2020八年级物理上册光的直线传播 8页

光的直线传播 ‎ ‎·知识精讲·‎ 一．光的直线传播 ‎1．光的传播规律：光在同一均匀透明介质中沿直线传播。‎ 注：如果介质布不均匀，即使是同一种介质光也不会沿直线传播，要发生折射。例如太阳光在地球周围大气层中传播路线是弯曲的。如果介质分布均匀，光从一种介质射到另一种介质中时，一般也会改变传播方向，不再沿原方向直线传播，即光的折射现象。‎ ‎2．光的传播与声音的传播 光的传播并不像声音一样需要介质，光在真空中传播速度最快，但是声音在真空中无法传播。光在不均匀的介质中传播不是沿直线，比如我们看到筷子在水中是弯的。‎ 二．光线 用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。光线并不是真实存在的，而是为了研究方便，假想的理想模型。‎ 注：事实上，光线并不存在，只是为了方便我们研究光的方向而假设的一条带箭头的线。与之相似的是后面我们要学习的磁感线。‎ 三．光的直线传播的应用 应用光的直线传播规律的例子：种树、排队、挖掘隧道、打枪、影子、手影、日食、月食、小孔成像。‎ ‎1．影的形成：影是自光源发出的光照射到不透明的物体时，在物体背光面的后方形成的光所达不到的区域。‎ ‎2．小孔成像：是实像，能用光屏接收，倒立的，且与孔的形状无关。‎ 8‎ ‎3．日食、月食实际上也是影子的形成，日食是地球处在月亮的影子中，有日全食、日偏食和日环食；月食是月亮处在地球的影子中，有月全食和月偏食。‎ 月食 日食 ‎·三点剖析·‎ 一．核心考点：光沿直线传播现象★★‎ 二．重难点和易错点 注意把握直线传播的两个条件，同一、均匀介质，缺一不可。‎ 光沿直线传播的应用中月食、日食以及小孔成像是学习中较难的地方，可以采用图文结合的方法分析。‎ 8‎ ‎·题模精选·‎ 题模一：光在均匀介质中沿直线传播 例‎2.1.1‎ 图2所示的现象中，由于光的直线传播形成的是（ ）‎ A． A图 B． B图 C． C图 D． D图 ‎【答案】B ‎【解析】 A是利用光的反射，例如潜望镜；‎ B是由于光的直线传播，例如小孔成像；‎ C是由于光的折射，例如照相机；‎ D也是由于光的折射，例如幻灯机；‎ 所以，本题选B 例‎2.1.2‎ 同学们排成一路纵队，如果每个人都只能看到自己前面的一位同学，队就排直了，这利用了______的规律。‎ ‎【答案】 光的直线传播 ‎【解析】 因为光是直线传播的，所以排直时，前边一位同学会挡住所有前方的视线；‎ 例‎2.1.3‎ 下列光现象与日食的形成原因不同的是（　　）‎ A． 小孔成像 B． 水中倒影 C． 手影游戏 D． 树下阴影 ‎【答案】B ‎【解析】 日食是光的直线传播形成的；小孔成像、手影游戏和树下阴影也是光的直线传播形成的；‎ 8‎ 平静的水面相当于平面镜，水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的．‎ 所以，与日食的形成原因不同的是B项．‎ 例‎2.1.4‎ 请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围 ‎【答案】 ‎ ‎【解析】 根据光在同种均匀介质中沿直线传播作图；连接青蛙眼睛和井的边缘，则中间部分就是“井底之蛙”的视野范围 例‎2.1.5‎ 小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改变。他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关。于是他设计了如图27甲所示的实验，保持橡皮到墙壁之间的距离不变，把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位置，分别测量在墙壁上所形成的影子的长度。记录实验数据如下表。‎ ‎（1）分析数据后，小阳发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之 。‎ ‎(2）为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，绘制了影子的长度H随手电筒到橡皮的距离L变化的图像，如图27乙所示。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L=‎17.5 cm，影子的长度H大约是 cm。‎ ‎（3）小阳观察图像的变化趋势发现：当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小的越 ‎ （选填：“快”或“慢”）。‎ ‎【答案】 （1）变小；（2）4；（3）慢 8‎ ‎【解析】 （1）由记录的数据表可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小； （2）由坐标图象可知，当L=‎17.5cm时对应的H大致高度为‎4cm； （3）从图象中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时影子变化较慢，当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小基本不变； 故答案为：（1）变小；（2）4；（3）慢．‎ 题模二：光线 例‎2.2.1‎ 物理学中常用光线来表示一束光．光线表示了光的传播路径和____，而忽略了光的亮度、____（写出一条即可）等其它性质．‎ ‎【答案】 （1）方向 （2）色彩 ‎【解析】 光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线，光线的方向也就是光的传播方向．‎ 光线只是一条带箭头的直线，只能表示光的传播路径和方向．