四川省中考物理 第四讲 光现象课件 （新版）新人教版.ppt

第一部分考点研究 第四讲光现象 四川2012 2014中考试题精选 知识精讲考点清单图说物理重难点突破 实验突破 2015备考猜押 考点清单 光的直线传播 光的反射 平面镜成像光的折射光的色散 光现象 光源光的直线传播光线光的传播速度 光的反射描述光的反射定律光路的可逆性镜面反射和漫反射 光源 能够发光的物体都叫做 举例 太阳 萤火虫 电灯 光源 实验表明 光在水 玻璃中也是沿直线传播的 空气 水和玻璃等透明物质叫做 光在同种均匀介质中沿 举例 影子 日 月 食 凿壁偷光 小孔成像等 小孔成像 小孔成的像是 像 其形状只与 有关 和孔的形状没有关系 日食 日食是月球绕地球转到太阳和地球之间时 如果太阳 月球 地球三者正好在同一条直线上或接近一条直线 月球挡住了射到地球上的太阳光 月球的影子正好落在地球上 即发生日食现象 光的直线传播 直线传播 实 发光物体 介质 光线 为了表示光的传播情况 我们通常用一条带有 的直线表示光传播的径迹和 这样的直线叫做光线 箭头 方向 光的传播速度 与声音不同 光不仅可以在固体 液体等物质中传播 而且可以在 中传播 真空中的光速是宇宙间最快的速度 在物理学中用字母 表示 c 2 99792 108m s 在通常情况下 真空中的光速可以近似取为c m s 光在空气中的速度非常接近于c 光在水中的速度约为 在玻璃中的速度约为 光年等于光在1年内传播的距离 是长度单位 真空 c 3 108 光的反射描述 光遇到桌面 水面以及其他许多物体的表面都会发生反射 我们能够看见不发光的物体 就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛 如图所示 经过入射点o并垂直于反射面的直线on叫做法线 入射光线与法线的夹角i叫做 反射光线与法线的夹角 叫做 在反射现象中 反射光线 入射光线和法线都在 反射光线 入射光线分别位于法线 反射角 入射角 光的反射定律 两侧 入射角 反射角 同一平面内 等于 镜面反射 一束平行光照射到镜面上后 会被 地反射 这种反射叫做镜面反射 如镜面 水面 玻璃幕墙 磨光的大理石面等都能发生镜面反射 漫反射 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着 反射 这种反射叫做漫反射 如桌椅 墙面 书本等的反射 镜面反射和漫反射 平行 四面八方 可逆 光路的可逆性 在反射现象中 光路 平面镜成像 平面镜成像的特点平面镜成像的性质 平面镜成虚像 平面镜的应用 医生用平面镜检查牙齿 早期军事上的潜望镜 塔式太阳能电站等 凸面镜凹面镜 对光有 作用 应用 太阳灶 对光有 作用 起到扩大视野的作用 应用 汽车后视镜 路口反光镜 发散 会聚 原理 成像特点 平面镜所成像的大小与物体的大小 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关于镜面 光的反射 相等 相等 垂直 对称 平面镜成像特点 定义 光从一种介质进入另一种介质时 传播方向发生 这种现象叫做光的折射 光的折射规律生活中的折射现象 池水变 浅 筷子在水中 折断 叉鱼时应叉到鱼位置的下方 海市蜃楼等 光的折射 偏折 如图所示 以经过入射点o并垂直于水面的直线on作为法线 入射光线与法线的夹角i叫做 折射光线与法线的夹角 叫做 光从空气斜射入水中或其他介质中时 折射光线向法线方向偏折 折射角 入射角 当入射角增大时 折射角 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 入射角 折射角 小于 也增大 不变 可逆 光的折射定律 定义 太阳光是白光 它通过棱镜后被分解成各种颜色的光 这种现象叫 如果用一个白屏来承接 在白屏上就形成一条彩色的光带 颜色依次是 这说明 白光是由 混合而成的 如 彩虹 色的混合物体的颜色看不见的光 光的色散 绿 蓝 靛 紫 各种色光 光的色散 红 橙 黄 色光的混合 把红 绿 蓝三种色光按不同比例混合时 