(共17张PPT)
2.5 光的色散
人教版新教材同步教学课件
天空中为什么会出现彩虹?
探究
太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散。
白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的。
警示误区
不要误认为光屏上的光谱颜色是无序的。太阳光中的红光偏折最小,紫光的偏折最大。
二、色光的混合
电视机局部扫描图
人们发现,红、绿、蓝三种单色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。
色光的三原色是:红、绿、蓝。
三、物体的颜色
透明体的颜色是由透过的色光决定的。
不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。
课堂小练习
夏天室外穿_______色衣服合理,在室内穿_____色衣服合理。
课堂小练习
太阳光通过三棱镜后,会发生______现象,而红光通过三棱镜后,看到的是_________,这说明了_____________.
不透明体的颜色是由它______的色光决定的,如我们看到的红纸,是由于红纸______太阳光中的________,而其他种类的色光都被红纸吸收。
课堂小练习
透明体的颜色是由它______的色光决定的,如我看到的红玻璃,是由于红玻璃让太阳光中的_______通过,而其他种类的色光被红玻璃吸收。
色光的三原色是_____________。
颜料的三原色是_____________。
课堂小练习
将红、蓝两种色光照射到白纸上,相互重叠的区域是______颜色;将红、蓝两种颜料涂在白纸上,相互重叠的区域是______颜色。这说明颜料的混合和色光的混合情况______(选填“相同”、“不相同”),这是用______的方法研究物理问题。
课堂小练习
下列现象属于光的色散的是( ) A、用不同颜料能调配出其他的颜色 B、不同色光混合能得到的新的色光 C、七色光通过三棱镜后复合成为白光 D、白光通过三棱镜后分解成为七色光
课堂小练习
下列说法正确的是( ) A、白光是七色光的一种 B、任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散 C、蓝光不可能用光的混合法得到 D、彩虹的形成是光的分解
课堂小练习
甲图是色光的混合,乙图是颜料的混合,请在对应的位置填入相应的颜色种类。
红
蓝
白
甲 色光混合
红
青
黄
黑
乙 颜料混合
课堂小练习
在没有其他光照射的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她时是( ) A、全身呈绿色 B、上衣呈绿色,裙子不变 C、上身呈绿色,裙子呈紫色 D、上身呈绿色,裙子呈黑色2.2光的反射
学习目标:
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
3.理解反射现象中光路的可逆性。
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射(通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异)。
学习重点:光的反射定律和应用
学习难点:反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的应用
自主学习:
我们能看到发光的物体(也就是光源)是因为有光进入眼睛。而我们能看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。如 课本图2.2-2
1.光的反射:光射到介质的表面,被反射回原介质的现象。任何物体的表面都会发生反射。
活动1:认识基本概念:入射光线、入射点、反射光线、法线、入射角、反射角
如图,O是 ,AO是 光线,OB是 光线,ON是 线。入射角是 和 的夹角,在图中是 ,反射角是 和 的夹角,在图中是
[探究]光的反射规律
(1)在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线有什么关系? (2)反射光线、入射光线分别在法线的什么位置? (选填 两侧或同侧)(3)反射角、入射角在大小上有什么关系?
填一填:1、光的反射定律:在光的反射现象中① 、 和 在同一个 ;② 、 分居在 的两侧;③ 等于 。 在光的反射现象中,光路是 的。
2.漫反射:
活动2:观察课本41页“图2.2-7”部分后阅读理解下面的概念
漫反射:由于物体的表面凸凹不平,凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。(我们能从不同角度看到本身不发光的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射)
镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行,其他方向没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜)
填一填:2、两种反射:(1)、镜面反射:入射光线平行,反射光线 ,其他方向没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜)(2)、漫反射:由于物体的表面凸凹不平,凸凹不平的表面会把光线向 反射。(我们能从不同角度看到本身不发光的物体,是因为光在物体的表面发生 )
无论是镜面反射,还是漫反射 遵循光的 。
合作探究:
例1:完成下列光路图
例2:完成下列光路图(两个镜面相互垂直)
例3:甲乙两图中画出镜面的位置
例4:如图,与水平方向成600角的入射光,我们想利用平面镜使它沿水平方向射向远处,请你画出符合要求的光路图表达你的想法。并标出镜面与水平方向的夹角
例5:一束光线以300角入射到平面镜上,当入射角增大200 ,反射光线与入射光线的夹角有多大?
当堂训练:
1.一束光线以 30°的入射角射到镜面上,则反射光线与入射光线之间的夹角为____.
2.根据图所给出的条件,分别画出反射光线、入射光线,平面镜的位置.
3、平行的入射光线照射到平滑的表面上,反射光线也是_____的,这种反射叫_________.平行的入射光线照射到粗糙不平的表面上,反射光线射向_________;这种反射叫________,黑板、桌面等对光的反射,属于_________,平静水面的反射属于_________.
4.太阳光以与水平地面成300角的方向射到井口。为使光能照亮井底,请在图中作出平面镜。
5.晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是 的,平面镜是 的。
6.如图所示的两条反射光线是由镜前的某一发光点S射出的光经平面镜反射的结果。请在图中作出发光点S的位置,并补画对应的入射光线。二 四 光的折射
教学目标:
1、知识和技能
了解光的折射的现象。
了解光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律。
了解光在发生折射时,光路的可逆性。
2、过程和方法
通过观察,认识折射现象。
体验由折射引起的错觉。
3、情感、态度、价值观
初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。
重、难点:
掌握光的折射规律的内容。
利用试验、现象探究光的折射规律。
教学器材:
激光源、透镜、水、纸、角度测量器
教学课时:1课时
教学过程:
一、前提测评:
1、影的形成、日食、月食等现象,说明光是沿 传播的。
2、光在传播的过程中,如果遇到另一种介质,就会在介质表
面发生 ,其反射角 入射角。
3、作出反射光线
二、导学达标:
引入课题:①现象:筷子折了、图像通过玻璃后变形了? 是
什么原因?
②光的直线传播……均匀介质,如果介质不均匀,
光的传播不是直线吗?同学们猜一猜
进行新课:
1、试验:
空气
界面 水
(先让学生猜想:光线会往哪边折?)
结果:
空气
界面 水
2、光的折射规律:
(1)光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光
线向法线偏折。
(2)试验:
空气
其他介质
结果:在折射中,光路是可逆的。
从其他介质斜射入空气中时,折射光线向法线偏折。
(3)、试验:
光垂直界面射入时,传播方向不改变。
4、有关现象:
(1)、水中的物体上升:做图说明
(包括水变“浅”、筷子“折”等……)
(2)、海市唇楼:做图说明
3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。
小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。
课后活动:
完成课本练习。
光的折射现象在生活中的实例(200字以上)
教学后记:
折射的三种情况要清晰,最好能做图。
折射现象的解释:教师应先示范课题:光的色散
教学目标:
1、知识与技能领域:
(1)初步了解光的色散现象,知道光谱、单色光、复色光、三原色光等概念;
(2)初步了解物体的颜色是由什么决定的,解释简单的有关物体的颜色现象。
2、能力与方法领域:
(1)了解实验是研究物理问题的重要方法,培养学生初步的观察分析、实验能力,渗透通过实验总结物理规律的方法;
(2)通过小组实验、观察、讨论活动,能归纳决定的物体的颜色主要规律;
(3)学生能根据实验目的、步骤和要求,使用给定的实验器材,完成较简单的实验任务;会写简单的实验报告。
3、情感、态度与价值领域:
(1)通过主动参与学习活动,初步形成对自然现象的好奇心、对物理学习的兴趣和亲和感;
(2)养成主动关注周围世界,乐于思考和想象的学习习惯;
(3)形成乐于交流、善于合作的团队意识。
·教学重点:光的色散现象
教学难点:物体的颜色
教学准备:
演示实验仪器:较强的手电筒, 三棱镜,屏幕;
小组实验仪器:白的、黑的、红的、绿的、蓝的颜色纸,白的、黑的、红的、绿的、蓝的透明玻璃纸,三个光比较强的手电筒,实验报告纸。(4人/组)
教学流程:
设计思路:
这节内容与生活联系非常紧密,取自上海教育出版社出版的8年级实验教材。《光的色散》是在学习了光的传播、光的反射和折射的基础进行学习的,教学内容为:光的色散、颜色。本节教材的教学意图是将物理知识融于观察实验中 ,但由于本节内容是属于知道级的教学内容,只安排了一教时,故在教学中,教师通过演示光的色散现象,让学生观察实验现象,归纳色散现象。探究“颜色之谜”系列活动内容丰富、充实,实验新颖,饶有趣味,教师通过提供实验报告,适当引导,而在实验报告中,又让学生的个性得以发展。让学生在自由的气氛中自主愉快地学习,培养动手技能、实验观察、知识探究的能力,归纳物体“颜色之谜”。初步形成“在做中学,在学中做”以及对自然现象的好奇心、对物理学习的兴趣。
教学过程
情景引入:
(教师描述):在太阳光下,我们可以看到五光十色的各种物体。然而,在漆黑无光、伸手不见五指的黑暗场所里,我们却什么也看不见。如果有灯光的照射,则光照到哪里,我们就能看到那里的物体及其色彩。这一现象证明了一条什么规律?
(引导归纳):有光才有色,没有光就没有色。
(教师设问):为什么我们周围的物体会呈现出各种各样的颜色?今天让我们一起来揭开这光色之迷。
新课教学:
光的色散现象:
(教师演示):在暗室中将一束白光透过三棱镜折射后,调整角度,将光谱再现与屏幕上。
(教师提问):看到了什么现象?
(学生描述):白光透过三棱镜,会分解成许多不同颜色的光。
(教师引导):我们把这种现象称之为光的色散。请同学根据光的色散原理图归纳什么是光的色散?
(学生归纳):白光透过三棱镜,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的彩色光带的现象称之为光的色散。
(归纳板书):光的色散现象
把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的彩色光带,称之为光谱。
单色光、复色光:
(教师演示):(1)将一束红光透过三棱镜后的光,调整角度,再现与屏幕上;
(2)将一束绿光透过三棱镜后的光,调整角度,再现与屏幕上。
请同学根据光透过三棱镜后出现的现象,归纳白光与色光的区别。
(学生归纳):白光透过三棱镜,会分解成许多不同颜色的光。色光透过三棱镜后不能再色散。
(引导归纳):我们把透过三棱镜后不能再色散的光称之为单色光。
由几种单色光合成的光称之为复色光。白光是一种复色光。
颜色之迷:(实验报告)
(学生实验):(1)探究的透明体颜色由什么决定的。(分组实验)
(实验观察):
基础: 将无色玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 色;
将有红色的玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 色;
将有绿色的玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 色;
自选: 将有 色的玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 色;
将有 色的玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 色。
(讨论分析):无色的透明体能透过 的光,而绿色的玻璃只能透过 色光。
(学生归纳):将有颜色的玻璃纸包在手电筒上,我们看到的光的顏色是 的顏色。
透明体的颜色取决于 。
(分组实验):(2)探究不透明体颜色由什么决定的。
找几张颜色不同的纸:白的、黑的、红的、绿的、蓝的,再找几张颜色与上面相同的透明玻璃纸和一个光比较强的手电筒。把几张色纸排列在桌上,在黑屋子里,先用手电筒射出的白光依次照射各纸,记下它们的颜色。再用各张透明的色纸蒙住手电筒的前端,用不同的色光依次照射各张色纸,记下观察现象。
纸的颜色光的颜色 白 黑 红 绿
白
红
蓝
(空白的项可以选做)
(讨论分析):白色物体能将 色光反射;红色物体能将 色光反射,而吸收 色光;绿色物体能将 色光反射,而吸收 色光;黑色物体将吸收 ,不能 。
(学生归纳):不透明体颜色取决于 。
光的三原色。
(学生实验):(3)将有顏色的玻璃紙包在手电筒上,我们看到的光的顏色就是玻璃纸的顏色。如果我们将红、绿、蓝不同顏色的光按下图组合,我可以看到顏色?
(讨论分析):红光、绿光组合成 ;红光、蓝光组合成 ;红光、绿光、蓝光组合成 。
(教师授课):红、绿、蓝光按不同的比例组合,会引起不同颜色的感觉,我们把红、绿、蓝光称为三原色光。在自然界中红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的关混合而成的。
课堂小结: 教师引导学生交流归纳,请几个小组代表发言总结。
巩固反馈:
1、白光通过三棱镜折射后,发散成 的顺序排列的彩色光带,我们把彩色光带称为光谱,这一现象称为 。
2、在不同颜色中, 、 和 称为三原色光。
3、白光照射到红色屏幕、白色屏幕、黑色屏幕上会看到什么现象?为什么?
4、白光照射到红色、无色玻璃上,会透过什么颜色的光?绿光照射到红色、无色玻璃上,又会透过什么颜色的光?为什么?
课后巩固、拓展:
巩固:
1、小华身穿红衣、白裤在蓝光下看起来为 衣 裤,在红光下看起来为 衣 裤。为什么?、
2、活动卡P48、P49/1
3、教室的玻璃、窗是什么颜色的?为什么?教室的墙是什么颜色的?为什么?
拓展:
活动卡P49/2、3
光的色散的原因
课后反思:
《光的色散》这节课时间较紧,学生在一堂课上掌握这么多知识,面面俱到确实有点难,值得庆幸的是学生比较喜欢这种轻松活泼的课堂气氛,这也算是我的一点成功之处吧。在学习过程中,学生积极主动,学习兴趣浓厚,参与能力强,动手能力也较强,并形成良好的合作学习氛围。在课堂中教师发挥主导、学生发挥主体的作用。如:从教师演示光的色散现象引导学生观察归纳现象。又如:通过提供实验报告引导学生探究之谜,不仅使学生根据实验目的、步骤和要求,使用给定的实验器材进行基本的实验,探究物体颜色的规律,而且在实验报告中,也尽可能发散学生的思维,注重学生个性、潜能的挖掘,采用半开放的表格形式让学生实验,使学生发挥着主体核心的作用得以发挥,从而使用学生在自主探索过程中获取所需的知识,养成各种能力。在教学过程中,力求改变原有的教学模式,崇尚探究式的教学方法。注重学生学习方式的改变,促使学生各种能力的培养 。使学生通过自身的体验和主动参与来完成学习,品尝成功的喜悦。
情景引入
演示、观察、归纳
演示、引导、归纳
实演、讨论、交流
演示、交流、授课
光的色散
单、复色光
光的三原色
物体的颜色
归纳小结
巩固反馈
课后巩固拓展平面镜成像
目标:
1.知识和技能
(1) 了解平面镜成像的特点。
(2) 了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。
(3) 理解日常生活中平面镜成像的现象。
(4) 初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
2.过程与方法
(1) 经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
(2) 观察实验现象,感知虚像的含意。
(3) 通过观察感知球面镜对光线的作用。
3.情感、态度、价值观
(1) 在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
(2) 培养实事求是的科学态度。
(3) 通过对平面镜、球面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学设计思想:
1、通过探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,领略物理课教学的特点和魅力。
2、本课的重点是:在“探究”和“设计”的过程上:“如何探究像与物是否等大”(实验目的)→怎样比较虚像与物的大小→找一个跟物体完全相等的物体(替代物)与像比较大小→怎样才能同时观察到像与替身物→把平面镜改为白玻璃(实验基本思想方法),从而有意识、有目的、有针对性地训练和提高学生思维的灵活性和技巧性,开拓学生思路,对学生思维的灵活性、深刻性和方向性进行训练,培养其发散思维能力。
教学过程设计:
一、新课引入
1、提出问题:照镜子,平面镜能成像(从生活中发现问题),平面镜成像有什么特点呢?
二、新课教学
2、提出猜想:
平面镜成像有什么特点呢?
(教师不做任何暗示,让学生充分想象)
[学生讨论、归纳]可能有下列猜想:(允许有不正确猜想)
(1)、像与物等大;
(2)、像与物到平面镜的距离相等;
(3)、像与物左右相反;
3、制定计划与设计实验:
如何来探究像与物的大小是否相等呢?
[明确探究目的]
[老师给学生思考空间,学生:思考、分析、讨论、归纳]
我们采用什么方法来验证像与物是否相等呢?[设疑]
——比较像与物的大小。[明确探究方法]
——找一个跟镜前物体完全相同的物体[替身物体]与像比较。
4、进行实验与收集证据:
同学们找桌子上的器材试试看,行不行。[白玻璃暂时不取出]
——用两支相同的笔。
——用两只相同的蜡烛。
同学们成功了吗?有什么障碍?
——从平面镜的正面看见了像,想把“替身物体”放到平面镜后面的像位置上,从平面镜的背面,只看到“替身物体”,而看不见像,所以无法比较像与物的大小。
为什么像不见了呢?[学生:思考、讨论]
——平面镜成的像不是真实存在的。
有没有真实存在的像,你们见到过吗?
——小孔成像,像是有光线投射到光屏上形成的。
——投影仪投射到银幕上的像。
——电影院放映机投射到银幕的像。
——树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的像。
平面镜成的像是不是有实际光线会聚而成的呢?
——不是的,平面镜的背面有一层漆,光线是不能透射过去的。
[小结] 好!由实际光线会聚而成的,能够用光屏接收到的像,我们叫它实像,而平面镜成的像是光屏接收不到的,不是真实光线相交而成的像,所以叫作虚像。
怎样才能同时看见像和“替身物体”?
[学生:思考、分析、讨论、归纳]
——要同时观察到像和替身物体,必须要让物体通过镜面的反射光线和替身物射出的光线都能进入人眼。(教师在此可作适当解释“光的反射”,具体下面要学习)
好![激疑] 我们看见物体(棋子)在平面镜内成的虚像是由于物体射出光线(或反射)经过镜面的反射进入人眼的。怎样才能同时看见镜后的替身物呢?
——必须使平面镜后面的替身物射出的光线透过平面镜进入人眼。
非常好![激疑] 那么现在镜后的替身物射出光线为什么没有透过平面镜进入人眼?
——被涂在平面镜后面的漆挡住,光线无法透过平面镜。
那么怎么办?
——把涂在镜后的漆刮掉。
想一想,有没有其它办法?
——换成平滑的白玻璃做。
好!现在拿出平滑的白玻璃,再选择器材试一试实验。[学生选择器材实验]
同学们实验过程中有没有困难和问题。
——像较弱,看不清。
同学们,笔的像比较弱,看不清楚,你有办法让物体所成的像明亮起来?
