第5节 光的反射和折射(学案)
【学习目标】
掌握光源及光的传播特点;(2)了解光的色散及物体颜色形成的原因;
(3) 掌握光的反射现象,理解光的反射定律,学会作光的反射光路图;
(4) 理解平面镜成像的规律和原理,并能根据其原理和规律作图;
(5) 掌握光的折射规律,会同过光的折射规律解释生活中的一些现象;
【联想情景导入】
当你放学回家经过河边时会看到平静的水中有你的倒影;小河中的水看上去不那么深,但千万要小心,它的实际深度会比你感觉的更深一些!雨过天晴时天空会出现一道彩虹……所有这些现象的产生都是跟光的反射和折射有关的。
【知识讲解及习题】
知识点1 光源及光的传播
1.我们把正在发光的物体叫 ,如: 、 、 等。
2.光的传播不需要借助 ,它可在 中传播,且传播速度最快,每秒达
米,光在其他物质中的传播速度要慢些。
3.光年是指 ,因此它 一个时间单位。1光年约等于 千米。
4.光在同一均匀物质里是 的。光直线传播的实例: 、 、射击瞄准、日食和月食等。
5.小孔成像与小孔的形状 ,与孔的大小 。
例题分析
例1.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是( )
A.立竿见影 B.一叶障目 C.鱼翔浅底 D.三点对一线
例 2. 下列都是光源的一组是 ( )
A.太阳 月亮 开着的电视荧光屏 B. 萤火虫 恒星
C.萤火虫 恒星 点燃的蜡烛 D. 正在放映的电影屏幕 太阳
例3. 下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是 ( )
A.金光闪闪 B.红光满面
C.火光冲天 D.波光粼粼
例 4. 晴天,由于小孔成像,在树阴下的地面上出现的圆形光斑是( )
A.太阳的实像 B.太阳的影子
C.太阳的虚像 D.树叶的影子
例 5. 在以下物体中:①太阳 ②点燃的火把 ③霓虹灯 ④月亮 ⑤电视荧屏 ⑥萤火
⑦正在放映的电影屏幕 ⑧水母。
属于光源的是____________________________________________。
例 6. 光在真空中的传播速度为3×108米/秒。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约需2.6秒,则地球和月球之间的距离是______米。
知识点2 光的色散及物体的颜色
1.白光射到三棱镜后可以分解成 、 、
、 、 、 、
七种色光,这种现象称为 。不能再分解的光叫 ,
由单色光混合而成的光叫 。雨后天空出现的彩虹就是太阳光的___现象。三原色光: 、 、 。
2. 和 都属于不可见光。红外线常用于 上。紫外线能杀死 ,常被人们用来 ,还能使 发光,可以用来鉴别纸币的真伪。适量的紫外线照射,有助于人体健康,但过量的紫外线照射,会使人皮肤变黑,诱发 。
3.透明物体的颜色是由 决定,透明物体只能透过与该物体颜色相同的光,吸收其他颜色的光。不透明物体的颜色由它 决定。白色物体反射 ;黑色物体吸收 。
例题分析
例1. 这本书是白纸上印有黑字,每个字都看得特别清楚。我们之所以能看清楚这些字的主要原因是 ( )
A.白纸和黑字分别发出了不同颜色的光进入眼睛
B.白光照到书上,白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛
C.白光照到书上,白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反射光
D.黑字比白纸反射光的本领强
例2.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是( )
A.桃花自己能发出红光 B.桃花吸收红光
C.桃花反射红光 D.以上说法都不对
知识点3 光的反射
1.反射定义:光从一种均匀的物质射向另一种均匀的物质时,光会在两种物质的分界面上发生 的改变,从而又返回到原先的物质中的现象。
2.光发生反射时遵循 :即反射光线与入射光线、法线在 平面上;反射光线和入射光线分居在法线 ;反射角 入射角,反射角增大, 也增大。光在反射时光路 。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等。”
3.根据反射面的情况不同,分为 反射和 反射。漫反射使我们从不同的方向都能看到物体。镜面反射和漫反射都遵循光的 。它们的异同点见下表:
类型 不同点 相同点
反射面 光线特点
镜面反射 平整光滑 如果入射光线平行,则反射光线也平行 都遵循光的反射定律
漫反射 粗糙 入射光线平行,反射光线杂乱反射
