(共43张PPT)
第14课时 光现象
●知识体系梳理
●重难考点精讲
●当堂限时训练
知识体系
发光
同种均匀介质中
箭头
直线
路线
方向
模型
3×108
小孔成像
影子的形成
反射
斜射
偏折
红、橙、黄、绿、
蓝、靛、紫
反射
红、绿、蓝
红外线
紫外线
重点梳理
1.区别实像与虚像的方法
(1)接收情况不同:用光屏承接像,若能成像在光屏上,则为实像;若不能,则为虚像。
(2)成像原理不同:实际光线相交形成的是实像,由实际光线的反向延长线相交形成的是虚像。
(3)成像性质不同:对于单个光学元件成的像来说,实像都是倒立的,虚像都是正立的。
2.比较镜面反射和漫反射
项目 镜面反射 漫反射
不同点 反射面 粗糙、凹凸不平
光线 平行光入射,所有反射光线仍旧 平行光入射,反射光线
视觉 感受 某个方向十分 ,其余方向很暗 各个角度都有光反射,但不刺眼
相同点 都遵循光的
光滑平整
平行
杂乱散漫
刺眼
反射定律
3.三种面镜的比较
项目 平面镜 凸面镜 凹面镜
反射面 平面 面 面
示意图
凸
凹
(续表)
对平 行光 的反 射特 点 ①既不会聚也不发散; ②光路可逆; ③遵循光的反射定律 ①有 作用; ②F是 焦点; ③光路可逆; ④遵循光的反射定律
①有 作用;
②F是 焦点;
③光路可逆;
④遵循光的反射定律
发散
虚
会聚
实
(续表)
成像 像 像
应用
正立、等大的虚
正立、缩小的虚
穿衣镜、潜望镜
后视镜、道路广角镜
太阳灶、探照灯
4.探究光的反射定律实验
(1)光的反射定律内容:_____________________________________
(三线共面); (两线分居); (两角相等)。当入射角 时,反射角也随之增大,当光线垂直镜面入射时,入射角为 度,反射角为 度。
反射光线、法线、入射光线在同一平面
反射光线和入射光线分居法线的两侧
内
反射角等于入射角
增大
0
0
(2)如图W4-1甲所示,实验时要选择 (选填“白色”或“黑色”)、 (选填“光滑”或“粗糙”)的纸板,让光贴着纸板入射,这样可以利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)更好地显示光路,使观察者从各个角度都可以观察到光路。
图W4-1
白色
粗糙
漫反射
(3)如图乙所示,探究反射光线与入射光线、法线是否在同一个平面内时,可进行如下操作: ,此时在纸板右侧上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,但反射光线仍然存在。若如图丙所示,将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,原因
是_____________________________
。
以法线为转轴,把纸板F向后折
不能
不能
此时纸板这一平面并不是入射光线和法线构成的平面
(4)如图丁所示,不断改变入射角的大小,观察和测量后可得出结论:反射角与入射角 (选填“相等”或“不等”),反射光线和入射光线分居在法线的 (选填“同侧”或“异侧”)
(5)如果一束光线逆着原反射光线的方向
入射时,反射光线逆着原入射光线的方向
射出,说明光在反射时 。
相等
异侧
光路可逆
5.探究平面镜成像特点实验
(1)实验器材: 、两个完全相同的蜡烛A和B、火柴、刻度尺、一张白纸、笔。
薄玻璃板
(2)操作步骤:如图W4-2所示,将白纸铺在水平桌面上,将薄玻璃板 放在白纸上,蜡烛A、B分别放在薄玻璃板两侧,点燃蜡烛A,移动薄玻璃板另一侧未点燃的蜡烛B,直至与蜡烛A的像A'完全重合,用笔在白纸上作________________________
的标记。移动A的
位置,重复实验,_____________
。
图W4-2
竖直
薄玻璃板与蜡烛A、B
所处位置
记录多组数
据,寻找普遍规律
(3)如何确定像的虚实
_________________________________________________________
。
(4)正确做完实验后,小明在纸上收集和处理的信息如图W4-3所示,其中正确的是 。
图W4-3
将光屏放在蜡烛A的像处,不透过平面镜看光屏上是否有蜡烛A的像
C
(5)得出结论:平面镜成像特点为平面镜成正立的与物体等大、左右相反的虚像,物与像对应点的连线与平面镜垂直,物与像到平面镜的距离相等。
(6)思考:①用玻璃板代替平面镜是为了 ,用“薄”玻璃板,是为了 ;
②用完全相同的两支蜡烛是为了__________________________
;
方便确定像的位置
防止出现两个像,不易确定像的位置
方便比较像和物体的大小
关系
③在较暗的环境中点燃蜡烛A的目的是让更多A发出的光线经玻璃板反射后进入人眼,减少其他物体的影响,使像更清晰;④若将玻璃板倾斜,如图W4-4所示,则无论如何移动蜡烛B都无法使B与A的像重合,所以竖直放置玻璃板的目的是
_____________________________
;
⑤本实验中用到的实验方法是
。
图W4-4
使蜡烛B能够与蜡烛A的像重合,便于确定像的位置
等效替代法
对点练习
1.[2020·金华]由于光的传播,我们看到了色彩斑斓的世界。如图W4-5所示的光现象中,由光的直线传播形成的是 ( )
A.海市蜃楼
B.镜子里的像
C.耀眼的铁
栏杆
D.树荫下的圆
形光斑
图W4-5