——增强光的亮度(照度)。用点燃的蜡烛做。
同学们,试试看。
[学生选择器材实验,在实验过程中存在两个问题:(一)实验时间长,点燃的蜡烛烧短了,像比替身物短了;(二)蜡烛不容易放置,有倾斜、有倒下,不易操作]
同学们实验过程中有没有困难和问题。
——点燃的蜡烛时间长烧短了,像比物短。
——蜡烛不容易放竖直。
——蜡烛容易倒下。
想什么办法改进实验呢?看看里面桌还有什么器材。[两把手电筒]
——用手电筒作为物体,代替蜡烛。
你们再试一试看。
[有的学生没开亮做,像较弱,看不清;有的学生开亮手电筒,但灯光竖直向上射出同样效果不好]
同学们,手电筒的像为什么比点燃的蜡烛的像弱;看不清楚,动一动脑筋,有没有办法使手电筒成的像明亮起来?
——把当作物体的手电筒开亮,并把手电筒的头旋下来做。
对,这样可以增强光的亮度。再来试试看。
[启发]作为替身物的手电筒(没开亮的)应移到什么位置上。
——直到看上去它与开亮的手电筒的像完全重合。
[学生的主动积极探索实验,几经挫折,实验成功后能很好地体会到科学探究成功后的成就感。]
平面镜成的虚像与物体的大小?
——等大。
实验验证:像与物到镜面的距离相等,它们的连线与镜面垂直。
把上面实验放在白纸上做,只要记录两手电筒和玻璃的位置。改变开亮手电筒的位置,重做上述实验两次。用不同颜色的笔记录每次实验中两手电筒的位置。
分析实验记录:
量出每次实验中两把手电筒到玻璃板的距离。
连接每次实验中两把手电筒的位置,观察连线与镜面的关系。
[得出实验结论]
5、交流与评价:
(1)、同学们各自的探究结果是否相同?
(2)关于平面镜成想的特点还有那些猜想?准备怎样去验证它?
学生课后自己探究:
(1)改变物体与平面镜的距离,像的大小是否改变?
(2)平面镜所成的像与物体左右相反的吗?
三、课堂小结:
1、平面镜成像的特点:
(1)成虚像;
(2)像与物等大;
(3)像与物到平面镜的距离相等;
(4)像与物左右相反。
2、科学探究的过程包括以下要素(视学生的具体情况,可明确):
(1)提出问题 (2)猜想与假设 (3)制定计划与设计试验
(4)进行实验与收集证据 (5)分析与认证 (6)评估
(7)交流与合作。
四、布置作业:
让学生在理解科学探究的情况下写出简单的探究报告(包括探究的问题、探究的过程和探究的结论)
自读教材“凸面镜和凹面镜”部分。
教学说明:
本课体现了科学家在进行科学探究时从问题-实验-问题-实验-结论的过程。所以,一方面要防止出现学生盲目探究,教师要引导;另一方面要避免教师直接告诉学生“要怎么样”、“应该这样”,学生遇到问题时,教师可在思考方向上给以启发、点拨,最后还是要学生自己去思考、自己去解决。2.3平面镜成像
学习目标:
1.了解平面镜成像的特点。
2.了解平面镜成的是虚像,了解虚像是怎样形成的。
3.理解日常生活中平面镜成像的现象。
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用
合作探究:
平面镜成像的特点
[探究]平面镜成像的特点:
(1)成的像是正立的 像(选填 实或虚)
(2)像和物的大小
(3)像和物的连线与镜面
(4)像和物到镜面的距离 。
思考:
1、选择玻璃板代替平面镜的目的是:
2、试验要求玻璃板和桌面垂直是因为:
3、刻度尺的作用是:
4、选取两端完全相同的蜡烛是:为了比较像和物的
5、为什么要多次测量像到平面镜的距离、物到平面镜的距离:
6、实验中如果有两块玻璃,分别是3mm和5mm的,你会选择哪个?
阅读:课本44页“虚像”部分理解什么是虚像
虚像:
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收,都是正立的
凸面镜和凹面镜:
阅读课本44页“科学世界”部分
凸面镜:对光线起 作用。应用:
凹面镜:对光线起 作用,应用:
例1:画出平面镜中的像
例2:画出平面镜的位置
例3:某发光点发出许多光线,经平面镜反射后,其中两条反射光线如图所示,你能根据这两条反射光线找出发光点的位置吗
变型3:如图所示,AB为平面镜,S为发光点,已知从S发出的一条光线经平面镜反射后通过
P点,你能把通过P点的反射光线画出来,并画出与之对应的人射光线吗
例4:如图所示,在三个方框内放有光学元件,指出甲、乙、丙三框内分别是什么光学元件 添上光学元件并完成光路图。
当堂训练:
1、平面镜对光线的作用:(1)成像 (2)改变光的传播方向。
2、平面镜成像的特点:①成的像是 的 ②像和物的大小 ③像和物的连线与镜面 ,④像和物到镜面的距离 。
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,是正立的
3、平面镜的应用:
(1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜
4、球面镜:(1)、凸面镜对光线起 作用。(应用:机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜) (2)、凹面镜对光线起 作用,平行光射向凹面镜会会聚于焦点;焦点发出的光平行射出。(应用:太阳灶、手电筒反射面 )
5.爱好足球的小亮在平面镜前观赏自己的全身像。(如图)他实际看到的像应是图中的哪一个( )
6、物体在平面镜中所成的像的大小与( )
A.物体到平面镜的距离有关 B.平面镜的大小有关
C.物体的大小有关 D.物体放的角度有关
7、在距离平面镜8cm处点燃一支蜡烛,这时镜中的像距平面镜___cm;若将镜移到原成像的位置,则像向后移动__cm。
8、某人从远处走近一个穿衣镜时,他在镜中的像以及人和像间的距离将( )
A.像变大,人和像间的距离变大 B.像变大,人和像间的距离变小
C.像不变,人和像间的距离不变 D.像不变,人和像间的距离变小
9.一人在一竖直放置的平面镜前2m处,则他在镜中的像离他____m,若他沿着与平面镜平行的方向以1m/s的速度运动了3s,则运动中,像相对于人的速度是____,运动结束时像与人相距____m.
10.某同学在做平面镜成像特点实验时,将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面,再取两段等长的蜡烛A和B,一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示。在此实验中:
(1)直尺的作用是便于比较物与像_____关系;
(2)两段等长的蜡烛是为了比较物与像的_____关系;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_____接收到蜡烛A的烛焰的像(填“能”或“不能”),这说明平面镜成的是______像。
11、在图上1中画出物体ABC在平面镜中所成的像
12.一人从平面镜中看到对面墙上钟的像如下图所示,则实际时间为 ( )
A.3:40 B.4:20 C.8:20 D.9:40
13、(广西中考)某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出,根据平面镜成像规律,在图中画出发光点S的位置.
14.作图:(1)作出下图甲中物体AB在平面镜中的像
(2)图乙中S为镜前一发光点,发出的光经镜面反射后有一条经过A点,试作出这条光线.2.4 光的折射
学习目标:
1.了解光的折射现象
2.掌握光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律
3.了解光在发生折射时,光路的可逆性
自主学习:
1、折射:光从一种介质 另一种介质时,传播方向发生 ,这种现象叫光的折射。
活动1:认识基本概念类比认识基本概念:折射光线、折射角
AO是 光线,OB是 光线,ON是 。入射角是 和 的夹角,在图中是 ,折射角是 和 的夹角,在图中是
合作探究:
[探究]:光的折射规律
(1)在光的折射现象中,折射光线、入射光线和法线的位置关系是怎样的?
(2)在光的折射现象中,折射光线、入射光线分别在法线的什么位置?
(3,1)光从空气斜射入玻璃中,折射光线将 法线(选填 靠近、远离), 也就是折射角_ 入射角(选填 ﹥、﹦、﹤)。
(3,2)光从空气斜射入玻璃中,入射角增大时,折射角随之 。
(4)(一种特殊折射)当光垂直射向玻璃时,传播方向 ,此时折射角等于 ____度,入射角等于_____度。
(5)如果让光 逆着原来折射光线(的方向)射入玻璃中,光会不会逆着原来入射光线的传播方向? 在光的折射现象中,光路是 的。
填一填:光的折射规律:①折射光线与入射光线、法线在同一平面内;②折射光线和入射光线分居法线两侧;③光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角 入射角(也就是折射光线 法线);光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角 入射角(也就是折射光线 法线); 入射角增大时,折射角也随着 ;④当光垂直射向介质表面时,传播方向 。 在光的折射中光路是
例题:画出图中的折射光线,并标出入射角∠ i和折射角∠ r
当堂训练:
1、如图所示,MN为两种物质的界面。光线AO为 光线,光线OC为 光线。∠AOD是 角,∠QOC为 角。从图中可知入射角为 度,折射角为 度。
2、光从空气射向玻璃发生折射时,如果入射角为30O,则折射角( )。
A.等于300 B.小于300 C.大于30O
3、一束光由空气斜射入水中,入射角逐渐增大,则折射角( )
A.逐渐减小 B.不变
C.逐渐增大,但总小于入射角 D. 逐渐增大,可能大于入射角
4、 如图,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑。在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将( )
A. 向左移动后静止 B. 向右移动后静止
C. 先向左移动后向右移动 D. 仍在原来位置
【变型4】、一束光线射入容器中,在容器底部形成一光斑。在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑的位置不变,则入射光线的方向是( )
A. 左上向右下入射 B. 上向下垂着入射
C. 右上向左下入射 D. 任何方向都可
5、下图中描述的现象属于光的折射的是( )
6(选做,在课本上规范画图)、课本49页:2
7(选做)、作出光进入三棱镜(材料是玻璃)后的出射光线
物理阅读
光 的 折 射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。
现象:
1、鱼儿在清澈的水里面游动可以看得很清楚,然而沿着你看见与的方向去叉它却叉不到,有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。
2、从上面看水、玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位置比实际位置高一些,这是光的折射现象引起的。由于光的折射池水看起来比实际的浅。所以,当你站在岸边,看见清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,发生危险。
3、把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像"错位"了,这种现象也是光的折射引起的。
4、海市蜃楼、天上的星星在“眨”眼睛都是光的折射现象。
光的折射规律 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank ):光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧; 折射角小于入射角; 入射角增大时,折射角也随着增大; 当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变; 在折射中光路 ( http: / / www.21cnjy.com / " \t "_blank )可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线同面 (2)两线分居 (3)两角关系分三种情况: ①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角第二章 光现象
第一节 光的传播 颜色
●教学目标
一、知识目标
1.了解光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源两类.
2.理解光沿直线传播及其应用.
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108 m/s.
4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.
二、能力目标
1.观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法.
2.阅读“科学世界 我们看到了古老的光”的内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大.
3.探究色光的混合与颜色的混合,获得有关的知识,体验探究的过程与方法.
三、德育目标
1.观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.
2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后继学习打基础.
3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动.
●教学重点
光的直线传播.
●教学难点
用光的直线传播来解释简单的光现象.
●教学方法
探究法、实验法、观察法.
●教学用具
演示用:激光演示器、盛有水的水槽、手电筒、白炽台灯、棱镜、带狭缝的屏、白屏
学生用:两块带有小孔的硬纸板、彩色蜡笔、陀螺、水彩、毛笔、水、白纸.
●课时安排
1.5课时
●教学过程
一、创设问题情境,引入新课
[师]在生活中有很多奇妙的现象:如打雷时,雷声和闪电在同时同地发生,但为什么我们总是先看到闪电后听到雷声?人的影子为什么早晚长中午短呢?在开凿大山隧道时,工程师们用什么办法才能使掘进机沿直线前进呢?神话中传说王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭,他们化作天上的两颗星,只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次,他们能否每年相会一次呢?大家想知道上述问题的答案吗?
学生异口同声地回答:想.
教师紧接着进入新课教学.
二、新课教学
(一)光源
[师]生活、生产中哪些物体可以发光?
[生甲]太阳、电灯、蜡烛.
[生乙]手电筒、火把、油灯.
[生丙]霓虹灯、钠灯、汞灯、氖灯、萤火虫.
[师]同学们知道能发光的物体很多,那么上面的物体有何共同特征呢?
[学生答]它们都能发光.
[师]太阳和蜡烛都是光源,它们有何不同呢?
[生甲]太阳是有自然光源,蜡烛是人造光源.
师生共同活动后教师板书
光源
①能发光的物体.
②光源可分为自然光源、人造光源.
接着教师介绍人造光源的发展和使用,使学生意识到人造光源的前景将更加美好.
(二)[探究]光是如何传播的?
[师]光在介质中是如何传播的?
[生甲]我猜测,光在介质中是沿直线传播的.
[师]同学的猜测是否正确呢?下面我们用实验来检验一下.
[演示1]在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播路径.
[演示2]在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播路径.
[师]刚才在演示实验中,大家看到什么现象?
[生甲]光在空气中沿直线传播.
[生乙]光在水中沿直线传播.
师生共同活动得出:
光沿直线传播的条件:在同种、均匀、透明介质中(板书).
说明:①光在水中沿直线传播,学生的感性认识较少,一定要演示给学生看看.
②演示实验可用激光器演示.也可用长手电筒演示(玻璃上用带有1~2毫米宽缝隙的厚牛皮纸或硬纸片挡住).演示时,为了能看到光路,可以把几支烟同时点燃,在空气中形成烟雾,可在水中滴少许牛乳或红墨水,还可播放动画教学片.
为了使学生亲身感受光的直线传播,激发学习物理的兴趣,随后让学生自己做一个实验.
学生实验:讲桌上放置点亮的白炽台灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛穿过小孔观察光源.
启发学生分析:只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候,眼睛才能看见从光源发出的光.
利用上面的演示实验和学生实验,使学生认识到光在空气中沿直线传播.
由于光是沿直线传播的,在这里可以向学生交待“光线”这个物理学名词.人们为了形象地表示光的直线传播,物理学中引入光线的概念.
光线(板书)
①表示光的传播方向的直线叫光线.
②光线是带箭头的直线,箭头表示光传播的方向,如→.
指导学生看教材图2.1—3同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例.
[生甲]激光准直.
[生乙]排直队要向前看齐.
[生丙]打靶瞄准.
[师]光沿直线传播的事例很多,可见学习物理知识是有用的,大家一定要学好这门 课程.
(三)用光的直线传播解释简单的光现象
①影子的形成
[演示3]
用白炽灯对着墙,把皮球放在灯和墙之间.
现象:墙上出现球的影子.
启发学生用光的直线传播的知识解释影子的形成.
师生共同活动得:
影的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是影.
②日食、月食的成因
[演示4]用三球仪演示日食、月食的形成.
启发学生用光的直线传播解释日食、月食的成因.
师生共同活动得:
日食的成因:当月球运行到太阳和地球中间时,并且三球在一条直线上,太阳光沿直线传播过程中,被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食.
月食的成因:当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食.
说明:演示时,若无三球仪可用挂图或投影片,还可播放动画教学片.
(四)光速
[师]雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题?
[学生答]这表明光的传播速度比声音快.
[师]大家回忆一下,声音在空气中(15 ℃)的传播速度是多大?
[学生答]340 m/s.
[师]大家已知道声音在各种介质中的传播速度,那么光的传播速度是多大呢?
教师随即给出光速.
[板书]
①光在真空中的传播速度是3×108 m/s.
②光在其他各种介质中的速度都比在真空中的小.
③光在空气中的速度可认为是3×108 m/s.
1.为了帮助学生想象出这个速度有多大,形成具体的认识,可让同学们看课本图 2.1—4.
2.简单介绍伽利略测定光速失败的原因.体会科学家的探索精神,使学生加深对光速很大的进一步认识 .
3.指导学生看阅读材料“科学世界 我们看到古老的光”,然后回答以下问题:
①“光年”是什么物理量的单位?
②牛郎星和织女星的距离是多少km
③牛郎和织女能每年相会一次吗?
④为什么在形容一个数字很大、很大的时候,常说这是个“天文数字”?
学生阅读课文后对以上问题作出解答:
①光年是长度的单位,它等于光在1年内传播的距离.
②牛郎星和织女星的距离为
s=3×108 m/s×3600 s/天×365天/年×16年
=6.3072×1015 m=6.3072×1012 km
③牛郎和织女不能每年相会一次.
④因为天文数字很大,因此在形容一个数字很大时,常说这是个天文数字.
在学生对上述问题作出解答后.教师随即讲解,通过学习阅读材料我们应该:
①宏扬科学教育中的人文精神,联系神话故事,用科学的眼光审视神话,是破除迷信的重要方面.
②用光速的知识理解自然世界,拓展性地了解一些天文知识,如宇宙之大,恒星发光,银河系以及宇宙的过去、现在和未来.
[投影片显示例题]
[例1]左下图是一居室的示意图,AB是窗口,C是一个点光源,用作图法画出在室内的观察者能看到点光源C的空间范围.
解析:室内的观察者能见到点光源C的空间,就是C点所发出的光照射到的空间,即光线CA与CB所夹光束照到的空间(斜线区)如右上图所示.
[例2]下列物体属于光源的是
A.反射阳光的平面镜
B.月亮
C.放电影时所看到的银幕
D.收看电视时看到的电视机屏幕
解析:能够发光的物体叫光源.平面镜、月亮只是反射太阳光,不是自己发光,放电影时看到的也是银幕的反射光,不是银幕自己发光.所以它们都不是光源.只有电视机的屏幕,是电子枪发射的电子打到荧光屏上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源.所以D正确.
(五)颜色
1.光的色散
[师]以前人们一直认为白色是最单纯的颜色,白光是单色光不能分解,那么是否是单色光呢?下面我们一起来探讨下.
[演示5]照下图甲那样,让一束光穿过狭缝射在棱镜上,让学生观察在白屏上能看到什么现象(屏离棱镜不要太远).
[演示6]照上图乙那样,把 另一个相同的棱镜按相反的方向放在前一个棱镜旁边(两个棱镜要靠得近些),让学生观察在白屏上又能看到什么?
实验现象:
(1)在演示5中,学生可以看到白光通过棱镜后,不但改变了方向,而且在白屏上形成一条彩色的光带,彩色光带上的颜色从一端到另一端依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.
(2)在演示6中,学生可以看到彩色光带将重新会聚成白光.
引导学生分析实验现象,启发学生把感性认识理性化.师生共同活动得出以下结论:
(1)用棱镜可使太阳光发生色散,形成光谱.
(2)白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的.
[想想做做]
在做好“色散”的演示实验后,为增加学生对色散的兴趣和体验.可让同学们分组做一下“分解太阳光”的实验.“分解太阳光”的活动内容是利用平面镜和水来使白光色散的一个方案.把由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上很醒目.
学生分组实验
按课本图2.1—7,深盘上盛上一些水,盘边斜放一个平面镜,使太阳光照射到白色的墙壁上,观察墙壁上反射光的颜色.
现象:由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上.
2.色光的三原色
[师]提出问题,引起学生兴趣:彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的呢?紧接着教师打开教室的电视机,把放大镜发给几个同学,让同学们用放大镜看彩色电视画面上的各色光条.
