内容正文:
第1节 光的直线传播
学习目标:1.了解光源和光源的几种分类.
2.理解光的直线传播的条件及应用.
3.了解光在真空和空气中的传播速度.
授课提示:对应学生用书第46页
知识点1 光源
能发光的物体叫作光源.太阳、萤火虫等都是光源.
喜欢“冒充”光源的物体
月亮、珍珠、镜子、行星、宝石等,都是由于反射光源发出的光而发亮;还有一些动物,如猫、狗、狼等,它们的眼睛在夜里发光,也是对微弱的光的反射.[来源:Zxxk.Com]
知识点2 光的直线传播
1.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,激光准直利用了光沿直线传播的原理.
2.我们常用一根带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这条直线叫作光线.
光沿直线传播的现象
现象
成因
图示
影
子
光沿直线传播,遇到不透明的物体时,在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域,就是影子
小孔成像
光沿直线传播,通过小孔后,烛焰上部发出的光射到了光屏下部,烛焰下部发出的光射到了光屏上部,在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像
日
食
当月球运行到太阳和地球中间,并且这三个天体在同一条直线上时,太阳射向地球的光被月球阻挡,月球的影子落在地球上,形成日食
月
食
当地球运行到太阳和月球中间,并且这三个天体在同一条直线上时,太阳射向月球的光被地球阻挡,地球的影子落在月球上,形成月食
知识点3 光的传播速度
1.光在不同介质中传播速度不同,光在真空中传播得最快,其速度为3×108 m/s,光在空气中速度比该速度略小,光在水中的速度约是这个值的,在玻璃中的速度约是这个值的.
2.光年是长度单位,它的物理意义是光在一年中传播的距离.[来源:Zxxk.Com]
光的传播和声的传播的比较
现象
特点
传播速度
光的传播
不需要物质,可以在真空中传播,也可以在透明物质中传播
在真空中,约为3×108 m/s
声的传播
需要物质,不可以在真空中传播[来源:学科网ZXXK]
在空气(15℃)中,为340 m/s
授课提示:对应学生用书第47页
1.实验探究:探究光的传播途径
分别用激光笔对着加湿器的烟雾、滴有少量牛奶的水和玻璃砖垂直照射,观察光的传播路径.
(1)现象分析:______________________________________________________.
(2)归纳结论:__________________________________________________________.
(3)光沿直线传播条件是什么?
答案:(1)光在空气、水中和玻璃砖中的传播路径是直的.
(2)光在空气、玻璃等同一种透明、均匀物质中沿直线传播.
(3)光沿直线传播的条件:①在同一物质中;②该物质均匀透明.如果不是同种物质或物质不均匀,那么光不沿直线传播.
2.自制小孔成像仪
(1)找一个易拉罐,将开口端剪去,并在底部中央钻一个小孔;
(2)用硬纸片卷一个直径略小于易拉罐的圆筒,一端用半透明纸蒙住;
(3)如图所示,将没有蒙住的A端插入易拉罐,小孔成像仪就做成了.将小孔对着烛焰,前后拉动圆筒,可以在半透明纸上得到烛焰大小不同的像.动手试试吧!观察现象并回答下列问题:
(1)小孔成像的原因是什么?
(2)分析归纳小孔成像的特点.
答案:(1)物体发出的光经过小孔后,由于沿直线传播,只能到达某一固定的区域,就在光屏上形成了倒立的实像,即小孔成像.
(2)①物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体有关,跟孔的形状无关.
②像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关,当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时,成缩小的像;当物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时,成放大的像;当物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离时,成等大的像.
[例题1] 下列说法中正确的是( )
A.光是沿直线传播的
B.太阳光射不到影子里,是因为光在同种均匀介质中传播路径是直的
C.太阳和月亮都是光源
D.小孔成像实验中,孔越大,像越清楚
解析:光在同种均匀介质中沿直线传播,A错误;太阳光射不到影子里是因为光在同种均匀介质中传播路径是直的,B正确;光源是本身能够发光的物体,月亮是反射了太阳的光,它本身不会发光,月亮不是光源,C错误;小孔越大,穿过小孔的光线就越多,像看起来虽然亮了,但会变得不清晰,D错误.
答案:B
方法技巧
模型法
光线实际上是不存在的,它是为了形象地描述光的传播情况而引入的一种理想模型,这种研究问题的方法在物理学中称为理想模型法,简称模型法.
[例题2] 光年是光在________传播的距离,如果一年按365天计算,1光年=________ m.离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”,距我们4.3光年,如果我们乘坐的航天器的速度是17 km/s,到