大象版六年級(jí)上冊(cè)科學(xué) 光與我們的生活 光與我們的生活息息相關(guān)，有了光， 我們才看得見(jiàn)。 光是什么 ? 光和我們的日常生活有什么關(guān)系呢 ? 光 是人類(lèi)眼睛可以看見(jiàn)的一種 電磁波 ，也稱(chēng) 可見(jiàn)光譜 。 在科學(xué)上的定義，光是指所有的電磁波譜。其中能引起人視 覺(jué)的電磁波（頻率在 3.9 10 14 Hz 7.7 10 14Hz之間） 叫可見(jiàn)光，其余不能直接引起人的視覺(jué)，只能借助儀器來(lái)進(jìn)行 觀察或測(cè)試，如紅外光、紫外光，這些叫不可見(jiàn)光。 光源：本身發(fā)光的物體叫光源 太陽(yáng)， 蠟燭， 電燈，手電筒等 自然光源 人造光源 月 亮 、 星星 、閃電、 螢火蟲(chóng)、水母、 日光燈 也會(huì)發(fā)光 它們是光源嗎？ 月亮是不是光源？ 不是 星星是不是光源？ 恒星是光源：如太陽(yáng) 行星不是光源 光源發(fā)出的 光在 哪里呢 ? 日常生活中有哪些光呢？ 陽(yáng)光 燈光 燈塔光 極光 仔細(xì)觀察下面的圖片 思考： 光是怎樣進(jìn)入人的眼睛的？ 光是怎樣傳播的？ 透過(guò)樹(shù)叢的光束 廣場(chǎng)上空的光束 樹(shù)叢中的光束是一條條很直的光帶； 廣場(chǎng)上觀賞燈的光束是一根根很直的光柱。 通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)： 光似乎是直的。 長(zhǎng)長(zhǎng)的通道為什么會(huì)出現(xiàn)采光問(wèn)題？ 我們?cè)偻ㄟ^(guò)模擬實(shí)驗(yàn) 來(lái)了解光的傳播路線，看 能否解開(kāi)這個(gè)問(wèn)題？ 實(shí)驗(yàn)一 ： 方法：分別通過(guò)直吸管和彎吸管觀察窗 外 結(jié)果：通過(guò)直吸管可以看到窗外 通過(guò)彎吸管看不到窗外 說(shuō)明：光是直線傳播的，不能拐彎 準(zhǔn)確的說(shuō)：光是在 同種 、 均勻 、 透明 的物質(zhì)中沿直線傳播的。 光沿直線傳播的應(yīng)用 激光準(zhǔn)直 （激光的特點(diǎn)： 能集中射向一個(gè)方向而 不散開(kāi)，因而能射得很遠(yuǎn)而亮度沒(méi)有明顯的減弱） 光沿直線傳播的應(yīng)用 排直隊(duì)要向前看齊 光沿直線傳播的應(yīng)用 影子的形成 ：由于 光是沿直線傳播的 所以當(dāng)光在傳播過(guò)程中，遇到不透明的物體， 在物體后面便產(chǎn)生影子。 光在沿直線傳 播的過(guò)程中， 遇到不透明的 物體，在物體 的另一面，光 不能到達(dá)的區(qū) 域便形成了影 子 。 路燈下人影子的變化情況 日食 太陽(yáng) 地球 月球 日食的成因： 當(dāng)月球運(yùn)行到太陽(yáng)和地 球中間時(shí)，并且三球在一條直線上，太 陽(yáng)光沿直線傳播過(guò)程中，被不透明的月 球擋住，月球的黑影落在地球上，就形 成了日食。 月食 太陽(yáng) 月球 地球 月食的成因： 當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽(yáng)和月球 中間時(shí)，并且三球在一條直線上，太陽(yáng) 光沿直線傳播過(guò)程中，被不透明的地球 擋住，地球的黑影落在月球上，就形成 了月食。 （ 4）小孔成像 小孔成像 光在 同種、均勻、透明 介質(zhì)中是沿直 線傳播的。 實(shí)驗(yàn)二： 材料：一些紙盒模擬建筑物以及手電筒 方法：手電筒照射紙盒組合 結(jié)果：有些光被擋住了，不是所有的紙盒 都能被光照射到 說(shuō)明：建筑物設(shè)計(jì)原因造成部分方位光線 被遮擋住了 這棟低樓的陽(yáng)光全被前面的高樓摭擋 通過(guò)實(shí)驗(yàn)及觀察我們知道，采光 不足是由于 光的直線傳播的特性 及 建 筑物本身設(shè)計(jì)原因 造成部分方位光線 被遮擋住了，那么我們要解決采光問(wèn) 題，也要從這兩個(gè)角度去思考，尋找 解決方案。 