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- 2021-11-12 发布
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第
2
课时
光现象
第一篇 教材复习
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点一
光源、光线、光速、光年
1.
光源:
能自行发光的物体叫光源
,
如太阳、正在发光的白炽灯等
,
但是月亮
光源。
2.
光线:
用来表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线叫光线。光线的引入利用了理想模型法。
3.
光速:
光不仅能在介质中传播
,
还能在真空中传播。
真空中的光速
c
=
m/s=
km/s
。光在各介质中的速度一般为
v
气
>v
液
>v
固
。
4.
光年:
光在一年内传播的距离
,
是
(
选填“长度”或“时间”
)
单位。
不是
3.0×10
8
3×10
5
长度
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点二
三种光现象
光现象
定义
传播介质
传播方向
举例
光的直
线传播
光在
介质
中沿
直线传播
同种均匀介质
不变
①
一叶障目
;②
坐井观天
;③
影子
;④
日食
;⑤
激光准直
光
的
反射
光遇到物体表面被反射回去的现象
同种介质
改变
①
镜花水月
;②
平面镜成像
;③
看见不发光的物体
;④
汽车后视镜
;⑤
自行车尾灯
光
的
折射
光从一种介质斜射入另一种介质时
,
传播方向会
发生
的现象
同种密度
不
均匀
的
介质
或
两种介质
垂直
时
,
不变
斜射时
,
改变
①
海市蜃楼
;②
潭清疑水浅
;③
铅笔在水中折断
;④
彩虹
;⑤
凸透镜成像
同种均匀
偏折
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点三
光的反射定律、折射定律
图示
内容
反射
定律
①
反射光线、入射光线、法线都在
内
;(
三线共面
)
②
反射光线、入射光线分别位于法线
;(
两线分居
)
③
反射角
入射角
;(
两角相等
)
补充:光
路
反射类型:镜面反射和漫反射。它们都遵循光的反射定律
,
光路都可逆
同一平面
两侧
等于
可逆
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
(续表)
图示
内容
折射
定律
①
折射光线、入射光线、法线都在
内
;(
三线共面
)
②
折射光线、入射光线分别位于法线
;(
两线分居
)
③
该图中
,
折射角
入射角
(
空气中的角始终是大角
,
垂直除外
);
补充:光
路
同一平面
两侧
小于
可逆
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点四
平面镜成像的特点
1.
原理:
光的
。
2.
特点:
①
像、物大小
。
②
像、物到平面镜的距离
。
③
像、物的连线与镜面
。
④
平面镜所成的像是
像
,
呈现在光屏上。即成像规律为:平面镜所成的像与物体关于镜面
。
3.
应用:
穿衣镜、潜望镜。
反射
相等
相等
垂直
虚
不能
对称
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
4.
球面镜:
凸面镜和凹面镜
5.
实像与虚像:
①
实像是由实际光线会聚而成
,
可以用光屏承接
,
作图时用实线表示。如小孔成像、照相机、投影仪成的像均为实像。
②
虚像是实际光线的反向延长线会聚而成
,
不能用光屏承接
,
作图时用虚线表示。如平面镜成的是正立、等大的虚像
;
岸上看鱼鱼变浅
,
水下看树树更高
,
是折射形成的物体的虚像
;
放大镜成的是正立、放大的虚像。
项目
凸面镜
凹面镜
特点
对光线有
作用
对光线有
作用
应用
汽车后视镜、街头路口反光镜
汽车前灯的反光装置、太阳灶
相同点
都遵循光的反射定律
发散
会聚
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点五
光的色散
1.
定义
白色的太阳光是由多种色光混合而成的
,
白光被分解成多种色光的现象叫光的
,
这些色光排列成的光带叫光谱。红外线在光谱中红光的外侧
,
是不可见光
,
常用于红外线夜视仪、电视遥控器等。紫外线在光谱中紫光的外侧
,
也是不可见光
,
它能使荧光物质发光
,
也能杀死微生物。
2.
