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文档简介
第四章光现象
-光的直线传播
教学目标:
1.知识与技能
(1)了解什么是光源。
(2)知道光在均匀介质中沿直线传播。
(3)知道光在真空中的传播速度。
2.过程与方法
(1)通过观察与实验,培养学生初步的观察能力和设计实验的能力。
(2)经历“光是怎样传播的”探究过程,培养初步的科学探究能力。
3.情感、态度与价值观
(1)能领略色彩斑斓的光之美,具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象。
(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
教学重点:光在均匀介质中是沿直线传播的
教学难点:用光的直线传播来解释简单的光现象
课时安排:2课时
教学方法:创设情景一导入目标一自主探索一实验论证一表达交流一总结归纳。
教学器材:激光手电、蚊香、玻璃砖、火柴、蜡烛、光屏、中间有孔的不透明硬纸板、盛水的小
烧坏(水中放适量粉笔末)、果冻。
引入新课:
①我们为什么可以看见物体?……物体有光线射入我们的眼睛。例如:阳光、日光灯、电视等。
②学生探讨:光线是如何传播的
课前预习:
1.光源是指«
2.在物理学中,用表示光的传播路径.并把它称为o
3.影子是由于形成的.
4.用步枪射击时,当准星、标尺和目标“三点一线”时,就能击中目标,这是因为o
5.光在真空的速度大约是m/s,在玻璃中的传播速度大约是m/s。
原理及探究:
新知1光源
(1)概念:能够发光的物体叫光源。
(2)分类:①自然光源:太阳、星星、萤火虫、深海中的水母等.②人造光源:电灯、蜡烛、
霓虹灯等。
(3)注意:光源与非光源的区别.如月亮不是光源,因为它不是自己发光。
【例1】试判断下列哪一组都是光源()
A.电池和萤火虫B.电池和烛焰C.萤火虫和月亮D.萤火虫和烛焰
解析光源是指自身能够发光的物体,光源分为天然光源和人造光源。萤火虫是一种能在尾部
发光的小飞虫。是天然光源;烛焰是人造光源;月亮虽然看上去亮,但它和地球一样本身不能发
光,不是光源:电池也不是光源。
简单应用
下列物体属于光源的是()
A.晶莹的钻石B.耀眼的流星C.皎洁的月亮D.放电影时看到的银幕
新知2光沿直线传播
(1)实验:用激光演示器演示光在空气中、光在水中、光在玻璃中传播的情况.通过观察发现:
光在空气中、水中、玻璃中是沿直线传播的.进一步分析发现:光沿直线传播的条
件是:在同种、均匀、透明物质中.
(2)光传播的规律:在同种均匀透明物质中是沿直线传播的.
(3)光线:为了形象地表示光的传播,物理学中引入光线.光线——表示光的传播方向的带箭
头的直线.
注意:①光是真实存在的。
②光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带_(直线)r
箭头的直线。画法(箭头)光线
③用这种方式来表示物理中一些概念的方法,在物理学中叫模型法.
【例2】关于光的传播规律,下列几种说法中正确的是()
A.光只有在真空中才能沿直线传播B.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
C.光在同种介质中沿直线传播D.光在任何条件下都是沿直线传播的
解析认清光沿直线传播的条件是解答此题的关键。
简单应用
下列实例中光不是沿直线传播的是()
A.挖掘隧道时,采用的“激光准直”技术
B.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了
C.通过硬纸板上的小孔向外看时,眼睛离洞越近,看到的范围越大
D.光在不均匀的大气层中传播
新知3光的传播速度
(1)真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示:c=2.99792x108m/s,在
我们的计算中,真空中的光速取为c=3.0x10sm/so
(2)光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度,也可以视为3.0x108m/s.光在水中的速度
约为真空中光速3/4,在玻璃中光速约为真空中光速的2/3。
(3)由于光的速度比声的速度快得多,打雷下雨时,雷声和闪电是同时发生的,但是我们总是
先看到闪电,后听到雷声。
(4)光年:光在一年内传播的距离,是天文长度单位.1光年=9.46x1012km。
【例3】有一位在北京剧场里观看演出的观众坐在离演奏者30m远处,另一位在上海的听众在自己
家里收音机旁收听实况转播,北京与上海相距1460km,问:哪一个先听到演奏声?已知无
线电波与光的传播速度相同。
解析:上海的听众听到的演奏声是靠无线电波传播,其速度c=3X10%n/s.北京的观众听到的演
奏声是靠空气传播,其速度为340m/so
解北京听众听到演奏声的时间为:
_30m
0.09s,
京340m/s
上海听众听到演奏声的时间:
=_1460km_=5x10-3s,
3x10s
因为‘京>£海,所以上海的听众先听到演奏声。
简单应用
民间有个牛郎织女的故事.据天文测量,牛郎星和织女星相距为160万亿km。估算一下,牛
郎眨眨眼,织女要隔多长时间才能看到?
