4.1 光的传播-2025-2026学年教科版(2024)八年级物理上册
2025-2026学年新教科版(2024)物理八年级上学期三阶训练4.1 光的传播
一阶 概念夯基础
1. 【核心知识点】
光源:能够自行发光的物体叫做光源。光源分为自然光源和人造光源。自然光源是自然界中本身就能发光的物体,比如太阳,它通过内部的核聚变反应持续发光,照亮整个太阳系;萤火虫在夜晚闪烁的光芒也是自然光源,这是它体内化学反应的结果。人造光源则是人类制造出来的发光物体,像夜晚点亮的电灯、点燃的蜡烛,还有手机屏幕发出的光,都是人造光源。需要注意的是,月亮不是光源,它本身不发光,我们看到月亮亮是因为它反射了太阳的光。
光的传播方式:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。这里的“同种均匀介质”指的是同一种物质且分布均匀,比如在空气中(不考虑空气的不均匀流动)、水中、玻璃中,光都是沿着直线前进的。生活中很多现象都能证明这一点,比如在有雾的早晨,我们能看到汽车大灯射出的笔直光线;阳光穿过树叶的缝隙,在地面上形成的亮斑是圆形的,这也是因为光沿直线传播,太阳的像通过缝隙投射到地面。
光的传播速度:光的传播不需要介质,在真空中也能传播,而且在真空中的传播速度是目前已知宇宙中最快的速度。光在真空中的速度非常快,日常生活中几乎感觉不到光传播需要时间,但在天文学中,这个速度很重要,人们还用“光年”来表示天体之间的距离,光年就是光在一年内传播的距离,用来衡量极其遥远的距离。光在不同介质中的传播速度不同,在空气中的速度接近真空中的速度,在水中的速度大约是真空中的四分之三,在玻璃中的速度更慢,大约是真空中的三分之二。
光沿直线传播的应用:光的直线传播在生活和科技中有很多应用。比如我们常用的影子,就是因为光沿直线传播,物体挡住了光,在物体后面形成的黑暗区域。皮影戏就是利用影子的原理,通过操纵皮影人物,让光照射后在幕布上形成影子来表演。小孔成像也是光沿直线传播的典型应用,用一个带有小孔的板子挡住光线,板子后面的屏幕上会出现物体倒立的像,古代有人用这种原理制作简单的相机。此外,激光准直技术也利用了光沿直线传播,比如建筑工人在砌墙时,用激光束来保证墙壁砌得笔直。
2. 【名师面对面-培优手拉手】
光源:光源就像“自带灯泡的物体”,自己能发光照亮周围。自然光源是“大自然的灯泡”,太阳是最大的“自然灯泡”,白天全靠它照明;萤火虫是“小灯笼”,夜晚自己发光。人造光源是“人类发明的灯泡”,从古代的蜡烛到现在的电灯,都是人类为了在黑暗中制造光明而发明的。而月亮就像“反光的镜子”,本身没有“灯泡”,只能反射太阳的光,所以不是光源。
光的传播方式:光在同种均匀介质中沿直线传播,就像“光在走笔直的小路”。如果介质均匀,没有“岔路”或“障碍物”,光就一直走直线,不会拐弯。比如在平静的水里,光像沿着一条直线往前游;在干净的空气中,光像沿着一条直线往前跑。我们看到手电筒射出的光柱是直的,就是因为光在空气中走直线;阳光穿过窗户上的小缝,在地上形成一条直的亮线,也是这个
学科网(北京)股份有限公司
道理。如果介质不均匀,光就会“走弯路”,比如夏天路面上的空气受热不均匀,远处的景物看起来会晃动,就是因为光在不均匀的空气中传播时改变了方向。
光的传播速度:光的速度快到“让人反应不过来”。在真空中,光一秒钟能跑大约30万公里,相当于绕地球赤道7圈多。我们平时开灯,感觉瞬间就亮了,就是因为光传播速度太快,短距离内几乎不需要时间。光在不同介质中速度不同,就像“光在不同路面上跑步”,在真空中是“高速公路”,速度最快;在水中是“普通公路”,速度慢一些;在玻璃中是“乡间小路”,速度更慢。光年这个单位,就像“光跑一年的距离”,因为天体之间太远了,用普通的距离单位不方便,所以用光年,比如某颗恒星距离地球10光年,就是说光从那颗恒星传到地球需要10年。
