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初中物理人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试学案设计
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这是一份初中物理人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试学案设计，共32页。学案主要包含了学习目标，随堂练习，实验准备，实验步骤等内容，欢迎下载使用。
一对一教师辅导讲义
践行社会主义核心价值观，共筑伟大复兴中国梦。
学生姓名： 年 级： 老 师：___杨老师__
上课日期： __________ 上课时间：___________ 课 次： ___ __
课题：光现象
【学习目标】：
知识点、考点：
1、什么是光源
2、光的直线传播以及光的传播速度
3、光的反射和反射定律以及光的折射和折射定律
4、平面镜成像原理和规律
5、平面镜的分类
6、光的色散以及色光的混合
重点、难点：
1、会利用光的反射定律和折射定律作图
2、会利用光的直线传播、光的反射和光的折射解释生活现象
3、平面镜成像的规律及作图
4、光的折射和反射的异同
5、光的色散和不可见光
知识点一：光的直线传播
一、光源
(1)概念：能够自身发光的物体叫光源.
(2)分类：①自然光源：太阳、星星、萤火虫、深海中的水母等.②人造光源：电灯、蜡烛、霓虹灯等.
(3)注意：光源与非光源的区别. 如月亮不是光源，因为它不是自己发光.
经典例题、试判断下列哪一组都是光源( )
A. 电池和萤火虫 B. 电池和烛焰
C. 萤火虫和月亮 D. 萤火虫和烛焰
举一反三
1、下列看起来有光射出来的物体中，全部是光源的是( )
A. 耀眼的玻璃幕墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B. 萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
C. 篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星
D. 发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
二、 光沿直线传播
(1)实验：用激光演示器演示光在空气中、光在水中、光在玻璃中传播的情况. 通过观察发现：光在空气中、水中、玻璃中是沿直线传播的.进一步分析发现，光沿直线传播的条件是：在同种、均匀、透明物质中.
(2)光传播的规律：在同种均匀透明物质中是沿直线传播的.
(3)光线：为了形象地表示光的传播，物理学中引入光线.光线——表示光的传播方向的带箭头的直线.
注意：①光是真实存在的.②光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线.③用这种方式来表示物理中一些概念的方法，在物理学中叫模型法.
经典例题、关于光的传播规律，下列说法正确的是（ ）
A. 光只有在真空中才能沿直线传播
B. 光在同种均匀介质中是沿直线传播的
C. 光在同种介质中沿直线传播
D. 光在任何条件下都是沿直线传播的
举一反三
下列关于光的传播规律的说法中，正确的是（ ）
A. 光只有在真空和空气中才会沿直线传播
B. 光在同一种透明介质中一定沿直线传播
C. 光的传播需要介质，光能够在所有的介质中传播
D. 光的传播可以不需要介质
三、 光的传播速度
(1)真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c=2.997 92×108 m/s，在我们的计算中，真空中的光速取c=3.0×108 m/s.
(2) 光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，也可以视为3.0×108 m/s，光在水中的速度约为真空中光速的3/4，在玻璃中光速约为真空中光速的2/3.
(3)由于光的速度比声的速度快得多，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，后听到雷声.
(4)光年：光在一年内传播的距离，是长度单位. 1光年=9.46×1012 km.
经典例题、有一位在北京剧场里观看演出的观众坐在离演奏者30 m远处，另一位在上海的听众在自己家里收音机旁收听实况转播，北京与上海相距1 460 km，问：哪一个先听到演奏声？(已知无线电波与光的传播速度相同)
举一反三
光从太阳传播到地球约需要8 min 20 s，太阳与地球的距离约是_________m. 月球与地球之间相距38万千米，在地面上向月球发射一束激光，地面接收到光返回的信号，共经历了______s.
四、用光沿直线传播解释有关现象
(1)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产生影子.
例如：手影就是很好的例证，如图4-1-1所示.
(2)日食和月食.
当月球运动到地球和太阳之间，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，在地球阴影区的位置就发生了日食现象，如图4-1-2所示；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，在阴影部分的月球则不能反射太阳光，这就形成了月食，如图4-1-3所示.
经典例题1、如图所示，不能用光的直线传播规律解释的现象是 （ ）
举一反三
1.不能用光的直线传播来解释的物理现象是( )
A. 日食和月食 B. 影子的形成
C. 小孔成像 D. 发生雷电时先看到闪电而后才听到雷鸣声
2. 如图 4-1-4所示，发生“日全食”时太阳、地球、月球应处在同一直线上，则地球应在图中______（填“甲”或“乙”）所示的位置.
知识点5 小孔成像
在较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜前面，在它们之间放一块钻有小孔的纸板，由于光沿直线传播，塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像，如图4-1-5所示，这种现象叫做小孔成像.
经典例题 太阳光垂直射到一个极小的“△”形孔上，那么它在地面上产生的像的形状是（ ）
A. “△”形的 B. “ ”形的
C. “○”形的 D. “□”形的
举一反三
1. 小明同学在课外用易拉罐做成如图4-1-6所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（ ）
A. 蜡烛的正立像
B. 蜡烛的倒立像
C. 三角形光斑
D. 圆形光斑
2. 如图4-1-7，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b. 则半透明纸上的像是( )
A. 倒立、放大的像
B. 正立、缩小的像
C. 倒立、缩小的像
D. 正立、放大的像
知识拓展
光、声的传播比较(规律方法)
1.光的传播不需要介质,能在真空中传播;声的传播需要介质,真空不能传声.
2.一般来说,介质的密度越小,光速越大,而声速越小.
3.光速比声速大得多.
重点总结：
光的直线传播的应用：
光在同种均匀介质中沿直线传播；
光的直线传播的应用：
应用：小孔成像、激光准直、手影、影子的形成、日食和月食、无影灯
（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树荫下的光斑是太阳的像）
（2）激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；
（3）坐井观天（要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；
（4）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。
影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）
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径迹和方向，这样的直线叫做光线.
光的传播速度：光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播，真空的光速是宇宙间最快的速度，用字母c表示.c=3×108m/s=3×105km/s.
【随堂练习】
1、 (菏泽中考)下列关于声和光的说法中,正确的是 ( )
A.声和光传播都需要介质 B.声传播需要介质,光传播不需要介质
C.光速和声速一样大 D.光的传播速度是3×108m/s
2、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. 接着，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( )
3、关于小孔成像，正确的是( )
A. 小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚 B. 小孔成像实验中，小孔越小像越亮
C. 小孔成像实验中，小孔一定要是圆的 D. 小孔成的像，一定是倒立的
4、 《凿壁借光》的故事同学们都知道. 请你在图KT4-1-1中画出匡衡通过小洞A从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围(烛光近似为点光源)
5、下列比较“光现象”和“声现象”的叙述中,正确的是 ( )
A.光和声音在液体介质中的传播速度都比在空气中的传播速度快
B.光和声音都可以在真空中传播
C.光和声音在真空中传播的速度比在其他物质中要快
D.光能在真空中传播,而声音不能在真空中传播
把小孔所成的像的形状误认为是小孔的形状(易错点)
6、晴天,在茂密的树林下面,阳光透过树叶的缝隙,会在地上留下许多圆形的光斑,这是由于 ____________________的原理.那么在发生日偏食的短暂时间里,地上的光斑是___________.
A.月牙形的 B.圆形的 C.树叶形的 D.小孔的形状
7、小明同学在课外用易拉罐做成的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是 ( )
A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像 C.三角形光斑 D.圆形光斑
8、将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前，调节二者的位置，在屏上得到如图KT4-1-2所示的蜡烛清晰倒立的像，请在图中确定成像仪上小孔O的位置(保留作图痕迹). 若将蜡烛靠近成像仪少许，蜡烛的像将______(填“变大”“变小”或“不变”).
9、光在真空中的传播速度是3×108 m/s，而光在光纤中的传播速度为真空中的 _______ ，则发送信息时，光在从甲地到乙地的光纤中传播了5×10-3 s，则从甲地到乙地的光纤长为 _____ m.
10、在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图KT4-1-3所示，圆筒的_______（填 “A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成的光屏. 用制成的小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将_____（填“变大” “变小” 或 “不变”）.
知识点二、光的反射
一、光的反射和反射定律
1. 定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。光在任何物体表面都可以发生反射现象
2. 反射定律：三线同面，法线居中，两角相等，光路可逆.
即：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角.
（1）法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；
（2）入射角：入射光线与法线的夹角；反射角：反射光线与法线间的夹角.
（3）入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角.
（4）垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度.
典型例题1、关于光的反射，下列说法正确的是 ( )
A. 入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°
B. 入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C. 入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
D. “一叶障目”是光的反射现象
2、下列成语所描绘的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A．海市蜃楼 B．立竿见影 C．杯弓蛇影 D．凿壁借光
针对练习
1、观察水边风景照片，总会发现倒影部分比景物本身要暗一些，这是由于（ ）
A．入射水面的光线有一部分折射入水中
B．眼睛的一种习惯性感觉
C．光线被反射掉一部分
D．冲洗照片质量有问题
2、下列光学现象中，属于光的反射的是( )
A. 直的花径“错位”了 B. 桥在水中的倒影 C. 日偏食 D. 用放大镜看书
3、如图所示，小聪能知道小猫要偷吃鱼，是利用了
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
举一反三
1. 如图4-2-2所示，入射光线与平面镜成40°角，则( )
A. 入射角是40°
B. 反射光线与镜面的夹角是50°
C. 反射光线与入射光线的夹角是100°
D. 入射角增大5°，反射角增大10°
2. 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 ______(填“增大”“不变”或“减小”).
