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第四章 光现象
光的直线传播
第1节
01
能识别光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。
02
了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。
03
通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。
04
知道光在真空中的传播速度。
光源: 能够发光的物体
能否自行发光的物体
太阳
宇宙中的恒星
荧火虫 、水母
自 然 光 源
人 造 光 源
蜡 烛
篝火
霓 虹 灯
白 炽 灯
火 炬
光源
光源
1.光源：能够 的物体叫作光源。
月亮不能自行发光， (选填“是”或“不是”)光源。
2.光源的分类
可分为 光源、天然光源。发光的电灯、点燃的火把、燃烧的蜡烛等都是 光源；太阳、水母、萤火虫、灯笼鱼等都是 光源。
发光
不是
人造
人造
天然
有下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电影屏幕、⑦无影灯、⑧灯笼鱼。上述物体中：
(1)一定是光源的有　　　；
(2)一定不是光源的有　　　　；
(3)可能是光源的有　　　　。
③⑧
②④⑥
①⑤⑦
解析　(1)太阳、灯笼鱼，它们都能发光，一定是光源；
(2)月亮、钻石、电影屏幕，它们不发光，一定不是光源；
(3)有的星星发光，电灯、无影灯通电时发光，所以它们可能是光源。
光线射入树林
光的直线传播
光的直线传播
树影斑斑
光的直线传播
光的传播实例
光的直线传播
探究
1、提出问题：光是如何传播的？
2、猜 想:
3、设计实验:
4、进行实验:
5、分析论证:
6、结 论:
光是如何传播的？
光的直线传播
【想想议议】
①用激光笔打到墙上，看到墙上会出现光斑。光是通过怎样的路径从激光笔传到墙面的？
②晚上汽车、摩托车或者是手电筒的光都是怎样传播的？
③看电影时，电影放映机射向银幕的光束是怎样的？
光的直线传播
激光笔发出的光束是 的；
汽车前灯射出的光束是 的；
电影放映机射向银幕的光束是 的。
直
这些现象说明： 。
直
直
光在空气中是沿直线传播的
光的直线传播
【活动一】1.在水槽中加入少量牛奶(或粉笔灰)，用激光笔在水中射出一束光，观察光传播的路径。
实验现象说明：光在水中也是沿 传播。
直线
光的直线传播
2.把激光笔发出的光垂直射向玻璃砖中，观察光的传播路径。
实验现象说明：光在玻璃中也是沿 传播。
直线
光的直线传播
【活动二】在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，观察光的传播路径。
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径 （是/不是）直线。
不是
光的直线传播
根据以上事例分析，归纳出结论：
光在 中沿直线传播。
同种均匀介质
光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫做光线。
表示光的传播径迹和方向
光线
理想模型
光的直线传播
光的直线传播
光在均匀介质中是沿直线传播的应用：影子的形成
光的直线传播
光在均匀介质中是沿直线传播的应用：日食、月食的形成
光的直线传播
光在均匀介质中是沿直线传播的应用：小孔成像
成像特点：倒立的实像，上下、左右都颠倒，
像的大小与物体到小孔的距离以及小孔到光屏的距离有关。
像的形状和小孔的形状无关，与物体的形状有关。
光的直线传播
1.日食、月食
2.小孔成像
3.激光准直
4.影子
5.射击瞄准
6.排队
光在均匀介质中是沿直线传播的应用：
1.光的直线传播
光在 中沿直线传播。
2.光线
为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示一束光传播的 和 ，这样的直线叫作光线。
光线只是用来形象地描述光的传播情况，实际并不存在，这种研究物理问题的方法叫作 法。
同种均匀介质
径迹
方向
模型
光的直线传播现象分析
(1)影子的形成：
①原理：光的 ；
②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿____
________，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成了较 (选填“亮”或“暗”)区域，就是我们说的影子。
(2)日食、月食的形成：
①原理：光的 。
②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被_____挡住了。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被 挡住了。
直线传播
直
线传播
暗
直线传播
月球
地球
(3)小孔成像
①小孔成像的原理： 。
②成像特点： (选填“正”或“倒”)立的实像(上下、左右都颠倒)，像的大小与物体到小孔的距离以及小孔到光屏的距离有关。
③像的形状和小孔的形状 ，与物体的形状 。(均选填“有关”或“无关”)
4.光的直线传播的应用
实例： 、射击时“三点一线”瞄准、站队列。
光的直线传播
倒
无关
有关
激光准直
为探究光的传播规律，小明在家中做了如下三个实验：
