第3讲 光现象考向探究考向探究考点聚焦考点聚焦考点1 光的直线传播 光的传传播光在_、_的介质质中沿直线传线传 播同种均匀考 点 聚 焦光的直线线传传播用一条带带箭头头的直线线，形象地描述光的传传播路径和方向，这样这样 的直线线叫做光线线。它是建立的物理模型，实实际际上并不存在现现 象 及 现现 象示例解释释同例光在传传播过过程中遇到不 透明物体，在物体后面光因 沿_而不能到达的 区域将产产生影子 日食、月食 等由于_， 通过过小孔后烛烛焰成倒立的 实实像，小孔成像的形状只与 物体的形状有关 树树阴下的光 斑等 由于_，开凿凿 隧道时时用激光束引导导掘进进 机 射击击瞄准、 激光准直等 直线传播 光沿直线传播 光沿直线传播 光速光速,真空中的光速是宇宙中最快的速度，c m/s；光在不同介质质中的传传播速度不同31083105 考点2 光的反射定义义光在两种物质质分界面上改变传变传 播方向又返回原来物质质的现现象，叫光的反射光路图图光 路 图图 图图甲中_是入射光线线，_是反射 光线线，_是法线线，这这三线线在同一平面内； _是反射角，_是入射角，这这两个 角大小_。图图乙中入射角的大小为为_ 。注意：在反射现现象中，光路是可逆的 AO OB ON 相等 65 镜镜面反射与漫反射一束平行光照射到镜镜面上后，会被平行地反射，这这叫作镜镜面反射；凹凸不平的表面会把平行的入射光线线向四面八方反射，这这叫作漫反射；两者都_光的反射定律 遵循 现现象解释释能看到本身不发发光的物体，是因为为物体反射的光进进入了我们们的眼睛，反射光线进线进 入眼睛越多，看起来越亮；能从各个方向看到物体，是由于这这一物体表面对对光发发生_反射的缘缘故。图图甲是_反射，图图乙是_反射 漫 漫 镜面 考点3 平面镜成像 成像光路图图 物与像关于平面镜镜_，反射光线线的反向延长长交于像点 对称 成 像 原 理镜镜前烛烛焰上的点S，发发出的光线经线经 平面镜镜_后 到达人的眼睛，但眼睛是根据光沿直线传线传 播的经验经验 来 确定物体位置的，所以觉觉得光线线好像是从平面镜镜后面 发发出的，实际实际 上镜镜后并没有点燃的蜡烛烛，像点是反射 光线线反向延长长的交点，所以是_像，_ 在光屏上显显示 反射 虚 不能 应应用潜望镜、穿衣镜、医生检查口腔的小镜子等 补充 我们将凸面镜和凹面镜统称为球面镜。凸面镜对光线有发散作用，能起到扩大视野的作用，如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等都是利用凸面镜原理制成的；凹面镜对光线具有会聚作用，如太阳灶就是利用凹面镜原理制成的 考点4 光的折射定义义光从一种介质进质进 入另一种介质时质时 ，传传播方向发发生改变变的现现象，叫光的折射光路图图光从空气斜射入水中，折射角_入射角 光从水中斜射入空气中，折射角_入射角；在折射现现象中，光路是可逆的 光垂直于水面入射，传传播方向_，折射角_入射角，为为_ 小于 大于 不变 等于 0 现现象 分析鱼反射的光线经过水 面折射入人眼，而人眼 总认为光沿直线传播， 这就使人在折射光线的 反向延长线上看到一个 升高了的虚像,钢笔反射的光经过玻璃 砖折射进入人眼，而人 眼总认为光沿直线传播 ，这就使人在折射光线 的反向延长上看到一个 “错位”的虚像 筷子在水中部分反射的 光线经过水面折射进入人 眼，而人眼总认为光沿直 线传播，这就使人在折射 光线的反向延长上看到一 个“弯折”的虚像 考点5 光的色散光的色散太阳光通过过棱镜镜后被分解成红红、橙、黄、绿绿、蓝蓝、靛、紫等各种色光的现现象叫光的色散实验实验 结论结论色散现现象表明：白光是由各种色光_而成的，白光是复色光；不同色光通过过棱镜时镜时偏折程度不同，红红光偏折程度最_，紫光偏折程度最_混合 小 大 三原色色光的三原色：_、_、_看不见的光红外线紫外线定义可见见光谱谱上红红光以外的光可见见光谱谱上紫光以外的光红 绿 蓝特性 热热作用强 化学作用强应用检测检测 病情；制成红红外线线夜视仪视仪；遥控、遥感；烘箱、烤炉等使荧荧光物质发质发光；合成维维生素D；杀杀死微生物等考 向 探 究探究1 光现象辨识及解释 例1 生活中的一些光现象：水中倒影；雨后彩虹；海市蜃楼；手影游戏 ；人在太阳光下地面上形成的影子；小孔成像；日食和月食的形成；人 能看见本身并不发光的物体；教室里的黑板“反光”；清澈的水底看起来变浅 了；患近视的同学戴眼镜矫正视力；用凸透镜对着太阳光取火；汽车后视 镜可扩大视野。其中能用光的直线传播解释的是_，能用光的反射解释 的是_，能用光的折射解释的是_。(均填序号)探究2 平面镜成像特点 例2 2017呼和浩特哈素海是呼和浩特市一处著名的旅游景点，深秋时节一 群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上，如图31所示。当某只鸿 雁距水面120 m时，这只鸿雁的倒影与它的距离为_m，该倒影是 _(选填“实”或“虚”)像，它是由于光的_(选填“折射”“反射” 或“直线传播”)形成的；当鸿雁缓缓地向更高、更远的南方飞去时，它在水中 像的大小将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。240虚反射不变变式12017临沂关于平面镜成像特点及其实验探究，下列说法正确的 是( ) A使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实 B蜡烛靠近玻璃板的同时像将远离玻璃板 C做多次实验获得多组数据是为了减小误差 D平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离有关A变式2猴子捞月的寓言故事中，猴子看见月亮在井中，就要去捞 ，结果什么也没捞到，如图32所示。