二、光的直线传播(导学案)物理苏科版2024八年级上册
2025-10-31
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 二、光的直线传播 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 光的直线传播 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.62 MB |
| 发布时间 | 2025-10-31 |
| 更新时间 | 2025-10-31 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53394098.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本文围绕光的直线传播展开,涵盖光的传播规律、光线模型、光速及日食月食成因等核心知识点。承接光学基础,为后续光学深入学习奠基。通过实验探究、案例分析等环节,培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。
该设计创新点在于结合古代光学研究成果,采用转换法等特色教法。能提升学生批判性思维,为教师提供清晰授课路径,有效突破从“光束”到“光线”建模等教学难点。
内容正文:
二、光的直线传播 (导学案)
【学习目标】
1.知道光在均匀介质中沿直线传播,能用光的直线传播规律解释有关现象;
2.建立光线模型,了解日食和月食的成因;
3.了解真空中的光速,了解不同介质中的光速;
4.了解我国古代在光现象研究方面取得的成就,增强民族自豪感。
【学习重点】
1.通过实验与现象归纳“光在同种均匀介质中沿直线传播”规律;
2.光在同种均匀介质中沿直线传播的现象解释。
3.会用“光线”模型定性解释影的形成、日食/月食、小孔成像等常见现象,并能用光线图进行简单推理。
【学习难点】
1.从“光束”到“光线”的抽象建模;
2.利用光路图进行小孔成像的定性分析:像的倒立、大小与哪些因素有关。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.实验表明:光在均匀的透明______、______、______中都是沿______传播的,即光在均匀介质中是沿______传播的。影子的形成、小孔成像、日食和月食等现象都可以用光的_________来解释。
2.物理学中,常用一条_____________表示光传播的______和______,这样的线叫作______。
3.小孔成像所成像的性质:
(1)像的正倒:______的______,上下______、左右______。
(2)像的大小:__________________以及_____________有关。
(3)像的形状:与物体的形状______,与小孔的形状______。
4.光传播得比声音______得多;真空中的光速是宇宙中最______的速度,约为c=______m/s=_______km/s
5.月球运行到______和______之间时,太阳光被______挡住,在______上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作______。
6.地球绕着______运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦______进入这个阴影区就会发生______。
【探究新知】
探究一、光在均匀介质中的传播
(一)活动2.3 观察光的传播路径
1.你能将物体的影子踩在脚下吗?
2.做几个有趣的手影游戏,想一想,手影为什么会随手形的改变而改变?
【结论】影子的形成说明了光在空气中沿直线传播。
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直线吗?
【结论】光在空气、水等介质中是沿直线传播的。
【方法技巧】为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径,可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。——转换法
4.观看光在不同介质中的传播路径(视频或演示)
(1)光在玻璃砖中沿直线传播;
(2)光在不均匀的液体中传播路径变弯曲;
(二)光的直线传播
1.实验表明:光在均匀的透明固体、液体、气体中都是沿直线传播的。
2.日常生活中的现象:清晨,太阳光穿过树木间的空隙射入林中,犹如一缕缕笔直的金线,如图所示;
夜晚,各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱,如图所示。
【结论】光在均匀介质中是沿直线传播的。
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。
(三)光线
1.光线:物理学中,常用一条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。
2.光线是物理模型: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。实际问题中,往往用多条光线来描述光的传播特点。
例如,当烛焰、灯泡等离我们较远时,可以看成一个点光源,光由其中心点向四周传播,如图所示。又如,在地面上接收到的太阳光,可看成平行光,用右图所示的光线表示。
(三)生活·物理·社会——中国古人对小孔成像的研究
1.阅读教材,了解《墨经》中对小孔成像的记载。“景(影)到(倒),在午有端,与景长,说在端”、“光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上;首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也。”
【翻译1】“影子是倒立的。正午时,若有一个小孔,就会形成倒立的影像;影像的长度与小孔到成像面的距离成正比,其原理就在于这个小孔。”
【翻译2】光线照到人身上,再从小孔穿过,就像箭一样沿直线射出。人下部的光线经小孔后射向屏幕上方;人上部的光线经小孔后射向屏幕下方。脚挡住了来自下方的光,所以脚的影子落在屏幕上方;
头挡住了来自上方的光,所以头的影子落在屏幕下方。无论物体离小孔远还是近,只要小孔存在,光线通过它就会在暗箱内壁形成倒立实像;像的大小与距离成正比,因此影子(像)就映在暗箱里面。
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。宋元时期的赵友钦还利用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系,从而证明了光沿直线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。
2.小孔成像实验
【探究实验】(1)如图甲所示,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。
(2)如图乙所示,将点燃的蜡烛放在小孔前,并适当调整蜡烛到小孔的距离,观察塑料膜上是否有像,不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离,观察塑料膜上像的大小是否有变化。
甲 乙
(3)如图丙所示,将圆孔改为方孔,观察塑料膜上像的形状是否有变化。
(4)如图丁所示,将蜡烛换成一只发光的灯泡,观察塑料膜上的形状。
【实验分析】烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了上部。
【实验结论】①成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
