第四章《光现象》全章复习课件.ppt

第四章 光现象 前四节 一 光的直线传播1 光源 能够自行发光的物体 自己发光 且正在发光 自然光源 太阳 恒星 闪电 萤火虫等 人造光源 点燃的蜡烛 开亮的电灯 日光灯等不是光源 月亮 电影银幕 宝石 平面镜等注意 人眼是不发光的 而是物体发出的光或反射的光射入人的眼中 人才能看到发光的物体或不发光的物体 2 光的直线传播条件 同种均匀介质光线 一条带箭头的直线 是人们用来表示光的传播路线和方向的直线 它是人们研究光现象的一种方法 理想模型 不存在 太阳光为平行光 注 光的传播不需要介质 3 光直线传播的例证 影子的形成影子的形状与障碍物相似 小孔成像 针孔相机 倒立的实像 像与物相似 与小孔的形状无关 小孔越小越好 日食 月食的成因日食 月球在地球和太阳之间月食 地球在月球和太阳之间 是日全食 是日偏食 是日环食 准直现象 激光测距 射击瞄准的 三点一线 等3 光速 受介质种类的影响 但传播不需要介质光在真空中的速度是3 108m s真空中光速 空气中光速光在其它介质中传播速度都比在真空中小 4 光年 光在一年内所走的路程 光年是长度的单位1光年 9 46 1015m 9 46 1012km例 如图1所示的四种情景中 属于光的直线传播的是 V真空 V空气 V水 V玻璃 1 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 这可以用来解释 光沿直线传播 2 人沿着街道走向街灯 再从街灯下走远 则他的影子长短变化是 A 变长B 先变长再变短C 变短D 先变短再变长 3 光从空气射入水中 速度 A 保持不变B 变小C 变大D 无法确定 D B 对应练习 4 太阳光垂直照射在很小的正方形孔上 则地面上产生光斑的形状是 这种现象叫做 它可以用 的原理来解释 圆形 小孔成像 光的直线传播 5 大伟同学在课外按如图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 A 蜡烛的正立像B 蜡烛的倒立像C 三角形光斑D 圆形光斑 B 二 光的反射反射现象 光射到两种介质的交界面时 在界面处被反射回原介质中的现象称为光的反射现象 所有的物体表面都反射光 人们能够看到不发光的物体 就是因为被它们反射的光射入了眼睛 1 光的反射定律 内容 反射光线与入射光线 法线在同一平面上 反射光线与入射光分居法线的两侧 反射角等于入射角 反射时光路是可逆的 易淆点 反射光线与法线的夹角叫做反射角 反射光线与镜面的夹角等于90 减去反射角 光垂直射向镜面时 反射角 入射角 0 光的传播方向改变180 注意 法线的特点 法线是反射光线和入射光线所成夹角的角平分线 法线和镜面垂直 2 镜面反射和漫反射不论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律 不能错误认为只有镜面反射遵守光的反射定律 特点 反射面平滑 只能从一个方向看见物体 特点 反射面凹凸不平 从各个方向都能看见物体 例1 一个雨后的夜晚 天刚放晴 地面虽已干 但由于地面坑洼不平留有不少水坑 为了不至于踩到水坑里 下列判断正确的是 A 迎着月光走时 地面上发亮处是水坑B 迎着月光走时 地面上暗处是水坑C 背着月光走时 地面上发亮处是水坑D 背着月光走时 地面上暗处是水坑 例2 晚上 在桌面上铺一张白纸 把一块小平面镜平放在白纸上 让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射 如图所示 从侧面看去 镜子比较 发生了 反射 白纸比较 发生了 反射 例3 一束光线沿与水平面成200角的方向射向地面 若要使反射光沿水平方向传播 则平面镜应与水平面成的角度是 例4 如下图 入射光线与镜面垂直 现将镜面逆时针转动300 则法线转过 入射角变化 反射角变化 入射光线和反射光线的夹角变化 结论 入射光方向不变 镜面转动a 则法线转动a 入射角和反射角变化a 