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第2课时光现象,1.光源 能自行发光的物体叫光源。注意:月亮光源。 2.光的直线传播 (1)光在介质中沿直线传播。 (2)现象:影子、日食(月球挡住了射到地球上的太阳光)、月食(地球挡住了射到月球上的太阳光)、小孔成像(所成的像是倒立的实像,其形状只与物体有关,与小孔的形状无关)等。 (3)应用:激光准直;站队成直线;射击时利用“三点一线”进行瞄准;木工检测木料的表面是否平滑。,考点一光的直线传播,不是,同种均匀,3.光线与光速 (1)用来表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线叫作光线。光线实际上是的。 (2)光速:光不仅能在介质中传播,还能在真空中传播。光在真空中的传播速度最快,即c= m/s= km/s。光在空气中的传播速度略小于真空中的速度,但可以近似认为两者相等。,考点一光的直线传播,不存在,3.0108,【点评】 (1)用光线表示光的传播,这种方法属于模型法。 (2)光年是指光在一年内传播的距离,是长度单位。 (3)光能在真空中传播,而声音不能在真空中传播,在空气中光速大于声速。,3.0105,1.定义 光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象,叫光的反射。我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2.光的反射定律 (1)反射光线与入射光线以及法线在同一平面内,即三线共面。 (2)反射光线和入射光线分居在线的两侧,即两线分居。 (3)角等于角,即两角相等。注意:“反射角等于入射角”不能描述成“入射角等于反射角”,因为入射是因,反射是果。,考点二光的反射,反射,法,入射,3.光路的可逆性 在反射现象中,光路是的。 4.镜面反射和漫反射 (1)镜面反射:一束平行光照射到镜面后,会被平行地反射,这种反射叫镜面反射。如镜面、水面等的反射。 (2)漫反射:凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射。如桌面、墙面等的反射。我们从各个方向都能看到物体,也是由于光在这一物体表面发生了漫反射。 (3)镜面反射和漫反射的相同点:镜面反射和漫反射都光的反射定律,光路都是的。,考点二光的反射,遵循,可逆,可逆,1.原理:光的。 2.特点:像、物大小。像、物到平面镜的距离。像、物的连线与镜面。平面镜所成的像是像,呈现在光屏上。即成像规律为:平面镜所成像与物体关于镜面。 3.应用:穿衣镜、潜望镜。,考点三平面镜成像,反射,相等,相等,垂直,虚,不能,对称,4.拓展:凸面镜和凹面镜,考点三平面镜成像,发散,会聚,1.定义 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生,这种现象叫光的折射。 2.特点 (1)光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角入射角。 (2)当入射角增大时,折射角。 (3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向。即可记为:发生折射时,在空气中的角总是大角,垂直入射除外。 (4)在折射现象中,光路。 3.现象及解释 插入水中的筷子看起来向上弯折;岸上看鱼鱼变浅;水下看树树更高;叉鱼时应叉所看到鱼位置的下方。看到的都是物体的像。,考点四光的折射,偏折,小于,增大,不变,可逆,虚,1.定义 白色的太阳光是由多种色光混合而成的,白光被分解成多种色光的现象叫光的,这些色光排列成的光带叫光谱。红外线在光谱中红光的外侧,是不可见光,常用于红外线夜视仪、电视遥控器等。紫外线在光谱中紫光的外侧,也是不可见光,它能使荧光物质发光,也能杀死微生物。 2.太阳光 太阳光可被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,说明太阳光是复色光。大自然中的彩虹、霓、晕等现象就是光的色散形成的。最早通过实验研究光的色散的科学家是。 3.色光的三原色 色光三原色由三种基本色光组成,利用这三种色光可以混合出各种色光。,考点五光的色散,色散,牛顿,红、绿、蓝,例1 2018年1月31日晚,天空中上演了一场万众瞩目的“超级蓝血月全食”的天文盛宴。如图2-1所示表示月全食时太阳、地球、月球位置的示意图,图中的A处是球,B处是球,月全食现象可用光的来解释。 图2-1,直线传播,探究一光的传播,地,月,解析当不透明的地球位于太阳与月球之间时,地球挡住了沿直线传播射向月球的太阳光,在地球上完全看不到月球的现象是月全食,由图示可知A是地球,B是月球。,【变式】 如图2-2所示,林红同学用一个空的易拉罐,用螺丝刀在易拉罐底部的中央钻一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个小孔成像的实验装置,将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并探究小孔成像的特点: (1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是(选填“实像”或“虚像”),其成像的原理是。 (2)此实验最好在较(选填“暗”或“亮”)的环境中进行。,实像,光的直线传播,图2-2,暗,例2 如图2-3所示是被水环绕的国家大剧院的照片,从远处看,大剧院和水中的倒影形成了一个完整的“鸭蛋”,这是光的(选填“反射”或“折射”)现象,所成的像是一个(选填“虚”或“实”)像。