新知4用光沿直线传播解释有关的现象
(D影子
光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体
后面光不能到达的区域便产生影。
例如:手影就是很好的例证,如图2TT所示。
⑵日食和月食
当月球到地球和太阳之间,并且在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的太阳光,由于
光的直线传播,在地球阴影区的位置就发生了日食,如图2T-2所示;当地球转到月球和太阳
之间,并且在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的太阳光,由于光的直线传播,在阴影部
分的月球则不能反射太阳光,这就形成了月食,如图2-1-3所示。
图2-1-2图2-1-3
【例4】关于日食的成因的说法正确的是()
A.是天狗吞日的结果B.是地球挡住了太阳的光
C.是月球挡住了太阳的光D.太阳一部分不发光
解析:日食和月食都是由于光的直线传播形成的.日食是太阳发出的光部分或全部被月亮挡住的
缘故,人们看不到那部分光线,便形成了日食。
简单应用
发生月食的时候,下面说法中正确的是()
A.月球的影子落在地球上B,太阳、月亮、地球在一条直线上,月亮在中间
C.太阳、地球、月亮在一条直线上,地球在中间
D.月亮不发光,它背着太阳的一面向着地球,所以地球上的人看不见它
新知5小孔成像
在较暗的屋子里,把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜黑二
前面,在它们之间放一块钻有小孔的纸板,由于光沿直线传播,塑料
薄膜上就出现烛焰的倒立的像,如图2T-4所示,这种现象叫做小孔u图2-1-4
成像。
【例5】太阳光垂直射到一个极小的“△”形孔上,那么它在地面上产生的像的形状是()
A.“△”形的B."V”形的C."o”形的D.“口”形的
解析:此题属于小孔成像问题,成的是太阳的像,应该与太阳的形状相同,与小孔形状无关。
简单应用
太阳光垂直照射到一很小的正方形孔上,则在地面上产生光斑的形状是的,这
种现象叫,这种现象可用原理来解释.
方法规律:
1.理想化模型法及作图法
为了更形象、简单地描述和研究光现象及其规律,物理学采用理想化模型的方法,用光线来
表示光的传播路线,用作图法解决光学问题.作图法就是根据题目所给的条件,灵活运用有关物
理概念和规律,通过作图求解未知量的方法.因此必须注意作图的规范性,掌握光线、光线的反
向延长线、实像、虚像等画法的规定,逐步学会这种研究问题的方法.
2.光的直线传播的三类现象:
a.是直线光柱的形成,包括灯光柱、太阳光柱等;
b.是影的形成,包括日食、月食、手影、立竿见影等;
c.像的形成,小孔成像.
要会用学过的知识解释三种现象.