[师]同学们看到什么现象?
[学生答]通过观察,可以发现,电视机屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三色光条合成的.
[师]没有拿放大镜看彩电画面的同学可以看一下课本图2.1—8、2.1—9.
师生共同活动分析得:
(1)红、绿、蓝叫做色光的三原色.
(2)利用这三种色光可以混合出不同的色彩来.
[活动和探究]
色光的混合与颜料的混合
[内容]色光的三原色为红、绿、蓝,而颜料的三原色为品红、黄、蓝.色光的混合与颜料的混合规律是否相同呢?
[过程]问题提出后,许多同学不知怎么回答才好.教师鼓励学生大胆的猜想,然后找出解决该问题的方法和思路.
要解决此问题,同学们首先要弄清楚以下问题:
(1)如何得到红、蓝两种单色光?如何实现色光的混合?
(2)如何得到红、蓝两种颜料?如何实现颜料的混合?
带着这两个问题,同学思考了一会儿,设计出如下方案:
(1)得到单色光和实现单色光混合的方案:①分别用红色和蓝色的透明胶片挡在两只手电筒的前面,观察它们射出的红光和蓝光在白墙上重叠部分的颜色.②在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红、蓝两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造成色光的混合,观察板上的颜色.
(2)得到单色颜料和实现颜料的混合方案.
拿红、蓝两种水彩作单色颜料,拿毛笔将二者在白纸上混合以实现颜料的混合.
同学们设计出实验方案,接着进行实验:
(1)色光的混合
①在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红蓝两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造成色光的混合,观察纸板上的颜色.
②改变两种颜色的深浅程度,当陀螺快速旋转的时候,观察纸板上颜色的变化.
③照①②的方法可实现绿蓝、红绿两种色光的混合.
④填写下表
色光的混合
(2)颜料的混合
①用两支毛笔分别蘸上红色水彩,蓝色水彩在白纸上混合时观察白纸上呈现的颜色.
②二者的比例不同时混合观察白纸上呈现的颜色.
③用同样的方法实现绿蓝、红绿两种水彩在不同比例时混合的情况.
④填写下表
颜料的混合
[结果]通过探究活动,我们明确了以下两点:
①颜料的三原色与色光的原色不同
颜料的三原色为品红、黄、青,而色光的三原色为红、绿、蓝.
②它们混合的原理不同
颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了.色光的混合原理是:两种色光混合后使眼睛感觉到了另一种颜色.
三、知识小结
通过本节课的学习主要学习了以下几个问题:
1.光源.
2.光沿直线传播的条件及应用.
3.光在真空中的光速是3×108 m/s,大于光在其他介质中的传播速度.
4.白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的.
5.色光的三原色为红、绿、蓝,颜料的三原色是品红、黄、青,二者的混合原理不同.
四、布置作业
1.阅读本节课文.
2.课本P38动手动脑学物理①②③.
3.预习下一节 “光的反射”.
五、板书设计
1.
2.色光的三原色:红、绿、蓝;颜料的三原色:品红、黄、青.
3.色光的混合与颜料的混合原理不同.
光的色散(共16张PPT)
第二章 光现象
一 光的传播
一、光源:能够发光的物体叫做光源。
1、自然光源:太阳、恒星、萤火虫、水母等
2、人造光源:
篝火
火把
油灯
电灯
蜡烛
二、光是怎样传播的(演示)
1、光在空气中是沿直线传播的;
结论:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2、光在水、玻璃等物质中的传播路线也
是直的;
3、介质不均匀时,光线也会发生弯曲。
三、光线:
1、光的传播路线画一条直线;
光线
2、在直线上画上箭头表示光的传播方向;
3、这种表示光的传播方向的带箭头的直 线叫做光线。
4、例:画出平行光源的光线示意图。
5、练习:请画出点光源的光线示意图。
四、解释现象:影的形成
光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面光无法到达的区域便产生了影。
四、解释现象:日食
四、解释现象:月食
太阳光在沿直线传播的过程中,遇到不透明的地球(月亮),在地球(月亮)后面光无法到达的区域便产生了月食(日食)。
四、日食和月食的形成解释:
光的直线传播应用有哪些事例?
射击(三点成一线)
排纵队
激光
小孔成像(演示)
特点:
倒立的实像
4、想一想:雷声和闪电是同时发生的,我们为什么总是先看到闪电后听到雷声?
1、光在真空中的速度是299792458m/s,近似等于3×108m/s。
2、光在空气中的速度约为3×108m/s ;
3、光在水中的速度是上述值的3/4,在玻璃中的速度约是上述值的2/3。
五、光的速度:
小结:
1、光源;
2、光的直线传播;
3、光线;
4、利用所学的知识解释现象;
5、光速。
素质达标测评:
1、光在均匀介质中沿 传播。
2、光在 中的传播速度最大,其数值是 m/s。
3、灯下的人影是由于 形成的。
4、下列说法正确的是( )
A.光在任何介质中都是沿直线传播的。
B.太阳发出的光,射向大地时是沿直线传播的。
C.小孔成像表明光在均匀介质中是沿直线传播的。
D.光在水中的速度比光在真空中的速度大。
3×108
直线
真空
光的直线传播
C
5、太阳光垂直照在一个极小的“△”形孔上,那么它在地面上产生的光斑形状是( )
A、” △”形的 B、” ▽”形的 C、” ○”形的 D、” □”形的
C
6、天文学家常用光年来表示恒星间的距离,光年是一个长度单位,它等于光在1年内传播的距离。 1光年=_____________ m。
9.46×1015
7、课标练习:P16 4、5、6
作业:P38 1
你能不能想出一个办法来估测发生雷电的地方离我们有多远?内容: 六 看不见的光 课型:新授
一【教学目标】:
【知识与技能】:初步了解太阳光谱。初步认识红外线及其作用。初步认识紫外线及其作用。
【过程与方法】:通过观察,了解红外线、紫外线的作用。通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料,获得处理信息的方法。
【情感、态度与价值观】: 初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活影响。初步建立可持续发展的意识,有保护人类生存环境的意识。
二【教学重点、难点】:红外线、紫外线的特点.
三【预习导航】:
1 太阳光经过三棱镜后分解为_________种不同颜色的光,形成光谱,光谱上的各种色光是 可见光,在可见光的两侧,还有不可见光,其中在红光之外且靠近红光的是________线,在紫光之外且靠近紫光的是_________线,它们都是不可见光。
2一切物体都在不停地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线就越_______。
3 紫外线的主要特征有:_____________、_________________、________________。
4__________是天然紫外线的最重要来源。
5大气对光的散射有一个特点:波长________的光容易被散射,波长_______的光容易被散射。天空是蓝色的,这是因为大气对阳光中波长_______的蓝光散射得较多。
6 电视机遥控器是利用 线来实现对电视机的控制的。有时,我们把遥控器对着电视机周围的光滑墙壁也能实现控制,这是利用光的 原理。
四【教学过程】
一、复习提问
1.白光或太阳光会分解成哪七种颜色的光 (利用PPT图片“白光通过三棱镜 色散”)
二、引入新课
1.为什么人们冬天穿深色衣服,夏天穿浅色衣服?
2.在声现象的学习中,我们知道除了人耳听到的声音外,还有不可闻声(次声 波和超声波)。白光经三棱镜折射后产生可见的七色光谱,除了七色光之外,还有其他光存在吗?(类比声的分类迁移至光的分类,感受物理对称思想)
知道光经过棱镜折射之后分解成什么色光?
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。 人们把按这个顺序排列的色光叫做光谱。、
三 新课教学
(一)红外线
1.播放动画模拟实验课件----红外线
大家观察温度计示数,利用转换思想方法认识到红光外侧还有看不见的光--- 红外线
2.大家阅读课文P54—55页,讨论交流并回答:
1)什么是红外线?如何来验证它的存在?
2)红外线的特点是什么?有何应用?
3.利用PPT展示红外线在生产生活(加热)、军事(夜视仪)、医疗(热谱图)、气象(红外探测)等方面的应用,丰富大家的感性认识。
归纳总结:红外线的特点:
1)红外线的热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高。
2) 物体的温度越高,辐射的红外线越多。
3) 红外线的穿透云雾能力比较强。
(二)紫外线
1.从红光外有红外线,大家猜想紫光外有无看不见的光?
2.播放动画模拟实验课件---紫外线,使学生认识紫外线的化学作用---使荧光 物 质发光。
3.阅读课本55页的内容,了解紫外线的来源。
紫外线的特点:
1)紫外线的化学作用强,很容易使相片底片感光。
2)紫外线的生理作用强,能杀菌。
3)荧光效应。
4.提问:紫外线对人类的危害能否防止呢?用什么方法来防止呢?我们应该怎样做?(认识到事物的两面性,树立环保意识)
(三)光的散射和汽车的雾灯
大家阅读P56《科学世界》,思考、讨论回答:
1.太阳光是白色的,天空为何却是蓝色的?
2.可见光有七种颜色,为何交通灯和汽车的雾灯都用黄色光?
3.思想方法:转换法、辩证思想、注重环保
红外线和紫外线的比较 (比较法)
定 义 来 源 特 点 应 用
红外线 热辐射 热作用 加 热
紫外线 太阳 化学作用 使荧光物质发光
生理作用 杀菌、促进骨骼生长
五【随堂练习】
1 我市空气质量逐年好转,往年难得一见的彩虹重现在雨过天晴的空中,这是光的 现象;不同色光在空气中的传播速度是 (填“相同”或“不同”)的;红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫光的波长依次减小,则七色光中频率最大的是 色光。
如图所示,是太阳光经过三棱镜色散后的色光,在白光屏的B处是 光;将温度计放至AB范围A处的外侧,温度计的示数会 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
3观察图所示的两幅插图,甲图显示的是___________现象,它说明了_______________。 乙图探测的是________________。为了让这个实验现象更明显,我们采取的方法是________________。实验表明, 外线的热效应最显著.
过度晒太阳会使皮肤粗糙,甚至会引起皮肤癌,这是由于太阳光含有以下哪种光线造成的【 】
A.红光 B.紫光 C.红外线 D.紫外线
5 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。对于它们发出的“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.
6 下列有关红外线的说法中,不正确的是 【 】
A.用红外线拍出的“热谱图”,有助于对疾病做出诊断
B.在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人的情况
C.在医院的手术室.病房里,可以看到用红外灯来灭菌
D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控
7 关于紫外线,下列说法正确的是 【 】
A.紫外线也是属于可见光 B. 紫外线不具有光能
C.人体不能照射紫外线 D.医院常用紫外线照射法灭菌消毒
8. 如图,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则【 】
A.A处应是紫光 B.只有AB之间有光
C.将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光
D 将温度计放到AB范 围A处的外侧,会看到温度上升
9小明喜欢看星星,听奶奶讲牛郎织女的故事.一天晚上,小明突然想:星星为什么老是眨呀眨的呢 难道它们能一会儿发光,一会儿又不发光 不可能!那又是为什么呢 为了研究这个问题,小明搜集了下面这些光现象,或许可以从中找到原因.
A.在野外围着篝火烧烤,隔着篝火会看到对面的人在晃动.
B.哈哈镜前会看到自己大变样.
C.夏天,可以看到柏油马路上好像有一股水气在上升,隔着水气看到对面的东 西在晃动.
(1)你觉得小明搜集的这些现象中,现象__________(填序号)与星星眨眼睛相似。你觉得它们的相似点是:都是光透过________(选填“均匀”或“不均匀”)的空气发生光的_________现象形成的。
(2) 请你想象一下,在月球上看到的星星 _______(选填“会”或“不会”)眨眼睛,因为月球上没有空气_________________________________.
(3)美国的哈勃天文望远镜是科学家们花费了很大的力气才送上天去的。然后通过无线电波把图像传回地球,它无论是制造还是维护都非常昂贵,科学家们把天文望远镜送到天上去的好处是:天上没有空气,_______________________,拍出来的照片清新。
10 “儿时不识月,呼作白玉盘,又疑瑶台镜,飞在青云端……”儿时,我们对月亮充满了遐想和好奇:月亮离我们到底有多远呢?测量人员用激光测距仪向月球发射脉冲激光束,并接受由目标反射回来的激光,测出激出往返所经过的时间为2.54s,则月球间距离约为多少m?(已知光速为:c=3×108 m/s)
A
BA(共14张PPT)
光 的 反 射
O
N
入射光线
反射光线
A
B
i
r
光 反 射 中 的 名 词 解 释
入射点:(O)入射光线与镜面上的接触点
入射光线:(AO)
反射光线:(OB)
法线:(ON)通过入射点与镜面垂直的直线
入射角:(i)入射光线与法线的夹角
反射角:(r)反射光线与法线的夹角
光 的 反 射
光的反射定律:
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法线的两侧;反射角等于入射角。
例1 已知图中入射光线,请画出反射光线。
步骤:1.先在反射面上标出入射点O
2.过入射点画出反射面的垂直线ON,即法线。
3.根据光的反射定律,反射角等于入射角画出反射光线。如下图
N
O
N
O
例2 已知反射光线与入射光线成90O夹角如图甲所示,请画出镜面的位置。
图甲
步骤:1.根据已知条件作图如甲。
2.画出反射光线与入射光线的角平分线,即法线ON。(如图乙)
3.根据法线与反射面垂直,画出镜面。(如图丙)
O
N
图乙
O
N
图丙
60O
练习一 画出下图的反射光线。
练习二 画出下图的入射光线。
光的反射时光路是可逆的
练习三 画出下图反射面的位置。
通过以上练习总结出:
反 射 的 应 用
漫 反 射
镜面反射
1.物体对光的反射分为镜面反射和漫反射。
2.不管是镜面反射还是漫反射,每条反射光线都遵守光的反射定律。
通过以上练习总结出:
3.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体。
练 习
1.如图,光线AB射到平面镜上,经平面镜反射后沿CD射出,在图上画出平面镜的位置。
2.画出下图的反射光线。
O
A
B
D
C
3.当入射光线与反射光线垂直时,反射角为 ,入射光与镜面的夹角是 ,当入射角减小10O时,入射光与反射光夹角是 。
4.当入射光与镜面的夹角为20O时,入射光与反射光夹角为 ,入射光与反射光夹角为 120O时,入射角为 。
5.能够从不同角度看到本身不发光的物体是因为光在物体表面发生 的缘故。有时,黑板反光,教室里的某些同学看不清黑板上的某些字,这是因为光在黑板表面发
生 的缘故。
45 O
45 O
70 O
70 O
60 O
漫反射
镜面反射
6.下列说法中正确的是( )
A.当入射光与镜面的夹角为20O时,反射角为20O
B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
C.镜面反射中有的光线遵守反射定律,有的光线不遵守光的反射定律。
D.镜面反射和漫反射都遵守反射定律
7.一束光线沿与水平成20O角的方向射向地面,若用平面镜,使其反射光线垂直地射进一口深井中,则镜面与水平方向夹角应是( )
A.45 O B.35 O C.55O D.40O
D
C
8.入射光线与镜面的夹角由90O减小到60O时,,则反射角( )
A.由90O减小到30 O B.由30O增大到90O
C.由30O减小到0 O D.由0O增大到30O
9.补充下图。
120O
D四、光的折射
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.光从空气斜射入水中时,折射角__________入射角(填”大于”或”小于”);若使入射光线远离法线,则折射角将__________。
思路解析:光从空气斜射入水,折射角小于入射角;使入射光线偏离法线,入射角增大,相应折射角也应该增大。
答案:小于 增大
2.古诗词中有许多描述光学现象的诗句,如“潭清疑水浅”说的就是光的现象,“池水映明月”说的就是光的__________现象。
思路解析:“潭清疑水浅”的意思是说清澈的潭水看上去好像变浅了,实际看到的是潭底的虚像,这是由光的折射形成的。“池水映明月”是说晚上可以从池水中看到明亮的月亮,是平面镜成像,实质是光的反射形成的。
答案:折射 反射
3.如图2-4-1所示,光在空气和水的分界面上发生反射和折射现象,其中__________是法线,是界面,__________是入射光线,__________是反射光线,__________是折射光线,__________是入射角,__________是折射角,__________是水。
图2-4-1
思路解析:题中光在空气和水的界面上同时发生反射和折射,根据光的反射规律,我们可以先确定两个相等角,找出这两个相等角,也就找到了反射角和入射角,法线和界面也就确定了,因此确定两个相等角是解题的关键。图中∠4和∠5相等,所以它们一个是入射角,一个是反射角,那么MM′一定是法线,NN′一定是界面。再根据光的反射和折射规律,反射光线、折射光线都和入射光线分居在法线两侧,那么单独在法线MM′一侧的光线CO必是入射光线,所以OB就是反射光线,OA就是折射光线,则∠ 5为入射角,∠ 4为反射角,∠1为折射角.因为∠1小于∠ 5,即折射角小于入射角,所以左边是水,右边是空气。