你們有什么設(shè)想呢？小組討論修 改完善你們的采光方案設(shè)計(jì)。 通過(guò)上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)及觀察我們知道，采光 不足是由于 光的直線傳播的特性 及 建筑物 本身設(shè)計(jì)原因 造成部分方位光線被遮擋住 了，那么我們要解決采光問(wèn)題，也要從這 兩個(gè)角度去思考，尋找解決方案。 思路一：改變建筑設(shè)計(jì) 思路二：控制光的傳播路線 我們來(lái)分析一下兩個(gè)思路的可行性 我們可以改變光的傳播路線嗎？ 想一想，光照到鏡子時(shí)，光的傳播方向改變了嗎？ 實(shí)驗(yàn)一：鏡面反射 注意反射光的角度跟鏡面有什么關(guān)系？ 鏡面反射 光的 行進(jìn)路線 -反射 光照射到鏡面會(huì)改變傳播方向 ， 被反射回去 ， 這種現(xiàn)象叫做光的反射也叫 反光 。 光是直線行進(jìn)的 ， 遇到透明物體會(huì)穿透 ， 遇到不透明物體 ， 會(huì)產(chǎn)生反射現(xiàn) 象 ， 并在背光處產(chǎn)生影子 。 我們?yōu)槭裁茨芸匆?jiàn) 發(fā)光物體 ? 光源本身發(fā)出的光進(jìn)入眼睛。 不發(fā)光的物體表面能 反射 光 ，反射光進(jìn)入眼睛。 我們?yōu)槭裁匆材芸匆?jiàn) 不發(fā)光的物體 ? 在黑屋子里，為什么臺(tái)燈亮后，就能看見(jiàn)書(shū)上的字了？我們來(lái)畫(huà)出燈光的傳播 路線。 凸面鏡的表面是凸起的，當(dāng)光線射到凸面鏡 后，不會(huì)聚于一點(diǎn)，而是要發(fā)散開(kāi)來(lái)。所以它要比 尺寸相同的平面鏡觀察的范圍要大得多。 凸面鏡 實(shí)驗(yàn)二：多面鏡子的反射 請(qǐng)看在 Z字形的鏡筒里添加兩塊平面鏡并把它放在合適的位置，沿水平方向 射入鏡筒的光線的路線就發(fā)生了改變。 實(shí)驗(yàn)三：不同材質(zhì)的物質(zhì)對(duì)光的反射 實(shí)驗(yàn)四：不同顏色的物質(zhì)對(duì)光的反射 通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)銈儼l(fā)現(xiàn)了什么？記錄到小科學(xué)家記錄本上吧！ 不同的物體反射光的能力不同。 物體越光滑，反射光的能力越強(qiáng)； 物體顏色越淺，反射光的能力越強(qiáng)； 什么顏色的物體，反射什么顏色的光。 鏡面反射 漫反射 鏡面反射和漫反射 鏡面反射： 漫反射： 反射面平整光滑；當(dāng)光平行入射時(shí)，會(huì)被平行反射 ，光比較集中。 反射面粗糙，凹凸不平；當(dāng)光平行入射時(shí)，反射 光線向四面八方，光比較分散。 我們能從各個(gè)方向看到桌子 、 墻壁 、 書(shū)本等這些本身不發(fā)光的物體 ， 是由于 這些物體表面凹凸不平 ， 射向它們表面 的光發(fā)生漫反射 ， 我們無(wú)論站在哪個(gè)方 向 ， 它們總能把一部分光反射到我們眼 睛里 。 課后拓展： 請(qǐng)同學(xué)們找一找生活中還有哪 些光的反射現(xiàn)象，并收集和查 閱有關(guān)光的傳播的資料。 還有什么方法能改變光的路線？ 來(lái)看看光導(dǎo) 纖維是怎樣發(fā)明的？ 1870年的一天，英國(guó)物理學(xué)家 丁達(dá)爾 到皇家 學(xué)會(huì)的演講廳講光的 全反射 原理，他做了一 個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)：在裝滿(mǎn)水的木桶上鉆個(gè)孔， 然后用燈從桶上邊把水照亮。