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第三章　 光 现 象
思维导图
光的直线传播
(1)光源
定义：自身能够发光的物体叫做光源，月亮 (选填“是”或“不是”)光源。
分类：光源分为人造光源和自然光源。
(2)光线：用来表示光传播的径迹和方向，带有 的 线。
(3)条件：光在 介质中沿直线传播。
举例：影子的形成、日(月)食的形成、小孔成像、激光掘进机、排队、射击等。
1．光的直线传播
不是
箭头
直
同种均匀
知识梳理
(1)光线：光线实际上并不存在，是建立的一种理想物理模型。
(2)光年是一个长度单位，常用来度量宇宙天体间的距离。
(3)小孔成像：只有小孔足够小时才能成像，与小孔的形状无关，所成像一定是倒立的实像。
(4)影和像的不同：
小孔成像和影子的形成都是由光的直线传播造成的。小孔所成的像是光实际照射到的区域，“像”的形状和物体一样；“影”是光实际照射不到的区域，“影”的形状不一定和物体一样。
(1)传播介质：光既可以在空气、水、玻璃等介质中传播，也可以在真空中传播。
(2)传播速度：真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示，
c＝. m/s＝ km/s，光在水中的速度约为 c，在玻璃中的速度约为
2．光的传播速度
3 ×10 8
3 ×10 5
光的反射
1．定义：光射到物体表面时，有一部分会被物体表面 回来，这种现象叫做光
的反射。
2．光的反射定律
(1)共面：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 (三线共面)。
(2)异侧：反射光线、入射光线分别位于法线 (两线分居)。
(3)等角：反射角 入射角。
3．光路的可逆性：在反射现象中，光路是可逆的。
反射
同一平面
两侧
等于
4．镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
图示
不同点 反射面是 的，平行光束反射后仍为 。 反射面 ，平行光束反射后射向 。
共同点 每条光线反射时，都遵守 定律；光路都是 的。 应用或危害 会造成光污染 可以从不同方向上看到不发光的物体
光滑
平行光束
反射
可逆
凹凸不平
四面八方
平面镜成像
(1)等大：平面镜所成像的大小与物体的大小 。
(2)等距：像和物体到平面镜的距离 。
(3)垂直：像和物体的连线与镜面 。
(4)虚像：平面镜成 像。
(5)对称：像与物体关于平面镜 。
1．原理：光的 。
2．特点
(1)平面镜成像的大小取决于物体的大小，与物体到平面镜的距离无关。
(2)实像和虚像的区分：
①实像是实际光线的交点，可用光屏承接。
②虚像是实际光线的反向延长线的交点，不能用光屏承接。
相等
相等
反射
虚
垂直
对称
3．应用
(1)潜望镜：由两块 组成。
(2)塔式太阳能发电：利用平面镜 将太阳光会聚。
4．凸面镜和凹面镜
凸面镜 凹面镜
特点 对光有 作用，起到扩大视野的作用 对光有 作用，起到会聚光能的作用
应用 汽车后视镜，路口的反光镜 太阳灶，汽车前灯的反光装置
平面镜
反射
发散
会聚
1．定义：光从一种介质 入另一种介质中时，传播方向会发生 ， 这种现象叫做光的折射。
2．光的折射规律
光的折射
(1)共面：折射光线、入射光线和法线
在 内。
(2)异侧：折射光线、入射光线分别位
于 两侧。
(3)角不等：
①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，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 。
斜射
偏折
同一平面
法线
小于
增大
不改变
3.可逆性：在折射现象中，光路 。
4.生活中的折射现象：水杯中筷子看起来折断了、池水变浅、叉鱼时应叉到鱼位置的下方、海市蜃楼等。
(1)发生反射和折射的条件：光照射到不透明物体表面时，只发生反射；当光斜射到透明物体的表面时，同时发生反射和折射。
(2)折射角随入射角的增大而增大，但不成正比例关系。叙述时，必须先说折射角再说入射角。
可逆
光的色散
(1)红外线：
①特点：温度越高，辐射的红外线 ，即热作用越强。
②应用：遥控、红外线夜视仪、诊断疾病、红外线加热物体、红外线取暖等。
(2)紫外线：
①特点：灭菌、杀死微生物、使荧光物质 。
②应用：验钞机、紫外线灯、医用、紫外线杀菌消毒、紫外线鉴别古字画等。
(1)光的色散的实质是光的折射。
(2)红外线的频率最低，热作用强；紫外线的频率最高，化学作用强。
1．光的色散：将太阳光(白光)分解为 七种色光的现象。
2．色光的三原色： 。
3．看不见的光
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
红、绿、蓝
越多
发光
1.如图所示，由于光 ，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前行，保证隧道方向不出偏差。 2.如图所示，小孔成像是由光的 形成的，所成的像是 。
3.如图所示，“手影”的形成是于 。
在同种均匀介质中沿直线传播
直线传播
实像
光的直线传播
4.如图所示，检查视力时，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。视力表在镜中的像与被测者相距 m，当人面镜时，镜中视力表的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 5.如图所示，有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的 才能叉到鱼，说明人眼看到鱼在水中的位置比实际的位置浅，这是由于光的 现象引起的。
6.如图所示，开始茶碗看起来是空的，看不见硬币，是因为光 ；但当向碗里慢慢倒水时，会发现硬币，是因为硬币射出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 。
5
不变
下方
折射
光的直线传播
折射
浅
光现象辨析(重点、易错点)
1．在分析各种光现象时，要抓住关键问题——介质。
2．“影”的辨别：
(1)光在同种均匀介质中传播，方向不变，属于光的直线传播现象。
(2)光在同种均匀介质中传播，方向改变，属于光的反射现象。
(3)光在同种不均匀介质或不同介质中传播，方向发生改变，属于光的折射现象。
(1)影子：包括手影、身影、皮影戏、日(月)食，是由于光沿直线传播形成的。
(2)倒影：物体在水中或其他光滑物体表面成的像，是平面镜成像，本质是光的反射。
【例1】以下光现象属于光的直线传播的是 ；属于光的反射的是
；属于光的折射的是 。
①潜望镜；②通过玻璃砖看到钢笔错位； ③风吹草低见牛羊；④树荫下的光斑；⑤鱼翔浅底；⑥“一叶障目，不见泰山”；⑦镜花水月； ⑧海市蜃楼；⑨雨后的彩虹；⑩树在水中的倒影。
③④⑥
①⑦⑩
②⑤⑧⑨
重难点突破
光现象作图(重点、易错点)
作图的注意事项：
①实际光线画实线，不是实际光线(如法线、光线的反向延长线、平面镜所成的像、像与物之间的连线)要画虚线。
②光线要标箭头，同时注意箭头的方向。
③光源、物点、像点有对应符号、字母的要标上。
④法线与镜面或界面垂直，像与物之间的连线与镜面垂直，垂直要画垂足符号。
