4.1 光的直线传播-2023-2024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】（2023·鄂州）光与影世界美妙无穷。如图所示的光现象中，能用光的直线传播解释的是（　　）。 A. 水中的倒影 B. 日晷上针的影子 C. 汽车后视镜中的像 D. 筷子在水面处弯折 【答案】B。 【解析】A．水中倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，故A不符合题意； B． 日晷上针的影子是太阳光沿直线传播，光被针挡住形成的黑影，故B符合题意； C． 汽车后视镜中的像是凸面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意； D．筷子在水面处弯折是水中的筷子反射的光，从水中斜射到空气中时发生了折射形成的虚像，故D不符合题意。 故选B。 【变式1】（2023·岳阳）下列现象能用光沿直线传播解释是：（　　）。 A. 天上的彩虹 B. 铅笔的弯折 C. 人和猫能看见对方 D. 手影游戏 【答案】D。 【解析】A．天上的彩虹是光的色散现象，由光的折射形成，故A不符合题意； B．铅笔的弯折，由光的折射形成，故B不符合题意； C．人和猫能看见对方，利用了光的反射，故C不符合题意； D．手影游戏，是因为手挡住一部分光线所形成的影子，故D符合题意。 故选D。 【变式2】（2023·抚顺、铁岭）下列现象中属于光的直线传播的是（　　）。 A. 面镜聚光 B. 日晷计时 C. 铅笔错位 D. 雨后彩虹 【答案】B。 【解析】A．面镜聚光是光的反射现象，故A不符合题意； B．我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了沿光直线传播，故B符合题意； C．从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故C不符合题意； D．太阳光射入雨后空气中的小水滴时，太阳光经过折射发生色散，从而形成彩虹，故D不符合题意。 故选B。 【变式3】（2023·眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（　　）。 A. 有趣的倒影 B. 空中的彩虹 C. 古代的日晷 D. D. “弯折”的筷子 【答案】C。 【解析】皮影戏原理时光沿直线传播。 A．有趣的倒影是平面镜成像，利用光的反射，故A不符合题意； B．空中的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不符合题意； C．古代的日晷利用光沿直线传播，故C符合题意； D．“弯折”的筷子是光的折射现象，故D不符合题意。 故选C。 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