5.1 光的传播
学习目标
1.复述光源的概念,列举常见的光源。
2.记住光在不同介质中传播速度不同;光在真空中传播速度最大;计算中一般取3×108 m/s。
◎重点:经历探究光在空气中和水中传播的实验,概括出光在均匀介质中是沿直线传播的规律;运用光的直线传播知识解释有关现象。
学法指导
1.在预习时要体会光的直线传播的条件;对于光速的学习要熟记光在真空中的传播速度,同时对光速在不同介质中的传播速度进行归纳和总结,找出规律。
2.实验探究方案的设计要注意与小组内的同学合作,要积极参与到影子的活动中,在活动中思考阴影的成因;通过探究活动,归纳出光的传播规律。
【预习导学】
知识点一 光源
1.在物理学里,我们把那些能够 叫作光源。
光源的分类: 光源,如:太阳、萤火虫等; 光源,如:篝火、蜡烛、油灯、电灯等。
2.月亮是光源吗
【答案】1.发光的物体 天然 人造
2.月亮本身不会发光,所以它不是光源。
知识点二 光的传播
3.如图所示,光在有机玻璃中的传播路线是 (选填“直”或“弯”)的,这说明光在有机玻璃中是沿 传播的。
4.光在同种均匀介质中是 ,常见的均匀介质有空气、水、玻璃等。
5.为了表示光的传播情况,我们通常用一根带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这样的直线叫作 ; 则是具有一定关系的光线的集合。
6.光在沿 传播的过程中,如果遇到不透明的物体,便会在物体的后面光不能到达的区域形成 。
7.日食、月食是怎样形成的 日晷和无影灯的制作和使用应用了什么知识
【答案】3.直 直线
4.沿直线传播的
5.光线 光束
6.直线 影
7.光的直线传播。
知识点三 光速
8.在真空中,光传播的速度是 。在其他介质中的传播速度比在真空中的传播速度 ,光在水中的速度大约是空气中的 ,光在玻璃中的速度大约是空气中的 。
【答案】8.c=3×108 m/s 小
【合作探究】
任务驱动一 小实验:探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的
实验器材:水槽、水、激光笔。
实验过程: 。
实验现象: 。
实验结论: 。
【答案】如图所示,让激光笔发出的光射入水中,观察光在水中的传播路径。
光在水中沿直线传播。
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
任务驱动二 探究小孔成像的规律
实验器材:多张硬纸板、剪刀、光屏(白纸)。
实验过程: 。
(1)换用不同形状的小孔重复上述实验,保持光屏与小孔的位置不变,在光屏上得到 形的光斑,说明小孔所成的像的形状与 无关。
(2)保持光屏的位置不变,将同一张硬纸板向光屏靠拢,发现光屏上的像变 ,亮度变 。
(3)保持硬纸板(孔的位置)不变,将光屏向远离孔的方向移动,发现光屏上的像变 ,亮度变 。
(4)以上三次实验都用到了物理学中常用的 法。
(5)通过实验得出的规律是 。
【答案】在硬纸板上分别剪出圆形、三角形、月牙形的小孔,拿出其中一张硬纸板,让太阳光垂直照在硬纸板的孔上,观察光屏(白纸)上的像。
(1)圆 小孔的形状
(2)小 亮
(3)大 暗
(4)控制变量
(5)小孔成像的形状与光源相同,像的大小、亮度随光屏与孔之间的距离的变化而变化:屏离孔越远,所成的像越大越暗;离孔越近,所成的像越小越亮
任务驱动三 小孔成像现象
小明学习了光的直线传播后,用易拉罐和透明纸制作了一个简易的“针孔相机”。
(1)“针孔相机”的制作原理是 。
(2)用“针孔相机”看窗外景物,看到的是一个 (选填“正立”或“倒立”)的像。
(3)物理课上,小明用他的“针孔相机”观察窗外的景物发现像不是太清晰,你能想出解决的方法吗
【答案】(1)光的直线传播
(2)倒立
(3)将“针孔相机”后半部分用黑布遮起来,让观察者处于较暗的环境中。
任务驱动四 小实验:模拟“日食”和“月食”现象
实验器材:蜡烛、火柴、乒乓球、皮球(或气球)。
实验步骤和方法:
(1)点燃蜡烛,放在桌子上(代表太阳),一手持乒乓球(代表月亮),另一手持皮球(代表地球)。
(2)使皮球围绕蜡烛运动,乒乓球围绕皮球运动,观察皮球、乒乓球各自被对方的黑影遮挡的情况。
当乒乓球、烛焰、皮球三者处在同一直线上时,皮球上的某一部分被乒乓球的黑影挡住,这种情况相当于日食。当烛焰射向乒乓球的光全部或部分被皮球挡住,这种情况相当于月食。全部挡住是月全食,部分挡住是月偏食。
本实验最好两人合作,并在晚间关闭电灯后或者在室内遮光的条件下进行。
通过上面的实验,请你回答下列问题:
(1)日食、月食的成因是什么
(2)发生日食、月食时,太阳、地球和月亮三者之间的位置关系是怎样的 请画出示意图。
【答案】(1)光的直线传播。
(2)
2