八年级物理：光的传播

在海边，灯塔射出一束束强光，射程达40Km,为海上航行提供了可靠的安全保障。

五颜六色的灯光掩映着平静的港湾，描绘出一幅色彩斑斓的美丽画卷。

城市高楼大厦装扮的五彩缤纷，城市更加绚丽多彩。

街道的夜晚流光溢彩，人们流连忘返，陶醉其中。

光是从哪儿发出的，又是怎样传播的？

让我们一起走进光的世界，探究光现象的规律吧！

【举手提问】

1.什么叫光源？

2.光是如何传播的？

3.什么是光线？

4.光的速度是多少？

5.什么叫做光年？

6.光的直线传播有哪些应用？

【新课学习】

一、光源

旭日东升，太阳给大地带来光明；“一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星，挂在天上放光明……”耳熟能详的儿歌，唱的是宇宙中的恒星发光，给夜晚带来光明。

日出           星星

金秋夜晚，萤火虫发着淡淡的绿光，时而在草丛中闪烁，时而在空中飞舞。

萤火虫

大海深处的灯笼鱼、斧头鱼、水母等也发着光，是幽深的海底世界显得更加神秘。

灯笼鱼        水母

追求浪漫的人们举行烛光晚餐；热爱运动的人们在路灯下散步。

蜡烛           电灯

1.光源

像以上太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼、水母、蜡烛、电灯等物体都能够自行发光。

在物理学中，把正在发光的物体叫做光源。

2.光源的分类

像太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼、水母等是天然的发光物体，被称为自然光源；

蜡烛、电灯、篝火等是人们根据需要制造的光源，被称为人造光源。

3.月亮不是光源

月亮有上弦月、满月和下弦月，是因为月亮不是光源，月亮发光是反射了太阳的光，当地球自转和月亮绕地球到某一位置时，地球上的人们会在不同时间、不同地点，看到形状不同的月亮。

满月        上弦月

如果太阳、月亮、地球运行到一条直线上，月亮挡住了太阳光，就会发生日食现象，日食也可以说明月亮不是光源。

下弦月             日全食

二、光的传播

1.光的直线传播

日出东方，霞光万丈；夜幕灯塔，流光溢彩。

我们发现，不论是太阳还是电灯，发出的光都是直插云霄，那么，光在空气中是如何传播的呢？

[观察与实验]

实验1

实验目的：观察光在空气中传播的径迹。

实验器材：激光笔，香、火柴

实验步骤：

打开激光笔,观察光在空气中传播的径迹。

在空气中搖动一支点燃的香,让香产生一团烟雾,再次打开激光笔,观察光在这团烟雾中传播的径迹。

实验表明：光在空气中沿直线传播。

实验反思：香的烟雾是为了显示光的传播径迹。

实验2

实验目的：观察光在水中传播的径迹。

实验器材：激光灯，水槽、水

实验步骤：

打开激光灯,照射盛水的水槽，观察光在水中传播的径迹。

实验表明：光在水中沿直线传播。

大量事实和实验表明：

光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的。

空气、水、玻璃都可以做光传播的介质。

2.光直线传播的条件

（1）真空

（2）介质均匀

如果介质不均匀光不会沿直线传播，会变得弯曲发生折射。

例如：

●地球周围大气层海拔高度越高空气越稀薄，太阳光从真空区进入大气层后，会逐渐变得弯曲，发生折射。

模拟图

●如果光射向两种介质，如从空气中射入玻璃时，通常也不会直线传播，光的方向会发生改变。

激光照射玻璃砖

●如果将较多食盐或蔗糖放入水中，会使盐水或糖水的浓度不均匀，当用激光笔照射时，会发现光不再沿直线传播。

三、光线

为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向。这样的直线叫做光线( light ray)

