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第三章 光现象 复习课件
光现象
光的色彩颜色
人眼看不见的光
光的色散
物体的颜色
透明物体的颜色:
吸收其他色光反射某种色光
不透明物体的颜色:
吸收其他色光通过某种色光
红外线:
特征:
使被照射的物体温度升高,有热效应
应用:
红外线探测器,红外线夜视仪,照相机
紫外线:
特征:
能使荧光的物质发光
应用:
杀菌,消毒、制造验钞机
色光的三原色:
红、绿、蓝
平面镜:
成像特点:
平面镜成虚像
像和物体大小相同
像和物到镜面的距离都相等
应用:
成像
改变传播的方向
光源:
能自行发光的物体。
人造光源,天然光源。
光的直线传播:
在同种均匀的物质中,光沿直线传播。
应用:
影的形成,小孔成像,日食、月食等。
光的反射定律:
光反射时:反射光线,入射光线,法线位于同一平面内、发射光线入射光线位于法线的两侧、反射角等于入射角
镜面反射、漫反射
光直线传播的条件:
种类:
光的反射
光的传播
(一)作图类
1、根据光的反射定律作图
(1)已知平面镜和入射光线,画出反射光线。
(2)已知平面镜和反射光线,画出入射光线。
(3)已知入射光线和反射光线,画出平面镜。
关键:
确定法线的位置:法线垂直于镜面且在入射光线和反射光线夹角的平分线上。
作法:
考查热点:
2、根据平面镜成像特点作图
(1)①已知平面镜及一发光点, 作出发光点在平面镜中所成的像。
②已知一发光点及一像点,作出平面镜。
关键:
明确物体在平面镜中所成的像和物体关于镜面对称。
作法:
注意:
1、连线应画成虚线。
2、应注明连线和镜面垂直,且物、像和镜面的距离相等。
注意:
1、画光线时不能漏了箭头,画平面镜时应在镜背面画上短斜线。
2、应注明反射角等于入射角。
思考:
右图是宇航员在月球上放置的 一种称为“角反射器”的光学装置, 目的是为了精确测量月球与地球间 的距离。该装置由两块连在一起的 互相垂直的平面镜S1、S2组成。从地面发出的激光沿ab方向入射到S1上。试在图中作出经S1、S2反射后的光线。
2、表示物体正倒的箭头应画在线段相应的顶端,不要漏画或错画。
(2)已知平面镜及一物体,作出物体在平面镜中所成的虚像。
作法:
注意:
1、虚像应画成虚线。
3、根据光的反射定律和平面镜成像特点作图
关键:
已知平面镜及由同一发光点发出经平面镜反射的两条光线,作出发光点。
明确反射光线的反向延长线的交点即为虚像点。
作法一:
作法二:
明确要看到虚像必须有反射光线进入人眼。
作法:
(1)已知平面镜、镜前一发光点S及另一点A,作出由S点发出经平面镜反射后过A点的光线。
关键:
1、理解符合题意的光线有且只有一条。
(2)已知平面镜及一发光点,作出平面镜前可以看到发光点的像的范围。
关键:
作法一:
作法二:
2、假设A点是眼睛。
在“映日荷花别样红”这句诗中,用光学知识解释荷花红的原因是( )
A.荷花自己能发出红光 B.荷花反射红光 C.荷花吸收红光 D.以上说法都不对
(二)解释现象类
1、利用光的颜色来解释
思考:
即:红色玻璃纸只能通过红光;蓝色玻璃纸只能通过蓝光;绿色玻璃纸只能通过绿光等。
即:红色纸反射红光;蓝色纸反射蓝光等。
(1)透明物体的颜色:
(2)不透明物体的颜色:
是由它反射的色光的颜色决定的。
是由它通过的色光的颜色决定的。
B
2、利用光的直线传播规律解释
(1)影的形成:如立竿见影。
(2)针孔成象:如树影下的光斑。
(3)日食、月食。
(4)其它:如激光准直,射击时瞄准等。
思考:
联合国大会确定2005年为“国际物理年”,以纪念物理学家爱因斯坦。在世界进行“让物理学照耀世界”的激光传递活动,先在美国的普林斯顿发射第一束激光,再由青少年进行接力式传递。从美国发出的激光不能直接传播到中国的原因是 。
天文学家反对激光传递活动,认为射向夜空的激光是光污染,请提出一个生活或生产中防止光污染的措施 。
光的直线传播
3、利用光的反射定律解释
(1)漫反射:如看电影,我们能看见周围的物体等。
(2)镜面反射:如黑板反光,用平面镜改变光路等。
(3)平面镜成像:如照镜子,水中倒影等。
思考:
请你仔细观察,说出下图中所隐含的物理知识。(至少说出三点)
①____②___③______
毛玻璃
镜面玻璃
毛玻璃
镜面反射
漫反射
物体在平面镜里成正立(等大)的(虚)像
4、利用平面镜成像特点解释
(1)照镜子:如对着镜子整衣冠。
(2)“扩大”空间:如医院里测视力用到平面镜。
(3)仪表读数。
(4)水中倒影:如猴子捞月。
(5)潜望镜。
1、某饭店的一个长方形房间里,为了使客人感觉室内宽敞,主人在一面墙上安装了一个与墙等大的平面镜,这是利用了______________________原理达到这一目的的,这样可使人感觉房内的大小比原来的大。
思考:
平面镜能成等大的虚像的
太阳光通过三棱镜后,分解成七色光带
红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫
狭缝的作用:
为获得一较平行的光线
实验说明:
白光是由多种色光组成的
(三)实验类
思考:
下图中属于光的色散的是?
研究小孔成像
常见题型:
1.小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
