内容正文:
第一单元 声、光、物态变化
第2课时 光现象
教材梳理 夯实基础
考向探究 培养能力
实验突破 提升素养
考点一
光的直线传播
光源 能够 的物体叫光源。月亮 (选填“是”或“不是”)光源
光线 用来表示光传播的 和 的带箭头的直线。它是建立的物理模型,运用了理想模型法
规律 光在 透明介质中沿直线传播
现象 ①影子:日食、月食;
②小孔成像:成倒立的实像,像的形状与小孔的形状无关
光速 光在真空中的传播速度c= m/s= km/s。
光年是 单位
自行发光
不是
径迹
方向
同种均匀
3×108
3×105
长度
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2
1. 如图2-1所示,手影的形成可以用 来解释。
基础配练
图2-1
光的直线传播
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考点二
光的反射定律和折射规律
项目 光的反射 光的折射
定义 光射到物体表面被
回去的现象 光从一种介质 入另一种介质时,传播方向发生 的现象叫光的折射
光
路
图 画出反射和折射光线,完成光路图
反射
斜射
偏折
如图所示
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(续表)
项目 光的反射 光的折射
规律 ①反射光线、入射光线和法线都在 (三线共面);②反射光线、入射光线分居在法线 (两线分居);③反射角 入射角(两角相等) 光从空气斜射入水或其他介质中: ①折射光线、入射光线和法线都在
内;②折射光线和入射光线分居在法线 ;③折射光线向法线方向 ,折射角 入射角;④入射角增大时,折射角随之 ;⑤光垂直于分界面入射时,传播方向
同一平面内
两侧
等于
同一平面
两侧
偏折
小于
增大
不变
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(续表)
项目 光的反射 光的折射
光路
特点 在光的反射和折射现象中,光路是 的
现象 镜花水月、波光粼粼、水中倒影等 看到池水“变浅”、看到水中鱼儿的位置比实际位置高、玻璃砖使钢笔“错位”、海市蜃楼等
可逆
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2.入射光线与镜面的夹角是30°,则入射光线与反射光线的夹角是 度,如果入射光线垂直射到镜面上,那么反射角是 度。
3.如图2-2所示,人眼看到的水中物体A'是光折射后所成的 ,比物体A的实际位置 。
基础配练
图2-2
120
0
虚像
高
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考点三
平面镜成像和反射类型
原理
成像
特点 等大:平面镜所成像的大小与物体的大小
。
等距:像与物体到平面镜的距离 。
垂直:像与物体的连线与镜面 。
虚像:平面镜成 像
作用 ①成像,如梳妆镜,餐馆、理发屋、商品展台里用来增大视觉空间的平面镜等。
②改变光的传播方向,如潜望镜等
光的反射
相等
相等
垂直
虚
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(续表)
类型 镜面反射 漫反射
图示
不同点 反射面是 的,平行光束反射后仍是 的 反射面是 的,平行光束反射后射向
共同点 都遵循光的 定律,并且光路是 的
应用 人能从不同方向看到物体是因为光在物体表面发生了 反射,黑板反光是因为光在黑板表面发生了 反射
光滑
平行
粗糙
各个方向
反射
可逆
漫
镜面
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球面镜包含凸面镜和凹面镜:
(1)凸面镜对光线有 作用,起到扩大视野的作用,如汽车的后视镜、公路拐弯处的反光镜等。
(2)凹面镜对光线有 作用,起到会聚光线的作用,如太阳灶、汽车大灯等。
说明
发散
会聚
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4. 如图2-3所示,雨后的晚上,路上有些积水,甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行,甲同学看到积水的水面比路面亮,那么,乙同学看到的现象是
, 原因是 。
基础配练
图2-3
积水
的水面比路面暗
水面发生镜面反射,路面发生漫反射
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考点四
光的色散
物理
学史 英国物理学家 用玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了光的颜色之谜
光的
色散 如图所示,一束太阳光通过三棱镜被
分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
七种色光的现象叫光的色散
得出
结论 光的色散现象说明:①白光是由各种单色光组成的 光;②不同色光通过棱镜时偏折程度 , 的偏折程度最小,
的偏折程度最大
三原色 色光的三原色: 、 、
牛顿
复色
不同
红光
紫光
红
绿
蓝
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5. (2022百色)光的世界变幻莫测,奥秘无穷。雨后天空出现七色彩虹,这是光的 现象,其中红、 、蓝三种颜色的光被称为光的三原色。
基础配练
色散
绿
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例 1 (2023广西)如图2-4所示的光现象中,由光的反射形成的是 ( )
A.图甲:树下光斑
B.图乙:杯中“折”笔
C.图丙:空中彩虹
D.图丁:山峦倒影
考向一
光现象辨析
D
图2-4
考向探究 培养能力