太阳光
太阳光可被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
,
说明太阳光是复色光。大自然中的彩虹、霓、晕等现象就是光的色散形成的。最早通过实验研究光的色散的科学家是
。
色散
牛顿
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
3.
色光的三原色
色光三原色由
三种基本色光组成
,
利用这三种色光可以混合出各种色光。
红、绿、蓝
探究一
光的直线传播
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
1.
2018
年
1
月
31
日晚
,
天空中上演了一场万众瞩目的“超级蓝血月全食”的天文盛宴。如图
2-1
所示表示月全食时太阳、地球、月球位置的示意图
,
图中的
A
处是
球
,
B
处是
球
,
月全食现象可用光的
来解释。
图
2-1
地
月
直线传播
[
解析
]
当不透明的地球位于太阳与月球之间时
,
地球挡住了沿直线传播射向月球的太阳光
,
在地球上完全看不到月球的现象是月全食
,
由图示可知
A
是地球
,
B
是月球。
2.
如图
2-2
所示
,
林红同学用一个空的易拉罐
,
用螺丝刀在易拉罐底部的中央钻一个小孔
,
将易拉罐的顶部剪去后
,
蒙上一层塑料薄膜
,
这样就制成了一个小孔成像的实验装置
,
将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置
,
观察并探究小孔成像的特点:
(1)
烛焰在塑料薄膜上所成的像是
(
选填“实像”或“虚像”
),
其成像的原理是
。
(2)
此实验最好在较
(
选填“暗”或“亮”
)
的环境中进行。
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
图
2-2
实像
光的直线传播
暗
3.
林红同学可以从不同方向看到地上的书
,
是因为照射到书上的太阳光发生了
反射现象
;
有一天林红在逛街
,
突然远处的玻璃幕墙上一束耀眼的强光把林红的眼睛给照花了
,
这是当太阳光照射在玻璃幕墙上时
,
发生了
反射
,
造成光污染。
探究二
光的反射
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
漫
镜面
4.
岸上景物在湖水中形成清晰的倒影
,
如图
2-3
所示。下列有关“水中倒影”的说法正确的是
(
)
A.
是光的反射形成的虚像
B.
是光的折射形成的虚像
C.
是光沿直线传播形成的影子
D.
“水中倒影”比岸上景物大一些
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
图
2-3
A
5.
林红同学通过平面镜能看到小月同学的眼睛
,
则小月同学从这块平面镜中
(
)
A.
一定不能看见林红的眼睛
B.
一定可以看见林红的眼睛
C.
可以看见林红的眼睛
,
与两人所处的位置环境无关
D.
可以看见林红的眼睛
,
与两人所处的位置环境有关
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
[
答案
]D
[
解析
]
在光的反射中
,
光路是可逆的。当两人处于明亮程度相同的环境中时
,
林红同学通过平面镜能看到小月同学的眼睛
,
那么小月同学也一定可以通过平面镜看到林红同学的眼睛
;
但如果林红同学在暗屋而小月同学在亮处
,
则小月看不到林红同学的眼睛。
探究三
平面镜成像的特点及作图
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
6.
小梦同学身高
160 cm,
站在竖直放置的平面镜前
1.5 m
处
,
当她以
0.2 m/s
的速度向平面镜走近时
,
她在平面镜中的像高度
(
选填“大于”“小于”或“等于”
)160 cm;
经过
3 s
后
,
小梦和她的像之间的距离是
,
小梦从平面镜中看到墙上挂钟的指针如图
2-4
所示
,
则挂钟显示的实际时间是
。
图
2-4
等于
1.8 m
8:20
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
7.
