第四讲:光学(一)
【学习目标】
1.知道光沿直线传播的条件及应用
2.知道光的反射规律、种类及应用
3.知道平面镜成像的特点及原理。
【知识引领】
目标一 光源
1.光是从哪里来的呢?我们把能够 的物体叫做光源。(特别提醒:月亮不是光源,月亮是因为反射太阳光而亮的,它自身并不发光。) 自然界和人类生活中有很多能发光的物体,它们都是光源。太阳、萤火虫、水母等它们都属于 光源(也叫做天然光源)。
为了使用方便,人们研究并制造了人造光源。如:火把、油灯、蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。
2.下列物体①太阳②月亮③星星④碎玻璃片⑤蜡烛的火焰⑥钻石萤火虫⑦小彩灯。上述物体中一定是光源的是 ,一定不是光源的是 ,可能是光源也可能不是光源的是 。
【针对练习】
1.如果眼睛看见一个物体,那么( )
A.这个物体一定是光源 B.这个物体一定和眼睛在一条直线上
C.物体一定有光线进入眼睛 D.无论什么方向都能看见此物体
2.下列物体中属于光源的是( )
A.表面光滑的金属板 B.正在工作的小电珠
C.小镜子 D.晴天的月亮
目标二 光是怎样传播的
1.观察:右图是一组景观灯射出的灯光,由图可知,光是沿 传播的。
2.做做看:手拿一个激光手电射向天花板,从手电发出的光是沿着怎样的路径传播到天花板上去的?根据你的经验或感性认识提出自己的猜想:光是沿__________传播的。在物理学中,为了研究的方便,常常用一条带箭头的直线来表示光线。
3.光总是沿直线传播的吗?
(1)激光束射到光滑物体表面(如平面镜上),其传播径迹有什么变化? 光线发生了________。光还沿直线传播吗? 。
(2)将激光束射向玻璃,观察光束的传播径迹,我们发现,在空气与玻璃的交界面处发生了什么现象?光线发生了_________和 。光还沿直线传播吗? 。
(3)光射进不均匀的糖水中时,传播路线是直线吗? 。
归纳总结:光总是沿着直线传播的吗? 。光沿直线传播的条件是 。
4.光沿直线传播的应用。
(1)影子的形成:在光的传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面光不能进入的区域就产生了影子。如:日食和月食:
(2)射击瞄准时要“三点一线”;
(3)检查队伍是否成直线
(4)小孔成像--特点:a.倒立的实像 。
b.像的形状只与物体的形有关,与孔的形状无关;c.像可以是放大、缩小、等大的实像。
张国荣死亡现场照片【针对练习】
3.下列事件中不能说明光沿直线传播的是( )
A.挖掘隧道时,采用的“激光准直”技术
B.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了
C.通过硬纸板上的小孔向外看时,眼睛离洞越近,看到的范围越大
鹰和牛的成语D.光在不均匀的大气层中传播
4.阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上,则在地面上产生光点的形状是( )
A.圆形的 B.正方形的 C.不规则的 D.成条形的
5.如下图所示,有个过路人,经过一盏路灯时,灯光照射人所形成的 影子的 长度变化是( )
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.逐渐变长 D.逐渐变短
目标三 光传播的速度
1.到现在为止,科学家发现宇宙中最快的速度是_______,大小约为___ ____,符号是____。
2.光在各种介质中的速度都比在真空中_____,在水中的速度大约是真空中的_____,在玻璃中的速度大约是真空中的_____,在空气中的速度近似等于___ __。
3.发生雷电时,人们总是先看到闪电,后听到雷声,原因是 。
4.光年。宇宙中恒星间的距离都非常大。为了表达起来方便一些,天文学家使用一个非常大的距离单位——光年,它等于光在一年内传播的距离,即光年是长度单位。1光年= m。
目标四 光传播能量和信息
在下列事例中:(1)激光能在钢板上打孔阳光下(2)太阳灶能把水烧开(3)通过光纤
传递图像信息,医生能看到病人体内的病灶(4)红绿灯是控制交通的信号, 属于光传递能量的是 ;属于光传递能量的是 。
目标五 光的反射
1.思考:①我们为什么可以看见发光的物体?②许多物体本身并不发光,我们为什么也可以看见?
