内容正文:
苏科版八年级上册
第三章《光现象》
3.3光的直线传播
【知识梳理】
一、光的直线传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
均匀介质 非均匀介质
2.光线:为了研究的方便,常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向(物理模型,光存在,光线不存在)。
点光源 平行光
3.光的直线传播的现象
(1)影的形成:由于光在均匀空气中沿直线传播,当光传播途中遇到障碍物会阻挡光继续向前传播,从而在障碍物的后方产生一个光无法到达的暗区域,该区域即为影子。
当有两个及两个以上的光源时,每个光源发出的光被物体阻挡时,都会形成各自的影子,影子中没有任何光线到达的区域称为本影,影子中有其他光源光线到达的区域称为半影。
(2)日食与月食
①星球的影子:任何一个行星、卫星(以下均称为“星体”)在恒星的照射下都会形成影子区域,由于恒星的体积远大于星体,故恒星相当于于若干个点光源组合而成,因此在星体后会形成本影区、半影区,而当离星体足够远的区域,半影区交汇还会形成伪本影区。
②日食:当月球运行到太阳与地球之间且三者在同一条直线上时,当地球上部分地区进入月球本影区后,太阳光完全被月球阻挡,人们处在本影区将看不到太阳的整个表面,称为日全食;半影区有部分太阳光可以达到,人们处在半影区可以看到太阳的一侧表面,称为日偏食。
由于月球绕地球的轨道是椭圆形,当月球离地球较远时,地球上部分地区处在了月球的伪本影区,人们看不到太阳中间发出的光,称为日环食。日环食和日全食不会同时出现。
③月食:当地球运行到太阳与月球之间且三者在同一条直线上时,月球将进入地球的本影区,人们可以看到月全食,当三者不完全在同一条直线时,人们可以看到月偏食。
(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。
①知识准备:
[1]实像:实际光线会聚在光屏上形成的像,可以用光屏承接。
[2]物距:物体(蜡烛)到孔的水平距离。
[3]像距:像到孔的水平距离。
②小孔成像的成因:
由于孔很小,光沿直线传播,故物体(烛焰)每部分发出的光线中只有一条可以通过小孔,因此,每条通过小孔的光线都会在光屏上形成亮斑,所有亮斑组成了与物体形状相同的明亮图案。
③像与物的大小关系:与物距、像距有关。
物距大于像距,成缩小的像,像距减小,像变小
物距小于像距,成放大的像,物距减小,像变大
规律1:物距大于像距,则物大于像,物距小于像距,则物小于像。
规律2:物近像远像变大,物远像近像变小。
④像的性质:倒立的实像。
⑤像的形状:与小孔的形状无关,
⑥生活中的小孔成像:树阴下的圆形光斑是太阳透过树叶间微小的空隙形成的像。
4.光的直线传播的应用
队伍对齐 射击瞄准 日晷
激光准直(挖隧道定向)
5.有关光的直线传播的成语:坐井观天、立竿见影、一叶障目、管中窥豹。
二、光速
1.光的传播不需要介质,因此可以在真空中传播。
2.光在真空中的速度约为3×108m/s,真空中光速是宇宙中目前已知的最快速度。
3.光在水中的速度约为真空中的,光在玻璃中的速度约为真空中的。
4.光年:是光在一年中传播的距离,用来描述宇宙中天体间的距离。
(1)光年是长度单位,符号为l.y.;
(2)1l.y.≈9.46×1015m。
【易错点】
1.小孔成像成倒立的像,不仅上下颠倒,左右也颠倒。
2.当小孔足够小时,光屏上出现的是物体的实像;当小孔不够小时,在光屏上出现的是与孔形状相同的光斑。
【规律总结】
1.树荫下圆形的光斑是太阳的实像,其他形状的光斑与树叶间缝隙的形状相同。不论什么形状的光斑,都是由于光沿直线传播形成的。
2.由于小孔成像中经过孔的光线数量一定,那么像越大,光线越分散,像越暗。
3.声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速。(如先看见闪电再听见雷声,在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计)。
【典例分析】
1.关于光的传播,下列哪种说法是错误的( )
A.光只在同种均匀空气中才沿直线传播 B.光在真空中可以传播
C.光在不均匀的糖水中可以沿曲线传播 D.光在同一种均匀介质中沿直线传播
2.中午12∶00时,若太阳光垂直射入纸板上一个很小的“△”形孔,那么在地面上形成的光斑的形状是( )
A. B. C. D.
3.如图甲是在房子侧壁上形成的树荫,图乙是太阳光经过