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光现象
光的传播
1、光源:
太阳、点燃的蜡烛、发光的灯、火把、亮着的油灯、萤火虫等能够发光的物体叫做光源。
2、光源的分类:
(1)天然光源,如:
宇宙中的太阳、恒星、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等。
(2)人造光源,如亮着的油灯、点燃的蜡烛、煤气灯、火把、激光、亮着的白炽灯、亮着的日光灯、亮着的霓虹灯等。
练习:
1下列哪一组都是光源()
A电池,萤火虫B电池,火焰C萤火虫,月亮D萤火虫,烛焰
3、
(1)光的直线传播:
a在暗室里,将一束光射到空气中,观察光在空气中的传播径迹。
b在暗室里,将一束光射到水中,观察光在水中的传播径迹。
c在暗室里,将一束光射到透明的果冻中,观察光在果冻中的传播径迹。
结论:
光在同种均匀的介质中是沿直线传播的;
(2)光线:
光线为了表示光的传播情况,人们常用一条带箭头的直线来表示光的传播路线和方向。
实际上是不存在的,为了研究问题而假想出来的。
(3)应用:
小孔成像、皮影戏、日食、月食,影子,利用激光束引导掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差等。
练习:
1“立竿见影”,“一叶障目,不见泰山”,“管中窥豹,可见一斑”等都可以用
来解释。
2夏日人们喜欢在树荫底下乘凉,树荫形成的原因是()
3美丽的日环食像一个金环挂在空中,这是光的 形成的现象,发生这种现象时 位于中间的位置。
4张同学在硬纸板上穿过一个小洞,通过小洞向外看,当他的眼睛逐渐向小洞靠近时,看到外面的景物范围将()
A变小B变大C不变D先变大后变小
5在纸上剪一个很小的方形孔,让太阳光垂直照射在方形孔上,那么地面上形成的光斑是()
A是圆形的,他是太阳的虚像B是圆形的,他是太阳的影子
C是圆形的,他是太阳的实像D是方形的,他是太阳的实像
6如图11在桌面上放一张白纸作光屏,把一张中心有小孔的硬纸片放在白炽灯和光屏之间,并固定在支架上.
(1)闭合电灯开关,即可在光屏上看到灯丝的 像(填“虚”或“实”),且像的开口处与灯丝的开口处方向 (填“相同”或“相反”),说明像是 。
(填“倒立”或“正立”)的,若向上或向下移动小孔的位置,则在光屏上所成像的大小将 填“不变”或“改变”)。
(2)若将小孔分别改为小方形,矩形,三角形,则其成像形状 (填“不变”或“改变”),说明 。
4、光的传播速度:
(1)概念:
光在单位时间内所传播的距离叫光速。
(2)规律:
a、光在不同的介质中传播速度不同。
b、光在真空中的传播速度最大,也是宇宙中最快的速度,用字母c表示,c=3*10八次方米每秒。
c、光在水中的速度约为3/4,光在玻璃中的速度约为2/3。
5光年:
光传播一年走过的距离,
练习:
1下列正确的是:
()
A光只有在真空中和空气中才会沿直线传播B光在同一种透明的介质中才直线传播
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
2在雷雨交加的夜里,林同学看到闪电后5秒听到雷声,林同学距雷电产生的地方大约为多少米?
