光的直线传播-光学课件.ppt

请您欣赏 注意 生活中绚丽多彩的光 密密树林档不住阳光 直 的追求 同学们 如果没有光能形成如此美丽的景象吗 色彩斑斓的光现象 1 什么是光源 2 光是怎样传播的 怎样表示光的传播路线 3 光的传播有哪些应用 4 光的传播有多快 5 科学世界 光年 上图为生活 生产中各种各样的光源 请你分析它们的共同特征 结论 自身能够发光的物体 问题一 什么是光源 分类光源 根据是否自然发光 把上面的光源分类 结论 可分类为自然光源和人造光源 1 光源 自身能够发光的物体 一 光源 2 光源的分类 自然光源 自然界中的自身能够发光的星星 动物等 人造光源 通过人工控制可以自身能够发光的物体 光源 熊熊烈火 燃烧的蜡烛 美丽的水母 可爱的萤火虫 灯笼鱼也会发光 太阳 水母 萤火虫 灯笼鱼 恒星 蜡烛火焰 酒精灯火焰 霓虹灯 返回 光在同种 均匀 透明介质中是沿直线传播的 且可以在真空中传播 怎样表示光的传播 光线 为了形象地表示光的传播情况 我们通常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向 这条直线就叫光线 光线的画法 光线 平行光线 光束 发散的光线 会聚的光线 光线 表示光的传播路径和方向的带箭头的直线 注意 直线表示光的传播路径 箭头表示光的传播方向 光是客观存在的但光线是表示光的一种理想模型 只是人们用来表示光的传播路径的一种方式 是用来表示光的线路 而不是光 光束不是一条光线而是很多光线组成 射击瞄准 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 射击瞄准 应用 排列整齐的队伍 2005年春节晚会上 一群风华少女用精美绝伦的舞蹈把我国佛文化中的 千手观音 演绎得淋漓尽致 给人以美的熏陶 善的启迪 观众看不见邰丽华 领舞者 身后站着的其她舞蹈者这是因为光的的缘故 千手观音 应用 直线传播 光的直线传播在生活 生产中的应用 左图为激光引导掘进方向 由于光沿直线传播 在开凿山隧道时 工程师常常用激光束引导掘进机 使掘进机沿直线前进 保证隧道方向出偏差 2 小孔成像 同学们 做做 给一个空罐的底部中央打一个小孔 再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上 如图 将小孔对着发光的物体 例如灯丝 我们可以看到发光体在薄膜上呈现的像 1 激光准直 激光引导掘进机开凿隧道 小孔成像 小孔成像 由于光沿直线传播 物体上方射出的光线通过小孔投射在下方 物体下方射出的光线通过小孔投射到上方 于是形成倒立的实像 小孔成像特点 1 像为倒立的实像 2 像的形状与小孔的形状无关 3 像可能比实物大也可能比实物小 影子的形成 由于光是沿直线传播的所以当光在传播过程中 遇到不透明的物体 在物体后面便形成光照不到的阴影区域 路灯下人影子的变化情况 神秘的日食和月食 日食 日食 日食 月食 月食 月食 应用 光的直线传播在生活 生产中的应用 4 日食与月食 当月球进入太阳与地球之间时 太阳的部分光线被月球遮住 在地球形成阴影 此处的人看不到太阳 形成日食 当月球进入地球的阴影区域时 太阳的光线无法照到月球 人无法看到月球 于是出现月食 日食的形成 月食的形成 光沿直线传播的应用 解决问题 1 激光准直2 射击瞄准3 排队 如 千手观音 返回 光的传播有多快 光在真空中的传播速度是 m s 光在真空中的传播速度是宇宙中最大的速度 光在空气中的速度近似等于 m s 光在水中的速度 空气中的速度 光在玻璃中的速度 空气中的速度 光的传播速度 光在同一均匀介质中传播的速度是不变的 而在不同介质中传播的速度不同 光在真空中的速度最大 用字母c表示 光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小 计算时 真空和空气中的光速都取c 3 108m s 光在水中的速度约为真空中光速的3 4 在玻璃中的速度约为真空中光速的2 3 科学世界 光年 等于光在1年内传播的距离 光年是长度的单位 我们看到了古老的光 光年1年 1x365x24x3600s 31536000s1光年 31536000sx3 