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(共58张PPT)
第四讲·光现象
考点一 光的直线传播
1.光源
光 源 定义 自身能够__________的物体叫做光源
分类 自然光源,如:太阳、恒星、萤火虫、水母等;月亮_______(选填“是”或“不是”)光源。人造光源,如:篝火、蜡烛、LED灯、电灯等
发光
不是
2.光的直线传播
光的传 播规律 光在__________介质中沿直线传播
光线 用来表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线,它是建立的理想模型,实际上不存在
光速 光在真空中的传播速度近似取为c=______m/s=______ km/s,光在不同介质中的传播速度是不同的,c>v空气>v水>v玻璃
同种均匀
3×108
3×105
现 象 小孔 成像 示意图 成像性质 成_____(选填“正立”或“倒立”)的____(选填“实”或“虚”)像 说明 ①像的大小与孔和物体的距离以及孔和像的距离均有关; ②像的形状只与__________有关,与__________无关(均选填“物体的形状”或“孔的形状”) 举例 针孔照相机;夏天树荫下的圆形光斑是太阳的像 日食 月食
影子 举例:立竿见影、手影等 应用 激光准直、射击瞄准(三点一线)、站队看齐 （续表）
倒立
实
物体的形状
孔的形状
“影”的辨别:
(1)影子:包括手影、身影、皮影戏、日(月)食,是由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,本质为光的反射。
考点二 光的反射
定义 光射到物体表面被__________回去的现象
图示
反射
探究课题:探究光的反射定律 实验装置
实验命题点 ①量角器的作用:测量反射角、入射角的大小;
②纸板的作用:显示光的__________、探究反射光线与入射光线及法线是否__________、显示反射角随入射角的变化;
③纸板与平面镜的放置要求:纸板与镜面垂直放置;
④如何验证三线是否共面:将纸板NOF向前或向后折一定角度,观察纸板上能否看到__________光线;
⑤让光线逆着原反射光线入射到镜面,观察到此时反射光线逆着原入射光线方向射出,说明在光的反射现象中,光路是__________的
实验结论 反射光线、入射光线和法线在__________内;反射光线和入射光线分别位于法线______,反射角_____入射角;在反射现象中,光路是______的
（续表）
传播路径
共面
反射
可逆
同一平面
两侧
等于
可逆
反射类型 镜面反射 漫反射
反射光路图
反射面 光滑 凹凸不平
特点 入射光线平行,反射光线仍然平行 入射光线平行,反射光线射向四面八方
视觉特征 只能在反射光的特定方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼;不在反射光线的范围内,看到物体很暗 能从各个方向看到物体
举例 镜子、自行车尾灯、金属表面、玻璃幕墙等 电影幕布、墙面、书本等
共同点 都遵循光的反射定律 （续表）
(1)由于发生光的反射时,先有入射,后有反射,入射是“因”,反射 是“果”,因此,表述光的反射定律时,应先说“反射光线”和“反射角”,反之就不符合逻辑关系。
(2)当光线垂直入射时,入射角等于0°,反射角也等于0°,入射角增大,反射角也增大。
(3)不要误以为镜面反射就一定亮,漫反射就一定暗,亮与暗是相对的。感觉亮暗的关键是看进入眼睛的光的多少,进入眼睛的光多就感觉亮,进入眼睛的光少就感觉暗。
考点三 平面镜成像
1.探究平面镜成像的特点
实验 装置
实 验 命 题 点 ①实验中用玻璃板代替平面镜的目的:便于确定__________;
②准备两支完全相同的蜡烛的目的:便于比较像与物的__________(注意先像后物);
③玻璃板要与水平桌面__________放置;
④选择较薄的、颜色较深的玻璃板:太厚的玻璃板会出现重影,颜色较深的玻璃板可使实验现象更明显;
⑤实验最好在较暗的环境中进行:使实验现象更明显;
⑥刻度尺的作用:比较像与物到镜面的距离;
⑦验证平面镜成虚像的方法:用光屏代替玻璃板后的蜡烛,光屏上承接不到蜡烛的像;
⑧选择方格纸的好处:可直接确定像与物到镜面的距离关系
像的位置
大小关系
垂直
实 验 结 论 注:像与物体关
于镜面对称
评 估 交 流 ①实验中看到两个不重合像的原因:可能是玻璃板有一定厚度,两表面均反射成像;
②实验中无论怎样移动后面的蜡烛都不能与像重合,原因可能是玻璃板与水平桌面不垂直
（续表）
成 像 原 理 人眼根据光沿直线传播来判断物体位置,
如图所示,人眼逆着反射光线的方向看到
发光点S在镜后的像点S',但S'并不是由实
际光线会聚形成的,而是由反射光线的反
向延长线相交而成的,为虚像,只能用眼睛
看到,不能呈现在光屏上
应 用 梳妆镜、潜望镜、检查牙齿的小镜、塔式太阳能电站
（续表）
2.实像与虚像
类型 实像 虚像
形成 ________________ _________________________
承接 ________________ ________________________
画法 用实线表示 用虚线表示
观察 可以用眼睛观察,可以用相机拍摄 实际光线会聚
实际光线的反向延长线会聚
能用光屏承接
不能用光屏承接
3.凸面镜和凹面镜
类型 凸面镜 凹面镜
示意图
特点 对光有________作用,起到扩大视野的作用 对光有________作用,起到会聚光线的作用
应用 汽车后视镜、路口的反光镜 太阳灶、汽车前灯的聚光装置
发散
会聚
由远处向平面镜靠近的过程中看到自己的像越来越大,是因为离平面镜越近,人的视角越大,感到平面镜中的像越大,实际上像的大小并没有改变。
考点四 光的折射
定义 光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向发生__________的现象叫光的折射现象 图 示 与 规 律 与光的反射定律的异同 相同点 三线__________、两线__________
不同点 反射角相等;折射角不等
