4.1 光的直线传播（导学案）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理导学案围绕“光的直线传播”展开，引导学生认识光源分类，探究光在同种均匀介质中沿直线传播的条件，建立光线模型，并解释影子、小孔成像等现象。通过自主预习填空与生活现象列举，搭建从生活经验到科学探究的学习支架。 突出实验探究与核心素养培养，用烟雾、糖水等实验呈现光路，引导学生归纳传播条件，培养科学探究能力。建立光线模型发展科学思维，结合日晷等古代科技增强民族自信，习题注重现象解释，助力物理观念形成与应用。

4.1 光的直线传播 （导学案） 【学习目标】 1. 通过对生活中各种光现象的观察与分析，认识光源；能够说出光沿直线传播的条件；能够利用光的直线传播特点解释日常生活中的相关现象。 2. 基于日常现象、实验现象归纳推理得出光的直线传播条件，认识光线模型，发展科学思维能力。 3. 基于对大量光在不同介质中传播现象的观察，提出问题，收集证据，归纳总结出光在同种均匀介质中沿直线传播的实验结论。 4. 在观察现象、分享交流中，养成实事求是、勇于表达和修正自己观点的科学态度；通过小孔成像、日晷咎、圭表等了解我国古代科技成就，增强民族自信心和自豪感。 【学习重点】通过大量的实验观察，得出光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，并建立光线模型。 【学习难点】用光的直线传播解释生活中的一些常见现象。 【自主预习】阅读教材第88页第1节《光的直线传播》，并完成以下内容： 1. 能够发光的物体叫作光源。常见的光源分为：天然光源和人造光源。 2. 光在同种均匀介质中沿直线传播；影子、日食、月食的产生原因都是光的直线传播原理。 3. 我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向，这样的直线叫光线。 4. 小孔成像的原理是：光的直线传播，小孔成的像是倒立（选填“倒立”或“正立”）的实像，像的形状与小孔的形状无关，像的大小与物体到小孔的距离有关（后两空均选填“有关”或“无关”）。 5. 光在真空中的传播速度是3.0×108 m/s，打雷和闪电是同时产生的，先看到闪电后听到雷声，说明光速大于声速（选填“大于”或“小于”）。 6. “光年”是光在一年内传播的距离，是长度单位（选填“长度”或“速度”）。 【探究新知】 探究一、光源 1. 光源 【活动】（1）阅读教材第88页光源部分内容，请列举出生活中的一些发光的物体。 （2）什么是光源？ （3）光源分为哪几类？ 【归纳】 1. 光源：能够发光的物体都是光源。 2. 光源的分类 （1）自然光源：如太阳、萤火虫、闪电等。 （2）人造光源：如发光的电灯、点燃的蜡烛等。 3. 对光源的理解 （1）光源是指能够发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。 （2）有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为这些物体就是光源，如月球、行星和反光的镜子，它们都不是光源（选填“是”或“不是”）。 【例题1】如图所示，落日、水母、LED灯三种物质有一个共同特点，都可以________，为此把它们叫做光源。其中落日和______属于自然光源。 【答案】发光；水母。 【解析】光源是指能够发光的物体；其中落日和水母，都是自然界存在的光源，叫做自然光源，LED灯是人造光源。 探究二、光的直线传播 【活动】用激光笔射出一束激光，光点照到教室的墙壁上，想一想： （1）由激光笔射出的光在照到墙壁之前的空间里是如何传播的呢？说说你的猜想以及猜想的依据？ （2）加何将激光笔射出的光束呈现出来，以观察光的传播路径，验证你的猜想呢？ （1）依据常见的生活现象，如汽车头灯射出的光束是直的、手电筒和探照灯发出的光束是直的、电影院的放映机射向银幕的光束是直的、穿过森林的太阳光束是直的等现象，提出光沿直线传播的猜想。 （2）基于生活经验，提出可以通过制造烟雾的方式将光在空气中的传播路径呈现出来。 为了观察光在空气中的传播路径，在实验时可以采用多种呈现光路的方法，如： ①沿着激光射出的方向用喷雾器喷出水雾； ②用一个大塑料瓶（或多个矿泉水瓶连在一起），里面充满烟雾（点燃香可形成烟雾），再用激光笔照射； ③让激光光束紧贴着硬卡纸、木板或亚克力板等物体的表面照射，观察激光传播的路径。多种呈现光路方式的学习也为后续光现象的深入研究做好铺垫。 2. 光的直线传播条件 【实验】 （1）分别观察光在空气、水、玻璃中的传播。 为了能看到水中的光路，可以在水中滴少许牛奶或墨水，也可以在水槽的内侧面铺一张白纸（或涂一层白漆）作衬，让激光沿着白纸表面入射。 （2）观察光在不同种均匀介质中的传播。 配备两杯浓度不同的糖的水溶液，在玻璃槽中先倒入适量清水，再利用长颈漏斗将浓度稍低的糖水导入玻璃槽的底部，由于密度不同，水和糖水短时间内很难融合均匀，若用实物投影展示，学生可以看到水和糖水是分层的, 继续用长颈漏斗将浓度较高的糖水导入玻璃槽的最底部，这样由水和密度不均匀的糖水组成的液体就配置成功了。将激光斜射入所配置的液体中，光的传播路径发生了弯曲。 归纳实验结论：光在同种均匀介质中沿直线传播。 3. 光线 为便于研究光的传播规律，人们用光线来表示一束光的传播径迹和方向。