第二讲 光现象 课件

这是一份第二讲 光现象 课件，共60页。PPT课件主要包含了教材考点梳理，素材拓展，三种光现象辨识，光的反射定律，平面镜成像，变式拓展，光的折射，红外夜视仪，使荧光物质发光，光现象作图等内容，欢迎下载使用。

实验1 探究光的反射定律
实验2 探究平面镜成像的特点
(1)光可以在气体、液体和固体中传播，且在同种均匀介质中沿直线传播．(2)光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s.
1. 下列现象中属于光的反射现象的是(　　)
D. 手影游戏(RJ八上P72)
C. 国家大剧院及它的倒影(RJ八上P77)
B. 树丛中的光束(RJ八上P69)
A. 透过玻璃砖看字出现错位现象　　(BS八上P111)
其余3个选项分别属于：_____________________________________________________________.
A属于光的折射现象，B、D属于光在同种均匀介质中沿直线传播
光在真空中1年内传播的距离称为光年，光年是长度单位．
光的反射：光遇到物体的表面会发生反射．我们能看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了人眼．
2. (1)如图2所示，利用一块平面镜把太阳光竖直反射入井中，请在图中作出平面镜的位置并标出反射角．你作出平面镜位置依据的原理是：_______________________________________________.
图2(RJ八上P76)
光反射时，反射角等于入射角，法线与反射面垂直
(2)在暗室里用手电筒照射一块毛玻璃，观察反射光的方向．然后用蘸水的湿毛巾擦毛玻璃，再用手电筒照射毛玻璃，观察反射光的方向．发现没有水时光向四周反射，擦水后光向一个方向反射．这是因为没有水时发生的是________反射，这种反射________(选填“遵循”或“不遵循”)反射定律，而有水时发生的是________反射．
平面镜所成的像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直．
3. 平面镜成像特点如图3.1所示，是京剧演员对着镜子画脸谱的情景，演员通过镜子看到自己的像，这是光的________现象；演员远离平面镜，则镜中的______(选填“远离”或“靠近”)平面镜，演员在镜中的像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)；你的判断依据是：______________________________________．
图3.1(RJ八上P78)
平面镜所成的像与物体关于平面镜对称
生活实践：如图3.2所示是小红检查视力时的情景，小红看到的视力表的像与视力表大小________，所看到的视力表的像是________(选填“实像”或“虚像”)；根据图中数据可知，此时小红所看到的视力表与小红的距离为________m.
图3.2(RJ八上P80)
第3题：凸面镜对光有发散作用，起到扩大视野的作用，如图甲．应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜．凹面镜对光有会聚作用，如图乙．应用：太阳灶
4. 平面镜成像作图请根据平面镜成像特点，画出图4中钟表在平面镜中的像．(只画时针、分针即可，并保留作图痕迹)
图4(BS八上P109)
光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生偏折的现象．
5. 光的折射如图5.1所示，将筷子放在盛水的碗中，观察到筷子发生弯折，产生这种现象的原因是____________________________________．
图5.1(BS八上P111)
光从水中斜射入空气中时发生了折射现象
生活实践：如图5.2所示，小明和爸爸到鱼塘捕鱼，为了叉到鱼，小明应该向看到的鱼的________(选填“上方”“下方”或“身上”)叉，这是因为光线从水中斜射入空气中时在水面发生了________(选填“反射”或“折射”)现象．
解题关键点生活实践：叉鱼光路图
图5.2(RJ八上P82)
6. 光的色散(1)太阳光是白光，如图6所示，白光可以被三棱镜分解为七种单色光，这七种色光分别是：____________________________，这种现象叫做__________．最上侧的色光是________．光的三原色是____________．(2)看不见的光：请列举两个红外线的应用：____________________．请列举两个紫外线的应用：________________________．
图6(RJ八上P85)
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
光的色散
1．“红月亮”：月全食时，月亮会变身为“红月亮”．这是由于阳光经过地球侧面大气的过程与光线透过凸透镜相仿，大气层将红色光折射到了月亮上．2．防窥茶色玻璃：车上装有茶色玻璃后，行人很难看清车中人的面孔．其原因是茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱．
完全隐形：“量子隐形”材料可通过折射周围光线来实现完全隐形的效果．这种材料可以用来制作隐形衣，还有望在隐形战机、潜艇和坦克上应用．
