第二讲 光现象.docx

第二讲 光现象.docx

《第二讲 光现象.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二讲 光现象.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第二讲光现象

第二讲　光现象

知识回顾考点梳理

考点一光的直线传播

1.光源

（1）定义：

能够①__________的物体叫做光源，月亮②______（选填“是”或“不是”）光源。

（2）举例：

太阳、萤火虫、舞台上的灯光、点燃的蜡烛。

2.光的直线传播

（1）条件：

光在③________介质中沿直线传播。

（2）光线：

用来表示光传播径迹和方向的带有④_____的⑤________。

（3）举例：

影子的形成、日（月）食的形成、小孔成像等。

（4）应用：

日晷、激光准直、站队看齐、射击瞄准等。

3.光的传播速度

（1）光既可以在空气、水、玻璃等介质中传播，也可以在真空中传播。

（2）光在不同介质中速度不同，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，

＝⑥________m/s＝⑦_______km/s。

光在空气中的速度略小于在真空中的传播速度，光在水中的速度约为

，在玻璃中的速度为

。

考点二光的反射

1.定义：

光射到物体表面时，有一部分会被物体表面⑧_______回来，这种现象叫做光的反射。

2.举例：

水面波光粼粼、交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮等。

3.光的反射定律

（1）五要素

.入射光线与反射光线：

图中⑨______是入射光线，⑩______是反射光线；

.法线：

经过入射点

并⑪__________反射面的直线，即图中的⑫________；

.入射角：

⑬___________________的夹角，即图中的⑭________；

.反射角：

⑮__________________的夹角，即图中的⑯________。

（2）光的反射定律

.反射光线、入射光线和法线都在⑰________内；

.反射光线、入射光线分别位于法线⑱______；

．反射角⑲______入射角．口诀：

三线共面、两线分居、两角相等。

4.光路特点：

在反射现象中，光路是⑳_____的。

5.镜面反射和漫反射

镜面反射

漫反射

图示

不同点

反射面平滑，平行光束反射后

 ㉑_________

反射面粗糙，平行光束反射后

    ㉒_____________

共同点

都遵循㉓ __________定律

举例

镜面、水面、玻璃幕墙等的反射

桌面、墙面、书本、黑板等的反射

考点三平面镜成像

1.原理：

光的㉔________。

2.平面镜成像的特点

（1）平面镜所成像的大小与物体的大小㉕______；

（2）像和物体到平面镜的距离㉖________；

（3）像和物体的连线与镜面㉗________；

（4）平面镜成㉘________。

平面镜成像规律也可以表述为：

平面镜所成的像与物体关于镜面㉙_______。

口诀：

物像等大、等距、垂直、成虚像

3.应用：

潜望镜、塔式太阳能电站、生活中的穿衣镜等。

4.凸面镜和凹面镜

凸面镜

凹面镜

图示

特点

对光有 ㉚ ______作用，起到扩大视野的作用

对光有  ㉛ _____作用，起到会聚光的作用

应用

汽车后视镜，路口的反光镜

太阳灶，汽车前灯的反光装置

考点四光的折射

1.定义：

光从一种介质㉜______另一种介质中时，传播方向会发生㉝______，这种现象叫做光的折射。

2.光的折射特点

（1）五要素

．入射光线与折射光线：

图中㉞______是入射光线，㉟______是折射光线；

．法线：

经过入射点O并㊱_________分界面的直线，即图中的㊲________；

．入射角：

㊳__________________的夹角，即图中的㊴________；

．折射角：

㊵__________________的夹角，即图中的㊶________。

（2）光的折射特点

．折射光线、入射光线、法线在㊷_________内；

.折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；

.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㊸________入射角；

.入射角增大时，折射角㊹______；

.光线垂直入射时，传播方向㊺________。

3.光路的特点：

在折射现象中，光路㊻________。

4.折射现象：

池水变浅、筷子在水中折断、叉鱼时应叉到鱼的下方。

考点五光的色散

1.色散：

太阳光是白光，通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象叫色散，色散属于光的㊼______现象，如彩虹。

2.光的三原色：

㊽____________。

3.看不见的光

（1）红外线：

我们把红光之外的辐射叫做红外线。

应用：

红外线夜视仪、电视遥控器。

（2）紫外线：

在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。

应用：

紫外线灯灭菌、使荧光物质发光检验防伪标志等。

重点难点突破

命题点一光现象的辨识

例1　如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　）

【解析】倒影是光的反射形成的，A不符合题意；手影是光的直线传播形成的，B不符合题意；筷子在水中向上弯折是光的折射造成的，C符合题意；景物在凸面镜中成像也是光的反射形成的，D不符合题意。

