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第四講光現(xiàn)象 1 通過實(shí)驗(yàn) 探究光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的 2 通過實(shí)驗(yàn) 探究并了解光的反射定律 了解什么是鏡面反射和漫反射 3 通過實(shí)驗(yàn) 探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系 知道平面鏡成像的特點(diǎn)及應(yīng)用 4 通過實(shí)驗(yàn) 探究并了解光的折射現(xiàn)象及其特點(diǎn) 認(rèn)識(shí)生活中的折射現(xiàn)象 5 會(huì)畫簡單的光路圖 6 通過實(shí)驗(yàn) 了解白光是由各種色光組成的 7 了解紅外線 紫外線的特點(diǎn)及簡單應(yīng)用 光的直線傳播 提示 月亮不是光源 小孔成像時(shí)像的形狀與成像物體相似 與小孔的形狀無關(guān) 發(fā)光 天然 人造 徑跡 方向 同種均勻介質(zhì) 3 0 108 長度 光的反射 1 光的反射 反射 傳播路徑 共面 可逆 2 兩種反射 同一平面 兩側(cè) 等于 可逆 凹凸不平 平整光滑 不同的方向 仍然平行 看到物體 平面鏡成像 反射 便于找到像的位置 兩 垂直 便于比較像與物的大小關(guān)系 提示 當(dāng)我們靠近平面鏡時(shí) 覺得自己在鏡中的像變大了 這是由于眼睛看像的視角變大的緣故 但實(shí)際上像的大小不變 相等 相等 垂直 光的折射 靠近 斜射 偏折 同一平面 兩側(cè) 小于 增大 不變 提示 光線發(fā)生折射時(shí) 在介質(zhì)表面處 光線還會(huì)發(fā)生反射 虛像 高 光的色散 復(fù)色 不同 紅光 紫光 紅 綠 藍(lán) 看不見的光 紅外線和紫外線的對(duì)比 實(shí)像與虛像 虛 能 不能 實(shí) 直線 直線 倒立 實(shí)像 物體反射的光進(jìn)入人們的眼睛 相等 相等 垂直 折射 折射 各種色光 紫外線 光現(xiàn)象的辨識(shí) 例1 2014 河南中招模擬 生活中經(jīng)常提到的 影 與我們所學(xué)到的光學(xué)知識(shí)有關(guān) 例如 水中倒影和立竿見影中的 影 前者是由 形成的 后者是由 形成的 解析 兩種不同的影考查學(xué)生對(duì)光的反射和光的直線傳播的理解 要分清倒影和影子的成因 答案 光的反射光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播 方法歸納 熟記一些常見的光現(xiàn)象 能快速地解答出此類題目 利用光的反射和折射規(guī)律作圖 例2 1 2015 揚(yáng)州 在圖1中利用平面鏡成像的特點(diǎn)作出物體AB的像 2 2015 貴港 當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí) 在水面發(fā)生反射和折射 如圖2所示 請(qǐng)你畫出反射光線和折射光線大致方向 解析 1 由平面鏡成像 像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱 分別作出A B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A B 連接A B 即為物體的像 如圖所示 2 過入射點(diǎn)作出法線 然后在空氣中法線的另一側(cè)作出反射光線 注意反射角等于入射角 再在水中法線的另一側(cè)作出折射光線 注意折射角小于入射角 如圖所示 方法歸納 1 利用平面鏡成像作圖 1 物關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)就是像點(diǎn) 反之 像關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)就是物點(diǎn) 即根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖 2 運(yùn)用光的反射定律作圖 2 在兩種透明介質(zhì)的交界面上 折射和反射一般是同時(shí)發(fā)生的 反射光線與入射光線在同種介質(zhì)中 折射光線和入射光線在不同種介質(zhì)中 實(shí)驗(yàn)一探究光的反射定律命題點(diǎn)1 紙板的作用是 2 紙板與鏡面的放置要 3 光線位置的確定 連接紙板上兩點(diǎn)確定光線 光線要加箭頭 4 角度的計(jì)算 光線與 的夾角是入射角或反射角 5 三線共面的判斷 紙板折疊后 發(fā)現(xiàn)被折后的紙板上無光線 說明入射光線 反射光線和法線共面 6 在光的反射現(xiàn)象中 光路 顯示光路 垂直 反射角等于入射角 法線 可逆 解析 本題考查光的反射定律 1 實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不讓光貼著紙板入射 則無法看見入射光線以及反射光線 就無法確定反射光線 入射光線和法線是否在同一平面內(nèi) 因此實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了檢驗(yàn)反射光線 入射光線 法線是否在同一平面內(nèi) 2 法線在紙板上 法線與鏡面垂直 入射光線 法線 反射光線在同一平面內(nèi) 如果紙板與平面鏡不垂直 則鏡面的法線不在紙板上 入射光線沿紙板照射后 反射光線不在紙板上 則我們?cè)诩埌迳峡床坏椒瓷涔饩€ 3 為了便于測量和研究 需要把光路記錄在紙板上 可以用量角器代替紙板 這樣就可以直接讀出反射角和入射角的大小 進(jìn)行比較 4 只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn) 根據(jù)一次測量就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性 為了得出普遍性結(jié)論 使結(jié)論符合客觀事實(shí) 應(yīng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行多次測量 答案 1 檢驗(yàn)反射光線 入射光線 法線是否在同一平面內(nèi) 2 不能 3 用量角器代替紙板做實(shí)驗(yàn) 4 進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) 1 在實(shí)驗(yàn)中使用白色硬紙板能顯示 也能方便地測量 2 某同學(xué)利用同一套實(shí)驗(yàn)器材 選擇入射角分別為15 30 45 的三條光線進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 結(jié)果得到了不同的數(shù)據(jù) 經(jīng)檢查 三次實(shí)驗(yàn)中各角度的測量值都是準(zhǔn)確的 