3一束光从空气射入水中,它的传播速度将会()
A变小B变大C不变D无法确定
4光在介质中是沿传播的,光年是的单位。
5太阳发出的光经过8min20s射到地球上,则太阳与地球间的距离是。
光的反射
1、光的反射概念:
光从空气射到水面、玻璃以及其他物体的表面(分界面)时,有一部分光被反射回空气中(从哪里来到哪里去),这种现象叫做光的反射。
三线:
(1)入射光线:
射到反射面(分界面)的光线。
如图AO
(2)法线:
从入射点做反射面(分界面)的垂线即为法线。
如图ON
(3)反射光线:
入射光线射到反射面后,被反射面反射后的光线,如图OB
两角:
(1)入射角:
入射光线和法线的夹角。
如图:
角AON
(2)反射角:
反射光线和法线的夹角。
如图:
角BON
注意:
不要把入射光线与反射面的夹角当为入射角,把反射光线与界面的夹.角当为反射角。
练习1如图6所示,是表示光在物体表面反射的情况,图中________是反射光线,________是法线,________是入射角,________是反射角。
2、光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面;(三线共面)
(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧;(两线分居)。
(3)反射角等于入射角;(两角相等)。
注意,光路的可逆。
练习、1入射光线与镜面的夹角是300,则反射角为;当入射光线垂直射向镜面时,反射角为。
2图1所示,光线从空气斜射入水中时,所以光线BO是光线。
OC是光线,BON是角,CON是角。
3.已知图①中一束光线与镜面成60°角射到平面镜上,则入射角是∠______,反射角是∠______,反射光线和入射光线的夹角是______度。
图②中,如果入射光线沿BO射到镜面上,则根据反射时光路是_____的,反射光线一定沿______射出。
4.当入射光线垂直平面镜时,入射角是______度,反射角是______度。
如果入射光线不变,则当镜面旋转20°时,反射光线与入射光线的夹角是______度。
5光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角,当入射角增加5°后,则 [ ]
A.反射光线与入射光线的夹角为10°
B.反射光线与入射光线的夹角为65°
C.反射角为35°
D.反射角为65°
6.若要使眼睛看见一个物体,则 [ ]
A.这个物体一定是光源
B.物体上肯定有光线进入眼睛
C.物体和眼睛必须在一条直线上
D.眼睛能发光
8在湖边,可以看到岸边的树在水中的“倒影”,这是光的现象,
9.下列不属于光的反射的是()
A、平静的水面上出现树的倒影B、阳光下树的影子
C、从玻璃中看到自己的像D、用潜望镜观看战壕外的物体
二、作图题
三实验题
为了研究光的反射规律,小亮进行了下面的实验:
照图3甲那样,把一面镜子M平放在平板上,把一个画有角度的白色硬纸板竖立在镜面上,硬纸板是由E、F两块粘接而成,可绕接缝ON转动,ON垂直于镜面.
(1)使E、F成为同—平面,让入射光线沿纸板上某一角度线射向镜面上的O点,观察反射光线方向.可反射光线与入射光线________________;
(2)改变入射光线方向,观察反射光线方向改变,可知反射角_____入射角;
(3)把纸板F前折或后折,可以知道反射光线、入射光线与法线_______________;
(4)让光线逆着反射光线射向镜面,经M反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时_______________________________________。
3反射的分类a镜面反射:
平行光经物体的光滑表面反射,其反射光仍然平行,这种反射叫做镜面反射。
b漫反射:
一般物体表面比较粗糙,平行光经反射,反射光不平行,而使射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
想一想:
总结一下漫反射与镜面反射的相同点?
注意:
不管是镜面反射还是漫反射都遵循着光的反射定律。
.
练习:
1平行光线射到电影银幕上发生了___反射,此时每一条光线在反射时均遵守光的____。
2油漆的黑板会发生“反光”现象,使坐在教室边排的同学看不清上面的字,原因是 [ ]
A.黑板发生镜面反射
B.黑板发生漫反射
C.黑板上的字发生了镜面反射
D.黑板对光不反射
3.照到平面镜上的太阳光,可认为是平行的,那么,它们的反射光线应是[ ]
A.会聚的 B.发散的
C.平行的 D.无法判断
4关于镜面反射和漫反射说法正确的是()
A、镜面反射遵守反射定律,而漫反射不遵守B、镜面反射不遵守反射定律,而漫反射遵守
C、镜面反射和漫反射都不遵守反射定律D、镜面反射和漫反射都遵守反射定律
平面镜成像
1平面镜成像的特点:
a平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等
b像与物体大小相等,
c像点与物点的连线与镜面垂直。
d平面镜所成的像是虚像。
注意:
(1)平板玻璃与桌面一定要垂直,用平板玻璃是替代平面镜是为了便于找到像的位置
(2)让相同的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,这个位置就是像的位置。
这种方法叫做替代法。
便于比较像与物得位置关系。
(3)用相同的蜡烛主要是为了比较像与物得关系。
2平面镜的作图方法:
a根据光的反射定律作图
b很据平面镜成像的特点来画图
3.凸面镜对光线具有发散作用。
成的像是正立、缩小的虚像。
摩托车的观后镜,
凹面镜成对光线具有汇聚作用。
太阳灶
4面镜分为凸面镜和凹面镜与平面镜,面镜都是利用光的反射定律成像的。
练习:
1若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是______m,像到人的距离是______m,若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高______m,像到镜的距离是___
2在500m深的海面上空5km高处有一架飞机飞过,该飞机在海中的像到海面的距离是______km。
3潜望镜是用______镜制成的,汽车上的观后镜是______镜,汽车车头灯中用______镜做反射面。
4.物体在平面镜中所成像的大小决定于 [ ]
A.镜面大小 B.物体大小
C.观察的角度 D.物体与镜面距离
5平静的水面能清晰地映出岸上的景物,俗称“倒影”,此倒影是 [ ]
A.正立的实像B.正立的虚像
C.倒立的实像D.倒立的虚像
6一个人站在平面镜前,当他离开平面镜越来越远时 [ ]
A.像越来越小,像离人的距离变大
B.像越来越小,像离人的距离变小
C.像大小不变,像离人的距离变小
D.像大小不变,像离人的距离变大
7关于光现象的叙述错误的是()
A.日食和月食都是光沿直线传播产生的B.平面镜成像是光的反射形成的
C.在湖边看到水中的白云和小鱼都是虚像
D.人们看到不发光的物体,是因为物体表面的漫反射不遵守光的反射定律
8晚上,在桌上铺一张白纸.把一块小平面镜放在白纸上,让手电筒光正对平面镜和白纸照射,如图2所示,从侧面看去()
A.镜子因发生镜面反射而较亮B.镜于因发生漫反射而较亮
C.白纸因发生镜面反射而较亮D.白纸因发生漫反射而较亮
9取一块玻璃板、两根相同的蜡烛和一张方格纸,探究平面镜成像的特点其中玻璃板的作用是___________;方格纸的作用是便于比较___________的关系;选用两支相同的蜡烛,以便于确定和比较________________的关系.
