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- 2021-11-06 发布
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第
2
课时
光现象
第二单元 光现象、透镜
考点一 光的直线传播
光源
能够自行发光的物体叫光源。月亮
(
选填
“
是
”
或
“
不是
”)
光源
传播
光波是一种电磁波
,
可以在真空中传播
规律
光在
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
应用
激光准直、站队看齐、射击瞄准等
光速
光在真空中的传播速度
c=
m/s
=
km/s
。光年
是
单位
不是
同种均匀介质
3×10
8
3×10
5
长度
考点二 光的反射
定义
光遇到物体表面会发生反射。我们能看见不发光的物体
,
是因为物体反射的光进入了人眼
举例
水中倒影、照镜子、能看到不发光的物体等
反射
定律
在反射现象中
,
反射光线、入射光线和法线都在
内
(
三线共面
);
反射光线、入射光线分别位于法线
(
两线分居
);
反射角
入射角
(
两角相等
,
注意写结论时不要写反
);
在反射现象中光路是
的
反射
类型
镜面反射
(
如光污染、平面镜成像
)
和漫反射
(
如学生可从不同方向看到黑板上的字
),
都遵循光的反射定律
同一平面
两侧
等于
可逆
考点三 平面镜成像
原理
光的反射
特点
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
;
平面镜所成的像与物体关于
镜面
;
平面镜成的像是
像
应用
①
成像。如梳妆镜
,
餐馆、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
相等
相等
垂直
对称
虚
(续表)
球
面
镜
①
凸面镜
:
对光有
作用
,
起到扩大视野的作用。如汽车后视镜、路口转弯镜
;
②
凹面镜
:
对光有
作用
,
应用有太阳灶
实像
与虚像
实像是实际光线会聚而成
,
可以用光屏承接
,
作图时用实线表示
;
虚像是实际光线的反向延长线会聚而成
,
不能用光屏承接
,
但人眼能看到
,
作图时用虚线表示
发散
会聚
考点四 光的折射
定义
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
斜射
偏折
如图所示
(续表)
折射
规律
光从空气斜射入水或其他介质中时
:
①
折射光线与入射光线、法线在
内
;(
三线共面
)
②
折射光线和入射光线分居法线
;(
两线分居
)
③
折射光线向法线方向
,
折射角
入射角
;(
折射时空气中的角大
)
④
入射角增大时
,
折射角也随之
;
⑤
发生光的折射时
,
光路是可逆的
;[
折射光线与入射光线分别在不同
(
或同种不均匀
)
介质中
]
⑥
光垂直入射时
,
传播方向
同一平面
两侧
偏折
小于
增大
不变
(续表)
折射
成像
如图甲所示
,
人眼看到的水中物体
A'
是折射所成的
,
比物体
A
的实际位置
;
如图乙所示
,
人在水中看岸上的物体
,
看到的位置比实际位置
折射
现象
看到池水
“
变浅
”
、看到水中鱼儿位置比实际位置高、玻璃砖使钢笔
“
错位
”
、海市蜃楼等
虚像
高
高
[
补充
]
当光从水中斜射入空气中时
,
逐渐增大入射角
,
当入射角增大到一定程度时
,
折射角会先达到
90°,
入射角继续增大
,
便不再有折射光线
,
这就是全反射现象。
考点五 光的色散
光的
色散
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
(
如彩虹
),
最早是由英国物理学家
发现
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
:
、
、
(
等比例混合为白光
)
牛顿
复色
不同
红光
紫光
红
绿
蓝
[
点拨
]
红外线热作用强
,
可制成红外线夜视仪、电视遥控器等
;
紫外线化学效应强
,
可用于验钞机等。
探究一 生活中的光现象识别与解释
1
.
[2019·
吉林
]
如图
2
-
1
所示
,
属于光的直线传播现象的是
(
)
图
2
-
1
B
2
.
