第四章 第1节 光的直线传播 （讲义）-2025-2026学年人教版物理八年级上册

2025-2026学年人教版物理八年级上册 第四章 光现象 第1节 光的直线传播 （讲义） 姓名： 班级： 学习目标 1. 知道什么是光源，能识别常见的光源。 2. 理解光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 3. 能用光的直线传播解释生活中的一些现象，如影子的形成、日食和月食（简单提及）、小孔成像等。 4. 知道光在真空中的传播速度，了解光在不同介质中的传播速度不同，记住真空中光速的近似值c = 3×10^8 米每秒。 5. 激发对光学现象的好奇心和探究欲望，感受物理知识与生活的密切联系。 知识点梳理 知识点一：光源 1. 定义：能够自行发光的物体叫做光源。 讲解：这里强调“自行发光”，区别于那些本身不发光，只是反射其他物体光的物体（如月亮、镜子等，它们不是光源）。 2. 光源的分类： (1) 自然光源：自然界中本身能发光的物体。例如：太阳、萤火虫、发光水母等。 (2) 人造光源：人类制造出来的能发光的物体。例如：电灯、点燃的蜡烛、手电筒等。 知识点二：光的传播特点 1. 光的传播不需要介质：光可以在真空中传播，也可以在空气、水、玻璃等介质中传播。 讲解：与声音的传播需要介质不同，光的传播不需要依赖任何介质。例如，太阳光可以穿越真空的宇宙空间到达地球。 2. 光的直线传播规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 讲解： · “同种介质”指的是传播光的物质是同一种，例如都是空气，或者都是水。 · “均匀介质”指的是这种介质的密度等性质是均匀分布的，没有发生变化。 · 如果介质不均匀（如不均匀的空气）或不是同种介质（如光从空气斜射入水中），光的传播路径可能会发生偏折（这部分将在后续章节学习）。 3. 光线：为了表示光的传播路径和方向，我们通常用一条带箭头的直线表示光，这条带箭头的直线叫做光线。 讲解：光线是人们为了研究光的传播而建立的一种理想化的物理模型，实际上并不存在一条条看得见的“线”。箭头表示光的传播方向。 知识点三：光的直线传播的应用和现象解释 1. 影子的形成： (1) 现象：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成了影子。 (2) 解释：由于光沿直线传播，不透明物体挡住了光的传播路径，在物体后方形成了一个光照不到的黑暗区域，即影子。 2. 日食和月食（简单原理）： (1) 日食：当月球运行到太阳和地球之间，并且三者大致在同一条直线上时，月球会挡住太阳射向地球的光，在地球上处于月影区域的人就看不到完整的太阳，这就是日食。 (2) 月食：当地球运行到太阳和月球之间，并且三者大致在同一条直线上时，地球会挡住太阳射向月球的光，在月球上形成地影，月球部分或全部进入地影区域，这就是月食。 (3) 讲解：日食和月食都是光沿直线传播的有力证据。 3. 小孔成像： (1) 现象：用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒立的实像。 (2) 解释：光沿直线传播，物体上部发出的光通过小孔后射到光屏的下部，物体下部发出的光通过小孔后射到光屏的上部，从而形成倒立的像。 (3) 特点：所成的像是倒立的实像，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。 4. 光沿直线传播的应用实例： (1) 激光准直（如建筑工人用激光束来引导挖掘方向）。 (2) 射击瞄准（“三点一线”原理：目标、准星、缺口在同一直线上）。 (3) 站队看齐（前面一位同学挡住了后面所有同学，队伍就站齐了）。 知识点四：光的传播速度 1. 光的传播速度很快：光在不同介质中的传播速度是不同的。 2. 真空中的光速：光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，用符号c表示。 (1) c = 3×10^8 米每秒 (2) 讲解：这是一个非常重要的物理常量，需要记住。 3. 空气中的光速：光在空气中的传播速度略小于在真空中的速度，但通常可以近似认为等于3×10^8 米每秒。 4. 其他介质中的光速：光在水中的传播速度约为真空中光速的四分之三；在玻璃中的传播速度约为真空中光速的三分之二。 5. 光年：光年是一个长度单位，指光在一年内传播的距离。它常用来计量天体之间的距离。 讲解：注意光年不是时间单位。 知识点总结 1. 光源：能够自行发光的物体。分为自然光源和人造光源。 2. 光的传播： (1) 光可以在真空中和其他透明介质中传播。 (2) 规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 (3) 应用：解释影子、日食、月食、小孔成像；应用于激光准直、射击瞄准等。 3. 光速： (1) 真空中光速c = 3×10^8 米每秒，是目前宇宙中已知的最快速度。 (2) 空气中光速略小于c，通常近似取c。 (3) 在水、玻璃等其他介质中光速比在空气中更慢。 巩固练习 一、单项选择题 1．下列对于物理量的估测最符合实际情况的是（　　） A．普通中学生百米赛跑的速度为15m/s B．光在空气中传播的速度是3×108km/s C．一枚一元硬币厚度约为5cm D．正常人脉搏跳动70次所需时间约为60s 2．关于光的直线传播和光速，下列说法不正确的是（　　） A．太阳光由空气斜射入水中光的速度变小 B．在小孔成像中，像的形状与小孔的形状有关 C．光年是长度单位 D．光在同种均匀介质中是直线传播的 3．下列光现象，可用光的直线传播知识解释的是（　　） A．​ B．​ C．​ D．​ 4．下列叙述中用到了与如图所示物理规律相同的是（　　） ​ A．“海市蜃楼” B．“杯弓蛇影” C．“镜花水月” D．“立竿见影” 5．下列说法正确的是（　　） A．“高唱国歌”中的“高”是指音调高 B．在小孔成像中，像的形状与小孔的形状有关 C．光年是长度单位 D．物体运动所用的时间越长，物体的速度就越大 6．太阳光从空气中进入河水中，它的传播速度是（　　） A．增大 B．减小 C．不变 D．可能增大，也可能减小 7．夏天的夜晚，我们看到无数闪烁的星光，高悬的月亮，高楼内射出的各色灯光交相辉映，萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光，它们中一定不是光源的是（　　） A．星星 B．月亮 C．灯 D．萤火虫 8．下列四种现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 9．光年是 　 　的单位，月亮 　 　光源（后一空选填“是”或“不是”）。 10．光在真空中的传播速度是　 　km/s。光在水中的速度　 　光在空气中的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 11．解放军的防空雷达发现有敌机入侵，立即实施雷达跟踪监视。已知雷达从发射出无线电波到收到敌机反射回来的无线电波所用的时间为4×10﹣4s，无线电波在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度，即约为　 　km/s，那么敌机离雷达站的距离约为　 　km。 12．在建设“高黎贡山隧道”过程中为加快推进建设，工程上挖掘隧道用激光来进行准直，是利用了光　 　的原理；一辆长为24m的工程车以54km/h的速度完全通过一段隧道，用时1min20s，则这段隧道长为　 　m。 13．某同学按课本提示自制了一个简易针孔照相机，利用它观察窗外的景物时，会在塑料薄膜上看到倒立的 　 　（彩色/黑白） 　 　（实/虚）像，在室外观察时，发现塑料薄膜上的像不太清楚，你的建议是 　 　（写出一点）． 14．在空罐的底部中央打一小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上（如图甲所示），将小孔对着发光的物体，我们可以看到发光体在薄膜上呈现一个 　 　立的 　 　（选填“虚”或“实”）像，示意图如图乙所示，其成像原理为 　 　。 三、综合题 15．电线杆在阳光照射下影长6.9 m，竖直立着的2 m长的竹竿的影长2.2 m，问电线杆的高度是多少？（太阳光可看作平行光，作出图后再解）. 16．已知光的传播速度是3×108m/s，从地球向一地球同步卫星发出一束激光信号，经过约0.24s收到了从卫星反射回来的信号，求：地球到卫星的距离约为多远？请问利用超声波能测量地球到卫星的距离吗？为什么？ 17．一阴雨天气，不远处电闪雷鸣，小明想知道打雷点距离自己有多远。已知声音的传播速度是340m/s，光速是。请你为小明设计一个方案，估测打雷点距离他的距离。 （1）需要的测量工具是　 　； （2）当看到闪电时，记下此时表的示数； （3）当　 　； （4）利用　 　就可以估算出打雷点距离他的距离。 参考答案 1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．B 7．B 8．B 9．长度；不是 10．；小于 11．3×105；60 12．在同种均匀介质中沿直线传播；1176 13．彩色；实；用不透明的纸卷成一个筒套在塑料薄膜上 14．倒立；实；光的直线传播 15．解：在阳光下，物体高度和影子长度如下图： 根据相似性对应边成正比得 h1：h2=L1：L2， 代入数值得 h1=•h2=×2m≈6.27m． 答：电线杆的高度为6.27m． 16．解：激光从卫星传到地球所用的时间： 由 得，卫星到地球的距离： s=vt=3×108m/s×0.12s=3.6×107m； 因为地球与卫星之间是真空，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以这种测量法不能测量地球到卫星之间的距离． 答：卫星到地球的距离约为3.6×107m；利用超声波不能用来测量地球和卫星之间的距离，因为声波在真空中不能传播。 17．停表；听到打雷声时停止计时，记录停表的示数； 学科网（北京）股份有限公司 $