关于水中月亮离水面的远近， 以下说法中正确的是( )图32 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C解析 平面镜成的像是虚像，且像和物到镜面的距离相等。月亮在水中 成的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等。探究3 光现象作图 例3 如图33所示，请作出入射光线AO经平面镜反射后的反射光线 OB，并标出反射角的度数。图33如图所示变式 小明妈妈的手机掉到了沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反 射灯光找到了手机。图34中已标出了反射光线和入射光线，请在图中 画出平面镜的位置，并保留作图痕迹。图34如图所示例4 2017兰州如图35所示，在练功房一侧的墙壁上装有一块平面镜 ，某同学从A点用激光笔向镜面照射，在天花板的B点看到一光斑，请 画出该光斑形成的光路图。图35如图所示例5 2017随州如图36所示，人眼在E处通过碗的边缘D点刚好能看到空 碗底部硬币的左边缘A点。现在向碗里缓慢加水，当水面到达C处时，人眼仍 在E处，但能通过D点看到硬币的右边缘B点。请用一条光线示意以上光学现 象(并画出水面、法线)。图36如图所示解析 光在同种均匀介质中是沿直线传播的。光从水中斜射入空气中，向远 离法线方向偏折，折射角大于入射角。实验突破 突破1 探究光反射时的规律考点归纳 1纸板的作用：显示光的传播路径。 2纸板与镜面要垂直放置，否则不能在纸板上看到反射光线。 3实验时让入射光贴着纸板入射，这是为了显示入射光线；从不同位置 都能看到光的传播路径，是因为光在纸板上发生了漫反射。4光路的确定：在纸板的光线上取两点，连接两点并标出方向。 5旋转反射光线所在的纸板，反射光线消失，其目的是验证反射光线、入射 光线和法线是否在同一平面上。 6改变入射角的大小，进行多次实验，目的是使实验结论具有普遍性。 7将激光笔逆着原反射光线射入，反射光线逆着原入射光线射出，说明光路 是可逆的。例1 2017泰州改编在“探究光的反射定律”实验中：图37 (1)如图37甲所示，先将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板 _放置在平面镜上，让激光紧贴纸板射向O点。垂直(2)为了显示光路，纸板的表面应_(选填“粗糙”或“光滑”)些；为了使 光线能在纸板上显示出来，方便实验探究，该采取的操作是 _。小明想把光的径迹保留在纸板 上以便研究，请你为他设计保留光线径迹的方法： _。在纸板上标有 刻度是为了方便测量_的大小。粗糙使光束贴着纸板射向O点反射角和入射角在纸板的光线上取两点，连接两点并标出方向(3)以ON为轴旋转纸板B，观察纸板B上能否出现反射光，设计意图是 _ _。验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上(4)在探究反射角和入射角之间的关系时，三次改变入射角的大小，实验所测数据记 录如下表，小明根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表 中的数据分析小明实验中出现错误的原因可能是 _。把反射光线与镜面的夹角记作反射角了实验实验 次数入射角反射角第一次2070第二次3060第三次5040(5)如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，这表明 _。 (6)接下来老师进行了如下演示：先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能 转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的 O点，其作用是显示_的位置，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色 激光射向O点，出现了如图乙所示的情景，老师沿水平方向缓缓转动圆台，当我们观 察到_时，可判断反射光线、入射光线和 法线在同一平面内。光路是可逆的法线反射的绿光挡住红光和入射的绿光突破2 探究平面镜成像特点考点归纳 1选择较暗环境的目的：使实验现象更加明显。 2用玻璃板代替平面镜的好处：玻璃板透明，在看到蜡烛A的像的同时也 能看到蜡烛B，便于确定像的位置。 3选择薄玻璃板的原因：厚玻璃板前后表面都会反射成像，会造成重影。4玻璃板应与水平桌面垂直放置，否则在桌面上的物不能与像重合。若玻璃板 与水平桌面不垂直，则：玻璃板向远离蜡烛方向倾斜时，像向下移；玻璃板 向靠近蜡烛方向倾斜时，像向上移。 5取两段相同的蜡烛是为了确定像与物的大小关系，应用等效替代法。 6刻度尺的作用：测量物和像到玻璃板的距离。(距离不相等的可能原因：蜡烛 和像没有完全重合、玻璃板有厚度、测量长度存在误差)7眼观察像的位置时眼与物体同侧。将一张纸放在像的位置上，在玻 璃板后面观察纸，将不能观察到蜡烛A的像，说明像是虚像。 8平面镜成像的特点：像与物到镜面的距离相等；像与物的大小相等 ；物、像连线与镜面垂直。即像与物关于镜面对称。 9平面镜所成的像是虚像。 10改变蜡烛到平面镜的距离，多次实验的目的：使实验结论具有普 遍性。例2 2017滨州小滨用如图38所示装