4.1 光的直线传播(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版物理八年级上册同步学案
第四章　光现象
第1节　光的直线传播
要 点 讲 解
要点一　光源
1. 定义：自身能够发光的物体，叫做光源。
2. 分类
(1)自然光源：太阳、水母、萤火虫等。
(2)人造光源：点亮的电灯、激光、点亮的手电筒等。
要点二　光的直线传播
1. 光的直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 光线：由于光是沿直线传播的，我们就可以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。这种表示光传播的径迹和方向的直线叫做光线。用“”表示。
3. 光的直线传播现象及其应用
(1)影子：光在直线传播过程中，遇到不透明的物体而在物体后面形成的光达不到的区域(如图所示)。
(2)日食和月食：当太阳、月球、地球三者处在一条直线上时，若月球处在地球的影子里，月球不能反射光线，就形成月食；若地球处在月球的影子里，月球挡住了太阳光，使地球上某些区域的人们看不到太阳，就形成了日食。如图所示是日食形成的示意图。
(3)小孔成像：如图所示，用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒立的实像，这样的现象叫做小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。小孔成像说明了光有沿直线传播的性质。
(4)激光准直：利用激光具有方向性好的特性，在开掘隧道时，工人利用激光束引导掘进机前进，保证隧道方向不出偏差。
经典例题1　早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就已研究小孔成像的现象，也用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是(　　　)
A. 小孔成像现象能说明光沿直线传播
B. 木板上的小孔一定是圆形的
C. 保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
D. 蜡烛在墙上形成的像是虚像
解析：小孔成像是由光沿直线传播形成的，故A正确；小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故B错误；保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则墙与小孔距离越小，像也越小，故C错误；蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故D错误。
答案：A
点拨：物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像；在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关。
要点三　光的传播速度
1. 真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c＝2.99792×108m/s，我们在计算中，真空中的光速取为c＝3×108m/s。
2. 光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，也可以视为3×108m/s，水中的光速约为真空中光速的，玻璃中的光速约为真空中光速的。
拓展：由于光的速度比声的速度快得多，雷雨时，打雷和闪电是同时发生的，但是我们总是先看到闪电，后听到雷声。
3. 光年不是时间单位，而是长度单位。1光年表示光在一年中传播的距离：1光年＝3×108m/s×365×24×3600s＝9.46×1015m。
易错易混警示　光沿直线传播的条件
光沿直线传播是有条件的，即光在同种均匀介质中沿直线传播。如果介质不是均匀的，光线会发生弯曲。同学们在解此类题时，往往易忽略“同种均匀介质”，从而错误地认为光总是沿直线传播的。另外，还应注意光在真空中也可以传播。
经典例题2　下列说法中错误的是(　　　)
A. 光总是沿直线传播的
B. 影子是光沿直线传播形成的
C. 太阳光穿过大气层射向地面过程中会发生弯曲
D. 小孔成像说明光在空气中沿直线传播
解析：光在同种均匀介质中沿直线传播。当介质不同或虽然是同种介质但不均匀时，光在其中传播时可能发生弯曲，故A错误，C正确；小孔成像和影子的形成都可用光的直线传播规律解释，故B、D正确。
答案：A
当 堂 检 测
1. 生活中许多物体可以发光，如图所示物体不属于光源的是(　　)
A. 闪电 B. 萤火虫
C. 月亮 D. 霓虹灯
2. 小王在参加校运动会的百米跑比赛时，观察到发令枪响的时候枪也在冒烟，小王想，裁判员该如何计时呢，请你帮忙判断(　　)
A. 看烟计时 B. 听枪声计时
C. 看运动员起跑计时 D. 都可以
3. 下列实例中，属于应用光的直线传播的是(　　)
A. 日食和月食现象 B. “坐井观天，所见甚小”
C. 射击时用“三点一线”的方法来瞄准 D. 小孔成像
4. 科学家设想，人类将有可能移居月球，如果能实现，在月球的人能看到(　　)
A. 月食现象 B. 日食现象
C. 日食和月食 D. 看不到日食和月食现象
5. 在运动会上的百米赛跑时，终点线上的计时员为了计时准确，在记时时应(　　)
A. 听到发令枪声同时按下跑表
B. 看到发令枪散发的白烟同时按下跑表
C. 听到枪声或看到白烟都可以按下跑表
D. 无法确定
6. 太阳发出的光到达地球需要500s，地球与太阳间的距离为 km。
7. 入夏后，江南进入多雨季节，应注意防汛防雷下雨时常伴随着打雷和闪电发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明光比声音传播得 (选填“快”或“慢”)。
8. 如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球。

甲 乙
(1)标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A′在地面MN上的位置(用点表示即可)；
(2)若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画出小球的影子在地面MN上运动的轨迹。
当堂检测参考答案
1. C 2. A 3. C 4. B 5. B
6. 1.5×108
7. 快
8. 解：(1)如图所示。 (2)如图所示。