D
2.[2020·嘉兴]如图W4-6所示,学校的录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,坐在观摩室的听课教师通过单向透视玻璃进行观摩。下列说法错误的是 ( )
A.上课区域的光照强一些,观摩效果更好
B.从上课区域射向透视玻璃的光只发生折射
C.听课教师能看到上课的情景,是由于上课区
域的光能透过透视玻璃
D.学生在透视玻璃中看到了自己的像,此时的
透视玻璃相当于平面镜
图W4-6
B
3.[2021·衢州]标有甲、乙两点的筷子放在空碗中,如图W4-7Ⅰ所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图Ⅱ所示场景,则图W4-8中能正确表示此时看到筷子上甲点或乙点的光路图的是 ( )
图W4-7
图W4-8
D
4.[2020·衢州]如图W4-9所示是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板
B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙中反射光不存在
D.图甲、丙中现象说明光路是可逆的
图W4-9
D
重点一
判断光现象的形成原因
例1 [2020·呼和浩特]每一种经历都像一幕美丽的风景,就像每一幕美景的背后都有很多美丽的故事一样。在这些美的背后,都包含着深奥的科学哲理。如图
W4-10所示,关于光现象的描述,原
理为光的直线传播的是 ( )
图W4-10
A
【变式1】[原创]以下西湖美景中蕴含的光现象属于光的折射的是 ( )
A.三潭印月,中秋之夜的空中月、水中月,加上塔中月(每个石塔5个小孔,3个石塔可映印出15个“月亮”,加上水中倒影,共30个),总共有32个“圆月”
B.花港观鱼,倚桥栏俯瞰,数千尾金鳞红鱼结队往来,泼剌戏水
C.雷峰夕照,斜阳落照,塔起金轮
D.宝石流霞(宝石山岩体中有许多闪闪发亮的红色矿物质),阳光映照,满山流霞缤纷
B
重点二
区别实像与虚像
例2 如图W4-11所示,小明站在白云湖边看到小鱼在水中游动,同时发现有一只“鸟”在水中飞翔,似乎在模仿水面上方另一只鸟的飞翔动作。以下说法正确的是( )
A.小明看到的鱼是光的反射形成的虚像
B.小明看到的鱼是光的折射形成的实像
C.水中的“鸟”到水面的距离小于空中的鸟到水面的距离
D.如果此时下雨,水面折皱,水中的“鸟”和鱼都“不见了”,但光的反射和折射规律不会改变,只是不能形成清晰的像
D
【变式2】关于实像和虚像,下列说法正确的是( )
A.实像和虚像都能用眼睛看到
B.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人的眼睛,实像则相反
C.实像一定是光的折射形成的,虚像一定是光的反射形成的
D.实像有放大的也有缩小的,而虚像都是放大的
A
重点三
光的反射和折射定律
例3 [2021·杭州]一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿出,其光路如图W4-12所示。下列关于四个角的大小关系正确的是 ( )
A.α1>γ1 B.α2>γ2
C.α1=α2 D.γ1=γ2
图W4-12
A
重点四
平面镜成像
例4 [2019·杭州西湖一模]如图W4-13所示,小金利用下述器材做“探究平面镜成像的特点”实验:一个带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、一张白纸、一盒火柴、一把刻度尺。
(1)若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的
上方,可能的原因是___________________
。
图W4-13
玻璃板没有与水平桌面垂直
(2)当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,将蜡烛B换成光屏并前后移动,若 ,可说明平面镜所成的是虚像。
(3)当蜡烛燃烧完后,小金换了一支比平面镜高的蜡烛,此时,平面镜能否成完整的像 请判断并举例说明:
_______________________ __________________
。
图W4-13
在光屏上始终看不到像
能,用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房(答案合理即可)
【变式3】[2019·杭州富阳一模] 如图W4-14甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板,你应选择
(选填“平面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验。
图W4-14
薄玻璃板
(2)此实验中选择两支相同的蜡烛是为了____________________
。
(3)小金学面镜成像后,回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘,距转盘1.8 m高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图乙所
示。若用手拨动转盘使其
水平旋转,则会观察到灯的
