第二章 光现象.docx
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第二章光现象
第二章光现象
第一节光的传播
【课标指南】
1．知识与技能：
（1）知道光在同种均匀介质中是沿直线传播；
（2）理解光沿直线传播及其应用；（3）知道光在不同介质中传播的速度不同，知道光在真空中传播的速度值．
2．过程与方法：
（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）通过课内阅读和课外查询资料来拓展与光有关的知识．
3．情感态度与价值观：
关心生活中有关光的传播知识，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．
4．重点与难点：
重点：
光源、光的直线传播、光的速度；难点：
光沿直线传播现象的解释．
【典例剖析】
例1：
下列看起来有光射出来的物体中,全部是光源的是（）
A．耀眼的玻璃墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B．篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星
C．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
D．发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
思路导航：
光源是指本身能够发光的物体，按形成可分为自然光源和人造光源，按发光原理可分为热光源和冷光源．耀眼的玻璃墙、夜空中点点繁星、光彩夺目的钻石自身都不能发光．
答案：
D
学法指津：
本题“分析”中所采用的方法叫做排除法，解选择题多用排除法．
练习：
1．下列物体或动物，不是光源的是（）
A．比邻星B．水母C．斧头星Ｄ．反光镜
例2：
有一名学生举了四个例子，说明光沿直线传播的，其中一个是不能说明光是沿直线传播的，这个例子是（）
A．影子的形成B．太阳落到地平线下还能看见
C．小孔成像D．看不见不透明物体后面的东西
思路导航：
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：
影的形成、小孔成像、看不见不透明物体后面的东西，这些都是光沿直线传播的结果．但是光沿直线传播是有条件的，必须在“均匀”介质中，因为大气各层面疏密不均匀，光在其中传播时会发生弯曲，所以太阳落到地平线下还能看见．
答案：
B
学法指津：
明确光沿直线传播的条件是解决本题的关键．
练习：
2．下列现象中，不能说明光是沿直线传播的是（）
A．日食和月食B．射击瞄准
C．手影游戏D．岸上扬柳在水中的倒影
例3．晚上，某人在马路上从远处走近一盏路灯，经过之后再走远的过程中，其影子的长度变化的情况是（）
A．先变长后变短B．先变短后变长
C．逐渐变短D．逐渐变长
思路导航：
解题时可根据题意先画一草图，如图2-1-1所示，然后根据光的直线传播和几何知识分析影长的变化．由图可知，人离路灯越远影子越长，故人经过路灯时，影子是先变短后变长．
答案：
B
学法指津：
根据题意画出草图是解决此题的的关键，物理中很多题都需要先画出图再分析．
练习：
3．在阳光照射下，人在地面上形成的影子（）
A．早晚较长，中午较短B．早、中、晚一样长
C．从早到晚逐渐变长D．早晚较短，中午较长早
例4．关于光速，下列说法不正确的是（）
A．光的传播速度总是3.0×
m/sB．光的传播速度最大值为3.0×
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
思路导航：
光在不同介质中的传播速度不同，在真空中最快，约为3.0×
m/s其次是水中和玻璃中．光年则表示光在一年中走过的路程，是一个很大的长度单位，天文学中星体间的距离很大，故常用光年作为长度单位．
答案：
A
学法指津：
本题主要考查两点知识：
1．光在不同介质中的传播速度不同；2．光年是长度的单位而不是速度的单位．
练习：
4．在雷雨交加的天气，小明看见闪电后赶快用秒表计时，经过5S后听到雷声，你能粗略估计一下发生雷电的位置距小明有多远吗？
你做对了吗?