故选C。

【答案】C

考向训练1　夏季，当你在河岸边漫步时，有时会看到“鱼在云中游”的美景，你看到的鱼是由于光的________形成的像，水中的云是由于光的________形成的像。

命题点二光现象作图类题（易错点）

类型1光的反射定律

例2　有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的．如图所示光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为______；当液面升高时，光电屏上的光斑S将向______（选填“左”或“右”）移动。

【解析】因为入射光线与液面夹角为40°，所以入射角等于90°－40°＝50°；又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射角等于50°；当液面上升时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，如解图所示，光电屏上的光斑S将向左移动。

【答案】50°左

考向训练2　一束光射到平面镜上，与平面镜的夹角是30°，则反射角是________度，如果入射光线的方向不改变，平面镜转过10°，则反射光线与入射光线的夹角改变________度。

考向训练3　如图所示，在O点放置一个平面镜，太阳光经O点后，水平射入窗口P中，光线与镜面的夹角为30°，则入射角的大小为______。

第3题第4题

考向训练4　如图所示，入射光线与镜面成60°角，请画出反射光线，并标出反射角的大小。

类型2平面镜成像特点

例3　某人站在木架上，眼睛P正下方的地面有一光源S，眼睛到地面的高度为3m，现在人面前2m处竖直立一块平面镜MN，如图所示，根据平面镜成像特点，作出光源S发出光经平面

反射到达人眼所走过的路程为________。

【解析】如答图所示平面镜所成的像与物关于平面镜对称，则可先做出S的像S′；连接S′P，则S′P与平面镜的交点O即为反射点，入射光线经O点反射后进入人眼．因S在P点的正下方，则ON＝1.5m；由图可知，ON、NS、SO组成直角三角形，则由几何关系可知，因反射光线与入射光线对称，PS在同一条直线上，则PO＝2.5m；故光所走过的距离为2.5m＋2.5m＝5m。

【答案】如题图所示5m

考向训练5身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜站在镜前1m处，镜中的像与他相距_______m。

若他远离平面镜后退0.5m，则镜中像高为________m。

考向训练6　请在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

第6题第7题

考向训练7　如图所示，A、B是镜前一个点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图。

类型3光的折射规律

例4　如图所示，是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图，从图中可以看出，空气在界面的______侧，折射角的大小是________。

【解析】由图知：

光线从左侧射向右侧，所以左侧光线是入射光线，右侧光线是折射光线；折射光线与法线的夹角叫做折射角，解图中所示折射角是90°－55°＝35°，入射角为90°－30°＝60°如解图所示；图中可以看出，折射角小于入射角。

所以这是光从空气斜射入玻璃的过程，即左侧是空气，右侧是玻璃。

【答案】左35°

考向训练8　在图中画出入射光线AO从空气射入玻璃时的折射光线OB。

第8题第9题

考向训练9　如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路。

实验剖析

实验一探究光反射时的规律

命题方向

1.纸板的作用（显示光路，对光线起漫反射作用）

2.量角器的作用（测量角度）

3.纸板与镜面的放置要求（纸板与镜面垂直）

4.光线位置确定（在纸板的光线上描两点，连接并标上方向）

5.反射角与入射角的关系（反射角等于入射角，反射角随入射角的增大而增大）

6.硬纸板折叠的目的：

判断“三线共面”（将其中一边纸板向前或向后偏折，观察纸板是否显示反射光）

7.光路可逆的应用（将光线逆着反射光线射出，观察光的传播路径是否重合）

8.多次改变入射光线路径进行测量的目的（保证实验结论的普遍性）

9.实验表格的设计与数据的记录

10.实验数据的分析及结论总结

实验结论：

①反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；②反射光线、入射光线分别位于法线的两侧；③反射角等于入射角。

例1　如图，在探究光的反射规律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上。

（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）（4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当_________________________。

【解析】

（1）纸板的作用是显示光路；

（2）法线在纸板上，法线与镜面垂直，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，则镜面的法线不在纸板上，入射光线沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；（3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，可以用量角器代替纸板，这样就可以直接读出反射角和入射角的大小，进行比较；（4）只进行一次实验，根据一次测量就得出实验结论，实验结论不具有普遍性，为了得出普遍结论，使结论符合客观事实，应多次改变入射角，进行多次实验．

【答案】

（1）显示光路；

（2）不能；（3）用量角器代替纸板做实验；（4）多次改变入射角进行实验。

实验延伸1

（1）实验时，从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生了_______（选填“漫”或“镜面”）反射。

