4光的反射与折射.ppt

初中物理总复习3光的传播、光速、光的反射与折射光的传播、光速、光的反射与折射2013.3.2013.3.7.7.考点考点1 1、光的传播、光的反射与折射、光的传播、光的反射与折射 1.光现象光现象概念特点现象及应用光沿光沿直线直线传播传播光在同种均匀介光在同种均匀介质中沿直线传播质中沿直线传播光在空气、水、玻璃光在空气、水、玻璃等均匀透明介质中传等均匀透明介质中传播路径是直线播路径是直线影的形成、日（月）食、影的形成、日（月）食、小孔成像、激光准直小孔成像、激光准直光的光的反射反射光在不同介质分光在不同介质分界面改变传播方界面改变传播方向，又回到原介向，又回到原介质中的现象质中的现象三线共面、法线居中、三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆两角相等、光路可逆倒影、平面镜成像倒影、平面镜成像光的光的折射折射光从一种介质斜光从一种介质斜射入另一介质时射入另一介质时传播方向往往发传播方向往往发生改变的现象生改变的现象三线共面、法线居中、三线共面、法线居中、光速较大的介质中光光速较大的介质中光线与法线的夹角较大、线与法线的夹角较大、光路可逆光路可逆海市蜃楼、池水变浅、海市蜃楼、池水变浅、水中铅笔水中铅笔“弯折弯折”3 310108 83/43/42/32/3 1探究一：光的直线传播探究一：光的直线传播生活现象：生活现象：在有雾的天气中，可以看到汽车头灯射出的在有雾的天气中，可以看到汽车头灯射出的光束是直的；穿过森林的光束是直的。所以在探究光的传光束是直的；穿过森林的光束是直的。所以在探究光的传播路径时，我们可以让光在烟雾中传播从而显示它的路径。播路径时，我们可以让光在烟雾中传播从而显示它的路径。得出结论：得出结论：光在光在_介质中沿直线传播。介质中沿直线传播。实际应用：实际应用：激光准直、射击瞄准、站队看齐等。激光准直、射击瞄准、站队看齐等。同种均匀同种均匀 解释现象：解释现象：(1)影子的形成：光在传播过程中，遇到影子的形成：光在传播过程中，遇到_的物体，在物体的的物体，在物体的_形成的形成的_，就是影子，平时所说的，就是影子，平时所说的“立竿见影立竿见影”、“皮影戏皮影戏”都都是指影子。是指影子。不透明不透明 后面后面 黑暗区域黑暗区域(2)日食和月食的成因：日食和月食都是由于日食和月食的成因：日食和月食都是由于_形成的。日食是月球位于地球和太阳之间；月食是地球位于形成的。日食是月球位于地球和太阳之间；月食是地球位于月球和太阳之间。月球和太阳之间。光的直线传播光的直线传播 解释现象：解释现象：(3)小孔成像的形成：如图所示，沿直线传播的小孔成像的形成：如图所示，沿直线传播的光经小孔后，在光屏上由实际光线会聚成像。像的特点：光经小孔后，在光屏上由实际光线会聚成像。像的特点：_、大小可变的、大小可变的_；像的形状与孔的形状；像的形状与孔的形状_。如：树下圆斑、针孔照相机。如：树下圆斑、针孔照相机。倒立倒立 实像实像 无关无关 2探究二：光的反射定律探究二：光的反射定律 实验设计：实验设计：(如图如图K22所示所示)(1)纸板纸板ENF是用两块纸是用两块纸板连接起来的。把纸板板连接起来的。把纸板NOF向前折或向后折，向前折或向后折，_(选填选填“能能”或或“不能不能”)看到反射光线，这说明入射光线、看到反射光线，这说明入射光线、反射光线和法线在反射光线和法线在_。图图K22不能不能 同一平面内同一平面内 (2)当将光线沿反射光线入射到镜面时，可以看到反射当将光线沿反射光线入射到镜面时，可以看到反射光线沿原光线沿原_方向射出，这说明在光的反射现象中，方向射出，这说明在光的反射现象中，光路是光路是_的。的。得出结论：得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在在_；反射光线、入射光线分居；反射光线、入射光线分居_两侧；两侧；反射角反射角_入射角。