资源简介

(共45张PPT)
第四章　光现象
一级主题 内容要求 情境素材
运动和相 互作用 声和光 1.探究并了解光的反射定律。通过实验了解光的折射现象及特点。 2.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 3.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象 1.分析“楼台倒影入池塘” “潭清疑水浅”等诗句所反映的光学原理。
2.分析彩虹是怎样形成的。
3.当你照镜子时,镜子中会出现另一个你,请分析原因
实验探究 探究类学生必做实验 1.探究光的反射定律。 2.探究平面镜成像的特点 一、光的直线传播
发光
光源 能够　 　的物体叫光源
条件 光在同种均匀介质中沿直线传播
现象 影子、小孔成像、透过树林的阳光等
应用 激光准直、站队成直线等
光线 用来表示光的传播径迹和方向的带　 　的直线
光速 光在不同介质中传播的速度　 　,在真空中的传播速度最快,近似取为c=
　m/s
光年 天文学上把光在一年里传播的　 　叫光年,是一个　 　单位
箭头
不同
　3×108
距离
长度
注意:常见的影子不是像,它是光沿直线传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面光不能到达的区域形成的阴影。
1.如图所示,在有雾的天气,看到透过树丛的光束是直的,说明光在
　 　中沿直线传播,在空气中的传播速度约为　 　 m/s;在地面上看到许多圆形的光斑,这是太阳的　 　(选填“实像”“虚像”或“影子”)
2.小孔成像的原理是　 　;如图所示,易拉罐底部有一个圆形小孔,则会在半透明塑料膜上看到　 　,蜡烛离小孔越近,看到的像越　 　
同种均匀介质
3×108
实像
光沿直线传播
蜡烛倒立的像
大
二、光的反射
1.定义:光射到物体表面,被物体表面　 　回去的现象。
2.反射定律
(1)共面:反射光线、入射光线和法线都在　 　内。
(2)异侧:反射光线、入射光线分居法线　 。
(3)等角:　 　等于　 。
(4)光路可逆:在光的反射现象中,光路是　 　的。
3.两种反射
(1)镜面反射:反射面是　 　的,平行光线经反射后仍　 　射出。
(2)漫反射:反射面是　 的,平行光线经反射后射向不同方向。
反射
同一平面
两侧　
反射角
入射角　
可逆
光滑
平行
凹凸不平　
(3)特点:镜面反射和漫反射都遵守　 　。
注意:(1)镜面反射并不是只反射平行光,它反射所有入射光。
(2)我们能看到不发光的物体,是由于光的反射;我们能从不同角度看到不发光的物体,是由于光的漫反射。
光的反射定律
3.在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在　 　内,反射光线、入射光线分别位于法线　 　;反射角　 　入射角
4.如图甲、乙所示是光射到物体表面发生反射的情形,其中属于镜面反射的是　 　。当光射到物体表面发生漫反射时,　 　(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律
5.自行车的尾灯设计地非常巧妙,当后面的光线照射到尾灯时,它都能把光线“反向射回”,由图看出自行车的尾灯结构是由　 　的小平面镜组合而成,反射光线与入射光线　 　,光线原路返回,引起司机注意从而避免事故的发生
同一平面
两侧
等于
甲
遵循
互相垂直
平行
三、平面镜成像
原理 光的　
特点 像是　 　像,像和物关于镜面　 (像和物的大小　 　,像到镜面的距离和物到镜面的距离　 　,像和物对应的点的连线和镜面　 　)
应用 潜望镜、塔式太阳能电站等
反射
虚
对称　
相等
相等
垂直
注意:判断平面镜中的像的位置变化
拓宽:球面镜
分类 对光的作用 应用
凸面镜 对光起发散作用 汽车观后镜、
路口反光灯等
凹面镜 对光起会聚作用 太阳灶、探照灯等
6.在平静的水面,国家大剧院和它的倒影宛如一个巨大的蛋 壳,如图所示,这是光的　 　现象,这个倒影实际上是大剧院通过水面所成的　 　(选填“倒立”或“正立”)的、
　 　(选填“放大”“等大”或“缩小”)的、　 　(选填“实”或“虚”)像
反射
正立
等大
虚
四、光的折射
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
2.折射规律
(1)三线　 ,两线分居法线　 　侧。
(2)光从空气斜射入水中,折射角　 　入射角。
(3)当光垂直射向界面时,传播方向不变。
(4)在折射现象中,光路是　 　的。
共面　
两
小于
可逆
7.如图所示,开始茶碗看起来是空的,但当向碗里慢慢倒水时,会发现硬币,这是因为硬币反射的光从水中射向空气中时发生
　 　现象,人眼看到的硬币比真实的硬币位置　 　
折射
高
五、光的色散
1.光的色散:太阳光经三棱镜分解成　 　、橙、黄、　 、蓝、靛、　 　的现象。
2.色光的三原色:　 　、　 　、　 　。
3.看不见的光
(1)红外线:光谱上　 　以外的部分,其主要特性是热效应显著。
(2)红外线应用:诊断疾病、红外线夜视仪、电视遥控器。
(3)紫外线:光谱上紫光以外的部分,能杀菌、消毒、使　 　发光。
(4)紫外线应用:灭菌灯、验钞机等。
注意:光的色散的实质是光的折射。不同的单色光在三棱镜中的偏折程度不同,其中红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
红
绿　
紫
红
绿
蓝
红光
荧光物质
8.一束太阳光经三棱镜折射后,分解成　 　、橙、黄、
　 　、蓝、靛、　 　七种色光,由此说明白光是由
　 　混合而成,这种现象叫光的　 　,把其中的红、
