八年级物理上册 3.3《光的直线传播》课件 （新版）苏科版.ppt

第三章光现象三 光的直线传播 光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 方法技巧 光线是人们假想的物理模型 实际并不存在 而光的传播是客观存在的 在物理学中 为了形象直观地描述抽象的概念或规律 常常采用构建模型的方法 即 物理模型法 1 日食的实质是月球的影子 月食的实质是地球的影子 2 小孔成的是倒立的实像 小孔成像的原理是光沿直线传播 3 小孔成像时 像的形状由物体的形状决定 与小孔的形状无关 4 小孔成像时 物体离小孔越近 光屏离小孔越远 所成的像越大 例1关于光的直线传播 下列几种说法中正确的是 a 光只有在真空中才能沿直线传播b 光在同种均匀介质中是沿直线传播的c 光在同种介质中沿直线传播d 光在任何条件下都是沿直线传播的解析 光在同种均匀介质中沿直线传播 介质不同或同种介质但介质不均匀 光在其中都不会沿直线传播 故a c d错误 b正确 b 例2如图3 3 1所示装置是小明同学在课外用易拉罐做的 用该装置进行小孔成像实验时 如果易拉罐底部有一个很小的正方形小孔 则他在半透明纸上看到的像是 a 烛焰的正立像b 烛焰的倒立像c 正方形光斑d 圆形光斑 图3 3 1 b 解析 小孔成像的原理是光的直线传播 小孔成像成的是倒立的实像 像的形状与物体的形状有关 与孔的形状无关 光路图如图3 3 2所示 光的传播速度约为3 108m s 远大于声音的传播速度 所以每次打雷的时候 我们总是先看见闪电 再听见雷声 图3 3 2 物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时 成缩小的像 物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时 成放大的像 物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离时 成等大的像 光速 光的传播速度约为3 108m s 远大于声音的传播速度 所以每次打雷的时候 我们总是先看见闪电 再听见雷声 1 光年不是时间单位 而是长度单位 光年一般被用于衡量天体间的距离 其意义是指光在真空中行走一年的距离 是由时间和光速计算出来的 1光年大约等于9 4607 1015米 大约94 6千亿公里 2 激光测距仪工作时 向目标发射脉冲激光束 并接收由目标反射回来的激光 测出激光往返所用的时间t 最后运用s 计算出目标与激光测距仪之间的距离 例3光在下列物质中传播时 速度由小到大排列的顺序正确的是 a 水 玻璃 空气b 玻璃 真空 空气c 玻璃 水 空气d 空气 玻璃 水解析 光的传播速度一般是真空中最大 其次是空气中 再次是液体中 固体中最慢 c 水中的光速约为真空中光速的 玻璃中的光速约为真空中光速的 光在空气中的传播速度与真空中差不多 小孔成像与影子的区别 例4 福建莆田中考 阳光灿烂的日子 在茂密的树林下 常能在地上见到许多圆形的光斑 这些光斑是 a 太阳的虚像b 太阳的实像c 树叶的影子d 树叶的实像解析 晴天在茂密树林下的地面上 常会看到许多圆形的光斑 这些光斑是由于光沿直线传播 通过小孔成的太阳的实像 所以光斑的形状与太阳的形状相同 与孔的形状无关 即光斑不是树叶的像 也不是太阳的虚像 更不是树叶的影子 故选b b 错解 a或c或d注意 错选a是因为不清楚小孔成像的性质 错选c或d是因为不清楚圆形的光斑到底是太阳的像还是树叶的像 题型一光沿直线传播的现象及其应用 角度a小孔成像例5如图3 3 3所示为 小孔成像 的示意图 1 该现象可以用 来解释 2 小孔位置固定 将蜡烛和光屏位置对调 光屏上的像与原来相比 填 变大 不变 或 变小 图3 3 3 变小 光沿直线传播 解析 1 小孔成像的原理是光沿直线传播 2 小孔成像的大小与物体 光屏到小孔的距离有关 物体离小孔越近 光屏离小孔越远 所成的像越大 将蜡烛和光屏位置对调后 蜡烛到小孔的距离变大 同时光屏到小孔的距离变小 因此像将变小 角度b日食和月食的形成 图3 3 4 例6 安徽芜湖繁昌期末 日食是月球运动到太阳和地球之间时遮挡住太阳射向地球的光线所形成的 如图3 3 4所示是月球的影区分布 则当人随地球运动到 用图中字母表示 区域时会看到日全食 b 解析 由题图可以看出 b区域是太阳光完全照射不到的区域 因此在b区域会看到日全食 太阳的部分区域发出的光能照射到a区域 因此在a区域内会看到日偏食 在c区域内看不到太阳的中间部分 但可以观察到太阳的边缘部分 因此在c区域会看到日环食 角度c影长的变化 例7 安徽池州东至期中 一个人沿马路经过某一路灯 在走路过程中 路灯照射到人身上时由于光的 在路面上形成影子 在路过灯时影子长短在变化 其变化情况是 填 变长 变短 先变长后变短 或 先变短后变长 解析 在走路过程中 路灯照射到人身上时由于光的直线传播 在路面上形成影子 当人在远处时 人与灯光的夹角小 形成的影子长 