(1)作图时必须使用直尺、量角器．(2)光线要画成实线，在线中间画箭头，表示光的传播方向．(3)虚像、法线、光线的反向延长线画虚线．(4)法线与界面垂直；像、物连线与平面镜垂直，均画直角符号．(5)所画光线应符合光的反射、折射规律．(6)画平面镜时，用短斜线表示非反射面．
光的反射折射作图 点击观看视频
一、光的反射、折射作图
找入(反、折)射点→作法线(虚线)→根据光的反射、折射规律作光线→标箭头、角度
例1　(2022临沂)如图所示，请作出反射光线对应的入射光线．
例2　(2021攀枝花)如图是自行车尾灯的示意图，一条光线射向尾灯，请画出该光线经尾灯反射的完整光路图．
例3　如图所示，一束光水平射入潜望镜镜口后，通过潜望镜进入小明的眼睛．请画出光的传播路径．
例4　(2021黄石)如图所示在水面上方有一发光点S，发出三束光线分别射到容器底上的A点和B点，以及经水面反射后到达容器右侧壁上的C点(C点未标出)，已知A点在S点的正下方，B点在A点的右侧，请根据光的折射、反射规律画出这三条光线到达A、B、C三点的传播路径并标出C点．
例5　如图所示，某潜水员潜在平静的水面下，其眼睛在A点处，此时潜水员看到岸上的路灯的像在C点处，而实际上路灯在B点处．请在图中画出潜水员看到岸上路灯B的光路图．
解题关键点由题知，眼睛在A点处，此时潜水员看到岸上的路灯的像在C点处，而实际上路灯在B点处；因人的眼睛有沿直线寻找发光物体的特点，所以折射光线(进入潜水员眼睛的光线)的反向延长线过像点，据此作图．
二、平面镜成像作图(画看到镜中像的光路图)
找反射面(一般为镜面、水面)→根据物像对称作像点→确定入射点(连接人眼与像点，连线与反射面的交点)→作光线(物与入射点的连线为入射光线、入射点到人眼的连线为反射光线)→标箭头
例6　(2022河南)如图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景．请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像，并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图．
解题关键点人眼看到物体在平面镜中的像是因为物体反射的光进入人的眼睛，反射光线的反向延长线过像点．
例7　如图所示是小明家阁楼示意图，其中MN是一面带平面镜的墙壁，S为阁楼上一电灯，请通过作图的方法画出在A处看到电灯的光路图(A为人眼).
理想模型法：光线实际上是不存在的，是人们为了研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型，这种研究方法称为理想模型法，研究磁感线也用到这一方法．
光现象辨识及解释(黄冈2019.1；孝感3考；咸宁2018.14)
1. (2018咸宁14题2分)由我国成功发射的世界首颗量子科学实验卫星被命名为“墨子号”．墨子第一次用科学方法解释了光沿直线传播，启发了量子通信．如图所示各选项中光现象的原理与墨子的这一解释相符的是(　　)
2. (2020孝感2题3分)下列有关光现象对应的解释与应用正确的是(　　)A. 小孔成像是光的直线传播形成的B. 湖中有趣的倒影是光的折射形成的C. 游泳池注水后看上去变浅是光的反射形成的D. 远视眼的矫正，可在眼睛前放一个合适的凹透镜
3. (2022黄冈10题2分)雨天的夜晚，我们在马路上，有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹．这是由于雨天，空气中充满着细小的水珠，而这些小水珠相当于________(选填“平面镜”或“三棱镜”)，路灯的光透过小水珠发生光的____________现象，不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹．
光的折射特点的理解(黄冈2018.11；咸宁2考)
4. (2022黄石11题3分)“坐井观天，所见甚小”是某次课后实践的课题：将烧杯的杯壁贴满黑纸，杯口朝上倒入清水，眼睛贴着杯底向上观察天花板．则(　　)A. 加水后看到的天花板比不加水时，感觉更近B. 加水后看到的天花板比不加水时，范围更小C. 眼睛看到的是天花板的虚像D. 成像的光线，方向自下而上
解题关键点AB：画出加水前后，人眼从烧杯底部看天花板上同一点的光路图，比较可得所看天花板的远近关系．人眼看到的范围都是由最外侧的挡板决定的，据此画出加水前后所看到最大范围的光路图．
5. [2020咸宁30(3)题2分]太阳光是白光，彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的．我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的________，如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大．如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是______(选填“红”或“紫”)光．
6. (2018黄冈11题2分)太阳光通过三棱镜后被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光(如图).此实验不仅表明了白光是由各种色光混合而成，而且表明了_____光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光要小．据此可以推断，红光在棱镜中传播速度最____.
