内容正文:
第二章 光 现象
物理八年级上册 •苏科版
一、 光的色彩
01
二、 光的直线传播
02
三、 平面镜
03
第二章 光现象 单元复习
四、 光的反射
04
本章思维导图
第二章 光现象 单元复习
一、光的色彩
第二章 光现象 单元复习
知识一 光源
我们把本身发光的物体叫作光源。
光源的分类:①天然光源,如:恒星、萤火虫、水母等;②人造光源,如蜡烛、小灯泡、手电筒等。
特别提醒 判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
知识二 光的色散
太阳光通过三棱镜后发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的色散。
光的色散现象表明,太阳光是由多种色光混合而成的。
红橙黄绿蓝靛紫
知识二 光的色散
不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿。
生活中的色散现象:雨后天空悬浮着大量细小的水珠,太阳光照射到这些小水珠上,经反射和折射后发生色散现象,形成绚丽的彩虹。
知识三 色光的混合
研究表明,将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光,而它们自身却无法用其他色光混合得到。因此,我们将红、绿、蓝叫作光的三原色。
电视机和计算机显示器能呈现彩色图像,就是应用了三原色光混合的原理。
知识三 色光的混合
物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如,红色玻璃片呈现红色,是因为它只能透过红颜色的光,吸收其他颜色的光;
(2)不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
知识三 色光的混合
光具有能量
1.光具有能量,这种能量叫作光能。
2.通过某种方式或借助某种工具,可以将光能转化为其他形式的能。太阳能热水器将光能转化为内能,植物的光合作用将光能转化为化学能,太阳能路灯和太阳能电池板将光能转化为电能等。
一、 光源的判断
【例题1】在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥工作的LED灯中,属于自然光源的是 ;不属于光源的是 。(均填序号)
①③
【解析】[1][2]光源是自身能够发光的物体,太阳、萤火虫、霓虹灯、工作的LED灯都属于光源,且太阳和萤火虫属于自然光源,霓虹灯和工作的LED灯属于人造光源;月亮、宝石自身不会发光,不属于光源。
②⑤
二、 光的色散
【例题2】如图甲所示,雨后天空出现的彩虹是光的 现象。如图乙,当红光和紫光沿相同方向射入三棱镜后分别出现在了A、B两个位置,则红光应在 (选填“A”或“B”)位置。
色散
【解析】[1]彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成七种彩色光,这种现象叫做光的色散现象。
[2]当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;这七种色光中偏折能力最弱的是红光,偏折能力最强的是紫光,因此A位置是红光,B位置是紫光。
A
【例题3】目前,电子白板一体机已广泛应用在中小学教学中,电子白板屏幕上的彩色画面是由红、绿、 三原色光混合而成的。在无其他光源的情况下,舞台追光灯发出的红光照在演员的绿裙子上,观众看到裙子是 色的。
三、 物体的颜色
【解析】[1]光的三原色是红、绿、蓝,电子白板屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三原色光混合而成的。
[2]在无其他光源的情况下,舞台追光灯发出的红光照在演员的绿裙子上,由于绿裙子只反射绿光,红光被吸收,观众看到裙子是黑色的。
蓝
黑
【例题4】如图所示是识别考生信息的条形码,当扫描器照射它时,黑条纹 (填“反射”或“吸收”,下同)光,白条纹 光,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。
三、 物体的颜色
【解析】[1][2]白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光,所以当条形码扫描器照射条形码时,黑条纹将光吸收,白条纹将光反射。
吸收
反射
二、光的直线传播
第二章 光现象 单元复习
知识一 光在均匀介质中的传播
探究光在气体中的传播
(1)用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间,观察光在空气中的传播现象。
(2)用激光手电筒把光射入水中,观察到光在水中的传播现象。
(3)用激光手电筒把光射入玻璃砖中,观察到光在玻璃砖中的传播现象。
知识一 光在均匀介质中的传播
光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播。
为了研究光的传播特点,我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。这样的线叫作光线。
光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引人的物理模型。
光线
知识一 光在均匀介质中的传播
实际问题中,往往用多条光线来描述光的传播特点。当烛焰、灯泡等离我们较远时,可以将其看成点光源,光由其中心点向四周传播。在地面上接收到的太阳光,可看成平行光。
图(a)表示点光源的光线
图(b)表示平行光的光线
知识一 光在均匀介质中的传播
影子的形成
日晷
手影
皮影
成因:由于光沿直线传播,在不透明物体后面光照射不到的区域形成影子。
知识一 光在均匀介质中的传播
小孔成像
