人教版八年級(jí)第四章光現(xiàn)象第一節(jié)光的直線傳播講義

高效課堂*精講精煉知識(shí)點(diǎn)1 光源情景激疑下列物體中哪些是光源?月亮 火把 光臉鯛 無影燈教材全解1.能夠發(fā)光的物體叫光源生活、生產(chǎn)中有各種各樣的光源，如太陽、手電筒、火把、油燈、白熾燈、霓虹燈以及鈉燈、汞燈、氖燈、螢火蟲、水母等，都是光源。月亮不是光源,因?yàn)樵铝帘旧聿⒉话l(fā)光。2.光源的種類按產(chǎn)生的原因分：光源可分為自然光源和人造光源兩類，其中像太陽、螢火蟲、水母這一類光源叫自然光源；像手電筒、各種燈都是人造光源。知識(shí)拓展理解光源應(yīng)注意的兩個(gè)問題:(1)判斷一個(gè)物體是否是光源，關(guān)鍵是看它自身是否正在發(fā)光，而不是看它是否有光，月球自身不能發(fā)光，但能反射太陽光，所以它不是光源。(2)人眼是不發(fā)光的，人眼能夠看到物體都是由于光源發(fā)出的光或非光源物體反射的光進(jìn)入了人眼。即學(xué)即練例1 下列物體中是光源的有（ ）A.月亮 B.廢舊電視機(jī) C.水母 D.鉆石解析 能夠發(fā)光的水母是光源，月亮、鉆石是靠反射太陽光或燈光而明亮，它們自身是不能發(fā)光的，因此不屬于光源，電視機(jī)要正常工作時(shí)才能稱之為光源。答案 C鞏固練習(xí)1_的物體稱為光源，太陽、月亮、發(fā)光的電燈，其中_不是光源.點(diǎn)撥 能夠發(fā)光的物體叫做光源，太陽、發(fā)光的電燈都能夠自身發(fā)光，屬于光源;但是月亮不能自身發(fā)光，它反射的是太陽光，因此不屬于光源.答案 能夠發(fā)光 月亮現(xiàn)固練習(xí)2 如下圖所示的物體有:(1)太陽，(2)電燈,(3)蠟燭，(4)地球，(5)螢火蟲，其中屬于自然光源的是_，屬于人造光源的是_.(只填序號(hào))答案 (1)、(5) (2)、(3)點(diǎn)撥 自然光源是自然界形成的光源，如(1) 、(5)；地球本身不發(fā)光，不是光源;人造光源是自然界原先沒有的，人類利用自己的智慧制造出來的光源，如(2)、(3).知識(shí)點(diǎn)2 光的直線傳播原理情景激疑 在較暗的屋子里,把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在一塊半透明的塑料薄膜前面，在它們之間放一塊鉆有小孔的紙板，觀察現(xiàn)象，如圖所示。小孔成像的原理是什么?教材全解1.光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。2.光的理想模型光線 由于光的傳播有方向，為了形象地表示光的直線傳播，人們用光線來表示光的傳播路線。光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光傳播的方向。3.光的直線傳播產(chǎn)生的現(xiàn)象及應(yīng)用 利用光沿直線傳播的原理，我們可以解釋許多常見的光現(xiàn)象,如小孔成像、影子的形成，日食、月食的形成等。光沿直線傳播原理在生產(chǎn)、生活中有許多應(yīng)用，如激光準(zhǔn)直、瞄準(zhǔn) 、排隊(duì)、針孔型攝像機(jī)等。知識(shí)拓展 光沿直線傳播的條件:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.光的傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播，光的本質(zhì)是電磁波。聲音不能在真空中傳播。 光的直線傳播的應(yīng)用: (1)小孔成像:像的形狀與小孔的形狀無關(guān)，像是倒立的實(shí)像(樹蔭下的光斑是太陽的像)。實(shí)像:由實(shí)際光線會(huì)聚而成的像。小孔成像的條件:孔的大小必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于孔到發(fā)光的距離及孔到光屏的距離。像的大小與發(fā)光體到孔的距離和像到孔的距離有關(guān)，發(fā)光體到小孔的距離不變，光屏遠(yuǎn)離小孔，實(shí)像增大；光憑靠近小孔，實(shí)像減??