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(共49张PPT)
第4课时　
光的直线传播　光的反射　平面镜成像
一、光的直线传播
1．能够 的物体叫光源．月亮、镜子等物体，本身不能发光，所以它们 光源．
2．光在 介质中沿直线传播．
3．常见应用及现象：
(1)整队集合、射击瞄准、激光准直．
(2)影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成的黑色区域即影子．如日食、月食、人影、手影的形成．
(3)小孔成像：小孔成像成 的 ，其像的形状与孔的形状无关．
发光
不是
同种均匀
倒立
实像
4．真空中光速是宇宙中最快的速度，其速度c＝3×108m/s＝3×105 km/s.
光在不同介质中的传播速度，c＝v真空＞v空气＞v水＞v玻璃．
注意：光 在真空中传播，而声音 在真空中传播．
5．光年指的是光在一年中传播的距离，是 单位．
二、光的反射
6．定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射．
7．反射定律：三线同面，法线居中，两角相等，光路可逆．
即：在反射现象中反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧； 等于 ．光的反射过程中光路是 的．
注意：(1)反射角与入射角的关系为“反射角等于入射角”，相反表述不符合逻辑关系．
(2)当光线垂直入射时，入射角等于0°，反射角也等于 ．
能
不能
长度
反射角
入射角
可逆
0°
9．(1)平面镜成像特点：
①像、物大小 ；
②像、物的连线与镜面 ；
③像、物到镜面距离 ；
④物体在平面镜里所成的像是 ．
注意：像和物关于镜面对称(轴对称图形)；物体远离或靠近镜面时像的大小不变．
(2)成像原理： ．
(3)作用： (如穿衣镜)、 (如潜望镜)．
相等
垂直
虚像
光的反射定律
相等
成像
改变光路
10．实像和虚像：
11.凸面镜和凹面镜：
(1)凸面镜对光有发散作用，可增大视野，如汽车的后视镜、公路拐弯处的反光镜．
(2)凹面镜对光有 作用，如太阳灶、汽车前灯的反光装置．
不能
实线
虚线
能够
会聚
1．制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜(如图甲)．
(1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像(如图甲)，这种现象叫 ．产生此现象的原因是 ．
(2)如果易拉罐底部小孔形状是三角形，则他在塑料薄膜上看到的像是 ．
A．三角形光斑 B．圆形光斑
C．蜡烛的正立像 D．蜡烛的倒立像
(3)若将蜡烛逐渐远离小孔，塑料薄膜
上的像将 (选填“变小”“不变”或“变大”)．
小孔成像
光沿直线传播
D
变小
2．如图所示的手影是由光沿 形成的．请举一个与手影形成原因相同的例子： ．
3．如图所示，生活中的有关镜面的例子，具有扩大视野功能的是( )
直线传播
日食
C
4．检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像(如图)．视力表在镜中的像与被测者相距 m.
4.6
光现象的辨别(10年6考)
1．(2022·齐齐哈尔)下列属于光的反射现象的是( )
D
2．(2022版课标新增)(2022·广东模拟改编)
(1)如图所示是2021年3月31日正式向全世界开放的中国天眼，它目前是世界上最大的单口径射电望远镜．它的外形和我们学过的 (选填“凸面镜”或“凹面镜”)相同，可以将来自遥远太空的微弱 信号，进行 (选填“反射”或“折射”)后会聚起来，用来探索太空奥秘．
(2)现代都市里许多大厦使用的玻璃幕墙 (选填“反射”或“折射”)出的强烈阳光，常影响人们生活，这是光污染，也需采取措施来整改．如何预防光污染？请你提出1条合理化的建议：
凹面镜
电磁波
反射
反射
减少使用玻璃幕墙(对玻璃墙的设计、制作及使用范围要有统一的技术标准，防止光污染进入居民家或公共设施内；加强城市的规划与管理，合理使用玻璃幕墙等强反光装饰材料，减少光污染源等).
