第4章 光现象（共41张PPT）

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第四章 光现象 【 本章考点 】 1 ．光源、光的直线传播、 光速 2 ．光的反射、平面镜 成像 3 ．光的 折射 4 ． 色散 5 ．红外线与 紫外线 基础知识小测 1 ．能够 __________ 的 物体叫做光源．光在 __________ 介质 或 ________ 中沿直线传播．小孔成像时所成的是 ________ 的 ________ 像，像的大小取决于物距与像距的大小．真空中光速是 _________ m/s ，光在空气中传播的速度比在真空中 ________ ，在固体中传播的速度比在液体中 ________ ． 自行发光 真空 同种均匀 倒立 慢 慢 实 2 ．反射时，反射光线、入射光线和法线在 ________ 平面内，反射光线、入射光线 ________ 法线 ________ ，反射角 ________ 入射角．反射分为 ________ 反射和 ________ 反射两种情况，两者都 ________ 光的反射定律．反射时光路具有 ________ 性． 3 ．平面镜成像时，像与物的连线与镜面 ________ ，像与物到镜面的距离 ________ ，像与物的大小 ________ ，所成的是 ________ 的 ________ 像．凸面镜对光线有 ________ 作用，凹面镜对光线有 ________ 作用． 3×10 8 同一 分居 两侧 等于 镜面 漫 遵循 可逆 垂直 相等 相等 正立 虚 发散 会聚 基础知识小测 4 ．光由空气斜射入水或玻璃中时，折射角 ________ 入射角，光由水或玻璃斜射入空气中时，折射角 ________ 入射角，垂直入射时，入射角＝ __________ ，反射角＝ __________ ，折射角＝ __________. 折射时光路具有 ________ 性． 5 ．太阳光经过三棱镜可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫做光的 ________ ．光的三原色是 ________ ． 6 ．红外线具有 ________ 效应，物体温度越高，向外辐射红外线 ________ ；紫外线具有 ________ 效应，可以使荧光物质发光． 小于 小于 0° 可逆 色散 红绿蓝 热 越强 荧光 0° 0° 目录 光的直线传播 1 光的反射 2 平面镜成像 3 光 的折射 4 CONTENTS 考点 光 的色散 5 考点一 ： 光的直线传播 注意：真空不是介质。 ( 2015 漳州 市 ) 下列现象中，由于光的直线传播形成的是 ( 　　 ) 例 1 ： A ．山在水中的“倒影” B ．月食 C ．筷子好像被水“折断”了 D ．放大镜把文字放大 B 解题 思路 光 在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象．例如：水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射进入另一种介质时，就会出现光的折射现象．例如：水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的 ． A . 山在水中的“倒影”属于光的反射现象 ； B . 月食的形成是由于光的直线传播，是因为地球挡住了太阳照到月球上的光 ； C. 筷子 好像被水“折断”了属于光的折射现象 ； D . 放大镜把文字放大属于光的折射现象 ． 答案： B 全方位突破 1 . (2015 桂林 ) 如 图所示的是手影游戏，关于影子的形成原因，分析正确的是 ( 　　 ) A. 是 光的反射形成　 B. 是 光的折射形成 C. 是 光的色散形成　 D. 是 光的直线传播形成 D 全方位突破 2. (2014 盐城 市 ) 在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上．如图所示，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况．下列合乎要求的是 ( 　　 ) A A B C D 全方位突破 3. 雷电 是生活中常见的现象，请你解答以下问题： (1) 为什么往往看到闪电后，要过一会儿才听到雷声 ？ 答：闪电和雷电同时产生，但光速远比声速大，根据公式 v=s/t 可知，在路程一样的情况下，光所用的时间更少，所以先看到闪电后听到雷声。 答：若某次看到闪电后，过了 3 秒才听到雷声，那么闪点发生处的距离： s = vt =340 m/s×3 s=1020 m 。 (2) 若某次看到闪电后，过了三秒才听到雷声，那么闪电发生处有多远？ 考点 二 ： 光的反射 （ 2015 黑河市 ) 在 “探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜 M 放在水平桌面上， E 、 F 是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕 ON 转动． ( 1) 如图 (a) ，当 E 、 F 在同一平面上时，让入射光线 AO 沿纸板 E 射向镜面，在 F 上可看到反射光线 OB ，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角 ． 