2019-2020年高二物理光的直线传播 光的传播速度 人教版.doc

2019-2020年高二物理光的直线传播 光的传播速度 人教版【教学目标】 1、了解光在同一种均匀介质中沿直线传播； 2、记住光在真空中的传播速度C3.0105kms3.0108ms。 3、能用光的直线传播原理解释影的形成、小孔成像和日食月食的形成。【教学重点】用光的直线传播原理解释影的形成、小孔成像和日食月食的形成。【教学难点】测定光在真空中的传播速度的思想方法；用光的直线传播原理分析问题【授课时数】2课时【教学过程】预习导读一、光源1、定义: 能 的物体叫做光源。2、分类: 1 ) 、天然光源和人造光源：A、太阳等恒星都是 光源。B、白炽灯、水银灯、荧光灯和蜡烛等是 光源。2）、按光的激发方式分：冷光源和热光源。A、热光源：利用热能激发的光源（白炽灯、弧光灯等）。B、冷光源：利用化学能、电能激发的光源（萤火虫、霓虹灯等）。3）、按光线特点分：点光源、线光源、面光源和体光源。（着重介绍点光源）A、定义：凡是光源本身的大小与它被照到的物体间的距离相比可以忽略不计时，这样的光源都可以看作是“点光源”。B、点光源是一种理想模型. 点光源并非数学上的点,而是物理意义上的点,即光源本身有一定线度. 二、光的直线传播1、光线: 表示光传播方向和路径的几何线叫做光线。在光线上标明箭头，表示光的传播方向。2、介质：光能够在其中传播的物质叫做媒质，也称介质。光的传播可以在真空中进行 三、光速的测定方法（p4-p5）1)、伽利略测量法,未获成功;2)、丹麦天文学家罗默的天文观测法;3)、荷兰惠更斯在罗默的基础上第一次测出C2.0108ms;4)、1849年斐索旋转齿轮法;1862年傅科旋转棱镜法;5)、1879迈克尔孙重做斐索傅科实验,1926年改用旋转棱镜法.【知识要点】 一、光的直线传播：1)、光在同一种均匀介质中是沿 传播的。如果传播光的介质相同而分布不均匀，光传播时方向会 。2)、证据：影、日食和月食的形成，小孔成像。3)、光的传播过程，也是能量传递的过程。二、影的形成：1)、定义: 点光源发出的光，照到不透明的物体上时，物体向光的表面被照亮，在背光面的后方形成一个光照不到的黑暗区域，这就是物体的影。影区是发自光源并与被照物体的表面相切的光线围成的。2)、分类：本影与半影。 A、本影:光源上所有发光点都照不到的区域。对同一个物体，其本影区的大小，与光源发光面的大小和光源到物体的距离有关：光源到物体的距离一定时，光源发光面越大，则物体的本影越小；光源发光面越小，则物体的本影越大。光源发光面一定时，光源到物体的距离越小，则物体的本影区越大；光源到物体的距离越大，则物体的本影区越小。B、半影: 光源上一部分发光点能照到,而另一部分发光点照不到的区域成为半明半暗的半影。 本影与半影都是光的直线传播的结果.【疑难辩析】三、日食和月食的形成1、日食: 发生日食时，太阳、地球、月球位于同一直线上，且月球在中间，当地球上处于月球本影区里的人完全看不到太阳，这里发生了日全食，处于月球半影区的人看到的是日偏食，处于月球伪本影区的人能看到日环食.a、在月球的本影区里，可看到 （完全看不到太阳）；b、在月球的半影区里，可看到 （只能看到一部分太阳）；c、在月球的半影区里，可看到 （只能看到太阳的边缘部分）。2、月食: 发生月食时，太阳、月球、地球位于同一直线上，地球在中间，当月球全部进入地球的的本影区时形成月全食，当月球有一部份进入地球的本影区时形成月偏食（不可能出现月环食）. a、当月球处于里时，看不到月食；b、当月球一部分处于里时，可看到 （只能看到一部分月亮）；c、当月球全部处于里时，可看到 （完全看不到月亮）。四、小孔和小缝成像A、小孔成像是由于光的直线传播形成的;B、小孔成像与孔的形状无关；C、小孔成像中，像就是光斑； D、小孔成像中像是倒立的实像；E、小缝可看作无数小孔并行排列而成的，小缝成像的规律与小孔成像的规律相同，这也说明了小孔成像与小孔的形状无关。小孔成像和日食月食的形成都是光的直线传播的结果.五、光速1、光速:光的传播速度.1)、真空中的光速：各种不同频率的光在真空中的传播速度都相同，均为:C3.0105kms3.0108ms。2)、光在空气中的速度近似等C3.0105kms3.0108ms。3)、光在其它介质中的速度都小于C,其大小除了与介质性质有关外,还与光的频率有关(这一点与机械波不同,机械波的波速仅由媒质的性质即密度、弹性和温度等决定)2、光年:1)、定义：光在真空中一年时间内传播的距离叫做光年.