第十七章 光的传播（一、光的直线传播）。
俗话说，居安思危，思则有备，有备无患。教师在教学前就要准备好教案，做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣，减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《第十七章 光的传播（一、光的直线传播）》，仅供您在工作和学习中参考。
第十七章光的传播（一、光的直线传播）光学简介
我们无法想象一个没有光明的世界，光使我们认识周边的事物，提供了人类直接感知信息的90%。
除了感知周边的事物，人们很早就对宇宙天体进行光学观测，逐渐形成了科学的世界观。正是有了精确的天文观测，才有了开普勒三定律，才有牛顿万有引力定律的诞生，为经典物理大厦的建立打下了坚实的基础。
人们不仅对光的传播规律进行研究和应用，到十七世纪，科学家们还开始对光的本性进行深层次的思考，这方面的研究到二十世纪取得了丰硕的成果。光的波粒二象性学说为人们认识整个世界提供了一个更完美的视角。而对于光谱的研究则是人们深入探索微观世界的契机。
第一节光的直线传播
【教学目的】
1．知道光在同种均匀介质中沿直线传播，并能用来解释相关现象．
2．理解光源的概念，知道光线是表示光的传播方向的直线，是一个抽象模型．
3．知道光在真空中的传播速度是3×108m/s，会根据公式计算光传播的路程和时间．
【教学重点】
光的直线传播，光在真空中的传播速度
【教学难点】
利用光的直线传播原理解释一些光学现象
【教学过程】
引入
我们学习光学，有必要从一些最基本的概念和规律开始──
一光源
宇宙间的物体，有的是发光的，有的是不发光的。我们把能自行发光的物体叫做──光源：能自行发光的物体。
请大家注意构成这个概念的字眼，关键词是什么？
那么，我们下面看这样一些物体，（宇宙空间）太阳、月亮星星；（周边事物）萤火虫、（通电的）灯泡、反光镜，哪些是光源，哪些不是？
学生：交流、作答（太阳、萤火虫、电灯泡）。
光源之所以自行发光，是因为消耗了其它形式的能，进而将它们转化成了光能。请大家分析一下上面提到的三个光源的能量转化情况…
学生：萤火虫──生物能→光能；电灯泡──电能→光能；（教师补充：对于太阳的能量转化，情形要复杂一些，我们会在第二十二章学习到。它完成的是原子能到光能的转化。）
世界上有多种多样的光源，我们有必要对它们进行分类，但正如力的分类有几种不同的体系一样，光源的分类方式也不是唯一的。
如果我们按照光源的形成分类，可以分为自然光源和人造光源。
如果按照光源的形状，可以分为点光源、线光源、面光源等。
如果按照光照的方向特点，可以分为平行光源、发散光源等。
我们能看到光源，是因为它发出的光射入眼睛，产生了视觉反映。我们能看到不发光的物体，是因为光源发出的光能够被它们发射，而反射光进入眼睛产生了视觉。
二光的直线传播光线
光的直线传播规律是我们比较好接受的。但作为一个严谨的科学结论，人们发现，直线传播的规律也是有条件的。所以，我们有必要先接触一个名词──
介质：光能够在其中传播的物质。
我们遇到的一些物质中，有些是透明的，有些则不透明。可以这样看，透明物质就是光介质。
人们研究发现，光只有在同种、均匀的介质中才是直线传播的。
1．光在同种、均匀介质中是直线转播的。
光的传播知识在初中我们已经知道了一些，请大家告诉我，为什么要强调“同种”？
学生：光越过不同介质要发生折射现象。
为什么还要强调“均匀”呢？
学生：快速浏览…
为了直观地表征光的直线传播规律，人们还引进了光线的概念──
2．光线：沿光的传播方向作一条线，并标上箭头，表示传播方向。
在暗室的窗上开一个小孔，让一束阳光射入，可以看到光的传播路径是笔直的。漆黑的夜晚，探照灯射过有烟雾的天空，我们也能“光沿直线传播”的壮观景象，这都是光沿直线传播的直接证据。但是，能不能说，这些就是光线呢？
学生：思考、交流…
教师（联系传媒）展示相关事实：①如果天空非常明净，我们看到的是探照灯的光柱，还是到达地面的光斑？②在太空，宇航员能看到太阳“光线”吗？
学生：光斑；不能。
事实上，即使再细的光束，也不能说它就是光线，因为光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实的存在。
光线尽管是一个抽象模型，但对人们运用光的直线传播规律分析问题是非常有效的。下面看几个典型的事例──
a．眼睛判断发光点的位置，列队时“向前看齐”，枪手瞄准；
b．小孔成像；
c．日食和月食的形成。
学生：补充一些应用光的直线传播规律的事例…
利用光线的概念，我们还可以准确界定平行光和发散光的概念──
平行光：所有光线都平行的光叫平行光。请大家注意这个概念…真正的平行光源事实上是很难找到的，我们常常将太阳光近似看成平行光（但在研究小孔成像、月食和日食的形成时，并不能作这种近似处理）；用一些光学仪器可以造就比较理想平行光，譬如激光器、凸透镜等。
与平行光相对应的则有发散光（常见）和会聚光（不常见）。
三．光速
光在真空中的传播速度为c=3.00×108m/s，这就是通常意义上的光速。事实上，光传播到其它介质时，传播速度会小于c（定量规律在下一节介绍）。
光速c是一个什么样的概念呢？我们不妨做这样一些估算──
1．如果飞船绕地球以光速飞行，它1秒钟可以绕行7.5圈；
2．如果飞船以光速飞行，它从地球到达月球，只需要1.3秒。
尽管光速是如此之大，但由于宇宙中某些天体之间的距离非常遥远，光的传播仍需要很长的时间，如：太阳光到达地球需要8分钟，光线从天狼星到达地球甚至需要8.7年！
由于光速很大，所以在相当长的时期内人们认为光的传播根本不需要时间，直到17世纪，科学家们才发现光速是有限的，在测定光速的努力中，很多科学家都做出了贡献。有关的物理学史和目前光速的权威、精确数据怎样，请大家课后参看《阅读材料──光速的测定》。