你 认为这样得出结论 ________( 选 填 “合理”或 “不合理” ) ，原因是 ___ __________________________________ ________________________________ ． 例 2 ： 不合理 试验次数太 少，结论不具有 普遍性。 (2) 若将一束光贴着纸板 F 沿 BO 射到 O 点，光将沿图中的 ________ 方向射出 ，因为 在光的反射现象中光路是 ________ 的． (3) 如图 (b) ，以法线 ON 为轴线，把纸板 F 向后缓慢旋转，在 F 上 ________( 选填“能”或“不能” ) 看到反射光线 OB ，这样做的目的是为了 _______________________________________________________________ ． 可逆 OA 不能 探究反射光线、入射光线和法线是否在通一平面上 解题 思路 ( 1) 在“探究光的反射规律”的实验中，为了得到具有普遍性的结论，需要多次实验 ； ( 2) 当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板 F 沿 BO 射到 O 点，光将沿图中的 OA 方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的 ． ( 3) 当纸板 EF 在同一平面上时，能够在纸板 F 上观察到反射光线．以法线 ON 为轴线，把纸板 F 向前或向后转折时，纸板 EF 不在同一平面上，在纸板 F 上都不能看到反射光线，说明反射光线与入射光线和法线在同一平面内 ． 答案： (1) 不合理　实验次数太少，结论不具有普遍性　 (2)OA 　可逆　 ( 3) 不能　探究反射光线、入射光线和法线是否在同一 平面内 全方位突破 4. (2015 葫芦岛 市 ) 下列光学现象能用光的反射解释的是 ( 　　 ) D A. 用 日晷计时 B. 用 放大镜看书 C . 筷子 在水中弯折 D. 猫 在镜中 成像 全方位突破 5. (2015 衢 州市 ) 如 图所示，一束光线斜射到平面镜上，其中反射角是 ( 　　 ) A ．∠ 1 B ．∠ 2 C ．∠ 3 D ．∠ 4 C 全方位突破 6. 光 在空气中的传播速度约为 3×10 8 ________ ．医院常用到紫外线灭菌灯和 B 型超声波检测仪，假设紫外线和超声波在 15 ℃ 的空气中的传播速度分别为 v 1 、 v 2 ，则 v 1 ______ v 2 ( 选填“＞”“＜”或“＝” ) ．早晨的太阳光与水平方向成 30° 角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角为 ________ ，随着时间的推移，从早晨到中午，反射角将 ______( 选填“增大”“不变”或“减小” ) ．多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的，其优点在于：一是利用 ________ 使教室里各座位上的同学都能看到画面；二是白布能反射 ________ 颜色的光，使同学们能看到色彩正常的画面．镜湖以环种杨柳而景胜一方，湖畔垂柳成萌，水面倒影如镜．从物理学的角度看，“垂柳成荫”是由于光的 ___________ 形成 的，“倒影如镜”是由光的 ________ 所形成的岸边柳树的 ______( 选填“实像”或“虚像” ) ． m/s > 60° 减小 漫反射 所有 直线传播 反射 虚像 考点三：平面镜成像 (2015 丹东市 ) 如图是小勇同学“探究平面镜成像特点”的实验装置． (1) 在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 ________________ ． (2) 为完成实验探究，还需要一个测量工具， 这个测量工具是 ________ ． (3) 为探究平面镜所成的像与物的大小关系， 小勇做了如下操作：他先点燃蜡烛 A 放在 玻璃板前，再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛 B 竖立着在玻璃板后移动，当移动到 A 像的位置时，发现它与 A 的像完全重合，这表明平面镜所成像的大小与物的大小 ________ ． 例 3 ： 确定像的位置 刻度尺 相等 (4) 为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛 B 之间，从蜡烛 A 侧观察，仍能看到蜡烛 A 的像，说明平面镜所成的像是由光的 ________ 形成的；拿走蜡烛 B ，将这块白板移动到蜡烛 A 像的位置时，发现白板上不能承接到蜡烛 A 的像，这说明平面镜所成的像是 ________( 填“实”或“虚” ) 像． 