；光屏到小孔的距離不變，發(fā)光體遠(yuǎn)離小孔，實(shí)像減??；發(fā)光體靠近小孔，實(shí)像增大.(2)取直線:激光準(zhǔn)直(挖隧道定向)，整隊(duì)集合，射擊瞄準(zhǔn)；(3)限制視線:坐井觀天、一葉障目；(4)影的形成:影子；日食、月食.即學(xué)即練例2 關(guān)于光的傳播，下列幾種說法中正確的是（ ）A.光只有在真空中才能沿直線傳播B.光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的C.光在同種介質(zhì)中沿直線傳播D.光在任何條件下都是沿直線傳播的解析 光的直線傳播條件：同種介質(zhì)；均勻介質(zhì).如果介質(zhì)不是同種或不均勻，光的傳播方向?qū)?huì)發(fā)生彎曲.同時(shí)光在真空中也能傳播，并且沿直線傳播，可見，光在真空或同種均勻介質(zhì)中都是沿直線傳播的。答案 B例3 如圖所示,排縱隊(duì)時(shí)，如果看到自己前面一位同學(xué)擋住了前面所有的人，隊(duì)就排直了，這是因?yàn)楣庠诳諝庵衉.解析 自己前面的同學(xué)如果擋住了視線，說明他前面所有人身上反射來的光都被擋住，這表明光在空氣中是沿直線傳播的.答案 是沿直線傳播的例4 一根旗桿豎立在陽光下，從早晨到中午這段時(shí)間內(nèi)，旗桿影子的長(zhǎng)度_.(填“變長(zhǎng)” “變短”或“不變”)解析 影子是光在直線傳播過程中，不能繞過障礙物而在其后留下的陰影部分，如圖所示是太陽光下旗桿影子的形成過程，從早晨到中午，影長(zhǎng)由AB變?yōu)锳C,即變短。答案 變短鞏固練習(xí)3 下列關(guān)于光線的說法正確的是（ ）A.光源能射出無數(shù)條光線B.光線就是很細(xì)的光束 C.光線是看不見的，人們用一條看得見的實(shí)線來表示光線,用到理想模型法 D.光線是用來表示光傳播方向的直線，常用虛線表示答案 C點(diǎn)撥 因?yàn)楣獾膫鞑シ较蚴谴_實(shí)存在，為了分析探究，于是用一條有方向的實(shí)際直線表示，即光線，所以光線是看不見的，人們用一條看得見的實(shí)線來表示光線，用到理想模型法;光源是能發(fā)光的物體,所以能發(fā)光，但不是射出光線;光線只是表示光傳播方向的一條直線，并不是很細(xì)的光束。故選C.鞏固練習(xí)4 如圖所示，有個(gè)過路人，經(jīng)過一盞燈時(shí)，燈光照射人所形成的影子長(zhǎng)度（ ）A.先變長(zhǎng)后變短 B.先變短后變長(zhǎng) C.逐漸變長(zhǎng) D.逐漸變短答案 B點(diǎn)撥 當(dāng)人在遠(yuǎn)處時(shí)，人與燈光的夾角小，形成的影子長(zhǎng)；當(dāng)人逐漸走近路燈時(shí)，人與燈光的夾角會(huì)變大，此時(shí)形成的影子會(huì)變短；當(dāng)人經(jīng)過路燈逐漸遠(yuǎn)離時(shí)，人與燈光的夾角又會(huì)變小，形成的影子再次變長(zhǎng).故選B.鞏固練習(xí)5 如下圖所示，木工師博常 常有這樣的動(dòng)作:一只眼閉著，用另一只眼來檢查板面是否平直，線條是否是直線，這種方法應(yīng)用了光在同一均勻介質(zhì)中_的規(guī)律.答案 沿直線傳播點(diǎn)撥 如果板面是平直的，就可以看見整個(gè)板面的各個(gè)部分，線條也是直線的;否則由于凸起部分擋住了視線，只能看到部分板面,這是因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿直線傳播.鞏固練習(xí)6 物理興趣小組自制了簡(jiǎn)易針孔照相機(jī)，利用它觀察窗外的景物時(shí)，會(huì)在塑料膜上看到倒立的_填“實(shí)”或“虛”)像,成像原理是_。答案 實(shí) 光的直線傳播點(diǎn)撥 利用針孔照相機(jī)觀察窗外的景物時(shí)，會(huì)在塑料薄膜上看到倒立的彩色實(shí)像，是由光的直線傳播形成的。知識(shí)點(diǎn)3 光的傳播速度情景激疑在歷史上曾有多位科學(xué)家應(yīng)用不同的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)光速進(jìn)行測(cè)量，伽利略是測(cè)量光速的第一位科學(xué)家.