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目录,第四章光现象,第四章光现象,物理新课标（RJ）,第四章光现象,1光源：自身能够的物体叫光源，分为光源和光源。例如：太阳、萤火虫、水母属于天然光源；蜡烛、霓虹灯、白炽灯属于人造光源；月亮是依靠反射太阳光，所以它不是光源。2光的直线传播：条件：光在介质中或在真空中沿直线传播；例如：激光引导掘进方向；打靶时的三点一线；排直队；木匠检查木板棱是否直等，这些都是光沿直线传播的事例。,发光,天然,人造,同种均匀,太阳,月亮,地球,日食：是月亮挡住太阳光形成的；,月食：是地球挡住太阳光形成的；,太阳,地球,月亮,影子的形成：影子的形成是因为光沿直线传播，遇到不透明物体光线不能到达，形成比周围暗的区域，即影子；,你从路灯正下方走开时，你在地面上的影子的长度将变。,长,思考：光线与承接影子平面有何关系时影子最小？,小孔成像小孔成像是光沿直线传播穿过小孔而成的像成立、像。,倒,实,在晴天，我们常常可以在树荫下看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑是什么？它们是怎么形成的？,答：这些小亮斑是太阳的实像。它们是太阳发出的光在空气中沿直线传播的。,你知道吗？,4光速：光在空气(真空)中传播速度约为cm/s，光在介质中的传播速度与介质的种类有关，一般情况下，v真空v气v液v固。例如：打雷和闪电是同时发生的，但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度声音在空气中的传播速度。光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为在真空中的2/3.,3108,大于,3.用来表示光的和的直线叫做光线。,路径,方向,5.光年：光在1年内传播的距离叫1光年。光年是距离单位，用做天体星球间的距离单位。,？Km/s,6.光的反射：光射到物质表面反射回去的现象。所有物体表面都能反射光。思考：我们为什么能够看见不发光的物体？,7、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。,8、作图,三线共面法线居中两角相等,9.物理对光的反射分为镜面反射与漫反射，都遵守光的反射定律。,另一侧可看到耀眼的亮光,这就是镜面反射,则无论从哪个方向观察都看不到耀眼的亮光,这就是漫反射,太耀眼了！,舒服极了！,无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律,巩固,步骤：1、先在反射面上标出入射点O,N,O,2、过入射点画出反射面的垂直线ON，即法线。,3、根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线。如上图,10、光在反射时光路是可逆的,光的反射时光路是可逆的,已知反射光线与入射光线，请画出镜面的位置。,步骤：1、画出反射光线与入射光线的角平分线，即法线ON。2、根据法线与反射面垂直，画出镜面。,O,N,11.光的反射的应用平面镜成像,平面镜：表面是光滑平面的镜子平面镜的作用：只改变光束的传播方向，能够成像但不改变光的聚散性质。,（1）特点：像与物大小相等；像与物到镜面的距离相等；像与物上对应点的连线与镜面垂直；成正立虚像,例如：某同学距离镜子5m，则他的像距镜子5m，当他向镜子靠近2m时，像同时靠近2m，并且像的大小不变。,问题2：在探究平面镜成像特点的实验中，为什么用二个完全相同的棋子？此种研究方法在物理上叫什么方法？,问题1：在探究平面镜成像特点的实验中，为什么采用玻璃板而不用平面镜？,问题3：平面镜的作用有哪些？,答：这是因为玻璃板既可以成像，又可以观察到像的位置,答：便于比较像与物的大小。这种方法在物理学上叫替代法。,答：平面镜既可以成像，又可以改变光路。,想一想？,第四章光现象,物理新课标（RJ）,12.光的反射的应用凸面镜和凹面镜凸面镜：用球的外表面作为反射面叫做面镜；凸面镜对光线具有扩大范围的作用，例如汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜都是面镜；凹面镜：用球的内表面作为反射面叫做面镜。凹面镜对光线具有作用。手电筒的反光装置、太阳灶都是面镜。反射式天文望远镜,凸,凹,发散,会聚,凸,凹,13.光的折射现象：光从一种介质斜另一种介质时，传播方向一般会改变，这种现象叫做光的折射。,14：折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线两侧；折射角小于入射角。,折射角,折射光线,三线共面两线分居两角待定,阅读与思考,16.折射时光路是可逆的,17.当光从空气射入其他介质中，折射角小于入射角，当光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。,例如：人站在岸上看水中的鱼会变浅，潜水员在水中看岸上的树木会变高；斜插入水中的筷子会向上弯折，这些现象都是光的折射现象。,18.光的折射凸透镜：会聚凹透镜：发散,凸透镜中央厚、边缘薄，（如放大镜）,凹透镜中央薄、边缘厚，（如近视镜片）,19.透镜的基本概念,主光轴：通过两个球面球心的直线，简称主光轴光心：凸透镜的中心（在主光轴上）,凸透镜对光线有会聚作用，如远视眼镜,o,凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这一点叫凸透镜的焦点，用字母“F”表示，凸透镜两侧各有一焦点，且对称，焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，用字母“f”表示，凸透镜两侧的焦距相等。