第四在光的世界里教学案Word下载.docx

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小孔成像、影的形成、日食和月食的形成都可以用光沿直线传播来解释。

生活和生产中的激光准直现象、射击瞄准、确定发光体的位置等都是光沿直线传播的应用。

【题型讲解】

题型一关于光的直线传播问题

例：

日食和月食是怎样形成的？

分析与解答:

光在传播过程中，遇到不透明的物体就会形成影，日食和月食就是因此而发生的。

当月球运行到太阳和地球之间，它的影子投射到地球表面上，就发生了日食；

当月球运行到地球背后，进入地球的影子里，就发生了月食。

日食的发生如图4-1-1所示，月食的发生如图4-1-2所示。

变式

1.2004年6月8日下午13时左右，在南通可以看到“金星凌日”的天文奇观。

“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食的道理相同。

图4-1-3为发生“金星凌日”现象时的示意图，图金星的位置在（）

A．甲B．乙C．丙D．丁

提高

2.如图4-1-4所示：

AB为发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用作图法确定屏上最

暗部分的范围。

3.去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了一些许多野外生存的知识与技能。

（1）用影子辨别方向。

如图4-1-5，中午前后，用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O最近的点A，则OA就指示（南北/东西）方向，这一技能应用的光学知识是：

。

题型二关于光的传播速度问题

太阳光传到地球约需500s，由此可知太阳到地球距离约为m。

此题考查了光的传播速度和速度公式，光在不同的介质中传播的速度不同，

在真空中传播的最快，为3×

108m/s。

在空气中也近似为这个数值，根据v=s/t得出s=vt=3

×

108m/s×

500s=1.5×

1011m。

图4-1-6

4.雷达是现代战争重要的军事装备.如图4-1-6所示，若雷达向飞机发出的微波从发射到反射回来的时间为52μs（1μs＝10－6s），微波的传播速度等于光在真空中的速度，则微波的传播速度大小为m/s，此时飞机与雷达的距离为m。

【基础验收】

1.光在介质中沿直线传播，能说明这一规律的现象有

（举1个）。

光在中传播的速度最快，其大小为m/s,光可以传递

和。

光在两种介质的交界面，发生和。

2.排纵队时,如果你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。

3.如图4-1-7是成因的示意图（选填“日食”或“月食”）。

4.如图4-1-8所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个洞，透出两条细小光束，根据这两条光束的方向，依据原理，在图中画图找到电灯的位置。

5.当光从空气中进入水中时，发生了光的现象，光的传播速度将（填“变大”、“变小”、“不变”）。

6.下列说法正确的是（）

A.光的传播速度是3×

108米/秒B.月亮是光源

C.射击时三点一线是利用了光沿直线传播的道理D.光总是沿直线传播的

7.太阳到地球的距离为1.49×

108km，那么从太阳发出的光到达地球，需要经过多少s？

【能力测评】

1.在一次百米赛跑时，我担任了终点记时员，我是在听到枪声后开始记时的，记录的成绩是13.1s，请你完成以下工作：

（1）对这个记录进行评估。

（即回答该记录可信吗？

还有什么因素没有考虑到？

）

（2）提出整改措施。

（对记录结果如何处理，可提高其可信度）

2.小明在课外按如图4-1-9所示装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（）A.三角形光斑B.圆形光斑C.蜡烛的正立的像D.蜡烛的倒立的像

3.早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就能看到它，我们看到的太阳，实际是太阳的像（选填“实”或“虚”），这是光的现象。

