初二物理 光的传播与光的反射平面镜成像.docx

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初二物理光的传播与光的反射平面镜成像

光的传播与光的反射平面镜成像

目标认知：

学习目标

　　1、知道光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，并能用来解释影的形成、日食、月食等现象；

　　2、知道光在真空中的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小；

　　3、知道什么是光的反射现象；

　　4、理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题；

　　5、知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单现象；

　　6、知道平面镜成像的特点和虚像的概念，知道平面镜的应用；

　　7、初步学习用光路图研究几何光学的成像问题。

学习重点

　　1、利用光的直线传播解决实际问题；

　　2、理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题；

　　3、理解平面镜成像的特点及应用。

学习难点

　　1、知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影的形成、日食、月食等现象；

　　2、理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题；

　　3、知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单现象；

　　4、知道平面镜成像的特点和虚像的概念，知道平面镜的应用。

知识要点梳理：

一、光的传播

　　光源：

能发光的物体叫光源。

　　自然光源：

太阳、萤火虫等。

　　人造光源：

火把、电灯、蜡烛等。

　　光的传播：

光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播。

（影子、日食、小孔成像等）

　　光线：

为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。

　　光的传播速度：

真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=2.99792×108m/s，计算中取C=3×108m/s。

　　（水中是真空的3/4，玻璃中是真空的2/3）

　　光年：

（距离单位）光在1年内传播的距离。

1光年=9.4608×1012km。

二、光的反射

　　光的反射：

光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。

任何物体的表面都会发生反射。

　　光的反射定律：

　　①.在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内；

　　②反射光线、入射光线分居在法线的两侧；

　　③反射角等于入射角。

　　④在光的反射现象中，光路是可逆的。

　　⑤当光线垂直入射时，光沿原路返回。

　　两种反射：

　　1、镜面反射：

入射光线平行，反射光线也平行，其他方向没有反射光。

　　（如：

平静的水面、抛光的金属面、平面镜）

　　2、漫反射：

由于物体的表面凸凹不平，凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。

　　（我们能从不同角度看到本身不发光的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射）

　　注意：

无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律。

三、平面镜成像

　　平面镜对光线的作用：

（1）成像　

（2）改变光的传播方向。

（对光线既不会聚也不发散，只改变光线的传播方向）

　　平面镜成像的特点：

（1）成的像是正立的虚像；

（2）像和物的大小相等；

　　（3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等。

　　理解：

　　平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形；

　　实像与虚像的区别：

　　实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到，都是倒立的。

虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的。

　　平面镜的应用：

（1）水中的倒影　

（2）平面镜成像　（3）潜望镜。

四、球面镜：

　　1、凸面镜：

对光线起发散作用。

（应用：

机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜）

　　2、凹面镜：

对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。

　　（应用：

太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜）

规律方法指导:

　　1、光线：

光线是为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。

　　2、光的反射：

“一点、一面、两角、三线”；“一点”入射光线、反射光线、法线交于入射点；“一面”入射光线、反射光线、法线在同一平面内；“两角”反射角、入射角；“三线”入射光线、反射光线、法线。

　　3、在平面镜成像中，应知道每条反射光线的反向延长线都通过像点；物与像大小相等；到镜面距离相

等。

经典例题透析:

光的直线传播

1．下列叙述中用到了与图所示物理规律相同的是（　　）

　　A．“水中望月”　　　　B.“杯弓蛇影”

　　C.“凿壁偷光”　　　　　D.“立竿见影”

　　解析：

此图所示的工人利用了光的直线传播的知识，而AB属于光的反射，因此选C、D。

　　总结升华：

影子的形成，日食月食现象都属于利用光的直线传播；而平面镜成像属于利用光的反射，我们经常把水面当作镜面。

　　举一反三：

下图中，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，试画出光源S照不到墙面的范围。

　　解析：

由于光是沿直线传播的，所以如下图中MN为光照射不到地方。

2．（2011绍兴）如图，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔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

　　解析：

从题目首先获悉在半透明纸上的像，说明成的是实像，因为实像可以用光屏承接；小孔成像，像的大小和物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，再根据a大于b这一信息，可判断出成的是倒立缩小的实像。