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14
例 2 (2024广西)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的 ( )
A.折射 B.色散
C.漫反射 D.镜面反射
D
考向探究 培养能力
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例 3 (2024深圳)巴黎奥运会即将开幕,达达同学去巴黎旅游,发现奥运五环被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 的光进入人的眼睛。
例 4 (2022北部湾)生活中处处有物理。我们在平静的湖边常看到“云在水中飘,鱼在云上游”的美景,其中看到的“鱼”是由于光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。
直线
反射
折射
虚
考向探究 培养能力
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例 5 (2024凉山州)下列关于“探究平面镜成像的特点”实验中描述正确的是 ( )
A.该实验应在明亮的环境中进行
B.当物体远离平面镜时,镜中的像变小
C.像与物到平面镜的距离相等
D.平面镜成正立、等大的实像
考向二
平面镜成像的特点
C
考向探究 培养能力
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例 6 (2022柳州)如图2-5所示,蜡烛S在平面镜中所成的像为S',若在镜后放置一块透明玻璃AB,则像S'将 ( )
图2-5
A.变亮 B.变暗
C.不变 D.偏离原位置
C
考向探究 培养能力
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例 7 (2024枣庄改编)凤鸣湖公园湖光山色,水面如镜,一只蜻蜓平行于湖面飞行,距湖面1 m,蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小 (选填“相等”或“不相等”),蜻蜓的像与蜻蜓相距 m。
相等
2
考向探究 培养能力
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例 8 (2023上海)在图2-6中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
考向三
光现象作图
图2-6
[答案]如图所示
考向探究 培养能力
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例 9 (2024广西)了解水深,防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A,感觉该点的位置升高,池水看起来比实际的浅。请在图2-7中画出从A点发出的光进入人眼E 的光路图。
图2-7
[答案]如图所示
考向探究 培养能力
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例 10 (2024自贡)如图2-8所示,S' 是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S 的位置,并完成光路图。
图2-8
[答案]如图所示
考向探究 培养能力
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突破一
探究光的反射定律
如果视频无法正常播放,可以在实验视频文件夹中打开原视频
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实验突破 提升素养
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23
1.【实验装置】
如图2-9所示。
2.【实验的主要操作】
(1)实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径。
(2)硬纸板与平面镜的放置要求:硬纸板与平面镜 放置;若不垂直则在纸板上看不到反射光线。
(3)本实验应选择在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行,其好处是 。
图2-9
垂直
较暗
使成像更清晰,现象更明显
实验突破 提升素养
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(4)实验时从光屏前不同位置都能看到光的传播路径
的原因:光在光屏上发生了 。
(5)“三线共面”的判断方法:将纸板F向后折,观察该
纸板上是否有反射光线,若该纸板上没有反射光线,
说明三线共面。
3.【实验结论】
①反射光线、入射光线和法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角;④在光的反射现象中,光路是可逆的。
图2-9
漫反射
实验突破 提升素养
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例 1 小明和小刚一起做探究光的反射定律的实验:
(1)如图2-10所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板 放置在平面镜上。
(2)为了显示光路,纸板的表面应 (选填“粗糙”或“光滑”)些;在纸板上标有刻度是为了方便测量 的大小。
图2-10
垂直
粗糙
反射角和入射角
实验突破 提升素养