入射光线和反射光线的夹角变化2a 例5 一束光线沿与水平成30O角的方向射向地面 若用平面镜 使其反射光线垂直地射进一口深井中 则镜面与水平方向夹角应是 三 平面镜成像1 实验探究 平面镜成像的特点 用玻璃板的目的 方便找到像的位置 玻璃板垂直于桌面 使未点燃蜡烛与像重合 用两支一样的蜡烛的目的 比较像与物体的大小 直尺的作用 便于比较像和物到镜面的距离 玻璃板要薄 避免发生两次折射 玻璃板后的像光屏上不能呈现 虚像 趣味题 两面互成直角的平面镜可以成几个像 1 下图是探究平面镜成像特点的实验装置 1 用玻璃板代替平面镜目的 2 如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板 应选择 mm厚的玻璃板做实验 3 如果玻璃板没有放正 将对实验产生什么影响 2 便于确定像的位置 比较像与物的大小 物与像不能重合 2 在探究平面镜特点实验时 将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面 再取两段等长蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上 点燃玻璃板前的蜡烛A 用眼睛进行观察 如图所示 在此实验中 1 直尺的作用是便于比较物与像的关系 2 两段等长的蜡烛是为了比较物与像的关系 3 移去蜡烛B 并在其位置上放一光屏 则光屏上接收到蜡烛A的火焰的像 填 能 或 不能 这说明平面镜成的是 像 4 从实验中得出的结论是 5 我们做这一实验使用的研究方法是 到镜面距离 大小 不能 虚 等效替代 物和像的大小相同 平面镜所成的像是虚像 物和像到平面镜的距离相等 像与物对镜面是对称的 3 在做 研究平面镜成像特点 的实验时小明在水平桌面上将一支点燃的蜡烛放在薄玻璃板前 然后把另一支同样大小未点燃的蜡烛放在点燃的蜡烛附近并移动 使它跟点燃的蜡烛在玻璃板中成的像重合 但操作中小明在桌面上无论怎样移动手中的蜡烛 都不能与像重合 其原因可能是 玻璃板与桌面不垂直 2 平面镜成像特点 1 成正立 等大的虚像 2 像与物到镜面的距离相等 3 像与物的连线与镜面垂直3 成像的解释 由点光源出来射向平面镜的所有光线经反射后 其反射光线的反向延长线交与一点 即点光源S的像点S 实像 由实际光线汇聚而成 能在光屏上呈像 虚像 不是由实际光线汇聚而成 不能在光屏上呈像 虚像和反射光线的反向延长线用虚线 4 平面镜的成像原理 光的反射易错点 人们误以为人走近平面镜时 人的像变大 远离平面镜时 人的像变小 正确理解 人走近平面镜时 人与平面镜的距离变小 像与平面镜的距离变小 像的大小不变 例1 一个人身高1 7m 距离穿衣镜0 5m 他在像中高多少m 像距镜多远 像和他的距离多远 当他后退0 5m时 像多高 像距镜多远 像和他的距离多远 若人以1m s的速度向平面镜靠近 则像相对于人的速度为多少 若远离平面镜呢 例2 如图一钟 如果该钟面对平面镜 我们从镜中看到的时间是 4 35 例3 下面方框中的四个图像 其中一个是福娃在竖直放置的平面镜中的像 你认为应当是 注 平面镜成像是左右颠倒的 5 利用平面镜成像的特点作图 对称法 作出物体AB在平面镜中所成的像A B 例1 某发光点A发出的两条光线经平面镜反射后的光线如图 用作图法确定A点的位置 A A 问题 若镜子不够长 AB能不能完整成像 无能镜子大小如何 都能成完整的像 例2 根据平面镜的成像原理作出反射光线 强调 一定要用对称法作图 A D C 人眼能看见物体A吗 6 平面镜的应用 利用平面镜成像 如梳妆镜 练功房中的镜子 牙医口腔镜 用平面镜该变光的传播方向 可以起到控制光路的作用 如潜望镜 用平面镜来装饰墙壁 从而使人有扩大视觉空间的感觉 如客厅墙安装玻璃 万花筒 四 凸面镜和凹面镜凹面镜 用球面的内表面作反射面 简称凹镜凸面镜 用球面的外表面作反射面 简称凸镜凹镜对光有会聚作用 而凸镜对光有发散作用 手电筒反射镜平面镜大型反射式望远镜潜望镜凹面镜马路拐弯处观察镜汽车观后镜凸面镜太阳能焊接机 