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第四章光现象一、光的传播1、光源：能发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源：如：水母、太阳等人造光源:如：灯泡、火把等不能自行发光发热的物体不是光源，如：月亮、钻石、镜子、影幕等。2、光在同种均匀介质中沿直线传播；光的直线传播的应用：（1）小孔成像：小孔成像的是像是倒立、缩小的实像，像的形状与小孔的形状无关，与物的形状相似。孔越小所成的像越清晰，孔越大所成的像越模糊。例如：树阴下的光斑是太阳的像。①小孔成像的条件：孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，发光体到小孔的距离不变，光屏远离小孔，实像增大；光屏靠近小孔，实像减小；光屏到小孔的距离不变，发光体远离小孔，实像减小；发光体靠近小孔，实像增大。（2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；（3）限制视线：坐井观天、一叶障目；（4）影的形成：影子；日食、月食光的直线传播常见的现象：①激光准直。②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成：日食：太阳、月球、地球三者在一条直线上，来自太阳的光线被月亮所遮挡；月食：月球、太阳、地球三者在一条直线上，来自月亮的光线被太阳所遮挡。如图：在月球后1的位置可看到日全食，在2的位置看到日偏食，在3的位置看到日环食。3、光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；（是理想化物理模型，非真实存在）4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105km/s;6、光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；123即：s=ct=3×105km/s×365×24×3600s=9.4608×107km光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢。光速远远大于声速，例如：雷雨天时，人们总是先看见闪电，后听见雷声。二、光的色散：1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这种现象叫色散；2、白光是由各种色光混合而成的复色光；3、天边的彩虹是光的色散现象；4、色光的三原色是：红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是三种色光混合而成的；世界上没有黑光；颜料的三原色是：红、黄、蓝，三原色混合是黑色；5、透明体的颜色由它透过的色光决定（什么颜色透过什么颜色的光）；不透明体的颜色由它反射的色光决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的光，白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光）例：一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗室里用绿光看画，会看见黑色的马，黑色的石头，还有黑色的花在绿色的纸上，看不见草（草、纸都为绿色）三、看不见的光（1）红外线①定义：在光谱的红光以外的部分叫做红外线②特性：A.热作用强。一切物体都在不断的发射红外线，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，也在不断的吸收红外线。B.穿透能力强：可穿透云雾。③作用：加热物品、红外遥感技术、遥控装置.（2）紫外线①定义：光谱中紫外光以外的部分叫紫外线②特性:A.化学作用强：能使相机底片感光，能促进人体内维生素的吸收;B.生理作用强：能杀死微生物，可用来杀菌.③荧光作用强：能使荧光物质发光，可用来验钞，进行防伪等。四、平面镜成像1、平面镜成像特点：①正立的虚像，②像和物的大小相等，③像和物关于镜面对称（轴对称图形）④像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；⑤像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体远离或靠近镜面像的大小不变，像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。即：正立、等大、虚像；像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面距离相等；上下相同，左右相反。2、关于平面镜成像的实验：①用玻璃板代替平面镜：便于观察和确定像的位置；②刻度尺的作用：便于比较像与物到平面镜的距离关系；③选取两段完全相同的蜡烛：为了比较像与物的大小关系；④移去后面的蜡烛，并在所在的位置上放一光屏，则光屏上不能接受到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是虚像⑤将蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小不变。⑥有3mm和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，玻璃板太厚，会看到两个像。⑦玻璃板没有放正，倾斜放置，蜡烛与像不能完全重合，不容易找到像。⑧该实验在较黑暗的环境中做效果好。3、水中倒影的形成的原因：平静的水面就好像一个平面镜，它可以成像（水中月、镜中花、水中的云，水中的鸟）；对实物的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”，树木和房屋上各点与水面的距离不同，越接近水面的点，所成像亦距水面越近，无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。（物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关）。4、平面镜成虚像的原因：物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些反射光线的反向延长线（画线时用虚线）相交成的像，不能呈现在光屏上，只能通过人眼观察到，故称为虚像（不是由实际光线会聚而成）注意：进入眼睛的光并非来自像点，而是反射光。要求能用平面镜成像的规律（像、物关于镜面对称）和平面镜成像的原理（同一物点发出的光线经反射后，反射光的反向延长线交于像点）作光路图（作出物、像、反射光线和入射光线）；5、球面镜：凸面镜和凹面镜①以球外表面为反射面叫凸面镜，以球内表面为反射面的叫凹面镜；②凸面镜对光有发散作用，可增大视野（汽车上的观后镜，街头拐弯处的反光镜）；凹面镜对光有会聚作用（太阳灶，利用光路可逆制作手电筒的反光罩）五、光的反射1、当光射到物体表面时，被反射回来的现象叫做光的反射。2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。3、反射定律：（1）在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；（2）反射光线、入射光线分居法线两侧；（3）反射角等于入射角。