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一一 光的直线传播光的直线传播第四章第四章 光现象光现象想一想： 哪些东西能给我们带来光明？光源光源：自身能够发光的物体叫做光源。光源：自身能够发光的物体叫做光源。天然光源天然光源：太阳、萤火虫、太阳、萤火虫、水母、电鳗、灯笼鱼等水母、电鳗、灯笼鱼等人造光源人造光源：开着的灯、点燃：开着的灯、点燃的蜡烛、发光的二极管等的蜡烛、发光的二极管等思考：月亮是光源思考：月亮是光源吗？为什么？吗？为什么？知识快递月亮本身不会发光，靠反射太阳光发亮。 同学们在小学或更同学们在小学或更早的时候做过手影游早的时候做过手影游戏吗戏吗?我们欣赏了精彩的手影图片我们欣赏了精彩的手影图片,请问：请问：影子是怎样形成的影子是怎样形成的? ?影为什么会随手形的变化而变化影为什么会随手形的变化而变化? ? 如果在流动的水中插一木棒如果在流动的水中插一木棒,请大家观察下面请大家观察下面几幅图。几幅图。光线射入树林光线射入树林实验：实验：光由空气进入水中光在光在水水中中和和空空气气中中的传的传播播实验：演示：演示：光线穿过玻璃光线穿过玻璃更多的实例表明： 光在光在均匀介质均匀介质中是沿直线中是沿直线传播的！传播的！知识快递光线光线：表示光的传播路线传播路线和方向方向的带箭头箭头的直线。点光源发出的光线：点光源发出的光线：平行光线：平行光线：注意：光注意：光线是人们假想的线是人们假想的物理模型物理模型，实际不存在，实际不存在，而光的传播是客观存在！而光的传播是客观存在！太阳光可以近似太阳光可以近似的认为是平行光的认为是平行光线。线。 左下图是一居室的示意图，左下图是一居室的示意图，AB是窗口，是窗口，C是一个点光源，用作图法画出在室内的是一个点光源，用作图法画出在室内的观察者能看到点光源观察者能看到点光源C的空间范围。的空间范围。例题例题:影子的形成影子的形成分析影子的形成原因：分析影子的形成原因：光源光源物体的影子物体的影子不透明物体不透明物体 由于由于光沿直线传播光沿直线传播，在不透明的物体后面光照在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影射不到的区域形成影 考考你： 晚上，你从路灯下经过，晚上，你从路灯下经过，你的影子的长度怎样变化？你的影子的长度怎样变化？ 如果路灯的高度降低了呢？如果路灯的高度降低了呢？ 先变短后变长先变短后变长变长变长 你知道迄今为止地球上最大 的影子是什么吗? 影子的形成证明了影子的形成证明了光沿直线光沿直线传播传播。自然界中许多天文现象同。自然界中许多天文现象同样也可以证明光的直线传播规律。样也可以证明光的直线传播规律。 日食和月食都可用日食和月食都可用光沿直线光沿直线传播传播的知识来解释！的知识来解释！日全食日全食成因：当月球运行到太阳和地球之间，成因：当月球运行到太阳和地球之间，并近似在一条直线上，月球挡住太阳并近似在一条直线上，月球挡住太阳光形成影子。从地球上月影的区域看光形成影子。从地球上月影的区域看去，太阳甚至全部被月亮遮挡，这样去，太阳甚至全部被月亮遮挡，这样就形成日食。就形成日食。成因：地球绕着太阳运转，在背对成因：地球绕着太阳运转，在背对太阳方向有一条长长的阴影太阳方向有一条长长的阴影地地影，一旦月球走入这条地影带时，影，一旦月球走入这条地影带时，就会发生月食。就会发生月食。 考考你 如图所示，是如图所示，是“日全食日全食”时太阳、地球、月时太阳、地球、月球的位置示意图，那么球的位置示意图，那么A处是处是 球，球，B处是处是 球。球。太阳AB地地月月1 1、小孔成像。、小孔成像。我国古代对光的这种传播规我国古代对光的这种传播规律早有记载，最早的是律早有记载，最早的是4世纪世纪墨经墨经记述记述了一种叫了一种叫小孔成像小孔成像的现象。的现象。 小孔所成的像是小孔所成的像是倒立的像倒立的像，像的，像的轮廓和物体的轮廓相似轮廓和物体的轮廓相似,与小孔的形状与小孔的形状无关无关,小孔是圆的小孔是圆的,方的方的,三角的都可以，三角的都可以，但但必须足够小必须足够小。小孔小孔光屏光屏的的特特点点小孔成像小孔成像想想议议想想议议 晴朗的晴朗的天气，天气，你会在你会在树阴下树阴下发现很发现很多圆光多圆光斑，这斑，这其实是其实是什么？什么？小孔成像2、激光准直激光准直3 3、无影灯、无影灯 4 4、射击瞄准射击瞄准: : “三点一线三点一线”才才能射得准，即枪上标能射得准，即枪上标尺的尺的缺口、枪上的准缺口、枪上的准星和射击目标要星和射击目标要在一在一条直线上条直线上. .5 5、站队看齐、站队看齐前面一个同学刚好前面一个同学刚好挡住后面所有的同学，队伍就直了。