二、 应用光的反射定律作图
利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）：
A. 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.
B. 根据法线和反射面垂直，作出法线.
C. 根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线.
【例2】如图4-2-3所示，AO是由空气向水面斜射的一条光线，光线与水平面夹角为60°，请画出反射光线，并标出反射角度数.
举一反三
1. 画出图4-2-5中入射光线经平面镜反射后的光线.
2. 如图4-2-6所示，太阳光线与水平面成30°角，要利用太阳光垂直照亮井底，应把平面镜放在跟水平面成________角的位置，在图中画出平面镜的位置.
3. 画出图4-2-7中入射光线经两面平面镜反射的反射光线，并标出入射角和反射角的大小.
三、 光路的可逆性
在反射现象中，光路是可逆的. 即如果使光逆着反射光线的方向射入，反射光一定逆着原来的入射光线的方向射出.
光的反射规律可以表述为“三线共面、法线居中，两角相等、光路可逆”.
经典例题 1、如图4-2-9所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角是_____,此现象说明在反射时,光路是________.
2. 甲从一面镜子中能看见乙的眼睛，那么乙从这面镜子中( )
A． 一定见到甲的眼睛
B． 一定见不到甲的眼睛
C． 可能见到，也可能见不到甲的眼睛
D． 镜子的位置不同，结果也不同
四：两种反射
⑴ 镜面反射：
①定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行
②条件：反射面平滑。
③应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射
⑵ 漫反射：
①定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ，每条光线遵守光的反射定律。
②条件：反射面凹凸不平。
③应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
（镜面反射与漫反射都遵循反射定律）
典型例题 我们能从不同方向看到本身不发光的桃花，是由于光射到桃花上时，发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故。该反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。
针对练习
1、光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（ ）
A.地面吸收了所有的光 B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射 D.墙壁对光发生镜面反射[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK]
2、在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ ）
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射
B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射
D．白纸比较暗，它发生了漫反射
3、 雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍留有不少积水，为了不致踩到地上的积水，下面正确的是（ ）
A．迎着月光走地上发亮处是积水，背着月光走地上暗处是积水
B．迎着月光走地上暗处是积水，背着月光走地上发亮处是积水
C．迎着月光或背着月光走，都是地上发亮处是积水
D．迎着月交或背着月光走，都是地上暗处是积水
【随堂练习】
1、如图4-16所示,MN为平面镜,根据光的反射定律画出反射光线OB的入射光线AO,并标出入射角的度数.
2、 如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则 ( )
A.反射角是60°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角是30°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
3、 (衢州中考)如图所示,一束光斜射到平面镜上,其中反射角是 ( )
A.∠1
B.∠2
C.∠3
D.∠4
4、[动态变化题](温州中考)如图4-19所示,若要让反射光线射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动
B.竖直向下移动
C.水平向右移动
D.水平向左移动
5、[实际应用题]如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛,这是因为 ( )
A.光的漫反射 B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆 D.彼此处在眼睛的明视距离位置
6、[作图题]光线L射到某平面镜上,使其沿水平方向传播,如图4-21所示.请在图中画出平面镜(图中要显示作图痕迹).
7、[实验探究题](山西中考)如图4-23所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E,F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是__________ (填“垂直”或“不垂直”).实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了___________反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________________________________.
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹.由此小明得出结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.请你评估小明的做法是否合理并说明理由:___________
_________________________________________
知识点三 探究平面镜成像的规律
一、 平面镜成像实验
【实验准备】：玻璃板、支架、
两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸
【实验步骤】：
1. 观察实验台上刻度尺的分度值与量程.
2. 在桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖直的固定在支架上，放在白纸上，并在白纸上记下玻璃板的位置.
3. 将一蜡烛点燃并放在玻璃板前，用另一未点燃的蜡烛竖直地在玻璃板后面移动，直到它和前面的蜡烛的像完全重合（蹲下观察）. 在纸上记下蜡烛的位置. 注意观察蜡烛的大小和它像的大小是否相同.
4. 将玻璃板后的蜡烛移开，在其位置上竖直放置一张白纸，观察白纸上是否有蜡烛所成的像.
5. 改变蜡烛的位置，再实验一次.
6. 用直线把两次实验中的蜡烛和它的像的位置连接起来，用刻度尺测它们到玻璃板的距离，将实验数据填入表格中.
说明：（1）在实验中，我们用玻璃板代替平面镜，因为用玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛的像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题.
（2）为了更清晰的看到“镜”中的像，我们要求玻璃前的物体要尽可能的亮，而环境要尽可能的暗. 而玻璃后的物体也要尽可能的亮，环境要尽可能的暗. 所以平面镜成像实验适合在较暗的环境下进行.
（3）平面镜能改变光的传播路线，但不能改变光束性质，即入射光分别是平行光束、发散光束等光束时，反射后仍分别是平行光束、发散光束.
7. 得出结论.
8. 整理仪器.
【例】“探究平面镜成像特点”的实验如图4-3-3所示. 在竖立的茶色玻璃板下方放置一把刻度尺,两支相同的蜡烛A和B分别竖立于玻璃板两侧,以蜡烛A为成像物体
(1)用茶色玻璃板代替平面镜,目的是___________________________.
(2)点燃蜡烛A,从A一侧观察蜡烛B,缓慢移动蜡烛B直到与蜡烛A的像__________,可以得知像与物大小相同;用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来,发现像和物的连线与玻璃板_________,像和物到玻璃板的距离__________.
(3)如果在蜡烛B的位置上放一光屏,无论怎样,在光屏上都_________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____________像.
练习 如图4-3-4甲，是“探究平面镜成像特点”的实验装置．
(1)实验时，应使玻璃板面与纸面保持______．
(2)为了探究像和物的大小关系，点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前，实验中，我们_________ (填“透过”或“不用透过”)玻璃板来观察这支蜡烛的像．然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，蜡烛B________ (填“需要”或“不需要”)点燃，前后左右移动蜡烛B，直至看上去与A的像完全重合，由此得出平面镜所成的像和物大小__________．
(3)实验在_________ (填“较暗”或“较亮”)的环境中完成较好．
(4)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛_______(填 “A”或“B”)这一侧观察．如果有3 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择_______mm厚的玻璃板做实验．
(5)经过实验，记录的像与物对应的位置如图4-3-4乙所示．为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：_______________________________________________________________
(6)小明将蜡烛A向玻璃板移近2 cm，则蜡烛B应_________ (填“靠近”或“远离”)玻璃板2 cm 才能与蜡烛A的像完全重合
二、平面镜成像的特点
(1)平面镜成像特点：
①像、物大小相等； ②像、物到镜的距离相等；
③像、物对应点连线与镜面垂直； ④像、物左右相反； ⑤像是虚像.
可简记为：“等大、等距、垂直、虚像”.
(2)平面镜成像的原理：光的反射规律.
(3)平面镜的应用：一是成像，二是改变光路.
在理解平面镜成像特点的基础上，做题时应注意以下几点：①平面镜所成的像与物体是轴对称图形；②物体运动时，像也随着运动，且运动的速度大小相对于平面镜来说是相等的；③轴对称图形的知识是平面镜作图的基础.
【例1】在深1 m的湖边，一只小鸟停在距水面5 m高的树枝上. 水中的“小鸟”是光射到水面发生_______（填“反射”或“折射”）形成一个______（填“实”或“虚”）像，水中的“小鸟”距离水面_______m.
练习1. 小明身高1.7 m，站在竖直放置的平面镜前1 m处，他在镜中的像高是______m，他到像的距离是______m. 若将一块木板放在平面镜前，如图4-3-5所示，请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖.
2. 视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5 m．如图4-3-6所示，视力表与平面镜的距离是3 m．为满足测量要求，人与平面镜的距离应为( )
A． 1 m B． 1.5 m C． 2 m D． 3 m
三、平面镜成虚像
平面镜成虚像是本节中的难点内容.如图４-3-7所示，发光点S发出的光入射到平面镜上，经平面镜反射后是发散的.反射光线进入人眼，由于人们习惯上认为光是沿直线传播的，所以人逆着反射光线的方向看过去，觉得光线好像是从镜后的S′射出的，S′便是发光点S的虚像，这个虚像是光的反射光线反向延长线的交点，不是实际光线会聚成的，因此它不能在光屏上显示出来.
【例2】如图4-3-8所示是探究平面镜成像特点的实验. 当作平面镜的玻璃板应和底面白纸_________. 透过玻璃板观察，让棋子B和棋子A的像A′重合，此时B到玻璃板的距离和A到玻璃板的距离________；如果在玻璃板背面放一块挡光板，则在A′和B中仅能看见__________.
练习1. 一只小鸟在深度为10 m的平静湖面上空飞过，当小鸟距水面3 m时，小鸟在湖面的“倒影”是_____（填“实”或“虚”）像，该“倒影”距小鸟______m.
2. 如图4-3-9所示，进入人眼睛的光线是由（ ）
A． 平面镜发出的 B． 像S′发出的
C． 平面镜反射的 D． 人的眼睛发出的
3．如图4-3-10所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，取两支相同的蜡烛A和B，点燃蜡烛A，在玻璃板的另一侧慢慢移动蜡烛B直到使它与蜡烛A的像重合，表明像与物的_______相同. 为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，在光屏上观察不到像，说明平面镜所成的像是_________
四、 球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫做球面镜. 用球面的内表面作反射面的，叫做凹面镜，用球面的外表面作反射面的，叫做凸面镜.