可以产生各种颜色的光 因此把 叫做色光的三原色 彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原色光混合而成的 红 绿 蓝 1 透明物体的颜色是由 决定的 如蓝色的玻璃只能透过蓝色光 无色物体能透过所有色光 2 不透明物体的颜色是由它 决定的 白色不透明物体反射所有色光 黑色不透明物体吸收所有色光 物体的颜色 反射光的 透过光的颜色 颜色 红外线紫外线 看不见的光 定义 我们把红光之外的辐射叫做红外线 应用 诊断疾病 红外线夜视仪 电视遥控器等 定义 在光谱的紫端以外 还有一种看不见的光 叫做紫外线 应用 适当的紫外线照射有利于骨骼生长 用紫外线灭菌 验钞等 吸收 反射 反射 图说物理 发散 扩 大视野 凹 反射 凹面镜 会聚 折射 重难点突破 光现象的辨析考情分析 此命题点多出现在选择题和填空题中 主要是对生活中常见的光现象 如 影子 镜中的像 水中的鱼 白光的色散等 进行辨识及解释 方法指导 1 常见光现象的生活实例 2 遇到此类题时我们可以建立一个模型 通常情况下如 影子 日食 月食 光的直线传播 平面镜 倒影 光的反射 折断 弯折 视力矫正 放大镜 彩虹 光的折射等 然后解题时只要一一对应就可快速准确的解答 例 2014怀化 如图所示 属于光的折射现象的是 b 解析 a 日环食是月亮转到了地球和太阳之间 月亮挡住了太阳照向地球的光 月球较小而不能全部遮掩太阳形成的 是光的直线传播形成的 b 钢勺好像在水面处折断是由于光从水中斜射到空气中发生折射形成的 c 物在镜中成像是物在平面镜中成的虚像 属于光的反射现象 d 水面相当于平面镜 山在水中形成 倒影 是山在水中由于光的反射成的像 2 光学作图考情分析 此命题点的考查的形式有 光的反射作图 根据入射光线画反射光线 平面镜成像作图 根据物体画出像 光的折射作图根据入射光线画折射光线 以及与画反射光线结合 画光源经过反射的照亮范围 已知光源 平面镜 不透明物体 方法指导 光学作图的注意事项 光线要用实线 且标箭头 注意箭头方向 反射光线和折射光线的箭头方向都是 背离界面 的 入射光线的箭头方向都是 指向界面 的 光线与光线要连接好 不要断开 法线要用虚线 且与界面 镜面 水面等 垂直 角度关系符合规律 光的反射 反射角等于入射角 光的折射 空气中的角总是为大角 1 光的反射作图方法 确定入 反 射点 入射光线 反射光线 与反射面的交点即为入射 反射 点 如图乙的o点 根据法线和反射面垂直 过入 反 射点作出法线 用虚线表示 如图乙的oc 根据反射角等于入射角 画出入射光线ao的反射光线ob 或画出反射光线ob的入射光线ao 并标注箭头表示光的传播方向 如题中要求标注角度 在画完光线图后 应标出相应的反射角 入射角 的角度 2 光的折射作图方法 确定入 折 射点 入射光线 折射光线 与介质面的交点即为入 折 射点 如图丁的o点 根据法线和折射面垂直 过入 折 射点作出法线 用虚线表示 如图丁的oc 根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角 画出入射光线ao的折射ob 或画出折射光线ob的入射光线ao 切记不管是入射角还是折射角总是空气这边的角大 用箭头表明光传播的方向 图中ao从空气射如水中 所以折射光线的方向是右下方 3 平面镜作图方法 利用 对称法 可以方便地完成以下3类有关平面镜的作图题 a 确定并画出虚像的位置 在物体上确定几个关键点 根据像 物关于镜面对称作出这几个关键点的对称点即为像点 连接这几个像点即为虚像 如图所示 b 已知平面镜及两条反射光线 确定发光点 如图所示 由平面镜成像的原理知 反射光线的反向延长线相交于像点s 再根据平面镜成像特点 像与物体关于平面镜对称 从而可确定出发光点s的位置 此类题目也可用光的反射定律作图 c 已知入射光线 反射光线 画反射光线 入射光线 如图所示 在入射光线上找一点a 找出a点关于平面镜对称点a 连接a 与入射点o并延长a o 即a o在平面镜上方的延长线就是ao的反射光线 最后标上箭头表示光的传播方向 