答案:MM′NN′CO OB OA ∠5 ∠1 左边
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.人站在河边能看见水中的鱼
B.人站在河边能看见自己在水中的像
C.用潜望镜观看远处的景物
D.小孔成像
思路解析:人站在岸边能看到水中的鱼是光的折射现象,而看到自己的像是平面镜成像,属于光的反射现象,用潜望镜看远处的景物也是利用平面镜的反射,小孔成像是由于光的直线传播。
答案:A
2.若入射角大于折射角,则光可能是( )
A.从水中斜射入空气中
B.从空气中斜射入水中
C.从水中垂直射向空气中
D.从空气中垂直射向水中
思路解析:只有光从一种介质射入另一种介质中时,光线才会产生偏折;光从一种介质垂直射入另一种介质时,光的传播方向不变。而光从空气斜射入其他介质时,入射角大于折射角。
答案:B
3.(2010江苏连云港模拟)在如图2-4-2所示的四种情景中,属于光的折射现象的是( )
图2-4-2
思路解析:A项应用了光的直线传播,B、D项利用了光的反射,只有C属于光的折射现象。
答案:C
4.如图2-4-3,能正确表示光从空气进入水中的光路是( )
图2-4-3
思路解析:根据光的折射规律来判断。
答案:C
5.人看到水池里的月亮和鱼的像,它们的形成分别是哪种现象( )
A.都是折射现象
B.都是反射现象
C.前者是折射现象,后者是反射现象
D.前者是折射现象,后者是折射现象
思路解析:“水池中的月亮”是由于光的反射而产生的平面镜成像现象。“鱼的像”是光的折射而产生的虚像。
答案:D
6.图2-4-4是一束从空气斜射向玻璃的光线,入射角为60°,请在图中标出入射角的位置,并画出折射光线(大致方向)。
图2-4-4 图2-4-5 图2-4-6
答案:见下图
7.如图2-4-5所示,请你画出光线AO从空气中斜射入玻璃中的光路图。
思路解析:根据光的折射定律,AO与BC应该是平等的。
答案:如图所示
8.如图2-4-6所示,有一条光线从空气斜射到玻璃,入射角是60°,入射光线、反射光线、折射光线在图中用带箭头的线表示,O是入射点,已知OB、OC是垂直的,AO、OC间夹角是150°,请在图中画出法线和空气、玻璃的分界面,标出折射角的大小。
思路解析:根据三条光线的传播方向,首先可以判断AO一定是入射光线。已知入射角为60°,则可以确定OC一定不是反射光线,否则入射角为=75°,与题中入射角为60°相矛盾。故OB是反射光线,则OC是折射光线。确定了三条光线的名称后,作OB、OA夹角的平分线为法线,与法线垂直的平面为空气、玻璃的分界面。作BO的延长线,由于OB、OC垂直可求出折射角的大小为90°-60°=30°。
答案:如图所示
9.鱼儿在清澈的水里游来游去,我们沿着看到的鱼的方向去叉它,叉不到,而有经验的渔民对准鱼的下方去叉,却能叉到鱼。这是为什么
思路解析:我们看到的水中的游鱼,不是鱼的实际位置,而是鱼在水中经光的折射而产生的变浅的虚像。如图所示,我们取鱼上一点A作为研究对象,它发出的许多光线射到水和空气的界面上,根据光的折射规律,折射光线偏离法线方向射出,一束折射光线进入人眼,人再逆着折射光线的方向去看,感觉到光好像是从A′点射过来的,实际上A′点是A点经光的折射形成的虚像点,比实际位置偏高。同理,整条鱼由这样许许多多的点组成,就形成了整条鱼比实际位置偏高的虚像。
答案:我们看到的水中的游鱼是鱼反射的光在水面处发生折射而形成的一个比实际位置偏高的虚像,所以沿着看到的鱼(即鱼的虚像)的方向是叉不到鱼的,有经验的渔民对准鱼的下方才能叉到真正的鱼。
10.(经典回放)如图2-4-7所示的两架敌机,一架是实际飞机,另一架是在潜水艇上观察到的该飞机的像,请用光的作图法确定哪架是实际飞机。
图2-4-7 图2-4-8
思路解析:飞机射向水面的一部分光进入水中发生折射,且折射角小于入射角,当折射光线射入潜水员眼中时,他就会逆着折射光线看去,看到由折射光线反向延长线会聚而成的变高的虚像,因此两架敌机中下面的一架是实际飞机。由以上分析可知,折射光线一定在观察口和上面那架飞机的连线上。确定了折射光线,就确定了入射点,连接下面的飞机和入射点就是入射光线。
答案:如图所示,先连接观察口和上面的飞机,交界面于点O,再连接下面飞机和O点,即为入射光线。
11.如图2-4-8所示,一束光射向一块三棱镜,画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹(注
意标出法线)。
思路解析:此题要求运用光的折射规律完成完整的光路图。光由空气进入玻璃,折射角小于入射角,因此折射光线应向法线靠拢;再次折射时,光由玻璃进入空气,折射角大于入射角,因此折射光线远离法线射出。
答案:如图所示
快乐时光
校 规
小明第一天上学,老师对学生们说:“我们的校规是:团结,紧张,严肃,活泼。”老师请同学解释一下。小明举手了,他说:“考试时要团结,发卷时紧张,收卷时严肃,放学了活泼。”
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.下列实例中,属于光的折射现象的是( )
A.斜插在水中的筷子“变弯”了
B.湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影
C.人在路灯下行走,地面上会出现人的影子
D.阳光穿透茂密的树叶间隙,在地面形成圆形光斑
答案:A
2.“君到姑苏见,人家尽枕河”,站在岸边的人通过平静的水面看到“姑苏人家”在水中的倒影。该“倒影”是( )
A.光的反射所成的虚像 B.光的折射所成的虚像
C.光的反射所成的实像 D.光的折射所成的实像
思路解析:水中“倒影”是水面起了平面镜的作用,由于光的反射,通过水面看到岸上景物的虚像。
答案:A
3.物体被毛玻璃遮住后就看不见了,其原因是物体( )
A.射向毛玻璃的光在毛玻璃表面被全部反射了
B.射向毛玻璃的光一部分被毛玻璃反射,另一部分被吸收了
C.射向毛玻璃的光在毛玻璃表面发生了漫反射和折射
D.毛玻璃是不透光的
思路解析:物体射向毛玻璃的光在毛玻璃表面一部分被反射回去,另一部分经毛玻璃折射出来,但由于毛玻璃表面粗糙不平,使反射光发生漫反射,使折射光的方向散乱,所以物体被毛玻璃遮住后看不见了。
答案:C
4.日常生活和自然界中有许多光现象,以下现象与物理知识的对应关系错误的是( )
A.日食和月食——光的直线传播
B.景物在水中的倒影——平面镜成像
C.雨后彩虹——光的反射
D.夏天,柏油路面上远远望去好像有一层水——光的折射
思路解析:雨后的彩虹是由于光的折射使白光色散产生的,故C选项是错误的。
答案:C
5.在星光灿烂的夜晚,仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,好像顽皮的孩子在不时地眨着眼睛,形成这种现象的原因是( )
A.星光被其他星体瞬间遮挡的结果 B.星星发光是断断续续的
C.星光被大气层反射的结果 D.星光被大气层折射的结果
思路解析:来自星体的光进入大气层时,由于大气层不同位置疏密程度不同,光在其中传播时发生折射,又因为空气不断流动,导致不同位置的空气密度不断变化,使折射光线的方向发生变化,在变化的过程中折射光线进入人眼,人就看到星星,偏离人眼,人就看不到星星,因此看上去时好像孩子在不时地眨眼睛。
答案:D
6.如图2-4-9中所示的军事观察孔,图中的虚线表示空气孔的观察范围,现在在孔中嵌入玻璃砖后,观察的范围将( )
图2-4-9
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
思路解析:光从空气斜射入玻璃,发生折射,根据折射规律,折射角小于入射角。如图所示,所以观察的范围变大。
答案:A
7.(经典回放)如图2-4-10所示,在杯中A处有一发光点,发出一束光,在杯壁B处形成一光斑,当向杯中加水时,下列说法正确的是 ( )
图2-4-10
A.水面至CD处时,光斑仍在B处
B.水面至CD处时,光斑移至B处的下方
C.水面至EF处时,光斑仍在B处
D.水面至EF处时,光斑移至B处的上方
思路解析:加水前,光沿直线传播射向B点。加水后,水面在B点以下时,A发出的光射入空气时要发生折射,折射光线偏离法线向下偏折,光斑落在B点的下方;当水面升至B点以上时,光只在水这种介质中传播,传播路线仍为直线,光斑仍落在B点。
答案:BC
8.一张在湖边拍摄的照片如图2-4-11所示,因为湖水平静,岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中,不能用来区别真实景物与它在湖中倒影的方法是( )
图2-4-11
A.倒影比真实景物略暗一些
B.倒影比真实景物的清晰度略差一些
C.倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置相反
D.倒影中人物的身高比真实人物略大一些
思路解析:湖里的倒影可看成是平面镜成像而成的。由于光在反射和折射时,一部分入射光会被水吸收,因此看到的倒影比真实景物略暗一些;所照倒影的照片比真实景物的清晰度也略差一些。同时根据平面镜成像的特点还可知,所成的倒影与真实景物比较是大小相等、左右倒置的虚像,但倒影中人物的身高比真实人物略大一些,不是平静湖面造成的,而是冲洗照片时的结果。
答案:D
9.小敏学习了“光的折射”后,想知道光进入不同介质时,弯曲程度是否相同(折射角是否相等),如不同,弯曲程度与什么因素有关。
老师帮她设计了下面的实验:
用一厚玻璃缸盛一定量的水,让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中,从水中再进入玻璃,然后再进入空气中,其光路图如图2-4-12所示。小敏还上网查出了一些介质的其他参数,如下表:
图2-4-12
物质 空气 水 玻璃 植物油
密度(kg/m3) 1.29 1000
3×105 2.25×108 2×108
(1)分析光路图,你能得出什么结论
(2)分析表中数据猜想:①玻璃的密度比水的密度___________;②光在植物油中的传播速度比在水中的传播速度___________。
(3)你能得出折射角的变化规律吗
思路解析:由图可以看出,光进入不同的介质时弯曲程度不同。从表中参数可知,介质密度越大,光速越小,由此可见,玻璃的密度一定大于水的密度。因为植物油的密度小于水的密度,可见光在其中传播的速度一定比在水中传播速度大。光由空气进入水,再进入玻璃,介质的密度不断增大,而折射角却逐渐减小,说明光由密度小的物质斜射入密度大的物质中时,折射角小于入射角。
答案:(1)光线进入不同介质中弯曲程度不同。
(2)大 大
(3)光由密度小的物质斜射入密度大的物质中时,折射角小于入射角。
10.(经典回放)如图2-4-13所示,人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石,若从A处用激光手电筒发出的激光束能照射到白色鹅卵石上,请画出从A处射出的激光束照射到白色鹅卵石上的光路图。
图2-4-13
思路解析:在A处看见河里B处的鹅卵石,是因为鹅卵石发出的光线在水面处发生折射,折射光线射进人的眼睛的缘故,光路图如图所示.由于折射现象中光路是可逆的,从A处射出的激光束要照到B处的鹅卵石上,激光束必须沿原来(如图)折射光线的反方向射出,这样进入水中的折射光束就会沿OB方向照到鹅卵石上。
答案:如图
11.
海市蜃楼和海滋同现蓬莱
5月7日在我市蓬莱海域上空出现了极为罕见的海市蜃楼和海滋奇观。两种幻景同现为历史首次,有约10万市民和游客有幸目睹了这一奇观。由于不明白产生这种奇观的科学原因,古人认为是蜃(蛟龙)所吐之气形成的。实际上,海市蜃楼和海滋都是光学现象,只不过前者是来之万里之外的异地景色,而后者多是本地景色。
我们知道,通常情况下,空气的密度随高度的增加而减小。当光线穿过不同高度的空气层时,会引起折射现象,但这种折射在我们日常生活中已经习惯了,所以不觉得有什么异常。可是当空气层温度变化发生反常时,由于空气是热的不良导体,温度的显著变化会引起空气层密度发生显著差异,从而导致与通常不同的折射和全反射,这就会产生海市蜃楼。空气密度差异情况不同,海市蜃楼的形式也不同,最常见的为上现蜃景(2-4-14)和下现蜃景(2-4-15)。无论哪种蜃景都出现在炎热无风的天气,如果大风刮起,这些景色就会消失的无影无踪。
2-4-14 图2-4-15
阅读上文,回答下列问题:
(1)概括指出海市蜃楼是一种什么光学现象。
(2)文中提到”空气密度差异情况不同,海市蜃楼的形式也不同”。请你选择文中两种形式的一种来说明空气密度的变化情况及原因。
答案:(1)海市蜃楼是光的折射和全反射现象。
(2)上现蜃景:通常空气的密度随高度的增大而减小,又由于水的比热较大,在同样受热的情况下海水温度较低,那么靠近海面的空气温度也低。再由于空气是热的不良导体,因而会出现空气层温度下面低上面高的现象而且差别很大,导致空气密度下面大上面小而且差异显著。(3分)下现蜃景:通常空气的密度随高度的增大而减小,可是在沙漠地区由于泥沙的比热小,在同样受热的情况下升温快,那么靠近沙漠的空气温度高。又由于空气是热的不良导体,因而会出现空气层温度下面高上面低的现象,导致空气密度下面小上面大。六、看不见的光
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1. ____________线和____________线都属于看不见的光,靠近红色光的是____________线,靠近紫色光的是线。
答案:红外 紫外 红外 紫外
2.红外线是一种看不见的光,通过红外线的照射,可以使物体的温度____________;任何物体都可以辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线也____________。
思路解析:红外线的一个重要特性就是热作用强。一切物体都向外辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线越多。
答案:升高 越多
3.下列关于紫外线的说法正确的是( )
A.医院里和食品加工厂以及一些公共场合经常利用紫外线进行杀菌
B.紫外线对人体没有好处
C.利用紫外线摄像头可以在没有可见光的情况下摄影
D.一切物体发出的光中都有紫外线
思路解析:紫外线的主要特性是化学作用强,易使照相底片感光,因此利用紫外线摄像头可以在没有可见光的情况下摄影;紫外线生理作用强,在医院里经常用紫外线灯杀菌;少量照射紫外线可促进维生素D的合成,有助于人体对钙的吸收,对人体健康和骨骼生长非常有利;高温物体发出的光都有紫外线,低温物体发出的光几乎没有紫外线。
答案:AC
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.判断题
(1)太阳光中包含引起人的视觉的可见光,还包含人眼看不见的光。( )
(2)一切物体都在不停地辐射红外线。( )
(3)红外线最显著的作用是热作用。( )
(4)利用红外线可进行遥感。( )
(5)红外线是浅红色的,而紫外线是淡紫色的。( )
(6)紫外线有助于人体对钙的吸收。( )
(7)太阳光是天然紫外线的最重要来源。( )
(8)医院的手术室经常用紫外线灭菌。( )
(9)人们照射紫外线越多越好。( )
(10)臭氧层可吸收阳光中的紫外线。( )
思路解析:太阳光通过三棱镜后分解成七色光,是可见光,在红光和紫光的外侧还分别有看不见的光,即红外线和紫外线。一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高的物体辐射的红外线越多。红外线的显著特点是热作用强,所以红外线烤箱等利用红外线来加热。利用红外线可以进行遥控,例如电视机的遥控器发出红外线来实现遥控。红外线和紫外线都是看不见的光,因此它们没有颜色。紫外线的特性之一是生理作用强,可用来杀菌。适当照射紫外线对人体健康有益,有助于人体合成维生素D,维生素D能促进身体对钙的吸收,对于骨骼生长和身体健康的许多方面都有好处。太阳光是天然紫外线的重要来源。阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收,不能到达地面。过量照射紫外线对人体有害,轻则皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)√ (9)× (10)√
2.冬天在商店里购买的红外线烤火炉,看起来发出淡红色的光,这是因为( )
A.红外线本身就是一种淡红色的光
B.烤火炉的电热丝的温度超过标准,因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光,红外线本身是看不见的,看见的淡红色的光不是红外线
C.红外线中有一部分是看得见的,有一部分是看不见的,看得见的那一部分只能是淡红色
D.以上说法都是错误的
思路解析:红外线是看不见的光,当然看不见它是否有颜色。烤火炉发出的淡红色的光,是因为它在发出红外线的同时,也发出少量红色的光。
答案:B
3.医院里杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色的光,其原因是( )
A.其实那盏灯并不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B.灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的蓝光和紫光
C.该灯管发出的紫外线与太阳发出的紫外线不同,前者是淡紫色,后者是看不见的
D.以上说法都不对
思路解析:紫外线灯看起来是淡蓝色的,那是因为除了紫外线外,它还发出少量蓝光和紫光。无论是太阳发出还是灯管发出的紫外线都是看不见的。
答案:B
4.下列说法正确的是( )
A.日光灯发出的光中也含有紫外线
B.利用不同物质在紫外线照射下会发出不同颜色的荧光的特点,可以鉴别古画
C.利用红外遥感技术可以勘测地球,寻找水源,监视森林火灾,估测大面积农作物的长势和收成,预报风暴和寒潮等
D.一切物体都在不停地辐射红外线,也在吸收红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越多
思路解析:日光灯发出的光近似于白光,也含有紫外线,A正确。由红外线的作用、紫外线的作用和特点可知,选项B、C、D也正确。
答案:ABCD
快乐时光
毕业考试
侦探学校举行毕业考试,有一个问题是:“公路上有一辆汽车飞驰,没有开灯。突然之间,有一个穿黑衣服的醉鬼走到路中间。这时没有路灯,也没有月亮。眼看那个人就要被汽车撞倒,但汽车忽然刹住了,是什么原因?”