‎ 在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线．它不能表示光的亮度、色彩等性质．‎ 故答案为：方向，色彩．‎ 题模三：小孔成像 例‎2.3.1‎ 某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，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 ____（选填“倒立”或“正立”）的像．若水平向左移动易拉罐，像的大小 ____（选填“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 ____（选填“改变”或“不变”）．‎ ‎【答案】 倒立；变大；不变 ‎【解析】 ‎ 根据光沿直线传播，小孔成倒立的实像，满足：=‎ 8‎ ‎，所以灯丝像的大小=×灯丝的大小，若水平向左移动易拉罐，灯丝到孔的距离减小，像将增大；小孔成像与孔的形状无关．‎ 故答案为：倒立、变大、不变．‎ 例‎2.3.2‎ 学习了光学知识后，爱动脑筋的小明想自己探究小孔成象，如图所示，他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上．分别将孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．‎ ‎(1)分析比较甲、乙两图，蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状_______（填选“有”或“无”）关．‎ ‎(2)分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状_______（填选“有”或“无”）关．‎ ‎(3)通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是_______（填选“正”或“倒立”）的实像，其原理是光的______________．‎ ‎(4)夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之_______（填选“相同”或“不同”），这些光斑是太阳的______（选填“像”或“影子”）。‎ ‎【答案】 (1)无 (2)有 (3)倒立；直线传播 (4)相同；像 ‎【解析】 (1)小孔成像与孔的形状无关；（2）凸透镜成像中，像的形状与物相同，所以像的形状与物的形状有关；（3）小孔成像是实像，倒立的，由光的直线传播形成；（4）树荫下的圆形光斑是由树叶形成的小孔所成的太阳的像，原理与之相同。‎ 题模四：日食和月食 例‎2.4.1‎ 紫金山天文台‎2009年6月13日通报：‎2009年7月22日，我国将出现500年一遇的日全食奇观．能够解释日食现象的是光的____传播理论．如图所示，位于地球上A区域的人看到的是日____食，位于B区域的人看到的是日____食．‎ 8‎ ‎【答案】 （1）直线 （2）全 （3）偏 ‎ ‎【解析】 如图，当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食．‎ 日食形成的原因是光的直线传播原理，所以，解释日食现象要用光的直线传播理论．‎ 如图，在地球上A区域，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食．‎ 在地球上B区域，太阳射向地球的光被月球挡住了一部分，所以，人们看到的是日偏食．‎ 故答案为：直线；全；偏．‎ ‎·随堂练习·‎ 随练2.1 图1所示的四种现象中，由于光沿直线传播形成的是（ ）‎ A． A图 B． B图 C． C图 D． D图 ‎【答案】C ‎【解析】 A、筷子好像在水面处折断属于光的折射现象，故该选项错误； B、山在水中形成倒影属于光的反射现象，故该选项错误； C、手在屏上形成手影属于光的直线传播现象，故该选项正确； D、雨后天空中出现彩虹属于光的折射现象，故该选项错误； 故选C 随练2.2 如图所示为“小孔成像”的示意图：‎ ‎①该现象可以用____来解释；‎ 8‎ ‎②小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来____（选填“变大”、“不变”或“变小”）。‎ ‎【答案】 ①光沿直线传播；②变小 ‎【解析】 小孔成像是由光沿直线传播形成的。‎ 图中若将光屏和蜡烛的位置对调，则光屏到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离，所以成缩小的实像。‎ 故答案为：①光沿直线传播；②变小。‎ 随练2.3 在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响．小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示．接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，下列合乎要求的是____‎ A． A选项 B． B选项 C． C选项 D． D选项 ‎【答案】A ‎【解析】 本题尽管是考查小孔成像，实际上是考查学生对控制变量法的理解，抓住变量和不变量是解题的关键．‎ 小孔成像是光的直线传播形成的，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小．‎ ‎（1）A图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故A符合要求；‎ ‎（2）BCD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求．‎ 故选A．‎ 8‎