1 2014广州 如图所示 一束光射入水中 在水底形成光斑 1 画出水面的反射光线 2 画出水中的折射光线 如答图所示 作图步骤 1 入射光线与水面的交点为o 过o点作法线垂直于水面 法线为虚线 过o点 根据光的反射定律 反射角等于入射角作出反射光线ob 并标出箭头 2 连接光斑点与o点 在线段末端沿斜向下打上箭头即为折射光线 实验一探究光反射时的规律 实验突破 1 光线位置确定 在两纸板的光线上描两点 再连接并标上方向 2 判断反射角与入射角的大小关系3 三线同一平面 的判断方法 两纸板中显示反射光线的纸板折转 观察上面是否显示光线 没有光线说明三线应该在同一平面上 4 两纸板与镜面的放置要求 两纸板与镜面垂直 5 数据分析6 光学作图7 纸板的作用 显示光线位置 8 光路可逆思想的理解和运用实验结论 反射光线 入射光线和法线在同一平面 反射光线 入射光线分居法线两侧 反射角等于入射角 例1 2014河南 如图所示 在探究光的反射定律时 将一块平面镜放在水平桌面上 再把一块纸板垂直放置在平面镜上 例1题图 1 实验时让光贴着纸板入射是为了 2 如果纸板没有与平面镜垂直放置 当光贴着纸板沿ao入射时 选填 能 或 不能 在纸板上看到反射光 3 为了便于测量和研究 需要把光路记录在纸板上 你的方法是 4 为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律 应当 射光线 入射光线和法线在同一平面内 不能 在纸板表面上放一块 多次实验 寻求普遍规律 使反 量角器 解析 1 纸板就是一个平面 在探究光的反射定律时 可以用它来显示光的传播路径 2 由于过入射光线的平面和平面镜垂直 故当纸板没有和平面镜垂直时 在纸板上看不到反射光线 3 为了方便比较反射角和入射角的大小关系 可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来 4 由于一次实验结果具有偶然性 所以要改变入射角多次实验 寻求普遍规律 1 实验中把纸板向后折 选填 能 或 不能 在纸板上看到反射光线 说明 2 若使光线逆着反射光线的方向射向平面镜 在原来的入射点 选填 能 或 不能 观察到光 说明光的反射现象中光路是 不能 在光的反射时 入射光线 反射光线 法线在 能 可逆的 同一平面内 3 实验时 若测得入射角为45 则反射角度数为 若入射角变大 反射角将 选填 变大 变小 或 不变 4 根据题中的数据分析可得到光反射时的规律是反射光线 入射光线和法线在平面 反射光线 入射光线分居在 两侧 反射角 入射角 等于 45 变大 同一法线 解析 1 将纸板向后折 在纸板上不能看到反射光线 说明反射光线 入射光线和法线是在同一平面内的 2 让光线逆着反射光线的方向射向镜面 会发现反射光线沿着oa方向射出 说明了在反射现象中 光路是可逆的 3 如果入射角为45 则根据光的反射定律 反射角等于入射角 所以反射角的大小也是45 若入射角增大 反射角将随之增大 1 2014本溪 小宇在探究 光的反射规律 时将一块平面镜放在水平桌面上 再把一张硬纸板竖直放在平面镜上 让一束光线贴着纸板沿eo方向入射 如图甲所示 1 小宇想探究反射光线 入射光线和法线是否在同一平面内 应将纸板 选填 a 或 b 绕on向前或向后弯折 b 2 改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在右表中 根据数据得出结论 3 另一同学也把一束光贴着纸板a射到o点 如图乙所示 但纸板并未与平面镜垂直 他 选填 能 或 不能 在纸板b上看到反射光线 不能 反射角 等于入射角 解析 1 探究反射光线 入射光线和法线是否在同一平面内 将纸板b绕on向前或向后弯折 使其与纸板a不在同一平面上 看看纸板b上是否有反射光线 即可得到结论 2 根据三次实验测得的数据得出结论 反射角等于入射角 3 入射光线 法线 反射光线在同一平面内 如果纸板与平面镜不垂直 则我们在纸板b上看不到反射光线 实验二探究平面镜成像的特点 2014年2次 