4.1 光的直线传播（含解析）

0 1 学习目标 02 预习导学 第四章 光现象 第1 节 光的直线传播 课程标准 学习目标 通过实验探究：光在同种 均匀介质中沿直线传播。 1 了解光源，知道光源大致分类。 2 理解光沿直线传播及其应用。 3 知道光在真空中和空气中的传播速度。 4 让学生认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神。 （一）课前阅读： 预习：请同学们认真阅读课本P69—71 页内容，思考并且完成下列活动： 活动1：请同学们阅读课本“前3 自然段”，回答下面的问题： （1）什么是光源？ （2）光源如何分类？ （3）你能说出一些光源吗？ 活动2：请同学们阅读课本“光的直线传播”，并回答下面的问题： （1）怎样才能看到光的传播路径？ （2）清晨，穿过薄雾的阳光的路径是什么样子？ （3）激光在厚玻璃和水中的传播路径是什么样子？ （4）生活中光沿直线传播的现象有哪些？ 活动3：请同学们阅读课本“光的传播速度”，并回答下面的问题： （1）雷声和闪电同时发生，我们为什么总是先看到闪电后听到雷声？ （2）光的传播需要介质吗？光在真空和其他不同介质中传播速度相同吗？ （二）基础梳理 41 光的直线传播 一、光源 1 定义：能够发光的物体叫光源。 2 分类：（1）自然光源：如 太阳、萤火虫。 （2）人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。 ▲敲桌子：月亮本身不会发光，它不是光源。 二、光的直线传播 1 规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 2 理解：（1）条件：必须是同种均匀介质。 （2）光可以在真空中传播。 3 光线：在物理学中，用一根带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这条 直线就叫作光线。 （1）光是客观存在的一种物质。 （2）光线是不存在的，它的引入用到了：“理想物理模型”法。 4 光的直线传播现象及应用： （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光线 照不到的区域即影子。 （2）日食：月亮在中间。 月食：地球在中间。 （3）小孔成像： 小孔成像实验早在《墨经》中就有记载。 B 小孔成像成倒立的实像。 像的形状与孔的形状无关。 D 像的大小与物和像到小孔之间距离有关。 【加油站1】 1、理想模型法： 通过建立模型来揭示原型 的形态、特征和本质的方 法称为理想模型法。把复 杂的问题简单化，摒弃次 要因素，抓住主要因素， 对实际问题进行理想化处 理。 【加油站2】 2、小孔成像： （1）成像原理图： （2）树荫下的光斑： （三）预习作业 1、2022 年7 月14 日，年度最大超级月亮现身天空，超级月亮是指满月的时候，月亮正好位于近地点的现 象。关于月亮说法正确的是( ) 月亮本身并不是光源 B 月光不能沿直线传播 我们看到的月亮其实是实像 D 我们看到的超级月亮是放大的月亮的虚像 2、图是我国古代的一种计时工具——日晷,人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时影子的形成是由 于( ) 光的直线传播 B 光的反射 平面镜成像 D 光的折射 3、下列关于光线的说法，正确的是( ) 光线是真实存在的带箭头的直线 B 激光笔发出的光是一条光线 光线是用来表示光的径迹和方向的，光线概念的建立用到了理想模型法 D 光线可以用虚线表示 （4）用激光准直挖掘隧道。打靶瞄准目标。排队时一行（列）如何站直等。 三、光速（） 1 光可以在真空中传播，且速度达到=3×108m/s=3×105km/s，这是宇宙 中最快的速度。 2 光速和介质种类有关： 光在真空中速度最快。光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真 空中光速的3/4。在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 4、国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一，这是利用了( ) 光速太大 B 光的反射 光可以在空气中传播 D 光在同种均匀介质中沿直线传播 5、下列说法中正确的是( ) 光年是天文学上使用的时间单位 B 光在玻璃中的传播速度是 太阳发出的光，通过大气层射向大地时不是沿直线传播的 D 光在真空中的传播速度最小 6、某兴趣小组的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成 一个简易针孔照相机如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在 塑料薄膜上看到灯丝________（填“倒立”或“正立”）的像若水平向左移动易拉罐，则像的大小______ __（填“变大”“变小”或“不变”）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状________（填“改变” 或“不变”） 7、运动会上100 米赛跑，终点计时员应在________（填“听到枪声”或“看到烟雾”）时开始计时，若以 另一种方式开始计时，则把时间计_______（填“多”或“少”）了__________s（结果保留两位小数， 15℃空气中）。 