高二物理高三新课：光的直线传播人教版.doc

用心爱心专心高二物理高三新课：光的直线传播人教版【本讲教育信息】一.教学内容：高三新课：光的直线传播二.知识要点：1.光源（1）什么是光源，能够自行发光的物体叫光源，如太阳、电灯、点燃的蜡烛、放射的礼花等。光源分为：点光源、线光源、面光源。注意：①人眼所看到的物体并非都是光源，如钢笔、树木等，我们能够看到不发光的物体，是因为光源发出的光照射到它们，它们向四面八方漫反射的光射入了我们的眼睛，使我们的眼睛产生视觉反应，所以，一定要抛弃“看得见的物体就是光源”这种错误认识。②月亮不是光源：月球本身不发光，人能看到月亮，是因为月球反射的太阳光引起了人的视觉；我们常说的月光并非月球发出的，而是月球反射的太阳光。③发光的物体是光源，但是在实际问题中，例如研究成像问题时，反射光的物体也可以作为光源处理。（2）光源的能量转化光的特点是：光具有能量，发光过程伴随着能量的转化过程，由一种形式的能转化为另一种形式的能。如太阳将内部的核能转化为光能；阳光普照大地使万物生长，生物将光能转化为化学能；光电池将光能转化为电能；金属块受阳光照射，温度升高，将光能转化为内能。电灯发光消耗的电能，一部分转化为内能，另一部分转化为光能。说明：①不同的发光体，其形状、大小各不一样，为了研究问题的方便，常将一些小的发光体（如灯泡、蜡烛）看成一个能发光的点，这样的光源称为点光源，它是一个理想模型。条件是发光体与观察点相距较远。②由于太阳很大，故一般情况下不能将太阳作为点光源看待。一般将太阳看作面光源。③有的光源需看成面光源或线光源。一般把日光灯看作线光源。2.光的直线传播光线（1）介质：光能够在其中传播的物质叫做光介质，简称介质。注意：①介质可以是固体（玻璃）、液体（水）、气体（空气）。②有些介质是均匀分布的，叫均匀介质，有些则是非均匀介质。③光的传播并不依靠介质，光在真空中能良好地传播，光在真空中传播的速度最大，大小为。（2）光的直线传播在同一种均匀介质中，光是沿直线传播的，如小孔成像、影、日食、月食等都是光沿直线传播产生的。在一个有灰尘的房间里（如擦黑板时），有光从窗口射入，我们很容易看到光是沿直线传播的。（3）光线为了形象地描绘光的传播，人们提出了一个理想模型——“光线”，沿光的传播方向作一条直线，并标上箭头，表示光的传播方向，这就是光线。注意：光线是人为引入的，是对实际存在的一束很细光束的一种抽象，实际上不存在光线，引入光线的概念是研究光现象的一种方法，几何光学正是利用光线的概念从而运用几何方法来研究光的传播规律的。（4）光束：有一定关系的一些光线的集合。常见的光束有如下三种：即平行光束、发散光束、会聚光束。（图1）平行光束：光线平行的光束。发散光束：指可以看作由点光源S发出的在空间散开的光。会聚光束：指由四周射来并可以聚集到一点的光。说明：做一些简单实验时，太阳光可以看作平行光。3.如何确定发光点的位置人眼在观察物体时，是根据射入眼睛那部分光线的方向和光沿直线传播的经验，来判断物体位置的，图2表示人眼位于某一发散光束的范围内，其中一部分光线射入眼睛。根据光沿直线传播的经验，观察者认为，光是从射入眼睛的光线的反方向延长线的交点发出的。利用光的直线传播判断发光点S的位置4.光的直线传播举例（1）小孔成像在光源和光屏之间放一个带小孔的屏，在光屏上会得到光源的像。原因：由于光源上一个发光点射向小孔屏的光线中，大部分被孔屏挡住，只有那些向着小孔的光线，可沿直线通过小孔屏形成光斑，这样光源的每个发光点射向孔屏的光线，都将在光屏上对应形成一个光斑，而无数个光斑组合起来，便在光屏上显示出一个倒立的、与光源相似的图样，这一图样就是光源的像。（2）影的形成光在传播过程中，如果被不透明的物体遮住，在物体后面将出现光线照射不到的区域，这个区域称为影。若是点光源发出的光被不透明的物体遮住，在物体后面会出现光线完全照射不到的区域，这个区域称为本影，如图3中阴影所示区域。若一个面光源发出的光被物体遮住，在物体后面除出现本影外，还存在光源发出的光虽不能全部到达，但有部分光线照射到的半暗影区，这个半暗影区称为半影。如图4和图5所示。在图5中，ABC这一三角形区域，看似一个本影区域，但这一区域发光体周围发出的光线仍能到达，故这一区域仍是半暗影区，有时也把这一特殊的区域称为伪本影区。5.光速光在介质中传播的速度由介质决定。（1）光在真空中的传播速度为。（2）光在其他介质中的传播速度都小于。【典型例题】1.光的直线传播[例1]作图说明小孔成像所成的像是倒立的。分析：作图如图6所示，从图中看到A点射出的光线通过小孔到达点；B点射出的光线通过小孔到达点。在点就会出现A、B点的像。作图过程中利用了光在同一均匀介质中沿直线传播的规律以及光线这一基本模型。同时应该体会到，从光源发出的光线携带着光