有人答:“因为醉鬼的眼睛发光。”还有人答:“因为醉鬼大声叫喊。”
都不对。正确的答案是:当时是白天。
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.太阳光谱包括____________和____________。白光通过三棱镜后发生____________,在白屏上形成一条彩色光带,颜色依次是红____________、____________、____________、____________、____________、紫,红端之外是____________,紫端之外是____________,二者都有能量辐射。
思路解析:太阳的能量以光的形式辐射到地球。棱镜可以把太阳光分解成七种不同颜色的光,在红光和紫光之外还有看不见的能量辐射,即有看不见的红外线和紫外线。
答案:可见光 不可见光 色散 橙 黄 绿 蓝 靛 红外线 紫外线
2.指挥交通的信号灯使用____________、____________、____________三种颜色。大雾的天气,司机往往打开____________色的灯。
思路解析:因为波长较长的红、黄、绿光不容易被空气散射,在空气中可以传播较长的距离,所以被选为交通指示灯。雾灯用的是黄光也跟散射有关。
答案:红 黄 绿 黄
3.在SARS病毒肆意侵害人类的时候,各单位、住户除了用84消毒液喷洒和用过氧乙酸熏蒸预防外,还常见到用____________灯来灭菌。另外,各科研部门在与“非典”的斗争中研制出了多种快速 (不超过0.5 s)测量体温的仪器,这是利用____________来测温的。
思路解析:紫外线具有杀菌的作用,而红外线热作用较强,物体吸收了红外线温度迅速升高,所以“非典”时期用紫外线灯来灭菌,利用红外线来测体温。
答案:紫外线 红外线
4.下列有关红外线的说法中正确的是( )
A.用红外线拍出的“热谱图”有助于对疾病作出诊断
B.在步枪的瞄准器上安装夜视仪,在夜间能捕捉到敌人
C.在医院手术室、病房里,常可以看到用红外灯来灭菌
D.红外线可以用来对仪器设置进行遥控
思路解析:在医院,用的是紫外线灯来灭菌。
答案:ABD
5.(2010吉林模拟)“神舟”五号飞船飞行过程中,由多个地面测控站和四艘“远望”号远洋航天测量船组成了测控网,通过发射和接收一种波,对飞船进行跟踪、测量与控制,这种波是( )
A.红外线 B.微波 C.超声波 D.γ射线
思路解析:因为远洋测量船对飞船进行跟踪、测量与控制采用的是天地通信系统,该系统采用波长约为10 cm的短波,红外线波长为770 cm~106cm,紫外线波长约为5 cm~400 cm,γ射线波长更短,而超声波波长远大于10 cm,只有波长范围大约为10 m~10-2m的才符合要求,故这种波只能是微波,即选B。
答案:B
6.对家庭和商场进行调查,看看哪些器具应用了红外线。
思路解析:由于红外线的热作用强,各种物体吸收热量温度升高,由此研制出一系列加热设备,如远红外烤箱,浴室取暖灯,远红外电热器,远红外保暖内衣等。由于红外线具有遥感作用,研制出全自动水龙头,自动干手机等。
7.分别列举应用红外线和紫外线的三个实例。
思路解析:红外线和紫外线在生产和生活以及军事等领域都有广泛应用。
答案:红外线的应用:(1)利用红外遥感技术可对地球进行勘测,寻找水源,监视森林火灾,估测大面积农作物的长势和收成等。
(2)红外线热作用强,可用来加热物品,例如红外烤箱,浴室暖灯。
(3)红外夜视仪可以用在步枪的瞄准器上。
紫外线的应用:
(1)紫外线灯杀菌。
(2)验钞机,利用紫外线防伪。
(3)可用紫外线摄影。
8.搜集短文中的有用信息,解答文后提出的问题。
光是天然紫外线的最重要来源,如果太阳辐射的紫外线全部到达地面,地球上的植物、动物和人类都不可能生存。地球的周围包围着厚厚的大气层,在大气层的上部,距地面20~50 km的高空有一层叫做臭氧的物质,它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线,是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。由于电冰箱内长期使用氟利昂,当电冰箱损坏后,其中的氟利昂就将散失到大气中,破坏臭氧层,对地球的生态环境构成威胁。为了保护人类生存的环境,1987年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》。现在已经研制出氟利昂的代用品。我国在1991年签署了《蒙特利尔议定书》,并于2002年停止生产氟利昂。
(1)天然紫外线的最重要来源是____________。
(2)阳光中的紫外线大部分被____________吸收。
A.大气层 B.臭氧层 C.地面 D.地表的动植物
(3)你知道形成臭氧层空洞的主要原因是什么吗
(4)世界人民在保护人类的生存环境(指保护臭氧层)方面做了哪些工作 进展如何
(5)你还有哪些好的保护臭氧层的方法
思路解析:由短文可以看出,太阳光是天然紫外线的重要来源。在地球周围大气层的上部,距地面20~50 km的高空有一层叫做臭氧的物质,它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线。由于电冰箱内长期使用氟利昂,当氟利昂散失到大气中时,破坏臭氧层形成臭氧层空洞。为了保护人类生存的环境,1987年,在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》。现在已经研制出氟利昂的代用品。
答案:(1)太阳光(2)B(3)电冰箱中的氟利昂(4)1987年,在世界范围内签署了限量生产和使用氟利昂这类物质的《蒙特利尔议定书》。现在已经研制出氟利昂的代用品。(5)略三、平面镜成像
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.一个人站在平面镜前,当他向平面镜走近时,则( )
A.像变大,像与人间的距离也变大
B.像变小,像与人间的距离也变小
C.像大小不变,像与人间的距离也不变
D.像大小不变,像与人间的距离变小
思路解析:平面镜成像的特点是:像是与物体等大、正立的虚像,像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等,且分居在镜的两侧。
答案:D
2.球面镜有__________镜和__________镜两种。__________镜对光线有会聚作用,__________镜对光线有发散作用。
思路解析:除了平面镜外,生活中也常见到凸面镜和凹面镜,它们通称球面镜。凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光线有会聚作用。
答案:凸面 凹面 凹面 凸面
3.关于平面镜成像,下列叙述正确的是( )
A.镜面越大,像就越大
B.物体离平面镜越近,像就越大
C.物体越大,像也越大
D.平面镜倾斜一些放置,像变大
思路解析:物体在平面镜内成的是和物体大小相等的虚像。像的大小只取决于物体的大小,与镜面大小、镜面的放置情况以及物体到镜面的距离无关,故选C。
答案:C
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.医生检查病人耳道时,常使用一个凹面镜,这样可以使 ( )
A.耳道在凹面镜中成一虚像
B.耳道在凹面镜中成一实像
C.耳道在凹面镜中成一放大的实像
D.较多的光线反射进去照亮耳道
思路解析:医生检查病人耳道时,常使用一个凹面镜,这是利用凹面镜对光具有会聚作用,以使较多的光线能进入耳道,将耳道照亮。
答案:D
2.“桂林山水甲天下”,漓江的青山在平静的水面上清晰地映出“倒影”,则“倒影”是( )
A.青山的影子
B.青山的实像
C.青山倒立的虚像
D.青山正立的虚像
思路解析:漓江的水面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,山脚离水较近,所以像离水面也近;山顶离水面较远,所以像离水面也远。人站在岸上看到的就是山的倒影。
答案:C
3.池中水的深度是2 m,月球到地球的距离是3.8×105 km,则月球在池中的像到水面的距离是( )
A.3.8×105 km+2 m
B.2 m
C.4 m
D.3.8×105 km
思路解析:根据平面镜成像的特点,像与物到镜等距。此题的关键是要搞清楚镜面应指水面而不是池底面。
答案:D
4.如图2-3-1所示是从平面镜中看到的一钟表的时针和分针位置,则此时的实际时刻是( )
图2-3-1
A.8 h 20 min B.4 h 20 min
C.3 h 40 min D.8 h 40 min
思路解析:根据平面镜成像规律,镜中的钟面与实际钟面相互对称,上下一致,左右颠倒,要得到实际时间,只要把左右互换就可以了。可以通过纸的背面透光读数,也可按图读出时间为3 h 40 min,因正反读数之和为12 h,则钟的实际时间为12 h-3 h 40 min=8 h 20 min。还可用对称法通过钟面的中心作一条竖直线,把它当成平面镜成像的对称轴,找出对应的位置。
答案:A
5.如图2-3-2所示,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两支等长的蜡烛A和B,分别竖放在玻璃板前后的直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,移动玻璃板后的蜡烛B,并按照图示那样观察,当蜡烛B移到蜡烛A在玻璃板里的像的位置时,蜡烛B好像也被点燃了。
图2-3-2
(1)由直尺分别读出玻璃板到物(蜡烛A)以及玻璃板到像(蜡烛B)的距离u和v,得到的结果是v__________u。(填“>”“=”或“<”)
(2)移走蜡烛B,并在其所在位置放一光屏,这时观察者直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,由此可知平面镜所成的像是__________。
思路解析:由平面镜成像特点可知v=u,因虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,所以不能用光屏接收。
答案:(1)= (2)虚像
6.(经典回放)如图2-3-3所示,树上停着一只乌鸦,地上有几个小虫,乌鸦从树上的P点飞下来吃地上的哪一个小虫,再飞到对面的篱笆墙上的Q点,它飞行的路程最短 请你根据学过的光学知识设计一条飞行线路。
图2-3-3
思路解析:以地面为界面作出P的对称点P′,连接P′Q,与界面相交于一点,哪只虫子在该点处就吃哪只虫子。依据的物理知识是平面镜成像规律和光的直线传播规律。
答案:如图所示
7.(经典回放)如图2-3-4所示,请画出这名同学在平面镜中看到足球的光路(只画一条光线即可)。
图2-3-4
思路解析:这名同学看到镜中“足球”说明必有一束反射光线进入该同学眼睛,由平面镜成像原理可知,该反射光线的反向延长线必过球的虚像,由此可见,应先根据平面镜成像特点确定足球在镜中的虚像,再连接虚像点和眼睛,交镜面于O点,即入射点,连接足球入射点O,最后画上箭头表示光的传播方向。
答案:如图所示
快乐时光
慈善家
上课的时候,我问学生的志愿,结果不外乎将来立志要做一位工程师、科学家、医生等等。只有一位学生说他将来做慈善家。我听了,马上对这位学生刮目相看。于是我问他为什么?他答道:“老师,您想,要是没有几个钱,能不能做一位慈善家?”
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.在我国古代名著《红楼梦》中有一段“刘姥姥照镜子”的故事,《红楼梦》的作者是我国__________代的__________。刘姥姥看见镜中的自己感到惊奇害怕是因为她不了解__________造成的;照镜子应用的物理规律是__________。
答案:清 曹雪芹 平面镜成像的道理 光的反射规律
2.有些精密的电学仪表的指针后面,常常附有一块平面镜。在读仪表时,要求眼睛正对着指针,在图2-3-5的图例中,符合读数要求的是( )
图2-3-5
思路解析:在读数时,如果从正前看指针位置,看见指针和指针在镜子里的像重合,这样就能保证视线与刻度尺垂直。
答案:A
3.(2010江苏徐州课改区模拟)光明是人们祈求的,但有时光也会损害人的视觉和身心健康,成为光污染。下列现象中会造成光污染的是( )
A.汽车车窗玻璃上贴太阳膜
B.城市建筑大面积安装玻璃幕墙
C.晚上学习时用护眼台灯
D.用塑料薄膜建造温室大棚
思路解析:光污染会损害人的视觉和身心健康。A项汽车车窗玻璃上贴太阳膜对人视觉不会引起损害,C项护眼灯是保护人的视力,D项温室大棚是利用光的辐射。故选B。
答案:B
4.儿童乐园里的哈哈镜面是波浪形,使人像变形,令人发笑,那么( )
A.表面凸的部分是把人像拉长了
B.表面凸的部分是把人像变短了
C.表面凹的部分是把人像拉长了
D.表面凹的部分是把人像变短了
思路解析:哈哈镜面是波浪形,相当于一个个凸面镜和凹面镜,凸面镜成正立缩小的虚像,即把人像变短了,故选项B正确。人站在哈哈镜前面时,一般来说在凹面镜的焦点以内,根据凹面镜成像特点,此时成正立放大的虚像,即把人像拉长了,故选项C正确。
答案:BC
5.(2010河南模拟)如图2-3-6所示,猴子看见月亮在井中,就要去捞,结果什么也没捞到。关于水中月亮离水面的远近,以下说法正确的是 ( )
图2-3-6
A.月亮就在水的表面上
B.井有多深,月亮就有多深
C.和天上月亮到水面的距离相等
D.和猴子的眼睛到水面的距离相等
思路解析:猴子看见的是月亮在水中的像,水面相当于平面镜,所以根据平面镜成像特点可知水中月亮和天上的月亮到水面的距离相等。
答案:C
6.(2010辽宁实验区模拟)在“研究平面镜成像特点”时,某同学利用一块玻璃代替平面镜,图2-3-7是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录,其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置,A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置,A′、B′分别是他找到的蜡烛的像的位置。
图2-3-7
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是______________________________。
(2)根据该同学在白纸上留下的实验记录,能否得出”像和物到镜面的距离相等”的结论?为什么?
(3)在玻璃板的同一侧,该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是什么?
答案:(1)便于找到并画出像的位置(2)不能,因为进行了两次实验一次相等,另一次不相等。(3)玻璃的两个表面同时发生反射,每个表面成一个像。
7.某发光点发出许多光线,经平面镜反射后,其中两条反射光线如图2-3-8所示,你能根据这两条反射光线找出发光点的位置吗
图2-3-8
思路解析:根据光的反射定律画入射光线。首先通过反射光线与镜面的交点作出镜面的法线,再根据”反射角等于入射角”画出入射光线,两条入射光线的交点S就是发光点的位置。
答案:如图所示
8.如图2-3-9所示,AB为平面镜,S为发光点,已知从S发出的一条光线经平面镜反射后通过P点,你能把通过P点的反射光线画出来,并画出与之对应的入射光线吗
图2-3-9
思路解析:根据平面镜成像规律,首先找出发光点S在镜中的像S′,连接S′P,即可得到反射光线OP,连接SO,就是入射光线。
答案:如图所示
9.如图2-3-10所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置,试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围.如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度应该怎样调整
图2-3-10
思路解析:通过平面镜看到部分地面,表明这部分地面发出的光线中有一些经平面镜反射后到达眼睛,即O点,则由光路可逆可知,若在O点放置点光源,它发出的光线经平面镜反射后,将到达地面上这部分范围。
答案:将O点看成一个发光点,作O点在平面镜中的像O′,连接OA,交MN于F,连接O′F,交地面于H,连接O′B,交MN于E,交地面于G,连接OE,标上箭头表示光的传播方向,如图所示,图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到的障碍物后方地面的范围。假定水平放置的镜子的高度降低,与障碍物AB接触,则眼睛看不到障碍物后面的地面,因此,如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度应增大(即向上移)。2.1光的传播
学习目标:
1.了解光源,知道光源大致分为哪两类?
2.理解光沿直线传播及其应用;
3.了解光在真空和空气中的传播速度是多少?
学习重点难点:光的直线传播的应用
自主学习:
光是从哪里来的呢?我们把能够发光的物体叫做光源。(特别提醒:月亮不是光源,月亮是因为反射太阳光而亮的,它自身并不发光。) 自然界和人类生活中有很多能发光的物体,它们都是光源。像课本34页图2.1-1的太阳、萤火虫、水母等它们都属于自然光源(也叫做天然光源)。为了使用方便,人们研究并制造了人造光源,它的发展有一段很长的历史,原始人用篝火照明,后来又出现了火把、油灯、蜡烛、霓虹灯、白炽灯等,现在又有了更方便的各种电灯,人造光源还在发展和改进。
1.光是如何传播的:
活动1:在生活中,你们见过光是沿直线传播的吗?举例说明
[探究]光的直线传播的条件
(1)光可以在哪些物质中传播?
(2)光在这些物质中是沿什么路径传播的?
(3)光总是沿着这样的路径传播吗?有没有条件限制呢?或者说这些物质有什么共同特点?……
活动2:光沿直线传播的应用
光的直线传播在实际生活中有什么应用?
填一填:1、能够自身发光的物体叫光源。 月亮 光源。自然光源:太阳、星星、萤火虫、灯笼鱼等。 人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
2、光在 中沿直线传播。(影子、日食、小孔成像等)
光线:为了表示光的传播情况,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。 光线是真实存在的吗?
2.光速:
光的传播速度到底有多大呢?很早以前就有人感兴趣,让我们先来看一个自然现象:打雷时闪电和雷声实际是同时发生的,我们先听到雷声还是先看到闪电? 这说明了什么?
由于光的传播速度很大,所以测定光的转播速度是非常困难的。第一个测量光速的科学家是伽利略,但遗憾的是他失败了。后来经过几代科学家的不懈努力,测出的结果一次比一次精确,现在公认光在真空中的传播速度是3×108 m/s,常用字母c表示。(光的传播不需要介质,也就是光可以在真空中传播)
活动3:阅读课本37页“科学世界”部分回答下列问题
“光年”什么意思? 是什么的单位?
1光年=3×108m/s×(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km
填一填:3、光的传播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度, C= 。(水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3)
光年是 单位(也就是光在1年内传播的距离)。
合作探究:
光沿直线传播的应用(解释相关现象)
影子:在光的传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面光不能进入的区域就产生了影子。
日食和月食:
小孔成像:
例1:如图,某人在路灯下,请画出它的在地面上形成影子的光路,并标出影子的位置
变型1:人走路经过一盏路灯的过程中,其影长的变化情况是
A、先变长后变短 B、先变短后变长 C、逐渐变长 D、逐渐变短
变型2:在图中作出室内人在A点处观察到的窗户外的景物的范围
例2:画出物体AB经小孔成像的光路图,并在光屏上标出AB的像A′B′
变型2:大伟在课外按图示制作了一个小孔成像实验,如果在易拉罐底部开一个很小的△小孔,则它在半透明的纸上的看到的是
A、蜡烛的正立像 B、蜡烛的倒立像 C、△光斑 D、圆型光斑
当堂训练:
1.用步枪瞄准练习时,当眼睛看到步枪标尺缺口与枪前的准星和瞄准点三者重合时,就认为三者在同一直线上了,这是利用了_________道理,能证明这一道理还有_______、___________、_____________等现象。
2.一个人面朝南方站在阳光下,发现自己的影子在身体的右侧这时是_________(选项“早晨”、“中午”、“下午”)
3.我们在上体育课排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用_________来解释。
4.我们常见到的下列物体中,属于光源的是( )
A.萤火虫 B.月亮 C.平面镜 D.太阳
5.如图可以表明,光在空气中是 传播的;
6.关于光的传播,下列说法正确的是()
A.光在玻璃中不是沿直线传播的 B.光只有在空气中才沿直线传播
C.光在任何情况中都沿直线传播 D.光在同种均匀介质中沿直线传播
7.晴天在有茂密树荫的地面上,常常会看到许多圆形的小亮斑,这些小亮斑是()
A.太阳的影子 B树叶的影子 C.树叶间小孔的像 D.太阳的像
8.发生日食的时候,下列说法正确的是()
A.月球的影子落到地球上
B.太阳、地球、月球在一条直线上,并且月球在中间
C.太阳、地球、月球在一条直线上,并且地球在中间
D.月球不发光,它背着太阳的一面向着地球,所以地球上的人看不见它
物理阅读
无影灯
光沿直线传播的性质使光线遇到不透明的障碍物时形成阴影,特别是在光源很小,近似为点光源的条件下。面光源则可减少或消除这些阴影。
医生做外科手术用的无影灯,是在很大的圆形灯罩里,呈环形或交错排列着几个到十几个灯球(图中为12个),每个灯球里有一个镜面灯泡。灯泡的内半壁上涂有一层铝,把光线均匀柔和地反射到整个灯球上,使发光面大大扩大,相当于无数个点光源从各个方向照射到手术台上。即使医护人员操作、移动,也不会形成影区以致影响病体表面的光亮,保证手术始终在均匀照明下顺利进行。
先听到歌声?
在一次物理课上,老师向同学们提出了这样一个问题:听众甲坐在北京音乐厅里,离演员17米,直接听演员演唱;听众乙在远离北京约120千米的天津,在收音机旁听现场转播。问甲乙二人谁先听到歌声?
“甲先听到!”小虎不加思考地抢答道,“因为甲就在现场直接听演唱。”
“应该是乙先听到。”经过一番运算以后小明回答说。
老师:“小明,你能讲讲为什么吗?”
