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第四章 光現(xiàn)象
光的直線傳播
第1節(jié)
01
能識別光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。
02
了解光的直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應用。
03
通過觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現(xiàn)象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。
04
知道光在真空中的傳播速度。
光源: 能夠發(fā)光的物體
能否自行發(fā)光的物體
太陽
宇宙中的恒星
熒火蟲 、水母
自 然 光 源
人 造 光 源
蠟 燭
篝火
霓 虹 燈
白 熾 燈
火 炬
光源
光源
1.光源：能夠 的物體叫作光源。
月亮不能自行發(fā)光， (選填“是”或“不是”)光源。
2.光源的分類
可分為 光源、天然光源。發(fā)光的電燈、點燃的火把、燃燒的蠟燭等都是 光源；太陽、水母、螢火蟲、燈籠魚等都是 光源。
發(fā)光
不是
人造
人造
天然
有下列物體：①星星、②月亮、③太陽、④鉆石、⑤電燈、⑥電影屏幕、⑦無影燈、⑧燈籠魚。上述物體中：
(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)太陽、燈籠魚，它們都能發(fā)光，一定是光源；
(2)月亮、鉆石、電影屏幕，它們不發(fā)光，一定不是光源；
(3)有的星星發(fā)光，電燈、無影燈通電時發(fā)光，所以它們可能是光源。
光線射入樹林
光的直線傳播
光的直線傳播
樹影斑斑
光的直線傳播
光的傳播實例
光的直線傳播
探究
1、提出問題：光是如何傳播的？
2、猜 想:
3、設計實驗:
4、進行實驗:
5、分析論證:
6、結 論:
光是如何傳播的？
光的直線傳播
【想想議議】
①用激光筆打到墻上，看到墻上會出現(xiàn)光斑。光是通過怎樣的路徑從激光筆傳到墻面的？
②晚上汽車、摩托車或者是手電筒的光都是怎樣傳播的？
③看電影時，電影放映機射向銀幕的光束是怎樣的？
光的直線傳播
激光筆發(fā)出的光束是 的；
汽車前燈射出的光束是 的；
電影放映機射向銀幕的光束是 的。
直
這些現(xiàn)象說明： 。
直
直
光在空氣中是沿直線傳播的
光的直線傳播
【活動一】1.在水槽中加入少量牛奶(或粉筆灰)，用激光筆在水中射出一束光，觀察光傳播的路徑。
實驗現(xiàn)象說明：光在水中也是沿 傳播。
直線
光的直線傳播
2.把激光筆發(fā)出的光垂直射向玻璃磚中，觀察光的傳播路徑。
實驗現(xiàn)象說明：光在玻璃中也是沿 傳播。
直線
光的直線傳播
【活動二】在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁輕輕注入濃糖水，從側壁水平照射激光，觀察光的傳播路徑。
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁輕輕注入濃糖水后，玻璃缸里的水不均勻，光的傳播路徑 （是/不是）直線。
不是
光的直線傳播
根據(jù)以上事例分析，歸納出結論：
光在 中沿直線傳播。
同種均勻介質(zhì)
光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向，這樣的直線叫做光線。
表示光的傳播徑跡和方向
光線
理想模型
光的直線傳播
光的直線傳播
光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的應用：影子的形成
光的直線傳播
光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的應用：日食、月食的形成
光的直線傳播
光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的應用：小孔成像
成像特點：倒立的實像，上下、左右都顛倒，
像的大小與物體到小孔的距離以及小孔到光屏的距離有關。
像的形狀和小孔的形狀無關，與物體的形狀有關。
光的直線傳播
1.日食、月食
2.小孔成像
3.激光準直
4.影子
5.射擊瞄準
6.排隊
光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的應用：
1.光的直線傳播
光在 中沿直線傳播。
2.光線
為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶箭頭的直線表示一束光傳播的 和 ，這樣的直線叫作光線。
光線只是用來形象地描述光的傳播情況，實際并不存在，這種研究物理問題的方法叫作 法。
同種均勻介質(zhì)
徑跡
方向
模型
光的直線傳播現(xiàn)象分析
(1)影子的形成：
①原理：光的 ；
②成因：光在傳播過程中遇到不透明的物體，由于光在同種均勻介質(zhì)中沿____
________，不能穿過不透明物體，在物體后面便形成了較 (選填“亮”或“暗”)區(qū)域，就是我們說的影子。
(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陽，由于光是沿直線傳播的，太陽光被_____擋住了。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直線傳播的，太陽光被 擋住了。
直線傳播
直
線傳播
暗
直線傳播
月球
地球
(3)小孔成像
①小孔成像的原理： 。
②成像特點： (選填“正”或“倒”)立的實像(上下、左右都顛倒)，像的大小與物體到小孔的距離以及小孔到光屏的距離有關。
