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人教版初中物理八年级上册 第四章《光现象》单元复习课件
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这是一份人教版初中物理八年级上册 第四章《光现象》单元复习课件,共60页。
第四章光现象雨过天晴,一条彩虹挂在天空,它的美丽和神奇引起了人们无限的遐想。是谁在天空架起来这样色彩缤纷的桥梁?在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光;在希腊神话中,彩虹是沟通天上与人间的使者。当通过实验在阳光中找到这些色彩时,我们才逐渐揭开了彩虹的神秘面纱。 第四章 光现象单元复习光的直线传播第一节①光源:能够发光的物体叫光源,分自然光源、人造光源.②传播:光在同种均匀介质中沿直线传播.③光线:通常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向.④现象:影子、日食、月食、小孔成像等.⑤应用:激光准直、三点一线“瞄准”、站队等.①光速:光在真空中的速度是 3×108m/s=3×105km/s 在不同介质中的速度不同 v真空>v空气>v水>v玻璃②光年:光在一年内传播的距离,是长度单位.光的直线传播光速光的直线传播知识结构(1)光的直线传播①光源:能够发光的物体叫做光源。②光在______________中沿直线传播。③光线通常用一条带_______的______表示光的__________和_____。这样的直线叫做光线。光源分为自然光源和人造光源。 光直线传播的条件:同种均匀介质光线不是客观存在的,它是人们建立的一种理想模型。箭头直线传播径迹方向同种均匀介质光的直线传播①影子的形成 光在传播过程中,遇到________的物体,由于光是沿直线传播的,在物体后面光线___________的地方就形成影子。不透明不能到达(2)光的直线传播现象 ②日食当月球转到地球与太阳之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。同一直线地球光的直线传播③月食当地球转到太阳与月球之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。同一直线月球光的直线传播①激光准直由于光沿直线传播,在开拙隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。②射击瞄准射击瞄准要领:“三点一线”才能射得准,即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。③排队只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人,队就排直了。(3)光的直线传播的应用 光的直线传播(4)小孔成像①成像原理:光的直线传播。②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。③影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。④像的形状:与物体的形状相同。⑤成像现象:树下的圆形光斑是太阳经小孔所成的像.光的直线传播①真空中的光速真空中的光速是宇宙中最快的速度,用___表示。 c=2.99792×108m/s。计算中,可以近似取 c=_____________=3×105km/s②光年是________单位,1光年表示光在一年内传播的距离 1光年=9.4608×1012km3×108m/sc(1)光速长度光的传播速度【结论】 一般情况下,v真空> v空气> v水> v玻璃。 (2)光在不同介质中的传播速度c=3×108m/s约为3c/4约为2c/3c=3×108m/s光的传播速度光在真空中传播最快空气中光速近似3×108m/s光在空气中比在其他透明介质中传播快光的传播不需要介质(3)比较光的传播与声的传播真空不传声15℃空气中声速340m/s声音在空气中传播最慢声音传播需要介质光的传播速度视频总结【例题1】如图所示,在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是( )A.该实验中使用的激光笔属于光源B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播B解析见下页典例分析A.激光笔正在发光,是光源,故A正确,不符合题意;B.我们能看到光在水中的径迹,光照在牛奶颗粒上发生了漫反射,我们能观察到光的传播路径,故B错误,符合题意;C.光在同一种均匀介质中沿直线传播,故C正确,不符合题意;D.光先进入玻璃,再进入水中,可在玻璃中传播,故D正确,不符合题意。 故选B。典例分析(2)如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机,利用它观察窗外景物时,人的眼睛对着 _____(选填“膜”或“孔”)进行观察,可以看倒立、缩小的实像;(3)如图丙在树荫下观察,阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,圆形的光斑实质是 _____的像。【例题2】小明在进行光的直线传播的综合实践活动。(1)如图甲通过三个小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是 __________________________;三个小孔和烛焰在一条直线上膜太阳解析见下页典例分析(1)根据光的直线传播知道,当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时,我们就能看到后面的蜡烛。(2)易拉罐简易针孔照相机,利用它观察窗外景物,实际是利用了小孔成像,人的眼睛对着膜进行观察,可以看倒立、缩小的实像。(3)在树荫下观察,阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,这是小孔成像现象,所以圆形的光斑实质是太阳的实像。典例分析【例题3】2022年11月8日下午5点半左右,苏州市平江中学校的同学亲眼看到了月食这一难得的景象(如图),同时还伴随着月掩天王星、日月合壁、红月亮等景观。图中能正确描述其形成原因的是图______(甲、乙)。其实光的传播也需要时间,在真空中光速最大,约为_________m/s。人们常利用激光测距的方法来测量地月的距离,从地面向月球发射一束激光,被月球表面反射回地球,激光发出后,经过2.4s反射回地球,则地球到月球的距离约为_________m(以上两空均用科学记数法表示)。 乙 3×108 3.6×108 解析见下页典例分析月食的形成:地球转到太阳和月亮中间,挡住了太阳光,太阳光照不到月亮上,形成月食。如图乙所示。 光在真空中传播速度最大,约为3×108m/s。 地球到月球的距离典例分析光的反射第二节光遇到物体的表面时,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的物质中传播的现象。①在反射现象中,反射光线、入射光线 和法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线的两侧;③反射角等于入射角。④在反射现象中,光路可逆。①镜面反射:一束平行光照射到镜面上后,会被 平行地反射。这种反射叫做镜面反射。②漫反射:凹凸不平的表面会把平行的入射光线 向着四面八方反射。这种反射叫做漫反射。光的反射定律光的反射镜面反射和漫反射 光的反射知识结构(1)光的反射 光从一种物质射到另一种物质表面时,有一部分光返回到原来物质中传播的现象。人眼能看见物体是由于它发出或_______的光进入人的眼睛。(2)光的反射定律 反射光线、入射光线、法线都在_________内,反射光线、入射光线分居法线________,反射角 ________入射角。反射同一平面两侧等于光的反射(3)光路的可逆性 在反射现象中,光路_____。(4)镜面反射 平行光束照在_______物体表面上发生反射后,反射光线仍然______的反射现象。(5)漫反射 平行光束照射到______物体表面上发生反射后,反射光线将射向_________,不再平行的反射现象。