【例2】 如图所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′，请画出水下E处的人看到灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A。
实验四　探究光反射时的规律
1．本实验所用到的实验器材有：平面镜、量角器、硬纸板(光屏)、激光笔、笔、直尺。
①平面镜的作用：做光路的反射面。
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：显示光的传播路径。
2．纸板与平面镜的放置要求及目的：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。
3．本实验应选择在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行：使实验现象更加明显。
4．实验时让光贴着纸板入射的目的：显示光传播的路径。
竖直
较暗
5．实验时从纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因：光在纸板上发生
了 。
6．光线位置确定：在纸板的光线上描点，再连接并标上方向。
7．入射角与反射角的识别和关系：反射角等于入射角；反射角随入射角的增大而增大。
8．“三线共面”的实验验证方法：将两纸板中任意一纸板向后折观察另一纸板上面是否有反射光线，若纸板上没有光线，说明三线共面。
9．验证光路可逆的方法：将激光笔逆着反射光线射出，观察光的传播路径是否重合。
10．多次改变入射角大小进行测量的目的：使实验结论更具有普遍性。
(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。
漫反射
【例1】小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。
(1)使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如上表所示，由此可得：在反射现象中，反射角 入射角。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 40° 40°
3 50° 50°
等于
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在 内，此时，在纸板B上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(3)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的 方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 的。
(4)实验中，小明无意中看到自己在平面镜中的像，那么，镜中的像是正立
的 像。
(5)小刚做实验时，当纸板A、B在同一平面上时，让入射光线EO沿纸板A射向镜面，在B上没有发现反射光线，其原因可能是 。经调整后，在B上可看到反射光线OF，并用量角器测量入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角。你认为这样得出结论 (填“合理”或“不合理”)，原因是 。
同一平面
不能
OE
可逆
虚
硬纸板没有竖直放置
不合理
实验次数太少，使得出的结论不具有普遍性
等大
实验五　探究平面镜成像的特点
1．本实验中用到的科学探究方法：观察比较法，等效替代法。
2．本实验所用的实验器材：薄玻璃板、两支外形相同的蜡烛、刻度尺、白纸、笔、火柴、光屏。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的：便于找到像的位置。
(2)选择薄玻璃板的目的：防止有重影，太厚的玻璃板的前后表面都会成像，产生重影。
(3)选用两支相同的蜡烛做实验：便于确定像的位置和 。
(4)刻度尺的作用：测量像与物到平面镜的距离。
(5)白纸的作用：标注镜面、物、像的位置。
3．选择较暗的实验环境：使实验现象更明显。
4．玻璃板要与水平面垂直放置：确保物和像能完全重合。
若玻璃板向点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处；若玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的下方偏低处。
比较像与物的大小
5．验证平面镜所成像是虚像的方法：用光屏承接不到蜡烛成的像。
6．观察像时眼睛的位置：与物体 (选填“同”或“异”)侧。
7．选择方格纸比白纸好的原因：可以更加准确地确定像和物的位置。
8．蜡烛在玻璃板后成像的原理：光的反射。
9．多次测量的目的：为了使实验结论具有普遍性。
10．若测得的物体和像到玻璃板的距离不等，可能的原因：
(1)玻璃板与桌面不垂直；
(2)后支蜡烛与前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合；
(3)玻璃板过厚；
(4)测量长度时存在误差等。
11．经过多次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置，接下来的操作步骤：
连接像与物的对应点，验证连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离。或将纸沿镜面所在的位置对折，验证像与物两点是否重合。
同
(1)像的大小和物体大小相等；
(2)像和物体到平面镜的距离相等；
(3)像和物体的连线与镜面垂直；
(4)平面镜成虚像。
【例2】艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜，主要是为了
. 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，
拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛
B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板
的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
这种确定像与物大小的方法是 。
(选填“控制变量法”或“等效替代法”)
(3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 。
便于确定像的位置
未点燃
等效替代法
虚
不变
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置 。(选填“向右移动”“向左运动”或“不变”)。
[问题拓展]
(6)组装仪器时，要使玻璃板与水平桌面的白纸相互 (选填“平行”或“垂直”)。
(7)在实验中，艾英看到两个不重合的蜡烛A的像，为了消除这个影响，下列做法可行的是 (选填序号)。
A．换用较薄的玻璃板
B．换用较厚的玻璃板
C．调整观察蜡烛A的像的角度
不变
垂直
A

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