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文档简介

1、光的折射和反射光的传播、光的反射.重点、难点:.重点:(1)光的传播介质:能够传播光的物质。 光的传播介质均是透明物质,如空气、水、玻璃 等。与声波不同,光可在真空中传播,并且传播 得最快。(2)光线:用来表示光传播路径和方向的 带箭头的直线,它是人们研究光现象的一种方 法,是形象直观地表示光传播路径和方向的理想 化物理模型,实际并不存在,像这种建立理想化 物理模型的方法,是物理学中研究问题的一个很 重要的方法。(3) “一点、两角、三线”的认识。O 平面镜祟反射蒜如图所示为光的反射,为了理解光的反射, 必须先认识:一点:入射点 O,它同时也是反射 点;两角:反射角为反射光线与法线的夹角 r,

2、 入射角为入射光线与法线的夹角i ;三线:反射 光线OB入射光线AQ法线ON在“一点、两角、三线”中,法线是过 O点 作垂直于反射面的虚线,是为了研究问题的方便 而引入的辅助线。.难点:(1)用光的直线传播解释现象:影子的形 成、小孔成像、日食、月食的成因。(2)反射定律中的因果关系:光的反射中 先有入射光,后有反射光,反射光线始终是随人 射光线的改变而改变,即:反射总是“受制于” 入射的,因此在叙述时,有反射光线必有入射光 线。.知识点分析:光的传播(一)知识要点.光源:能够发光的物体,可以分为 光源,如:太阳、萤火虫、水母等和 光 源,如:蜡烛、电灯等。.光在同种均匀介质中沿 传播。.光线

3、:物理学中用一条带箭头的直线表示 光的,这种带箭头的直线称为光线。.用光的直线传播解释现象。影子的形成、小孔成像、日食、月食的成因 等现象都是由于光的直线传播造成的,由于光沿 直线传播遇到不透明的物体,一部分光就会被物 体挡住,在物体后面就有一个光线不能达到的区 域,这就是影子。.光速;光在不同介质中传播速度, 光在真空中传播得最快,c=3 x 10 8 m/s,光在 空气中速度比在真空中的速度略小,也约为 3X3108 m/s,光在水中的速度约是这个值的 在2 玻璃中的速度约是这个值的 屋(二)学法点拨光在均匀介质中沿直线传播,在真空中的光 速最大,计算中取3X108“s;例如:在开凿大 山

4、隧道时,工程师常用激光准直;雷声和闪电同 时同地发生,但先看到闪电后听见雷声,因为光 速比声速快。光的反射(一)知识要点.反射定律 光的反射现象遵循光的反射定律:反射 光线、入射光线和法线在同一 内;反射光线和入射光线分居,反射角等 于。法线是过入射点所作的 镜面的直线;入射角是入射光线与 的夹角;反射角是反射光线与 的夹角。巧记:光的反射定律可归纳成“十二字诀”: 三线共面、法线居中、两角相等。O 平面发人射光成益反射光战.两种反射现象憧面反射漫反射共同点短一条光线反射时,都建福世的反射定律不同点反射面是表面光滑的平面 平行光束反射后仍为平行光反射面的衣面粗地不平 平行光束反射向各个方向应用

5、举例用平面镰反射的光线可照亮井底_用粗糙的白布作幕布放电影(二)学法点拨光遇到任何物体的表面都会发生反射,反射 角等于入射角,并且光路是可逆的。光遇到光滑 的平面会发生镜面反射,遇到凹凸不平的表面会 发生漫反射,但都遵从反射规律。例如:阳光射 到镜子上,镜面很光滑,发生镜面反射,迎着反 射光的方向看到的是刺眼的光;如果射到白纸 上,看上去很平的白纸而实际上凹凸不平, 产生 漫反射,把光线向四面八方反射,因而我们从任 意方向看到白纸,感觉都很柔和。【典型例题】光的传播一.光源概念的理解例1下面不是光源的是()A.发光的萤火虫 B. 亮着的电灯C.发光的水母 D. 月亮答案:D二.运用光的直线传播

6、解释的现象例2能用光的直线传播来解释的物理现象有( )A.日食和月食B.影子的形成C.小孔成像D.发生雷电时,先看到闪电而后才能听到雷声因答案:ABC三.作图与探究一一光沿直线传播的应用例3小明身高1.5 m,站立在路灯下的某处, 他在灯光下的影子是光的 产生的现象。在某个时刻,小明的影长为l.5 m ,如图所 示。若他以1m/s的速度匀速沿平直路面远离 路灯而去,2 s后影长为2 m,则路灯离平直路 面的高度为m 。答案:直线传播;7.5四.物理与生活例4 夏季雷雨前,经常是电闪雷鸣,在一次闪电过后约3s才听到雷声,那么闪电发生处离 你约 m(声音在空气中的传播速度取340“s)。答案:10