(1)凸面镜的特点：
如果将一束平行光照在凸面镜上，凸面镜使平行光束发散，如图4-3-11所示.
找一凸面镜照照自己的脸，你会发现凸面镜所成的像是缩小的，如图4-3-12所示，但是从凸面镜中观察到的范围比从大小相同的平面镜中观察到的范围大.汽车上的后视镜用凸面镜，就是为了使司机从镜中能观察汽车后面较大范围内的物体，以利于行车安全.马路拐弯处安装大的凸面镜，可以使来往车辆和行人看到弯路那边较大范围内的交通情况，避免发生交通事故.
(2)凹面镜的特点：
凹面镜能把射向它的平行光线会聚在一点，因此凹面镜使平行光线会聚，如图4-3-13所示.
由凹面镜制成的太阳灶，利用会聚的太阳光可以烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境，凹面镜的面积越大，会聚的太阳光越多，温度也就越高，大的太阳灶甚至可以用来熔化金属.
【例3】下列说法不正确的是（ ）
A. 探照灯是将灯泡安在凸面镜的焦点上
B. 太阳灶是利用平行光线射到凹面镜上会聚的原理制成的
C. 汽车后视镜是利用凸面镜对光线起发散作用的原理制成的
D. 医生检查耳道戴一个凹面镜，能照亮耳道
举一反三
1. 凹面镜是球面镜的一种，如果在球心放一个点光源，那点光源发出的光经凹镜反射后将 ( )
A. 经原路射回 B. 会聚在焦点
C. 成平行光线 D. 成发散光线
2. 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图4-3-14 是一束平行光射到凹面镜上的传播情况.
（1）由图4-3-14中光路可知，凹面镜对光线起到_______作用.
（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在______，依据的原理是_________
________.
（3） 请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用实例：__________.
五、 平面镜成像作图
平面镜成像作图有两种方法：
(1)根据光的反射定律作图.应用该方法时，应强调每个物点应画两条入射光线和对应的反射光线，并注意虚线和实线的位置.其次，虚像要画虚线.
(2)根据平面镜成像特点作图.这种方法也就是几何对称法作图.应用该法作图时应注意：①作构成物体形状的关键的几个点的对称点；②像、物对应点连线必须与镜面垂直；③像必须要画成虚线.
【例4】用两种方法作出发光点S的像(如图4-3-15所示)，并简要说明作图步骤
举一反三
1. 如图4-3-18所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明. 请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图.
2. 根据平面镜成像特点，在图4-3-19中画出物体AB所成的像.
知识点四 光的折射及条件
一、光的折射
用激光电筒将一束光斜射入水中，我们会发现这束光在空气与水的交界面上发生了弯折，如图4-4-2 所示.我们把光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射.
在这里要注意三点：①发生折射的条件：光线必须是“斜射入”，因为当光线垂直入射时，光的传播方向不变，不发生折射；②发生折射时的两种介质是任意的，不一定必须有空气，如从水中斜射到玻璃中或从玻璃斜射到水中，都会发生折射；③即使是同种介质，若这种介质不均匀也会发生折射，这一点需特别注意.
【例1】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
举一反三
1. 下列四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A. 水中的倒影 B. 透过树叶间的阳光
C. 水中弯折的铅笔 D. 物体的影子
2. 下列现象可以用光的折射解释的是( )
A． 在游泳池边看到的池底比实际浅
B． 夜晚看到人在路灯下形成的影子
C． 通过汽车后视镜看到车后更广阔的范围
D． 晴朗夏日的中午，在树下看见圆形的光斑
3. 岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”，这是光的_________现象.
二、 光的折射规律
此知识点是重点，它是理解透镜作用的基础，同时又是解释日常生活中许多现象的基础，是光学的重要规律之一，要学好这部分知识，可从以下几个方面入手.
(1)做好探究实验，认真观察分析.
(2)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(法线、入射光线、折射光线)的含义.
注意：折射角是折射光线与法线的夹角；法线既是界面的垂线，又是在作图时画入射角和折射角时的参照标准.
(3)记住并理解折射规律的内容：①光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，如图4-4-4a所示；②折射光线、入射光线、法线在同一平面内；③折射光线、入射光线分居在法线两侧；④在折射现象中光路是可逆的，如图4-4-4b所示.
(4) 几点说明：①折射角随着入射角的增大而增大，但不成正比关系；②叙述规律时应先说折射后说入射；③当光线垂直入射界面时，由于传播方向不发生改变，此时入射光线、折射光线、反射光线与法线“四线合一”，入射角=反射角=折射角=0°，如图4-4-4c所示；④无论光从空气中斜射入水中或其他介质中，还是光从水中或其他介质中斜射入空气中，在空气中的角总大于在其他介质中的角.
【例2】如图4-4-5所示,人眼在A处看见河里B处有一条鱼.现若使A处激光电筒的激光束能照射到鱼上，则激光束应对着_________(填“点B” “点B上方”或“点B下方”)射出.
举一反三
1. 如图4-4-7所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的( )
A． M点
B． N点
C． P点
D． Q点
2. 从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同. 下列模型能解释此现象的是( )
三、常见的折射现象
(1)探究池水“变浅”的现象.
光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半插入水中的筷子变弯曲等.首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像，其原因我们可以作如下分析：
我们能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里，假设点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图4-4-8所示)，则我们会觉得光好像是从A′射入我们眼睛里，因此看起来会觉得A′比A高了，有经验的渔民都知道，只有瞄准看到的鱼的下方，才能把鱼叉到.
根据光路可逆性，若从水中去观察岸上的物体则正好出现相反的现象，水面上的点P位置将会升高(如图4-4-9所示).例如跳水运动员在水下观察10 m跳台.就会感到其高度超过10 m.
因此我们可以得出结论：从岸上看水里的物体，物体变浅了；从水中看岸上的物体，物体变高了，都是看到升高了的虚像.
(2) 探究钢笔的笔杆“错位”.
把钢笔放在水平桌面上，透过比较厚的玻璃砖观察，观察时视线不要垂直于玻璃砖的水平面，而要成一定的角度，将会观察到钢笔笔杆错位了.
【例3】如图4-4-10所示，画中人出现了错误判断，以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的是（ ）
举一反三
1. 潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了. 如下图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因（ ）
2. 如图4-4-11，一束光射向左右表面平行的玻璃砖. 画出光从玻璃砖左表面射出的光线，并标出该光线与法线的夹角大小.
四、 光在反射和折射时的异同
相同点：
(1)当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射.
(2)反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上.
(3) 反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧，即反射光线与折射光线位于法线的同侧. (4)反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随它的减小而减小.
(5)光在反射和折射时光路都是可逆的.
不同点：
(1)反射光线与对应的入射光线在同种介质中，折射光线与对应的入射光线在不同介质中.
(2)反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角一般不相等，其大小关系跟光是从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关，只有当光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于0°.
【例4】一束光在玻璃和空气的界面上发生反射和折射时，它们的光路图如图4-4-12所示，其中_________是界面，________侧是玻璃， ________是入射光线， ________是反射光线， ________是折射光线.
举一反三
1. 如图4-4-13所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是（ ）
A．入射角等于30° B． 折射角等于50°
C．NN′是界面 D．MM′的右边是玻璃
2. 如图4-4-14所示，有一束光线从空气射入玻璃，在分界面处发生反射和折射. 判断：_______是入射光线，______是反射光线，_______是折射光线.
3. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图4-4-15），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为_______，折射角的大小为________.
知识拓展
1、光的折射的作图方法(规律方法)
1.已知入射光线作折射光线.若光是从空气斜射入水中(或玻璃中)时,有折射角小于入射角:(1)作法线(过入射点);(2)确定入射角;(3)在入射光线与法线的另一侧水中(或玻璃中)作折射角小于入射角的光线——折射光线.
2.已知折射光线作入射光线.若折射光线在空气中时,有折射角大于入射角:(1)作法线(过入射点);(2)确定折射角;(3)在折射光线与法线的另一侧水中(或玻璃中)作入射光线,使折射角大于入射角.
经典例题(资阳中考)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉.如图4-61甲所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图甲所示.大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图乙中画出青蛙视野发生变化后的大致情况.
针对性训练
1. 如图甲所示,人眼看到斜插入水中的筷子发生了弯折,请在图乙中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O为入射点.
根据光的折射规律判断入射角、反射角以及介质(疑难点)
例、 如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的____________侧,折射角的大小是____________,此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是______________ .
【随堂练习】
1.在下列现象中，属于光的折射现象的是( )
A. 在水中出现的岸边树木的倒影
B. 潜水艇中的潜望镜
C. 汽车司机所用的观后镜
D. 从岸上看到池中水的深度比实际的浅一些
2. 一束光从空气斜射向水中，图所示能正确反映光的折射和反射路径的是( )
3. 如图KT4-4-1所示是光从空气斜射入玻璃的光路图.由图可知，反射角是_______；折射角是________.
图KT4-4-2
4. 如图KT4-4-2所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′. 请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A.
5.如图KT4-4-3所示，一束光从玻璃砖AB面垂直射入，折射后从玻璃砖AC面射出, 请画出这束光在AC面发生折射的光路图.
6.小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
（1）分析第1次的实验数据，结论是_____________________________.
