中考物理 第一單元 運(yùn)動 聲 物態(tài)變化 光 第4講 光現(xiàn)象課件.ppt

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第4講光現(xiàn)象,2013~2015年初中學(xué)業(yè)水平考試試題統(tǒng)計與命題解讀,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)1光的直線傳播1.光源:能夠自行發(fā)光的物體叫作光源。例如太陽、恒星、點(diǎn)燃的蠟燭、開亮的電燈、閃電、螢火蟲等。按獲取方式可將光源分成天然光源和人造光源。2.條件:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。3.事例:影子的形成、日食、月食、小孔成像。4.應(yīng)用:站隊(duì)看齊;射擊瞄準(zhǔn);木工判斷木板是否刨平;激光測距;激光準(zhǔn)直;針孔照相。5.光速:真空中光速約為3.0108m/s,相當(dāng)于每秒繞地球赤道轉(zhuǎn)七圈半。v氣體>v液體>v固體。6.光年:光在1年內(nèi)傳播的距離。,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,【提示】(1)光在不同的介質(zhì)或同種不均勻的介質(zhì)中,不一定沿直線傳播。如光在不均勻大氣中的傳播路線就是彎曲的。(2)光客觀存在,而光線是為了表示光而假設(shè)的一種物理模型,就像磁感線是為了表示磁場而假設(shè)的一種物理模型一樣,光線和磁感線現(xiàn)實(shí)中都不存在。(3)為了清晰地觀察到光束在不同介質(zhì)中的傳播路徑,研究光的直線傳播實(shí)驗(yàn)需要在弱光線的環(huán)境下實(shí)驗(yàn)。(4)顯示光路的方法:在空氣中噴水霧、點(diǎn)燃香煙或蚊香,在液體中滴入幾滴牛奶(或雜質(zhì))。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)2光的反射1.光射到兩種介質(zhì)的交界面時,在界面處被反射回原介質(zhì)中的現(xiàn)象叫作光的反射現(xiàn)象。2.光的反射定律(1)內(nèi)容:①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)——三線共面;②反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)——兩線分居;③反射角等于入射角——兩角相等。(2)圖示:,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,(3)理解:①光的反射現(xiàn)象中,一條入射光線只有一條對應(yīng)的反射光線。②當(dāng)光線垂直入射時,入射角等于0度,反射角也等于0度。③入射角增大,反射角增大。④在光的反射中,光路是可逆的?！咎崾尽?1)入射角(反射角)是入射光線(反射光線)與法線之間的夾角,而不是入射光線(反射光線)與反射面之間的夾角。(2)發(fā)生光的反射時,先入射,后反射,入射是“因”,反射是“果”,因此,表述光的反射定律時,應(yīng)先說“反射光線”和“反射角”。(3)光學(xué)作圖時,一定要注意以下三個問題:①線的虛實(shí);②角的大小;③箭頭的方向。,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,3.兩種反射(1)光的反射包括鏡面反射和漫反射。(2)漫反射和鏡面反射的認(rèn)識:,,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,【提示】(1)我們能看到光源,是因?yàn)槲矬w發(fā)出的光進(jìn)入了眼睛;我們能看到本身不發(fā)光的物體,是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了眼睛。(2)生產(chǎn)生活中常常利用鏡面反射來精確控制光的傳播方向。,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)3平面鏡成像1.探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)(1)用玻璃板代替平面鏡的原因:玻璃板既能反射光,又能透過光,這樣既可以成像,又可以透過玻璃板看到另一側(cè)的蠟燭。(2)用的兩支蠟燭完全相同的原因:方便比較像和物體的大小關(guān)系。(3)讓未點(diǎn)燃的蠟燭與虛像完全重合的原因:用未點(diǎn)燃的蠟燭替代虛像。