③像的形狀和小孔的形狀 ，與物體的形狀 。(均選填“有關”或“無關”)
4.光的直線傳播的應用
實例： 、射擊時“三點一線”瞄準、站隊列。
光的直線傳播
倒
無關
有關
激光準直
為探究光的傳播規(guī)律，小明在家中做了如下三個實驗：
探究光在氣體中的傳播規(guī)律。實驗現(xiàn)象如圖甲，為了使實驗現(xiàn)象明顯，小明在激光燈下方點燃了一盤蚊香，你認為這樣做的目的是___________
________；
顯示光的傳
播路徑
(2)小明探究光在液體中的傳播規(guī)律。實驗現(xiàn)象如圖乙，小明接著沿水槽側壁倒入濃糖水，看到實驗現(xiàn)象如圖丙；小明再用木棍攪拌后，實驗現(xiàn)象又恢復到圖乙。以上現(xiàn)象說明光在　　　　　介質(zhì)中沿直線傳播。
同種均勻
解析　 (1)點燃一盤蚊香是為了顯示光的傳播路徑，便于觀察實驗現(xiàn)象。
解析　 (2)沿著水槽側壁倒入濃糖水，此時介質(zhì)是不均勻的，看到光線不再沿直線傳播，而是發(fā)生彎曲，再用木棍攪拌后，糖水變得均勻，又看到光線沿直線傳播了，這些實驗現(xiàn)象說明光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
光的傳播速度
為什么先看到閃電，后聽到雷聲呢？
光的直線傳播速度
在真空中，光傳播的速度是
這個速度相當于光在1秒內(nèi)繞地球赤道7.5圈
光速都是
3×108m/s
3×108m/s嗎？
天文學上的長度單位——光年，代表多少米？
1光年＝3×108 m/s ×3600×24×365 = 9.4608×10 15 m
光的傳播速度
光的傳播速度
光在不同介質(zhì)中的傳播速度
介質(zhì) 光 速
真空
空氣
水
玻璃
3×108m/s
稍小于真空中的速度
約空氣中的3/4
約空氣中的2/3
光的傳播速度
科學世界——我們看到了古老的光
【閱讀】
《科學世界——我們看到了古老的光》，回答學案中的問題。
當觀察站在遠處敲鑼打鼓的人時，我們總是先看到他的動作，后聽到鑼鼓的聲音，這一現(xiàn)象說明(　　)
A.光的傳播不需要時間，而聲音的傳播需要時間
B.光在空氣中的傳播速度比聲音在空氣中的傳播速度大得多
C.用人眼看物體比用耳朵聽聲音反應更靈敏些
D.總是先敲鑼打鼓，后發(fā)出聲音，動作先后不同
B
解析　敲鑼打鼓時，動作與聲音是同時發(fā)生的，由于光在空氣中的傳播速度比聲音在空氣中的傳播速度大得多，所以總是先看到他的動作，后聽到鑼鼓的聲音，選項B正確。
課堂小節(jié)
一、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
二、證明光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的例子：
1.影子的形成。 2.小孔成像。
3.日食、月食 4.激光準直。
5.射擊瞄準時的“三點一線”等。
三、光速
光在真空中傳播速度為3×108m/s
1.出現(xiàn)金星凌日天象時，人們可通過濾光鏡觀察到太陽上有一小黑點，如圖所示，小黑點即為金星，該天象是由于光的　　　　　而形成的，太陽、地球和金星三個天體可能分別處在圖中a、b、c三個位置中的某個位置上，其中金星應處在　　位置上，試舉出一個生活中應用此知識的例子　　　 　。
直線傳播
b
激光準直
2.關于光的傳播，下列說法中正確的是(　　)
A.光的傳播需要介質(zhì)
B.光只在真空中沿直線傳播
C.光在均勻的水中沿直線傳播
D.光總是沿直線傳播的
C
3.如圖所示，關于甲、乙兩圖，下列描述正確的是(　　)
C
A.甲、乙兩圖都表示日食的形成原因
B.甲、乙兩圖都表示月食的形成原因
C.甲圖表示日食的成因，乙圖表示月食的成因
D.甲圖表示月食的成因，乙圖表示日食的成因
4.光在真空中的傳播速度是　　　 km/s，太陽距地球1.5×1011 m，太陽發(fā)出的光要經(jīng)過　　　 s才能到達地球。
3×105
500
5.制作簡易針孔照相機：在空易拉罐底部的中央，用釘子戳一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層半透明塑料薄膜(如圖)。
(1)將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察到蠟燭將在塑料薄膜上成像，這種現(xiàn)象叫　　　　　。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是__________________
______。
(2)若易拉罐底部小孔形狀是三角形，則他在塑料薄膜上看到的像是___。
A.三角形光斑 B.圓形光斑
C.蠟燭的正立像 D.蠟燭的倒立像
小孔成像
光在空氣中沿直線
傳播
D
解析　金星凌日現(xiàn)象的成因是光的直線傳播，當金星轉(zhuǎn)到太陽與地球中間且三者在一條直線上時，金星擋住了沿直線傳播的太陽光，人們看到太陽上的黑點實際上是金星，由此可知發(fā)生金星凌日現(xiàn)象時，金星位于b位置；排縱隊、射擊瞄準、激光準直等都是光沿直線傳播在生活中的應用。
解析　當月球轉(zhuǎn)到地球和太陽之間，且三者在同一直線上時，月球擋住了太陽照向地球的光，我們就看不到太陽，這就是日食；當?shù)厍颉⑻枴⒃虑蛟谕恢本€上，地球到了月球和太陽的中間，太陽光無法射到月球上面，所以在地球上觀測月球便有一塊區(qū)域出現(xiàn)了陰影，甚至全是黑影，這就是月食，選項C正確。
解析　光在真空中的傳播速度是3×105 km/s，太陽發(fā)出的光到達地球所用時間t===500 s。

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