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第2讲 光现象 目录 知识梳理 核心素养实验 湖北真题精选 课标要求 2. 3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。 2. 3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 2. 3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。 第2讲 光现象 返回目录 第2讲 光现象 返回目录 知识梳理 NO.1 光的直线传播 1. 光源: 能够发光 的物体叫作光源。 2. 光的直线传播 (1)条件:光在 同种均匀 介质中沿直线传播。 (2)光线:我们通常用一条带有 箭头 的 直 线表示一束光传播的径迹和方向。 能够发光 同种均匀 箭头 直 第2讲 光现象 返回目录 【方法链接】 模型法 P123 (3)举例:影子的形成、日(月)食的形成、小孔成像等。 3. 光的传播速度 真空中的光速是宇宙间最快的速度,用字母c表示。真空中,光速可以近似取c= 3 108 m/s= 3 105 km/s。 3 108 3 105 第2讲 光现象 返回目录 【知识链接】 小孔成像的特点 1. 成 倒立 的实像,能用光屏承接。 2. 像的形状与 物体本身 的形状相同,与小孔的形状无关。 3. 像的大小跟物体到小孔的距离(m)和光屏到小孔的距离(n)有关。 倒立 物体本身 第2讲 光现象 返回目录 光的反射 1. 定义:光射到物体表面,会在物体表面改变传播方向返回的现象。我们能够看见不发光的物体,就是因为物体 反射 的光进入了我们的眼睛。 反射 第2讲 光现象 返回目录 2. 光的反射定律 (1)三线共面:如图所示,在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 同一 平面内。 (2)两线分居:反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。 (3)两角相等:反射角r 等于 入射角i。 3. 可逆性 在光的反射中,光路是 可逆 的。 同一 法线 等于 可逆 第2讲 光现象 返回目录 4. 光的反射类型 第2讲 光现象 返回目录 共同点 不同点 反射结果 镜面 反射 都遵循光的 反射定律 反射面光滑 平行光反射后仍然平行 漫反射 反射面凹凸不平 平行光反射后射向不同方向 镜面反射与漫反射的比较 第2讲 光现象 返回目录 【知识链接】 对光的反射定律的理解 (1)注意定律中的因果关系:先有入射角,后有反射角。不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 (2)反射光线随入射光线的改变而改变,反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而 减小 。 (3)当光线垂直镜面入射时,入射角为0 ,反射角也为0 ,反射光线与入射光线在 同一 直线上,方向 相反 。 减小 同一 相反 第2讲 光现象 返回目录 平面镜成像的特点 1. 原理:光的 反射 。 2. 成像特点 (1)等大:像的大小 等于 物体的大小。 (2)等距:像到平面镜的距离 等于 物体到平面镜的距离。 (3)垂直:像和物体的连线 垂直 于平面镜。 (4)虚像:所成的像为 虚 像。 反射 等于 等于 垂直 虚 第2讲 光现象 返回目录 3. 平面镜的应用 (1)利用平面镜改变光的传播方向,如潜望镜等。 (2)利用平面镜成像,如穿衣镜等。 第2讲 光现象 返回目录 光的折射 1. 定义:光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向发生了 偏折 ,这种现象叫作光的折射。 偏 折 第2讲 光现象 返回目录 2. 光的折射规律 (1)三线共面:折射光线、入射光线和法线在 同一 平面内。 (2)两线分居:折射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。 (3)两角同变化:入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小)。 同一 法线 第2讲 光现象 返回目录 (4)空气中角大:当光从空气中斜射入其他介质中时,折射角 小于 入射角;当光从其他介质中斜射入空气中时,折射角 大于 入射角。 (5)垂直入射:当光垂直于介质表面入射时,传播方向不变,即折射角为 0 。 小于 大于 0 第2讲 光现象 返回目录 3. 可逆性 在光的折射现象中,光路是 可逆 的。 可逆 第2讲 光现象 返回目录 光的色散 1. 发现:1666年英国物理学家 牛顿 用玻璃三棱镜分解了太阳光,发现了光的色散现象,揭开了光的颜色之谜。 2. 光的色散 太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫作光的色散。如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 牛顿 第2讲 光现象 返回目录 3. 光的三原色:光的三原色是 红、绿、蓝 。 4. 看不见的光 (1)红外线:我们把红端之外的辐射叫作红外线。应用:红外线夜视仪、电视遥控器等。 (2)紫外线:在可见光谱的紫端以外,还有一种看不见的光,叫作紫外线。紫外线能杀死微生物,使荧光物质发光。应用:验钞机、灭菌灯等。 红、绿、蓝 第2讲 光现象 返回目录 第2讲 光现象 返回目录 核心素养实验 NO.2 探究光的反射定律 【设计和进行实验】 1. 重点实验器材及作用 (1)量角器:测量反射角、入射角的大小。 (2)平面镜的作用:做光的反射面。 (3)纸板的作用: 显示光的传播路径 。 显示光的传播路径 第2讲 光现象 返回目录 2. 实验操作及注意事项 (1)纸板与镜面的放置要求:纸板应与镜面 垂直 放置。若不垂直,则在纸板上看不到反射光线。 (2)“三线共面”的判断方法:将两个纸板中显示反射光线的纸板折转,观察 上面是否还显示光线 。若不显示,说明“三线共面”。 (3)验证光路可逆性的方法:将光线逆着反射光线射入,观察光的传播路径是否重合。 垂直 上面是否还显示光线 第2讲 光现象 返回目录 【交流与反思】 3. 实验应在较暗环境下进行的目的: 使实验现象更加明显 。 4. 多次改变入射角进行实验的目的: 探究反射角与入射角大小的关系,使实验结论具有普遍性 。 5. 实验中从纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因:光在纸板上发生 漫反射 。 使实验现象更加明显 探究反射角与入射角大小的关 系,使实验结论具有普遍性 漫反射 第2讲 光现象 返回目录 6. 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(即“三线共面”“两线分居”“两角相等”)。 等于 【实验结论】 第2讲 光现象 返回目录 【方法链接】 归纳推理法 P124 【例1】 小夏和小组同学在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF放置在平面镜上,E、F可绕ON折弯和旋转,如图所示。 第2讲 光现象 返回目录 (1)实验过程中,纸板与平面镜的位置关系是 垂直 (填“垂直”“不垂直”或“可垂直也可不垂直”)。实验时让光线贴着纸板入射是为了 显示光路 。 垂直 显 示光路 第2讲 光现象 返回目录 (2)小夏让一束激光AO贴着纸板NOE射到平面镜上,在纸板NOF上会看到反射光线的径迹,并将反射角、入射角度数记录在表中,由此得出反射角等于入射角。同组同学提醒说这样得出的结论是不严谨的,你认为理由是 实验次数少,结论不具有普遍性 。 实验次数少,结论不具有普遍性 第2讲 光现象 返回目录 (3)小夏将纸板NOF向后折,在纸板NOF上看不到反射光线,说明 光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内 。再将纸板NOF折回,用另一支激光笔沿着BO(即逆着原反射光线)射向平面镜,可看到反射光线沿着OA射出,这表明在光的反射现象中,光路是 可逆 的。 (4)以下现象中能用光的反射解释的是 B 。 A. 小孔成像 B. 水中倒影 C. 海市蜃楼 D. 树荫下的圆形光斑 光反 射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内 可逆 B 第2讲 光现象 返回目录 【能力提升】 (5)实验中,应多次改变 入射角 的大小,重复实验操作,得出实验结论。 (6)实验时,若入射角变大,反射角将 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。 入射角 变大 第2讲 光现象 返回目录 探究平面镜成像的特点 【设计和进行实验】 1. 实验原理:光的 反射 。 