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第四章 光现象
第一节 光的直线传播
看图归纳
新课引入
一、光源
1．定义：能够自身发光的物体叫光源。
根据来源，光源分为天然光源和人造光源。
你知道哪些是天然光源？哪些是人造光源？
蜡烛（火）
闪电
太阳
人造光源
自然光源
自然光源
一、光源
萤火虫
鮟鱇（ān kāng）鱼
维多利亚发光水母
自然光源
自然光源
自然光源
一、光源
人造光源
电子屏幕
荧光棒
烟花
人造光源
人造光源
一、光源
启明星（金星 — 行星）
流星和大部分星星（恒星）
自然光源
不是光源
一、光源
电影院荧幕
月亮
钻石
不是光源
不是光源
不是光源
一、光源
问题讨论：皎洁的皓月是光源吗？
月亮不会自行发光，而是反射了太阳光等光源的光。
下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼、⑩交通路牌。上述物体中：
一定是光源的是 ，
一定不是光源的是 ，
可能是光源的是 ，
属于人造光源的是 ，
属于自然光源的是 。
③⑤⑥⑦⑧⑨
②④⑩
①
⑤⑥⑦
③⑧⑨
问题：光从光源发出后，是怎样向四周传播的呢？
练一练
可以传播声音吗 可以传播光吗
固体
气体
液体
真空
听到的声音→可以
安静钓鱼→可以
隔墙有耳→可以
不可以
空气等透明的气体
水等透明的液体
玻璃等透明的固体
可以
二、光的直线传播
光传播的路径是怎样的？你有什么猜想？
二、光的直线传播
演示实验一：光在空气中传播的路径
打开激光灯电源，可以看到什么现象？说明什么？
结论：_______________________。
光在空气中沿直线传播
二、光的直线传播
演示实验二：光在液体中传播的路径
1、在水中滴入几滴牛奶，摇匀；
2、用激光灯垂直水面入射，可以看到什么现象？说明什么？
结论：_______________________。
光在液体中沿直线传播
二、光的直线传播
演示实验三：光在固体中传播的路径
用激光灯入射透明的肥皂，
可以看到什么现象？说明什么？
结论：_______________________。
光在固体中沿直线传播
二、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播
和三个小实验的结论相比，
多了什么条件？
二、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播
光线由空气到水
光在不均匀的液体中
二、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播
真空中没有介质，
光在真空中也沿直线传播
二、光的直线传播
通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，叫做光线（实际不存在）。
为了研究光等难以直接观察的事物 ——理想模型法
根据规定，尝试在右图中画
出一条光线
二、光的直线传播
为了研究光等难以直接观察的事物 —— 理想模型法
直线；
方向从光源出发向外；
箭头画在直线中间附近。
根据规定，尝试在右图中画
出一条光线
二、光的直线传播
为了研究光等难以直接观察的事物 —— 理想模型法
二、光的直线传播
点光源发出的光线 ：
平行光线 ：
由于距离太远,我们可以把太阳光近似地看着平行光线。
s
【光直线传播的现象和应用】
—— 影子
靠近、远离路灯，影子如何变化？
画出光线看一看。
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
—— 激光准直
二、光的直线传播
在开凿大山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。
【光直线传播的现象和应用】
站队列成直线
对齐
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
—— 井底之蛙
画出青蛙视线的范围
眼睛看到的光线方向
指向眼睛
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
手影
皮影戏
日晷
二、光的直线传播
月食
【光直线传播的现象和应用】
日食
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
日食
月食
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
—— 小孔成像
制作小孔照相机，观察窗外景物成像。
嵌套插入
不封闭
不封闭
开口蒙有
半透明白膜
扎一个小孔
开口大小、形状不同的“镜头”
用不透光材料（如硬纸板）制作两个盒子，可相互嵌套，