像的位置 (选填“改变”或“不变”)。
图W4-14
便于比较像和物体
的大小关系
不变
(4)细心的小金还发现家里汽车(如图丙所示)的挡风玻璃是倾斜的,这样设计的目的是夜间开车时使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的 (选填“上方”或“下方”),不至于影响司机观察路况。
图W4-14
上方
1.[2021·丽水]如图W4-15所示,周末,小科一家到瓯江江边游玩。妈妈拍照时,小科正在欣赏美景:对岸树木的倒影、水中的鱼“影”……,此时地面上留下了他的身影。关于上述“影”的形成原理,下列说法中不正确的是 ( )
A.妈妈的摄“影”——光的折射
B.树木的倒“影”——光的反射
C.水中的鱼“影”——光的反射
D.小科的身“影”——光的直线传播
图W4-15
C
2.[2020·金华兰溪一模]如图W4-16所示是李红同学拍摄的婺江日出的照片,若江水深为5 m,则关于桥在水中的倒影,下列说法正确的是 ( )
A.倒影是光的反射形成的
B.倒影是物体倒立的虚像
C.倒影比岸上实物大一些
D.倒影离水面一定为5 m
图W4-16
A
3.[2020·温州]如图W4-17所示,在中国象棋棋盘正中央竖立一块垂直于棋盘的平面镜,棋子“象”由甲移到乙,则平面镜中“象”的移动是 ( )
A.由④到② B.由③到①
C.由②到④ D.由①到③
图W4-17
C
4.[改编]如图W4-18所示,鞋店的地板上有一块靠墙的平面镜,下列说法正确的是 ( )
A.镜中所成的是正立、等大的实像
B.人远离平面镜,镜中所成像的大小
不变
C.由于平面镜较小,所以人在镜中不能成完整的像
D.如果人在镜子中看不到自己的脚,往后退站远点就能看到
图W4-18
B
5.[2021·温州]水平过道上方有一盏灯(如图W4-19所示),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖可以看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖可以看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到灯的像 ( )
A.大小相同、位置不同
B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同
D.大小不同、位置不同
图W4-19
B
6.[2021·盐城模拟]如图W4-20所示,玻璃缸底部C处有一个雨花石(C点未画出),人眼在A点看到雨花石在B点,要使从A点射出的一束激光照到缸底雨花石上,激光应射向 ( )
A.B点 B.B点右方
C.B点上方 D.B点下方
图W4-20
A
7.[2020·浙江期末]如图W4-21所示,一束光斜射到两种透明物质(玻璃和空气)的界面时,同时发生反射和折射现象,则折射角的大小是 ,玻璃在界面的 (选填“左”“右”
“上”或“下”)边。
图W4-21
30°
左
8.[2021·宁波期中]如图W4-22所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距3 m,则A与它在水中的像
A'之间的距离为 m。
(3)若光斑B向右移动了1 m,说明水位 (选
填“上升”或“下降”)了0.5 m。
图W4-22
虚
6
下降
9.如图W4-23所示,装有水的容器底部有一枚硬币A,眼睛在B处看到硬币在C处。画出人眼看到硬币的光路图。
解:如图所示
图W4-23
10.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗 为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点,如图W4-24甲所示。
图W4-24
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点向O点射入,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为 ________________
。
鉴于本实验的目的,此时应该记录的两条光线是 。
图W4-24
有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播
AO和OB
(2)接下来他要观察光从空气进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,使线段MM'水平,并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证
,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的 相同。
图W4-24
入射光线重合
入射角
(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)。通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是 。
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则从 中射出的折射光线更远离法线。
图W4-24
玻璃
玻璃