第二章光现象

1、第二章光现象,1. 光源：能够自行发光的物体，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛.月亮 (选填“是”或“不是”)光源. 2. 光线：描述光传播路径和方向的直线(物理模型法)，实际上并不存在，而光是客观存在的.,不是,3. 光的直线传播：光在 沿直线传播. （1）常见的生活现象：影子的形成、小孔成像、日食和月食的形成等. （2）应用：激光准直、战队看齐、射击瞄准等. 4. 光速：光在真空中的速度约为 m/s，用c表示，光在其他均匀介质中的速度均小于真空中的光速.,同种均匀介质中,3108,(1)光速比声速快得多，且不需要介质，光在固体、液体、气体中的传播速度依次递增，与声速相反. (2)光年指光在一

2、年内传播的距离，是长度单位，不是时间单位. (3)小孔成像：成 的 像，像的形状只与物体 （选填“有关”或“无关”），与小孔的形状无关.如树下圆斑等.,倒立,实,有关,1. 定义：光射到物体表面时，有一部分被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射. 2. 现象：梳妆镜成像、水中倒影等.,（1）三线共面：反射光线、入射光线与法线都在 . （2）法线居中：反射光线、入射光线分别位于 两侧. （3）两角相等：反射角 入射角. 4. 反射光路的可逆性：反射现象中,光路 .,3. 光的反射定律,同一平面内,法线,等于,可逆,5. 镜面发射和漫反射的异同,反射定律,(1)一条入射光线只有一条对应的反射光线

3、. (2)当光线垂直入射时，反射角和入射角都为0. (3)由于发生光的反射时，先有入射，后有反射，因此，表述光的反射定律时，应说反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角.,1. 原理： . 2. 成像特点,光的反射,（1）像与物体的大小 （等大）. （2）像与物体到平面镜的距离 （等距）. （3）像与物体关于平面镜 （对称）. （4）平面镜所成的像是 像，不能在光屏上承接（虚像）.,相等,相等,对称,虚,4. 凸面镜和凹面镜,发散,会聚,1. 定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向发生偏折的现象. 2. 现象：池水变浅、筷子变弯、海市蜃楼、看到水中的鱼等.,3. 光的折射特点,（1）三

4、线共面：折射光线、入射光线与法线都在 . （2）法线居中：折射光线、入射光线分别位于 两侧. （3）空气中的角始终是“大角”：光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向 方向偏折；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线 法线. （4）同大同小：折射角随入射角的增大而增大. 4. 反射光路的可逆性：折射现象中,光路 .,会同一平面内,法线,法线,偏离,可逆,(1)光线发生反射和折射的条件：光照射到不透明物体表面时，只发生反射；当光斜射到透明物体的表面时同时发生反射和折射. (2)在发生光的折射时,空气中的角一定大于其他介质中的角. (3)发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同.,判断以下

5、命题的正误 1. 物体靠近平面镜时，所成的像变大.( ) 2. 平面镜所成的像不能用光屏承接.( ) 3. 光射到两种介质的分界面时，可能只发生折射，不发生反射. ( ) 4. 光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一定改变.( ),1. 光的色散：太阳光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的现象. 2. 物体的颜色 （1）透明物体的颜色是穿过它的色光的颜色； （2）不透明物体的颜色是它反射的色光决定的. 3. 色光的混合：光的三基色： .彩色显示屏的画面是由三基色光混合而成的.,红、绿、蓝,4. 看不见的光,【例1】（2019衡阳）如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（

6、 ）,d,【例2】（2019重庆a卷）中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，下列说法正确的是 （ ） a. “明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的折射 b. “起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光沿直线传播 c. “人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源 d. “但愿人长久，千里共婵娟”，共赏的天上明月是平面镜所成的像,b,解答此类题目时要明确各类光现象的区别：光的直线传播是在同一种均匀介质中，光的传播方向不变；光的反射也是在同一种均匀介质中，光的传播方向改变，但光速不变；光的折射是在两种介质中发生的光现象，光的传播方向一般发生变化，光速改变. 生活中各类光现象的实

7、例：光的直线传播：小孔成像、影子、日食、月食、打靶瞄准等；光的反射：倒影、镜中花等；光的折射：物体在两种介质交界处看似折断、隔着玻璃(水)看物体、海市蜃楼等.,类型1光的反射、折射作图 【例3】（2019广东）如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线.,【例4】（2019咸宁）用激光器发出一束光，射入半圆形玻璃砖的圆心o，结果在水平屏幕mn上出现两个光斑，其中一个光斑在a点，如图所示.请在图中画出光路确定另一光斑b点的位置.,(1)实际光线用实线，实际光线的反向延长线、辅助线、法线用虚线； (2)光线一定带箭头，光线与光线之间不能断开，且入射光线的箭头方向都是“指向界面”

8、，反射光线和折射光线的箭头方向都是“背离界面”； (3)反射角等于入射角，发生折射时(斜射)，空气中的角始终是“大角”. 2. 光的反射、折射作图的一般步骤： (1)由入射光线(反射或折射光线)确定入(或折)射点； (2)过入(或折)射点作镜面的垂线，即法线(用虚线)； (3)由“三线共面”确定反射光线(入射光线或折射光线)所在平面； (4)反射现象中由“两角相等”确定反射光线(或入射光线)的位置；折射现象中由“两角不等”确定折射光线(或入射光线)的大致位置，并用实线画出.,1.光学作图的注意事项：,类型2平面镜成像作图 【例5】（2019云南）请在图中画出三角形abc在平面镜mn中所成的像.