小明:“声音在空气里的传播速度约为340米/秒,甲听到歌声需要的时间。电磁波的传播速度和光的传播速度一样,都是3×105千米/秒,从北京传到天津用的时间。所以是乙先听到歌声。”
老师高兴地说:“小明同学答得很好,咱们应当学会用已经掌握的知识来解答问题。现在我给大家留一个家庭作业:实际估计某一次闪电发生的地方离你有多远。”
后来,在一次雷雨天里,同学们紧张地看着手表,等待着闪电的到来。他们通过实际估算,都很有体会和兴趣。这次,小虎也不再想当然了,他做得很认真,还受到了老师的表扬。你知道他们是用什么方法估测的吗?二、光现象单元检测试题A卷
一、选择题:(1--7小题单选、8--10小题多选)
1.夏日炎炎,人们总喜欢躲在大树的阴影下乘凉,树荫的形成是由于( )
A.光的直线传播 B.光的漫反射 C.光的折射D.平面镜成像
2.如图1所示是探究凸透镜成像规律的实验装置,将点燃的蜡烛放在离透镜较远处,移动光屏使烛焰在屏上成—缩小实像,然后只将蜡烛向透镜逐渐移近,那么:( )
A.光屏上出现等大的实像
B.光屏上出现放大的实像
C.光屏上出现缩小的实像
D.透过凸透镜可能会看到放大的像
3.为了在雨后晴朗的夜晚不会踩到地面上的积水,以下的判断中,正确的是( )
A.迎着月光走时,地上发亮处是水;背着月光走时,地上暗处是水
B.迎着月光走时,地上暗处是水;背着月光走时,地上发亮处是水
C.无论迎着月光走,还是背着月光走,地上发亮处都应是水
D.无论迎着月光走,还是背着月光走,地上暗处都应是水
4.一位同学站在平面镜前并向平面镜靠近,则他在平面镜中的像应该( )
A.远离平面镜,且大小不变 B.面镜,且大小不变
C.远离平面镜,且越来越小 D.面镜,且越来越大
5.在“探究凸透镜的成像规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像。则该凸透镜的焦距可能为:( )
A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm.
6.下面的四个图像,其中一个是亚运会会标在竖直放置的平面镜中的像,你认为应当是:( )
7、用手拿凸透镜远离书的过程中,不能通过凸透镜可能观察到得像是( )
A.正立放大的像 B.正立缩小的像 C.倒立放大的像 D.倒立缩小的像
8、图2所示的四幅图中,表示近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况的图分别是( )
9、如图3所示为小明做“探究凸透镜成像规律” 的实验装置图。透镜的焦距为15cm,要使蜡烛在光屏上成清晰的像,在蜡烛、凸透镜和光屏三者中,只移动其中的一个,其余两个不动,下列措施中可行的是( )
A.光屏向左移动
B.光屏向右移动
C.蜡烛向左移动
D.透镜向右移动
10.利用平面镜可以:( )
A.成缩小的像 B.改变光的传播方向 C.成等大的虚像 D.成正立的实像
二、填空题:
11.身高1.6 m的人,站在平面镜前2m处,则人在镜中的像高 m,像与人的距离为 m,若此人以1m/s的速度远离平面镜运动1s,像与平面镜的距离为 m。
12.光在真空中传播速度为 m/s;为实现我国的探月计划,向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s、则地球和月球间的距离是 m。
13.如图4所示是幻灯机的工作原理图.幻灯机的镜头相当于一个 镜.为了使观众看到正立的像,幻灯片要 (填“顺着"或“倒着")插入架上.用强光照射幻灯片,幻灯片上的画面在屏幕上形成 像(填“实”或“凸透镜;倒着;实。虚”)。
三、实验题:
14、如图5所示为研究光的反射规律的实验装置,其中O点为入射点,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。请你完成以下
实验序号 入射光线 入射角 反射角
1 AO 50°
2 CO 40° 40°
3 EO 20°
表格的填写。
分析上述数据,我们可以得出初步结论: ___________。
15、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,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: 。
四、作图题:
16.如图6所示,一细光束射到平面镜MM'的O点处,请根据光的反射规律画出它的反射光线,标明反射角大小。
17.根据平面镜成像特点,在图7丙中画出物体AB所成的像.
18.在图8中,一束单色光从空气射到玻璃三棱镜的AB面,请画出从AC 面出射的折射光线。
19.完成图9的光路图。
二、光现象检测试题参考答案和评分标准
一、选择题:1--7小题单选、每小题3分,8--10小题多选、每小题4分,共34分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D A A A B B AC CD BC
二、填空题(共5小题、每空3分、共24分)
11、1.6m 4m 1m 12、3.0×108m/s 3.84×108 13、凸透镜 倒着 实
三、实验计(共2小题、每小题8分、共16分) 14、50° 20° 反射角等于入射角 15、(1)大小相同 比较物像的大小关系(2)玻璃板未垂直于桌面 用灯光照亮跳棋
四、作图题(26分) 图略
图1
图2
图3
D
C
B
A
图4
图4
图5
图7
图9
图8
图6二、光的反射
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.如图2-2-1所示,灯罩可使灯泡射向上方的光向着下方照射,这里应用了光的__________,地面上出现了桌子的影子,这是由于光的__________形成的。
图2-2-1 图2-2-2
思路解析:灯罩可以将电灯向上射出的光反射到下方,增加了灯的亮度。影子是由光的直线传播形成的。
答案:反射 直线传播
2.如图2-2-2所示,表示光在物体表面反射的情况,图中__________表示反射面,__________表示入射光线,__________是入射点,__________是反射光线,__________是法线,是入射角,__________是反射角。
思路解析:物体的表面是反射面,反射面通常用实线表示,在后面画上一些短斜线表示反斜面;入射光线是射向反射面的,其箭头指向反射面;用字母表示入射光线时,应根据光的传播方向,按箭头指向的顺序说或写(如本题图中入射光线只能写成BO,表示光的传播方向是由B→O,而不能写成OB);反射光线的箭头应背离反射面;入射点是入射光线与反射面的交点,通常用字母O表示;法线是经过入射点O而垂直于反射面的直线,是为定义入射角和反射角(及后面将要学的折射角)而引入的一条辅助线,通常用虚线表示;入射角和反射角都是光线与法线的夹角。
答案:MM′ BO O OA ON ∠3(或∠BON) ∠2(或∠ NOA)
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.甲、乙两人在灯光下照同一面镜子,甲在镜中能看到乙的眼睛,那么以下说法正确的是 ( )
A.乙也一定能看到甲的眼睛
B.乙只能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛
D.乙不可能看到甲的全身
思路解析:光路可逆是指如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,那么它被反射后就会逆着原来的入射光线的方向射出。甲在镜中能看到乙的眼睛,是由于乙的眼睛反射的光线射向镜面后,反射光线进入甲的眼睛,根据光路可逆性可知,甲反射的光线射向镜面反射后一定会进入乙的眼睛,所以乙一定能看到甲的眼睛。乙能否看到甲的全身,与镜子的面积以及甲、乙距镜面的距离有关。
答案:A
2.五一节天气晴朗,小丽和妈妈一起郊游,当他们从树阴下走过时,妈妈看到地面上有一些圆形的小光斑,问小丽这是怎么回事 小丽答道:______________。小丽为站在吊桥上的妈妈照相时,发现水中也有一个”妈妈”,小丽知道那是妈妈在水中成的像,你知道这个像的性质吗 答:_____________。
思路解析:圆形小光斑形成的原因是光在同一种均匀介质中沿直线传播造成的,妈妈在水中成的像,由于水面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知像是与妈妈等大的虚像。
答案:太阳经过树叶间小孔所成的实像 等大的虚像
3.如图2-2-3所示是观察平面镜成像的装置。在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合。这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的__________,同时还可以确定__________。
图2-2-3
思路解析:本题是平面镜成像特点的探究过程,由题中的蜡烛和像完全重合,说明它们之间像的大小关系,同时还可以确定蜡烛和像与玻璃板之间的位置关系。
答案:大小 位置
4.一束阳光与水平面成40°角,如图224所示。要使其反射光沿水平方向射出,则平面镜的位置方法是__________________________________________________。
图2-2-4
思路解析:如图所示,与水平方向成40°角的入射光线沿水平方向反射的情况有两种。首先要根据题意,画出光路,并确定平面镜的位置。作图方法:要确定平面镜的位置就要找到法线,法线是反射光线与入射光线夹角的平分线。以甲图为例,反射光线与入射光线的夹角为40°,法线与反射光线(即水平方向)的夹角为20°,确定法线后,与法线垂直且过入射点的平面就是平面镜的位置,所以镜面与水平方向的夹角α=90°-20°=70°;图乙中反射光线与入射光线的夹角为180°-40°=140°,反射光线(即水平方向)与镜面的夹角为β=90°-=20°。
答案:要使光线水平向左射出则镜面与水平方向的夹角为70°放置;要使光线水平向右射出则镜面应与水平方向成20°角放置。
5.用i表示入射角,r表示反射角,MN表示界面,则图2-2-5中的光路图正确的是( )
图2-2-5
思路解析:入射角指的是入射光线与法线的夹角,反射角是指反射光线与法线的夹角,题图中正确的是B和D。
答案:BD
6.如图2-2-6所示的反射过程示意图。MO与NO两镜面的夹角为120°,有一光线射向MO镜面,且与镜的夹角为40°,则θ角的大小为( )
图2-2-6
A.10° B.20° C.30° D.40°
思路解析:如图所示,根据光的反射规律,推理得到∠1=40°;根据三角形内角和定理得到∠2=180°-120°-40°=20°,由此得出θ=∠2=20°。
答案:B
7.新学期小明班搬到一间新教室。但是上课时小明却感到黑板因”反光”而刺眼。请你想个办法解决这个问题并说明理由。
思路解析:首先找出黑板”反光”的理由是由于镜面反射造成的,感到刺眼说明小明正在处在反射光线的方向。解决问题的方法:可以改变反射面,可以改变小明的位置。
答案:办法是:将黑板反光部分用砂纸打磨,理由是:黑板经打磨变粗糙后,变镜面反射为漫反射。
快乐时光
悖论问题
我正与同学讨论一悖论问题:村里唯一的理发师每月一定要给自己不理发的人理发,问理发师的头谁理?真难!若是理发师自己理发,就是给自己理发的人理发,若是理发师自己不理发,就是不给自己不理发的人理发,好深奥啊!讨论半天毫无结果。后排同学钱某插过来一句话:”这还不简单,理发师秃头呗!”
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.一束光射到平面镜上,当入射光线与镜面的夹角逐渐增大时,则( )
A.入射角逐渐增大,反射角也逐渐增大
B.入射角逐渐减小,反射角逐渐增大
C.入射角逐渐减小,反射角也逐渐减小
D.入射角逐渐增大,反射角逐渐减小
思路解析:入射角是入射光线与法线的夹角,当入射光线与镜面的夹角增大时,入射角减小,根据光的反射定律可知,反射角也随着减小。
答案:C
2.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地面上的积水,下列说法正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走,地上发亮处是水
B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走,地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水
思路解析:水面相当于平面镜,当人迎着月光走时,月光照在水面上发生镜面反射,这时射入人眼的光线的强度比地面发生漫反射进入人眼的光线强度要强,所以看上去水面是亮的。背着月光走时,月光照在水面上发生镜面反射的光线不能射入人的眼睛,地面发生漫反射的光线进入人眼,所以看上去水面较暗,地面较亮。
答案:B
3.小明的书桌上铺有一块玻璃板,晚上小明在台灯下学习的时候,桌面上的玻璃会”发出”刺眼的亮光,为了保护眼睛,采用最简单、效果最好的方法是( )
A.把台灯换为吊灯
B.把台灯放在正前面
C.换一个功率小一点的灯泡
D.把台灯移到左臂外侧
思路解析:台灯发出的光经玻璃板发生镜面反射,反射光线朝向某一方向。若把台灯放在人的正前方,反射光线恰好射入人眼。若把台灯换为吊灯或移到右臂外侧,由于光的直线传播,会在书本上留下影子。只有把台灯移到左臂外侧,反射光线朝向右方,这时既不刺眼,也不会阻挡光线,故应选D。
答案:D
4.(2010江苏南通模拟)下列各成语所反映的情景,能用光的反射知识解释的是( )
A.凿壁偷光 B.一叶障目 C.镜花水月 D.形影相随
思路解析:选项ABD属于光的直线传播,C项镜花水月指的是镜中花、水中月,属于平面镜成像,而平面镜是利用光的反射成像的,故选C。
答案:C
5.关于光的反射,图2-2-7所示光路图正确的是( )
图2-2-7
思路解析:根据光的反射定律可知反射角等于入射角,故选项D错误。由题意可知,入射光线的箭头指向镜面,反射光线的箭头远离镜面而去,故A和B均错误。正确选项是C。
答案:C
6.为使太阳能照亮井底的水桶,你能想出最简单的方法吗?若太阳光与水平面成60°角(图
2-2-8)。请通过作图说明你的具体办法。
图2-2-8
思路解析:由题意知反射光线OB是竖直向下的,则∠AOB=60°+90°=150°,故反射角=入射角==75°。所以∠AOM=90°-75°=15°,镜面与水平面夹角=60°+15°=75°。
答案:在井口处放一平面镜,平面镜位置如图所示。镜面与水平面夹角75°
7.在2010年的气象日,《海口报刊》刊登了一则气象资料:“由于空气污染的影响,地球上的阳光越来越少。与20世纪50年代相比,如今达到地表的太阳光平均减少了10%左右……”请你依据光的传播知识分析,影响地表日照的原因可能是利用光的____________________________________。
答案:空气中的污染物(尘埃)将太阳光向各个方向反射。
8.在探究反射规律时,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上,坐在B点的甲同学通过平面镜看到了坐在A点的乙同学(图2-2-9)。在这一现象中,光线的反射角是( )
图2-2-9
A.∠1 B.∠2
C.∠3 D.∠4
思路解析:B点的甲同学通过平面镜看到乙同学,是由于乙同学反射发出的光线,经镜面反射后,反射光线进入了甲同学的眼睛,所以图中的OB为反射光线,则OB与法线N′N的夹角∠2是反射角。
答案:B
9.如图2-2-10所示,”汾红”牌台灯有一个灯罩,它的内表面做得很光滑,其作用是将光尽量集中到需要照射的地方,它运用到的物理知识有( )
图2-2-10
A.光的反射且反射角等于入射角
B.光的反射且反射角大于入射角
C.光的反射且反射角小于入射角
D.光的反射且光路是不可逆的
思路解析:本题考查考生对光的反射定律的理解。
台灯灯罩反射灯光集中到需要照射的地方,这运用到了光的反射定律,必然会有反射角等于入射角。这种传播方向的改变发生在两种介质的界面上,光的传播速度也没有改变。
答案:A
10.小明想通过竖直井道把太阳光引到地铁车站的M点,请你帮他解决这一问题。你需要什么器材 请在图2-2-11中画出光路图。
图2-2-11
思路解析:由题意可知,把太阳光引到地铁车站的M点需改变光的传播方向,可联想到利用平面镜解决这一问题。由入射光线和车站的位置可知必须用两块平面镜来改变光路,首先要确定反射光线的位置,再利用光的反射定律找出平面镜的位置。
答案:如图所示
11.城市中有一种像水晶宫一样的建筑物,虽是玻璃结构,但看不见里面的人员活动,只见周围的景色映在墙上,给人一种美的享受,住在楼里面的人向外看,这堵”墙”却不见了,楼外景色又与楼内景物融为一体,空间变得无限开阔。你能讲一讲这是什么道理吗
思路解析:这种玻璃“墙”是“镜面玻璃”构成的,镜面玻璃是用真空镀膜或化学处理的方法,在玻璃上镀上一层很薄的金属薄膜或金属氧化物薄膜,使它具有镜子和玻璃的两种特性:从迎光的一面看去,它具有镜子的特性,能反射光,照出外界景物;从背光一面看去,它则保持了玻璃的特性,可以让部分光线通过,由于大部分光被反射了,进入室内的光线很少,致使室内景物反光较弱,外面看不清室内的人和景物。
答案:因为这种玻璃幕墙将太阳光的大部分发射回去,使进入楼内的光线较少,室内景物反射的光线经玻璃射出的很少,所以外面看不清室内的人和物。(共15张PPT)
第二章 第三节
平面镜成像
规则:
一人做动作,另外一人模仿他在平面镜中成的像,模仿错误即被淘汰。
1
2
3
镜子中的我是什么样的呢?
大小关系如何?
正立还是倒立?
到轴的距离有什么关系?
连线与轴有何关系?
像与物大小相等
像是正立的
像、物到镜面
距离相等
像物连线与镜面垂直
轴对称图形的特点
假如:
像与物关于镜面对称
探究课题:
1.平面镜是否成正立等大的像?
2.平面镜所成的像与物体到平面镜的距离是否相等?
3.平面镜所成的像与物体的连线是否与镜面垂直?
反馈练习:
在探究平面镜成像特点的实验中,小红选取的器材除了刻度尺、白纸还应有: 、 。选取这两种器材的用意是什么?
两支等大的蜡烛
玻璃板
为了比较像与物的大小关系
两支等大的蜡烛
玻璃板
为了准确找到像的位置
反馈练习:
小明身高175cm,他在平面镜中的像的高度应是 ,当他由远处面镜时,他的像会 (变大、变小还是不变)。
175cm
不变
反馈练习:
一个同学站在平面镜前1m处,则镜中的像与他相距 。
2m
探究过程:
提出问题
对称假设
演绎推论
实验检验
得出结论
问题转换
问题转换
2.5m
检查视力的时候,视力表放在被测者头部的上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。已知平面镜与视力表相距2.5m,被测者与视力表相距0.4m,则视力表在镜中的像与被测者相距多远?这种方法与不用平面镜的方法比较有什么好处?
想一想:
爱观察的小丽发现轿车的挡风玻璃都有些倾斜,请你用光学知识解释一下
想一想:
想一想:
观察下图,你能否简单介绍一下潜望镜的工作原理?五、光的色散
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.太阳光通过三棱镜后,不但改变了光的___________,而且分解成___________、___________、___________、___________、___________、___________、___________七种颜色的光,这种现象叫做___________。
答案:传播方向 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 光的色散
2.仔细观察光的色散实验,图2-5-1中的光路示意图中正确的是( )
图2-5-1
思路解析:光在三棱镜的表面主要发生两次折射,如图所示。
答案:A
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.有些透明物体能让各种色光全部透过,它们便再现为___________色,如空气、洁净的水等;不透明物体有的几乎能使各种色光全部反射,那它就呈现___________色;有的物体几乎不能反射任何色光,各种色光几乎都被它吸收掉,那它就呈现___________色。
思路解析:对物体表现颜色的原理深刻理解是解答此类问题的关键。能让所有色光都透过的物体是无色的;反射某种颜色的物体就呈现某种颜色,例如反射红光的物体显红色;而能将所有色光都反射的物体是白色的;能吸收所有色光的物体是黑色的。
答案:无 白 黑
2.下面关于颜色的说法中正确的是( )
A.白光通过三棱镜后在白纸屏上形成一条彩色光带,这一现象叫光的色散
B.透明体的颜色是由它透过的色光决定的,不透明体的颜色是由它反射的色光决定的
C.色光的三原色为红、黄、蓝
D.颜料的三原色混合后为白色
思路解析:白光通过三棱镜可以发生色散,分解成七种颜色的色光,选项A正确.透明体的颜色决定于它透过的光,不透明体的颜色决定于它反射的光,选项B正确。色光的三原色为红、绿、蓝,混合后为白色,颜料的三原色为红、黄、蓝,混合后为黑色,所以C和D错误。
答案:AB
3.宇航员乘坐宇宙飞船到达太空时,看到天空的颜色为( )
A.白色 B.灰色 C.蓝色 D.黑色
思路解析:太空中物质非常稀薄,几乎相当于真空,没有物质能够反射光线进入宇航员的眼睛,因此他看到的天空颜色应该为黑色。
答案:D
4.在没有任何其他光照的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她( )
A.全身呈绿色 B.上衣呈绿色,裙子不变色
C.上衣呈绿色,裙子呈黑色 D.上衣呈白色,裙子呈黑色
思路解析:物体表面的颜色是由它反射的色光决定的。白色物体能反射各种色光,舞台追光灯发出的绿光照在白上衣上时,白上衣反射绿光,故观众看到演员的上衣呈绿色。红色物体只反射红光,其他颜色光被它吸收,当绿光照在红裙子上时,绿光被吸收,观众看到演员的裙子呈黑色。
答案:C
快乐光时
足球与爸爸
托比的爸爸给托比买了一个小足球,他把它带到学校去,玩得挺开心。
老师过来了,摸着托比的头说:“托比,你已是一个小学生了,不再是幼儿园里的孩子,要懂得关心同学。把你的球借给那个没有爸爸的可怜的小男孩,好吗?”