光线

光线是表示光传播径迹的一种物理模型，在实际生活中是不存在的。

在生活中看到的光，是光在空气中的一些物质上反射显示出来的一种光现象，不是物理学定义的光线，比如：

舞台灯光         汽车灯光

四、光速

打雷时,雷声和闪电是在同时同地产生的,但我们总是先看到闪电,后听到雷声。

这表明,光的传播速度比声音快。

（声音在空气中传播速度：340m/s）

经科学家测定：

真空中的光速是宇宙间最快的速度。

在物理学中,真空中的光速用字母c表示。

c=2.9792458×10⁸m/s

空气中的光速大约为：

2.99700×10⁸m/s。在要求不是非常精确的计算中,

真空和空气中的光速通常取为：

C=3×10⁸m/s

这个速度，相当于在1s的时间内,光能够绕球运行7.5圈。

光在其他介质中的传播速度都比真空中的小。

五、光年

在天文学中，光年指的是光在一年内通过的路程，它是天文学的长度单位。

根据速度公式可以算出一光年的大小：

因为：υ=S/t,

 υ=C=3×10⁸m/s=3×10⁵Km/s

那么：

S=υt=3×10⁵Km/s×365×24×60×60s

≈9.46×10¹²Km

一光年=9.46×10¹²Km

六、光直线传播的应用

1.激光准直

由于光在均匀介质中沿直线传播,在开凿较长的隧道时,工程师常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,以免掘进方向出现偏差。

室内装饰也常用到激光准直。

隧道        室内

2.影子

光在均匀介质中沿直线传播,当光照射到不透明或半透明物体上时,就会被物体遮挡,在物体后面光照射不到的地方形成较暗的区域,就是我们常说的影子。

点开看看来自优酷视频：

3.小孔成像

【视频】：小孔成像的制作、实验、原理

视频反思：

（1）视频中的半透明塑料片呈现出了蜡烛的像，像这样能够承接光的屏幕叫光屏。

（2）蜡烛有无数条光线，只有与小孔在同一条直线上的光线才能通过小孔成像。

（3）成像性质与小孔的形状无关。

（4）成像性质：小孔成倒立实像。

图解

4.日月食成因

（1）日食

用于光沿直线传播，当太阳、月亮、地球运行在同一条直线上时，若在白天月亮挡住了太阳光，月亮的影子投到地球上，人们看不到太阳光，形成日食。

日食现象及示意图

（2）月食

用于光沿直线传播，当太阳、月亮、地球运行在同一条直线上时，若在晚上地球挡住了太阳光，地球的影子投到月球上，形成月食。

月食现象及示意图

【中考真题训练】

1.(2020烟台)

下列关于光现象形成原因的对应关系正确的是（   ）

A.水中望月—光的直线传播

B.黑板反光—光的漫反射

C.凿壁借光—光的反射

D.雨后彩虹—光的折射

2.(2020天津)

我国的语言文字丰富多彩,下列成语所描述的光现象与其成因对应正确的是（ ）

A.“镜花水月”—光的折射

B.“一叶障目”—光的折射

C.“立竿见影”—光的直线传播

D.“海市蜃楼”—光的直线传播

3.（2020丹东）

如图，下列现象及应用中，能够用光直线传播来解释的是（    ）

4.（2020北京）

如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（   ）

5.(2020长沙)

2020年6月21日,我国多地可以看到罕见的日环食,天文爱好者用墨水成像、小孔成像、相机拍照等方式观看或记录了这一天象奇观.下列说法正确的是（  ）

A.日食形成的原因是光沿直线传播

B.太阳在墨水中形成倒影是光的折射现象

C.太阳通过小孔成像是光的反射现象

D.太阳通过照相机镜头成的是虚像

6.(200北京)

为了观察光的直线传播,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中,但光在盐水中并不是沿直线传播,而是发生了弯曲,如图所示,这是由于（  ）

A.光从空气到玻璃发生了折射

B.盐水不均匀使光发生了弯曲

C.光发生了色散

D.光从玻璃到盐水发生了折射

7.(2020娄底)

2020年6月21日下午3点半左右,娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象.从物理学的角度来说,日食属于光的                现象;下图中,能描述其形成原因的是          图(选填“甲”或“乙”)

8.(2019枣庄)

诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了              所成的像,太阳实际在图中            (选填“甲”或“乙”)的位置。

参考答案：

1. D  2. C  3. C  4. A  5. A  6. B

7.直线传播    甲

8. 弯曲（折射） 乙