0 x105km s 9 46x1012km 9 打雷时 雷声和闪电是同时发生的 但是我们总是先 这说明 光的传播速度比声音的传播速度 看到闪电 大 光射到物体的表面上时 有一部分光会被物体表面反射回来 这种现象叫做光的反射 光射向物体表面时 有一部光会被物体表面返回去 这种现象叫做光的反射 反射面 入射光线A 入射光线 射向反射面的光线 法线 过入射点作反射面的垂线 ON 反射光线 经反射面反射后的光线 入射角i 入射角 入射光线与法线的夹角 i i 反射角r r 反射角 反射光线与法线的夹角 r 反射光线B 入射点 光能沿原路返回吗 在光的反射中 光路是可逆的 A B 光线与镜面成30O角射入 入射角多大 试画出入射光线 法线 标出入射角 反射角 你正确了吗 30O 60O 60O 初露锋芒 光的反射定律 反射光线 入射光线和法线三者在 上 反射光线和入射光线分别位于 两侧 反射角 入射角 同一平面 法线 等于 反射现象中光路是可逆的 1 光的反射 光从一种物质射到另一种物质表面上时 光的传播方向发生改变 一部分 光返回到原物质中的现象称光的反射现象 2 名词介绍 一个点 入射点 二个角 入射角 反射角 三条线 反射光线 入射光线和法线 光的反射 注 入射光线与法线的夹角叫入射角反射光线与法线的夹角叫反射角 分析实验 光反射时 反射光线和入射光线 法线 在 不在 同一平面内 光在反射时 反射光线 入射光线和法线三者位置有什么关系 光在反射时 反射角的大小 等于 不等于 入射角 在 反射光线 入射光线分居法线两侧 等于 反射定律 反射光线 入射光线 法线在同一平面上 反射光线和入射光线分居在法线两侧 反射角等于入射角 解释现象 1 我们为什么能从不同方向看到这些本身不发光的物体 答 一般物体的表面都是粗糙的 由于太阳平行光射到物体表面发生漫反射 故各个方向均有反射光射到眼帘 2 黑板 反光 答 因为粉笔字写在光滑的黑板上引起的 粉笔字发生漫反射 发生镜面反射的反射光强 所以看不清粉笔字 五 作光的反射光路图 规范作图要求 1 作图必须用直尺 圆规 铅笔 2 光线用实线 且要画箭头表示光的传播方向 3 法线画虚线 4 反射面的反面应画斜线 5 标出反射角r和入射角i 练习 1 一条入射光线与反射面的夹角为30 这时反射光线与入射光线的夹角为 2 通常将反射现象分为两类 一类是 另一类是 坐在教室里能从各个方向看到黑板上的字 是因为光线在黑板上发生了 反射 这时每条光线都遵守 定律 50 120 镜面反射 漫反射 漫 光的反射 镜面反射与漫反射 镜面反射 一束平行光入射到物体的表面 其反射光束仍然是平行的 这种反射叫镜面反射 漫反射 平行光入射后 经反射后不再平行 而是射向各个方向 这种反射叫做漫反射 注意 镜面反射 漫反射都满足光的反射定律 完成下列光路图 完成下列光路图 探究平面镜成像特点 探究平面镜成像特点 生活中有许多镜面 如平静的水面 大大小小的镜子 光滑的金属器具表面等 我们把反射面呈光滑平面的镜子叫做平面镜 面对着平面镜我们能够看到自己的像 一 探究平面镜成像规律 活动 镜前观像 根据你的生活经验 请找一找 这位同学在平面镜中的像可能是图中的哪一幅 由刚才活动可知 要想准确无误地找出图中的像 就要弄清楚平面镜成像有什么特点 活动 探究平面镜成像的特点 实验器材 平面镜 刻度尺 蜡烛 火柴 平板玻璃 刻度尺 蜡烛 火柴实验方法 等效替代法 等效替代法 是指在效果相同的前提下 把抽象 复杂的物理过程或现象变换成理想 简单的过程或现象来研究处理的方法 设计实验 用一块较薄的玻璃板作为平面镜 点燃的蜡烛在平面镜前成像 把一支完全相同 没有点燃的蜡烛放在平面镜的另一侧 使之与像重合 观察物 像到镜面的距离关系和物的大小关系 改变点燃蜡烛到镜面的距离 重做几次试验 多次测量 进行实验 步骤 1 利用直尺分别读出玻璃板到物 蜡烛 以及玻璃板到像 即到蜡烛B 的距离 它们就是物距AO 像距BO 2 观察像与物的大小有怎样的关系 3 把玻璃板前的蜡烛沿直尺前后移动 同时调整玻璃板后蜡烛的位置 每次都使它像被点燃一样 观察像的大小有无变化 4 将一张纸 光屏 放在像的位置上 在纸上能呈现出像吗 实验表格 活动 