内容正文:
3.1 探究:光的反射定律 (第1课时)
——光的直线传播
第三章 光的世界
导入新课
我们每天都会通过声和光接收大量信息。之前我们学习了声现象,了解了声的传播。关于光现象,你知道哪些物体能发光吗?光的传播又有什么特点呢?
要研究光现象,首先要看哪些物体能够发光,是谁给我们带来了光明。
白天,阳光普照大地
夜晚,灯光可以照明
因为有光进入我们的眼睛,我们才能欣赏五彩缤纷的大千世界
我们为什么能看见发光的物体?
因为光源本身发出的光进入我们的眼睛。
我们为什么也能看见不发光的物体?
因为不发光的物体表面能反射光,
反射的光进入我们的眼睛。
因为有光进入我们的眼睛,我们才能欣赏五彩缤纷的大千世界
一.光的直线传播
1. 概念
一、光源
白天,灿烂的阳光普照大地;夜晚,闪烁的灯光点缀漆黑的夜空。
灿烂的阳光
闪烁的灯光
——正在发光的物体(P60)
因为有光进入我们的眼睛,我们才能欣赏五彩缤纷的大千世界
萤火虫
水母
篝火
电灯
太阳
想一想:生活中的光都来自哪里?你知道有哪些物体是光源?
蜡烛
一、光源
太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星,宇宙中的恒星都能发光。
2. 光源的分类
一、光源
光源
自然光源
人造光源
太阳、恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼、斧头鱼、闪电等。
点燃的蜡烛、火焰、发光的手电筒等。
思考:月亮是光源吗?
月亮本身不能发光,由于反射太阳光而显得明亮,这类物体不是光源。
C
练习1.下列物体中是光源的是( )
A、正在放映电影的电影荧幕
B、月亮
C、开着的电视机显示屏
D、镜子
1. 猜想:
二、光的传播
在有薄雾的天气,可以看到透过树丛的光束是直的;从汽车前灯射出的光束是直的;电影放映机射向银幕的光束也是直的。
树丛的光束
汽车前灯射出的光束
放映机射向银幕的光束
光沿直线传播
激光:光线集中、颜色明亮,不能用肉眼直接观察。
用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间,就能够观察到光在空气中的传播现象,可以用喷水壶喷水雾的方法。
实验现象说明:
光在空气中是沿直线传播的。
二、光的直线传播
实验探究
探究光在空气中的传播
向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,搅拌均匀后,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。
现象:
光在水中沿直线传播。
二、光的直线传播
实验探究
探究光在液体中的传播
用激光笔将一束光射到玻璃砖中,观察光在玻璃中的传播径迹。
现象:
光在玻璃中沿直线传播。
二、光的直线传播
实验探究
探究光在固体中的传播
光在什么条件下沿直线传播?
结论:光在________ 、__________介质中沿__________传播的。
同种
均匀
直线
二、光的直线传播
不同种介质
不均匀介质
在物理学中,用一条带箭头
的直线表示光的传播路径和方向,将这条带箭头的直线称为光线。
二、光的直线传播
2. 光线
强调:
光线是理想模型,并不实际存在,但光是实际存在的。
点光源
平行光
二、光的直线传播
2. 光线
3. 光的直线传播的应用:
二、光的直线传播
①影子
光沿直线传播遇到不透明的物体时,在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子。
人影
日晷
(立竿见影)
皮影戏
手影
夜晚,人离路灯越近,人的影子越 。
影子
影子
短
3. 光的直线传播的应用—影子
二、光的直线传播
二、光的直线传播
②射击瞄准
③排队看齐
瞄准时:缺口、准星、靶心三点要在一条直线上。
只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人,队就排直了。
3. 光的直线传播的应用:
3. 光的直线传播的应用:
二、光的直线传播
在开凿隧道时,工人可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。
④激光准直
二、光的直线传播
⑤日食、月食
月亮挡住了太阳射向地球的光。
地球挡住了太阳射向月球的光。
3. 光的直线传播的应用:
光的直线传播的现象
烛焰上部的光线,由于光沿直线传播,通过小孔后,射到了下部;下部的光线射到了上部,就形成了倒立的像。
思考:小孔形成的像与哪些因素有关呢?
二、光的直线传播
3. 光的直线传播的应用:
⑥小孔成像
二、光的直线传播
原理:
倒立的实像。
与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关。
与物体的形状有关,与孔的形状无关。
光的直线传播。
像的特点:
像的形状:
像的大小:
⑥小孔成像
(倒立的实像;像的形状与小孔形状无关)
3. 光的直线传播的应用:
二、光的直线传播
⑥小孔成像
3. 光的直线传播的应用:
树底的小亮斑,
你知道怎么形成的吗?
