探尋光的路線 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 光是什么 光和我們的日常生活有什么關(guān)系呢 光是人類眼睛可以看見的一種電磁波 也稱可見光譜 在科學(xué)上的定義 光是指所有的電磁波譜 其中能引起人視覺的電磁波 頻率在3 9 10 14Hz 7 7 10 14Hz之間 叫可見光 其余不能直接引起人的視覺 只能借助儀器來進(jìn)行觀察或測(cè)試 如紅外光 紫外光 這些叫不可見光 光源 本身發(fā)光的物體叫光源 太陽 蠟燭 電燈 手電筒等 月亮 星星 閃電 螢火蟲 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 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 透過樹叢的光束 廣場(chǎng)上空的光束 樹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)采光問題 我們?cè)偻ㄟ^模擬實(shí)驗(yàn)來了解光的傳播路線 看能否解開這個(gè)問題 實(shí)驗(yàn)一 方法 分別通過直吸管和彎吸管觀察窗外結(jié)果 通過直吸管可以看到窗外通過彎吸管看不到窗外說明 光是直線傳播的 不能拐彎 準(zhǔn)確的說 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 因而能射得很遠(yuǎn)而亮度沒有明顯的減弱 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 影子的形成 路燈下人影子的變化情況 日食 太陽 地球 月球 日食的成因 當(dāng)月球運(yùn)行到太陽和地球中間時(shí) 并且三球在一條直線上 太陽光沿直線傳播過程中 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 月食的成因 當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到太陽和月球中間時(shí) 并且三球在一條直線上 太陽光沿直線傳播過程中 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 第二單元 探尋光的路線 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 這棟低樓的陽光全被前面的高樓摭擋 通過實(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)槭裁茨芸匆姲l(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)槭裁匆材芸匆姴话l(fā)光的物體 在黑屋子里 為什么臺(tái)燈亮后 就能看見書上的字了 我們來畫出燈光的傳播路線 光的反射的應(yīng)用 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)散開來 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 第二單元 探尋光的路線 還有什么方法能改變光的路線 來看看光導(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 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 只不過在內(nèi)表面上發(fā)生了多次全反射 光線經(jīng)過多次全反射向前傳播 后來人們?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傳輸光線 所以稱它為光導(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 放大鏡又稱凸透鏡 平行的光線透過它時(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 照相機(jī)上的凸透鏡 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)楣庠诳諝庵泻退械膫鞑ニ俣炔煌?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 光的速度 在真空中最快 3 108米 秒 在空氣中的速度 約3 108米 秒 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比實(shí)際位置要高些 漁民叉魚 漁民怎樣才能叉到魚 兩個(gè) 硬幣 上面的硬幣是通過水面的折射而成的像 下面的是通過杯子側(cè)面水的折射而形成的 樹變 高 了 岸上的樹會(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 科學(xué)世界海市蜃樓 海市蜃樓 光線經(jīng)過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