光滑可逆平行粗糙各个方向光的反射(1)进行实验①如图所示, 把一个平面镜放在水平桌面上, 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上 (ON 垂直于镜面)②让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O 点, 经平面镜反射, 沿另一个方向射出, 在硬纸板上用铅笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。③改变入射光 EO 跟法线之间的夹角, 重做两次实验, 均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹.探究光的反射定律④把右侧纸板 NOF 向前或向后折转某一角度 (如图所示), 仍使激光束贴着硬纸板射到O点, 观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。⑤让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时, 这时的反射光将沿着什么方向射出?探究光的反射定律(2)收集证据①记录表一②入射光和对应的反射光的径迹 探究光的反射定律③记录表二 探究光的反射定律①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角等于入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。(3)分析论证探究光的反射定律③多次改变入射光线的路径,分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现:④光路可逆:将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线_____.反射光线和入射光线总是分居法线的两侧。重合探究光的反射定律光的反射定律: 在反射现象中,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________的两侧;反射角_______入射角。在反射现象中,光路_______。平面法线等于可逆(4)实验结论 探究光的反射定律视频总结 【例题1】如图所示,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。过入射点O做法线,根据反射角等于入射角60度,画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。典例分析 【例题2】如图,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是( )A.平面镜不动,入射点不变,减小入射角B.入射光不动,平面镜竖直向上移动一定距离C.入射光不动,平面镜逆时针转动适当角度D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离D解析见下页典例分析A.平面镜不动,入射点不变,入射角减小,则反射角也减小,那么反射光线向下移动,反射光射到墙上E点下方,故A不符合题意;B.入射光不动,平面镜向上竖直移动,入射角不变,反射角也不变,反射光线射到墙上的E点,故B不符合题意;C.入射光线不动,平面镜逆时针转动适当角度,则入射角减小,反射角也减小,反射光线射到墙上的点在E点的下方,故C不符合题意;D.入射光线不动,平面镜向右平移一段距离,则入射点向上移动,反射点也向上移动,可能会射到F点,故D符合题意。故选D。典例分析 【例题3】如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )A.甲图属于漫反射B.乙图的反射不遵循光的反射定律C.甲图中任何方向看反射面都很亮D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面 AC.甲图中光线平行射入,平行射出,为镜面反射,故不是任何方向看反射面都很亮,故AC错误;BD.乙图中平行光线入射到反射面上,反射光线射向四面八方,不同方向的人们都能看到,是漫反射,一样遵循光的反射定律,故B错误,D正确。 故选D。D典例分析【例题4】探究光的反射定律。(1)该实验用到的器材有:可折叠的白色硬纸板、铅笔、量角器、直尺、激光笔、________(选填“平面镜”、“薄玻璃板”或“厚玻璃板”);解析见下页(2)如图甲中当入射光绕O点顺时针转动时,反射光束__________(选填“远离”或“靠拢”)法线;(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明了__________。反射光线、入射光线和法线在同一平面内平面镜靠拢不能典例分析(1)为了探究光的反射定律,需要将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,平面镜能将激光射出的光全部反射,故还需要平面镜。(2)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,当入射光绕O点顺时针转动时,入射角减小,所以反射角也将减小,故反射光束靠拢法线。(3)由光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以将纸板NOF向后折,反射光线在原来的位置不随纸板移动,所以在纸板NOF上不能看到反射光束。典例分析平面镜成像第三节平面镜成像特点①像和物大小相等;②像和物到镜面的距离相等;③像和物的连线垂直于镜面;④成虚像。光的反射定律。①成像; ②改变光路。①凸面镜:凸面镜对光有发散作用, 可扩大视野;②凹面镜:凹面镜对光有会聚作用。球面镜知识结构(1)平面镜成像的特点 物体在平面镜中成的像与物体的大小______,像和物体到平面镜的距离______,像和物体的连线与镜面______。也可以表述为平面镜所成的像与物体______________。相等相等垂直关于镜面对称平面镜成像的特点(2)根据平面镜成像特点作图(对称法)说明:法线、像与物连线要用虚线;像与物要对称。O【步骤】 ①做垂线; ②画垂足; ③量等距; ④画像点。根据平面镜成像的特点画出S在平面镜中的像。如图所示,过S点作平面镜的垂线,交平面镜于O点;在另一侧截取S′O=OS,S′即为S的像。平面镜成像的特点(2)平面镜成虚像 ①成像原理:如图所示,从物体发出的(或反射的)光线经过光学器件后进入了人的眼睛,引起视觉,这些光线的反向延长线_______而成的像叫做虚像。②虚像只能用眼睛看到,_____用光屏承接。不能相交平面镜成虚像 ③实像与虚像的区别由实际光线会聚而成的由实际光线的反向延长线会聚而成能用光屏承接人眼可以直接看到不能用光屏承接,人眼通过光学器件才能看到小孔成像平面镜成像平面镜成虚像 平面镜的作用 ①利用平面镜____________,如穿衣镜; ②利用平面镜____________,如潜望镜。成像改变光路平面镜的作用凸面镜和凹面镜都是球面镜。(1)凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。凸面镜和凹面镜(2)凹面镜的特点及应用 ①凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。 ②凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光。凸面镜和凹面镜(1)实验步骤 ①在桌面上铺一张白纸, 白纸中间画出一条直线, 在所画的直线上边竖立一块透明的玻璃板代替平面镜 。②将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的面前, 可以看到它在玻璃板后面的像 。③再拿一支未点燃的相同的蜡烛, 竖立着在玻璃板后面移动, 使它跟前面点燃的蜡烛的像完全重合。探究平面镜成像的特点④用笔在纸上记录两支蜡烛的位置 (小圆点)。⑤改变蜡烛的位置, 重复第③④步骤, 多做几次。⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来, 并用刻度尺测量它们到玻璃板的距离。