综合应用:
【例1】能自行发光的物体叫做光源,下列物体属于光源的是()
A.太阳B.地球C.月亮D.房屋
解析:光源是指自身发光的物体,有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳或其他光源射出
的光,好像它们也在发光一样,它们并不是物理学中所指的光源,如月亮和所有的行星。
1.(同类拷贝.中考预测)下列物体中不属于光源的是()
A.水母B.正在工作的微机显示器
C.璀璨夺目的金刚石D.通电的电炉炉丝
【例2】大伟同学在课外按如图2-1-5所示的装置做小孔成像实验.如果易拉
罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是()小孔成像
A.蜡烛的正立像B.蜡烛的倒立像图2-1-5
C.三角形光斑D.圆形光斑
解析小孔成像的原理是光的直线传播.烛焰上部的光线,通过小孔后,射到了半透明纸的下部:
下部的光线,通过小孔后,射到了半透明纸的上部.因此通过小孔后所成的像是倒立的实像。
小孔成像与孔的形状无关。
2.(同类拷贝.中考预测)下列现象中不能用光的直线传播知识解释的是()
A.小孔成像B.日、月食的形成原因
C.人在阳光下形成的影子D.傍晚当太阳到了地平线以下,我们还能看到它
课后作业:
A卷(基础演练)
一、选择题:
I.下列现象中,不能利用光的直线传播规律解释的是()
A.雨后天空出现彩虹B.射击瞄准时“三点成一线”
C.操场上战士们列队看齐D.挖掘隧道时,用激光引导掘进机
2.在硬纸板上穿一个小洞,通过小洞向外看,眼睛向小洞靠近,看到外面景物范围()
A.变小B.变大C.不变D.先变大后变小
3.设光在真空中的传播速度为匕,在水中的传播速度为吗,在普通玻璃中的传播速度为匕,它
们之间的大小关系是()
A.v]<v2<v3B.Vj>v2=v3C.Vj>v2>v3D.v)=v2=v3
4.晚上,人在马路上经过路边一盏路灯的过程中,其影子长度变化情况是()
A.先变短后变长B.先变长后变短C.逐渐变短D.逐渐变长
5.下列说法中,正确的是()
A.光是沿直线传播的
B.太阳光射不到影子里,是因为光在同一种均匀介质中传播路径是直的
C.太阳和月亮都是光源D.小孔成像实验中,孔越大,像越清楚
二、填空题
6.的物体叫光源.太阳、月亮、行星、点燃的蜡烛、开亮的电灯,其中不是光源
的是。
7.光在同一种均匀介质中是沿传播的,光在中的传播最快,速度为m/So
光年是天文学上使用的单位。1光年=km。
8.2005年春节联欢晚会上,表演者用精美绝伦的舞蹈把我国佛教文化中的“千手观音''演绎得淋漓
尽致,给人以美的熏陶、善的启迪、在表演过程中,观众看不见邰丽华(领舞者)身后站着的其
他舞蹈者,这是光的的缘故。
9.古代人们用“屠”来测算时间,在圆形石板(称唇面)上刻有时间的度数,圆心立一小棍(称唇针)。
小棍的阴影由长而短,由短而长地映在暑面的刻度上,由此可标示时间.它是根据
的道理制成的。如果阴影是由短而长,则表示时间为(填“上午”或“下午”)。“一寸光阴
一寸金”就是由此而来的。
10.“一叶障目.不见泰山”这句话证明了光在同一种均匀介质中是沿传播的规律。
11.在100m跑的比赛中,如果计时员在听到发令枪响时才开始计时,则记录的时间比运动员实
际跑步的时间(填“多''或"少”)了s«
B卷(巩固提IWJ)
三'作图题
12.如图2-1-6所示,小孔前有一物体AB,请画出AB经过小孔成像的光路图,
并在光MN上标出AB所成的像。
四、综合能力题
13.小东与几位同学做手影游戏时发现,手影大小经常在改变,影子
的大小与哪些因素有关?他猜想:影子的大小可能与光源到物体
的距离有关。他们借助如图2-1-7所示的实验装置,来探究影子
高度与物体距离的关系。手电筒黑板擦
实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不
同位置,保持其他因素不变,分别测量影子在墙上的高度,记录数
据如下表:
手电筒到黑板擦
(1)分析数据他们发现,若保持其他因素不
距离〃cm
变,当手电筒由近处远离黑板擦时,影
黑板擦影子高度
子的高度随之。
(2)为了进一步发现其中的规律,他们根据数///cm
高度随手电筒到黑板擦距离L变化的图象(如图2-1-8)
由图象可知,当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时,
影子的高度日大致是cm。
(3)当手电筒距黑板擦较远时,观察图象的变化趋势发现,
影子变小得(选填"快”或"慢》当手电筒距黑板
擦足够远时,影子大小将图2-1-8
教学反思
二光的反射
教学目标:
1.知识与技能
(1)了解光在一些物体表面可以发生反射。
(2)认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
(3)理解反射现象中光路的可逆性。
(4)了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
(5)通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
2.过程与方法
(1)通过实验,观察光的反射现象。
(2)体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
3.情感、态度与价值观
(1)在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
(2)密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
(3)鼓励学生积极参与探究活动。
教学重点:光的反射定律和应用
教学难点:反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的应用
教学方法:
1.模型演示法:通过模型演示向学生展示清晰、直观的光的反射现象,引导学生带着问题去观
察思考、探究归纳总结出光的反射定律。突破性模型装置是帮助学生最直观的
解决重、难点问题的关键。
2.竞赛法:充分利用学生的好奇、好胜心理,在课堂上展开竞争,激发兴趣。
3.多媒体演示:教学的全过程采用多媒体辅助教学,并引导、归纳教学过程。
教学器材:能发出激光的手枪一把,平面镜、白纸板各一,多媒体计算机、实物投影仪等。
引入新课:
①我们为什么可以看见物体?……物体有光线射入我们的眼睛。例如:蜡烛、日光灯、电视等。
②学生探讨:许多物体本身并不发光,我们为什么也可以看的见?
