光的直线传播十篇

光的直线传播篇1

一、光沿直线传播的条件

首先我们应清楚地知道光沿直线传播是有条件的．生活中的许多现象告诉我们光是沿直线传播的．图1、图2是同学们熟悉的情景，从物理学的角度看，它们只能说明一个问题：光在空气中沿直线传播．

那光在水中、玻璃中又是如何传播的呢?这可以通过下面几个实验来探究．

实验一探究光在空气中的传播路径．器材：大雪碧瓶、檀香、火柴、玩具激光笔一支．做法：先用檀香使瓶中充满烟雾，打开激光笔，射向瓶中．现象：空气中将会出现一笔直的红色光束．结论：光在空气这种介质中沿直线传播．

实验二探究光在水中的传播路径．器材：透明的表面光滑的玻璃杯一只、水、牛奶、玩具激光笔一支．做法：在杯中加满水，滴入几滴牛奶(水仍清澈透明)，打开激光笔射向水中．现象：水中将会出现一笔直的红色光束．结论：光在水这种介质中沿直线传播．

实验三探究光在玻璃中的传播路径．器材：半圆形玻璃砖一块、玩具激光笔一支、白纸一张．做法：玻璃砖放在白纸上，打开激光笔，贴着白纸射向玻璃砖．现象：玻璃中出现一笔直的红色光束．结论：光在玻璃这种介质中沿直线传播．

实验四探究光经过梯形玻璃砖时的传播路径．器材、操作方法、现象均如图3所示。这时光的传播路径已经不是一条直线了．这说明：光在介质中的传播并不总是沿直线，即光在两种介质中的传播路径不一定是直线．

光在玻璃与空气中的传播路径

综合分析四个实验，可以认为光沿直线传播是有条件的：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的．

二、对“光线”概念的理解

因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，为了方便地描述这种传播路径与方向，我们用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向．这条直线叫做光线．必须说明的是：“光线”是虚拟的。是为了更加直观、形象地描述光的传播路径和方向而引入的．它将光的传播问题简化了，是一种理想化的物理模型．这种处理问题的方法在以后的学习中会经常用到。是一种重要的物理方法．

同学们可能会问，既然光线是虚拟的．那么我们在实际生活和实验中就应该无法观测到光线．但是在上面的四个实验里我们却看到了光在空气、水、玻璃等介质中的光束，为什么说它不是光线?这是因为空气中有水雾，水中有牛奶，而水雾和牛奶等物质对光具有散射作用，因此我们才看到光的传播路径．所以同学们必须确信：光线并不是真实存在的．

三、例题解析

例1　为了检查一块木板是否笔直．可以闭上一只眼睛．用另一只眼睛沿木板棱长的方向看过去．如图4所示．这是应用了什么原理7

解答这里利用了光沿直线传播的原理．由于光在同一均匀介质中沿直线传播，如果木板有弯曲，凸起的部分就会挡住前端的光线，便看不到木板的前端了．

例2　下列说法不正确的是( )．

A　光并不总是沿直线传播的

B　风吹草低见牛羊，是因为光的直线传播

C　晴天，常常在茂密的树阴下看到一个个圆形的小亮斑．是因为树叶的间隙都是圆形的

D　一叶障目，是因为光的直线传播

解析A选项，光在同一种均匀介质中才会沿直线传播；B选项，无风时，牛羊隐藏在草丛中，由于光的直线传播，牛羊身上反射的光被草挡住了．有风时，草低了，人眼才能看见牛羊身上的光，故看到了牛羊；C选项，根据小孔成像的原理可知，若光源距离很远，地上光斑的形状与小孔的形状无关，圆形小亮斑是太阳的像；D选项，树叶是不透明的物体，而光是沿直线传播的，故人眼不能看到远处的物体．所以选择C．

光的直线传播篇2

一、光的直线传播新知学习中实验法、转换法的运用

光沿直线传播看起来是一个非常简单的结论，可事实上如果我们仔细分析，会发现要让学生得出这个结论并不是想像的那么容易。有一点是肯定的，虽然光现象与学生的生活密切相关，但这并不意味着这样的生活经验可以直接引入物理课堂。早有研究表明，直接’的生活经验不经加工直接引入课堂，往往是低效甚至是无效的。那么，对于光的直线传播现象如何引入呢·

笔者的设计是用实验的方法，通过一个简单实验进行引入：手持一个激光器，对准墙壁打开，此时学生可以观察到墙壁上会出现一个红色的亮点，如图1。

仅有实验肯定是不够的，还必须要辅以相应的问题。面向要探究的“光是否沿直线传播”这一目的，这里设计的问题是：光是如何从光源A点处“走到”墙壁上的B点的呢·一般情况下，学生对某一问题的一种问法是难以理解的，为了为帮助部分其他学生理解这个问题，还可以换一种问法：光从A点到B点的路径是什么样的·

一般学生基于经验，可以回答出这个问题的答案，即光是沿直线传播的。由于这一问题自身的简单性，在此，教师可以设计一个辅助问题帮学生加深印象。即，假如光从A点到B点走的不是直线而是曲线，那就有可能出现哪些情况呢·对于这一问题的思考，还可以为后面影、像的解释打下基础。

在上述猜想的基础上，教师进而提出：如何证明光是沿直线传播的呢·

这是一个看起来简单实际上有一定难度的问题。光沿直线传播是确信无疑的，但如何证明呢·如果学生没有意识到其中的难处，教师可以说明：光是看得见但摸不着的，更主要的是光是如何传播的我们是看不见的。通过这样的说明点破面临的难点所在，可以为转换法的提出与运用打下基础。

当然，在教师提出这一点后，可能有学生会提出这样的见解：有雾的早晨或者晚上打开电筒，可以看到“光柱”，这可以证明光是沿直线传播的。如果学生提出这一点，则顺水推舟引出“转换法”，如果学生未提，则教师可以主动提出。

所谓转换法，就是指在物理研究中总会出现研究对象或过程不直观的情形，这时就需要通过转换的思想，将不可见或不易见的现象转换成可见易见的实验现象。在“声的产生”等实验中曾经运用过。

老师继续提出问题：如何直观地证明激光器发出来的光是沿直线传播的呢。

在学生讨论一会儿之后，教师结合刚才所举的电筒的例子，再进一步演示：用粉笔擦在激光器前轻轻拍动，通过粉笔灰的散射显示出激光的传播路径。当学生可以看到在灰尘中隐约出现的一条红色光线时，多会发出惊讶之声。光沿直线传播的证明也就深入脑海。

二、光的直线传播现象解释中实验、示意图法的运用

得到了光是沿直线传播的结论之后，另一个教学重点就是用光的直线传播的知识去解释一些现象。其中一个重点就是“影”和“像”。

1.影

影是光在传播过程中，由于障碍物的遮挡，使得光无法继续传播，从而在物体后面出现的一个轮廓与物体相似的阴影部分。为了向学生讲清这一点，教师可以辅以简单实验帮学生建立感性经验，然后通过画图的办法帮学生适当的理解，从而形成一种可供思维加工的表象。当然，示意图原本就是物理学习中无法回避的方法，初中尤其是高中物理离开了示意图是寸步难行的。