反射 虚 (5) 拿走白板，他将蜡烛 A 向玻璃板靠近 2 cm ，再将蜡烛 B 移到 A 像的位置，通过测量，他发现蜡烛 A 与它在玻璃板中像的距离变化了 ________ cm ，同时发现像的大小 ________( 填“变大”“变小”或“不变” ) ． (6) 实验中玻璃板与水平桌面保持垂直，若不垂直，请你说出这样会对实验操作带来怎样的不便 影响？ ____________________________. 4 不变 B 无法与 A 的像重合 解题 思路 ( 1)“ 探究平面镜成像特点”的实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，在看到 A 蜡烛的像的同时也能透过玻璃板看到蜡烛 B ，从而使 B 与 A 的像重合，便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系 ； ( 2) 为了比较像距与物距的大小关系，还需要刻度尺 ； ( 3)B 与 A 的像重合表明平面镜所成像的大小与物的大小相等 ； ( 4) 将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛 B 之间，从蜡烛 A 侧观察，仍能看到蜡烛 A 的像，说明平面镜所成的像是由光的反射形成的；拿走蜡烛 B ，将这块白板移动到蜡烛 A 像的位置时， 发现 解题 思路 白板 上 不能承接到蜡烛 A 的像，这说明平面镜所成的像是虚像 ； ( 5) 因为平面镜成像时，像与物关于平面镜成轴对称图形，因此蜡烛 A 向玻璃板靠近 2 cm ，再将蜡烛 B 移到 A 像的位置，通过测量，他发现蜡烛 A 与它在玻璃板中像的距离变化了 4 cm ，同时发现像的大小不变 ； ( 6) 因为像与物的连线与平面镜垂直，所以实验中玻璃板与水平桌面保持垂直，若不垂直， B 无法与 A 的像重合 ． 答案： (1) 确定像的位置　 (2) 刻度尺　 (3) 相等　 (4) 反射　虚　 (5)4 　不变　 (6)B 无法与 A 的像 重合 全方位突破 7. (2015 盘 锦市 ) 关于平面镜成像下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关 B ．平面镜所成的像是虚像 C ．平面镜所成的像是由光的折射形成的 D ．人向平面镜靠近 0.2 m ，像将远离平面镜 0.2 m B 全方位突破 8. (2015 成都市 ) 如 图所示，是小明探究平面镜成像的实验装置．实验时，在竖立的玻璃板前 12 cm 处放一支点燃的蜡烛 A ， 烛 焰高 6 cm ， 在 玻璃板的后面出现 A 的像，他再取一支未点燃的同样的蜡烛 B 放在像处，发现 B 与 A 的像完全重合，则蜡烛 B 到 玻璃板 的 距离为 ________ cm. 为了使像 看起来 更 清晰，实验最好在 ________ 的 环境中 进行 ( 选填“较亮”或“较暗” ) ． 12 较暗 9. （ 2015 广州市 ) 如 图所示，墙壁上的平面镜前立有一硬杆． (1) 画出杆顶 A 点在平面镜中的像． (2) 若杆在 2 s 内右移 1 m ，杆移动的速度是 ________m/s ，杆的像相对镜向右还是向左移？ ________ ，移动时，杆的像大小会变大、变小还是不变？ ________. 0.5 左 不变 A’ 全方位突破 10. (2015 滨 州 市 ） 小 明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景：靠近镜子时，感觉自己的像变大了，远离镜子时感觉像变小了．自己的感觉对吗？在老师和同学们的帮助下小明进行了实验探究．小明所用的实验装置如图所示 ( 其中的透明玻璃板作为平面镜 ) ．主要实验步骤如下： (1) 在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛 A ，在 玻璃板 后面 移动一支没有点燃的相同的蜡烛 B. 当把蜡烛 B 移动 到某一位置的时候，发现蜡烛 B 与蜡烛 A 的 像 重合 ，测量并记录此时物、像和玻璃板之间的位置关系． 全方位突破 （ 2 ) 多次改变蜡烛 A 到平面镜的距离，在平面镜后移动蜡烛 B ，发现总能找到一个对应位置，在镜前从不同角度观察，蜡烛 B 与蜡烛 A 的像均重合，测量并记录每次实验的相关数据． 请根据以上叙述回答下列问题： ①根据以上实验步骤可知，能验证小明感觉 的 是步骤 ________[ 选填“ (1)” 或“ (2)”] ； (2) 全方位突破 ②“探究平面镜成像的特点”实验得到的结论是：平面镜所成像的大小与 ________________ ，像和物体到平面镜的距离 ________ ，像和物体的连线与镜面 ________ ． ③若用光屏代替蜡烛 B ，在玻璃板后面观察光 屏 ， 将 ________( 选填“能”或“不能” ) 观察到 蜡 烛 A 的像，说明所成的是 ________ 像 ( 选填 “虚” 或 “实” ) ． 