课前预习:
1.如图2-2-1是光在平面上发生反射的情况,图中法线、反射角和入射
角分别是、、.
2.入射光线与镜面的夹角是35。,则反射光线与入射光线的夹角为—
;当入射光线向法线偏转时,反射角变为40。。
3.我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字,这是光的现象;
学习或工作中使用的台灯上有一个灯罩如图2-2-2.是利用光的图2-2-1
规律将光线尽量集中照到需要照射的地方,因此灯罩内表面应尽量
原理及探究:
新知1光的反射
(1)光的反射是指光从一种介质射向另一种介质表面时,有部分光反射回原来
的介质的传播现象。
【例1】人眼能够看到物体是因为()
A.物体一定是光源B.人眼发出的光射到物体上
图2-2-2
C.物体反射或发出的光进入人眼D.物体和眼睛在一条直线上
解析:人能够看见物体,是因为从物体射来的光进入人眼引起视觉的缘故,而光的来源一是物体
本身发出的,二是物体反射的光。
简单应用
下面几个现象中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.晚上看到的五颜六色的霓虹灯光D.利用激光给隧道准直
新知2光反射时的规律
(1)要学好这部分内容首先要重视观察和实验,其次要弄清楚一点(入射
点)、二角(指入射角和反射角)、三线(反射光线、入射光线、法线)
的含义,如图2-2-3.
一点:指入射点,用字母“D”表示。
二角:指入射角i和反射角r。
入射角是指入射光线和法线的夹角,反射角是指反射光线和法线的夹角。图2-2-3
三线:指入射光线AD,反射光线OB.法线ON。
法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线,是为了研究问题的方便而引入的。没有具体的物
理含义,但在确定入射角、反射角时法线却是关键,因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。
(2)反射规律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居法线的两侧:
反射角等于入射角还能反述来说△.射角.笠壬反射角。
⑶在反射现象中,光路是可逆的。丽加集横尼超善彰挽获而三颉寸入,反射光一定逆着原来
的入射光线的方向射出。
光的反射规律可以表述为“三线共面、法线居中,两角相等、光路可逆
【例2】入射光线与平面镜的夹角为30°,转动平面镜使入射角减小5°,则入射光线与反射光线
的夹角为()
A.50°B.130°C.105°D.110°
解析:入射光线与平面镜夹角为30°,法线与平面镜垂直,入射光线与法线的夹角为60°。若入
射角减小5°则变为55°,根据光的反射定律,反射角也为55°。即反射光线与法线的夹
角为55°,由此可知,人射光线与反射光线夹角为110°。
简单应用
如图2-2-4所示,一束光线跟平面镜的夹角是60°则它的反射光线与法
线的夹角为()
A.30°B.60°C.90°D.120°图2-2-4
新知3镜面反射和漫反射
(1)平滑的表面,例如镜面、抛光的金属面等,能使平行的入射光线沿着
同一方向反射出去,即反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射。
(图2-2-5甲)
(2)粗糙不平的表面,如屏幕,即使入射光线是平行的,反射后的光线也
不平行,而是射向各个方向.这种反射叫漫反射.发生漫反射的时候,
每一条光线还是遵守反射定律的.(图2-2-5乙)
(3)物体表面情况不同,对光的反射不同,但无论是镜面反射还是漫反射,
对于每一条反射光线与入射光线之间的关系,同样遵循反射定律.