⑦将玻璃板后面未点燃的蜡烛移走, 再把光屏放在该位置上并正对玻璃板,观察是否能在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像.探究平面镜成像的特点(2)收集证据 实验数据记录表格:探究平面镜成像的特点(3)分析论证①A与B是完全相同的两根蜡烛,直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样,即B与A的像重合。分析像与物的大小关系,归纳结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等。探究平面镜成像的特点②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。探究平面镜成像的特点③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角,④移去镜后的蜡烛,在此位置放一张白卡片,发现白卡片上没有像,表明该像是虚像。镜面发现 像与物的连线与镜面垂直。探究平面镜成像的特点平面镜所成的像是虚像,像的大小和物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识,平面镜成像的规律也可表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。(4)实验结论 平面镜成像的特点 探究平面镜成像的特点视频总结①作图痕迹要保留;②辅助线用虚线画;③虚像也用虚线画;④垂直符号要标明。【例题1】根据平面镜成像的特点画出AB在平面镜中的像. 平面镜成像作图的注意事项:MNAB典例分析 【例题2】“猴子捞月”的寓言故事中, 猴子看见月亮在水中(如图所示),就要去捞,结果什么也没捞到,关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是( )A. 月亮就在水的表面上B. 井有多深月亮就有多深C. 和天上月亮到水面的距离相等D. 和猴子的眼睛到水面的距离相等C水面相当于平面镜,月亮在水中成的像与月亮到水面的距离相等,即水中“月亮”到水面的距离等于月亮到水面的距离。 所以选C。典例分析【例题3】如图所示,小明在平面镜中看到了蜡烛的像,下列说法正确的是( )A.SO为入射光线,其入射角为60°B.若平面镜竖直上移,蜡烛的像也会上移C.像与镜间放一小木板,小明看不到蜡烛的像D.将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛的像大小不变D解析见下页典例分析A.由题图可知,SO为入射光线,图中60°为反射光线与镜面的夹角,故反射角为θ=90°-60°=30°,因为在光的反射中,反射角等于入射角,因此入射角为30°,故A错误;B.平面镜成像物与像关于镜面对称,若平面镜竖直上移,而蜡烛不动,则蜡烛的像不动,故B错误;C.由于蜡烛在平面镜所成的像是虚像,无法在光屏上呈现,且不是由实际光线形成的,因此像与镜间放一小木板,不影响平面镜成像,小明可以看到蜡烛的像,故C错误;D.根据平面镜成像特点可知,像与物大小相等,将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛大小不变,因此蜡烛的像大小不变,故D正确。故选D。典例分析【例题4】如图所示,固定在水面上方的光源S出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )A.反射角的大小为40° B.入射方向不变,当水面升高时,反射角将变大C.入射方向不变,当水面升高时,光斑A将向左移动D.入射方向不变,当水面升高时,S'到水面的距离变大C解析见下页典例分析A.已知光束与水面的夹角为40°,入射角为90°-40°=50°根据光的反射定律,反射角等于入射角,等于50°,故A错误;B.因入射光线方向不变,当水面升高时,升高后的水面与升高前的水面平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;C.当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,故光屏上的光斑A向左移动到A'位置,即光斑向左移动,如图所示:故C正确;D.平面镜成像中,像距等于物距。当水面升高时,光源S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D错误。 故选C。典例分析【例题5】下图是某学习小组探究平面镜成像特点的实验装置,A是点燃的蜡烛,B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。 ①此实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了________不易确定的问题。②选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的______关系。③实验中小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,观察记录之后,将B蜡烛撤掉,拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置,却没有承接到A蜡烛的像,这说明平面镜成的是________像。像的位置大小虚典例分析实验数据中,像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的,原因可能是:_______________________。(写出一条即可)测量距离时有误差 ④小组同学进行了正确的实验操作后,得到的实验数据如下表:典例分析光的折射第四节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,叫做光的折射。①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。②当光从空气垂直射入水或其他介质时,传播方向不变。③在光的折射现象中,光路可逆。①水中物体变浅、筷子在水中“折断”。②海市蜃楼:是光在不均匀的空气中传播时, 传播方向发生改变,产生的折射现象。光的折射折射现象折射规律光的折射知识结构(1)光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,叫做___________。光的折射 (2)光的折射规律 光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向______。在折射现象中,光路________。不变可逆小于光的折射“池底变浅”、“筷子折断” 、海市蜃楼等现象的发生 。(3)生活中的折射现象 光的折射光从空气斜射入水中时(或从水斜射入空气中时),在界面处发生折射时遵守折射规律,发生反射时,遵守反射定律。 (4)光的折射与发射同时发生的现象 光的折射(1)实验步骤①让光从空气斜射入水或玻璃中,观察光的整个传播路径,比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。②改变入射角的大小,观察并记录折射角的变化情况。③让光垂直射入玻璃(光线1),观察光的整个传播路径。探究光折射时的特点④让光从玻璃斜射入空气中,观察光的整个传播路径, 比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。⑤让光从空气斜射入半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察两束光光在空气中的传播途径。探究光折射时的特点(2)收集证据 实验数据记录表格:探究光折射时的特点(3)分析论证 ①光从空气斜射入水中时 当光从空气斜射入水中时,折射光线向_______偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。法线小于探究光折射时的特点②当光从空气垂直射入水中时,传播方向不变(图中光线1)。③光从水斜射入空气中时,可以看到, 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出,就是说,在折射中光路也是 _____(填“可逆”或“不可逆”) 的。 