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第五章光现象光的传播【体验1】认识光源①恒星②月亮③太阳④钻石⑤点燃的蜡烛⑥电灯⑦电视屏幕⑧萤火虫⑨烛光鱼上述物体中(1)一定发光的是,(2)一定不发光的是,(3)可能发光的是。提示:(1)①③⑤⑧⑨(2)②④(3)⑥⑦【体验2】光的传播活动1:把激光笔发出的光射到空气中。活动2:把激光笔发出的光射到加一些烟雾的空气中。活动3:用激光笔照射加有少量面粉搅匀后有少许沉淀的水中。活动4:尝试完成下面的手影游戏。(1)活动可以观察到光的传播路径,路径是一条。(2)活动4中,光(选填“可以”或“不可以”)被手挡住,从而在背面形成了手的影子。提示:(1)2、3直线(2)可以1.什么是光源?2.光是如何传播的?什么是光线?3.光在真空中的速度是多大?光在水中、玻璃中的速度是多大?探究1光源结合“体验1”,思考下列问题:1.光源的特征是什么?列举生活中常见的光源。提示:通过分析各个物体可知,光源是指正在发光的物体,其特征为自身能够发光,光源可分为自然光源(例如,太阳、萤火虫)和人造光源(例如,发光的电灯、正在发光的电影屏幕、点燃的蜡烛等)两类。参考答案:自身能够发光太阳、萤火虫、发光的电灯、正在发光的电影屏幕、点燃的蜡烛等2.月亮是光源吗?为什么?提示:从物体本身是否发光方面考虑,如果物体本身能发光,则是光源,若“自己”不能发光,只是反射别的物体的光,则不是光源。参考答案:不是月亮反射别的物体的光,自己本身并不能发光,所以不是光源探究2光的直线传播1.猜想与假设:结合“体验2”可以猜想光在均匀介质中是沿传播的。参考答案:直线2.实验设计:(1)在实验中,应采用什么方法显示光的传播路径?提示:探究光在空气中传播时,采用在空气中充烟雾的方法来显示光路;探究光在水中传播时,采用在水中滴入牛奶的方法显示光路;探究光在玻璃中的传播时,可以借助白纸来反衬。参考答案:在空气中充烟雾,在水中滴入牛奶,让光在白纸表面掠射等(2)探究过程:①用激光笔发出光束向充有烟雾的烧杯中投射,发现光在空气中沿传播;②用激光笔发出光束向滴了适量牛奶的水中投射,发现光在水中沿传播;③用激光笔发出光束直接照射有机玻璃,发现光在玻璃中沿传播;综合分析,可以得出的结论是:__________________________。提示:通过实验观察到光在空气中的传播路径是直线;光在水中的传播路径是直线;光在玻璃中的传播路径是直线;综合分析,可得出结论:光在均匀介质中是沿直线传播的。参考答案:直线直线直线光在均匀介质中是沿直线传播的3.交流与评估:(1)实验中为什么让光分别射入三种不同物质?如果只让光射入一种物质中,就得出实验结论,可以吗?提示:若只做一次实验就得出结论,会具有偶然性,而没有普遍意义,为了使实验结论具有普遍性,应使光射入多种物质中来显示光的传播路径。参考答案:为了使实验结论具有普遍性,应使光射入多种物质中来显示光的传播路径不可以(2)实验中,能否用小灯泡代替激光笔作为光源?提示:激光笔发出的光沿一个方向传播,并且光的强度大,易于观察光的传播路径;小灯泡发出的光向四周发散,并且光的强度不大,很难观察到光的传播路径。因此不能用小灯泡代替激光笔作为光源。参考答案:不能(3)我们如何表示光的传播路径和方向?提示:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线,如图所示:。参考答案:用光线表示,如图4.结合活动4,利用光的传播的知识解释手影的形成原因。提示:手影是光在传播过程中,被手阻挡而形成了影子。参考答案:手影是光的直线传播形成的,光在传播过程中无法绕过手而射向后面,所以形成了影子探究3光的传播速度1.光可以在真空中传播,说明光的传播(选填“需要”或“不需要”)介质。光在真空中的传播速度是。提示:光可以在真空中传播,说明光的传播不需要介质;真空中的光速是宇宙中最快的速度,大小为c=3.0×108m/s。参考答案:不需要3.0×108m/s2.根据光在水中、玻璃中传播速度的大小与真空中传播速度的关系,可得出光在空气、水、玻璃中的传播速度有什么关系?提示:光在空气中的速度非常接近于真空中的光速,通常取3.0×108m/s;光在水中的传播速度约是真空中速度的,即2.25×108m/s;光在玻璃中的传播速度约是真空中速度的,即2.0×108m/s。参考答案:光在空气中的传播速度大于光在水中的传播速度,光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度3423一、光源1.定义:_____的物体。2.举例:_____、闪电、照明灯、霓虹灯、发光二极管、_____的萤火虫、烛光鱼等。二、光的传播1.规律:光在_________中是沿直线传播的。2.