日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射,由于漫反射才能够使我们从:
教室里的黑板用毛玻璃、电影幕用粗布,都是为了使各个方向的人都能看到,
现“反光”现象,就是因为发生了镜面反射,使某些方向反射光线较强,从而看不见黑板上的字。
【例3】一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽己干,但仍留有不少水潭,为了不踩到地面的积水,
下列判断正确的是()
A.迎着月光走,地上暗处是水;背着月光走,地上发亮处是水
B.迎着月光走,地上发亮处是水:背着月光走,地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水
解析:月光照在地面和水潭中的水面会发生反射,但路面和水面对月光的反射情况是不同的。路
面粗糙,月光照上去发生漫反射;水面平滑,月光照上去发生镜面反射。当人迎者月光走
时,月光照射到路面的漫反射光和水面的镜面反射光都能看到。镜面反射光强,漫反射光
弱,看到的水面比路面亮。故B正确,A错误.当人背着月光走时,月光照射到水面的
镜面反射光向人的正前方反射,不能进入人眼中,所以人看不到水面的反射光,只能接收
到路面的漫反射光,相比较,水面暗而路面亮些,故C、D错误。
简单应用
光照射到下列物体的表面上,不发生漫反射的是()
A.平面镜B.电影幕布C.墙壁D.书本
新知4应用光的反射定律作图A
本讲解点是对反射定律的应用。学习的目的就是为了应用,因此,这类空气、
题目在中考中出现的机率比较大,可以通过下面的题型将这部分知识学好。60队
【例4】如图2-2-6所示,AD是由空气向水面斜射的一条光线。光线与水平永~o
面夹角为60°,请画出反射光线,并标出反射角度数。
解析反射光线的方向根据反射定律可以确定,它与入射光线分居法线两侧。口,黑,2二?名八」
入射角、反射角。具体做法是:①首先确定法线。过入射点O作一条与界面垂直的直线为
法线DN,法线是用来确定角的辅助线,因此用虚线表示。②确定反射角。题目给定的入射
光线与水平面夹角600。不是入射角,入射角是入射光线与法线的夹角N1,通过计算可知
Nl=30。。根据反射定律,反射角等于入射角,所以N2=30。。③作反射光线OB。用量角器
画一条与法线夹角为30。的射线OB,OB为反射光线,并标出箭头方向。
简单应用|4
如图2-2-8所不,0A是经平面镜反射后的一条光线,请你补I田I出它的入
射光线,并标出入射角。°
方法规律:图2-2-8
能够进行有关光的反射规律的科学探究活动,这类探究活动一般分为两类:
一类是验证性探究实验。这类验证性实验关键是写出实验的器材、步骤、实验中观察到的现象,
实验得出的结论,实验中观察到的现象必须能够说明结论。这类实验的实质是通过已经做过的实验
或创造性的实验说明已经成立的物理规律或结论。
如:(1)请设计实验验证:在光发生反射时,“光路是可逆的”这句话的正确性。
(2)请设计实验验证:在光发生反射时,“反射光线与入射光线在同一平面上”这句话的正确性。
另一类是探究性实验。这类实验也需要写出器材、步骤、实验中观察到的现象,探究性实验的实质
是写一个探究性实验报告。而且在实验过程中,一般需要写出几组探究数据和记录数据的数据表格。
通过探究光的反射规律建立起基本的光路模型,光线、法线等都不是客观存在的,只是为了研
究问题方便而抽象出来的模型,这里用到了物理学解决问题的常用研究方法:模型法。
如:(1)探究在光发生反射时,反射角与入射角的关系。
(2)探究在光发生反射时,反射光线与入射光线的关系。
【例1】(中考母题.2007天津)关于光的反射,下列说法正确的是()
A.当入射光线与反射面的夹角为20。时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5。时,反射光线与入射光线的夹角也增大5。
D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
解析;当入射光线与反射面的夹角为20。时,入射角为70。,由光的反射定律知,反射角也为70。,
A错误;入射角增大50。时,反射角也增大50。,故反射光线与入射光线的夹角增大10。,C
错误;无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律,故D错误;
1.(同类拷贝。综合应用)为庆祝中国中部贸易博览会在河南省召开,
在郑州市郑东新区举办了焰火晚会.如图2-2-9所示,一簇簇礼花
在空中绽放。湖水中倒映出了“万点礼花”,湖中的"礼花”是由于光
的现象而形成的。
【例2】(中考母题.2007广东)画出下图2-2T0中的入射光线。
解析:先作出法线,然后根据光的反射定律:反射角等于入射角,即可
作出入射光线.