D
如图所示,用自制针孔照 相机观察烛焰,有以下四句说 法,其中不正确的是( )
(A)薄膜上出现烛焰的像是倒立的;
(B)薄膜上烛焰的像可能是缩小的,也可能是等大的,但不可能是放大的;
(C)保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒增加筒长,烛焰的像变大;
(D)保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒增加筒长,烛焰的像更明亮。
B
思考:
研究平面镜成像特点
小红同学在做“观察平面镜成像”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示。在此实验中:
(1)直尺的作用是便于比较像与物 的关系;
(2)两段相同的蜡烛是为了比较物与像 的关系;
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能”)。
常见题型:
到镜的距离
大小
不能
在做“研究平面镜成像特点”的实验时
(1)李明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了_____________。
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛__(填“A”或“B”)这一侧观察。小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是 。
(3)张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像。请你帮她想个办法看清跳棋的像:__________。
思考:
大小相等
使B便于和A的像重合
玻璃没有竖直放置
用手电照着跳棋
B
重难专题探究
专题一、光的直线传播作图
专题解读
(1)一个光源发出的光线有无数条,一束平行光也包含无数条光线,但在表示这些光时,我们只需画出其中有代表性的几条光线就可以了。
(2)因为光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以我们可以用带箭头的直线来表示光线,其中直线表示光通过的路径,箭头表示光的传播方向。在画光线时,一定不要忘记画箭头,箭头常常画在直线中间的适当位置。
(3)点光源可以向各个方向发射光,从点光源向物体的边缘作两条特殊的光线,两条特殊光线在光屏上的两点之间的区域即为影子。
例1、如图3-1所示,AB为一块不透明的挡光板,CD为一个日光灯管,MN为光屏,请用作图法找出光屏上没有照亮的区域。
图3-1
解析:从C点分别向AB的边缘画两条光线CG、CF,从D点分别向AB的边缘画两条光线DE、DH,它们在挡光板上的重合区域GH即为没有被照亮的区域。
答案:如图3-2所示的GH部分
图3-2
专题二、根据平面镜成像的特点作光路图
专题解读
根据平面镜成像特点作光路图,应把握以下两个要点:
(1)像和物关于平面镜对称,由像点作出发光点或由发光点作出像点;
(2)反射光线的反向延长线必通过像点,它们与平面镜的交点即为入射点。
例2、 斯诺克是台球运动的一种。在某次比赛中,我国某台球运动员,就遇到母球因为障碍球的直线阻挡而不能直接击中目标球的情况。如图3-3所示,其中A是母球,B是障碍球,C是目标球。该运动员借助球桌边沿的反弹(一次),成功地避开障碍球,击中目标球(提示:球被球桌边沿反弹时的规律跟光反射时的规律一样)。请你画出他击出母球的运动轨迹及必要的作图痕迹。
图3-3
解析:题目给出了信息:球被球桌边沿反弹时的规律跟光反射时的规律一样,那么就可以把A点看作是发光点,桌边就相当于平面镜,母球A击中目标球C就像从A发出的光线经过反射后通过C点。根据平面镜成像特点作出光路图。
答案:如图3-4所示
图3-4
专题三、光现象及其规律的探究
专题解读
光现象的知识与我们的日常生活联系密切,要正确认识有关光的知识,需要做好光学实验,通过实验来观察现象、分析现象,从而总结规律。本章的探究实验主要有探究光反射时的规律、探究平面镜成像的特点等,应用到的探究方法主要有归纳法、等效替代法等。
例3、学习了光学知识后,李红对有关探究实验进行了回顾和思考:
甲 乙
图3-5
(1)如图3-5甲所示是“探究光的反射规律”的装置,将一个可沿ON折转的白色硬纸板ABCD______________放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,可在ABCD平面内看到反射光线。实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,另一个目的是探究___________________________________________。
(2)如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的装置,竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直,两支完全相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上。以A蜡烛为成像物体,实验中采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛成像的同时,也能观察到B蜡烛,从而确定像的_____________,同时,比较了像和物的关系。