（2）某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示．经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。

你认为其中的原因应该___________________________________,三次实验中的反射角应该分别是______、________和______，实验得出的结论是_________________。

实验次数

入射角

反射角

1

15°

75°

2

30°

60°

3

45°

45°

（3）请在下图中画出反射光线。

（4）该同学在画完反射光线后，让入射光线沿反射光线逆向射入，结果发现光线沿着原来的入射光线射出，说明：

________________。

（5）实验中通过把纸板后折发现只有纸板在同一平面时才可以看见反射光线，这表明_______________________________________。

实验二探究平面镜成像特点

命题方向

1.选择较暗的实验环境（为了使实验现象更明显）

2.用薄玻璃板代替平面镜的好处（①便于确定像的位置；②防止有重影，太厚的玻璃板的前后表面都会成像，产生重影）

3.玻璃板要与水平桌面垂直放置（垂直于水平桌面，确保物和像重合；若玻璃板向点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处）

4.选用两支完全相同的蜡烛的原因（便于对比物像的大小关系，运用了等效替代法）

5.选择方格纸比白纸好的原因（可以更加准确地确定像和物的位置）

6.蜡烛在玻璃板后成像的原理（光的反射）

7.观察像时眼睛的位置（与物体同侧）

8.平面镜只能成虚像（虚像不能用光屏接收）

9.多次测量的目的（使实验结论具有普遍性）

10.判断像与物离平面镜的距离是否相等（连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离．或将纸沿镜面所在的位置对折，判断像与物两点是否重合）

11.实验数据的分析及结论的总结（物像大小相等、到平面镜的距离相等、物像连线与镜面垂直）

实验结论：

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　为了探究平面镜成像特点，将一块厚度为0.5mm的玻璃板（P、Q两个平面都可以作为平面镜使用）竖直架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行实验。

（1）在实验中，某同学透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A′和A″处，如图所示，其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的________（选填“P”或“Q”）平面成像得到的。

（2）如图所示，把点燃的A蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，如果将A蜡烛向玻璃板靠近，像的大小会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

（3）如要判断蜡烛像是否为实像，该同学的操作是：

_______________________________________________________________________________________________________________。

（4）该同学按照图中的测量方法，改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了一组数据：

物距u（厘米）

5.0

6.0

7.0

8.0

像距v（厘米）

4.5

5.5

6.5

7.5

然后得出像距小于物距的结论，你认为他的测量方法错误在于_________________________________。

【答案】

（1）Q；

（2）不变；（3）在蜡烛所成像的位置上放一光屏，直接观察光屏上能否接收到蜡烛A的烛焰的像，若不能接收，则说明平面镜成的像是虚像；（4）像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度。

实验延伸2

（1）为了便于比较像距与物距的关系，你的方法是___________________________________。

（2）观察像时，看到两个清晰的像，这是_________________造成的，其中距离观察者较远的像较____（选填“亮”或“暗”）。

（3）在做实验时，发现无论如何都不能找到像的位置，其原因可能是_________________________。

（4）做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如下图所示，则正确的是______．（将正确选项的字母填在横线上）。

实验三探究光折射时的特点

命题方向

1.水中光线的显示（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.光路的可逆性（将光线逆着折射光线射出，观察光的传播路径是否重合）

5.多次改变入射角进行测量的目的（实验结论具有普遍性）

6.实验数据分析及评价

实验结论：

①当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；②当入射角增大时，折射角也增大；③当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。

例3　小明利用如图所示装置将一细光束由水斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”，并将实验时的不同的入射角和对应的折射角记录在下表中：

入射角i

6.7°

13.3°

19.6°

25.2°

30.7°

35.1°

38.6°

40.6°

折射角γ

10°

20°

30°

40°

50°

60°

70°

80°

（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是：

___________________，实验中，_____（选填“能”或“不能”）看见反射光线。

（2）实验后，小明分析实验数据（光从其它透明介质进入空气也可得到具有相同的实验数据），对光从其它透明介质进入空气中的折射规律加以总结：

．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；

．_________________________________________________；

（3）若不断增大光在水中的入射角，请你判断，折射光线是否一直存在？

________（选填“是”或“否”）

【解析】

（1）由于光线在无色的水中是看不到的，故可滴入少许的牛奶，即可看到水中的光路；当光射向不同介质中时，在界面处同时发生反射和折射现象，故可以看到反射光线；

（2）从表中数据可知，当光从水射入空气中时，当入射角增大时，折射角和反射角都在增大，且折射角大于入射角；（3）当入射角增大到一定的值时，折射光线消失。

【答案】

（1）在水中加入少许牛奶能

（2）入射角增大，折射角也增大；但折射角总是大于入射角（3）否

实验延伸3

（1）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？

请说出你的观点并解释：

________________________________________________。

（2）测出入射角为30°，反射光线与折射光线互相垂直，则折射角为__________度。

（3）定量比较实验数据后发现：

_________________________________________________________。

安徽中考真题在线

命题点一　光现象的辨识

1.（2016安徽2题2分）生活中一些光现象：

①阳光下树的影子②水面波光粼粼③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮④站在岸边能看到水里的鱼．其中能用光的反射知识解释的是________（填序号）。

