(共31张PPT)
4.1光的直线传播
学习目标
学习目标:
1.了解光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。
2.知道光沿直线传播的条件。
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108 m/s。
4.知道光在固液气三种介质中的速度关系。
5.用光的直线传播解释相关现象。
课堂导入
想一想:生活中都有哪些发光的物体,来自哪里呢?
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。
思考:什么是光源呢
光 源
光源的分类
本身能够自行发光的物体叫光源。
物理学中,把太阳、恒星、萤火虫、斧头鱼、水母等叫做自然光源;把电灯、点燃的火把、手电筒、篝火等叫做人造光源。
太阳
水母
萤火虫
闪电
电灯
烛光
光源的判断
月亮、钻石、镜子、水晶是光源吗?
本身不发光,所以不是光源。
【例1】下列物体属于光源的是( )
A.反射阳光的平面镜
B.月亮
C.放电影时所看到的银幕
D.收看电视时看到的电视机屏幕
D
典例赏析
在空气中喷出大量水雾,用激光笔向水雾中射出一束光,观察光传播的路径。
实验一:光在空气中是如何传播的?
实验结论:光在空气中是沿直线传播的。
光的传播
在水中加入少量牛奶,用激光笔向水中射出一束光,观察光在水中的传播路径。
实验二:光在水中是如何传播的?
实验结论:光在水中也是沿直线传播的。
光的传播
用激光笔向半透明的果冻(或玻璃砖)里射出一束光,观察光在果冻里传播的路径。
实验三:光在透明固体中是如何传播的?
实验结论:光在透明固体中是沿直线传播的。
归纳总结:光在同种均匀介质中沿直线传播。
光的传播
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
通常用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫做光线。
描述光的传播(构建模型法)
光的传播
解释光的直线传播现象
1.影子的形成:
光在传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面便形成了影子。
讨论:人走过路灯过程中他的影子是如何变化的?
解释光的直线传播现象
2. 小孔成像:演示实验,请大家观察并描述小孔成像的特点。
问题驱动:
①如果改变蜡烛或光屏的距离,所成的像会如何变化?
②如果小孔成像中的小孔是方形的,则所成像的形状会变吗?
③在茂密的森林里,树荫下的光斑是什么形状的?
解释光的直线传播现象
3.日食、月食的形成原因是什么呢?
解释光的直线传播现象
3.教师点拨日食、月食的形成原因。
解释光的直线传播现象
4.解决实际问题:
①隧道:利用激光准直。
②瞄准:“三点一线”。
③排队:国庆大阅兵“排队看直”。
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
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
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
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。
激光引导掘进方向
打雷时,雷声和闪电同时同地发生,但是我们总是先看见闪电后听见雷声,这说明了什么问题?
光 速
与声音不同,光不仅可以在介质中传播,还可以在真空中传播,真空中光速(符号c)为3.0 m/s。
光在空气中的速度十分接近它在真空中的传播速度,约为,光在水中的传播速度为真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中光速的2/3。
真空中的光速是宇宙间最快的速度。
感受光速大小
设想有一个“超人”以光速绕地球运行,在1s的时间内,能够绕地球运行7.5圈(赤道周长40076Km)。光从月球传到地球只需1.3s。
太阳发出的光约8分钟能够达到地球,也就是我们每天看到的太阳是8分钟之前的太阳。如果一辆1000km/h的赛车不停地跑,要经过17年才能从地球达到太阳。
光年
光在一年内传播的距离,是长度(距离)单位。
1光年=
天文学上常用光年(光在一年内传播的距离)作长度单位,已知织女星距地球约2.7光年,求织女星距地球多少千米?
3×105 千米/秒×365×24×3600秒
=9.4608 × 1012千米
2.7光年=2.7 × 9.4608 × 1012千米
=2.554416 × 1013千米
1.一根长0.5m的直杆,竖直立在水平地面上,测出其影子的长度是0.3m,与此同时测出一旗杆的影长为12m,则旗杆的高为多少?
H2
H1
L2
L1
=
H2=
L2
L1
H1
=
12m
0.3m
×0.5m
=20m
0.5m
H1=
=0.3m
L1
H2=
=12m
L2
随堂训练
2.天文学上常用光年(光在一年内传播的距离)作长度单位,已知织女星距地球约2.7光年,求织女星距地球多少千米?
解:1光年 =
3×105 千米/秒
×365
×24
×3600秒
=9.4608 × 1012千米
2.7光年=2.7 × 9.4608 × 1012千米
=2.554416 × 1013千米
课堂小结
条件:在同种均匀介质中
光的直线传播 现象:影子形成、小孔成像、日食月食等
应用:激光准直、排队看直、射击瞄准等
光能在真空中传播,不需要介质
光速 光在真空中传播的速度:3×108m/s
光在空气中的传播速度大于水中传播速度大于透明固体
光的传播