（2）分析第2次至第7次的某次实验数据，结论是光从空气斜射入水中时, _________________
（3）分析第2次至第7次的实验数据的变化，结论是光从空气斜射入水中时，_______________________
综合题型
[实际应用题]如图4-64所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水.在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆.当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的( )
A.未装水的池中标杆影子较长
B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子
D.两池中标杆影子长度相同
[综合作图题]如图4-65所示,从水下射出的一束光线在水面发生折射后射向水面上方光滑的墙壁,又在墙壁上发生了反射.请作出折射光线的大致方向和经墙壁反射后的反射光线.
[实验探究题]某同学在做探究光的折射特点实验,如图4-68所示是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生____________和___________________________现象.
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且折射角 (填“大于”“等于”或“小于”)入射角,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 度.
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(3) 请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价,是否存在不足?答: (填“是”或“否”),请简要说明理由:___________________
知识点五、光的色散
一、光的色散
一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图4-5-1a所示).同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图4-5-1b所示).
这个现象的产生表明：第一，白光不是单色的，而是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大.
【例1】雨过天晴，蔚蓝的天际一道彩虹凌空飞架你也可以自己做一道彩虹挂在墙上，如图4-5-2所示.在靠近墙壁照得到阳光的地方放个装满水的脸盆，再把镜子斜着放入水中，让镜子对着墙壁，同时阳光也能照射到镜子上.当水面平静时，彩虹就会出现在墙上.试试看，并说明道理.
举一反三
1. 如图4-5-3所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的色散，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生_________（“反射”或“折射”）时的偏折程度不同.
2. 下列现象属于光的色散的是( )
A．“海市蜃楼” B．雨后的天空出现彩虹
C．“水中倒影” D．日食的形成
3. 让太阳透过三棱镜，会出现_______现象. 再让三棱镜分解出来的彩色光带通过倒置的三棱镜后，光束又混合成白光，这证实了白色的太阳光是由___________________光混合而成的.
二、 色光的混合
红、绿、蓝三色光中，任何一种色光都不能由另外两种光合成.但红、绿、蓝三色光却能够合成出自然界绝大多数色光来，只要适当调配它们之间的比例即可.色光的合成在科学技术中普遍应用，彩色电视机就是一例.它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三原色色点组成的.显像管内电子枪射出的三个电子束，它们分别射到屏上显示出红、绿、蓝色的荧光点上，通过分别控制三个电子束的强度，可以改变三色荧光点的亮度.由于这些色点很小又靠得很近，人眼无法分辨开来，看到的是三个色点的复合，即合成的颜色.
适当的红光和绿光能合成黄光；适当的绿光和蓝光能合成青光；适当的蓝光和红光能合成品红色的光；而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光.因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的三原色.
【例2】如图4-5-4所示为色光三原色的示意图，图中区域1应标_______色，区域2应标________色.
举一反三
1. 在暗室中将三原色光投射到白色屏上,其投射情况如图4-5-5所示,A区域是______色,光在白色屏上发生的是_____ (填“镜面”或“漫”)反射.
2. 彩色电视机画面上的丰富色彩是由__________三种色光混合而成的，这三种色光叫色光的三原色.
三、看不见的光
三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的可见光，把它们按这个顺序排列起来，形成太阳的可见光谱.
在光谱上红光以外的部分，人眼看不到的能量辐射，这种红光之外的辐射叫红外线.一切物体都在不停地发射红外线，物体的温度越高，发出的红外线越多.根据这个道理制成的红外线快速测温仪可以帮助诊断疾病.人们根据夜间人的体温比野外草木、岩石温度高的原理制成了红外线夜视仪.另外红外线还可以用来遥控，例如电视机遥控器、电动玩具遥控器等.
在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线. 适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处. 紫外线能杀死微生物，如利用它灭菌.紫外线能使荧光物质发光，如钞票防伪.过量的紫外线照射对人体十分有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌.
总结：（1） 红外线特性：①红外线的热效应强.②红外线的穿透云雾的能力很强.
红外线应用：①利用红外线加热物体.②利用红外线实现遥感、遥控.
（2） 紫外线特性：①紫外线的化学作用.②紫外线的生理作用.③紫外线的荧光效应.
紫外线应用：①紫外线可使照相底片感光.②紫外线的生理作用.③医用消毒、防伪.
【例3】验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等.对于它们发出的“光”，下列说法正确的是（ ）
A. 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B. 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C. 验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D. 验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
举一反三
1. “浴霸”是家庭淋浴间的常用装置 关于“浴霸”，下列说法正确的是( )
A. 装有红外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
B. 装有紫外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
C. 装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明
D. 装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
2. 一些枪械上的瞄准器装有夜视仪，这利用的是__________. 平时我们使用的防晒伞，是为了防止________对人体的伤害.（均填“红外线”或“紫外线”）
3. 青海玉树地震的抗震救灾中，救援人员使用的一种红外生命探测仪在黑夜也能工作，它是靠吸收人体辐射的_______线工作的；用久的眼镜片可以用超声波清洗机清洗，它是利用了声波可以传递______的性质.
知识拓展
转换法(规律方法)
在太阳光的光谱中有可见光和不可见光,可见光依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,我们可以通过我们的视觉去感知它们.不可见光有红外线和紫外线,我们无法用视觉去感知它们,但由于红外线和紫外线还具有其他的效应,比如红外线的热效应强,紫外线的化学效应强,我们可以用这些效应去感知红外线和紫外线的存在,这种方法在物理学研究中称为转换法.
例1、 验钞机是利用荧光物质在 线的照射下能够发光的原理制成的;
家中的电视机遥控器是靠 线来实现对电视机的控制的.
针对性训练
1、 我们常用紫外线照在人民币上来检验真伪,这是因为 ( )
A.钱币反射可见光 B.钱币反射紫外线
C.紫外线使钱币上的荧光物质发出可见光 D.紫外线入射到钱币上发生了光的色散
对红外线和紫外线的认识(易错点)
红外线和紫外线都是看不见的光线,不能误认为红外线是红色的光,紫外线是紫色的光.紫外线灯看起来是淡蓝色的,那是因为紫外线灯除了辐射紫外线以外,它还发出少量的蓝光和紫光.
1、下列关于红外线的说法中错误的是( )
A.红外线是红色的光 B.物体的温度升高时,辐射的红外线会大大增强
C.红外线是看不见的光 D.红外线在同一种均匀介质中沿直线传播
2、下列有关红外线和紫外线的说法中正确的是( )
A.紫外线可用来辨别钞票的真伪
B.紫外线可用在步枪瞄准器安装的夜视仪上,在夜间能捕捉到敌人
C.在医院的手术室、病房里,常可以看到用红外线灯来灭菌
D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控
3、[图文信息题]如图所示的现象,属于光的色散现象的是 ( )
A.铅笔好像被水面“折断” B.雨后天空中出现彩虹
C.人在墙上形成影子 D.景物在水中形成倒影
4、[图文信息题]如图4-80所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带.关于此实验现象,以下说法正确的是 ( )
A. 太阳只是发出白光
B.白光是由各种色光组成的
C.各种色光在相关的折射过程中,偏折程度不同
D.各种色光在相关的反射过程中,偏折情况不同
5、 [实际应用题]医院内杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色光,其原因是 ( )
A.其实那灯不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B.灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的紫光
C.该灯管发出的紫外线与太阳光中的紫外线不同,前者是淡蓝色的,后者是看不见的
D.上述说法都是错误的
3、物体的颜色：
（1）透明物体的颜色是由物体透过光的颜色决定的，且物体是什么颜色，它只透过与它相同的色光，其它色光则被吸收，如果物体把所有的色光都透过，我们将会看到无色的透明体。
（2）而不透明物体的颜色是由物体反射色光决定的，物体是什么颜色，它只反射跟它相同的色光，其它色光全部被物体吸收，当物体把所有色光都反射，我们看到的物体是白色的；如果物体把所有的色光都吸收，物体是黑色的。
（3）色光的三原色是红、绿、蓝。
（4）颜料的三原色是红、黄、蓝。
典型例题 如图所示，C为蓝色玻璃，D为白屏．一束太阳光从三棱镜的一边入射，当太阳光经过三棱镜折射后，出射光线再经过C射到D上．则关于射到D上的光的颜色是（ ）
A．红光 B．白光 C．黄光 D．蓝光
针对练习
1、彩色电视机画面上的丰富色彩是由下列哪三种色光混合而成的 （ ）
A．红、黄、绿 Ｂ．红、绿、蓝
C．红、黄、蓝 D．品红 、绿、黄
2 、不同物体吸收太阳辐射能力不同，小明认为它可能与物体的颜色有关，于是，他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物体升高的温度．就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这—环节而言，属于科学探究中的( )
A．收集证据 B．猜想假设 C．进行实验 D．分析论证
3、以下各种单色光中，属于三原色光之一的是
A．红光 B． 橙光 C．黄光 D．紫光
一对一教师辅导讲义
践行社会主义核心价值观，共筑伟大复兴中国梦。
学生姓名： 年 级： 老 师：___杨老师__
上课日期： __________ 上课时间：___________ 课 次： ___ __
课题：光现象
【学习目标】：
知识点、考点：
1、什么是光源
2、光的直线传播以及光的传播速度
3、光的反射和反射定律以及光的折射和折射定律
4、平面镜成像原理和规律
5、平面镜的分类
6、光的色散以及色光的混合
重点、难点：
1、会利用光的反射定律和折射定律作图
2、会利用光的直线传播、光的反射和光的折射解释生活现象
3、平面镜成像的规律及作图
4、光的折射和反射的异同
5、光的色散和不可见光
知识点一：光的直线传播
一、光源
(1)概念：能够自身发光的物体叫光源.
