1、光的直線傳播 光速要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)課 前 熱 身能力思維方法延伸拓展光的直線傳播1要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)一、光的傳播光在同一均勻介質(zhì)中總是沿直線傳播.注意：光沿直線傳播是一個(gè)近似的理論.光的直線傳播2要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)二、光源 1.定義：其自行能發(fā)光的物體即為光源.可分為自然光源與人造光源. 2.光能：光本身具有能量，叫光能，光能使物體發(fā)熱，能使植物產(chǎn)生光合作用，也能通過(guò)光電池轉(zhuǎn)化為電能等. 光源的本質(zhì)：是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為光能，如電燈、蠟燭、太陽(yáng)等.光的直線傳播3要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3.點(diǎn)光源： 用以描述光源的一個(gè)無(wú)大小、無(wú)形狀的點(diǎn)，是一個(gè)理想化的物理模型.其作用效果類似質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷等. 線光源、面光源、實(shí)際光源.4

2、.介質(zhì)：光在其中能夠傳播的物質(zhì). 強(qiáng)調(diào)：光的傳播不一定要有介質(zhì)，即光在真空中亦能傳播.光的直線傳播4要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)三、光線 1.定義：用以描述光的傳播方向的有向的直線. 光線也是一個(gè)理想化的物理模型，是描述光的傳播的有效方法，是在對(duì)細(xì)光束的抽象的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，其作用類似電場(chǎng)線、磁感線. 切記：絕不能將光線理解為很細(xì)的光束.光的直線傳播5要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)2.光線的作用與成像： (1)光線的作用是確定光的傳播方向和光路.實(shí)際處理光、物、像的關(guān)系時(shí)，就是通過(guò)光線來(lái)確定物體和像的位置與形狀的. (2)光線的實(shí)際交點(diǎn)所成的像為實(shí)像. (3)光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)所成的像為虛像.光的直線傳播6要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3

3、.光的性質(zhì)：平行光線、發(fā)散光 線、會(huì)聚光線；4.在光線的運(yùn)用中有一點(diǎn)至關(guān)重 要：光路是可逆的.光的直線傳播7要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)四、光的直線傳播的現(xiàn)象1.小孔成像.2.影：(1)影的定義：在物體的后面光線照不到的區(qū)域.(2)影的分類.本影：光線完全照不到的區(qū)域.在此區(qū)域看不到光源.半影：只有部分光源能照到的區(qū)域，在此區(qū)域只能看到光源的一部分.光的直線傳播8要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3.日食、月食. (1)日食：當(dāng)太陽(yáng)、地球、月亮運(yùn)動(dòng)到一條直線上，且地球運(yùn)動(dòng)到月亮的半影或本影區(qū)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)太陽(yáng)的全部或部分被月亮擋住的現(xiàn)象叫日食. 地球運(yùn)動(dòng)到月亮的本影區(qū)時(shí)，太陽(yáng)完全被擋住，此時(shí)出現(xiàn)日全食；光的直線傳播9要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 地球

4、運(yùn)動(dòng)到月亮的半影區(qū)時(shí)，太陽(yáng)的一部分被擋住，此時(shí)出現(xiàn)日偏食； 地球運(yùn)動(dòng)到月亮的偽本影時(shí)，太陽(yáng)的中間部分被擋住，此時(shí)出現(xiàn)日環(huán)食.光的直線傳播10要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) (2)月食：當(dāng)太陽(yáng)、地球、月亮運(yùn)動(dòng)到一條直線上，且月亮的全部或部分進(jìn)入到地球的本影區(qū)域時(shí)，月亮或部分區(qū)域變暗的現(xiàn)象. 月亮進(jìn)入地球的本影時(shí)，月亮完全消失的現(xiàn)象叫月全食. 月亮的一部分進(jìn)入地球的本影區(qū)域時(shí)，月亮的一部分消失的現(xiàn)象叫月偏食.光的直線傳播11要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 注意：不可能出現(xiàn)月環(huán)食；這是由日、地、月三者間的距離所決定的；月亮全部在地球半影區(qū)時(shí)不會(huì)形成月食. 月食與月虧完全不同.光的直線傳播12要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)五、光速 1.光在真空中的傳播速

5、度為一定值;c=3108m/s. 2.光速的測(cè)量：邁克耳遜的旋轉(zhuǎn)棱鏡法光的直線傳播13課 前 熱 身1.下列說(shuō)法中正確的是( D ) A.光在同一介質(zhì)中總是沿直線傳播的 B.太陽(yáng)照在濃密的樹林里，地上常出現(xiàn)許多光斑，這一現(xiàn)象表明樹林里葉間小孔的形狀是圓的 C.醫(yī)院外科手術(shù)中無(wú)影燈的照明效果是沒(méi)有影子 D.影的產(chǎn)生可用光的直線傳播來(lái)解釋光的直線傳播14課 前 熱 身2.關(guān)于日食和月食的下列說(shuō)法中正確的是(ABD) A.在月球的本影區(qū)里可看到日全食 B.在月球的半影區(qū)里可看到日偏食 C.在月球進(jìn)入地球的半影區(qū)時(shí)，可看到月偏食 D.在月球完全進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，可看到月全食光的直線傳播15課 前 熱