可以结合生活实际，示范性地用光线表示手电筒光束、太阳光束、电灯光束的光路。事实上，即使再细的光束，也不能说它就是光线，光线是人们为了描述光的传播情况而建立的理想模型。 4. 光的直线传播应用 【活动】完成下面的实验： 讲台上放置点亮的电灯或蜡烛，两只手各拿一张带有小孔的纸，先把两张纸前后放置，再透过小孔观察光源。发现：只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在同一条直线上时，眼睛才能看见光源。此实验既可以对光的直线传播有深刻的了解，又有助于对光的直线传播应用的理解。（图仅供参考） 【活动】 （1）小实验：如何把三个矿泉水瓶排成一条直线？ （2）解释影子的形成。 （3）观察教材第90页“激光引导掘进方向”的示例，解释其原理。 （4）阅读教材第90页小孔成像的“想想做做”，思考小孔成像的原理是什么？成的像有什么特点？ 【归纳】 （1）例如，可以用激光笔作为直线基准，依次调整每个瓶子的位置使其对齐光束，即可将三个矿泉水瓶排成一条直线‌。 （2）影子是光被挡住所形成的暗区。影子可分为本影和半影。在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光。如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影。光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实。 （3）教材第90页“激光引导掘进方向”，其原理就是光沿直线传播。 （4）小孔成像。 ①小孔成像的原理是：光的直线传播。 ②小孔成像的特点：成倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反；成像大小的与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。（均选填“有关”或“无关”） 【例题2】小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，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处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（　A　） A．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在浓糖水里不能沿直线传播 D．光的传播需要介质 【解析】A．从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播，故A正确； B．光在任何均匀介质中都能沿直线传播，并非只有在水中，故B错误； C．搅拌后的浓糖水是均匀介质，光可以沿直线传播，故C错误； D．光的传播不需要介质，如光可在真空中传播，故D错误。故选A。 【例题2】如图甲所示，在一个空易拉罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料薄膜蒙在空易拉罐的开口上，并用橡皮筋固定。 （1）将小孔对着烛焰，观察到烛焰在薄膜上成像，这种现象叫小孔成像。为了清楚地观察烛焰在薄膜上所成的像，该实验应在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 （2）如图乙所示，烛焰AB通过小孔在薄膜上所成的像为A' B' 。请根据小孔成像的规律，在图乙中画出两条光线AA’ 和BB' 。 （3）若将烛焰逐渐远离小孔，则烛焰在薄膜上所成像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。若易拉罐底部小孔的形状是三角形，则在薄膜上看到的是_____（填字母）。 A．三角形的影子 B．三角形的光斑 C．烛焰正立的像 D．烛焰倒立的像 【答案】（1）较暗；（2）见下图；（3）变小，D。 【解析】（1）为了清楚地观察烛焰在薄膜上所成的像，实验应在较暗的环境中进行。这是因为较暗环境中对比更加明显，便于观察清晰的像。 （2）根据光的直线传播规律，从烛焰顶端A点发出的光线沿直线穿过小孔，到达薄膜上的A′点（成像的底端），从烛焰底端B点发出的光线沿直线穿过小孔，到达薄膜上的B′点（成像的顶端），两条光线的交点即为小孔位置，最终在薄膜上形成倒立的实像A′B′。如图所示： （3）当蜡烛逐渐远离小孔，即物距增大，烛焰在薄膜上所成的像将变小。根据小孔成像的几何关系：，在该实验中，像距（小孔到薄膜的距离）保持不变，物距增大时，像将变小。 小孔成像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关，故D符合题意，ABC不符题意。 探究三、光的传播速度 1. 光的传播速度 【活动】 （1）运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员都应看到发令枪冒烟（或火光）开始计时，而不是听到声音开始计时。‌为什么呢？ （2）光的传播速有多大呢？不同介质中光速相同吗？参照教材第90页。 【总结】 （1）发令枪冒烟（或火光）与发出的声音是同时发生的。但是我们总是先看见冒烟，后听到声音。这表明，光比声音传播得快。