光现象的辨别主要考查的是生活中的各种光现象．
(1)光的直线传播的常见例子有：小孔成像、激光准直、整队集合、射击瞄准、影子、日食、月食．
(2)光的反射的常见例子有：水中的倒影、照镜子(包括平面镜、凸面镜、凹面镜)、潜望镜、玻璃幕墙等．
方法点拨
光现象作图(10年9考)
(一)光的直线传播作图
3．(2022·赤峰)如图所示，在路灯(A点表示)的照射下，地面上出现了小树BC的影子BD，请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置．
(二)光的反射作图
4．(2022·海南)请在图中画出入射光线相应的反射光线．
方法点拨
根据光的反射定律作图的步骤：找点、作法线、由反射定律作光线再标角度．
(三)平面镜成像特点作图
5．(2022·宿迁)在图中根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′.
方法点拨
先找物体特殊点的对称点，用虚线连接对称点，再根据题目要求连接即可．
(1)用平面镜成像的原理作图(同一物点发出的光线经反射后，反射光的反向延长线交于像点)(作出物、像、反射光线和入射光线)．
(2)用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)作图．
平面镜成像特点及应用(10年6考)
6．(2022·连云港)一只小鸟在平静的湖面上飞过，以下描述正确的是( )
A．小鸟在湖中所成的像是实像
B．小鸟靠近湖面时，像远离湖面
C．小鸟在湖中的像始终和小鸟一样大
D．小鸟到湖面的距离大于像到湖面的距离
C
7．(物理学与日常生活)(2022·天津)如图所示的是天津水乐桥上直径为110 m的摩天轮，它有着“天津之眼”的美誉，与水中的倒影相映成趣．倒影的形成是由于光的反射，倒影中“摩天轮”的直径 (选填“大于”“小于”或“等于”)110 m.
等于
平面镜成像的原理是光的反射．成像特点：虚像、等大、等距、垂直；像和物关于镜面对称(轴对称图形)．水中倒影，物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关，平面镜成像与平面镜后面是否有障碍物无关．
方法点拨
光现象辨析及虚、实像判断
8．(2021秋·中牟县期末)下列关于实像和虚像的说法，正确的是( )
A．实像不可能与物体等大
B．实像都是由光的折射形成的
C．虚像是人的幻觉，并没有光线射入人眼
D．虚像不能在光屏上呈现
D
方法点拨
实像和虚像的区别．不同点：(1)成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的；(2)像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的；(3)呈现效果不同，实像可以用光屏接收，而虚像不能用光屏接收．共同点：实像和虚像都能用眼睛看得到．
平面镜成像特点
9．(物理学与日常生活)(2022·佛山模拟)在疫情防控期间，小明戴上口罩准备出门，他想看看口罩有没有戴好，于是他站在竖直的平面镜前1 m处，则他与镜中“自己”的距离是 m，平面镜成的像是 (选填“虚”或“实”)像，当他再远离平面镜0.5 m，他在镜中的像的大小将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
2
虚
不变
方法点拨
平面镜成像的原理是光的反射，成像特点：虚像、等大、等距、垂直；像和物关于镜面对称(轴对称图形)．水中倒影物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关，平面镜成像与平面镜后面是否有障碍物无关．
10．(2022·昭化区模拟)如图所示，路灯S下站着小芳、小刚两人，请标出光的传播方向并画出图中路灯S下小芳和小刚的影子长(用“ ”表示)．
11．(回归课本)(2022·黔西南州)阳光与水平面成60°角射向地面，用平面镜使阳光竖直射入井底，在图中画出平面镜的位置，并标明反射角的度数．
12．(回归课本)(2022·宣州区二模)自行车的尾灯能将照射过来的光反射回去．如图所示是一条射向自行车尾灯的光线，请在图中画出自行车尾灯将这条光线反射回去的光路图．
13．(2022·南充)如图所示，小明将一只发光的小灯泡放在平面镜前A点处，小明的眼睛在B点看到了平面镜中灯泡的像，请画出这一现象光路图，保留必要的作图痕迹．
14．(回归课本)(2022·南海区校级模拟)如图所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜．