当人逐渐走近路灯时 人与灯光的夹角会变大 此时形成的影子会变短 当人经过路灯逐渐远离时 人与灯光的夹角又会变小 形成的影子再次变长 因此当人经过路灯时 影子先变短后变长 先变短后变长 直线传播 题型二利用光线作图解释有关现象 例8如图3 3 5所示 甲 乙两人分别站立于一面墙的两边 若要在墙上开一个窗 使两人彼此都能看到对方的全身 则所需的最小窗户的位置应为 a aeb adc bcd bd 图3 3 5 d 解析 本题应该根据光的直线传播知识 画出彼此看到对方时最小窗户的位置 然后再根据画出的图形判断最小窗户的大小 画出如图3 3 6所示的直线 由光的直线传播知识可知 甲通过墙看到乙时 窗户至少为这两根直线之间的部分 再画出直线 则乙通过墙看到甲时 窗户至少为直线 和 之间的部分 显然 最小窗户应是直线 和 之间的部分 即最小窗户的位置应为bd 图3 3 6 例9科学家向月球发射激光 经过大约2 6s接收到返回的信号 那么地球到月球的距离大约有多少米 小明想用超声波探测地球到月球的距离 请问他能否达到目的 为什么 光速为3 108m s 思路导图 已知光速和时间 利用s vt计算路程 已知往返时间 求距离用s vt 超声波属于声音 不能在真空中传播 无法用其测地 月间的距离 题型三光速 答案 3 9 108m不能声音在真空中不能传播 解析 从地球向月球发射一束激光 激光到达月球后又被月球反射回来 此时激光经过的路程是地球和月球之间距离的两倍 故要求月球到地球的距离 应利用公式s vt求出激光经过的路程后再除以2 已知光速c 3 108m s 激光在地球和月球间往返所用的时间t 2 6s 激光通过的路程s ct 3 108m s 2 6s 7 8 108m 故月球到地球的距离为 3 9 108m 超声波属于声音 声音的传播需要介质 即声音不能在真空中传播 而月球表面是没有空气的 故不能利用超声波探测出地球到月球的距离 例10某同学用两个硬纸筒探究小孔成像 如图3 3 7所示 1 请在图中作出蜡烛ab在屏上所成的像a b 要求标出a b 图3 3 7 图3 3 8 2 该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后 像离小孔越远 像就越大 他测出了不同距离时像的高度 并将实验结果填在了下表中 根据表中的数据可以得到的结论是 蜡烛和小孔的位置固定后 像的高度h与像到小孔的距离s成 填 正比 或 反比 3 该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像 他测出了某一个光斑的直径为1 4cm 光斑到小孔的距离为1 5m 从书上查到太阳到地球的距离为1 5 10m 由此可以估算太阳的直径为 解析 1 小孔成像的原理是光的直线传播 物体发出的光经小孔沿直线传播在光屏上成实像 在画图时要注意线的虚实和箭头 2 通过像的高度与像到小孔的距离的数据可以看出 像的高度h是像到小孔距离的12 所以它们之间是正比例的关系 3 树荫下的圆形光斑就是太阳的像 它的形成也是小孔成像 利用数学中相似三角形的知识可知 像的直径与太阳直径之比等于像到孔的距离与太阳到孔的距离之比 即 m 解得d 1 4 109m 答案 1 如图3 3 8所示 2 正比 3 1 4 109m 解读中考 本节知识在中考中考查的重点有用光的直线传播的规律解释小孔成像 日食现象 月食现象 光速 考查题型以选择题 填空题为主 教材第65页 习题第2题 参考如下方法制作一个简易的针孔照相机 如图3 31所示 在空易拉罐底部的中央戳一个小孔 将易拉罐的顶部剪去后 蒙上一层半透明的塑料薄膜 利用它观察窗外的景物 记录你观察到的像的特点 图3 31 考点一光的直线传播的特点和应用 例11 江苏南京中考 如图3 3 9所示 小明想通过a b两张纸片上的小孔看见烛焰 他应将烛焰 两个小孔和人眼调到 上 这样操作的依据是 操作过程中他还在b纸片上看到了一个烛焰的像 这个像是 填 正立 或 倒立 的 图3 3 9 倒立 同一直线 光在空气中沿直线传播 解析 光在空气中是沿直线传播的 小明想通过a b两张纸片上的小孔看见烛焰 应将烛焰 两个小孔和人眼调到同一直线上 烛焰发出的光线通过a纸片上的小孔在b纸片上形成像 该像是由光的直线传播形成的倒立的实像 例12在太阳光或灯光下 物体如果挡住了光的传播路线 就会形成清晰的影子 小明发现 在日光灯下的影子灰蒙蒙一片 一点儿也不清楚 特别是处处亮着电灯的大厅里 人和物的影子就更模糊不清了 这是什么原因呢 小明和兴趣小组的同学一起探究其中的原因 他们拿出几支蜡烛 一个圆柱形铁块 做了如下实验 图3 3 10 核心素养 1 铁块放在桌子上 旁边点上一支蜡烛 观察铁块的影子 如图3 3 10a所示 2 在旁边再点上一支蜡烛 观察铁块的影子 如图b所示 3 继续在铁块旁边点蜡烛 直到将蜡烛围满铁块四周 观察铁块的影子 如图c和d所示 结果小明发现 蜡烛的影子越来越淡 最后几乎没有了 他又比较了一下白炽灯和日光灯 看到白炽灯的灯