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(共58张PPT)
第二章　光现象
课标链接 1.通过实验,探究并了解光的反射定律,探究并了解光的折射现象及其特点。(科学探究、科学思维)
2.通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。(科学探究)
3.知道平面镜成像的特点及应用。(科学思维)
4.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。(物理观念)
必备知识夯基础
考点 1
光的直线传播
考点清单
光源 能够发光的物体
条件 光在同种均匀介质中沿直线传播
实例 影子的形成、日食、月食、小孔成像
应用 站队看齐;射击瞄准;木工判断木板是否刨平;激光测距;激光准直
光速 光在不同介质中传播的速度不同,且光可以在真空中传播,真空中光速约为3.0×108m/s
光年 光在真空中1年内传播的距离
特别提示　(1)月亮不是光源。(2)小孔成像时像的形状与成像物体相似,与小孔的形状无关。(3)光年是长度(距离)单位。
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1.如图所示,小孔成像的原理是光的直线传播,所成的像是倒立(选填“正立”或“倒立”)的实(选填“实”或“虚”)像。若光源是条形的,小孔是三角形的,则成的像是条形的。
2.如图所示,某同学正在玩手影游戏,墙壁上的“狗”是由光的直线传播形成的。
考点 2
光的反射
1.光的反射
定义 当光照射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来的现象
反射 定律 (1)三线共面:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)一线居中:反射光线和入射光线分别
位于法线两侧
(3)两角相等:反射角等于入射角
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的
现象及应用 倒影、自行车的尾灯、云在水中飘、平面镜成像、潜望镜、汽车后视镜、穿衣镜、转弯镜等
特别提示　(1)“影子”是光沿直线传播形成的,“倒影”是光的反射形成的。(2)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)跟法线的夹角,不是跟镜面的夹角。
2.镜面反射和漫反射
比较项 漫反射 镜面反射
条件 反射面凹凸不平 反射面平整光滑
图示
反射特点 入射光线平行,反射光线向着 不同的方向 入射光线平行,反射光线
仍然平行
比较项 漫反射 镜面反射
视觉特征 能从各个方向看到物体 只能在反射光的方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼
举例 桌面、墙面、书本、黑板等的反射 镜面、水面、玻璃幕墙等的反射
相同点 都遵循光的反射定律
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3.如图所示,我们能从不同方向看见不发光的物体,是由于光射到物体表面时发生了漫反射(选填“镜面反射”或“漫反射”),其遵循(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
考点 3
平面镜成像
1.平面镜成像的特点
平面镜 成像 特点 ①像与物体的形状、大小完全相同
②像点与相应的物点连线垂直于镜面
③像与物到镜面的距离相等(物体与它在平面镜中所成的像相对于镜面对称)
④像是虚像
虚像的 本质
物体上任意点的虚像是由这个点发出的光线经过平面镜反射后,反射光线反向延长线的交点
平面镜 的应用 ①改变光的传播方向:潜望镜
②扩大视觉空间:借助平面镜在狭窄的房间里检查视力
特别提示　当我们面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大,而像的大小其实不变。
2.实像和虚像
比较项 实像 虚像
形成 实际光线会聚 实际光线的反向延长线会聚
承接 能用光屏承接 不能用光屏承接
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
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4.某同学检查视力时的情境如图所示,则视力表在镜中的像与被测者相距