笔者设计的影的教学思路大体是这样的。

一是通过一个简单实验：用一支比较长的铅笔放在一只悬挂的灯泡的发光区域内，这时可以水平桌面上出现铅笔的影子。然后移动铅笔，使其离光源再远一点，则可以看到铅笔的影子变长。

这一实验现象的观察可以让学生形成一个视觉印象，还不足以让学生清彻理解影的形成与影子变长的原理。因此，教师必须通过画图，如图2的方法帮学生建立相应的认知过程，在头脑中建立相应的物理图景：在光源不动的情况下，铅笔向右移动，影子变长。同时强调：画图是学好物理的必要意识，画好图、画对图是学好物理的必要能力。

2.像

“小孔成像”是初中光学知识中第一次遇到的成像(实像)情况，虽然在生活中也偶有一些小孔成像的现象，但并不为学生所熟悉，当然也就很难成为支持物理学习的材料。因此，引导学生完成小孔成像的体验成了物理教师第一个就要考虑的问题。这类实验方案较多，此处选择最常见的一种简单描述：在一个易拉罐的底部用小铁钉钻一个小孔，然后将上部的盖子用剪刀剪去，并蒙上一层薄纸，这纸必须是白色的，这样在对室外的物体如树、房子等成像时，才会出现逼真的彩色效果。

小孔成像中有两个现象是引起学生兴趣的地方，一是所成的像是倒立的，但外形轮廓等与物体一样；二就是所成的像的颜色与原物体的颜色是一致的。在有了这样的感性认识的基础上，教师再选择用光路图，如图3来描述小孔成像的过程，就可以让学生对小孔成像的认识从感性走向理性。

光的直线传播篇3

论文关键词：初中物理，光的传播，丁达尔现象

 

一、光在水中的传播实验分析

苏科版初中物理教材在《光的直线传播》一节中列举了几个实验来说明：光在均匀介质中是沿直线传播的。踩影子、手影、林间的光柱、光在水中传播。在课堂上教师方便做的演示实验只有手影和光在水中传播实验。人教版初中物理教材在《光是如何传播的》一节中列举了二个实验来说明光是如何传播的：在暗室里，将一束光射到空气中，观察光在空气中的传播径迹。在暗室里，将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。两个版本的初中物理教材都提到光在水中的传播，事实上，按丁达尔现象来分析光在水中的传播实验是存在问题的丁达尔现象，也就是实验现象不明显。

当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象叫丁达尔现象。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。胶体能有丁达尔现象，而溶液几乎没有，可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液。由于溶液粒子大小一般不超过1 nm，胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间，其大小在1～100nm。小于可见光波长（400 nm～700 nm），因此，当可见光透过溶胶时会产生明显的散射作用。所以说丁达尔现象，胶体能有丁达尔现象，而溶液几乎没有。当有光线通过悬浊液时有时也会出现光路，但是由于悬浊液中的颗粒对光线的阻碍过大，使得产生的光路很短。由于水分子的大小是0.324nm 可以肯定是不会有丁达尔现象的，因而光在水中传播实验现象是不明显的。

二、光的直线传播实验在教学中的做法

在实际教学中，教师也发现了实验现象不明显这个问题，他们大都认为水是无色的与激光笔的颜色不协调，于是他们做了改进，通常的做法是在水中滴入几滴蓝墨水，实验效果明显改善，也有教师采用了其他做法，比如用茶水、加牛奶等，但是这种做法没有从本质上来分析问题，属于经验性摸索改进。也有教师发现用透明性较好的食品果冻来做实验效果也不错，这种做法已经利用了胶体。

稀释的蓝墨水事实上是悬浊液不是胶体丁达尔现象，光路实验现象仍然不理想，但比清水要好。果冻是胶体，但它不是为物理实验而制造的往往带有色素而影响实验效果，再说大小也不理想，当然实验效果优于稀释的蓝墨水。

三、对光的直线传播实验的改进

既然光在水中传播实验现象不明显那怎样来改进呢？根据丁达尔现象来做也很简单，采用胶体来做。那怎样找到价廉物美的实验用胶体？我想到了明矾，过去民间经常采用明矾净水，它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子：KAl(SO4)2= K+ + Al 3+ +2SO42-；而Al3+很容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3：Al3+ + 3H2O = Al(OH)3+ 3H+ （可逆）氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。淘宝网上的明矾是500克5—8元。

如何配制实验所需的胶体呢？明矾能形成胶体是因为其中的硫酸铝是一种强酸弱碱盐可以水解得到氢氧化铝。直接放水中应该得不到氢氧化铝胶体，可适当调整溶液的pH值，促使其水解平衡往右移动。明矾浓度大了丁达尔现象，胶体直径大于100纳米，就不再是胶体了。配制胶体采用明矾和蒸馏水是比较好的做法，如果采用自来水应分二步，先溶解一部分，静置后去掉下面的杂质，再溶解余下的部分。明矾的用量有一个参考数据，在20度，1个标准大气压下，明矾在水中的溶解度约为5.90g。经过实验250毫升的烧杯大约需要15克左右，花费2毛钱左右，应该说是一种廉价实验用品。

在生活中有哪些胶体类物质呢？按照分散剂状态不同分为：气溶胶——分散质、分散剂都是气态物质：如SO2扩散在空气中；液溶胶——分散质、分散剂都是液态物质：如Fe(OH)3胶体；固溶胶——分散质、分散剂都是固态物质：如有色玻璃、合金。苏科版初中物理教材提到的林间的光柱就是气溶胶。那么固态物质的有色玻璃行不行呢？经过试验效果也不错。

