内容正文:
第2讲 光现象
教材考点梳理
1.光源
_______________________的物体叫作光源.
光的直线传播
月亮本身不发光,是靠反射的太阳光“发光”,所以月亮不是光源.
注意
自身能发光且正在发光
2.光的直线传播
(1)光在_______________中沿直线传播.
(2)影子的形成、日食、月食、小孔成像等都是_______________形成的.
3.光速和光年
(1)光在真空中的传播速度约为_________m/s.
(2)光在真空中一年内传播的距离叫_______,它是_______单位.
同一均匀介质
光的直线传播
3×108
光年
长度
光的反射定律
光的反射
三线共面 反射光线、入射光线和法线都在_______平面内
法线居中 反射光线、入射光线分别位于法线_______
两角相等 反射角_______入射角,入射角增大时,反射角也随之_______
同一
两侧
等于
增大
当光线垂直镜面入射时,反射光将沿原路返回,此时反射角=入射角=0°.
提示
1.平面镜成像的特点
平面镜成像
大小 像物大小_______
距离 像到镜面的距离_______物体到镜面的距离
连线 像与物体的连线与平面镜_______
虚实 平面镜成的像是_____像
相等
等于
垂直
虚
2.平面镜成虚像的原因
像不是真实光线会聚的,而是_______光线的反向延长线会聚成的.
3.平面镜成像原理
平面镜成像、水中的倒影都是光的_______形成的.
反射
反射
1.光的折射
光从一种介质_______入另一种介质时,传播方向一般要发生改变.
光的折射
斜射
当光垂直界面入射时,传播方向不变.在光的折射现象中,光路是_______的.
提示
三线共面 入射光线、折射光线和法线都在_______平面内
法线居中 入射光线、折射光线分别位于法线_______
大小关系 折射角_______入射角.入射角增大时,折射角也随之_______
2.光的折射规律(光从空气射入水中)
同一
两侧
小于
增大
可逆
3.折射现象
写出三个光的折射形成的现象:_________、_____________________、_______________.
海市蜃楼
筷子在水面处“弯折”
看到水中的鱼
1.光的色散
太阳光是_______光,它通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光.
2.色光的三原色
_____、_____、_____.
光的色散
复色
红
绿
蓝
3.看不见的光
(1)红外线:可见光谱的_____光范围外的光,可用于_______、_______,具有_____效应.
(2)紫外线:可见光谱的_____光范围外的光,可以杀菌、验钞、促进骨骼生长.
红
加热
遥控
热
紫
科学实验探究
探究光反射时的规律
实验
装置
实验
器材 平面镜、可折转的纸板、量角器、激光笔、笔等
实验
步骤 (1)用激光笔贴着纸板发射一束光,光沿某一角度射到O点,经平面镜反射后,沿另一方向射出,在纸板上描出入射光线与反射光线的径迹.
(2)取下纸板,用量角器
测量ON两侧的入射角i与
反射角r,记录数据.
(3)改变光束的入射方向,重复步骤(1)(2).
(4)“三线共面”的判断方法:将右侧的纸板沿ON向后或向前折,观察右侧的纸板上有没有反射光线.
(5)光路可逆的验证:将激光沿着BO方向射入,观察到光线沿着OA方向射出
实验
分析 (1)实验时从纸板前的不同方向都能看到光的传播途径,这是因为光在纸板上发生了_____反射.
(2)多次改变入射角的大小进行实验,目的是使实验结论更具_________
漫
普遍性
实验注
意事项 (1)纸板要_______放置在平面镜上.
(2)为了使实验现象明显,应在_______的环境中进行实验.
(3)纸板的作用:_______________________________________ ________________________________
实验
结论 在反射现象中,反射光线与入射光线分居_______两侧;反射光线、入射光线和法线都在_____________;反射角_______入射角
垂直
较暗
可以更好地观察反射光线和入射光线的径迹,方便测量反射角和入射角的大小
法线
同一平面内
等于
1.(2021·西藏)在“探究光反射时的规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸ENF竖直地立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出.在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹.
(1)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹,取下纸板,用量角器测量法线ON两侧的∠i和∠r,并将数据记录如下:
实验次数 1 2 3
∠i 60° 45° 30°
∠r 60° 45° 30°
分析表中的数据,得出规律:在光的反射现象中,反射角_______入射角.