四小结
本节课，我们复习了一个基本的规律──光的直线传播，介绍了一个数据──光速，了解了几个名词──光源、光线、介质、平行光等等。如果说今天的学习相比初中应该有所提高的话，请大家留意规律的条件、数据的数量级、概念的准确措辞，物理术语和口头的俗语之所以不同，就是因为它们具有准确的内涵，而不是只给人一种似是而非的模糊印象。
五作业布置
【板书设计】
注意“教学过程”的带框字符，即是板书计划。
延伸阅读
第十七章 光的传播（三、全反射）
第十七章光的传播（三、全反射）
【教学目的】
1．全反射现象及其发生条件
2．临界角的计算
3．全反射的应用
【教学重点】
全反射现象及其发生条件
【教学难点】
综合光路可逆知识和三角函数常识求解临界角、理解发生全反射的条件
【教学难点】
激光器、半圆形玻璃砖、模拟光导纤维
【教学过程】
复习引入
复习启发：我们才作过“测定玻璃折射率”的实验，请同学们回忆一下，当入射角非常接近90°时，我们做实验观察时有什么感觉？
学生：比较难以看清P1和P2两颗针。
为什么会出现这种现象呢？还是让我们回到相关的物理学史。原来，物理学家们在探讨光的折射的方向规律时，也探讨过能量分配的规律。下表是斯涅尔测量的、光线从空气射入玻璃界面时，反射光和折射光的能量分配情况──
入射角
入射光线能量为(100％)
反射光线能量
折射光线能量
0°
100％
4.7％
95.3％
30°
100％
4.9％
95.1％
60°
100％
9.8％
90.2％
80°
100％
39％
61％
90°
100％
100％
0％
从这个表格的数据，同学们可以发现什么规律？
学生：随着入射角的增大，反射光的能量分配加大，而折射光的能量分配减小。
事实上，这种能量的分配情况在交换介质之后，还会出现更加有趣的情形──
一全反射
为了方便表达全反射的规律，这里先介绍两个新的名词──
1．光疏介质和光密介质
光疏介质：两种介质中折射率较小的介质叫做光疏介质。
光密介质：两种介质中折射率较大的介质叫做光密介质。
很显然，这是一个通过相互比较得出的概念，所以没有绝对的光疏介质和绝对的光密介质。
示例：水和空气比较；水和金刚石比较…
提问1：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播速度会怎样变化？
学生：v疏＞v密
提问2：光线从光疏介质传播到光密介质比较，传播方向有什么规律？
学生：折射角小于入射角。（反之，折射角大于入射角。）
提问3：光密介质的密度是不是一定比光疏介质大？
学生：查“几种介质的折射率”表格，再做结论。
很显然，光疏和光密是相对光的传播而言，而与物质的密度没有必然联系。
过渡：刚才我们已经总结过了，光线从光密介质传播到光疏介质时，折射角总是大于入射角的，而当入射角增大时，反射角也会同时增大，这时，哪一个角先趋近90°呢？
学生：折射角。
趋近90°后，折射光线又怎样传播呢？
下面看实验演示──
演示：光的全反射实验
提请学生观察：a．反射光和折射光的强度变化；b．折射光的方向变化
提问：在强度方面，斯涅尔的研究是不是得到重现？
学生：是的。
启发：入射角增大到一定的角度后，折射光还存不存在？
2．全反射：：当光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度时，折射角等于900，此时，折射光完全消失，入射光全部反回原来的介质中，这种现象叫做全反射。
全反射的物理意义：折射光的能量为零，入射光的能量全部等于反射光。
全反射的数学意义：我们看一种简单的全反射情形──某介质（折射率为n）到真空（或空气）。为了应用已经学过的折射定律，我们先假设它的可逆光路（参看图1）……然后，不难得出
参照=，即sinθ2=nsinθ1，显然，当θ1足够大时，会出现sinθ2＞1，θ2无解。
很显然，θ2有解和无解的临界情形是θ2=90°，此时θ1=arcsin
3．临界角：为了显示这个角的特殊意义，我们给它一个特定的字母C，并将它称为临界角。
即C=arcsin
有了临界角C，我们就不难总结出全反射的条件──
当入射角i≥C时，发生全反射形象，若入射角i＜C时，则不发生全反射，既有反射又有折射形象。
那么，临界角的物理意义又是什么呢？当光线以相同的入射角从不同的介质射入真空（或空气），临界角大的介质容易发生全反射还是临界角小的介质容易发生全反射？
学生：临界角小的。
那么，请同学们查一查“几种介质的折射率”表格，当光线从这些介质中射入真空（或空气），最容易发生全反射的介质是什么？
学生：金刚石。
事实上，钻石的璀璨、神秘的光芒正是由于光线在其中发生多次全反射的结果。此外，玻璃中的气泡显得特别明亮、露珠显得幽暗，这些都是全反射造成的。
过渡：人们研究全反射，除了解释一些物理现象外，还有什么别的价值吗？
二光导纤维
光导纤维简称光纤，我们常听到的“光纤通信”就是利用的光线在光纤中的全反射原理。光线在光纤中是怎样发生全反射的呢？我们先看一个实验──
演示：光线在“模拟光纤”中的全反射。
提请学生观察：a．玻璃棒周围有没有光线射出；b．从玻璃棒末端射出的光强度和没有插玻璃棒时，光线从小孔射出时的强度。
总结：玻璃棒的侧面几乎没有光线射出；玻璃棒几乎“导出”的小空中所有光的能量。
形成这一现象的原因是什么呢？
师生共同作图分析…见图2。
启发：如果让这根玻璃棒继续弯曲下去──成为很多圈，以上的这种性质会改变吗？
学生：不会。
思考启发：如果将玻璃棒的弯曲程度加大，以上的这种性质会改变吗？
学生：会（在图2中的2处和4处可能不满足全反射的条件…）。
但是，在弯曲程度加大的前提下，同时将玻璃棒做的很细，以上的状况会有所改善吗？
学生：交流、作图…得出结论（会）。
