源如閃電、螢火蟲發(fā)出的光、“磷火”。人造光源是人類在生活生產(chǎn)過程中制造出來(lái)的光源，如火把、蠟燭、電燈等。 注意 人眼是不發(fā)光的，而是物體發(fā)出的光或反射的光射入人的眼中，人才能看到發(fā)光的物體或不發(fā)光的物體。 2．光的直線傳播條件：在同一種介質(zhì)中，該介質(zhì)均勻透明。如果介質(zhì)不均勻，光在同一種介質(zhì)中光的傳播方向也會(huì)發(fā)生彎曲；在兩種介質(zhì)分界面處光的傳播會(huì)發(fā)生偏折。 3．光線：是人們用來(lái)表示光的傳播路線和方向的直線，它是人們研究光現(xiàn)象的一種方法。光線是實(shí)際光的理想化模型，所以是不存在的。 4.影：光在傳播過程中遇到不透光的物體時(shí)，在物體后面光不能直接照射到的區(qū)域所形成的跟物體相似的黑暗部分稱為影。日常生活中的日食，月食和小孔成像等都可以用光的直線傳播規(guī)律來(lái)解釋。最早驗(yàn)證光沿直線傳播的是我國(guó)墨家學(xué)派的代表人物墨翟和他的學(xué)生做的小孔成像實(shí)驗(yàn)。生活和生產(chǎn)中的準(zhǔn)直現(xiàn)象、激光測(cè)距、射擊瞄準(zhǔn)等都是光的直線傳播的應(yīng)用。 5．光速：光在真空中的速度最大，用符號(hào)“c”表示，c=3108 m/s。光在其他介質(zhì)中傳播速度都比在真空中小。光在空氣中傳播速度十分接近光在真空中的傳播速度，也可以認(rèn)為是3108 m/s，光在水中的傳播速度是3c/4，在玻璃中的傳播速度2c/3．光速比聲速大得多。 6．光年是長(zhǎng)度的單位，是光在一年時(shí)間內(nèi)所傳播的路程，不是時(shí)間單位。 (二)光的反射 光射到兩種介質(zhì)的交界面時(shí)，在界面處被反射回原介質(zhì)中的現(xiàn)象稱為光的反射現(xiàn)象，所有的物體表面都反射光，人們能夠看到不發(fā)光的物體，就是因?yàn)楸凰鼈兎瓷涞墓馍淙肓搜劬Α? 1．光的反射規(guī)律 反射光線與入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)；反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。人射光線與法線的夾角叫入射角；反射光線與法線的夾角叫反射角，反射時(shí)光路是可逆的。 易錯(cuò)點(diǎn) 反射光線與法線的夾角和反射光線與鏡面的夾角。 前者為反射角，后者的度數(shù)等于90。減去反射角的度數(shù)。當(dāng)光垂直射向鏡面時(shí)，入射角等于0。，反射角也等于0，光的傳播方向改變180。 2．鏡面反射和漫反射 物體對(duì)光的反射分鏡面反射和漫反射兩類。漫反射使我們從不同方向都能看到物體。 比較 現(xiàn)象 共同點(diǎn) 不同點(diǎn) 結(jié)果 鏡面反射 都遵守光的 反射面光滑 平行光反射后仍 然平行 漫反射 反射定律 反射面 凸凹不平 平行光反射后向 著不同方向 注意 不論是鏡面反射還是漫反射都遵循光的反射規(guī)律，不能錯(cuò)誤認(rèn)為只有鏡面反射遵守反射規(guī)律，漫反射也遵守反射規(guī)律。 3．平面鏡成像特點(diǎn)：(1)平面鏡所成的像是虛像，實(shí)物在鏡前，虛像在鏡后。(2)像與物等大且正立，虛像和實(shí)物所在的位置的連線與鏡面垂直，到鏡面的距離是相等的。 易錯(cuò)點(diǎn) 人走進(jìn)平面鏡時(shí)，人的像變大。正確的應(yīng)是人走進(jìn)平面鏡時(shí)，人與平面鏡的距離變小，像與平面鏡的距離也變小，像的大小不變。 比較 實(shí)像與虛像。 實(shí)像指從物體發(fā)出的光線，經(jīng)過光具后實(shí)際的光線相交所成的像。實(shí)像可以在光屏上呈現(xiàn)出來(lái)，能用底片感光。 虛像是從物體發(fā)出的光線經(jīng)過光具后，實(shí)際光線沒有會(huì)聚而是發(fā)散的光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)會(huì)聚而成的像。虛像不能在光屏上呈現(xiàn)出來(lái)。無(wú)論實(shí)像還是虛像，人眼都能夠觀察到。 4．平面鏡的成像原理 如圖l—2—1所示，鏡前燭焰上的點(diǎn)S1．發(fā)出的光線，經(jīng)平面鏡反射后到達(dá)人眼睛，但眼睛是根據(jù)光是沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定物體位置的，所以覺得光線好像是從平面鏡后S2點(diǎn)發(fā)出的，實(shí)際上鏡后并沒有點(diǎn)燃的蠟燭，像點(diǎn)S2是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)組成的虛像點(diǎn)，所以物體在平面鏡中成的像是虛像。 圖1—2—1 辨析 立竿見影、水中倒影和電影院放映的電影中的“影”與物理知識(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 立竿見影——光的直線傳播 水中倒影——平面鏡成像 電影院放映的電影——凸透鏡成像 5．平面鏡的應(yīng)用 (1)利用平面鏡成像，如梳妝鏡、練功房中的鏡子，在墻上掛上大平面鏡，可以擴(kuò)大視覺空間。 (2)用平面鏡改變光的傳播方向起到控制光路的作用，如制作潛望鏡。 平面鏡試題考查內(nèi)容主要有五個(gè)特點(diǎn)：(1)綜合幾何知識(shí)考查平面鏡改變光路的作用；(2)考查研究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)方法；(3)：考查平面鏡成像的特點(diǎn)；(4)考查運(yùn)用平面鏡成像的特點(diǎn)解釋有關(guān)現(xiàn)象和應(yīng)用；(5)考查通過建模將實(shí)驗(yàn)問題抽象成平面鏡原理來(lái)解決。其立意方向由考查知識(shí)轉(zhuǎn)向考查能力。其題型主要是作圖題。 圖1—2—2是成因的示意圖(選填“日食”或“月食”)。 地球 圖1—2—2 例2 (xx年梅州)一只小鳥在平靜的湖面上飛過，當(dāng)小鳥距水面3 m時(shí)，小鳥在湖面的“倒影”是(選填“實(shí)”或“虛”)像，它是由于光的 形成的，該“倒影”距小鳥 m。拓展遷移 圖l—2—3是一張?jiān)诤吪臄z的照片。因?yàn)楹届o，岸上景物與湖中倒影在照片上十分相似。下列幾種方法中哪一種不能用來(lái)正確區(qū)分真實(shí)景物與它在湖中的倒影? ( ) A． 倒影比真實(shí)景物略暗一些。 B． 倒影比真實(shí)景物的清晰度略差一些。 C． 倒影中物體排列的左右位置與拍照時(shí)的真實(shí)位置正好相反。 D．倒影中物體的高度比真實(shí)物體略大一些。 例3 (xx年宜昌)小明同學(xué)想將一束與水平面成30角的太陽(yáng)光豎直射入深井內(nèi)，如圖l—2—4所示請(qǐng)你在題圖中畫出反射光線并標(biāo)出反射角度數(shù)。 圖1—2—4 例4 (xx年南寧)探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，在平薄玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，在玻璃板后放上另一支相同的蠟燭B，如圖l—2—5所示，移動(dòng)后面的蠟燭B，直到看上去它跟前面的蠟燭A的像完全重合。這樣做的主要目的是 ( ) A．驗(yàn)證像與物體到鏡面的距離相等 B．驗(yàn)證像與物體的大小相同 c．驗(yàn)證平面鏡所成的像是虛像 D．驗(yàn)證平面鏡成像滿足光的反射規(guī)律 變式題 研究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)情況如圖l—2—5所示， 圖l—2—5 燭焰在平面鏡中所成的像是 像(選填“實(shí)”或“虛”)，放在圖中曰處“燭焰”上的手指被燒痛(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)。操作中某同學(xué)在桌面上無(wú)論怎樣調(diào)整后方的蠟燭，都不能與像重合，其原因可能是 例5 (xx年陜西)小東與幾位同學(xué)做手影游戲時(shí)發(fā)現(xiàn)，手影大小經(jīng)常在改變，影子的大小與哪些因素有關(guān)?他猜想：影子的大小可能與光源到物體的距離有關(guān)，他們借助如圖l—2—6所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究影子高度與光源到物體距離的關(guān)系。 圖1—2—6 實(shí)驗(yàn)中，把手電筒由近及遠(yuǎn)先后放在距離黑板擦不同位置，保持其他因素不變，分別測(cè)量影子在墻面上的高度，記錄數(shù)據(jù)如下表： 手電筒到黑板 擦距離L／em 20 30 40 50 60 70 黑板擦影子 高度H／cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6 (1)分析數(shù)據(jù)他們發(fā)現(xiàn)：若保持其他因素不變，當(dāng)手電筒由近處逐漸遠(yuǎn)離黑板擦，影子的高度隨之減小(或變小) 。 (2)為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，他們根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了影子高度H隨手電筒到黑板擦距離L變化的圖像(如圖1—2—7所示)，由圖可知，當(dāng)手電筒到黑板擦的距離L= 35 cm時(shí)，影子的高度H大致是 15．5(15．3—15．7均正確) cm。 (3)當(dāng)手電筒距黑板擦較遠(yuǎn)時(shí)，觀察圖像的變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，影子變小得慢(選填“快”“慢”)；當(dāng)手電筒距黑板擦足夠遠(yuǎn)時(shí)，影子的大小將基本不變。 點(diǎn)評(píng) 本題從同學(xué)的學(xué)習(xí)生活實(shí)際出發(fā)設(shè)置情境，把一些信息巧妙地蘊(yùn)藏在表格數(shù)據(jù)中和圖形中，既考查了學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)和圖形信息的處理能力，又考查了分析問題和判斷的能力，同時(shí)還展示了科學(xué)探究的過程：提出問題一猜想與假設(shè)一制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)一分析與論證。