（选填“快”或“慢”） （2）光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间。 ①真空中的光速：1972年，美国科学家埃文森测得了目前真空中光速的最佳值： c=299792457.4±0.1m/s，一般情况下，取c =3×108m/s 真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s内，能够绕地球运行7.5圈。 ②光在不同介质中的传播速度不同：传播速度排列：v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 介质 光速 真空 3×108m/s 空气 3×108m/s 水 约为3 c/4 玻璃 约为2 c/3 2. 科学世界——我们看到了古老的光 【活动】阅读科学世界——《我们看到了古老的光》。然后回答以下问题： （1）“光年”是什么物理量的单位？ （2）牛郎星和织女星的距离是多少km? 【总结】 （1）“光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 （2）牛郎星和织女星的距离为： 1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km s＝16光年＝16×9.4608×1012km＝1.51488×1014km 即牛郎星和织女星相距1.51488×1014km。 【例题4】仙女座大星云是离地球最近的一个旋涡星系，它的直径约为16万光年，距离地球约为200万光年。有关仙女座的下列说法中正确的是（　C　） A．我们现在看到的仙女座就是现在的仙女座 B．仙女座发出的光需6万年才能到达地球 C．仙女座发出的光需200万年才能到达地球 D．目前人类已有能力登上仙女座进行科学考察 【解析】光年是指光在真空中传播一年的距离，仙女座距离地球约200万光年，我们看到的仙女座是它 200 万年前发出的光，经过 200 万年才到达地球，所以我们看到的是 200 万年前的仙女座，而不是现在的仙女座。目前人类的科技水平远远无法实现登上仙女座进行科学考察。即使以接近光速的速度飞行，到达仙女座也需要 200 万年左右的时间，而且人类还面临着许多技术难题，如长时间的太空生存、能源供应、飞行器的速度和耐久性等。故ABD错误，C正确。故选C。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．皮影戏是我国民间古老的传统艺术，如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中，与皮影戏原理不同的是（　　） A．凿壁偷光 B．打靶时“三点一线”瞄准 C．一叶障目 D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声 【答案】D 【详解】皮影戏形成的原理是光的直线传播。 ABC．凿壁偷光、打靶时“三点一线”瞄准、一叶障目的原理都是光的直线传播现象，故ABC不符合题意； D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声，这是因为光速远大于声速，与皮影戏原理不同，故D符合题意。 故选D。 2．如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪上的孔开得越大，像就越小 【答案】C 【详解】AB．小孔成像是由光沿直线传播形成的，倒立的实像，且像的形状与小孔的形状无关，故AB错误； C．影子的形成是由光沿直线传播形成的，小孔成像也是由光沿直线传播形成的，因此成像原理相同，故C正确； D．小孔成像的大小与光源、光屏到小孔的距离有关，与小孔的大小无关，故D错误。 故选C。 3．物理学中常用光线来表示一束光的传播路径和方向，而省略了光的亮度、色彩等。光线______（选填“是”或“不是”）真实存在的。截至2024年11月，“中国天眼”已经发现脉冲星超1000颗。“中国天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，光年是______（选填“时间”或“距离”）单位。 【答案】 不是 距离 【详解】在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线，光线不是真实存在的。光年是光在真空中一年内传播的距离，故光年是距离单位。 4．如图所示，“大树底下好乘凉”： （1）从物理学角度可知，乘凉区域实际是指大树的________（选填“影子”或“像”），这是利用了光的________； （2）雷雨天不要在大树下避雨。在雷雨天，我们总是先看到闪电再听到雷声，是因为在空气中________。 【答案】（1）影子；直线传播；（2）光速远大于声速 【详解】（1）乘凉区域是不被太阳光照到的区域，从物理学角度可知，该区域实际是指大树的影子；影子是由于光的直线传播形成的，所以这是利用了光的直线传播。 （2）闪电和打雷总是同时发生的，由于声音在空气中的传播速度约为340m/s，光在空气中的传播速度约为，在空气中光的传播速度要远远大于声音的传播速度，则在相同路程的情况下，光的传播时间远远小于声音的传播时间，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。 