内容正文:
光现象
第1节 光的直线传播
素养目标
1.能识别光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。了解光的直线传播,能列举光的直线传播在生活中的应用。(物理观念)
2.通过探究,归纳光沿直线传播的条件。(科学思维、科学探究)
3.结合光的直线传播在生活、生产中的应用,养成理论联系实际的科学态度。(科学态度与责任)
一、光源
1.定义:能够 发光 的物体都叫做光源。
2.分类:按其来源可分为 自然 光源和 人造 光源。
二、光的直线传播
3.条件:光在 同种均匀 介质中是沿直线传播的。
4.光线:为了形象地表示光的传播情况,通常用一条 带有箭头 的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫做光线。
5.应用: 小孔成像 、 激光准直 等。
三、光的传播速度
6.光速:光在不同介质中的传播速度是 不同 的,在 真空 中的传播速度最大,约为c= 3×108 m/s。光在水中的传播速度约为c,在玻璃中的传播速度约为 c。
7.光年:光年是 光在真空中1年内传播的距离 ,它是 长度 单位。
【填一填】
1.如图所示是小明学习了八年级物理后做的物理笔记。影子的形成原因:由于光沿 直线 传播,当光射到 不透明 的物体上时,光射不到的区域就形成了影子。
【选一选】
2.关于光的传播,下列说法正确的是( D )
A.只有在真空中,光才能沿直线传播
B.光总是沿直线传播的
C.光从水中射到空气中,一定沿直线传播
D.光在同种均匀介质中的传播路线是直的
【算一算】
3.一束激光从地球射向月球,然后被月球上的反光装置反射回地球,所需时间是2.54 s。月球到地球的距离是多少?
解:激光从月球传递到地球的时间
t==1.27 s,
月球到地球的距离
s=ct=3×108 m/s×1.27 s=3.81×108 m。
光的直线传播
探究光的直线传播
演示1:在暗室中,用激光电筒发出的激光束射向空中,观察光在空气中的传播路径(为了看到光在空气中的传播路径,可以在空气中喷洒空气清新剂或制造一些烟雾),如图甲所示。
演示2:用激光电筒发出的激光束射入水中,观察光在水中的传播路径,如图乙所示。
演示3:用激光电筒发出的激光束垂直射入透明的果冻中,观察光在果冻中的传播路径,如图丙所示。
(1)在演示实验中,所选用的光源是什么?
(2)在这三个演示实验中你观察到了什么现象?通过实验现象得出什么结论?
(3)为了方便描述光的传播情况,怎么表示更为形象一些?
答案:(1)激光电筒。
(2)观察到光在空气、水和果冻中是沿直线传播的;通过实验现象可以得出光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(3)在物理学中,用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,并将这条带有箭头的直线称为光线。许多光线在一起称为光束,如图所示。
光的直线传播的应用
(1)如图所示是李丽同学在课余时间里自制的小孔成像仪。利用这个仪器你能在屏上看到蜡烛的像。你能说出小孔成像的原理吗?试着说出此时像的特点。
(2)认真观察下图,试着阐述一下形成这种现象的原因。
(3)能否根据图中的原理,说出日食、月食形成的原因?
答案:(1)小孔成像是由光沿直线传播形成的;此时成的是倒立、缩小的实像。
(2)光在传播过程中,遇到人体、杯子等不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域就形成了影子。
(3)当月球转到地球和太阳之间,并且在同一条直线上时,月球就挡住了射向地球的太阳光,在地球阴影区的位置就发生了日食;当地球转到月球和太阳之间,并且在同一条直线上时,地球就挡住了射向月球的太阳光,在阴影部分的月球不能反射太阳光,这样就形成了月食。
如图甲所示,用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口这三者重合时,就认为三者在同一条直线上,即可以射中目标,这是利用了光的 直线传播 。如图乙所示,地面上出现了桌子的影子,这是由光的 直线传播 形成的。
判断光沿直线传播的方法
(1)光传播的介质是否为同种介质。
(2)介质是否均匀。
解析:用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合时,根据光的直线传播原理,就认为三者在同一条直线上,即三点同线;灯光向下传播时,被不透明的桌子挡住,在地面上形成影子,这是由光沿直线传播形成的。
1.下列实例不能用光的直线传播来解释的是( D )
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
2.“举杯邀明月,对影成三人”是我国唐代诗人李白的千古名句,其中地上的“人”是由于 光沿直线传播 形成的影子。如图所示,“我”看不见“美景”的原因是光在空气中 沿直线传播 。
3.某兴趣小组在空易拉罐底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,