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第08讲光的直线传播
1.了解光源,知道光源可分为天然光源和人造光源;
2.重点掌握光在同一种均匀的介质中沿直线传播;
3.利用光的直线传播解决实际问题,如:用来解释影子的形成、日食、月食等现象;
4.知道光在真空中和空气中的传播速度,知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
一、光源
光源:能发光的物体叫光源。
要点:
1、自然光源:太阳、恒星、萤火虫等。
2、人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
二、光的直线传播
1、光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
2、光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。
要点:
光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
三、光的直线传播的现象和应用
1、光沿直线传播的现象
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图:
(2)日食、月食:
日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日全食,如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面,这就是日偏食如Ⅱ区,在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光,只能看到太阳周围的发光环形面,这就是日环食,如Ⅲ区。
月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时,地球上夜晚的人会看见月全食;若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时,地球上夜晚的人会看见月偏食,但要注意,当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像,如图所示:
成像特点:倒立、实像
成像大小:小孔成像的大小与物体和小孔的距离,光屏到小孔的距离有关。
2、光沿直线传播的应用
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
要点:
1、影子分为本影和半影,如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示;如果不是两个或多个点光源,一般会形成本影与半影。如图乙所示:
2、小孔成像的形状与小孔的形状无关。如:树荫下的光斑,是太阳的像。
四、光的传播速度
1、光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,C=2.99792×108m/s,光在空气中的速度接近真空中的速度,计算中取C=3×108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。
2、光年:光在1年内传播的距离。光年是距离单位,用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。
例1.下列不是光源的物体有()
A.太阳 B.火焰
C.月亮 D.发光的水母
例2.下列说法正确的是()
A.光总是沿直线传播 B.任何发光的物体都是光源
C.光的传播速度是3×108m/s D.光年是天文学上常用的长度单位
例3.下列语句不涉及光的直线传播的是()
A.一叶障目,不见泰山 B.如影随形,形影相伴
C.余音绕梁,三日不绝 D.井底之蛙,所见甚小
例4.小伟自制了一个小孔成像演示仪,如图所示,在一个圆纸筒的两端分别用半透明纸和黑纸封住,并用针在黑纸的中心刺出一个小孔。小伟将有黑纸的一端正对着竖直放置的“”形状的LED光源,则他在半透明纸上观察到的像的形状是()
A. B. C. D.
例5.如图所示,小林同学晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,他的影子长度的变化情况是()
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.一直在变长 D.一直在变短
例6.如图所示,用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四句说法:
a.薄膜上出现烛焰的像是倒立的
b.薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
c.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大
d.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮
对于这四句说法,其中正确的是()
A.abcd B.acd C.ab D.cd
例7.晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑。他猜想光斑形状与树叶间空隙形状有关、与树叶间空隙大小有关。若让你在A、B、C、D四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”,应选用卡片()
A. B. C. D.
例8.如图甲、乙,在空易拉罐底部的中央打一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,将烛焰对着小孔,可以在薄膜上成像,下列说法正确的是()
A.在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像
B.打的孔越大像就越清晰
C.调整烛焰和小孔
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