平面镜成像特点(黄冈2020.3A；孝感2018.2B)
7. (2022鄂州13题2分)起床后，你开始洗漱，洗完脸照镜子，镜子里出现了你的像．关于平面镜成像，下列说法正确的是(　　)A. 成的像是实像B. 成像大小与物体到镜面的距离有关C. 成像原理是光的反射D. 成像原理是光的折射
光现象作图(黄冈5考；孝感2考；咸宁4考)
考向1　光的反射作图(黄冈4考；孝感2考；咸宁3考)8. (2022黄冈14题3分)有时，黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛．如图所示，A点表示被“晃”人的眼睛，OA是发生这种现象时的一条反射光线．请在图中作出OA的入射光线．
9. [2018黄冈12(1)题3分]雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是水，请在示意图中作图以证明此判断．
10. (2021黄冈14题 3分)如图所示，F处的点光源发出的任意一条光线FO经凹面镜反射后沿与主光轴CC′平行的方向射出．现有一条与CC′平行的光线AO′射向凹面镜．请作出AO′的反射光线，并用“r”标出其反射角，“中国天眼”就是利用这种原理来接收宇宙的电磁波．
11. [2020黄冈12(1)题1.5分]北京天坛的圜丘体现了我国古代高水平的建筑声学成就，它将建筑学和声学完美结合．当人站在圜丘中心处说话，会觉得声音特别洪亮．这是由于人说话的声音有一部分被四周的石栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到圜丘中心(如图)，使回声和原声混在一起．若声音的反射遵守光的反射定律，台面和石栏杆表面光滑，请在图中完成人的声音从A点发出，经石栏杆反射到C点的声音路径图．
考向2　光的折射作图[黄冈2019.12(1)]12. [2019黄冈12(1)题1.5分]如图所示，小明通过容器上方固定的空心管，刚好看不到容器底的硬币(硬币未画出).现往容器中加水到MN处，通过空心管又能看到硬币了．请作出小明通过空心管又能看到硬币的光路图．
12.1　变情境(2022十堰36题3分)在“预防溺水”主题班会课上，主持人小明用光路图来解释“水池变浅”的道理：池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼，C点是人眼看到的池底A点像的位置．请你在图中画出入射光线、折射光线，并标出折射角r.
13. [2020武汉25(3)题2分]一束光从空气斜射向这块玻璃，并穿过玻璃进入空气中．请在图中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线．(要求标出法线)
考向3　光的反射、折射作图[咸宁2018.27(1)]14. [2018咸宁27(1)题3分]如图所示，已知光线AO斜射入水中，O为入射点．请作出其反射光线OB和进入水中的折射光线OC的大致方向．
探究平面镜成像的特点[黄冈孝感咸宁2021.15(2)]
15. [2021黄冈15(2)题2分]在探究平面镜成像特点的实验时：第一小组：点燃放在玻璃板前面的蜡烛，在玻璃板后面移动另一只未点燃的、完全相同的蜡烛，发现其与点燃蜡烛的像完全重合．此现象表明平面镜所成的像与物体的大小________(选填“相等”或“不相等”).第二小组：点燃放在玻璃板前面的蜡烛，发现蜡烛在玻璃板后面成两个像，可能的原因是____________.