在反射现象中，光路是入射角。在反射现象中，光路是_的。的。(可记为：可记为：三线共面、法线居中、两角相等三线共面、法线居中、两角相等)入射光线入射光线 可逆可逆 同一平面内同一平面内 法线法线 等于等于 可逆可逆 评估交流：评估交流：实验中光屏的作用是显示光的实验中光屏的作用是显示光的_；验证入射、反射光线和法线是否在验证入射、反射光线和法线是否在_。补充说明：补充说明：反射类型有反射类型有_反射和反射和_反射反射两种。我们平时看到周围的物体就是利用光在物体表面发生两种。我们平时看到周围的物体就是利用光在物体表面发生的的_。传播路径传播路径 同一平面内同一平面内 镜面镜面 漫漫 漫反射漫反射 2.2.镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射概念概念特点特点图示图示镜面镜面反射反射光射向平滑光射向平滑物体表面时物体表面时发生的反射发生的反射现象现象反射光很强，当入射光反射光很强，当入射光线平行时，反射光线也相线平行时，反射光线也相互平行。只有在特定的角互平行。只有在特定的角度上才能被看到度上才能被看到能成像能成像漫反漫反射射光射向粗糙光射向粗糙物体表面时物体表面时发生的反射发生的反射现象现象反射光不强，当入射光反射光不强，当入射光线平行时，反射光线不平线平行时，反射光线不平行。在不同角度上都能被行。在不同角度上都能被看到看到不能成像不能成像说明说明光的镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律光的镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律例、例、光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（）现象解释较合理的是（）A A、地面吸收了所有的光、地面吸收了所有的光 B B、墙壁对光发生漫反射、墙壁对光发生漫反射C C、地面对光发生漫反射、地面对光发生漫反射 D D、墙壁对光发生镜面反射、墙壁对光发生镜面反射B B 光的反射作图光的反射作图 1 1反射光路作图反射光路作图 用虚线将法线画出，确定入射角用虚线将法线画出，确定入射角(或反射角或反射角)，根据两角，根据两角相等的关系做出反射光线相等的关系做出反射光线(或入射光线或入射光线)。2 2确定平面镜位置作图确定平面镜位置作图 先画出入射光线与反射光线夹角的平分线即是法线，然先画出入射光线与反射光线夹角的平分线即是法线，然后过角的顶点画法线的垂线，即为平面镜的位置。后过角的顶点画法线的垂线，即为平面镜的位置。1.1.如图如图K3K31 1所示，某一光线斜射向镜面所示，某一光线斜射向镜面O O点，请点，请在图中作出经平面镜反射后的反射光线。在图中作出经平面镜反射后的反射光线。答案如图所示答案如图所示3.3.平面镜成像规律平面镜成像规律平面镜成像平面镜成像成像原因成像原因光的反射光的反射像的特点像的特点1.平面镜成的是虚像平面镜成的是虚像2.像与物的形状、大小完全相同像与物的形状、大小完全相同3.像与物的连线与镜面垂直像与物的连线与镜面垂直4.像与物到镜面的距离相等像与物到镜面的距离相等像的本质像的本质物体上任一点的虚像是由这点发出的光线经平面镜反射后，物体上任一点的虚像是由这点发出的光线经平面镜反射后，反射光线反向延长线的交点。反射光线反向延长线的交点。作图作图3.探究三：平面镜成像规律探究三：平面镜成像规律图图K23 实验设计：实验设计：(如图如图K23)(1)实验中用玻实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的璃板代替平面镜的目的是便于找到像的_。