[2017
·
江西
]
如图
2-5
甲所示是小安同学自制的潜望镜
,
利用它能在隐蔽处观察到外面的情况
,
用它正对如图乙所示的光源“
F
”
,
则所观察到的像是图丙中的
(
)
图
2-5
[
答案
]B
[
解析
]
潜望镜是利用平面镜成像原理来工作的
,
且潜望镜中使用的是两块平面镜
;
物体在两个平面镜中均成正立、等大的虚像。所以眼睛看到正立、等大的虚像。
8.
[2015
·
江西
]
如图
2-6
所示是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图
,
从图中可以看出
,
空气在界面的
(
选填“左”或“右”
)
侧。此过程中还有部分光发生了反射
,
反射角的大小是
。
探究四
光的折射、光的色散
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
图
2-6
左
60°
[
解析
]
先垂直于界面作出法线
,
可知入射角为
60°,
反射角等于入射角
,
也为
60°;
折射角小于入射角
,
因此界面左侧为空气。
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
9.
如图
2-7
所示
,
小刚将一枚硬币放在碗底
,
眼睛在
A
处恰好看不到它
,
沿碗壁缓缓向碗内加水
,
小刚又能看到“硬币”了
,
这是因为来自硬币的光从
斜射入
中发生了光的
现象。
图
2-7
水
空气
折射
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
10.
有经验的渔民都知道只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到
,
如图
2-8
所示。图
2-9
中的四幅光路图
,
能够正确说明叉到鱼道理的是
(
)
图
2-8
图
2-9
[
答案
]C
[
解析
]
水中鱼身上反射的光
,
在水面处发生了折射
,
折射角大于入射角
,
人的眼睛感觉光是沿直线传播的
,
所以逆着折射光线看上去
,
看到的是变浅的鱼的虚像
,
所以有经验的渔民用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置
,
才能将鱼叉到。
考点梳理 夯实基础
考向探究 逐个击破
11.
关于光的色散实验
,
以下说法不正确的是
(
)
A.
白光通过棱镜后
,
传播方向发生改变
B.
色散现象表明
,
白光是复色光
C.
单色光通过棱镜时
,
传播方向不会发生改变
D.
单色光通过棱镜时
,
不会发生色散
C
实验突破 素养提升
【
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。
突破一
探究光反射时的规律
实验突破 素养提升
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.
将激光笔逆着反射光线射入
,
反射光线逆着入射光线射出
,
说明
光路是可逆的
。
实验突破 素养提升
【
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
…
实验突破 素养提升
【
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
。
实验突破 素养提升
例
1
如图
2-10
所示
,
在“探究光的反射规律”的实验中
,
平面镜
M
水平放置
,
白色纸板竖直放置在平面镜上
,
纸板由
E
、
F
两部分组成
,
可绕竖直的接缝
ON
翻折。
图
2-10
(1)
将一束光贴着纸板
E
沿
AO
射到镜面上
O
点
,
纸板
F
上会显示出反射光束
OB
,
接着将纸板
F
绕
ON
向后翻折
,
则纸板
F
上
(
选填“能”或“不能”
)
显示出反射光束。此时反射光是
(
选填“存在”或“不存在”
)
的
,
且此时反射光线、入射光线与法线
(
选填“在”或“不在”
)
同一平面内。
入射角
反射角
30°
30°
不能
存在
在
实验突破 素养提升
(2)
在探究反射角和入射角的关系时
,
收集到的数据如上表。
林红同学分析表中数据
,
得出
的结论
;
小月同学说
,
此结论不具有普遍性。请你指出实验中的不足并加以改进。
