第四章 《光现象》.docx
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第四章《光现象》
第四章《光现象》
第1节光的直线传播
知识点一、光源
1.光源:
能够发光的物体叫光源。
2.分类:
(1)自然光源,如:
太阳、萤火虫;
(2)人造光源,如:
篝火、蜡烛、油灯、电灯。
3.月亮本身不会发光,它不是光源
例1:
下列都是光源的一组是()
A.太阳和烛焰B.月亮和太阳C.烛焰和明亮的镜子D.电池和萤火虫
练:
1、能自由行发光的物休叫做光源,下列物体属于光源的是()
A太阳B.地球C.月亮D.房屋
知识点二、光的直线传播
1.规律:
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2.光线:
为了表示光的传播情况,用一条带箭头的直线表示光传播的轨迹和方向,这样的直线叫光线,是不存在人为杜撰的,即模型法。
3.常见光沿直线传播的现象
a)激光准直。
b)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。
c)日食月食:
当地球在中间时可形成月食。
地球在月球的后面在1的位置可看到日全食,在2的位置可看到日偏食,在3的位置可看到日环食。
d)小孔成像:
小孔成像实验早在《墨经》中就有记载,小孔成像成倒立缩小的实像,其像的形状与孔的形状、物体本身大小、物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离无关。
例2:
关于光的传播,下列说法中错误的是()
A.光在同一种物质里传播的路线是直的
B.光在空气中传播速度远远大于声音在空气中的传播速度
C.光从一种物质进入另一种物质,它的传播方向一定会改变
D.光射到任何表面上都会发生反射,从而改变了光的传播方向
例3:
下列现象能说明光沿直线传播的是()
A.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了所有的人,队就排直了
B.练习射击时,靶心、准心、标尺在同一直线上
C.雨后天空中出现的彩虹
D.日食、月食的成因
例4:
太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是()
A.圆形的B.正方形的C.不规则的D.成条形的
练:
1、关于光的传播,下列说法正确的是()
A.光在玻璃中不是沿直线传播的B.光只在空气中才沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播D.光在同一种物质里沿直线传播
2、一工棚的油毡屋顶上有一个小孔,太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑,这一现象表明()
A.小孔的形状一定是圆的B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是太阳的像D.光是沿直线传播的
知识点三、光速
1.光的传播本身不需要介质,光能在真空中传播。
2.光速:
光在真空中速度C=3x108m/s=3x105km/s;光在空气中速度约为3x108m/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.
3.光年:
光年指光一年内走的路程,是一个长度单位。
例5:
在百米赛跑中,终点计时员必须在看到发令枪冒烟时记时,而不是听到枪声才记时,这是因为()
A.看枪冒烟记时较方便
B.看枪冒烟不会受到场地嘈杂声的干扰
C.听枪声揿表计时不准确,会使运动员的成绩偏高
D.听枪声揿表计时不准确,会使运动员的成绩偏低
同步练习
〖基础识记〗
1.光源是指,种类一般分为和,太阳光源、月亮光源。
2.光在 是沿直线传播的,光在 中的传播速度最快,其速度是 m/s,合 km/s.光线用来表示。
3.排纵队时,如果看到前面的一位同学挡住了他前面所有的同学,队就排直了,这可以用 ____________________________来解释.