7、20五.物理与科技例5 2004年6月6日出现的金星凌日天象, 人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点,如 图所示,小黑点即为金星。该天象是由光的 而形成的,太阳、地球和金星三个天体可能分别 处在图中a、b、c三个位置的某个位置上,其中 金星应处在 位置。答案:直线传播;b 光的反射 一.反射定律的基本应用 例1 一束入射光线跟平面镜的夹角是 60。 则它的反射角为()A. 30 B. 60 C. 90 D.120答案:A例2如图所示,MNM平面镜,A为发光点,B 为反射光线上的一点。试画出经过B点的反射光 线和与这条反射光线对应的入射光线。答案:如下图变式引申:某发光点S所发出的两条光线经平

8、面镜反射后形成的光线如图所示,请完成光路 图并确定发光点S的位置。答案:如下图二.作图与探究一一反射定律在生产实际中的 应用例3为了采集黄金或其他有价值的矿藏,人 类常常要在地壳里掘很深的矿井。现在已知世界 上最深的矿井在南非,它的深度已到 3.3 km以 上。(这里讲的并不是钻探工具到达的深度,而 是人迹所到的地方)。当然,挖掘矿井是沿着矿 脉走向而分段采掘的。因此矿井中通常分(竖直 向下的)竖井和(水平方向的)巷道。有的一个 竖井的深度就达700m (通常是第一个竖井)。 在地面上挖如此深的竖井时,要想让与水平面成 50照射的太阳光照亮井底。只给你一块平面镜, 你能做到吗?请做光路图说明镜

9、面的放置方法并 求出此时镜面与水平面的夹角是多大。答案:让太阳光射到平面镜上,适当调整平 面镜的角度,使反射光线恰好竖直入射到矿井中 即可。如图所示,MN为平面镜,人射光线与水 平方向成50角,入射光线与要求竖直向下射出的反射光线的夹角为140 ,作这个角的角平分线即为镜面的法线。将镜子垂直角平分线放置,就可以使镜面与水平面的夹角e=90 20 =70 。变式引申1:如图所示,一束与水平面成 60角入射的太阳光,经过一平面镜反射后,反 射光线水平射出。试根据光的反射定律,作出反 射光线,并标出平面镜与水平面的夹角。答案:夹角分别为30和60 ,如图甲、 乙所示。变式引申2: 一束光线射入一只暗

10、箱中的平 面镜上(如图所示),欲使反射光线从B孔射出, 可以使平面镜上下、左右移动且移动后的平面镜与原平面镜的位置平行,试画出此时平面镜应放 置的位置并完成光路。三.猜想与验证一一平面镜在改变光路中的放 大作用例4用激光垂直射到平面镜上,将反射光线 位置用笔画好。改变平面镜与水平面的夹角。使 它顺时针旋转10 ,找出此时的反射光线,并 用笔做上记号。量出反射光线相对原来的反射光 线旋转的夹角。(1)你觉得这个夹角会是多少度?为什么?(2)利用平面镜反射的这一特点能起到以 下什么作用()A.放大作用 B.改变光路作用 C.成像 D. 缩小作用答案:(1) 20【模拟试题】光的传播达标自查.在电灯

11、、月亮、蜡烛、太阳 4个物体中, 不属于光源的是。.真空中光的传播速度是 ,可以在 l s内绕地球赤道 圈。.百米赛跑的终点计时员如果依据发令枪的 声音而不是看发令枪的白烟按下秒表, 则记录的 成绩跟运动员的真实成绩相比()A.会提高 B.会降低 C.准确D.看不看白烟对记录成绩无影响.不能用光的直线传播来解释的现象是( )A.日食和月食B.影的形成C.在开凿大山隧道时,工程师们利用激光 引导掘进方向D.发生雷电时,先看到闪电后听到雷鸣声.光线从空气进入某种液体,它的传播速度是()A.增大 B.减小 C.保持不变 D,可能减小,也可能增大. 一个人沿马路行走时,经过一盏路灯,在 路灯的照射下人

12、的影子长短会发生变化,其发生 的情况应该是()A.逐渐变长 B. 逐渐变短 C. 先变 长,再变短 D.先变短,再变长. 1962年5月,美国马萨诸塞工学院把红宝 石激光射向月球,大约2.6 s后收到了从月球反 射回来的激光讯号,请算出地球到月球的距离。能力提高.请你展开想象的翅膀,假如光的传播速度 减小为原来的十万分之一,世界将会发生哪些变 化?写出几个合理的场景。.科学家发现,萤火虫发光的原理是由于萤 火虫体内的生物能转化为光能,萤火虫体内含有 荧光素和荧光敏两种物质,在荧光敏作用下,荧 光素在细胞内水分的参与下,与氧化合发出荧 光,科学家已经用化学方法人工合成荧光素和荧 光敏而制成了生物

