(共32张PPT)
第四章 光现象
4.1光的直线传播
【学习目标】
了解光源,知道光源大致分为哪两类;
理解光沿直线传播及其应用;
了解光在真空和空气中的传播速度。
【课前预习】
1.下列关于声和光的说法正确的是( )
A.声和光的传播都需要介质B.声和光都可以传递能量C.在相同介质中声和光的传播速度相等D.只有光在传播过程中会发生反射现象
2.夜晚人经过路灯时,地面上的影子长度变化情况是( )
A.先变短,后变长B.越来越短C.先变长,后变短D.越来越长
3.在一块硬纸板上有一个很小的椭圆形小孔,让太阳光垂直照射到该纸板的小孔上,则在与硬纸板平行的白色光屏上产生的光斑的形状是( )
A.圆形的B.方形的C.椭圆形的 D.不规则的
4.下列物体中是光源的是( )
A.月亮B.萤火虫C.夜晚的星星 D.镜子
5.关于光的传播,下列说法中正确的是( )
A.立竿见影是光的直线传播形成的B.光在水中的传播速度比空气中快C.光在任何情况下都是沿直线传播D.光和声音的传播都需要介质
【课前预习】答案
1.B
2.A
3.A
4.B
5.A
大家欣赏一下左边一幅幅美丽的城市夜景图片,绚丽多彩,美轮美奂。正是有了这色彩斑斓的光,世界才被装扮得如此美丽,如此迷人。对于光,同学们想知道些什么呢?今天我们先来学习——光的传播。
想想议议:
在漆黑的屋子里,我们什么也看不见,这是由于没有光的缘故。我们要看见物体,必须要有光进入我们的眼睛,必须有光源。
一、光源
1.能够发光的物体叫光源
2.光源分为:自然光源和人造光源两类
月亮是不是光源?
光源 自然光源 人造光源
实例 太阳、恒星、水母、萤火虫 火把、点燃的蜡烛、发光的灯泡等
判断物体是否是光源的方法
区别物体是否是光源,关键要抓住物体本身能不能发光来进行鉴别,不能以为亮的物体就是光源。
鉴别的方法一:把此物体放到绝对黑暗的屋子里去进行鉴别,看它是否发光。
鉴别的方法二:结合化学、物理、生物常识,采用分析、推理的方法加以区别。
在有雾的天气里,从汽车头灯射出的光束是直的。
清晨,通过树丛的光束是直的。
电影放映机射向银幕的光束是直的。
二、光的直线传播
探究:光的直线传播的条件
探究一:光在透明气体(空气)中是如何传播的?
探究二:光在透明液体(水)中是如何传播的?
探究三:光在透明固体(玻璃)中是如何传播的?
器材:激光器、纸、镊子、空烧杯、蒸发皿、火柴
器材:激光器、一杯滴有少量牛奶的水
器材:激光器、玻璃砖
探究光在空气中沿直线传播:
将蒸发皿放在烧杯中使纸在蒸发皿中燃烧,然后用激光照射烧杯
结论:1.光在空气中沿直线传播
探究:光在水中沿直线传播
在长方体水槽中装入水并滴入牛奶用激光照射如图所示
结论:2.光在水中沿直线传播
结论:3.光在玻璃中沿直线传播
探究:光在玻璃中沿直线传播
用激光笔照射玻璃砖如图
早晨,太阳的视位置高于实际位置
光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光在同一种介质中沿直线传播。
(条件:介质是均匀的)
如果介质不均匀,光线会发生弯曲。
小结
实验小结
1.光在空气中沿直线传播,光在水中沿直线传播。
2.空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质,光在同种均匀介质中沿直线传播。
光线: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。
三、光线
光线
光束
平行光源发出的光
点光源发出的光
作法 沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向。
注意 光线不是实际存在的实物,而是研究光的行进过程中细窄光束的抽象,是表示光的一种理想模型。
光源
物体的影子
不透明物体
1.影子的形成
光的直线传播的应用
四
由于光沿直线传播,在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影。
日食
月食
2.日食和月食
日食和月食的形成过程
3.小孔成像
特点:
1.倒立的实像
2.像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关
3.像的形状与物体的形状有关,与孔的形状无关
4.激光垂直
激光的特点: 能集中射向一个方向而不散开,因而能射得很远而亮度没有明显的减弱。
光在不同介质中的传播速度
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
3×108米/秒
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
光速
五
声和光的不同
声音 光
真空不传声 光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似3×108m/s
声音在空气中传播最慢 光在空气中比在其他透明介质中传播得快
声音传播需要介质 光的传播不需要介质
3×108 m/s
光在真空或空气中传播速度是
声音在15℃空气中传播速度是
340m/s
如果一个飞人以光速绕地球飞行,在1s内他就可以绕地球7圈半!