汽车观后镜是 太阳灶的反光镜是 在使用太阳灶时 应把水壶放在 镜的 上 凸镜 凹镜 凹 焦点 五 光的折射1 光的折射现象 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 2 光折射的特点 光从空气到透明介质中 1 折射光线与入射光线 法线在同一平面内 2 折射光线与入射光线分居法线两侧 3 折射角小于入射角 折射角随入射角的增大而增大 4 较大角总在空气中 5 垂直入射时 传播方向不改变 折射角 入射角 0 6 折射的光路也是可逆的 3 用光的折射解释现象 1 为何池水看起来变浅了 A A 2 有经验的渔民叉鱼 总是向看到的鱼的下方叉去 3 激光照鱼 对准看到的鱼 4 日出 当太阳还在地平线以下时 就看到了太阳 5 海市蜃楼 7 星光闪烁眨眼 光在不均匀介质中的路径是弯曲的 8 金鱼缸里的金鱼变得肥大了 插入水中的钢尺变短了 注 折射所成虚像只是人根据光沿直线传播经验的一种判断 实物的真实位置需要找准 这就是渔民叉鱼时判断鱼像的位置比鱼的实际位置高一些 注意 1 人眼看见物体是有光射入人的眼中 不要将箭头画成由眼向外的方向 人的眼睛本身并不发光 要作射入人眼的光线 2 两条以上光线的反向延长线相交处是虚像的位置 一条延长线无法确定位置 9 光经过平行玻璃砖 传播方向不变 但发生了侧移 2 3 1 4 入射光线与最后的折射光线平行 玻璃三棱镜 空气 空气 玻璃 光经过玻璃三棱镜两次折射后的出射光线向棱镜厚的一边偏折 六 光的色散 物体的颜色1 光的色散 太阳光 白光 通过棱镜后 分解为红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫的现象叫做光的色散 它表明白光不是单色的 而是由各种色光混合而成的 2 色光的三基色 红 绿 蓝 将这三种色光混合在一起就成了白色 颜料的三原色 红 黄 蓝3 物体的颜色 不同物体对不同色光的反射 吸收和通过的情况不同 因而呈现出不同的颜色 透明物体的颜色是由它通过的色光决定的 能够让各种色光透过的透明体是无色的 有色的不透明体只反射与它本身颜色相同的光 白色物体能反射所有色光 黑色物体对各种色光都是吸收的 25班讲到此处 例1 在太阳光下我们能看到鲜艳的黄色的花是因为 A 花能发出黄色的光B 花能反射太阳光中的黄色光C 花能发出白色的光D 花能吸收太阳光中的黄色光 例2 舞台上一演员上身穿白衬衫 下身穿红裤子 用绿光照射他 观众看到演员上身 色 下身 色 例3 下图中描述的现象属于光的折射的是 绿 黑 例4 月亮在河里倒影的 影 立竿见影的 影 雨过天晴后悬挂在天空的彩虹 分析它们的成因其原理不同 它们分别是由于光的 和引起的 例5 光在自然界中能产生很多奇妙的现象 如图5所示就是其中的一些 这些现象中属于光的直线传播的是 属于光的色散的是 属于光的反射的是 填代号 1 下列物体不属于光源的是 A太阳B月亮C篝火D点亮的电灯 经典考题 B 2 通过实验 我们知道太阳光可以分解成七种颜色的光 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 色散 4 某歌手穿白褂子 蓝裤子在尽情的歌唱 舞台上灯光师将一束红光照到他的身上来烘托气氛 观众看到歌手衣服的颜色是什么 3 彩色电视机是由电视机中的电子枪射到屏幕内侧的荧光粉上产生的 根据色光的混合规律 在电视机中只需要 三种颜色的电子枪即可配出各种绚丽的色彩来 红绿蓝 褂子是红色的 裤子是黑色的 5 为什么电影幕布用的是粗糙的白布 6 透过蓝镜片看红眼睛的白兔是什么颜色 光照在布上发生漫反射 而且白布反射各色光 白兔是蓝色的 眼睛是黑色的 点击考点 1 某人身高1 70米 位于平面镜前3米处 所成的像高 米 像到人的距离是 米 若人向前走了1米 则所成的像离镜面 米 像到人的距离是 米 像高 填变大 变小或不变 若人以0 2米 秒的速度远离平面镜 则像以米 秒的速度远离人 