我们都知道玻璃本来是非常坚硬的，但是有一种特制的玻璃丝，却可以做的非常柔软、非常细。现在，我们将这样的多根玻璃纤维捆绑成一束，然后，将首端的光照情况遵循某种规律，如图3，则在纤维束的末端，会出现什么情况？
学生：呈现首端一样的规律。
同学们，这就是光导纤维传递信息的基本原理。
在传递信息的手段中，我们已经学过了机械传送、机械波传递、有限电流传递、无线电波传输等等。现在又出现一个光线传输，光纤传输有什么样的特点呢？
1．一维传输。能流密度不变；
2．作为电磁波，波段特别，抗干扰性强；
光导纤维应用的领域：医疗、通信…
学生：光导纤维的前沿知识阅读…
〖例题〗在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在顶角约为97.6°的倒立锥面里（如图4所示），为什么？
分析：本题是一个全反射的逆向应用。根据水的折射率，不难求出光线从水射入空气的临界角，而这个临界光路的可逆光路事实上函盖了水面上所有可能入射到水中的光线，所以…
解：水的临界角C=arcsin=arcsin=48.8°
当光线以90°的最大入射角射入水中时，折射角为C，故所有射入水中的光线的折射角均小于C，根据空间旋转对称，水面上所有的景物都落在顶角为2C=97.6°的锥面内。
三小结
本节课，我们学习了光的全反射现象及其规律。从物理的角度看，它是能量分配规律形成必然结果，从数学角度看，它是一般的折射定律在特定情形下“无解”的必然。要发生全反射，要满足两个条件：①从光密介质射入光疏介质，②入射角大于或等于临界角。
全反射在科技领域的重要应用是光纤，关于这方面的迁延知识大家可以从课外的资料、传媒上去了解得更多一些。
四作业布置
光的直线传播 光速
教学目标
知识目标
1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的．
2、知道光的直线传播的一些典型事例（如小孔成像、日月蚀等）．
3、记住光在真空中的传播速度．不要求知道光速的测量方法．
能力目标
1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影，能解决日月蚀问题．
2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如：影子的形成．
情感目标
1、通过光的直线传播的学习，让学生正确的认识日月蚀现象，破除传统的迷信思想，树立科学的人生观．
2、用科学家对光速进行测定的不懈努力的事实，教育学生面对困难要树立信心，勇于探索．
3、利用几何知识解决光学问题，学会知识的迁移和变通．
教学建议
本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽．
重点掌握以下几部分知识点：
1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．
讲解时能说明光沿直线传播的实例有：小孔成像，本影和半影等都能证明光沿直线传播．
2、光源：能够发光的物体．是把其它形式的能转化为光能的装置．
3、光线：光线只代表光的传播方向，它不是客现实际存在的东西，光线是光束的抽象．是在研究光的行为时用来表示光的传播方向的有向直线．
4、光束：有一定关系的一些光线的集合称为光束
5、介质（媒质）、光在其中传播的物质、但要注意：光传播时并不需要介质．
6、影：光线被挡住所形成的暗区．影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光．如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影．光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实如图所示一个点光源，在不透明的物体后面能形成一块阴暗的区域．
如图所示两个或几个光源，在不透明的物体后面能造成本影和半影区域．
7、日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如a区．在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如b区，在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如c区．
8、月食：发生月食时，太阳、月球、地球同在一条直线上，地球在中间，如图所示，当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图a区；当月球有一部分进人地球本影区域时形成月偏食，如图b区；但要注意，当月球整体在c区时并不发生月偏食．
9、光速：通常光在真空中的速度为C=3.00×108m/s．
注意：光在介质中的传播的速度都将小于该值．
--示例
光的直线传播、光速
（－）引入新课
现在我们学习光学知识，在初中我们学习过，请同学们思考如下问题：
1、什么叫光源，生活中有哪些物体是光源？
2、光线如何表示？
3、小孔成像说明了什么？
在学生思考后请同学提问，教师就学生的回答进行解释和说明．由此引入新课．
（二）教学过程（）
教师带动学生重点分析以下知识点：
1、光源：
（l）光源：（自身）发光的物体、如：太阳、蜡烛的光焰等．
注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光．
点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型．当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源．