13、光源(冷光源)。(1)与普通光源相比,这种生物光源更适 合在充满瓦斯的矿中当闪光灯和在消除磁性水 雷时用于照明,这主要是为什么?(2)白炽灯、日光灯、生物光源三者相比, 你认为哪种光源发光效率高?.在探究“光在空气中沿直线传播”实验中, 小明同学选用空可乐瓶子、点燃的蚊香和玩具激 光电筒来完成实验。他选用点燃的蚊香目的是可 以清晰地看到光在空气中的传播路线。你认为还 可以选用什么器材也可以清晰的看到光在空气 中的传播路线?如果要看到光在水里的传播路 线,你又有什么措施?.小刚同学用易拉罐做小孔成像实验。(1)小刚发现蜡烛和小孔的位置固定后, 像离小孔越远,像就越大。他测出了不同距离时 像的高度

14、,填在表格中:像的高度卜mL03.04.0像到小孔的即离“E2. 0a.o10. 0请你根据表格中的数据在坐标中画出 h与s 的关系的图象;6 | | | 51111432:I02 3 4 5 6 7 8 9 !0 j7cm(2)从图象中看出h与s的关系(3)小刚知道树阴下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像,他测出了光斑的直径为7.0 cm,光斑到小孔的距离为7.5 m, 从书上查到太阳到地球的距离为1.5 x 1011 m,由此可以估算太阳的直径为m 。12.请你设计一个方案:用一个平面镜和一把 卷尺测量出一棵大树的高度。要求画图说明,推 导出树高的计算公式。光的反射 达标自查

15、.我们能够看见不发光的物体,是因为物体 的光进入了我们的眼睛,而我们能从不同的方向 看到本身不发光的物体,是因为光射到物体表面 发生 反射的缘故。.黑板发生“反光”时,上面的粉笔字看不 清楚,这是因为黑板发生了 反射的缘故。.雨后晴朗的夜晚,在乡间不平坦的路上, 有些地方有积水,当迎着月光走时,为了不踩到 地上的积水,应走(填“亮处”或“暗 处”);而当你背着月光走时,应走 (填“亮处”或“暗处”)。.如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼 睛,那么无论这个平面镜多么小,你的同学也一 定可以从这块平面镜中看到你的眼睛。这说明在 反射现象中。 TOC o 1-5 h z .显微镜下方常用一小镜来做

16、反射镜。这一 小镜最好是()A.平面镜 B. 凸面镜 C. 三棱镜 D.凹面镜.下列几个现象与光的反射有关的是()A.太阳光下物体有影子B.看到不发光的物体C.晚上看到五颜六色的霓虹灯光D.利用激光给隧道准直.要使反射光线与入射光线的夹角为 90 , 则()A.入射角为0 B.反射角为0C.入射角为45D,反射角为90.如图所示,一束太阳光射到一平面镜后, 反射光沿水平方向射出,请你在图中画出平面镜 应放置的位置。.如图所不,a、b是镜前一发光点s射到镜 面的光经反射后射出的两条光线,试确定发光点 s的位置。能力提高. 一天下午小明的爸爸正在家中院子里打 水井,由于阳光斜射(与水平方向成40

17、)照不到井里,井下光线不足,影响打井工程的进度。 小明灵机一动,利用自己学过的知识解决了这一 “井下光线不足”的问题,小明是怎样解决这一 问题的?画图说明。.晚上,张华在台灯下做作业,同学李立在 窗外喊张华问问题,结果室内的张华看不见黑夜中窗外的李立,而李立却看得见张华,这是为什 么?.两平面镜M与M之间的夹角为,一光线 照射到M上,入射角与 相等。试在图上用铅笔 画出经过M两次反射和M一次反射后的光线图。.如图是一台利用光电控制液面高度的仪 器,它是通过光束在液面上的反射光射到光电屏 上来显示液面的高度,光电屏上的光点S移动到 S2时表示液面 (填“上升”或“下降”.小宇同学有一个小型物理实

18、验室,在家中 阁楼上,但他每天做光学实验时就感到很麻烦。 因为需要跑到有天窗的一间,如图所示,你能否 帮他将阳光引到实验室,并使阳光垂直射到实验 台上?请画出一条光线的光路图,画好法线,用箭头标出光线方向【试题答案】光的传播月亮83 Xl0n)/s; 7.5A 4. D 5. B 6. D3.9 X108 m 本题注意2.6 s 是激光一个 来回的时间。百米赛跑时终点记时员看烟记时也会有较 大的误差、测量地球到月球的距离需要很长的时 间才能完成。(1)生物光源是冷光源,没有热效应和磁 效应。(2)由于生物光源是冷光源,它在化学反 应过程中释放的能量主要是光的形式,伴随热很 少,而普通光源在发光时释放能量的形式是发 热,故生物光源效率高。.激光手电筒和空气清新剂、在水里加入少 量牛奶后用激光手电筒照射可以看到光路。. (1)图略(2)成正比(3) 1.4X

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