①光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向______(选填“法线”或“介质界面”)方向偏折,折射角______入射角;当入射角增大时,折射角也增大; ②在光的折射现象中,光路________。光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线向__________ (选填“法线”或“介质界面”)方向偏折,折射角_______入射角; ③当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变,入射角、折射角都等于0° 偏折
共面
分居
法线
小于
可逆
介质界面
大于
现 象 池水“变浅”、水中鱼儿像的位置比实际位置高、玻璃砖使钢笔“错位”、海市蜃楼等 应 用 解释光折射的相关现象和利用光的折射规律进行相关作图 池 底 变 浅 原理:从池底A点射来的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A'点射来的,A'点就是A点变______(选填“高”或“低”)的虚像
（续表）
(1)光发生折射时,在介质表面处还会发生反射。
(2)入射角增大时,折射角也随之增大。折射角增大的度数不等于入射角增大的度数
高
考点五 光的色散
光的色散 太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成________________________________各种色光的现象叫光的色散
看不见的光 红外线 紫外线
定义 红光之外的辐射 光谱上紫光以外的光
特性 热作用强 化学效应强
应用 ①检测病情 ②制成红外线夜视仪 ③遥控、遥感 ④烘箱、烤炉 ①使荧光物质发光(如:验钞机)
②合成维生素D
③杀死微生物
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
【提示】
(1)白光是由各种色光混合而成的,白光不是单色光;
(2)红、绿、蓝叫做色光的三原色。彩色电视机画面上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的;
(3)一切物体都在不停地向外辐射红外线,物体的温度升高时,它向外辐射的红外线就会增强。
透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。光的色散实质是光的折射。
课堂练习
1.关于光源和光沿直线传播的说法中,正确的是 ( )
A.燃烧的火炬、太阳、月亮、萤火虫,都是光源
B.只要在同种透明物质中,光一定沿直线传播
C.立竿见影说明光沿直线传播
D.水中月是由光沿直线传播形成的
C
2.(2019·包头)与“立竿见影”现象原理相同的是( )
A.平静湖边,倒影可见
B.山间小溪,清澈见底
C.林荫树下,光斑点点
D.雨过天晴,彩虹出现
3.(2021·扬州)下列光现象中,由光的反射形成的是( )
C
C
4.(2022·毕节)下列诗词中涉及的光现象,解释正确的是( )
A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的实像
A
5.(2021·连云港)在“探究平面镜成像的特点”时,下列说法正确的( )
A.物体在平面镜中所成的像是虚像
B.当物体远离平面镜时,它在镜中的像将变小
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.用一块不透明的木板挡在平面镜与像之间,像就会被遮挡住
A
6.雨后的夜晚,当你迎着月光走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗的地面”。这是因为光在 ( )
A.地面发生了镜面反射 B.地面发生了漫反射
C.水面发生了漫反射 D.水面不发生反射
7.夜晚,当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时,司机看到尾灯反射的光,就能及时避让。如图所示,有关自行车尾灯的光路图,正确的是( )
B
A
8.(2022·北京)如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
D
9.(2021·黑龙江)下列关于光现象的分析与描述,正确的是( )
A.平面镜成像大小与物体到镜面的距离有关,物体距平面镜越近,所成的像越大
B.站在湖水边,看到“鱼儿”在清澈的水中游动,我们实际看到的是鱼儿的实像
C.缤纷的彩虹是由光的色散形成的
D.月亮是自然光源
C
10.关于光现象,下列说法正确的是 ( )
A.湖中倒影是光的折射现象
B.人走近穿衣镜过程中,看到自己的像变大
C.同学们能看清黑板上的粉笔字,是由于发生了漫反射
D.阳光透过树丛在地面形成亮斑,是折射现象
C
11.(2020·包头)下列说法正确的是 ( )
A.测温枪测量体温,利用了红外线的热效应
B.日环食是由光的折射形成的
C.当入射光线与平面镜的夹角为30°时,反射角为30°
D.在电影院,坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生镜面反射
A
12.(2022·海南)请在图中画出入射光线相应的反射光线并标出反射角的大小。
13.(2022·上海)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
14.(2020·南充)一束光从空气射向玻璃砖,并穿过玻璃砖,画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。
15.如图所示,检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者要识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者的距离为_ m,该像是_______(选填“实像”或“虚像”)。当人面镜时,像与人之间的距离________,镜中视力表的像的大小________(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
5
虚像
变小
不变