【实践探究】

1.在一硬纸板中间扎一小孔，点燃一只蜡烛，在黑暗的室内（可在晚上实验）观察小孔成的像.将小孔剪成方形、圆形或三角形，观察小孔成像与孔的形状是否有关；

然后适当调节物距（烛焰与小孔的距离）及像距（屏与孔的距离），研究像的大小跟物距（烛焰与小孔的距离）、像距（光屏与孔的距离）的关系。

第二节光的反射定律

1.了解光的反射现象，知道法线、入射光线和反射光线及入射角和反射角的含义。

2.理解光反射的定律，认识反射现象中光路的可逆性。

3.知道什么是镜面反射，什么是漫反射。

1.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，获得比较全面的探究活动的体验。

2.通过“小制作”和“我的设计”，学习控制光束方向。

3.通过对比观察和实验，了解镜面反射和漫反射的主要差异。

1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。

鼓励学生积极参与探究活动。

2.鼓励学生积极开展小发明、小制作活动，认识平面镜在科技、生产和生活中的广泛应用。

3.通过“走向社会---太空镜”，提高学生将科学技术应用于生活和社会的意识。

光的反射定律是光学中的重要定律，是理解平面镜作用的基础，是本章的重点知识。

1．光的反射现象：

光射到两种介质的分界面时，有一部分光被反射回去的现象叫光的反射现象。

所有的物体表面都反射光，人们能够看到不发光的物体，就是因为被它们反射的光射入了人们的眼睛。

2．光的反射定律：

反射定律是描述反射光线位置的规律，其具体内容包括如下三方面：

①共面：

反射光线、入射光线、及法线在同一平面内；

②分居两侧：

反射光线和入射光线分居在法线两侧；

③两角相等：

反射角等于入射角，即入射角决定反射角。

光的反射定律可以概括为：

“三线共一面，两角相等。

”

注意：

①认清两角：

反射光线与法线的夹角和反射光线与镜面的夹角，前者为反射角，后者为反射角的余角。

②定律的说法：

对于光的反射定律在叙述时先说反射光线和反射角，后说入射光线和入射角，因为我门研究的是反射光线怎样传播的问题，所以入射是原因，而反射是结果，不能颠倒。

③垂直入射问题：

当光垂直射向镜面时，入射角等于0°

，反射角也等于0°

，光线沿原路返回，光的传播方向改变了180°

。

3．镜面反射和漫反射：

光的反射分为镜面反射和漫反射两类，漫反射使我们从各个方向都能看到物体。

镜面反射和漫反射的比较：

现象

相同点

不同点

反射结果

镜面反射

都遵循光的

反射定律

反射面是平的、光滑的

平行光反射后仍然是平行的

漫反射

反射面是凹凸不平的

平行光反射后射向各个方向

题型一关于光的反射定律问题

一束阳光与平静的水面成50°

角照到水面上，反射角是。

此题考查了反射定律中入射角和反射角的识别，要认清这两个角，这两个角分别是入射光线、反射光线与法线的夹角，而不是与反射面的夹角。

所以答案是40°

1.有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度，如图4-2-1所示的光路图，当光电屏上的光点由S1移到S2时，表示液面高度了。

（填“上升”、“下降”或“不变”）

2．小宇同学在家中阁楼上有一个小型物理实验室，如图4-2-2所示，但他每次做光学实验时就感到很麻烦，因为需要跑到有天窗的一间，请你用平面镜帮他将阳光引到实验室并使阳光垂直射到实验台的台面上，要求在图中画出平面镜及其中一条光线，用箭头标出光线方向。

题型二：

镜面反射与漫反射问题

晚上，在暗室桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，

让手电筒的光正对着平面镜照射，如图4-2-3所示，从侧面看（）

A.镜子比较亮，它发生了镜面反射B.镜子比较暗，它发生了镜面反射

C.白纸比较亮，它发生了镜面反射D.白纸比较暗，它发生了漫反射

分析与解答：

手电筒的光正对着平面镜照射，光直射到镜面上，发生的是镜面反射，依据光的反射定律，光沿原路反射回去，几乎没有光线从侧面射出，即几乎没有镜面反射的光线进入人的眼睛，所以人看镜子是比较暗的。

手电筒的光直射到白纸上，由于白纸的表面是凹凸不平的，就会发生漫反射，依据光的反射定律，有部分光从侧面射出去，即有部分白纸漫反射的光线进入人的眼睛，所以白纸看上去比镜子亮。

答案：

B。

3.一个雨后的晚上，天刚放晴，地面虽然干了，但仍留有不少水潭，为了不致踩在水潭里，下面的判断正确的是（）（多选）

A.迎着月光走时，地面上发亮处是水潭B.迎着月光走时，地面上暗处是水潭

C.背着月光走时，地面上发亮处是水潭D.背着月光走时，地面上暗处是水潭

4.黑板“反光”时，为什么看不清字？

怎样才能使黑板不“反光”？

5.一天下午，小明向远处的一座大楼望去，他看到一个现象：

有的窗户明亮刺眼，而有的却黑洞洞的。

他问妈妈这是怎么回事，妈妈告诉他，那座大楼有的窗户是开着的，有的是关着的，小明很快明白了其中的道理。

请你解释出现上述现象的原因。

题型三：

镜面旋转问题

例:

一条光线垂直入射到水平放置的平面镜上时，作图说明

（1）入射角为多大？

反射角又是多大？

（2）若保持光的传播方向不变，而将平面镜沿逆时针方向转20°

角，则反射光线与水平面的夹角为多大？

光线垂直入射到平面镜上时，入射光线、法线、反射光线将在一条直线上，当入射光线不变，转动平面镜，则入射角发生变化，反射角随之变化，反射光线的位置也将发生变化。

（1）光路图如图4-2-4（a）所示入射角为0°

，反射角为0°

（2）光路图如图4-2-4（b）作法：

①作水平线MM′和镜面PQ，使∠POM'

=20°

②作法线ON⊥PQ，法线转过20°

，则入射角∠AON=20°

，反射角∠ＢON=20°

，反射光线转过40°

，所以反射光线与水平面的夹角∠BOM'

=50°

6.一束光与镜面成40°

角入射到平面镜上，若入射光线不动，平面镜转动10º

，则反射光线转动度。

7.一束光与镜面成40°

角入射到平面镜上，若入射光线不动，使反射光线和入射光线垂直，则平面镜转过度。

1.如图4-2-5所示：

在探究光的反射规律的实验中，现将纸面的右半部向后转动，在纸面的右半部，没有光出现，这一现象说明：

2．在探究光的反射规律的实验中，发现了如下规律：

反射光线和入射光线、法线；

反射光线和入射光线两侧；

反射角入射角。

3.如图4-2-6，反射光线与镜面成30°

角，如图所示，请画出

入射光线，标出入射角和反射角，指出入射角和反射角的大小。

4.入射光线与镜面夹角是20°

，入射角是度，则反射光线与入射光线的夹角

为，当入射光线向法线偏转时，反射角为40°

5.一条光线斜射到平面镜上，如果入射光线逐渐靠近法线，则反射光线

变化情况应是（）

A.靠近法线B.远离法线C.方向不变D.不能确定

6.图4-2-7所示，把太阳光水平反射到山洞中去，画出反射光线，平面镜的位置。

7.在明亮的环境中，如果你从平面镜中看到了另一个人的眼睛，那么这个人（能、不能、不一定）看到你的眼睛，这个现象说明。

8.晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图4-2-8所示，白纸发生反射，镜子发生反射（填“镜面”或“漫”）。

从侧面看去，则白纸比较，镜子比较（填“亮”或“暗”），发生漫反射时，

（填“遵守”、“不遵守”）光的反射定律。

9．在探究光的反射规律时，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（如图4-2-9），

就这一叙述的过程，光的反射角是（）

A．∠1B．∠2C．∠3D．∠4

1.一条光线垂直射向平面镜时，反射角是度，光的传播方向改变度，入射光线不动，让镜面绕入射点转过10度，则反射光线转过度，反射光线跟镜面的夹角是度。

2．把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平山洞中去。

小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M如图4-2-10所示，中午太阳光垂直于水平地面照射，如图平面镜与水平方向的夹角为α=，午后，随着太阳西斜，α应适当（增大、减小）。

3.如图4-2-11，两平面镜MP、PN相交,夹角为60º

，一束光线AO斜射到MP上，经两平面镜反射后与入射光线AO重合，但方向相反，则AO与MP夹角β为度.

