八年級物理上冊5.1光的傳播講義北師大版

第五章光現(xiàn)象一、光的傳播光源內(nèi)容舉例說明概念能夠發(fā)光的物體叫光源常見的光源有太陽、螢火蟲、發(fā)光水母、閃電等分類天然光源太陽、螢火蟲、發(fā)光水母、閃電等人造光源點燃的蠟燭、發(fā)光的電燈、篝火、發(fā)光的電子屏等知識解讀我們看到的恒星都是光源；月亮和行星都不是光源,它們只是反射太陽光光源必須自身具有發(fā)光功能.例1（江蘇鹽城期中）下列選項中都是光源的一組是（）A.太陽、月亮B.閃電、發(fā)光的水母C.鏡子、蠟燭的火焰D.發(fā)光的燈泡、用于投影的屏幕解析：太陽、閃電、發(fā)光的水母、蠟燭的火焰、發(fā)光的燈泡都能發(fā)光,它們都是光源；而月亮、鏡子、用于投影的屏幕它們看起來亮并不是自己發(fā)光,而是反射其他光源發(fā)出的光,它們都不是光源.B光的直線傳播內(nèi)容舉例或說明光的直線傳播光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播“同種”表明應是同種介質(zhì)；“均勻”表明該介質(zhì)的密度要均勻直線傳播條件必須同時滿足：①同種介質(zhì)；②均勻介質(zhì),二者缺一不可如果介質(zhì)不均勻,或不是同種介質(zhì),光就可能發(fā)生彎曲內(nèi)容舉例或說明光線用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫光線光線不是真實存在的,而是為了研究方便,人們假想出來的模型應用挖掘隊利用激光準直儀挖掘隧道、站隊時隊列排直、士兵射擊瞄準、木工檢查木塊是否平直等光沿直線傳播的幾種現(xiàn)象影子光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體后面光不能到達的區(qū)域便形成了影子日食當月球轉(zhuǎn)到地球和太陽之間,并且三者在同一直線上時,就形成了日食光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.光沿直線傳播的幾種現(xiàn)象月食當?shù)厍蜣D(zhuǎn)到月球和太陽之間,并且三者在同一直線上時,就形成了月食小孔成像物體發(fā)出的光沿直線通過不透明物體上的小孔時,就會形成一個與物體輪廓相似的倒立的像知識解讀（1）日食的實質(zhì)是月球的影子,月食的實質(zhì)是地球的影子；（2）小孔成像時,像的形狀由物體的形狀決定,與小孔的形狀無關,物體離小孔越近,光屏離小孔越遠,所成的像就越大直線傳播有條件,同種介質(zhì)需均勻；影子小孔日月食,還有激光能準直.巧記樂背例2（甘肅慶陽中考）如圖5-1-1是2014年10月23日在美國拍攝到的日偏食現(xiàn)象,形成這種奇觀是由于光是_______傳播的,也說明光_____（填“能”或“不能”）在真空中傳播.解析：當月球轉(zhuǎn)到太陽和地球中間并且三者在一條直線上時,由于光是沿直線傳播的,月球擋住了太陽射向地球的光,地球處在月球的影子里,這就形成了日食；太陽光到達地球或月球上時,絕大部分空間都是真空,光可以到達月球和地球,說明了光能在真空中傳播.圖5-1-1能沿直線光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,小孔成像、影子、日食、月食等都是光沿直線傳播的現(xiàn)象.光的傳播速度內(nèi)容舉例或說明光速概念光在每秒內(nèi)傳播的距離叫光速,用字母c表示光在空氣中的速度近似為3×108