不足:
;
改进:
。
反射角等于入射角
只测量了一组入射角及对应的反射角的大小
多次改变入射角的大小
,
测量并分析对应的反射角和入射角的大小
,
得出普遍规律
实验突破 素养提升
(3)
实验用的白色纸板的表面应尽量
(
选填“粗糙”或“光滑”
)
些
,
以便看清光的传播路径。
(4)
实验时
,
若测得入射光线与镜面夹角为
35°,
则反射角度数为
;
若入射光线偏离法线
,
则反射角将
(
选填“变大”“变小”或“不变”
)
。
(5)
将一束光贴着纸板沿
BO
入射
,
反射光束将沿图中的
方向射出
,
这说明了在反射现象中
,
光路是
的。
·
实验拓展
·
粗糙
55°
变大
OA
可逆
实验突破 素养提升
【
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。
突破二
探究平面镜成像的特点
实验突破 素养提升
【
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
…
实验突破 素养提升
【
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。
实验突破 素养提升
例
2
在探究“平面镜成像特点”的实验中
,
小强同学利用如图
2-11
甲的器材进行了以下操作:
图
2-11
(1)
将一张白纸放在水平桌面上
,
将玻璃板与纸面
放置。
(2)
沿玻璃板在白纸上画一条直线
,
代表玻璃板的位置。
垂直
实验突破 素养提升
(3)
将一支点燃的蜡烛
A
放在玻璃板的前面
,
利用
(
选填“点燃”或“没点燃”
)
的蜡烛
B
在玻璃板后面寻找并记下蜡烛
A
的像的位置
,
蜡烛
B
应与蜡烛
A
大小相同
,
目的是比较
。
(4)
移动点燃的蜡烛
A
,
再做两次实验
,
在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠
,
发现点
A
1
和
B
1
、
A
2
和
B
2
、
A
3
和
B
3
基本重合
,
由此可以得出的结论是
(
填字母
)
。
A.
平面镜成虚像
B.
像和物体到平面镜的距离相等
C.
平面镜所成像的大小与物体的大小相等
没点燃
像、物大小关系
B
实验突破 素养提升
(5)
实验中
,
林红正在观察蜡烛
A
的像
,
雨石同学用物理书挡在玻璃板的后面
,
那么林红
(
选填“能”或“不能”
)
看到蜡烛
A
的像。
(6)
为了探究平面镜成的像是实像还是虚像
,
林红同学移去后面的蜡烛
B
,
并在蜡烛
B
原来位置上放一个光屏
,
透过玻璃板观察光屏上是否有蜡烛
A
的像
,
林红同学的做法是
(
选填“正确”或“错误”
)
的。
能
错误
[
解析
](6)
林红同学移去后面的蜡烛
B
,
并在其所在位置上放一个光屏
,
此时透过玻璃板观察光屏
,
由于光屏挡在玻璃板的后面不影响成像
,
所以会发现光屏上有一个蜡烛的像
,
会认为平面镜成实像
,
会得出错误的结论
,
故该做法错误。
实验突破 素养提升
(7)
如果实验中采用厚玻璃板
,
观察到蜡烛的像有“重影”
,
即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
0.2 cm,
则玻璃板的厚度为
cm
。
·
实验拓展
·
0.1
[
解析
]
观察到蜡烛的像有“重影”
,
是平面镜的前后两个面反射所成的像
,
根据像、物到反射面的距离相等
,
平面镜的前后两个面反射所成的像之间的距离为平面镜厚度的二倍
,
即平面镜的厚度是
0.1 cm
。
实验突破 素养提升
(8)
林红同学将玻璃板倾斜了一定角度
,
(
选填“能”或“不能”
)
使蜡烛
B
与蜡烛
A
的像重合
;
根据这一现象在生活中的应用
,
举出一个例子:
。
不能
前挡风玻璃倾斜安装
小汽车
[
解析
]
林红同学将玻璃板倾斜了一定角度
,
像的位置会上升或下降
,
使蜡烛
A
的像和蜡烛
B
不能完全重合。根据平面镜成像时
,
像与物关于平面镜对称
,
若小汽车前挡风玻璃竖直安装
,
车内人员所成的像则在司机的正前方
,
对司机看清前方的道路情况起干扰作用
;
若挡风玻璃倾斜安装
,
车内人员所成的像则在挡风玻璃的上方
,
这样能使司机看清前方道路情况
,
保证车辆的行驶安全。