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初中物理 多彩的光(一)

多彩的光(一)

知识网络

1.能够自行发光的物体叫 ,月亮不是光源,理由: 。

2.光在同种均匀介质中沿 传播。影子、日食、月食、激光准直等均可用 来解释。

3.光在真空中的传播速度是 km/s 。光在不同介质中传播的速度一般不同。

4.人们把 三种色光叫做色光的三原色,把 叫做颜料的三原色。把色光的三原色混合后得到的是 光,颜料的三原色混合后得到的是 色。

5.光的反射定律包括的内容是:反射光线跟入射光线和法线在 ;② 反射光线、入射光线分居存法线的 ;③ 反射角 入射角。

6.在光的反射、折射现象中,光路是 的。

7.通常把反射分为 反射和 反射。我们能够看见本身不发光的物体,是因为物体表面发生 的光线进入了我们眼睛的缘故。

8.物体在平面镜中所成的像是 立 大的 像,像和物体的连线与镜面 ,像和物到镜面的距离 。

9.光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线 法线;光从水或其他介质斜射入空气时,折射光线 法线(选填“偏向”或“偏离” )。这个结论叫光的折射规律。

10.光谱分为可见光和不可见光,在可见光的红光之外是 ,紫光之外是 。这两种不可见光在日常生活、生产中有很多应用,例如电视机遥控器通常利用 来控制电视;验钞器利用 能够使荧火物发光来检验钞票。

知识点一. 光的直线传播

1、光源:定义:能够发光的物体叫光源。

分类:自然光源,如 太阳、萤火虫、水母;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮、星星、宝石本身不会发光,它不是光源。

2、规律:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。

练习:☆为什么在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的?

答:光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中,部分光遇到雾发生漫反射,射入人眼,人能看到光的直线传播。

4、实际例子:

① 激光准直(打隧道)

②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透

明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成:当月球在中间时可形成日食。(月球的影子)

当地球在中间时可形成月食。(地球的影子)

④ 小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。

5. 小孔成像 与 影子的异同点:

相同点:都是光的直线传播所形成的

不同点:影子是光被挡住后所形成的阴影,而小孔成像则是光线到达所形成的;影子的形状不一定和物体的形状相同,而小孔成像的形状和物体是一样的。

6、光速:

光在真空中速度C=3×108m/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

例1 (2010年湖南湘潭,11题)2009年7月,我国出现了500

年一遇的日全食奇观。产生日食的原因和下面示意图中能看到

日全食的区域分别是( )

A .光的反射;a 区

B .光的折射;b 区

C .光的直线传播;a 区

D .光的直线传播;b 区

课堂练习

1.光在水里传播的速度是( )

A. 等于3×108 m/s B.小于3×108 m/s

C. 大于3×108 m/s D.以上答案都不对

2.一台激光器朝着月球发射激光讯号,经过2.7 s后才接到从月球返回的信号,月球到地球的距离为( )

A.8.1×108 m B.4.05×105 km C.8.1×105 m D.4.05×108 km

3.产生月食的原因是( )

A .太阳光照到月球的侧面 B.射向月球的太阳光中途被地球挡住

C .射向地球的太阳光中途被月球挡住 D.阴雨天没有太阳光

4.在纸上剪一个很小的方形孔,让太阳光垂直照在方形孔上,那么地面上产生的光斑( )

A. 是方形的 B.是圆形的 C.它是太阳的影子 D.是长方形的

5.如下物体中不是光源的是( )

A. 月亮 B.萤火虫 C.烛焰 D. 太阳

6.下列现象中不能说明光的直线传播的是( )

A. 射击时,常提到的“三点一线” B.黑板上笔直的粉笔线

C. 夏天树阴下的圆光斑 D.月食的形成

知识点二. 光的反射

1、定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、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于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。 (三线 二角 一点 一面)会画反射光路图

3、分类:

⑴ 镜面反射:

定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行

条件:反射面 平滑。

应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射

⑵ 漫反射:

定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反

条件:反射面凹凸不平。

应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。

练习:☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。

⑴有利:生活中用平面镜观察面容;我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。

⑵有弊:黑板反光;城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。

4、镜面反射:

⑴平面镜:

②像、物到镜面的距离相等。 “正立”“等大”“虚

象”“像、物关于镜面对称

③像、物大小相等

④像、物的连线与镜面垂直

成像原理:光的反射定理

作 用:成像、 改变光路

实像:实际光线会聚点所成的像

虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像

⑵球面镜:

凹面镜 应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯

凸面镜 应用:汽车后视镜

实验题:观察平面镜成像实验(需要 两根一样的蜡烛、一块玻璃板、刻度尺)

【例1】 有一束光线和水平面成45o 角, 照射到地面上, 为了使光线能水平照射到墙壁上, 地面上的平面镜应如何放置?