(1)如图甲所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。
(2)如图乙所示,将点燃的蜡烛放在小孔前,并适当调整蜡烛到小孔的距离,观察塑料膜上是否有像,不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离,观察塑料膜上像的大小是否有变化。
知识一 光在均匀介质中的传播
分析:由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。如右图所示。
结论:①小孔成像原理:光的直线传播。
②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
④像的形状:与物体的形状相同,与小孔形状无关。
知识一 光在均匀介质中的传播
日食和月食
(1)月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住在地球上形成阴影区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食,部分被挡住时形成日偏食。
(2)地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区——地影,一旦月球进入这个阴影区,就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食,部分被挡住时形成月偏食。
知识二 光速
光在真空中的传播速度最快,真空中的光速可以近似取为: c=3×108 m/s=3×105 km/s
光在不同介质中的传播速度
介质 光 速
空气
水
玻璃
约3×108m/s
约空气中的3/4
约空气中的2/3
一、探究光在介质中的传播
【例题1】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线如图所示:
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲:
③经搅拌后,观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结果,正确的是( )
A.光在海波溶液里不能沿直线传播 B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D.光的传播需要介质
C
【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播;而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀;③现象中的光线又沿直线传播,是因为经搅拌后,介质又变得均匀,故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播,故C正确,ABD错误。
故选C。
二、光的直线传播现象
【例题2】小孔成像的原理是光的 ,在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图所示,圆筒的A端是用半透明薄纸制成的光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成的像
是 (填“实像”或“虚像”),若减小蜡烛与小孔之间距离,则光屏上像的大
小 (填“改变”、“不变”);若将易拉罐底部圆形的小孔改成三角形。则他在半透明纸上看到像的形状将 (填“改变”或“不变”)。
改变
不变
光的直线传播
实像
二、光的直线传播现象
【解析】[1][2] 小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,成的是倒立的实像。
[3] 若减小蜡烛与小孔之间距离,由于光沿直线传播,光屏上像将变大。
[4] 小孔成像中像的形状与蜡烛形状相同,像与小孔的形状无关,若将易拉罐底部圆形的小孔改成三角形,则他在半透明纸上看到的像的形状不变。
二、光的直线传播现象
【例题3】如图所示,小明下晚自习后在回家的路上,经过一盏路灯,灯光照射人所形成的影子,影子的成因是由于 。从经过到离开路灯,影子的长度会发生变化特点是: 。
光的直线传播
先变短后变长
【解析】[1][2]影子是因为光在同种均匀介质中沿直线传播;根据光直线传播的原理,人靠近路灯时,影子变短,在路灯下时影子最短,离开时影子变长,故灯光照射人所形成的影子的长度发生变化的情况是先变短再变长。
二、光的直线传播现象
【例题4】2009年7月22日我国长江流域发生了本世纪以来最大规模的一次日全食,图是某校同学用一盆墨水观察到的日食奇观,产生日食的原因是光沿 传播,当我们位于图中的 区域时,就能看到日全食现象。
直线
1
【解析】[1]当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食,因此产生日食是由于光的直线传播。
[2]1区是太阳光完全照射不到的区域,因此在1区域会看到日全食;太阳的部分区域发出的光能照射到2区,因此在2区域内会看到日偏食;在3区域内看不到太阳的中间部分,但可以观察到太阳的边缘部分,因此在3区会看到日环食。
三、平面镜
第二章 光现象 单元复习
知识一 平面镜成像的特点
平面镜和像的概念:生活中常用的镜子表面是平的,叫作平面镜。在平面镜中能观察到物体的像。
探究平面镜成像的特点
要探究平面镜成像的特点,就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜,在玻璃板前放一个棋子(或其他物体),在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试:是否能通过玻璃板后面的棋子找到像的位置?怎样比较像与物的大小?