托比犹豫了一会儿,说“我能不能不借给他足球而借给他爸爸呢?”
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.眼睛看见书上的字,是因为( )
A.白纸和黑字分别发出白光和黑光进入人眼
B.白纸和黑字分别反射白光和黑光进入人眼
C.白光照在书上,白纸反射白光,黑字不反光
D.眼睛发出的光照在书上
思路解析:白纸反射所有色光而显白色,黑字吸收所有色光,因此人能看到白纸上的黑字。
答案:C
2.我们看到大海平静时,海水呈蓝色,其主要原因是( )
A.海水里含有盐分
B.蔚蓝色天空照映的结果
C.太阳光经漫反射产生的效果
D.日光中其他色光多被海水吸收,人眼看到的主要是海水反射的蓝光
思路解析:不同物质对各种色光的反射能力是不同的,海水主要反射蓝色光,所以我们看到的平静的大海呈蓝色。
答案:D
3.2010年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受。
(1)观众看不见领舞者邰丽华身后的其他演员,这是因为____________。
(2)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由____________、____________、____________三原色依不同的比例混合而成的。
答案:(1)光的直线传播(2)红 绿 蓝
4.一个爱研究的园艺家想,植物的叶子多数呈现绿色,可能是植物喜爱绿色的缘故,于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃,只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物,他认为这样必将使植物生长得更快,产量更高。可是园艺家失败了,这是由于他不懂得物体的颜色构成所致。不透明体的颜色是由它反射的色光决定的,叶子是绿色的,说明植物反射的是绿光,也就说明绿光恰恰是对植物生长无用的,只给植物照绿光,植物就会因缺少所需的其他色光而生长缓慢,甚至枯萎。
请回答:(1)绿色植物喜欢什么颜色的光
(2)红花会反射什么颜色的光 它喜欢什么颜色的光
(3)上文中提到“不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的”,文章中有没有提到或暗示透明物体的颜色是由什么决定的 如果有,请在文章中标出来,并概括出有关结论。
思路解析:由于绿色植物反射绿光,吸收其他色光,植物才得以正常生长,所以绿色植物喜欢除绿色以外的其他色光。有色植物反射与它相同的色光,吸收与它不同的色光,即它喜欢与自身不同的色光。
答案:(1)除绿色外的其他色光。
(2)反射红颜色的光,喜欢红色外的其他色光。
(3)文章中提到“于是他将温室的房顶和四周都安上了绿色玻璃,只让阳光中和叶子颜色相同的绿光照射植物”,说明透明体的颜色是由它透过的色光决定的。
5.“不经历风雨,怎能见彩虹,没有人能随随便便成功!”曾让许多歌迷唱得如痴如醉,你见过彩虹吗?它是怎样形成的?
答案:彩虹就是太阳光被悬在空中的许许多多的小水珠色散而形成的彩色光带,从外向内的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,通常出现在雨后放晴之时。
6.在商店里买布,特别是花布,为了看准颜色,要把布拿到阳光下观察,而不是在日光灯下看,这是为什么?
答案:因为太阳光中的色光最全,而且各种色光的强度也比较均匀,太阳光照在花布上,反射出的色光就是花布上的各种颜色。而日光灯的色光不全,偏重靛、紫光,所以不管什么颜色,在日光灯下都带有一点灰暗的色调。第二章 光现象
一、光的传播
5 分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.发生雷电时,我们总是先看到闪电,后听到雷声。这是因为_________,真空中的光速是宇宙间最快的速度,为_________米/秒,光在其他各种介质中的速度都比在真空中的_________。
思路解析:声音在空气中的传播速度是340 m/s,光的传播速度要比声音快得多,在真空中为每秒30万千米,在空气中的速度和真空中差不多。光在真空中的速度是宇宙中最快的速度。
答案:光的传播速度比声音快 3×108 小
2.能够_________的物体叫做光源,光源可分为天然光源和_________光源。
思路解析:本身能够发光的物体叫光源,光源分为天然光源和人造光源。太阳是天然光源,电灯是人造光源。
答案:发光 人造
3.迄今为止人类制造出来的最常用的人造光源是_________,它是美国发明大王_________在1878年发明的。
思路解析:1878年美国发明大王爱迪生发明的电灯是目前人类利用最广泛的人造光源。
答案:电灯 爱迪生
4.光在同种均匀介质中是沿_________传播的。工程师们常用激光束引导掘进机,使掘进机沿_________前进,就是利用了激光的准直性。
思路解析:光在同种均匀介质中沿直线传播,激光具有很好的方向性,且激光不易发散,所以经常利用激光束引导方向。
答案:直线 直线
10 分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.下列都是光源的一组是( )
A.电池和萤火虫 B.电池和烛焰
C.月亮和萤火虫 D.萤火虫和烛焰
思路解析:光源是指本身能够发光的物体,光源分为自然光源和人造光源。萤火虫尾部会发光,是自然光源;烛焰是人造光源;月亮看上去”发光”,但它本身不发光,它能反射太阳光,所以月亮不是光源;电池不发光,所以不是光源.
答案:D
2.下列说法错误的是( )
A.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
B.太阳光射不到影子里,是因为光的传播路线是直的
C.太阳和月亮都是光源
D.光在真空中的传播速度约为3×108 m/s
思路解析:宇宙中的恒星能够发光,是光源,月亮不是恒星,本身不发光。月亮把夜色照亮是因为它反射了太阳的光。
答案:C
3.关于光速,下列说法不正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108 m/s
B.光的传播速度最大值为3.0×l08 m/s
C.光年是长度单位
D.光年是天文学上表示距离的单位
思路解析:光在不同介质中传播速度不同,在真空中传播速度最快,约为3.0×108 m/s,所以选项A错误,选项B正确。光年是指光在一年中走过的距离,它是一个长度单位,天文学上星体间的间距很大,用千米表示数字太大,通常用光年作为天文学表示距离的单位,所以选项C和D均正确。
答案:A
4.光在空气、水、玻璃中传播的速度大小,按由小到大的顺序排列为( )
A.空气、水、玻璃 B.玻璃、水、空气
C.水、空气、玻璃 D.水、玻璃、空气
思路解析:光在真空中的传播速度最快,是宇宙间的最快的速度,光在空气中的速度大约与真空中的速度相等;光在水中的速度约为真空中光速的;光在玻璃中的速度约为真空中光速的。
答案:B
5.同学们排成一路纵队,如果每个人都只能看到自己前面的一位同学,队就排直了,这利用了光_________传播的规律。
思路解析:同学们排列纵队,是在同一种均匀物质(空气)中排直,显然利用光沿直线传播的规律。
答案:沿直线
6.“举杯邀明月,对影成三人”,这里的三”人”其中的一”人”是由于光的直线传播形成的_________。
答案:影子
7.图2-1-1是日食的形成。它是因为光的_________传播形成的。当人随地球运动到_________区时会看到日全食,运动到_________区时会看到日偏食,运动到_________区时会看到日环食。
图2-1-1
思路解析:看到日全食的位置应是太阳光全部被月球挡住的位置;看到日偏食是太阳的某一侧被月球挡住的另一侧的光不被月球挡住而能被观察者看到的位置;太阳中央部分的光被月球挡住,观察者无法看到,太阳的边缘部分的光则均不被月球挡住,可被观察者看到,则此区域可见到日环食。D区域,太阳光不受任何阻挡。
答案:直线 B A C
8.汽车的前灯为什么安装在车头的下部,而不安在顶部
思路解析:因为光沿直线传播,在不透明物体的后面留下影子,高度一定的物体,光源越高,影子越短,光源越低,影子越长。车灯安在下部,使路面物体的影子变长,便于司机及早发现障碍物,提前处理情况。
人生不是一种享乐,而是一桩十分沉重的工作。——列夫·托尔斯泰答案:夜间行车时,司机为看清前面的路面情况,用灯光照射前方路面,如果路面一片光亮,表明路面平坦,如果看到许多黑影,就说明路面坎坷不平。障碍物高度一定,如果车灯安在车头下部,障碍物的影子较长,便于司机观察路面情况,及早作出判断。
快乐时光
太阳和月亮哪个更重要
老师:黎明同学,你认为太阳和月亮哪个更重要?
黎明:月亮更重要。
老师:为什么呢?
黎明:月亮能给黑夜带来光明,而太阳好像没什么用,总是在大白天出来。
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.下列物体属于光源的是( )
A.放电影时所看到的银幕
B.看电视时看到的电视画面
C.月亮
D.猫的眼睛
思路解析:能够发光的物体叫光源,分析题中四个选项,月亮只是反射太阳光,不是自身发光;放电影时看的也是银幕的反射光,而银幕本身是不会发光的;猫的眼睛也不发光,所以它们都不是光源。只有电视机的屏是电子枪发射的电子打到荧光屏上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源,故本题应选B。
答案:B
2.有一名学生举了四个例子,说明光沿直线传播,其中一个是不能说明光是沿直线传播的,这个例子是( )
A.小孔成像
B.影子
C.太阳落到地平线下还能看见
D.看不见不透明物体后面的东西
思路解析:用光在均匀介质中沿直线传播的知识可以解释很多现象,如小孔成像,影子的形成,看不见不透明物体后面的东西,这些都是光的直线传播的结果。光的直线传播是有条件的,必须在”均匀”介质中,因为大气层各层面空气疏密不均匀,光在其中传播时发生弯曲,弯向地面,所以太阳落到地平线下还能看见。
答案:C
3.下列说法中正确的是( )
A.光在介质中总是沿直线传播的
B.光的传播速度是3×108 m/s
C.我们之所以看到物体,是因为眼睛射出的光照到物体上,引起视觉效果
D.我们之所以看到物体,是因为有光射入眼中,引起视觉效果
思路解析:光在同一种均匀介质中才沿直线传播,故A错。光在不同介质中传播速度是不同的,只有在真空中才是3×108 m/s,故B错。人的眼睛不是光源,本身不发光,人能够看到物体,是因为物体发出的光或反射的光射入人眼,从而引起视觉的,故C错,D对。
答案:D
4.如图2-1-2所示是发生日偏食的境况,月球把太阳遮住了一半,此时透过茂密的树叶,在树下地面上形成的亮斑是( )
图2-1-2
A.月牙形的 B.圆形的 C.树叶形的 D.小孔的形状
思路解析:发生日偏食时,太阳被月亮遮住了一部分,剩余的部分是月牙形的,故其通过小孔所成的实像也应是月牙形的。
答案:A
5.“立竿见影”这个成语表明光在空气中是沿_________传播的。已知太阳光线与地面间的夹角为45°,竿高2.5 m,则竿在地面上的影长是_________m。
思路解析:当太阳光线与地面的夹角为45°时,竿、光线和影长构成了等腰直角三角形。根据在等腰直角三角形中,两直角边相等的定理可知影子的长度等于竿高,为2.5 m。这是一道物理与数学的结合题。
答案:直线 2.5
6.人若通过墙上的小孔观察外面的景物,为了使看到的范围大一些,应该采取的措施是_________,其中应用的物理知识是__________________。
思路解析:墙外面的景物射出的光,沿直线穿过小孔进入人眼,人才能看到它。如图所示,由眼睛向小孔的边缘作两条直线,两直线间的阴影部分,能被人看到,由此可知,要想人看到的范围大些,眼睛离小孔就要近些。
答案:眼睛离小孔近些 光的直线传播
7.(经典回放)太阳能热水器是把太阳能转变成内能的装置。为了有效利用太阳能,某研究性学习小组对”吸收太阳能与表面颜色之间的关系”进行了实验研究,在黑色塑料袋和白色透明塑料袋内装入相同质量的水,插入温度计后系好,放在阳光下曝晒,每隔相同的时间,读出温度计的示数,数据记录如下表:
塑料袋 水的质量m/(kg) 初温t0(℃) 温度t1(℃) 温度t2(℃) 温度t3(℃) …
黑色 1.0 15.0 22.3 27.8 31.5 …
白色透明 1.0 15.0 16.0 17.8 19.0 …
(1)他们在实验中采用的科学的研究方法是__________。
(2)由以上研究可知,太阳能热水器的集热管表面颜色以__________色为宜。
思路解析:在研究过程中,两塑料袋内装入相同质量的水,放在同样环境下,隔相同时间读数,说明该实验采用了控制变量法。由表中数据可知,随着时间的延长,在相同的时间内,黑色塑料袋内的水升高的温度比白色塑料袋的水温高得多,由此可见,用黑色作为集热管表面颜色为宜。
答案:(1)控制变量法(2)黑
8.用步枪射击时的瞄准要领叫做“三点一线”,也就是瞄准时要使瞄准点、准星尖和标尺上的缺口中心看上去重合。这个要领利用了什么规律 请加以解释。
思路解析:”三点一线”的要领利用了光在同一种均匀介质中传播的路线是直的这一规律。只有瞄准点、准星尖、标尺的缺口在一条直线上时,从瞄准点射到我们眼里的光才会被准星挡住。
9.我们学习了光的直线传播规律,在晴朗的日子里,你能用现有知识测一棵大树的高度吗 动手试一试。
思路解析:根据题中所给的条件,结合已学的光的直线传播知识,可联想到阳光以相同角度掠过人的头顶和大树梢,便可在地面上形成”影子”,用刻度尺可测出”人”和”影子”的长度,即可利用图示的相似三角形的知识求出大树的高度。
答案:用卷尺量出自己的身高A′B′和影长B′C′,再测出大树AB的影长BC。
因为△ ABC∽ △A′B′C′,所以=,
所以AB=,这就是大树高度的表达式。
10.为了探究同一个物体影子的大小与什么有关,小明利用器材:两个相同的飞机模型、手电筒、白墙进行实验,如图2-1-3你认为小明应该怎样进行探究呢?你会找到什么规律呢?
图2-1-3
思路解析:如图所示。被照物体AB与墙CD位置固定时,光源S1离物体AB比光源S2离物体AB近些。由于光的直线传播,光源S1与AB在墙上形成的影子要大些。
答案:方法是:当两飞机和白墙保持相同距离时,比较两手电筒到飞机不同距离时的影子的大小(其他方法也可)。规律是:当屏幕位置固定时,被照物体离光源越近,影子越大;离光源越远,影子越小。
11.电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上,卫星再把信号传到地面上其他地区,这样就实现了卫星电视传播。在调试过程中,电视台本身也要接收卫星传回的信号,并和演播室里用电缆传来的信号进行比较,这时发现,卫星传来的画面上,人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。
(1)解释产生这种时间延迟的原因。
(2)已知通信卫星的高度大约是36 000 km,无线电信号传播的速度与光速相同,估算画面延迟的时间。
思路解析:因为卫星和地面之间的距离比演播室和接收机之间的距离大得多,电视信号由地面传到卫星再返回地面,需要较长的时间,所以出现画面延迟现象。因为通信卫星的高度约为36 000 km,故电视信号由地面传到卫星再返回演播室通过的距离为2×36 000 km=72 000 km。已知无线电信号传播速度v=c=3.0×108 m/s=3.0×105 km/s,信号由接收机传到演播室需要的时间极短,可忽略不计,则延迟时间为
t==0.24 s。
答案:(1)卫星和地面间的距离比演播室和接收机间的距离大得多,电视信号由地面传到卫星再返回地面需要较长时间,所以出现画面延迟现象。
(2)延迟时间约为0.24 s。
12.民间有个美丽的传说,即牛郎织女的故事。据天文学测量,牛郎星和织女星相距为160万亿千米,那么牛郎眨眨眼,织女要隔多长时间才能看到
思路解析:本题涉及天体间距问题,要用到天体间距常用的物理量——光年。
1光年=3.0×105 km/s×(365×24×3 600) s=9.46×1012 km。
已知:s1=160万亿千米=1.6×1014 km,
s2=9.46×1012 km/年。
求:t。
解:t==≈17。
答案:17年二、光现象单元检测试题B卷
一、选择题:(1--7小题单选、8--10小题多选)
1.小明在听讲座时,想把投影在银幕上的彩色图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗,他使用了闪光灯,这样拍摄出来的照片( )
A、反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍出来了
B、色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了
C、色彩被闪掉了,拍到的仅有黑色的字和线条
D、与不用闪光灯时效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物
2.入射光线与镜面的夹角减小20°,则反射光线与入射光线的夹角将( )
A、减小20° B、减小40° C、增大20° D、增大40°
3.光从空气斜射向水面发生折射时,图1所示的光路图中正确的是( )
图1
4.潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是( )
A. 景物的虚像,像在景物的上方 B. 景物的实像,像在景物的下方
C. 景物的实像,像在景物的上方 D.景物的虚像,像在最物的下方
5.某物体经凸透镜在光屏上得到一个像, 现将透镜上部遮住不让光通过,则屏上的像 ( )
A.缺少上部分 B.缺少下部分 C.大小变化了 D.像性质不变,只是变暗了
6.在探究“凸透镜成像的规律”时,把蜡烛放在凸透镜前30cm处,光屏上可接收到倒立缩小清晰的像. 则该凸透镜的焦距可能为( )
A.10cm B.15cm C.20cm D.30cm
7.下列叙述中用到了与图2所示物理规律相同的是( )
A.“海市蜃楼” B.“杯弓蛇影”
C.“凿壁偷光” D.“立竿见影”
8.关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是( )
A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像
C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像
9.下列叙述中,不正确的是( )
A.在光的折射现象中,折射角一定小于入射角
B.凸透镜对光起会聚作用,因而物体经凸透镜所成的像总是缩小的
C.无论物体离平面镜远或近,它在平面镜中所成像的大小始终不变
D.凹面镜对光起发散作用,凸面镜对光起会聚作用
10.如图所示,对下列光学现象的描述或解释正确的是( )
(a) (b) (c) (d)
A.图(a)中漫反射的光线尽管杂乱无章,但每条光线仍然遵循光的反射定律
B.图(b)中木工师傅观察木板是否平整,是利用了光的直线传播特点
C.图(c)所示炎热夏天公路上的海市蜃楼景象,是由光的反射现象造成的
D.图(d)所示是太阳光经过三棱镜色散后的色光排列情况
二、填空题:
11.小敏是集邮爱好者,她用焦距为10cm的放大镜去观察邮票时,邮票与放大镜的距离应该 10cm(选填“大于”、“小于”、“等于”),所成的是 像。
12.人的眼睛相当于一个照相机,视网膜相当于照相机的 ,物体在视网膜上成一个 、 的 像。
13.现在我市学生很多不注意用眼保健,以致近视眼越来越多,近视时就如下图9中的 ,而矫正后则变为图3中的 。
甲 乙 丙 丁
三、作图题:
14.画出图7中的光线AB经过凸透镜后的径迹。
15.在图8中画出物体AB在平面镜中的像A’B’
16.在图9中画出大致的折射光线
四、实验题
17.小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律。
①由图10可知,凸透镜的焦距是________㎝.实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在__________。
②如右图所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的__________点上,此成像特点可应用在__________机上。
③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,按①的要求调整好三者中心的位置,但无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像.原因可能是(写出一个原因即可)____________________ 。
18.如图11所示,是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程。
(1)在探究活动中对玻璃板放置的要求是:_______________________;
(2)选择蜡烛A和B的要求是:____________________________________;
(3)如果在图a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕,则白纸板上将_________(填写“有”或“没有”)蜡烛的像;这说明:___________________________。
(4)把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上,将会看到图c所示的现象。这说明:____________________________。
(5)如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动,那么像的大小将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
二、光现象检测试题参考答案和评分标准
一、选择题:1--7小题单选、每小题3分,8--10小题多选、每小题4分,共34分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C A D A CD BC ACD ABD
二、填空题(共5小题、每空3分、共24分) 11、小于 正立 虚 12、 镜头、倒立、缩小、实、13、丙、甲
三、实验计(共2小题、每小题8分、共16分) 14、 15、16、图略
四、计算题(及其他题形)(26分)
17、20cm 同一水平直线 C 投影仪或幻灯机 蜡烛放到了焦点上或放在了焦点之内
18、玻璃板要垂直于桌面、两支蜡烛大小完全相同、没有、平面镜所成的像是虚像、像与物体大小相同、不变
图2
图3
图8
图7
图9
图10(共13张PPT)
猜一猜:
哪种色光的发热本领大?