,凹透镜对光有发散作用如近视眼镜,凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过它后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫凹透镜的虚焦点。,物距、像距,物体到透镜光心的距离叫做物距，用u表示。像到透镜光心的距离叫做像距，用v表示。,三、探究凸透镜成像规律,凸透镜成像的三个重要物理量：焦距（f）、物距（u）、像距（v）。制定计划与设计实验：将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度上。（目的是使烛焰光通过凸透镜后，所成的像完整地落在光屏的中央，便于观察。）让烛焰透过凸透镜成放大、缩小、等大的像。测成像时的物距和像距。,凸透镜的成像规律,总结,1、焦点是实像和虚像的分界点，两倍焦距处是成放大和缩小像的分界点。2、不论实像、虚像，物体离焦点越近所成的像越大，像离透镜也越远。3、实像总是倒立的，能呈现在光屏上；而虚像是正立的，不能呈现在光屏上。,凸透镜成像动态变化规律（实像）：,物距变小，像距变大，像也变大物距变大，像距变小，像也变小,一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像与物异側倒，物远像近像变小；虚像与物同侧正，巧记口诀活用好,凸透镜成像口诀：,四、三种光学仪器,放大镜当物体位于凸透镜焦点以内，即物距小于焦距时，对着凸透镜观察，就可以看到物体成正立、放大的虚像，虚像和物体位于凸透镜的同侧。当物体越靠近凸透镜的焦点时，所成的虚像越大。,照相机照相机原理所有照相机的前面都有一个镜头，镜头的作用相当于一个凸透镜，来自于物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上，形成一个缩小的像照相机的原理即是当u2f时，成倒立、缩小的实像。,照相机的使用为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离。拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物时，镜头往后缩，离胶片近一些；调焦环上刻着的数字，表示拍摄的景物到镜头的距离。照相时，胶片曝光适当，才能洗出好的相片曝光过度，洗出的相片发白；曝光不足，拍出的相片很暗，都不能令人满意为了控制曝光量，一是用光圈控制进入镜头的光的多少，一是用快门控制曝光的时间光圈可以开大或缩小，光圈环上刻有光圈数，曝光时间可以从快门上的数字知道拍照时，要根据景物的明亮程度，选择适当光圈和快门。现代照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门，得到曝光适度的相片。有的相机还能自动测量景物到相机的距离，进行自动调焦，高度自动化的相机用起来很方便，即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片，所以人们戏称为“傻瓜相机”。,投影仪（幻灯机）（1）原理：当fu2f，v(屏幕到镜头之问的距离)2f时，成倒立、放大的实像投影仪的镜头相当于凸透镜，透明胶片相当于物体，屏幕相当于光屏（2）构造：如图所示由凸透镜、投影片、平面镜、聚光器等组成，其中平面镜是为了改变光路聚光器是用两块大的螺纹透镜制成，它相当于凸透镜,20.光的折射光的色散,白光不是单色光而是复色光。,光谱,例如雨后彩虹就是光的色散现象。,21、色光的三原色：红、绿、蓝,22、物体的颜色,1、透明体的颜色由它透过的色光决定什么颜色的透明体就能透过什么颜色的色光,2、不透明体的颜色由它反射的色光决定什么颜色的不透明体就能反射什么颜色的色光,3、白色能反射各种色光，黑色能吸收各种色光。,彩色电视机的丰富画面是由色光的三原色混合而成的，三种色光等比例混合后为白色。,例如：在白纸上用红颜料写一个“光”字，把它拿到暗室，只用红光照射时，整个纸面为色；只用绿光照射时，白纸呈现为色，“光”字为色。,23、颜料的三原色：品红、黄、青,24,看不见的光,红光之外红外线,紫光之外紫外线,红外线,升温、遥控、夜视仪。,紫外线,合成维生素D、杀菌、使荧光物质发光。,一切物体都在发射红外线，温度越高，辐射的红外线越多，同时也吸收红外线,高温物体发出的光中都有紫外线,第四章光现象,物理新课标（RJ）,典例1：区分光的直线传播、光的反射、光的折射现象及应用,例1如图41所示的四种情景中，属于光的直线传播的是(),第四章光现象,物理新课标（RJ）,解析A人在镜中的像是光的反射现象；倒映在江中的“桥”是由于水面的反射形成的；看见海面下的冰山是光的折射现象。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,知识总结光的直线传播现象一般是影子的形成、小孔成像、日食月食的形成等；光的反射现象一般是水面中的倒影、平面镜中的像等；光的折射现象一般是水中的物体变形、透过玻璃或透镜观察到的变形物体、看见水中的物体等。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,典例2：光的反射定律、光的折射规律,例2如图42所示，一束光线斜射到平静的水面上，同时发生反射和折射，则反射光线与入射光线的夹角为_度，折射光线与法线的夹角_(选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角；如果入射光线向法线靠近时，则反射角会变_，折射角会变_。