内容正文:
第四章 光现象
第1节 光的直线传播
学习目标
1. 知道什么是光源,能区分自然光源与人造光源;
2. 知道光在同种均匀介质中沿直线传播,能列举日食、月食、影子、小孔成像等实例;
3. 了解光线的概念,会用光线表示光的传播径迹和方向;
4. 知道光在真空中的传播速度 c=3×10⁸ m/s,理解光年是长度单位。
课前·自主预习
一、光源
1.光源的定义:所有能够______的物体。
2.光源的分类:自然光源(太阳、萤火虫等);人造光源。
发光
二、光的直线传播与光线
3.光的直线传播:光在______________中沿直线传播。
走进生活:如图所示,在有雾的天气,可以看到透过树丛的光束是直的,这说明此时光在空气中是______________的。
4.光线的定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有______的直线表示一束光传播的径迹和方向。
三、小孔成像
5.小孔成像:原理是光的直线传播,成______立的______像;成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关,与小孔的形状无关。
四、光的传播速度与光年
6.光的传播速度:光在真空中的速度可以近似取为c=__________m/s=__________km/s。光在其他介质中的传播速度比在真空中的慢,在空气中近似为___________m/s。
7.光年:天文学中光年是________的度量单位,它表示光在真空中传播1年所经过的距离。
课堂·互动理解
知识点1 光源和光线
典例1:研究光现象时,建立了“光源”“光线”两个概念,其中______是为了描述物理现象建构的模型,实际并不存在;我们判定“明亮的月亮不是光源”的依据是__________________。
知识点2 光的直线传播
典例2:下列四种情形中,光能沿直线从M点传播到N点的是( )
知识点3 小孔成像
典例3:如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央钻一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点。
(1)在塑料薄膜上所成的像是________(填“实”或“虚”)像。
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状________(填“改变”或“不变”);若将小孔变得略大一些,则像的形状________(填“改变”或“不变”),亮度_______(填“变亮”或“变暗”)。
(3)小明发现塑料薄膜上所成的蜡烛像的大小可以调节,如果小明想增大蜡烛所成的像,可采取的办法是_______________。
易错原因
误以为小孔成像时,像的形状与小孔的形状有关
正确理解
小孔成像时,像的形状与物体的形状有关,与小孔的形状无关。
易错训练:在“探究小孔成像”的实验中,眼睛从光屏一侧看过去,无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的原因是( )
A.小孔扎成了三角形 B.小孔扎成了正方形 C.小孔太大 D.小孔太小
知识点4 光的传播速度
典例4:一般情况下,光在固体、液体、气体中传播速度的大小关系,正确的是( )
A.v气>v液>v固 B.v固>v液>v气
C.v气>v固>v液 D.v固>v气>v液
跟踪训练
1.[物理观念]生活中有许多物体都可以发光,下列物体中属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、工作的台灯 B.闪电、镜子、发光的水母
C.太阳、烛焰、波光粼粼的水面 D.火焰、工作的手电筒、发光的萤火虫
2.[物理与生活]太阳光可以透过树叶间的缝隙,在枝繁叶茂的大树底下,常常可以看到地面上有许多大小不同的圆形光斑。关于这些光斑,下列说法正确的是( )
A.这些光斑是树叶间许多小孔的像
B.这些光斑是树叶通过缝隙形成的影子
C.这些光斑是太阳通过缝隙形成的像
D.光斑大小不同是因为树叶间缝隙的大小不同
3.[科学思维]枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”。假设空气分布均匀,下列选项中能正确描述青蛙通过井口的观察范围的是( )
4.如图是太阳、地球和月球三者的位置示意图,当月球运动到________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”,下同)位置时,发生月食;当月球运动到________位置时,发生日食。光在真空中的传播速度为________m/s。
5.皮影戏是一种民间戏剧,已成为国家级非物质文化遗产,用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”,屏幕上便出现影子。下列和皮影戏形成的原理不同的是( )
A.阳光下绿树成荫 B.一叶障目,不见泰山 C.射击时“三点一线”瞄准 D.先看到闪电,后听到雷声
6.操场上竖直地插着三根竹竿,在路灯和月光下的影子如图所示,其中______(填“甲”或“乙”)是在路灯下的影子图片。说明光在同种均匀物质中是沿________传播的。
7.晚上,当你从路灯正下方经过并沿地面向前移动时,在相同的时间里( )
A.人移动的距离大于头部的影子移动的距离
B.人移动的距离小于头部的影子移动的距离
C.人移动的距离等于头部的影子移动的距离
D.以上三种情况都有可能
参考答案
课前·自主预习
一、发光。二、同种均匀介质;沿直线传播;箭头。三、倒;实。四、3×10⁸;3×10⁵;3×10⁸;距离(长度)。
课堂·互动理解
典例1:光线;月亮本身不能发光。解析:光线是为描述光传播而建立的模型;月亮是反射太阳光的亮体,自身不发光,不是光源。
典例2:C。解析:光只在同种均匀介质中沿直线传播,C图中介质均匀,光能沿直线传播。
典例3:(1)实。(2)不变;不变;变亮。(3)蜡烛靠近小孔。解析:小孔成像成倒立实像;像的形状由物体决定,与孔形状无关;孔变大进入光增多,像变亮;物近像大,故蜡烛靠近小孔可增大像。
易错训练:C。解析:小孔过大时,物体各点成的像重叠,屏上成一片光亮而看不到清晰的像。
典例4:B。解析:光速随介质折射率增大而减小,一般v固>v液>v气,B正确。
跟踪训练
1.D。解析:光源是能自身发光的物体。月亮、镜子、波光粼粼的水面都是反射光,不是光源;火焰、工作的手电筒、发光的萤火虫能发光,D正确。
2.C。解析:圆形光斑是太阳通过树叶缝隙(小孔)成的实像,光斑大小不同是因缝隙到地面距离不同,C正确。
3.A。解析:由光直线传播,从井口边缘与O点连线所张成的圆锥范围即观察范围,A正确。
4.乙;丁;3×10⁸。解析:月食是地球挡住太阳射向月球的光(月球在地球阴影中);日食是月球挡住太阳射向地球的光。
5.D。解析:皮影戏是光的直线传播形成的影子;A、B、C都是光的直线传播,D是光速远大于声速(光先声后),与直线传播原理不同。
6.乙;直线。解析:路灯是点光源,三根竹竿影子方向不同(乙);月光是平行光,影子方向一致。
7.B。解析:路灯下人头部影子的尖端移动比人本身快,相同时间里人移动的距离小于头部影子移动的距离。
学科网(北京)股份有限公司
$