资源简介

(共22张PPT)
第四章　光现象
第 1 课 光的直线传播
学习目标
01
02
03
能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
知道光在真空中的传播速度。
理解光的直线传播规律。
04
了解生活中应用光的直线传播的现象。
我国的学者—墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因，指出了光沿直线进行的性质。
光沿直线传播的现象
小孔成像
光的直线传播现象及应用
小孔成像的原理：光的直线传播
小孔成像的特点：
①倒立的实像:实际光线汇聚所成的像.
②像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关.
③像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关.
我国古代的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人，早于牛顿2000多年就已经总结出相似的理论，如图所示。下列关于小孔成像，说法正确的是（　　）
A．小孔所成的像为倒立的实像
B．小孔成像是由于光的折射造成的
C．小孔成像中像的形状与孔的形状有关
D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关
【答案】 A
【详解】A．小孔成像所成的像能用光屏承接，所以成倒立的实像，故A正确；B．小孔成像原理是光的直线传播，故B错误；C．小孔成像中像的形状与孔的形状无关，与物体的形状有关，故C错误；D．小孔成像中像的大小与物体到小孔、光屏到小孔的距离有关，故D错误。故选A。
光的传播速度
小试牛刀
想一想
打雷时，雷声和闪电同时同地发生，但是我们总是先看见闪电后听见雷声，这说明了什么问题？
光的传播速度
想一想
阅读课本并思考：
　　1．光和声音在传播方面有哪些不同？
　　2．光在真空中传播的速度是多大？
　　3．在其他透明介质中传播的速度比在真空中传播得快还是慢？
光的传播速度
真空中的光速:c = 3×108 m/s = 3×105 km/s,宇宙中最快
1.光的传播速度
2.光在不同介质中的传播速度
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
3×108m/s
约3×108m/s
约空气中的3/4
约空气中的2/3
结论: 一般情况下，v真空＞ v空气＞ v水＞ v玻璃
光的传播速度
声音 光
真空不传声
15℃空气中声速340m/s
声音在空气中传播最慢
声音传播需要介质
3.比较光的传播与声的传播
声音 光
真空不传声
15℃空气中声速340m/s
声音在空气中传播最慢
声音传播需要介质
光在真空中传播最快
光在空气中比在其他
透明介质中传播的快
光的传播不需要介质
空气中光速近似3×108m/s
光的传播速度
4.光速的应用——激光测距
激光测距仪原理：是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。
小试牛刀
例题：下列关于光的传播速度的说法中正确的是（　　）
A．光在真空中的传播速度最大
B．光和声音一样，不能在真空中传播
C．光的传播速度为3×108m/s
D．光在玻璃中的传播速度比在真空中大
【解析】
光在不同介质中的传播速度是不同的，光在真空中的传播速度最大，是3.0×108m/s，故A正确，BCD错误。
故选A。
A
小试牛刀
例题：光在真空中的传播速度约为___________m/s，发生雷电时，先看见闪电，后听到雷声，这是因为光在空气中的传播速度___________（填“大于”、“小于”或“等于”）声音在空气中的传播速度；若太阳发出的光需要 500s到达地球，则太阳与地球之间的距离为___________m。
【解析】
[1]光在真空中的传播速度稍大于在空气中的传播速度为
[2]光在空气中传播速度为 ，远大于声音在空气中传播速度
[3]太阳与地球之间的距离为
3.0×108
大于
1.5×1011
科学世界（我们看到了古老的光）
仙女座大星云
阅读科学世界，解决后面的问题
科 学 世 界
我们看到了古老的光
同学们听过“牛郎织女”的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了我们祖先反抗封建礼教，追求幸福生活的美好愿望。
但是，神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗？这两颗星都是银河系中的恒星，它们之间的距离如果用千米表示，那可真是个“天文数字”，大得不得了。即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度—光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要16年！要想每年相会一次，那是不可能的。
　　宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的距离单位——光年，它等于光在真空中1年内传播的距离。这样说来，牛郎星和织女星的距离就是16光年。　
科 学 世 界
离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”（只能在南半球看到），它距离我们4.3光年。也就是说，我们现在观测到的比邻星的光，是4.3年前发出的，经过了4年多才到达我们的眼睛。想一想，那时候你正在上几年级？很有趣吧！
银河系是超过1 000亿颗恒星组成的星系。在银河系外，离我们最近的星系是大、小麦哲伦云（很遗憾，也只能在南半球看到)，距离我们16万～19万光年。想想我们今天看到的麦哲伦云的光，是它们什么时候发出的？那时候人类在进化过程中正处于哪个阶段？
　　秋天的夜晚可以在东北方向的天空找到一个亮斑，看起来像个纺锤，那就是仙女座大星云。它是北半球唯一可用肉眼看到的银河外星系，与我们的距离是225万光年。
光——宇宙的使者，它不仅告诉我们宇宙的现在，而且还在告诉我们遥远的过去。
仙女座大星云
科学世界（我们看到了古老的光）
1光年=365×____×______s × 3×108m/s
=____________km
①光年是什么物理量的单位？
光年是长度单位，1光年表示____________________。
②牛郎星和织女星的距离是多少千米？
牛郎星和织女星的距离是16光年
16光年= 16×9.4608×1012 km=1.51488 ×1014 km
光在一年内传播的距离
24
3600
9.4608×1012
【例】当观察站在远处敲锣打鼓的人时，我们总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音这一现象说明（ ）
A．光的传播不需要时间，而声音的传播需要时间　
B．光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多　
C．用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些　
D．总是先敲锣打鼓，后发出声音，动作先后不同
敲锣打鼓时，动作与声音是同时发生的，看见的动作是光速传播的，由于光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多，所以总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音。选项B正确。　
B
课堂总结
光的直线传播
光源
光的直线传播
光线
光的传播速度
概念：能够发光的物体叫做光源
特点：并非实际存在，理想化模型
条件：同种均匀介质
应用：激光垂直、影子、小孔成像等。
概念：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向
真空中的光速为3×108 m/s
分类：自然光源、人造光源
现象：影子、日食、月食、小孔成像等。
光在不同介质中的速度v真空＞v空气＞v水＞v玻璃
光年：光在一年内传播的距离，是长度单位。
1. “井底之蛙”这个成语大家都很熟悉。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。
如图所示。因为蛙坐在井底且光沿直线传播受到井壁的阻碍，所以蛙能看到的范围，只能看见两线所夹范围内的物体。
视野的大致范围
2. 做一做手影游戏，用光的直线传播知识解释影子是怎样形成的。
因为光是沿直线传播的，且光不能穿过不明物体，所以光射到不明物体上后，在这个物体的后方就会有一个光照射不到的区域，这就是影子。
3.举出一些例子，说明光的直线传播在生活中的应用。
射击时目标、准星、眼睛要在一条线上，影子的形成、日食、月食、小孔成像等；
排队时，如果后一个同学只能看到自己前面同学的后脑勺，说明队伍就排直了。木工师傅检查自己刨的家具表面是否平直。战士打靶时用到的三点一线。
4. 太阳发出的光，要经过大约8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离。如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这段路程
塞车跑完全程所用的时间
t＝＝ ＝2.88 ×105h
太阳到地球的距离
s=vt＝480s＝1.44 ×1011m
约33年

展开更多......

收起↑