第4讲 光现象

1、第第4 4讲讲光现象光现象2考点梳理整合考法分类全析实验探究突破20112015年安徽省中考试题统计与命题解读3考点梳理整合考法分类全析实验探究突破4考点梳理整合考法分类全析实验探究突破5考点梳理整合考法分类全析实验探究突破6考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5考点1光的直线传播1.光源:能够自行发光的物体叫作光源。例如太阳、恒星、点燃的蜡烛、开亮的电灯、闪电、萤火虫等。按获取方式可将光源分成天然光源和人造光源。2.条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。3.事例:影子的形成、日食、月食、小孔成像。4.应用:站队看齐;射击瞄准;木工判断木板是否刨平;激光测

2、距;激光准直;针孔照相。5.光速:真空中光速约为3.0108 m/s,相当于每秒绕地球赤道转七圈半。v气体v液体v固体。6.光年:光在1年内传播的距离。7考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5【提示】(1)光在不同的介质或同种不均匀的介质中,不一定沿直线传播。如光在不均匀大气中的传播路线就是弯曲的。(2)光客观存在,而光线是为了表示光而假设的一种物理模型,就像磁感线是为了表示磁场而假设的一种物理模型一样,光线和磁感线现实中都不存在。(3)为了清晰地观察到光束在不同介质中的传播路径,研究光的直线传播实验需要在弱光线的环境下实验。(4)显示光路的方法:在空气

3、中喷水雾、点燃香烟或蚊香,在液体中滴入几滴牛奶(或杂质)。8考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5考点2光的反射1.光射到两种介质的交界面时,在界面处被反射回原介质中的现象叫作光的反射现象。2.光的反射定律(1)内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面内三线共面;反射光线和入射光线分居法线两侧两线分居;反射角等于入射角两角相等。(2)图示:9考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5(3)理解:光的反射现象中,一条入射光线只有一条对应的反射光线。当光线垂直入射时,入射角等于0度,反射角也等于0度。入射角增大,反射角增大

4、。在光的反射中,光路是可逆的。【提示】(1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线之间的夹角,而不是入射光线(反射光线)与反射面之间的夹角。(2)发生光的反射时,先入射,后反射,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”。(3)光学作图时,一定要注意以下三个问题:线的虚实;角的大小;箭头的方向。10考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点53.两种反射(1)光的反射包括镜面反射和漫反射。(2)漫反射和镜面反射的认识:11考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5【提示】(1)

5、我们能看到光源,是因为物体发出的光进入了眼睛;我们能看到本身不发光的物体,是因为物体反射的光进入了眼睛。(2)生产生活中常常利用镜面反射来精确控制光的传播方向。12考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5考点3平面镜成像1.探究平面镜成像特点的实验(1)用玻璃板代替平面镜的原因:玻璃板既能反射光,又能透过光,这样既可以成像,又可以透过玻璃板看到另一侧的蜡烛。(2)用的两支蜡烛完全相同的原因:方便比较像和物体的大小关系。(3)让未点燃的蜡烛与虚像完全重合的原因:用未点燃的蜡烛替代虚像,以便确定像的位置。(4)未点燃的蜡烛不能与虚像完全重合的原因:玻璃板与桌面

6、不垂直。(5)用烛焰作为研究对象的原因:烛焰明亮,成像清晰,易于观察。(6)在暗室中进行实验的原因:环境较暗,像相对就明亮些。(7)在虚像处放置光屏的原因:判断所成像的虚实。13考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5(8)方格纸(或刻度尺)的用途:更好地比较像和物体到平面镜的距离。(9)观察到玻璃板另一侧有两个距离很近的虚像的原因:玻璃板太厚,前后两个侧面各成了一个像。所以选择薄玻璃板进行实验。(10)多次重复实验的目的:更好地发现普遍性规律。【提示】替代法:实验时,在保证实验效果相同的前提下,将陌生的、复杂的、难处理的问题用熟悉的、简单的、容易处理的问

7、题替代的方法。上述实验中,用玻璃板替代平面镜、用蜡烛替代虚像,都是替代法的利用。14考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点52.平面镜成像特点和原理15考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点516考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点53.实像与虚像17考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5【提示】(1)平面镜成像时,物体和像关于平面镜成轴对称图形。(2)当我们靠近平面镜时,会感觉到自己在平面镜中的像越来越大,这是由于这一过程中像的视角变大的

