3.3 光的直线传播 --2023-2024学年苏科版物理八年级上学期

学员姓名： 年 级： 辅导科目： 物理八年级上 课程主题：3.3 光的直线传播 教学内容 1.红外线，紫外线复习 2.上一节课后练习题评讲 学习目标 重点解读 1．了解光在均匀介质中是直线传播的。 2．了解光的直线传播的应用。 3．了解光在不同介质中的传播速度。 4. 了解小孔成像的特点。 1、通过观察和实验知晓光在均匀介质中是直线传播的。 2、熟知有哪些光的直线传播的应用。 3、熟练掌握光在不同介质中的传播速度并能简单运用于计算，并了解光年的概念。 4、通过光的直线传播探究小孔成像的特点。 知识点一、光的直线传播 【知识梳理】 (1) 定义：光在均匀的介质中沿直线传播，在非均匀介质中不沿直线传播。 (2) 光线：用一条带箭头的直线，形象的描述光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。光线并不是真实存在的。（物理模型） (3) 常见的直线传播现象：立竿见影、日食、月食、小孔成像等。 例子：影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。 坐井观天，一叶障目，管中窥豹可见一斑；射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。 排队时看齐。 【例题精讲】 如图所示的四种光现象，由光沿直线传播形成的是（　　） A．鸟在水中形成“倒影” B．2020.6.21出现的“金边日环食” C．透过盛水鱼缸看里面的金鱼 D．海市蜃楼 答案　B 解析　A、水中倒影是平面镜成像，是光的反射现象，故A错误； B、“金边日环食”是光的直线传播形成的实像，故B正确； C、鱼缸的鱼变大了属于光的折射，故C错误； D、海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的，故D错误。 故选：B。 下面四个选项中哪个不能表明光的直线传播: A. 管中窥豹，可见一斑; B. 一叶障目，不见泰山; C. 井底之蛙，所见甚小; D. 雷声大，雨点小. 【答案】D 【解析】A. 管中窥豹，可见一斑，是光沿直线传播．B. 一叶障目，不见泰山，是光沿直线传播．C. 井底之蛙，所见甚小，是光沿直线传播．D. 雷声大，雨点小．不是光沿直线传播，故D符合题意． 【强化练习】 （2022秋•丰县期中）光在均匀介质中是沿直线传播的，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播 　　和方向，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的 　　（请举例写出一条）。 【答案】路径；强度。 【分析】物理学者中为了形象的描述光的直线传播而认为的引入了一种模型﹣﹣﹣﹣﹣﹣光线。 【解答】解：物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种带箭头的直线称为光线，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的强度。 故答案为：路径；强度。 知识点二、光速 【知识梳理】 (1) 概念：光的传播也需要时间，光在介质中传播的速度称为光速。 (2) 注：光在不同介质中的传播速度不同，在真空中的传播速度最快，用c来表示，在真空中速度为c=3×108m/s。 (3) 光年：光年是长度单位，用来计量光在宇宙真空中沿直线传播一年时间的距离，该距离大约是9.46兆千米。光年一般用于天文学中，是用来量长度很长的距离。 【例题精讲】 为了提高计时的准确性，大型国际比赛的赛道都使用光电计时设备，但由于条件限制，一般的运动会都是起点处的裁判员发令后开始比赛，终点计时员通过秒表计时，为了计时准确，应该（　　） A．看到冒烟开始计时，因为烟雾很容易看清 B．听到声音开始计时，因为声音很容易听清 C．看到冒烟开始计时，因为光速比声速快 D．看到冒烟开始计时，因为光传播不需要时间 答案 C 解析 声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度为3×108m/s；因光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，所以在看到发令时散发的白烟按秒表计时较为准确； 故选：C。 【强化练习】 （2023•蓬江区模拟）天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（ ） A．1012 B．1014 C．1016 D．1018 【答案】C 【分析】光的速度和运行时间已知，利用速度公式得到光年的长度。 【解答】解：光速c＝30万千米/秒＝30×104×103m/s＝3×108m/s； 则1光年的距离s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m≈1016m． 故选：C。 知识点三、小孔成像 【知识梳理】 (1) 原理：光在均匀的介质中沿直线传播形成的。 (2) 图像： (2) 成像特点：呈现倒立的实像。像的形状与实际物体形状有关与小孔的形状无关。 (3) 像的大小与物体距离小孔距离L1和光屏距离小孔距离L2之间的关系有关。 L1 ＞L2 呈现倒立；缩小；实像 越清晰 L1=L2 呈现倒立；等大；实像 L1＜L2 呈现倒立；放大；实像 越模糊 注意：如果孔太大，就不成像了，在光屏上留下的是跟孔形状相同的光斑，而不是物体的像(大孔其实可以成像，但要收到清晰像需要很大的距离，孔越大像越不清晰，孔大到一定程度成的像就很难分辨了，且生成距离很远) 【例题精讲】 大伟同学在课外按如图所示的装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的正立像 D．蜡烛的倒立像 答案　D 解析　小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关。 故选：D。 【强化练习】 有一暗室的南边窗上有一小孔，室外被阳光照亮的白色汽车在窗外的路面上自东向西驶过，这时在正对小孔的室内墙上可看到的是 A. 汽车正立的像，并自东向西移动 B. 汽车正立的像，并自西向东移动 C. 汽车倒立的像，并自西向东移动 D. 汽车倒立的像，并自东向西移动 【答案】C 【解析】试题分析：沿直线传播的光经过小孔后在光屏上会成像，即小孔成像，小孔成像成的是倒立的实像，像的移动方向与物体的移动方向相反． 解：小孔成像是由光沿直线传播形成的，小孔成像，成的都是倒立的实像；所以正对小孔的室内墙上看到的是汽车倒立的像，运动方向与汽车的运动方向相反，为自西向东移动． 故选C． 1. 下列现象中由光的直线传播形成的是( ) A凿壁借光 B渔民叉鱼 C水中倒影 D雨后彩虹 【答案】A 【解析】本题用排除法 2. 一个人沿马路行走时，经过一盏路灯，路灯照射人影长短会发生变化，其变化情况应该是（ ） A. 逐渐变长 B. 逐渐变短 C. 先变长，后变短 D. 先变短，后变长 【答案】D 【解析】由于光的直线传播，影子形成时，人离路灯越远，影子越长，离路灯越近，影子越短，当一个人沿马路行走时，从远处靠近路灯时影子逐渐变短，当人经过路灯，逐渐远离路灯时，影子逐渐变长． 故选D． 3. 下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是( ) A.光照在不透明的物体上，物体背后会出现影子 B.人通过双眼接受来自物体的光线判断物体的远近 C.日食和月食 D.在雷雨天，人们总是先看见闪电、后听到雷声 【答案】D 【解析】影子的形成、日食和月食、人通过双眼接受来自物体的光线判断物体的远近都是利用了光沿直线传播；雷雨天，先看见闪电后听到雷声，是由于在空气中光的传播速度大于声的传播速度。所以答案D正确。 4. (2020年随州市)2020年6月21日，我国多地观测到了日环食的天文奇观。以下现象中与形成日环食的“光学”成因相同的是(　　) A. 水中的倒影B. 树荫下的光斑C. 雨后的彩虹D. 海市蜃楼的奇景 【答案】B 【解析】日环食形成的原因是光的直线传播； A． 水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的现象，故A不合题意； B． 树荫下的光斑是小孔成像，是光的直线传播形成的，故B符合题意； C． 雨后的彩虹是光的色散现象，是光的折射形成的，故C不合题意； D． 海市蜃楼，是光的折射现象，故D不合题意。故选D。 5. 在小孔成像的实验箱中间的隔板上钻了两个小孔，实验时可在毛玻璃的光屏上出现( ) A.一个倒立的像 B.一个正立的像 C.两个倒立的像 D.两个正立的像 【答案】C 【解析】小孔成像是由光沿直线传播造成的，小孔成像，成的都是倒立的实像，与小孔的位置无关，所以做小孔成像实验时，在厚纸板的不同位置上扎两个小孔，则在光屏上可能会出现两个倒立的像。 6. (2020·山东)“一枚金指环温柔了夏至一。 金指环’作‘聘礼’ ‘夏至'牵手‘日环食’”一这是 《济南时报》报道2020年6月21日下午日环食的新闻标题。这次日食在我国境内都能看到，四川、江西、福建等地可见日环食。右图是济南网友拍摄的日食照片。形成这一天文奇观的物理学原理是(　　) A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的偏折 D．光的色散 【答案】A 【解析】日食的形成是月亮在太阳和地球中间，三者在一条直线上，月亮挡住了太阳，地球上的人看不全太阳，这是光的直线传播现象，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7. (2019四川内江)关于光现象，下列说法正确的是(　　) A．光总是沿直线传播 B．光在空气和水中的传播速度相同 C．影子是由光的直线传播形成的 D．小孔成像是光的反射形成的 【答案】C 【解析】影子是光的直线传播应用，本题可以直接定位答案 8. 与“立竿见影”现象原理相同的是 (　 　) A.平静湖边，倒影可见B.山间小溪，清澈见底C.林荫树下，光斑点点D.