4.光年是单位,它的含义是。
习题演练
一、选择题
1.下列物体或动物,不是光源的是:
()
A.水母B.火星C.烛焰D.太阳
2.下列都是光源的一组是()
A.太阳和烛焰B.月亮和太阳C.烛焰和明亮的镜子D.电池和萤火虫
3.下列现象能说明光沿直线传播的是()
A.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了所有的人,队就排直了
B.练习射击时,靶心、准心、标尺在同一直线上
C.雨后天空中出现的彩虹D.日食、月食的成因
4.关于光的传播,下列说法中错误的是()
A.光在同一种物质里传播的路线是直的
B.光在空气中传播速度远远大于声音在空气中的传播速度
C.光从一种物质进入另一种物质,它的传播方向一定会改变
D.光射到任何表面上都会发生反射,从而改变了光的传播方向
5.下列说法中正确的是()
A.光总是沿直线传播B.光在同一种介质中总是沿直线传播
C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播D.小孔成像是光沿直线传播形成的
6.光在下列透明介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
7.关于光的传播,下列说法正确的是()
A.光在玻璃中不是沿直线传播的B.光只在空气中才沿直线传播
C.光在任何情况下都沿直线传播D.光在同一种物质里沿直线传播
8.下列关于光线的说法正确的是()
A.光源能射出无数条光线B.光线实际上是不存在的
C.光线就是很细的光束D.光线是用来表示光传播方向的直线
9.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔,太阳光通过它后落在地面上形成一个圆形光斑,这一现象表明()
A.小孔的形状一定是圆的B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是太阳的像D.光是沿直线传播的
10.如图4-1-1所示,是夜晚走路的人经过一盏路灯时,灯光照射到人形成影子,此人走过路灯的过程中,其影子的长度变化情况是:
()
A.先变短,后变长B.逐渐变长
C.先变长,后变短D.逐渐变短
11.如图4-1-2所示,是发生日偏食的情况,月亮把太子遮住了一半,此时透过茂密的树叶,在树下地面上形成的亮斑是:
()
A.月牙形B.圆形的C.树叶形的D.小孔的形状
12.如果一个小发光体发出两条光线,根据这两条光线反向延长线的交点,可以确定()
A.发光体的体积B.发光体的位置C.发光体的大小D.发光体的面积
13.无影灯是由多个大面积光源组合而成的,下列关于照明效果的说法中正确的是()
A.无影灯没有影子B.无影灯有本影
C.无影灯没有本影D.无影灯没有半影
14.关于光传播的速度,下面说法正确的是( )
A.光在介质中总是沿直线传播的 B.光传播的速度是3×105km/s
C.光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度 D.光的传播速度是3×108m/s
15.下面现象中不能说明光是直线传播的是( )
A.影子B.小孔成象C.看不见高墙后的物体D.闪电后才听到雷声
16.下列现象中可以利用光的直线传播解释,说法错误的是 ( )
A.早晚影子长,中午影子短
B.木匠检查木板是否直,总是闭上一只眼,另一只眼沿木板的长度方向看去
C.小孔成的是实像D.日食形成时,地球在中间
二、填空题
1.光在真空中的传播速度为____,光在其它介质中的传播速度比真空中的传播速度要____。
(选填“大”或“小”)
2.运动会上跑时,终点计时裁判是看到发令枪冒烟开始计时,而不是听到枪声才计时,这是因为________________。
3.在看到闪电后3秒再听到雷声,则产生闪电和雷声的云离我们约有____千米。
4.有三根相互距离约1米的长木杆竖直插在地面上,在早晨太阳照射下三杆的影子合在一起,根据_______规律可知这些木杆是在同一直线上排列的。
链接中考
一、选择题
1.下列现象中,由于光的直线传播形成的是()
A.水中倒影B.小孔成像C.雨后彩虹D.海市蜃楼
2.2012年5月21日清晨,我国大部分地区都出现了日环食。
如图4-1-4所示,是发生日环食的景观,能用来解释形成日环食现象的规律是()
A.光的直线传播
B.光的折射
C.光的反射
D.光的色散
3.如图4-1-5所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成的像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b,则半透明纸上的像是()
A.倒立、放大的虚像B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像D.正立、放大的实像
4.2012年5月21日,美丽的日环食像一个金环挂在我国东南沿海的上空,如图4-1-6所示,下列所述现象中与日环食的光学成因相同的是()
A.拱桥倒影B.海市蜃楼幻影C.立竿见影D.毕业合影
5.如图4-1-7所示,枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”,下图中青蛙通过井口观察范围正确的是()
6..电闪雷鸣时,我们总是先看到闪电后听到雷声,说明光速比声速___(大/小);真空中的光速为____m/s.
第2节光的反射
知识点一、光的反射定律
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.人之所以能看见本身不发光的物体,就是物体反射的光进入了人的眼睛。
3.