命题点二光现象作图类题

2.（2012安徽6题4分）一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为______，折射角的大小为________。

第2题第3题第4题

3.（2013安徽22题6分）如图，A、B两地相距4km，MN是与AB连线平行的一条小河的河岸，AB到河岸的垂直距离为3km，小军要从A处走到河岸取水然后送到B处，他先沿垂直于河岸的方向到D点取水，再沿直线DB到B处．若小军的速度大小恒为5km/h，不考虑取水停留的时间。

（1）求小军完成这次取水和送水任务所需要的总时间。

（2）为了找到一条最短路线（即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短），可以将MN看成一个平面镜，从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点，请你证明入射点O即为最短路线的取水点。

命题点三　探究光的折射规律实验

4.（2015安徽18题6分）某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象：

（1）请在图中分别作出入射角（用字母i表示）和折射角（用字母r表示）。

（2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是：

________（选填“A”、“B”或“C”）。

A.只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论

B.保持入射角不变，进行多次实验，测量入射角和每次实验的折射角，分析并得出结论

C.改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论

针对训练

一、填空题

1.入夏后，江南进入多雨季节，应注意防汛防雷。

下雨时常伴随着打雷和闪电发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明光比声音传播得（选填“快”或“慢”）。

2.古代劳动人民有许多伟大的发明，其中之一是“日晷（音gui）”，它是一种计时工具，利用了光在空气中沿传播的道理。

3.某人的身高为1.70m，站在竖直的平面镜前1.5m处，他在镜中的像到平面镜的距离为m，他以0.5m/s的速度靠近平面镜时，他在镜中的像会（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

4.如图所示，是明代著名画家吴伟的饮驴图，画配诗《题老人饮驴图》中有两句诗：

“岸上蹄踏蹄，水中嘴对嘴”，“水中嘴对嘴”是光的现象，其中的一个“嘴”是另外一个“嘴”的像（选填“虚”或“实”）。

第4题第5题

5.如图所示，站在湖边的小雪看到小鱼在水中游动，同时发现有一只“鸟”在水中飞翔。

小雪看到的鱼是由于光的现象形成的，水中的“鸟”是由于光的现象形成的。

6.如图所示，入射光线AO经平面镜反射后，反射角为度；某湿地公园因湖水清澈可鉴，有“镜湖”之称，这是因为光在水面发生了（选填“漫”或“镜面”）反射。

7.如图所示，水平地面上斜放一个平面镜，有一玩具车向镜面开去，要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向向下运动，则镜面与地面的夹角应该等于。

第6题第7题第8题

8.如图所示，是光从一种介质射入另一种介质时发生反射和折射的光路图，图中折射角的大小为。

9.小明从汽车的后视镜里看见驾驶员，此时驾驶员通过车内后视镜（选填“一定”、“不一定”或“一定不”）能看到小明；小明在后视镜里看到的驾驶员的像是（选填“虚”或“实”）像。

10.如图所示是放大桌面微小形变的装置，M和N是平稳面，当用力F压桌面时，此时平面镜M上的入射角将（选填“变大”、“不变”或“变小”），墙面上的光斑将向移动（选填“上”或“下”）。

第10题第11题

11.如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙．请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图。

二、选择题

12.如图所示是人眼看到池底某点的光路，其中正确的是（）

13.阳光灿烂的日子，在茂密的树林下，常能在地上见到许多圆形的光斑，这些光斑是（）

A.太阳的虚像B.太阳的实像C.树叶的影子D.树叶的实像

14.在《资治通鉴》中记载“人以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以见兴替”．表明我们的祖先就会用磨光的铜面作为镜子，观察自己的像．人在铜镜中所成的像是（）

A.缩小的实像B.等大的实像C.放大的虚像D.等大的虚像

15.如图所示的四种光现象中，属于光的折射现象的是（）

16.下列现象中的“影”，仅由于光的反射而形成的是（）

17.“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”．现有一蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上，池中