探究平面镜成像的特点 平面镜成像的特点 视频 平面镜成像的特点 1 平面镜所成的像是虚像 不能呈在光屏上 2 像的大小与物体的大小相等3 像与物体到平面镜的距离相等4 像与物关于镜面对称 即像与物的对应点的连线被镜面垂直且平分 说一说 二 平面镜的应用 古代妇女对着铜镜梳妆 利用平面镜扩大视野 平面镜成像的应用 图4 41舞蹈演员发现自己的姿势 光污染 凹面镜和凸面镜 应用 点燃奥运圣火装置 手电筒的反光罩 凸面镜 应用 拐弯处的反光镜 平面镜成虚像的原理 S O 补充内容 平面镜成像的作图 如图 MN表示平面镜 AB表示镜前的物体 根据平面镜成像的特点作图 A B 哈哈镜产生的影像变化 光的折射 一 光的折射 1 有趣的光的折射现象 生活中的折射现象 天上的彩虹 生活中的折射现象 海市蜃楼 mpg 一 光的折射 1 有趣的光的折射现象 生活中的折射现象 天上的彩虹 光的折射现象 生活中的折射现象 海市蜃楼 mpg 加水 无水 观察思考 插入水中的筷子看上去是弯折的 这是不是因为来自筷子的光在通过水和空气的过程中发生了某种变化 请仔细观察演示实验 光的折射现象中有哪些规律呢 1 一部分光返回空气中 发生反射 2 另一部分光进入水中 且其传播方向发生了改变 这种现象叫做光的折射 3 光从一种介质斜射入另一种介时 传播方向一般会发生变化 这种现象叫光的折射 观察一 一束光从空气中斜射至水面时的传播情况 1 折射现象 2 光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时 传播方向一般会发生变化 这种现象叫做光的折射 光的反射和折射 入射光线 明确几个基本概念 折射光线 入射角 折射角 法线 入射点 0 界面 水 空气 二 光的折射的一般规律 光从空气斜射入水中或其他介质中时 1 折射光线与入射光线 法线在同一平面内 三线共面 2 折射光线和入射光线分居法线两侧 两县分居 3 折射角小于入射角 两角不等 空较大 4 当光线垂直射向介质表面时 传播方向不改变 垂直不变 5 在折射时光路是可逆的 光路可逆 二 光的折射的一般规律 实验探究光的折射规律 光路可逆模拟实验 发生折射时 光路也是可逆的 四 用光的折射解释自然现象 水中鱼的实际位置比看上去的要深 空气 水 S 眼睛受骗 S exit 下一页 所以由于光的折射 池水看起来比实际的浅 注意安全 生活中的折射现象 水 空气 潜水员在水下看岸上的物体AB 海市蜃楼是 由于空气疏密不均匀使光线发生折射造成的 由于空气疏密发生变化而折射 逐渐向地面弯曲 如下图 进入观察者眼中 于是就看到地平线以外的景物了 exit 主菜单 下一页 一 画出下列图中的折射光线 当堂训练 2 古诗中有 大漠孤烟直 长河落日圆 的壮美诗句 诗人观察到的落日并不是太阳的实际位置 而是光线经过不均匀大气时发生了 而成的像 如图1 2 1所示 太阳实际在图中 位置 选填 甲 或 乙 3 如图1 2 2所示是光从空气斜射入玻璃的光路图 由图可知 反射角是 度 折射角是 度 图1 2 1 图1 2 2 折射 乙 50 30 4 下例现象中不属于光的折射现象的 A 池塘中的水看起来比实际的浅 B 夜晚池塘中有一个月亮的影子 C 有经验的渔民叉鱼要对着稍低于鱼的位置叉去 D 透过不平的玻璃看到窗外变形的景物 返回 B 5 岸上的人看池中有鱼在水中游泳 其中云是由于光的形成的虚象 鱼是由光的形成的虚象 水中的鱼看岸上的人 比实际的 反射 折射 高 6 下列现象中 属于光的折射现象的是 A 阳光下的树会出现影子B 白天 人们能从各个方向看到桌子C 斜插在水中的筷子 看上去好像在水面处折断了D 在平静的水面看到树木的倒影7 游泳池中灌入一定量的水后 从池岸上斜看池底 便会觉得池底比实际深度 A 深些B 浅些C 无变化D 有时深有时浅 C B 8 光从玻璃斜射入空气中 折射角 入射角 光从空气中斜射入水中折射角 入射角 填 大于 小于 或 等于 大于 小于 9 在下列各现象中 属于光的折射的现象的是 A 在阳光照射下 人在地面上形成影子B 筷子的一部分放在盛水的碗里 看上去向上弯折C 用平面镜可以改变太阳光的传播方向 用来照亮室内的天花板D 栽在河边上的树 能在水中