光的传播与光速

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1、14-1 光的傳播與光速光的傳播與光速 【活動一：光會轉彎嗎？活動一：光會轉彎嗎？】 1、主旨：、主旨：建立光是直進光是直進的觀念。 2、步驟：、步驟： （1）將雷射光從直塑膠管的一端照入，你能從另一端看到雷射光嗎？（ ） （2）將雷射光從彎塑膠管的一端照入，你能從另一端看到雷射光嗎？（ ） （3）光在 或 中均以直線傳播。 3、光直線傳播的例證：光直線傳播的例證： （1）陽光穿過門窗縫隙，呈現直線光束。 （2）手電筒、探照光、雷射光束為直線。 （3）影子的形成。 4、光直線傳播的應用：、光直線傳播的應用： （1）木匠用單眼觀測木板是否平直。 （2） 用準星等瞄準射擊。【活動二：活動二：影子傳

2、說影子傳說】 1、主旨：主旨：了解光源、物體、影子三者之間的關係。 2、過程：、過程： （1）光是以直線前進的方式傳播，所以常以 來稱呼光。 （2）當光線在傳播過程中，若遇到不透明的障礙物時，則不能繼續前進而形成陰 影 ，此陰影就是所謂的 （3）在光源、屏幕固定時， 當物體從光源移動到屏慕當物體從光源移動到屏慕 ，影子會逐漸變 （4）在物體、屏幕固定時， 當光源從物體逐漸往外移動當光源從物體逐漸往外移動 ，影子會逐漸變 （5）在光源、物體固定時， 當屏幕從物體逐漸往外移動當屏幕從物體逐漸往外移動 ，影子會逐漸變 （3）（4）（5）3、影子的運用：、影子的運用：皮影戲、日晷、測量距離、日食月食。

3、【想想看想想看】 Q：俗話說立竿見影 ，你能以科學的觀點給予解釋嗎？ A：以科學的觀點來說，在有光線的地方，將竹竿豎立起來是可以立刻發現 的存在。【活動三：針孔成像活動三：針孔成像】 1、主旨：、主旨：顯示光有 前進的性質 2、步驟：、步驟： （1）放置一光源，將一紙板放在光源前當成屏幕，描述一下屏幕上出現什麼?Ans： （2）製一針孔在厚紙板上，將其放置在光源與屏幕之間，屏幕上的模樣是如何?Ans： （3） 固定光源和針孔位置，移動屏幕位置， 像的大小、明暗度有怎樣的變化?Ans： （4）若同時把針孔和屏幕移向光源，又會有怎樣變化?Ans： 3、結論：、結論： （1）針孔成像會在紙屏上看到與

4、原蠟燭火焰大小成比例，但上下 、 左右 的像（ 像） 。 （2）實像是指：光線 所成的像。【活動四：光到底跑的多快？活動四：光到底跑的多快？】 1、前言：、前言：光比聲音還快嗎？ （1）證據：）證據：觀看煙火時，先看見光，才聽見陣陣的煙火爆炸聲。1雷雨天時，先看到閃電，才聽見轟嚨嚨的雷聲。2（2）歷史：）歷史：1635 年，伽利略(Galileo Galilei，1564-1642)分別在兩個相距 1 公里的山頭，以燈號1測量光速的大小，因光速過快而宣告失敗。1676 年，羅曼(Roemer)觀察木星上一黑點出現的間隔時間，測光速為22.1108m/s ，待儀器更為精密後測量，測得光速就非常接

5、近 3108m/s。1848 年，菲佐(Armand Fizeau，1819-1896)利用光線通過齒輪細縫的時間測得光速為33.13108m/s。1920 年代，邁克耳遜(Michelson)利用八面鏡反射光線測得光速為 2.99796108m/s4，最為接近。1973 年在國際度量衡局召開的國際委員會中，明定光的速度為每秒5299792458 公尺，並依此定義光速分之 1 為 1 公尺。2現在，定義光速約為 3108m/s3105km/s，光速繞地球赤道而行，1 秒鐘可6以繞地球 7 圈半之多。 4-2 光的反射與面鏡光的反射與面鏡 【活動一：回頭的光？活動一：回頭的光？】 1、主旨：建立