10、测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。
如图所示,让被测者面对着镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是()
11观察平面镜成像的装置.在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合.这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的______________,同时还可以确定点燃的蜡烛在玻璃板中成的像是______________,若把蜡烛的位置和它的像的位置用直线连起来,则连线与玻璃板___________,当点燃的蜡烛远离玻璃板时,它的像也_____________玻璃板.
12在图7中画出光线经潜望镜两次反射的光路图
13利用平面镜成像规律画出物体的像。
14、一束平行光线AO与水平面夹角为20°,要使其反射光线竖直射向井底,用作图的方法画出平面镜的位置,并算出平面镜与水平面的夹角。
光的折射
一光的折射概念:
光从空气斜射入水、玻璃以及其他透明物体里时,有一部分光射入了水中,玻璃以及其他透明里,并且光线发生了偏折,这种现象叫做光的折射现象。
三线:
(1)入射光线:
射到反射面(分界面)的光线。
(2)法线:
从入射点做反射面(分界面)的垂线即为法线。
(3)折射光线:
入射光线射到分界面后,进入另一种介质中的光线,
两角:
(1)入射角:
入射光线和法线的夹角。
(2)折射角:
折射光线和法线的夹角。
注意:
光在折射时光路是可逆的
二折射规律:
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面;(三线共面)。
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;(两线分居)。
(3)当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时,折射角小于入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时,折射角大于入射角。
(空气中的角始终都比其他介质中的角大)
三折射引起的光学现象
例1.在碗底放一枚硬币,把碗移动到眼睛刚好看不到硬币的地方。
保持眼睛与碗的位置不变,请另一位同学向碗里倒水,你观察到什么现象?
产生这种现象的原因是什么?
答:
当水到一定深度时,眼睛便可看到硬币。
这是因为从硬币射到空气中的光线在水面处发生折射,经折射后,人眼看到的是折射后所成的像,此像是虚象,此实际位置偏高,所以,使硬币的位置看起来升高了。
练习1渔民叉鱼时,看到的鱼比鱼的实际位置________一些。
这是因为鱼从水中射出的光线在水面发生了________射的缘故。
2.在湖边,可以看到岸边的树在水中的“倒影”,这是光的现象,游泳池充水后,看起来池底升高,水变浅,这是光的现象。
例2、在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星在夜空中闪烁,像是顽皮的孩子在不时地眨着眼睛,造成这种现象的原因是()
A.星星的发光是断断续续的
B.被其它星体瞬间遮挡的结果
C.星光被地球大气层反射的结果
D.星光被地球大气层折射的结果
解析:
星光灿烂的夜晚,星光闪烁是自然界中常见的一种光现象。
光能够在真空中传播,也能够在空气、水、玻璃等介质中传播。
在同一种均匀介质里,光是直线传播的。
如果介质不均匀,光在传播时方向会偏折,从密度小的部分传入密度大的部分时,相当于以空气进入水或别的透明的介质那样,要稍微向法线方向偏折。
因此,光在空气中也会发生折射现象,这是分析解答本题的关键和根据。
因此,正确答案为D。
说明:
星光闪烁并不是星体本身发光在闪动,而是由于在大气层的密度不均匀又经常发生变化,从远处恒星发来光进入地球大气层后,折射光线的方向发生变化,使折射光线"摇摆不定"。
因此,看到"星光"在不停闪烁。
当大气中的水气含量较多时,这种闪烁一般更明显,所以夏天或秋天夜晚的星光闪烁得特别强烈。
练习1一束光线由空气斜射入水中,如果入射角逐渐增大,折射角()
A、逐渐减少,且总大于入射角B、逐渐增大,且总大于入射角
C、逐渐增大,且总小于入射角D、逐渐减少,且总小于入射角
2.光线从真空中入射到一块平行透明板上,入射角为40°,则反射光线和折射光线的夹角可能是[]
A.小于40°B.在40°到100°之间
C.大于40°D.在100°到140°之间
3甲在岸上,乙潜入清澈的水中,二人互相对看,甲、乙看到对方的头部位置是[]
A.都比实际位置高
B.都比实际位置低
C.甲看乙低,乙看甲高(与实际位置比较)