注意:;光年不是时间单位,而是长度单位.2)、大小:1光年 Ct3.0108ms365243600s9.461015m. 3、光速的测定方法简介:1)、伽利略测量法,未获成功;2)、丹麦天文学家罗默的天文观测法;3)、荷兰惠更斯在罗默的基础上第一次测出C2.0108ms;4)、1849年斐索旋转齿轮法;1862年傅科旋转棱镜法;5)、1879迈克尔孙重做斐索傅科实验,1926年改用旋转棱镜法.【典型例析】【例1】当太阳位于帐篷正上方，在篷顶有一个边长约0.8mm的正方形小孔，太阳光通过小孔照在篷内水平地面上形成的光斑形状是 （ ）A正方形 B长方形 C圆形 D椭圆形【例2】如图所示,在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中做平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影子由上而下的运动是( )A匀速直线运动 B自由落体运动C变加速直线运动D初速为零的匀加速直线运动,加速度a小于重力加速度g【例3】某人以速度在路灯下匀速前进，则该人头部的影子在水平地面的运动情况是（ ）(A)匀加速直线运动； (B)加速度越来越大的加速运动；(C)加速度越来越小的加速运动； (D)匀速直线运动.【例4】.太空中有时会发生恒星爆炸，产生所谓超新爆炸，此时会突然变得比以前亮得多，恒星离我们很远，它的光要经过许多年才能到达地球，因此我们看到的恒星爆炸的光一定是在很多年以前发生的，从那个时候以来，光一直在向地球传播着，我们看到的恒星爆炸的光是白光，而不是在不同时间到达的各种色光，根据这一事实，你的推断是 。8.各种色光在真空中传播速度相同。【例5】.古希腊地理学家通过长期预测，发现6月21日正午时刻，在北半球A城阳光与铅直方向成7.5角下射，而在A城正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射。射到地球的太阳光可视为平行光如图所示。据此他估算出了地球的半径。试写出估算地球半径的表达式R= 。解析 本题为xx年上海高考试题由题可知：=7.5变为弧度制可得=由于=L=R=，得R=【例6】如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意 图，图中S为发光点，T是望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统八面镜距反射系统的距离为ABL（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离现使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速，当转动频率达到并可认为是匀速转动时，恰能在望远镜中第一次看见发光点S，由此迈克尔逊测出光速c根据题中所测量的物理量得到光速c的表达式正确的是（ ）ABCD 【例6】C由求得【基础训练】1、下列说法正确的是：( )A、光总是沿直线传播的； B、光在同一种介质中总是沿直线传播的；C、小孔成像是光的直线传播形成的；D、光在同一种均匀介质中总是沿直线传播的。2、当地球运转到太阳与月球之间时，就会出现月食，在图中给出了地球挡住太阳时形成的本影与半影区，地球上的人们当月球进入 2 区时可看到月偏食；如果月球进入 1 区时，可看到月全食。3、图是发生日食的示意图，人在哪个地方能看到日环食（ ）A、 1处； B、2处； C、3处； 。4、在一工棚的油毛毡屋顶上有一个小孔，太阳光通过小孔后在地面上形成一个圆形光斑，这一现象表明：( )A、小孔的形状一定是圆的； B、太阳的形状是圆的；C、地面上的光斑是太阳的像； D、光是沿直线传播的。6、无影灯是由多个大面积的光源组合而成的，关于其照明效果，正确的是：( )A、没有影子； B、有本影； C、没有本影； D、没有半影。7、下面说法中正确的是：( )A、光源能够射出无数多条光束； B、光线实际上是不存在的；C、光线是细光束的抽象说法； D、光线是用来表示光的传播方向的直线。8身高 1.6 m的人以 lm/s的速度沿直线向路灯走去，在某一时刻，人影长1.8m，经过时间2s，影长变成1.3m，这盏路灯的高度应是9.如图所示，A是直径为10cm的发光球，B是直径为5cm的遮光圆板，C是光屏，三者中心共轴，AB相距200cm，当B的本影在C上消失时，BC的距离及此时半影环的半径分别是 ( )A.100cm、10cm B.100cm、20cmC.200cm、20cm D.200cm、10cm