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第四章 光現(xiàn)象
第一節(jié) 光的直線傳播
看圖歸納
新課引入
一、光源
1．定義：能夠自身發(fā)光的物體叫光源。
根據(jù)來源，光源分為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？
蠟燭（火）
閃電
太陽
人造光源
自然光源
自然光源
一、光源
螢火蟲
鮟鱇（ān kāng）魚
維多利亞發(fā)光水母
自然光源
自然光源
自然光源
一、光源
人造光源
電子屏幕
熒光棒
煙花
人造光源
人造光源
一、光源
啟明星（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
電影院熒幕
月亮
鉆石
不是光源
不是光源
不是光源
一、光源
問題討論：皎潔的皓月是光源嗎？
月亮不會自行發(fā)光，而是反射了太陽光等光源的光。
下列物體：①星星、②月亮、③太陽、④鉆石、⑤電燈、⑥電視屏幕、⑦無影燈、⑧螢火蟲、⑨燈籠魚、⑩交通路牌。上述物體中：
一定是光源的是 ，
一定不是光源的是 ，
可能是光源的是 ，
屬于人造光源的是 ，
屬于自然光源的是 。
③⑤⑥⑦⑧⑨
②④⑩
①
⑤⑥⑦
③⑧⑨
問題：光從光源發(fā)出后，是怎樣向四周傳播的呢？
練一練
可以傳播聲音嗎 可以傳播光嗎
固體
氣體
液體
真空
聽到的聲音→可以
安靜釣魚→可以
隔墻有耳→可以
不可以
空氣等透明的氣體
水等透明的液體
玻璃等透明的固體
可以
二、光的直線傳播
光傳播的路徑是怎樣的？你有什么猜想？
二、光的直線傳播
演示實驗一：光在空氣中傳播的路徑
打開激光燈電源，可以看到什么現(xiàn)象？說明什么？
結(jié)論：_______________________。
光在空氣中沿直線傳播
二、光的直線傳播
演示實驗二：光在液體中傳播的路徑
1、在水中滴入幾滴牛奶，搖勻；
2、用激光燈垂直水面入射，可以看到什么現(xiàn)象？說明什么？
結(jié)論：_______________________。
光在液體中沿直線傳播
二、光的直線傳播
演示實驗三：光在固體中傳播的路徑
用激光燈入射透明的肥皂，
可以看到什么現(xiàn)象？說明什么？
結(jié)論：_______________________。
光在固體中沿直線傳播
二、光的直線傳播
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
和三個小實驗的結(jié)論相比，
多了什么條件？
二、光的直線傳播
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
光線由空氣到水
光在不均勻的液體中
二、光的直線傳播
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
真空中沒有介質(zhì)，
光在真空中也沿直線傳播
二、光的直線傳播
通常用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向，叫做光線（實際不存在）。
為了研究光等難以直接觀察的事物 ——理想模型法
根據(jù)規(guī)定，嘗試在右圖中畫
出一條光線
二、光的直線傳播
為了研究光等難以直接觀察的事物 —— 理想模型法
直線；
方向從光源出發(fā)向外；
箭頭畫在直線中間附近。
根據(jù)規(guī)定，嘗試在右圖中畫
出一條光線
二、光的直線傳播
為了研究光等難以直接觀察的事物 —— 理想模型法
二、光的直線傳播
點光源發(fā)出的光線 ：
平行光線 ：
由于距離太遠,我們可以把太陽光近似地看著平行光線。
s
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 影子
靠近、遠離路燈，影子如何變化？
畫出光線看一看。
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 激光準直
二、光的直線傳播
在開鑿大山隧道時，工人們常用激光束引導掘進機，使掘進機沿直線前進，保證隧道方向不出偏差。
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
站隊列成直線
對齊
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 井底之蛙
畫出青蛙視線的范圍
眼睛看到的光線方向
指向眼睛
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
手影
皮影戲
日晷
二、光的直線傳播
月食
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
日食
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
日食
月食
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 小孔成像
制作小孔照相機，觀察窗外景物成像。
嵌套插入
不封閉
不封閉
