第4講 光的直線傳播（講義）（含答案）-2023-2024學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)基礎(chǔ)講義（滬教版）

第第頁(yè)第4講光的直線傳播（講義）（含答案）-2023-2024學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)基礎(chǔ)講義（滬教版）八年級(jí)物理基礎(chǔ)講義

第4講光的直線傳播

基本概念

光源：能夠___________的正在發(fā)光的物體叫光源

自然光源：________（恒星）、螢火蟲、發(fā)光水母。

人造光源：________、________。

（說(shuō)明：生活中還有許多發(fā)光的物體如月亮、自行車的尾燈、電影的銀幕都是靠____照向它們的光才亮，它們本身不能自行發(fā)光，因此不是光源。）

光的直線傳播

光在______________中沿直線傳播。

光可以在________中傳播。

光線和光束

在研究光的傳播規(guī)律時(shí)，為了方便，常用_____________的直線表示光傳播的路徑和方向，這樣的直線叫做______。利用光線可以用幾何學(xué)方法來(lái)研究光的傳播問(wèn)題。但要注意，光線并不實(shí)際存在。這種科學(xué)研究方法叫做____________。

平行光束：光線相互平行。射向地球的太陽(yáng)光可以看成___________。

發(fā)散光束：光線呈發(fā)散的形式。一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光束是發(fā)散的。

會(huì)聚光束：光線呈會(huì)聚的形式，一束太陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡后是會(huì)聚的。

光的直線傳播應(yīng)用

小孔成像

如圖所示，一個(gè)發(fā)光體可以看成是由無(wú)數(shù)發(fā)光點(diǎn)組成的，而一個(gè)很小的孔可以認(rèn)為只能通過(guò)一條光線，這樣，物體上每一個(gè)點(diǎn)只有一條光線穿過(guò)小孔，在孔背后的光屏上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)倒立的像。像的大小與發(fā)光體到小孔的距離和小孔到光屏的距離有關(guān)。小孔成的像相對(duì)于原物體_________的。

影的形成

光源發(fā)出的光照到不透明的物體上，光不能通過(guò)物體而形成的黑暗區(qū)域稱為影。

激光準(zhǔn)直：由于光沿直線傳播，在開(kāi)鑿隧道時(shí)，工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差。

例1.木工師傅在判斷一根長(zhǎng)棒是否彎曲時(shí)，常常閉住一只眼，而用另一只眼沿著木棒的方向看過(guò)去，便可達(dá)到目的，這是應(yīng)用了()

A.光沿直線傳播B.光的反射C.光的折射D.以上都不是

例2.如圖所示，路燈下的人遠(yuǎn)離路燈時(shí)，地面上的影子長(zhǎng)度將___________（選填“變長(zhǎng)”“變短”“不變”）

日食和月食

日食和月食是由于光的直線傳播形成的。

當(dāng)月球轉(zhuǎn)到地球和太陽(yáng)之間，并且三者在同一直線上時(shí)，月球就擋住了射向地球的陽(yáng)光，形成日食。由于光的直線傳播，在月球背后會(huì)形成長(zhǎng)長(zhǎng)的影子。

月球在地球的影子可分為兩部分，如圖所示，中心的區(qū)域叫做______，外面的區(qū)域叫做_______。位于本影區(qū)的人看到的是日全食；位于半影區(qū)的人看到的是日偏食。

當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到月球和太陽(yáng)之間，并且三者在同一直線上時(shí)，地球就擋住了射向月球的陽(yáng)光，就會(huì)形成月食。

光的傳播速度

打雷和閃電在遠(yuǎn)處是同時(shí)發(fā)生的，但是我們總是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲。這表明，光比聲音傳播的快。

與聲音不同，光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播，而且可以在真空中傳播。真空中的光速是宇宙間最快的速度，在物理學(xué)中用字母c表示。光在真空中1s能傳播299792000m，即真空中的光速為c=2.99792×108m/s。

通常情況下，真空中的光速可以近似取為c=3×108m/s。

光在空氣中的速度非常接近于c；光在水中的速度約為3/4c；在玻璃中的速度約為2/3c。

光年：光在1年內(nèi)傳播的距離。（距離單位）

鞏固練習(xí)

下列物體中屬于光源的是：________________________________。

A.太陽(yáng)B.潔白的雪C.螢火蟲D.明亮的鏡子

E.燃燒的篝火F.璀璨的寶石G.眼睛H.點(diǎn)燃的蠟燭

I.月球J.烏黑發(fā)亮的頭發(fā)

電閃雷鳴時(shí)，我們總是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲，說(shuō)明光速比聲速_______（選填“大”或“小”）；光在___________介質(zhì)中沿直線傳播，真空中的光速為_(kāi)________米/秒，在平時(shí)計(jì)算中，空氣中的光速取為_(kāi)________米/秒。