(2)准备两支完全相同的蜡烛，准备两支完全相同的蜡烛，目的是便于比较像与物的目的是便于比较像与物的_关系。关系。(3)实验中准备刻度尺的目的是便于比较实验中准备刻度尺的目的是便于比较物与像到物与像到_关系。关系。(4)移动后面的蜡烛，并在其所在的位置上放一光屏，移动后面的蜡烛，并在其所在的位置上放一光屏，则光屏上则光屏上_接收到烛焰的像，说明平面镜所成的接收到烛焰的像，说明平面镜所成的像是像是_。(5)当将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大当将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小小_。位置位置 大小大小 平面镜的距离平面镜的距离 不能不能 虚像虚像 不变不变 得出结论：得出结论：平面镜所成的像是平面镜所成的像是_像；像与物的像；像与物的大小大小_；像到平面镜的距离与物到平面镜的距离；像到平面镜的距离与物到平面镜的距离_；像与物之间的连线与镜面；像与物之间的连线与镜面_。(可记可记忆为：等大、等距、垂直、虚像忆为：等大、等距、垂直、虚像)评估交流：评估交流：(1)实验中看到两个不重合像的原因可能是实验中看到两个不重合像的原因可能是玻璃板有一定玻璃板有一定_，前后两个表面均，前后两个表面均_造成造成的。的。(2)实验中无论怎样移动后面的蜡烛都不能与像重合实验中无论怎样移动后面的蜡烛都不能与像重合的原因可能是玻璃板与水平桌面的原因可能是玻璃板与水平桌面_。实际应用：实际应用：一是成像，如梳妆镜、墙壁安装平面镜增一是成像，如梳妆镜、墙壁安装平面镜增大空间效果等；二是改变光路，如潜望镜等。大空间效果等；二是改变光路，如潜望镜等。虚虚 相等相等 相等相等 垂直垂直 厚度厚度 反射成像反射成像 不垂直不垂直 （1 1）实验使用的平面镜是薄玻璃板，主要是为了透光，便）实验使用的平面镜是薄玻璃板，主要是为了透光，便于观察镜后的物体。于观察镜后的物体。（2)2)实验使用的两根蜡烛应当完全一样，目的是为了比较像实验使用的两根蜡烛应当完全一样，目的是为了比较像与物体的大小关系。与物体的大小关系。（3 3）玻璃板尽量薄一些，防止玻璃板的前后两表面各成一个）玻璃板尽量薄一些，防止玻璃板的前后两表面各成一个蜡烛的像距离太大，不便于观察、比较，在测量像、物到平面蜡烛的像距离太大，不便于观察、比较，在测量像、物到平面镜的距离时要以玻璃板前表面的位置为准。镜的距离时要以玻璃板前表面的位置为准。（4)4)实验时，玻璃板放置时要与水平面垂直。实验时，玻璃板放置时要与水平面垂直。平面镜成的像与物关于镜面对称平面镜成的像与物关于镜面对称平面镜所成像的大小与物体离平面镜的距离（物距）平面镜所成像的大小与物体离平面镜的距离（物距）无关，只由物体的大小决定。物体离平面镜越近时，无关，只由物体的大小决定。物体离平面镜越近时，感觉像也越大，是因为距离较近时，像离观察者也较感觉像也越大，是因为距离较近时，像离观察者也较近，人眼观察像的视角增大了，因此感觉像比原来增近，人眼观察像的视角增大了，因此感觉像比原来增大了。大了。平面镜有平面镜有成像成像和和改变光的传播方向改变光的传播方向两种作用。探究平两种作用。探究平面镜成像的方法是替代法面镜成像的方法是替代法-透明玻璃板替代平面透明玻璃板替代平面镜镜另一支相同的蜡烛替代点燃的蜡烛的像。另一支相同的蜡烛替代点燃的蜡烛的像。“透明透明玻璃板替代平面镜玻璃板替代平面镜”是为了既可以反射烛光是为了既可以反射烛光_，又可以透过玻璃板，又可以透过玻璃板确定确定像的像的_；“另一支另一支相同的蜡烛替代点燃的蜡烛的像相同的蜡烛替代点燃的蜡烛的像”是为了比较是为了比较_。成像成像位置位置像的大小像的大小 影子、实像与虚像的区别影子、实像与虚像的区别 1 1像的定义像的定义 从物体发出的光线，经过光学仪器后形成的与原物相似的图像。