光现象学案

 

第五章 光现象

【学习目标】

1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源;

2.理解光沿直线传播及其应用;

3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。

【重点与难点】

理解光沿直线传播及其应用

【设问导读】

1.光源

(1)定义:的物体叫做光源。

(2)光源的分类

自然光源:例如太阳、水母、________________________等。

人造光源:例如手电筒、油灯、______________________等。

2.光的传播

(1)光的传播

光在均匀介质中是_________传播的。

(2)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的径迹和方向,这样的直线叫_________。它是表示光的一种理想化的物理模型,实际上是不存在的(如下图)。

(3)光的直线传播产生的现象及应用:

①光沿直线传播产生的现象:

a.影子:光在传播过程中,遇到的物体,由于光是沿直线传播的,所以在物体后面光照射不到的地方形成了黑暗的部分就是影。

b.日食和月食(如图所示):

你能否根据上图所示阐述一下日食和月食形成的原

因?

日食的成因______________

_;

月食的成因__________________

第一节 光的传播

c.小孔成像:在一个较暗的屋子里,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,塑料薄膜上就会出现蜡烛火焰的倒立的像,这种现象叫做小孔成像,如图所示。

②光沿直线传播的应用有:a激光准直;b排队立电线杆;c射击瞄准;d木工检查木条的棱是否直;e演皮影戏等。

3.光速

(1)打雷时,雷声和闪电在同时同地发生,但是我们总是先看到闪电后听见雷声,这表明__________________。

(2)在我们计算中,真空或空气中的光速取为__________,光在水中的传播速度约为真空中的_______;光在玻璃中的速度约为真空中的_______。可见光在_______中的光速大于光在其他介质中的传播速度。

(3)“光年”是天文学上常用的_______单位,“光年”就是__________________。

【自学检测】

1.①太阳;②月球;③星星;④钻石;⑤自行车的尾灯;⑥蜡烛的火焰;⑦正在发光的电灯;⑧正在播放节目的电视机。上述物体或事例中,一定是光源的有__________;一定不是光源的有__________;可能是光源也可能不是光源的有__________。(填序号)

2.一光年约为________m,已知牛郎和织女之间的距离为16光年,它们相距为_______m。

3.光在均匀介质中是_______传播的,日常生活中说明这一规律的实例有________、__________和_____________等。

4.声音在空气中的传播速度是__________,光在空气中的传播速度是__________,声音_____在真空中传播,光_____在真空中传播。(填能或不能)

5.排纵队时,如果看到站在自己前面的一名同学挡住了他前面所有的人,队就排直了,这可以用______________来解释。

6.下列物体或动物,不是光源的是( )

A.比邻星 B.水母

C.斧头鱼 D.反光镜

7.关于光的传播过程,下列说法错误的是( )

A.光的传播方向不变

B.光在真空中传播速度是3×105km/s

C.光在均匀介质中沿直线传播

D.光在水中的速度小于在空气中的速度

【巩固练习】

1.打雷时,总是先看见闪电,后听见雷声,这是因为 ( )

A.打雷时先发出闪电,后发出雷声

B.闪电和雷声同时发生,但光速要比声速快得多

C.闪电和雷声同时传到,但人耳反应较慢

D.上述理由都不对

2.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

3.在开运动会时,请你做终点计时员,你是看到发令员的枪冒烟开始计时,还是听到枪声开始计时( )

A.看到枪冒烟,因为烟雾看得清楚

B.听到枪声,因为枪声听得清楚

C.看到枪冒烟,因为光速比声速大得多

D.看到枪冒烟,因为光传播不需要时间

4.光从空气射入水中,光的传播速度将( )

A.增大 B.不变

C.减小 C.先增大,后减小

5.“一叶障目,不见泰山”可以用_______________解释。一根旗杆竖立在阳光下,从早晨到中午这段时间内,旗杆影子的长度________。(选填“变长”、“不变”或“变短”)

6.太阳发出的光到达地球需要500s,则地球与太阳间的距离约为_________km。

7.雷雨天里,小明看到闪电3s后,才听到雷声,则小明距打雷处_______m。

【拓展延伸】

1.光沿直线传播的规律有很多可利用之处,同时也有其有害的一面,举例说明光沿直线传播的用处和危害。

2.在一次百米赛跑时,终点计时员在听到枪响后开始计时,记录的成绩是13.5s,你对这个记录结果有什么评价?如果你是终点计时员,你将怎样做才能使成绩更准确?准确成绩约为多少秒?计算说明。

第二节 光的反射

【学习目标】

1.知道光在一些物体表面可以发生反射;

2.认识光反射的规律,知道法线、入射角和反射角的含义;

3.理解反射现象中光路的可逆性;

4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。

【重点与难点】

1.光的反射定律和应用

2.反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的应用

【温故互查】

1. 什么是光源?

2. 光是怎样传播的?哪些现象可以用光的传播解释?

【设问导读】

我们能看到发光的物体(也就是光源)是因为有光进入眼睛。而我们能看见不发光的物体,是因为物体的光进入了我们的眼睛。

1.光的反射:光射到介质的表面,被反射回原介质的现象。物体的表面都会发生反射。

认识基本概念:如图,O是,AO是光线,OB是光线,ON是线。入射角是和的夹角,在图中是,反射角是和的夹角,在图中是。

2.光的反射定律:

(1)在光的反射现

系?

(2)反射光线、入

侧”或“同侧”)

(3)反射角、入射角在大小上有什么关系

(4)光的反射定律

在光的反射现象中、

和在同一个;

、分居在的两侧;等于。

在光的反射现象中,光路是的。

3.漫反射和镜面反射:

(1)漫反射:由于物体的表面,表面会把光线向反射。

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。

(2)镜面反射:入射光线平行,反射光线也。如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜等。

(3)无论是镜面反射,还是漫反射遵循光的。

【自学检测】

1.一束光线以 30°的入射角射到镜面上,则反射光线与入射光线之间的夹角为____.

2.平行的入射光线照射到平滑的表面上,反射光线也是_____的,这种反射叫_________.平行的入射光线照射到粗糙不平的表面上,反射光线射向_________;这种反射叫________,黑板、桌面等对光的反射,属于_________,平静水面的反射属于_________.

射光线分别在法线的什么位置? (选填 “两象中,反射光线、入射光线和法线有什么关

3.入射光线与镜面的夹角是30°,则入射角为,反射光线与入射光线的夹角为 ,当入射光线向法线偏转时,

反射角变为40°.

4.晚上,在桌面上铺上

电筒的光正对着平面镜

面镜是

的。(填“亮”或“暗”)

5.白天在室内照镜子(窗

镜子的反射面应( )

A.朝南 B.朝北 C.朝西 D.朝东

6.小明的写字台上有一盏台灯,晚上在灯前学习的时候(小明用右手写字),铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的光,影响阅读。在下面的解决方案中,最简单、效果最好的是 ( )

A.把台灯换为吊灯

B.把台灯放在正前方

C.把台灯移到左臂外侧

D. 把台灯移到右臂外侧

【巩固练习】

1.完成下列光路图

2.完成下列光路图(两个镜面相互垂直)

3.如图,与水平方向成60°角的入射光,我们想利用平面镜使它沿水平方向射向远处,请你画出符合要求的光路图表达你的想法。并标出镜面与水平方向的夹角。

4.一束光线以30°角入射到平面镜上,当入射角增大20°,反射光线与入射光线的夹角是。

【拓展延伸】

1.太阳光以与水平地面成30°角的方向射到井口。为使光能照亮井底,请在图中作出平面镜。

户朝南开),为了能较清楚的看清自己的面容,一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手照射,如图所示,从侧面看去,白纸是的,平

2.如图所示的两条反射光线是由镜前的某一发光点S射出的光经平面镜反射的结果。请在图中作出发光点S的位置,并补画对应的入射光线。

3.一光线以30°的入射角从右向左射到水平放置的平面镜上,若保持入射光线的方向不变,镜面顺时针转动10°时,反射光线与入射光线之间的夹角是多少度?

第三节 探究—平面镜成像的特点

【学习目标】

1.了解平面镜成像的特点。

2.知道平面镜成的是虚像,了解虚像是怎样形成的。

3.理解日常生活中平面镜成像的现象。

4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用

【重点与难点】

平面镜成像的特点。

【温故互查】

光的反射定律。

【设问导读】

1. 平面镜成像的特点

[实验探究]完成实验,总结平面镜成像的特点:

(1)成的像是正立的像(选填 “实”或“虚”)

(2)像和物的大小

(3)像和物的连线与镜面

(4)像和物到镜面的距离 。

思考:

(1)选择玻璃板代替平面镜的目的是:

(2)试验要求玻璃板和桌面垂直是因为:

(3)刻度尺的作用是:

(4)选取两端完全相同的蜡烛是:为了比较像和

物的

(5)为什么要多次测量像到平面镜的距离、物到

平面镜的距离:

(6)实验中如果有两块玻璃,分别是3mm和5mm的,你会选择哪个?

2.实像和虚像:

(1)实像:由光线会聚成的,能用眼看到,也能用接收。

(2)虚像(填“是”或“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,(填“能”或“不能”)用光屏接收 。

3.凸面镜和凹面镜:

(1)凸面镜:反射面是的球面镜,对光线起作用。

应用:

(2)凹面镜:反射面是的球面镜,对光线起作用。

应用:

【自学检测】

1.平面镜对光线的作用:(1) ;

(2)。

2.平面镜的应用:

3.在距离平面镜8cm处点燃一支蜡烛,这时镜中的像距平面镜cm;若将镜移到原成像的

位置,则像向后移动cm。

4.物体在平面镜中所成的像的大小与 ( )

A.物体到平面镜的距离有关

B.平面镜的大小有关

C.物体的大小有关

D.物体放的角度有关

5. 爱好足球的小亮在平面镜前观赏自己的全身像。(如图)他实际看到的像应是图中的哪

一个

( )

6.某人从远处走近一个穿衣镜时,他在镜中的像以及人和像间的距离将 ( )

A.像变大,人和像间的距离变大

B.像变大,人和像间的距离变小

C.像不变,人和像间的距离不变

D.像不变,人和像间的距离变小

7.一人从平面镜中

( )

B.4:20

C.8:20

D.9:40

【巩固练习】 看到对面墙上钟的像如下图所示,则实际时间为 A.3:40

1.一人在一竖直放置的平面镜前2m处,则他在镜中的像离他____m,若他沿着与平面镜平行的方向以1m/s的速度运动了3s,则运动中,像相对于人的速度是____,运动结束时像与人相距____m.

2.某同学在做平面镜成

的上面,再取两段等长

玻璃板前的蜡烛A,用眼

(1)直尺的作用是便于

(2)两段等长的蜡烛是像特点实验时,将一块玻璃板竖直架在一直尺的蜡烛A和B,一前一后竖放在直尺上,点燃睛进行观察,如图所示。在此实验中: 比较物与像_____关系; 为了比较物与像的_____关系;

(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则

光屏上_____(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的烛焰

的像,这说明平面镜成的是______像。

3.画出平面镜中的像

4.画出平面镜的位置

5.在图上1中画出物体ABC在平面镜中所成的像。

6.如图所示,AB为平面镜,S为发光点,已知从S发出的一条光线经平面镜反射后通过P点,你能把通过P点的反射光线画出来,并画出与之对应的人射光线吗?

7.作图:(1)作出下图甲中物体AB在平面镜中的像 。

(2)图乙中S为镜前一发光点,发出的光经镜面反射后有一条经过A点,试作出这条光线。

【拓展延伸】

1.如图所示,在三个方框内放有光学元件,指出甲、乙、丙三框内分别是什么光学元件?添上光学元件并完成光路图。

第四节 光的折射

【学习目标】

1.知道光的折射现象。

2.掌握光从空气射入水中或其他介质,或从其他介质斜射入空气中时的折射规律。

3.了解光在发生折射时,光路的可逆性

【重点与难点】

光的折射规律及应用。

【温故互查】

1. 光的反射定律。

2. 平面镜成像的特点。

【设问导读】

1.折射:光从一种介质另一种介质时,传播方向发生,这种现象叫光的折射。 认识基本概念类比认识基本概念:折射光线、折射角AO是光线,OB是

光线,ON是。入

的夹角,在图中是,

2.光的折射规律

(1)在光的折射

系是怎样的?

(2)在光的折射现象中,折射光线、入射光线分别在法线的什么位置?

现象中,折射光线、入射光线和法线的位置关射角是和 折射角是和的夹角,在图中是

(3)光从空气斜射入玻璃中,折射光线将

法线(选填 靠近、远离), 也就是折射角_入射角(选填 ﹥、﹦、﹤)。

(4)光从空气斜射入玻璃中,入射角增大时,折射角随之 。

(5)(一种特殊折射)当光垂直射向玻璃时,传播方向,此时折射角等于 ___ _度,入射角等于_____度。

(6)如果让光逆着原来折射光线(的方向)射入玻璃中,光会不会逆着原来入射光线的传播方向? 在光的折射现象中,光路是的。

【自学检测】

1.光的折射规律:折射光线与入射光线、法线在,折射光线和入射光线分居法线,光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角入射角(也就是折射光线法线),光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角入射角(也就是折射光线法线), 入射角增大时,折射角也随着。

2.如图所示,MN为两种物质的界面。光线AO为光线,光线OC为光线。∠AOD是角,∠QOC为

角。从图中可知入

度,折射角为度。

3( )

A.逐渐减小

C.逐渐增大,但总

D. 逐渐增大,可能大于入射角

4.如图,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑。在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑将()

A. 向左移动后静止

B. 向右移动后静止

C. 先向左移动后向右移

D. 仍在原来位置

5.一束光线射入容器中,

A. 左上向右下入射 B. 上向下垂着入射

C. 右上向左下入射 D. 任何方向都可

6.下图中描述的现象属于光的折射的是( )

【巩固练习】

1.蓝天、白云在湖中形成倒影,水中的鱼儿

在“云中”自由穿行,在这里我们看到的水中

的白云是由光的________而形成的_____像,

看到的鱼儿是由光的______而形成的______

像.

在容器底部形成一光斑。在向容器里逐渐加满水的过程中,光斑的位置不变,则入射光线的方向是 () 动 B.不变小于入射角 射角为

2.如图所示,水面上方有一点A,水中有一点B,现要用一激光束由A点射出经过界面进入水中后经过B点,则激光束应对准C点的____________(填“左边”、“正方位”或“右边”)照射,在图中大致画出光路。

3.画出图中

4.作出光进入三棱镜(材料是玻璃)后的出射光线

【拓展延伸】

阅读材料: 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。

理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中。

注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射。

现象

1、鱼儿在清澈的水里面游动可以看得很清楚,然而沿着你看见与的方向去叉它却叉不到,有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。

2、从上面看水、玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位置比实际位置高一些,这是光的折射现象引起的。由于光的折射池水看起来比实际的浅。所以,当你站在岸边,看见

清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,的折射光线,并标出入射角∠ i和折射角∠ r

发生危险。

3、把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看

起来好像"错位"了,这种现象也是光的折射

引起的。

4、海市蜃楼、天上的星星在“眨”眼睛都

是光的折射现象。

第三节 物体的颜色

【学习目标】

1. 知道光的色散现象和原因;

2. 知道光的三原色;

3. 知道物体颜色的成因 。

【重点与难点】

1. 光的三原色和颜料的三原色。

2. 光的色散现象。

【温故互查】

1. 光的直线传播。

2. 光的反射定律。

3.光的折射规律。

【设问导读】

1.色散:用把太阳光分解成

的现象叫做色散。换句话说,色散现象说明白光是由,太阳光是(选填 “单纯光” 、“ 复色光”)

2.色光的混合: 色光的三原色(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决定的。通过什么色光,呈现什么颜色,其它颜色的光被。允许所有颜色的光都通过的物体,看上去是的。

(2)不透明的物体的颜色是由它决定的。反射什么颜色的光,呈现什么颜色,其它颜色的光被。没有反射任何光线的物体看起来是色的。

4.颜料的三原色

颜料的三原色:。

【自学检测】

1.雨后的天空,有时会出现美丽的彩虹,关于“彩虹”下列说法错误的是( )

A.是光的折射现象

B.是光的色散现象

C.是光的反射现象

D.是由于空气中悬浮有大量的小水珠而形成的

2.商场里的花布的图案是有无数种的颜色拼排而成,各种颜色均是由三种原颜料调和而成,这三种原颜料的颜色是( )

A.红 橙 黄 B.红 绿 蓝

C.黄 红 蓝 D.红 白 蓝

3.太阳光通过一个三棱镜后,分解成各种颜色的光,在白光屏上形成一条彩色的光带,光带上色光的排列依次为____、____、____、_____、____、_____、____七种颜色的光。

4.颜料的“三原色”是指______、_______、______。

5.光的“三基色”是指______、_______、______。

6.我们将白光通过_________,会看到白光并不是单纯的光,而是由多种色光混合而成的。这种现象是光的________。

7.如图所示,太阳光穿过树林,形成光柱是光的雨过天晴,远处的天空.出现美丽的彩虹是光的 现象.

【巩固练习】

1.下列现象,属于光的色散现象的是 ( )

A.小孔成像B.水中月亮

C.雨后彩虹D.海市蜃楼

2.在没有其他光照的情况下,舞台追舞灯发出的红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上,观众看到她 ( )

A.全身呈蓝色

B.全身呈红色

C.上衣呈红色,裙子呈蓝色

D.上衣呈红色,裙子呈黑色

3.在各种色光中,被称为三原色光的是( )

A.红、绿、蓝 B.红、黄、蓝

C.红、黄、绿 D.黄、绿、蓝

4.晴朗的天空为什么是蓝的,下列各种说法中正确的是 ( )

A.太阳光穿过大气层中,除蓝光以外的其它色光都被大气层吸收掉了

B.太阳光穿过大气层中,除蓝光以外的其它色光都被反射回去了

C.空中漂浮着大量的微小物或小水滴,太阳光通过大气层时,太阳光遇到这些微小物或小水滴发生散射,太阳光中的红光等色光散射较小穿过了大气层,而蓝光散射较大

D.以上说法都正确

5.下列说法中,正确的是 ( )

A.黑纸上写红字,在红色的灯光下很难辨认;

B. 白纸在黄色灯光的照射下看起来仍然是白色的;

C.彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种颜色按不同的比例混合得到的;

D.颜料的三原色是红、黄、青;

6.在“五岳”之一泰山上,历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说:“佛光”是一

个巨大的五彩缤纷的光环,与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是 ( )

A.直线传播 B.小孔成像

C.光的反射 D.光的色散

7.人眼看到物体是白色,是因为( )

A.没有光射到物体上

B.光被物体全部吸收

C.光被物体全部反射

D.物体不能发光

8.下列说法中错误的是( )

A.透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;

B.不透明物体的颜色是由反射色光决定的;

C.白色物体能反射所有的色光;

D.黑色物体能反射所有的色光.

【拓展延伸】

黑色花为什么很少见?

我们生活在姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界中,但是我们看到的黑色花却很少。植物学家对4千多种花的颜色进行了统计,发现只有8种黑色花,而且还不是纯正的黑色,只是偏紫色而已。为什么会出现这种现象呢?原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有光,太阳光由7种色光组成。光的颜色不同,其热效应也不同。有色不透明物体反射与他相同的光,吸收与它颜色不相同的光,黑色物体吸收各种颜色的光。花瓣比较柔嫩,为了生存,避免受高温伤害,它们吸收热效应较弱的光,而反射热效应较强的光。这就是我们看到红、橙、黄色花多,而蓝、紫色花少的原因。若吸收7种色光,受高温伤害就更大,花也更难生存,所以

黑花

很少。

(1)红花反射什么颜色的光,吸收什么颜色的光?

(2)材料中提到“光颜色不同,热效应也不同”,请你比较红色光与蓝色光的热效应强弱。

(3)材料中没有提到白花,请你推断白花反射、吸收色光的情况。

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