(4)未點(diǎn)燃的蠟燭不能與虛像完全重合的原因:玻璃板與桌面不垂直。(5)用燭焰作為研究對象的原因:燭焰明亮,成像清晰,易于觀察。(6)在暗室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因:環(huán)境較暗,像相對就明亮些。(7)在虛像處放置光屏的原因:判斷所成像的虛實(shí)。,,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,(8)方格紙(或刻度尺)的用途:更好地比較像和物體到平面鏡的距離。(9)觀察到玻璃板另一側(cè)有兩個距離很近的虛像的原因:玻璃板太厚,前后兩個側(cè)面各成了一個像。所以選擇薄玻璃板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(10)多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的目的:更好地發(fā)現(xiàn)普遍性規(guī)律。【提示】替代法:實(shí)驗(yàn)時,在保證實(shí)驗(yàn)效果相同的前提下,將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問題用熟悉的、簡單的、容易處理的問題替代的方法。上述實(shí)驗(yàn)中,用玻璃板替代平面鏡、用蠟燭替代虛像,都是替代法的利用。,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,2.平面鏡成像特點(diǎn)和原理,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,3.實(shí)像與虛像,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,【提示】(1)平面鏡成像時,物體和像關(guān)于平面鏡成軸對稱圖形。(2)當(dāng)我們靠近平面鏡時,會感覺到自己在平面鏡中的像越來越大,這是由于這一過程中像的視角變大的緣故,實(shí)際上像的大小并沒有發(fā)生變化。(3)“鏡中鐘表”的讀數(shù)方法:方法一:在紙的反面根據(jù)指針位置直接讀數(shù)。方法二:實(shí)際時間=12h-鏡中時間。方法三:在鐘面上逆向標(biāo)數(shù)后,再根據(jù)新數(shù)字讀數(shù)。方法四:以12和6的連線為對稱軸,畫出時針和分針的像再讀數(shù)。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,4.平面鏡、凸面鏡和凹面鏡比較,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)4光的折射1.定義:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。2.光的折射規(guī)律:(1)內(nèi)容:①折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)——三線共面;②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)——兩線分居;③當(dāng)光線由空氣斜射入水中時,入射角大于折射角;入射角增大,折射角也增大;當(dāng)光線垂直入射時,光的傳播方向不變。(2)圖示:,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,(3)理解:①當(dāng)光線垂直入射時,入射角等于0度,折射角也等于0度。②在光的折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。3.光的折射現(xiàn)象:池底變淺。(1)原理:從池底A點(diǎn)射來的光線在水面處發(fā)生折射,折射角大于入射角,眼睛逆著折射光線看去,感覺光是從A點(diǎn)射來的,A點(diǎn)就是A點(diǎn)的變高(選填“高”或“低”)的虛像。(2)規(guī)律:在折射成像現(xiàn)象中,折射光線、入射點(diǎn)和像點(diǎn)在同一直線上。這一規(guī)律經(jīng)常用來進(jìn)行相關(guān)的作圖。,,,,,,,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,特別提醒(1)發(fā)生光的折射的原因是光在不同介質(zhì)中傳播速度不同。(2)光線發(fā)生折射時,在介質(zhì)表面處,光線還會發(fā)生反射。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)5光的色散1.