现象:___________、_____、_____、_________、_________等。3.光线:表示光的传播_____和_____的一条带有_____的直线。发光恒星闪烁均匀介质影子的形成日食月食小孔成像激光准直路径方向箭头三、光的传播速度物质光速真空_________(最大)空气略小于真空中的速度,约等于_________水真空中的玻璃真空中的3×108m/s3×108m/s3423【拓展延伸】理想模型法对所研究的对象进行合理的简化、抽象,抓住主要因素,忽略次要因素,建立理想模型,使问题的处理大为简化。这种方法有助于透过现象看本质,如:光实际存在,而光线实际并不存在,我们可以用一根带箭头的直线来建立模型,使问题形象、直观、简单。考点光的直线传播的应用【典例】(2012·巴中中考)小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是()A.蜡烛的正立像B.蜡烛的倒立像C.三角形光斑D.圆形光斑【思路导引】解答本题的关键是知道小孔所成像的形状与物体形状相同,与小孔形状无关。【精讲精析】选B。小孔成像是由光的直线传播形成的,蜡烛经过小孔成的像是倒立的像,而不是光斑,像的形状与物体相同,而与小孔的形状无关,故选B。【方法归纳】小孔成像的原理及特点(1)成像原理:光的直线传播。(2)成像特点①性质:成倒立的像;②大小:与物体相比,可大、可小、可等大;③形状:与物体形状相同,与小孔形状无关。1.如图所示的各物体,属于光源的是()【解析】选D。本题考查对光源的理解。能够发光的物体叫光源,光源分为天然光源和人造光源。亮的物体不一定是光源,亮的物体很可能是反射其他光源的光。萤火虫尽管发光很微弱,但本身也能发光,是光源;月亮是反射太阳的光,露珠也是反射光,钻石也是反射光,这些不是光源。2.关于光的传播,下列说法正确的是()A.光在玻璃中不是沿直线传播的B.光只在空气中才沿直线传播C.光在任何情况下都沿直线传播D.光只有在同种均匀介质中沿直线传播【解析】选D。本题考查光的直线传播的条件,光只要在同种均匀介质中,就是沿直线传播的。如果玻璃、空气不均匀,光的传播路线将发生偏折。3.通过小孔所成的像一定是()A.倒立的B.放大的C.等大的D.缩小的【解析】选A。本题考查小孔成像的特点。小孔成倒立的实像。像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关,当物体到小孔的距离一定时,光屏越远,像越大;当光屏到小孔的距离一定时,物体越近,像越大;由此可知,小孔所成的像可以是放大的、缩小的或等大的。故选A。4.在运动会上百米赛跑时,请你做终点计时员,你是看发令员的枪冒烟开始计时,还是听到枪声开始计时()A.看到枪冒烟,因为烟雾看得清B.听到枪声,因为枪声听得清C.看到枪冒烟,因为光速比声速大得多D.看到枪冒烟,因为光传播不需时间【解析】选C。本题考查了光速和声速的对比。枪响时,运动员已经起跑,站在终点的计时员,如果在听到起跑枪声开始计时,实际上少算了声音传播100m所用的时间,所以运动员跑完100m的时间应该加上这个时间。5.(2012·莱芜中考)2012年5月21日清晨,莱芜市市民领略了一次日偏食天象,日食是由于形成的。【解析】本题考查了日食形成的原因。当月球转到地球和太阳之间,且三者处于同一直线上时,月球就挡住了太阳射向地球的太阳光,由于光的直线传播,在地球的阴影部分的地区就发生了日食。答案:光沿直线传播6.宇宙中的最快速度是,它的大小约为m/s。宇宙中恒星间的距离都非常大,为了表达起来方便一些,天文学家使用了一个非常大的距离单位是。光从空气传播到水中,它的速度将(选填“变大”“不变”或“变小”)。【解析】真空中的光速是宇宙中的最快速度,其大小约是3×108m/s,空气中的光速比真空中的光速略小,近似认为也是3×108m/s,光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小。天文学家常使用光年来表示宇宙中恒星间的距离,1光年等于光在1年内传播的距离。答案:真空中的光速3×108光年变小7.《凿壁借光》的故事同学们都知道。请你在图中画出匡衡通过小洞A从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围(烛光近似为点光源)。【解析】本题考查光的直线传播。根据光的直线传播可知,只有射向小洞的光才能射出去,射向墙壁的光会被墙壁挡住。答案:如图所示在茂密的树林中，太阳光透过树叶空隙照到地面上形成的光斑，形成原理是什么？其形状是与太阳有关，还是与树叶空隙有关？【学生自答】光的直线传播(小孔成像)其形状与树叶空隙有关找找你容易错在哪里?【教师点评】①原理正确。②“成像”特点错误:物体通过小孔所成的像与物体形状一样，与小孔的形状无关。【正确答案】光的直线传播(小孔成像)其形状与太阳有关