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1、第四章 光 现 象,一、光的直线传播及光的反射 1.光的直线传播: (1)条件:光在_中沿直线传播。 (2)光线:用来表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线。 (3)光速:光在不同介质中传播的速度_,在真空中的传播速 度最快,即c=_。,同种均匀介质,不同,3108m/s,2.光的反射: (1)几个概念(在图上标注)。,反射角,反射光线,(2)光的反射定律。 共面:反射光线、入射光线和法线都在_。 异侧:反射光线、入射光线分居_两侧。 等角:_角等于入射角。 (3)可逆性:在光的反射现象中,光路_。,同一个平面内,法线,反射,可逆,(4)反射种类。,平行,光,各个方向,光的反射,二、平面镜成像
2、1.平面镜成像特点: (1)虚实:成的像为_。 (2)等大:像和物的大小_。 (3)等距:像和物到平面镜的距离_。 (4)垂直:像和物的连线与_垂直。 (5)对称:像和物关于平面镜_。,虚像,相等,相等,镜面,对称,2.平面镜的应用: (1)潜望镜:由两块_组成。 (2)塔式太阳能发电:利用平面镜_将太阳光会聚。,平面镜,反射,三、光的折射 1.几个概念: _ _ _ _,入射光线,入射角,折射光线,折射角,2.光的折射规律: (1)共面:折射光线、入射光线和法线在_内。 (2)异侧:折射光线、入射光线分别位于_两侧。 (3)角不等。 定性:空气 水、玻璃等其他透明介质。 变性:折射角随着入射
3、角的增大而_。 (4)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向_。 3.可逆性:在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。,同一平面,法线,增大,不变,四、光的色散 1.光的色散:将太阳光(白光)分解为_七种色光 的现象。 2.色光的三原色:_。 3.看不见的光: (1)红外线。 特点:温度越高,辐射的红外线_,即热作用越强。 应用:遥控、红外线夜视仪、诊断疾病等。,红橙黄绿蓝靛紫,红、绿、蓝,越强,(2)紫外线。 特点:灭菌、杀死微生物、使荧光物质_。 应用:医用、钞票防伪标识。,发光,【微点拨】 1.光线:光线实际上并不存在,是建立的一种理想物理模型。 2.实像和虚像的区分: (1)实
4、像是实际光线的交点,可用光屏承接; (2)虚像是实际光线的反向延长线的交点,不能用光屏承接。 3.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;当光照射到透明物体的表面时,同时发生反射和折射。,【速练题】 (1)渔民看到他们在水中的倒影是由于 。 (2)我们看到水中的鱼是光的_ 形成的 像。 (3)有经验的渔民往往把叉子对准稍 (选填“高”或“低”)于所看到的位置。 (4)如图为渔民看到的鱼的光路图,则入射角等于 ,反射角等于 ,折射角等于 。,参考答案:(1)光的反射(平面镜成像) (2)折射 虚 (3)低 (4)45 45 60,主题一 三种光现象的辨析,【知识拓展】色散的原
5、因光的折射 太阳光斜射到三棱镜上,七种色光的入射角相等,但由于不同色光的折射程度不同即折射角不相等,经过两次折射后,七种色光分别沿不同的方向传播,七种色光被分开,我们就看到了七种不同颜色的光,这就是光的色散。,【示范题1】(2014威海中考)如图所示的光现象中,可用光的反射原理解释的是 ( ),【解题指南】解答本题抓住以下关键点: (1)明确光的三现象产生的条件。 (2)明确光的三现象中传播方向是否改变。 (3)明确光的三现象各自在生活中的典型实例。,【解析】选C。本题考查光现象。手影的形成是因为光沿直线传播;水中“折笔”是光的折射现象;湖面“月影”是光的反射现象;树荫下的“光斑”是小孔成像,
6、是由光沿直线传播形成的。故选C。,主题二 光学规律及应用 1.光的反射定律和折射规律比较:,【中考警示】光垂直射到透明介质表面,折射角=反射角=入射角=0。,2.平面镜成像的规律及应用: (1)成像特点:像、物关于镜面对称,即像、物等大,等距,连线垂直于镜面。 (2)应用。 改变光的传播方向,如潜望镜、将太阳光用平面镜反射会聚等。 利用平面镜成像、增加空间感,如检查牙齿、穿衣镜等。,【示范题2】(1)(2013镇江中考)舞蹈演员站在平面镜前训练。下列说法正确的是 ( ) A.演员在平面镜中成实像 B.演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像变小 C.演员靠近平面镜时,像远离平面镜 D.演员以0.5
7、 m/s的速度运动时,像也以0.5 m/s的速度运动,【解题指南】解答本题抓住以下关键点: 明确平面镜成像时像的特点。 明确像与物的关系。,【解析】选D。本题考查平面镜成像特点。平面镜成的是等大的虚像,A错误;演员远离平面镜时,在平面镜中所成的像大小不变,仍与演员大小相同,B错误;像与物关于平面镜对称,演员靠近平面镜,像也靠近平面镜,C错误;演员以0.5m/s的速度运动时,像也以0.5m/s的速度运动,二者运动速度相同,D正确。,(2)(2013恩施中考)如图所示,一束光斜射入水面,则反射角是 度,折射光线在图中的 (选填“A”或“B”)区域。,【解题探究】解答本题时思考以下三个问题: 已知角
8、是不是入射角?入射角是多少度? 反射角和入射角有什么关系? 光从空气斜射入水中时,折射角和入射角有什么关系? 提示:不是 90-30=60 相等 折射角小于入射角,【解析】本题考查了光的反射定律与光的折射规律。入射角是入射光线与法线的夹角,故入射角=90-30=60。由反射定律知,反射角等于入射角,所以反射角也是60;因为光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,所以折射光线应在图中A区。 答案:60 A,【备选例题】(2013荆门中考)某人站在离湖岸边6m的C处,刚好能看见湖对岸的一棵树HG在水中的完整的像,如果眼距地面的高度为1.5m,湖两岸均高出湖水面1m,湖宽40m,则该树HG的高度为
