内容正文:
4.1 光的直线传播
第四章 光现象
1.了解光源,知道光源的分类。
2.理解光沿直线传播及其应用。(重难点)
3.了解光在真空和空气中的传播速度。
学习目标
请同学们想一想,我们生活中所看到的光有那些?
新知导入
阳光
灯光
激光
色彩斑斓的光世界
色彩斑斓的光世界
色彩斑斓的光世界
光源
1.定义:____的物体叫做光源;
2.分类:光源按形成可分为__光源和__光源。
天然
人造
能够发光
天然
光源
人造
光源
【思考】月亮是不是光源?夜空中的星星是光源吗?
月亮不是光源;恒星(如太阳) 是光源,行星不是光源。
新知学习
在有雾的天气里,从汽车头灯射出的光束是直的。
清晨,通过树丛的光束是直的。
电影放映机射向银幕的光束是直的。
光的直线传播
光源发出光后,进入人眼,人就看见了五彩缤纷的世界,那光是按照什么样的路径进行传播的呢?
探究光的直线传播
探究二:光在透明液体(水)中是如何传播的?
探究三:光在透明固体(玻璃)中是如何传播的?
结论:1.光在气体中沿直线传播
结论:2.光在液体中沿直线传播
结论:3.光在透明固体中沿直线传播
探究一:光在透明气体(空气)中是如何传播的?
光一直沿直线传播吗?
实验1:用激光器从距离水面一段距离的上方斜射水槽中的水面,观察光的传播路径,你发现了什么?
实验2:在玻璃槽底部放入一些浓盐水,用激光照射。观察光的传播路径,你发现了什么?
光在同种均匀介质中沿直线传播
结论
概念: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,将这条带箭头的直线称为光线。
光线
传播方向
注意:光线实际并不存在,是人为建立的物理模型。实际存在的是光,而不是光线。
传播路径
点光源发出的光线
平行光线:太阳光
光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向,且一般画在直线的中间位置,画光路图时,光线一定要用实线画出,且标上箭头。
光线的画法
请解释手影是怎么形成的吗?
光的直线传播现象
光源
物体的影子
不透明物体
由于光沿直线传播,
在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影。
1.影子的形成
思考:日食是怎么形成的呢?
日全食和日偏食
A区
B区
B区
2.日食和月食
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思考:月食是怎么形成的呢?
月食
月偏食
月全食
月偏食
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正常情况下手的影子
日偏食下手的影子
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3、小孔成像
小孔成像
光的直线传播的应用
2.瞄准射击
1.排队
“三点一线”
3.激光准直
光的传播速度
思考:雷雨天,我们总是先看见闪电,后听到雷声,为什么呢?光速有多大呢?不同介质中光速相同吗?
原因:光的传播速度比声速快。与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播。
光的传播速度
光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的传播速度最快,光在介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。
①在通常情况下,真空中的光速可以近似取为:
c=3×108 m/s=3×105 km/s
如果一个人以光速绕地球飞行,他用1s的时间约能绕地球转7.5圈。(赤道一圈40076km)
光的传播速度
一般情况下
v真空> v空气> v水> v玻璃
②光在不同介质中的传播速度
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
c=3×108m/s
约为3c/4
约为2c/3
c=3×108m/s
④光年:一个非常大的距离单位,1光年≈9.46×1015 m
③光的传播不需要介质。
声音 光
声音的传播需要介质 光的传播不需要介质
真空不传声 光在真空中传播最快
声音在空气中传播得最慢 光在空气中比在其它透明介质中传播得快
15℃的空气中声速为340m/s 空气中光速近似为3×108m/s
对比声和光的传播
讨论:牛郎星和织女星的距离是多少千米?
【解析】牛郎星和织女星的距离是16光年
16光年= 16×9.4608×1012 km=1.51488 ×1014 km
1.人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
D
巩固提升
2.下图为“日全食”时太阳、地球、月球的位置示意图,图中的A处是 球,B处 是 球。
太阳
A
B
地
月
课堂练习
A
3.太阳光垂直照射到一很小的正方形孔上,则在地面上产生光点的形状是( )
A.圆形的
B.正方形的
C.不规则的
D.成条形的
4.如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b,则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、