这时的折射角_______(填“大于”或“小于”) 入射角。 可逆大于探究光折射时的特点(4)实验结论:光的折射特点 光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向_________。在折射现象中,光路________。不变可逆小于探究光折射时的特点【例题1】如图,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”。下列四图中能解释此现象的光路图是( ) 在A处又能看到“硬币”,是因为当光从水斜射到空气中时,折射光线偏离法线方向,折射角大于入射角。故D图正确。 D 典例分析【例题2】一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示。界面上方为______(填“空气”或“透明物质”),_____为入射光线,______为反射光线,_____为折射光线,反射角为_______,折射角为______。空气AOOBOC40°20°根据反射角等于入射角可以判断OB为反射光线,入射角为90°- 50°=40°,反射角为40°;OC为折射光线,折射角的大小为90°- 70=20° 典例分析【例题3】如图所示,为了探究“光折射时的特点”:(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向______方向偏折;当入射角增大时,折射角______;(2)在光的折射现象中,光路是______的;(3)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向______(选填“左”或“右”)移动;(4)把一枚硬币放入杯底,看到硬币的位置比它实际的位置要偏_____(选填“高”或“低”)。增大法线可逆左高解析见下页典例分析(1)由光的折射定律可知,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,折射光线将向靠近法线方向偏折。由光的折射定律可知,当入射角增大时,折射角随之增大。(2)让光从原来的折射光路逆向射入,则折射光会从原来的入射光路射出,所以在光的折射中,光路是可逆的。(3)如果杯中的水增多,水面上升,则折射光路如图所示:可见当水增多时,液面升高,入射角不变,折射角也不变,光斑向左移动。(4)从硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高。典例分析【例题4】小组同学选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,探究“光从空气射入水中时的折射规律”。(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否_____;(2)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而_______,且折射角______(填“>”“= ”或“<”)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于____度;增大在同一平面内 <0解析见下页典例分析(3)图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点,则折射光线将会沿着4方向射出,说明折射光路是________的;(4)用激光笔从水中斜射入空气中,若不断增大水中的入射角,当入射角增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是________;若继续增大入射角,将会发现不再有_______光线,而只存在______光线。可逆90度折射反射(3)图丙中当激光从水中沿4′方向射入O点,折射光线将会沿着4的方向射出,说明光的折射现象中,光路可逆。(4)当入射角增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是90度;若继续增大入射角,将会发现不再有折射光线,而只存在反射光线。典例分析光的色散第五节光的色散①太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光.②可见光谱:把按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫排列的彩色光带,称为光谱.③色光的三原色:红、绿、蓝.紫外线特性应用:加热物体;遥控电器;成像等.应用:消毒;验钞等.特性①一切物体都在不停地发射、吸收红外线.②红外线的热作用强;③红外线的穿透能力比较强.①使荧光物质发光.②能杀死微生物,用来灭菌消毒.③适当照射有助于人体健康.光的色散看不见的光红外线知识结构(1)光的色散 太阳光通过棱镜后,被分解成______、橙、黄、绿、蓝、靛、____各种颜色的光。(2)色光的三原色:_____________ 三种色光通过不同比例混合后,可以产生各种颜色的光。(3)看不见的光 太阳的可见光谱中,在红光之外的辐射叫做_________,在紫光之外看不见的光称为_________。红紫红、绿、蓝红外线紫外线光的色散(4)红外线(5)紫外线①特性②应用:测温、加热物体、遥控电器、成像等。②应用:消毒;验钞等。 ①特性 一切物体都在不停地______、吸收红外线 红外线的热作用强 红外线的穿透能力比较强 使荧光物质________紫外线能杀死微生物,用来灭菌消毒 适当照射有助于人体健康 发光发射光的色散视频总结(2)用温度计测试不同区域内光的热效应时发现,当温度计玻璃泡放在 _____(选填“A”或“B”)光外侧时,温度计的示数会明显升高;(3)人们发现将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光,这三种色光分别是红光、___光和蓝光。【例题1】太阳光是白色光,牛顿发现透过三棱镜后的太阳光被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫光的 _____现象。如图,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光。(1)在另一侧的光屏上可观察到彩色光带,这说明太阳光是由多种色光混合而成的,光屏上A、B是彩色光带边缘的色光,由图可知三棱镜对 _____(选填“A”或“B”)光的偏折能力更强;色散BA绿解析见下页典例分析太阳光透过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的现象叫光的色散。(1)由图可知,光屏上A处的光偏折能力最弱,B处的光偏折能力更强。(2)A的外侧有红外线,红外线的热效应强,因此,用温度计测试时发现,当温度计玻璃泡放在A光外侧时,温度计的示数会明显升高。(3)将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光,这三种色光分别是红光、绿光和蓝光,称为光的三原色。典例分析【例题2】如图所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的______现象;图中标出的区域①和区域②,其中能使温度计示数明显升高的是区域______,能识别人民币真伪的是区域______。色散①②一束太阳光照射在三棱镜上,被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散现象。从上至下的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光以上被称作红外线,即①区域,紫光以外被称作紫外线,即②区域。红外线能使温度计示数明显升高,所以是区域①,紫外线可以验钞(使荧光物质发光),所以是区域②。典例分析【例题3】下列有关红外线和紫外线的说法中正确的是( )A.红外线可用来辨别钞票的真伪B.过量的紫外线照射对人体无害C.在医院的手术室、病房里,常可以看到用红外线灯来灭菌D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控A.紫外线可用来辨别钞票的真伪,故A错误;B.过量的紫外线照射对人体有害,故B错误;C.医院的手术室、病房里,是用紫外线灯来灭菌,故C错误;D.在光的色散现象中,在红光附近有一种看不见的光,叫红外线。红外线可以用来对仪器设备进行遥控,故D正确。所以选D。 D 典例分析课程结束