光的直线传播篇4

第二章光现象

光的传播

教学目标：了解光源，知道光源分为自然光源和人造光源

以及月亮不是光源

教学重点：光的直线传播

教学难点：用光的直线传播解释简单的光现象

教学用具：演示器具

教学过程：引入新课

清晨，太阳冉冉升起，万丈光芒映红了朵朵朝霞，给大地带来了光明和色彩，夜晚，华灯齐放，世界依然是姹紫嫣红，五彩缤纷。光给我们带来了一个多姿多彩的美丽世界。

今天我们来学习第二章光现象，第一节光的传播

（板）光的传播

新课教学：

谁来说哦我们生活中有哪些物体可以发光？

很好，同学们知道很多发光的物体，这些物体的共同特征是什么？

对，它们都能发光。

物理学中，把能发光的物体叫做光源。

（板）能发光的物体叫光源

同学们刚才说的电灯、车灯都是人造的，而太阳、萤火虫、水母这些光源不是人造的，是自然存在的，于是我们把光源分为两类

（板）光源：人造光源、自然光源

大家说月亮和行星是光源吗？

月亮、行星它们自身是不会发光的，我们所看到的月光是它反射的太阳光。

我们知道了光是由光源发出的，有谁直达咯光是沿什么样的路径从光源向远处传播的呢？

实践出真知，我们用实验来验证同学们的推断对不对。

谁来和我一起做第一个实验

（把蚊香点燃，用透明的容器收集，用激光手电做为光源）

很明显的看出光在空气中是沿（直线）传播的

下面我们来看看光在水中是如何传播的

（用水槽剩满水，在水中放些粉笔灰，用激光手电做为光源）

很容易看出光在水中也是沿（直线）传播的。

最后，我们来观察一下光在玻璃中的传播路线又是怎样的

（拿激光手电做光源，向玻璃砖照射）

很直观的发现，光仍然是沿（直线）传播的。

（板）光沿直线传播

光是摸不着的，怎样在纸上把它描绘下来呢？比如说，我想画一个光芒四射的太阳，该怎画呢？

谁到黑板上来画一下画的很好,这些直线代表什么？表示太阳发出的光。

在物理学上，用带有箭头的直线表示光的路径和方向，叫做光线

（板）

下面给大家猜个谜语：一个好朋友，走到哪跟到哪，就是不说话。

它就是我们自己的影子

我们来研究一下影子是如何形成的，早晨我们走在上学的路上，沐浴着温和的阳光，光线从太阳发出，射向我们，沿直线传播，因为我们不是“透明人”，更不会什么“隐身术”，所以光线不能穿透我们，而在我们身后留下一片荫暗面，这就是我们所说的——影子。光沿直线传播的原理还能解释日食、月食

通过图形可以清楚的看到，A区域太阳光无法到达，所以看不到太阳，就是通常所说的日全食，把A区域叫做本影区，而在B、C区域只有一部分太阳发出的光能够到达，所以只能看到太阳的一部分，也就是我们常说的日偏食，并且把B、C区域称做半影区。而D区域只有太阳周围部分发出的阳光能够到达，这部分

2008年8月1日，在我们新疆可以目睹到日食这一天文现象，有兴趣的同学记好了是2008年的8月1日。

光沿直线传播在实际中的应用更是数不胜数，比如：课本33页的图2.1—3描述的是激光准直，还有每天课间操排队时要向前看齐；军训打靶时，眼睛要看齐靶心、准心，也就是我们常说的三点一线。

雷雨天，雷声和闪电同时同地的发生，但我们为什么总是先看见闪电，后听见雷声呢？

这是因为光比声音传播的快，所以总是先看到闪电。

通过第一章的学习，我们知道声音在空气中的速度是340m\s,那么光在空气中的转播速度是多少呢？

早在1607年，伽利略就进行了最早的测量光速的实验，他的方法：让两个人分别站在相距一英里的两座山上，每个人拿一盏灯，第一个人先举起灯，当第二个人看到第一个人举起的灯时，立即举起自己的灯，从第一个人举起灯到他看到的第二个人的灯的时间间隔就是光传播两英里所用的时间，但由于光传播的速度太快了，所用的时间几乎为零，所以他这种方法没有测出光速。在这之后的三百多年里，很多科学家都进行了测定光速的实验，但效果都不理想。知道1972年，美国的埃文森才测出了光速的精确值：299792457.4m/s

（板）光在空气中的速度近似3×10

小结：这节课，我们主要学习了以下几个问题：

1、光源

2、光沿直线传播

3、光的速度

最后布置给大家一个课后讨论作业，三个人一组，分组讨论，题目是：

（板）假如光不再直线传播

光的直线传播篇5

一、原理

1.实像

（1）直线传播形成的实像.光在沿直线传播的过程中，穿过小孔形成的像.如，针孔照相机成像、太阳光透过树叶间的缝隙在地上留下的圆形光斑等.

（2）折射形成的实像.光在沿直线传播的过程中，经过凸透镜折射后会聚到一起形成的像.如，照相机成的像、投影仪成的像等.

2.虚像

（1）反射形成的虚像.光在沿直线传播的过程中，遇到面镜（平面镜、凸面镜等）反射回来进入人的眼睛.人们根据光沿直线传播的经验，逆着光的传播方向寻找和判断光从何处射来，会误以为光是从反射光线的反向延长线的会聚点，即镜子里的像射出来的.如，平面镜成的像、汽车观后镜成的像、平静的水面上映出的树木的倒影等.

（2）折射形成的虚像.光在沿直线传播的过程中，遇到透镜折射后进入人的眼睛，人们根据光沿直线传播的经验，逆着光的传播方向寻找和判断光从何处射来，会误以为光是从折射光线的反向延长线的会聚点，即看到的虚像射出来的.如，放大镜成的像、近视眼镜成的像等.

3.影

光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体，有一部分光被物体挡住，其余光按原来的方向沿直线传播，在物体后面光不能到达的区域形成的阴影区便形成了影.如，手影、日食、月食等.

二、承接方式

实像、影可以用光屏来承接，也能用眼睛直接观察.虚像不能用光屏来承接，只能用眼睛直接观察.

三、大小、倒正

1.实像都是倒立的.凸透镜成像时，像的大小与物距的大小有关.当物距增大时，像距减小，像变小；反之，当物距减小时，像距增大，像变大.小孔成像时，像的大小随像距的变化而变化.像距减小，像变小；像距增大，像变大.

2.虚像都是正立的.平面镜成像时，像的大小与物距、像距无关，而是由物体的大小决定的，即像与物体大小相等.放大镜成像时，物距越大，像距越大，像越大；反之，物距越小，像距越小，像越小.

3.影都是正立的.影的大小主要与光源的位置有关.

四、位置

1.实像与物于小孔或透镜的异侧.