(2)分类：①自然光源：太阳、星星、萤火虫、深海中的水母等.②人造光源：电灯、蜡烛、霓虹灯等.
(3)注意：光源与非光源的区别. 如月亮不是光源，因为它不是自己发光.
经典例题、试判断下列哪一组都是光源( )
A. 电池和萤火虫 B. 电池和烛焰
C. 萤火虫和月亮 D. 萤火虫和烛焰
举一反三
1、下列看起来有光射出来的物体中，全部是光源的是( )
A. 耀眼的玻璃幕墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B. 萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
C. 篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星
D. 发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
二、 光沿直线传播
(1)实验：用激光演示器演示光在空气中、光在水中、光在玻璃中传播的情况. 通过观察发现：光在空气中、水中、玻璃中是沿直线传播的.进一步分析发现，光沿直线传播的条件是：在同种、均匀、透明物质中.
(2)光传播的规律：在同种均匀透明物质中是沿直线传播的.
(3)光线：为了形象地表示光的传播，物理学中引入光线.光线——表示光的传播方向的带箭头的直线.
注意：①光是真实存在的.②光线是人们为了形象地表示光的直线传播而画出的带箭头的直线.③用这种方式来表示物理中一些概念的方法，在物理学中叫模型法.
经典例题、关于光的传播规律，下列说法正确的是（ ）
A. 光只有在真空中才能沿直线传播
B. 光在同种均匀介质中是沿直线传播的
C. 光在同种介质中沿直线传播
D. 光在任何条件下都是沿直线传播的
举一反三
下列关于光的传播规律的说法中，正确的是（ ）
A. 光只有在真空和空气中才会沿直线传播
B. 光在同一种透明介质中一定沿直线传播
C. 光的传播需要介质，光能够在所有的介质中传播
D. 光的传播可以不需要介质
三、 光的传播速度
(1)真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c=2.997 92×108 m/s，在我们的计算中，真空中的光速取c=3.0×108 m/s.
(2) 光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，也可以视为3.0×108 m/s，光在水中的速度约为真空中光速的3/4，在玻璃中光速约为真空中光速的2/3.
(3)由于光的速度比声的速度快得多，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，后听到雷声.
(4)光年：光在一年内传播的距离，是长度单位. 1光年=9.46×1012 km.
经典例题、有一位在北京剧场里观看演出的观众坐在离演奏者30 m远处，另一位在上海的听众在自己家里收音机旁收听实况转播，北京与上海相距1 460 km，问：哪一个先听到演奏声？(已知无线电波与光的传播速度相同)
举一反三
光从太阳传播到地球约需要8 min 20 s，太阳与地球的距离约是_________m. 月球与地球之间相距38万千米，在地面上向月球发射一束激光，地面接收到光返回的信号，共经历了______s.
四、用光沿直线传播解释有关现象
(1)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产生影子.
例如：手影就是很好的例证，如图4-1-1所示.
(2)日食和月食.
当月球运动到地球和太阳之间，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，在地球阴影区的位置就发生了日食现象，如图4-1-2所示；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，在阴影部分的月球则不能反射太阳光，这就形成了月食，如图4-1-3所示.
经典例题1、如图所示，不能用光的直线传播规律解释的现象是 （ ）
举一反三
1.不能用光的直线传播来解释的物理现象是( )
A. 日食和月食 B. 影子的形成
C. 小孔成像 D. 发生雷电时先看到闪电而后才听到雷鸣声
2. 如图 4-1-4所示，发生“日全食”时太阳、地球、月球应处在同一直线上，则地球应在图中______（填“甲”或“乙”）所示的位置.
知识点5 小孔成像
在较暗的屋子里，把一支点燃的蜡烛放在一块半透明的塑料薄膜前面，在它们之间放一块钻有小孔的纸板，由于光沿直线传播，塑料薄膜上就出现烛焰的倒立的像，如图4-1-5所示，这种现象叫做小孔成像.
经典例题 太阳光垂直射到一个极小的“△”形孔上，那么它在地面上产生的像的形状是（ ）
A. “△”形的 B. “ ”形的
C. “○”形的 D. “□”形的
举一反三
1. 小明同学在课外用易拉罐做成如图4-1-6所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（ ）
A. 蜡烛的正立像
B. 蜡烛的倒立像
C. 三角形光斑
D. 圆形光斑
2. 如图4-1-7，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b. 则半透明纸上的像是( )
A. 倒立、放大的像
B. 正立、缩小的像
C. 倒立、缩小的像
D. 正立、放大的像
知识拓展
光、声的传播比较(规律方法)
1.光的传播不需要介质,能在真空中传播;声的传播需要介质,真空不能传声.
2.一般来说,介质的密度越小,光速越大,而声速越小.
3.光速比声速大得多.
重点总结：
光的直线传播的应用：
光在同种均匀介质中沿直线传播；
光的直线传播的应用：
应用：小孔成像、激光准直、手影、影子的形成、日食和月食、无影灯
（1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树荫下的光斑是太阳的像）
（2）激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；
（3）坐井观天（要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；
（4）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。
影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）
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径迹和方向，这样的直线叫做光线.
光的传播速度：光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播，真空的光速是宇宙间最快的速度，用字母c表示.c=3×108m/s=3×105km/s.
【随堂练习】
1、 (菏泽中考)下列关于声和光的说法中,正确的是 ( )
A.声和光传播都需要介质 B.声传播需要介质,光传播不需要介质
C.光速和声速一样大 D.光的传播速度是3×108m/s
2、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. 接着，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( )
3、关于小孔成像，正确的是( )
A. 小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚 B. 小孔成像实验中，小孔越小像越亮
C. 小孔成像实验中，小孔一定要是圆的 D. 小孔成的像，一定是倒立的
4、 《凿壁借光》的故事同学们都知道. 请你在图KT4-1-1中画出匡衡通过小洞A从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围(烛光近似为点光源)
5、下列比较“光现象”和“声现象”的叙述中,正确的是 ( )
A.光和声音在液体介质中的传播速度都比在空气中的传播速度快
B.光和声音都可以在真空中传播
C.光和声音在真空中传播的速度比在其他物质中要快
D.光能在真空中传播,而声音不能在真空中传播
把小孔所成的像的形状误认为是小孔的形状(易错点)
6、晴天,在茂密的树林下面,阳光透过树叶的缝隙,会在地上留下许多圆形的光斑,这是由于 ____________________的原理.那么在发生日偏食的短暂时间里,地上的光斑是___________.
A.月牙形的 B.圆形的 C.树叶形的 D.小孔的形状
7、小明同学在课外用易拉罐做成的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是 ( )
A.蜡烛的正立像 B.蜡烛的倒立像 C.三角形光斑 D.圆形光斑
8、将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前，调节二者的位置，在屏上得到如图KT4-1-2所示的蜡烛清晰倒立的像，请在图中确定成像仪上小孔O的位置(保留作图痕迹). 若将蜡烛靠近成像仪少许，蜡烛的像将______(填“变大”“变小”或“不变”).
9、光在真空中的传播速度是3×108 m/s，而光在光纤中的传播速度为真空中的 _______ ，则发送信息时，光在从甲地到乙地的光纤中传播了5×10-3 s，则从甲地到乙地的光纤长为 _____ m.
10、在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图KT4-1-3所示，圆筒的_______（填 “A”或“B” ）端是用半透明薄纸制成的光屏. 用制成的小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将_____（填“变大” “变小” 或 “不变”）.
知识点二、光的反射
一、光的反射和反射定律
1. 定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。光在任何物体表面都可以发生反射现象
2. 反射定律：三线同面，法线居中，两角相等，光路可逆.
即：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角.
（1）法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；
（2）入射角：入射光线与法线的夹角；反射角：反射光线与法线间的夹角.
（3）入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角.
（4）垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度.
典型例题1、关于光的反射，下列说法正确的是 ( )
A. 入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°
B. 入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C. 入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
D. “一叶障目”是光的反射现象
2、下列成语所描绘的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A．海市蜃楼 B．立竿见影 C．杯弓蛇影 D．凿壁借光
针对练习
1、观察水边风景照片，总会发现倒影部分比景物本身要暗一些，这是由于（ ）
A．入射水面的光线有一部分折射入水中
B．眼睛的一种习惯性感觉
C．光线被反射掉一部分
D．冲洗照片质量有问题
2、下列光学现象中，属于光的反射的是( )
A. 直的花径“错位”了 B. 桥在水中的倒影 C. 日偏食 D. 用放大镜看书
3、如图所示，小聪能知道小猫要偷吃鱼，是利用了
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
举一反三
1. 如图4-2-2所示，入射光线与平面镜成40°角，则( )
A. 入射角是40°
B. 反射光线与镜面的夹角是50°
C. 反射光线与入射光线的夹角是100°
D. 入射角增大5°，反射角增大10°
2. 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 ______(填“增大”“不变”或“减小”).
二、 应用光的反射定律作图
利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）：
A. 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.
B. 根据法线和反射面垂直，作出法线.
C. 根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线.
【例2】如图4-2-3所示，AO是由空气向水面斜射的一条光线，光线与水平面夹角为60°，请画出反射光线，并标出反射角度数.
举一反三
1. 画出图4-2-5中入射光线经平面镜反射后的光线.
2. 如图4-2-6所示，太阳光线与水平面成30°角，要利用太阳光垂直照亮井底，应把平面镜放在跟水平面成________角的位置，在图中画出平面镜的位置.
