内容正文:
第十讲 光的直线传播
【学习目标】
1.了解光源,知道光源可分为天然光源和人造光源;
2.重点掌握光在同一种均匀的介质中沿直线传播;
3.利用光的直线传播解决实际问题,如:用来解释影子的形成、日食、月食等现象;
4.知道光在真空中和空气中的传播速度,知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
【基础知识】
知识点一、光源
光源:能发光的物体叫光源。
要点诠释:
1、自然光源:太阳、恒星、萤火虫等。
2、人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
知识点二、光的直线传播
1、光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
2、光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。
要点诠释:
光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
知识点三、光的直线传播的现象和应用
1、光沿直线传播的现象
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图:
(2)日食、月食:
日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日全食,如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面,这就是日偏食如Ⅱ区,在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光,只能看到太阳周围的发光环形面,这就是日环食,如Ⅲ区。
月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时,地球上夜晚的人会看见月全食;若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时,地球上夜晚的人会看见月偏食,但要注意,当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像,如图所示:
成像特点:倒立、实像
成像大小:小孔成像的大小与物体和小孔的距离,光屏到小孔的距离有关。
2、光沿直线传播的应用
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
要点诠释:
1、影子分为本影和半影,如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示;如果不是两个或多个点光源,一般会形成本影与半影。如图乙所示:
2、小孔成像的形状与小孔的形状无关。如:树荫下的光斑,是太阳的像。
知识点四、光的传播速度
1、光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=2.99792×108m/s,光在空气中的速度接近真空中的速度,计算中取C=3×108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。
2、光年:光在1年内传播的距离。光年是距离单位,用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。
【考点剖析】
考点一、光的直线传播
例1.下列例子不能用光的直线传播来解释的是( )
A.日食和月食
B.影子的形成
C.在开凿大山隧道时,工程师用激光引导掘进方向
D.发生雷电时,先看到闪电后听到雷声
【答案】D
【解析】A、日食和月食是由光的直线传播形成的;B、影的形成由光的直线传播形成的;C、小孔成像由光的直线传播形成的;D、发生雷电时,先看到闪电,然后才能听到雷鸣声,是由于光速比声速快造成的;故选D。
举一反三:
【变式1】关于光的传播规律下面说法正确的是( )
A、光只在真空中沿直线传播
B、光在同种介质中沿直线传播
C、光在均匀介质中沿直线传播
D、光在任何情况下都是沿直线传播
【答案】C
【变式2】下列说法正确的是( )
A.光在任何介质中都是沿直线传播的
B.太阳发出的光,射向大地时是沿直线传播的
C.小孔成像表明光在均匀介质中是沿直线传播的
D.光在水中的速度比光在真空中的速度大
【答案】C
考点二、小孔成像
例2.点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【答案】C
【解析】像能成在半透明纸上成像,说明成的是实像,故把A、B两项排除;再根据a大于b这一信息明确成的是倒立缩小的实像。故答案为C。
【总结升华】此题主要考查学生从题目中获取信息的能力和分析问题的能力。解答时抓住小孔成像的关键点:物远像近、像变小的特点进行解答。
举一反三:
【变式】关于小孔成像,正确的是( )
A.小孔成像实验中,小孔越大成像越清楚
B.小孔成像实验中,小孔越小像越亮
C.小孔成像实验中