5 m,当人远离平面镜时,视力表在镜中像的大小将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.潜望镜广泛应用于军事和航海,潜望镜的原理简图如图所示,潜望镜由两个平行的平面镜组成,利用的是光的反射(选填“反射”或“折射”),成的是虚(选填“虚”或“实”)像。
考点 4
光的折射
定义 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫光的折射现象
光折射 的五要 素
入射光线(AO),折射光线(OC),法线(NN'),入射角(∠AON),折射角(∠CON')
折射 特点 ①折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
②折射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居
③当光由空气斜射入水中时,入射角大于折射角;入射角增大,折射角也增大
④当光垂直入射时,传播方向不变
⑤在光的折射现象中,光路是可逆的
折射 现象 池底变浅、海市蜃楼等。如:从池底A点射来的光在
水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射
光看去,感觉光是从A'点射来的,A'点就是A点变高
(选填“高”或“低”)后的虚像
特别提示　光发生折射时,在介质表面处,光还会发生反射。
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6.小明同学用鱼叉叉鱼时的情境如图所示。小明同学看到水中的鱼是光的折射形成的虚像。有经验的渔民在叉鱼时,往往将鱼叉对准看到的鱼的下(选填“上”或“下”)部。
7.如图所示,起初茶碗看起来是空的,但当你慢慢向碗中倒水时,就会发现碗中原来还藏着一枚硬币,这是光的折射现象,看到的硬币是虚像(选填“实像”或“虚像”)。
8.“海市蜃楼”是由于光在不均匀的空气中传播时发生折射产生的。
考点 5
光的色散
光的 色散 太阳光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光的现象 实验 结论 色散现象说明:①白光是由各种色光混合而成的,白光不是单色光;②不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大 三原色 色光的三原色:红、绿、蓝 看不见的光 红外线 红光之外的辐射,主要应用有红外线夜视仪、电视遥控器等
紫外线 紫光之外的辐射,主要应用有紫外线灭菌灯、验钞机等
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9.如图所示,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,在白屏上形成一条彩色的光带,这种现象叫光的色散,最早通过实验研究这一现象的是英国物理学家牛顿。
考向突破增知能
考向 1
光现象的辨识
命题角度
例1“以铜为镜,可以正衣冠”,描述了哪种光现象(　　)
A.光的反射 B.光的直线传播
C.光的折射 D.光的色散
答案:A
方法归纳　判断光现象的思路

对应练1如图所示,下列现象因光沿直线传播造成的是(　　)
答案:A
考向 2
光的反射、折射规律和平面镜成像特点的理解和应用
例2教学楼门厅里竖立着一面平面镜,一只小蜜蜂以图中虚线所示路线从镜前飞过,蜜蜂在镜中的像(　　)
A.大小不变,到镜面的距离变大
B.大小不变,到镜面的距离变小
C.变大,到镜面的距离变大
D.变大,到镜面的距离变小
答案:B
误区警示　物体在平面镜中成像,像的大小只跟物体大小有关,跟平面镜大小和物体到平面镜的距离无关。但是我们远离平面镜时,看到自己在平面镜中的像变小,是因为眼睛看像的视角变小,产生了错觉,像的实际大小是没有发生变化的。
对应练2小红站在电动玻璃门前成像的情境如图所示,当红外探头感应到有人时,门会向两侧打开。下列说法正确的是(　　)
A.小红在门中成像的原理是光的反射
B.小红通过玻璃成的像是实像
C.小红通过玻璃成的像比本人小
D.小红的像随门向两侧移动
答案:A
对应练3如图所示,空碗底部有一枚硬币,眼睛在P处看不见硬币,缓慢往碗中倒水,当水面上升到一定的高度时,在P处就能看见硬币了。下列说法正确的是(　　)
A.倒入水之前没看见硬币,是因为光沿直线传播
B.倒入水之前没看见硬币,是因为硬币没有发生漫反射
C.倒入水之后,人在P处看见的是硬币所成的实像
D.倒入水之后,看见硬币像的位置比硬币实际位置低
答案:A
实验突破
探究光的反射定律
试验点 1
【设计与进行实验】
1.实验仪器的选取和作用(平面镜、可折转的硬纸板、激光笔、笔、量角器等)
(1)可折转的硬纸板的作用:探究入射光线、反射光线和法线是否共面;