光的色散英國物理學(xué)家牛頓通過實(shí)驗(yàn)使太陽光分解,在承接的白屏上形成一條彩色光帶,顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,這種現(xiàn)象叫光的色散,表明白光不是單一顏色的光,而是由各種色光混合而成的。2.色光的三原色,,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,3.看不見的光(1)紅外線及應(yīng)用光譜上紅光以外的部分叫紅外線,主要特性是熱效應(yīng)顯著,主要應(yīng)用有:紅外線測溫儀、紅外線夜視儀、紅外線烤箱、紅外線遙控等。(2)紫外線及應(yīng)用光譜上紫光以外的部分叫紫外線,主要特性:化學(xué)作用強(qiáng),易使底片感光;生理作用強(qiáng),能殺菌;具有熒光效應(yīng),可以進(jìn)行防偽。,,,,考法1,考法2,考法3,考法4,考法1三種光現(xiàn)象的辨析光的直線傳播、反射、折射會形成不同的光現(xiàn)象,中考常會考查:辨認(rèn)某一現(xiàn)象的形成是由于光的哪一個傳播規(guī)律形成的,以選擇題為主要題型。例1(2015四川資陽)下列有關(guān)光現(xiàn)象的四個情境中屬于光的折射的是(),考法1,考法2,考法3,考法4,解析:蠟燭在鏡中的像屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故A不符合題意;街道拐角處擴(kuò)大視野應(yīng)用的是凸面鏡,屬于光的反射,故B不符合題意;鉛筆好像“斷”了,是由于光的折射形成的,故C符合題意;手影是由于光的直線傳播形成的,故D不符合題意。答案:C,,考法1,考法2,考法3,考法4,方法點(diǎn)撥(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法2平面鏡成像特點(diǎn)平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究命題,主要從實(shí)驗(yàn)操作過程、物理方法、成像原理、作圖等方面考查。例2(2015山東泰安)如圖所示,A、B是鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡M反射后的兩條反射光線,請?jiān)趫D中標(biāo)出點(diǎn)光源S和像點(diǎn)S的位置,并完成反射光路圖。,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:第一種作法:先將兩條反射光線反向延長交于一點(diǎn)S即為像的位置,再通過平面鏡作出S的對稱點(diǎn)S,即為發(fā)光點(diǎn)的位置,并連接S與兩個反射點(diǎn)畫出入射光線,如圖所示:第二種作法:分別過反射點(diǎn)垂直鏡面作出法線,畫出兩條入射光線,兩條入射光線的交點(diǎn)S即為發(fā)光點(diǎn)的位置,再通過平面鏡作出S的對稱點(diǎn)S,即為像的位置,如圖所示:答案:見解析,,考法1,考法2,考法3,考法4,方法點(diǎn)撥本題有兩種作法:第一種作法:根據(jù)反射光線反向延長后過像點(diǎn),作出反光點(diǎn)的像點(diǎn)S,再根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn):像與物關(guān)于平面鏡對稱作出發(fā)光點(diǎn)S的位置,補(bǔ)出入射光線。第二種作法:根據(jù)光的反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,作出兩條反射光線的入射光線,交點(diǎn)即為發(fā)光點(diǎn)的位置。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法3光的折射規(guī)律主要考查對光的折射規(guī)律的理解,要熟練掌握光的折射規(guī)律的內(nèi)容,搞清折射角與入射角的關(guān)系。例3如圖所示,水槽里裝有純凈水,一束紅色激光從空氣中以入射角i射到水面上的O點(diǎn)。設(shè)入射光的強(qiáng)度為100%,用光傳感器采集水槽底部折射光斑的光強(qiáng)和光屏上收集到的反射光斑的光強(qiáng)。,考法1,考法2,考法3,考法4,(1)觀察表中數(shù)據(jù)規(guī)律,A處應(yīng)填。光從空氣中射入水中,同時發(fā)生反射和折射,隨著入射角i由小變大,。(2)向純凈水里加些粉塵,攪拌均勻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),反射光的數(shù)據(jù)變化不大,但從折射光斑處采集到的數(shù)據(jù)大幅下降,是因?yàn)椤＝馕?