6、、主旨：建立 的觀念。的觀念。(和第三章聲音的反射現象有關) 2、結論：、結論： （1）當光源碰到物體時，會有部分的光線折返，此現象稱為 （2）當光線以不同的角度入射物體時，光線也會以 的角度折返。【課程一：光的反射定律課程一：光的反射定律】 1、主旨：、主旨：介紹反射定律反射定律 。 2、步驟：、步驟：將圖及名詞解釋紀錄下來。 （1）圖示：）圖示： （2）名詞解釋：）名詞解釋：入射光的進行方向，稱為 1反射光的進行方向，稱為 2當入射光垂直鏡面射向平面鏡時，反射光會沿原路徑反射回來，此時入射光3與反射光行進的直線稱為 入射線與法線的夾角 i 稱為 4反射線與法線的夾角 r 稱為 5（3）結論

7、：）結論：光的反射定律：光的反射定律：1A.光反射時，入射線、反射線和法線在 內，且入射線和反射線 分 別在法線的 。 B.光反射時，入射角 反射角。物體表面愈光滑，愈容易反射光線物體表面愈光滑，愈容易反射光線，如前人所使用的銅鏡、現在使用的平面2鏡反射光線的效果都很好。由於光線經過它們的表面反射後，行進的方向很 規則，因此當我們站在鏡前，可以清楚地看到鏡前的物體在鏡中所成的像。平行光照在凹凸不平的表面時，反射光線會朝四面八方散射，這種現象稱為3，但是光線的反射仍遵守反射定律。但是光線的反射仍遵守反射定律。【活動二：鏡子裡的我，變了？！活動二：鏡子裡的我，變了？！】 1、步驟：、步驟： （1）

8、將小玩偶放置於鏡前，比較玩偶與玩偶在平面鏡中所成的像有何差異？ （2）將小玩偶上、下、左、右、前、後移動，觀察小玩偶在鏡中成像如何移動， 及像的大小有何改變？ 小玩偶移動的方向上下左右前進後退 鏡中小玩偶 移動的方向鏡中小玩偶 與實體的大小關係不管物體在平面鏡平面鏡前面如何移動，像的大小都是和物體 。 （3）將電子錶電子錶置於平面鏡前，紀錄下現在的時刻及鏡中的時刻。 現在的時刻： 鏡中的時刻： （4）將時鐘時鐘置於平面鏡前，紀錄下現在的時刻及鏡中的時刻。 現在的時刻： 鏡中的時刻： 速記法：現在時刻鏡中時刻速記法：現在時刻鏡中時刻 （5）將下列圖卡置於平面鏡前，觀察鏡中的成像。 圖卡文字pqb

9、d鏡中文字2、結論：、結論： （1）平面鏡成像原理）平面鏡成像原理:成像必須與物體大小 ，1左右 ，2物距像距物距像距，3正立虛像正立虛像4物體跟像的移動方向相同5【想想看想想看】 Q1：在暗室中，你站在平面鏡前且面向平面鏡，如果你想看到自己的臉孔，你應 該將光源照射平面鏡或是自己的臉？ A1：暗室中，若將光源照射平面鏡上，由於光線反射，只能在鏡中看見光源。若 將光源照在我們的臉上，因臉部的反射光線照到平面鏡而成像，故能在鏡中 看到自己的臉。 Q2：平靜的湖面可倒映出湖邊景色，若下起毛毛細雨，則湖邊景色就不能在湖面3形成清楚的像，你能解釋為什麼嗎？ A2：平靜的水面可視為一平面鏡，所以可以倒映

10、出湖邊景色。但一旦下起毛細雨， 湖面上起了陣陣漣漪，水面凹凸不平，所形成的像不能像平靜時那麼清楚。 【活動三：視野中的成像活動三：視野中的成像】 1、視野成像：指人可否看見物體在平面鏡中的成像。看的見表示在視野內，看不 見表示在視野外。【活動四：神奇的鏡子活動四：神奇的鏡子】 1、凸面鏡：凸面鏡：鏡面為凸起者稱之。 （1）成像性質為 。 （2）其成像的視野範圍較 。 （3）使用地方： 道路彎道 、 後照鏡 。 2、凹面鏡：、凹面鏡： （1） 成像性質會隨物距而改變。焦點外會形成 1焦點內會形成 2（2）使用地方： 手電筒 、 車前燈 。 3、哈哈鏡：、哈哈鏡： 利用 凹面鏡 、 凸面鏡 構成的