反射定律:
反射光线、法线、入射光线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射等于入射角。
4.光反射图中对中“一点、二角、三线”认识。
(如图)
a.入射点:
入射光线与物体表面的交点(O点)。
b.入射光线:
射向物体表面的光线(AO)。
c.反射光线:
被物体表面反射回原介质的光线(OB)。
d.法线:
经过入射点垂直于物体表面所作的直线(ON)。
e.入射角:
入射光线与法线的夹角(∠AON,即∠i)。
f.反射角:
反射光线与法线的夹角(∠BON,即∠r)。
5.光在反射中光路是可逆的。
6.当光垂直射向物体表面时入射光线与法线重合,反射光线与入射光线重合,方向相反。
例1:
当入射光线向法线靠拢时,反射角将;当反射光线与入射光线垂直时,反射角为,当入射光线与平面镜成20°角时,反射角为。
练:
1、一束光线斜射到平面镜上,入射角为600.若入射光线的方向不变,让平面镜绕入射点转一小角度α,那么,反射光线与入射光线的夹角将改变
A.α角度 B.2α角度 C.600 D.300
2、甲、乙两人在灯光下照同一个镜子.甲在镜中能看到乙的眼睛,那么,以下说法中正确的是()
A.乙也一定能看到甲的眼睛 B.乙只能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛 D.乙不可能看到甲的全身
知识点二:
镜面反射和漫反射
1.反射分为镜面发射与漫反射
2.镜面反射:
(1)定义:
射到物面上的平行光经反射后仍然平行射出。
(2)条件:
反射面光滑
(3)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。
3.漫反射:
(1)定义:
射到物面上的平行光经反射后向着不同的方向射出,每条光线都遵守光的反射定律。
(2)条件:
反射面凹凸不平。
(3)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。
4.镜面发射与漫反射的区别
镜面反射
漫反射
不同点
平行光入射时反射光线
仍是平行的
杂乱无章
产生的结果
人在反射光线的范围内,看到的物体很亮,不在反射光线的范围内,看到物体很暗。
使人能从各个不同的方向看到物体
相同点
都遵循光的反射定律
例2:
晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,则从侧面看去()
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
练:
1、雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是()
A.迎着月光走时地上发亮处是水,背着月光走时地上暗处是水
B.迎着月光走时地上暗处是水,背着月光走时地上发亮处是水
C.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走时,都应是地上暗处是水
2、入射光线与镜面成55°角,转动平面镜使入射角增大5°,则入射光线与反射光线的夹角应为()
A.80° B. 75° C.70° D.60°
知识点三:
利用光的反射定律作光路图
1.所有实际传播的光线(无论是反射光线还是入射光线)都要画成实线,并用箭头表示传播方向。
2.反射光线、入射光线、法线(或镜面),已知其中任意两项,均可用作光路图的方法作出剩下的一项。
3.作图的依据是光的反射定律。
例3:
如图所示,l1为人射光线,l2为经平面镜反射后的反射光线,请用作图法在图上确定平面镜的位置。
练:
1、请完成图3-8中的光路图,并标出入射角和反射角的度数。
同步练习
〖基础识记〗
1、光的反射定律是
。
在光的反射中光路是。
2、在光的反射中有两种,分别是和,但它们都遵循定律。
3、入射角是和的夹角,反射夹角是和的夹角,反射角入射角
4、要使反射光线与入射光线的夹角为直角,则入射光线与平面镜的夹角应为_____.
5、入射光线与平面镜的夹角是200,则反射角应该是______.