9、,【例6】（2019连云港）如图所示，小明在房间的a点通过平面镜看到了坐在客厅沙发上b点的爸爸，请画出此现象的光路图.,平面镜成像光路的作法,方法1：利用平面镜成像的特点（物体在平面镜中所成的像与成像物体关于镜面是对称的）作图，如图甲所示，分别作出物体两端点关于镜面的对称点，用虚线连接得到物体的像.,方法2：利用平面镜成像的原理（光的反射定律）作图，如图乙、丙、丁所示.先作出从物点s射出的任意两条入射光线sa、sb；根据光的反射定律，作出两条入射光线的反射光线ac、bd（要借助法线）；作出两条反射光线的反向延长线，延长线的交点s就是物点s的像点.,注：辅助线（如法线、光线的反向延长线）用虚线表

10、示，只有实际光线用实线表示.,1. 实验装置如图所示：,2. 主要实验器材的选取及作用：激光笔、平面镜、可转折的粗糙纸板、量角器. (1)可转折的粗糙纸板的作用： a.显示 ，能发生漫反射，可从不同方向观察到反射光线和入射光线. b.探究反射光线与入射光线是否在同一平面内. (2)量角器的作用：测量反射角和入射角的大小. 3. 实验关键操作： （1）光路的确定：在光线上描两点，连线并标方向. （2）判断“三线共面”的操作：将f纸板沿on向前或向后折，观察 (选填“e”或“f”)纸板上面是否有反射光线，若没有，说明三线共面.,光路,f,（3）验证光路可逆的操作：将激光笔沿着fo射入，观察光线是否

11、沿 射出. （4）多次改变入射角的目的：避免实验结论的特殊性和偶然性；探究反射角和入射角的关系. 4. 实验注意事项： （1）实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行，目的是使实验现象更明显. （2）纸板与镜面的放置：要求：垂直放置；目的：便于观察三线共面.,较暗,oe,5. 反射角与入射角大小不相等的原因：将入射光线（反射光线）与平面镜的夹角记录成入射角（反射角） 实验结论： 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；在反射现象中光路可逆.(简记“三线共面，法线居中，两角相等”),【例1】（2019盘锦）为了探究光反射时

12、的规律，同学们进行如图所示的实验.,（1）为了完成实验，需要的测量工具是 . （2）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板enf 地立在平面镜上，纸板上的直线on垂直于镜面. （3）如图甲，使一束光贴着纸板射到o点，经平面镜反射后，沿另一方向射出.图中r是 （选填“入射”或“反射”）角.,量角器,垂直,反射,（4）当入射角增大时，反射光线 （选填“靠近”或“远离”）平面镜. （5）下表是实验中记录的数据：,靠近,分析实验数据可知：反射角 入射角. （6）如图乙，把纸板nof向前折或向后折，在纸板上都不能看到反射光线，说明：反射光线、入射光线和法线在 .,等于,同一平面,（1）实验中，从教室各

13、个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于 （选填“镜面反射”或“漫反射”）. （2）实验时，小明发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便，认真思考后，他认为在正确操作时，只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了，他用到的光学知识是 . （3）小明根据正确的实验数据，作出了关于“反射角入射角”的图像，横轴和纵轴单位长度相同，符合科学规律的图像是 .,漫反射,光在同种均匀介质中是沿直线传播的,a,1. 实验装置如图所示：,2. 平面镜成像的原理：光的反射定律.,3. 主要实验器材的选取及作用：薄玻璃板、白纸、光屏、刻度尺、两支相同的蜡烛a和b. (1)刻度尺的作用：测量物与像

14、到玻璃板的距离. (2)选择薄玻璃板的原因：避免产生重影. (3)用玻璃板代替平面镜的原因：玻璃板透明，易于确定像的位置. (4)选用两支完全相同的蜡烛的目的： . 4. 实验注意事项： （1）该实验最好在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境下进行，其目的是便于观察实验现象.,便于比较像与物的大小关系,较暗,（2）玻璃板的放置要求： 与水平桌面 放置，否则像与物不能重合. 若玻璃板向点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处；若玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的下方偏低处. 5. 多次改变蜡烛与玻璃板的间距进行测量的目的： . 6. 实验方法：等效替代法（用一

15、支相同的未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像来比较像与物的大小）. 7. 确定像时，眼睛观看的位置：与物同侧. 8. 光屏上承接不到蜡烛像的原因：平面镜成的是 像.,垂直,使结论具有普遍性,虚,9. 实验方案的改进：用方格纸代替白纸，可以更加直接地确定像和物的位置. 10. 物体挡在玻璃板的后面，能看到烛焰像的原因：像是光反射所成的虚像. 11. 实验中可能出现的异常现象：蜡烛a会燃烧变短，导致蜡烛a的像比蜡烛b短；若玻璃板没有竖直放置，会导致蜡烛a的像高于或低于蜡烛b；实验环境较暗时可能看不清蜡烛b，此时可适当给蜡烛b补光. 实验结论： 像的大小与物体大小相等；像和物体到平面镜的距离相等；像和物体

16、的连线与镜面垂直；平面镜成虚像.,【例2】（2019绥化）某兴趣小组用如图甲所示的器材“探究平面镜成 像的特点”.实验中蜡烛放在水平面上，玻璃板竖直放置.请回答下列问题.,（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是 .应选择 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验.,便于确定像的位置,薄,（2）将点燃的蜡烛a放在玻璃板前5 cm处，小丽沿垂直板面方向将a以5 cm/s的速度远离玻璃板，2 s后放稳.则未点燃的蜡烛b与a相距 cm才能与a的像完全重合. （3）将光屏放到像的位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到像. （4）若玻璃板上端向左倾斜（如图乙所示），蜡烛a在玻璃板中成像的位置会 （选填“偏高”或“偏低”）.,30,不能,偏高,（1）为了使像看起来更清晰，该实验最好在 (