　、　 　叫做色光的三原色
红
绿
紫
各种色光
色散
绿
蓝
考点一　光的直线传播、反射、折射现象的区分
[典例1] (2022黑龙江)如图所示的光现象中,能用光的直线传播解释的是(　 　)
A
A.小孔成像
B.水中倒影
C.海市蜃楼
D.雨后彩虹
[变式1] (2022金华)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图所示是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是(　 　)
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的勺头——光的反射
C.水中弯折的汤勺——光的折射
D.平面镜中的杯子——光沿直线传播
C
正确区分三种光现象
光现象 发生的位置 遵循的规律 成像
光的直线传播 光在同种均匀介质中 光在同种均匀介质中沿直线传播 小孔成像:倒立的实像,像的大小取决于物体到小孔的距离与光屏到小孔的距离的大小
光的反射 光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中 光的反射定律 平面镜成像:正立、等大的虚像
光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质中,传播方向发生改变 光的折射规律 虚像
考点二　根据光的反射定律、折射规律和平面镜成像的特点作图
[典例2](2022河南)如图所示是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像,并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
思路点拨:
答案:如图所示
易错点1:有些同学由于对像点与相应物点连线与平面镜垂直这一知识点忽略,导致没有标注垂直符号,导致出错。
易错点2:有些同学不明确平面镜成“虚像”的含义,在画平面镜所成的像时用了实线导致出错。
易错点3:有些同学不理解平面镜成像的原理,把射入眼睛的光线误认为是入射光线,从物体A发出的光线为反射光线,导致出错。
[变式2-1] (2022怀化)如图所示,请在图中画出光线AO从空气斜射向水中时反射光线和折射光线的大致位置。
答案:如图所示
[变式2-2] (2022汕头模拟)某同学做“平面镜成像实验”时,由于实验操作不当,在B处人眼看到烛焰的像的情境如图所示,A是烛焰上的一点,A′是A的像,请画出平面镜的位置及A点发出的一条光线经平面镜反射后进入人眼的光路图。
答案:如图所示
光的反射、折射作图要领
(1)利用光的反射定律和折射规律作图时,先确定好法线和反射面,再根据反射角等于入射角的关系确定反射光线或入射光线;根据“空气中角大”的规律确定出折射光线的位置,注意各条线的虚实,光线不要漏掉箭头。
(2)利用“对称性”解决平面镜的像、物关系,平面镜成的虚像一定用虚线画出。
考点三　光的色散及红外线、紫外线的应用
[典例3] (2021宜宾)如图所示,一束太阳光斜射到三棱镜上,经三棱镜折射后,在白屏上形成一条彩色的光带,这是光的　 　(选填“色散”或“反射”)现象;a、b两条光线可能是红光或紫光,其中　 　(选填“a”或“b”)是红光。
色散
思路点拨:
a
[变式3] (2022沈阳模拟)关于光现象,下列说法正确的是(　 　)
A.电视机的遥控器利用红外线控制电视机
B.雨后天空中美丽的彩虹是太阳光被悬浮在空中的小水珠反射而产生的
C.红、绿、蓝三种色光混合后,产生的光一定是白光
D.医院的手术室常用红外线灯来灭菌
A
实验1　探究光的反射定律
1.纸板的选择:一是可折转,二是表面要　 　。
2.纸板在实验中的作用:(1)显示光的传播路径;(2)探究入射光线、反射光线、法线　 　; (3)显示反射角随入射角的变化。
3.纸板应与镜面　 　放置,否则在纸板上看不到反射光线。
4.实验应在　 　环境下进行,防止其他光源对实验的干扰,使实验现象更加明显。
5.探究反射角与入射角的关系的方法:不断改变　 　光线的角度,观察　 　光线角度的变化,同时比较反射角与入射角的大小。
粗糙
是否共面
垂直
较暗
入射
反射
6.将光屏折转一定角度的目的:验证反射光线和入射光线、法线是否在　 。
7.验证光路的可逆性:将光逆着反射光线入射到镜面上,观察光的传播路径是否　 　。
8.多次改变入射角的大小进行实验的目的:使实验结论具有　 　。
9.可以从纸板前的不同位置看到光的传播路径的原因:光在纸板上发生　 　反射。
10.实验结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在　 　内;反射光线、入射光线分别位于法线　 　;反射角　 　入射角。
同一平面内
重合
普遍性
漫
同一平面
两侧
等于
[例题] 小兰看到教学楼对面的玻璃幕墙把太阳光反射到教室里,她想光在反射时会遵循怎样的规律 于是她利用平面镜、可向后折的纸板、量角器和激光笔进行如图甲和乙所示的实验。
[基础练]
(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验探究,应该采取的操作是　 　。
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
C
(2)由图甲可得出结论∠FON　 　(选填“<”“=”或“>”)∠EON。
(3)当入射光EO向ON靠近的过程中,发现反射光OF　 　(选填“靠近”或“远离”)ON。
(4)如图乙所示,将纸板NOF向后折,纸板上　 　(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在　 　。