习题演练
一、选择题
1.关于光的反射,下列说法错误的是( )
A.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内B.入射角增大,反射角也同样增大
C.反射光线和入射光线分居在法线的两侧D.入射角大于反射角
2.关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是( )
A,光的反射定律只适用于镜面反射B.漫反射不遵守光的反射定律
C.不适用于垂直照射D.光的反射定律适用于所有的反射现象
3.一条入射光线跟平面镜的夹角是120°,则它的入射光线与法线的夹角为()
A.30° B.60° C.90° D.120°
4.在电影院里,我们能从不同的座位上观看到银幕上的画面,这是因为光在银幕上发生()
A.镜面反射B.可能是镜面反射也可能是漫反射
C.漫反射D.不发生反射,是银幕本身发光
5.下列几种现象中与光的反射有关的是()
A.太阳光下物体的影子B.看到本身不发光的物体
C.晚上看到五颜六色的霓虹灯光D.打雷时,先看到闪电后听到雷声
6.我们能从不同方向看见课桌上的书本,是因为()
A.书本会发光B.眼睛发出的光射到书本上
C.射到书本上的光发生了镜面反射D.射到书本上的光发生了漫反射
7.晚上,在桌面铺一张白纸,把一小块平面镜放在白纸的中央,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,从侧面看去()
A.镜子比较亮,因为它发生了镜面反射B.镜子比较亮,因为它发生了漫反射
C.白纸比较亮,因为它发生了镜面反射D.白纸比较亮,因为它发生了漫反射
8.如图4-2-1所示,是阳光斜射到银幕上发生反射的情况,图中正确的是()
9.入射光线与反射光线间的夹角为60°,则反射光线与镜面间的夹角为( )
A.60°B.30°C.120°D.150°
10.一束光斜射到平面镜上,当入射光束与镜面的夹角逐渐减小时,则()
A.射角逐渐增大,反射角逐渐增大B.入射角逐渐减小,反射角逐渐减小
C.入射角逐渐增大,反射角逐渐减小D.入射角逐渐减小,反射角逐渐增大
11.下列关于“影”的形成,属于光的反射现象的是()
A.在阳光的照射下,大树底下出现的“阴影”B.皮影戏中的“手影”
C.桥在河水的“倒影”D.立竿见“影”
12.以下属于漫反射的是()
A.在黑暗中看不见东西; B.能清楚看到黑板上写的粉笔字;
C.在穿衣镜前看到自己的像; D.在水中看到月亮的倒影。
13.下面说法中不符合光的反射定律的是()
A.入射角增加10°,反射角也增加10°
B.入射角为0°的入射光线没有反射光线
C.入射光线与反射面的夹角为30°,反射光线与法线之间成60°
D.入射光线靠拢法线,反射光线也靠拢法线
14.甲乙两人在照同一个镜子.甲在镜中看到了乙的眼睛,下列说法正确的是()
A.乙也一定能看到甲的眼睛B.乙可能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛D.乙不可能看到甲的全身
二、填空题
1.光射到物体表面的时候,被物体表面____改变____,这种现象叫做光的反射。
2.光的反射定律的内容是:
反射光线、入射光线和法线在____平面上,反射光线和入射光线分居在____两侧,反射角____入射角。
3.使入射光线沿着原来反射光线的方向射到平面镜上,这时反射光线将逆着原来____的方向反射出去,这说明光的反射现象中____是可逆的。
4.光的反射有____和____两种,我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生____反射的缘故.黑板产生的“反光”现象,字看不清楚,这是因为黑板发生____反射的缘故。
5.立竿见影的“影””和河边的树在河水中的倒影的“影,从它们成因上是不同的,前者是由于____形成的,后者是由于____形成的。
6.入射光线与法线之间的夹角增大15,则反射光线与法线间的夹角增大____,入射光线与反射光线间的夹角增大____。
7.太阳光线与水平面成50°角,今用一平面镜把太阳光线反射到竖直向下的水井中,则平面镜镜面与水平面的夹角为____.
8.太阳光与水平面成25°角射到平静的湖面上,则反射角为____度;若太阳光垂直射向湖面,则反射角是____度。
三、作图题
1.如图4-2-2所示,请在图中画出对应的入射光或反射光线。
2.潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。
(如图4-2-3所示)潜望镜的主要光学元件是二块平面镜。
请在图中画出入射光线人经潜望镜进人人眼的光路图。
3.如图4-2-4所示,已知光线DC是光线AB经平面镜反射后的反射光线,请在图中画出平面位置。
四、实验题
1.为了探究光的反射规律,小明用如图4-2-21所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上.把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上.
(1)在实验中使用白色硬纸板能显示________,也能方便地测量______.
(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置____(选填“发生”或“不发生”)变化.
2.利用如图4-2-22所示的装置进行“探究光的反射规律”实验:
①将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,此时在纸板B上看不到反射光,这样做的目的是探究_______________。
②将入射光线EO向法线靠近时,看到反射光线OF___(填:
“靠近”或“远离”)法线。
③将纸板A、B置于同一平面后,若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿图中的OE方向射出,说明光在发射时,____________。
链接中考
一、选择题
1.“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到水中有个月亮,以为月亮掉水中了,大叫起来“不得了啦,不得了啦,月亮掉水里了!
