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第四章 光現(xiàn)象
第1節(jié) 光的直線傳播
物理觀念：
（1）知道光來自光源。
（2）了解光沿直線傳播的條件。
（3）了解光在真空中的傳播速度c=3×108 m/s。
（4）了解光在社會生活與生產(chǎn)中的一些應(yīng)用。
科學(xué)思維：知道“光線”是物理模型，是研究光學(xué)的基本工具。
科學(xué)探究：觀察光在空氣、水和玻璃中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識光沿直線傳播是有條件的。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對光沿直線傳播的探究性學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生認(rèn)識到不能絕對化地理解科學(xué)規(guī)律。
太陽以及我們看到的絕大多數(shù)星星都是恒星，恒星都能發(fā)光。
許多動物也能發(fā)光
螢火蟲發(fā)出淡淡的綠光
你想過沒有，光從哪里來的？又是怎么向外傳播的呢？傳播的速度大嗎？學(xué)習(xí)這節(jié)課的知識，你就明白了。
大海深處水母的發(fā)光
大海深處斧頭魚的發(fā)光
知識點(diǎn)一：光 源
1.光源：能夠發(fā)光的物體叫做光源。
2.分類：光源分為自然光源和人造光源。
閃電是自然光源
LED燈是人造光源
它們是光源嗎？
想一想
彩燈
月亮
點(diǎn)燃的火柴
鉆石
夜行安全衣
屬于光源的有：彩燈、點(diǎn)燃的火柴。月球、鉆石和夜行安全衣不發(fā)光，是反射光，所以不是光源。
知識點(diǎn)二：光的直線傳播
①光在空氣中的傳播
觀察以下生活中的現(xiàn)象，能得出什么結(jié)論？
透過樹林的光束是直的
從車燈射出的光束是直的
城市燈光中的激光束是直的
結(jié)論：光在空氣中沿_____傳播。
直線
1.光的直線傳播
②光在水中的傳播
結(jié)論：光在水中沿______傳播。
直線
在盛水的玻璃水槽內(nèi)滴幾滴牛奶或者撒一些粉筆灰；用激光筆將一束光射入水中；觀察光在水中的傳播路徑。
演示
直線
③光在玻璃中的傳播
結(jié)論：光在玻璃中沿______傳播。
把激光筆發(fā)出的光垂直射向玻璃磚中；觀察光在玻璃中的傳播路徑。
演示
說明光沿直線傳播的條件是：
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁輕輕注入濃糖水，從側(cè)壁水平照射激光，看到缸內(nèi)光的路徑如圖所示.
同種均勻介質(zhì)。
分析：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，光的傳播路徑不是直線。
④光在不同種均勻介質(zhì)中的傳播
演示
小結(jié)：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
若介質(zhì)不均勻，則光的傳播方向要發(fā)生改變。
注意
光沿直線傳播有兩個條件
同種介質(zhì)
介質(zhì)均勻
光線不是客觀存在的，它是人們建立的一種 _________。
想一想：怎么直觀、形象表示光的傳播情況？
通常用一條帶_______的______表示光的__________和_______。這樣的直線叫做光線。
箭頭
直線
傳播徑跡
方向
理想模型
2.光線
3.光的直線傳播現(xiàn)象及應(yīng)用
成因：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，在物體后面光線不能到達(dá)的地方就形成影子。
①影子的形成
②激光準(zhǔn)直
由于光沿直線傳播，在開拙隧道時，工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差。
射擊瞄準(zhǔn)要領(lǐng):
“三點(diǎn)一線”才能射得準(zhǔn)，即槍上標(biāo)尺的缺口、槍上的準(zhǔn)星和射擊目標(biāo)要在一條直線上。
③射擊瞄準(zhǔn)
④排隊
由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，最前面的同學(xué)反射的光能直接進(jìn)入人眼，若所有的同學(xué)都在一條直線上，前面相隔一位的同學(xué)反射的光就不會進(jìn)入人眼，所以只要我們每個人都只能看見自己前面的一個人，隊就排直了。