从物体发出的光线，经过光学仪器后形成的与原物相似的图像。2.2.影子、实像与虚像区别影子、实像与虚像区别 影子影子实实像像虚像虚像成因成因沿直沿直线传线传播的光被不播的光被不透明物体透明物体挡挡住住由由实际实际光光线线会聚而成会聚而成由由实际实际光光线线的反向延的反向延长长线线相交而成相交而成效果效果黑暗，无色彩黑暗，无色彩光屏能呈光屏能呈现现、底片可、底片可感光、人眼能看到感光、人眼能看到光屏不能呈光屏不能呈现现、底片不、底片不可感光、人眼能看到可感光、人眼能看到正倒正倒倒立倒立正立正立举举例例日食、月食日食、月食 立竿立竿见见影影小孔成像、照相机、小孔成像、照相机、幻灯机成像幻灯机成像平面平面镜镜、放大、放大镜镜成像成像 1 1根据光的反射规律作图根据光的反射规律作图 步骤：步骤：(1)(1)如图如图K3K32 2所示，从光点所示，从光点S S引出两条入射光线，射到平引出两条入射光线，射到平面镜上。面镜上。(2)(2)作出两条入射光线的法线。作出两条入射光线的法线。(3)(3)根据反射定律根据反射定律(反射角等于入射角反射角等于入射角)作出反射光线。作出反射光线。(4)(4)作出反射光线的反向延长线作出反射光线的反向延长线(用虚线画出用虚线画出)，交点为像点。，交点为像点。平面镜成像作图平面镜成像作图 2 2根据平面镜成像规律作图根据平面镜成像规律作图 步骤：步骤：(1)(1)如图如图K3K33 3所示，过所示，过S S点向平面镜作垂线点向平面镜作垂线(用虚用虚线画出线画出)。(2)(2)截取截取S S点，使点，使S S点到镜面的距离等于点到镜面的距离等于S S到镜面的距到镜面的距离。画出像点离。画出像点S S点点(虚像用虚线画虚像用虚线画)。1.1.根据平面镜成像特点，在图根据平面镜成像特点，在图K3K34 4中画出物体中画出物体ABAB在平面镜在平面镜MNMN中所成的像。中所成的像。答案如图所示答案如图所示 4探究四：光的折射定律探究四：光的折射定律 实验设计：实验设计：让一束光从空气斜射入水中，观察光束在空让一束光从空气斜射入水中，观察光束在空气中和水中的径迹。气中和水中的径迹。得出结论：得出结论：在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在折射现象中，折射光线、入射光线、法线都在都在_；折射光线、入射光线分居；折射光线、入射光线分居_ _ _两侧；两侧；光从空气光从空气斜射斜射入水中或其他介质中时，折射角入水中或其他介质中时，折射角_入入射角；反之，折射角射角；反之，折射角_入射角；且入射角增大时，入射角；且入射角增大时，折射角也随之折射角也随之_；当光；当光垂直垂直射向介质表面时，传播射向介质表面时，传播方向方向_。发生折射时光路也是。发生折射时光路也是_。(可记为：可记为：三线共面、法线居中、气大他小三线共面、法线居中、气大他小)同一平面内同一平面内 法线法线 小于小于 大于大于 增大增大 保持不变保持不变 可逆的可逆的 4.4.光的色散与物体的颜色光的色散与物体的颜色白色光射过三棱镜时被棱镜白色光射过三棱镜时被棱镜_并被分解成并被分解成红、红、_、黄、绿、蓝、黄、绿、蓝、_、_等七等七种色光的现象就是光的色散。其中种色光的现象就是光的色散。其中_色光偏折色光偏折最大，最大，_色光偏折最小。色光偏折最小。蓝色透明体允许蓝色透明体允许_色光透过，而吸收色光透过，而吸收_色光；蓝色不透明体色光；蓝色不透明体_蓝色光而蓝色光而_其它色光。无色透明体其它色光。无色透明体_所有色光。所有色光。白色不透明体白色不透明体_所有色光，黑色的物体所有色光，黑色的物体_所有色光。所有色光。折射折射橙橙靛靛紫紫紫紫红红蓝蓝其它其它反射反射吸收吸收透过透过反射反射吸收吸收