(1)根據(jù)題表中的數(shù)據(jù)可知,反射光和折射光強(qiáng)度的和為約100%,因此A處為約25%;光從空氣中射入水中,同時發(fā)生反射和折射,隨著入射角i由小變大,反射光變強(qiáng),折射光減弱。(2)向純凈水里加些粉塵,則光在折射途中被懸浮顆粒物反射或吸收掉了一些光,所以折射光斑處采集到的數(shù)據(jù)大幅下降。答案:(1)約25%反射光變強(qiáng),折射光減弱(2)光在折射途中被懸浮顆粒物反射或吸收掉了一些光,,,考法1,考法2,考法3,考法4,方法點(diǎn)撥光傳播到兩種物質(zhì)的分界面上時,反射和折射同時發(fā)生;反射遵循反射定律(三線共面,異側(cè)等角),折射的角度變化由光所在的介質(zhì)決定,也就是說,只要發(fā)生折射,在空氣中的那個角較大(空氣角度大)。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法4與光現(xiàn)象有關(guān)的作圖考查重點(diǎn)包括:根據(jù)光的直線傳播、折射和反射規(guī)律作圖、平面鏡成像作圖、水中物體光路模型、根據(jù)實(shí)際問題作出光路圖等。例4將一平面鏡斜放在裝有水的水槽中,有一束光線垂直射向水面,如圖所示,請畫出這束光線在水中行進(jìn)最后射出水面的光路圖。,考法1,考法2,考法3,考法4,解析:①先畫出光線垂直射入水中,此時光線方向不變;②接著畫光在平面鏡上的反射:先畫法線,然后反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角;③最后畫光從水中射入空氣中:先畫法線,然后入射光線和折射光線分居法線的兩側(cè),且折射角大于入射角。答案:如圖所示。方法點(diǎn)撥①作圖時線條的虛實(shí)要分清:在平面鏡成像的作圖中,法線、光線的反向延長線、像都用虛線畫出;光線、鏡面、成像的物體都用實(shí)線畫出。②注意箭頭的方向:入射光線的箭頭指向反射面(或折射面);反射光線或折射光線的箭頭背離反射面(或折射面)。,,,一、探究光的反射現(xiàn)象1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇器材:平面鏡、可折轉(zhuǎn)的光屏、激光電筒、量角器等。2.實(shí)驗(yàn)操作過程:,如圖甲所示,將一平面鏡M平放在水平桌面上,將附有量角器的白色光屏(由可繞ON折轉(zhuǎn)的E、F兩塊板組成)垂直于鏡面放置。用激光器發(fā)出的光沿圖甲中的入射光位置射向平面鏡M,并固定激光器;然后觀察反射光線是否在紙板F上,再轉(zhuǎn)動紙板F,觀察紙板F上還有沒有反射光線。然后再改變?nèi)肷浣?通過測量入射角和反射角的大小,找出角度的關(guān)系。最后研究光路可逆性。從以上實(shí)驗(yàn)探究中,你能得出光在發(fā)生反射時遵循反射光線、入射光線、法線在同一平面上,反射光線、入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角的規(guī)律即反射定律。,例1(2015江蘇揚(yáng)州)如圖所示,在探究光的反射定律時,將平面鏡放在水平桌面上,再把一個可以沿ON向前、向后折的紙板垂直放置在平面鏡上。(1)讓一束紅光貼著紙板沿AO射到O點(diǎn),為了便于測量和探究,需要在紙板上記錄的是;將紙板的右半邊沿著ON向后折去,則在折過去的紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光線。(2)為了得到反射角等于入射角的規(guī)律,應(yīng)當(dāng)。,解析:(1)為了便于測量和研究,需要把反射光線的傳播路徑記錄在紙板上,可以用量角器代替紙板,這樣就可以直接讀出反射角和入射角的大小,進(jìn)行比較;法線在紙板上,法線與鏡面垂直,入射光線、法線、反射光線在同一平面內(nèi),如果將紙板的右半邊沿著ON向后折去,入射光沿紙板照射后,反射光線不在紙板上,則我們在紙板上看不到反射光線。(2)只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn),根據(jù)一次測量就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)結(jié)論不具有普遍性,為了得出普遍結(jié)論,使結(jié)論符合客觀事實(shí),應(yīng)改變?nèi)肷浣谴笮?進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),進(jìn)行多次測量。