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,答案120小于小小,解析从图中可以看出已知角为入射光线与界面的夹角，入射角为入射光线与法线的夹角，所以此时入射角为903060，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角；根据光的折射定律可知，光线由空气斜射入水中时，折射角小于入射角。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,知识拓展当光线垂直于介质表面入射时，传播方向不改变，此时入射角、折射角均为零度；当入射角减小时，反射角减小，折射角减小，反射角变化的角度等于入射角变化的角度，折射角变化的角度小于入射角变化的角度；不管是从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，始终是空气中的角大。总之，在光的折射现象中，始终是密度小的介质中角大。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,典例3：探究光的反射定律实验,例3为了探究光反射时的规律，小明进行了如图43所示的实验。(1)请在图中标出反射角的度数。(2)小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？_。(3)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：_。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,答案(1)如图44所示(2)将纸板B向后(前)折，观察在纸板B上是否有反射光线。(3)在反射现象中，光路是可逆的,第四章光现象,物理新课标（RJ）,解析将纸板B前后折，观察反射光线能否在B纸板上呈现，从而确定入射光线与反射光线及法线是否在同一平面内；用量角器量出入射角与反射角的大小，探究反射角是否等于入射角；如果让入射光线沿反射光线方向逆向射入，观察反射光线与原入射光线是否重合，探究光路是否可逆。,知识拓展在实验中，可折转的光屏的作用是：显示光的传播路径；探究入射光线、反射光线、法线是否共面。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,典例4：利用光的直线传播、光的反射定律、平面镜成像、光的折射原理作图,例4如图45所示的水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2。人在空气中看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置。画出：(1)A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图；(2)A2发出的光进入人眼的光路图。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,答案如图46所示,解析画A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图，可以根据平面镜成像的原理，先找到A1在水中像的位置，连接A1在水中像与眼睛的位置即为反射光线，再连接A1与入射点即为入射光线。又因为A2发出的光进入人眼时，人眼正好看到A2的虚像位置是A1在水中的虚像的位置，故A2发出光线进入人眼时折射点即为A1发出光线进入人眼的入射点，故连接A2与折射点即为A2的入射光线，其折射光线与A1发出光线的反射光线重合。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,知识拓展对于平面镜成像作图我们要明确：物体像反射光线三者关系，像是物体与反射光线的中介；像点、入射点、反射光线(或反射光线上的一点)在同一直线上，知道其中两个的位置就可以确定第三个的位置。因此，作眼睛通过平面镜看见物体的光路图时，先利用平面镜成像的特点作出物体成的像，然后连接像与眼睛，找到反射光线的入射点，再补充完光路，画出光的传播方向。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,典例5：探究平面镜成像实验,例5如图47所示是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直：两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,(1)为便于观察，该实验最好在_(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行；此外，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_，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。(2)点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物的大小_；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板_，像和物到玻璃板的距离_。