2.(同类拷贝综合应用)小明同学想将一束与水平面成30。角的太阳
光竖直射入深井中,如图2-2-12所示.请画出反射光线并标出反
射角的度数。
A卷(基础演练)
一'选择题图2-2-12
1.关于光的反射,下列说法中错误的是(
A.在反射现象中,光路是可逆的B.反射光线和法线的夹角叫反射角
C.入射角随反射角的变化而变化D.漫反射也遵循光的反射规律
2.关于法线概念的叙述,下列说法中错误的是()
A.法线是垂直界面的一条光线,它的入射角为0。
B.法线是为了研究光的反射规律所作的几何直线
C.法线经过入射点,并且与界面垂直
D.法线总是平分反射光线和入射光线的夹角
3.以下四种说法中,能正确体现“在反射现象中,光路是可逆的”这一思想的是()
A.甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛,乙同学也从该平面镜中看到甲同学的眼睛
B.甲同学从一块平面镜中看到乙同学的脚,乙同学也从该平面镜中看到甲同学的脚
C.甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛.乙同学从该平面镜中看到甲同学的脚
D.甲同学从一块平面镜中看到乙同学的脚.乙同学从该平面镜中看到甲同学的眼睛
4.教室里的黑板“反光”,使一部分同学看不清黑板上的字迹,造成这个现象的原因是()
A.黑板油漆不够B.黑板的油漆太多C.发生了漫反射D.发生了镜面反射
二'填空题
5.所有的物体表面都光,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。
6.太阳光与水平面成25。角射到平静的湖面上.则反射角为;若太阳光垂直射向湖面,
则入射角是,反射角是。
7.我们能看到周围的物体,如树木、公路、行人等,是因为这些物体在太阳光下发生_______反
射。远处沥青马路上有一段“反光”,是因为那里发生了反。我们能看清楚物理课本
是因为光在课本上发生__________反射.光的反射过程中,光路是____________的。太阳光
8.有一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线反]J”
射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。图2-2-13所示光路中,________4
一光束与液面的夹角为40。,则反射角的大小为;当液............j々《平线
面升高时,光电屏上的光斑s将向(填“左”或“右”)移动。
图2-2-14
9.为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方的水平涵洞中去,小明设计安装了
光电屏
一块能自动调节方向的平面镜M,如图2-2T4所示.正午时刻,太阳光垂、
直于水平地面照射,图中表示平面镜方向的那个角度应为a=;、/液面
午后,随着太阳西斜,仅应适当(填“增大”或“减小”)
BB2-2-13
B卷(巩固提高)
三、作图题
10.如图2-2-15所示,平面镜水平放置,光线与平面镜成30度角射入.请在图中画出反射光线并
标出反射角的大小。
11.如图2-2-16所示,两平面镜相互垂直,一束光线斜射到平面镜上,请完成光路图。
12.如图2-2-17所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中己画出灯泡射出的两条最边缘的出
射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜.请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作
图中必要的辅助线),请提出一种能够增大灯照亮范围的方法。
四、综合能力题
13.阅读下文,回答问题.
为什么光可窃听?
激光窃听器,就是用激光发生器产生的一束极细的红外激光,射到被窃听房间的玻璃上,当
房间里有人说话的时候,玻璃因受室内声音变化的影响而轻微地振动,从玻璃上反射回来的激光
包含了室内声波振动信息,人们在室外一定的位置上,用专门的接收器接收,就能解调出声音信
号,用耳机监听到室内人的说话。由于激光本质上是一种频率极纯、极高的电磁波,加上其方向
性好,照射和反射的能量集中,所以解调并不困难。解调反射激光的基本原理与用收音机收听广
播的原理是相似的。激光窃听法的最大优点是,不需要在窃听的房间里安装任何窃听器就可以实
现窃听。由于激光窃听法对激光的发射点、接收点和被窃听点的位置关系要求很严格,以及易受
到外界环境的干扰,很容易影响激光窃听的效果。现在有人设想,用易于穿透玻璃的某种频率的
激光,瞄准房间里的一物品照射,用其反射的激光来达到窃听的目的。因为这些物体只随室内的
声波振动,而不受外界噪声的干扰及玻璃是否振动的影响,窃听到的谈话声可能比较清晰,从而
提高激光窃听的效果。
请回答:
(1)激光窃昕法的最大优点是什么?
(2)你如何理解文中“激光窃听法对激光的发射点、接收点和被窃听点的位置关系要求很严格”
这句话?请通过作图来说明。
教学反思
三平面镜成像
教学目标:
I.知识与技能
(1)了解平面镜成像的特点。
(2)观察实验现象,感知虚像的含义。
2.过程与方法
(1)经历平面镜成像特点的探究学习。
(2)体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
3.情感、态度与价值观
(1)在探究平面镜成像特点中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
(2)培养实事求是的科学态度。
教学重点:平面镜成像的特点
教学难点:平面镜成像的特点
课时安排:2课时
教学方法:引导、设问、点拨、讨论交流
教学器材:平面镜、手电筒、实物投影仪、投影片。
引入新课:
①试验:平面镜可以成像,为什么?