但總結(jié)的規(guī)律卻與反射定律相違背 你認(rèn)為其中的原因應(yīng)該是 三次實(shí)驗(yàn)中的反射角應(yīng)該分別是 和 實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是 反射光線和入射光線 反射角和入射角 將反射光線與反射面的夾角作為反射角 15 30 45 反射角等于入射角 實(shí)驗(yàn)二探究平面鏡成像的特點(diǎn)命題點(diǎn) 1 選擇 環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 環(huán)境較暗 現(xiàn)象更明顯 2 選擇 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 若用厚玻璃板會(huì)產(chǎn)生重影 3 用玻璃板取代平面鏡 易于確定像的位置 4 選用 的蠟燭 便于對(duì)比物像大小關(guān)系 5 玻璃板要與桌面垂直 否則蠟燭與像無法重合 6 刻度尺用來分別測量物與像到玻璃板的距離 7 平面鏡成的是虛像 用光屏承接 填 能 或 不能 較暗 薄玻璃板 相同 不能 例2 2015 泉州 小麗利用如圖甲所示 探究平面鏡成像特點(diǎn) 的實(shí)驗(yàn)裝置 1 如果有5mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板 應(yīng)選擇 mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn)較合適 實(shí)驗(yàn)中用兩段相同的蠟燭是為了比較像與物的 的關(guān)系 2 在實(shí)驗(yàn)過程中 小麗移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭B 使它與蠟燭A的像完全重合 確定了 的位置 為了探究平面鏡所成像是實(shí)像還是虛像 小麗用光屏代替蠟燭B 她 填 能 或 不能 用光屏接收到蠟燭A的像 由此說明平面鏡所成像是 像 3 如果玻璃板沒有豎直放置 如圖乙所示 在實(shí)驗(yàn)過程中將會(huì)出現(xiàn)的情況是 解析 1 玻璃板越薄越好 因?yàn)椴ＡО迩昂竺娑挤瓷涑上?玻璃板越厚像越不清晰 看到兩個(gè)像 2 由于實(shí)像能成在光屏上 而虛像不能成在光屏上 對(duì)于平面鏡所成的虛像光屏是無法承接的 3 如果玻璃板不豎直 后面的蠟燭與前面的蠟燭的像不在同一高度上 怎樣操作都不會(huì)重合 就無法比較像和物的大小關(guān)系 答案 1 2大小 2 像不能虛 3 蠟燭B與蠟燭A的像不能重合 1 在做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)無論如何都不能找到像的位置 其原因可能是 觀察像時(shí) 小明發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)幾乎重疊的像 這是 造成的 其中距離觀察者較遠(yuǎn)的像較 填 亮 或 暗 2 實(shí)驗(yàn)中 只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn) 就得到了 像與物到鏡面距離相等 的結(jié)論 這樣得出結(jié)論的做法不合理之處是 3 做完某次實(shí)驗(yàn)后 四個(gè)小組都將收集和處理的信息記錄在白紙上 如下圖所示 則正確的是 玻璃板沒有與桌面垂直放置 玻璃板比較厚 蠟燭經(jīng)過兩個(gè)反射面都會(huì)成像 暗 實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少 所得結(jié)論不具有普遍意義 C 實(shí)驗(yàn)三探究光折射時(shí)的特點(diǎn)命題點(diǎn)1 在界面處是否發(fā)生折射 2 發(fā)生折射時(shí) 折射角與入射角的關(guān)系 3 入射光線和折射光線分居法線 4 折射時(shí)光路 例3 某同學(xué)在做 探究光的折射特點(diǎn) 實(shí)驗(yàn) 如圖所示是光從空氣射入水中時(shí)的光路 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 入射光線 折射光線和法線在同一平面內(nèi) 折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè) 通過實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù) 兩側(cè) 可逆 1 分析表中數(shù)據(jù) 可得出結(jié)論 光從空氣斜射到水面時(shí) 將同時(shí)發(fā)生 和 現(xiàn)象 光從空氣斜射到水面時(shí) 折射角隨入射角的變化關(guān)系是 且折射角 填 大于 等于 或 小于 入射角 當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí) 折射角等于0 該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論 總結(jié)出了光的折射特點(diǎn) 2 請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)通過上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過程作出評(píng)價(jià) 是否存在不足 答 填 是 或 否 請(qǐng)簡要說明理由 解析 1 光從空氣斜射到水面時(shí) 將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象 由表中數(shù)據(jù)可知 光從空氣斜射到水面時(shí) 折射角隨入射角的變化關(guān)系是折射角隨入射角的增大而增大 且折射角小于入射角 當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí) 折射角等于零度 2 評(píng)價(jià) 存在不足 應(yīng)該換用其他透明介質(zhì)再做此實(shí)驗(yàn) 這樣得出的結(jié)論將更具有普遍性 答案 1 反射折射 折射角隨入射角的增大而增大小于 2 是五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以 但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實(shí)驗(yàn) 1 在上述實(shí)驗(yàn)中 小明同學(xué)使光線沿CO方向射向O點(diǎn) 則折射光線將沿 方向射出 這說明在折射現(xiàn)象中 光路 同時(shí)還可以得出 光從水中斜射入空氣中時(shí)折射角 入射角 2 如圖是小明重新進(jìn)行的一次實(shí)驗(yàn) 則在這次實(shí)驗(yàn)中 入射角是 折射角是 OA 可逆 大于 42 70