9、 m。,【解析】本题综合考查平面镜成像和光的反射。 根据题意作出人看湖对岸树HG的光路图如图所示:,由图可知ABCBOE, 有 OD=ED-EO=40m-4m=36m。 HDOBEO, 有 HD=9BE=9m,GH=GH=HD-DG=8m。 答案:8,主题三 利用光的反射和折射规律作图 1.利用光的反射规律作图: (1)平面镜成像特点。 像与物关于平面镜对称; 平面镜是物点和像点连线的垂直平分线; 平面镜成像时,所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像点。 (2)光的反射定律:反射角等于入射角,法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线,且法线与镜面垂直。,2.根据光的折射规律作图: (1)光线从
10、空气中斜射入水中或其他透明物质中时,折射角小于入射角; (2)光线从水中或其他透明物质中斜射入空气中时,折射角大于入射角。,【中考警示】(1)作图时法线、光线的反向延长线、虚像、辅助线都要用虚线。 (2)反射面、实际光线、实像要用实线。,【示范题3】(1)(2014广州中考)如图所示,一束光射入水中,在水底形成光斑。 画出水面的反射光线; 画出水中的折射光线。,【解题指南】解答本题抓住以下关键点: 明确反射点及反射光线的位置。 明确反射角等于入射角。 明确折射角与入射角的大小关系。,【解析】本题考查光的反射和折射作图。从入射点作垂直于水面的直线作为法线,根据反射角等于入射角,作出反射光线并标上
11、箭头表示方向;连接入射点和光斑,并标上箭头,即得到折射光线。 答案:如图所示,(2)(2014永州中考)a、b是镜前发光点S发 出的光线经平面镜反射后的两条反射光线, 如图所示,请根据反射光线a、b,确定光源S 的位置。,【解题探究】解答本题时思考以下两个问题: S的像点S如何确定? 发光点S的位置如何确定? 提示:反向延长两条反射光线,交点即是S。 作S点关于镜面的对称点,即是S。,【解析】本题考查光的反射及平面镜成像的作图。步骤:作光的反射光线a、b的反向延长线的交点S,即发光点S所成的虚像;根据像和物到镜面的距离相等,找到其发光点S;作出a、b的入射光线。 答案:如图所示,主题一 探究光
12、的反射定律 【实验装置】,【实验关键】 (1)放:将平面镜放在_面上,将可折转的纸板_地立在 平面镜上。 (2)验证线的位置关系。 思路:不断改变_的位置,观察反射光线的变化。 (3)验证角的关系。 思路:多次改变_的大小,分别测量反射角的大小。 (4)验证线的共面关系。 思路:把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上_看到反射光。,水平,竖直,入射光线,入射角,不能,【要点探究】 (1)实验中,可折转的纸板的作用是什么? 提示:显示光的传播路径; 验证反射光线和入射光线、法线在同一平面内; 显示反射角随入射角的变化情况。 (2)当将光线沿反射光线入射到镜面时,可看到反射光线沿原来的入射光线,这说
13、明了什么? 提示:光发生反射时,光路是可逆的。,(3)在实验中,为什么多次改变入射角? 提示:避免实验结论的特殊性和偶然性; 验证反射角和入射角的关系。,【中考警示】反射光线的位置是由入射光线决定的,所以反射角的大小是由入射角的大小决定的,二者存在因果关系,叙述时要先说“反射角”,后说“入射角”,而不能说“入射角等于反射角”。,【示范案例】 (2013福州中考)小聪小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。,(1)如图甲所示,小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折,活动小铁板上就看不到反射光线,这说明 。 (2)实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验,测量记录如表所示。
14、同组的小东分析数据得出的结论是光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是光反射时,反射角等于入射角。你认为 的结论正确,理由是 。 (3)在图乙中,再用另一个激光笔让光线沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜时,可看到反射光线沿OA射出,这说明 。,【解析】本题考查光的反射定律的实验探究。(1)本实验让光沿着铁板传播来显示光路,小铁板可以向后折,活动小铁板向后折时看不到反射光线,说明反射光线和入射光线、法线在同一平面上;(2)叙述反射和入射时注意有一定的逻辑顺序,因先有入射,才有反射,叙述时应说“反射角等于入射角”,而不能说“入射角等于反射角”;(3)让光沿着原来的反射光线入射到原来的反射点(或
15、入射点),反射光线将沿着原来的入射光线反射回去,说明在反射时,光路是可逆的。,答案:(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面上 (2)小聪 先有入射角才有反射角(或先有入射光线才有反射光线) (3)光反射时,光路是可逆的(或光路具有可逆性),【拓展探究】结合【示范案例】思考以下问题: (1)另一组的小明让一束光贴着铁板射到O点,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在铁板上出现,铁板与平面镜的位置关系是 (选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。,(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角的大小,实验所测数据如表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。,【解析】(1)探究平面镜成像的特点时为了能在铁板上看清反射光线,铁板与平面镜应该垂直放置;(2)观察三次实验数据可知该同学错误地把反射光线与镜面的夹角记作反射角了。 答案:(1)一定垂直 (2)把反射光线与镜面的夹角记作反射角了,主题二 探究平面镜成像的特点 【实验原理】光的_。 【实验方法】_