[2019·
衡阳
]
如图
2
-
2
所示的光现象中
,
由于光的反射形成的是
(
)
图
2
-
2
[
答案
] D
[
解析
]
小孔成像
,
是光沿直线传播形成的
,
所以
A
错误。天空中的彩虹是光的色散现象
,
是光的折射形成的
,
所以
B
错误。池水变浅
,
属于光的折射现象
,
所以
C
错误。水中倒影属于光的反射现象
,
所以
D
正确。
3
.
[2019·
陕西
]
对图
2
-
3
中物理现象的认识
,
下列说法正确的是
(
)
A
.
图甲中
,
木杆的影子是光的反射形成的
B
.
图乙中
,
验钞机是利用红外线能使荧光物质发光的原理制成的
C
.
图丙中
,
舞蹈演员在平面镜中成等大的实像
D
.
图丁中
,
筷子看起来向上弯折是光的折射现象
图
2
-
3
D
【
规律总结
】
“
影子
”(
皮影、手影、树影
)
是光的直线传播形成的
,“
倒影
”
是光的反射形成的
,“
投影
”(
摄影
)
利用的是凸透镜成像规律
,
是光的折射。
探究二 光的直线传播
4
.
如图
2
-
4
所示
,
某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔
,
将顶部剪去后
,
蒙上一层塑料薄膜
,
制作成一个简易针孔照相机。将其水平放置
,
在左侧固定一支点燃的蜡烛
,
可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像。
(1)
在图乙中的塑料薄膜上画出
AB
的像
A'B'
。
(
保留作图痕迹
)
图
2
-
4
(1)
如图所示
4
.
如图
2
-
4
所示
,
某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔
,
将顶部剪去后
,
蒙上一层塑料薄膜
,
制作成一个简易针孔照相机。将其水平放置
,
在左侧固定一支点燃的蜡烛
,
可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像。
(2)
若将蜡烛靠近小孔少许
,
蜡烛的像
(
选填
“
变大
”“
变小
”
或
“
不变
”)
。
(3)
若只将小圆孔改为三角形小孔
,
则像的形状
(
选填
“
改变
”
或
“
不变
”)
。
图
2
-
4
变大
不变
探究三 光的反射及平面镜成像
5
.
阅读短文
,
回答下面的问题
:
城市光污染
——
繁华背后几多忧
现代社会
,
光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难
——
光污染。
有些建筑物用玻璃做外墙
,
在阳光照射下
,
玻璃墙就会反射出刺眼的光芒。
“
不夜
”
的明亮城市诉说着繁荣的同时
,
也暗藏隐忧。灯光之下
,
无法再看见璀璨的星空
,
超亮的户外广告牌发出的光芒很容易让人感到眼花缭乱
,
对生态环境造成不小的危害
,
公路上一束束汽车大灯的光
,
照得人眼睛睁不开。
光污染、水污染、大气污染、噪声污染、固体废物污染被称为五大污染。
(1)
阳光照射到建筑物玻璃做的外墙上时发生的是
(
选填
“
镜面反射
”
或
“
漫反射
”),
物体经玻璃幕墙反射后所成的像是
(
选填
“
实
”
或
“
虚
”)
像。
镜面反射
虚
(2)
如图
2
-
5
所示
,
一束光沿
AO
照射到玻璃墙上
,
在图中画出它的反射光线。
图
2
-
5
[
答案
](2)
如图所示
[
解析
](2)
过入射点
O
作出法线
,
已知入射光线与镜面的夹角为
60°,
则入射角为
90°
-
60°
=
30°,
根据光的反射定律可知
,
反射光线和入射光线分居法线的两侧
,
反射角等于入射角
,
也等于
30°,
即可在法线另一侧作出反射光线。
(3)
请你提出一条减少光污染的建议
:
。
将玻璃外墙换成表面不光滑的其他材料
6
.
[2019·
邢台三模
]
平面镜应用广泛。
(1)
小红站在试衣镜前
1
.
2 m
的地方试衣服
,
像到小红的距离为
m,
当她远离试衣镜时
,
镜中的像
(
选填
“
变大
”“
不变
”
或
“
变小
”)
。
(2)
如图
2
-
6
所示
,
利用平面镜将太阳光束反射进入一个水平山洞里
,
请在图中画出平面镜的位置并标出入射角的度数。
图
2
-
6
2
.