3. 画出图4-2-7中入射光线经两面平面镜反射的反射光线，并标出入射角和反射角的大小.
三、 光路的可逆性
在反射现象中，光路是可逆的. 即如果使光逆着反射光线的方向射入，反射光一定逆着原来的入射光线的方向射出.
光的反射规律可以表述为“三线共面、法线居中，两角相等、光路可逆”.
经典例题 1、如图4-2-9所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角是_____,此现象说明在反射时,光路是________.
2. 甲从一面镜子中能看见乙的眼睛，那么乙从这面镜子中( )
A． 一定见到甲的眼睛
B． 一定见不到甲的眼睛
C． 可能见到，也可能见不到甲的眼睛
D． 镜子的位置不同，结果也不同
四：两种反射
⑴ 镜面反射：
①定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行
②条件：反射面平滑。
③应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射
⑵ 漫反射：
①定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ，每条光线遵守光的反射定律。
②条件：反射面凹凸不平。
③应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
（镜面反射与漫反射都遵循反射定律）
典型例题 我们能从不同方向看到本身不发光的桃花，是由于光射到桃花上时，发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故。该反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。
针对练习
1、光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（ ）
A.地面吸收了所有的光 B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射 D.墙壁对光发生镜面反射[来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK]
2、在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ ）
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射
B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射
D．白纸比较暗，它发生了漫反射
3、 雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍留有不少积水，为了不致踩到地上的积水，下面正确的是（ ）
A．迎着月光走地上发亮处是积水，背着月光走地上暗处是积水
B．迎着月光走地上暗处是积水，背着月光走地上发亮处是积水
C．迎着月光或背着月光走，都是地上发亮处是积水
D．迎着月交或背着月光走，都是地上暗处是积水
【随堂练习】
1、如图4-16所示,MN为平面镜,根据光的反射定律画出反射光线OB的入射光线AO,并标出入射角的度数.
2、 如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则 ( )
A.反射角是60°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角是30°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
3、 (衢州中考)如图所示,一束光斜射到平面镜上,其中反射角是 ( )
A.∠1
B.∠2
C.∠3
D.∠4
4、[动态变化题](温州中考)如图4-19所示,若要让反射光线射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动
B.竖直向下移动
C.水平向右移动
D.水平向左移动
5、[实际应用题]如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛,这是因为 ( )
A.光的漫反射 B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆 D.彼此处在眼睛的明视距离位置
6、[作图题]光线L射到某平面镜上,使其沿水平方向传播,如图4-21所示.请在图中画出平面镜(图中要显示作图痕迹).
7、[实验探究题](山西中考)如图4-23所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E,F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是__________ (填“垂直”或“不垂直”).实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了___________反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是________________________________.
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(3)三次实验中,总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹.由此小明得出结论:“在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”.请你评估小明的做法是否合理并说明理由:___________
_________________________________________
知识点三 探究平面镜成像的规律
一、 平面镜成像实验
【实验准备】：玻璃板、支架、
两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸
【实验步骤】：
1. 观察实验台上刻度尺的分度值与量程.
2. 在桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖直的固定在支架上，放在白纸上，并在白纸上记下玻璃板的位置.
3. 将一蜡烛点燃并放在玻璃板前，用另一未点燃的蜡烛竖直地在玻璃板后面移动，直到它和前面的蜡烛的像完全重合（蹲下观察）. 在纸上记下蜡烛的位置. 注意观察蜡烛的大小和它像的大小是否相同.
4. 将玻璃板后的蜡烛移开，在其位置上竖直放置一张白纸，观察白纸上是否有蜡烛所成的像.
5. 改变蜡烛的位置，再实验一次.
6. 用直线把两次实验中的蜡烛和它的像的位置连接起来，用刻度尺测它们到玻璃板的距离，将实验数据填入表格中.
说明：（1）在实验中，我们用玻璃板代替平面镜，因为用玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛的像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题.
（2）为了更清晰的看到“镜”中的像，我们要求玻璃前的物体要尽可能的亮，而环境要尽可能的暗. 而玻璃后的物体也要尽可能的亮，环境要尽可能的暗. 所以平面镜成像实验适合在较暗的环境下进行.
（3）平面镜能改变光的传播路线，但不能改变光束性质，即入射光分别是平行光束、发散光束等光束时，反射后仍分别是平行光束、发散光束.
7. 得出结论.
8. 整理仪器.
【例】“探究平面镜成像特点”的实验如图4-3-3所示. 在竖立的茶色玻璃板下方放置一把刻度尺,两支相同的蜡烛A和B分别竖立于玻璃板两侧,以蜡烛A为成像物体
(1)用茶色玻璃板代替平面镜,目的是___________________________.
(2)点燃蜡烛A,从A一侧观察蜡烛B,缓慢移动蜡烛B直到与蜡烛A的像__________,可以得知像与物大小相同;用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来,发现像和物的连线与玻璃板_________,像和物到玻璃板的距离__________.
(3)如果在蜡烛B的位置上放一光屏,无论怎样,在光屏上都_________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____________像.
练习 如图4-3-4甲，是“探究平面镜成像特点”的实验装置．
(1)实验时，应使玻璃板面与纸面保持______．
(2)为了探究像和物的大小关系，点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前，实验中，我们_________ (填“透过”或“不用透过”)玻璃板来观察这支蜡烛的像．然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，蜡烛B________ (填“需要”或“不需要”)点燃，前后左右移动蜡烛B，直至看上去与A的像完全重合，由此得出平面镜所成的像和物大小__________．
(3)实验在_________ (填“较暗”或“较亮”)的环境中完成较好．
(4)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛_______(填 “A”或“B”)这一侧观察．如果有3 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择_______mm厚的玻璃板做实验．
(5)经过实验，记录的像与物对应的位置如图4-3-4乙所示．为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：_______________________________________________________________
(6)小明将蜡烛A向玻璃板移近2 cm，则蜡烛B应_________ (填“靠近”或“远离”)玻璃板2 cm 才能与蜡烛A的像完全重合
二、平面镜成像的特点
(1)平面镜成像特点：
①像、物大小相等； ②像、物到镜的距离相等；
③像、物对应点连线与镜面垂直； ④像、物左右相反； ⑤像是虚像.
可简记为：“等大、等距、垂直、虚像”.
(2)平面镜成像的原理：光的反射规律.
(3)平面镜的应用：一是成像，二是改变光路.
在理解平面镜成像特点的基础上，做题时应注意以下几点：①平面镜所成的像与物体是轴对称图形；②物体运动时，像也随着运动，且运动的速度大小相对于平面镜来说是相等的；③轴对称图形的知识是平面镜作图的基础.
【例1】在深1 m的湖边，一只小鸟停在距水面5 m高的树枝上. 水中的“小鸟”是光射到水面发生_______（填“反射”或“折射”）形成一个______（填“实”或“虚”）像，水中的“小鸟”距离水面_______m.
练习1. 小明身高1.7 m，站在竖直放置的平面镜前1 m处，他在镜中的像高是______m，他到像的距离是______m. 若将一块木板放在平面镜前，如图4-3-5所示，请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖.
2. 视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5 m．如图4-3-6所示，视力表与平面镜的距离是3 m．为满足测量要求，人与平面镜的距离应为( )
A． 1 m B． 1.5 m C． 2 m D． 3 m
三、平面镜成虚像
平面镜成虚像是本节中的难点内容.如图４-3-7所示，发光点S发出的光入射到平面镜上，经平面镜反射后是发散的.反射光线进入人眼，由于人们习惯上认为光是沿直线传播的，所以人逆着反射光线的方向看过去，觉得光线好像是从镜后的S′射出的，S′便是发光点S的虚像，这个虚像是光的反射光线反向延长线的交点，不是实际光线会聚成的，因此它不能在光屏上显示出来.
【例2】如图4-3-8所示是探究平面镜成像特点的实验. 当作平面镜的玻璃板应和底面白纸_________. 透过玻璃板观察，让棋子B和棋子A的像A′重合，此时B到玻璃板的距离和A到玻璃板的距离________；如果在玻璃板背面放一块挡光板，则在A′和B中仅能看见__________.
练习1. 一只小鸟在深度为10 m的平静湖面上空飞过，当小鸟距水面3 m时，小鸟在湖面的“倒影”是_____（填“实”或“虚”）像，该“倒影”距小鸟______m.
2. 如图4-3-9所示，进入人眼睛的光线是由（ ）
A． 平面镜发出的 B． 像S′发出的
C． 平面镜反射的 D． 人的眼睛发出的
3．如图4-3-10所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，取两支相同的蜡烛A和B，点燃蜡烛A，在玻璃板的另一侧慢慢移动蜡烛B直到使它与蜡烛A的像重合，表明像与物的_______相同. 为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，在光屏上观察不到像，说明平面镜所成的像是_________
四、 球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫做球面镜. 用球面的内表面作反射面的，叫做凹面镜，用球面的外表面作反射面的，叫做凸面镜.
(1)凸面镜的特点：
如果将一束平行光照在凸面镜上，凸面镜使平行光束发散，如图4-3-11所示.
找一凸面镜照照自己的脸，你会发现凸面镜所成的像是缩小的，如图4-3-12所示，但是从凸面镜中观察到的范围比从大小相同的平面镜中观察到的范围大.汽车上的后视镜用凸面镜，就是为了使司机从镜中能观察汽车后面较大范围内的物体，以利于行车安全.马路拐弯处安装大的凸面镜，可以使来往车辆和行人看到弯路那边较大范围内的交通情况，避免发生交通事故.
