第3讲　光现象

第3讲光的直线传播光的反射,1.从题型上看：本章知识涉及的题型是选择、填空、作图、实验探究.,2.从命题形式上看(1)选择题、填空题常考的知识点是光的直线传播,光的反射、折射现象,平面镜成像的特点，物体的颜色等一些生活中的现象的解释.(2)作图题涉及的主要内容是：光的反射；光的折射；平面镜成像.(3)实验探究题涉及的主要内容是：探究光的反射定律和光的折射规律.探究平面镜成像特点.,3.从命题趋势分析：本章知识的重要命题点是：(1)通过生活中的实例和现象区分光的直线传播、反射定律、折射现象.(2)光的反射定律、折射规律的应用及作图.(3)平面镜成像的应用、作图、实验探究.(4)对光的色散、物体的颜色、红外线、紫外线的应用的考查有加大的趋势,1对于光现象的复习光的现象有三种，分别为光的直线传播、光的反射、光的折射.复习时先从熟知的生活事例中领悟到三种现象的区别和联系，通过对其共性的思考、分析、归纳总结得出以下不同：(1)三者各自产生的条件及现象；(2)三者各自的规律；(3)三者在日常生活中的实际应用及对生活中光现象的解释,2对于平面镜的复习(1)应结合生活实践加深对平面镜成像的特点的理解.(2)通过对成像的实验探究，采用探究、观察、理解、归纳的方法，感悟玻璃板代替平面镜的原因，进一步加深对成像原理的理解.(3)对成像的作图，要重点强调作图题要规范、准确,实线与虚线的区分，及结合生活实际理解平面镜的三种作用(一是：改变光的传播方向；二是：利用平面镜成像；三是：利用平面镜反射光来使微小形变放大).,3对物体的颜色，主要通过生活实践，领悟物体颜色的实质.通过实例总结出看不见的光红外线、紫外线，各自的特点及在生活中的应用,【特别提醒】(1)平面镜成像时，物体和像关于平面镜成轴对称图形。(2)当我们靠近平面镜时，会感觉到自己在平面镜中的像越来越大，这是由于这一过程中人的视角变大的缘故，实际上像的大小并没有发生变化。,【特别提醒】(1)法线是为了科学、准确描述反射光线(折射光线)与入射光线的位置关系时而引入的“辅助线”，它既是入射光线和反射光线夹角的角平分线，又与反射面(界面)垂直，在光路作图时，箭头(表示传播方向)、实线、虚线要清楚区分开来。(2)发生光的折射的原因是光在不同介质中传播速度不同。(3)光线发生折射时，在介质表面处，光线还会发生反射。,【特别提醒】(1)一切物体都在不停地向外辐射红外线。(2)物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会越强。(3)过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。,【例1】(2016，威海)如图所示，属于光的反射现象的是(),【点拨】“手影”是光沿直线传播被不透明物体挡住形成的；“水中倒影”是平面镜成像，是光的反射形成的；铅笔“折断”是光的折射形成的；“雨后彩虹”属于光的色散现象，是光的折射形成的。【答案】B【方法归纳】辨别生活中光现象类型时，应抓住“介质”和“方向”两个关键点，若光从一种介质进入另一种介质，则为折射；若光在同一种均匀介质中传播，方向不变，则为直线传播；若光在同一种不均匀介质中传播，方向会改变，则为折射；若光射到两种物质介面上，且在同一种介质中传播但传播方向发生变化，则为反射。,【例2】(2016，达州)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。【点拨】因为李洋同学距平面镜的距离是1m，像与他之间的距离是1m22m；平面镜所成的像与物体是等大的，当人远离平面镜时，视觉上感觉像在变小，但实际上像的大小并没有变。所以若他远离平面镜后退0.5m，他在平面镜中像的大小不变，像高仍为1.70m。【答案】21.70【方法归纳】平面镜成像的原理是光的反射，成像特点：虚像、等大、等距、对称。,【例3】(2015，泰安)如图所示，A、B是镜前一点光源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。