5．某同学在实践活动中用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，外筒左侧中央有一个很小的圆孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明薄膜上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断不正确的是（    ） A．像的形状与小孔的形状无关 B．半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像 C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像一定变大 D．其他条件不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像 【答案】C 【详解】A．小孔成像中，像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关，故A正确，不符合题意； B．小孔成像所成的像是由实际光线会聚而成的，是倒立的实像，所以半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像，故B正确，不符合题意； C．增大蜡烛到小孔的距离，像会变小，向右拉动内筒，像会变大，而同时增大蜡烛到小孔的距离，并向右拉动内筒，像可能变小，也可能变大，故C错误，符合题意； D．其他条件不变，仅移动内筒，当像距大于物距时，成放大的像；当像距小于物距时，成缩小的像，所以既可成放大也可成缩小的像，故D正确，不符合题意。 故选C。 6．如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术．贴在手机屏幕上的效果如图乙，其原理类似百叶窗，两侧之所以看不清屏幕内容，其原理是光的_______；此防窥膜贴在手机屏幕上，_______（选填“能”或“不能”）防止正上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地_______（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距；正在浏览网页的手机屏幕_______（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 直线传播 不能 减小 是 【详解】光在同种均匀的介质中沿直线传播；两侧看不清屏幕内容，是由光的直线传播形成的，所以不能防止正上方的窥视；适当地减小超细百叶窗的间距，可视范围减小，可以使防窥效果更好。由于手机屏幕本身可以发光，所以其是光源。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 光的直线传播 （导学案） 【学习目标】 1. 通过对生活中各种光现象的观察与分析，认识光源；能够说出光沿直线传播的条件；能够利用光的直线传播特点解释日常生活中的相关现象。 2. 基于日常现象、实验现象归纳推理得出光的直线传播条件，认识光线模型，发展科学思维能力。 3. 基于对大量光在不同介质中传播现象的观察，提出问题，收集证据，归纳总结出光在同种均匀介质中沿直线传播的实验结论。 4. 在观察现象、分享交流中，养成实事求是、勇于表达和修正自己观点的科学态度；通过小孔成像、日晷咎、圭表等了解我国古代科技成就，增强民族自信心和自豪感。 【学习重点】通过大量的实验观察，得出光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，并建立光线模型。 【学习难点】用光的直线传播解释生活中的一些常见现象。 【自主预习】阅读教材第88页第1节《光的直线传播》，并完成以下内容： 1. 能够发光的物体叫作 。常见的光源分为： 光源和 光源。 2. 光在 中沿直线传播；影子、日食、月食的产生原因都是 原理。 3. 我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的 和 ，这样的直线叫光线。 4. 小孔成像的原理是： ，小孔成的像是 （选填“倒立”或“正立”）的实像，像的形状与小孔的形状 ，像的大小与物体到小孔的距离 （后两空均选填“有关”或“无关”）。 5. 光在真空中的传播速度是 m/s，打雷和闪电是同时产生的，先看到闪电后听到雷声，说明光速 声速（选填“大于”或“小于”）。 6. “光年”是光在 传播的距离，是 单位（选填“长度”或“速度”）。 【探究新知】 探究一、光源 1. 光源 【活动】（1）阅读教材第88页光源部分内容，请列举出生活中的一些发光的物体。 （2）什么是光源？（3）光源分为哪几类？ 【归纳】 1. 光源：能够发光的物体都是光源。 2. 光源的分类 （1）自然光源：如 等。（2）人造光源：如 等。 3. 对光源的理解 （1）光源是指能够发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。 （2）有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为这些物体就是光源，如月球、行星和反光的镜子，它们都 光源（选填“是”或“不是”）。 