物体大小相等 相等 垂直 不能 虚 全方位突破 考点四：光的折射 （ 2015 宜昌 市 ) 小明在平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”，对于这一有趣现象的形成，下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 云和鱼都是虚像 B. 云是虚像，鱼是实像 C. 云和鱼都是由光的反射形成的 D. 云 和鱼都是由光的折射形成的 例 4 ： A 解题 思路 在 平静的湖边看到“云在水中飘，鱼在云上游”，云是由于光的反射而形成的虚像，鱼是由于光的折射而形成的虚像 ． 答案： A 全方位突破 12. (2015 佛山 市 ) 如图所示，表示光从空气中射向玻璃发生反射和折射的光路是 ( 　　 ) 11. (2015 咸 宁市 ) 下列成语中，属于描述光的折射现象的是 ( 　　 ) A ．坐井观天 B ．形影相依 C ．海市蜃楼 D ．波光粼粼 B C 全方位突破 13. (2015 泸州 市 ) 如 图所示，当光从水中斜射入空气中时，在分界面同时发生反射和折射，反射角 ________ 入射角，折射角 ________ 入射角 ( 以上两空选填“大于”“等于”或“小于” ) ， 当 入射角增大 到 一定 程度时，折射角会先到达 90° ，入射角继续 增 大 时，便没有了 ___________( 选填“反射光线” 或 “折射光线” ) ，光纤通信就是利用了此原理来减少 光 在 传播过程中的能量损失． 等于 大于 折射光线 全方位突破 14. (2015 湖州 市 ) 小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇．玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程： 根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图 1 ，光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当入射角增大到某一值时，会不会 … (1) 小明的推测是 __________________________________ ______________________ ． 折射光线消失 图 1 全方位突破 ( 2) 小明为了验证自己的推测，进行了如下图 2 所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到 ________________ ，证实了自己的推测． (3) 当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 光斑消失 图 1 不会，因为光从空气斜射入水中时，折射始终小于入射角。 考点五：光的色散 例 5 ： （ 2015 连云港 市 )2015 年 5 月 9 日我国多地出现日晕奇观，图为日晕的景象，在 5 000 m 的高空，水蒸气遇冷形成小冰晶，太阳光照射小冰晶后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环，称为“光晕”．下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象 B ．水蒸气遇冷形成小冰晶需要吸热 C ．太阳光照射小冰晶后通过反射分解为七色光 D ．太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的色散现象 D 解题思路： 水蒸气 遇冷形成小冰晶是凝华现象；水蒸气遇冷凝华成小冰晶需要放热；太阳光照射小冰晶后通过折射分解为七色光，这是光的色散现象． 答案： D 全方位突破 16. (2014 来宾 市 ) 空调机的遥控器是通过发射 ________( 选填“紫外线”“红外线”或“可见光” ) 来实现对空调机的控制． 15. (2015 常 德市 ) 关于光现象，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．月食是由于光的折射形成的 B ．光从空气射入水中后传播速度会变大 C ．物体通过平面镜能成正立、等大的实像 D ．太阳光是白色的，白光是由各种色光混合而成 D 红外线 全方位突破 17. 小唐 了解到电视机遥控是通过一种人眼看不见的光 —— 红外线来传输信号的．他想进一步了解红外线是否具有可见光的某些传播规律．进行了探究： 实验一：在遥控器前面分别用相同厚度和大小的硬纸板与玻璃板遮挡，保持遥控器方向、遥控器和电视机的距离相等，多次按下遥控器的“开 / 待机”按钮，发现用硬纸板遮挡时不能控制电视机，用玻璃板遮挡时能控制电视机． 实验二：将遥控器对准天花板，调整遥控器的方向并多次按下遥控器的“开 / 待机”按钮，发现遥控器处于某些方向时能控制电视机． (1) 小唐进行实验一所探究的问题是 _______________________________________ ． (2) 实验二现象能证明 ________ ． A ．红外线遇障碍物会发生反射　　 B ．红外线反射时遵循光的反射定律 红外线能否透过透明和不透明的物体 A