他為了測(cè)定光在空氣中的傳播速度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):選擇兩個(gè)距離約為1 000 m的山頭,在山頭上設(shè)置一個(gè)光源，測(cè)出從這個(gè)光源發(fā)出的光傳播到另一個(gè)山頭并返回所需要的時(shí)間，然后根據(jù)公式計(jì)算出光速，然而這個(gè)實(shí)驗(yàn)沒有成功第一位成功地得到光速數(shù)值的是羅默，他的結(jié)果是.科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中利用激光測(cè)速法測(cè)出光在真空中的速度，粗略計(jì)算可認(rèn)為.伽利略測(cè)光速失敗的原因是什么?教材全解1.光在不同介質(zhì)中傳播速度不同光在真空中的傳播速度最大，即；光在空氣中的傳播速度接近于；光在水中的傳播速度大約是真空中的，即；光在玻璃中的傳播速度大約是真空中的，即.2.光在一年中傳播的距離叫光年，一光年約等于.天文學(xué)中常以“光年”作為計(jì)算距離的單位。知識(shí)拓展光的傳播與聲的傳播比較現(xiàn)象特點(diǎn)傳播速度光的傳播在透明物質(zhì)中傳播能在真空中傳播聲的傳播在固體、液體、氣體中傳播在真空中不能傳播即學(xué)即練例5 光在空氣、水、玻璃中傳播的速度按由小到大的順序排列為 ( )A空氣、水、玻璃 B.玻璃、水 、空氣C.水、空氣、玻璃 D.水、玻璃、空氣解析 光在不同介質(zhì)中傳播速度一般不同，光在空氣中的傳播速度約為，在水中的傳播速度是上述值的，在玻璃中的傳播速度是上述值的.故傳播速度按由小到大順序排列的介質(zhì)是:玻璃、水、空氣.答案 B例6 算一下雷聲離你有多遠(yuǎn)，如下圖所示，手持跑表，從你看見閃電時(shí)開始計(jì)時(shí)，聽到雷聲時(shí)停止計(jì)時(shí)，如果你從看到閃電到聽到雷聲之間相隔的時(shí)間為4.6s.你能求出雷電與你少間的距離嗎?多記錄幾次，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么呢?解析 閃電和雷聲是同時(shí)同地發(fā)生的.由于在空氣中光速遠(yuǎn)大于聲速，所以你先看到閃電，后聽到雷聲。而你從看到閃電到聽到雷聲之間間隔4.6s，即近似地認(rèn)為是聲音從閃電處傳播到你的位置之間的時(shí)間(實(shí)際大些),于是求出聲音在4.6s內(nèi)傳播的距離即為雷電離你的距離為.多記錄幾次時(shí)間間隔，然后計(jì)算雷電發(fā)生處離你的距離，你會(huì)發(fā)現(xiàn):內(nèi)電與雷聲相隔的時(shí)間越長(zhǎng)，雷電發(fā)生的地方離你越遠(yuǎn)，聽到的雷聲就不那么響亮了.答案 能，雷電與人之間的距離為1 564 m閃電和雷聲相隔的時(shí)間越長(zhǎng),雷電發(fā)生的地方離你就越遠(yuǎn),聽到的雷聲越小。鞏固練習(xí)7 著名英國物理學(xué)家霍金 2019年4月13日在紐約宣布，將與合作伙伴開發(fā)以激光推進(jìn)的微型星際“飛船”，力爭(zhēng)以光速五分之一的速度，在二三十年內(nèi)就可以飛越4光年以上，即“突破攝星”計(jì)劃，其中光在真空中的速度為_m/s,光年是_(填寫物理量)的單位。 答案 長(zhǎng)度點(diǎn)撥 光在真空中的速度約為；光年是光在一年內(nèi)傳播的距離，是長(zhǎng)度單位。鞏固練習(xí)8 在體育模考 50 m跑步的測(cè)試時(shí)，起點(diǎn)發(fā)令的體育老師發(fā)令時(shí)，吹哨的同時(shí)將旗子向下?lián)]，終點(diǎn)計(jì)時(shí)的體育老師根據(jù)_(填“哨聲”或“旗子”)為準(zhǔn)開始計(jì)時(shí)。答案 旗子點(diǎn)撥 光在空氣中的傳播速度為.傳播50 m所用的時(shí)間可以忽略不計(jì);聲音在空氣中的傳播速度約為340 m/s,比光速慢得多。