,探究二光的反射,反射,图2-3,虚,【变式1】林红同学可以从不同方向看到地上的书,是因为照射到书上的太阳光发生了反射现象;有一天林红在逛街,突然远处的玻璃幕墙上一束耀眼的强光把林红的眼睛给照花了,这是当太阳光照射在玻璃幕墙上时,发生了反射,造成光污染。,漫,镜面,【变式2】 林红同学通过平面镜能看到小月同学的眼睛,则小月同学从这块平面镜中() A.一定不能看见林红的眼睛 B.一定可以看见林红的眼睛 C.可以看见林红的眼睛,与两人所处的位置环境无关 D.可以看见林红的眼睛,与两人所处的位置环境有关,D,解析在光的反射中,光路是可逆的。当两人处于明亮程度相同的环境中时,林红同学通过平面镜能看到小月同学的眼睛,那么小月同学也一定可以通过平面镜看到林红同学的眼睛;但如果林红同学在暗屋而小月同学在亮处,则小月看不到林红同学的眼睛。,例3 照镜子时,你会在镜子里看到另外一个“你”,镜子里的这个“你”就是你的像。下列关于这个像的说法,正确的是 () A.是一个正立的实像 B.像到镜面的距离与你到镜面的距离相等 C.像是由光的直线传播形成的 D.你后退时,镜中的像变小,探究三平面镜成像的特点及作图,解析平面镜所成的像是正立、等大的虚像,故A错误。平面镜所成的像与物体到平面镜的距离相等,故B正确。平面镜成像是由光的反射形成的,故C错误。平面镜所成的像大小跟物体大小相等,所以人后退时,镜中的像大小不变,故D错误。,B,【变式】 2017江西 如图2-4甲所示是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图乙所示的光源“F”,则所观察到的像是图丙中的 (),B,图2-4,解析潜望镜是利用平面镜成像原理来工作的,且潜望镜中使用的是两块平面镜;物体在两个平面镜中均成正立、等大的虚像。所以眼睛看到正立、等大的虚像。,例4 有经验的渔民都知道只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到,如图2-5所示。图2-6中的四幅光路图,能够正确说明叉到鱼道理的是() A B C D 图2-5 图2-6,探究四光的折射、光的色散,C,解析水中鱼身上反射的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人的眼睛感觉光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看上去,看到的是变浅的鱼的虚像,所以有经验的渔民用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到。,例5 光的色散现象说明白光是一种复色光,三棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大。图2-7中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是(),探究四光的折射、光的色散,B,A B C D 图2-7,【变式1】 2015江西 如图2-8所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的(选填“左”或“右”)侧。此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是。,左,图2-8,解析先垂直于界面作出法线,可知入射角为60,反射角等于入射角,也为60;折射角小于入射角,因此界面左侧为空气。,60,【变式2】古诗中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的现象;“池水映明月”说的就是光的现象;“大漠孤烟直,长河落日圆”的诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线经过不均匀大气时发生而成的像,此时太阳的实际位置是图2-9中的 (选填“甲”或“乙”)。,折射,图2-9,折射,反射,乙,【考点归纳】 (1)纸板的作用:显示光的传播路径。 (2)纸板与镜面要垂直放置,否则不能在纸板上看到反射光线。 (3)实验时让入射光贴着纸板入射,这是为了显示入射光线;从不同位置都能看到光的传播路径,是因为光在纸板上发生了漫反射。 (4)光路的确定:在纸板的光线上取两点,连接两点并标出方向。 (5)旋转反射光线所在的纸板,反射光线消失,其目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 (6)改变入射角的大小,进行多次实验,目的是使实验结论具有普遍性。 (7)将激光笔逆着原反射光线射入,反射光线逆着原入射光线射出,说明光路是可逆的。,实验突破,突破1探究光反射时的规律,例1 如图2-10所示,在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M水平放置,白色纸板竖直放置在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直的接缝ON翻折。 图2-10 (1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,这是因为光在硬纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射,其中硬纸板的作用是 和 。 (2)图中当入射角变大时,反射光束将(选填“偏离”或“靠近”)法线。 (3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上(选填“能”或“不能”)显示出反射光束。