11、組合鏡面。【練習題練習題】 1.（ ）一個人站在豎立的平面鏡前 1.5 公尺處，如果將鏡子向人平移 0.5 公尺， 則 人和像之間的距離變化了多少公尺？（A）1（B）1.5（C）2（D）3 公尺 2.（ ）小英在平面鏡前 2 公尺處，手持照相機，欲使自己在鏡中的像拍攝清楚， 則其照相機應在前方多捨公尺處對焦？（A）1（B）2（C）3（D）4 3.（ ）大熊手上拿著一面 20 公分寬的平面鏡，鏡面朝向自己放在距眼前 10 公分 處，若大熊想要從鏡子內看見背後 2 公尺寬的布告欄，則他要距布告欄多 少公分才能看到？（A）40（B）80（C）90（D）100 4.（ ）檢查視力時，眼睛與視力表的標準

12、距離應為 5 米，某眼鏡行由於空間太小 而用一平面鏡反射，若視力表與平面鏡的距離相隔 3 米，則受測者的座位應設在距平面鏡多遠處？（A）1 米（B）1.5 米（C）2 米（D）2.5 米 5.（ ）光線垂直射到一平面鏡上，如果入射光方向不變，要使入射光線與反射光 線夾角為 60，則應將平面鏡繞著通過入射點的水平軸線旋轉幾度？ （A）0（B）15（C）30（D）60 6.（ ）小明在桌上放 A、B、C、D 四面鏡子（下圖一） ，有一物體在桌面上方， 由 甲處移到乙處，他在哪一面鏡子中，可見到物體移動的全部過程？ 7.（ ）下圖二甲乙丙丁戊五個人立於平面鏡前的固定位置，則戊看不到鏡內誰的 像？（A

13、）甲（B）乙（C）丙（D）丁 8.（ ）下圖三，甲、乙、丙三點位於一平面鏡前，E 點為眼睛所在處。依光的反 射定律，眼睛可從平面鏡看見哪幾個點的像？（A）丙（B）甲乙（C）乙 丙（D）甲乙丙圖一 圖二 圖三 9.（ ）手電筒、探照燈等光源是裝在下列何者的焦點上？（A）凹面鏡（B）凸 面 鏡（C）凸透鏡（D）平面鏡 10（ ）萬花筒中可以形成五彩繽紛千變萬化的圖案是利用光的何種性質？（A） 反射（B）折射（C）色散（D）干涉 11（ ）有口徑大小相同的平面鏡和凸面鏡各一個，豎立於同一面牆上，當人離鏡 面一樣遠時，觀察他們身後的景物，比較使用平面鏡與凸面鏡的觀察範圍， 則下列敘述何者正確？（A）使

14、用平面鏡看身後景物的觀察範圍較大 （B）使用凸面鏡看身後景物的觀察範圍較大（C）口徑大小相同，兩鏡 觀察範圍相同（D）無法比較 12（ ）光線投射在下列各物體的表面上時，何者的光不遵守反射定律？（甲）平 面鏡（乙）水面（丙）球面鏡（丁）毛玻璃（戊）灰塵顆粒（己）砂紙 （A）全部遵守（B）甲乙丙（C）丁戊己（D）乙丙戊 13（ ）有一平面鏡與地面成 45 度角，人立於鏡前，所成像的位置在下列何處？ （A）與人成 45 度角（B）與地面成 90 度角（C）與地面平行（D）與地 面成 45 度角 14（ ）有關平面鏡在鏡中成像的敘述，哪一項錯誤？（A）當物體向平面鏡越靠 近時，成像越大（B）物體和平面鏡的距離等於像和平面鏡的距離（C）4成像必為正立相等虛像（D）鏡中成像是光的反射結果4-3