【例2】 某人身后2米处的墙壁上有一挂钟, 在他的面前有一竖直悬挂着的平面镜, 如果镜中挂钟的像离人5米, 则该人与平面镜的距离是__________米.

【例3】画 由图2—1中光源A 点发出的被平面镜 L反射后经过B 点的反射光线。

【例4】(大连市) 在“研究平面镜成像特点”时,某同学利用一块玻璃板代替平面镜,如图2—5所示是这位同学做完实验后在自纸上留下的记录。其中M N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。

(1)用玻璃板代替平而镜的目的是 。

(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)容易确定像的位置;(2)不能,因为两次实验记录的像和物到玻璃的距离,一次相等一次不相等,没有共同特点;(3)玻璃有一定的厚度,玻璃的两个表面都能反射光线,并分别能成像。

课堂练习

1.根据光的反射定律,完成下图中的光路图.

2.自行车尾灯的结构示意图如右图所示,夜里,用手电筒 照射尾灯,可观察到它的反光效果很好. 试在图中方框内画出其中一条入射光线的完整的反射光路图.

知识点三. 光的折射

1、定义: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;这种现象叫光的折射现象。

2、光的折射定律:

⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内。

⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。

光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。 ⑶ 光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折

光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 0 度。

3、在折射时光路是可逆的。

4、应用:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置高

☆蓝天白云在湖中形成倒影,水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射而形成的虚像, 看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。

课堂练习

1. 如图6-2所示,从位于空气中的点光源S 发出的光线射到水面上,照亮的水中的P 点PO1S ,PO2S ,PO3S 的三条图线中的传播,正确的是______。

2. 的入射光线、反射光线和折射光线, 分析与解答 由图中所标明的角度可知, CON =∠BON =900-300=600, 由此可确定玻璃和空气的分界面.

根据光的反射定律和折射规律, 光线分居在法线两侧, 线两侧, 由此可知,BO 为入射光线,OC 为反射光线,OA 射光线. 因为折射角∠AOM =30O 小于入射角∠中折射入玻璃中的, 故PQ 右侧是空气, 左侧是玻璃.

即BO 为入射光线,OC 为反射光线,OA 是折射光线;PQ 右侧是空气, 左侧是玻璃.

3. 孩子在湖边观鱼(图6-3),这条鱼实际在C 点处,但孩子看见鱼是在D 点处。则小孩这样看的结果是因为从水下发射的光发生了_________,所看的是鱼的______像,(填实像或虚像),光是从

__________________(空气中射到水中或水中射到空气中), 小孩看到鱼的深度比鱼所在的实际深度______.

4. 小孔成像是由于____________,平面镜成像的原因是由于光的__________凸透镜成像的原因是由于光的_______,影子的形成是由于光的_________,日蚀、月蚀产生的原因是由于光的_________,平静的水面映出岸上树木的的倒影是由于光的_______,用放大镜观察物体,看到的像是由于光的_________。

5. 早晨阳光射到地球上,看到太阳在远方的地平线上,阳光在这时____(是或不是)直线传播的,因此,看到太阳的所在位置______(高于或低于)太阳的实际位置,这种现象是由于阳光通过了大气层时发生了________而出现的。

课后练习(一)

一、填空题

14. 光在________________中是沿直线传播的. 光在_______传播得最快. 这时每秒

传播的距离是___________米.

15.______________的物体叫光源. 在太阳、月亮、地球、镜子、点燃的蜡烛等物

体中,___________________是光源.

16. 已知反射光线与平面镜的夹角为15o, 则入射角为________.若转动镜面, 使入

射角减小30o, 则反射光线和入射光线的夹角为________.

17. 一束光从空气垂直射向水面, 它的反射角是_______度, 入射角是_______度, 折

射角是________度.

18. 我们在河边看到树木和建筑物在水中的“倒影”, 实质是它们的_____像, 反射

面是________.

