志鸿全优设计2013-2014学年八年级物理上册 第四章 光现象 第1节

第1节 光的直线传播

1．知道光源的概念，会判断哪些物体是光源，哪些物体不是光源； 2．知道光的传播特点，知道光在同种均匀的介质中是沿着直线传播的； 3．记住光在真空中的传播速度，会根据光的传播速度进行有关的简单计算； 4．会根据光的直线传播解释生活中的有关现象。

1．光源

（1）光源：我们身边的物体，有些能够发光，有些不能发光。其中，能够自身发光的物体叫光源。

例如：太阳、发光的电灯、飞舞的萤火虫、点燃的蜡烛都是光源。很多海洋动物也能在黑暗的海底发出光来，它们都是靠自身发出来的光，也属于光源。

月亮和一些行星及平面镜只能反射光，它们都不是光源。

（2）光源可分为两类：

①按产生的原因分为自然光源和人造光源。太阳、星星、水母、萤火虫等，都是自然光源，而电灯、蜡烛等则是人造光源。

②按光束的形状分为点光源和平行光源。我们把一个点向各个方向发射光的光源叫点光源（如电灯发出的光）；把射出的是一束平行光的光源叫平行光源（如手电筒射出的光）。

判断物体是不是光源，首先要搞清楚发光的本质，是靠反射还是自己本身能

够发光？只有自身发光的物体才是光源。

【例1】试判断下列哪一组都是光源（ ）。 A．电池和萤火虫 B．电池和烛焰 C．萤火虫和月亮 D．萤火虫和烛焰

解析：光源是指自身能够发光的物体。萤火虫是一种能在尾部发光的小飞虫，是自然光源；烛焰是人造光源；月亮虽然看上去亮，但它和地球一样自身不发光，不是光源；电池是供电的装置，但本身不发光，所以不属于光源。

答案：D

2．光的直线传播

（1）光在同种、均匀介质中是沿直线传播的。如光在空气中、水中、玻璃中的传播路径是直线。

（2）光线：由于光的传播路径是直的，我们可以沿光的传播路径画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。这种表示光的传播方向的直线叫做光线。

（3）介质：光能够在其中传播的物质叫做介质。太阳光能够传播到地球上，说明光可以在真空中传播，不需要介质。

光沿直线传播是有条件的：只有在同种均匀的介质中，光才是沿直线传播的。

如在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。但如果介质不均匀，光线也会发生弯

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曲。例如地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面上的光线就会发生弯曲。如图。

太阳光在大气中的传播路径是弯曲的

【例2－1】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．光在同种均匀的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： A × 光在同一种均匀的介质中能沿直线传播 B √ C × 光在同一种不均匀的介质中也不是沿直线传播的，如光穿越大气× 层时，由于大气不均匀，光在传播过程中会发生弯曲 D 答案：B 【例2－2】下列现象中，不能用光的直线传播来解释的是（ ）。 A．“一叶障目，不见泰山”

B．太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲

C．检查一块木头是否直，可闭上一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去 D．日食、月食的形成

解析：只有在同一种均匀介质中传播时，光才沿直线传播，而大气层并不均匀，靠近地球表面的大气层密度较大，越往高空越稀薄，因此光的传播过程中会发生弯折。早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它。所以选项B中的现象不是光的直线传播现象。

答案：B

3．光的直线传播的应用 （1）影子的形成

光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便产生“影”。例如手影游戏是很好的例证。如图所示。

（2）日食、月食的成因 当月球转到地球和太阳之间，并且在同一直线上时，月球挡住了太阳射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球的阴影区位置就发生了日食，如图甲所示。

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当地球转到月球和太阳之间，并且在同一直线上时，地球挡住了太阳射向月球的太阳光，由于光的直线传播，在阴影部分的月球则不能反射太阳光，这就形成了月食，如图乙所示。

（3）小孔成像

烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；下部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，如图所示，就形成了小孔成像。如密林中地上的圆斑就是太阳经树叶缝隙所成的像。

小孔成像成的是一个倒立的实像，像的大小与物距和像距的相对长短有关：当物距大于像距时，像是缩小的；当物距等于像距时，像物等大；当物距小于像距时，像是放大的。

【例3】如图所示，小孔前有一物体AB，请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像。

解析：在光学作图中，一般规律是从物体的两端找出有代表的两个端点，分别作出两端点的像后，再作出整个物体的像，这种由点及面的作图方法，在以后的光学作图中经常用到。小孔成像的原理是光的直线传播，根据其原理分别作出A，B的像点，连接像点即可得到物体AB的像。

答案：如图所示

4．光的传播速度

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（1）真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c＝3.0×10 m/s。

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（2）光在空气中的速度十分接近c，光在水中的速度约为c，在玻璃中的光速约为c。

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光线从地球到月球仅需1.2 s，太阳发出来的光到达地球需要8 min。如果一个飞人以光速绕地球运行，在1 s的时间内，能够绕地球运行7.5圈。

人们常用“天文数字”来形容特别大的数量。这是因为在度量天文距离时，数字常常很大，若用米作单位，要写上满满一张纸。在这种情况下，天文学家确定了“光年”这个天文

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学的长度计量单位。1光年表示光在1年时间中所走的路程，1光年＝9.460 8×10 m。

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光在真空中的传播速度是3×10 m/s，应作为常识记住，光在其他透明介质

中的传播速度都比光在真空中的传播速度小。

【例4】浩繁的星空，天体之间相距遥远。例如，地球到太阳的平均距离为1个天文单

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位（AU）,1 AU＝1.496×10 m，若不考虑地球大气层等因素对太阳光传播过程的影响，那么，太阳光可以看成是沿________方向传播到地球的，你每天接受到的太阳光大约是______ s前从太阳上发出的。

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解析：光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光在空气中的传播速度为3×10 m/s，故

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s1.496×10 m

太阳光从太阳发出传播到地球上需用的时间t＝＝＝498.67 s，即我们每天8

v3×10 m/s

接受到的太阳光大约是498.67 s前从太阳上发出的。

答案：直线 498.67

5．小孔成像与物体成的影子的对比 （1）原理：光的直线传播。 （2）光路图：

小孔成像

影子的形成 【例5】在一大张纸上剪一个三角形的孔，在阳光下举起，让太阳光垂直透过三角形孔，在地面上形成了一个光斑，这个光斑是（ ）。

A．三角形的，是太阳的影子 B．圆形的，是太阳的实像 C．三角形的，是太阳的实像 D．圆形的，是太阳的影子

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