16.雨后彩虹属于光的______现象,彩虹美丽色彩中的红、_____、蓝三种色光是光的三原色,其中红光在真空中的传播速度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)蓝光在真空中的传播速度。
色散
绿
等于
17.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”实验。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点,要使入射光线与其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系应是______,否则将看不到反射光。
(2)实验中使用可折转的硬纸板,其作用有两个:
①____________;
②_______________________________________________。
垂直
显示光路
探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
17.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”实验。
(3)让一束光贴着纸板沿EO射到O点,为了便于测量和探究,需要在纸板上记录入射光线和反射光线的传播路径,你的方法是_____________
__________________________________________________________________________________;为验证反射光线与入射光线、法线是否在同一平面上,应将纸板____(选填“A”或“B”)沿着ON向后折去,则在折过去的纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光线、入射光线和法线____(选填“在”或“不在”)同一平面内。
在纸板上入射光线和反射光线经过的地方各描下一个点,最后取下纸板分别过这些点与O点作直线
不能
在
B
17.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”实验。
(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当怎么做
答:___________________________。
多次改变入射角进行实验
17.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”实验。
(5)小明的实验记录如下表所示。小东发现表格中有一个数据错误,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是__________________________________
__________。改正错误后,同组的小东分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小明认为结论应该是:光反射时,反射角等于入射角。你认为________的结论正确,理由是__________________________________________________________。
把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
先有入射角,后有反射角(或先有入射光线,后有反射光线)
小明
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 40° 40°
3 60° 30°
4 75° 75°
18.(2022·苏州)用如图甲所示的器材探究平面镜成像的特点时,发现不便得到像和物左右之间的关系。为解决这一问题,应选用图乙中的____(选填“a”“b”或“c”)棋子进行实验,分析可得像与物关于镜面_______。
a
对称
19.(2022·福建)用如图甲所示的装置,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。拿一支外形相同的蜡烛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。
虚
竖直
完全重合
19.(2022·福建)用如图甲所示的装置,探究平面镜成像的特点:
(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,像的大小的变化情况是________。
10
对称
不变
20.如图所示的是同学们在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置:
(1)平面镜成像的原理是__________。
(2)为使实验的效果更好,实验应在较________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行,进行实验时蜡烛B应__________(选填“点燃”或“不点燃”)。
光的反射
暗
不点燃
20.如图所示的是同学们在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置:
(3)现有茶色玻璃板和透明玻璃板,实验时应选择_____________来代替平面镜。如果有3 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板,应选择____ mm厚的玻璃板做实验,不选用另一块玻璃板的原因是避免出现 _____。
茶色玻璃板
2
重影
20.如图所示的是同学们在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置:
(4)在实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于_______________。
(5)取两支完全相同的蜡烛是为了能比较像与物的_____________。
(6)小阳选择了白纸、薄透明玻璃板、两支完全相同的蜡烛等实验器材,该实验还需要的测量工具是___________,作用是便于比较像与物__________________。
确定像的位置
大小关系
