第二章《光现象》学习餐（教师版）

《光现象》学习餐（教师版）
【知识快餐】
一、光的直线传播
1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光，它不是光源。
2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？
答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。
☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 高 ，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
4、应用及现象：
① 激光准直。
②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。
如图：在月球后
1的位置可看
到日全食，在2的
位置看到日偏食，在3的位置看
到日环食。
④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。
5、光速：
光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
二、光的反射
1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
3、分类：
⑴ 镜面反射：
定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行
条件：反射面 平滑。
应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射
⑵ 漫反射：
定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ，每条光线遵守光的反射定律。
条件：反射面凹凸不平。
应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
练习：☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。
⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。
⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。
☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。
4、面镜：
⑴平面镜：
成像特点：等大,等距,垂直,虚像
①像、物大小相等
②像、物到镜面的距离相等。
③像、物的连线与镜面垂直
④物体在平面镜里所成的像是虚像。
成像原理：光的反射定理
作 用：成像、 改变光路
实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像
虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像
⑵球面镜：
定义：用球面的 内 表面作反射面。
性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光
应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯
定义：用球面的 外 表面做反射面。
性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像
应用：汽车后视镜
练习：☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。
☆ 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。
三、颜色及看不见的光
1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫.
色光的三原色:红,绿,蓝. 颜料的三原色:品红,黄,青
2、看不见的光:红外线, 紫外线
【学后消化】
一、选择题
1、下列现象中属于光的直线传播的应用实例是（ ）
A.有经验的渔民叉鱼时，对着梢低于所看到鱼的位置叉去
B.在潜水艇中，用潜望镜观察水面上的景物
C.透过不平整的博览看窗外变形的景物
D.炎热的夏天外出时，用伞挡阳光
2、如图1所示的四种情景中，应用光的反射的是：（ ）
A． B． C． D．
3、 舞蹈演员在练功房练习，当她向平面镜靠近时，她在平面镜中所成的像将（ ）
A.与人的距离变大，像变大 B.与人的距离变小，像大小不变
C.与人的距离变小，像变大 D.与人的距离变大，像不变
4、小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的像是图2中的（ ）
5、下列正确的光路图4是（ ）
6、如图5，光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（ ）
A．地面吸收了所有的光 B．墙壁对光发生漫反射
C．地面对光发生漫反射 D．墙壁对光发生镜面反射
7、在没有其他光照的情况下，舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她( )
A. 上衣呈红色，裙子呈黑色 B. 上衣、裙子都呈红色
C.上衣呈白色，裙子呈蓝色 D.上衣、裙子都呈黑色
8、右图6是为2008北京奥运会而建造的国家游泳中心
“水立方”，其透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色
的亮点，它们被称为“镀点”。北京奥运会举办时正
值盛夏，“镀点”能改变光线的方向，将光线挡在场
馆外。“镀点”对外界阳光的主要作用是（ ）
A．反射太阳光，遵循光的反射定律 B．反射太阳光，不遵循光的反射定律
C.折射太阳光，遵循光的折射定律 D．折射太阳光，不遵循光的折射定律
9、2008年北京奥运会将全面运用人脸识别系统,人们进入场馆距门口0.5一1.2m处时,安装在门上的人脸识系统的摄像机就可以对其面部特征进行快速核对。由此判断,人脸识别系统的摄像机的镜头( )A.相当于凸透镜,焦距可能为0.5m B.相当于凸透镜,焦距可能为0.1m C.相当于凹透镜,焦距可能为0.5m
　　　 D.相当于凹透镜,焦距可能为0.1m
10、将电视机遥控器对准墙壁按一下开关，有时也可以将关闭的电视机打开。
产生这种现象的原因是（　　）
　A．可见光不遵从光的反射定律　B．不可见光的折射现象
C．不可见光的反射现象 　D．凸透镜对光的会聚作用
11、黑板上同一个字，有的座位上的同学看得清楚，而有的座位
同学看不清楚，其原因是( )A．教室光线亮度不够　B．黑板产生镜面反射造成的看不清 C．黑板漫反射造成的看不清楚 D．以上说法都不对
12、“猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到井中有个月亮，以为月亮掉进井水中了，以下说法中正确的是（　　） A．水中出现月亮属于光的折射现象
B．水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
C．水中的月亮比天上的月亮小D．水中出现月亮属于光的反射现象
13、潜在水中的人从水中观看岸上的路灯，他看到的灯跟灯的实际位置相比较
（　　） A．高一些 B．低一些 C．不变 D．条件不足，无法判断
14、如图8所示验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们出
的“光”，下列说法中正确的是（　　）
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
15、某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示9。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮的位置在Q点，则（　　）

