内容正文:
第四章 多彩的光
第一节 光的反射
第1课时 光的直线传播
学习目标
1.认识光源,知道光源的分类。
2.理解光沿直线传播及其应用。(重点)
3.了解光在真空和空气中的传播速度。
我们生活在一个五彩缤纷的世界里。
那绿的山,红的叶,波光粼粼的湖面,湖光山色,美不胜收。正是有光,大自然才变得如此绚丽多彩。
夜晚,虽然阳光隐去,但电灯却给我们延续着光明。
光,给我们带来了一个变幻莫测、奥秘无穷的世界。
那么,光是如何传播的,又是如何向人们展示着世界的斑斓色彩呢?
光的神奇
光源
一、
分类
自然光源
人造光源
光是由某些能发出光的物体产生的,故此我们把那些正在发光的物体称为光源。
恒星(太阳)、闪电、极光、夜明珠、萤火虫光等
烛焰、酒精灯火焰、霓虹灯等
那月亮是光源吗?
月亮的光是由于反射太阳光而形成的,并不是由月亮本身发出的,所以月亮并不是光源!
提醒:本身不发光,由于反射其他光源的光而形成光的物体不是光源。
练习
注意:判断一个物体是否是光源,关键是看它能否自行发光来进行鉴别,不能以为亮的物体就是光源。
光源有:
太阳、发光的电灯、发光的电视屏幕、无影灯、萤火虫
非光源有:
月亮、钻石、海面
人造光源有:
发光的电灯、电视屏幕、无影灯
自然光源有:
太阳、萤火虫
太阳、月亮、发光的电灯、钻石、发光的电视屏幕、无影灯、海面、萤火虫。
光源
热光源:太阳、篝火等
冷光源:霓虹灯、萤火虫等
拓展延伸
生物光源:萤火虫、水母等
非生物光源:霓虹灯、燃烧的蜡烛等
发光原理
是否有生命
光的直线传播
二
想一想:影子游戏?
猜一猜:观察图片,联系课程开始的灯光秀视频,猜猜光是沿着怎样的路径传播出去的呢?
猜想:光沿直线传播
实验1:光在空气中怎样传播?
回想一下,夜晚光是怎样的传播的,你发现了什么?
发现1:光在空气中沿直线传播
发现2:光在水中沿直线传播
实验2:光在水中怎样传播?
用激光笔在水中射出一束光,观察光传播的路径。你发现了什么?
发现3:光在玻璃中沿直线传播
实验3:光在玻璃中怎样传播?
用激光笔照射玻璃砖如图所示。你发现了什么?
发现4:光在不均匀的糖水中传播时发生偏折
光一定是沿直线传播的吗?
实验4:用激光电筒照射不均匀液体,观察光的传播路径,你发现了什么?
发现5:光在不同介质中传播,路径发生偏折
想一想2:光从空气传播到水中,它还是沿直线传播的吗?
实验5:用激光电筒从距离水面一段距离的上方照射水槽中的水面,观察光的传播路径,你发现了什么?
光在透明、均匀物质中是沿直线传播。
条件:1.同种介质;
2.介质是均匀的。
(介质不均匀,光线会发生弯曲)
小结
光线
三
光线
平行光
注意:光是真实存在的,光线是理想化模型。
在物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,并将这条带箭头的直线称为光线。
•
点光源发出的光
平行光源发出的光
画光线
注意:太阳光近似为平行光。
作法:沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向,如下图所示。
1.影子的形成
光的直线传播的现象及应用
四
光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域便形成“影”。
2.日食和月食
当月球进入太阳与地球之间时,太阳的部分光线被月球遮住,在地球形成阴影,此处的人看不到太阳,形成日食。
当月球进入地球的阴影区域时,太阳的光线无法照到月球,人无法看到月球,于是出现月食。
烛焰上部的光线,由于光沿直线传播,通过小孔后,射到了下部;下部的光线射到了上部,就形成了倒立的像。
3.小孔成像
4.光直线传播的应用举例
激光引导掘进方向
瞄准
站队
思考:小孔形成的像与哪些因素有关呢?
小孔成像特点:
1.倒立的实像;
2.像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关;
3.像的形状与物体的形状有关,与孔的形状无关。
光沿直线传播
小孔成像原理:
应用实例:针孔照相机
大量事实和实验表明:光传播也需要时间。在真空中,光传播的速度是2.99792×108米/秒,这个距离相当于1秒绕地球赤道7.5圈。一般情况下真空中的光速取3×108米/秒(用 c 表示)。
太阳到地球之间的距离约为1.5×1011 m,太阳发出的光经过8分20秒到达地球。
光速
五
光在不同介质中的传播速度
3×108米/秒
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
介质 光 速
真空
空气