2.光的反射:光射到任何物体表面上,总有一部分光会被物体表面反射回原来的介质中,这种现象叫做光的反射。
(1)弄清基本概念:入射点(0);入射光线、反射光线和法线;、入射角: 与 之间的夹角。反射角: 与 之间的夹角。
(2)光的反射定律
做一做、猜一猜:让手电筒发出的光射到平面镜上,从墙上到光斑,改变光射向平面镜的角度,看看墙上光斑的位置是否改变?你觉得光在反射时反射角与入射角有怎样的关系呢?
实验探究:光的反射规律
器材:激光笔、平面镜、带刻度的纸板、量角器
实验次数 | 入射角/度 | 反射角/度 |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
观察入射光线、反射光线和法线三者位置有什么关系? ;向后沿法线向后翻折右边的纸板,还能看见反射光线吗? ,说明:
将一束光沿FO入射,观察反射光线的方向 ,说明:
总结归纳:光的反射定律:入射光线、反射光线、法线在 ;反射光线、入射光线分居在法线的 ;反射角 入射角。且光路是 的。
(3)反射的分类
做一做、想一想:手电筒光射到平面镜上,观察到墙上有光斑,若射到课桌上能在墙上到光斑吗?为什么?
①镜面反射:在 的镜面上发生的反射。平行光线发生镜面反射时,反射光线 平行光线。
②漫反射:在 表面上发生的反射。平行光线发生漫反射后,反射光线 布加迪威龙最高时速平行,而是按照 定律射向各个方向。
知识应用:我们为什么能从不同方向看到这些本身不发光的物体?转账24小时到账在哪里设置 ,黑板为什么会“反光”导致看不清黑板上的字? 。
【针对练习】
6. 入射光线与反射光线间的夹角为60°,则反射光线与镜面间的夹角为 ( )
A.60° B.30° C.120° D.150°
7.雨过刚晴的月夜,行走时为了防止踩到小水潭,下列做法正确的是( )
A.迎着月光走,应走亮处 B.迎着月光走,应走暗处
C.背着月光走,应走亮处 D.背着月光走,应走暗处
目标五 平面镜成像
同学们观察图片,水中的倒影,镜子能够照出自己模样。类似于, 、 、 都可以看做是平面镜。大家拿起桌上的镜子,用它照照自己,看一看,你在镜中的像有哪些特点?
1.实验探究:平面镜成像的特点
(1)如何确定像的的位置:
(2)如何比较像与物的大小:
(3)如何比较像与物分别到平面镜的距离:
器材:方格纸、三角板、玻璃板及支架、两个完全相同的物体、笔
将实验的数据记入下面的表格中:
次数 | 是否完全重合 | 物体到平面镜 的距离/cm | 像到平面镜 的距离 /cm | 像与物的连线与平面镜关系 |
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
郑源资料 |
小结:平面镜成像时,像与物的大小 ,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ,像与物的连线与镜面 。
如图所示,蜡烛上点S发出的光射向平面镜,经平面镜发射后进入人的眼睛,眼睛从射来的方向看回去,就觉得是反射光线反向延长线的交点S’所发出的光。而镜子后面 (有/没有)这一发出光的点S’,所以S’是 (虚/实)像。
小结:平面镜中的像是由于光的 所形成的 像。
且像与物关于平面镜 。
【针对练习】
8.“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到水中有个月亮,以为月亮掉水中了,大叫起来“不得了啦,不得了啦,月亮掉水里了!”……关于水中的月亮,以下说法正确的是( )
A.水中的月亮比天上的月亮小
B.水中出现月亮是光的折射现象
C.水中出现月亮是光的反射现象
D.水中月亮到水面的距离比天上月亮到水面的距离远
9.人走近镜子时,人在镜中的像与原来相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.都不对
10.某水池中水深为1.5m,池边的路灯高出水面5m沉珂的照片路灯在水中的倒影是由光的 形成的,倒影到水面的距离是 m。
【能力测试】
1.关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光总是沿直线传播的
B.光只有在真空中沿直线传播
C.光速虽快,但光的传播也须用时间
D.光在不同的介质中传播的速度是相同
2.如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则( )
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