【例题1】如图所示，落日、水母、LED灯三种物质有一个共同特点，都可以________，为此把它们叫做光源。其中落日和______属于自然光源。 探究二、光的直线传播 【活动】用激光笔射出一束激光，光点照到教室的墙壁上，想一想： （1）由激光笔射出的光在照到墙壁之前的空间里是如何传播的呢？说说你的猜想以及猜想的依据？ （2）加何将激光笔射出的光束呈现出来，以观察光的传播路径，验证你的猜想呢？ （1）依据常见的生活现象，如汽车头灯射出的光束是直的、手电筒和探照灯发出的光束是直的、电影院的放映机射向银幕的光束是直的、穿过森林的太阳光束是直的等现象，提出光沿直线传播的猜想。 （2）基于生活经验，提出可以通过制造烟雾的方式将光在空气中的传播路径呈现出来。 为了观察光在空气中的传播路径，在实验时可以采用多种呈现光路的方法，如： ①沿着激光射出的方向用喷雾器喷出水雾； ②用一个大塑料瓶（或多个矿泉水瓶连在一起），里面充满烟雾（点燃香可形成烟雾），再用激光笔照射； ③让激光光束紧贴着硬卡纸、木板或亚克力板等物体的表面照射，观察激光传播的路径。多种呈现光路方式的学习也为后续光现象的深入研究做好铺垫。 2. 光的直线传播条件 【实验】 （1）分别观察光在空气、水、玻璃中的传播。 为了能看到水中的光路，可以在水中滴少许牛奶或墨水，也可以在水槽的内侧面铺一张白纸（或涂一层白漆）作衬，让激光沿着白纸表面入射。 （2）观察光在不同种均匀介质中的传播。 配备两杯浓度不同的糖的水溶液，在玻璃槽中先倒入适量清水，再利用长颈漏斗将浓度稍低的糖水导入玻璃槽的底部，由于密度不同，水和糖水短时间内很难融合均匀，若用实物投影展示，学生可以看到水和糖水是分层的, 继续用长颈漏斗将浓度较高的糖水导入玻璃槽的最底部，这样由水和密度不均匀的糖水组成的液体就配置成功了。将激光斜射入所配置的液体中，光的传播路径发生了弯曲。 归纳实验结论：光在 中沿直线传播。 3. 光线 为便于研究光的传播规律，人们用光线来表示一束光的传播 。可以结合生活实际，示范性地用光线表示手电筒光束、太阳光束、电灯光束的光路。事实上，即使再细的光束，也不能说它就是光线，光线是人们为了描述光的传播情况而建立的 。 4. 光的直线传播应用 【活动】完成下面的实验： 讲台上放置点亮的电灯或蜡烛，两只手各拿一张带有小孔的纸，先把两张纸前后放置，再透过小孔观察光源。发现：只有当 、 和 恰好在同一条直线上时，眼睛才能看见光源。此实验既可以对光的直线传播有深刻的了解，又有助于对光的直线传播应用的理解。（图仅供参考） 【活动】 （1）小实验：如何把三个矿泉水瓶排成一条直线？ （2）解释影子的形成。 （3）观察教材第90页“激光引导掘进方向”的示例，解释其原理。 （4）阅读教材第90页小孔成像的“想想做做”，思考小孔成像的原理是什么？成的像有什么特点？ 【归纳】 （1）例如，可以用激光笔作为直线基准，依次调整每个瓶子的位置使其对齐光束，即可将三个矿泉水瓶排成一条直线‌。 （2）影子是光被挡住所形成的暗区。影子可分为本影和半影。在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光。如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影。光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实。 （3）教材第90页“激光引导掘进方向”，其原理就是 。 （4）小孔成像。 ①小孔成像的原理是： 。 ②小孔成像的特点：成倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反；成像大小的与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离 ；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状 。（均选填“有关”或“无关”） 【例题2】小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，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处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ） A．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在浓糖水里不能沿直线传播 D．光的传播需要介质 【例题2】如图甲所示，在一个空易拉罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料薄膜蒙在空易拉罐的开口上，并用橡皮筋固定。 （1）将小孔对着烛焰，观察到烛焰在薄膜上成像，这种现象叫小孔成像。为了清楚地观察烛焰在薄膜上所成的像，该实验应在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 （2）如图乙所示，烛焰AB通过小孔在薄膜上所成的像为A' B' 。请根据小孔成像的规律，在图乙中画出两条光线AA’ 和BB' 。 （3）若将烛焰逐渐远离小孔，则烛焰在薄膜上所成像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。