開口蒙有
半透明白膜
扎一個小孔
開口大小、形狀不同的“鏡頭”
用不透光材料（如硬紙板）制作兩個盒子，可相互嵌套，
并能前后滑動，大盒子一面不封閉，小盒子相對的兩面不封閉；
在大盒子與開口相對的一面中間扎一個小孔（可以多做幾個大盒子，做出不同大小、形狀的開口）；
將小盒子的一個開口用半透明的白膜（如白色塑料袋）蒙住。
小盒子蒙有白膜的一面向里（將小盒子作為一個觀察暗室，減少環(huán)境光，觀察時捂好開口，盒內(nèi)越暗，成像越明顯），套進大盒子中；
將小孔對向室外，眼睛看向盒子里的白膜；
前后滑動小盒子，可以改變像距來觀察現(xiàn)象；也可以改變小孔的大小、形狀來觀察現(xiàn)象。
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二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 小孔成像
小孔成像的原理
開孔過大，各點發(fā)出的光通過開孔形成的光斑較大，并混在一起，整體形成一個和開孔形狀相同的光斑。
開孔較小，各點發(fā)出的光通過開孔形成的光斑較小，混雜程度小，可以形成模糊的物像。
開孔越小，像越清晰，但透過的光更少，像更暗。
二、光的直線傳播
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 小孔成像
小孔成像的簡化光路圖
小孔成像特點：
成倒立的像；
像的形狀與小孔形狀無關(guān)；
課后作業(yè)：通過畫光路圖分析物近、像遠分別對像大小的影響。
二、光的直線傳播
小孔成像的特點：
1.倒立的實像
2.像的大小與孔到物體的距離、孔到光屏的距離有關(guān)
3.像的形狀與物體的形狀有關(guān)，與孔的形狀無關(guān)
實像：
1、由實際光匯聚而成；
2、能在光屏上收集成像。
【光直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用】
—— 小孔成像
示意圖畫法
A
光屏
B
A′
B′
樹蔭下的圓形光斑是怎樣形成的
樹蔭下的光斑是太陽的像
二、光的直線傳播
思考：
思考：
三、光的傳播速度
光在空氣中的傳播速度比聲音快！
那么光的速度究竟有多快呢？
雷聲和閃電同時同地發(fā)生，
我們先聽到雷聲還是先看到閃電？為什么呢？
在物理學中光速用字母 C 表示。
真空中的光速為：
真空中的光速是宇宙間最快的速度
C＝3×108 m/s
“北極星是天空北部的一顆亮星，距地球約434光年”
光年是什么單位？______
長度
光年等于光在真空中1年內(nèi)傳播的距離
三、光的傳播速度
真空中的光速是宇宙間最快的速度，
在物理學中用字母 c 表示。
通常情況下，真空中的光速可以
近似取為 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、光的傳播速度
光在真空中的速度 c = 3×108 m/s ；
光在空氣中的速度非常接近于 c ；
光在水中的速度約為 c ；
在玻璃中的速度約為 c 。
三、光的傳播速度
對比項 光 聲音
空氣中的速度
傳播介質(zhì)
在真空中的情況
表：光的傳播與聲音的傳播的比較
約3×108 m/s
約340 m/s
只能在透明介質(zhì)中傳播
可以在任何介質(zhì)中傳播
能在真空中傳播，
即傳播可不依賴介質(zhì)
真空不能傳播，一定要依賴介質(zhì)
課堂小結(jié)
常見的光源，易錯的非光源（月亮、投影熒幕……）
光可以在透明介質(zhì)中傳播，光可以在真空中傳播；
光在同種均勻介質(zhì)或真空中沿直線傳播；
模型法 —— 光線（注意箭頭）；
光直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用：影子、小孔成像……
長度單位 —— 光年。
光在真空中的速度 c = 3×108 m/s ；
課堂小結(jié)
1．（多選）下列物體不屬于光源的是（　　）
A．正在放映的電視熒屏
B．月亮
C．螢火蟲
D．閃閃發(fā)光的紅寶石
BD
課堂練習
2．在2019年央視春晚上的武術(shù)表演
《少林魂》中，演員們排列整齊，
“行是行，列是列”。
如果同一列的演員，后面的人只能
看到前面的人，說明隊伍就排列成
了一條直線，其中包含的物理原理
是：______________________________。
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
課堂練習
3．一篇科普文章中寫道，即使太陽突然消失，人類也不能“第一時間”發(fā)現(xiàn)，因為盡管陽光信使一路狂奔，但當他來到我們面前時已經(jīng)過去8.333333分鐘！據(jù)此估算太陽與地球之間的距離最接近下列選項中的（　　）
A．1.5 億千米
B．150 億千米
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
課堂練習
想一想，
你今天收獲了什么？
你還有什么疑問？

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