实验设计
知识一 平面镜成像的特点
操作与记录
(1)如图所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。
(2)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合?重合时,棋子B与棋子A所成像的大小和位置是什么关系?两者重合时,在方格纸上标出棋子A、B的位置,并比较棋子A与棋子B到镜面的距离。
知识一 平面镜成像的特点
操作与记录
(3)将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从白卡片上直接观察到棋子A 的像?
(4)改变棋子A的位置,重复上面的实验。根据方格纸上的标记,测量物和像到平面镜的距离,并把数据记录在下表中
实验序号 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm
①
②
③
知识一 平面镜成像的特点
交流与小结
(1)棋子B可以与棋子A的像完全重合,说明像的大小与物体大小相等;
(2)由实验数据可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;
(3)用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角,发现像与物的连线与镜面垂直;
(4)移去镜后的蜡烛,在此位置放一张白卡片,发现白卡片上没有像,表明该像是虚像。
实验表明:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离也相等,像与物关于镜面对称。
知识一 平面镜成像的特点
平面镜成像作图
作图步骤:①做垂线;
②画垂足;
③量等距;
④画像点。
说明:像与物连线要用虚线;
像与物要对称。
知识二 平面镜成像的应用
1.应用
(1)利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作,牙医用于查看牙齿。
(2)利用平面镜扩大视觉空间。
(3)苏州博物馆的精美设计,巧妙地应用了平面镜成像的特点,既表现出我国江南建筑的特色,又突显了现代美感。
借助平面镜矫正姿势
借助平面镜观察
牙齿的背面
利用平面镜成像打造视觉美
知识二 平面镜成像的应用
夜间行车时,车内的人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。建筑物的玻璃幕墙反射的刺眼光芒,不仅会影响人们正常的工作和休息,还会影响行人和行驶车辆的安全
车内的人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员视线
玻璃幕墙会造成光污染
光污染
一、探究平面镜成像的特点
【例题1】小明利用如图甲所示的实验装置以及铅笔和刻度尺,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)选用茶色的玻璃板代替平面镜,目的是
便于确定 的位置,而且玻璃板应选择薄的;
(2)在玻璃板前放置棋子A,将棋子B放在玻璃
板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至B与A的像完全重合,这是为了验证 ,所用的科学探究方法是 (等效替代/转换/控制变量)法;小明想借助光照使棋子A的像更清晰,那么光应该照在 (棋子A/棋子B/玻璃板)上。
(3)为了验证平面镜所成的像是虚像,用白纸代替棋子B,按照图乙中 (①/②)的方式进行观察,根据 的现象即可验证。
像
像与物的大小
等效替代
棋子A
②
白纸上没有棋子A的像
【解析】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B棋子,便于确定像的位置。
(2)[1][2][3]在玻璃板前放置棋子A,将棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至棋子B与棋子A的像完全重合,可知B与A大小相等,又A、B完全相同,故这样做可以验证像与物大小相等,这里用到的科学探究方法是等效替代法。
(3)[1][2]为了判断平面镜成的是虚像还是实像,小明拿走棋子B,并在原棋子B的位置放置一张白纸,眼睛在棋子B这一侧观察,按照图乙中②的方式进行观察,根据白纸上没有出现棋子A的像,说明平面镜成的是虚像。
一、探究平面镜成像的特点
一、探究平面镜成像的特点
【例题2】如图所示,在“探究平面镜成像的特点实验”中。
(1)如图甲所示,在茶色玻璃板前放一个棋子A,在玻璃板后
面能看到棋子A的像,这是由于光在玻璃板表面发生 ;
(2)将一个同样的棋子B放到棋子A的像的位置,在方格纸上标出棋子A、B的位置。改变棋子A的位置,重复几次上述步骤,得到如图乙所示的标记点。由此可以得到的结论是像与物关于镜面 ;
(3)将一张白卡纸竖直放在棋子B所在的位置,观察纸上有没有棋子A的像,这是为了说明平面镜成的是 像;
