9.光的直线传播

1、光的直线传播 光速要点疑点考点课 前 热 身能力思维方法延伸拓展要点疑点考点一、光的传播光在同一均匀介质中总是沿直线传播.注意：光沿直线传播是一个近似的理论.要点疑点考点二、光源 1.定义：其自行能发光的物体即为光源.可分为自然光源与人造光源. 2.光能：光本身具有能量，叫光能，光能使物体发热，能使植物产生光合作用，也能通过光电池转化为电能等. 光源的本质：是将其他形式的能转化为光能，如电灯、蜡烛、太阳等.要点疑点考点3.点光源： 用以描述光源的一个无大小、无形状的点，是一个理想化的物理模型.其作用效果类似质点、点电荷等. 线光源、面光源、实际光源.4.介质：光在其中能够传播的物质. 强调：光

2、的传播不一定要有介质，即光在真空中亦能传播.要点疑点考点三、光线 1.定义：用以描述光的传播方向的有向的直线. 光线也是一个理想化的物理模型，是描述光的传播的有效方法，是在对细光束的抽象的基础上建立起来的，其作用类似电场线、磁感线. 切记：绝不能将光线理解为很细的光束.要点疑点考点2.光线的作用与成像： (1)光线的作用是确定光的传播方向和光路.实际处理光、物、像的关系时，就是通过光线来确定物体和像的位置与形状的. (2)光线的实际交点所成的像为实像. (3)光线的反向延长线的交点所成的像为虚像.要点疑点考点3.光的性质：平行光线、发散光 线、会聚光线；4.在光线的运用中有一点至关重 要：光路

3、是可逆的.要点疑点考点四、光的直线传播的现象1.小孔成像.2.影：(1)影的定义：在物体的后面光线照不到的区域.(2)影的分类.本影：光线完全照不到的区域.在此区域看不到光源.半影：只有部分光源能照到的区域，在此区域只能看到光源的一部分.要点疑点考点3.日食、月食. (1)日食：当太阳、地球、月亮运动到一条直线上，且地球运动到月亮的半影或本影区时，会出现太阳的全部或部分被月亮挡住的现象叫日食. 地球运动到月亮的本影区时，太阳完全被挡住，此时出现日全食；要点疑点考点 地球运动到月亮的半影区时，太阳的一部分被挡住，此时出现日偏食； 地球运动到月亮的伪本影时，太阳的中间部分被挡住，此时出现日环食.要

4、点疑点考点 (2)月食：当太阳、地球、月亮运动到一条直线上，且月亮的全部或部分进入到地球的本影区域时，月亮或部分区域变暗的现象. 月亮进入地球的本影时，月亮完全消失的现象叫月全食. 月亮的一部分进入地球的本影区域时，月亮的一部分消失的现象叫月偏食.要点疑点考点 注意：不可能出现月环食；这是由日、地、月三者间的距离所决定的；月亮全部在地球半影区时不会形成月食. 月食与月亏完全不同.要点疑点考点五、光速 1.光在真空中的传播速度为一定值;c=3108m/s. 2.光速的测量：迈克耳逊的旋转棱镜法课 前 热 身1.下列说法中正确的是( D ) A.光在同一介质中总是沿直线传播的 B.太阳照在浓密的树

5、林里，地上常出现许多光斑，这一现象表明树林里叶间小孔的形状是圆的 C.医院外科手术中无影灯的照明效果是没有影子 D.影的产生可用光的直线传播来解释课 前 热 身2.关于日食和月食的下列说法中正确的是(ABD) A.在月球的本影区里可看到日全食 B.在月球的半影区里可看到日偏食 C.在月球进入地球的半影区时，可看到月偏食 D.在月球完全进入地球的本影区时，可看到月全食课 前 热 身 3.我国古代学者沈括的著作梦溪笔谈中记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢西而影东.”意思是说；“若鹰在空中飞翔，它的影子随而移动；如果鹰和影子之间被窗户孔隙所约束，影子与鹰就向相反的

6、方向移动，鹰向西飞，它的影子就向东移，鹰向东飞，它的影子就向西移.这描述的是光的( A ) A.直线传播 B.折射 C.反射 D.干涉课 前 热 身4.天文学上常用光年(光在一年传播的距离)作长度单位，已知织女星距地球约2.7光年，求织女星距地球多少千米?课 前 热 身【答案】2.551013千米能力思维方法【例1】如图15-1-1所示，A是直径为10cm的发光圆，B是直径为5cm的遮光板，C为光屏，三者中心共轴，AB间隔200cm，当C离B多远时正好屏上的本影消失只有半影?这时半影的半径为多少?本影可取得的最大直径是多少? 图15-1-1能力思维方法【解析】若使本影正好在屏上消失，示意图如图

7、所示，由相似形知:(x+200)/x=D/d；可得x=200cm，即C离B为200cm处屏上的本影正好消失.同理：D/d=(200-x)/x，则有x=200/3cm，再由相似形知：2R/d=(200+x)/x，可解得R=10cm，即半影环的半径为10cm，而本影可取的最大直径就是遮光板B的直径5cm.能力思维方法【解题回顾】本章内容又可称作几何光学，在处理本节内容时，学生能否养成一个随时运用几何知识的习惯是学好本章的关键.能力思维方法 【例2】一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下，如果人以不变的速度直线前走，则他自己头部的影子相对于地的运动情况是( A ) A.匀速直线

8、运动 B.匀加速直线运动 C.变加速直线运动 D.曲线运动图15-1-2能力思维方法 【解析】本题是关于光线的传播、运动学和几何学综合运用题. 如图15-1-2所示，设灯高SO=H,人高AO=h，当人从S正下方向右做匀速直线运动时，在秒末，2t秒末nt末时，A点分别位于A1、A2、A3An，A点的影子的位置分别移至C1、C2、C3Cn，AA1=A1A2=A2A3=vt， 能力思维方法 设OC1、C1C2、C2C3的距离分别为s1、s2、s3sn，因为SC1OSAA1，所以s1/vt=H/(H-h)，同理(s1+s2+sn)/(nvt)=H/(H-h)，即影子C点也在做匀速直线运动，其速度为：v

9、c=H/(H-hv).能力思维方法【解题回顾】在本节内容中还有类似的判断形成光点的运动形式的题目，解题的最终的目的是确定其位移与时间的关系.延伸拓展【例3】如图15-1-3所示为发生月食时，太阳照射光线的示意图，当月球进入图中哪个区域时，在地球上处于夜晚地区的观察者可以看到月食( AD ) A.全部进入区域 B.全部进入区域或 C.全部进入区域 D.部分进入区域图15-1-3延伸拓展【解析】当月球进入地球本影区，所有太阳光线都照射不到月球上，因此月亮是黑暗无光的，这时，地球上观察者看到的是月全食.当月球部分进入区时，进入的部分没有光线反射出来，这时看到的是月球的部分有光，即为月偏食.而当月球处于半影区和时，有部分光线照到月球上，而且照到其正对地球的区域，因此月球仍然能反射这部分太阳光，所以月球并无月食产生，延伸拓展 需强调的是由于日、月、地三者的位置关系，即地球的本影在月球处的半径最小为4.6109m，而月球的直径为3.5109m，月球绝无可能产生月环食也绝