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14光现象4.1光的直线传播知识点一、光源概念所有能够发光的物体都叫做光源分类天然光源太阳及其他恒星、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等人造光源点燃的火把、油灯、手电筒、钠灯、汞灯、无影灯、LED灯等对光源的理解光源是指能够自身发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像他们也在发光一样，不要误认为这些物体是光源，如月球、所有行星和反光的镜子，他们都不是光源。规律总结：判断是不是光源的关键是看该物体自身能否发光。不发光的物体一定不是光源，而有些物体本身并不发光，但它们能反射太阳光或其他光源射出的光，好像他们也发光一样。知识点二、光的直线传播1、光的传播①空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。②探究光在介质中的传播夜晚看到空中有许多光柱，光在空气中传播好像一条直线，光在所有介质中是否都沿直线传播？现象分析总结打开激光笔，用喷雾器沿着激光射出的方向喷出水雾，观察光在空气中的传播路径（为了能看到光在空气中的传播路径，也可以沿着激光射出的方向喷射空气清新剂或点燃蚊香制造烟雾）光在空气中的传播路径是直的用激光笔发出的激光束垂直摄入水槽的水中（在水中加入少许牛奶或墨水），观察激光束在水中的传播路径光在水中的传播路径是直的用激光笔发出的激光束紧贴玻璃砖的毛玻璃面垂直射入玻璃中，在毛玻璃面贴一张白纸，观察激光束在玻璃中的传播路径光在玻璃中的传播路径是直的探究归纳：光在空气、水、玻璃等介质中是沿直线传播。③应用：由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。2、光沿直线传播的条件①探究光沿直线传播的条件设计与进行实验：a、在玻璃槽中放一张白屏来显示光的传播路径。b、配备四杯浓度不同的糖的水溶液，将它们按浓度从大到小依次倒入玻璃槽中。将一束激光沿白屏表面斜向下射入糖的水溶液，观察光的传播路径。c、再将激光斜射入同种均匀的糖的水溶液中，观察光的传播路径。分析论证：光斜射入非均匀的糖的水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲，再均匀的糖的水溶液中光的传播路径仍是直的。②光在同种均匀介质中沿直线传播，注意同种和均匀这两个条件缺一不可，必须同时满足，否则，光将会发生弯曲。例如早晨的太阳还在地平线以下时，我们就看到了它，就是因为大气层不均匀，靠近地面附近的大气稠密，越到高空越稀薄，不均匀的大气层使光的传播路径变弯了。③太阳光能通过真空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。3、光线为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的经济和方向，这样的直线叫做光线。我们可以用光线简洁、明了的表示不同光源的发光情况，如图甲是平行光源发出的平行光的光线画法，如图乙为点光源发光的光线画法。2点拨：①画光线时，必须用箭头标明光的传播方向。②模型法：通过模拟来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法。模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原型的性质和规律。通俗的说即是通过引入模型（能方便我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物的变化以及事物之间的关系的符号、公式、表格、实物等）将物理问题实际化。光线的引入应用了模型法。光线实际上是不存在的，是为了方便研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播路径和方向的物理模型。4、光沿直线传播的有关现象现象成因图示原理影子光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成了一个阴暗区域，即物体的影子光在同种均匀介质中沿直线传播日食当月球转到地球和太阳之间，并且在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球的阴影Ⅰ区内太阳光完全照不到，就发生了日全食；Ⅱ区内只有部分太阳光照射到，发生了日偏食；Ⅲ区内只由太阳边缘的光照射到，发生了日环食月食当地球转到月球和太阳之间，并且在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的太阳光，由于光的直线传播，月球在阴影区的部分则不能反射太阳光。月球在Ⅰ区内时我们能看到月全食，月球在Ⅰ与Ⅱ区之间时，我们能看到月偏食小孔成像由于光的直线传播，烛焰上部发出的光，通过小孔后，射到了光屏的下部；烛焰下部发出的光，通过小孔后，射到了光屏的上部，在光屏上就形成了相对于烛焰倒立的像注意：小孔成像的特点①在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的实像（实像是由实际光线形成的），像的形状只跟物体的形状相似，跟孔的形状无关。②像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时，成缩小的像；小于时，成放大的像；等于时，成等大的像。5、光沿直线传播的应用①士兵射击瞄准；②站队时队列排直；③木工检查木板是否平直；④利用激光准直仪挖掘隧道。知识点三、光的传播速度1、光在真空中的传播速度：真空中的光速是宇宙间最大的速度，在物理学中用字母c表示，真空中的光速为c=2.99792×108m/s，我们在计算中，真空中的光速近似取为c=3×108m/s=3×105km/s。光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，可认为空气中的光速c=3×108m/s。光在水中的速度约为¾c，在玻璃中的速度约为⅔c。光年是一个长度单位，1光年表示光在一年内通过的距离。1光年=365×24×60×60s×3×105km/s=9.4608×1012km。2、由于光的速度比声音的速度大得多，打雷下雨时，雷声和闪电是同时发生的，但是我们总是先看到闪电，侯听到雷声。3、声、光传播的比较现象特点传播速度光的传播在透明物质中传播在透明物质中比在真空中传播速度小，在真空中传播最快，为c=3×108m/s在真空中传播声的传播在固体、液体、气体中传播一般情况下，在固体中传播比在液体中快，在液体中比在气体中快。