2 物体在平面镜中所成像的大小取决于 镜面的大小 观察者的位置 物体的大小 物体与镜面间的距离 1 70 6 2 4 不变 0 4 C 4 关于平面镜成像 下列说法正确的是 人远离镜面时 像变小 像到镜面距离变大 人靠近镜面时 像不变 像到镜面距离变小 人远离镜面时 像变大 像到镜面距离变大 人靠近镜面时 像变大 像到镜面距离变小 5 如图是从平面镜中看到一钟表和分针位置 此时的实际时间是 8 20B 4 20 3 40 8 40 方法 1 逆时针读数 2 12 00 镜子读数 实际时间 B C 6 我们能从各人方向看到黑板是因为光发生什么反射 当黑板发生反光现象时 又发生了什么反射 7 雨后天睛的夜晚 为了不踩到地上的积水 有经验的人往往这样做 1 迎着月光走 地上发亮处是积水 所以千万别往上踩 2 背着月光走 地上暗处是积水 所以千万别往上踩 你能解释这样做的道理吗 漫反射 镜面反射 8 晚上 在桌面上铺一张白纸 把一块小平面镜平放在白纸上 让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射 如图1所示 从侧面看去 A 镜子比较亮 因为它发生了镜面反射B 镜子比较亮 因为它发生了漫反射C 白纸比较亮 因为它发生了镜面反射D 白纸比较亮 因为它发生了漫反射 D 3m 3m 9 房间的宽度是3m 而测视力时 要求视力表距人应该有5m 请你思考如何解决这个问题 10 如图 太阳光与水平地面成300 现在用一平面镜把太阳光反射到竖直的井底 画出平面镜的位置及镜面与水平方向所夹的角度大小 结论 450 2 平面镜作图专题 1 有关平面镜反射作图光路法 例 由物体AB经平面镜后所成的像A B 作出平面镜 思考 如何作出由点光源发出的任意两条光线经平面镜反射后的反射光线 下图是某同学作的光路图 他只画了一条入射光线和另一条反射光线 请你帮他画出发光点S和像点S 2 有一只大雁在平静的湖面上飞翔 有时我们能看到大雁好像在水中游动 有时只能看到大雁似的阴影在水面上移动 则 A 前者光线较强 后者光线较弱 原理相同B 前者光线较弱 后者光线较强 原理相同C 前者是大雁的像 后者是大雁的影D 前者是大雁的影 后者是大雁的像 C 七 透镜1 分类2 基本概念主光轴 通过两球面球心的直线简称主光轴光心 0 透镜的中心称为光心焦点 F 凸透镜有两个实焦点 凹透镜有两个虚焦点焦距 f 焦点到光心的距离 3 透镜对光线的作用 透镜的结构解释 玻璃三棱镜和平行玻璃砖的组合 注 经过平行玻璃砖的光线传播方向不改变 经过三棱镜的光总向棱镜厚的一边偏折 1 凸透镜对光线有会聚作用 会聚透镜 折射光线靠近主光轴方向偏折 2 凹透镜对光有发散作用 发散透镜 折射光线远离主光轴方向偏折 易淆点 透镜的 会聚 与 发散 作用 两条折射光线相对于两条入射光线的传播方向 相互靠近 了 会聚作用并不等于会聚于一点 两条折射光线相对于两条入射光线的传播方向 相互远离 了 发散作用并不等于发散 实际上对透镜来说光线总是向厚的一边偏折射 5 三条特殊光线 6 透镜成像及应用相关概念 物距u 物体到透镜光心的距离像距v 像到透镜光心的距离实像 由实际的光线会聚而成 能在光屏上成像虚像 由折射或折射光线的反向延长线会聚而成 不能在光屏上成像 1 凸透镜成像规律 实验探究 凸透镜成像规律 注意 调节烛焰中心 凸透镜中心 光屏中心在同一高度的直线上 注意 若让纸板挡住凸透镜的上半部 下半部的光仍能会聚起来组成物体完整的像 但会聚的光少了 所得的像亮度将变暗 凸透镜成像规律说明 成实像时 上下左右都颠倒 虚像时 上下左右都不颠倒一倍焦距分虚实 二倍焦距分大小 实像皆倒立 虚像皆正立 成实像时 物近像远像变大 成虚像时 物近像近像变小 凸透镜成像光路图 凸透镜成像的应用 照相机原理 u 2ff v 2f倒立缩小实像 镜头 调焦环 光圈 快门 胶片 u v 调焦环 调节物距和像距 主要调节像距 拍远景 合影 镜头后缩 减小像距 增大物距 拍近景 特写 