第四章光现象雨过天晴,一条彩虹挂在天空,它的美丽和神奇引起了人们无限的遐想。是谁在天空架起来这样色彩缤纷的桥梁?在中国神话中,女娲炼五色石补天,彩虹即五色石发出的彩光;在希腊神话中,彩虹是沟通天上与人间的使者。当通过实验在阳光中找到这些色彩时,我们才逐渐揭开了彩虹的神秘面纱。 第四章 光现象单元复习光的直线传播第一节①光源:能够发光的物体叫光源,分自然光源、人造光源.②传播:光在同种均匀介质中沿直线传播.③光线:通常用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向.④现象:影子、日食、月食、小孔成像等.⑤应用:激光准直、三点一线“瞄准”、站队等.①光速:光在真空中的速度是 3×108m/s=3×105km/s 在不同介质中的速度不同 v真空>v空气>v水>v玻璃②光年:光在一年内传播的距离,是长度单位.光的直线传播光速光的直线传播知识结构(1)光的直线传播①光源:能够发光的物体叫做光源。②光在______________中沿直线传播。③光线通常用一条带_______的______表示光的__________和_____。这样的直线叫做光线。光源分为自然光源和人造光源。 光直线传播的条件:同种均匀介质光线不是客观存在的,它是人们建立的一种理想模型。箭头直线传播径迹方向同种均匀介质光的直线传播①影子的形成 光在传播过程中,遇到________的物体,由于光是沿直线传播的,在物体后面光线___________的地方就形成影子。不透明不能到达(2)光的直线传播现象 ②日食当月球转到地球与太阳之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。同一直线地球光的直线传播③月食当地球转到太阳与月球之间,并且在__________上时,挡住了射向______的太阳光,由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。同一直线月球光的直线传播①激光准直由于光沿直线传播,在开拙隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。②射击瞄准射击瞄准要领:“三点一线”才能射得准,即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。③排队只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人,队就排直了。(3)光的直线传播的应用 光的直线传播(4)小孔成像①成像原理:光的直线传播。②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。③影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。④像的形状:与物体的形状相同。⑤成像现象:树下的圆形光斑是太阳经小孔所成的像.光的直线传播①真空中的光速真空中的光速是宇宙中最快的速度,用___表示。 c=2.99792×108m/s。计算中,可以近似取 c=_____________=3×105km/s②光年是________单位,1光年表示光在一年内传播的距离 1光年=9.4608×1012km3×108m/sc(1)光速长度光的传播速度【结论】 一般情况下,v真空> v空气> v水> v玻璃。 (2)光在不同介质中的传播速度c=3×108m/s约为3c/4约为2c/3c=3×108m/s光的传播速度光在真空中传播最快空气中光速近似3×108m/s光在空气中比在其他透明介质中传播快光的传播不需要介质(3)比较光的传播与声的传播真空不传声15℃空气中声速340m/s声音在空气中传播最慢声音传播需要介质光的传播速度视频总结【例题1】如图所示,在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是( )A.该实验中使用的激光笔属于光源B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播B解析见下页典例分析A.激光笔正在发光,是光源,故A正确,不符合题意;B.我们能看到光在水中的径迹,光照在牛奶颗粒上发生了漫反射,我们能观察到光的传播路径,故B错误,符合题意;C.光在同一种均匀介质中沿直线传播,故C正确,不符合题意;D.光先进入玻璃,再进入水中,可在玻璃中传播,故D正确,不符合题意。 故选B。典例分析(2)如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机,利用它观察窗外景物时,人的眼睛对着 _____(选填“膜”或“孔”)进行观察,可以看倒立、缩小的实像;(3)如图丙在树荫下观察,阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,圆形的光斑实质是 _____的像。【例题2】小明在进行光的直线传播的综合实践活动。(1)如图甲通过三个小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是 __________________________;三个小孔和烛焰在一条直线上膜太阳解析见下页典例分析(1)根据光的直线传播知道,当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时,我们就能看到后面的蜡烛。(2)易拉罐简易针孔照相机,利用它观察窗外景物,实际是利用了小孔成像,人的眼睛对着膜进行观察,可以看倒立、缩小的实像。(3)在树荫下观察,阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,这是小孔成像现象,所以圆形的光斑实质是太阳的实像。典例分析【例题3】2022年11月8日下午5点半左右,苏州市平江中学校的同学亲眼看到了月食这一难得的景象(如图),同时还伴随着月掩天王星、日月合壁、红月亮等景观。图中能正确描述其形成原因的是图______(甲、乙)。其实光的传播也需要时间,在真空中光速最大,约为_________m/s。人们常利用激光测距的方法来测量地月的距离,从地面向月球发射一束激光,被月球表面反射回地球,激光发出后,经过2.4s反射回地球,则地球到月球的距离约为_________m(以上两空均用科学记数法表示)。 乙 3×108 3.6×108 解析见下页典例分析月食的形成:地球转到太阳和月亮中间,挡住了太阳光,太阳光照不到月亮上,形成月食。如图乙所示。 光在真空中传播速度最大,约为3×108m/s。 地球到月球的距离典例分析光的反射第二节光遇到物体的表面时,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的物质中传播的现象。①在反射现象中,反射光线、入射光线 和法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线的两侧;③反射角等于入射角。④在反射现象中,光路可逆。①镜面反射:一束平行光照射到镜面上后,会被 平行地反射。这种反射叫做镜面反射。②漫反射:凹凸不平的表面会把平行的入射光线 向着四面八方反射。这种反射叫做漫反射。光的反射定律光的反射镜面反射和漫反射 光的反射知识结构(1)光的反射 光从一种物质射到另一种物质表面时,有一部分光返回到原来物质中传播的现象。人眼能看见物体是由于它发出或_______的光进入人的眼睛。(2)光的反射定律 反射光线、入射光线、法线都在_________内,反射光线、入射光线分居法线________,反射角 ________入射角。反射同一平面两侧等于光的反射(3)光路的可逆性 在反射现象中,光路_____。(4)镜面反射 平行光束照在_______物体表面上发生反射后,反射光线仍然______的反射现象。(5)漫反射 平行光束照射到______物体表面上发生反射后,反射光线将射向_________,不再平行的反射现象。