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,(3)为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作()A保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察B保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(2)相同的操作(4)移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是_(选填“虚”或“实”)像。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,答案(1)较黑暗B蜡烛(2)相等垂直相等(3)B(4)虚,知识拓展玻璃板尽量薄一些，防止玻璃板的前后两表面各成一个蜡烛的像，不便于观察、比较，在测量像、物到平面镜的距离时要以玻璃板前表面的位置为准。实验时，玻璃板放置时要与水平面垂直。为便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行，并且要适当降低背景的明亮程度，便于寻找蜡烛的像点。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,1成语“立竿见影”中“影”的形成是由于()A光的折射B光的直线传播C光的反射D光的色散答案B,第四章光现象,物理新课标（RJ）,2如图48所示，一束光斜射到平面镜上，其中反射角是()A1B2C3D4答案B,第四章光现象,物理新课标（RJ）,3关于物体通过平面镜成像，下列说法正确的是()A物体通过平面镜所成的像是实像B物体离平面镜越远，所成的像越小C物体与它在平面镜中所成的像大小一定相等D物体到平面镜的距离大于像到平面镜的距离答案C,第四章光现象,物理新课标（RJ）,4如图49所示的四个情境中，属于实像的是()答案B,第四章光现象,物理新课标（RJ）,5如下短句或词语涉及的知识与光的直线传播无关的是()A立竿见影B一叶障目C鱼翔浅底D三点对一线答案C,第四章光现象,物理新课标（RJ）,6雨后初晴的夜晚，地上有积水，当我们迎着月光走时，地上发亮处是积水，这是因为()A地上暗处是光发生镜面发射B地上发亮处是光发生镜面发射C地上发亮处是光发生漫反射D地上发亮处和暗处都发生镜面反射答案B,第四章光现象,物理新课标（RJ）,7小新同学对着平面镜检查仪容，当他向平面镜走近时()A像变大，像到镜面的距离变小B像变大，像到镜面的距离变大C像不变，像到镜面的距离不变D像不变，像到镜面的距离变小答案D,第四章光现象,物理新课标（RJ）,8陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币(如图410甲所示)，往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了(如图乙所示)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是()A光的直线传播和光的折射B光的直线传播和光的反射C光的反射和光的折射D光的反射和光的直线传播,第四章光现象,物理新课标（RJ）,解析A开始茶杯内没有倒入水时，硬币反射的光线在空气中沿直线传播，人移动到某一位置时看不见硬币，是因为进入眼睛的光线被茶杯挡住了；往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了，是因为此时硬币反射的光线在水面处发生折射，使折射光线远离法线从而进入人眼的缘故。,第四章光现象,物理新课标（RJ）,9如图411所示是为2008北京奥运会而建造的国家游泳中心“水立方”，其透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色的亮点，它们被称为“镀点”。北京奥运会举办时正值盛夏，“镀点”能改变光线的方向，将光线挡在场馆外。“镀点”对外界阳光的主要作用是()A反射太阳光，遵循光的反射定律B反射太阳光，不遵循光的反射定律C折射太阳光，遵循光的折射规律D折射太阳光，不遵循光的折射规律答案A,第四章光现象,物理新课标（RJ）,102009年7月22日，我国出现了500年一遇的日全食奇观。能够解释日食现象的是光的_传播理论。你认为日全食带位于地球上如图412所示的_区域。答案直线A,第四章光现象,物理新课标（RJ）,11晴天的正午时分，走在株洲长江北路茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是光的_现象，光斑大小不同的原因是_。答案直线传播(或小孔成像)缝隙(或小孔)高度不同12光在真空中的传播速度为3108m/s，为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面约需2.6s，则地球和月球之间的距离是_m。答案3.9108,第四章光现象,物理新课标（RJ）,13早晨的太阳光与水平方向成30角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角为_度，随着时间的推移，从早晨到中午，反射角将_(选填“增大”、“不变”、“减小”)。答案60减小14如图413所示，桥通过平静的水面成像，半圆形桥孔与其像合在一起构成圆。桥长45m，则桥的像长_m。正中大圆直径为10m，则大圆顶部到水面的距离为_m。答案455,第四章光现象,物理新课标（RJ）,15太阳光通过玻璃三棱镜后，被分解成各种颜色的光，这种现象叫做光的_。如图414所示，在三棱镜和白屏之间放上一块透明的蓝色玻璃，则白屏上只呈现_色光。答案色散蓝,第四章光现象,物理新课标（RJ）,16如图415所示，小云身高1.60m，她站在镜子前看到自己的像