②学生探讨:平面镜成的像有什么特点?
③讨论:把镜后面的水银去掉,还能成像吗?
课前预习:
1.能够呈现在_____的像叫实像;_______呈现在光屏上的像叫虚像.
2.平面镜成像的特点:
(1)平面镜所成的像与物大小:
(2)像与物的连线与平面镜;
(3)像与物到平面镜的距离.
3.在做探究平面镜成像的特点的实验中,我们要拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看
上去它跟像完全重合。这样做的目的是,像这样做凭借
的是视觉效果的相同,因而可以说是采用了的科学方法。
4.平面镜的作用有两个:一是;二是。
5.球面镜分为、两种。凸面镜对光有作用,凹面镜对
光有作用0
原理及探究:
新知1平面镜成像的特点
(1)结论:平面镜成像特点
①像、物大小相等;②像、物到镜的距离相等;③像、物对应点连线与镜面垂直;
④像、物左右相反;⑤像是虚像。
可简记为:“等大、等距、垂直、虚像”。
(2)平面镜成像的原理:光的反射规律。
(3)平面镜的应用:一是成像,二是改变光路。
在理解平面镜成像特点的基础上,做题时应注意以下几点:①平面镜所成的像与物体是轴对
称图形;②物体运动时,像也随着运动,且运动的速度大小相对于平面镜来说是相等的:③轴对
称图形的知识是平面镜作图的基础。
[例1]一个身高1.8m的人站在竖放的1m高的平面镜前2m处,像高为m,像和人的距离
为m;当人向平面镜走近了1.5m时,像到平面镜的距离是m。像的大小(填
“变大”“不变”或“变小”)。
解析:依据平面镜成像特点:(1)像、物大小相等;(2)像、物到镜面距离相同.当人在距平面镜前
2m忖,人在镜中的像距平面镜是2m,像和人的距离为4m,像高和人高相同,即1.8m;
当人向平面镜走近了1.5m,则人距离平面镜为0.5m,人在镜中的像到平面镜的距离也应
是0.5m,像高仍然不变,与人高相等。
简单应用
某同学从远处走向一面穿衣镜前.他在镜中像的大小及像与人之间的距离将()
A.像变大,人和像间的距离变大B.像变大,人和像间的距离变小
C.像大小不变,人和像间的距离不变D.像大小不变,人和像间的距离变小
新知2虚像
平面镜成虚像是本节中的难点内容.如图2-3T所示.发光点S发
出的光入射到平面镜上,经平面镜反射后是发散的.反射光线进入人眼,
由于人们习惯上认为光是沿直线传播的.所以人逆着反射光线的方向看
过去,觉得光线好像是从镜后的s'射出的.s'便是发光点s的虚像。
这个虚像是光的反射光线反向延长线的交点,不是实际光线会聚成的。
因此它不能在光屏上显示出来。
【例2】如图2-3-2所示,点燃的蜡烛AB在平面镜中成虚像A'B'。若从
A'B'与平面镜之间放置一块足够大的遮光板EF,则人眼_£
(填“能”或“不能”)通过平面镜观察到像AB。J
解析:平面镜成的是虚像,进入人眼的光线并非是从像发出的。
简单应用
当人站在穿衣镜前照镜子时,人的左右部位跟像的左右部位对换,而人的上下部位跟像的上
下部位保持一致,这是因为()
A.人和像是以某一个点对称,而不是以镜面对称B.人眼有错觉
C.人体结构左右对称,而上下不对称
D.平面镜成像特点是成正立的,左右相反的虚像
新知3球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫做球面镜。用球面的内表面作反射面的,
叫做凹面镜,用球面的外表面作反射面的,叫做凸面镜。/k机
⑴凸面镜的特点
如果将一束平行光照在凸面镜上,凸面镜使平行光束发散,J-
如图2-3-3所示.找一凸面镜照照自己的脸.你会发现凸面镜所'/Qf/
成的像是缩小的,如图2-3-4所示,但是从凸面镜中观察到的范"一
围比从大小相同的平面镜中观察到的范围大.汽车上的后视镜用图2-3-3图2-3-4
凸面镜,就是为了使司机从镜中能观察汽车后面较大范围内的物体,以利于行车安全.马路拐弯
处安装大的凸面镜,可以使来往车辆和行人看到弯路那边较大范围内的交通情况.避免发生交通