光滑可逆平行粗糙各个方向光的反射(1)进行实验①如图所示, 把一个平面镜放在水平桌面上, 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上 (ON 垂直于镜面)②让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O 点, 经平面镜反射, 沿另一个方向射出, 在硬纸板上用铅笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。③改变入射光 EO 跟法线之间的夹角, 重做两次实验, 均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹.探究光的反射定律④把右侧纸板 NOF 向前或向后折转某一角度 (如图所示), 仍使激光束贴着硬纸板射到O点, 观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。⑤让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时, 这时的反射光将沿着什么方向射出?探究光的反射定律(2)收集证据①记录表一②入射光和对应的反射光的径迹 探究光的反射定律③记录表二 探究光的反射定律①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角等于入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。(3)分析论证探究光的反射定律③多次改变入射光线的路径,分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现:④光路可逆:将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线_____.反射光线和入射光线总是分居法线的两侧。重合探究光的反射定律光的反射定律: 在反射现象中,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________的两侧;反射角_______入射角。在反射现象中,光路_______。平面法线等于可逆(4)实验结论 探究光的反射定律视频总结 【例题1】如图所示,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。过入射点O做法线,根据反射角等于入射角60度,画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。典例分析 【例题2】如图,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列操作可行的是( )A.平面镜不动,入射点不变,减小入射角B.入射光不动,平面镜竖直向上移动一定距离C.入射光不动,平面镜逆时针转动适当角度D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离D解析见下页典例分析A.平面镜不动,入射点不变,入射角减小,则反射角也减小,那么反射光线向下移动,反射光射到墙上E点下方,故A不符合题意;B.入射光不动,平面镜向上竖直移动,入射角不变,反射角也不变,反射光线射到墙上的E点,故B不符合题意;C.入射光线不动,平面镜逆时针转动适当角度,则入射角减小,反射角也减小,反射光线射到墙上的点在E点的下方,故C不符合题意;D.入射光线不动,平面镜向右平移一段距离,则入射点向上移动,反射点也向上移动,可能会射到F点,故D符合题意。故选D。典例分析 【例题3】如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )A.甲图属于漫反射B.乙图的反射不遵循光的反射定律C.甲图中任何方向看反射面都很亮D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面 AC.甲图中光线平行射入,平行射出,为镜面反射,故不是任何方向看反射面都很亮,故AC错误;BD.乙图中平行光线入射到反射面上,反射光线射向四面八方,不同方向的人们都能看到,是漫反射,一样遵循光的反射定律,故B错误,D正确。 故选D。D典例分析【例题4】探究光的反射定律。(1)该实验用到的器材有:可折叠的白色硬纸板、铅笔、量角器、直尺、激光笔、________(选填“平面镜”、“薄玻璃板”或“厚玻璃板”);解析见下页(2)如图甲中当入射光绕O点顺时针转动时,反射光束__________(选填“远离”或“靠拢”)法线;(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明了__________。反射光线、入射光线和法线在同一平面内平面镜靠拢不能典例分析(1)为了探究光的反射定律,需要将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,平面镜能将激光射出的光全部反射,故还需要平面镜。(2)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,当入射光绕O点顺时针转动时,入射角减小,所以反射角也将减小,故反射光束靠拢法线。(3)由光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以将纸板NOF向后折,反射光线在原来的位置不随纸板移动,所以在纸板NOF上不能看到反射光束。典例分析平面镜成像第三节平面镜成像特点①像和物大小相等;②像和物到镜面的距离相等;③像和物的连线垂直于镜面;④成虚像。光的反射定律。①成像; ②改变光路。①凸面镜:凸面镜对光有发散作用, 可扩大视野;②凹面镜:凹面镜对光有会聚作用。球面镜知识结构(1)平面镜成像的特点 物体在平面镜中成的像与物体的大小______,像和物体到平面镜的距离______,像和物体的连线与镜面______。也可以表述为平面镜所成的像与物体______________。相等相等垂直关于镜面对称平面镜成像的特点(2)根据平面镜成像特点作图(对称法)说明:法线、像与物连线要用虚线;像与物要对称。O【步骤】 ①做垂线; ②画垂足; ③量等距; ④画像点。根据平面镜成像的特点画出S在平面镜中的像。如图所示,过S点作平面镜的垂线,交平面镜于O点;在另一侧截取S′O=OS,S′即为S的像。平面镜成像的特点(2)平面镜成虚像 ①成像原理:如图所示,从物体发出的(或反射的)光线经过光学器件后进入了人的眼睛,引起视觉,这些光线的反向延长线_______而成的像叫做虚像。②虚像只能用眼睛看到,_____用光屏承接。不能相交平面镜成虚像 ③实像与虚像的区别由实际光线会聚而成的由实际光线的反向延长线会聚而成能用光屏承接人眼可以直接看到不能用光屏承接,人眼通过光学器件才能看到小孔成像平面镜成像平面镜成虚像 平面镜的作用 ①利用平面镜____________,如穿衣镜; ②利用平面镜____________,如潜望镜。成像改变光路平面镜的作用凸面镜和凹面镜都是球面镜。(1)凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。凸面镜和凹面镜(2)凹面镜的特点及应用 ①凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。 ②凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光。凸面镜和凹面镜(1)实验步骤 ①在桌面上铺一张白纸, 白纸中间画出一条直线, 在所画的直线上边竖立一块透明的玻璃板代替平面镜 。②将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的面前, 可以看到它在玻璃板后面的像 。③再拿一支未点燃的相同的蜡烛, 竖立着在玻璃板后面移动, 使它跟前面点燃的蜡烛的像完全重合。探究平面镜成像的特点④用笔在纸上记录两支蜡烛的位置 (小圆点)。⑤改变蜡烛的位置, 重复第③④步骤, 多做几次。⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来, 并用刻度尺测量它们到玻璃板的距离。⑦将玻璃板后面未点燃的蜡烛移走, 再把光屏放在该位置上并正对玻璃板,观察是否能在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像.