若易拉罐底部小孔的形状是三角形，则在薄膜上看到的是_____（填字母）。 A．三角形的影子 B．三角形的光斑 C．烛焰正立的像 D．烛焰倒立的像 探究三、光的传播速度 1. 光的传播速度 【活动】 （1）运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员都应看到发令枪冒烟（或火光）开始计时，而不是听到声音开始计时。‌为什么呢？ （2）光的传播速有多大呢？不同介质中光速相同吗？参照教材第90页。 【总结】 （1）发令枪冒烟（或火光）与发出的声音是同时发生的。但是我们总是先看见冒烟，后听到声音。这表明，光比声音传播得 。（选填“快”或“慢”） （2）光速的测定在光学的研究历程中有着重要的意义。从人们设法测量光速到人们测量出较为精确的光速共经历了三百多年的时间。 ①真空中的光速：1972年，美国科学家埃文森测得了目前真空中光速的最佳值： c=299792457.4±0.1m/s，一般情况下，取c = m/s 真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s内，能够绕地球运行7.5圈。 ②光在不同介质中的传播速度不同：传播速度排列：v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 介质 光速 真空 3×108m/s 空气 3×108m/s 水 约为3 c/4 玻璃 约为2 c/3 2. 科学世界——我们看到了古老的光 【活动】阅读科学世界——《我们看到了古老的光》。然后回答以下问题： （1）“光年”是什么物理量的单位？ （2）牛郎星和织女星的距离是多少km? 【总结】 （1）“光年”是 的单位，它等于光在1年内传播的 。 （2）牛郎星和织女星的距离为： 1光年＝ km s＝16光年＝ km 即牛郎星和织女星相距1.51488×1014km。 【例题4】仙女座大星云是离地球最近的一个旋涡星系，它的直径约为16万光年，距离地球约为200万光年。有关仙女座的下列说法中正确的是（　 　） A．我们现在看到的仙女座就是现在的仙女座 B．仙女座发出的光需6万年才能到达地球 C．仙女座发出的光需200万年才能到达地球 D．目前人类已有能力登上仙女座进行科学考察 【课堂总结】 【课堂练习】 1．皮影戏是我国民间古老的传统艺术，如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中，与皮影戏原理不同的是（　　） A．凿壁偷光 B．打靶时“三点一线”瞄准 C．一叶障目 D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声 2．如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪上的孔开得越大，像就越小 3．物理学中常用光线来表示一束光的传播路径和方向，而省略了光的亮度、色彩等。光线______（选填“是”或“不是”）真实存在的。截至2024年11月，“中国天眼”已经发现脉冲星超1000颗。“中国天眼”能够接收到137亿光年以外的电磁信号，光年是______（选填“时间”或“距离”）单位。 4．如图所示，“大树底下好乘凉”： （1）从物理学角度可知，乘凉区域实际是指大树的________（选填“影子”或“像”），这是利用了光的________； （2）雷雨天不要在大树下避雨。在雷雨天，我们总是先看到闪电再听到雷声，是因为在空气中________。 5．某同学在实践活动中用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，外筒左侧中央有一个很小的圆孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明薄膜上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断不正确的是（    ） A．像的形状与小孔的形状无关 B．半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像 C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像一定变大 D．其他条件不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像 【答案】C 6．如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术．贴在手机屏幕上的效果如图乙，其原理类似百叶窗，两侧之所以看不清屏幕内容，其原理是光的_______；此防窥膜贴在手机屏幕上，_______（选填“能”或“不能”）防止正上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地_______（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距；正在浏览网页的手机屏幕_______（选填“是”或“不是”）光源。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $