光现象全章复习与巩固知识讲解

《光现象》全章复习与巩固（基础）撰稿：史会娜审稿：蒙阿妮【学习目标】1．知道光的直线传播的条件、现象、应用；2．知道光的反射定律，能利用光的反射定律解决有关问题；3．了解平面镜成像的特点、像的性质，能利用平面镜成像特点作图；4．知道光的折射规律，能利用光的折射规律解决有关问题，解释一些现象；5．理解光的反射和光的折射中，光路的可逆性；6．了解光的色散，知道物体的颜色。【知识网络】【要点梳理】要点一、光的直线传播1、光的传播：在均匀介质中沿直线传播。（影子、日食、小孔成像等）2、光的传播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，c=2.99792×108m/s，计算中取c=3×108m/s。（光在水中的速度是真空中的3/4，在玻璃中的速度是真空中的2/3）要点诠释：1、光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。2、光年：（距离单位）光在1年内传播的距离。1光年=9.4608×1012km。要点二、光的反射1、光的反射：光射到介质的表面，被反射回原介质的现象。2、光的反射定律：（1）在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内；（2）反射光线、入射光线分居在法线的两侧；（3）反射角等于入射角；3、镜面反射：入射光线平行，反射光线也平行，其他方向没有反射光。（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜）4、漫反射：由于物体的表面凹凸不平，凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。（我们能从不同角度看到本身不发光的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射）要点诠释：1、当光线垂直入射时，光沿原路返回。2、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。3、反射现象中光路是可逆的。要点三、平面镜成像：1、平面镜成像的特点：（1）成的像是正立的虚像；（2）像和物的大小相等；（3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等。2、平面镜对光线的作用：（1）成像；（2）改变光的传播方向。（对光线既不会聚也不发散，只改变光线的传播方向）3、平面镜的应用：（1）水中的倒影；（2）平面镜成像；（3）潜望镜。4、球面镜：（1）凸面镜：对光线起发散作用。（应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜）（2）凹面镜：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。(应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜)要点诠释：1、平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形。2、实像与虚像的区别：实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到，都是倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的。要点四、光的折射1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。2、光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧。光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。要点诠释：1、光的折射与光的反射都是发生在两种介质的交界处，反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。2、在两种介质的交界处，既能发生折射，同时也能发生反射。3、光的折射规律分三点：（1）三线一面；（2）两线分居；（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。4、在光的折射中光路是可逆的。要点五、光的色散1、色散：牛顿用三棱镜把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象。（雨后彩虹是光的色散现象）2、色光的三原色：红、绿、蓝。（三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光）3、物体的颜色：（1）透明物体的颜色是由通过的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。（2）不透明的物体的颜色是由它反射的色光决定的，反射什么颜色的光，呈现什么颜色。【典型例题】类型一、基础知识的综合应用1.（2012苏州）下列现象中，由于光的折射形成的是（）【答案】C【解析】立竿见影是影子，影子是光沿直线传播形成的，A不符合题意；拱桥在水面的倒影，是平面镜成像现象，属于光的反射，B不符合题意；水中的树枝好像折断了，属于光的折射现象，C符合题意；日食，是由当月亮位于地球和太阳的中间时，太阳射向地球的光线被月亮挡住了而形成的，其成因是光的直线传播，D不合题意。【总结升华】此题主要考查身边常见的光现象，对于生活中的由于光的直线传播、光的反射和折射形成的现象应当了解和掌握，属于基础题。举一反三：【变式】（2012南京）如图所示现象中，由于光的直线传播形成的是（）【答案】A2.（2012包头）下列有关光现象的说法，正确的是（）A．岸边景物在水中的倒影是光折射形成的B．电影幕布选用粗糙的布料，目的是让光发生漫反射C．路边电线杆在地面上的影子是光反射形成的D．红色的牡丹花由于只吸收红光，反射其它色光，所以它看起来是红色的【答案】B【解析】平静的水面上有岸边景物的倒影，是由于岸边景物在水面上成的像，是平面镜成像，属于光的反射现象，故A错；放映电影的银幕用粗糙的幕布，为了使光射到粗糙的幕布上时发生漫反射，以便观众从各个方向都能看到银幕上的像，故B正确；影子是光的直线传播形成的，故C错；红色物体吸收其它所有颜色的光只反射红光，红光反射到我们眼睛，所以我们看到牡丹花是红色的，故D错。【总结升华】题目考查了光的反射、光的直线传播、物体的颜色，考查内容比较多，但是题目难度不大。举一反三：【变式】下列说法中正确的是()A.我们看到平面镜中的像，是像发出的光线进入了人眼的缘故B.平面镜所成的虚像，实际上是发光物体发出的光线或物体反射出的光线，经平面镜反射后，反射光线反向延长线的交点C.我们看到树木在水中的倒影，实际上是与平面镜成像的道理相同D.站在平面镜前的人逐渐远离平面镜时，他的像逐渐变小【答案】BC类型二、光的反射与平面镜成像3.如图所示，小明站在竖直玻璃板前2m处，他看到玻璃板后自己的像是像（选填“实”或“虚”），假如在玻璃板后1m处放上一个与玻璃板等大的黑色挡板，该同学（选填“能”或“不能”）再次看到玻璃板后自己的像。【答案】虚；能【解析】图中玻璃板替代了平面镜，因为平面镜所成的像是虚像，所以小明看到玻璃板后自己的像是虚像。因为平面镜成像是由于光的反射形成的，不是实际光线形成，镜面后方是没有实际光线的，成的虚像，所以在玻璃板后1m处放上一个与玻璃板等大的黑色挡板，该同学仍能再次看到玻璃板后自己的像。【总结升华】题目考查了平面镜成像的特点和平面镜成像原理。举一反三：【变式】小明将手指紧贴在镜面上时，发现镜中手指的像距手指为8cm，那么平面镜的厚度为cm。【答案】4类型三、光的折射作图4.（2012恩施州）如图所示，光沿CO射向半圆形玻璃砖的圆心O，请在图中作出光线分别透过平直界面AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。【答案与解析】光线从空气斜射入玻璃砖时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变，如图所示：【总结升华】此题主要考查光的折射定律，关于光斜射入两种不同介质的分界面处时，分清折射角和入射角的大小，是解答此题的关键所在，还要注意当光线垂直射向两种介质的界面上时，传播方向不改变。举一反三：【变式】（2012聊城）如图所示，一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入，并从玻璃砖AC面射出。请画出该过程的光路图。【答案与解析】光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线。在作图时，注意先做出法线。故答案为：类型四、综合应用5.一点光源S经平面镜M成像于S′，人眼位于P点可以观察到S′，今在S、M间放一不太大的遮光板N，如图所示，则（）A．S不能在M中成像S′B．人眼观察到的像S′的亮度不变C．人眼不能观察到像S′D．人眼观察到的像S′的亮度变暗【答案】B【解析】在S、M之间放一不太大的遮光板N，点光源S发的光仍能射到镜面上，只是比不放遮光板N要少，因此S仍能在平面镜M中成像。因人眼在P点，放不放遮光板，经镜面反射进入人眼的光线不变，故人眼观察到像的亮度将不变。【总结升华】题目考查了光的反射与平面镜成像的特点。物体发出的光，只要能到达平面镜，就能在平面镜中成像，像与物的连线与镜面垂直，像到镜面的距离和物到平面镜的距离相等。要确定能看到像的位置，哪里有反射光线，哪里就能看到像。类型五、实验探究6.（2012烟台）如图所示是小明同学探究反射定律的实验装置。平面镜M平放在平板上，白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块粘接起来的，其中F可绕接缝ON转动。（1）探究过程中，你认为最为困难也最为关键的是什么？（2）硬纸板F的主要作用是什么？【答案与解析】（1）在探究过程中，比较困难的是观察与记录反射光线与入射光线的位置；（2）硬纸板F的主要作用是：①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。【总结升华】本实验主要研究的是两角关系和三线关系，比较难操作的是确定入射光线和反射光线的位置；从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析。举一反三：【变式】（2012无锡）小明用如图所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是（）A．沿ON向后转动板AB．沿ON向后转动板BC．改变入射光线与ON的夹角D．改变反射光线与ON的夹角【答案】B