垂直反射光线
入射光线与法线是否在同一平面内
位置大小
解析:(1)在探究光的反射规律时,将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,这样可以使反射光线和入射光线在硬纸板上呈现;实验中使用可折转的硬纸板,除了能呈现光路外,还可以通过向前、后折硬纸板,观察现象来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。(2)在“探究平面镜成像特点”的实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛A一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置以及比较物与像的大小关系。
方法点拨:
(1)只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;硬纸板可以显示光路,同时当把硬纸板向后缓慢折转时,反射光线将会消失,可证明反射光线、法线与入射光线在同一平面内。
(2)用透明玻璃板代替平面镜,能同时看到成像物体的像和镜后与像对比的物体,便于确定像的位置以及比较物与像的大小关系。
方法技巧盘点
方法一、等效替代法
方法解读
等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,如探究平面镜成像特点时,用玻璃板代替平面镜、用未点燃的蜡烛确定像的位置都是等效替代法的应用。
例4、(湖南邵阳模拟)如图3-6所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)为了保证实验效果,应选择__________(填“平面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)。
(2)此实验中选择两支相同的蜡烛是为了__________________________________。
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是________________像。
图3-6
薄玻璃板
探究物与像的大小关系
虚
解析:(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,会影响实验的效果,所以应选用薄玻璃板;(2)选择两支完全相同的蜡烛,是为了比较像与物的大小关系;(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上,所以移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
答案:(1)薄玻璃板(2)探究物与像的大小关系(3)虚
方法二、对称法
方法解读
对称法应用于平面镜成像解题时,可以启发直觉思维,使许多问题化难为易,化繁为简。平面镜成像时像与物关于平面镜对称,这种对称性广泛地应用在平面镜作图上,如下,不管物体如何复杂,平面镜位置如何变化,但是像与物的对称性永远不变。
例5、如图3-7所示,O′是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜,并画出线段AB在该平面镜中成的像。
图3-7
解析:先连接O和O′,再作OO′的垂直平分线,即可得到平面镜的位置;作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即可得到物体AB在平面镜中所成的像。
答案:如图3-8所示
图3-8
方法技巧:根据物与像相对于镜面对称的性质“平面镜所成的像与实际中的物体恰好左右颠倒,且关于镜面对称”作图即可。注意实线与虚线的区分,保留垂直符号。
方法三、模型法
方法解读
模型法一般用在物理实验上,通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。通俗地说即是通过引入模型(能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造,事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等)将物理问题实际化。本章的物理模型有光线、点光源等。
例6、下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是表示光的径迹和方向的直线
D.光线可以用虚线表示
解析:光线实际上并不存在,A选项错误;激光笔发出的是光,不是光线,B选项错误;光线是表示光的径迹和方向的直线,C选项正确;在光路图中,光线用实线表示,以与法线和反向延长线相区别,D选项错误。
C
方法技巧:用一条带有箭头的直线表示光的传播路径,这条直线叫光线。光线实际并不存在,是为了形象描述光的传播特点而假想出来的,采用的是模型法。
谢 谢