反射 第2讲 光现象 返回目录 (1)玻璃板:应选择较薄的玻璃板,这是为了 使玻璃板两个面反射的像重叠,便于确定像的位置 。 (2)蜡烛:应选择两支完全相同的蜡烛,这是为了 比较物体与像的大小关系 。 (3)刻度尺:测量物体与像到玻璃板之间的距离。 (4)光屏:探究平面镜成的像是 虚 (填“实”或“虚”)像。 使玻璃板两个面反射的像 重叠,便于确定像的位置 比较物体与像的大小 关系 虚 2. 重点实验器材及作用 3. 实验方法 等效替代法:用两支完全相同的蜡烛,其中一支蜡烛等效为另一支蜡烛的像。 第2讲 光现象 返回目录 【方法链接】 等效替代法 P123 4. 实验装置图 5. 实验注意事项 (1)本实验应该在较暗的环境中进行,目的是 使实验现象更明显 。 (2)玻璃板要与水平桌面垂直放置,目的是 确保物体和像重合 。 使实验现象更明显 确保物体和像重合 第2讲 光现象 返回目录 【实验现象分析】 6. 移去玻璃板后面的蜡烛,在其位置放一个光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的像是 虚像 。 7. 观察像时,会发现两个几乎重叠的像,这是 玻璃板的两个反射面成像 造成的。 虚像 玻璃板的两个反射面成 像 第2讲 光现象 返回目录 【交流与反思】 8. 若玻璃板向点燃的蜡烛方向倾斜,则蜡烛的像在未点燃蜡烛的 上方 ;若玻璃板向未点燃的蜡烛方向倾斜,则蜡烛的像在未点燃蜡烛的 下方 。 9. 多次测量是为了 得到普遍结论 。 10. 选用方格纸代替白纸的优点: 可以更加直接地确定像和物体的位置关系 。 11. 验证像的大小与物体到镜面距离无关的方法:将一支蜡烛靠近或远离玻璃板,移动另一支蜡烛总能与像重合,说明 像的大小不随物体到镜面距离的改变而改变 。 上 方 下方 得到普遍结论 可以更加直接地确定像和物体的位置 关系 像的大小不随物体到镜 面距离的改变而改变 第2讲 光现象 返回目录 【实验结论】 12. 像的大小和物体的大小 相等 ;像和物体到平面镜的距离 相等 ;像和物体的连线与平面镜 垂直 ;平面镜成的像是 虚 (填“实”或“虚”)像。 相等 相 等 垂直 虚 第2讲 光现象 返回目录 【例2】 (2025•鄂州模拟)小明同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点,人眼在蜡烛A这一侧。 (1)选用玻璃板做实验,是为了让烛焰的光在玻璃板表面能发生 反射 (填“反射”“折射”或“直线传播”),同时也为了让 蜡烛B (填“蜡烛A”或“蜡烛B”)被看到。 反 射 蜡烛B 第2讲 光现象 返回目录 (2)小明拿一支外形与蜡烛A相同但未 点燃 的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B的位置与蜡烛A的像的位置重合。这个位置即为蜡烛A的像的位置。 (3)如果实验时玻璃板不竖直放置,下列说法正确的是 ② 。(填序号) ①蜡烛A不能成像 ②在桌面上移动蜡烛B,无法与蜡烛A所成的像完全重合 ③透过玻璃板看不见蜡烛B ④所成的像与蜡烛A关于镜面不对称 点燃 ② 第2讲 光现象 返回目录 第2讲 光现象 返回目录 湖北真题精选 NO.3 光现象的辨识及解释 【例1】 (2024•湖北)下列现象中能用光的反射解释的是( B ) B 第2讲 光现象 返回目录 【变式训练】 (2023•湖北)下列光学现象中,所成的像是实像的是( B) B 第2讲 光现象 返回目录 光现象作图 【例2】 (2025•湖北)如图甲为校园摄影展中小芳的作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释能通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。(保留作图痕迹) 如图所示: 第2讲 光现象 返回目录 探究光的反射定律 【例3】 (2024•武汉)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前折或向后折。下列说法正确的是( A ) A A. 纸板NOF向前折或向后折,是为了探究反射光线、 入射光线和法线是否在同一平面内 B. 入射光线靠近ON时,反射光线远离ON C. 使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出 D. 使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆 第2讲 光现象 返回目录 本节内容到此结束! $