第四章多彩的光。
单元总结与提升。
单元总结归纳】
a．知识框架。
b．重点难点点拨与突破。
1．光的直线传播。
1)光源：能够本身发光的物体叫做光源，光源又分为自然光源和人造光源。最重要的自然光源是太阳，还有其它的自然光源如闪电、萤火虫发出的光，“磷火”.
人造光源是人类在生活生产过程中制造出来的光源，如火把、蜡烛、电灯等。
易淆点：人眼是不发光的，而是物体发出的光或反射的光射入人的眼中，人才能看到发光的物体或不发光的物体。
2)光沿直线传播的条件是：光在同一种均匀介质中传播．小孔成像、影子的形成、日月食的形成都说明光是沿直线传播的．
3)光和声音不同，可以在真空中传播．光在真空中传播的速度最大，c=3×108m/s．光在不同介质中传播的速度不同．
2．光的反射。
1)光射到物体表面上的时候，一部分光会被物体表面反射回去，这种现象叫光的反射．
2)光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．
易错点：注意要理解“三线两角”的概念：① 三线”是指入射光线、反射光线和法线(实际并不存在)． 三线”不仅“共面”，且反射光线和入射光线分居法线两侧，因此与任一条入射光线对应的反射光线只有一条，而以某一角度入射到表面上某一点的入射光线有无数条．②“两角”是指反射角和入射角．注意因果关系，只能说“反射角等于入射角”，而不能说成“入射角等于反射角”
易淆点：光线垂直射到物体表面时，入射角和反射角都等于00，而不是900，这时反射光线、入射光线和法线重合，反射光线的方向和入射光线的方向相反．
拓展点：在光的反射现象中，光路是可逆的．
3)无论发生镜面反射还是漫反射，每一条光线都遵守光的反射定律．人们能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在这些物体的表面上发生了漫反射，而玻璃黑板用久了会 “反光”是因为发生了镜面反射的缘故．
4）平面镜成像特点：①成正立的虚像，像与物体关于平面镜对称．② 像和物大小相等，像和物体到镜面的距离相等，像和物体的连线垂直于镜面．
易错点：物体在平面镜中所成虚像的大小和物体到平面镜距离的远近无关．而不能认为物体到平面镜的距离越近，物体在平面镜中所成的像越大。
易淆点：实像：实像是由实际光线会聚而形成的，能在光屏上看到，也可以用眼睛直接观察．虚像：
是实际光线的反向延长线相交而成的，虚像不能在光屏上显示，只能用眼睛直接观察，如“水中月”“镜中花”等．
3．光的折射。
1)光的折射现象：当光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射．如：水中筷子看起来折断了、“潭清疑水浅”——池水看起来变浅了、潜水员在水下看岸上的树木变高了，光在不均匀的空气中的传播路径是弯曲的。
2)光的折射规律：① 折射光线与入射光线、法线在同一平面内；② 折射光线和入射光线分居法线两侧；③ 当光线从空气斜射入水中或其他介质时，折射角小于入射角，反之，折射角大于人射角；④ 当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变，此时入射角为零，折射角也为零．
易错点：光从一种物质射向另一种物质时，传播方向一定改变。正确的应是光垂直射向两种物质的界面时，传播方向不改变，此时折射角和入射角等于00。
易淆点：发生光的折射时一般同时发生光的反射。无论光从空气斜射入水或其他介质中，或光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角是大角。
4.光的色散。
1）太阳光(白光)通过棱镜后，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象叫做光的色散．白光不是单色的，而是由各种色光混合而成的。
2）色光的三基色为红、绿、蓝，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。 三基色光混合后为白色。
3）颜料的三原色是红、黄、蓝，两种颜料混合色是它们都能反射的色光，其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。三原色颜料混合为黑色．
5.凸透镜和凹透镜。
1）凸透镜和凹透镜对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
易淆点：透镜的“会聚”与“发散”作用。
判断透镜的“会聚”、“发散”作用的最简单方法就是将原光线延长，将入射光线的传播方向和经透镜折射后光线的传播方向进行比较，若通过透镜后的光线相对于原方向向主轴偏折，即为会聚，向外偏折即为发散。 不能简单地认为折射光线交到一点就是对光起会聚作用，否则就是发散。实际上对透镜来说光线总是向厚的一边偏折射。
2）透镜的三条特殊光线①平行主光轴的光线折射后会聚于（或反向延长线通过）焦点．②通过焦点的光线，折射后平行主光轴．③通过光心的光线传播方向不改变．
3）凸透镜成像规律及应用。
