内容正文:
第四章 光 现 象
第1节 光的直线传播
体验1 认识光源
①恒星 ②月亮 ③太阳 ④钻石 ⑤点燃的蜡烛
⑥电灯 ⑦电视屏幕 ⑧萤火虫 ⑨灯笼鱼
上述物体中(1)一定发光的是_________,(2)一定不发光的
是_________,(3)可能发光的是_________。
提示:(1)①③⑤⑧⑨ (2)②④ (3)⑥⑦
体验2 光的传播
活动1:夜晚,用手电筒向空中照射。
活动2:观察节日夜空中多彩的光传播的路径。
活动3:有雾的天气,观察透过树丛的光束。
我们看到的光的传播路径是_____(选填“直”或“弯”)的。
提示:直
1.什么是光源?
2.光是如何传播的?什么是光线?
3.光在真空中的速度是多大?光在水中、玻璃中的速度是多
大?
探究1 光源
结合“体验1”,思考下列问题:
1.光源的特征是____________________________________。
光源分为________________和___________________。
举出日常生活中常见的事例
天然光源:_________________________________________。
人造光源:_________________________________________。
提示:根据“体验1”知,光源都可以发光且自身正在发光。
光源分为天然光源和人造光源;天然光源是指自然界存在并能
自行发光的物体,如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等;人造光
源是指在人为条件下使其发光的物体,如蜡烛、霓虹灯、白炽
灯等。
参考答案:自身正在发光 天然光源 人造光源 太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等 蜡烛、霓虹灯、白炽灯等
2.月亮是不是光源?为什么?
提示:自身能够发光的物体叫做光源,月亮是反射的太阳光,
其本身并不能发光,所以月亮不是光源。
参考答案:不是 因为月亮是反射的太阳光,其本身不能发光。
探究2 光的直线传播
1.猜想与假设:
结合“体验2”可以猜想光在同种均匀介质中是沿______传播
的。
参考答案:直线
2.实验设计:
(1)在实验中,应采用什么方法显示光的传播路径?
提示:探究光在空气中传播时,采用在空气中充烟雾的方法来
显示光路;探究光在水中传播时,采用在水中滴入牛奶的方法
显示光路;探究光在玻璃中的传播时,可以借助白纸来反衬。
参考答案:在空气中充烟雾,在水中滴入牛奶,让光在白纸表面
掠射等
(2)探究过程:
①用激光笔发出光束向充有烟雾的烧杯中投射。发现光在空气
中沿________传播;
②用激光笔发出光束向滴了适量牛奶的水中投射,发现光在水
中沿________传播;
③用激光笔发出光束直接照射玻璃砖,发现光在玻璃中沿_____
传播。
综合分析,可以得出的结论是________________________。
提示:通过实验观察到光在空气中的传播路径是直线;光在水
中的传播路径是直线;光在玻璃中的传播路径是直线;综合分
析,可得出结论:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
参考答案:直线 直线 直线
光在同种均匀介质中是沿直线传播的
3.交流与评估:
(1)实验中,能否用小灯泡代替激光笔作为光源?
提示:激光笔发出的光沿一个方向传播,并且光的强度大,易
于观察光的传播路径;小灯泡发出的光向四周发散,并且光的
强度不大,很难观察到光的传播路径。因此不能用小灯泡代替
激光笔作为光源。
参考答案:不能
(2)我们如何表示光的传播路径和方向?
提示:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线
表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线,如图所示:
。
参考答案:用光线表示,如图
4.光的直线传播有哪些应用?
提示:在开凿大山隧道时,工人们常常用激光束引导掘进机,
使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差; 射击时使瞄准
点、准星尖和标尺缺口在同一直线上,能准确击中目标;由于
光沿直线传播,当光遇到不透明物体时,会在物体后面光不能
到达的区域产生影子,手影游戏、皮影戏就是利用了这个原
理。
参考答案:激光准直、射击瞄准、手影游戏、皮影戏等
【拓展延伸】
光在不均匀介质中传播方向会发生改变。可以用激光器在电加
热器(500 W小电炉即可)的上方水平照射,加热器上方的空气
受热膨胀,密度变小,与周围空气产生对流,光通过加热器上
方不均匀的空气时,传播方向就会发生改变。还可以在支架上
固定一个薄水槽,其中放置一个白屏来显示光的路径,事先配有
四杯浓度不同的糖水,将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四
种糖水的量按一定的比例),由于各层糖水间相互混合,所以水
槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光
从透明水槽侧面沿白屏表面75°