(5)图甲中当光沿FO的方向射入O点时,光线会沿着OE的方向射出,说明反射现象中光路是
　 　。
[拓展练]
(6)某同学的实验数据如表所示,其中有一组数据测错了,这组数据是第　 　次实验数据,原因可能是将反射光线与　 　的夹角当成反射角。
=
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
靠近
不能
同一平面内
可逆的
4
平面镜
(7)多次实验的目的:使实验结论具有　 　。
(8)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于　 　(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(9)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是　 　。
(10)根据实验探究结论,如果让一束光线沿NO垂直入射到平面镜上,保持入射光线的方向不变,平面镜绕入射点顺时针方向转8°,则反射光线会沿顺时针方向转　 　°。
普遍性
漫反射
反射时,光路是可逆的
16
实验2　探究平面镜成像的特点
1.实验器材:　 　、两支相同的蜡烛、白纸、刻度尺、火柴。
2.实验原理:　 　。
3.实验方法:　 　法,移动玻璃板后面完全相同的蜡烛,使其与点燃的蜡烛的像
　 　,这个蜡烛的位置就是像的位置。
4.用玻璃板代替平面镜的目的:便于　 　。
5.选用两支相同的蜡烛:为了比较像与物的　 　关系。
6.刻度尺的作用:确定像与物到镜面的距离关系以及像物连线与镜面的关系。
7.实验中光屏的作用:通过观察像是否呈现在光屏上,从而验证平面镜所成的像是　 　像。
玻璃板
光的反射
等效替代
完全重合
确定像的位置
大小
虚
8.实验时选用薄玻璃板的原因:防止蜡烛通过玻璃板的前后两面成　　个虚像,影响实验效果。
9.将玻璃板　 　水平桌面放置的目的:使像和物能够重合,便于确定像的位置和大小。
10.观察像时眼睛的位置:与未点燃的蜡烛　 　侧。
11.多次改变蜡烛位置进行实验的目的:使实验结论具有　 　。
12.实验应在较　 　环境下进行,防止其他光源对实验的干扰,使实验现象更加明显。
13.紧贴玻璃板的后面放置不透明的木板是否影响成像情况 　 _
　。
14.测量的实验数据中像距与物距不相等的原因:①蜡烛的像与蜡烛没有　 ;②玻璃板太　 　;③实验过程中玻璃板位置改变了。
15.实验结论:平面镜所成像的大小与物体的大小　 　,像和物体到平面镜的距离　 　,像和物体的连线与镜面　 　,平面镜成　 　像。
两
垂直
异
普遍性
暗
不影响,只要人站在玻璃板的前
面,有反射光线进入眼睛,就能观察到蜡烛的虚像
完全重合　
厚
相等
相等
垂直
虚
[例题] 如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A,B是两根外形相同的 蜡烛。
[基础练]
(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于　 　。
(2)拿　 　(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,在玻璃板的后面移动,人眼在玻璃板　 _ _
(选填“前面”或“后面”)观察,直到蜡烛B看上去跟　 　(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)完全重合,并在白纸上记下这两支蜡烛的位置。
确定像的位置
未点燃
前面
蜡烛A的像
(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移去,在相同位置上放上光屏,光屏上_______　
(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是　 　(选填“实”或“虚”)像。
(4)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,会发现蜡烛A的像的大小　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)若将玻璃板向蜡烛A的一侧倾斜,如图丙所示,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的　 　(选填“①”或“②”)处。
不能
虚
不变
②
(6)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿MN截成两部分,如图乙所示,并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况:　 　。
A.都成完整的像,且两个像在同一位置
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
[拓展练]
(7)为了使观察到的实验现象更好一些,该实验最好选择在　 　(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(8)如图丁所示,小华用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在玻璃板前观察　 　(选填“仍能”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由光的　 　(选填“直线传播”“反射”或“折射”)形成的。
A
较暗
仍能
反射
(9)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图戊所示,由此可知　 　。