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(3)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据(如表一所示),根据这组数据,他 (选填“能”或“不能”)得出关于反射角与入射角关系的结论,若不能,请说出理由并加以改进:
。
表一
实验次数 入射角 反射角
1 50° 50°
图2-10
不能
一次实验数据太少,所得结论不具有普遍性;应该多次改变入射角的大小,多做几次实验
实验突破 提升素养
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(4)小刚3次改变入射角的大小,实验所测数据如表二所示,小刚根据表中数据得出的结论和小明的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小刚实验中出现错误的原因是
。改正错误,分析数据可得:反射角
入射角,当入射角变大时,反射光线 (选填“远离”或“靠近”)法线ON。
表二
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
图2-10
把反射光线与平面镜的夹角记作反射角了(或把入射光
线与平面镜的夹角记作入射角了)
等于
远离
实验突破 提升素养
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(5)如果让光线逆着OB的方向射向平面镜,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明 。
图2-10
在光的反射现象中,光路是可逆的
实验突破 提升素养
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突破二
探究平面镜成像时像与物的关系
如果视频无法正常播放,可以在实验视频文件夹中打开原视频
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实验突破 提升素养
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1.【实验装置】
如图2-11所示。
2.【实验原理】
。
3.【实验设计】
(1)实验环境的要求:较暗的环境,为了使实验现象更加明显。
(2)实验中用 代替平面镜的目的:能观察镜后的物体,便于确定像的 。
图2-11
光的反射
玻璃板
位置
实验突破 提升素养
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(3)用两支完全一样的蜡烛,目的是便于比较像与物体的 关系。
(4)刻度尺是为了测量像、物到镜面的距离;实验时,
玻璃板放置要与水平桌面 。
(5)眼睛观察像的位置:在光源同侧观察。
(6)实验方法:等效替代法。
(7)多次实验的目的:寻找普遍规律。
4.【实验结论】平面镜所成的像与物大小 ; 像与物到镜面的距离
;像与物对应点的连线与镜面 ;物体在平面镜里所成的像是 像。
图2-11
大小
垂直
相等
相等
垂直
虚
实验突破 提升素养
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例 2 小滨用如图2-12所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)该实验需要的测量工具是 ,小滨选择的两支蜡烛应满足的条件是 。
(2)实验时,应使玻璃板与纸面 。
图2-12
刻度尺
大小、形状完全相同
垂直
实验突破 提升素养
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(3)小滨点燃了置于玻璃板前的蜡烛A,他透过玻璃板来观察这支蜡烛的像。请根据平面镜成像特点,帮小滨在图中作出“眼睛通过玻璃板看到烛焰顶端”的光路图。
[答案]如图所示
图2-12
实验突破 提升素养
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(4)只点燃蜡烛A,移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,用光屏将蜡烛B替代,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现出像,说明平面镜成的是
像。如果将蜡烛A远离玻璃板0.2 m时,
蜡烛B应远离玻璃板 cm,才有可能与A的
像完全重合。
(5)如果实验中采用的是厚玻璃板,观测到蜡烛A通过
玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.8 cm,则玻璃板的厚度为 cm。
图2-12
不能
虚
20
0.4
实验突破 提升素养
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(6)若实验过程中玻璃板向如图2-13所示方向倾斜,蜡烛A的像应是图中的
(选填“A1”“A2”或“A3”),将蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛所成像的大小 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
图2-13
A2
不变
实验突破 提升素养
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(7)如图2-14所示,小滨把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于探究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是 。
· 实验拓展
图2-14
甲
实验突破 提升素养
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