为什么影子总是跟着你?揭秘小学科学课本里的光的直线传播【教科版科学六年级上册2.8《光是怎样传播的》】

为什么影子总是跟着你？揭秘小学科学课本里的光的直线传播

三个小实验，带孩子看懂光的“直线旅行”

教科版科学六年级上册2.8《光是怎样传播的》

公众号封面图（2.35:1）

清晨的树林里，一缕缕阳光从枝叶的缝隙间斜斜地照下来，像一根根金色的丝线，笔直地落在地面上；晚上打开手电筒，一条光柱射向夜空，不拐弯、不打弯……

你有没有想过：光，到底是怎样传播的？

这节课，我们就跟着小学六年级科学课本《光是怎样传播的》，用三个在家就能做的小实验，一起揭开光的“旅行秘密”。

▲ 清晨的树林里，光沿着笔直的路，从树梢走到地面

一、先猜一猜：光走的是什么路线？

别急着翻课本，先和孩子来一场“脑洞大猜想”：

· 光是不是像水一样，会沿着弯弯曲曲的管道流动？

· 光是不是像小球一样，可以随便拐弯？

· 还是说，光只认一条道——笔直地向前冲？

六年级的课本上，有一个非常重要的猜想：光在空气中是沿直线传播的。不过，科学讲究“大胆猜想，小心求证”——猜想对不对，得靠实验说话！

二、实验一：激光笔打头阵，光路现出原形

实验材料：激光笔1支、透明水槽（或大塑料瓶）、少量蚊香烟雾（或喷雾瓶）。

实验方法：在空气中喷出少量烟雾（让光路“现形”），再用激光笔照过去，从侧面观察光的路线。

你会看到一条笔直的、红色的光线，像一把尺子一样横在空中——它不向上飘，不向下弯，也不绕圈子。

▲ 激光笔实验：光在空气中沿直线传播

三、实验二：三张卡纸，课本里的经典实验

这是课本上最经典的验证实验，材料特别简单。

实验材料：同样大小的卡纸3张（每张中心都打一个小孔）、手电筒1个、夹子3个。

实验方法：

① 用夹子把三张卡纸竖直立在桌上，间距约15厘米；

② 移动卡纸，让三个小孔在同一条直线上；

③ 关灯，用手电筒照射第一张卡纸的小孔，从第三张卡纸后面观察；

④ 把中间的卡纸向前或向后挪动几厘米，再观察一次。

会发生什么？

· 三个小孔在一条直线上时，光顺利穿过三个孔，在第三张卡纸后面出现一个亮亮的光斑；

· 中间卡纸一挪动，光立刻被挡住，光斑消失了！

▲ 三张卡纸实验：孔对孔，光才通过

想一想：为什么挪动中间的卡纸，光就过不去了？

因为光不会“拐弯绕路”——只有三个小孔排成一条直线，光才能沿着直线一路穿过去。这恰恰证明了：光是沿直线传播的。

四、实验三：小孔成像——为什么像是倒着的？

既然光走直线，就能解释一个神奇的现象：小孔成像。

实验材料：一个纸盒（或圆筒）、半透明塑料膜（光屏）、大头针。

实验方法：在纸盒一端扎一个小孔，另一端贴上半透明膜。把小孔对准点燃的蜡烛（注意防火安全，建议由家长操作），观察半透明膜上会出现什么。

你会看到：膜上出现了一个倒立的蜡烛像——火焰朝下！

▲ 小孔成像：光走直线，像是倒立的

为什么像是倒的？秘密就在“光走直线”这四个字里：

· 火焰上方发出的光，沿直线穿过小孔，落在了光屏的下方；

· 火焰下方发出的光，沿直线穿过小孔，落在了光屏的上方。

上下交换，像自然就“倒”过来了。古时候的日晷、照相机的“祖先”——暗箱，用的都是这个原理！

五、光走直线，生活里到处都是证据

学会了“光沿直线传播”，再回头看生活，你会发现处处都是它的“签名”：

▲ 光沿直线传播的六大生活应用

① 手影游戏：光被手挡住，走不过去，墙上就留下了手的影子；

② 排队看齐：体育课上“向前看齐”，只有队伍排成直线，每个人的光才能直线进入你的眼睛——你只能看见第一个人；

③ 激光准直：开凿隧道、安装电梯导轨时，工程师用一束激光当“标尺”，保证方向笔直；

④ 日食和月食：太阳、月亮、地球排成一条直线时，影子投在地球或月亮上，就上演了天文大戏；

⑤ 树下的光斑是圆的：树叶缝隙就像一个个小孔，太阳透过它们“小孔成像”，地上洒满圆形光斑。

六、知识加油站：光跑得有多快？

光不但走直线，还是宇宙里的“短跑冠军”——在真空中，它每秒能跑约30万千米，1秒钟可以绕地球赤道大约7圈半！

▲ 光速与其他速度的对比

· 光从地球到月球，只要约1.3秒；

· 太阳光照到地球，需要约8分20秒——你看到的阳光，其实是8分钟前从太阳出发的！

现在你能解释了吧：为什么打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声？因为光跑得比声音快得多啦！

七、课后小挑战

学完这节课，和孩子一起完成三个小任务吧：

1. 影子剧场：晚上用手电筒和双手在墙上表演手影，观察影子什么时候变大、什么时候变小；

2. 自制小孔成像盒：用纸盒和半透明膜做一个成像盒，观察窗外的树木和楼房，说说像是正立还是倒立；

3. 找一找：在家里找3个“光沿直线传播”的例子，第二天讲给同学听。

如果觉得有用，欢迎转发给更多的家长和老师，带孩子一起动手做实验。关注我们，每周解锁一个好玩的家庭科学实验！

—— 本文适合小学中高年级学生及家长、科学教师阅读 ——