(4)实验中,小明远离玻璃板观察时,感觉棋子的像变小了,由此得出平面镜成缩小的像的结论。请你对小明的这步探究作出评价: 。
反射
对称
虚
见解析
【解析】(1)棋子A在玻璃板中成像,属于平面镜成像,其原理为光的反射,并且玻璃板具有透光性,所以能透过玻璃板看到棋子A的像。
(2)由图乙可知,平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等,且像与物的连线与平面镜垂直,故平面镜所成的像与物关于平面镜对称。
(3)虚像不能用光屏承接,实像能用光屏承接。将一张白卡纸竖直放在棋子B所在的位置,观察纸上有没有棋子A的像,说明了物体在平面镜中所成的像是虚像。
(4)小明远离玻璃板观察时,感觉棋子的像变小了,这是因为视角变小了。实际上,根据平面镜成像特点,像与物大小相等,像的大小与物体到平面镜的距离无关,所以小明仅根据感觉得出平面镜成缩小的像的结论是不合理的。
一、探究平面镜成像的特点
一、探究平面镜成像的特点
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系;
一、探究平面镜成像的特点
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律;
(9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。
二、平面镜成像特点的应用
【例题3】如图为检查视力的情境,下列说法正确的是( )
A.镜中的视力表是光的反射所形成的实像
B.镜中视力表的像比视力表小
C.该同学眼睛到镜中“视力表”的距离是4.6m
D.若将视力表靠近平面镜,则其在镜中的像也变大
C
【解析】A.镜中视力表的像属于平面镜成像,由光的反射形成的虚像,故A错误;
B.由平面镜成像特点之一,物与像大小相等,镜中视力表的像与视力表小一样大,故B错误;
C.已知视力表距离平面镜2.5m,视力表的像到平面镜的距离是2.5m,由图可知,则该同学眼睛到镜中“视力表”的距离是5m-0.4m=4.6m
故C正确;
D.由平面镜成像特点之一,物与像大小相等可知,若将视力表靠近平面镜,像的大小不变,故D错误。
故选C。
二、平面镜成像特点的应用
【例题4】如图所示,小明站在地铁玻璃安全门外候车。地铁到站后,玻璃门向两侧打开( )
A.这是光的直线传播形成的
B.小明走近安全门,他的像大小不变
C.小明远离安全门,他的像靠近安全门
D.各成半个像,合起来成一个完整的像
【解析】A.平面镜成像是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.平面镜所成的像与物大小相同,他的像大小不变,故B符合题意;
C.像和物体到平面镜的距离相等,故小明远离安全门,他的像远离安全门,故C不符合题意;
D.根据平面镜成像的特点可知,人到镜面的距离不变,在两个平面镜中都能成完整的像,故D不符合题意。
故选B。
B
二、平面镜成像特点的应用
(1)像的大小与物体大小相等:当物体远离或靠近平面镜时,像的大小始终与物体的大小相等,即像的大小不变。
(2)像和物体到平面镜的距离相等:当物体远离(靠近)平面镜时,像也远离(靠近)平面镜。物体相对平面镜移动的速度大小与像相对平面镜移动的速度大小相等。
(3)像与物关于镜面对称。
三、平面镜成像作图
【例题5】请在图中作出物体在平面镜中所成的像A'B'。
【解析】作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
四、光的反射
第二章 光现象 单元复习
知识一 光的反射定律
光的反射
光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象称为光的反射。
光的反射的基本概念:一点、两角、三线
法线:过入射点0并垂直于镜面的直线ON
入射光线:入射到反射面上的光线
反射光线:被反射面反射的光线
入射角:入射光线与法线的夹角α
反射角:反射光线与法线的夹角β
知识一 光的反射定律
探究光的反射定律
实验与记录
1.如图 2-34所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。看一看此时白板和镜面
的位置关系。在白板上画出入射
光线、反射光线和法线。
图 2-34 探究光的反射定律
知识一 光的反射定律
探究光的反射定律
实验与记录
2.使入射光与法线重合,从0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,将数据记录在下表中。
实验序号 入射角α/(°) 反射角β/(°)
①
②
③
知识一 光的反射定律
交流与小结
反射光线、入射光线、法线在同一平面内;(三线共面)
反射光线和入射光线分居法线两侧;(分居两侧)
反射角等于入射角。(两角相等)
光反射时
只能说反射角等于入射角