8、缘故,实际上像的大小并没有发生变化。(3)“镜中钟表”的读数方法:方法一:在纸的反面根据指针位置直接读数。方法二:实际时间=12 h-镜中时间。方法三:在钟面上逆向标数后,再根据新数字读数。方法四:以12和6的连线为对称轴,画出时针和分针的像再读数。18考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点54.平面镜、凸面镜和凹面镜比较19考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点520考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5考点4光的折射1.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

9、现象叫光的折射现象。2.光的折射规律:(1)内容:折射光线与入射光线、法线在同一平面内三线共面;折射光线和入射光线分居法线两侧两线分居;当光线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;当光线垂直入射时,光的传播方向不变。(2)图示:21考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5(3)理解:当光线垂直入射时,入射角等于0度,折射角也等于0度。在光的折射现象中,光路是可逆的。3.光的折射现象:池底变浅。(1)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点的变高(选填“高

10、”或“低”)的虚像。(2)规律:在折射成像现象中,折射光线、入射点和像点在同一直线上。这一规律经常用来进行相关的作图。22考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5特别提醒(1)发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。(2)光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射。23考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点5考点5光的色散1.光的色散英国物理学家牛顿通过实验使太阳光分解,在承接的白屏上形成一条彩色光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象叫光的色散,表明白光不是单一颜色的光,而是由各种色光混合而成

11、的。2.色光的三原色24考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考点梳理整合考点1考点2考点3考点4考点53.看不见的光(1)红外线及应用光谱上红光以外的部分叫红外线,主要特性是热效应显著,主要应用有:红外线测温仪、红外线夜视仪、红外线烤箱、红外线遥控等。 (2)紫外线及应用光谱上紫光以外的部分叫紫外线,主要特性:化学作用强,易使底片感光;生理作用强,能杀菌;具有荧光效应,可以进行防伪。25考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4考法1三种光现象的辨析光的直线传播、反射、折射会形成不同的光现象,中考常会考查:辨认某一现象的形成是由于光的哪一个传播规律形成的,以选择题

12、为主要题型。例1(2015四川资阳中考)下列有关光现象的四个情境中属于光的折射的是()26考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4解析:蜡烛在镜中的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A不符合题意;街道拐角处扩大视野应用的是凸面镜,属于光的反射,故B不符合题意;铅笔好像“断”了,是由于光的折射形成的,故C符合题意;手影是由于光的直线传播形成的,故D不符合题意。答案:C27考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4方法点拨(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;(2)

13、光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。28考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4考法2平面镜成像特点平面镜成像特点的实验探究命题,主要从实验操作过程、物理方法、成像原理、作图等方面考查。例2(2015山东泰安中考)如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点S的位置,并完成

14、反射光路图。29考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4解析:第一种作法:先将两条反射光线反向延长交于一点S即为像的位置,再通过平面镜作出S的对称点S,即为发光点的位置,并连接S与两个反射点画出入射光线,如图所示:第二种作法:分别过反射点垂直镜面作出法线,画出两条入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,再通过平面镜作出S的对称点S,即为像的位置,如图所示:答案:见解析30考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4方法点拨本题有两种作法:第一种作法:根据反射光线反向延长后过像点,作出反光点的像点S,再根据平面镜成像的特点:像与

15、物关于平面镜对称作出发光点S的位置,补出入射光线。第二种作法:根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两条反射光线的入射光线,交点即为发光点的位置。31考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4考法3光的折射规律光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现象,发生折射现象时遵循光的折射规律,且不管光从哪种介质斜射向哪种介质,在光疏介质(密度比较小的物质)里面的角(入射角或折射角)较大,在光密介质(密度比较大的物质)里面的角(入射角或折射角)较小,即“疏大密小”。角度越小,光线越靠近法线。例3如图

16、所示,水槽里装有纯净水,一束红色激光从空气中以入射角i射到水面上的O点。设入射光的强度为100%,用光传感器采集水槽底部折射光斑的光强和光屏上收集到的反射光斑的光强。32考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4(1)观察表中数据规律,A处应填。光从空气中射入水中,同时发生反射和折射,随着入射角i由小变大,。 (2)向纯净水里加些粉尘,搅拌均匀重复上述实验,反射光的数据变化不大,但从折射光斑处采集到的数据大幅下降,是因为 。 解析:(1)根据题表中的数据可知,反射光和折射光强度的和为约100%,因此A处为约25%;光从空气中射入水中,同时发生反射和折射,随着入射角