m/s,光在水中的速度大約是在空氣中的,光在玻璃中的速度大約是空氣中的大小光在真空中的傳播速度為3×108

m/s與聲傳播的比較光不需要介質(zhì),能在真空中傳播介質(zhì)密度越小,光速越大c=3×108

m/s（真空中）聲需要介質(zhì),不能在真空中傳播介質(zhì)密度越小,聲速越小v聲=340m/s（15°空氣中）知識解讀（1）光在真空中的速度是宇宙中最快的速度；（2）光年是長度單位,1光年=365×24×3600×3×108m≈9.46×1015m例3太陽光從空氣中進入河水中,它的傳播速度（）A.增大B.減小C.不變D.可能增大,也可能減小解析：光在真空中的傳播速度最大,在空氣中的傳播速度近似等于在真空中的傳播速度,在水中的傳播速度大約是在空氣中的34,所以太陽光從空氣進入河水中傳播速度減小.B光的傳播速度與介質(zhì)有關,在真空中最快,在固體、液體與氣體中相比,光在氣體中傳播得最快,在固體中傳播得最慢.誤把明亮的物體當成光源例4自身能發(fā)光的物體叫作光源,如圖5-1-2所示的物體不屬于光源的是（）A.皎潔的月亮B.發(fā)光的螢火蟲C.點燃的小桔燈D.遙遠的織女星圖5-1-2A解析：皎潔的月亮雖然很明亮,但它不是自身發(fā)光,而是反射太陽的光，故它不屬于光源；發(fā)光的螢火蟲和點燃的小桔燈自身都能發(fā)光,它們都屬于光源；織女星是一個恒星,它自身能發(fā)光,也屬于光源.錯解：B或C或D注意：月亮、照亮的幕布、照亮的鏡子等,它們看起來很明亮,但自身都不能發(fā)光,所以都不是光源.小孔成像中像的形狀的辨析例5在正方形硬紙板上挖一個尺寸約為0.5cm,形狀為“△”的小孔,讓太陽光垂直射到小孔上,當紙板和地面相距約1m時,在地面上能觀察到一個亮斑,其形狀是（）A.“●”形的B.“▼”形的C.“■”形的D.形狀不確定解析：因為太陽離地面非常遠,而小孔又非常小,符合小孔成像的條件,當太陽光沿直線傳播經(jīng)過小孔時會形成太陽的像,像的形狀只與太陽的形狀有關,而與小孔的形狀無關.A錯解：B注意：在小孔成像現(xiàn)象中,物體通過小孔所成的像只與物體的形狀有關,與小孔的形狀無關.題型一光的直線傳播角度a光沿直線傳播的應用例6如圖5-1-3所示,用步槍進行瞄準練習時,當眼睛看到瞄準點、準星和標尺缺口三者重合時,就認為三者是在同一條直線上,這是根據(jù)__________________________的道理.圖5-1-3解析：光在同種均勻的介質(zhì)中是沿直線傳播的,如果看到瞄準點、準星和標尺缺口三者重合,則說明它們在同一條直線上,射出的子彈才能打中目標.答案：光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播角度b小孔成像現(xiàn)象例7（江蘇揚中期中）學習了光學知識后,愛動腦筋的小明和小華想自己探究小孔成像的規(guī)律.如圖5-1-4所示,他們給兩個空易拉罐的底部中央分別打上一個小圓孔和一個小方孔,再用兩片半透明的塑料膜蒙在空易拉罐的口上,分別將小孔對著燭焰和燈絲,可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像.圖5-1-4（1）分析比較甲、乙兩圖所成像的形狀,可以得出的結(jié)論是____________________________________；（2）分析比較甲、丙兩圖所成像的形狀,又可以得出的結(jié)論是__________________________________；（3）樹蔭下的圓形光斑就是_____通過樹葉間的小孔在地面上所成的像.物體通過小孔所成的像與孔的形狀無關小孔所成的像的形狀由物體的形狀決定太陽解析：（1）在甲圖和乙圖中不同的是孔的形狀,但所成的像相同,故在小孔成像現(xiàn)象中,所成的像的形狀與小孔的形狀無關；（2）在甲圖和丙圖中不同的是物體的形狀,所成的像也不同,故在小孔成像現(xiàn)象中,所成的像的形狀是由物體的形狀決定的；（3）樹蔭下的圓形光斑的形成屬于小孔成像現(xiàn)象,該光斑就是太陽的像.題型二光速例8百米賽跑時,終點計時員必須在看到發(fā)令槍冒白煙開始計時,而不能等聽到槍聲開始計時,這是因為（）A.計時員怕聽不見槍聲耽誤計時B.看白煙計時方便些C.聽槍聲計時成績偏高D.聽槍聲計時成績偏低解析：如果聽到槍聲再計時,聲音走100m所用的時間t=≈0.294s,聽到槍聲開始計時,晚計了0.294s,所測的時間偏小,所以成績偏高,而光速很快,白煙信號達到終點時幾乎不需要時間.C例9在太陽光或白熾燈下,如果擋住了光的去路,就會形成清晰的影子.