注:纸板必须与平面镜垂直放置。
(2)量角器的作用:测角度,目的是判断反射角与入射角的大小关系。
2.入射角和反射角的判断:入射角和反射角均是光线与法线之间的夹角
3.光路的确定:在纸板的光线上描两点,连接并标上方向
4.验证反射角与入射角的关系
(1)缓慢移动入射光线的方向,观察反射角随入射角的变化关系;
(2)多次改变光线的入射方向,分别测量反射角与入射角的大小,并记录数据。
5.验证“三线共面”的方法
若将一侧纸板沿法线向后折,观察到该侧纸板上没有反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
6.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着已知光路的反射光线射入,观察光线是否从原入射光线射出
7.实验表格的设计:至少三组数据;表格要包含表头和单位
【分析现象与数据,总结结论】
8.产生错误数据的原因:(1)读数错误;(2)入射角或反射角判断错误。
9.分析数据,总结结论
a.在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
b.反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
c.反射角等于入射角;
d.在反射现象中,光路可逆。
【交流与反思】
10.为了更好地观察到光路,实验应在光线较暗的环境中进行
11.为了实验顺利地进行,纸板表面应较粗糙
12.多次改变入射角大小进行测量的目的是使实验结论具有普遍性
例1如图甲所示,在探究光的反射定律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和　　　　　　,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在　　　　　　。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗 请设计一种验证方法:　 　 。
答案:(1)用不同颜色的笔画线将其描画下来
(2)反射角
(3)同一平面内　将纸板F沿中间剪开,把纸板F的上半部分向后折,发现在纸板F的上半部分看不到反射光,下半部分能看到反射光
探究平面镜成像的特点
试验点 2
【设计与进行实验】
1.实验原理(光的反射)
2.实验器材(玻璃板、刻度尺、两支相同的蜡烛、火柴、白纸、笔等)
(1)选择两支完全相同蜡烛的作用:对比像与物的大小关系;
(2)用玻璃板代替平面镜的原因是便于确定像的位置;
(3)选择薄玻璃板的作用是防止蜡烛通过厚玻璃板的前后两面成两个虚像;
(4)刻度尺的作用:测量像和物体到镜面的距离。
3.玻璃板要与白纸垂直放置,确保像与蜡烛能够完全重合
4.验证平面镜所成像的虚实的方法:移去玻璃板后面的蜡烛,将光屏置于蜡烛的位置,用光屏去承接前面蜡烛成的像
5.眼睛观察像的位置:与点燃蜡烛同侧
【分析现象与数据,总结结论】
6.测得的物体和像到玻璃板的距离不等的原因:玻璃板与桌面不垂直、玻璃板有厚度、测量距离时存在误差等
7.分析数据和现象,总结结论
a.平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
b.像和物体到平面镜的距离相等,即像与物体关于镜面对称;
c.平面镜所成的像为虚(选填“虚”或“实”)像。
【交流与反思】
8.选择光线较暗的实验环境可以使实验现象更明显
9.选择方格纸替代白纸的作用:便于直接判断像和物体之间的位置关系
10.多次测量的目的:得出普遍规律
11.实验的评估与改进
12.实验结论在生活中的应用和相关计算
例2探究平面镜成像时像与物的关系的装置如图所示。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,一支完全相同、但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是　　　　　　　　　。
(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是　 。
(3)实验中把蜡烛A远离玻璃板时看到的像也会远离,像的大小　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若要确认平面镜所成像是虚像还是实像,进一步操作是 　。
答案:(1)便于确定像的位置　(2)玻璃板没有竖直放置　(3)不变　(4)把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,若光屏上没有蜡烛A的像,则说明平面镜成虚像