练习1．D2．D3．A4．1700m
【实验探究】
例题：
如图2-1-2所示，用自制的针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：
（1）薄膜上出现烛焰的像是倒立的；
（2）薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的；
（3）保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大；
（4）保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮．
对于这四句说法，其中正确的是（）
A．
（1）
（2）（3）（4）B．
（1）（3）（4）
C．
（1）
（2）D．（3）（4）
思路导航：
小孔成像的特点：
（1）倒立、左右互换的实像；
（2）像的大小与光源到小孔的距离和屏到小孔的距离有关，可能成放大的，也有可能成缩小的；（3）屏离小孔越远，像越暗，屏离小孔越近像越亮．
答案：
A
学法指津：
正确理解小孔成像的特点是此题的解题关键．
【知识回顾】
．
【智能冲浪】
一．基础训练：
1．叫做光源．
2．光在中沿传播．
3．光在真空中的传播速度是，光在中的传播最快，光年是天文学上使用的单位，1光年=Km．
4．光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光沿，在不透明的物体后面便产生．
5．在“信息高速公路”上，信息传播的速度等于真空中的光速，通过“信息高速公路”，上海接收到北京发出的信息，大约需要
，则上海到北京的距离约为________Km．
6．下列现象中，不能利用光的直线传播规律解释的是（）
A．雨后天空出现彩虹B．射击瞄准时“三点成一线”
C．操场上战士们列队看齐C．挖掘隧道时，用激光引导掘进机
二．能力训练：
7．2004年6月6日出现的金星凌日天象，人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点，如图2-1-3所示，小黑点即为金星，该天象是由光的而形成．太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图2-1-3中a、b、c三个位置的某个位置上，其中金星应处在位置上．
8．通过门缝往外看，眼睛离门缝越（填“近”或“远”），观察到的范围越大，这可以用光的来解释．
9．“一叶障目，不见泰山”这句话证明了．
10．光在下列透明物质中的传播速度由小到大的排列是（）
A、空气、水、玻璃B．空气、玻璃、水C．水、玻璃、空气D．玻璃、水、空气
11．“天狗食月”（月食）现象可能发生在我国下列哪个传统节日（）
A．春节B．端午节C．重阳节D．中秋节
12．一个人面向正南站在阳光下，他发现自己的影子在身体的右侧，此时的时间大约是（）
A．上午B．中午C．下午D．无法判断
13．科学家设想，人类将可能移居月球，如果能实现的话，月球上的人能看到（）
A．月食现象B．日食现象
C．日食和月食D．看不到日食和月食现象
14．在开运动会时，请你做终点计时员，你看发令员的枪冒烟开始计时，还是听到枪声开始计时（）
A．看枪冒烟，因为烟雾看得清B．听到枪声，因为枪声听得清
C．看枪冒烟，因为光速比声速大得多D．看枪冒烟，因为光的传播不需要时间
15．一个身高1.80米的学生站在一宝塔旁，测得此时他的影长为0.60米，塔的影长为2米，则此塔高为（）
A．18米B．6米C．9米D．10米
三．应用创新：