中国古代对光影像的研究：早在我国古代《墨经》中的记载就充分说明了墨家实际上已经认识了光的反射定律，并以此来描述平面镜成像的原理．利用平面镜反射原理，中国古代人们在西汉时就制成了世界上最早的潜望镜．西汉初年成书的《淮南万毕术》中有这样的记载：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣．”这个装置虽然简单，但意义深远，它和现代所用的许多潜望镜原理是一样的，它是现代的许多潜望镜和利用反射特性改变光路的各种仪器的雏形．
1. 实验注意事项(1)为使实验现象更明显，应选择在较暗的环境下进行实验．(2)实验中选用表面粗糙的纸板，可以使光在纸板上发生漫反射，以便于从纸板前不同位置都能看到光的传播路径．(3)实验中纸板应与平面镜垂直放置，否则在纸板上不能看到反射光线. (4)实验中为了能在纸板上显示光路，激光笔应紧贴纸板射向平面镜．
探究光的反射规律 观看视频
2. 实验结论在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在________内；反射光线、入射光线分别位于________两侧，反射角________入射角．
例1　小明利用激光笔、可绕竖直接缝ON折转的纸板、平面镜等器材，来“探究光的反射定律”实验．设计与进行实验(1)除以上器材外，还需要用到的测量仪器是________．(2)应选择表面较________(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板，使光线在纸板上发生________反射；同时实验还应在较________(选填“亮”或“暗”)的环境下进行．
(3)将一个平面镜平放在水平桌面上，再将纸板________立在平面镜上，使纸板上的直线ON垂直于镜面，实验中平面镜的作用是_________(选填“成像”或“反射光”).
(4)为了探究反射角与入射角的关系，让激光笔________(选填“紧贴”或“垂直”)纸板沿着EO方向射向平面镜上的O点，光线沿OF射出，并在纸板上用颜色笔画出________和反射光的径迹，发现反射光和入射光分别位于ON两侧．
(5)小明多次改变激光笔入射的角度大小，记录反射光、入射光的径迹，并将测得的入射角和反射角的数据记录在下表中．
(6)小明多次操作的目的是______________________．根据表中实验数据，可得出的结论是：光反射时，____________________.
(7)小明再将纸板NOF绕ON向后折，如图乙所示，发现在纸板NOF上不能显示出反射光．由此说明光反射时，反射光线、入射光线和法线_____(选填“在”或“不在”)同一平面内．
交流与反思(8)(2021绍兴)实验中在竖直方向转动激光笔，使入射光EO绕O点沿逆时针方向转动，可观察到反射光OF沿________时针方向转动．
(9)[装置改进](2021绥化改编)同组的小刚将完好的纸板NOF沿PQ剪开，保持纸板POQ不动，并将纸板NPF向后折，如图丙所示．小刚在进行实验时观察到_________________________________________的现象，也可以得出相同的结论．
纸板POQ上有反射光，纸板NPF上无反射光
(10)[创新装置]如图丁是老师自制的实验器材，老师先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，在N点处固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其目的是显示________的位置，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出．缓慢转动圆台，当我们观察到____________________________，可以说明光在反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
AO、OB、NO三束光重合
1．实验装置2．实验仪器的使用(1)量角器(测量入射角和反射角的度数)(2)可翻折的粗糙硬纸板(显示光路)(3)平面镜(作反射面)3．实验在较暗的环境下进行(使实验现象更明显)4．实验操作中的注意事项(1)硬纸板(光屏)垂直放置在平面镜上(2)让光线紧贴硬纸板(光屏)射向O点
5．记录光路径迹的方法6．实验步骤补充(1)入射角和反射角的判断及探究大小关系(2)验证“三线共面”(3)验证光路可逆7．设计实验数据记录表格8．根据实验数据、现象，总结结论9．多次实验的目的10．实验评估与改进
探究平面镜成像的特点[黄冈孝感咸宁2021.15（2）]