聽哨聲屬于聽聲音，看旗子屬于看光，所以終點(diǎn)計(jì)時(shí)的體育老師根據(jù)旗子為準(zhǔn)開始計(jì)時(shí).規(guī)律方法重點(diǎn)難點(diǎn)*活學(xué)活用重點(diǎn)探究1 光的直線傳播原理名師指津1.理解光沿直線傳播條件的關(guān)鍵點(diǎn):光沿直線傳播的條件是要求介質(zhì)必須是“同種均勻”的，若介質(zhì)不均勻，光線會(huì)發(fā)生彎曲,因此不能誤認(rèn)為光在什么時(shí)候都沿直線傳播。2.光線概念理解的關(guān)鍵點(diǎn)(易錯(cuò)點(diǎn)):光是真實(shí)存在的，而光線不是 真實(shí)存在的，是為了描述光的傳播而引入的，這種研究物理問題的方法叫做模型法。3.對(duì)小孔成像理解的關(guān)鍵點(diǎn)(易錯(cuò)點(diǎn)) :小孔成像是物體經(jīng)小上形成了倒立的、大小不定的實(shí)像。像的形狀與物體的形狀相同，而與小孔的形狀無關(guān)，千萬不要把小孔所成像的形狀誤認(rèn)為是小孔的形狀。典例探究例1 下列不是光沿直線傳播的例子的是（ ）A.看不到不透明物體后面的物體B.太陽落到地平線下還能看得見C.人的身影早晚長(zhǎng)，中午短D.日食、月食解析 看到物體是因?yàn)槲矬w上有光線進(jìn)入人眼，看不到不透明的物體后面的物體，這說明物體上的光線被障礙物擋住了，不能射過來，這說明光沿直線傳播；太陽落到地平線以下還能看得見，說明太陽發(fā)出的光線彎曲后進(jìn)入了人眼，光沒有沿直線傳播；人的身影早晚長(zhǎng)，中午短，以及日食、月食等現(xiàn)象均是由于光沿直線傳播而形成的。答案 B例2 夢(mèng)溪筆談中記載了這樣一個(gè)現(xiàn)象:在紙窗上開一個(gè)小孔，窗外飛鳶的影子會(huì)呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上“鳶東則影西，鳶西則影東”.對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是（ ） A.這是光的反射形成的像B.紙屏上看到的是正立的像C.紙屏上看到的是實(shí)像 D.將紙窗全部打開.紙屏上一樣可以看到紙鳶的像解析 在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上，觀察到“鳶東則影西，鳶西則影東”，其實(shí)就是小孔成像的特點(diǎn)；倒立的實(shí)像，小孔成像是由光的直線傳播形成的，正因?yàn)樾】壮上袷堑沽⒌?，才有“鳶東則影西，鳶西則影東”的現(xiàn)象，即二者的移動(dòng)方向相反，小孔太大了不能成像。故ABD錯(cuò)誤，C正確。答案 C變式訓(xùn)練1 臺(tái)燈頂部有一個(gè)開口的燈罩，如圖所示，夜晚打開臺(tái)燈，在它的上方一定高度處，放一張大白紙，下列圖中最符合實(shí)際情況的是(圖中黑色為陰暗區(qū)域)答案 C點(diǎn)撥 夜晚，在打開臺(tái)燈的正上方放一張大白紙，因?yàn)闊粽猪敳渴情_口的，由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以燈光通過開口射到白紙上不會(huì)是一個(gè)亮點(diǎn)，而是一個(gè)較大的光斑。變式訓(xùn)練2 影子是由于光沿直線傳播形成的，夕陽西下時(shí)，你在校園內(nèi)，面對(duì)北方，你看到你的影子在你的（ ） A.前方 B.后方 C.左側(cè) D.右側(cè)答案 D點(diǎn)撥 影子是由光的直線傳播形成的；夕陽西下時(shí)，你在校園內(nèi)，面對(duì)北方，則太陽在身體的左側(cè)，故影子在身體的右側(cè)。重點(diǎn)探究2 光的傳播速度名師指津 光傳播不需要介質(zhì)，光在不同物質(zhì)中的傳播速度不同，光在真空中傳播得最快.典例探究例3 運(yùn)動(dòng)會(huì)的百米賽跑，終點(diǎn)計(jì)時(shí)員聽到槍聲開始計(jì)時(shí)，測(cè)得第一名的成績(jī)是11 s.這成績(jī)與運(yùn)動(dòng)員的