通常，物理學(xué)中用一條_____________的直線來(lái)形象地表示光的傳播_______和_______，這樣的直線叫做光線。

要使眼睛看到物體，則（）

A.這個(gè)物體必須是光源B.這個(gè)物體一定在發(fā)光

C.肯定有光由物體進(jìn)入人眼D.物體肯定在反射太陽(yáng)光

下列都是光源的一組是（）

A.螢火蟲和蠟燭B.電池和蠟燭

C.螢火蟲和月亮D.電池和螢火蟲

下列現(xiàn)象中不屬于光的直線傳播的是（）

A.海市蜃樓B.小孔成像C.手影游戲D.穿過(guò)森林的陽(yáng)光

晴天，樹(shù)蔭下的地面上出現(xiàn)的圓形光斑是（）

A.太陽(yáng)的實(shí)像B.太陽(yáng)的影子C.太陽(yáng)的虛像D.樹(shù)葉的影子

在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到一些科學(xué)研究方法。下列事例中運(yùn)用相同科學(xué)研究方法的是（）

（1）探究擺的周期與哪些因素有關(guān)；

（2）用帶箭頭的直線表示光線；

（3）將敲擊后的音叉插入水中，水波的振動(dòng)反映音叉的振動(dòng)；

（4）探究發(fā)聲體振動(dòng)快慢與哪些因素有關(guān)。

A．（1）與（3）B．（2）與（4）

C．（2）與（3）D．（1）與（4）

三．拓展提高

某人身高1.6m，為了測(cè)試路燈的高度，他從路燈正下方沿平直公路以1m/s的速度勻速走開(kāi)。某時(shí)刻他的影子長(zhǎng)為1.3m，再經(jīng)過(guò)2s，他的影子長(zhǎng)為1.8m，路燈距地面的高度。

太陽(yáng)從東邊升起，西邊落下，是地球上的自然現(xiàn)象，但在某些條件下，在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機(jī)上，旅客可以看到太陽(yáng)從東邊落下的奇妙現(xiàn)象，條件是（）

A.時(shí)間必須是在清晨，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速度必須較大

B.時(shí)間必須是在清晨，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速度必須較大

C.時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由東向西飛行，飛機(jī)的速度必須較大

D.時(shí)間必須是在傍晚，飛機(jī)正在由西向東飛行，飛機(jī)的速度不能太大

早在公元前305年，著名天文學(xué)家埃拉托色尼就已經(jīng)測(cè)量出了地球的周長(zhǎng)，與現(xiàn)代科學(xué)公認(rèn)的地球周長(zhǎng)的真實(shí)值相差不到0.1%．他在研究中發(fā)現(xiàn)，每年夏至這天，塞恩城(今埃及阿斯旺)正午的太陽(yáng)光正好直射到城內(nèi)一口深井的底部，而遠(yuǎn)在s千米以外的亞歷山大城，夏至這天正午的太陽(yáng)光卻會(huì)使物體在地面上留下一條影子，他測(cè)得太陽(yáng)光方向與豎直方向之間的夾角為α，由此得出地球的周長(zhǎng)為()

Aαs/360千米B360s/α千米

Cαs/180千米D180s/α千米

寒假期間，小明一家人到赤道附近某景點(diǎn)旅游．在一個(gè)晴好的日子里，小明沒(méi)有跟隨爸爸爬山，而是和另外幾個(gè)朋友一起躺在山下平靜的海灘上觀看日落．結(jié)果，小明爸爸在山上觀察到太陽(yáng)消失的瞬間要比地面上小明觀察到的該現(xiàn)象足足晚了3分鐘．已知地球半徑為6400千米，則可以判斷小明爸爸所處位置的海拔高度最接近（）

A．450米B．550米C．650米D．750米

小紅用兩個(gè)硬紙筒制成針孔照相機(jī)探究小孔成像，如圖甲所示.

例題1圖甲例題1圖乙

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因.

（2）若小紅借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)“”形太陽(yáng)進(jìn)行觀察，如圖乙所示，則她在半透明光屏上看到像的形狀是（）

（3）小紅測(cè)出了不同距離時(shí)像的高度，填在表格中.請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖丙中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線.根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系.

例題1圖丙

（4）如圖丁所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，可觀察到屏上蠟燭的像______（選填“變大”、“變小”或“不變”）.

例題1圖丁例題1圖戊

（5）晴天的正午時(shí)分，走在公園茂密的樟樹(shù)林下，你會(huì)看到陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖戊所示），這是（選填“太陽(yáng)”、“樹(shù)葉的縫隙”或“樹(shù)葉”）的（選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是