2.知道光在真空中的传播速度为3.0×108 m/s。
3.能举例说明什么是光的反射现象。
4.能举例说明什么是漫反射和镜面反射现象。
5.能对**“光的反射定律”实验过程作出正确的说明,以及得出正确的结论等;能运用光的反射定律解释简单的光的反射现象,并能正确作出光的反射现象光路图。
6.能对研究“平面镜成像的特点”实验过程作出正确的说明,以及得出正确的结论等;知道平面镜成像的特点。
7.能举例说明什么是光的折射现象。
8.能对**“光的折射定律”实验过程作出正确的说明,以及得出正确的结论等;能定性描述光的折射定律的基本内容;能大致作出光的折射现象光路图,并能运用这一知识对常见的生活、自然现象进行分析。
9.知道光的色散现象和红外线、紫外线,并知道它们的简单应用。
第二部分知识回顾。
一、光的直线传播。
1.光源。1)光源:的物体。
2)光源的分类。
光源的种类很多,按产生的方式可分为天然光源(如太阳、萤火虫等)和人造光源(如蜡烛、电灯等);按发光原理可分为冷光源(如萤火虫、荧光灯等)和热光源(如太阳、白炽灯等)。
注意:我们看到的月亮,是月亮反射太阳的光,月亮本身不发光,所以月亮不是光源。
2.光的直线传播。
1)光在中是沿直线传播的。如果介质不是同种或不均匀,光线就会发生弯曲(折射)。例如,早晨的太阳还在地平线以下时,我们就看到了它,就是因为不均匀的大气层使光线变弯了。
2)光沿直线传播的应用:日食、月食、激光引导掘进方向、手影、小孔成像、队列等。
练习:中华成语是世界文化宝库中最夺目的瑰宝之一,寥寥几个字,内涵却十分丰富,有许多成语鱼物理知识相关连,如“立竿见影”、“一叶障目,不见泰山”、“管中窥豹,可见一斑”等都可以用知识来解释。
3、光线。为了表示光的直线传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播途径和方向,这样的直线叫光线。
注意:光是真实存在的,但光线实际上是不存在的,而是为了研究光的传播情况的方便而引入的,是一种表示光的传播情况的模型。
4、光的传播速度。
1)在不同的介质中,光的传播速度一般是。
2)光在真空中传播速度最大,约为c=m/s,而在其他介质中的传播速度要比它。
3)光在空气中的传播速度略小于光在真空中的传播速度,通常取m/s。
注意:(1)由于光的传播速度要比声音的传播速度大很多,打雷时,雷声和闪电虽是同时发生的,但我们总是先看到闪电,后听到雷声。(2)特别注意:
光年是一个长度单位,1光年表示光在一年内通过的距离。
2、光的反射定律。
同面:反射光线、入射光线和法线在内;
两侧:反射光线和入射光线分居的两侧;
等角:反射角入射角;
可逆:在光的反射中,光路是可逆的。
注意:从逻辑上讲应该是先有入射角,后有反射角,反射角由入射角决定,所以应该说“反射角等于入射角”,而不能说“入射角等于反射角”。
练习:入射光线与平面镜的夹角为300,则反射角为;若入射角增大100,反射角将增大。
3、镜面反射和漫反射。
1)镜面反射:平行光线射到光滑的镜面上时,反射光线也是的反射现象。
2)漫反射:平行光线射到凹凸不平的物体表面时,反射光线是向传播的。
注意:(1)发生镜面反射时,光不一定都是向着一个方向平行反射的,只有平行入射时才会平行反射。(2)反射漫反射时,虽然反射光线向着各个方向,但每一条光线仍遵守反射定律。
练习:现在的许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在美化城市的同时也造成了光污染。造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了反射。
三、平面镜成像。
1、平面镜成像的特点。
1)成像原理:
2)成像特点。
虚实:成的像为像;
大小:像与物的大小;
距离:像和物到平面镜的距离;
对称:像和物关于平面镜。
可简记为:正立、等大、对称、虚像】
注意:**平面镜成像特点的实验中两处用到了等效替代法(1)用玻璃板代替平面镜来成像;(2)用后面的蜡烛通过重合来代替前面蜡烛的像,便于确定像的位置。
3)平面镜的应用。
利用平面镜可以改变光的传播方向(如制作潜望镜)
利用平面镜成像(如制作各种镜子)
练习:学校前厅竖立着一块平面镜。当某同学向镜子走近0.