知识一 光的反射定律
在探究光的反射定律的实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。
这表明在反射现象中光路是可逆的。
知识一 光的反射定律
利用光的反射定律作图
① 已知入射光线作反射光线。
60°
找到入射点
作法线
作反射光线
反射角=入射角
知识一 光的反射定律
利用光的反射定律作图
② 已知反射光线作入射光线。
找到入射点
作法线
作入射光线
反射角=入射角
45°
知识一 光的反射定律
利用光的反射定律作图
③ 已知反射光线作入射光线。
作出入射光线和反射光线夹角的平分线(即法线)
作垂直于法线的一条直线
知识一 光的反射定律
如图(b)所示,设来自烛焰上点S的两条光线经平面镜反射后进入人眼,这两条光线的入射点分别为O1和O2,根据光的反射定律,可作出反射光线O1A1和O2A2。它们的反向延长线(虚线)相交于平面镜后的点S',人会感到光好像是从点S'发出的,点S'就是点S的虚像。同理,烛焰上的其他点也都能通过平面镜形成对应的虚像点,因而形成整个烛焰的虚像。由此可见,烛焰的虚像并不发光,它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。
(b)人眼看到烛焰在平面镜中成的像
原理:光的反射
人眼怎样看到平面镜所成的像
知识二 镜面反射和漫反射
类型 镜面反射 漫反射
区别 定义 一束平行光照射到光滑的镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。
光路图
举例 平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。 各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等
视觉感受 “刺眼”、“反光”等 各个方向都能看到
联系 遵循光的反射定律
知识三 凹面镜和凸面镜
凹面镜:用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。
特点:凹面镜对光有会聚作用,平行光射到凹面镜上,反射后会聚到一点,如图所示。
应用:①使用凹面镜对光的会聚作用的有:太阳灶、奥运圣火采集器等。
②由光路可逆原理可知,由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光,这一特点的常见应用有:探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
知识三 凹面镜和凸面镜
(2)凸面镜:用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。
特点:凸面镜对光有发散作用,平行光射到凸面镜上,反射后成为发散光,如图所示。
应用:使用凸面镜能起到扩大视野的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
一、探究光的反射定律
【例题1】如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置。
(1)实验中,纸板应 放置在平面镜上;
(2)如图甲所示,使一束光贴着纸板A沿EO方向射向平面镜,观察反射光线在纸板B上的位置,量出入射角和反射角,并记录于表格中。实验时要多次改变入射角的大小并进行测量比较 ;(填字母),比较反射角和入射角,可以得出的结论是 ;
A.减小误差 B.寻找普遍规律
竖直
B
在光的反射中,反射角等于入射角
实验次数 1 2 3
入射角 30° 45° 60°
反射角 30° 45° 60°
一、探究光的反射定律
(3)图甲中若让光逆着OF的方向射向平面镜,会看到反射光沿着OE方向射出。这表明: ;
(4)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转。实验时发现在纸板B的上半部分 (选填“能”或“不能”)看见反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在 内。
光的反射时,光路是可逆的
不能
同一平面
一、探究光的反射定律
【解析】(1)实验中,纸板应垂直平面镜放置,这样才能在纸板B上看到反射光线。
(2)[1]为避免偶然性,寻找反射时的普遍规律,实验时要多次改变入射角的大小并进行测量比较,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]分析表格中数据:每次实验反射角都等于入射角,可以得出的结论:反射时,反射角等于入射角。
(3)光逆着OF的方向射向平面镜,反射光沿着OE方向射出,即光线可以沿原路返回,这表明:光反射时,光路是可逆的。
(4)[1][2]把纸板B的上半部分向后折转,B的上半部分与纸板A就不在同一平面内,则纸板B的上半部分就不能看见反射光线,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