(2)凹面镜的特点：
凹面镜能把射向它的平行光线会聚在一点，因此凹面镜使平行光线会聚，如图4-3-13所示.
由凹面镜制成的太阳灶，利用会聚的太阳光可以烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境，凹面镜的面积越大，会聚的太阳光越多，温度也就越高，大的太阳灶甚至可以用来熔化金属.
【例3】下列说法不正确的是（ ）
A. 探照灯是将灯泡安在凸面镜的焦点上
B. 太阳灶是利用平行光线射到凹面镜上会聚的原理制成的
C. 汽车后视镜是利用凸面镜对光线起发散作用的原理制成的
D. 医生检查耳道戴一个凹面镜，能照亮耳道
举一反三
1. 凹面镜是球面镜的一种，如果在球心放一个点光源，那点光源发出的光经凹镜反射后将 ( )
A. 经原路射回 B. 会聚在焦点
C. 成平行光线 D. 成发散光线
2. 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图4-3-14 是一束平行光射到凹面镜上的传播情况.
（1）由图4-3-14中光路可知，凹面镜对光线起到_______作用.
（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在______，依据的原理是_________
________.
（3） 请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用实例：__________.
五、 平面镜成像作图
平面镜成像作图有两种方法：
(1)根据光的反射定律作图.应用该方法时，应强调每个物点应画两条入射光线和对应的反射光线，并注意虚线和实线的位置.其次，虚像要画虚线.
(2)根据平面镜成像特点作图.这种方法也就是几何对称法作图.应用该法作图时应注意：①作构成物体形状的关键的几个点的对称点；②像、物对应点连线必须与镜面垂直；③像必须要画成虚线.
【例4】用两种方法作出发光点S的像(如图4-3-15所示)，并简要说明作图步骤
举一反三
1. 如图4-3-18所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明. 请在图中准确画出灯S发出的光经平面镜反射后到达A点的光路图.
2. 根据平面镜成像特点，在图4-3-19中画出物体AB所成的像.
知识点四 光的折射及条件
一、光的折射
用激光电筒将一束光斜射入水中，我们会发现这束光在空气与水的交界面上发生了弯折，如图4-4-2 所示.我们把光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射.
在这里要注意三点：①发生折射的条件：光线必须是“斜射入”，因为当光线垂直入射时，光的传播方向不变，不发生折射；②发生折射时的两种介质是任意的，不一定必须有空气，如从水中斜射到玻璃中或从玻璃斜射到水中，都会发生折射；③即使是同种介质，若这种介质不均匀也会发生折射，这一点需特别注意.
【例1】如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
举一反三
1. 下列四种现象中，属于光的折射现象的是（ ）
A. 水中的倒影 B. 透过树叶间的阳光
C. 水中弯折的铅笔 D. 物体的影子
2. 下列现象可以用光的折射解释的是( )
A． 在游泳池边看到的池底比实际浅
B． 夜晚看到人在路灯下形成的影子
C． 通过汽车后视镜看到车后更广阔的范围
D． 晴朗夏日的中午，在树下看见圆形的光斑
3. 岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”，这是光的_________现象.
二、 光的折射规律
此知识点是重点，它是理解透镜作用的基础，同时又是解释日常生活中许多现象的基础，是光学的重要规律之一，要学好这部分知识，可从以下几个方面入手.
(1)做好探究实验，认真观察分析.
(2)弄清一点(入射点)、二角(折射角、入射角)、三线(法线、入射光线、折射光线)的含义.
注意：折射角是折射光线与法线的夹角；法线既是界面的垂线，又是在作图时画入射角和折射角时的参照标准.
(3)记住并理解折射规律的内容：①光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，如图4-4-4a所示；②折射光线、入射光线、法线在同一平面内；③折射光线、入射光线分居在法线两侧；④在折射现象中光路是可逆的，如图4-4-4b所示.
(4) 几点说明：①折射角随着入射角的增大而增大，但不成正比关系；②叙述规律时应先说折射后说入射；③当光线垂直入射界面时，由于传播方向不发生改变，此时入射光线、折射光线、反射光线与法线“四线合一”，入射角=反射角=折射角=0°，如图4-4-4c所示；④无论光从空气中斜射入水中或其他介质中，还是光从水中或其他介质中斜射入空气中，在空气中的角总大于在其他介质中的角.
【例2】如图4-4-5所示,人眼在A处看见河里B处有一条鱼.现若使A处激光电筒的激光束能照射到鱼上，则激光束应对着_________(填“点B” “点B上方”或“点B下方”)射出.
举一反三
1. 如图4-4-7所示，一束激光AO由空气斜射入玻璃砖，折射后从另一侧面射出，其出射点可能是图中的( )
A． M点
B． N点
C． P点
D． Q点
2. 从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同. 下列模型能解释此现象的是( )
三、常见的折射现象
(1)探究池水“变浅”的现象.
光的折射会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半插入水中的筷子变弯曲等.首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像，其原因我们可以作如下分析：
我们能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里，假设点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图4-4-8所示)，则我们会觉得光好像是从A′射入我们眼睛里，因此看起来会觉得A′比A高了，有经验的渔民都知道，只有瞄准看到的鱼的下方，才能把鱼叉到.
根据光路可逆性，若从水中去观察岸上的物体则正好出现相反的现象，水面上的点P位置将会升高(如图4-4-9所示).例如跳水运动员在水下观察10 m跳台.就会感到其高度超过10 m.
因此我们可以得出结论：从岸上看水里的物体，物体变浅了；从水中看岸上的物体，物体变高了，都是看到升高了的虚像.
(2) 探究钢笔的笔杆“错位”.
把钢笔放在水平桌面上，透过比较厚的玻璃砖观察，观察时视线不要垂直于玻璃砖的水平面，而要成一定的角度，将会观察到钢笔笔杆错位了.
【例3】如图4-4-10所示，画中人出现了错误判断，以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的是（ ）
举一反三
1. 潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了. 如下图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生这一现象的原因（ ）
2. 如图4-4-11，一束光射向左右表面平行的玻璃砖. 画出光从玻璃砖左表面射出的光线，并标出该光线与法线的夹角大小.
四、 光在反射和折射时的异同
相同点：
(1)当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射.
(2)反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上.
(3) 反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧，即反射光线与折射光线位于法线的同侧. (4)反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大，随它的减小而减小.
(5)光在反射和折射时光路都是可逆的.
不同点：
(1)反射光线与对应的入射光线在同种介质中，折射光线与对应的入射光线在不同介质中.
(2)反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角一般不相等，其大小关系跟光是从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关，只有当光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于0°.
【例4】一束光在玻璃和空气的界面上发生反射和折射时，它们的光路图如图4-4-12所示，其中_________是界面，________侧是玻璃， ________是入射光线， ________是反射光线， ________是折射光线.
举一反三
1. 如图4-4-13所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是（ ）
A．入射角等于30° B． 折射角等于50°
C．NN′是界面 D．MM′的右边是玻璃
2. 如图4-4-14所示，有一束光线从空气射入玻璃，在分界面处发生反射和折射. 判断：_______是入射光线，______是反射光线，_______是折射光线.
3. 一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射，入射光线与液面成30°角（如图4-4-15），反射光线与折射光线的夹角为83°，则反射角的大小为_______，折射角的大小为________.
知识拓展
1、光的折射的作图方法(规律方法)
1.已知入射光线作折射光线.若光是从空气斜射入水中(或玻璃中)时,有折射角小于入射角:(1)作法线(过入射点);(2)确定入射角;(3)在入射光线与法线的另一侧水中(或玻璃中)作折射角小于入射角的光线——折射光线.
2.已知折射光线作入射光线.若折射光线在空气中时,有折射角大于入射角:(1)作法线(过入射点);(2)确定折射角;(3)在折射光线与法线的另一侧水中(或玻璃中)作入射光线,使折射角大于入射角.
经典例题(资阳中考)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉.如图4-61甲所示,在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙,它的视野范围如图甲所示.大雨将井全部灌满水,若青蛙仍在P点,请你在图乙中画出青蛙视野发生变化后的大致情况.
针对性训练
1. 如图甲所示,人眼看到斜插入水中的筷子发生了弯折,请在图乙中画出能说明这一现象原理的一条入射光线及对应的折射光线,要求以O为入射点.
根据光的折射规律判断入射角、反射角以及介质(疑难点)
例、 如图所示,是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的____________侧,折射角的大小是____________,此过程中还有部分光发生了反射,反射角的大小是______________ .
【随堂练习】
1.在下列现象中，属于光的折射现象的是( )
A. 在水中出现的岸边树木的倒影
B. 潜水艇中的潜望镜
C. 汽车司机所用的观后镜
D. 从岸上看到池中水的深度比实际的浅一些
2. 一束光从空气斜射向水中，图所示能正确反映光的折射和反射路径的是( )
3. 如图KT4-4-1所示是光从空气斜射入玻璃的光路图.由图可知，反射角是_______；折射角是________.
图KT4-4-2
4. 如图KT4-4-2所示，在平静的湖边有一盏路灯标记为S，潜水爱好者在水下E处看到路灯的像为S′. 请画出水下E处的人看到路灯S的光路图，并根据平面镜成像特点画出路灯S通过水面所成的像A.
5.如图KT4-4-3所示，一束光从玻璃砖AB面垂直射入，折射后从玻璃砖AC面射出, 请画出这束光在AC面发生折射的光路图.