”……关于水中的月亮,以下说法正确的是()
A.水中的月亮比天上的月亮小B.水中出现月亮是光的折射现象
C.水中出现月
亮是光的反射现象D.水中月亮到水面的距离比天上月亮到水面的距离远
2.雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面.这是因为光在()
A.地面发生镜面反射B.地面发生漫反射C.水面发生漫反射D.水面不发生反射
3.如图4-2-5所示的四种现象中,属于光的反射现象的是()
4(2012恩施)在做“研究光的反射实验”时,如图4-2-6所示,将一束光沿MO射向镜面,则反射光的方向是()
A.OAB.OBC.OCD.OD
5.如图4-2-7所示,入射光线与平面镜成300角,则:
()
A.入射角是300B.反射光线与镜面的夹角是600
C.反射角是600D.入射角增大50,反射角增大100
6.伦敦奥运会圣火于5月11日在奥运会发源地——希腊奥林匹亚的赫拉神庙前利用凹面镜点燃,如图4-2-8所示。
利用凹面镜采集圣火的过程属于下列哪种光现象?
()
A.光的直线传播B.光的反射C.光的色散D.光的折射
7.如图4-2-9所示是“探究光的反射规律”的实验装置,一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上,使光线AO紧贴硬纸板射向镜面0点,为了研究反射角与入射角之间关系,实验时应进行的操作是()
A.绕ON前后转动板EB.绕ON前后转动板F
C.改变光线AO与ON之间的夹角D.改变光线OB与ON之间的夹角
8.光射到平面镜上,入射角为45º,反射角为(
)
A.0ºB.30ºC.45ºD.90º
9.教室内用来放映投影片的银幕,表面是白色且粗糙的,其目的是()
A.不反射光B.能折射光C.发生漫发射D.发生镜面发射
二、填空题
1.目前城市的光污染越来越严重,白亮污染是较普遍的一类光污染。
在强烈阳光照射下,许多建筑的玻璃幕墙、釉面瓷砖、磨光大理石等装饰材料,都能造
成白亮污染。
形成白亮污染的主要原因是________。
2.入射光线与平面镜的夹角为60°,则反射角为____;若入射角增大10°,反射角将增大____。
3.如图4-2-10所示,是常见的红外线感应水龙头,当手对着红外线感应窗时,水会自动流出。
使用该水龙头时,感应窗发出的红外线照射到手上发生了____,感应窗内的红外线接收管接收到信号后控制出水.
4.天黑了,小明打开客厅的灯,会在窗玻璃上看到另一个“自己”,这是由于光的____形成的;同时,小丽玩起了手影游戏(如图4-2-11所示),墙壁上的“大雁”是由于光的____形成的。
三、作图题
1.在如图4-2-12所示中,画出平面镜的位置。
2.如图4-2-13所示,在图中画出人射光线AO的反射光线。
3.如图4-2-14所示,一束光射到两个相互垂直的平面镜上,请画出经两个平面镜反射的光路图。
4.按题目要求作图:
如图4-2-15所示,画出入射光线AO经平面镜M后的反射光线.
5.如图4-2-16所示,请在图中标出人眼通过平面镜看到A点时的光的传播方向;
6.按照题目要求作图。
如图4-2-17所示,有束入射光线AO经平面镜径向后沿OB的方向射出,请作出平面镜的位置。
7.如图4-2-18所示,小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼。
图中画出了入射光线和反射光线,但未标出光的传播方向。
请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向,并根据光的反射规律画出平面镜。
四、实验题
1.小明同学如图4-2-19所示的装置研究光的反射规律,其中一个可折转的光屏。
(1)光屏在实验中的作用是:
1__________;2_____________。
(2)实验时,光屏应如何放置?
________。
2.如图4-2-20所示是小明同学探究反射定律的实验装置。
平面镜M平放在平板上,白色硬纸板竖立在镜面上,硬纸板是由E、F两块粘接起来的,其中F可绕接缝ON转动。
⑴探究过程中,你认为最为困难也最为关键的是什么?
____________
⑵硬纸板F的主要作用是什么?
________________
第3节平面镜成像
知识点一、平面镜成像实验
1.器材:
平板玻璃、直尺、蜡烛;
2.其中选用两根相同蜡烛的目的是:
便于确定成像的位置和比较像和物的大小;
3.用平板玻璃的目的是便于找到像的位置;
4.用直尺的作用:
测量像距和物