刻度尺
到镜面的距离
课后训练
1.(2023·扬州)下列光现象与物理知识对应正确的是 ( )
A.水中的倒影——光的直线传播
B.潭清疑水“浅”——光的反射
C.树荫下的光斑——光的反射
D.海市蜃楼——光的折射
D
2.(2023·北京)如图所示的光现象,由于光的反射形成的是 ( )
A.桥在水中形成倒影 B.墙上呈现人的影子
C.筷子好像在水面处弯折 D.放大镜把字放大
A
3.(2023·山西)一只白鹤静立在平静的水中,在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影,如图所示。下列分析正确的是( )
A.白鹤的影子是由于光的直线传播形成的
B.白鹤的倒影是由于光的折射形成的
C.白鹤飞离水面时,它的倒影会变小
D.白鹤在水中的倒影是实像
A
4. (2023·北京)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
B
5. (2023·山西)古诗词是中华文化的瑰宝,“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图,其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。
6.(2023·福建)如图所示,光从空气斜射入玻璃,请在图中画出反射光线和折射光线的大致位置。
7.(2023·苏州)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.2 m,它在水中的像是______(选填“实像”或“虚像”),像距水面______ m。
8.(2023· 吉林)身高1.6 m的小明站在竖直摆放的平面镜前1 m处,他的像距离平面镜____ m;如果他远离平面镜,他的像的大小将_______。
虚像
0.2
1
不变
9.(2023·扬州)“探究光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)图中的入射角是_______;
(2)当____________________________时,反射光线与入射光线重合,此时入射光线向右偏转一定角度,反射光线向_____偏转;
入射光线垂直射向平面镜
50°
左
9.(2023·扬州)“探究光的反射规律”装置如图所示,白纸板放在水平桌面上,再将一块平面镜竖直放在纸板上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(3)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是___________
___________________________________________________。
把白纸板沿法线对折,观察反射光线与对应的入射光线是否重合
10.(2023·北京期末)小明想探究平面镜成像时像与物关于平面镜的位置关系,除了如图所示器材外还有刻度尺、笔、量角器、火柴。小明先在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块薄透明玻璃板,将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,如图甲所示。
(1)实验时用薄透明玻璃板代替平面镜的目的是__________________。
(2)实验中另一个完全相同的蜡烛B__________(选填“需要”或“不需要”)点燃。
便于确定像的位置
不需要
10.(2023·北京期末)小明想探究平面镜成像时像与物关于平面镜的位置关系,除了如图所示器材外还有刻度尺、笔、量角器、火柴。小明先在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块薄透明玻璃板,将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,如图甲所示。
(3)图乙是他经过多次实验后,在白纸上记录的像与物对应点,下一步应该怎样利用这张“白纸”上的信息,获得像与物的位置间的关系____________________________________________。(写出一条方法即可)
连接像与物的对应点,并测量像距和物距进行比较
11.(2023·北京期末)如图所示,在探究光的反射规律的实验中,先把一个平面镜M放在水平桌面上,再把一个可折叠的半圆形的屏(由两个大小相同的扇形E、F连接而成,用来显示光的传播路径)竖直地立在平面镜上,屏上的竖直线ON为屏F可绕其转动的轴线。使一束光贴着屏E沿AO射到O点,经平面镜反射,就可以通过研究反射光OB的情况来探究光的反射规律了。
(1)在图甲所示的情景中,使一束光贴着屏E沿AO射到O点,则经镜面反射后的光沿OB射出。已知此时入射光AO与ON(法线)之间的夹角为50°,则反射光OB与ON之间的夹角为_____°;若保证入射光AO的入射点不变,将AO顺时针向ON(法线)转过10°,则反射光OB与入射光AO之间的夹角将减小______°;
50
20
(2)在图甲所示的情景中,若使一束光贴着屏F沿BO射向O点,可看到反射光沿OA方向射出,这说明在光的反射现象中光路是___________;
(3)如图乙所示,若以ON(法线)为轴,将屏F向后转动,发现在屏F上不能看到反射光。在屏E上改变入射光AO的入射角度,在屏F上仍不能看到反射光,这说明反射光线与________________在同一平面内。
可逆的
入射光线、法线
12.(2023·湖南模拟)小南晚上在家里房间做作业时,突然看到窗外一道闪电出现,2秒后才听到轰轰隆隆的雷声,为了不让雷声影响做作业,小南赶紧关好窗户。请解释小南先看到闪电后听到雷声的原因和关窗的目的。
答:闪电和雷声是同时发生的,之所以先看到闪电,后听到雷声,这是因为声音在空气中的传播速度约为340 m/s,光在空气中的传播速度为3×108 m/s,光在空气中的传播速度远大于声音,所以先看到闪电,后听到雷声。雷声对正在做作业的小南来说是噪声,关窗外是为了在传播过程中减弱噪声。

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