1. 等效替代法(1)比较像与物的大小关系时，用相同的未点燃的蜡烛来代替点燃的蜡烛．(2)比较像与物的位置关系时，用相同的未点燃的蜡烛来代替点燃的蜡烛的像．
探究平面镜成像的特点 点击观看视频
2. 实验注意事项 (1)为使实验现象更明显，应选择在较暗的环境下进行实验．(2)实验中应选用较薄的透明玻璃板来代替平面镜，便于确定像的位置，并且可以减少重影对实验的影响．(3)玻璃板要与水平桌面垂直放置，确保在水平桌面上未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像能完全重合．3. 实验结论平面镜所成像的大小与物体的大小_______；像和物体到平面镜的距离________；像和物体的连线与镜面________．
例2　小组同学利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的玻璃板等器材，探究平面镜成像的特点．
设计与进行实验(1)用玻璃板来代替平面镜进行实验，目的是_________________，同时应选择较______(选填“厚”或“薄”)的玻璃板．(2)将一张白纸平铺在水平桌面上，将玻璃板________立在白纸中央，沿着玻璃板在纸上画一条直线MN，如图甲所示．
(3)再将一支点燃的蜡烛A竖直放置在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后面的像．再拿一支外形相同________(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B，竖立在玻璃板后面移动，人在蜡烛________(选填“A”或“B”)侧观察，直至观察到蜡烛B与A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法叫____________．实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同，并在白纸上记录像与物的位置．
(4)移动蜡烛A，多次重复实验，在白纸上记录像与物的位置，并用刻度尺测量出像与物到玻璃板的距离，如图乙所示，其中MN表示________的位
(5)(2022衡阳)移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________(选填“实像”或“虚像”).
(6)分析现象和数据，可得出的结论是：平面镜所成的像与物的大小________，像与物到平面镜的距离________．(7)将图乙中的白纸沿着MN的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明像与物关于平面镜________．
交流与反思(8)(2022恩施)实验过程中，小组两同学都在玻璃板前方观察，甲通过玻璃板看到乙的眼睛，乙通过玻璃板也能看到甲的眼睛，这说明反射光路是________的．
分析现象和数据，总结结论
(9)(2021云南改编)为了使实验效果明显，应该在________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行，如果发现蜡烛A的像较暗，不易辨识，可以用手电筒正对__________(选填“蜡烛A的像”或“蜡烛A”)照射．随着实验的进行，发现蜡烛A逐渐变短，移动蜡烛B，它与蜡烛A的像______(选填“能”或“不能”)完全重合
(10)(2021荆州改编)如图丙所示，仅将玻璃板由图中位置m水平向右平移一小段距离后，蜡烛A的成像情况是________(选填字母代号).A. 蜡烛成像仍在B处B. 蜡烛成像在B处右侧C. 蜡烛无法通过玻璃板成像
(11)[生活实践](2021辽阳)小组同学小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面A，如图丁所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明________(选填“A”或“B”)是反射面．(12)[装置改进]老师提议在器材选取方面，将白纸更换为方格纸，这样做的好处是____________________________．(写出一个优点)
可直接比较像距与物距的关系
解题关键点铅笔以A、B为反射面所成的像如下图所示，根据题干“笔尖的像与笔尖之间有一段距离”判断．
1．实验原理(光的反射)2．实验主要器材及作用(1)直角三角尺(测量物与像到平面镜的距离)(2)两支完全相同的蜡烛A、B(便于比较像与物的大小；确定像的位置)(3)用玻璃板代替平面镜(便于确定像的位置)3．实验操作注意事项4．实验方法(等效替代法)5．探究像与物的大小关系[黄冈2021.15(2)第1空]