2012年1次 1 选择较暗的环境下 环境光线较暗时 实验现象会更加明显 2 用玻璃板代替平面镜的原因 玻璃透明 易于确定像的位置 3 选择薄玻璃板 防止有重影 太厚了玻璃板的前后表面都会成像 会产生重影 2012年1次 4 选用两支完全相同的蜡烛的原因 让相同的蜡烛与点燃的蜡烛重合 这个位置就是像的位置 这种方法叫替代法 便于比较像与物的大小关系 2014年1次 5 玻璃板放置要求及实验环境的要求 必须竖直放置 否则水平桌面上的蜡烛无法与像重合 6 刻度尺的作用 便于测量像与物到镜面的距离 2014年1次 2012年1次 7 平面镜只能成虚像 不能用光屏观察 像与物的大小相等 且与物体到镜面的距离无关 像与物到镜面的距离相等 像与物的连线与镜面垂直 2014年1次 实验结论 平面镜成像的特点 1 像的大小和物体大小相等 2 像和物体到平面镜的距离相等 3 像和物体的连线与镜面垂直 4 平面镜成虚像 例2 2014南宁 如图是 探究平面镜成像特点 的实验装置 例2题图 1 实验器材有 带底座的玻璃板 白纸 笔 火柴 光屏各一 两支外形相同的蜡烛a和b 还缺少的器材是 选用玻璃板代替平面镜 主要是为了便于确定像的 2 在竖立的玻璃板前点燃蜡烛a 拿未点燃的蜡烛b竖直在玻璃板后面移动 人眼一直在玻璃板的 选填 前 或 后 侧观察 直至它与蜡烛a的像完全重合 这种确定像与物大小关系的方法是 选填 控制变量法 或 等效替代法 刻度尺 位置 前 等效替代法 3 移去蜡烛b 在其原来位置上放置一块光屏 光屏上无法呈现蜡烛的像 这说明平面镜成的是 像 4 当蜡烛a向玻璃板靠近 蜡烛a的像 选填 变大 不变 或 变小 不变 虚 解析 1 探究 平面镜成像的特点 的实验中 用的器材主要有玻璃板 刻度尺 两只大小完全相同的蜡烛 光屏 火柴 所以此题缺少刻度尺 用透明的玻璃板代替平面镜时 即可以成像 同时能看到镜后所成像与蜡烛的对比 即便于确定像的位置并能比较像物大小关系 2 实验时 将点燃的蜡烛放在玻璃板前 眼睛应该在玻璃板前侧观察 便于找到像的位置 蜡烛与蜡烛成的像完全重合 这种确定像的方法是等效替代法 3 蜡烛的像是通过反射进入人眼的 而不是光线通过平面镜在光屏上呈现蜡烛的像 所以平面镜所成的像是虚像 4 平面镜成像特点 物与像大小相等 物与像到平面镜的距离相等 所以在蜡烛a向玻璃板靠近时 蜡烛大小不变 像的大小不变 1 要想取得较好的实验效果 实验最好选择在 选填 较亮 或 较暗 的环境中进行 实验中所用的玻璃板越 选填 厚 或 薄 越好 2 实验时把蜡烛和平面镜放在白纸上做实验是为了 3 实验时选用刻度尺是为了 较暗 薄 便于确定像的位置 便于测量像 与物到镜面的距离 4 在做实验时 发现无论如何都没能找到像的位置 其原因可能是 观察像时 小明发现了两个几乎重叠的像 这是造成的 其中距离观察者较远的像较 选填 亮 或 暗 5 实验中 只进行了一次实验 就得到了 像与物到镜面距离相等 的结论 这样得出结论的做法不合理之处是 实验次数太少 所得的结 玻璃板没有与桌面垂直 暗 放置平板玻璃的两个反射面成像 论不具有普遍意义 解析 1 为了使实验效果更明显 实验应选择在较暗的环境下 因为玻璃板太厚会使玻璃板前后表面都会成像 会产生重影 所以玻璃板越薄越好 2 实验把蜡烛和平面镜放在白纸上做实验时为了便于确定像的位置 3 实验时选用刻度尺是为了便于测量像与物到镜面的距离 4 像与物是关于镜子对称的 实验 时玻璃板要竖直放置 如果不竖直 成的像就偏高或偏低 后面的蜡烛是摆在桌面上的 不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合 出现两个像的原因是玻璃板有两个面 当玻璃板比较厚时 我们就能看到两个像 所以尽量使用薄玻璃板 5 实验时要进行多次测量 这样的结论才具有普遍意义 2 2014梅州 如图甲所示 小丽同学在进行 探究平面镜成像特点 的实脸时 将玻玻板竖直放在水平桌面上 再取两段相同的蜡烛a和b竖直地放于玻璃板前后 点燃玻璃板前的蜡烛a 移动蜡烛b 直到看上去蜡烛b与蜡烛a的像完全重合 