（2）光能：光具有的能量，包含在光束中．
光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能．光束射入人眼才能引起人的视觉．
2、光的直线传播
（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等．
注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质．
（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中．
光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等．
3、影：
（l）点光源的影
点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域．
（2）较大发光面的本影和半影．
完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的．
注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子．
关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的．
例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动．
分析证明：
先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证．
设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处．
由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：
即：
人头的影的速度
因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动．
例2某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：
A、不规则的图形B、规则的图形
C、规则的月牙形D、以上都有可能
分析解答：
亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）．
通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解．
探究活动
1、动手制作一个小孔成像观测器．
2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法．
3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律．
光的直线传播光速
教学目标
知识目标
1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的．
2、知道光的直线传播的一些典型事例（如小孔成像、日月蚀等）．
3、记住光在真空中的传播速度．不要求知道光速的测量方法．
能力目标
1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影，能解决日月蚀问题．
2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如：影子的形成．
情感目标
1、通过光的直线传播的学习，让学生正确的认识日月蚀现象，破除传统的迷信思想，树立科学的人生观．
2、用科学家对光速进行测定的不懈努力的事实，教育学生面对困难要树立信心，勇于探索．
3、利用几何知识解决光学问题，学会知识的迁移和变通．
教学建议
本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽．
重点掌握以下几部分知识点：
1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．
讲解时能说明光沿直线传播的实例有：小孔成像，本影和半影等都能证明光沿直线传播．
2、光源：能够发光的物体．是把其它形式的能转化为光能的装置．
3、光线：光线只代表光的传播方向，它不是客现实际存在的东西，光线是光束的抽象．是在研究光的行为时用来表示光的传播方向的有向直线．
4、光束：有一定关系的一些光线的集合称为光束
5、介质（媒质）、光在其中传播的物质、但要注意：光传播时并不需要介质．
6、影：光线被挡住所形成的暗区．影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光．如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影．光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实如图所示一个点光源，在不透明的物体后面能形成一块阴暗的区域．
如图所示两个或几个光源，在不透明的物体后面能造成本影和半影区域．
7、日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如a区．在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如b区，在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如c区．
8、月食：发生月食时，太阳、月球、地球同在一条直线上，地球在中间，如图所示，当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图a区；当月球有一部分进人地球本影区域时形成月偏食，如图b区；但要注意，当月球整体在c区时并不发生月偏食．