光的直线传播篇6

校本培训期间学校组织了同课异构教学活动，教学内容是苏科版上册3.3节。以下是我的教学设计，欢迎大家批评指教。

教学设计：

一、新课导入

观赏一段精彩的手影戏。

学生表演手影戏。

师：为什么屏幕上会出现手的影子呢？

生：因为手不透明。

师：很好，但是要形成影子光有手就行了吗？

生：还要有光。

师：光怎样传播才能被不透明的手挡住呢？是沿直线还是沿曲线呢？

生：沿直线！

二、光在同种均匀介质中沿直线传播

1.实验验证

师：光是否真的沿直线传播呢？

演示实验1：

师：打开激光手电筒，并把它对着墙壁照射，大家看墙壁上出现了什么？

生：一个红色的光点。

师：至于光的传播路径是直线还是曲线，你看得清楚吗？

生：看不清楚。

师：下面大家就利用身边的器材试试看，用哪些方法可以使光路显形？

学生分组实验1：

器材：激光手电筒、喷雾、稀奶液、果冻、蚊香、打火机、小烧杯。

师：你们都看到直直的光柱了吗？

生：看到了。

师：你们都是用什么方法使光路显形的？

我们请同学上来做给大家看，并且边做演示边介绍自己的实验方法。

学生上讲台演示：

①用激光笔照射果冻

②用激光笔照射稀奶液

③用喷雾喷使光显形

④点燃蚊香，用透明杯收集烟雾，用激光笔照射

演示实验2：

用激光笔照射撒有粉笔灰的淡红墨水。

拍粉笔擦，等粉笔灰扬起时，用激光手电筒照射。

师：经过实验，你们发现光可以在哪些物质中传播呢？

生：固体、液体、气体。

师：很好，光在这些物质中是沿直线传播的。

那如果光在空气中传播过程的遇到了玻璃会发生什么现

象呢？

演示实验3：

先将激光笔固定，打开开关，让学生观察屏幕上光点的位置，然后调整凸透镜的位置，使激光斜射入凸透镜，仔细观察屏幕上光点位置的变化。

师：实验说明光在空气里沿直线传播的过程中遇到了玻璃，

传播路径可能发生改变。这说明光的直线传播需要什么条件？

生：必须在同种介质中传播。

师：很好，同学们有没有这样的生活经验，隔着火焰的上方看后面的物体会有什么感受？

生：……

师：请大家观看一段视频。（隔着沙漠地表的热空气看正在下坡的汽车）

你们发现了什么？

生：汽车在晃动。

师：汽车实际上并不在晃动，为什么看起来却在晃动呢？

生：因为热空气是不均匀的。

师：我们说光在同种、均匀介质中是沿直线传播的。

2.光线

师：人们为了表示光，建立一种模型叫做光线。

光线是表示光的传播方向和路径的一条带箭头的直线。

三、用光的直线传播解释一些现象

过渡：其实生活中有很多现象是可以用光的直线传播来解释的。

1.影子的形成

师：为什么屏幕上会有手的影子呢？

生：因为手不透明。

师：很好，除了需要有不透明的物体还要有什么？

生：还要有光照。

师：很好，光照射到不透明的物体上，由于光沿直线传播，因此在不透明的物体后面光不能到达的区域便形成了影子。

2.日食、月食的形成

视频：播放一段月食的动画。

师：大家知道这是什么天文现象吗？

生：月食。

师：很好，发生日食、月食需要哪几个球体？

生：太阳、月球、地球。

师：它们三者运动到什么位置时我们才能看到日食、月食呢？

生：当它们三者运动到同一条直线上。

师：什么情况下我们能看到日食呢？发生日食时是谁被挡住了？

生：太阳。

师：太阳被谁挡住地球上的人看不见它了？

生：月球。

师：因此，发生日食的时候月球在太阳、地球之间。

什么情况下我们会看到月食呢？

发生月食时是谁被挡住了？

生：月球。

师：月球被谁挡住了？

生：地球的影子。

师：发生月食的时候地球在太阳、月球之间。

小游戏1

器材：探照灯、大、小皮球各一个，模拟发生日食、月食时三者的位置情况。

3.小孔成像

师：在墨经中有一段关于小孔成像的记载，我们今天不仅要利用器材再现一下小孔成像，而且要探究一下小孔成像的特点。

学生分组实验2：学生利用自制的器材观察烛焰

师：烛焰通过小孔在薄膜上成怎样的像？

生：倒立的像。

师：为什么会成倒立的像呢？我们用光路图来表示。

你怎样做能看到放大的像？

生：把蜡烛靠近小孔。

师：怎样做能看到缩小的像？

生：把蜡烛远离小孔。

师：像的大小可以放大、缩小或者等大。

师：你把蜡烛向左移动，它的像如何移动？

生：向右移动。

师：你们得到什么结论？

生：像与物的移动方向相反。

师：老师让你们把小孔钻成不同的形状，有圆形、三角形、方形等等，你们都看到烛焰倒立的像了吗？

生：都看到了。

师：你们得到什么结论？

生：像的形状与小孔的形状无关。

四、光速

师：雷雨天，你们是先看到闪电后听到雷声，还是先听到雷声后看到闪电呢？

生：先看到闪电再听到雷声。

师：为什么会出现这样的情况呢？

声音的传播是需要时间的，光的传播需要时间吗？

生：需要。

师：光速非常大，光在真空中的传播速度是3×108m/s。

小游戏2

如何让光线钻过小孔？

教学反思：

这节课我从影子入手，用手影游戏激发学生的兴趣。至于猜测影子的成因，我认为应该引导学生给出答案。整个过程不宜过快。

光的直线传播篇7

论文摘要：1947年goos和hä·nchen两位物 理学 家发现：光束在两种介质界面上发生全反射时，反射点相对于入射点在相位上有一突变，而反射光线相对于入射光线在空间上有一段距离。这一现象称为：古斯--汉申位移（goos--hanchen shift）。另外，光束在两种界面上发生全反射时，入射波的能量不是在界面处立即反射的，而是穿透到另一介质一定深度后逐渐反射的，而且在此深度内能量流还沿界面切向传播了一个波长数量级的距离。人们把这样一种波称为隐失波。再次，掠入射时，光从光疏介质到光密介质时反射光有半波损失，从光密介质到光疏介质时反射光无半波损失，在任何情况下透射光都没有半波损失。以上各种现象表明对于光量子仍有一些性质不为我们所掌握。

如果我们抛弃了光量子的没有形状的观点而认为光量子在传播过程中始终存在宽度（此宽度不同于振幅，对于同频率的光量子是一个定值，并且光量子的宽度可以互相叠加），就能很好的理解以上这些现象。按照这种假设，光从光源发出后，每个光量子在均匀的各向同性介质中传播时的路径就不能简单的看作一条直线或一列波，而是时刻保持一定宽度的‘波带’的直线传播过程。下面我将叙述一下我的假设性观点，援引并解释一下能用此观点解释的一些事实，我希望我的这个观念对一些研究工作者在他们的研究中或许会显得有用。

1 用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律时需要的条件和忽略的事实

我们首先通过惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律。

如图1所示，设想有一束平行光线（平行波）以入射角 由介质1射向它与介质2的界面上，其边缘光线1到达 点。作通过 点的波面，它与所有的入射光线垂直。光线1到达 点的同时，光线2、3、···、n到达此波面上的点 、 、···、 点。设光在介质1中的速度为 ，则光线2、3、···、n分别要经过一段时间 、 、···、 后才能到达分界面 、 、···、 各点，每条光线到达分界面上时都同时发射两个次波，一个是向介质1内发射的反

图1

射次波，另一个是向介质2内发射的透射次波。设光在介质2内速度为 ,在第n条光线到达 的同时，由 点发射的反射次波面和透射次波面分别是半径为 和 的半球面。在此同时，光线2、3、···传播到 、 、···各点后发出的反射次波面的半径分别为 、 、···，而透射次波面的半径为 、 、···。这些次波面一个比一个小，直到 处缩成一个点。根据惠更斯原理，这些总扰动波面是这些次波面的包络面。不难证明反射次波和透射次波的包络面都是通过 的平面。设反射次波总扰动的波面与各次波面相切于 、 、 、···各点，而透射次波总扰动的波面与各次波面相切于 、 、 、···各点，联接次波源和切点，既得到总扰动的波线，亦即， 、 、 、···为反射光线， 、 、 、···为折射光线。

由于 ，直角三角形 和 全同，因而 = ，由图1不难看出， =入射角 ， =反射角 ，故得到

这样便导出了反射定律。由图1还可以看出 =折射角 ，因此

此外 ，于是

.