17、i由小变大,反射光变强,折射光减弱。(2)向纯净水里加些粉尘,则光在折射途中被悬浮颗粒物反射或吸收掉了一些光,所以折射光斑处采集到的数据大幅下降。答案:(1)约25%反射光变强,折射光减弱(2)光在折射途中被悬浮颗粒物反射或吸收掉了一些光33考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4方法点拨光传播到两种物质的分界面上时,反射和折射同时发生;反射遵循反射定律(三线共面,异侧等角),折射的角度变化由光所在的介质决定,也就是说,只要发生折射,在空气中的那个角较大(空气角度大)。34考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4考法4与光现象有关

18、的作图考查重点包括:根据光的直线传播、折射和反射规律作图、平面镜成像作图、水中物体光路模型、根据实际问题作出光路图等。例4将一平面镜斜放在装有水的水槽中,有一束光线垂直射向水面,如图所示,请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。35考点梳理整合考法分类全析实验探究突破考法分类全析考法1考法2考法3考法4解析:先画出光线垂直射入水中,此时光线方向不变;接着画光在平面镜上的反射:先画法线,然后反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角;最后画光从水中射入空气中:先画法线,然后入射光线和折射光线分居法线的两侧,且折射角大于入射角。答案:如图所示。方法点拨作图时线条的虚实要分清:在平面镜

19、成像的作图中,法线、光线的反向延长线、像都用虚线画出;光线、镜面、成像的物体都用实线画出。注意箭头的方向:入射光线的箭头指向反射面(或折射面);反射光线或折射光线的箭头背离反射面(或折射面)。36考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破一、探究光的反射现象一、探究光的反射现象1.根据实验要求选择器材:平面镜、可折转的光屏、激光电筒、量角器等。2.实验操作过程:37考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破如图甲所示,将一平面镜M平放在水平桌面上,将附有量角器的白色光屏(由可绕ON折转的E、F两块板组成)垂直于镜面放置。用激光器发出的光沿图甲中的入射光位置射向平面镜M,并固定激光器

20、;然后观察反射光线是否在纸板F上,再转动纸板F,观察纸板F上还有没有反射光线。然后再改变入射角,通过测量入射角和反射角的大小,找出角度的关系。最后研究光路可逆性。从以上实验探究中,就可以得出光在发生反射时遵循反射光线、入射光线、法线在同一平面上,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角的规律即反射定律。38考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破例1(2015江苏扬州中考)如图所示,在探究光的反射定律时,将平面镜放在水平桌面上,再把一个可以沿ON向前、向后折的纸板垂直放置在平面镜上。(1)让一束红光贴着纸板沿AO射到O点,为了便于测量和探究,需要在纸板上记录的是;将纸板的右半边

21、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。 (2)为了得到反射角等于入射角的规律,应当 。 39考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破解析:(1)为了便于测量和研究,需要把反射光线的传播路径记录在纸板上,可以用量角器代替纸板,这样就可以直接读出反射角和入射角的大小,进行比较;法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果将纸板的右半边沿着ON向后折去,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线。(2)只进行一次实验,根据一次测量就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实

22、,应改变入射角大小,进行多次实验,进行多次测量。答案:(1)反射光线的传播路径不能(2)改变入射角大小,进行多次实验,进行多次测量方法点拨在光的反射实验中,最主要考查的是实验过程再现,要求根据实验现象得出实验结论,并准确表述;设计实验中要注意在较暗的环境中进行,器材的组装及各器材的作用也需要明白。40考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破二、探究平面镜成像特点二、探究平面镜成像特点1.实验器材平面镜、蜡烛、刻度尺、火柴2.实验过程(1)平面镜所成的像的大小与物体的大小相等的探究:将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面;取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在刻度尺上;点燃玻璃板前的蜡烛A,

23、并移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板里的像重合;换用不同的蜡烛,但要保证A和B大小相同,重做上面的实验,并比较它们的大小。41考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破(2)像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等的判断方法:由刻度尺分别读出玻璃板到蜡烛A,以及玻璃板到蜡烛B的距离;改变蜡烛A的位置,重做上面的实验,读出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离,并比较它们的大小。(3)平面镜所成的像可能是虚像:移去蜡烛B,并在其所在的位置上放一光屏,观察光屏是否有蜡烛A的像;不能用光屏承接。3.实验结论平面镜成像特点:(1)成的像是正立的虚像;(2)像和物的大小相同;(3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等。可记忆为“等大、对称、正立、虚像”。42考点梳理整合考法分类全析实验探究突破实验探究突破例2(2015江苏苏州中考)利用如图装置探究平面镜成像特点。(1)实验时应选(选填“较厚