①看清题目要求，标注角度；②作图清晰；③实际光线必须用带箭头的实线表示，箭头表示光的传播方向，不要错画和漏画；④虚像、法线、辅助线以及光的反向延长线均用虚线表示；⑤作图时利用的物点、像点一般应描出；⑥垂足处要标注垂直符号．
方法点拨
探究光的反射规律(学生必做实验——探究类)(2022版新课标调整)
【实验装置】
【设计和实验过程】
1．实验主要器材：可转折的纸板、量角器、平面镜、激光笔、笔、直尺．
(1)平面镜的作用：光路的反射面；
(2)量角器的作用：测量反射角、入射角的大小；
(3)硬纸板的作用：①___________________；
②_______________ ___ __ ．
注意：纸板与镜面要垂直放置，否则不能在纸板上看到反射光线．
显示光的传播路径
探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
2．(1)放：平面镜水平放置，硬纸板 放置在水平面上，否则在纸板上看不到反射光线；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 ．
(2)验证光线的位置关系：不断改变 光线的位置，观察反射光线的变化，在纸板上的光线上取两点，用实线连接两点并标出方向．
(3)验证角的关系：改变入射角的大小，进行多次实验，用量角器量出入射角和反射角的大小，使结论具有普遍性．
(4)验证线的共面关系：旋转反射光线所在的纸板，纸板上反射光线消失，其目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内．(注意：此时反射光线和入射光线仍然在同一平面内)
(5)光路可逆：用激光笔将激光逆着原反射光线方向射入，反射光线会逆着原入射光线方向射出，说明光路是可逆的．
垂直
漫反射
入射
【数据处理和分析】
3．分析实验记录数据，得出反射角与入射角的大小关系．
【实验结论】
4．(1)反射光线、入射光线、法线都在同一平面内；
(2)反射光线和入射光线分居法线两侧；
(3)反射角等于入射角．
【交流与反思】
5．(1)实验要在较暗的环境中进行，目的是 ．
(2)反射角与入射角不相等的原因：可能将入射光线与平面镜的夹角当成了入射角或将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角．
(3)多次改变入射角大小进行测量的目的： .
(4)实验时让光贴着纸板入射的目的： .
使光线更清晰、明显
使实验结论更具有普遍性
显示光传播的路径
【实验过关】
例1　(2022·泰州)小明用如图所示装置“探究光的反射规律”．【实验装置】
1．如图所示：
(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
探究平面镜成像的特点(学生必做实验——探究类)(2022版新课标调整)
(近10年广东中考试题中，2013、2016、2021年有考查)
【实验装置】
【实验器材】
有色薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、笔、火柴、光屏．
1．(1)用有色玻璃板替代平面镜的优点： ．
(2)选择薄玻璃板的优点： (厚玻璃板前后表面都会发生反射，成两个像，会造成重影)．
(3)选两支完全相同的蜡烛的目的： (等效替代法)．
(4)刻度尺：测量像和物到玻璃板的距离．
便于确定像的位置
避免有重影
比较像与物的大小关系
【设计和实验过程】
2．(1)选择 的实验环境，使实验现象更明显．
(2)玻璃板应与水平桌面 放置，否则在桌面上像与物不能重合．
(3)观察像的位置：在物体一侧多角度观察．将一张白纸放在像的位置上，在玻璃板后面观察白纸，白纸上没有蜡烛A的像，说明像是 ．
(4)观察像时眼睛的位置：与物体 (选填“同”或“异”)侧．
(5)玻璃板左右移动时判断像的大小和位置变化．
(6)改变蜡烛与玻璃板的间距多次进行测量．
较暗
垂直
虚像
同
【数据处理和分析】
3．设计实验数据记录表格，分析表格数据，可得出像与物到镜面的距离关系及像与物的大小关系．
【实验结论】
4．(1)像的大小和物体大小 ．
(2)像和物体到平面镜的距离 ．
(3)像和物体的连线与镜面 ．
(4)平面镜成 ．
【交流与反思】
5．(1)若玻璃板与水平桌面不垂直，则：
①玻璃板向远离蜡烛方向倾斜时像向下移．
②玻璃板向靠近蜡烛方向倾斜时像向上移．
相等
相等
垂直
虚像
(2)像与物到玻璃板距离不相等的可能原因：
①蜡烛和像没有完全重合．
②玻璃板有厚度．
③测量的长度存在误差．
④玻璃板与桌面不垂直．
(3)改变蜡烛到平面镜的距离，多次实验的目的：
．
(4)实验改进：选用带方格的纸实验更好，可以：
.