6、 身 3.我國(guó)古代學(xué)者沈括的著作夢(mèng)溪筆談中記載：“若鳶飛空中，其影隨鳶而移；或中間為窗隙所束，則影與鳶遂相違，鳶西而影東.”意思是說(shuō)；“若鷹在空中飛翔，它的影子隨而移動(dòng)；如果鷹和影子之間被窗戶孔隙所約束，影子與鷹就向相反的方向移動(dòng)，鷹向西飛，它的影子就向東移，鷹向東飛，它的影子就向西移.這描述的是光的( A ) A.直線傳播 B.折射 C.反射 D.干涉光的直線傳播16課 前 熱 身4.天文學(xué)上常用光年(光在一年傳播的距離)作長(zhǎng)度單位，已知織女星距地球約2.7光年，求織女星距地球多少千米?光的直線傳播17課 前 熱 身【答案】2.551013千米光的直線傳播18能力思維方法【例1】如圖15-1

7、-1所示，A是直徑為10cm的發(fā)光圓，B是直徑為5cm的遮光板，C為光屏，三者中心共軸，AB間隔200cm，當(dāng)C離B多遠(yuǎn)時(shí)正好屏上的本影消失只有半影?這時(shí)半影的半徑為多少?本影可取得的最大直徑是多少? 圖15-1-1光的直線傳播19能力思維方法【解析】若使本影正好在屏上消失，示意圖如圖所示，由相似形知:(x+200)/x=D/d；可得x=200cm，即C離B為200cm處屏上的本影正好消失.同理：D/d=(200-x)/x，則有x=200/3cm，再由相似形知：2R/d=(200+x)/x，可解得R=10cm，即半影環(huán)的半徑為10cm，而本影可取的最大直徑就是遮光板B的直徑5cm.光的直線傳播

8、20能力思維方法【解題回顧】本章內(nèi)容又可稱作幾何光學(xué)，在處理本節(jié)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生能否養(yǎng)成一個(gè)隨時(shí)運(yùn)用幾何知識(shí)的習(xí)慣是學(xué)好本章的關(guān)鍵.光的直線傳播21能力思維方法 【例2】一人自街上路燈的正下方經(jīng)過(guò)，看到自己頭部的影子正好在自己腳下，如果人以不變的速度直線前走，則他自己頭部的影子相對(duì)于地的運(yùn)動(dòng)情況是( A ) A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.變加速直線運(yùn)動(dòng) D.曲線運(yùn)動(dòng)圖15-1-2光的直線傳播22能力思維方法 【解析】本題是關(guān)于光線的傳播、運(yùn)動(dòng)學(xué)和幾何學(xué)綜合運(yùn)用題. 如圖15-1-2所示，設(shè)燈高SO=H,人高AO=h，當(dāng)人從S正下方向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在秒末，2t秒末nt末時(shí)，A點(diǎn)分別

9、位于A1、A2、A3An，A點(diǎn)的影子的位置分別移至C1、C2、C3Cn，AA1=A1A2=A2A3=vt， 光的直線傳播23能力思維方法 設(shè)OC1、C1C2、C2C3的距離分別為s1、s2、s3sn，因?yàn)镾C1OSAA1，所以s1/vt=H/(H-h)，同理(s1+s2+sn)/(nvt)=H/(H-h)，即影子C點(diǎn)也在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度為：vc=H/(H-hv).光的直線傳播24能力思維方法【解題回顧】在本節(jié)內(nèi)容中還有類似的判斷形成光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式的題目，解題的最終的目的是確定其位移與時(shí)間的關(guān)系.光的直線傳播25延伸拓展【例3】如圖15-1-3所示為發(fā)生月食時(shí)，太陽(yáng)照射光線的示意圖，當(dāng)月球

10、進(jìn)入圖中哪個(gè)區(qū)域時(shí)，在地球上處于夜晚地區(qū)的觀察者可以看到月食( AD ) A.全部進(jìn)入?yún)^(qū)域 B.全部進(jìn)入?yún)^(qū)域或 C.全部進(jìn)入?yún)^(qū)域 D.部分進(jìn)入?yún)^(qū)域圖15-1-3光的直線傳播26延伸拓展【解析】當(dāng)月球進(jìn)入地球本影區(qū)，所有太陽(yáng)光線都照射不到月球上，因此月亮是黑暗無(wú)光的，這時(shí)，地球上觀察者看到的是月全食.當(dāng)月球部分進(jìn)入?yún)^(qū)時(shí)，進(jìn)入的部分沒(méi)有光線反射出來(lái)，這時(shí)看到的是月球的部分有光，即為月偏食.而當(dāng)月球處于半影區(qū)和時(shí)，有部分光線照到月球上，而且照到其正對(duì)地球的區(qū)域，因此月球仍然能反射這部分太陽(yáng)光，所以月球并無(wú)月食產(chǎn)生，光的直線傳播27延伸拓展 需強(qiáng)調(diào)的是由于日、月、地三者的位置關(guān)系，即地球的本影在月球處的半徑最小為4.6109m，而月球的直徑為3.5109m，月球絕無(wú)可能產(chǎn)生月環(huán)食也絕無(wú)可能進(jìn)入到區(qū)，假設(shè)月球能進(jìn)入到區(qū)，也同