用光的直線傳播描述出日食和月食的形成原因。
⑤日食和月食
用一個帶有小孔的板擋在光屏與燭焰之間，光屏上就會形成燭焰倒立的像，我們把這樣的現(xiàn)象叫做小孔成像。如果前后移動中間的板，光屏上像的大小也會隨之發(fā)生變化。
⑥小孔成像
小孔成像成像原理：
物體發(fā)出（反射）的光沿直線射向小孔屏，只有部分光線通過小孔并在后面光屏位置形成一個倒立的與物體相似的圖樣，這個圖樣即為物體的像。
知識點(diǎn)三：光 速
事實(shí)上閃電和雷鳴是同時發(fā)生的，但我們卻是先看到閃電，后聽到雷聲。這是為什么呢？
想一想：雷雨天，我們總是先看見閃電，后聽到雷聲，為什么呢？
光速有多大呢？不同介質(zhì)中光速相同嗎？
真空中的光速是宇宙中最快的速度，用_____表示。
c=________________。
計算中，可以近似取
c=3×108m/s= 3×105km/s
2.99792×108m/s
c
如果一個人以光速繞地球飛行，他在1秒的時間內(nèi)能繞地球轉(zhuǎn)7.5圈。
1.真空中的光速
【結(jié)論】 一般情況下，v真空＞ v空氣＞ v水＞ v玻璃。
2.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
c=3×108m/s
約為3c/4
約為2c/3
c=3×108m/s
聲音 光
真空不傳聲
15℃空氣中聲速340m/s
聲音在空氣中傳播最慢
聲音傳播需要介質(zhì)
光在真空中傳播最快
空氣中光速近似3×108m/s
光在空氣中比在其他
透明介質(zhì)中傳播的快
光的傳播不需要介質(zhì)
3.比較光的傳播與聲的傳播
我們看到了古老的光
同學(xué)們聽過“牛郎織女”的故事吧，牛郎織女只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會一次。你知道天上的牛郎星和織女星相距多遠(yuǎn)嗎？這兩顆星都是銀河系中的恒星，它們之間的距離如果用千米表示，那可真是個“天文數(shù)字”，大得不得了，為了表達(dá)起來方便一些，天文學(xué)家使用一個非常大的距離單位——光年，它等于光在真空中傳播1年所經(jīng)過的距離。牛郎星和織女星的距離是16光年。
仙女座星系
1光年=365×____×______s × 3×108m/s
= ____________km
①光年是什么物理量的單位？
光年是長度單位，1光年表示____________________。
光在一年內(nèi)傳播的距離
24
3600
9.4608×1012
②牛郎星和織女星的距離是多少千米？
牛郎星和織女星的距離是16光年
16光年= 16×9.4608×1012 km=1.51488 ×1014 km
思考
光源：能夠發(fā)光的物體叫做光源
傳播：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
光速：光在真空中的速度是3×108 m/s=3×105 km/s
應(yīng)用：影子、日、月食、小孔成像、激光準(zhǔn)直等
都是光沿直線傳播規(guī)律的具體應(yīng)用.
光的直線傳播
1. 有下列物體：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。
上述物體中：
（1）一定是光源的有　　　　 ；
（2）一定不是光源的有　　　　 ；
（3）可能是光源的是　　　　 。
③⑧⑨
②④⑥
①⑤⑦
2.光在真空中的傳播速度是_______km/s，太陽距地球1.5×1011m，太陽發(fā)出的光要經(jīng)過_______s才能到達(dá)地球。
3×105
500
①將點(diǎn)燃的蠟燭置于小孔前的適當(dāng)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
3.制作簡易針孔照相機(jī)：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）。
小孔成的像與小孔的形狀無關(guān)，是倒立的實(shí)像。
所以選D.
4. 關(guān)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．陽光傳到地球表面的路徑是直的
C

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