内容正文:
探索 物理
Exploring physics
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第1节 光的直线传播
第四章 光现象
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导入
欣赏一段动画,感受其中的画面美,美在哪里?
在我们的生活中,哪些物体能够发光,给我们带来光明?
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一、光源
能够发光的物体都叫做光源。
例如:
(1)恒星,如太阳和绝大多数星星
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一、光源
(2)动物,如萤火虫、水母、灯笼鱼、斧头鱼
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一、光源
以上都是属于天然光源,现代社会中有很多人造光源。
例如:LED灯
课后可以调查一下,生活中你周围有哪些人造光源?
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一、光源
月球是光源吗?
不是,因为月亮自身不会发光,而是反射了太阳光。
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一、光源
小试牛刀:
生活中许多物体可以发光,下列物体中都属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、发光的舞台灯、发光的斧头鱼
B.闪电、镜子、发光的水母、夜空中的星星
C.火焰、发光的LED灯、发光的萤火虫、发光的灯笼鱼
D.太阳、白炽灯、波光粼粼的水面、放映的电影银幕
C
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二、光的直线传播
有雾的天气,可以看到透过树丛的光束。
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二、光的直线传播
从汽车前灯射出的光束。
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二、光的直线传播
电影放映机射向银幕的光束。
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二、光的直线传播
结合上面的三种现象以及我们的生活经验,思考光是如何传播的?
实验1:观察激光在空气中是如何传播的?
实验2:在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。
实验3:观察激光在玻璃中的传播径迹。
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二、光的直线传播
光在空气(气体)中是沿直线传播的。
光在水(液体)中沿直线传播。
光在玻璃(固体)中沿直线传播。
光在同种均匀介质中沿直线传播。(透明介质)
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二、光的直线传播
光在均匀的不同种介质中是否沿直线传播?
激光由空气斜射入玻璃中,光不是沿直线传播。
光在同种的不均匀介质中是否沿直线传播?
激光射入浓度不均匀的盐水中,光不是沿直线传播。
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二、光的直线传播
为了表示光的传播情况,我们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。
模型法:通过模型来揭示原型的状态、特征和本质的方法,方便研究与解释复杂的物理实际情境。
注意:客观上光线是不存在的。
画光线需要注意的:①用实线画;②用箭头标明光的传播方向。
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二、光的直线传播
光的直线传播在生活中有哪些实例?
(1)开凿隧道时,工人们用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。
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二、光的直线传播
(2)影子的形成。
光在直线传播过程中,遇到不透明物体,在物体后面的光不能到达的区域形成一个阴暗区域。
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二、光的直线传播
例如:皮影戏
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二、光的直线传播
(3)日食和月食。
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二、光的直线传播
(4)小孔成像:
在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,将小孔对着烛焰。我们能观察到什么现象?
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二、光的直线传播
我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。
从烛焰的不同位置发出的光穿过小孔后是怎样传播的?
沿直线传播的。
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二、光的直线传播
试着在图4.1-6中画一画,从烛焰的最上端和最下端发出的光线,穿过小孔后投射在塑料膜上,想一想小孔成像有什么特点?
倒立的像【上下左右颠倒】
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像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔间的距离是否有关?
二、光的直线传播
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像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔间的距离是否有关?
二、光的直线传播
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二、光的直线传播
像的形状跟孔的形状有关吗?
像的形状只跟物体形状相似,与孔的形状无关。
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二、光的直线传播
例子:树阴下的光斑。(太阳成的像)
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二、光的直线传播
小试牛刀:
1.下列现象中不能用光的直线传播来解释的是( )
A.一叶障目,不见泰山
B.如影随形,形影相伴
C.未见其人,先闻其声
D.井底之蛙,所见甚少
C
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二、光的直线传播
2.小吕通过阅读课本了解到小孔所成像的特点,为了验证这个说法,他准备制作一个LED屏作为物体进行研究,下列关于LED屏制作形状的选择最适合的是( )
D
二、光的直线传播
3.在北回归线以北的地方,早晨的影子在
西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在
东方;从原理上来说,根据影子的长度或
方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些;日晷都是以影子的方位计时的,如图所示是安置在武汉某地的日晷;
日晷上的影子是由于 的原理而形成的。
光的直线传播
三、光的传播速度
为什么我们总是先看到闪电,后听见雷声?
光比声音传播得快。
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三、光的传播速度
声音不能在真空中传播,光可以吗?
光不仅可以在空气、水等介质中传播,而且光可以在真空中传播。
例如:太阳光能照射到地球表面。
真空中的光速是宇宙间最