4
不变
(2)
如图所示
7
.
[2019·
石家庄二模
]
如图
2
-
7
甲所示
,
检查视力的时候
,
视力表放在被测者头部的后上方
,
被测者识别对面墙上镜子里的像
,
请在图乙中画出人眼
(
A
点
)
看视力表
(
B
点
)
的光路图。视力表在镜中的像与被测者相距
m;
如果把平面镜靠近视力表
,
则视力表在镜中的像的大小
(
选填
“
变大
”“
变小
”
或不变
)
。
图
2
-
7
如图所示
4
.
6
不变
8
.
如图
2
-
8
甲所示
,
涪江水面平静
,
两岸河堤高出水面
1 m,
河堤上某一棵树高
4 m,
这棵树在涪江水中的像高
m;
小明同学站在树的对岸河堤上
,
请在图乙的示意图中画出人眼看到树木
A
点在水中的像的光路图。
图
2
-
8
如图所示
4
探究四 光的折射
9
.
[2019·
张家口桥西区模拟
]
如图
2
-
9
所示
,
碗底有一枚硬币
,
人眼在图中位置处初始看不到硬币
A
,
后逐渐向碗中加水
,
人眼在原来的位置处就看到硬币
A
了
,
这是光的
现象
,
此时人眼观察到的硬币
A
的位置比其实际位置
(
选填
“
高
”
或
“
低
”)
。请你在图中作出人眼观察到水中硬币
A
的一条大致光路。
图
2
-
9
折射
高
如图所示
10
.
如图
2
-
10
甲所示
,
船上的人看到水中的鱼比实际位置偏高是光的
现象
,
请在图乙中作出人看到鱼的光路图。
图
2
-
10
折射
如图所示
突破一 探究光反射时的规律
【
设计和进行实验
】
1
.
实验主要器材
:
可转折的纸板
(
作用
:①
显示光的传播路径
;②
探究反射光线、入射光线和法线是否在
同一平面
内。注意
:
纸板与镜面要
垂直
放置
,
否则
不能在纸板上看到反射光线
)
、量角器。
2
.
实验时让入射光
贴着
纸板入射
,
这是为了
显示入射光线
。从不同位置都能看到光的传播路径是因为光在纸板上发生了
漫反射
。
3
.
光路的确定
:
在纸板的光线上取两点
,
连接两点并标出方向。
4
.
旋转反射光线所在的纸板
,
纸板上
反射光线消失
,
其目的是验证
反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
。
(
此时反射光线和入射光线
仍然在
同一平面内
)
5
.
改变入射角的大小
,
进行多次实验
,
用量角器量出入射角和反射角的大小
,
使结论具有普遍性。
6
.
将激光笔逆着原反射光线方向射入
,
反射光线逆着原入射光线方向射出
,
说明
光路是可逆的
。
【
数据处理和分析
】
7
.
设计实验数据记录表格
(
如下表所示
),
分析表格数据
,
得出反射角与入射角的大小关系。
次数
入射角
∠
i
反射角
∠
r
1
2
3
…
【
交流与反思
】
8
.
实验要在
较暗
的环境中进行
,
目的是使
光线更清晰、明显
。
9
.