16．“大树底下好乘凉”，这是一个众人皆知的俗语，小峰却不以为然，为此小峰与小芳发生激烈的争辩．小峰认为，现在生活水平提高了，有了遮阳伞，人在遮阳伞下与大树下同样没有阳光的直接照射，所以一样凉爽；小芳认为，遮阳伞比树下炎热，根据你所学或所知的知识，对上述两人的观点，你支持的观点，请帮助他俩设计一个实验，以解决他们之间的争辨．
实验器材：
实验方法：
通过这次活动，你有什么感想？
（简要回答）
第二节光的反射
【课标指南】
1．知识与技能：
（1）知道光射到任何物体的表面都会发生反射，在反射时反射角等于入射角；
（2）理解光路的可逆性，能说出镜面反射和漫反射的相同点和不同点．
2．过程与方法：
（1）经历用实验探究光的反射规律的过程；
（2）观察日常生活中的反射现象．
3．情感态度与价值观：
通过实验探究，体验光的反射在生活中的应用，激发学习物理的兴趣．
4．重点与难点：
重点：
光的反射定律的理解和应用；难点：
光的反射定律的探究过程及结论的得出．
【典例剖析】
例1：
下列现象符合光的反射规律的是（）
A．小孔成像B．影子的形成
C．照相机成像D．看到电影银幕上的像
思路导航：
小孔成像、影的形成属于光的直线传播现象；照像机成像属于第四节将学到的光的折射现象，而看到电影银幕上的像则属于漫反射，漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律．
答案：
D
学法指津：
射向电影银幕的光发生漫反射才能让各个角落的观众都能看清．
练习：
1．电视机的遥控遥器可以发射红外线，实现对电视机的控制，我们经常把遥控器对准电视的接收窗口进行调节，实际上，有时不把遥控器对准接收窗口，也能进行调节，你能说出其中的缘故吗？
例2：
完成下列光路图．
思路导航：
解此类光学题的一般步骤：
（1）通过入射点作垂直于平面镜的法线（用虚线表示）；
（2）找准入射角的大小（入射光线与法线的夹角）；（3）根据光的反射定律，反射角（反射光线与法线的夹角）等于入射角，作出反射光线；（4）根据光的传播方向，标上相应箭头．
答案：
学法指津：
牢记书本概念是解决此类问题的根本．
练习：
2．完成下列光路图：
例3：
一个雨后的夜晚，天刚放晴，地面虽已干，但由于路面坑洼不平留有不少水坑，为了不至于踩到水坑里，下列判断正确的是（）
A．迎着月光走时，地面上发亮处是水坑
B．迎着月光走时，地面上暗处是水坑
C．背着月光走时，地面上发亮处是水坑
D．背着月光走时，地面上暗处是水坑
思路导航：
当迎着月光走时，月光从前方高处射入光滑水面发生镜面反射，反射后的平行光恰好射入人眼，看起来发亮，而地面发生漫反射，反射入人眼的光比较弱，看起来较暗，此时发亮处是水坑．背着月光走时也可采用类似的分析求解．
答案：
AD
学法指津：
（1）明确光的亮暗是由射入眼睛的光的相对多少来确定；
（2）明确镜面反射和漫反射的特点；（3）学会把物理情景转换在图形上求解．
练习：
3．关于光的反射，下列说法正确的是（）
A．镜面反射的光一定是平行的B．电影银幕对光的反射是镜面反射
C．漫反射遵循光的反射定律D．“立竿见影”是光的反射造成的
4．在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射，如图2-2-4所示，从侧面看去（）
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
你做对了吗?
练习:
1．红外线也是光,它属于不可见光，也遵循光的反射规律2．略3．C4．B
【实验探究】
例题：
有两位小朋友在草坪上拿小平面镜做反射太阳光的游戏，请你在下列答案中选出合符题意的答案，并将其代码填入相应的空中．
答案
代码
答案
代码
会
A
强光
D
不会
B
镜面反射
E
平面镜
C
漫反射
F