探究平面镜成像的特点(2)收集证据 实验数据记录表格:探究平面镜成像的特点(3)分析论证①A与B是完全相同的两根蜡烛,直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样,即B与A的像重合。分析像与物的大小关系,归纳结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等。探究平面镜成像的特点②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。探究平面镜成像的特点③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角,④移去镜后的蜡烛,在此位置放一张白卡片,发现白卡片上没有像,表明该像是虚像。镜面发现 像与物的连线与镜面垂直。探究平面镜成像的特点平面镜所成的像是虚像,像的大小和物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识,平面镜成像的规律也可表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。(4)实验结论 平面镜成像的特点 探究平面镜成像的特点视频总结①作图痕迹要保留;②辅助线用虚线画;③虚像也用虚线画;④垂直符号要标明。【例题1】根据平面镜成像的特点画出AB在平面镜中的像. 平面镜成像作图的注意事项:MNAB典例分析 【例题2】“猴子捞月”的寓言故事中, 猴子看见月亮在水中(如图所示),就要去捞,结果什么也没捞到,关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是( )A. 月亮就在水的表面上B. 井有多深月亮就有多深C. 和天上月亮到水面的距离相等D. 和猴子的眼睛到水面的距离相等C水面相当于平面镜,月亮在水中成的像与月亮到水面的距离相等,即水中“月亮”到水面的距离等于月亮到水面的距离。 所以选C。典例分析【例题3】如图所示,小明在平面镜中看到了蜡烛的像,下列说法正确的是( )A.SO为入射光线,其入射角为60°B.若平面镜竖直上移,蜡烛的像也会上移C.像与镜间放一小木板,小明看不到蜡烛的像D.将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛的像大小不变D解析见下页典例分析A.由题图可知,SO为入射光线,图中60°为反射光线与镜面的夹角,故反射角为θ=90°-60°=30°,因为在光的反射中,反射角等于入射角,因此入射角为30°,故A错误;B.平面镜成像物与像关于镜面对称,若平面镜竖直上移,而蜡烛不动,则蜡烛的像不动,故B错误;C.由于蜡烛在平面镜所成的像是虚像,无法在光屏上呈现,且不是由实际光线形成的,因此像与镜间放一小木板,不影响平面镜成像,小明可以看到蜡烛的像,故C错误;D.根据平面镜成像特点可知,像与物大小相等,将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛大小不变,因此蜡烛的像大小不变,故D正确。故选D。典例分析【例题4】如图所示,固定在水面上方的光源S出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )A.反射角的大小为40° B.入射方向不变,当水面升高时,反射角将变大C.入射方向不变,当水面升高时,光斑A将向左移动D.入射方向不变,当水面升高时,S'到水面的距离变大C解析见下页典例分析A.已知光束与水面的夹角为40°,入射角为90°-40°=50°根据光的反射定律,反射角等于入射角,等于50°,故A错误;B.因入射光线方向不变,当水面升高时,升高后的水面与升高前的水面平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;C.当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,故光屏上的光斑A向左移动到A'位置,即光斑向左移动,如图所示:故C正确;D.平面镜成像中,像距等于物距。当水面升高时,光源S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D错误。 故选C。典例分析【例题5】下图是某学习小组探究平面镜成像特点的实验装置,A是点燃的蜡烛,B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。 ①此实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了________不易确定的问题。②选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的______关系。③实验中小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,观察记录之后,将B蜡烛撤掉,拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置,却没有承接到A蜡烛的像,这说明平面镜成的是________像。像的位置大小虚典例分析实验数据中,像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的,原因可能是:_______________________。(写出一条即可)测量距离时有误差 ④小组同学进行了正确的实验操作后,得到的实验数据如下表:典例分析光的折射第四节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,叫做光的折射。①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。②当光从空气垂直射入水或其他介质时,传播方向不变。③在光的折射现象中,光路可逆。①水中物体变浅、筷子在水中“折断”。②海市蜃楼:是光在不均匀的空气中传播时, 传播方向发生改变,产生的折射现象。光的折射折射现象折射规律光的折射知识结构(1)光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,叫做___________。光的折射 (2)光的折射规律 光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向______。在折射现象中,光路________。不变可逆小于光的折射“池底变浅”、“筷子折断” 、海市蜃楼等现象的发生 。(3)生活中的折射现象 光的折射光从空气斜射入水中时(或从水斜射入空气中时),在界面处发生折射时遵守折射规律,发生反射时,遵守反射定律。 (4)光的折射与发射同时发生的现象 光的折射(1)实验步骤①让光从空气斜射入水或玻璃中,观察光的整个传播路径,比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。②改变入射角的大小,观察并记录折射角的变化情况。③让光垂直射入玻璃(光线1),观察光的整个传播路径。探究光折射时的特点④让光从玻璃斜射入空气中,观察光的整个传播路径, 比较折射角和入射角的大小,记录在表格中。改变入射角的大小,观察折射角的变化情况。⑤让光从空气斜射入半圆形玻璃砖,同时逆着折射光射入另一束光,观察两束光光在空气中的传播途径。探究光折射时的特点(2)收集证据 实验数据记录表格:探究光折射时的特点(3)分析论证 ①光从空气斜射入水中时 当光从空气斜射入水中时,折射光线向_______偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。法线小于探究光折射时的特点②当光从空气垂直射入水中时,传播方向不变(图中光线1)。③光从水斜射入空气中时,可以看到, 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出,就是说,在折射中光路也是 _____(填“可逆”或“不可逆”) 的。 这时的折射角_______(填“大于”或“小于”) 入射角。 可逆大于探究光折射时的特点(4)实验结论:光的折射特点 光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向_________。