反射角与入射角不相等的原因
:
可能将入射光线与平面镜的夹角当成了
入射角
或将反射光线与平面镜的夹角当成了
反射角
。
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(1)
如图
2
-
11
甲所示
,
先将平面镜放在水平桌面上
,
再将硬纸板
放置在平面镜上。
图
2
-
11
竖直
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(2)
为了显示光路
,
纸板的表面应
(
选填
“
粗糙
”
或
“
光滑
”)
些
;
为了使光线能在纸板上显示出来
,
方便实验探究
,
该采取的操作是
。小明想把光的径迹保留在纸板上以便探究
,
请你为他设计保留光线径迹的方法
:
。
纸板上标有刻度是为了方便测量
的大小。
粗糙
使光束贴着纸板射到
O
点
在纸板的光线上取两点
,
连接两点并标出方向
反射角和入射角
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(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
”)
得出关于光发生反射时反射角等于入射角的结论
,
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°
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
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(4)
小刚逐渐增大入射角的大小进行了三次实验
,
实验所测数据如表二
,
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
(
选填
“
大于
”“
小于
”
或
“
等于
”)
入射角
;
当入射角变大时
,
光线
OB
将
(
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°
把反射光线与镜面的夹角当成反射角了
等于
远离
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(5)
多次改变入射光的方向
,
总能在纸板上观察到入射光线和反射光线的径迹
,
由此小明得出结论
:
在反射现象中
,
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理
?
。若不合理
,
请说明理由并加以改进
:
____________________________________________________________________
。
不合理
没有前后折转纸板
NOB
,
应将纸板
NOB
沿法线
ON
前后折转
,
再次观察纸板上是
否还能呈现反射光线
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(6)
如果让光线逆着
OB
的方向射向镜面
,
会发现反射光线沿着
OA
方向射出
,
这表明
。对每一条确定的入射光线而言
,
光线是唯一的。
光发生反射时
,
光路是可逆的
反射
·
实验拓展
·
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(7)
实验时若将纸板倾斜
,
如图乙所示
,
让光线仍贴着纸板沿
AO
方向射向镜面
,
此时纸板上
(
选填
“
能
”
或
“
不能
”)
看到反射光线
,
反射光线与入射光线
_______
(
选填
“
在
”
或
“
不在
”)
同一平面内
,
此时通过平面镜观察纸板
,
则看到的像应为图丙中的
(
选填
“①”“②”
或
“③”),
此像为
(
选填
“
虚像
”
或
“
实像
”)
。
不能
在
③
虚像
例
1
小明和小刚一起做
“
探究光的反射规律
”
的实验
:
(8)
接下来老师进行了如下演示
:
先用加湿器使整个教室充满雾气
,
将平面镜放在一能转动的水平圆台上
,
在柱
M
上固定一红色激光笔
,
使其发出的光垂直射向平面镜上的
O'
点
,
其作用是显示
的位置
,
然后打开固定在柱
N
上的绿色激光笔
,
使绿色激光射向
O'
点
,
出现了如图
2
-
12
所示的情
景
,
老师沿水平方向缓缓转动圆台
,
当我们观察到
时
,
可判
断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
图
2
-
12
法线
反射的绿光挡住红光和入射的绿光
突破二 探究平面镜成像的特点
【
设计和进行实验
】
1
.
实验主要器材
:
用
玻璃板
替代平面镜
(
好处
:
便于确定像的位置
。理解
:
玻璃板透明
,
在看到蜡烛
A
的像的同时也能看到蜡烛
B
);
选择薄玻璃板
(
好处
:
避免有重影
。理解
:
厚玻璃板前后表面都会发生反射
,
成两个像
,
会造成重影
);
两支完全相同的蜡烛
(
目的
:
确定像与物的大小关系
,
这用到了
等效替代法
);
刻度尺
(
目的
:
测量物和像到玻璃板的距离
)
。
2
.
玻璃板应与水平桌面
垂直
放置
,
否则在桌面上
像与物不能重合
。
3
.
眼观察像的位置
:
在
物体一侧
多角度观察。将一张白纸放在像的位置上
,
在玻璃板后面观察白纸
,
白纸上没有蜡烛
A
的像
,
说明像是虚像。
【
数据处理和分析
】
4
.
设计实验数据记录表格
(
如下表所示
),
分析表格数据
,
可得出物与像到镜面的距离关系及物与像的大小关系。
实验
次数
蜡烛到平面
镜的距离
/
cm
蜡烛的像到平
面镜的距离
/
cm
蜡烛的像和蜡
烛的大小关系
1
2
3
…
【
交流与反思
】
5
.
选择较暗环境的目的
:
使像更清晰。
6
.