②影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
③像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
3.小孔成像现象
例如,树下的圆形光斑,实质是太阳经小孔所成的像。发生日食,在地面上的光斑,是日食时日面形状的投影,所以光斑会变成月牙形。
【思考】树荫下的光斑如果不是圆形光斑,而是不规则形状的光斑,那么其形成原因又是什么呢?
【例题1】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”,如图所示。对此分析正确的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的是图甲
B.“若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是图乙
C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
D.小孔成像时,物左右移动时,其像的移动方向与物相同
【例题2】为探究光的传播规律,小明在家中做了如下三个实验:
(1)探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲,为了使实验现象明显,小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香,你认为这样做的目的是_____________________;
(2)小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙,小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水,看到实验现象如图丙;小明再用木棍搅拌后,实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在___________介质中沿直线传播。
【例题3】如图所示,小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 ___________两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较 ______两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由物体的形状决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 _______(选填:正立/倒立)的实像,说明小孔成像的原理是 ___________;
(三)光速
【想一想】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?
事实上闪电和雷鸣是同时发生的,但我们却是先看到闪电,后听到雷声。这是为什么呢?
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用c表示。约为c=3×108m/s= 3×105km/s
不同介质中,光速一般不同。一般情况下,v真空>v空气>v水>v玻璃
【对比学习】比较光的传播与声的传播
声音
光
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s
空气中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播的快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
【例题4】当观察站在远处敲锣打鼓的人时,我们总是先看到他的动作,后听到锣鼓的声音这一现象说明( )
A.光的传播不需要时间,而声音的传播需要时间
B.光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多
C.用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些
D.总是先敲锣打鼓,后发出声音,动作先后不同
探究二、日食和月食
在我国古代殷商时期的甲骨文中,就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还不能解释这种现象,以为是灾难降临的预兆。实际上,日食和月食都是与光沿直线传播有关的天文现象。
(一)日食
如图所示,月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住,在地球上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食,部分被挡住形成日偏食。
(二)月食
如图所示,地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦月球进入这个阴影区就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食,部分被挡住时形成月偏食。
(三)生活·物理·社会——日食、月食与“夏商周断代工程”
阅读教材,了解我国古代对于日食和月食的观测和记载。
【例题5】某天小王同学看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说,日食属于光的__________ 现象;如图所示,能描述其形成原因的是______(选填“甲”或“乙”)图。
【例题6】如图所示,图中描述的是_______ 现象(选填“日食”或“月食”),此现象可以用光的___________原理来解释(选填“直线传播”“反射”或“折射”)。类似的现象还有 ________ 。(写出一种即可)
【课堂总结】
二、光的直线传播
【课堂练习】
1.关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A.光总是沿直线传播的
B.光只有在空气中沿直线传播
C.光的传播需要介质,在真空中不能传播
D.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
2.当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
3.如图所示,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。下列关于实验的讨论错误的是( )
A.该实验中使用的激光笔属于光源
B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果
C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的
D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播
4.如图所示是我国在2000多年前的《墨经》中记载的小孔成像实验。从物体出发的光沿直线穿过小孔,照在小孔另一侧的光屏上形成像,下列说法中正确的是( )
A.小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播
B.小孔成像成的是倒立的虚像
C.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
D.小孔成像时保持光屏的位置不变,将物体远离小孔,光屏上像变大
5.圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气,日影是光的___________形成的。圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用_______(选填“透明”或“不透明”)物体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置______(选填“A”或“B”)。
