初中物理第四章 光现象第1节 光的直线传播教案设计

光的直线传播

【学习目标】

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。

【要点梳理】

知识点一、光源 

光源：能发光的物体叫光源。
要点诠释：

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。

知识点二、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。

要点诠释：

1、  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。

2、  人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。

知识点三、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。

要点诠释：

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。

知识点四、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。

【典型例题】

类型一、光的直线传播

1．下列例子不能用光的直线传播来解释的是（　　）

A．日食和月食

B．影子的形成

C．在开凿大山隧道时，工程师用激光引导掘进方向

D．发生雷电时，先看到闪电后听到雷声

【变式1】关于光的传播规律下面说法正确的是（    ）

A、光只在真空中沿直线传播                  B、光在同种介质中沿直线传播

C、光在均匀介质中沿直线传播                D、光在任何情况下都是沿直线传播

类型二、小孔成像

2.点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b。则半透明纸上的像是（　　）

A．倒立、放大的虚像    B．正立、缩小的虚像    C．倒立、缩小的实像     D．正立、放大的实像

【变式】关于小孔成像，正确的是（　　）

A．小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚    B．小孔成像实验中，小孔越小像越亮

C．小孔成像实验中，小孔一定要是圆的      D．小孔成的像，一定是倒立的

类型三、光的直线传播作图

3.如图所示，纸板M中心处有一小孔，发光体AB正对小孔，N是光屏，虚线为光屏的竖直中线，请在图中画出发光体AB在光屏上所成像的光路图。

【变式】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉吧！你能解释为什么“坐井观天，所见甚小”吗？你能根据光的直线传播原理画图说明吗？

类型四、光速 光年

4. 现代通信技术已使我们地球人感到了自豪，若运用现有的通信技术，实现地球与比邻星（二者之间的距离为4.2光年）之间的通信，那么（　　）

A．我们从地球上发出的指令，需经4.2年的时间比邻星才能接收到

B．瞬间就可以在两地之间传递信息

C．信息的传递有些延误，就像中央电视台的现场新闻报道一样，不会受太大的影响

D．两地的通信与我们平常的感受相同

【巩固练习】

一、选择

1.生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是（多选）（　　）

A．水母     B．萤火虫     C．月亮     D．霓虹灯

2.下列说法中正确的是（     ）

A.光只有在空气中是沿直线传播的

B.我们能看到物体是因为物体能发光

C.打开电灯屋子马上被照亮，所以光的传播是不需要时间的

D.因为光是沿直线传播的，所以太阳光照不到的地方形成了影子

3.下列关于光的传播速度的几种说法中，正确的是（　　）

A．光的传播速度为3×108m/s

B．光和声音一样，不能在真空中传播

C．光在真空中的传播速度为最大

D．光在玻璃中的传播速度比在真空中大

4.下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是（   ）

A.光照在不透明的物体上，物体背后会出现影子    B.人通过双眼接受来自物体的光线判断物体的远近

C.日食和月食                                  D.在雷雨天，人们总是先看见闪电、后听到雷声

5.晚上，人在马路上走过一盏路灯的过程中，其影子的长度变化情况是（    ） 

A.先变短后变长     B.先变长后变短     C.逐渐变短        D.逐渐变长

6.在小孔成像实验中，从半透明纸屏上能看到外界物体的像。如果小孔靠近物体，纸屏离小孔的距离增大一些，则纸屏上该物体的像将（  ）

A.变小             B.不变             C.变大           D.以上均可能

7.在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（　　）

8.在小孔成像的实验箱中间的隔板上钻了两个小孔，实验时可在毛玻璃的光屏上出现（   ）

A.一个倒立的像          B.一个正立的像          C.两个倒立的像            D.两个正立的像

二、填空

9.一束激光从地球射向月球，经过月球上的反射器反射后，返回发射器，所需时间为2.54S，月球到地球的距离是 ______km。

10.人看见物体是由于光从            射入           。

11.以下物体：①太阳、②月亮、③闪闪发光的宝石、④正在放映的电影银幕、⑤萤火虫、⑥烛焰，其中不属于光源的是            ，属于天然光源的是            。

12.图中是________成因的小意图(选填“日食”或“月食”)。

13.现在，轿车已进入寻常百姓家，设想你是一位驾驶员，在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明，还要会合理判断灯光的照射情况，若灯光由路中移到路侧，前方出现的情况是        ，你判断的依据是                            。

