4.1 光的直线传播-2021-2022学年八年级物理上册举一反三系列（人教版）

4.1 光的直线传播（解析版） 本节学习目标 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。 要点一 光的直线传播 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： （1）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。 （2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。 知识点三、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。 【例】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。 【变式1】生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是（多选）（　　）。 A．水母 B．萤火虫 C．月亮 D．霓虹灯 【答案】CD。 【解析】水母和萤火虫自身能够发光是光源，不符合题意；发光的霓虹灯是人造光源，霓虹灯不发光的时候，不是光源，符合题意，月亮是反射的太阳光，在晚上才比较亮，不是光源；符合题意；故选CD。 【变式2】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉吧！你能解释为什么“坐井观天，所见甚小”吗？你能根据光的直线传播原理画图说明吗？ 【解析】如图所示：井底之蛙只能看到灰色部分。 【变式3】现代通信技术已使我们地球人感到了自豪，若运用现有的通信技术，实现地球与比邻星（二者之间的距离为4.2光年）之间的通信，那么（　　）。 A．我们从地球上发出的指令，需经4.2年的时间比邻星才能接收到； B．瞬间就可以在两地之间传递信息 ； C．信息的传递有些延误，就像中央电视台的现场新闻报道一样，不会受太大的影响 ； D．两地的通信与我们平常的感受相同 【答案】A。 【解析】从地球上发出的指令以光速在真空中传播，需经4.2年的时间比邻星才能接收到；光速虽然很快，但是地球与比邻星的距离较远，信息以光的速度传播，也需要时间，地球与比邻星之间的通信需要更长大的时间，与我们平常的感受不同。 【考点分析】题目考查了，光年是长度单位，指光以3×108m/s的速度在一年内传播的路程；宇宙星体之间的距离较大，一般用光年作为长度单位来表示。 要点二 生活中光的直线传播 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