内容正文:
第1节 光的直线传播
情景导入
1. 皮影戏是中国民间古老的传统艺术,同学们能用物理知识解释皮影的形成吗?
2.正是有了这些色彩斑斓的光,世界才会如此迷人。
合作探究
光源
同学们知道光是从哪里发出来的吗?你能说出哪些物体可以发光吗?
提出问题
各种发光的物体:
多媒体展示
交流讨论
什么是光源?光源可以分为哪几类呢?
归纳总结
(1)我们把能够发光的物体叫做光源。
(2)光源可以分为:
①天然光源,如太阳、萤火虫、水母等;
②人造光源,如电灯、蜡烛、火炬等。
材料拓展
有“探照灯”的鱼
一支在加勒比海从事科研工作的考察队,曾发现了一种极为罕见的鱼,在它的两只眼睛之间有一种能发光的特殊器官。至今,这种鱼只在1907年时在牙买加沿岸附近被捕获过,那时当地的渔民把它叫做“有探照灯的鱼”。
科学家已查明,这种奇特的鱼生活在海
洋170多米的深处,它的光源是一种特殊的能
发光的细菌,借助其“探照灯”这种鱼能照亮其前方近15 m远。
光的直线传播
生活中有各种各样的光,使我们的世界变得五彩缤纷,那么,光是如何传播的呢?请大家先回忆声音是如何传播的?然后设想光可以在真空中传播吗?
提出问题
演示实验
(1)让激光笔发出激光在空气中传播,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可沿着激光的传播路径喷雾,激光笔不要对着人的眼睛)
(2)让激光笔发出激光射向水中,观察其传播路径。(温馨提示:为了增大可见度,可向水中滴入少量牛奶)
(3)让激光笔发出激光射向玻璃砖中,观察其传播路径。(温馨提示:小组同学相互合作,分工明确。比一比,看看哪个小组做得最好)
(4)让激光笔发出激光射向不均匀的蔗糖水溶液中,观察其传播路径。(提前5 min准备:把一大块有些潮解的蔗糖投入水中,不要搅拌,让它自己溶解,可以得到上面浓度小、下面浓度大的不均匀的蔗糖溶液)
(5)将(4)中溶液搅拌均匀,让激光笔发出激光射向均匀的蔗糖水溶液中,观察其传播路径。
交流讨论
根据(1)(2)(3)三个小实验交流讨论光在同一种介质中的传播情况;根据(4)(5)两个小实验交流讨论光在同种不均匀和均匀介质中的传播情况。并描绘出光在不同介质中的传播路径。
归纳总结
(1)光的传播方式:光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)光线:用一条带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,如图所示。
光线
光束
光的直线传播现象及应用
小孔成像:
多媒体展示
小孔成像的原理:物体发出(反射)的光沿直线射向小孔屏,只有部分光线可以通过小孔并在后面光屏位置形成一个倒立的与物体相似的图样,这个图样即为物体的像。
交流讨论
除了上述两个光沿直线传播的例子外,你还能列举出哪些例子?
归纳总结
(1)光的直线传播现象:影子的形成、日食、月食、小孔成像、激光准直、射击瞄准(三点一线)。
(2)小孔成像的原理:光的直线传播;
成像特点:倒立的实像。
光的传播速度
为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声?
提出问题
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。
交流讨论
归纳总结
这里涉及了一个新的物理量——光速,物理学上用符号c表示,它的单位和速度一样都是米/秒,符号表示为m/s。通过学习我们可以知道在真空中的光速是宇宙间最快的速度,c=3×108 m/s,在空气中,光速也可以近似地取为3×108 m/s,光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系:v空气>v水>v玻璃。
课堂小结
光源
光的直线传播
定义
分类
光的直线传播
光的直线传播现象及应用
光的传播速度
真空中:3×108 m/s
1. 在电影院观看电影时,电影银幕 不是 (填“是”或“不是”)光源;立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一,立竿的影子由于光的 直线传播 而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m,太阳发出的光要经过 500 s才能到达地球。(光速c=3×108m/s)
2. 为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 建立模型 (填“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 不是 (填“是”或“不是”)真实存在的。
不是
直线传播
500
建立模型
不
是
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3. 早在战国时期,我国古代著名教育家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现烛焰透过小孔在墙壁上形成一个 倒立 (填“倒立”或“正立”)的像,其成像原理是 光的直线传播 。
倒立
光的直线传播
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4. 小金在学习“光的传播”时,做了一个实验,过程如下:① 用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图);② 在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;③ 经搅拌后观察到光线又变直。根据上述现象得出的结论中,正确的是( D )
A. 光的传播需要介质
B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液里不能沿直线传播
D. 光在同种均匀介质中才沿直线传播
D
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5. 关于光和声的传播的说法正确的是( B )
A. 它们的传播都需要介质
B. 光可以在真空中传播,而声音不能
C. 最快的声速可能与光速相等
D. 声音可在真空中传播
6. (2024·南京模拟)关于光的传播,下列说法正确的是( A )
A. 光在同种均匀介质中沿直线传播
B. 光的传播需要介质
C. “光年”是光传播速度的单位
D. 光能在固体、液体、气体中传播,在固体中传播最快
B
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7. 百米竞赛时,关于终点计时员计时的说法,正确的是( A )
A. 听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏短
B. 听到发令枪响开始计时,会使记录时间偏长
C. 看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏短
D. 看到发令枪冒白烟开始计时,会使记录时间偏长
A
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8. 以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中,所成的是物体的像的是( D)
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9. 根据你的经验,下列各图中情景与客观实际相符的是( C )
C
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10. 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,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻看不到日食现象的是( D )
A. a、b两位置 B. b、c两位置
C. a、c两位置 D. a、d两位置
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11. 圭表是我国古代的一种天文仪器。如图所示,垂直于地面的直杆叫“表”,南北方向水平放置于地面测量影长的标尺叫“圭”,观察表的影子长短来读出时间,下列说法不正确的是( D )
A. 圭表计时的原理是光的直线传播
B. 当表的影子最短时,此时是当地的正午
C. 当表的影子逐渐变长时,应是当地的下午
D. 当表的影子逐渐变短时,应是当地的下午
第11题
D
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12. 室内一盏电灯通过墙上的两个小洞,射出两条细小光束(如图所示),请根据光束的方向确定室内电灯的位置。
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13. “坐井观天,所见甚小”,在图中画出青蛙所能看到范围的光路图,并用阴影表示范围。(点表示青蛙的眼睛)
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14. 制作简易针孔照相机:在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,如图甲所示。
(1) 将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到蜡烛在塑料薄膜上成像,这种现象叫 小孔成像 。产生此现象的原因是 光在同种均匀介质中是沿直线传播的 。
小孔成像
光在同种均匀介质中是沿直线传播
的
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(2) 若易拉罐底部的小孔形状是三角形,则在塑料薄膜上看到的像是 D 。
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
D
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(3) 若将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4) 如图乙所示,AB是蜡烛的示意图,作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。
变小
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Lavf58.51.100
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