太阳到地球之间的距离约为1.5×1011 m,
太阳发出的光经过8分20秒到达地球。
8分20秒
课堂小结
光的直线传播
光源
光的直线传播
光线
光的传播速度
概念:能够发光的物体叫做光源
特点
条件:同种均匀介质
应用:激光垂直、影子、小孔成像等。
概念:用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向的
真空中的光速为3×108 m/s
分类
【课后练习】
1.下列物体属于光源的是( )
A.月亮 B.钻石 C.太阳 D.玻璃
2.下列现象,属于小孔成像的例子是( )。
A.“一叶障目,不识泰山”B.奥运会射击比赛,眼、准星和靶心三点一线C.晴朗天气,在浓密森林里看到许多明亮的小圆斑D.夜晚,出现了“月食”
3.下列现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.路灯下形成人影B.井中月,水中花C.河岸边看到水中的鱼D.阳光下可以看到彩色的花
4.发生雷电时,雷声与闪电同时产生,下列说法正确的是( )
A.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快B.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快C.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快D.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快
5.某科幻电影中有这样一个场景:在太空中,神鹰号飞船发出一枚炮弹将来犯的天狼号击中,神鹰号宇航员听到“轰”的一声巨响,只见天狼号火焰滚滚,显然已被炸毁,得意地笑了。下列关于该场景的评述正确的是( )
A.神鹰号宇航员能听到巨响,也能看到火焰滚滚B.神鹰号宇航员既不能听到巨响,也不能看到火焰滚滚C.神鹰号宇航员只能听到巨响,不能看到火焰滚滚D.神鹰号宇航员只能看到火焰滚滚,不能听到巨响
6.晴朗的中午,茂密树林的地面上常看到一个个圆形的光斑,它其实是光学里的小孔成像。小孔成像可以用光的______原理解释,成的像是太阳的______像(选填“实”或“虚”),像的形状与小孔的形状______(选填“有关”或“无关”)。
7.光在真空中传播的速度为______m/s。科学工作者为了探测海底某处的深度,向海底垂直发射超声波,经过4 s 收到回波信号,则海底某处的深度是______m(声音在海水中传播的速度是1450 m/s);这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离,其原因是______。
8.能够______的物体叫光源;下列物体:太阳、月亮、电灯、电视荧屏、钻石,属于光源的有______、______、______;______属于自然光源。
9.雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为v光____v声;声音和光都是以波的形式传播的,其中___________不能在真空中传播。
10.在深秋的季节里,戴眼镜的人进入温暖的教室里,眼镜上会出现白霜,这是室内的水蒸气遇冷___________的结果,此时戴眼镜的人看不到室内物体,这又是因为光在同种均匀介质中沿___________的缘故。
【课后练习】答案
1.C 2.C 3.A 4.D 5.D
6.直线传播 实 无关
7.3×108 2900 真空不能传声
8.自身发光 太阳 电灯 电视屏幕 太阳
9.> 声音
10.凝华 直线传播