6.在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方:
(1)实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是________(选填“正立”或“倒立“)的像,此成像的原理是__________________;
(2)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状_________(选填“会”或“不会”)改变。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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二、光的直线传播 (导学案)
【学习目标】
1.知道光在均匀介质中沿直线传播,能用光的直线传播规律解释有关现象;
2.建立光线模型,了解日食和月食的成因;
3.了解真空中的光速,了解不同介质中的光速;
4.了解我国古代在光现象研究方面取得的成就,增强民族自豪感。
【学习重点】
1.通过实验与现象归纳“光在同种均匀介质中沿直线传播”规律;
2.光在同种均匀介质中沿直线传播的现象解释。
3.会用“光线”模型定性解释影的形成、日食/月食、小孔成像等常见现象,并能用光线图进行简单推理。
【学习难点】
1.从“光束”到“光线”的抽象建模;
2.利用光路图进行小孔成像的定性分析:像的倒立、大小与哪些因素有关。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.实验表明:光在均匀的透明固体、液体、气体中都是沿直线传播的,即光在均匀介质中是沿直线传播的。影子的形成、小孔成像、日食和月食等现象都可以用光的直线传播来解释。
2.物理学中,常用一条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。
3.小孔成像所成像的性质:
(1)像的正倒:倒立的实像,上下颠倒、左右相反。
(2)像的大小:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
(3)像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
4.光传播得比声音快得多;真空中的光速是宇宙中最快的速度,约为c=3×108m/s=_3×105km/s
5.月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住,在地球上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作日食。
6.地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦月球进入这个阴影区就会发生月食。
【探究新知】
探究一、光在均匀介质中的传播
(一)活动2.3 观察光的传播路径
1.你能将物体的影子踩在脚下吗?
2.做几个有趣的手影游戏,想一想,手影为什么会随手形的改变而改变?
【结论】影子的形成说明了光在空气中沿直线传播。
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直线吗?
【结论】光在空气、水等介质中是沿直线传播的。
【方法技巧】为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径,可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。——转换法
4.观看光在不同介质中的传播路径(视频或演示)
(1)光在玻璃砖中沿直线传播;
(2)光在不均匀的液体中传播路径变弯曲;
(二)光的直线传播
1.实验表明:光在均匀的透明固体、液体、气体中都是沿直线传播的。
2.日常生活中的现象:清晨,太阳光穿过树木间的空隙射入林中,犹如一缕缕笔直的金线,如图所示;
夜晚,各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱,如图所示。
【结论】光在均匀介质中是沿直线传播的。
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。
(三)光线
1.光线:物理学中,常用一条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。
2.光线是物理模型: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。实际问题中,往往用多条光线来描述光的传播特点。
例如,当烛焰、灯泡等离我们较远时,可以看成一个点光源,光由其中心点向四周传播,如图所示。又如,在地面上接收到的太阳光,可看成平行光,用右图所示的光线表示。
(三)生活·物理·社会——中国古人对小孔成像的研究
1.阅读教材,了解《墨经》中对小孔成像的记载。“景(影)到(倒),在午有端,与景长,说在端”、“光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上;首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也。”
【翻译1】“影子是倒立的。正午时,若有一个小孔,就会形成倒立的影像;影像的长度与小孔到成像面的距离成正比,其原理就在于这个小孔。”
【翻译2】光线照到人身上,再从小孔穿过,就像箭一样沿直线射出。人下部的光线经小孔后射向屏幕上方;人上部的光线经小孔后射向屏幕下方。脚挡住了来自下方的光,所以脚的影子落在屏幕上方;
头挡住了来自上方的光,所以头的影子落在屏幕下方。无论物体离小孔远还是近,只要小孔存在,光线通过它就会在暗箱内壁形成倒立实像;像的大小与距离成正比,因此影子(像)就映在暗箱里面。
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。宋元时期的赵友钦还利用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系,从而证明了光沿直线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。
2.小孔成像实验
【探究实验】(1)如图甲所示,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。
(2)如图乙所示,将点燃的蜡烛放在小孔前,并适当调整蜡烛到小孔的距离,观察塑料膜上是否有像,不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离,观察塑料膜上像的大小是否有变化。
甲 乙
(3)如图丙所示,将圆孔改为方孔,观察塑料膜上像的形状是否有变化。
(4)如图丁所示,将蜡烛换成一只发光的灯泡,观察塑料膜上的形状。
【实验分析】烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了上部。
【实验结论】①成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
②影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
③像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
3.小孔成像现象
例如,树下的圆形光斑,实质是太阳经小孔所成的像。发生日食,在地面上的光斑,是日食时日面形状的投影,所以光斑会变成月牙形。
【思考】树荫下的光斑如果不是圆形光斑,而是不规则形状的光斑,那么其形成原因又是什么呢?