若玻璃板与水平桌面不垂直
,
则
:①
玻璃板向远离蜡烛方向倾斜时
像向下移
;②
玻璃板向靠近蜡烛方向倾斜时
像向上移
。
7
.
物与像到玻璃板距离不相等的可能原因
:
蜡烛和像没有完全重合、玻璃板有厚度、测量的长度存在误差。
8
.
改变蜡烛到平面镜的距离
,
多次实验的目的
:
使实验结论具有普遍性。
9
.
实验改进
:
选用带方格的纸实验更好
,
可以
直接得出像与物到平面镜的距离
关系。
例
2
小滨用如图
2
-
13
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)
小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是
;
为了使像看起来更清晰
,
实验最好在
(
选填
“
较亮
”
或
“
较暗
”)
的环境中进行
,
进行实验时
,
蜡烛
B
应
(
选填
“
点燃
”
或
“
不点燃
”)
。
图
2
-
13
刻度尺
大小、形状完全相同
便于确定像的位置
较暗
不点燃
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(3)
实验时
,
应使玻璃板与纸面垂直。若要检验玻璃板的放置是否符合要求
,
你的方法是
_________________________________________________________________
。
(4)
小滨点燃了蜡烛
A
置于玻璃板前
,
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
,
在图中帮小滨作出
“
眼睛通过玻璃板看到烛焰顶端
”
的光路图。
图
2
-
13
用三角板两直角边分别靠在玻璃板与白纸上
,
观察两直角边是否与玻璃板和
白纸紧密贴合
如图所示
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(5)
只点燃蜡烛
A
,
移动蜡烛
B
与
A
的像完全重合
,
在蜡烛
B
的烛焰上放一根火柴
,
火柴
(
选填
“
能
”
或
“
不能
”)
被点燃
,
平面镜成的是
像
;
如果以
5 cm/s
的速度将蜡烛
A
匀速远离玻璃板
0
.
2 m
后
,
蜡烛
B
应远离玻璃板
cm,
才有可能与蜡烛
A
的像完全重合。当蜡烛
A
远离玻璃板时
,
它的像的大小将
(
选填
“
变大
”“
变小
”
或
“
不变
”)
。
图
2
-
13
不能
虚
20
不变
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(6)
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
-
13
0
.
4
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(7)
如果玻璃板没有放正
,
将对实验产生什么影响
?
。若实验过程中玻璃板向如图
2
-
14
甲所示方向倾斜
,
蜡烛
A
的像应是图中的
(
选填
“
A
1
”“
A
2
”
或
“
A
3
”),
将蜡烛靠近玻璃板时
,
蜡烛
A
所成像的高度
(
选填
“
变小
”
“
变大
”
或
“
不变
”)
。
图
2
-
13
图
2
-
14
像和物不能完全重合
A
2
变小
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(8)
实验结束后
,
小滨无意间从平面镜中看到墙上的钟表的像如图乙所示
,
这时的时间是
。小滨走出实验楼的自动感应玻璃门时
,
门自动平移打开
,
则他在玻璃门中的像将
(
选填
“
随
”
或
“
不随
”)
门平移。
图
2
-
13
图
2
-
14
10:35
不随
·
实验拓展
·
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(9)
在实验室中做
“
探究平面镜成像特点
”
实验时所用的玻璃板是特制的
,
其中一面镀了膜。用这种玻璃板做实验时
,
镀膜的一面应该朝向
(
选填
“
物体
”
或
“
像
”)
一侧放置。
图
2
-
13
像
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(10)
小滨把如图
2
-
15
所示的四个模型分别面对玻璃板竖立在桌面上
,
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
。他想到
“
潜望镜
”
也是平面镜的应用
,
则认为潜望镜所成的像与物左右相反
,
为验证他的想法
,
请为他选择一个合理、简便的实验方案
(
选填序号
)
。
①
绘制光路图来分析
;②
用潜望镜观察一同学
,
让他挥动右手
,
判断像中是哪只手挥动。
图
2
-
13
图
2
-
15
A
②
例
2
小滨用如图
2
-
13
所示装置进行了
“
探究平面镜成像特点
”
的实验。
(11)
图
2
-
13
中
,
当点燃的蜡烛
A
放在玻璃板前
20 cm
的
C
处时
,
玻璃板后
D
处的蜡烛
B
好像也被
“
点燃
”
了。小滨用凸透镜替换玻璃板
,
将其放置在
CD
中点且垂直
CD
的位置上
,
取走
D
处的蜡烛
B
,
将光屏放置在
D
处时
,
发现光屏上恰好成了一个清晰倒立、等大的蜡烛
A
的像
,
该凸透镜的焦距为
cm
。此时固定蜡烛
,
换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验
,
则光屏需向
(
选填
“
靠近
”
或
“
远离
”)
凸透镜的方向移动
,
才能在光屏上再次成清晰的像。
图
2
-
13
10
靠近
突破三 探究光折射时的特点
【
设计和进行实验
】
1
.