挡住后面所有的同学，队伍就直了。为什么先看为什么先看到闪电，后到闪电，后听到雷声呢？听到雷声呢？打开电灯，房打开电灯，房间立刻就亮了，间立刻就亮了，光传播不需要光传播不需要时间吧时间吧不一定，也可不一定，也可能是光传播的能是光传播的太快，传播时太快，传播时间极短，人们间极短，人们无法觉察到。无法觉察到。 大量事实和实验表明：大量事实和实验表明：光传播也需要光传播也需要时间。真空中的光速时间。真空中的光速 c 近似等于：近似等于：光传播光传播1秒的距离可绕地球赤道秒的距离可绕地球赤道7.5圈圈光从月球传到地球只需光从月球传到地球只需1.3秒秒光从太阳传到地球约需要光从太阳传到地球约需要8分分20秒秒光速都是C= =3 310108 8米米/ /秒秒3 310108 8米米/ /秒吗？秒吗？= = 3105千米千米/秒秒知识快递介质介质光光 速速真空真空空气空气水水玻璃玻璃近似等于近似等于3 310108 8米米/ /秒秒稍小于真空中的速度稍小于真空中的速度约空气中的约空气中的3/43/4约空气中的约空气中的2/32/3光在不同介质中的传播速度光在不同介质中的传播速度 物理学中将光在真空中一年物理学中将光在真空中一年所经过的路程定义为一光年。所经过的路程定义为一光年。请请问，问，“光年光年”是时间单位还是长是时间单位还是长度单位？度单位？1光年光年 310 米米/秒秒365246060秒秒 94600000000009460000000000000米 九万四千六百亿千米九万四千六百亿千米8 8光速的应用光速的应用：激光测距仪考考你：如何由激光测距仪得到考考你：如何由激光测距仪得到22222222的时间求物体间的距离？的时间求物体间的距离？光的传播光源人造光源天然光源光沿线传播光沿线传播光速光速条件：同种均匀介质应用：应用：激光测距激光测距现象：小孔成像、 日食月食等真空中光速真空中光速 310 米米/秒秒应用：激光准直、 射击瞄准等8 8知识脉络本节小结3108m/s 声和光的不同声和光的不同声音声音光光真空不传声真空不传声光在真空中传播最快光在真空中传播最快15空气中声速空气中声速340m/s空气中光速近似空气中光速近似3108m/s声音在空气中传播最慢声音在空气中传播最慢光在空气中比在其他透光在空气中比在其他透明介质中传播的快明介质中传播的快声音传播需要介质声音传播需要介质光的传播不需要介质光的传播不需要介质知识拓展课堂练习：1、排纵队时，如果看到自己前面的一位同、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，这学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用可以用 来解释。光在真来解释。光在真空中的传播速度是空中的传播速度是_米米/秒。秒。光沿直线传播光沿直线传播2、人沿着街道走向街灯，再从街灯下走远，、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（则他的影子长短变化是（ ）A、变长、变长 B、先变长再变短、先变长再变短C、变短、变短 D、先变短再变长、先变短再变长D 3108 3.为了检查一块木块的棱是否直为了检查一块木块的棱是否直,木工常闭木工常闭住一只眼睛住一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去，这是因为看过去，这是因为 （ ） A：因为用一只眼睛看方便：因为用一只眼睛看方便 B： 根据光的直线传播根据光的直线传播 C： 由于人们的习惯由于人们的习惯 D：让光集中射入一只眼睛：让光集中射入一只眼睛 B 4.为什么我们常常看到阳光在树阴下形成为什么我们常常看到阳光在树阴下形成点点圆斑？点点圆斑？答：这是小孔成像现象。因为树叶答：这是小孔成像现象。因为树叶之间有很多小缝隙，光沿直线传播之间有很多小缝隙，光沿直线传播透过这些小缝隙，将太阳的像投在透过这些小缝隙，将太阳的像投在地上。地上。5如下图示，如下图示，L是一块上有两个小孔的挡是一块上有两个小孔的挡板，在挡板的右方有一个点光源板，在挡板的右方有一个点光源S，AB、CD是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学过的知识确定出光源过的知识确定出光源S的位置，并画图说明的位置，并画图说明.S S6电线杆在阳光照射下，影长电线杆在阳光照射下，影长 6米。米。 一位身高一位身高2米的人直立时影米的人直立时影长是长是1.5米，那么电线杆的长度是米，那么电线杆的长度是 （ ）A7.0米 B7.5米C8.0米 D8.5米C