树荫下的不规则光斑,和圆形光斑一样,都是光的直线传播形成的。不过圆形光斑是太阳光经树叶间较小的孔隙沿直线传播,照射到地面上形成的太阳的倒立的实像。而不规则光斑,则是太阳光经树叶间较大的孔隙沿直线传播,照射到地面上形成的光斑(周围是树叶的影子)。
【例题1】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”,如图所示。对此分析正确的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的是图甲
B.“若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是图乙
C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
D.小孔成像时,物左右移动时,其像的移动方向与物相同
【答案】C
【解析】A.“莺东则影西,莺西则影东”说明“影”是倒立的,描述的是图乙,故A错误;
B.“若莺飞空中,其影随莺而移”,这是影子的形成,描述的是图甲,故B错误;
C.图甲是影子的形成,图乙是小孔成像,都可用光的直线传播来解释,C正确;
D.小孔成像时像是倒立的,所以像移动的方向与物移动的方向相反,D错误。
故选C。
【例题2】为探究光的传播规律,小明在家中做了如下三个实验:
(1)探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲,为了使实验现象明显,小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香,你认为这样做的目的是_____________________;
(2)小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙,小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水,看到实验现象如图丙;小明再用木棍搅拌后,实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在___________介质中沿直线传播。
【答案】 显示光的传播路径 同一种均匀
【解析】(1)烟是固体颗粒,光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射,反射的光进入人的眼睛,人能看到光的传播路线,所以点燃一盘蚊香是为了显示光的传播路径。
(2)由于糖水是不均匀的,所以沿着水槽侧壁倒入浓糖水,看到光线不再沿直线传播,而是发生弯曲,再用木棍搅拌后,糖水变得均匀,又看到光线沿直线传播了,这些实验现象说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
【例题3】如图所示,小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 ___________两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较 ______两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由物体的形状决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 _______(选填:正立/倒立)的实像,说明小孔成像的原理是 ___________;
【答案】 乙、丙 甲、丙 倒立 光的直线传播
【解析】(1)甲、乙两图,小孔形状不同,但是像的形状相同,所以小孔成像与小孔的形状无关。
(2)甲、丙两图小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像与物体的形状有关。
(3)小孔成像是光沿直线传播所成的像,通过观察甲、乙、丙的像可知,小孔成像是倒立实像。
(三)光速
【想一想】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?
事实上闪电和雷鸣是同时发生的,但我们却是先看到闪电,后听到雷声。这是为什么呢?