镜头前伸 增大像距 减小物距 投影仪和幻灯机原理 f2f倒立 放大 实像 原理 u f正立放大虚像 放大镜 注 物体处于一倍焦距内是 成的才是正立放大的虚像 显微镜 工作原理 物镜成倒立放大实像 目镜将实像放大成虚像 人眼看到的是倒立放大虚像 放大倍数为目镜和物镜放大倍数的乘积 望远镜 物镜 凸透镜目镜 凸透镜 工作原理 物镜成倒立缩小实像 目镜将实像放大成虚像 倒立虚像 防盗门上的 猫眼 是由一个凹透镜和一个凸透镜组成 物镜是凹透镜 目镜是凸透镜成正立放大的虚像近视和远视的矫正 晶状体 凸透镜视网膜 光屏成倒立缩小的实像 近视的矫正 佩戴凹透镜 远视 老花眼 的矫正 佩戴凸透镜 2 凹透镜始终成正立缩小的虚像 3 分辨凸透镜和凹透镜用手摸用平行光检测 会聚 凸透镜 发散 凹透镜 用光屏检测 光屏上呈现像 凸透镜 光屏上不能呈现像 凹透镜 例1 用照相机拍全班合影后 若用同一相机该拍个人照片 这是应该 A 把照相机离人近一些 同时增加暗箱长度B 把照相机离人远一些 同时缩短暗箱长度C 把照相机离人远一些 同时增加暗箱长度D 把照相机离人近一些 同时缩短暗箱长度 A 例2 用放大倍数是3倍的放大镜去观察一个大小是100的角时 A 此角放在放大镜焦距以内看 等于100B 此角放在放大镜二倍焦距以外看 小于100C 此角放在放大镜焦距到二倍焦距之间看 大于100D 以上叙述都不正确 A 例3 老师在用投影仪放映幻灯片时 屏幕上出现正常的画面 这时又一个小虫子正好落在凸透镜的镜片上 此时对画面的影响为 A 几乎无影响B 画面上只有小虫子C 画面上有小虫子但不清晰D 画面变得模糊 A 例4 某同学从侧面通过球形玻璃缸欣赏水中游动的金鱼 他所看到的 金鱼 A 放大了的金鱼的实像B 放大了的金鱼的虚像C 缩小了的金鱼的实像 B 课堂练习 1 在暗房里 在红色灯光下观看白纸 白纸呈 颜色 观看绿纸 绿纸呈色 红 黑 2 彩色电视机屏幕上艳丽的画面是由 三种色光组成的 红 绿 蓝 3 光在均匀介质中沿 传播 如果入射光线与平面镜镜面的夹角是30o 则反射光线与入射光线的夹角是 直线 1200 4 古诗词中有许多描述光的诗句 如 潭清疑水浅 说的是光的 现象 池水映明月 说的是光的 选填 反射 或 折射 现象 折射 反射 填空题 5 太阳光通过树叶间隙在地上形成的亮斑是 的 6 张明同学想做个望远镜 那么他的目镜应该用的是 透镜 物镜应该选择的是 透镜 凹 凸 7 夜晚 某同学在放学回家的途中 从一路灯下远离时 他看到自己的影子的长度变 这种现象可以用光的 来解释 长 直线传播 8 如果反射光线与平面镜镜面的夹角是400 则入射光线与反射光线的夹角是 人在平面镜中所成的像是 选填 实 或 虚 像 1000 虚 9 如图所示的小实验中 当水倒入时可以观察到硬币变 这是由于光发生了 的缘故 浅 折射 10 人们使用近视眼镜的镜片是 透镜 老人使用老花镜的镜片是透镜 选填 凸 或 凹 凹 凸 11 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非太阳的实际位置 如图1所示 而是光线经过不均匀的大气时发生了 而成的像 太阳实际在图中 位置 选填 甲 或 乙 折射 乙 12 如图所示甲 乙两图都是时钟在平面镜中成的像 它们的实际时间是甲 乙 3 40 12 05 选择题 1 图2所示的是光线通过透镜的光路图 其中正确的是 2 一个人站在平面镜前 当他向平面镜走近时 他在平面镜中成像的情况是 A 像变大 像与人的距离变小B 像变小 像与人的距离不变C 像的大小不变 像与人的距离不变D 像的大小不变 像与人的距离变小 C D 3 戴蓝色的眼镜看白纸 白纸变成了蓝色 这是由于 A 白纸吸收了蓝色的光B 蓝色镜片只能透过白纸反射光中的蓝色光C 白纸反射的光通过蓝色镜片时 被镜片染成了蓝色D 通过蓝色镜片所能看到的一切物体的颜色都是蓝色 B 4 下列现象中 看到物体实像的是 A 观赏站在浅水中的天鹅及其倒影B 从模型潜望镜中观察景物