(说成入射角等于反射角是错误的)（1）法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；（虚线）（2）入射角：入射光线与法线的夹角；（实线）（3）反射角：反射光线与法线的夹角。（实线）（4）反射角总是随入射角的变化而变化，入射角增大反射角随之增大。（5）垂直入射时，入射角、反射角相等都等于0度。4、光路图（要求会作）：（1）、确定入（反）射点：入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射（反射）点（2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。（3）、根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线5、两种反射：镜面反射和漫反射。（1）镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍然被平行的反射出去；（2）漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，光线向各个方向反射出去；（3）镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守反射定律；不同点是：反射面不同（一光滑，一粗糙），一个方向的入射光，镜面反射的反射光只射向一个方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗处，背光走要走亮处，因为积水发生镜面反射，地面发生漫反射，电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处，黑板上“反光”是发生了镜面反射，光污染也是镜面反射）6、潜望镜的工作原理：光的反射。光现象综合练习题一、选择题1、在图6所示的四种情景中，属于光的直线传播的是()2、如图1所示的四种情景中，属于光的直线传播的是()A杯中的筷子B汽车观后镜C日食D水中的倒影3、如图的四种情景，属于光的反射现象的是（）4、图4中正确表示了光在空气和玻璃的分界面的光路图是（）5、彩色电视机显现出的各种颜色都是由三种基本颜色混合而成的，这三种颜色是（）A.红、绿、蓝B.红、绿、黄、C.红、绿、紫D.红、黄、绿6、如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色墙壁上的小镜子，这时看到被照射部分（）A．墙和镜子都是黑色的B．墙和镜子都是白色的C．墙是黑色的，镜子是白色的D．墙是白色的，镜子是黑色的7、2009年7月，我国出现了500年一遇的日全食奇观。产生日食的原因和下面示意图中能看到日全食的区域分别是（）A．光的反射；a区B．光的折射；b区C．光的直线传播；a区D．光的直线传播；b区8、国庆60周年庆典上，身高1.88米的旗手朱振华保持上身端正，双手一收一推，3.3米长的旗杆就从肩上落下——秋风轻拂，军旗飘扬，“八一”两字清晰地展现在人们眼前。在太阳光下我们能看到鲜艳的五星红旗是因为：（）A．红旗能发出红色的光B．红旗能反射太阳光中的红色光C．红旗能发出白色的光D．红旗能吸收太阳光中的红色光。9、如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是A．立竿见影B．一叶障目C．鱼翔浅底D．三点对一线10、如图所示的反射过程示意图。MO与NO两镜面的夹角为120°，有一光线射向MO镜面，且与镜的夹角为40°，则θ角的大小为（）A.10°B.20°C.30°D.40°11、一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去，欣赏它自己在幕墙中轻盈的“身影”．以下描述正确的是（）A．“身影”始终和小鸟一样大B．小鸟靠近幕墙过程中，“身影”远离幕墙C．小鸟远离幕墙过程中，“身影”逐渐变小D．“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离12、如图所示是一张在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影的是（）A.倒影比真实景物暗一些B.倒影比真实景物的清晰度略差一些C.倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反D.倒影中人物的身高比真实人物略小一些二、填空题1、九寨沟的镜海有着“鱼在天上游，鸟在水中飞”的美景奇观，这水中画面的“鱼”是由于光的________形成的________像；“鸟”是由于光的________形成的________像。2.、如图3所示的三幅图中，图A中的激光引导掘进方向是利用光的___________实现的，图B中的钢笔错位是光的_________形成的，图C中的手影是光的__________形成的。3、现在的多媒体教室大都安装了表面粗糙的高清玻纤白幕布，这样可以利用光的使教室里各座位上的同学都能看到画面，而且这种白幕布能反射的光，使同学们能看到色彩正常的画面。4、如图所示的是表示光从空气射入某种介质时的光路图。其中光线a是光线，光线c是光线，折射角的度数是，界面的侧是空气。5、“春江潮水连海平，海上明月共潮生”、“潭清疑水浅，荷动知鱼散”等优美的诗句描绘了光的奇妙现象，其中“海上明月”是光的现象；“疑水浅”是光的现象，该现象是光从_____中进入_____中所形成的。6、小文站在竖直的平面镜前3m处，看到了镜中自己的像，这是由于光的现象而形成的，她的像到镜子的距离m；当她向镜子走近1m时，像到她的距离m。7、“双江塔影”是安徽省芜湖市著名的“芜湖十景”。从中山桥上向北望区中江塔耸立于青弋江与长江交汇处的江堤上，掩映在霞光水色之中，如图4所示。“塔影”实际上是由光的所形成的（选填“实像”“虚像”）。图48、2009年7月22日上午，五百年一遇的罕见日全食在天空上演，我国长江流域12个省区市能见日全食，观测日全食不能用肉眼直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，可采用如下的三种简便方法。方法一：准备一盆黑墨水置于阳光下，在脸盆中观察太阳的像，如图甲所示，这是利用了成像原理；方法二：将手指展开，互相垂直叠放，如图乙所示，对着阳光，在白纸上观察太阳的像，这利用了成像原理；方法三：如图丙所示，用啤酒瓶底观看日食，啤酒瓶底可以一些色光，避免强光伤害眼睛。三、作图题1．请你在图5中作出入射光线，并标出入射角的度数。2．图6所示的AB、CD，是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请你根据光的反射规律，用作图方法确定发光点S的位置．3．空气中有一发光点S，发出的一条射向水中的光线，在水面发生折射后经过点P。请你在图7中大致作出入射光线和折射光线。60°图5图6空气水S．P．图7四、实验题1、小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验．（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如下表所示．由此可得：在反射现象中，反