光传播得比声音快得多
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用c表示。约为c=3×108m/s= 3×105km/s
不同介质中,光速一般不同。一般情况下,v真空>v空气>v水>v玻璃
【对比学习】比较光的传播与声的传播
声音
光
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s
空气中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播的快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
【例题4】当观察站在远处敲锣打鼓的人时,我们总是先看到他的动作,后听到锣鼓的声音这一现象说明( )
A.光的传播不需要时间,而声音的传播需要时间
B.光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多
C.用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些
D.总是先敲锣打鼓,后发出声音,动作先后不同
【答案】B
【解析】敲锣打鼓时,动作与声音是同时发生的,看见的动作是光速传播的,由于光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多,所以总是先看到动作,后听到声音。
选项B正确。
探究二、日食和月食
在我国古代殷商时期的甲骨文中,就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还不能解释这种现象,以为是灾难降临的预兆。实际上,日食和月食都是与光沿直线传播有关的天文现象。
(一)日食
如图所示,月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住,在地球上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食,部分被挡住形成日偏食。
(二)月食
如图所示,地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦月球进入这个阴影区就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食,部分被挡住时形成月偏食。
(三)生活·物理·社会——日食、月食与“夏商周断代工程”
阅读教材,了解我国古代对于日食和月食的观测和记载。
【例题5】某天小王同学看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说,日食属于光的__________ 现象;如图所示,能描述其形成原因的是______(选填“甲”或“乙”)图。
【答案】 直线传播 甲
【解析】因为光是沿直线传播的,当月球转到太阳和地球中间,并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,形成日食,所以图甲是日食成因图。
【例题6】如图所示,图中描述的是_______ 现象(选填“日食”或“月食”),此现象可以用光的___________原理来解释(选填“直线传播”“反射”或“折射”)。类似的现象还有 ________ 。(写出一种即可)
【答案】 月食 直线传播 日食
【解析】由图示知,太阳光射向月球时,地球把光线挡住了,在月球上留下阴影,这是月食现象,可以用光的直线传播来解释。
当太阳光直线传播向地球时,月球把光挡住,会形成日食。
【课堂总结】
二、光的直线传播
【课堂练习】
1.关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A.光总是沿直线传播的
B.光只有在空气中沿直线传播
C.光的传播需要介质,在真空中不能传播
D.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
【答案】D
【解析】光的传播不需要介质,光可以在真空中传播,也可以在透明介质中传播。
光在同种均匀介质中沿直线传播,介质不同或介质不均匀,光不会沿直线传播,所以ABC错误,D正确。
故选D。
2.当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【答案】D
【解析】日食是由光的直线传播形成的,由图可知,太阳射向地球的光线被月亮挡住,b、c两点会看不到太阳,而a、d两点会看到太阳,不能形成日食,故看不到日食现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.如图所示,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。下列关于实验的讨论错误的是( )
A.该实验中使用的激光笔属于光源
B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果
C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的
D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播
【答案】B
【解析】A.激光笔正在发光,是光源,故A正确,不符合题意;
B.我们能看到光在水中的径迹,光照在牛奶颗粒上发生了漫反射,我们能观察到光的传播路径,故B错误,符合题意;
C.光在同一种均匀介质中沿直线传播,故C正确,不符合题意;
D.光先进入玻璃,再进入水中,可在玻璃中传播,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.如图所示是我国在2000多年前的《墨经》中记载的小孔成像实验。从物体出发的光沿直线穿过小孔,照在小孔另一侧的光屏上形成像,下列说法中正确的是( )
A.小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播
B.小孔成像成的是倒立的虚像
C.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
D.小孔成像时保持光屏的位置不变,将物体远离小孔,光屏上像变大
【答案】A
【解析】A.小孔成像的工作原理是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确;
B.小孔成的像是由实际光线形成的,可以用光屏接收到,符合实像的特征,不是虚像,故B错误;
C.小孔成的像形状与小孔的形状无关,与物体的形状有关,故C错误;
D.当小孔和光屏的位置不变时,物体离小孔得越远,光屏上像就越小,故D错误。
故选A。
5.圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气,日影是光的___________形成的。圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用_______(选填“透明”或“不透明”)物体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置______(选填“A”或“B”)。
【答案】 直线传播 不透明 B
【解析】日影属于影子,是光的直线传播形成的,光照射不到的地方就形成了影子。
圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用不透明物体制作。
立春节气正午日影比夏至长,则立春节气的太阳位置较低,即在位置B。
6.在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方:
(1)实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是________(选填“正立”或“倒立“)的像,此成像的原理是__________________;
(2)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状_________(选填“会”或“不会”)改变。
【答案】 倒立 光的直线传播 不会
【解析】(1)由图可知,由于光的直线传播,物体发出的光经过小孔后会在半透膜上成倒立的像,这种现象叫小孔成像。因此小孔成像所成的像是倒立实像,成像原理是光的直线传播。
(2)小孔成像所成的像与物体有关,与孔的形状无关,将小圆孔改成小方孔,不会影响像的形状。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
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