4.1光的直线传播
燃烧的篝火
彝族火把节的火把
太阳光
烛光
江心屿夜景——灯光
一、光源:能够自行发光的物体
如:太阳
蜡烛,
电灯,手电筒等
自然光源
人造光源
光是如何传播的
请大家积极猜想
你如何用实验验证呢
2.光在其他介质中能传播吗?它的传播方式又会是什么样子的?
1.你能在教室里,看到光在空气中的传播路径吗?说出你的办法。
设计实验
演示实验:
用激光笔射向充满烟雾容器内,观察光传播的路径,我们可以看到光在空气中的传播现象是?
结论:光在( )介质中是沿( )传播的。
同种均匀
直线
光是沿直线传播的
光的传播
光在同种、均匀的透明介质中沿直线传播
注意:光沿直线传播的条件—在同种、均匀的透明介质中
光的传播不需要介质,真空能传光。
2.光线:表示光的传播方向的直线
点光源发出的光线:
s
平行光线:
(太阳光)
3、光沿的直线传播的应用及例子
A、激光准直(用激光引导掘进机)
(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)
B、排直队要向前看齐
C 、影子的形成:由于光是沿直线传播的 所以当光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面便产生影。
(1)影子的形成
(1)影子形成的原因
光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
D 、日食
太阳
地球
太阳
月球
地球
E、月食
月球
F 、小孔成像
G、利用光的直线传播——三点一直线,在射击、射箭运动中发挥关键作用;
H,木匠用刨刨一木条,刨了二下就要检查刨得直不直,他就是自觉不自觉地利用光的直线传播用眼睛从 木条的一端沿木条看它是不直的。
……
同学们你思考过这些问题吗?
光能在真空中传播,说明了什么?它与我们学过的声的传播有区别吗?
三、光速:
这是位于北天天龙星座的行星状星云 NGC 6543,俗称“猫眼星云”。距地球约3000光年。
光年是长度的单位,其意义是光在一年时间内所走的路程,不是时间单位
4 光的传播
光的传播是否需要介质?
光的传播是不需要介质的
光在真空中的传播速度C= 3×108m/s
光在水中的传播速度是真空中的四分之三,
在玻璃中的传播速度是真空中的三分之二
光在空气中1s内传播的距离相当于绕地球7.5圈,光从月球传到地球只需1.3s。
光与声的速度对比
在空气中的速度:340米/秒
在真空中不能传播
声音
在真空中最快:3×108 米/秒
在空气中的速度:约3×108 米/秒
光
想想议议
你能不能想出一个办法来估测发生雷电的地方离你有多远?
答案:(光的传播时间忽略)
看见闪电后, 立刻看表, 记下时间; 看过几秒后听到雷声.
利用声音在空气中的速度, 根据 s=vt 即可求出闪电处的距离.
小结
1、 叫做光源;
能够发光的物体
2、光在同一均匀介质中是沿 传播的,影、日食都是 产生的现象;
直线
光沿直线传播
3、光在真空中的速度是 。
3×108 米/秒
即 千米/秒。
3×105
☆
☆
练习
2、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用 来解释。
1、下列物体中是光源的是( )
A、月亮 B、萤火虫 C、夜晚的星星
D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属 E、镜子
练习
3、人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
练习
2、排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用 来解释。
光沿直线传播
1、下列物体中是光源的是( )
A、月亮 B、萤火虫 C、夜晚的星星
D、太阳照射下闪闪发亮的抛光金属 E、镜子
B
3、人沿着街道走向街灯,再从街灯下走远,则他的影子长短变化是( )
A、变长 B、先变长再变短
C、变短 D、先变短再变长
D
4.在森林中行走,由于树木繁茂,看不见太阳,常常会迷路。为了尽快走出森林,有经验的人会先找两棵距离较远的树作为参照,沿着它们的连线和延长线走。你知道为什么这样做吗?
5.下图为“日全食”时太阳、地球、月球的位置示意图,图中的A处是 球,B处是 球。
太阳
A
B
5.下图为“日全食”时太阳、地球、月球的位置示意图,图中的A处是 球,B处是 球。
太阳
A
B
地
月
6、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?