在此实验中 1 如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板 应选择mm厚的玻璃板做实验 用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的关系 2 小丽将光屏放在蜡烛b的位置上 发现光屏上 选填 能 或 不能 承接到蜡烛a的像 这是因为 3 如果玻璃板没有竖直放置 如图乙所示 在实验过程中中会出现的情况是 蜡烛b 2 大小 不能 平面镜所成的像是虚像 与蜡烛a的像不能重合 解析 1 当玻璃板越薄 两个反射面成像距离越近 可以近似看成一个像 使实验简单化 所以选择2mm的玻璃板 实验时采用两个完全相同的蜡烛 一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃 另一支放在玻璃板的后面 当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时可以比较物像大小关系 2 平面镜成像实验时 把光屏放在像的位置 发现光屏上并没有像 说明平面镜成的像是虚像 3 平面镜所成的像和物体关于平面镜对称 如果玻璃板没有放正 蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上 所以蜡烛成的像不与蜡烛重合 所以有可能找不到像 3 2014抚州 小文在探究光的折射规律时 将光从空气分别射入玻璃和水中 其实验过程如下 实验一 将光从空气射入玻璃中 1 将半圆玻璃砖放在标有角度的圆盘上 如图甲所示 2 将一束激光从空气射向玻璃的圆心o处 激光在o处发生折射 记录入射角和折射角 3 逐渐增大入射角 重复步骤 2 表格一 甲 乙 实验所测数据如表格一所示 实验二 将光从空气射入水中 1 将标有角度的圆盘按图乙所示安放 2 将一束激光从空气射向水面 处 激光在 处发生折射 记录入射角和折射角 3 逐渐增大入射角 重复步骤 2 实验所测数据如表格二所示 表格二 分析以上数据可得 当光从空气垂直入射到其他透明介质时 传播方向 当光从空气斜射入玻璃或水中时 折射角 选填 大于 等于 或 小于 入射角 当光以相同的入射角斜射入不同的透明介质中时 折射角 选填 相等 或 不相等 不相等 不变 小于 解析 由表格一中的第一列可知 当入射角为0 时 折射角也为0 由此可得 当光从空气垂直入射到其他透明介质时 传播方向不发生改变 由表格一 二数据可知 当入射角增大时 折射角也随着增大 但折射角总小于入射角 由表格一 二可知 当光以相同的入射角斜射入不同的介质中时 例如 入射角都是30 在水中的折射角 17 与玻璃中的折射角 22 不同 所以光从空气斜射入不同介质中的折射角不相等 实验三探究光折射时的特点 1 在水中使光线更明显 在水中加牛奶等来显示光路 2 折射光线和入射光线与法线的位置关系3 折射角和入射角的大小比较 光从空气射入透明介质时 折射角小于入射角 并且随入射角的增大 减小 而增大 减小 4 实验数据分析 5 光路的可逆性 将光线逆着反射光线射出 观察光的传播路径是否重合 6 多次测量的目的 保证实验结论的普遍性 实验结论 光从空气斜射入水中或其他介质中时 折射光线向法线方向偏折 折射角小于入射角 当入射角增大时 折射角也增大 当光从空气垂直射入水中或其他介质时 传播方向不变 3小明同学在做探究光的折射特点实验 如图所示是光从空气射入水中时的光路 实验中发现 入射光线 折射光线和法线在同一平面内 折射光线和入射光线分别位于法线的两侧 例 通过实验还得到如下数据 1 分析表中的数据 可得出的结论是 光从空气斜射到水面时 将同时发生 和 现象 当光从空气垂直射到水面时 折射角等于 当光从空气斜射到水面时 折射角随入射角的变化关系是 且折射角 选填 大于 等于 或 小于 入射角 折射 反射 入射角 折射角随入射角的增大 小于 而增大 或折射角随入射角的减小而减小 通过对数据的进一步分析可以发现 当光从空气斜射入水中时 随着入射角的增大 折射角的变化越来越 选填