（1）玩得高兴时，不小心把反射的阳光照到了另一位小朋友的脸上，此时发生的反射现象是．
（2）被反射光照到脸的小朋友将看见，但看不见．
（3）站在旁边的其他人，看到被反射光照到的脸特别明亮，这说明反射光在他脸上发生了．
（4）如果此时旁边的其他小朋友朝拿镜的小朋友看去，将看见强烈的反射光，看见小平面镜框，这是由于阳光在镜框上发生的缘故．
思路导航：
（1）光滑的小平面镜对太阳光的反射是镜面反射；
（2）被平面镜反射的强光射入眼中，由于强光的刺激，故不能看见平面镜；（3）由于人的脸不是光滑的平面，因此发生的是漫反射，站在不同位置的旁观者才能从不同方向看到被照小朋友的脸；（4）由于太阳光在镜面发生了镜面反射时反射光只向一特定的方向传播，所以不能看见强烈的反射光，但因为镜框发生的是漫反射，所以其它小朋友能看到．
答案：
（1）E
（2）DC（3）F（4）BAF
学法指津：
正确理解漫反射和镜面反射的特点是解决此题的关键，另外物理模型的建立与过程的分析在解此题中也显得特别重要，同学们在今后学习中要注重这方面能力的培养．
【知识回顾】
【智能冲浪】
一．基础训练：
1．所有的物体表面都光，我们能够看见不发光的物体，是因为物体的光进入了我们的眼睛．
2．如图2-2-5所示，MN是反射面，O是入射点，ON是线，AO是光线，OB是光线，是入射角，是反射角．
3．要使入射光线与反射光线垂直，则入射角应为，当入射光线逐渐靠拢法线，则反射光线将，当入射光垂直于平面镜则其入射角为，反射角为，反射光线与入射光线．
4．关于光的反射，下列说法中错误的是（）
A．在反射现象中光路是可逆的B．反射光线和法线的夹角叫反射角
C．入射角随反射角的变化而变化D．漫反射也遵循光的反射规律
5．一条入射光线与镜面的夹角为150，则入射角为（）
A．150B．300C．1500D．750
6．太阳照到平面镜上的入射光线可以认为是平行的，那么反射光线应是（）
A．会聚的B．发散的C．一定是平行的D．可能是平行的
7．如果入射光线向法线靠拢，反射光线将（）
A．远离法线B．靠近法线C．先靠近法线，后远离法线D．无法判断
二．能力训练：
8．晚上在台灯下写作业时，书桌上垫的玻璃会反射出刺眼的光，影响学习．请写出两种解决问题的方法及每种方法所运用的原理．
（1）方法一：
原理是：
（2）方法二：
原理是：
9．入射角是00的时候，入射光线一定是射到平面镜上，如果将这块镜面顺时针转动200后，则反射角变为．
10．以同样的入射角射到平面镜同一点的光线有条；一条斜射到平面镜上某一点的入射光线的反射光线有条．
11．黑板发生“反光”后，我们看不见黑板上的字，这是因为（）
A．黑板发生“反光”是镜面反射现象，此时黑板上的字不发生漫反射，所以我们看不见黑板上的字
B．黑板发生“反光”是镜面反射现象，而镜面反射时光线只沿某一方向反射，其它方向上看不见反射光线，所以我们看不见黑板上的字
C．黑板发生“反光”是镜面反射现象，黑板上的字此时也发生漫反射，但漫反射光线较弱，被较强的镜面反射光线掩盖住了，所以我们看不见黑板上的字
D．上述说法都不对
12．太阳光线与水平面成600角，若要使反射光线沿水平方向传播，则平面镜应与水平面成的角度是（）
A．只能是300B．只能是600
C．只能是300或600D．300至600之间都有可能
13．一束光线与镜面成α角射到镜面上，现将镜面转动β角，则（）
A．反射光线的方向转过α角B．反射光线的方向转过900－α角
C．反射光线的方向转过β角D．反射光线的方向转过2β角
三．应用创新：
14．有一台利用光电原理控制液面高度的仪器，它能将光信号转化为电信号进行处理，其光学部分是这样工作的：