A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
填空题
1．如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现 色；如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现 色
2、防止森林火灾，在森林里不允许随地丢弃饮料瓶，这是因为雨水进入饮料
瓶后对光的作用相当于一个 镜，它对太阳光起 作用，可能会
导致森林火灾。
3、在2008年中央电视台春节晚会上，节目《逗趣》中的手影表演惟妙惟肖
手影可以用_______来解释；在生活中，常常会看见岸边的树木在水中的“倒影
和水中的鹅卵石，这可以分别用_______和_______来解释。
4、我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字，这是光照到字表面发生了
现象；而学习或工作用的台灯上有一个灯罩（如图10所示），其中作用是利用光的 定律将光线尽量集中到需要照射的地方，因此灯罩内表面应尽量 （填“光滑”或“粗糙”）。
5、当光线垂直射到平面镜时，入射角是 ；我们能看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生了 的缘故。
6　、已知入射光线与镜面的夹角是40°，则入射角是 ；如果入射线与反射线的夹角是120°，则反射角等于 。
7、当我们在这里参加中考时，在内蒙古草原上却呈现出“白云悠悠，绿草茵茵，牛羊成群”的美景，草原呈现绿色是因为草_________了绿光（选填“吸收”或“反射”）；我们能够从不同方向看到同一片白云，是因为白云对光产
生了__________反射。
8、、身高为168cm的同学距平面镜2m，则他的像距他本人有 m，像的高度为 cm；当他以0．5m/s的速度面镜，那么2s钟后，他本人与
镜中的像的距离变为 m。
9、如图11为采集奥运圣火的画面。圣火采集器是一个凹面镜，太阳光经
面镜 后会聚，使置于凹面镜 上的火炬点燃。

10、2008年5月12日，四川汶川发生8．0级地震。救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作。利用生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸存者。生命探测仪有多种：“热红外生命探测仪”利用红外热成像原理，通过
探测受困者与周围温度的差异，形成人体图像，在黑夜，该仪器使用效果 （较好／较差）；“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深入废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次_______（反射／折射）传送回
来，救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚。
三、作图题
1、如图12所示平面镜前有一点光源S，S发出的一束光线被平面
镜反射后经过A点，请作出该光线的光路图.

2、如图13一束光线斜射向一块玻璃砖的侧面。请画出光线进入玻璃砖的折射光线和从玻璃砖的另一侧面射出时的折射光线。
3、将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图14所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
4、图15所示的a、b是经平面镜反射后的反射光线，画出对应的入射线 ．
四、实验与探究
1、如图16所示为研究光的反射规律的实验装置，
其中O为入射点，ON为法线，面板上每一格对应的角度均为10°。实验时当
入射光线为AO时，反射光线为OB；当入射光线为CO时．反射
光线为OD；当入射光线为EO时，反射光线为OF。
（1）请你完成以下表格的填写。
实验序号 入射光线 入射角 反射角
1 AO 50°
2 CO 40°
3 EO 20°
（2）分析上述数据，我们可以得出初步结论：__________________________________________________________
（3）在该实验中，当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中___________________。
2、图17是研究平面镜成像特点的实验装置。
①此实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃
板透明的特点，便于通过玻璃板找到像。如果有
4㎜厚和2㎜厚的两块玻璃板，为提高实验效果，
应选择 ㎜厚的玻璃板做实验。
②某同学点燃蜡烛后把它放在玻璃板前的某一位置处，
再把一支没有点燃的蜡烛移到跟前面那支蜡烛的像完全重合。在纸上记下两支蜡烛的位置，用直线把这两个位置连起来，用刻度尺测量它们分别到平面镜的距离。根据这组数据，他得出实验规律：“平面镜成像时物距总是与像距相等”。你认为该同学的做法恰当吗？为什么？
③在探究平面镜成像的特点时，除了测量物距和像距之外，还必须比较
的高度大小。
3、为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图18实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。
(1)保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：
点光源的高度H／cm 20 30 40 50 60
影子长度L／cm 30 15 10 7.5 6
该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是
(2)分析上述实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)图中S可表示点光源到短木条距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作

答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
D B B C B B A A B C B D A C C
二、填空题
1、白、 黑
2、凸透、 会聚
3、光的直线传播、 光的反射、 光的折射
4、漫反射、 反射、 粗糙
5、0°、 漫反射
6、50°、 60°
7、反射、 漫
8、4、 168、 2
9、反射、 焦点
10、较好、 反射
三、作图题
（略）
四、实验与探究
1、（1）50°、40° 、20°
（2）反射角等于入射角
（3）光路是可逆的
2、（1）2、
（2）不恰当，因为实验只测了一组数据，有点特殊
（3）像与物
3、（1）光源的高度越高，影子长度越长
（2）减少
（3）保持木条的长度和点光源的高度不变，把点光源A从图中向右移动
1
2
3
凹面镜
凸面镜
图1
图2
空气
水
空气
水
空气
玻璃
空气
玻璃
D
C
B
图4
A
图5
图6
图7
图8
图9
图9
图10
图11
图12
图14
图13
图15
图16
图 17
图18