实验主要器材
:
量角器。
2
.
将光线逆着原来折射光线从水中射入空气中
,
折射光线逆着原入射光线射出
,
说明
光路是可逆的
。
3
.
改变入射角
α
的大小
:
当入射角
α
增大时
,
折射角
γ
将
变大
;
当入射角
α
减小时
,
折射角
γ
将
变小
。
【
数据处理和分析
】
4
.
设计实验数据记录表格
(
如下表所示
),
分析表格数据
,
可得出入射角与折射角的大小关系
(
当光从
空气斜射
入
水中
时
,
折射角
小于
入射角
;
当光从
水中斜射
入
空气
中时
,
折射角
大于
入射角
;
若让光
垂直
射向水面或从水面
垂直
射向空气
,
传播方向不变
)
。
次数
入射角
∠
i
折射角
∠
γ
1
2
3
…
【
交流与反思
】
5
.
使水中光线更明显
:
用
茶水
代替水或水中
加牛奶
,
选择
较暗的环境
。
6
.
把水换成玻璃砖重做上述实验
,
多次改变入射角的大小进行测量
,
这样得出的实验结论更具有普遍性。
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(1)
分析表中数据
,
可得出结论
:
①
光从空气中斜射到水面时
,
将同时发生
和
现象。
②
光从空气中斜射到水面时
,
折射角随入射角的变化关系是
_________________
,
且折射角
(
选填
“
大于
”“
等于
”
或
“
小于
”)
入射角。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
反射
折射
折射角随入射角的
增大而增大
小于
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(2)
当光从空气中垂直入射到水面时
,
折射角等于
。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
0°
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(3)
你认为该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程是
否存在不足
?
答
:
(
选填
“
是
”
或
“
否
”);
请简要说明理由
:
___________________________
。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
是
探究过程不完整
,
还应该做其他
多种透明介质之间的折射实验
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(4)
根据光路可逆原理
,
当光从水中斜射入空气中时
,
若入射角为
11°,
则折射角为
。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
15°
·
实验拓展
·
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(5)
该同学让光线从水中斜射入空气中时
,
当入射角增大到某一角
度
,
使折射角达到
90°
时
,
折射光线就消失了
,
只剩下反射光线
,
这种现象叫全反射。
该同学又进行光从空气中射入水中的实验
,
当入射角增大时
,
(
选填
“
能
”
或
“
不能
”)
观察到全反射现象。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
不能
例
3
某同学在做
“
探究光的折射特点
”
实验
,
如图
2
-
16
所示是光从空气中射入水中时的光路。实验发现
,
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
,
通过实验得到的数据如下表所示
:
(6)
现代医学中常用超声波击碎人体内的结石
,
超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样
要发生折射
,
如图
2
-
17
所示
,
超声波进入人体击
碎结石时
,
入射点应在
O
点的
(
选填
“
左
侧
”
或
“
右侧
”)
。
入射角
α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
γ
0°
11°
22
.
1°
35
.
4°
40
.
9°
图
2
-
16
图
2
-
17
右侧
考点一 光现象的识别与解释
1
.
