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(共55张PPT)
第三讲　光现象
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。
光滑
平行
粗糙
四面八方
遵循
1.[八上,P68,图3-4-1]如图所示,光在空气或水中时沿　 　,在空气加入少量烟雾的作用是　 　;光由空气斜射入水中时会发生
　 　,此时入射角　 　(选填“>”“=”或“<”)折射角。
直线传播
显示光路
折射
>
2.[八上,P74,图3-5-6]如图所示,一束太阳光经三棱镜后形成　 .
　的光谱,说明太阳光不是　 　(选填“单色”或“复色”)光;红色玻璃只允许　 　透过,白色光屏可以　 　所有颜色的光;红光以外的辐射叫　 　,紫光以外的辐射叫　 　,人眼都看不到。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
单色
红光
反射
红外线
紫外线
[典例1](2023肥城模拟)2 400多年前,墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验,下列四个光现象的原理与小孔成像相同的是( )
光现象辨析
C
A.桥的倒影　　 B.筷子“弯折” C.地上的人影　　 D.雨后彩虹
[变式训练]
1.(2021泰安)生活处处有物理,下列生活现象所涉及的光学知识中,正确的是( )
A.夜晚人在路灯下形成的影子,是光的折射形成的
B.清澈的池水看起来变浅了,是由光的反射引起的
C.雨后的彩虹,是光的色散现象
D.在教室各个方向都能看到课桌上的书,是由于光照到书上发生了镜面反射
C
方法技巧 三种光现象辨析
光现象 发生的位置 现象
光的 直线 传播 光在同种均匀介质中 立竿见影;一叶障目;日食;月食;小孔成像;站队看齐;射击瞄准;影子;凿壁偷光;林间光线
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 池水映明月,黑板反光;照镜子;水中倒影;潜望镜;波光粼粼
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 潭清疑水浅;筷子“折断”;海市蜃楼;雨后彩虹
[典例2]小红站在穿衣镜前2 m处,这时她与她的像之间的距离为　 　m。若小红举起自己的右手,则她的像举起的是　 　(选填“左手”或“右手”)。若小红后退0.5 m,她在镜中像的大小将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面0.5 m处,如图所示,这时她　 　(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像。为了看清楚自己脸上的“青春痘”,她拿着小镜子来到窗前仔细观察自己的脸,她应该把脸　 　 (选填“面对”或“背对”)窗户才能观察的更清楚。
平面镜成像的特点及应用
4
左手
不变
仍能
面对
[变式训练]
2.(2023济南模拟)中国象棋历史悠久。如图所示,在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”,其移动的路径是从“2”到( )
A.1 B.2 C.3 D.4
C
3.(2023山亭区模拟)为了避免驾驶员在汽车行驶时低头看仪表造成事故,人们发明了如图甲所示的抬头显示器(简称HUD),如图乙所示是 HUD工作原理图,将水平显示器上的行车数据通过前挡风玻璃呈现在正前方,驾驶员透过挡风玻璃(看作平面镜)往前方观看的时候,能够将车外的景象与竖直呈现的行车数据融合在一起,下列说法正确的是( )
B
A.挡风玻璃上所成的像是实像
B.挡风玻璃上所成的像是虚像
C.挡风玻璃上所成的像比原物体小
D.像和物体关于挡风玻璃不对称
甲 乙
[典例3](光的反射、折射作图)如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。
光现象作图
答案:如图所示
[变式训练]
4.如图所示,光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后,射入游泳池 中,刚好被正在潜泳的小明看到。请完成光路图。
答案:如图所示
5.(2021淄博)“珍爱生命,注意安全”是我们应具备的安全意识。由于光的折射,池水看起来比实际的浅,夏季要特别注意防范溺水事故。如图所示,用A、A′分别表示池底和看到的“池底”,请在图中画出人眼看到的池底的光路图。
答案:如图所示
[典例4](平面镜作图)如图所示,物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像,并保留作图痕迹。
答案:如图所示
[变式训练]
6.(2023泰安)如图所示,从光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后过A点,请作出这条入射光线并完成光路图。
答案:如图所示
实验1　探究光的反射规律　　　　　 　　　　 　　　　
[实验全面剖析]
一、实验器材
1.平面镜:做　 　。
2.可弯折的纸板
(1)显示光的　 　;
(2)探究反射光线、入射光线和法线　 　。
3.量角器:测量入射角和　 　角的大小。
4.激光笔:提供光源。
5.笔:记录入射光线和反射光线的路径。
二、过程及现象
1.纸板与平面镜的放置要求:纸板　 　放在平面镜上,目的是让反射光线呈现在纸板上。
反射面
传播路径
是否在同一平面内
反射
垂直
2.为了更好地观察光路,应在　 　的环境中进行实验。
3.实验中多次改变入射角的大小进行测量的目的:　 .