1.你用什么方法判断哪种
色光的发热本领大呢?
问题:
2.如何让温度计更加灵敏?
温度计放在红光外侧时示数上升最多
现象:
红外线:红光外侧的不可见光
红外线的特点:能使被照射的物体
发热,具有热效应。
地球上太阳的热主要就是以红外线的形式送到的
红外线的应用:
1.红外探测器:通过记录物体辐射的
红外线,来识别不同
温度的物体。
2.红外线太空望远镜:
可看穿不透明黑暗
团状物的内部结构
3.红外线照相机:
同样可以根据物体辐射的红外线,来识别不同的物体。
夜晚野外各种草木,岩石辐射的红外线都不同,人们根据这种现象利用红外线照相机拍摄各种独特的风景图片。
4.红外线夜视仪:
通过识别不同温度的物体辐射的红外线,达到侦察目的的一种设备。
原理:
根据各种物体温度的不同,所辐射的红外线强度也不一样。
德国物理学家里特有一次把含有氯化银的照相底片放到可见光光谱的紫外光外侧,发现底片被感光,他反复探究,终于发现里面有一种不可见的光----紫外线(ultraviolet rays)
紫外线的发现
在红光的外侧存在红外线,在紫光的外侧是否存在紫外线?
猜一猜:
探测紫外线存在的活动:
先用验钞机将10元钞票上的荧光标记显示出来,并用铅笔在钞票上画出其位置和范围,然后把钞票放在太阳光谱中,向紫光端慢慢移动。
当画出的位置移至紫光外侧时有什么现象?看见荧光标记显现出来了。
紫外线:紫光外侧的不可见光
紫外线的特点:
能使荧光物质发光
紫外线的应用:
验钞机
消毒碗柜
紫外线主要影响眼睛和
皮肤,引起急性角膜炎和结
膜炎,慢性白内障等眼疾,
诱发皮肤癌。海洋中的浮游
生物也会因紫外线的照射,使生长受到影响甚至死亡;紫外线辐射也是产生有害的光化学烟雾的重要因素。紫外线辐射对包括人在内的各种动、植物的生理和生长、发育都会带来严重危害和影响。过量地照射紫外线,势必导致皮肤老化,出现皱纹、雀斑等等,并最终诱发皮肤癌 。
紫外线的危害及防止(共33张PPT)
人教版新教材同步教学课件
第二章 光现象
复习提问:1.什么是反射?
光从一种介质射向另一种介质表面时,又有一部分光返回原介质的传播现象叫光的反射。
3.反射定律的内容是什么?
黑板“反光”、镜花水月,平面镜成像等
2.举例说明哪些现象属于光的反射?
反射光线与入射光线以及法在同一平面内
反射光线和入射光线分居法线的两侧
反射角等于入射角
加水
无水
观察思考:插入水中的筷子看上去是弯折的,这是不是因为来自筷子的光在通过水和空气的过程中发生了某种变化?请仔细观察演示实验。
实验现象的科学归纳:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫做
光的折射
o
空气
水
空气
水
.
注意:折射现象的产生是光从一种透明物质斜射入另一种透明的物质时,在交界面处发生的。(同时也会发生反射)
1.一束光从空气斜射入水面时,光的____方向发生了改变,有一部分光被反射回空气,这种现象叫做光的———,还有一部分光进入水中,光线发生———,这种现象叫做光的——,这两个现象是————发生的。
传播
反射
偏折
折射
同时
2.下列现象中,属于光的折射现象的是( )
A.日月食的形成 B、物体在水中形成倒影
C.插入水中的筷子向上弯折 D.影子的形成
C
关键看光是在同种介质中传播还是在不同介质中传播.一般来说,发生光的反射时,反射光线与入射光线在同一种介质中;发生光的折射时,折射光线与入射光线在不同种介质中.
补充:如何区分或识别光的折射现象和光的反射现象呢
3.小明到湖边游玩,他站在岸上在湖中看到了①岸上的树,②水中的鱼,③空中的鸟,④自己在水中的倒影,他看到的景物属于光的反射形成的是_________,属于光的折射形成的是_________。
①③④
②
光的折射有什么规律?
设计实验、并探究其规律
入射光线
明确几个基本概念
折射光线
入射角
折射角
法 线
入射点
0
界 面
水
空气
实验探究光的折射规律
光的折射规律
1、折射光线、入射光线和法线在同一平 面内
2、折射光线和入射光线分居法线两侧
3、当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
4.当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变
5.折射角随入射角的改变而改变。入射角变大,折射角变大;入射角变小,折射角变小
6.在光的折射中光路是可逆的
光路可逆模拟实验
发生折射时,光路 也是可逆的。
光的折射光路图
1、下列所示光路图中能反映光从玻璃斜射入空气中的是( )
空气
玻璃
A
空气
玻璃
B
空气
玻璃
C
空气
玻璃
D
C
2、一束光线由空气斜射入水中,入射角逐渐增大,则折射角( )
A、逐渐减小 B、不变 C、逐渐增大,但总小于入射角D、逐渐增大,可能大于入射角
C
3、如图所示光线在空气和玻璃中传播的情形其中NN’⊥MM’,∠3=∠6指出入射光线是———-折射光线————界面————入射角是————,反射角是————,折射角是————,空气在界面的————侧
BO
OA
MM’
∠4
∠5
∠2
左
1
M
M’
N
N’
B
C
A
O
3
2
4
5
6
4、OB是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中标出入射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向。
O
B
40°
O
B
40°
50°
注:在光的折射作图时,抓住法线是关键,法线是过入射点垂直于界面的一条重要的辅助线,有了法线才能确定入射角,折射角的大小,方便地作出入射光线和折射光线,法线一般用虚线画。
补充:
1、折射的条件:光从一种介质斜射入另一种介质或在同种不均匀介质中传播时,传播方向往往要发生改变。
2、折射的原因:这是因为光在不同介质中的传播速度不同。也就是说,光在透明介质中传播时,若因介质的变化而导致光速变化时,便会发生折射。
光的折射现象
光的折射现象
光的折射现象
海市蜃楼
水
用光的折射解释现象
眼睛所看到的筷子在水中的位置
筷子在水中的实际位置
水中鱼的实际位置比看上去要深
练习
用光的折射解释现象
为什么池水看起来比较浅
A′
A
用光的折射解释现象
眼睛
池水变浅的奥秘
空气
水
A
A’
看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人可千万不可冒失下去
危险
B
B’
眼睛
潜水员在水中看岸上的树会怎样变化
思考:
结论:从岸上看水里的物体,物体变浅了;从水中看岸上的物体,物体变高了.都是看到升高了的虚像.
练习:
1、往盆里倒水,会看到盆底的深度变( ),潜水员从水下观察岸边的树,看到的树变( )
2、在平静的湖水中看到“鱼儿在水中游”的景观,看到的鱼和云实际上 ( )
A、云是虚象,鱼是实物 B、云是虚象,鱼是实像 C、云和鱼都是实像 D、云和鱼都是虚像
浅
高
D
五、光在反射和折射时有何异同点:
相同点:①当光传播到两种介质的交界面时,一般要同时当生反射和折射。
②反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。
③反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法两侧,即反射光线与折射光线位于法线的同侧。
④反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大,随它的减小而减小。
⑤光在反射和折射时光路都是可逆的。
不同点:①反射光线与对庆的入射光线在同种介质中,折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
②反射角始终等于对应的入射角,而折射角与对应的入射角一般不相等,其大小关系跟光从空气射入其他介质,还是从其他介质射入空气有关,只有当光垂直界面入射时,折射角和入射角才相等,都等于零度。
光的折射小结
1、折射定义
2、折射规律
3、反射和折射的异同点第二节 光的反射
●教学目标
一、知识目标
1.了解光在一些物体表面可以发生反射.
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义.
3.理解反射现象中光路的可逆性.
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射.
二、能力目标
1.通过实验,观察光的反射现象.
2.体验和感悟我们是如何看不见不发光的物体的.
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验.
4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异.
三、德育目标
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度.
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识.
3.鼓励学生积极参与探究活动.
●教学重点
用探究法研究光的反射定律.
●教学难点
用光的反射解释一些简单现象.
●教学方法
探究法、实验法、讲练法、归纳法.
●教学用具
演示用:氦氖激光器、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、投影片.
学生用:手电筒(玻璃上有1~2 mm缝隙的黑纸)、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条.
●课时安排
1 课时
●教学过程
一、复习提问,引入新课
[师]举例说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.
[生]小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.
[师]光在真空中的传播速度是多少?
[生]光在真空中的传播速度是3×108 m/s.
[师]我们为什么能看见日光灯、烛焰?
[生]日光灯,蜡烛是光源,我们能看见光源是因为光源发出光射入我们的眼睛.
[师]在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢?
[生]打开灯就能看到屋子里的东西.
[师]为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢?
[生]不知道其中的原因.
[师]所有的物体表面都反射光,我们能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了眼睛.本节我们学习光的反射.
二、新课教学
(一)光的反射定律
[演示实验1]
在桌面上放一盆水,用强光的手电筒照射到水面上.
实验现象:可以看到墙壁上有明亮的光斑.
师生共同活动得:光射到任何物体表面都能发生反射(板书)
[师]光的反射有什么规律?在讲光的反射规律时,让我们先弄清几个光反射中的名词.
[演示实验2]让氦氖激光器发出的一束光线射在平面镜上,引导学生观察一点、两角、三线.
教师在黑板上画出反射图.
入射点:(O)入射光线与镜面上的接触点.
入射光线(AO)
反射光线(OB)
法线(ON):通过入射点且垂直于镜面的直线.
入射角(i):入射光线与法线的夹角.
反射角(r):反射光线与法线的夹角.
紧接着对光的反射规律进入探究阶段.
[探究]光反射时的规律
1.提出问题
光在反射时遵循什么规律?
也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验和进行实验
我们用演示实验和学生实验研究光的反射,其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面,用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径.
(1)按图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的O点,让学生观察从镜面反射的光线的方向.
(2)改变入射光线的方向,让学生观察反射光线的方向怎样改变.
(3)按图乙那样,把纸片F向前折或向后折,让学生观察能看到反射光线吗?
4.反射角和入射角的关系让学生两人一组做实验研究,可采取如丙图所示的实验装置.
①将一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,在白纸中间画出直线ON作为法线;在ON的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1、OA2.
②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1、OA2射向镜面,观察反射光线.
③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2.用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来.
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并记录大小进行比较.
角i 角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面,观察每条反射光线的方向.
3.分析和论证
(1)上述步骤1和2可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变.
(2)按步骤3把纸片F向前折或向后折,学生将观察不到反射光线.
(3)从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的.
师生共同分析总结出光的反射定律
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内.
②反射光线和入射光线分居法线的两侧.
③反射角等于入射角.
说明:(1)光的反射定律可概括为十二个字三线共面,两线分居,两角相等.
(2)反射定律的第三条反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果.
(3)在反射时,光路是可逆的.
上述过程中,学生动眼观察、动手实验、动脑分析,有利于引发学习兴趣,加强对知识的理解.
[出示投影片]
[例1]画出下列入射光线的反射光线
解:①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线.如图乙所示.
②根据光的反射定律,反射角等于入射角画出反射光线(如图丙所示)
[例2]已知反射光线与入射光线成90°夹角,请画出镜面的位置.
[分析]反射线的法线,既是反射面的垂线,又是反射光线和入射光线的角平分线,掌握法线的这种双重作用,作图就容易了.
(1)根据已知条件作图甲.
(2)画出反射光线入射光线的角平分线,即法线ON(如乙所示).
(3)根据法线与反射面成垂直,画出镜面,如图丙所示.
(二)镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射.不同的表面对光的反射是不一样的.
[演示实验3]让氦氖激光的平行光射入平面镜.
[现象]看到经平面镜反射后的光线仍是平行的.而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无反射光.
[师]这种光滑镜面的反射叫镜面反射.如图甲所示.
[演示实验4]让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[现象]入射光线是平行的,但经毛玻璃反射后的光线不是平行的,而是射向各个方向.[师]我们把这种反射叫漫反射.如图乙所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体.
说明:
(1)物体表面光滑时产生镜面反射;物体表面粗糙时,发生漫反射.
(2)漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.讲完漫反射和镜面反射后,为了加深理解,可以提出以下问题,引导学生讨论:
黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了?为了保护同学的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议.
解答:(1)这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射.黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔字上发生漫反射,这两部分反射光同时射入眼睛时,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强,对眼睛的刺激强烈,所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚.
(2)为了保护同学的眼睛,改变这种现状的建议是:改变同学的座位位置,或改变黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,白纸被照亮,而平面镜却比较暗.想想看,并解释为什么.
说明:这个小实验让学生回家认真做一下,以对镜面反射和漫反射有一个比较深刻的理解.
本题的答案为:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光极少,从侧面看去,基本没有光线射入眼中,所以平面镜看起来比较暗.而白纸表面粗糙.入射到白纸上的光发生漫反射后,反射光线射到各个方向,所以从侧面看到白纸比较亮.
三、知识小结
通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题:
1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象.
2.光的反射定律.
3.光在反射时光路是可逆的.
4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射.
5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体.
四、布置作业
1.复习本节课本.
2.P41动手动脑学物理①②③④.
3.预面镜成像”一节.
五、板书设计
(一)光的反射
(二)光的反射定律
1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内.
2.反射光线和入射光线分居法线的两侧.
3.反射角等于入射角.
(三)在反射时光路是可逆的.
(四)镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
2.解释现象:
黑板“发光”时看不清字.
丙
乙
甲2.6看不见的光
学习目标:
1. 了解看不见的光
2. 认识红外线及其应用
3. 认识紫外线及其应用
自主学习:
阅读课本54-55页
1、__________线和__________线属于看不见的光。靠近红光的是__________线;靠近紫光的是__________线。
2、一个物体,当它的温度升高时,它辐射的红外线__________。
3、红外线的主要应用有_________、_________、_________。
4、天然紫外线的最重要来源是__________。大气层上部的__________能够__________紫外线,从而保护地球上的动、植物和人类不受伤害。
5、紫外线的主要特性有_____________,________________,________________。
【学测同步】
例1:关于红外线,下列叙述正确的事( )
A.只有燃烧的物体才能发射红外线
B.物体温度越高,辐射出的红外线越多
C.物体在辐射红外线的同时,不能吸收红外线
D.物体在辐射红外线的同时,叶子吸收红外线
练习1:利用红外线作用,生活中可用来( )
A.寻找水源 B.预防风暴和寒潮
C.烤食品 D.红外遥感
例2:过度晒太阳会使皮肤粗糙,甚至会引起皮肤癌,这是由于太阳光喊有以下哪种光线造成的( )
A.紫外线 B.红外线
练习2:应用紫外线的荧光效应,进行( )
A.使照相底片感光 B.杀菌 C.防伪 D.浴室用来取暖
小结:
把光按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列起来,就是光谱。
红外线:在光谱上红光以外的部分,也有能量辐射,不过人眼看不到,这样的辐射叫红外线。 红外线的应用:加热、拍红外线照片诊病、夜视仪、遥控。
紫外线:在光谱的紫端以外,也有看不见的光,叫紫外线。
紫外线的特点及应用:促进钙质吸收、杀死微生物(紫外线灯杀菌)、荧光物质发荧光。
当堂训练:
加热、夜视仪、促进钙质吸收、遥控、拍红外线照片诊病、杀死微生物(紫外线灯杀菌)、荧光物质发荧光
1、利用红外线的是:
利用紫外线的是:
2、下列说法中不属于紫外线功能的是( )
A.有助于合成人体维生素D B.杀死微生物
C.诊断疾病 D.使荧光物质发光
3.吸收太阳光中的大部分紫外线的是( )
A.大气层 B.臭氧层
C.地面 D.地表的动植物
4.红外线遥感就根据红外线穿透云雾的能力_____,利用高空的灵敏的红外探测器_________物体发出的红外线,显示出被测物体的形状和特征。
5.紫外线灯能使荧光物质_______,钞票或商标的一些位置用荧光物质印上标记,在________下识别标记,这是一种有效的防伪措施。