　　总结升华：

此题主要考查从题目中获取信息的能力和分析问题的能力。

解答时抓住小孔成像的关键点：

物远像近、像变小的特点进行解答。

　　答案：

C

光的反射

3．根据图所给出的条件，分别画出反射光线、入射光线，平面镜的位置。

　　解析：

这三道题是依据光的反射定律来作图，我们应知道法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线。

以第一个图为例，作图步骤：

（1）过入射点O作垂直镜面的法线ON．

（2）标出入射光线AO与法线的夹角

即入射角．（3）画反射光线OB，使

，并标上箭头，（4）标出反射角

。

　　总结与升华：

　　光的反射定律：

　　①在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内；

　　②反射光线、入射光线分居在法线的两侧；

　　③反射角等于入射角；

　　④在光的反射现象中，光路是可逆的；

　　⑤当光线垂直入射时，光沿原路返回。

　　法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线这些是我们作图与解决问题的关键。

　　举一反三：

如图所示，在O处放置一个平面镜，使光线AO被平面镜反射后照亮墙壁上B点，画出平面镜的位置，并完成光路．

　　解析：

此题实际上已给了反射光线OB，因此连接OB得反射光线，作

的角平分线ON，过入射点O作ON的垂线即得平面镜。

4．下图是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点S和像点S′。

　　解析:

此题入射光线的对称线与反射光线的反向延长线的交点即为像点S′，然后再在入射光线上与S′对称处找出发光点S.（也可以画出反射光线的入射光线，两条入射光线的交点即为发光点S；还可以先做出入射光线的反射光线，两条反射光线的反向延长线的交点即为像点S′）

　　总结与升华：

注意：

应知道每条反射光线反向延长线都通过像点。

我们在画图时经常采用此方法。

　　答案：

　　举一反三：

如图所示，点光源S发出的哪一条光线经平面镜反射后经过A点？

　　解析：

如图所示，根据平面镜成像规律，可以确定光源S的像点S′，连接S′A可找到入射点O和过A点的反射光线OA，连接SO，SO即为反射光线OA的入射光线.

　　答案：

5．（2011天津）夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。

中有关自行车尾灯的光路图正确的是（　　）

　　解析：

从自行车尾灯作用上看，是将汽车发出的光再反射回去，从图上看，能完成此过程的只有A答案，B、C、D都不行；从光的反射规律分析，相互垂直的平面镜反射特点是入射光线和最终反射出的光线是平行的，因此为A答案；当然通过做法线，判断反射角和入射角的关系也能得出此答案。

　　总结升华：

此题是课本习题的变形，考查光的反射规律在实际中的应用能力。

告诉我们注意对周边事物的观察和探究。

　　答案：

A

　　举一反三：

（2011山东菏泽）如图所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请你帮他们把太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底。

　　解析：

本题考查了利用光的反射规律作图，先作出入射光线和反射光线的角平分线法线；再作法线的垂线镜面。

　　答案：

综合知识

6．在平面镜前有一点A，画出看到A点的范围

　　解析：

由于镜子长度有限制，所以看到A点的范围有限，因此我们首先作出最边缘的入射光线和反射光线即可。

如图所示，MN与EF之间即是看到A点的范围。

　　总结与升华：

如果不是一点而是一条线段则我们应作出两个端点的范围进而找出它们重合的部分即可。

7．从光源发出的光，垂直射到平面镜上，经反射在正对着平面镜

m处的墙上有一光斑，若要使光斑向上移动1m，如图所示，平面镜应转动多少角度？

　　解析：

根据题目信息，画出简图，可以分析反射光线到达B点传播的距离。

m,而OB=2m,根据数学知识,在Rt△中，30°角所对应的直角边是斜边的一半，所以θ=30°/2=15°。

　　答案：

15°

　　总结与升华：

在光学题中，我们经常先画图然后再根据数学知识求解。

　　举一反三：

　　试证明两平面镜夹角为

，入射到它上面的光线经两次反射后，其出射光线与入射光线的夹角为2

，也就是说它能使光线的方向改变2

．

　　解析：

利用光的反射定律，先作出入射光线CD的法线，被平面镜OA反射的光线DE是平面镜OB的入射光线，同理再作出被OB镜反射的光线EF，然后用几何知识便可获得结论．

　　证明：

如图所示，由反射定律知：

．

　　两次反射后，光线的方向改变了

，根据几何关系可得：

8．平面镜M1与M2的夹角为60°，如图所示，如果光线AO经M1和M2反射后沿原路反射回去，则以下判断正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　A.∠1=45°　　　　B.∠1=60°　　　　C.∠2=45°　　　　D.∠2=60°

　　解析：

反射光线必须和M2垂直光线才能沿原路返回所以选B。

　　总结与升华：

只有光线垂直入射反射光线才能沿原路返回，这是我们做题的关键。

A、应试思维点拨

9、在探究“平面镜成像的特点”的实验中

（1）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿一支没有点燃的相同蜡烛，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像_________.若用