易淆点：凸透镜可成实像，也可成虚像，还可不成像，而凹透镜总是成虚像；凸透镜的像可放大，也可缩小，还可与物等大，而凹透镜成像总是缩小的；凸透镜的像到透镜的距离一定大于焦距，而凹透镜所成的像随着物距的连续变化可分布在与物同侧的任何位置．对凸透镜而言，焦点是实像与虚像的分界点，即物体放在焦点外成实像，放在焦点内成虚像，物体放在焦点上，不成像；二倍焦距是成放大和缩小实像的分界点，即物体放在二倍焦距外，成缩小的像，放在二倍焦距以内，成放大的像，放在二倍焦距上，成等大的像，而凹透镜则总是成缩小的虚像．
易淆点：放大的像与像变大。
放大的像指所成的像的大小比物体的大小大；像变大指物体到镜子的距离发生变化时，像相对于原来的像变大。像变大不等于所成的像是放大的，如物距从大于2倍焦距减小到等于2倍焦距的过程中，所成的像是缩小的但像逐渐变大的。
易淆点：望远镜和显微镜。
显微镜和望远镜都是由两组凸透镜组成，都叫物镜和目镜，但有不同的地方，显微镜的物镜，物距在二倍焦距和一倍焦距之间，成倒立放大的像．作用是使物体进行一次放大．望远镜的物镜，物距在二倍焦距以外，成倒立缩小的像，作用是把远处的物体与眼睛的距离拉近．目镜都起放大镜的作用．显微镜的目镜焦距比物镜稍大，望远镜的目镜焦距比物镜小。
4）近视和远视的矫正。
眼球好像一架照相机．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体．眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光线刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光线会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体。
易淆点：近视眼和远视眼。
近视眼的焦距比正常的短，晶状体比较凸出，远视眼的焦距比正常眼的长，晶状体比较扁平；近视眼晶状体折射光线的本领比正常眼要大些，远处物体的像成在在视网膜前，远视眼晶状体折射光线的本领比正常眼的小些，近处物体的像成在视网膜后面；近视眼用凹透镜制成的眼镜矫正，远视眼用凸透镜制成的眼镜矫正。
拓展整合创新】
类型之一光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，根据这一规律，画出光路图，由几何知识求解这类问题．
例1】夜晚，当你与一盏路灯的距离由近到远时，你的影子的长度有什么变化？请作图说明．
解析：由灯到头顶的连线与地的交点到人脚的区域光不能到达而形**影，如图所示．由于光是沿直线传播的，人站在d点时．如图所示．cd段光不能到达为人影部分；人站在b点时， ab段光不能到达为人影部分；因为cd类型之二光的反射改变光路，根据光的反射定律画光路图；平面镜成像特点的应用问题，根据平面镜成像时，物、像关于平面镜对称求解．
例2】一平面镜竖直地挂在墙上，a、b、c三物体放在镜子前面，人眼的位置如图所示固定不动．则人通过平面镜可以看到( )
a．a和b的像 b．b和c的像 c．只看见b的像 d．a、b、c的像都能看到。
解析：人眼能看到物体的像的条件是：从物体发出(或反射)的光线经镜面反射后能到达人眼中．当镜子和人眼的相对位置确定后，人眼所能看到的反射光线就被限制在入射到镜子边缘后，反射光线能到达人眼的范围之内，如图所示的光线i和ⅱ所夹部分的范围内人眼只能观察到物体a和b的像，不能观察到c的像．答案a正确．
例3】 如图甲所示，从发光点s发出的一条光线经镜面mn反射后恰好过a点，画出这条光线．
解析：根据平面镜成像的规律．首先根据对称法作出s点关于镜面mn的对称点s’，通过a点的反射光线反向延长必过s’，连接a、s’交镜于镜面于o点，oa即为反射光线，so即为人射光线，如图乙所示．
变式题：如图所示，ab、cd是发光点s发出经平面镜反射的两条光线。在图中画出发光点s和它的平面镜中的像 s’。
解析：可利用光的反射定律来解答，也可利用平面镜成像规律来解答。
方法一：如图甲所示，根据平面镜成像特点作图，先把两条反射光线ab、cd反向延长相交点s’点找到，则s’点即是光源 s的虚像，然后根据像和物的大小相等，像和物到镜面的距离相等，即可得到光源s的点。
方法二：如图乙所示，根据光的反射定律，先作过入射点a、c的法线an、cn’，后根据反射角等于入射角作出入射光线，两条入射光线的交点即为光源s的位置。再根据平面镜成像特点作出像s'
类型之三光的折射规律有关问题，一是以作图题型考查运用光的折射规律解释有关现象，二是将光的反射和光的折射综合在一起考查．
例4】如图所示，ao是由空气向水面斜射的一条光线，光线与水面的夹角为30°，画出反射光线和折射光线的大致方向，并标出入射角和反射角的大小．
解析：由题意知，本题是已知入射光线和水面位置，作反射光线和折射光线．
这类作图题，关键在于通过人射点作垂直界面(水面)的法线，然后根据光的反射定律作反射角等于入射角，从而得到反射光线，再根据光从空气斜射入水中，折射角小于入射角作出折射光线．过入射点0作法线nn’，则入射角为∠aon=90-30-60°．在法线另一侧空气中，作∠nob=60°，∠nob为反射角，ob为反射光线，再在法线另一侧的水中，作∠n'oc．∠n'oc为折射角，使折射角小于入射角，oc为折射光线的大致方向．如右图所示．
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