通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度，如图2-2-6所示：
当光电屏上的光点S1移动到S2时，表示液面高度_______了．（填“上升”“下降”或“不变”）
第三节平面镜成像
【课标指南】
1．知识与技能：
（1）了解平面镜成像的特点；
（2）了解平面镜成虚像及虚像是怎样形成的；（3）理解日常生活中平面镜成像的现象．
2．过程与方法：
（1）经历平面镜成像特点的探究学习；
（2）观察实验现象，感知虚像的含义．
3．情感态度与价值观：
（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．
4．重点与难点：
重点：
平面镜成像的原理、规律、特点及平面镜的应用；难点：
实像和虚像，凸面镜和凹面镜的应用．
【典例剖析】
例1：
平面镜成像的大小决定于（）
A．平面镜的大小B．物体离平面镜的距离
C．物体本身的大小D．与以上三种因素都有关系
思路导航：
平面镜成像的特点之一：
像与物体大小相同，故平面镜所成像的大小仅决定于物体本身的大小，与平面镜的大小及物距、像距的大小均无关．
答案：
C
学法指津：
平面镜成像的特点：
（1）物体在平面镜中所成的像是虚像；
（2）像和物体的大小相等；（3）物点到对应像点的连线与镜面垂直；（4）物和对应像点到镜面的距离相等；（5）像与物左右互换．
练习：
1．一人身高1.8m，站在水池旁边，已知池水深2m，水面离岸的高度为1.5m，则他在水中的像高为（）；他头顶的像到水面的距离为（）
A．1.8mB．2mC．3.3mD．3.5m
例2：
图2-3-1所示是四位同学画出的物体abc在平面镜中的像．其中正确
思路导航：
观察或者测量物体abc的三个端点a、b、c在平面镜中所成的像a′、b′、c′．看它们是否分别满足平面镜的成像特点，同时注意虚像要用虚线表示．
答案：
C
学法指津：
解答这类题目的知识依据是平面镜的成像特点．
练习：
2．根据平面镜成像的规律，画出图2-3-2中物体AB在镜中的虚像A′B′．
例3：
白天在室内照镜子，如果门窗朝南开，为了较清晰地看到自己的面容，镜子的反射面应（）
A．朝南B．朝北
C．朝东D．朝西
思路导航：
为了较清楚地看到自己的面容，应使镜中的像亮度增加，根据平面镜成像的原理，镜中的像是物体漫反射的光经过平面镜反射形成的．为了增强像的亮度，应增加镜前物体的亮度（即有较多的光线射向人脸）．根据本题题意，窗户朝南开，只有人脸向南才能有较多的光线射向人脸，人脸向南，镜子的正面只有朝北才行．
答案：
B
学法指津：
进入物理情景，分析物理过程，利用物理知识解决实际问题是解物理问题的常见思路．清晰→亮度高→光线强→面部朝门窗→镜面朝北．
练习：
3．小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（）
A．避免噪声B．尽可能避免因为平面镜成像而造成不安全因素
C．为了造型美观D．防止挡风玻璃震碎
例4：
从平面镜中看到一台石英钟指针的位置如图2-3-3所示，此刻石英钟的实际读数是（）
A．2：
25
B．2：
35
C．9：
25
D．9：
35
思路导航：
根据平面镜成像的特点，像与物上下不颠倒，只是左右互换即可求解．
答案：
C
学法指津：
方法一：
把图翻过来，从纸的背面看图，此时的读数就是时钟的正常时间值；方法二：
用12：
00减去所看到的数值，即为时钟的正常时间值，若用12：
00减去所看到数值差为负数时，则换用24：
00来减．
练习：
4．从对面平面镜中看到电子钟的显示如图2-3-4所示，如果回头直接看时钟，它的显示应为（）
A．20：
15B．21：
05
C．21：
15D．20：
05
你做对了吗?