一、探究光的反射定律
(1)量角器:测量入射角和反射角的度数。
(2)可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的传播路径,对光线起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。
(3)白色硬纸板竖直立在平面镜上。
(4)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。(不能说成入射角等于反射角)
(5)在光的反射现象中,光路是可逆的。
(6)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象。
一、探究光的反射定律
(7)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(8)实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。
(9)区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
(10)进行多次实验的目的:避免偶然性,寻找普遍规律。
(11)若发现每次实验反射角与入射角的和为90°,原因是:错把入射角看成入射光线与反射面的夹角,或错把反射角看成反射光线与反射面的夹角。
二、光的反射定律的应用
【例题2】一束光斜射到平面镜上,若与法线的夹角为35°,则反射角为 度,光的传播方向被镜面改变了 度;如果入射光线逐渐远离法线,则反射光线逐渐 (选填“靠拢”或“远离”)法线。
35
110
【解析】[1]由题意知,入射光线与法线的夹角即入射角等于35度,而反射角等于入射角,所以反射角等于35度。
[2]入射光线与法线的夹角为35度,则入射光线与镜面的夹角为90°-35°=55°
那么反射光线与镜面的夹角也为55°,所以光的传播方向被镜面改变的度数为
55°+55°=110°
[3]入射光线逐渐远离法线时,入射角增大,则反射角也增大,那么反射光线逐渐远离法线。
远离
二、光的反射定律的应用
【例题3】如图,一颗弹性小球从A点竖直下落到固定的斜面上的B点,然后反弹出去。已知斜面与水平面的夹角为30°,反弹时小球速度方向变化的规律与光反射时的规律相同,则小球反弹后的瞬间其速度方向与AB的夹角大小为 。
【解析】在光的反射中,反射角等于入射角;反弹时小球速度方向变化的规律与光反射时的规律相同,斜面相当于反射面,AB相当于入射光线,由几何关系知,AB与斜面的夹角为60°,则反弹后瞬时速度方向与斜面夹角也为60°,故小球反弹后的瞬间其速度方向与AB的夹角大小为180°-60°=60°
60°
三、镜面反射和漫反射
【例题3】如下图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿积水的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
C.干燥的路面发生光的镜面反射
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
B
三、镜面反射和漫反射
【解析】A.由图中光路图可知,在潮湿的路面上,反射光线平行射出,说明发生的是镜面反射,故A不符合题意;
B.在潮湿的路面上,反射光线平行射出,说明发生的是镜面反射,只有很少的光线进入驾驶员的眼睛,所以对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗,故B符合题意;
C.由图中光路图可知,在干燥的路面,反射光线从各个方向射出,发生的是漫反射,故C不符合题意;
D.镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律,故D不符合题意。
故选B。
四、凹面镜和凸面镜
【例题4】如图是司机小刚在驾车时从倒车镜中看到的情景。汽车的倒车镜
是 镜,从倒车镜中看到后方的来车A侧的转向灯在闪烁,则小刚判断后面的车准备向 侧转向(选填“左”或“右”)。
凸面
左
【解析】[1]汽车的倒车镜是凸面镜,能够起到扩大视野的作用;
[2]由于像与汽车关于镜面对称,所以A侧的转向灯是汽车左侧转向灯,所以可以判断后面的车准备向左侧转向。
五、光的反射作图
【例题5】矿井入口有一个探照灯,由于光的直线传播,光线不能够射入隧道内,请利用光的传播知识,在合理位置放一个平面镜,使灯光能够射入隧道内。
【解析】先沿着隧道方向作出反射光线,将反射光线与入射光线延长相交,确定入射点,再作出法线,即反射光线和入射光线的角平分线,再过入射点作出垂直于法线的平面镜,故作图如下:
谢谢聆听
谢谢聆听
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