可是小明卻發(fā)現(xiàn),在日光燈下的影子灰蒙蒙一片,一點也不清楚,特別是處處裝點著電燈的大廳里,人和物體的影子就更是模糊不清了.這是為什么呢？小明去問物理老師,老師拿出幾支蠟燭、一塊圓柱形鐵塊,讓小明做了如下實驗.（1）鐵塊放在桌子上,旁邊點上一支蠟燭,觀察鐵塊的影子如圖5-1-5甲所示.（2）在旁邊再點上一支蠟燭,觀察鐵塊的影子如圖乙所示.（3）繼續(xù)在鐵塊旁邊點蠟燭,直到將蠟燭圍滿鐵塊四周,觀察鐵塊的影子如圖丙和丁所示.結(jié)果小明發(fā)現(xiàn),鐵塊影子越來越淡,最后幾乎沒有了！他又比較了一下白熾燈和日光燈,看到白熾燈的燈絲很集中,而日光燈的燈管卻很長,他想了一會兒后,高興地說“老師,我明白了！”.請回答下列問題：（1）小明明白了怎樣的道理？請?zhí)嫠卮鹨幌?（2）此結(jié)論可有什么應用？請舉一例.丁圖5-1-5甲乙丙解析：（1）影子的形成是因為光照到不透明物體上時,在物體的后面形成一個光照不到的黑暗區(qū)域,而不同位置的光源發(fā)出的光可以照射到該區(qū)域,使該區(qū)域的陰影變淡.物體四周都有光源,則物體的四周便不會有光照不到的黑暗區(qū)域,物體便不會有影子.（2）為防止做手術時出現(xiàn)影子影響手術的進行，手術室內(nèi)用無影燈.答案：（1）不透明物體的周圍,光源越多,形成的影子越淡,四周都有光源,就不會形成影子.（2）醫(yī)院外科手術室用的無影燈.（1）光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,當光遇到不透明物體時,會在物體后面形成影子.（2）當有光照射到原來有影子的地方時,如果照射進來的光較弱,則影子變淡,如果與影子外的光強度一樣,則將看不到影子.知識鏈接解讀中考：本節(jié)學習的重點是光源的概念,光沿直線傳播的條件及其應用,會用光的直線傳播解釋現(xiàn)象、光速及其應用等,在中考中一般會結(jié)合后面的光學知識綜合考查,題型主要有選擇題和填空題,偶爾出現(xiàn)實驗題,難度一般不大.考點一光的直線傳播及其應用教材第98~99頁“學生實驗”在暗室中，將一束光（激光或者白光）分別射入空氣、水和有機玻璃中（圖5-2）.觀察光在空氣、水、有機玻璃中的傳播路徑.激光穿過空氣激光穿過水激光穿過有機玻璃圖5-2從以上實驗可知：光在空氣中的傳播路徑是沿直線.光在水中的傳播路徑是沿直線.光在有機玻璃中的傳播路徑是沿直線.概括起來,可得出結(jié)論：光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的.例10（江蘇南京中考）如圖5-1-6所示,小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰,他應將燭焰、兩個小孔和人眼調(diào)到________上,這樣操作的依據(jù)是______________________.操作過程中他還在B紙片上看到了一個燭焰的像,這個像是_____（填“正立”或“倒立”）的.圖5-1-6倒立同一直線光在空氣中沿直線傳播解析：光在空氣中是沿直線傳播的,小明如果通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰,應將燭焰、兩個小孔和人眼調(diào)到同一直線上；燭焰發(fā)出的光通過A紙片上的小孔在B紙片上形成像,是小孔成像現(xiàn)象,像是由于光的直線傳播形成的,小孔所成的像是倒立的.例11為了研究影子長度與哪些因素有關,某科學興趣小組的同學做了如圖5-1-7所示的實驗.在水平地面上豎直固定一根長桿,長桿上裝有一個可以上下移動的點光源,再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點光源）.（1）保持短木條的長度和位置不變,該同學將點光源A從圖示位置逐漸向上移動,測得數(shù)據(jù)如下表：核心素養(yǎng)圖5-1-7該科學興趣小組同學做此實驗,想要驗證的是_______

____________________________.（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)還可得到：在點光源逐漸上移過程中,若點光源高度的增加量相同,則影子的長度L的變化量______（填“增大”“減小”或“不變”）.（3）圖中s可表示點光源到短木條的距離,如果要研究影子的長度L與點光源到短木條的距離s的關系,應如何操作_________________________________________________________________.