此时反射光是(选填“存在”或“不存在”)的,且此时反射光线、入射光线与法线(选填“在”或“不在”)同一平面内。,漫,探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内,不能,显示光的传播路径,偏离,存在,在,(4)在探究反射角和入射角的关系时,收集到的数据如下表。 林红同学分析表中数据,得出 的结论;小月同学说,此结论不具有普遍性。请你指出实验中的不足并加以改进。 不足: ; 改进: 。,反射角等于入射角,只测量了一组入射角及对应的反射角的大小,多次改变入射角的大小,测量并分析对应的反射角和入射角的大小,得出普遍规律,实验拓展 (5)实验用的白色纸板的表面应尽量(选填“粗糙”或“光滑”)些,以便看清光的传播路径。 (6)实验时,若测得入射光线与镜面夹角为35,则反射角度数为;若入射光线偏离法线,则反射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (7)将一束光贴着纸板沿BO入射,反射光束将沿图中的方向射出,这说明了在反射现象中,光路是 的。,变大,55 ,粗糙,可逆,OA,【考点归纳】 (1)选择较暗环境的目的:使实验现象更加明显。 (2)用玻璃板代替平面镜的好处:玻璃板透明,在看到蜡烛A的像的同时也能看到蜡烛B,便于确定像的位置。 (3)选择薄玻璃板的原因:厚玻璃板前后表面都会反射成像,会造成重影。 (4)玻璃板应与水平桌面垂直放置,否则在桌面上的物不能与像重合。若玻璃板与水平桌面不垂直,则:玻璃板向远离蜡烛方向倾斜时,像向下移;玻璃板向靠近蜡烛方向倾斜时,像向上移。 (5)取两段相同的蜡烛是为了确定像与物的大小关系,应用等效替代法。,实验突破,突破2探究平面镜成像特点,(6)刻度尺的作用:测量物和像到玻璃板的距离。(距离不相等的可能原因:蜡烛和像没有完全重合、玻璃板有厚度、测量长度存在误差) (7)眼观察像的位置时眼与物体同侧。将一张纸放在像的位置上,在玻璃板后面观察纸,将不能观察到蜡烛A的像,说明像是虚像。 (8)平面镜成像的特点:平面镜所成的像是虚像,像与物到镜面的距离相等;像与物的大小相等;物、像连线与镜面垂直。即像与物关于镜面对称。 (9)改变蜡烛到平面镜的距离,多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。,例2 在探究“平面镜成像特点”的实验中,小强同学利用如图2-11甲的器材进行了以下操作: 图2-11 (1)将一张白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面放置。 (2)沿玻璃板在白纸上画一条直线,代表玻璃板的位置。 (3)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,利用 (选填 “点燃”或“没点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面寻找并记下蜡烛A的像的位置,蜡烛B应与蜡烛A大小相同,目的是比较 。,没点燃,垂直,像、物大小关系,(4)移动点燃的蜡烛A,再做两次实验,在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现点A1和B1、A2和B2、A3和B3基本重合,由此可以得出的结论是(填字母)。 A.平面镜成虚像 B.像和物体到平面镜的距离相等 C.平面镜所成像的大小与物体的大小相等 (5)实验中,林红正在观察蜡烛A的像,雨石同学用物理书挡在玻璃板的后面,那么林红(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。 (6)为了探究平面镜成的像是实像还是虚像,林红同学移去后面的蜡烛B,并在蜡烛B原来位置上放一个光屏,透过玻璃板观察光屏上是否有蜡烛A的像,林红同学的做法是(选填“正确”或“错误”)的。,B,能,错误,实验拓展 (7)为便于观察,该实验最好在(选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到蜡烛A像的同时,也能观察到 ,巧妙地解决了 的问题。 (8)如果实验中采用厚玻璃板,观察到蜡烛的像有“重影”,即通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.2 cm,则玻璃板的厚度为cm。 (9)林红同学将玻璃板倾斜了一定角度,(选填“能”或“不能”)使蜡烛B与蜡烛A的像重合;根据这一现象在生活中的应用,举出一个例子: 。,较黑暗,不能,确定像的位置和大小,蜡烛B,小汽车前挡风玻璃倾斜安装,0.1,解析 (6)林红同学移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一个光屏,此时透过玻璃板观察光屏,由于光屏挡在玻璃板的后面不影响成像,所以会发现光屏上有一个蜡烛的像,会认为平面镜成实像,会得出错误的结论,故该做法错误。 (8)观察到蜡烛的像有“重影”,是平面镜的前后两个面反射所成的像,根据像、物到反射面的距离相等,平面镜的前后两个面反射所成的像之间的距离为平面镜厚度的二倍,即平面镜的厚度是0.1 cm。 (9)林红同学将玻璃板倾斜了一定角度,像的位置会上升或下降,使蜡烛A的像和蜡烛B不能完全重合。根据平面镜成像时,像与物关于平面镜对称,若小汽车前挡风玻璃竖直安装,车内人员所成的像则在司机的正前方,对司机看清前方的道路情况起干扰作用;若挡风玻璃倾斜安装,车内人员所成的像则在挡风玻璃的上方,这样能使司机看清前方道路情况,保证车辆的行驶安全。,
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