【点拨】该题有两种作图方法，方法一：利用平面镜成像特点画图。步骤：作反射光线的反向延长线确定虚像点S；作虚像点S的对称点S，确定发光点S；过发光点S作入射光线。方法二：利用反射规律画图。步骤：过入射点作法线；根据反射角等于入射角画出入射光线，其交点为发光点S；根据平面镜成像特点确定虚像点S。,【答案】方法一：方法二：【方法归纳】方法一作图比方法二更准确、简便、快捷，建议用方法一作此类光学图。注意：实际光线(入射光线)、反射光线、折射光线要画实线，用箭头表示传播方向，不是实际光线(法线、虚像、反向延长线等辅助线)用虚线，且法线与界面垂直，要标垂直符号，为表示实像和虚像是对称点，实像、虚像要标上字母或箭头。,【易错易混】1不能忽视光沿直线传播的条件(同种均匀介质)。2画光线时不能忘记带箭头或箭头方向(光的传播方向用箭头表示；同时还要注意实线与虚线的区别：实像光线画实线，法线、光的反向延长线画虚线)。3不会作物体经平面镜所成像(作图时利用像和物体关于镜面对称，注意实线和虚线)。4误认为平面镜成像远小近大(平面镜成像大小不变，只是视角远小近大)。,【例4】关于光现象，下列说法正确的是()A小孔所成的像是倒立、缩小的虚像B漫反射不遵循光的反射规律C当人走近平面镜时，镜中的像变大D平面镜所成的像不能用光屏承接,D,【图片与命题】,命题点1选用的实验器材有：_、量角器、硬纸板2块、激光笔、_。2实验中，纸板的作用是_。3纸板与镜面的放置要求：纸板和镜面_，否则，纸板上不能显示反射光线。4光线位置的确定：在纸板上的光线上描两点，连接并标上方向。5“三线共面”的判断方法：把一边纸板向前或向后偏折，观察纸板上面是否显示光线。6光路可逆的探究：将光线逆着反射光线射出，观察光的传播路径是否重合。7多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。,平面镜,刻度尺,显示光路,垂直,命题点1用玻璃板代替平面镜的原因：玻璃板既能反射光、又能透过光，这样既可以成像，又可以透过玻璃板看到另一侧的蜡烛，_。2用两支完全相同蜡烛的原因：方便比较像和物体的_关系。3让未点燃的蜡烛与虚像完全重合的原因：用未点燃的蜡烛替代虚像。4未点燃的蜡烛不能与虚像完全重合的原因：玻璃板与桌面_。5用烛焰作为研究对象的原因：烛焰明亮，成像清晰，易于观察。,确定像的位置,大小,不垂直,6在暗室中进行实验的原因：环境较暗，像相对就明亮些，实验效果更明显。7在虚像处放置光屏的原因：判断成像的_。8方格纸(或直尺)的用途：更好地比较像和虚像到平面镜的_。9观察像时，眼睛与蜡烛位于平板玻璃的同侧。10观察到玻璃板另一侧有两个距离很近的虚像的原因：玻璃板前后两个侧面各成了一个像。11用薄玻璃板进行实验的原因：蜡烛通过玻璃板前后两个面成的像距离近，看起来几乎是一个像。12多次重复实验的目的：更好地发现普遍性规律。13实验方法：观察比较法、等效替代法。,虚实,距离,【例】(2015，莱芜)(1)小刚在实验室里做光的反射规律实验：他把一张白纸平铺在木板上，把一个小平面镜竖直立在白纸上。在白纸上画出一条垂直于镜面的直线ON，作为研究光的反射规律的参考直线。用激光笔沿着白纸的表面，让光斜射到平面镜上，观察反射光。然后用笔描出入射光和反射光的径迹，如图甲所示。,小刚让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是_。小刚让光沿AO方向照射在平面镜的O点，他在ON的另一侧观察到了反射光OB。接着他将白纸沿ON折叠90，这时他只观察到了入射光，而反射光在纸上看不到了，这样做的目的是_。,显示光传播的路径,探究反射光线、法线、,入射光线是否在同一平面内,(2)小明对平面镜成像的特点进行探究，他在水平桌面上放一玻璃板按如图乙所示进行实验。实验中他发现无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛，都不能与放在玻璃板前的蜡烛的像完全重合，其原因是_。