6、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
33
针对检测
1.光在___________中沿直线传播。光在真空中传播的速度为 m/s,光在其他介质中的传播速度比在真空中的传播速度 (选填“大”或“小”)
2.春节晚会上,一群风华少女用精美绝伦的舞蹈把我国佛文化中的“千手观音”演绎得淋漓尽致,给人以美的熏陶,善的启迪。如图1所示,观众看不见领舞者身后站着的其她舞蹈者,这是因为光的____________的缘故。
34
针对检测
3.“当地球遮住太阳的光线,月亮便走进了地球的阴影……”,这是某影片中的台词片断,它描述的是 现象(选填“日食”或“月食”),此现象可以用光的 原理来解释。
4.浩繁的星空,天体之间相距遥远.例如,地球到太阳的平均距离为1个天文单位(AU),1AU=1.496×1011m,若不考虑地球大气层等因素对太阳光传播过程的影响,那么,太阳光可以看成是沿 方向传播到地球的,你每天接受到的太阳光大约是 s前从太阳上发出的。
35
针对检测
5.我国古代劳动人民有许多重大的发明创造.如图2甲是河南登封观星台上的一个巨大圭表,太阳光照射到石柱(表)上,在石柱(表)上会留下石柱的影子,古人凭借影子的不同情况来判断节气和时辰。影子的形成说明光是 传播的。
36
针对检测
6.光在下列介质中将不沿直线传播( )
A.水 B.玻璃 C.整个大气层 D.酒精
7.关于光的直线传播,下列说法中正确的是( )
A.光只有在空气中才沿直线传播
B.光在任何情况下都沿直线传播
C.光在玻璃中不是沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中沿直线传播
37
针对检测
8.在硬纸板上穿一个小洞,通过小洞向外看,眼睛向小洞逐渐靠近,看到外面景物范围( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小
9.一根旗杆在阳光照射下,在地面上投下一个旗杆的影子.自早晨到黄昏这段时间内,旗杆影子长度变化是( )
A.逐渐变短 B.逐渐变长 C.先变长后变短 D.先变短后变长
38
针对检测
10.小汉在课外按如图3所示装置做小孔成像实验.如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
39
针对检测
11.从地球向月球发射一束激光信号,经过月球反射返回地球共需2.56秒,那么月球到地球的距离是( )
A.3.4×105km B.3.84×108km C.7.68×105m D.7.68×108m
12.下列现象8中不能说明光沿直线传播的是( )
A.晚上用手电筒照黑暗的天空的光芒
B.太阳躲在云层后面后从云层缝隙洒出来的光束
C.早晨太阳还在地平线下时我们就可以看到它
D.多媒体教室中投影仪投射出来的光
40
针对检测
13.当太阳、水星、地球运行到一条直线上时,在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动,这种现象称为“水星凌日”,是难得的天文奇观。下列关于该现象的说法中正确的是( )
A.小黑斑是水星在太阳上形成的影子
B.小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的
C.小黑斑是水星在太阳上形成的像
D.小黑斑是地球在太阳上形成的像
41
针对检测
14.关于小孔成像,正确的是( )
A.小孔成像实验中,小孔越大成像越清楚
B.小孔成像实验中,小孔越小像越亮
C.小孔成像实验中,小孔一定要是圆的
D.小孔成的像,一定是倒立的
42
针对检测
15.如图4所示,甲、乙两人分别站立于一面墙的两边,若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身,则所需的最小窗的位置应为( )
A.ae B.ad
C.bc D.bd
43
针对检测
16.中学生身高1.5m,在阳光照射下影长为1m,若此时测得旗杆的影长为4m,则旗杆高为( )
A.6m B.7m C.8m D.9m
44
针对检测
17.如图5所示,从室内的一盏电灯通过墙壁的两个小孔射出来,请你根据这两条光线确定电灯的位置。
18.如图6,PQ为一光屏,M、N是一个窗户的上下边沿,S是光源,试在PQ上确定光源S能照亮的范围。
45
针对检测
19.给你一根木制米尺,请你设计一个方案估测出你们学校教学楼的高度。
20.如图7所示,树的实际高度为8m,但人们感觉到的树高是视角θ的大小,若人远离这棵树,则视角将如何变化?人感觉到的树的高度如何变化?
46
针对检测
21.小东与几位同学做手影游戏时,发现手影大小经常在改变,影子的大小与哪些因素有关?他猜想:影子的大小可能与光源到物体的距离有关,他们借助如下图所示的实验装置,来探究影子高度与光源到物体距离的关系。
实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置,保持其他因素不变,分别测量影子在墙面上的高度,记录数据如下表:
手电筒到黑板擦距离L/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
47
针对检测
(1)分析数据他们发现:若保持其他因素不变,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之 。
(2)为了进一步发现其中的规律,他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象(如图),由图象可知,当手电筒到黑板擦的距离L=35 cm时,影子的高度H大致是 cm
(3)当手电筒距黑板擦足够远时移动,影子大小将 。
48
解析
1.同种均匀介质 3.0×108 小 2.直线传播 3.月食 直线传播 4.直线 498.7 5.直线
6.C 7.D 8.B 9.D 10.D 11.A 12.C 13.B 14.D 15.C 16.A
17~18.如图
19.将米尺竖直地立在地面上,测出其影子的长度,再测出教学楼的影子的长度,利用楼高/尺长=楼影长/尺影长即可算出。
20.视角变小,觉得树变矮。
21.(1)减小 (2)15.5 (3)基本不变