探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲，为了使实验现象明显，小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香，你认为这样做的目的是___________
________；
显示光的传
播路径
(2)小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙，小明接着沿水槽侧壁倒入浓糖水，看到实验现象如图丙；小明再用木棍搅拌后，实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在　　　　　介质中沿直线传播。
同种均匀
解析　 (1)点燃一盘蚊香是为了显示光的传播路径，便于观察实验现象。
解析　 (2)沿着水槽侧壁倒入浓糖水，此时介质是不均匀的，看到光线不再沿直线传播，而是发生弯曲，再用木棍搅拌后，糖水变得均匀，又看到光线沿直线传播了，这些实验现象说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
光的传播速度
为什么先看到闪电，后听到雷声呢？
光的直线传播速度
在真空中，光传播的速度是
这个速度相当于光在1秒内绕地球赤道7.5圈
光速都是
3×108m/s
3×108m/s吗？
天文学上的长度单位——光年，代表多少米？
1光年＝3×108 m/s ×3600×24×365 = 9.4608×10 15 m
光的传播速度
光的传播速度
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
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
光的传播速度
科学世界——我们看到了古老的光
【阅读】
《科学世界——我们看到了古老的光》，回答学案中的问题。
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得多
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
B
解析　敲锣打鼓时，动作与声音是同时发生的，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得多，所以总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音，选项B正确。
课堂小节
一、光在同种均匀介质中沿直线传播。
二、证明光在均匀介质中沿直线传播的例子：
1.影子的形成。 2.小孔成像。
3.日食、月食 4.激光准直。
5.射击瞄准时的“三点一线”等。
三、光速
光在真空中传播速度为3×108m/s
1.出现金星凌日天象时，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点，如图所示，小黑点即为金星，该天象是由于光的　　　　　而形成的，太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a、b、c三个位置中的某个位置上，其中金星应处在　　位置上，试举出一个生活中应用此知识的例子　　　 　。
直线传播
b
激光准直
2.关于光的传播，下列说法中正确的是(　　)
A.光的传播需要介质
B.光只在真空中沿直线传播
C.光在均匀的水中沿直线传播
D.光总是沿直线传播的
C
3.如图所示，关于甲、乙两图，下列描述正确的是(　　)
C
A.甲、乙两图都表示日食的形成原因
B.甲、乙两图都表示月食的形成原因
C.甲图表示日食的成因，乙图表示月食的成因
D.甲图表示月食的成因，乙图表示日食的成因
4.光在真空中的传播速度是　　　 km/s，太阳距地球1.5×1011 m，太阳发出的光要经过　　　 s才能到达地球。
3×105
500
5.制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫　　　　　。产生此现象的原因是__________________
______。
(2)若易拉罐底部小孔形状是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是___。
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
小孔成像
光在空气中沿直线
传播
D
解析　金星凌日现象的成因是光的直线传播，当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时，金星挡住了沿直线传播的太阳光，人们看到太阳上的黑点实际上是金星，由此可知发生金星凌日现象时，金星位于b位置；排纵队、射击瞄准、激光准直等都是光沿直线传播在生活中的应用。
解析　当月球转到地球和太阳之间，且三者在同一直线上时，月球挡住了太阳照向地球的光，我们就看不到太阳，这就是日食；当地球、太阳、月球在同一直线上，地球到了月球和太阳的中间，太阳光无法射到月球上面，所以在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影，甚至全是黑影，这就是月食，选项C正确。
解析　光在真空中的传播速度是3×105 km/s，太阳发出的光到达地球所用时间t===500 s。

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