并能前后滑动，大盒子一面不封闭，小盒子相对的两面不封闭；
在大盒子与开口相对的一面中间扎一个小孔（可以多做几个大盒子，做出不同大小、形状的开口）；
将小盒子的一个开口用半透明的白膜（如白色塑料袋）蒙住。
小盒子蒙有白膜的一面向里（将小盒子作为一个观察暗室，减少环境光，观察时捂好开口，盒内越暗，成像越明显），套进大盒子中；
将小孔对向室外，眼睛看向盒子里的白膜；
前后滑动小盒子，可以改变像距来观察现象；也可以改变小孔的大小、形状来观察现象。
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二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
—— 小孔成像
小孔成像的原理
开孔过大，各点发出的光通过开孔形成的光斑较大，并混在一起，整体形成一个和开孔形状相同的光斑。
开孔较小，各点发出的光通过开孔形成的光斑较小，混杂程度小，可以形成模糊的物像。
开孔越小，像越清晰，但透过的光更少，像更暗。
二、光的直线传播
【光直线传播的现象和应用】
—— 小孔成像
小孔成像的简化光路图
小孔成像特点：
成倒立的像；
像的形状与小孔形状无关；
课后作业：通过画光路图分析物近、像远分别对像大小的影响。
二、光的直线传播
小孔成像的特点：
1.倒立的实像
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
实像：
1、由实际光汇聚而成；
2、能在光屏上收集成像。
【光直线传播的现象和应用】
—— 小孔成像
示意图画法
A
光屏
B
A′
B′
树荫下的圆形光斑是怎样形成的
树荫下的光斑是太阳的像
二、光的直线传播
思考：
思考：
三、光的传播速度
光在空气中的传播速度比声音快！
那么光的速度究竟有多快呢？
雷声和闪电同时同地发生，
我们先听到雷声还是先看到闪电？为什么呢？
在物理学中光速用字母 C 表示。
真空中的光速为：
真空中的光速是宇宙间最快的速度
C＝3×108 m/s
“北极星是天空北部的一颗亮星，距地球约434光年”
光年是什么单位？______
长度
光年等于光在真空中1年内传播的距离
三、光的传播速度
真空中的光速是宇宙间最快的速度，
在物理学中用字母 c 表示。
通常情况下，真空中的光速可以
近似取为 c = 3×108 m/s 。
1 光年 ≈ __________m（一年取365天）
= 3×108 m/s×365×24×3 600 s ≈ 9.46×1015 m
9.46×1015
三、光的传播速度
光在真空中的速度 c = 3×108 m/s ；
光在空气中的速度非常接近于 c ；
光在水中的速度约为 c ；
在玻璃中的速度约为 c 。
三、光的传播速度
对比项 光 声音
空气中的速度
传播介质
在真空中的情况
表：光的传播与声音的传播的比较
约3×108 m/s
约340 m/s
只能在透明介质中传播
可以在任何介质中传播
能在真空中传播，
即传播可不依赖介质
真空不能传播，一定要依赖介质
课堂小结
常见的光源，易错的非光源（月亮、投影荧幕……）
光可以在透明介质中传播，光可以在真空中传播；
光在同种均匀介质或真空中沿直线传播；
模型法 —— 光线（注意箭头）；
光直线传播的现象及应用：影子、小孔成像……
长度单位 —— 光年。
光在真空中的速度 c = 3×108 m/s ；
课堂小结
1．（多选）下列物体不属于光源的是（　　）
A．正在放映的电视荧屏
B．月亮
C．萤火虫
D．闪闪发光的红宝石
BD
课堂练习
2．在2019年央视春晚上的武术表演
《少林魂》中，演员们排列整齐，
“行是行，列是列”。
如果同一列的演员，后面的人只能
看到前面的人，说明队伍就排列成
了一条直线，其中包含的物理原理
是：______________________________。
光在同种均匀介质中沿直线传播
课堂练习
3．一篇科普文章中写道，即使太阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，但当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟！据此估算太阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（　　）
A．1.5 亿千米
B．150 亿千米
C．15×108 m
D．1.5×1011 km
s = vt
≈ 3×108 m/s×8×60 s
= 1.44×1011 m
= 1.44×108 km
A
课堂练习
想一想，
你今天收获了什么？
你还有什么疑问？

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