9、光速：通常光在真空中的速度为C=3.00×108m/s．
注意：光在介质中的传播的速度都将小于该值．
教学设计示例
光的直线传播、光速
（－）引入新课
现在我们学习光学知识，在初中我们学习过，请同学们思考如下问题：
1、什么叫光源，生活中有哪些物体是光源？
2、光线如何表示？
3、小孔成像说明了什么？
在学生思考后请同学提问，教师就学生的回答进行解释和说明．由此引入新课．
（二）教学过程
教师带动学生重点分析以下知识点：
1、光源：
（l）光源：（自身）发光的物体、如：太阳、蜡烛的光焰等．
注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光．
点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型．当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源．
（2）光能：光具有的能量，包含在光束中．
光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能．光束射入人眼才能引起人的视觉．
2、光的直线传播
（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等．
注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质．
（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中．
光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等．
3、影：
（l）点光源的影
点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域．
（2）较大发光面的本影和半影．
完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的．
注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子．
关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的．
例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动．
分析证明：
先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证．
设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处．
由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：
即：
人头的影的速度
因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动．
例2某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：
A、不规则的图形B、规则的图形
C、规则的月牙形D、以上都有可能
分析解答：
亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）．
通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解．
探究活动
1、动手制作一个小孔成像观测器．
2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法．
3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律．
高三物理教案：《光的直线传播教案》教学设计
一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，使教师有一个简单易懂的教学思路。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？小编特地为大家精心收集和整理了“高三物理教案：《光的直线传播教案》教学设计”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。
本文题目：高三物理第一单元教案：光的直线传播教案
[教学目标]
1、 积极参与影子游戏，在游戏中思考阴影的成因;能通过探究归纳得出光的传播规律，进而能用光的直线传播来理解小孔成像、日食、月食等现象。
2、 了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速，理解测光距的原理。
3、 了解我国古代在光现象研究上的成就，知道中华文明对科学发展作出的贡献。
[重点难点]
1、光的直线传播的探索过程，光速的大小及理解有关的生活、自然现象
2、日食、月食的成因，光速的应用
[设计思想] 这是一节集物理现象、物理规律于一身的课。授课时，先通过游戏体验有关的现象，提出问题，进行猜想和检验，得出结论，让学生在愉快中获得知识。了解光和影揭开了中国古文明的秘密，以及用激光制成的测距仪，让学生到科学的巨大作用。
[教学用具]
学生自带：手电筒、厚纸板2张、铅笔、玩具激光器(没有可不带);
教师备有：豆浆、方水槽、水。
[教学过程]
一、 新课引入
师：大家请看，阳光从窗口照到了我们的教室，大家有没有想过，光是如何传过来的?