4.一束光与镜面成20°

5.图4-2-12所示，AB是点光源S发出的一条光线，CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置。

6.利用潜望镜可以在水面下观察到水面上的物体，请你在图

4-2-13中的直角管中画上两个平面镜，构成一个简易的潜望镜，并画出人眼能看到岸上景物时光传播的路径。

1.请同学们观察一下周围的现象，列举出生活中的一些镜面反射和漫反射的例子，然后说一说，看看谁说的正确，说的多。

第三节科学探究：

平面镜成像

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.了解日常生活中平面镜成像的现象。

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，进一步学习实验探究的基本思路和方法。

2.通过折纸模拟实验，体会虚像形成的原因。

1.在探究“平面镜成像特点”中，体会克服困难、解决问题的过程，“发现”成功的喜悦。

2.通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。

通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。

3.通过实验，培养实事求是的科学态度。

4.通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。

本节的教学重点是探究平面镜成像的特点，在探究过程中用到了物理学科学的研究问题的方法——等效替代法：

在物理学中，将一个或多个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程用另一个物理量、一种物理装置、一个物理状态或过程来替代，得到同样的结论，这样的方法称为等效（替代）法，运用这样的方法可以使所要研究的问题简单化、直观化。

探究平面镜成像的特点的探究过程中用一根没有点燃的的蜡烛，等效替代点燃的蜡烛在平面镜中所成的虚像。

同学们在探究过程中应特别注意物理研究问题方法的学习。

实像与虚像：

实像是指实际的光线相交所成的像，是由真实的光斑会聚而成的。

实像可以用光屏承接，能用感光底片感光。

虚像是指发散的实际的光线的反向延长线的交点所成的像。

实像不能用光屏承接。

无论是实像还是虚像，人眼都能够观察到，都有光进入人的眼睛。

题型一关于平面镜成像特点的问题

一个人站在竖直放置的平面镜前5m处，它的像距平面镜m，这人向平面镜前进

2m，他在平面镜中像的大小（填“变大”、“变小”、“不变”）．。

本题可采用“比较法”对比平面镜成像的特点：

①平面镜所成的像是虚像②像与物体的大小相等；

③像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。

所以由“像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离”可知，像距平面镜是5米；

由“像与物体的大小相等”可知，平面镜中像的大小不变。

5，不变。

1.小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如图4-3-1方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（）

A．视力表的像距离平面镜2.1米

B．小春的像距离视力表的像2.1米

C．视力表的像距离小春4.6米

D．小春距离她的像5米

2.如图4-3-2所示，一只大熊猫正抱着一根竹子在镜前欣赏自己的像。

此时，它从镜中看到的自身像应该是图4-3-3中的（）

3.只要你平时在马路上稍微注意一下，就会发现，除了大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的，你能用光学知识解释这一情况吗？

4.美术课上，小琼面前立着一幅“米老鼠”的

简笔画（如图4-3-4甲所示）。

她从没学过绘画，

竟然清晰、准确的描出了画中的“米老鼠”。

请

说明其中的奥妙，并作图示意（图4-3-4乙中A

点代表简笔画中的“米老鼠”）。

５.如图4-3-5所示魔术箱内有一个平面镜，从P处放入一物，箱中不见物体；

换从Q处放入，箱中却见两个物体，在图4-3-6中作出平面镜及物AB在魔箱中所成的像。

题型二关于平面镜成像特点的实验探究问题

在探究平面镜成像的实验中，下列说法错误的是（）

A．用平板玻璃代替平面镜是为了能看到镜后的物体，便于确定像的位置

B．选择与物等大的另一物体的目的是为了比较像和物的大小

C．将白纸放在像的位置，透过玻璃看到白纸上有像，由此得出白纸能接收平面镜所成的像

D．平板玻璃放置时应与桌面垂直

在探究平面镜成像的实验中，为了既能看到像又能看到平面镜的后面，即

为了便于确定像的位置，就用平板玻璃代替平面镜；

取两根完全相同的蜡烛，将其中的一根蜡烛点燃放到玻璃板前，另一支蜡烛不点燃，竖直在玻璃板后面移动，直至观察到蜡烛和像完全重合。

这里用一根没有点燃的的蜡烛，等效替代点燃的蜡烛在平面镜中所成的虚像，目的是为了比较像和物的大小；

平面镜所成的像为虚像，虚像不能用光屏承接，所以将白纸放在像的位置，直接观察白纸，白纸上没有像；

平面镜所成的虚像和物体是关于平面镜对称的，所以为了便于实验操作和确定像的位置，实验时平板玻璃的放置应与桌面垂直。

C

６.如图4-3-7为某同学探究“平面镜成像特点”的实验装置，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A、B一前一后竖直放在直尺上。

