内容正文:
第四章 光现象 专题4.1 光的直线传播
一、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。
二、课标要求
利用光的直线传播解释影子的形成、日食、月食等现象。
知识点1:光源
光源:能够发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源(太阳、水母、萤火虫等)和人造光源(灯泡、火把、点燃的蜡烛)。
知识点2:光的直线传播
1.光的直线传播规律:光在同种均匀介质中 沿直线传播。
2.光线:常用一条带有箭头 直线 表示光的传播径迹和方向。
知识点3:光的直线传播的现象和应用
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。若同种介质不均匀,则光的传播路径也会发生弯曲,例如光在不均匀的大气层中会发生折射。
2.现象解释及应用
(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。
(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.成像特点是倒立、实像。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。
(4)光沿直线传播的应用
利用激光准直引导掘进机直线前进;排队时看齐;射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
注意难点解读:
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.小孔成像的特点:
(1)小孔形成的像可能是放大的,缩小的或者等大的。
(2)小孔形成的像是倒立的实像(相对于物体)。
(3)像的大小与物体到孔的距离和光屏到孔的距离有关。
(4)像的形状与物体相同,与孔的形状无关。
知识点4:光的传播速度
1.真空中光速是宇宙中最快的速度;在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s=3×105km/s;
2.光的传播速度跟介质的种类有关, 光在真空中速度最大,在气体、液体、固体中都可以传播。
光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度约为c;
3.光年:是光在一年中传播的距离。光年是长度单位。
【例题1】(2021·临沂)2021年5月26日,天空先后出现超级月亮和月全食的少见天象,与月全食成因相同的是( )
A. 墙上“兔” B. 水中“塔” C. 空中“桥” D. 镜中“字”
【例题2】我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人,早于牛顿2000多年就已经总结出相似的理论,如图所示,下列关于小孔成像,说法正确的是( )
A.小孔所成的像为倒立的实像
B.小孔成像的原理与照相机的成像原理相同
C.小孔成像中像的形状与孔的形状有关
D.小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关
【例题3】现有(1)小孔成像;(2)立竿见影;(3)海市蜃楼;(4)水中倒影四个光现象。其中能用光的直线传播规律解释的是__________(填序号)。请你再举出一个光的直线传播现象的实例_____________。
【例题4】小明用易拉罐制成一个简易针孔照相机:使用针孔照相机时,小孔对着室外 (选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察,更容易看到物体的像。如图甲所示,小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 (填序号),这个像是 (选填“实像”或“虚像”)。
一、选择题
1.春秋战国时期《墨经》记载“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。”这是世界上最早的小孔成像实验记载,下列关于光现象原理和它一致的是( )
A.水中倒影 B.日食现象 C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
2.(2021·湖州)如图是月偏食的示意图,月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是( )
A. 太阳光的直线传播;