(10)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为　 　。
(11)同组的小红同学用棋子代替蜡烛进行实验,但怎么也看不清棋子的像,请你提出一个解决这个问题的办法:　 　。
(12)实验结束后,小明无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的像如图己所示,这时的实际时间是
　 。
像和物体到平面镜的距离相等
己
玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射
用手电筒照亮棋子
10:35　
1.(2022丽水)下列关于李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”涉及的光学知识理解中,正确的是(　 　)
A.空中的明月是光源
B.杯中的人影是光的折射形成的
C.地上的人影是光沿直线传播形成的
D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
2.(2022临沂)临沂市文化公园是我市一道亮丽的风景线。1.5 m深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6 m(如图所示),蜻蜓在水中的像(　 　)
C
D
A.由光的折射而形成
B.是比蜻蜓略小的虚像
C.在水面下0.9 m深处
D.与蜻蜓相距1.2 m
3.(2022邵阳)小凯学习完《光现象》之后,兴致勃勃地回家给妹妹表演了一个小魔术。他先让妹妹站定,在她面前摆一只“空碗”(如图甲所示),然后缓慢地往碗里倒水,成功地给妹妹“变”出了一枚硬币(如图乙所示)。魔术的成功是利用了(　 　)
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
B
甲 乙
4.(2022广安)“一叶障目,不见泰山。”下列与此光现象原理相同的是(　 　)
A
A.影子的形成
B.演员对着镜子画脸谱
C.渔夫叉鱼时要瞄准鱼的下方才能叉到鱼
D.光的色散
5.(2021铜仁)关于光现象,下列说法正确的是(　 　)
A.人远离平面镜时,镜中的像越来越小
B.“立竿见影”是光沿直线传播形成的
C.验钞机是利用红外线辨别钞票的真伪
D.雨后晴朗的夜晚,迎着月光走,地上发暗的是水
B
6.(2022泰州)艳阳下的湖畔树影婆娑,水中的鹅卵石清晰可见,湖面上的小鸟上下翻飞,景色美不胜收!其中树影是由光的　 形成的,游人看到水中的鹅卵石是光的　 　形成的;小鸟从水面飞上树梢,它在水中所成的像到水面的距离　 　。
7.(2022达州)2022年4月28日,君君中午一进家门就激动地喊道:“妈妈快看,太阳好漂亮!”妈妈到阳台往天空一看,原来在上空出现了漂亮的日晕。日晕,又叫圆虹,是一种大气光学现象。它形成的原因是在高空中的卷层云中飘浮着无数由水蒸气　 　(填物态变化)成的冰晶,当光线射到卷层云中的冰晶上后会发生反射和　 　,太阳光被分解成红、黄、绿、紫等多种色光,这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环,称为晕。
直线传播　
折射
变大
凝华
折射
8.(2021凉山)如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中
　 　是入射光线,折射角的大小是　 　。
BO
35°
9.(2022鄂州)游泳是一项有益身心健康和健美体型的运动,但同时存在安全隐患。如图所示,某游泳馆救生员在泳池边的高椅子上注视着泳池中的动向。他发现由于泳池边缘的阻挡,池底有一块视觉盲区监管不到。请画出一条光线从池底盲区边缘处刚好射入救生员眼睛的光路图。
答案:如图所示
10.(2022泰州)小明用如图所示装置探究“光的反射定律”。
(1)表面粗糙的纸板应　 　立在水平平面镜上,让一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,在纸板B上呈现出反射光束,以ON为轴,把纸板B向后翻折,纸板B上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线　 　。
(2)把纸板B翻折至能呈现反射光束的位置后,让纸板A上的入射光束绕O点顺时针转动,此过程中反射角的大小变化情况是　 　。
(3)若将图中纸板整体以底边EF为轴向后旋转45°后,纸板B上　 　(选填“能”或“不能”)呈现出反射光束,纸板A上的入射光束　 　(选填“能”或“不能”)在平面镜中成像。
竖直
在同一平面内
减小
不能
能
11.(2022福建)用如图甲所示装置探究“平面镜成像的特点”。
甲 乙
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应　 　放置在水平桌面的白纸上。
(2)将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移 动,直到看上去它跟蜡烛1的像　 　时,该位置记为A′。
(3)将光屏放在A′位置,任意转动都承接不到像,可知平面镜成的像是　 　像。
竖直
完全重合
虚
(4)改变蜡烛1的位置,重复步骤(2),可得像与物位置的对应关系如图乙所示,可知平面镜成像时,像与物关于镜面　 　。
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC′向玻璃板方向移动1 cm,此时像与物之间的距离是　 　cm,像的大小　 。
对称
10
不变　

展开更多......

收起↑