说明：1 时间：10 分钟；2 分值：60 分（每题10 分）3 要求：合上书本，独立完成。 1．（2023 山东枣庄）如图所示的光现象中，与小孔成像原理相同的是（ ） 03 强化训练 ． 树荫下的圆形光斑 B． 水中桥的倒影 ． 水中“弯折”的筷子D． 雨后的彩虹 2．（2023 湖南岳阳）下列现象能用光沿直线传播解释的是：（ ） ． 天上的彩虹 B． 铅笔的弯折 ． 人和猫能看见对方 D． 手影游戏 3．（2023 四川广元）阳光照射下，嘉陵江畔树影婆娑、游鱼戏水。其中地面上树影间的光斑是由光的__ _________形成的，游人看到的水中的鱼是光的折射形成的___________像（选填“虚”或“实”）。 4．（2023 天津）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成 像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的______形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈， 让人感觉水变浅了，这是由于光的______造成的。 预习作业参考答 1、答： 解析：、月亮本身不发光，它反射的是太阳光，因此月亮不是光源，故正确； B、月光在同种均匀介质中能沿直线传播，故B 错误； 、因为空气不均匀，看到的超级月亮是由于光的折射形成的月亮的虚像，故错误； D、人们欣赏到比平时更大、更亮的“超级月亮”，是因为观察的视角变大了，故D 错误。 故选：。 2、答： 解析：直杆在太阳下的影子是由光的直线传播形成的，故正确 3、答： 解析：用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线称为光线，光线实际并不存在， 是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的，用的是理想模型法，故错误，正确激光笔发出的是光，不 是光线，B 错误在光路图中，光线用实线表示，D 错误故选 4、答：D 解析：国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一，这是因为所有士兵利用光沿直线传播将队伍排 列整齐，与光速、光的反射等没有关系。故选D。 5、答： 解析：光年表示光在一年内通过的路程，是长度单位，故错误。光在同种均匀介质中沿直线传播，如果介 质不均匀，光的传播方向会发生改变，大气层不是均匀的介质，所以光在大气层中不是沿直线传播的，故 正确；光在真空中的传播速度是 ，而在其他介质中的传播速度都比在真空中的小，故B、D 错 误。 6、答：倒立；变大；不变 解析：针孔照相机是利用小孔成像制成的，其原理是光沿直线传播，小孔成像成的是倒立的像，所以在塑 料薄膜上看到的是灯丝倒立的像小孔成像所成像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，根 据相似三角形知识可知水平向左移动易拉罐，像会变大由于小孔成像所成像的形状与小孔的形状无关，所 以只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变 7、答：看到烟雾；少；029 解析：因为光速远大于声速，则光从起点传到终点所用时间要比声短很多，故看到烟雾时开始计时要更准 确一些；根据速度公式可知，声音从起点传到终点的时间： ，即听到枪声时开始 计时，会把时间计少约029s。 强化训练参考答 1【答】 【解析】小孔成像原理是光沿直线传播。 ．树荫下的圆形光斑是光沿直线传播形成的，与小孔成像的原理相同，故符合题意； B．水中桥的倒影是光的反射，与小孔成像的原理不相同，故B 不符合题意； ．水中“弯折”的筷子是光的折射形成的，与小孔成像的原理不相同，故不符合题意； D．雨后的彩虹是光的散射形成的，与小孔成像的原理不相同，故D 不符合题意。 故选。 2【答】D 【解析】．天上的彩虹是光的色散现象，由光的折射形成，故不符合题意； B．铅笔的弯折，由光的折射形成，故B 不符合题意； ．人和猫能看见对方，利用了光的反射，故不符合题意； D．手影游戏，是因为手挡住一部分光线所形成的影子，故D 符合题意。 故选D。 3【答】 直线传播 虚 【解析】地面上树影间的光斑是小孔成像，是由于光的直线传播形成的；游人看到的水中的鱼，水中鱼反 射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，看到的是变浅的鱼的虚像。 4【答】 直线传播 折射 【解析】由于光沿直线传播，光穿过小孔时，能在光屏上成倒立的实像，小孔成像是由于光的直线传播形 成的；由于水底反射的光从水中斜射入空气中，发生了折射现象，折射角大于入射角，人逆着折射光线看 去会感觉水变浅了。