三、实验探究与作图

14.小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如下表：

（1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之 __________；

（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图）。由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_________；

（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得______（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”）

15.图示，L是一块上有两个小孔的挡板，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，请你利用学过的知识确定出光源S的位置，并画图说明。

【当堂检测】

1．太阳光垂直照射到一个很小的正方形孔上，则在地面上产生的光斑形状是（     ）

A．圆形的    B．正方形的    C．不规则的    D．条形的

2．一根长50cm的竹竿，竖直立在水平地面上，测出其影子长30cm，与此同时测出一旗杆的影子长度为12m，则该旗杆的高度是（    ）

A．12m   B．7．2m   C．19．2m   D．20m

4．为了检查一块长木板的棱是否直，简便可行的办法是：闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看去，如果棱上各部分在一点上，这条棱就是直的，这样做的根据是（  ）

A．光的反射      B．光的折射   C．光传播很快    D．光沿直线传播

5.下列说法正确的是（   ）

A．光总是直线传播的                       B．光在同一介质中总是直线传播的

C．小孔成像是光沿曲线绕过小孔传播形成的   D．光在同一种均匀介质中总是直线传播的

6．若一次闪电后4s才听到雷声，则人距闪电处__________m。

7．北京一个人面朝北方站在阳光下，发现自己的影子在身体的右侧这时是________（选项“早晨”、“中午”、“下午”）

8.判断下列说法的正确的是（   ）

A.电灯一定是发光体                        B.光在任何介质中都是直线传播的

C.射击瞄准时，运用了光的直线传播的特点    D.光在不均匀介质中传播时，传播的路线会弯曲 

9．在百米赛跑中，终点计时员必须在看到发令枪冒烟时揿表，而不是听到枪声揿表。这是因为(    )。

  A.看枪冒烟揿表较方便          

  B.看枪冒烟不会受到场地嘈杂声的干扰

  C.听枪声揿表计时不准确，会使运动员的成绩偏高        

  D.听枪声揿表计时不准确，会使运动员的成绩偏低

10.北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记叙了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢(老鹰)在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，结果观察到“鸢东则影西，鸢西则影东。”阅读了上述材料后，你认为下列哪种说法是错误的(    )。

A．“鸢东则影西，鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像

B．沈括观察到“鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动”是小孔成像

C．小孔成像可用光的直线传播解释

D．小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反

11.春节晚会中有一精彩的“手影戏”——《逗趣》。两位演员用手分别表演了动物、人物的各种形态。活灵活现的手影(如图1)，让观众大开眼界。手影的形成是由于(   )

  A.光的直线传播    B.光的折射 

C.光的反射        D.凸透镜成像

12．下列说法正确的是（）

A．光在透明介质中沿直线传播

B．光的传播速度是3×105km/s

C．影子的形成说明光在均匀介质里沿直线传播现象

D．早晨，我们在海边看到日出，这是光的直线传播现象

【家庭作业】

 1.下列说法中正确的是(   )

　　A.光总是沿直线传播                     B.光在同一种介质中总是沿直线传播

　　C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播   D.小孔成像是光沿直线传播形成的

 2.下列关于光线的说法正确的是(   )

　　A.光源能射出无数条光线       B.光线实际上是不存在的

　　C.光线就是很细的光束         D.光线是用来表示光传播方向的直线

　3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔，太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑，这一现象表明(   )

　　A.小孔的形状一定是圆的     B.太阳的形状是圆的

　　C.地面上的光斑是太阳的像   D.光是沿直线传播的

　4.如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定(   )

　　A.发光体的体积      B.发光体的位置

　　C.发光体的大小      D.发光体的面积

　5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的，下列关于照明效果的说法中正确的是(   )

　　A.无影灯没有影子     B.无影灯有本影

　　C.无影灯没有本影     D.无影灯没有半影

 6.下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　）

  A. 山在水中的“倒影”        B. 月食

  C. 筷子好像被水“折断”了    D. 放大镜把文字放大

 7.下列说法正确的是（    ）

A、光是沿直线传播的          B、光在1s内传播的距离约为3×108m

C、凸面镜不能成像            D、矫正近视眼要用凹透镜

 8.如图所示是手影游戏，关于影子的形成原因，分析正确的是（）

A．是光的反射形成      B．是光的折射形成   

C．是光的色散形成     D．是光的直线传播形成

 9.在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是_______m。