19. 在距离平面镜8厘米处, 点燃一支蜡烛, 这时镜中的像距镜_______厘米; 若将镜

移到原成像的位置, 则像向后移动了________厘米.

20." 立竿见影" 中的" 影" 是由于光的_______形成的;" 水中倒影" 是物体经水面形

成的_______像.(填" 实" 或" 虚")

21. 小明身高为1.70m ,站在竖直放置的平面镜前lm 处,他在镜中所成的像高是

1.70m .当他再后退1m 时,他在镜中的像高为________m,像离镜面的距离

为_________m.

9、下列属光的反射现象的是( )

A. 水中的月亮 B. 水中的筷子弯折

C. 彩虹 D. 彩色电视机的画面

10、人以2米/秒的速度垂直向平面镜走去, 镜中的像向人靠拢的速度是( )

A. 1米/秒 B. 2米/秒

C. 3米/秒 D. 4米/秒

11、白天我们能从不同方向看到书包、笔、课桌等物体, 这是因为( )

A. 这些物体都有光发出来

B. 眼睛发出的光射到这些物体上

C. 射到这些物体上的光发生了镜面反射

D. 射到这些物体上的光发生了漫反射

12、关于平面镜成像,下列说法中正确的是( )

A. 本身不发光的物体在平面镜中不能成像

B. 从平面镜中可以看到物体的实像

C. 人离平面镜越远,在镜中成的像越小

D. 物与像到镜面的距离总是相等的

13、物体在平面镜中像的大小决定于( )

A. 物体到镜面的距离 B. 物体的大小

C. 平面镜的大小 D. 观察者的位置

14、如图所示, 猴子看见水井中的" 月亮", 就要去捞, 结果什么也没捞到. 关于水中的" 月亮" 离水面的远近, 以下说法中正确的是( )

5. 填空题

1. 同一种均匀介质、真空中、3×108 2. 能自行发光、太阳、点燃的

2.如图2—8所示,在“研究平面镜成像特点的实验”中,为确定橡皮泥在A 中所成像的位置,图中A 应选用 (选“平面镜”或 “薄玻璃板”) 橡皮泥经A 所成的像是 (选填“实”或“虚”) 像。

3.图2—9所示四种现象中,由于光的反射而形成的( )。

4.下列叙述中的“影”,属于光的反射现象的是( )。

A .立竿见“影” B.毕业合“影”

C .湖光倒“影” D.形“影”不离

5.一只小鸟在平静的湖面上方飞过,当小鸟距水面3 m时,小鸟在湖面的“倒影”是 (选填“实”或“虚”) 像,该“倒影”距小鸟 m。

6.“猴子捞月”的寓言说,猴子看到井中有个月亮,以为月亮掉进井水中了,以下正确的是( )。

A. 水中出现月亮属于光的反射现象

B .水中出现月亮属于光的折射现象

C .水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近

D .水中的月亮比天上的月亮小

7.水平桌面上放置一个平面镜。镜面与桌面成450角,一小球沿桌面向镜滚去,如图2— 11所示,则镜中的小球的像将如何运动?

答: 。

8.发光点S 发出的一条射向水中的光线,在水面发生折射后,经过P 点。请你在图2—12中大致作出入射光线及其相应的反射光线和折射光线。

9.如图2—13所示,一束光线沿与镜面成450角的方向人射到水平放置的平面镜上的O 点上。如果在不改变入射光传播方向的情况下,要使反射光与入射光成6O 0的夹角,可采用的方法是将平面镜绕过入射点O 的水平轴沿 方向转过 角。

10.(南通市) 下列成语所反映的情景,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

课本拓展题

1.(济宁市) 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了一支点燃的蜡烛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: 。

2.自行车的尾灯设计的非常巧妙。当后面的光线从任何方向照射尾灯时,它都能把光线“反向射回”。由此可知自行车尾灯结构是,由 小平面镜组合而成的。

课后练习

1.反射,虚 2.薄玻璃板,虚 3.B 4 .C 5.C 6.D 7.虚,6 8.A

9.小球的像将竖直向下运动 10.略 11.逆时针,150 12.(1)沿直线;(2)音色;(3)红、绿、蓝 13.B 14.C

课本拓展题

1.(1)二者等大,比较像与物体的大小;(2)A,玻璃板与桌面不垂直;(3)用灯光照亮跳棋 2.互相垂直的