树影和小亮斑你能区分得开吗?
二、光的直线传播
激光准直、射击瞄准、排队、小孔成像、人影、皮影戏、日晷、日食、月食等,都是光的直线传播的实例。
练习2.晴天的时候,树荫下的地面上,会出现圆形的光斑,这光斑是( )
A.太阳的影子
B.太阳的实像
C.树叶间的缝隙
D.以上说法都不对
B
三、光的传播速度
打雷和闪电在远处同时同地发生,但是我们总是先看见闪电,后听到雷声。
光比声音传播得快。
思考
1. 光速
三、光的传播速度
光在真空中的传播速度
在物理学中光速用字母c表示。
光在真空中1 s能传播299792458 m,也就是说,真空中的光速c = 2.997 924 58×108m/s
在通常情况下,真空中的光速可以近似取c = 3×108m/s
光在其他介质中的传播速度
光在空气中的速度非常 c;
光在水中的速度约为 c;
在玻璃中的速度约为 c。
接近
光:v玻璃<v水<v空气<v真空
声音:v固>v液>v气;真空不能传声
(课本P61)
2. 光和声音的传播
三、光的传播速度
光 声
光的传播不需要介质
空气中光速近似3×108m/s
光可以在真空中传播
v固<v液<v气<v真空
声的传播需要介质
15℃空气中声速约340m/s
声不可以在真空中传播
v气<v液<v固
四、科学世界
我们看到了古老的光
同学们听过牛郎织女的神话故事吧。王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。这个故事表达了人们反抗封建礼教、追求幸福生活的美好愿望。
但是,神话终归是神话。你知道天上的牛郎星和织女星相距多远吗?这两颗星都是银河系中的恒星,它们之间的距离如果用千米表示,那可真是个“天文数字”,大得不得了。即便牛郎能以光速飞行,从牛郎星飞到织女星也要16年!要想每年相会一次,那是不可能的。
宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达方便,天文学家使用了一个非常大的距离单位——光年,它等于光在真空中传播1年所经过的距离。这样说来,牛郎星和织女星的距离就是16光年。
离太阳系最近的恒星是半人马座的比邻星,它距离我们4.2光年。也就是说,我们现在观测到的比邻星的光,是它在4.2年前发出的,经过了4年多才到达我们的眼睛。
光年是光一年通过的路程,是长度单位。
五、课堂总结
定义:光在_____________中沿直线传播。
光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条_____________表示一束光传播的径迹和方向,这样的直线叫作光线。
_____光源:正在燃烧的篝火、蜡烛烛焰、LED灯等。
_____光源:太阳、发光的萤火虫、发光的水母等。
举例:
同种均匀介质
影子的形成、日食和月食、小孔成像等。
光年:____单位。 其值等于____________________。
真空中的光速c = ______m/s =_______km/s。
长度
光在水中的速度为____,在玻璃中的速度为____。
自身能够发光的物体叫作光源。
自然
人造
定义:物理学中光速用字母___表示。
3×108
3×105
c
光在1年内传播的距离
光源
定义:
分类
光的直线传播
带箭头的直线
光传播的速度
光的直线传播
小试牛刀
1. 请根据光的直线传播原理作图说明“坐井观天,所见甚小”。
画出边界光线
有利于说明视觉范围
看到物体一定是
有光进入眼睛
引起视觉反应
因为蛙坐在井底且光沿直线传播受到井壁的阻碍,所以蛙能看到的范围,只能看见两线所夹范围内的物体。
六、练习与应用
1.光的直线传播:光在 沿直线传播。如果遇到不透明的物体,在物体后面 的区域便产生了影子。
光沿直线传播的例子有: 。
2.在物理学中,用光线表示光的 和 ,引入了 法。
3.光在 中的传播速度最大,等于 m/s,光在其它介质中的传播速度比真空中的速度 。
4.小孔成像的原理: 。 形成的 的像。与小孔形状有无关系?
5.日食原理 位于中间的天体是 。
6.月食原理 位于中间的天体是 。
7.夜晚,经过路灯,人的影子如何变化?
8.夏天树荫下的圆光斑是 形成的 。
检查:
Lavf57.56.101
Lavf57.56.101
Lavf57.56.101
Lavf57.62.100
Lavf57.25.100
Lavf57.76.100
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