等于
(2)把纸板NOF向前或向后折,如图乙所示,都无法在
纸板上看到反射光;把纸板NOF折回到原来的位置,
又能在纸板上看到反射光了.这个现象表明,反射光
线、入射光线和法线都在___________内.
(3)实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,被反射后的光会逆着原来的入射光的方向射出.这表明,在光的反射现象中,光路___________.
同一平面
是可逆的
(4)在实验过程中,当光线从某个角度入射时,反射光线与入射光线的夹角为90°,请在图丙中画出平面镜的位置.
探究平面镜成像特点
实验
装置
实验
器材 带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、笔、火柴、白纸和光屏等
实验
步骤 (1)将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像.
(2)再拿另一支未点燃的蜡烛,竖立着
在玻璃板后面移动,直到看上去它跟
前面那支蜡烛的像完全重合,此位置
就是前面那支蜡烛的像的位置,在纸上记下这两个位置.
(3)移动点燃的蜡烛,重复几次,并记下每次实验中两支蜡烛的位置.
实验
步骤 (4)用线段连接蜡烛和它像的位置,用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离,记录在表格中.
(5)平面镜成虚像的判断方法:当看到
玻璃板后蜡烛与玻璃板前蜡烛的像完
全重合时,移去玻璃板后的蜡烛,在
其原位置上竖直放一光屏,光屏上_______呈现蜡烛的像,说明平面镜成_______
不能
虚像
实验
分析 实验中测得的物体到玻璃板和像到玻璃板的距离不相等,原因可能有:玻璃板与桌面不垂直;玻璃板有厚度;玻璃板后的蜡烛与像没有完全重合
实验注
意事项 (1)玻璃板_______放置在水平桌面的白
纸上,目的是便于确定像的位置和大小.
(2)为了使观察到的像更清晰,本实验
最好在较暗的环境中进行.
(3)为了得出普遍性的结论,要___________________________ ____
垂直
多次移动点燃的蜡烛,重复实验
实验
结论 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_______;平面镜成_______
相等
相等
垂直
虚像
该实验中用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,与点燃蜡烛的像进行比较,用到了等效替代法.
提示
2.(2023·包头改编)罗布观察蜡烛在玻璃板中的
成像情况,如图所示.所用器材有:薄玻璃板、
两支相同的蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等.
(1)为了便于观察像,从环境亮度考虑,应在_______的环境中进行实验.
(2)实验时点燃蜡烛A,此时应在蜡烛____(选填“A”或“B”)一侧观察蜡烛A的像,所成的像是光射到玻璃板发生_______形成的.
(3)选用蜡烛B的目的是:___________________________________ ____(写出一条即可).
较暗
A
反射
比较像与物的大小或位置关系(合理即可)
核心考点突破
1
(2022·西藏)扎西同学观察到以下生活现象,其中可以用光的反射解释的是( )
光现象的识别
解这类题需要牢记常见的各种光现象的产生原因,如下表所示:
C
光的直
线传播 影子、日食、月食、小孔成像、树下的小光斑、激光准直、日晷
光的反射 看见不发光的物体、照镜子
光的折射 海市蜃楼、看到水中的物体、筷子“错位”、三棱镜对光的分解
1.(2021·西藏)下列现象中,与影子的形成原理相同的是( )
A.树木在水中的倒影
B.小孔成像
C.游泳池注水后看起来变浅了
D.海市蜃楼
B
2.(2020·西藏)下列有关光现象的说法中正确的是( )
A.在平静的湖面可以看到蓝天白云,是光的折射现象
B.挖隧道时用激光引导掘进方向,是利用光的直线传播
C.游泳池注水后看上去好像变浅了,是光的反射现象
D.雨后彩虹是光的反射现象
B
2
(2019·西藏)关于光现象,下列说法错误的是( )
A.人在阳光下的影子,是由于光沿直线传播形成的
B.卓玛面向穿衣镜站在镜前2 m处,镜中的像与她相距4 m
C.玻璃幕墙反射的光会“晃”着人们的眼睛,是由于光发生了漫反射
D.“海市蜃楼”的形成,是由于光发生了折射
光的反射
反射分为镜面反射和漫反射,感觉“晃眼”,只能从一个方向看到光,则发生的是镜面反射,从各个方向都能看到光,则发生的是漫反射.