练习：
1．AC2．略3．B4．B
【实验探究】
例题：
测大树高度．请你设计一个方案：
用一个平面镜和一个皮卷尺测量出一棵大树的高度，要求画图说明，并写出树高的计算公式．
思路导航：
用皮卷尺直接测量大树的高度不现实，而我们可以利用树顶漫反射的光线经水平放置的平面镜反射后射入人眼，用相似三角形对应边成比例，用易测出的量导出不易测出的量．
答案：
测量步骤：
（1）先用卷尺测出人眼到地面的高度；
（2）把一块平面镜放在水平地面上如图2-3-5所示，用卷尺测出镜子到大树的距离BO；（3）人在地面上后退或前进适当距离，直到从镜子中刚好看到树顶的像为止，记下人的位置D，测出人到镜子的距离OD．
计算公式：
树高
学法指津：
本题主要应用了光的反射、光的直线传播、平面镜成像、光的漫反射和相应的几何知识，综合性较强．
【知识回顾】
【物理趣谈】
魔镜之谜
上海博物馆里陈列着一个奇怪的青铜古镜，它是西汉时期制造的．这面用青铜铸造的圆镜，正面异常光滑，可以照人，背面有一些精细的花纹，并刻有“见日之光天下大明”八个字．
当你把它的正面放在阳光下照时，它不像一般镜子那样，只在墙上反射出一个明亮的圆面，而是将镜背面的花纹、字样也反射到墙上．好像光线可以透过青铜镜，达到镜背面似的．青铜明明是不透明的，可在阳光下看见的古镜好像变得透明了，这是多么反常啊！
因此人们把它叫做“魔镜”．“魔镜”为什么会出现这种奇怪的现象呢？
科学家们经过各种研究，发现镜子的正面看起来很平滑，其实有微小的起伏图案．因此案与镜背图案一一对应．当光照在镜面上产生反射时，反射光线就按镜面上起伏的图案映在墙上了，看起来好像是镜背面的图案和字样．
【智能冲浪】
一．基础训练：
1．平面镜所成的像叫______，像与物体到平面镜的距离______，像和物对应点连线与镜面______，像与物体大小______．
2．球面镜分__________和__________两种．
3．人站在竖直放置的平面镜前3m处，他在镜中的像距离平面镜________m，人若以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为________m/s．
4．凹面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的；凸面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的．
5．“桂林山水甲天下”，漓江两岸秀美的山峰在平静的水面清晰地映出“倒影”，它是（ ）
A．山的影子B．山的实像C．山的倒立的虚像D．山的正立的虚像
二．能力训练：
6．太阳的体积约为地球的一百多万倍，太阳离地球的距离约为1亿5千万千米．地面上有一深9千米的湖，则太阳在湖中所成的像离湖面____________千米．像的大小______实际太阳的大小．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
7．钢笔尖垂直接触一厚为2毫米的大平面镜，则笔尖所成的像到笔尖的距离为．
8．镜面与水平桌面的夹角为450，现有一小球沿水平桌面向镜面匀速滚来，则它在镜中所成的像的运动方向是．
9．平面镜成的像_________在光屏上显示出来（填“能”或“不能”），平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了_________的结果．
10．凸面镜使平行光束_________，凹面镜使平行光束_________．汽车的后视镜是_________面镜，利用它可以_________司机的视野．
11．太阳灶是用_________制成的，它可以使照在表面的太阳光_________在一点，凹面镜的面积越大会聚的太阳光就越_________，温度也就越_________，利用它不仅可以烧水、煮饭，还可以发电、冶炼，所以它是既节约燃料又不_________的环保型能源．
12．手电筒的反光装置相当于_______面镜，它可以使小电珠发出的光，变成_______光射出去．
13．观察到某汽车号码在平面镜里的像为“10－18”，则该汽车的号码是（）
A．10－18B．18－10C．81－01D．01－18
14．一个身高1.80米的人，要在平面镜里看到自己的全身像，那么平面镜的长度至少应为（）
A．1.80米B．0.90米C．0.60米D．0.45米
15．在一些狭小的房间的墙壁上挂上几面大镜子，可以形成空间增大的感觉，这主要是利用了平面镜能够（）
A．使物像距离是物镜距离的两倍B．改变光路的性质C．使房间内更明亮D．能成实像
16．在正常情况下，人的眼睛离书本的距离为25cm时，看的清楚，不容易疲劳，这个距离叫明视距离．人刮胡子时应（ ）
A．使平面镜到眼的距离为25cmB．使平面镜到眼的距离为50cm
C．使平面镜到眼的距离为12.5cmD．因为像的大小不变，所以平面镜到眼的距离远近都一样
17．小明做研究平面镜成像的实验时，先将蜡烛放在平面镜前50cm处，他记下了像的位置，然后
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