内容正文:
第四章 光现象
第1节 光的直线传播
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知识点1 光源
1.定义:能够发光的物体叫作光源。
2.分类
(1)自然光源:如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等,是自
然界中本身能发光的物体。
知识点梳理
2
(2)人造光源:如点燃的蜡烛、发光的灯泡、霓虹灯等,
是人类制造出来用于发光的物体。
注意事项:月亮不是光源,它是反射太阳的光;宝石、正在
放映的电影屏幕也不是光源,它们本身不能发光。
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知识点2 光的直线传播
1.条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。若介质不均匀,
光的传播路径会发生弯曲,如早晨太阳还在地平线以下时,我们
就看到了它,是大气层不均匀导致光线折射。
2.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,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。这样的直线叫作光
线,如图: 。
. .
. .
4
(2)常见光源光线图像:
点光源发出的光线
平行光线(太阳光)
5
深化理解:
(1)光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工
具,它是一个建立的物理模型,而不是真实存在的。
(2)人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛,如果没有
光进入人眼,看到的是黑色。
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知识点3 光的直线传播现象和应用
现象和应用:手影、日食、月食、小孔成像、激光引导掘
进机挖开隧道、瞄准射击、站队看齐等。#1
深化理解:
(1)日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线
上,月球在中间。
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(2)月食:发生月食时,太阳、地球、月球在同一条直线
上,地球在中间。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________
小孔成像
续表
8
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体
之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小
孔成像,如图所示。
成像特点:倒立、实像。
成像大小:小孔成像的大小与物体和小孔的距离、光屏
到小孔的距离有关。
续表
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知识点4 光速
1.光速:光在真空中的传播速度近似取为
。光在不同介质中的传播速度
是不同的, 。
2.光年:计量距离的单位。它指的是光在真空中1年内传
播的距离。
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知识点1 光源
典例1 下列物体中不属于光源的是______(选填“月亮”“烛焰”
“打开的电灯”或“太阳”),下列属于天然光源的是___
(填选项字母)。
A.月亮 B.蜡烛的火焰 C.镜子 D.北斗星
月亮
D
例题点拨
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解题分析:能够发光的物体叫作光源,光源可分为自然光源和
人造光源。月亮、镜子等都是反射现象,不是自己发光,所以
它们不是光源。蜡烛的火焰是人造光源,北斗星是天然光源。
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知识点2 光的直线传播
典例2 在学习光的传播时,老师进行了如下实验演示:①用激
光笔射向水中,观察到光路是一条直线;②用漏斗向水中慢慢
注入糖溶液,观察到光路发生了弯曲;③搅拌均匀后,观察到
光路又变为直线。该实验是为了得出结论( )
①
②
③
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A.光在任何液体中都可以沿直线传播
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在糖溶液里不能沿直线传播
D.光在同种均匀介质中沿直线传播
解题分析:从①中我们发现光在水中沿直线传播,而②中加入
浓糖水后,光不再沿直线传播,③中对液体搅拌后,介质又变
得均匀,光又沿直线传播,故可以得出:光在同种均匀介质中
沿直线传播。
√
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典例3 如图是探究光的传播规律的小实验。#1
甲 乙 丙#1.1
(1)图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入
少量的__________________。
牛奶(合理即可)
解题分析:在水中加入少量的牛奶搅拌均匀,激光射入水中,利
用光的漫反射显示光的传播路径。
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(2)要得出“光沿直线传播”这一普遍结论,还需要再做一个光
在___中传播的实验。
A.铁块 B.玻璃砖 C.木块
B
解题分析:铁块和木块是不透明的,光不能在铁块和木块中传播,
无法完成实验;玻璃是透明的,光能够在玻璃中传播,能完成实验。
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(3)如图丙,某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入
浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示。
当搅匀缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播
的条件是__________________ 。
在同种均匀介质中
解题分析:轻轻注入浓糖水,水的上下密度不均匀,光路发生改
变,搅拌后水的密度均匀,光沿直线传播,说明光在同种均匀介质
中沿直线传播。
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知识点3 光的直线传播现象和应用
典例4 下列四种物理现象中,不能说明光沿直线传播的是
( )
D
A.日食和月食
B.影子的形成
C.小孔成像
D.发生雷电时,先看到闪电后听到雷声
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解题分析:光的直线传播现象有小孔成像、影子的形成、树林
中的光斑、日食、月食、激光准直、三点一线、一叶障目、队
列对齐等。
典例5 在“制作小孔照相机”的活动中,小明制作了三个带小孔的
圆形卡片(如图甲),将易拉罐筒和薯片筒两端开口,再把一端
蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒端,眼睛在 端观察
(如图乙)。
甲
乙
丙
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(1)由于小孔成的像较暗,为了便于观察,应在薯片筒的___
(选填“”或“ ”)端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔照
相机”观察点燃的蜡烛时,烛焰在半透明薄纸上成______
(选填“正立”或“倒立”)的实像。
倒立
解题分析:光在同种均匀介质中沿直线传播,小孔成像是具体
应用。由图乙知,薯片筒从易拉罐筒端插入, 端用半透明薄纸
蒙上制成光屏,这样便于观察像;小孔成像成的是倒立的实像,所
以烛焰在半透明薄纸上成倒立的实像。
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(2)若仅将易拉罐筒 端的带圆形小孔的卡片换成带三角形小
孔的卡片,则半透明薄纸上像的形状______(选填“改变”或“不
变”)。
不变
解题分析:蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与蜡烛形状相
同,若像与小孔的形状无关,则半透明薄纸上像的形状不变。
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(3)若保持其他条件不变,将小孔略微变大一些,则在薄纸上所
成的像将变清晰,亮度______(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
变亮
解题分析:将小孔略微变大一些,由于小孔成的像的形状与孔
的形状无关,所以半透明膜上的光斑形状与原来光斑的形状相
同,由于孔变大了,通过的光线变多了,光斑变亮。
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(4)若小华仅将薯片筒向后拉动一些,则光屏上的像将______
(选填“变大”“变小”或“不变”)。如图丙所示,晴天时树荫下的
圆形光斑有大有小,其原因是_____________________________
___________________________。
变大
由于树叶缝隙到地面的距离不相
等,导致所成的像的大小不相等
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解题分析:当增大像与小孔之间的距离时,像变大。仅将薯片
筒向后拉动一些,增大光屏与小孔之间的距离,则光屏上的像变
大。晴天树荫下的圆形的光斑属于小孔成像,小孔成像中像的
大小与物距、像距有关,太阳离地球很远,所以物距相等;由于树
叶缝隙到地面的距离不相等,导致所成的像的大小不相等,所以
晴天时,树荫下的圆形的光斑有大有小。
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知识点4 光速
典例6 关于光速和光年,下列说法正确的是( )
D
A.光的传播速度总是
B.光在不同介质中的传播速度是相同的
C.光年是天文学上使用的时间单位
D.光年是天文学上使用的长度单位
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解题分析:A.光在真空中的传播速度约为 ,在空
气中的传播速度接近真空中的传播速度,在液体中的传播速度
比在空气中的传播速度慢,在固体中的传播速度比在液体中的
传播速度慢;B.光在不同介质中传播速度一般不同; .光年指光
在一年内通过的路程,是长度单位。
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典例7 科学家向月球发射激光,经过大约 接收到返回的信
号,那么地球到月球的距离大约为___________ 。(光速约为
)
解题分析:激光从地球到月球的时间为 ,故地
球到月球的距离用 代入数据即可求出。
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