由此可见，入射角与折射角正玄之比为一常数，这样我们便通过惠更斯原理导出了折射定律。

用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律是以1、2、3、···、n条平行光线为研究对象，这就是论证需要的条件。如果不以多条平行光线为研究对象，而只给定一个光量子，比如此量子沿光线1传播，以上论证中将无法确定 点和 点的位置，就不能确定次波的总扰动波线，就无法确定反射光线和折射光线，再用惠更斯原理来解释这一个光量子在界面处的反射定律和折射定律，将显得无从下手。

所以说，用惠更斯原理论证光的反射定律和折射定律至少需要两个或两个以上的光量子，这就是用惠更斯原理解释光的反射定律和折射定律时需要的条件。

另外如果考虑到古斯--汉申位移和半波损失，用惠更斯原理作出的光的反射光线将不是光的实际路线，而是反射光线的平行光线，虽然不影响论证光的反射定律，但是这也确实是它忽略的一个事实。

2用光量子的传播宽度解释光的折射定律

如果假设光量子在传播过程中始终保持一定的宽度（此宽度不同于振幅，且不随电场振动而变动），此宽度远大于原子直径，并且光量子传播过程中的每个边缘都平行等光程且能体现光量子在介质中传播的所有特性，那么折射定律就可以做如下论证：

如图2设想有一个光量子（任意的一个）以入射角 ，由介质1射向它与介质2的分界面上，光量子边缘1到达介质分界面上 ，同时边缘2到达 ，联接 ，则 即为光量子的传播宽度且 垂直边缘1和边缘2，设光在介质1中速度 大于光在介质2中速度 ，当光量子边缘1由 进入介质2后速度突变为 ，边缘2速度仍为 ，由于光量子传播宽度的边缘必须保持同等光程，于是光量子传播方向向法线方向发生偏转，当边缘2经过时间 到达介质分

图2

界面上 时边缘1到达 ，又因为边缘2速度 和边缘1速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以边缘1的路径 和边缘2的路径 是以 延长线上某点 为圆心的同心圆弧，且同等圆心角，所以 延长线定过圆心 。边缘2经过 后进入介质2速度突变为 ，与边缘1变为同速，光量子传播方向不再偏转，边缘1和边缘2分别沿 、 上 、 点的切线方向传播，可以看出光量子完全进入介质2后边缘1和边缘2依然平行。设边缘1在介质2内以后的路径上有一点 ，我们过 点向下作法线的平行线并取这条线上 下方一点 ，则 垂直于介质分界面，且 为光量子的折射角，设为 ，再过 作分界面的垂线交与分界面于点 。

在图2中不难证明： 和

又有

于是

，

由于相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，又得到

于是我们得到

由此可见，对于任意一光量子的入射角与折射角的正玄之比为一常数，这样我们便通过光量子宽度的假设用一个光量子导出了光的折射定律。

3在光的全反射现象中用光量子传播宽度解释

古斯--汉申位移、隐失波以及光的反射定律和折射定律光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大至某一数值时，折射光线消失，光线全部反射，这种现象称为全反射，此时的入射角度称为全反射临界角。

如图3，设想有一光量子以全反射临界角 入射，由介质2射向它与介质1的分界面上，设光在介质1中的速度 大于光在介质2中速度 ，当光量子边缘1到达介质分界面上 时，边缘2到达 ，联接 ，则 即为光量子的传播宽度且 垂直于边缘1和边缘2，当边缘1通过 进入介质1后速度突变为 ，边缘2速度仍为 ，由于光量子传播宽度的边缘必须保持同等光程，于是光量子传

图3

播发生偏转，当边缘2经过时间 到达分界面 时，光量子边缘1到达 ，因为边缘1速度和边缘2速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以 、 是以 延长线上某点 为圆心的同心圆弧，又由于 为全反射临界角，所以此时 恰好与分界面相切与 点，也就是说此时光量子边缘1与边缘2传播方向都与分界面平行。此后光量子的传播可能发生两种情况：

1、发生反射，反射光线发位移

如果边缘2速度没有发生突变，就是说边缘2恰好与分界面相切于介质2的界面上一点 ，则光量子传播就会继续偏转，当边缘1经过时间 到达分界面上一点 时，边缘2到达 ，边缘1经过 点后重新回到介质2，速度又突变为 ，与边缘2同速，光量子传播方向不再发生偏转。因为此前边缘1速度 和边缘2速度 之比为定值且光量子宽度不变，所以 、 同样是以 为圆心的同心圆弧，此后光量子的边缘1和边缘2分别沿着 、 上 、 点的切线方向直线传播。此后的光量子路径就相当于入射光线的反射光线路径，由此我们可以看到反射光线相对于入射光线发生了从 到 的位移，并找出了发生位移的原因，通过光量子宽度的假设我们还可以求出位移 的长度。

如图3不难看出 、 同圆， 、 同圆，我们再设光量子传播宽度为 。

由相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，得到

不难看出 垂直界面于 点，于是有

又有

由以上三式我们得到

不难看出

所以在光以全反射临界角入射并发生全反射时发生的位移长度为

此位移或许就是我们所说的古斯—汉申位移，如果是这样我们便能通过光量子传播宽度的假设在光的全反射现象中解释发生古斯--汉申位移的原因并求出位移的长度。

2、发生折射，折射光线急剧衰减

如果此时边缘2的速度发生突变，就是说边缘2与分界面恰好切于介质1界面上一点 时，边缘2速度突变为 ，与边缘1同速，则光量子传播不再偏转，边缘1和边缘2分别沿 、 在 、 点的切线方向传播，且分别为折射光的两个边，而此时两切线刚好平行于分界面，所以折射光平行于分界面，所以此时折射角为 。一般来说我们做实验所用的介质1与介质2的分界面不可能是一个严格的平面（这里严格是绝对的意思），所以边缘2沿介质1的分界面表面传播时一旦遇见分界面的凹点时就会再次进入介质2，速度突变为 ，使光量子的传播再次发生偏转，从而使光量子再次进入介质2传播，折射光强度就会急剧衰减，但是由于凹点的位置及大小的随机性较大，所以再次进入介质2的光很难再进行准确测量。

这里的折射光也许就是我们所说的隐失波，此时波的穿透深度可以用光量子的传播宽度 来表示。

3、光的反射定律的论证

在图3中，不难看出

于是我们就不难求出

即反射角等于入射角，这样在光的全反射现象中我们用光量子传播宽度的假设用一个光量子论证了光的反射定律。

4、光的折射定律的论证

由于折射角等于 ，所以折射角的正玄值为1

于是

由图不难看出

又有

由相等圆心角的同心圆弧半径之比等于弧长之比，得到

于是得到

即入射角与折射角的正玄之比为一常数，这样我们又通过光量子宽度的假设在光的全反射现象中用一个光量子论证了光的折射定律。

5、关于在反射过程中的半波损失的解释

1、掠入射时，光从光密介质到光疏介质时反射光无半波损失的解释。

在图3中我们可以看到光量子边缘1的实际路径大于边缘2的实际路径，使得两个边缘出现路程差，但由于边缘1的实际速度 大于边缘2的实际速度 ，使得边缘1从 传播到 与边缘2从 传播到 用的时间相等，也就是说光量子的两个边缘虽然路程不等但是光程相等。这里需要指出：在此 论文 以前我们通常 计算 的几何光程没有考虑到光量子的传播宽度，但是要考虑的到光量子的传播宽度，这种计算方法有时就是不准确的。光的实际光程要以光量子的远边的光程来决定。在研究光从光密介质到光疏介质时反射光时我们计算的几何光程等于光边缘2的光程也等于光的实际光程，然后再通过几何光程计算预期的相位与观测到的相位（也就是实际相位）相符，所以我们就说光的反射光没有出现半波损失。

2、掠入射时，光从光疏介质到光密介质时反射光有半波损失的解释。

如果在图3中，介质1的绝对折射率大于介质2的绝对折射率，当光掠入射时，由于光量子的两边缘速度的差异，光量子本应该偏转进入介质2，但是由于介质2内的一些性质（我也不知道什么性质）使得光并没能进入介质2，反而被反射回介质1。（这种情况很难理解。）但是在这种情况下假设了光量子的传播宽度将比较好理解反射光的半波损失。在反射过程中光量子边缘1的实际路径大于边缘2的实际路径，两边缘出现路程差，由于边缘1在介质1中传播速度突然变慢为 （这里是在介质1的绝对折射率大于介质2的绝对折射率的前提下的），但是如果边缘2的速度不发生突变仍为 的话，的边缘1和边缘2将出现光程差，但是由于两边缘传播的同时性，光程差将是不被允许的，这就意味这边缘2必须降低到一个比 更低的速度 ，也许只有这样该光量子才能不过被吸收，而是被反射。（不要问我为什么会这样，其实这就跟光从光疏介质入射到光密介质没发生折射而是发生反射一样不好理解，或许是由于光量子的某些微观结构能够识别介质1的某些性质而阻止了光量子的折射的发生，比如某一物体由于反射某一特定波长的光而呈现出特定颜色。）这样以来，光的光程将变长并等于光边缘1的实际光程，也等于变慢后的边缘2的实际光程，但是大于我们通过以前的方法求得的几何光程半个波长的时间。这时问题就出现了，由于我们求得的几何光程小于光线的实际光程半个波长时间，然后再通过几何光程计算预期的相位就会与观测到的相位（就是实际相位）出现不符，但我们坚信这种计算方法没有错误，于是我们就把这种现象描述为光经过反射后发生了相位跃变，同时反射光有半波损失。其实光并没有发生波长损失，只是延迟了半个波长的时间。

3、任何情况下，透射光都没有半波损失的解释。

由图1，光量子的光线边缘1的实际路程小于边缘2的实际路程，出现路程上的差异，但是边缘2的实际速度 大于边缘1的实际速度 ，使得边缘2从 传播到 所用时间与边缘1从 传播到 所用时间相等，就是说两边缘路程虽然不等但是光程相等，我们通过以前方法求得的几何光程等于光线边缘1的几何光程，就等于光的实际光程，通过几何光程计算预期的相位与观测到的相位（就是实际相位）相符，所以我们就说透射光没有半波损失。

如果我的见解是符合实际的，那么很多像以上援引的光学现象将都比较好理解，并希望这一观点能给一些研究工作者带来一些方便。

另外，关于质量和能量如何扭曲时间的？

我认为：引力场的扰动使时间流逝。

光的直线传播篇8

课后学生提问：为什么反射光与折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光就都是偏振的？对于这个问题，课本没有涉及，许多物理杂志在讲解这个问题时都是用菲涅尔公式给出解释.菲涅尔公式计算复杂、学生没有学过，不容易接受.本文从偏振产生的微观机理提出一种解释，供各位参考.

1自然光

一个发光原子中环绕原子核运行的电子，从高能级跃迁到低能级时，便会产生光波.如果电子跃迁是源于竖直平面运行的电子，所产生的波列便会沿竖直平面偏振，如图2所示.如果电子跃迁是源于在水平面运行的电子，所产生的波列便会沿水平平面偏振.如图3所示.我们发现：波列的偏振方向和电子的运动在同一个平面.需要说明的是，我这里讲的波列的偏振方向其实指的是电矢量（光是电磁波）的振动方向.

普通发光体（太阳、钠光灯）发出的光由大量原子产生.由于数量巨大，这些原子发出的光子，其偏振方向在垂直于光的传播方向上既有空间分布的均匀性，又有时间分布的均匀性，可以看做是大量线偏振光集合而成，如图4所示.在自然光中任取一个偏振光的振动矢量都可以分解为相互垂直的x分量、y分量.也就是说研究问题时，自然光可以看做是两列振幅相同，偏振方向相互垂直的线偏振光的叠加.

2散射光的偏振

我们先讨论散射光的偏振，然后以此为基础来讨论反射光和折射光的偏振.当自然光经过气体或液体传播时，气体或液体中的电子能吸收光子、自身发生受迫振动、受迫振动的电子会再发出部分光子（振动的电子发出光子的原理参见电磁波的产生原理）.并且被吸收光子偏振方向、电子受迫振动方向、发出光子的偏振方向完全相同.光的这种吸收并再发出的过程就是我们熟悉的散射.我们可以在实验室中观察散射产生的偏振.过程如下：

（1）在水槽中加入数滴牛奶，使水浑浊.

（2）把纳光灯发出的光射向水槽.

（3）用偏振片从直角及其他角度观察散射的光.

（4）转动偏振片，留意光的变化.

如图5所示，一束钠光水平射入液体后，牛奶颗粒中的电子吸收了部分光波并在与入射光线相垂直的平面内做与入射光频率相同的受迫振动，致使颗粒本身像一个新光源一样，发出偏振方向与电子振动方向相同的光波.由于入射的钠光是自然光，所以在与入射光垂直的平面内，电子振动的方向朝各个方向都有.

光是横波，只有传播方向与电子振动方向垂直的光波才能向前传播，所以上下振动的电子发出上下偏振的光可以传播到A位置而不能传播到B位置；左右振动的电子发出的偏振光可以传播到B位置而不能传播到A位置.我们将在与射出光线垂直的A、B位置看到线偏振光.进一步分析可知，射出光线到达的C位置可看到非偏振光；与射出光线有一定夹角的D位置可看到部分偏振光.

相同的原理，我们在地面上观察到的太阳光是部分偏振光.如图6所示，假设太阳光水平照射，我们的眼睛在某空气分子的正下方.空气分子中的电子吸收了太阳光并在竖直面内振动，因为光是横波，所以上下振动的电子发出上下偏振的光不能传播到我们眼睛的位置.我们看到的光波缺乏上下振动的分量，是部分偏振光.从这些实验中我们发现：在垂直于射出光线的角度只能观察到线偏振光.

3反射光和折射光的偏振

现在，我们可以讨论课本上的问题了.自然光入射到玻璃表面，可以看做两列相互垂直的线偏振光的叠加，如图7所示.一个振动面平行于纸平面，用“”表示；另一个振动面与纸面垂直，用“・”表示（以下简称平行分量和垂直分量）.玻璃表面的电子振动产生折射光与反射光，振动平面与折射光线垂直.若反射光与折射光的夹角是90°时，反射光的观察点类似于图5中的A观察点和图6中眼睛的观察点，恰好符合 “在垂直于折射光线的角度只能观察到线偏振光”.

光的直线传播篇9

“了解光的直线传播现象。”“了解平面镜或放大镜可以改变光的传播路线。”这是现行课程标准中有关光的传播内容教学的基本要求。由于光的传播路径不可见，在具体教学过程中，大家通常都会利用“转换法”设计一些实验，即在空气、水中充人一些杂质形成胶体，切实让学生借助“丁达尔效应”看到光的传播路径，为学生初步建构有关光传播的概念提供典型的科学事实。

光与色、光的传播、光的反射、光的折射等是一组需要学生探究的、与光有关的内容。十余年来，我们一直在尝试借鉴相关成功经验，努力将“光的传播路径可视化”实验形成系列，灵活运用于教学，收到较好的效果。

一、“光的传播路径可视化”系列实验的设计

（一）设计系列实验的意义

系列化的实验设计有助于学生在充分感知光沿直线传播现象、建构相应科学概念的基础上，在相对熟悉的实验情境下，通过实验材料的细微调整，相继感知光的反射和折射现象并初步建构概念。希望学生发现光遇到障碍物反射回来的光同样是沿直线传播的，光从空气进入水（或从水进入空气）发生折射后的光依然是沿直线传播的。

与相对独立的“光的传播路径可视化”实验相比，利用系列化的实验有助于学生通过典型的科学事实，认识光的直线传播、反射、折射等概念之间的内在联系，从而更好地理解和运用概念。

（二）设计系列实验的原则

我们在“光的传播路径可视化”系列实验的设计过程中，努力体现经济、实用、安全原则。经济主要指实验器材的低成本；实用主要指实验装置操作方便，实验效果明显；安全主要指确保不出现伤害事故。

我们认为，只有体现了经济、实用、安全的原则，系列实验才能彰显自身特色，具有普适性。

（三）设计系列实验的方法

1．实验器材的选择

基于既定的设计系列实验的原则，我们所选择的实验器材有的是实验室的已有器材，如带盒盖的透明水槽（浮力实验盒）、塑料水槽、激光笔、香、火柴等；有的是特别购置的低值耗材，如用于记录的透明胶片、黑卡纸、记号笔、直尺、小夹子等；还有的是教师自己寻找的替代品，如自行车条、香座（泡沫块儿）、香皂头之类。

2．实验器材的加工

在“光的传播路径可视化”系列实验中，唯一需要再加工的器材就是透明水槽（参见图3）。为了改进观察效果，需要在水槽的长宽各一侧贴上黑色卡纸。为了学生能真实记录观察到的实验现象，需要在透明水槽未贴卡纸的较长一侧上下各粘贴一个卡槽。使用时，学生可以将透明胶片沿卡槽置于水槽的侧面，直接在透明胶片上沿可视的光的传播路径描关键点，取下透明胶片后再将关键点连成线。两处特别的加工，既保障了观察效果，又能限制学生只能从侧面观察光的传播路径，确保学生的眼睛免遭激光笔的误照射。

3．实验器材的组合

如何将上述器材组合起来形成系列实验呢？表1清楚地说明了系列实验的组合方式。从下表不难看出，该系列实验在不同课的教学中，基本的实验器材基本相同，只有个别材料的细微变化。恰恰是这种细微的变化，得以让学生在探究过程中充分运用已有经验解决新问题。

二、“光的传播路径可视化”系列实验的应用

（一）实验的操作方法成系列

“光的传播路径可视化”系列实验是“转换法”的具体应用。

“光在空气中传播”的可视化实验方法：在透明水槽中点上一根香，盖好盖子，用激光笔照射透明水槽，从透明水槽的侧面观察光的传播路径，用自行车条与光的传播路径比较，确认光在空气中是沿直线传播的。

“光在水中传播”的可视化实验方法：在透明水槽中放进清水，把涂有香皂的胶片放人清水中搅拌后，用激光笔照射透明水槽，从透明水槽的侧面观察光的传播路径，用自行车条与光的传播路径比较，确认光在水中是沿直线传播的。

教师在《光的传播》一课将上述方法教给学生后，学生可在《光的反射》《光的折射》两课的特定情境下尝试应用这些方法解决新的问题。

（二）实验的记录方法成系列

“光的传播路径可视化”系列实验的记录方法是在近期研究活动中的一次创新。在透明胶片上的“描点连线”有助于学生记录下真实的实验现象，无可辩驳的科学事实有助于他们科学概念的建构。

《光的传播》一课，学生用自行车条确认光在空气中是沿直线传播后，用记号笔在胶片上点两个关键点，把胶片取下来，再把两点连成一条直线，并标出表示方向的箭头。具体过程如图1所示。

《光的反射》一课，在透明水槽底部粘上平面镜，学生在记录时根据需要要点出三个关键点（见图2），再把相邻两个关键点连成一条直线，并标出表示方向的箭头。

《光的折射》一课，透明水槽中的水让实验记录再次提高了难度。学生讨论后，确定至少要点出5个关键点（见图3），按照光的传播方向依次连出4条直线。

从3组实验记录不难看出，“描点连线”记录法在三课中的难度逐渐增大。但在教学中，学生掌握起来并未感觉到特别困难，这正是系列实验的优势所在。

（三）实验前后的思维方法成系列

观察实验是科学探究的基础性活动，贯穿于科学探究始终的则是学生的思维发展。在有关光的教学中，与实验方法的系列性相对应的是思维方法的系列性。从整体教学思路上看，每课的教学都特别关注让学生在特定的情境下发现并提出问题，让学生结合自身经验对问题做出大胆的推测或解释，让学生在不同程度上参与实验的设计过程，实验后都要让学生尝试对科学事实进行解释。归纳法，尤其是典型归纳法的运用为相应概念的建构发挥了至为重要的作用。

现以《光的折射》一课为例，简要说明我们是如何在实验前后引发学生的思维活动的。

教学伊始，教师利用透明水槽和底部的镜片组织了一个小活动（如图4所示）：学生两人一组，其中一人先把透明水槽纵向侧面粘有黑色卡纸一端面向自己，保证能看到平面镜；双手向前推动水槽，在刚刚看不到平面镜时，不改变眼睛和盒子的位置，另一人向水槽中倒水，学生再次看到了平面镜。奇妙的实验现象引发了学生的认知冲突：平面镜和眼睛的位置都没有改变，没向盒子中倒水时不能看到平面镜，倒入水又能看到平面镜。这到底是怎么回事呢？平面镜反射的光到底是怎样进入到我们的眼睛中的？通过对比，学生已经意识到是水的加入影响了传播路径。

于是，教师让学生把自己的解释记录下来（如图5所示）。对这一现象的解释中，很多学生记录的光线在水面的位置都发生了变化。

学生通过实验获取了大量实证（如图6所示）。在对实验现象进行展示交流后，引导学生依据现象进行了归纳总结，此时学生思维的大门被打开，从多个角度表达了对折射现象的解释：1．激光笔射入的角度不相同（各组现象的不同点）；2．虽然射入角度不同，但光从空气进入水中时，光从水中射人空气时，在水面的位置光的传播方向都发生了偏折（光的折射现象）；3．光从一侧射到平面镜上，平面镜反射的光只射到水面，空气中看不到光（空气中烟跑掉后不容易产生丁达尔效应）：4．光射入镜片的角度越小，发生偏折的现象越不明显（折射的规律）……

在对现象进行分析归纳后，学生确认光不管是从水进入空气，还是从空气进入水中，传播方向都会发生偏折，从而初步建构光的折射概念。

有了以上一束光的折射现象做基础，再利用典型归纳法，引导学生把一束光的折射现象推想到所有被平面镜反射的光都发生了这样的折射现象，所以我们看水中的平面镜，会感觉平面镜的位置被抬高了。最后利用演绎推理，由看水中的平面镜的现象去推想看水中其他物体的现象，达到知识迁移的目的。

北京市密云县十里堡镇中心小学

光的直线传播篇10

一、单项选择题1.如图所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球会多次被弹开．这个实验是用来探究（ ）A.声音能否在真空中传播 B.声音产生的原因 C.音调是否与频率有关 D.声音传播是否需要时间2.如图所示，老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，他在研究声音的( )A.响度与吸管长短的关系 B.音调与吸管材料的关系C.音调与吸管长短的关系 D.音色与吸管材料的关系3.下列现象中属于利用声传递能量的是（ ）A.超声波清洗精密机械零件 B.蝙蝠确定目标的位置和距离C.大象用次声波进行交流 D.医院里用“B超”为病人检查身体4.下列各成语反映的情景中，能说明光的反射是( )A.镜花水月 B.坐井观天 C.一叶障目 D.立竿见影 5.人沿着街道走向路灯，再从路灯下走远，则他的影子长短的变化是（ ）A.变长 B.变短 C.先变长再变短 D.先变短再变长6.光从空气斜射到一块玻璃表面时，可以较全面反映光传播路径的是（ ） 7.岸边的柳树，在水中的“倒影”和在地上的树影，这两者的成因是（ ）A．都是光的反射引起的 B．都是由光的直线传播引起的C．前者是光的反射引起，后者是由于光的折射D．前者是光的反射引起，后者是由于光的直线传播8.诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”从物理角度是指声音（ ）A.频率高 B.音色好 C.速度快 D.响度大9.在东南亚和南亚地区2004年12月26日由强烈地震引发的巨大“海啸”造成了数十万人员伤亡，被称为“世纪之灾”．但令人 感到惊讶的是“海啸”过后，人们没有发现野生动物大规模死亡的情况，如果从物理知识的角度分析，其中的原因可能是（ ） A.动物反映灵敏 B.有些动物能听到超声波C.有些动物能听到次声波 D.动物能观察到地10.在四个相同的玻璃杯里，分别装有不同量的水，如下图所示，用细棒敲击，能得到dou.1 rua i.2 mi.3 fa.4四个音阶，与音阶fa.4相对应的瓶子是：（ ）二．填空题11.北京奥运会开幕式上声势浩大的“击缶而歌”精彩绝伦，缶声是由于缶面 产生的，然后通过 传播到现场观众耳朵的。声音在空气中（15℃）的传播速度是 m/s。12.0 8年的CCTV青年歌手大奖赛中有道辩听题：“先听音乐，后判断该音乐是用哪种乐器演奏的”。歌手能判断出用哪种乐器演奏是依据声音的 来判断的；演播厅外面出现嘈杂的声音，关上门窗是为了在 减弱噪声，而我们能从不同角度看清歌手，是因为光在歌手表面发生了 的缘故。13.夏季雷雨前， 经常是电闪雷鸣。在一次闪电过后约3s 才听到雷声，那么闪电发生处离你约 m。14.下列是一些日常生活和自然界中的光现象：①日食和月食②水中倒影③小孔成像④黑板“反光”由于光的直线传播形成的是_________；由于光的反射形成的是____________。（选填序号）15.入射光线与平面镜的夹角是250，那么反射光线与入射光线的夹角是 ；若入射光线垂直射到平面镜上，这时反 射角为 ；若反射光线与入射光线垂直，则反射角是 。三、作图题（每图2分，共10分）16.画出反射光线 17.利用平面镜成像的特点作出物体AB所成的像。 B18.光线从空气中斜射入水中时，在水和空气的界面既发生反射，又发生折射，作出如图入射光线的法线、反射光线和折射光线。

19.画出平面镜 33. 图所示，由点光源S发出的光，经平面镜反 射后，其中一条反射光线经过A点，试完成其光路图 四、计算题（共3分）20.科学家们根据回声定位的原理发明了声纳，利用声纳系统可以探知海洋的深度。已知声音在海水中的传播速度为1450m/s，用声纳向海底水垂直发射声波，并测得接受回声所用的时间为4s，求海底的深度。五、实验探究（每空1分，共17分）21.敲鼓时，撒在鼓面上的纸屑会跳动，且鼓声越响纸屑跳得越高；将发声的音叉接触水面，能溅起水花，且音叉声音越响，溅起的水花越大；扬声器发声时纸盆会振动，且声音越响纸盆振幅越大. 根据上述现象可归纳出：（1）声音是由物体的__________产生的（2）_______________________________.22. 如图，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。实验时从光 屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”) 反射。若将F板向后折转一定的角度，则在F板上(填“能”或“不能”)看到反射光，此时反射光线和入射光线　(填“在”或“不在”)同一平面内。 答案1 2 3 4 5B C A A D6 7 8 9 10C D D C C11.振动、空气 、340 12.音色、传播过程中 、漫反射 13. 1020 14. ①③、②④ 15.1300 00 450三、作图题（每图1分，共10分） 略四、计算题（共3分） 20.2900m五、实验探究（每空1分，共17分）21.（1） 振动 （2） 振幅越大，响度越大 22. 漫 、 不能 、 在