D.甲看乙高,乙看甲低(与实际位置比较)
4.图6-1中,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线,则______是法线,反射角为_____度,折射角为_____度。
界面的______边是玻璃。
5.插入水中的筷子,水里部分从水面斜着看起来是[]
A.向上曲折B.向下曲折
C.没有变化D.与水对光线的反射有关,难以确定
6关于光的折射错误说法是[]
A.折射光线一定在法线和入射光线所确定的平面内
B.入射线和法线与折射线不一定在一个平面内
C.入射角总大于折射角
D.光线从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角
7电视机的遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的控制,不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视,如图3所示,这是利用( )
A.光的直线传播 B.光路可逆 C.光的反射 D.光的折射
判断题(正确的在括号内打“√”,错的在题后括号内打“×”)(8分)
1.光由空气射入水中时,折射角有可能等于入射角。
[]
2.实像只能用光屏看到,虚像不能用光屏看到。
[]
3.岸上看到水中的鱼是虚像。
[]
8如图8所示,由发光点S发出的光,射到空气和水的交界面上,同时发生反射和折射,试在图中准确画出与通过A点的反射光线对应的入射光线,并作出相应的折射光线的大致位置。
图中要体现出入射角和反射角、折射角、法线之间的关系。
光的色散
一:
色散现象:
练习1;一束白光通过三棱镜后,在光屏上出现了_________________________七色排列的光带。
这叫_______现象。
2、雨后,人们有时能看见太阳光和小水珠在人间建造“鹊桥”——彩虹,这是( )
A、光的反射现象 B、光的折射现象
C、光的直线传播 D、光的色散现象
3太阳光通过三棱镜后,不但改变了光的___________,而且分解成___________、___________、___________、__________、__________、__________、__________七种颜色的光,这种现象叫做___________。
二物体的颜色
透明物体:
透明物体的颜色由透过它的色光决决定的。
不透明物体:
不透明物体的颜色由它的反射色光决定的。
练习21蓝色的光屏上,被____光或____光照射到的地方是亮的,呈现出____色,其它地方都是暗的。
6、白光照射在红色光屏上呈现__ __色,红光照射在白色屏幕上呈现__ __色,紫光照射在白色屏幕上呈现___ 色。
7、白纸上写黑字,在日光灯下看到,纸是______色的,字______是色的。
在蓝色灯光下看到,纸是______色的,字是______色的。
8、太阳光通过玻璃后呈现绿色,则玻璃是 ______颜色,一面彩旗能反射黄光,则旗布是______颜色,一张纸几乎将所有的色光都反射,则纸是______颜色。
9如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现 ______色;如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现______色;如果一个物体能______所有色光,则该物体是无色透明的。
二、选择题
1、用一束太阳光照在红纸上,看见纸是红色,如果用一束蓝光照在该红纸上,看见纸的颜色是( )
A、品红 B、紫色 C、红色 D、黑色
2、在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因( )
A.桃花自己能发出红光 B.桃花吸收红光
C.桃花反射红光 D.以上说法都不对
3、在无任何光源的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,那么在观众看来她( )
A、全身呈绿色 B、上衣呈绿色,裙子呈紫色
C、上衣呈绿色,裙子呈红色 D、上衣呈绿色,裙子呈黑色
放电影的银幕,常用较粗糙的白色布料制成,这是因为( )
A、它能吸收各种色光 B、它能使光发生折射
C、它能反射各种色光且发生的是漫反射 D、以上说法都不对
6、白纸上写蓝字,在蓝色灯光下看到( )
(A)纸是白色的,字看不清楚; (B) 纸是白色的,字可以看清楚;
(C)纸是蓝色的,字是黑色的,可以看清楚;(D) 纸是蓝色的,字也是蓝色的,看不清楚。
7.为什么夏天我们穿的衣服多为白色,而冬天穿的衣服多为黑色呢?
三三原色
色光的三原色
颜料的三颜色
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