答案:(1)反射光線的傳播路徑不能(2)改變?nèi)肷浣谴笮?進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),進(jìn)行多次測量方法點(diǎn)撥在光的反射實(shí)驗(yàn)中,最主要考查的是實(shí)驗(yàn)過程再現(xiàn),要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,并準(zhǔn)確表述;設(shè)計實(shí)驗(yàn)中要注意在較暗的環(huán)境中進(jìn)行,器材的組裝及各器材的作用也需要明白。,,,二、探究平面鏡成像特點(diǎn)1.實(shí)驗(yàn)器材平面鏡、蠟燭、刻度尺、火柴2.實(shí)驗(yàn)過程(1)平面鏡所成的像的大小與物體的大小相等的探究:①將一塊玻璃板豎直架在一把刻度尺的上面;②取兩段等長的蠟燭A和B一前一后豎放在刻度尺上;③點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,并移動玻璃板后的蠟燭B,使它與蠟燭A在玻璃板里的像重合;④換用不同的蠟燭,但要保證A和B大小相同,重做上面的實(shí)驗(yàn),并比較它們的大小。,(2)像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等的判斷方法:①由刻度尺分別讀出玻璃板到蠟燭A,以及玻璃板到蠟燭B的距離;②改變蠟燭A的位置,重做上面的實(shí)驗(yàn),讀出每次實(shí)驗(yàn)中兩支蠟燭到玻璃板的距離,并比較它們的大小。(3)平面鏡所成的像可能是虛像:移去蠟燭B,并在其所在的位置上放一光屏,觀察光屏是否有蠟燭A的像;不能用光屏連接。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論平面鏡成像特點(diǎn):(1)成的像是正立的虛像;(2)像和物的大小相同;(3)像和物的連線與鏡面垂直,像和物到鏡的距離相等?？捎洃洖椤暗却蟆ΨQ、正立、虛像”。,例2(2015江蘇蘇州)利用如圖裝置探究平面鏡成像特點(diǎn)。(1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選(選填“較厚”或“較薄”)的玻璃板代替平面鏡豎立在水平桌面上。(2)在玻璃板前放置棋子A,將完全相同的棋子B放在玻璃板后并移動,人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直至B與A的像完全重合,由此可得結(jié)論:。(3)為了探究平面鏡成像的虛實(shí)情況,將一張白卡片豎直放在B所在的位置,應(yīng)在玻璃板(選填“前”或“后”)側(cè)觀察白卡片上是否有A的像。(4)改變A的位置,重復(fù)(2)中步驟并分別測出A和B到玻璃板的距離,記錄在下表中。分析表中數(shù)據(jù),可以得到結(jié)論:。,解析:(1)玻璃板越薄,兩個反射面所在的像距離越近,這樣可以使確定的像的位置更加準(zhǔn)確,厚玻璃板會形成兩個像,會影響對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷;(2)在玻璃板前放置棋子A,將完全相同的棋子B放在玻璃板后并移動,人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直至B與A的像完全重合,這樣做的目的既確定了像的位置又驗(yàn)證了物像大小相等;(3)在玻璃板前面能看到蠟燭和蠟燭在平面鏡中的像,在玻璃板后面不能看到蠟燭在平面鏡中的像,所以在玻璃板后面觀察光屏上是否有像。(4)由表中物距和像距的數(shù)值可知,像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等。答案:(1)較薄(2)像與物的大小相等(3)后(4)像與物體到平面鏡的距離相等,,方法點(diǎn)撥平面鏡成像實(shí)驗(yàn)考查中,最常規(guī)的考試就是考查課本中實(shí)驗(yàn)過程;涉及實(shí)驗(yàn)過程中的器材、環(huán)境要求、裝置的組裝等內(nèi)容。選擇材料時要注意選透明的薄玻璃,這樣便于確定像的位置和觀察比較像與物體的大小關(guān)系,也不容易形成兩個像而無法確定像;環(huán)境要較暗,所有光學(xué)實(shí)驗(yàn)盡可能在較暗的環(huán)境中進(jìn)行;玻璃板的放置要與紙面垂直,否則無法比較像與物體的大小。在實(shí)驗(yàn)中對某方面要求大家進(jìn)行評估,判斷實(shí)驗(yàn)的設(shè)計的合理性,實(shí)驗(yàn)操作有沒有什么失誤,測量結(jié)果是否合理等。,