声音在15℃的空气中的传播速度约为340m/s3在真空中不能传播4.2光的反射知识点一、光的反射1、光的反射现象我们能够看见太阳、发光的电灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛。但有些物体不是光源，他们本身不发光，如桌面、玻璃、水、课本等常见的物体，我们为什么也能看到它们呢？原来这些物体的表面反射的光进入了我们的眼睛。光遇到水面、桌面以及其他物体的表面都会发生反射。像这样光从一种介质射向另一种介质表面时，有一部分光会被介质表面反射回来，这种现象叫光的反射。2、基本概念：一点、两角、三线一点光的入射点，用字母“O”表示两角入射角入射光线与法线的夹角，∠i反射角反射光线与法线的夹角，∠r三线入射光线射到反射面的光线，图中AO为入射光线法线经过入射点O并垂直于反射面的直线叫做法线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，图中的ON反射光线入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，图中的OB3、有关基本概念的三点说明①入射角是指入射光线和法线的夹角，而不是入射光线跟反射面的夹角；反射角是指反射光线和法线的夹角，而不是反射光线跟反射面的夹角。②发现是通过入射点所做的垂直于反射面的虚线，是为了研究问题的方便而引入的，没有具体的物理含义，但在确定入射角、反射角时法线是关键，因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。法线与反射面垂直，知道了法线就可确定反射面；反之，知道了反射面就可以确定法线，这一规律在作图题中经常出现。③入射光线域反射光线都有方向，用字表示时应沿光线的方向叙述，如入射光线AO，不能说成入射光线OA，反射光线OB，不能说成反射光线BO。知识点二、光的反射定律1、实验探究：光反射时的规律提出问题：光射向介质表面时将发生反射，改变入射光线的方向，反射光线也随着改变，光在反射时，遵循一个怎样的规律？器材：光源、平面镜、用两块白硬纸板连接起来的纸板、量角器、不同颜色的笔。进行试验并收集证据实验准备实验过程与现象图例现象分析实验过程中应注意的问题把一个平面镜放在桌面上，再用两块连接起来的纸板ENF竖直的立在平面镜上，纸板NOF面可以绕ON自由转动，ON垂直一束光贴着纸板EON面沿某一角度射到入射点O，法线ON垂直于镜面。光线经平面镜反射，沿另一方向射出，调整NOF面使它与EON面在同一平面上，将在NOF面上得到反射光线，如图甲所示，把纸板NOF向前折或向后折，在NOF面上观察不到反射光线，如图乙所示反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和入射光线分别位于法线两侧在研究光的反射定律的实验中，注意让光束斜射到平面镜上，适当调节光束照射的角度和位置，使纸板上出现入射光线和反射光线，最好能调节为一个较容易读数的入射角，这样反射角也易测量了，要求室内光线稍暗些，便于观察重新将NOF面调整到与EON面在同一平面内得到反射光线，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。改变入射光线的方向，重做一次，反射角r和入射角i相等4于镜面换另一种颜色的笔记录光的径迹。取下纸板，用量角器测量入射角i和反射角r记录数据的表格实验序号入射角i反射角r125°25°245°45°360°60°探究归纳：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。注意：①纸板在试验中的作用：a、显示光的传播路径；b、验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内；c、显示反射角随入射角的变化。②实验中将纸板NOF折转一定角度，是为了探究反射光线和入射光线及法线是否在同一平面内。③本实验是归纳性试验，做多次实验目的是分析数据并归纳得出结论，使实验结论更具普遍性。2、从以下五点理解光的反射定律①每一条反射光线对应这一条入射光线。②注意定律中的因果关系；先有入射光线，后有反射光线。所以叙述反射定律内容时必须先说反射，后说入射，即不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。③反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应的“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。④当光线垂直于镜面入射时，入射角为0°，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，反射光线与入射光线在同一直线上，并不是没有发生反射。⑤通过镜面对入射光线的反射作用，可以看出平面镜有改变光路的作用。知识点三、光路的可逆性在探究光的反射定律的实验中，如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出，这表明在光的反射现象中，光路是可逆的。注意：光路可逆是一种路径上的可逆性，而光线不可逆，所以“光路可逆”不能说“光线可逆”。知识点四、镜面反射和漫反射1、探究镜面反射和漫反射阳光透过窗户射向白色墙壁，光却弥漫了全部空间，照亮了整个屋子。而当一束光线射向镜面时，却只能在特定的方向看到耀眼的反射光，这是为什么呢？原因：当一束平行入射的光线射到镜面上时，入射角都相等，根据光的反射定律，反射光线都将以相同的反射角平行射出，用放大镜观察墙壁可以发现墙壁的表面凹凸不平，像许多位置不同的小镜子，所以一束入射光线平行入射时，由于各点的法线方向不平行，即入射角是不相同的，造成反射光线向不同的方向反射。归纳：一束平行光照射到镜面后，会被平行的发射，这种反射叫做镜面反射；凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。2、日常生活中的反射当强烈的太阳光照射高楼大厦的玻璃幕墙、大理石墙面或路面时，就会发生镜面反射，造成“光污染”。日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于发生了漫反射才能使我们从不同方向看到物体。教室里的黑板用毛玻璃、电影银幕用粗布，都是为了使光在其表面发生漫反射，使各个方向的人都能看到字迹和影像。3、镜面反射和漫反射的异同点项目镜面反射漫反射相同点都遵循光的反射定律5不同点反射面平滑；平行光照射时，反射光仍平行反射面凹凸不平，平行光照射时，反射光不平行实例黑板反光、平静的水面反光各个方向都能看清黑板上的字、电影银幕用粗布不用玻璃4.3平面镜成像知识点一、平面镜成像的特点1、什么是像我们在照镜子的时候，可以在镜子里看到另外一个自己，镜子里的自己就是我们的像。像是相对于实物而言的，是实物形状的另一种表现形式。2、