例题分析
例1. 关于光的反射,下列说法中正确的是 ( )
A.当入射光线与镜面的夹角为20°时,反射角也是20°
B.当入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增加5°
C.镜面反射遵从光的反射定律,漫反射不遵从光的反射定律
D.如果反射光线向法线靠近,则入射光线也向法线靠近
例2. 如图所示,两平面镜之间的夹角为30°,一束光垂直入射到A镜上,则这束光经A、B两镜反射的反射角分别为( )
A.90°, 60° B.0°,60° C.90°,30° D.0°,30°
例3.我们学过的许多成语包含了科学知识,下列成语中的“影”哪个是由光的反射形成的( )
A.杯弓蛇影 B.形影不离 C.形单影只 D.立竿见影
例4.一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.l5° B.25° C. 30° D.35°
例5.太阳光沿着跟水平面成60°角的方向射来,为了使反射光线沿水平面射出去,平面镜跟水平面所成的最小角是( )
A.150° B.120° C.60° D.30°
例6. 晚上,在水平桌面上铺上一张白纸,把一小块平面镜M放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,下列说法正确的是( )
A.镜子比较亮,它发生了漫反射 B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较暗,它发生了漫反射 D.白纸比较亮,它发生了镜面反射
例7.(1)完成如图甲所示的两幅光路图,画出反射光线及折射光线的大致方向。
(2)如图乙所示,AO、OB分别为人射光线和反射光线,它们的夹角是120°,在图乙中确定平面镜放置的位置和角度。
(3)如图丙所示,MN是平面镜,A为发光点,B为反射光线上的一点,试画出经过B点的反射光线和这条反射光线的入射光线。
知识点4 平面镜成像
1.平面镜成像的特点:①平面镜成的像是 像;
②平面镜成的像与物体大小 ;
③镜中的像到镜面的距离与物到镜的距离 ;
④像和物的连线与镜面 。
3.实像和虚像:①实际光线会聚而成的像叫 。② 是非实际光线而是光线的反向延长线会聚而成的像。实像可以在光屏上呈现出来。虚像不能在光屏上呈现出来,只能用眼睛直接看到。
4.凸面镜和凹面镜统称为 。
①凸面镜对光线具有 作用。 ②凹面镜对光线具有 作用。
5.平面镜成像的原理
(1)如右图所示,S为一发光点,由S发出的光被平
面镜反射后,其反射光线的延长线必交于一点S′,
这一点即为S的虚像。虚像不是实际光线交汇点,
但是人若从另一端望镜面,好像光线是由S′点发出的(实际
上是由S点发出).所以称虚像。
例题解析
例1. 小强身高1,5米,站在竖直放置的平面镜前1.2米处照镜子,则他在镜中的像高是____ 米,像到他本人的距离为 ,他以0.5米/秒的速度在垂直平面镜的方向上面镜时,他相对于他的像的速度是 。
例2.小明做研究平面镜成像的实验时,先将蜡烛放在平面镜前50厘米处,他记下了像的位置,然后,他将平面镜向蜡烛移动了10厘米,则第二次成像的位置与第一次成像的位置比较( )
A.向平面镜移动了10厘米
B.向平面镜移动了20厘米
C.远离了平面镜10厘米
D.远离了平面镜20厘米
例3.(1)根据平面镜成像特点,作出图中物体ABC的像。
(2)平面镜前A、B两点,要使A点发出的一条光经平面镜反射后过B点,试完成光路图。
知识点5 光的折射
1. 光在传播过程中从一种介质进入到另一种介质时,可以改变光的传播方向的现象叫做光的折射,光的折射遵循光的折射规律。
2. 光的折射规律的内容。
折射光线和入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居在法线的两侧;光从空气斜射到水或玻璃表面,折射角小于入射角;光从水或玻璃斜射到空气中,折射角大于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大。
3. 在光的折射现象中,光路是可逆的。例题解析
例1.如下图(1),水中物体为S,在A处看到的像为S′,一位同学用激光笔在A处照水中物体,激光从空气进入水中时会发生 ;若他对准像S′照,能否照到物体S ___ _。
例2.如图所示,哪一幅图正确地表示了一束光从空气射入水中的情况 ( )
例3.如右图所示:MN是两种均匀介质的分界面,已知两种介质一
种是空气,一种是玻璃。一光线从介质A射到介质B,则入射
角大小等于 ,折射角大小等于 ,其中
是空气。