6.小刚同学探究光从空气射入不同介质发生折射时的一些规律，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
（1）分析第1次的实验数据，结论是_____________________________.
（2）分析第2次至第7次的某次实验数据，结论是光从空气斜射入水中时, _________________
（3）分析第2次至第7次的实验数据的变化，结论是光从空气斜射入水中时，_______________________
综合题型
[实际应用题]如图4-64所示是两个并排而且深度相同的水池,一个装水,另一个未装水.在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆.当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子,下列说法中正确的( )
A.未装水的池中标杆影子较长
B.装水的池中标杆影子较长
C.装水的池中标杆没有影子
D.两池中标杆影子长度相同
[综合作图题]如图4-65所示,从水下射出的一束光线在水面发生折射后射向水面上方光滑的墙壁,又在墙壁上发生了反射.请作出折射光线的大致方向和经墙壁反射后的反射光线.
[实验探究题]某同学在做探究光的折射特点实验,如图4-68所示是光从空气射入水中时的光路.实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生____________和___________________________现象.
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是: ,且折射角 (填“大于”“等于”或“小于”)入射角,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 度.
该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点.
(3) 请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价,是否存在不足?答: (填“是”或“否”),请简要说明理由:___________________
知识点五、光的色散
一、光的色散
一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图4-5-1a所示).同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图4-5-1b所示).
这个现象的产生表明：第一，白光不是单色的，而是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大.
【例1】雨过天晴，蔚蓝的天际一道彩虹凌空飞架你也可以自己做一道彩虹挂在墙上，如图4-5-2所示.在靠近墙壁照得到阳光的地方放个装满水的脸盆，再把镜子斜着放入水中，让镜子对着墙壁，同时阳光也能照射到镜子上.当水面平静时，彩虹就会出现在墙上.试试看，并说明道理.
举一反三
1. 如图4-5-3所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫光的色散，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生_________（“反射”或“折射”）时的偏折程度不同.
2. 下列现象属于光的色散的是( )
A．“海市蜃楼” B．雨后的天空出现彩虹
C．“水中倒影” D．日食的形成
3. 让太阳透过三棱镜，会出现_______现象. 再让三棱镜分解出来的彩色光带通过倒置的三棱镜后，光束又混合成白光，这证实了白色的太阳光是由___________________光混合而成的.
二、 色光的混合
红、绿、蓝三色光中，任何一种色光都不能由另外两种光合成.但红、绿、蓝三色光却能够合成出自然界绝大多数色光来，只要适当调配它们之间的比例即可.色光的合成在科学技术中普遍应用，彩色电视机就是一例.它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三原色色点组成的.显像管内电子枪射出的三个电子束，它们分别射到屏上显示出红、绿、蓝色的荧光点上，通过分别控制三个电子束的强度，可以改变三色荧光点的亮度.由于这些色点很小又靠得很近，人眼无法分辨开来，看到的是三个色点的复合，即合成的颜色.
适当的红光和绿光能合成黄光；适当的绿光和蓝光能合成青光；适当的蓝光和红光能合成品红色的光；而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光.因此红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的三原色.
【例2】如图4-5-4所示为色光三原色的示意图，图中区域1应标_______色，区域2应标________色.
举一反三
1. 在暗室中将三原色光投射到白色屏上,其投射情况如图4-5-5所示,A区域是______色,光在白色屏上发生的是_____ (填“镜面”或“漫”)反射.
2. 彩色电视机画面上的丰富色彩是由__________三种色光混合而成的，这三种色光叫色光的三原色.
三、看不见的光
三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的可见光，把它们按这个顺序排列起来，形成太阳的可见光谱.
在光谱上红光以外的部分，人眼看不到的能量辐射，这种红光之外的辐射叫红外线.一切物体都在不停地发射红外线，物体的温度越高，发出的红外线越多.根据这个道理制成的红外线快速测温仪可以帮助诊断疾病.人们根据夜间人的体温比野外草木、岩石温度高的原理制成了红外线夜视仪.另外红外线还可以用来遥控，例如电视机遥控器、电动玩具遥控器等.
在光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫紫外线. 适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处. 紫外线能杀死微生物，如利用它灭菌.紫外线能使荧光物质发光，如钞票防伪.过量的紫外线照射对人体十分有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌.
总结：（1） 红外线特性：①红外线的热效应强.②红外线的穿透云雾的能力很强.
红外线应用：①利用红外线加热物体.②利用红外线实现遥感、遥控.
（2） 紫外线特性：①紫外线的化学作用.②紫外线的生理作用.③紫外线的荧光效应.
紫外线应用：①紫外线可使照相底片感光.②紫外线的生理作用.③医用消毒、防伪.
【例3】验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等.对于它们发出的“光”，下列说法正确的是（ ）
A. 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B. 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C. 验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D. 验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
举一反三
1. “浴霸”是家庭淋浴间的常用装置 关于“浴霸”，下列说法正确的是( )
A. 装有红外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
B. 装有紫外线灯泡，主要用于照明和杀菌消毒
C. 装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明
D. 装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
2. 一些枪械上的瞄准器装有夜视仪，这利用的是__________. 平时我们使用的防晒伞，是为了防止________对人体的伤害.（均填“红外线”或“紫外线”）
3. 青海玉树地震的抗震救灾中，救援人员使用的一种红外生命探测仪在黑夜也能工作，它是靠吸收人体辐射的_______线工作的；用久的眼镜片可以用超声波清洗机清洗，它是利用了声波可以传递______的性质.
知识拓展
转换法(规律方法)
在太阳光的光谱中有可见光和不可见光,可见光依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,我们可以通过我们的视觉去感知它们.不可见光有红外线和紫外线,我们无法用视觉去感知它们,但由于红外线和紫外线还具有其他的效应,比如红外线的热效应强,紫外线的化学效应强,我们可以用这些效应去感知红外线和紫外线的存在,这种方法在物理学研究中称为转换法.
例1、 验钞机是利用荧光物质在 线的照射下能够发光的原理制成的;
家中的电视机遥控器是靠 线来实现对电视机的控制的.
针对性训练
1、 我们常用紫外线照在人民币上来检验真伪,这是因为 ( )
A.钱币反射可见光 B.钱币反射紫外线
C.紫外线使钱币上的荧光物质发出可见光 D.紫外线入射到钱币上发生了光的色散
对红外线和紫外线的认识(易错点)
红外线和紫外线都是看不见的光线,不能误认为红外线是红色的光,紫外线是紫色的光.紫外线灯看起来是淡蓝色的,那是因为紫外线灯除了辐射紫外线以外,它还发出少量的蓝光和紫光.
1、下列关于红外线的说法中错误的是( )
A.红外线是红色的光 B.物体的温度升高时,辐射的红外线会大大增强
C.红外线是看不见的光 D.红外线在同一种均匀介质中沿直线传播
2、下列有关红外线和紫外线的说法中正确的是( )
A.紫外线可用来辨别钞票的真伪
B.紫外线可用在步枪瞄准器安装的夜视仪上,在夜间能捕捉到敌人
C.在医院的手术室、病房里,常可以看到用红外线灯来灭菌
D.红外线可以用来对仪器设备进行遥控
3、[图文信息题]如图所示的现象,属于光的色散现象的是 ( )
A.铅笔好像被水面“折断” B.雨后天空中出现彩虹
C.人在墙上形成影子 D.景物在水中形成倒影
4、[图文信息题]如图4-80所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带.关于此实验现象,以下说法正确的是 ( )
A. 太阳只是发出白光
B.白光是由各种色光组成的
C.各种色光在相关的折射过程中,偏折程度不同
D.各种色光在相关的反射过程中,偏折情况不同
5、 [实际应用题]医院内杀菌用的紫外线灯看起来发出淡紫色光,其原因是 ( )
A.其实那灯不是紫外线灯,因为紫外线本身是看不见的
B.灯管在发出紫外线的同时,还发出少量的紫光
C.该灯管发出的紫外线与太阳光中的紫外线不同,前者是淡蓝色的,后者是看不见的
D.上述说法都是错误的
3、物体的颜色：
（1）透明物体的颜色是由物体透过光的颜色决定的，且物体是什么颜色，它只透过与它相同的色光，其它色光则被吸收，如果物体把所有的色光都透过，我们将会看到无色的透明体。
（2）而不透明物体的颜色是由物体反射色光决定的，物体是什么颜色，它只反射跟它相同的色光，其它色光全部被物体吸收，当物体把所有色光都反射，我们看到的物体是白色的；如果物体把所有的色光都吸收，物体是黑色的。
（3）色光的三原色是红、绿、蓝。
（4）颜料的三原色是红、黄、蓝。
典型例题 如图所示，C为蓝色玻璃，D为白屏．一束太阳光从三棱镜的一边入射，当太阳光经过三棱镜折射后，出射光线再经过C射到D上．则关于射到D上的光的颜色是（ ）
A．红光 B．白光 C．黄光 D．蓝光
针对练习
1、彩色电视机画面上的丰富色彩是由下列哪三种色光混合而成的 （ ）
A．红、黄、绿 Ｂ．红、绿、蓝
C．红、黄、蓝 D．品红 、绿、黄
2 、不同物体吸收太阳辐射能力不同，小明认为它可能与物体的颜色有关，于是，他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下，测出相同时间内物体升高的温度．就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这—环节而言，属于科学探究中的( )
A．收集证据 B．猜想假设 C．进行实验 D．分析论证
3、以下各种单色光中，属于三原色光之一的是
A．红光 B． 橙光 C．黄光 D．紫光
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