方法归纳　平面镜成像实验考查中,最常规的就是考查课本中的实验过程,涉及实验过程中的器材、环境要求、装置的组装等内容。选择材料时要注意选透明的薄玻璃板,这样便于确定像的位置和观察比较像与物体的大小关系,也不容易形成两个像而无法确定像;环境要较暗,所有光学实验尽可能在较暗的环境中进行;玻璃板的放置要与纸面垂直,否则无法比较像与物体的大小。在实验中对某方面要求大家进行评估,判断实验设计的合理性,实验操作有没有什么失误,测量结果是否合理等。
多维训练培素养
1.美丽的自然风光令人赏心悦目。如图所示,层峦叠嶂倒映水中,倒影的形成蕴含的光学规律是(　　)
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
答案:B
2.【跨学科试题】“皓月千里,浮光跃金,静影沉璧”出自宋代范仲淹的《岳阳楼记》。下列成语与“静影沉璧”的形成具有相同物理原理的是(　　)
A.一叶障目 B.凿壁偷光
C.镜花水月 D.海市蜃楼
答案:C
3.雨后的校园清新洁净,景色分外美丽。下列说法正确的是(　　)
A.浓密的树荫是光的折射形成的
B.娇艳的花朵是光源,可以发出光线
C.洁白的云朵在积水中的倒影是光的反射形成的
D.温暖的阳光由红、黄、蓝三种色光混合而成
答案:C
4.【跨学科试题】(2024·贵州中考)《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”如图所示描绘了该记载中的场景。人能通过盆中水面及平面镜观察墙外情况均利用了(　　)
A.光的折射 B.光的色散
C.光的反射 D.光的直线传播
答案:C
5.平静的湖面,可以看到湖边树木的倒影,与该现象光学原理相同的是(　　)
A.哈哈镜中的“人”变得奇形怪状
B.阳光透过树丛,在地面上形成亮斑
C.看远处物体,眼睛中晶状体变薄,使光会聚在视网膜上
D.太阳光通过三棱镜后,在白屏上出现彩色光带
答案:A
6.钓鱼是人们休闲放松的一种健康生活方式,在如图所示的钓鱼情境中,下列说法正确的是(　　)
A.太阳在水中的倒影也是光源
B.浓密的树荫是光沿直线传播形成的
C.垂钓者看到水中的鱼是鱼在水中的实像
D.垂钓者发现越远的景物看起来越小,是因视角变大了
答案:B
7.一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方,它向下看,看到下方有一个与自己相同的“同伴”,于是它飞向湖面迎接“同伴”,在此过程中(　　)
A.“同伴”向它迎来 B.“同伴”离它而去
C.“同伴”逐渐变小 D.“同伴”真实存在
答案:A
8.周六,小龙同学又开始了他的家庭实验:他在桌面上放一个空碗,碗内底部放一枚硬币,让弟弟看过去,没有看见硬币;弟弟保持不动,小龙慢慢往碗中倒水,弟弟突然看见碗中出现了一枚“硬币”。对此现象,下列分析正确的 是(　　)
A.看见硬币,说明硬币是光源
B.没有看见硬币,是因为光的直线传播
C.看见的“硬币”是光的反射形成的虚像
D.看见硬币,表明光在水中的传播速度比在空气中快
答案:B
9.夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的　　　　　　　　形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了
　　　　(选填“镜面”或“漫”)反射。
答案:直线传播　漫
10.2020年1月14日,陕西黄河壶口瀑布水流湍急,溅起巨大水雾腾空而起。瀑布旁边彩虹(如图所示)呈弧形从天际插入水中,色彩斑斓,蔚为壮观。
彩虹是当太阳光照射到半空中的水滴时光发生　　　　形成的________　　　　现象。
答案:折射　色散
11.(2025·贵州中考)如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
答案:如图所示
12.在“探究平面镜成像的特点”实验中,实验器材有带底座的薄玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏。
(1)选用薄玻璃板代替平面镜进行实验的目的是　 。
(2)将蜡烛A靠近玻璃板,蜡烛B应　　　　(选填“靠近”或“远离”)玻璃板才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上　　　　(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像。
答案:(1)便于确定像的位置　(2)靠近　(3)不能

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