[2015·
河北
18
题
2
分
]
下列有关光的说法正确的是
(
)
A
.
当人靠近平面镜时
,“
镜中人
”
变得越来越大
B
.
城市中的光污染是由于光发生了漫反射
C
.
手影和小孔成像都是由于光沿直线传播形成的
D
.
清晨
,
我们看到地平线下的
“
太阳
”
是由于光的直线传播形成的
[
答案
] C
[
解析
]
平面镜所成的像与物体大小相等
,
当人靠近平面镜或远离平面镜时
,
所成像的大小不会变化
;
城市中的光污染是由于光发生镜面反射造成的
,
而不是漫反射
;
清晨
,
我们看到地平线下的
“
太阳
”
是由光的折射形成的。故选
C
。
2
.
[2018·
河北
24
题
3
分
]
小明在平静的湖边看到
“
云在水中飘
,
鱼在云上游
”
的现象。
“
云在水中飘
”
是小明以
为参照物看到
“
云
”
在水中运动的现象。
“
鱼在云上游
”
是鱼通过水面的
形成的虚像和云在水面的
形成的虚像同时出现的现象。
湖面
折射
反射
3
.
[2019·
河北
24
题
3
分
]
小明在湖边游玩时
,
看到了一些光现象。
(1)
茂密的树下有一个个圆形的小光斑
,
是由于
而形成的太阳的
“
像
”
。
(2)
看到湖水中游动的
“
鱼
”
比其实际位置要
(
选填
“
深
”
或
“
浅
”)
。
(3)
湖中孔桥的
“
倒影
”,
是由于光的
而形成的虚像。
[
答案
] (1)
光沿直线传播
(2)
浅
(3)
反射
[
解析
](2)
看到湖水中游动的
“
鱼
”
是光的折射现象
,
比鱼的实际位置浅。
(3)
湖中孔桥的
“
倒影
”
属于平面镜成像
,
是光的反射现象。
考点二 光的反射及平面镜成像
4
.
[2017·
河北
25
题
3
分
]
由于光在电影屏幕上发生
,
所以人们能从不同方向看到屏幕上的像。小明想用一块平面镜使与水平面成
30°
角的太阳光竖直射入井中
(
如图
2
-
18
所示
),
则反射光线与入射光线的夹角为
,
在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数。
图
2
-
18
漫反射
120°
如图所示
[
解析
]
由于反射光线竖直射入井内
,
过入射点竖直向下作出反射光线
;
然后作入射光线与反射光线夹角的角平分线即为法线
,
过入射点垂直于法线作出平面镜即可。由图知反射光线和入射光线的夹角为
120°,
由几何知识得镜面与水平面的夹角为
60°
。
5
.
[2014·
河北
24
题
3
分
]
小红站在学校大厅衣冠镜前
2 m
的地方
,
像到小红的距离为
m;
小红发现衣领处有一点污渍
,
便走近镜子
,
镜中的像将
(
选填
“
变大
”“
不变
”
或
“
变小
”);
由于大厅内光线较暗
,
为了帮助小红看清衣领上的污渍
,
小明应将光源照向
(
选填
“
衣领
”
或
“
平面镜
”)
。
[
答案
] 4
不变
衣领
[
解析
]
小红站在距离平面镜
2 m
的地方照镜子
,
根据像、物到平面镜距离相等可知
,
小红的像到小红的距离是
2 m
+
2 m
=
4 m
。当小红走近镜子时
,
小红的身高不变
,
根据平面镜成像时像、物大小相等可知
,
像大小不变。光照射在平面镜上会发生镜面反射
,
为了帮助小红看清衣领上的污渍
,
小明应将光源照向衣领。
考点三 光的折射及作图
6
.
[2013·
河北
24
题
3
分
]
如图
2
-
19
甲所示
,
从游泳池里出来的小明感觉比下水前冷
,
是由于
。他向下看
,
感到池水的深度比实际的要
。请你在图乙中大致画出小明在岸上
B
点观察池底
A
点的光路图。
图
2
-
19
身体表面的水蒸发吸热
浅
如图所示