結(jié)果使觀眾們 大吃一驚。人們看到，放光的水從水桶的小 孔里流了出來(lái)，水流彎曲，光線也跟著彎曲 ，光居然被彎彎曲曲的水俘獲了 。 人們以前曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，光能沿著從酒桶中 噴出的細(xì)酒流傳輸；人們還發(fā)現(xiàn)，光能順著 彎曲的玻璃棒前進(jìn)。這是為什么呢？難道光 線不再直進(jìn)了嗎？這些現(xiàn)象引起了丁達(dá)爾的 注意，經(jīng)過(guò)他的研究，發(fā)現(xiàn)這是 全反射 的作 用，即光從水中射向空氣，當(dāng) 入射角 大于某 一角度時(shí)，折射光線消失，全部光線都反射 回水中。表面上看，光好像在水流中彎曲前 進(jìn)。實(shí)際上，在彎曲的水流里，光仍沿直線 傳播，只不過(guò)在內(nèi)表面上發(fā)生了多次全反射 ，光線經(jīng)過(guò)多次全反射向前傳播。 后來(lái)人們?cè)斐鲆环N透明度很高、粗細(xì)像蜘蛛絲 一樣的玻璃絲 玻璃纖維，當(dāng)光線以合適的 角度射入玻璃纖維時(shí)，光就沿著彎彎曲曲的玻 璃纖維前進(jìn)。由于這種纖維能夠用來(lái)傳輸光線， 所以稱(chēng)它為光導(dǎo)纖維。 現(xiàn)在人們發(fā)明了各種材料的光纖，光纖在生活 中的應(yīng)用非常廣泛，如通訊、醫(yī)療等。 光纖 光纖 光 纖 燈 光 纖 吊 燈 放大鏡 又稱(chēng)凸透鏡， 平行的光線透過(guò)它時(shí) ，將會(huì)發(fā)生偏折，聚 集到一個(gè)點(diǎn)上。 凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，因此 凹透鏡也叫發(fā)散透鏡。 凸透鏡對(duì)光有 會(huì)聚 作用 凹透鏡對(duì)光有 發(fā)散 作用 凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用 手機(jī)照相機(jī) 顯微鏡 電子顯微鏡 數(shù) 碼 天 文 望 遠(yuǎn) 鏡 知識(shí)拓展： 光的 傳播路線 -折射 光由空氣斜射入水中，因?yàn)楣庠诳?氣中和水中的傳播速度不同， 傳播 方向會(huì)發(fā)生偏折，這種光現(xiàn)象叫做 光的折射 。 P P 解釋?zhuān)?光的速度 在空氣中的速度： 340米 /秒 在真空中 不能 傳播 聲音 在真空中最快： 3 108 米 /秒 在空氣中的速度： 約 3 108 米 /秒 光 光在空氣中 1s內(nèi)傳播的距離相當(dāng)于繞地球 7.5圈 ， 光從月球傳到地球只需 1.3s。 （在水中的速度： 2.25 108 米 /秒 在玻璃中的速度： 2 108 米 /秒） 池水變淺 由于光的折射，水中物體 的位置看起來(lái)比實(shí)際位置 要高些。 漁民叉魚(yú) 漁民怎樣才能叉到魚(yú)？ 兩個(gè)“硬幣” 上面的硬幣是通過(guò)水 面的折射而成的像， 下面的是通過(guò)杯子側(cè) 面水的折射而形成的 。 樹(shù)變“高”了 岸上的樹(shù)會(huì)變高了 規(guī)律：從一種介質(zhì)中看另一種介質(zhì)中的物體 ，所看到的物體的位置都比實(shí)際的“ 高 ” A A 科學(xué)世界 海市蜃樓 海市蜃樓： 光線經(jīng)過(guò)不同密度的空氣層后發(fā)生顯著 折射，使遠(yuǎn)處景物顯示在半空中或地面上的奇異幻 景，常發(fā)生在海上或沙漠地區(qū)。 閱讀： P28-29科學(xué)自助餐 通過(guò)今天的學(xué)習(xí)你們對(duì)采光方案一定有了 很多新的想法！ 小組討論修改你們的采光方案設(shè)計(jì)，把你 們的設(shè)計(jì)用示意圖的形式表現(xiàn)出來(lái)。