。
4.实验改进:将纸板换成带角刻度线的纸板,可以直接读出入射角和反射角,使实验更简便。
三、实验结论
1.在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在　 　。
2.反射光线、入射光线分别位于　 　两侧。
3.反射角　 　入射角。
4.在反射现象中,光路　 　。
较暗
使实验结论更具有普遍性
同一平面内
法线
等于
可逆
例1探究光的反射规律。
(1)如图甲所示,将硬纸板ENF　 　放置在水平放置的平面镜上,用激光笔紧贴硬纸板将一束光射向平面镜的O点,可在纸板NOF面内看到反射光线。
垂直
甲
(2)改变入射光线AO的角度,多做几次实验,记录每次反射光的径迹,用
　 　测量入射角和反射角,将数据记录在表中。分析数据可得出结论:在反射现象中,　 　。
量角器
入射角i/度 15 30 45 50 60 80
反射角r/度 15 30 45 50 60 80
反射角等于入射角
(3)将一束光贴着纸板ENO射到O点,把纸板NOF向前或向后折,可以探究
　 　。
(4)实验过程中,当让激光笔发出的光逆着原来的反射光线OB射向镜面时,此时反射光将　 　的方向射出。
反射光线、法线与入射光线是否在同一平面内
逆着原来的入射光线
[拓展延伸]
(5)为了显示光路,下列做法不可行的是　 　(填字母)。
A.用超声波加湿器向玻璃缸中喷水雾
B.使光束紧贴着纸板射向平面镜
C.抽尽玻璃缸中空气在黑暗的环境中进行
(6)为了让每个同学看清楚纸板上的光路,纸板材质应是　 　(选填“粗糙”或“光滑”)的,这是因为光在光屏上发生　 　(选填“镜面”或“漫”)反射。
C
粗糙
漫
(7)(数据分析)实验中小明三次改变入射角的大小,测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是　 .
　。
把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(8)如图乙所示若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束
　 　(填字母)。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(9)(应用)利用光的反射可以测量月、地之间的距离。激光测距仪发出一束激光射向月球,约2 s接收到反射回来的激光,则地球到月球的距离约为　 　m。(光在真空中传播的速度约为3×108 m/s)
乙
C
3×108
实验2　探究平面镜成像的特点　　　　　 　　　　 　　　　
[实验全面剖析]
一、实验器材
1.刻度尺:测量物与像到　 　的距离。
2.白纸:标注平面镜、物、像的位置。
3.玻璃板:(1)用玻璃板替代平面镜的目的是　 　;
(2)玻璃板选取较　 　的,防止产生重影。
4.光屏:验证平面镜成的是　 　像。
5.两支完全相同的蜡烛A、B:便于确定　 　的位置;便于比较物与像的　 　。
6.笔、火柴。
玻璃板
便于确定像的位置
薄
虚
像
大小
二、过程及现象
实验原理:　 　。
1.为使实验现象更明显,应在　 　的环境中进行。
2.观察像时眼睛的位置:与点燃的蜡烛　 　侧。
3.验证平面镜所成像的虚实的方法:用光屏在　 　的位置接收,接收不到像说明成的是　 　像。
4.等效替代法:用玻璃板替代平面镜、用一支相同的未点燃的蜡烛来替代点燃蜡烛在镜中的像。
5.多次改变点燃蜡烛到玻璃板的距离进行实验的目的:　 .
　。
光的反射
较暗
同
像
虚
避免偶然性,使实验结果更具有普遍性
6.透过玻璃板观察到两个像的原因:玻璃板　 　,前后表面各成一个像。
7.实验中利用方格纸代替白纸的目的:省去测量物距和像距的步骤,使实验简化。
8.测量的实验数据中像距和物距不相等的原因:(1)像与蜡烛B没有完全重合;
(2)玻璃板太厚;
(3)蜡烛没有竖直放置;
(4)测量过程中玻璃板改变了位置
太厚
三、实验结论
1.平面镜所成的像的大小与物体的大小　 　。
2.像和物体到平面镜的距离　 　。
3.像和物体的连线与镜面　 　。
4.平面镜所成的像是　 　像。
相等
相等
垂直
虚
例2探究平面镜成像特点时,在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,将另一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去与蜡烛A的像完全重合(如图甲所示)。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
甲
(1)实验应选用较　 　(选填“薄”或“厚”)的玻璃板代替平面镜。
(2)当蜡烛A靠近玻璃板时,像的大小　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)将玻璃板向左平移一小段距离,蜡烛A的像的位置　 　(选填“向右平移”“向左平移”或“保持不动”)。
(4)验证平面镜所成的像是虚像还是实像的具体做法:　 .