上述问题解决后，小明也顺利完成了实验。在这个实验中，用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透光的特点，便于_。细心的小明透过玻璃观察蜡烛的像时，看到像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是_。,玻璃板与纸面不垂直,确定像的位置,玻璃板太厚,【拓展设问】(3)小刚在做乙图实验时，为了使像更明亮，实验环境的光线应相对较_(填“亮”或“暗”)。,暗,(4)小刚用一张白屏代替蜡烛B放在b位置时，白屏_(填“能”或“不能”)承接蜡烛的像。此时小刚应在_(填“A”或“B”)侧观察白屏。(5)如图白纸上是小刚三次实验记录的像与物的位置，接下来他的操作是_。,不能,B,分别连接a、a，b、b，c、c，比较a、b、c三点到玻璃板的,距离与a、b、c到玻璃板的距离是否相等，它们的连线与玻璃板,是否垂直,【例1】(2016，宁波)把一支牙刷放在镜子的前方，镜子中牙刷像的上、下部分明显“错位”了，如图所示。从镜子的左侧面观察，发现该镜子的背面涂有反射膜，镜子的下端被磨成“V”形，使得前表面的下边成斜面状。牙刷像“错位”()A仅由光在前表面发生反射引起B仅由光在后表面发生反射引起C由光在前、后两个表面发生反射共同引起D由光在空气与玻璃的界面发生折射和光在后表面发生反射共同引起,【点拨】因为镜子两个反射面，镜子的背面涂有反射膜，镜子的下端被磨成“V”形，镜子的两个反射面不再平行，首先是前表面的反射成像，然后光会进入玻璃，然后在玻璃后表面又发生反射，再折射出来成像，而发生错位现象。【答案】D,【例2】如图所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这说明白光是由_组成的。冬冬对光的色散产生的原因进行了思考：产生光的色散现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生_(填“反射”或“折射”)时的偏折程度不同。偏折能力最强的是_色光。,【点拨】(1)通过实验知道白光是一种复色光，不是单色光，即是由七种颜色的色光复合而成的；(2)光从一种透明介质斜射向另一种透明介质中传播方向一般会发生改变，该现象称为光的折射，由图中可得出紫色光偏折程度大些。【答案】七种单色光折射紫【易错易混】1光的折射形成虚像时，光的传播方向易弄错，光线进入人眼我们才能看清物体。2容易忽视入射光线、反射光线和折射光线的位置，应先在入射点作法线(虚线)，然后根据反射角和入射角相等的关系或折射角与入射角(空气中的角总是大)的关系作出光线。,【例3】如图所示，OA为光线在玻璃与空气的界面上的一条反射光线，画出图中的入射光线和折射光线。解：,【图片与命题】,命题点1光线在清水中通常会看不清，可以在水中加入_等来帮助观察。2当光线从空气斜射入水中时，折射光线、法线、入射光线的关系是_。3当光线从空气中斜射入水中，折射角_入射角。当入射角减小，折射角_。当入射角为0时，折射角为_。4当光线从水中斜射入空气中时，折射光线_法线，入射角增大时，折射角_。当入射角增大到一定程度时，将会看不到折射光线，此为全反射。,牛奶,在同一平面内，折射光线、反射光线分居法线两侧,小于,减小,0,远离,增大,5光路可逆性：将光线逆着折射光线入射，观察光线_。6多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。,沿原入射光线射出,【例】某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：,(1)分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象；光从空气斜射到水面时，折射角与入射角的变化关系是_，且折射角_入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作