事故(2)。凹面镜的特点义:-:
凹面镜能把射向它的平行光线会聚在一点,因此凹面镜使平行光线会聚,:
如图2-3-5所示。Z~
图2-3-5
由凹面镜制成的太阳灶,利用会聚的太阳光可以烧水、煮饭,既节省燃料,
又不污染环境,凹面镜的面积越大,会聚的太阳光越多,温度也就越高,大的
太阳灶甚至可以用来熔化金属。
【例3】下列说法中不正确的是()
A.探照灯是将灯泡安在凸面镜的焦点上
B.太阳灶是利用平行光线射到凹面镜上会聚的原理制成的
C.汽车后视镜是利用凸面镜对光线起发散作用的原理制成的
D.医生检查耳道戴一个凹面镜,能照亮耳道
解析:解本题的关键是了解凸镜、凹镜对光的作用和应用。A是错误的,探照灯是将灯泡放在凹
镜的焦点上,将光会聚后平行射出。
简单应用
手电筒的灯碗相当于镜,它能使平行光;街头拐弯处的镜子是
镜,它能使平行光。
新知4平面镜成像作图
平面镜成像作图有两种方法:(1)根据光的反射定律作图.应用该方法S•
时。应强调每个物点应画两条入射光线和对应的反射光线,并注意虚线和
实线的位置。其次,虚像要画虚线。(2)根据平面镜成像特点作图。这种方
法也就是几何对称法作图。应用该法作图时应注意:①作构成物体形状的W7FW
关键的几个点的对称点:②像、物对应点线必须与镜面垂直:③像必须要图2.3-6
画成虚线。
【例4】用两种方法作出发光点s的像(如图2-3-6所示),并简要说明作图步骤。
解方法一:用光的反射定律来作图。步骤:①从发光点S任引两条光线射到平面镜上;②作出两
条入射光线的法线;③根据反射定律中反射角等于入射角,作出两条入射光线的反射
光线;④作出两反射光线的反向延长线,相交于点s,,s,即为发光点s的像,如图2-3-7
所示。
方法二:用平面镜成像特点作图。步骤:①过发光点S向平面镜引垂线,并延长;②取一点.s,
使s到镜面距离等于。s到镜面距离;③标出像点s即为发光点s的像,如图2-3-8
方法规律:
1.替代法
在探究平面镜成像的过程中,为了确定平面镜成像的位置,我们让一个与像相同的物体在像的
附近移动,当它与像完全重合时所在的位置就是像的位置,像这样用一个实际的物体去代替另一
个难以把握的物体的方法称为替代法。
2.光的反射和平面镜成像综合作图
光的反射中“二角”和“三线”的关系及作图(“三线”中知“二线”作另“一线”)、平面镜成像原理及作
图。作图规律如下图表所示。
「已知入射光线画反射光线
'反射光路图《已知反射光线画入射光线"RJ
已知入射光线和反射光线画镜面
光
的「成像原理图
反
射
综合应用:
【例】(中考母题桂林)如图所示,在房间的墙上水平排
120072-3-104平面镜
列着两个字母“FB”,
:①“FB"或②"8T’(填写序号);若A墙与曰墙相距4
则字母的像与字母间的距离为.mo
解析:根据平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中成的是正立、等大
的虚像,像与物关于镜面对称,左、右相反,故小明通过平面镜图2-3-10
看到字母的像是②;又因为像物到镜面的距离相等,则像与物体
之间的距离为物体到镜面距离的2倍,故字母的像与字母间的距
离为4mx2=8mo
1.(同类拷贝.中考预测)如图2-3-11所示,江边山峰最高处距江面
江水深映在平静江水中山峰的倒影是(填“实”
120m,10m,图2-3-11
或“虚”)像,该山峰的最高处与倒影的最低处相距m«
A卷(基础演练)
一、选择题
1.某同学站在平面镜前0.8m处,当他向平面镜靠近0.2m时,下列说法正确的是()
A.他在镜中的像变大了一些B.他在镜中的像向他靠近了0.2m
C.像到平面镜的距离变为0.6mD.像大小不变,离他的距离也不变
M
2.关于物体在平面镜中所成像的大小,下列说法中正确的是()
A.与物体到平面镜的距离有关
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