光沿直线传播的应用:影子的形成就像“光被挡住后留下的脚印”,物体挡住了直线传播的光,后面就形成了影子,物体不动,影子也不动,物体移动,影子也跟着动,皮影戏就是利用这个原理,让影子“表演”。小孔成像像“光通过小窗口投下的倒影”,物体上部的光通过小孔照到屏幕下部,下部的光通过小孔照到屏幕上部,所以成倒立的像,就像我们站在窗户对面,看到窗外的树在墙上的影子是倒着的一样。激光准直技术像“光做的尺子”,激光束走直线,建筑工人跟着这条“直线尺子”砌墙,就能保证墙壁笔直不歪斜。
3. 【高分秘笈】
光源判断题目:
抓住“自行发光”核心:判断一个物体是不是光源,就看它能不能自己发光。如果是自己发光,就是光源;如果是反射其他物体的光,就不是光源。比如“星星是不是光源”,恒星(如太阳)自己发光,是光源;行星(如月亮)反射光,不是光源。
区分自然与人造:自然光源是自然界本身存在的,不需要人类制造;人造光源是人类制造的。比如“篝火”是人造光源(人类点燃的),“闪电”是自然光源(自然界产生的)。
光的传播方式相关题目:
结合现象判断:题目中出现“影子”“小孔成像”“激光准直”“日食月食”等现象,都是光沿直线传播的例子。比如“日食是怎么形成的”,就是因为月球挡住了太阳沿直线传播到地球的光,在地球上形成了影子。
分析介质是否均匀:如果题目描述光的传播方向改变了,要考虑介质是否均匀。比如“早晨看到太阳刚升起时,其实太阳还在地平线以下”,就是因为大气层不均匀,光传播时发生了弯曲,所以我们能提前看到太阳。
光的传播速度相关题目:
记住速度特点:光在真空中速度最快,空气中接近真空速度,水中和玻璃中较慢。解题时如果比较光在不同介质中的速度,按“真空>空气>水>玻璃”的顺序判断。
理解光年概念:光年是距离单位,不是时间单位,指光在一年内传播的距离。题目中如果出现“光年”,要知道它表示距离,比如“某星系距离地球100光年”,就是说光从该星系传到地球需要100年。
光沿直线传播应用的题目:
联系生活实例:解释生活中的现象时,用光沿直线传播来分析。比如“为什么站在队伍后面的人看不到前面的人,要向前看齐”,因为光沿直线传播,
学科网(北京)股份有限公司
前面的人挡住了光,后面的人只能看到前面人的背影,所以要对齐才能保证队伍整齐。
分析小孔成像特点:小孔成像成倒立的像,像的大小与物体到小孔的距离、屏幕到小孔的距离有关,物体离小孔越近、屏幕离小孔越远,像越大;反之越小。解题时如果问小孔成像的像是什么样的,就答“倒立的实像”,且像的形状与物体相同,与小孔形状无关。
二阶 习题针对练
1.下列物体中,属于天然光源的是( )
A.夕阳 B.
月亮
C.灯光 D.
鲜花
2.下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束
C.光线不是真实存在的,人们用一条看得见的实线来表示光线
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
3.如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,晷针的影子随太阳运转而转动。研究它的计时原理用到的光学知识是( )
A.光的色散 B.光的反射
C.光的折射 D.光的直线传播
4.阿宁同学在课外利用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方形小孔,则他在半透明纸上看到的是( )
A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像
C.圆形光斑 D.方形光斑
5.早在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示,他用蜡烛作为光源,在木板上钻一个小孔,发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的
学科网(北京)股份有限公司