雨过天晴，彩虹出现 【答案】C 【解析】A、平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故A不符合题意； B、小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故B不符合题意。 C、林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故C符合题意。 D、雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折射，故D不符合题意； 9. 现在，轿车已进入寻常百姓家，设想你是一位驾驶员，在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明，还要会合理判断灯光的照射情况，若灯光由路中移到路侧，前方出现的情况是 ，你判断的依据是 。 【答案】弯道；光是沿直线传播的 【解析】由于汽车发出的光柱是沿直线传播的，若灯光由路中移到路侧，可判断前方出现弯道。 10. 人看见物体是由于光从 射入 。 【答案】物体；人的眼睛 【解析】人能看到物体是由于物体发出(或反射)的光进入人的眼睛。 11. 图中是________成因的小意图(选填“日食”或“月食”)。 【答案】日食 【解析】由图可见是地球进入月球的影子里，人们看到太阳被挡住，为日食的示意图。 12. 一束激光从地球射向月球，经过月球上的反射器反射后，返回发射器，所需时间为2.54S，月球到地球的距离是 ______km。 【答案】 【解析】 已知： 光从地球到月球的时间： 月球到地球的距离： 13. (创新题)丁酉鸡年最后一个满月夜，天空中上演一场万众瞩目的月全食大戏！月食过程持续5个多小时，其中全食阶段的“红月亮”将在20时51分持续到22时08分。普通公众可以足不出户，在自家窗前欣赏美丽的月食景观。下图是月全食的过程。当太阳、地球与月球排成_________，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和_______，本影中的月球呈现出暗红色。 【答案】一条直线，散射。 【解析】月食是是光的直线传播应用，太阳光在散射的过程中因为红光波长长，穿透能力强，所以月球呈现红色 14. 如图所示，纸板M中心处有一小孔，发光体AB正对小孔，N是光屏，虚线为光屏的竖直中线，请在图中画出发光体AB在光屏上所成像的光路图。 【答案】如图所示 【解析】过A点和小孔画出一条光线交光屏于A′，再过B点和小孔画出一条光线交光屏于B′，即AB的像为A′B′，如上图所示。 15. 某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示． (1)该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就　　．他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成　　(选填“正比”或“反比”)． (2)我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外，还与物体到小孔的距离有关吗？在进行探究的过程中，我们应控制　　到小孔的距离不变，只改变物体到小孔的距离． (3)该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为1.4cm，光斑到小孔的距离为1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011m，由此可以估算太阳的直径为　　m． 【答案】(1)越大；正比；(2)屏；(3)1.4×109． 【解析】见答案 16. 小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如下表： （1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之 __________； （2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图）。由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_________； （3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得______（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_______。（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”） 【答案】（1）减小，（2）15（3）慢;基本不变 【解析】（1）由记录的数据表可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小； （2）由坐标图象可知，当L=35cm时对应的H大致高度为15cm； 本节课学习了光的直线传播，知道了光速的概念，知道了影子，小孔成像，日食月食的形成原因。下节课我们一起学习平面镜 5 学科网（北京）股份有限公司 $$