5m时,他在镜中的像与他本人的距离将减少 m,镜中自己的像的大小;两位同学站在镜子前,可以通过镜子互相看到对方的面孔,这表明光路是的。
2、虚像。虚像并不是由实际光线相交而成的,而是由实际光线的反向延长线相交而成,因此没有光从虚像射出来。人眼看见虚像时,射入人眼的光线不是从虚像上射出的,而是镜前物体射向平面镜的光线,经平面镜反射后进入眼睛,只是觉得光线好像是从镜后的虚像射来的,其实并不是,用光屏不能承接到虚像。
注意:实像是实际光线会聚而成的像,可用光屏接收(如小孔成像);虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的,虚像用光屏是接收不到的。
练习:在平板玻璃前放一个物体,用白纸做屏幕,放在玻璃后面,无论怎么移动,白纸上都(填“能”或“不能”)得到物体的像,说明平面镜成的是像。
3、凸面镜和凹面镜。
1)凸面镜。
凸面镜:利用球面的作反射面的镜子。
特点:凸面镜对光线有发散作用;从凸面镜中观察到的范围要比大小相同的平面镜中观察到的范围。
应用:汽车的后视镜、街头或盘山公路拐角处的镜子。
2)凹面镜。
凹面镜:利用球面的作反射面的镜子。
特点:凹面镜对光线有作用。
应用:太阳灶、太阳能焊机、大型反射式望远镜、医生观察耳道用的医用反光镜。
注意:被凸面镜和凹面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律。
练习:太阳灶和手电筒的发光装置都是,太阳灶将太阳光用来烧水煮饭;手电筒的发光装置将灯泡发出的光经反射后几乎变成光,这样可以增加它传播的路程。在这两种现象中,光路是。
四、光的折射。
1、概念:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象就是光的折射现象。
注意:生活中光的折射现象有:“池水变浅”、“筷子弯折”、“海市蜃楼”等。
2、光的折射规律。
共面:折射光线、入射光线和法线在内;
两侧:折射光线和入射光线分别位于的两侧;
角不相等:当光从空气斜射入水或其他介质时,折射角入射角;当光水或其他介质从斜射入空气时,折射角入射角;当光线垂直界面入射时,光的传播方向;折射角随入射角的增大而增大;
可逆:在光的折射中,光路是的。
注意:光发生折射时,一定发生了反射,但光发生反射时,不一定发生折射。
练习:阳春三月,漫步于蝴蝶泉湖边,你会看到“蝶在水中飞,鱼在云中游”的美景。“蝶在水中飞”中的“蝶”是由光的形成的,“鱼在云中游”中的“鱼”是由光的形成的。
练习:唐代著名诗人李白的诗中有一句“潭清疑水浅”,从物理学的角度怎样解释这种现象?
五)光的色散。
1、光的色散。
1)英国物理学家牛顿用三棱镜把太阳光分解成各种颜色的光,这种现象叫做光的色散。换句话说,光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的,太阳光是复色光,太阳光通过一个三棱镜后,分解成各种颜色的光,在白色屏上形成一条彩色的光带,光带上色光的排列依次为、
练习:白光通过三棱镜之后,在屏幕上形成彩色的光带,这是因为各种单色光通过棱镜时偏折角度不同。偏折最小的是光,最大的是光。
2)彩虹是太阳光在空气中传播时,被空中的水滴折射而形成的,这是光的现象。
3)把、、三种色光按不同比例混合,可以产生各种颜色的光,人们把这三种色光叫做色光的三原色。
4)透明物体的颜色是由它的色光决定的;不透明物体的颜色由它反射的色光决定。
练习:在一张白纸上用绿颜料写一个“光”字,把它拿到暗室,当只用红光照射时,你看到的现象是:红纸上面有一个色的“光”字。
分析:绿色的“光”字只能反射绿光,红光照在上面将被吸收,这样“”色字没有反射光线进入人眼,人眼便感到他它是黑色的。
2、看不见的光。
1)棱镜可以把太阳光分解成红橙黄绿蓝靛紫几种不同颜色的光,把它们按这个顺序排列起来,就形成太阳的可见光谱。在光谱的红光之外的是红外线,紫光之外的是紫外线,这两种都是人眼看不见的,故称之为不可见光。
2)红外线。
一切物体都在不停地发射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越多。物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线。
红外线的主要特性是热作用强。各种物体吸收了红外线后温度升高,因此人们利用红外线来加热物品。工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线烤箱烤食品,浴室内的浴室暖灯用红外线来取暖,医疗是利用红外线来进行诊断和**。
红外线穿透云雾的能力强,如可用于红外线遥感。
红外线还可以传递信息,如电视机的红外线遥控器。
3)紫外线。
紫外线的主要特性是化学作用强,很容易使照相底片感光。
适当的紫外线照射有助于人体合成维生素d,维生素d能促进人体对钙的吸收,对于骨骼的生长和人体的健康都有好处。
紫外线能杀死微生物。在医院里经常用紫外线灯来杀菌。
应用紫外线的荧光效应进行防伪。除验钞机上利用这种效应外,利用不同物质在紫外线照射下会发出不同颜色的荧光的特点,可以鉴别古画,并可用紫外线摄影。
练习:①验钞机,②遥控器,③全自动感应节水龙头,④医院对手术室进行消毒,⑤浴室的取暖浴霸。以上用到了红外线的有②③⑤用到了紫外线的有①④。
第三部分典型试题。
1.(2013,烟台)生活中经常提到的“影”与我们所学到的光学知识有关。例如水中倒影的“影”和立竿见影的“影”,前者是由形成的,后者是由形成的。
2.(2014,齐齐哈尔)身高1.68 m的小颖站在竖直放置的平面镜前2 m处,她在镜中的像高为___m,她以0.5 m/s的速度靠近平面镜,像相对于她的速度为___m/s。
3.(2013,南充)电视机遥控器可以发出不同的来实现电视机的遥控;适当的___照射有助于人体合成维生素d。(均选填“红外线”或“紫外线”)
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