（1）点燃A，调节B的位置，眼睛在边（填“左”或“右”）进行观察，直到的时候，B的位置即为A的像所在的位置。

（2）直尺的作用是便于比较像与物的关系；

两段等长的蜡烛是为了比较像与物的关系。

（3）若用平面镜代替玻璃板，上述实验进行，（填“能”或“不能”）理由是。

（4）在玻璃板的后面放上一块和玻璃板等大的木板，通过玻璃板（填“能”或“不能”）看到蜡烛的像。

７.在探究“平面镜成像特点”的实验时，

（1）李明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A和蜡烛B的要求是，这是因为。

（2）在寻找像的位置时眼睛应在蜡烛（填“A”、“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，请你推测原因。

（3）张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，将跳棋放在玻璃板前时，看不清跳棋的像，请你帮她想个办法看清跳棋的像。

题型三关于光的反射、平面镜成像特点的综合应用

如图4-3-8（a）所示，画出发光点S所发出的光线经过平面镜反射后通过P点的反射光线。

根据平面镜成像特点：

像和物到镜面的距离相等，它们的连线与镜面垂直，可以确定S的像点S′。

由于S′是虚像，所以S点发出的任何一条光线经过平面镜后，反射光线的反向延长线均经过S′点，连接PS′，找到入射点O,便可确定过P点的入射光线SO.如图4-3-8（b）

８.如图4-3-9所示，电视遥控器对着天棚也能遥控电视

机。

图中从A点发出的光经天棚MN反射后射入电视机的

接收窗口B，试画出其光路图。

９.如图4-3-10所示，操场边有两棵树，站在A树顶上的一只麻雀想偷吃操场上晒的谷物，然后快速的飞到B树顶上，请你设计一个最短的飞行路径，并在图中画出来。

1.在探究平面镜成像特点的实验中，我们得到平面镜成像的特点有：

、

、、。

2．如图4-3-11所示是观察平面镜成像的装置。

在放置的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。

另外拿一支蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合，此时眼睛应该在蜡烛这一侧观察（填“A”或“B”）。

这一实验步骤得到的结论是，然后用

分别测量物和像到镜面的距离，由此得出结论，移去玻璃板后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”）。

说明，并将手指放在“烛焰”上，手指被烧痛（填“会”，“不会”），在实验中，我们不直接用平面镜而用一块玻璃板代替平面镜放置在桌面上，这样做的原因是：

3.一只小鸟在水深3米的平静的湖面上飞过，当小鸟距水面7m时，小鸟在湖面的“倒影”是（填“实”或“虚”）像，它是由于光的形成的，该“倒影”距小鸟m。

4.某台钟面上无数字，只有刻度，现从平面镜中看到的台钟的像如图4-3-12所示，由此可知当时实际的时刻应是。

5.一人站在竖直挂着的平面镜前，为了看清自己在镜中的像，

他走近平面镜，则（）

A.像离人越来越近，像逐渐变大，因而看的更清楚

B.像离人越来越近，像的大小没变，只是人眼感觉像变大了

C.像离人越来越近，像逐渐变大，人和像到平面镜的距离总是相等

D.平面镜成的像总是和人等大的，所以像的小不变，并且人眼感觉像的大小也是不变的

6.一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，如图4-3-13，他看到的像应该是图中的哪一个？

（）

7.如图4-3-14所示，MN是一平面镜，试画出物体AB在平面镜中的像。

1.一个雨过天晴的夜晚，小红在晚上回家的路上，看见路面水坑中有一轮弯弯的“月亮”，图4-3-15是当时情景的示意图，请你指出

（1）小红当时可能站在位置；

（填“A”、“B”或“C”）

（2）在图中画出小红看见的“月亮”。

2．视力检查时要求被测人与视力表间隔5m，小明准备借助一块平面镜检查视力（如图4-3-16所示），则他应坐在镜前m处，图中小明正在用手示意他所看到的“E”字朝向，其示意方向应与视力表中“E”字的实际朝向（选填“相同”或“相反”）。

3.请你仔细观察，说出图4-3-17中所隐含的物理知识。

（至少说出三点）、

、。

4.桥在河里的“倒影”和立竿见“影”，从它们的成因来看原理不同。

前者是由于光的

引起的，后者是由于