使实验结论具有普遍性
直接得出像与物到平面镜的距离关系
【实验过关】
例2　(2022·福建改编)用如图甲装置，探究平面镜成像的特点：
(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，任意转动光屏都承接不到像，可知平面镜成的像是 ．
(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，可知平面镜成像时，像与物关于镜面 ．
竖直
完全重合
虚像
对称
(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，像的大小的变化情况是 ．
(6)某小组在较暗的环境中用塑料蜡烛做实验，发现蜡烛的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是 (选填“照亮蜡烛的像”或“照亮蜡烛”)．
(7)实验结束后，一同学无意间从竖直墙壁上的平面镜中看到某电子钟所示的时间如图丙所示，则这时的真实时间是 ．同学靠近实验楼的自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则他在玻璃门中的像将 (选填“随”或“不随”)门平移．
10
不变
照亮蜡烛
12：05
不随
1．(2018·广东节选)判断对错：光的反射定律可以用实验直接验证．( )
2．(2022·广东)“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌子》)．如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形．水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像．若水深3 m，当白鹭距离水面5 m时，它的像距离水面 m．
√
5
反射
虚
3．(2020·广东)疫情防控期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况．医护人员在平面镜中的像是 (选填“实像”或“虚像”)；当医护人员面镜时，人与像之间的距离 ，像的大小 ．(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
4．(2021·广东)小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清．结合平面镜成像知识，他思考以下问题：
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是由光的 形成的像．
虚像
变小
不变
反射
(2)如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的
是 (写出一条)；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到 (选填“上方”或“下方”)，以减少对司机视线的干扰．
(3)在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示．
①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 ．
②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量 和 ．
③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 (写出一条)．
物体的像不会影响司机的视线
下方
垂直
物距
像距
像会更加不清晰
5．(2019·广东)如图所示，在“探究光的反射规律”实验中，小明将硬纸板竖直地立在平面镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON向后转动，如图甲所示，入射角等于 (选填“30°”或“60°”)；若增大入射角，则反射角 ，若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光．
30°
增大
不能
68
(2022·禅城区一模)阅读短文，完成以下问题：
智能汽车
党的二十大报告指出，科技是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑之一，加强信息化、数字化和智能化建设．随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化．如图1所示，汽车抬头显示系统(Head Up Display)，简称HUD.HUD利用平面镜成像原理，如图2所示，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够在看到车外的景象的同时，不必低头就可以看到车辆行驶信息，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶舒适安全．
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象．这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度(透明度是指车内光照度与车外光照度的比值)，使车内的光照度为一个适宜的定值，经测算，车外光照度和玻璃的透明度成反比关系，其图像如图3所示．
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是 ．
A．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的折射形成的
B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是等大、正立的实像
C．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的
D．夜间行车为了让驾驶员更清楚的看到路况，车内应不开灯
(2)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为 ；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃．
D
45°
靠近
(3)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果．重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 ．
(4)炎热的夏天“智能玻璃”的单向透光可以有效减少 (选填“红”或“紫”)外线对人体皮肤的伤害；“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为100 lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节约为 %.
(1)平面镜成正立等大的虚像，是光的反射现象，实像是实际光线会聚形成的像，可以用光屏承接，虚像是光线的反向延长线会聚形成的，无法用光屏承接；反射时光路是可逆的．
(2)根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，分析解答．
(3)由于玻璃有一定厚度，所以挡风玻璃所成的像易产生重影．
(4)黑色物体能够减少光的反射；过量紫外线会损伤皮肤；对反比例函数图像的分析和使用，推出反比例函数的系数，求出透明度的具体值．
厚度
紫
60
方法点拨

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