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第4章　光的世界
1
光的傳播
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
知道光在真空中的傳播速度。
04
通過觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。
光源: 能夠發光的物體
能否自行發光的物體
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
一、光源
1.光源：能自行 的物體叫作光源。
月亮不能自行發光， (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。
發光
不是
人造
人造
天然
1.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，它們都能發光，一定是光源；(2)月亮、鉆石、電影屏幕，它們不發光，一定不是光源；(3)恒星能發光行星、衛星等不能發光，電燈、無影燈通電時才發光，所以它們可能是光源。
光線射入樹林
二、光的直線傳播
樹影斑斑
光的傳播實例
表示光的傳播徑跡和方向
光線
理想模型
1.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。
徑跡
方向
模型
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？
【想想議議】
①用激光筆打到墻上，看到墻上會出現光斑。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？
激光筆發出的光束是 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
這些現象說明： 。
直
直
光在空氣中是沿直線傳播的
【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。
實驗現象說明：光在水中也是沿 傳播。
直線
(2)把激光筆發出的光垂直射向玻璃磚中，觀察光的傳播路徑。
實驗現象說明：光在玻璃中也是沿 傳播。
直線
(3)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
同種均勻介質
2.光的直線傳播
通過以上事例分析，我們能得出：光在 中沿直線傳播。
3.光的直線傳播現象分析
(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”)區域，就是我們說的影子。
直線傳播
直線傳播
暗
(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
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
2.為探究光的傳播規律，小明在家中做了如下三個實驗：
(1)探究光在氣體中的傳播規律。實驗現象如圖甲，為了使實驗現象明顯，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
解析　點燃一盤蚊香是為了顯示光的傳播路徑，便于觀察實驗現象。
(2)小明探究光在液體中的傳播規律。實驗現象如圖乙，小明接著沿水槽側壁倒入濃糖水，看到實驗現象如圖丙；小明再用木棍攪拌后，實驗現象又恢復到圖乙。以上現象說明光在　　　　　介質中沿直線傳播。
同種均勻
解析　沿著水槽側壁倒入濃糖水，此時介質是不均勻的，看到光線不再沿直線傳播，而是發生彎曲，再用木棍攪拌后，糖水變得均勻，又看到光線沿直線傳播了，這些實驗現象說明光在同種均勻介質中沿直線傳播。
1.現象：①陽光下，太陽灶能把水燒開；②激光能在鋼板上打孔；③激光能切割金屬；④在浴室的強光燈下，人感到暖和。
結論：光能傳播 。
2.現象：①交通中的紅綠燈發出的光信號指示人們規范行駛；②航海中，海員通過旗語進行信息的交流；③聾啞人通過手勢、動作及表情的變換進行交流。
結論：光能傳播 。
三、光傳播能量與信息
能量
信息
四、光傳播的速度
為什么先看到閃電，后聽到雷聲呢？
光直線傳播的速度
這個速度相當于光在1秒內繞地球赤道7.5圈
光速都是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
1.真空中光速c= ，在空氣中光的速度與真空中的光速差不多
2.997 92×108 m/s
光在不同介質中的傳播速度
介質 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
約空氣中的
2.光在不同介質中的傳播速度排列
v真空 v空氣 v水 v玻璃。
>
>
>
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。
3.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
一、光在同種均勻介質中沿直線傳播。
二、證明光在均勻介質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3×108 m/s
1.出現金星凌日天象時，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
解析　金星凌日現象的成因是光的直線傳播，當金星轉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，由此可知發生金星凌日現象時，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。
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
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
解析　當月球轉到地球和太陽之間，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；當地球、太陽、月球在同一直線上，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域出現了陰影，甚至全是黑影，這就是月食，選項C正確。
4.光在真空中的傳播速度是　　　 km/s，太陽距地球1.5×1011 m，太陽發出的光要經過　 　 s才能到達地球。
3×105
500
解析　光在真空中的傳播速度是3×105 km/s，太陽發出的光到達地球所用時間t===500 s。
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，這種現象叫　　　　 。產生此現象的原因是　 　　 。
(2)若易拉罐底部小孔形狀是三角形，則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

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