内容正文:
第二节 光的直线传播2
第二章 光现象
一.光速
1.光在真空中传播速度约为 3×108m/s
2.一般情况下:V真空>V气>V液>V固
知识回顾
一、光在均匀介质中的传播
1. 观察光的传播路径
(1)试一试:你能将物体的影子踩在脚下吗?
(2)想一想:手影为什么会随手形的改变而改变?
影子的形成说明了光在空气中沿直线传播。
实验探究:
探究1 光在气体中的传播:用激光笔照射白墙
探究2 光在固体中的传播:激光笔、果冻、玻璃砖
探究3 光在液体中的传播:激光笔、水、牛奶、烧杯
光在气体中是 的
光在固体中是 的
光在液体中是 的
沿直线传播
沿直线传播
沿直线传播
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。
探究结论:
光 是沿直线传播的。
在均匀介质中
表示光的传播路线和方向的带箭头的直线。
点光源发出的光线
平行光线
(如太阳光)
注意:光是真实存在的,光线不是真实存在的,光线是一个物理模型
2. 光线
由于___________________________,在不透明的物体后面,光照射不到的区域形成影子。
光在均匀介质中沿直线传播
请你用画图的方式解释影子的形成。
影子
【例题】人沿着街道从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
A
课堂训练
你知道迄今为止地球上能观察到的最大的影子是什么吗?
日食
月食
阅读书本43-44页
二、日食和月食
1. 日食
2. 月食
【例题】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)
日食
月食
直线传播
课堂训练
1. 如图所示,怎样才能通过三个小孔看见烛焰?试一试。
当三个小孔、烛焰和人眼在一条直线上时,能看见烛光。
实践与练习
【现象】
大孔成斑
1、在板上开个大孔,会看到什么现象?
2、若大孔改成小孔,会看到什么现象?
小孔成像
原理:光的直线传播
实验:小孔成像
1、小孔成像,成的是 (倒立/正立)的 (实/虚)像
2、当小孔和光屏距离不变时,物靠近则像 。
3、当小孔和物体距离不变时,屏靠近则像 。
变大
变小
倒立
实
4、小孔成像的形状与小孔的形状是否有关?
无关!
原理:光的直线传播
《墨经》是《墨子》一书的重要部分,也是中国古代重要的哲学、逻辑学和科学著作,其中记载了小孔成像现象及其解释“景(影)到(倒),在午有端,与景长,说在端。”“景:光之人,照(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。意思是,像之所以倒转,是由于遮光屏上有一个小孔,光如箭那样笔直地射入,通过小孔后上下位置颠倒。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。
中国古人对小孔成像的研究
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。
小孔成像
小孔成像
3、那圆形亮斑是谁的像呢?
是太阳的像。
2、圆形亮斑实际上就是什么现象?
圆形
1、树荫下的光斑大多是什么形状的?
2020年6月21日,十年以来最佳的“金边”日环食超级天象在我国多地上演,全国大多数地区都能看到日偏食,由于太阳光过于强烈,不能用肉眼直视,各地网友各出奇招。
3. 如图所示,在水平板上竖直固定一支铅笔,并将其放在太阳光下。在11:00~14:00之间,每过15 min在铅笔影子的顶端做一个记号,并测量影长。分析实验数据,找出影长最短的时刻。向地理老师请教:怎样利用以上数据确定本地的正北方向。
固定一根直杆后,观察一天中影子的变化情况,影子最短时,影子所指的方向就是正北方向。其反方向就是正南方向(当然这是在北半球),南半球正好相反。
实践与练习
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
D
课堂训练
2、如图是日食形成的光路图。关于日食的形成原因和图中能看到日全食的区域分别是( )
A.光的反射;a区 B.光的折射;b区
C.光的直线传播;a区 D.光的直线传播;c区
C
3、早在战国时期,我国著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像,则下列说法正确的是( )
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.蜡烛在墙上形成的像是虚像
D.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大
A
课堂训练
4、在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中;
(1)如图所示,由于像的亮度较暗,所以圆筒的______(选填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成的光屏;用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成的像是_______(选填“正立”或“倒立”)的______选填“实”或“虚”)像。其成像的原理是__________________;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,蜡烛在塑料薄膜上成像,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
A
课堂训练
倒立
实
光的直线传播
D
4、在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中;
(3)若将蜡烛向右上方移动,则它在薄膜上的像将向______方移动;若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,则它在塑料薄膜上所成的像将______(选填“顺”或“逆”)时针旋转的;
(4)若仅移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形,则他在半透明纸上看到的像将______(选填“改变”或“不变”);
(5)如果小孔变大,它在薄膜上所成的像将_________;
左下
课堂训练
顺
变大
不变
变模糊
4、在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中;
(6)实验中如果在易拉罐的底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到蜡烛的像有________(选填“一”、“二”或“无数”)个。
课堂训练
二
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