二、 新课教学
师：“同学们，这堂课我们先做个游戏。大家打开手电筒，在桌子上竖一支铅笔，谁能用手把影子压在下面?”
生：实验
师：“能否压住?为什么会产生影子?”
生：(可能的答案)“光沿直线传播”
(说明：由于学生小学自然常识已学过，马上会想到这个答案，但未必知其所以然。)
师：“为什么光沿直线传播会产生影子?”
生：回答
(说明：如果教室离操场较近，在太阳下游戏效果更佳，趣味性更强。)
师：“光在水中是否沿直线传播呢?请同学们利用桌上的器材如何设计一个实验证明光沿直线传播?
(说明：因为小学已学过，所以光在空气中和水中传播择其一个探究即可。)
生：分组试验，再派代表交流发言。(对于光线显现不清晰的问题，可让同学们再讨论。)
师：“通过试验，可得到什么结论?”
生：回答
师：打开投影仪，光投向银幕。“同学们，我们再做一个游戏，利用手影做出一些动物的形状，哪个同学来试试?”
师：让一些举手的同学来表演
师：“手影为什么会随手形改变?”
生：回答
(说明：两个游戏分阶段做，可保持课堂的活跃气氛。)
师：“请同学们观看图3-29，林间的光柱说明了什么?
生：回答
师：“请大家再做一个实验，在厚纸板上用刀挖一个三角形的孔，同学们拿纸板在日光灯下观察下面的光斑，会看到什么?”
(说明：拉上窗帘，让教室暗一些。日光灯开得不易多。这个实验现象学生会觉得意外惊奇，从而提高了学生的兴趣，增强了学生的思维。)
生：实验。
师：“请代表发言。”
生：回答。
师：“为什么会有长方形光斑?”
生：回答。
(说明：估计学生难于讲清。)
师：介绍《墨经》中关于小孔成的故事，并让学生阅读P79有关内容。
师：板画
“哪能个同学领会书上的内容，来黑板画图说明?”
“光线可以用带箭头线表示”
生：代表上黑板画
师：“小孔成像说明了什么?”
生：回答
师：“刚才为什么三角形孔下看到了圆形光斑?”
生：回答
师：“同学们，日食，月食知道是怎么一回事吗?”
生：回答
师：讲述“光与影揭开了中国文明的秘密”的故事，并多媒体展示日食，月食的情景。
“日食，月食说明了什么?“
生：回答
师：“通过刚才的学习，我们来总结一下，光如何传播?哪些现象说明光沿直线传播?”(板书)
师：“光传播需要时间吗?”
“课本上两个卡通人谁说得对?”
生：讨论
师：讲解光速并板书，然后要求同学们阅读P79光速
师：要求同学们看课本“读一读”。
生：阅读
师：投影思考题
“向月球发射一束激光，过2.5秒钟接收到反射回来的光，计算月球离地球多远?”
生：练习
(通过练习，既熟悉了光速的应用，也进一步了解了测距仪的作用。)
三、 课堂小结
1、光是沿直线传播的。2、光每秒传播的距离是3×108m。3、通过游戏发现问题，从而进一步实验探究，得出结论。
四、 巩固练习
1、 下列不属于光的直线传播的是( )
A、灯泡发光时温度很高 B、烈日下用伞挡阳光 C、挖隧道用激光准直
D、小孔成像
2、向月球发射一束光，过2、5秒钟接收到反射回来的光，计算月球离地球多远?
五、 布置作业
课本P66 WWW
附1：板书设计
三、光的直线传播
影子的形成 小孔成像图
小孔成像 光沿直线传播
日食、月食 光速----每秒3×108m
附2教学建议
1、 游戏人人参与，让学生体验学物理的快乐。踩影子的游戏如在太阳下更好。
2、 光的直线传播因小学已学过，在空气和水中传播的实验择其一个做即可。
3、 小孔成像实验需在光线较暗的教室内做效果好。
4、 日食、月食可用多媒体演示。