在折射现象中,光路________。不变可逆小于探究光折射时的特点【例题1】如图,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”。下列四图中能解释此现象的光路图是( ) 在A处又能看到“硬币”,是因为当光从水斜射到空气中时,折射光线偏离法线方向,折射角大于入射角。故D图正确。 D 典例分析【例题2】一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示。界面上方为______(填“空气”或“透明物质”),_____为入射光线,______为反射光线,_____为折射光线,反射角为_______,折射角为______。空气AOOBOC40°20°根据反射角等于入射角可以判断OB为反射光线,入射角为90°- 50°=40°,反射角为40°;OC为折射光线,折射角的大小为90°- 70=20° 典例分析【例题3】如图所示,为了探究“光折射时的特点”:(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向______方向偏折;当入射角增大时,折射角______;(2)在光的折射现象中,光路是______的;(3)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向______(选填“左”或“右”)移动;(4)把一枚硬币放入杯底,看到硬币的位置比它实际的位置要偏_____(选填“高”或“低”)。增大法线可逆左高解析见下页典例分析(1)由光的折射定律可知,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射角小于入射角,折射光线将向靠近法线方向偏折。由光的折射定律可知,当入射角增大时,折射角随之增大。(2)让光从原来的折射光路逆向射入,则折射光会从原来的入射光路射出,所以在光的折射中,光路是可逆的。(3)如果杯中的水增多,水面上升,则折射光路如图所示:可见当水增多时,液面升高,入射角不变,折射角也不变,光斑向左移动。(4)从硬币反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像,比实际的位置要高。典例分析【例题4】小组同学选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,探究“光从空气射入水中时的折射规律”。(1)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否_____;(2)光从空气射入水中,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而_______,且折射角______(填“>”“= ”或“<”)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于____度;增大在同一平面内 <0解析见下页典例分析(3)图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点,则折射光线将会沿着4方向射出,说明折射光路是________的;(4)用激光笔从水中斜射入空气中,若不断增大水中的入射角,当入射角增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是________;若继续增大入射角,将会发现不再有_______光线,而只存在______光线。可逆90度折射反射(3)图丙中当激光从水中沿4′方向射入O点,折射光线将会沿着4的方向射出,说明光的折射现象中,光路可逆。(4)当入射角增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是90度;若继续增大入射角,将会发现不再有折射光线,而只存在反射光线。典例分析光的色散第五节光的色散①太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光.②可见光谱:把按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫排列的彩色光带,称为光谱.③色光的三原色:红、绿、蓝.紫外线特性应用:加热物体;遥控电器;成像等.应用:消毒;验钞等.特性①一切物体都在不停地发射、吸收红外线.②红外线的热作用强;③红外线的穿透能力比较强.①使荧光物质发光.②能杀死微生物,用来灭菌消毒.③适当照射有助于人体健康.光的色散看不见的光红外线知识结构(1)光的色散 太阳光通过棱镜后,被分解成______、橙、黄、绿、蓝、靛、____各种颜色的光。(2)色光的三原色:_____________ 三种色光通过不同比例混合后,可以产生各种颜色的光。(3)看不见的光 太阳的可见光谱中,在红光之外的辐射叫做_________,在紫光之外看不见的光称为_________。红紫红、绿、蓝红外线紫外线光的色散(4)红外线(5)紫外线①特性②应用:测温、加热物体、遥控电器、成像等。②应用:消毒;验钞等。 ①特性 一切物体都在不停地______、吸收红外线 红外线的热作用强 红外线的穿透能力比较强 使荧光物质________紫外线能杀死微生物,用来灭菌消毒 适当照射有助于人体健康 发光发射光的色散视频总结(2)用温度计测试不同区域内光的热效应时发现,当温度计玻璃泡放在 _____(选填“A”或“B”)光外侧时,温度计的示数会明显升高;(3)人们发现将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光,这三种色光分别是红光、___光和蓝光。【例题1】太阳光是白色光,牛顿发现透过三棱镜后的太阳光被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这种现象叫光的 _____现象。如图,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光。(1)在另一侧的光屏上可观察到彩色光带,这说明太阳光是由多种色光混合而成的,光屏上A、B是彩色光带边缘的色光,由图可知三棱镜对 _____(选填“A”或“B”)光的偏折能力更强;色散BA绿解析见下页典例分析太阳光透过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的现象叫光的色散。(1)由图可知,光屏上A处的光偏折能力最弱,B处的光偏折能力更强。(2)A的外侧有红外线,红外线的热效应强,因此,用温度计测试时发现,当温度计玻璃泡放在A光外侧时,温度计的示数会明显升高。(3)将三种色光按不同比例混合能产生各种颜色的光,这三种色光分别是红光、绿光和蓝光,称为光的三原色。典例分析【例题2】如图所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的______现象;图中标出的区域①和区域②,其中能使温度计示数明显升高的是区域______,能识别人民币真伪的是区域______。色散①②一束太阳光照射在三棱镜上,被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散现象。从上至下的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光以上被称作红外线,即①区域,紫光以外被称作紫外线,即②区域。红外线能使温度计示数明显升高,所以是区域①,紫外线可以验钞(使荧光物质发光),所以是区域②。典例分析【例题3】下列有关红外线和紫外线的说法中正确的是( )A.红外线可用来辨别钞票的真伪B.过量的紫外线照射对人体无害C.在医院的手术室、病房里,常可以看到用红外线灯来灭菌D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控A.紫外线可用来辨别钞票的真伪,故A错误;B.过量的紫外线照射对人体有害,故B错误;C.医院的手术室、病房里,是用紫外线灯来灭菌,故C错误;D.在光的色散现象中,在红光附近有一种看不见的光,叫红外线。红外线可以用来对仪器设备进行遥控,故D正确。所以选D。 D 典例分析课程结束
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