2.2 光的直线传播（课件）--2024-2025学年苏科版物理（2024版）八年级上册

第二节 光的直线传播 1 学 习 目 标 1.通过探究，归纳得出光的传播规律。能利用光的直线传播来解释小孔成像、日食、月食等现象。 2.了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速。了解激光测距的原理。 2 新 课 引 入 观察并思考：我们能看到周围的物体，是因为有来自物体的光进入了我们的眼睛。 经验告诉我们，光可以在空气、水和玻璃中传播。那么，光的传播路径是怎样的？ 光在空气中沿直线传播 透过树丛的光束是直的 夜空中的光束是直的 自 主 探 究 一、光在均匀介质中的传播 1. 如图所示，试一试，你能将杆的影子踩在脚下吗？ 2. 如图所示，做几个有趣的影子游戏。想一想，手影为什么会随手形的变化而改变？ 不能 手影是光沿直线传播形成的，影子的形状与物体形状类似。 3. 如图所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水，再看一看：光在水中传播的路径还是笔直的吗？ 光在水中传播的路径还是笔直的。 4.光在透明固体中怎样传播 【实验】将透明玻璃砖放在纸面上，用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光传播的路径。 【现象】光在玻璃砖中传播的路径是条直线。 【结论】光在透明固体中沿直线传播。 【实验器材】透明玻璃砖、激光笔 实验表明： 光在空气、水、玻璃等透明介质中都是沿直线传播。 演示：光在不均匀的介质中的传播 将一束激光从透明水槽侧面射入非均匀浓度的蔗糖溶液中，观察激光的传播路径。用玻璃棒搅拌蔗糖溶液，使其浓度变得均匀，再次观察激光的传播路径。 非均匀浓度的蔗糖溶液中激光的传播路径 均匀浓度的蔗糖溶液中激光的传播路径 注意 光在介质中沿直线传播是有条件的，如果介质不均匀，光线也会发生弯曲的! 地球 太阳 地平线 太阳的视位置 太阳的实际位置 太阳 如：太阳光线在不均匀的大气传播时方向发生改变。原理如图。 事实表明 光在均匀介质中是沿直线传播的。 我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。这样的线叫作光线。 光线 光线 光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的物理模型。（光线模型） ——模型建构 光线并不是实际存在的，但光是实际存在的。 二、光沿直线传播的现象 中国古人对小孔成像的研究 “景（影）到（倒），在午有端，与景长，说在端。”“景：光之人，煦（照）若射。下者之人也高，高者之人也下……”这里的“景（影）”指所成的像，“午”指遮光屏，“端”指小孔。 我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中，也有关于小孔成像的记载。书中形象地描述了飞鸢通过窗户缝隙形成的影，其上下颠倒、左右相反。 小孔成像 ①烛焰通过小孔成倒立的实像。 ②像的大小取决于像与物到小孔的距离。 ③像的形状取决于光源形状，与小孔形状无关，即如果小孔成像中光源是太阳，小孔是方形的，则成的像是圆形的。 日食成因示意 月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上的影子区域内即使在白天也不能看见太阳，就形成了日食。 太阳 月球 地球 日食的形成 月食成因示意 地球挡住了太阳射向月球的光线，在地球后方形成一个大影子区域，当月球处于这个区域时，太阳光不能直接照射到月球上，就形成了月食。 太阳 月球 地球 月食的形成 日偏食时，太阳通过树叶间的小孔在墙上成像。 站队看齐——前面一个人刚好挡住后面所有的人，队伍就直了。 排队 “三点一线”才能射得准， 即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。 射击瞄准 激光准直 开凿隧道时，工人可以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。 三、光速 光在空气中的传播速度比声音的快 反思：雷声和闪电同时发生，为何总是先看到闪电后听到雷声？ （1）真空或空气中的光速： 如果一个人以光速绕地球飞行，每秒可绕地球赤道七圈半。 （2）光在不同介质中传播速度不同 光在水中的速度约为 ， 光在玻璃中的速度约为 。 1.光传播的速度 2.激光测距原理 激光器 探测器 目标 激光测距仪工作时，向目标发射脉冲激光束，并接收由目标反射回来的激光，从而测出激光往返所用的时间，利用光速和公式，计算出目标与激光测距仪之间的距离。 声音 光 真空不能传声 15℃空气中声速为340m/s 声音在空气中传播最慢 声音传播需要介质 声和光的不同 光在真空中传播最快 空气中光速近似3×108m/s 光在空气中比在其他透明介质中传播得快 光的传播不需要介质 宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达方便，天文学家使用了一个非常大的距离单位——光年，它等于光在真空中传播1年所经过的距离。牛郎星和织女星的距离就是16光年。 光年是长度单位，1光年=9.460 8×1012 km 光 年 课 堂 小 结 光的直线传播 光沿直线传播的条件 均匀介质 实例 影子的形成 日食、月食 小孔成像 光的传播速度 光在真空中的传播速度约为 课 堂 练 习 1．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速 　 　（选填“大”或“小”），光在真空中的传播速度 　 　m/s。 大 3×108 2．“大树底下好乘凉”，如图所示，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 　 　（选填“影子”“实像”或“虚像”）。 影子 3．世界各地有时出现“月全食”现象，这是由于 　 　形成的，如图表示月全食时太阳、地球、月球的位置，则图中的A是 　 　。 地球 光沿直线传播 4．沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　）  A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲所成的“影”一定比图乙所成的“影”大 D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反 C 5．如图所示，小林同学晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　）  A．一直在变短 B．一直在变长 C．先变短后变长 D．先变长后变短 C $$