　。
薄
不变
保持不动
在蜡烛B处放置光屏,直接观察光屏上是否能承接到像
[拓展延伸]
(5)实验中用棋子代替蜡烛进行实验,如果看不清棋子的像,应该用手电筒照亮　 　。
(6)若把玻璃板沿MN截成两部分(如图乙所示),并将两部分玻璃板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是
　 　(选填“A”或“B”)。
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
棋子
乙
A
(7)随着蜡烛不断燃烧,蜡烛所成像的高度将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(8)若在实验中蜡烛A以0.1 m/s的速度沿着与玻璃板平行的方向移动,则其在玻璃板中的像相对蜡烛A的速度为　 　m/s。
(9)如果实验中采用厚玻璃板,观测到蜡烛A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0.4 cm,则玻璃板的厚度为
　 　cm。
(10)若在实验中无论怎样在水平桌面上移动蜡烛B,也无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是　 　。
变小
0
0.2
玻璃板没有竖直放置
(11)如图丙所示是小阳本人,他在进行实验时,从镜中也观察到了自己的像。那么他在镜中看到自己的像应是图丁中的　 　(填字母)。
A
光现象辨析
1.(2023泰安)“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载,下列光现象与“海市蜃楼”形成原理相同的是( )
A.树木在水中的倒影
B.池水看起来比实际的浅
C.树荫下圆形的光斑
D.阳光下人的影子
B
2.(2023潍坊)如图所示为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A.瞪羚的影子是光的反射形成的
B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的
D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
B
3.(2022威海)如图所示,一辆玩具车放入水中,从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了,其原因是发生了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
C
4.(2022东营)下列光现象:①手影游戏;②海市蜃楼;③小孔成像;④池水变“浅”。　 　(选填序号)是由光的直线传播产生的,　 　(选填序号)是由光的折射产生的。
5.(2023菏泽)雨后彩虹是太阳光通过空气中大量的小水滴后形成的七色彩带,这是光的　 　现象;看电影时,我们从不同位置都能看到屏幕上的画面,是由于光在屏幕上发生了　 　　。
6.(2023烟台)“让我们荡起双桨,小船儿推开波浪,海面倒映着美丽的白塔,四周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太阳,阳光洒在海面上,水中鱼儿望着我们,悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲,其中,看到“倒映的白塔”属于光的　 　现象;墙是“红色的”,是因为墙壁能够　 　(选填“反射”或“吸收”)红色光;水中鱼儿看到的“我们”是　 　(选填“实像”或“虚像”)。
①③
②④
色散
漫反射
反射
反射
虚像
平面镜成像特点
7.(2022临沂)临沂市文化公园是临沂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( )
A.是由光的折射而形成
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
D
8.(2021淄博)汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示的装置是世界上有记载的最早的潜望镜,对其涉及的光学知识,下列分析正确的是( )
A.高悬的大镜是凸透镜
B.插秧人在大镜中成倒立的像
C.从水盆中看到四邻利用了光的反射
D.大镜悬挂得越高所成的像越小
C
9.(2021泰安)一幅装饰画在平面镜中的像到平面镜的距离是3 m,则装饰画到平面镜的距离是　 　m。
3
(2023武汉)如图甲所示,一块仪容镜放在某学校走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′,小强同学沿着走廊的ae直线走动,若将人和电铃各自看成一个点,则小强同学所在的区间是 ( )
A.ab B.bc C.cd D.de
B
甲 乙
光现象作图
10.(2023东营)如图所示,OB是平面镜前的一个物体。请根据平面镜成像特点画出OB在平面镜中成的像。
答案:如图所示
11.(2023枣庄)自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生,它由多组“直角反射器”组成,其中一组“直角反射器”如图所示,一束光射向平面镜S1,请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。
答案:如图所示
12.(2023潍坊)为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,如图所示。从A处向水中看去,看到刻度尺上B点在水中所成的像位于C点,同时看到水中D点的像也位于C点。请据此:
(1)用虚线画出水面位置。
(2)完成看到D点的光路图。
答案:如图所示
探究光的反射规律
13.(2023聊城)为了探究光反射时的规律,小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板立在平面镜上,纸板上的直线ON与镜面保持　 　。
垂直
甲
(2)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是　 　(填字母)。
A.沿ON前后转动纸板E
B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角
D.改变光束AO与ON的夹角
(3)让光沿着BO的方向射向镜面,发现反射光沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路是　 　的。
D
可逆
(4)若将纸板倾斜,如图乙所示,让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面,此时反射光线与入射光线　 　(选填“在”或“不在”)同一平面内。
在
乙
探究平面镜成像特点
14.(2023临沂)小明跟奶奶聊天时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”,为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面　 　。
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛　 　(选填“A”或“B”),移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合。
垂直
A
(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保
　 　(选填“左右”或“前后”)位置不同。
(4)小明给奶奶变了个戏法:将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一个光屏。让奶奶透过玻璃板看光屏,光屏上有“蜡烛B”;不透过玻璃板直接看光屏,光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑,同时小明也给奶奶解释了玻璃板成　 　(选填“虚”或“实”)像的道理。
前后
虚
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