C
(2023·无锡)如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上.纸板由A、B两部分组成,可绕接缝ON翻折.使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B
翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射
光线,可知反射光线、入射光线和法线在________,
此时α为40°,则β为________.若将一束光沿FO方
向射入,则反射光将沿________方向射出.
解这类题要牢记光的反射定律“三线共面,法线居中,两角相等,光路可逆”.入(反)射角是入(反)射光线与法线的夹角,解题时要注意题干给出的是光线与法线的夹角,还是与反射面的夹角.
同一平面内 40° OE
3.(2024·深圳改编)巴黎奥运会期间,扎西同学去巴黎旅游,发现奥运五环被建筑物挡住看不见,是因为光沿_______传播;埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见,是因为栏杆_______的光进入扎西同学的眼睛.
4.(2023·连云港节选)一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为_____°.若入射角增大10°,则入射光线和反射光线的夹角为______°.
直线
反射
60
140
3
身高1.65 m的卓玛站在竖直放置的平面镜前0.5 m处.
(1)她在平面镜中所成的像是由光的________形成的.
(2)她在平面镜中看到自己的像是________(选填“实”或“虚”)像,像高为________m,像到平面镜的距离为________m,像与她相距________m.
(3)为了看到全身像,她远离镜子0.5 m,此时她在镜中的像与她相距________m,像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”).
平面镜成像特点及应用
(4)若只把镜子的位置升高,则她的像的位置将________(选填“升高”“降低”或“不变”).
(5)若她看到平面镜中自己背后墙上的电子钟显示的时间为 ,则实际时间为________.
(6)当达瓦和卓玛同时站在平面镜前时,都可以通过镜子看到对方,这表明在光的反射现象中,光路是________.
(7)周围的同学都能看到卓玛,是因为光照在卓玛身上发生了________反射.
平面镜成像特点可简记为“等大、等距、垂直、虚像”,即“大小相等,距离相等,线面垂直,像为虚像”.
(1)反射 (2)虚 1.65 0.5 1 (3)2 不变 (4)不变 (5)10:51 (6)可逆的 (7)漫
5.(2023·辽宁)如图是探究平面镜成像特点实验的情景.关于探究过程所涉及的问题,下列分析正确的是( )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射
形成的
B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形
成的
D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
C
6.(2023·西藏)“以铜为鉴,可正衣冠.”古人用铜制成的镜子来整理自己的衣着.铜镜中的像是通过光的_______形成的;当人远离铜镜时,镜中的像与人之间的距离将会变_____.
反射
大
4
如图所示,一条光线射入杯底形成光斑,逐渐往杯中加水,光斑将________(选填“向左”“向右”或“不”)移动,这是光的________现象.
光的折射
判断移动方向或比较移动距离时,可假设一个界面,画出对应的折射光路,帮助判断和比较.当逐渐往杯内加水时,光的折射程度不变,但入射点逐渐抬高且向右移动,由光的折射规律作出的折射光线照射在杯底而形成的光斑,光斑会逐渐向右移动.
向右 折射
7.(2023·北京)一束单色光从空气斜射入水中的情景如图所示.下列说法正确的是( )
A.BO是入射光,OA是反射光
B.AO是入射光,OC是折射光
C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D.光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
B
5
如图所示,一束光从空气斜射向玻璃表面,同时发生了反射和折射.已知其反射光线和折射光线垂直,请在图中作出此条光的反射光线和折射光线.
光现象作图
作光的反射光路时,先作法线,再根据反射角等于入射角在法线另一侧画入射光线或反射光线.画光的折射光路时,先作法线,再根据光从空气斜射入其他介质中,折射光线靠近法线,光从其他介质斜射入空气中,折射光线远离法线作图.同时还要注意题干中关于光线位置的描述.
如图:
根据平面镜成像特点画出图中物体AB在镜中的像.
平面镜所成的像是与物体关于平面镜对称的虚像.
如图:
8.(2024·西藏节选)如图所示,一束光与镜面成30°角射在平面镜上,请在图中画出反射光线.反射角是_____度.
60
9.(2024·德阳)某实验小组利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点,S′为烛焰上S点的像点,请在图中画出人眼看到像点S′的一条光路.
★加强练习,提高成绩,请完成“素养过关特训2”(P151)★
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