光知识点复习.ppt
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1、第四章光现象第四章光现象 物理新课标(RJ)1 1光源:自身能够光源:自身能够 的物体叫光源,分为的物体叫光源,分为 光光源和源和 光源。例如:太阳、萤火虫、水母属于天然光源;蜡光源。例如:太阳、萤火虫、水母属于天然光源;蜡烛、霓虹灯、白炽灯属于人造光源;烛、霓虹灯、白炽灯属于人造光源;月亮是依靠反射太阳光,所月亮是依靠反射太阳光,所以它不是光源。以它不是光源。2 2光的直线传播:光的直线传播:条件条件:光在:光在 介质中或在真空中沿直线传播;介质中或在真空中沿直线传播;例如:例如:激光引导掘进方向;打靶时的三点一线;排直队;木激光引导掘进方向;打靶时的三点一线;排直队;木匠检查木板棱是否直等
2、匠检查木板棱是否直等,这些都是光沿直线传播的事例。,这些都是光沿直线传播的事例。 发光发光天然天然人造人造同种均匀同种均匀太阳月亮地球日食日食:是月亮挡住太阳光形成的;:是月亮挡住太阳光形成的;月食月食:是地球挡住太阳光形成的;:是地球挡住太阳光形成的;太阳地球月亮影子的影子的形成:形成:影子的形成是因为光沿直线传播,影子的形成是因为光沿直线传播,遇到不透明物体光线不能到达,形成比周围暗遇到不透明物体光线不能到达,形成比周围暗的区域,即影子;的区域,即影子;你从路灯正下方走开时,你在地面上的影子你从路灯正下方走开时,你在地面上的影子的长度将变的长度将变 。长长思考:光线与思考:光线与承接影子平
3、面承接影子平面有何关系时影有何关系时影子最小?子最小?小孔成小孔成像像小孔成像是光沿直线传播穿过小孔而小孔成像是光沿直线传播穿过小孔而成的像成的像成成 立、立、 像。像。倒倒实实在晴天,我们常常可以在树荫下看到一个个在晴天,我们常常可以在树荫下看到一个个圆形的小亮斑,这些小亮斑是什么?它们是圆形的小亮斑,这些小亮斑是什么?它们是怎么形成的?怎么形成的?答:这些小亮斑是答:这些小亮斑是太阳的实像太阳的实像。它们是太阳发。它们是太阳发出的出的光在空气中沿直线传播光在空气中沿直线传播的。的。4 4光速:光在空气光速:光在空气( (真空真空) )中传播速度约为中传播速度约为c c m/sm/s,光在介
4、质中的传播速度与介质的种类有关,一般情况下,光在介质中的传播速度与介质的种类有关,一般情况下,v v真空真空 v v气气 v v液液 v v固固。例如:打雷和闪电是同时发生的,但我们总是先看见闪。例如:打雷和闪电是同时发生的,但我们总是先看见闪电,后听到雷声,原因是光在空气中的传播速度电,后听到雷声,原因是光在空气中的传播速度 声音在空声音在空气中的传播速度。光在水中的传播速度约为在真空中的气中的传播速度。光在水中的传播速度约为在真空中的3/4,3/4,在玻璃在玻璃中的传播速度约为在真空中的中的传播速度约为在真空中的2/3.2/3.3 310108 8大于大于 3.用来表示光的用来表示光的 和
5、和 的直线叫做光线。的直线叫做光线。路径路径方向方向5.光年:光在光年:光在1年内传播的距离叫年内传播的距离叫1光年。光年是距离单位,光年。光年是距离单位,用做天体星球间的距离单位。用做天体星球间的距离单位。?Km/s 6.光的反射:光射到物质表面反射回去的现象。所有物体表面都能反射光。思考:我们为什么能够看见不发光的物体? 7 7、反射定律:反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面上;反射光线、入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线两侧;反射光线和入射光线分居在法线两侧;反射角等于入射角。反射角等于入射角。8、作图9.物理对光的反射分为镜物理对光的反射分为镜面反射与漫面
6、反射与漫反射,都遵守光反射,都遵守光的反射定律。的反射定律。另一侧可看到耀另一侧可看到耀眼的亮光眼的亮光这就是镜面反射则无论从哪个方向观察都看则无论从哪个方向观察都看不到耀眼的亮光不到耀眼的亮光这就是漫反射太耀眼了!太耀眼了!舒服极了!舒服极了!无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律都遵循光的反射定律巩固巩固步骤:步骤:1、先在反射面上标出入射点、先在反射面上标出入射点ONO2、过入射点画出反射面的垂直线、过入射点画出反射面的垂直线ON,即法线。,即法线。3、根据光的反射定律,反射角等于入射角画出、根据光的反射定律,反射角等于入射角画出反射光线。如上图反射光线。如上图10、光在反、光在反
7、射时光路是可逆的射时光路是可逆的已知反射光线与入射光线,请画出镜面的位置。已知反射光线与入射光线,请画出镜面的位置。 步骤:步骤:1、画出反射光线与入射光线的角平分线,即法线、画出反射光线与入射光线的角平分线,即法线ON。2、根据法线与反射面垂直,画出镜面。、根据法线与反射面垂直,画出镜面。ON11.11.光的反射的应用光的反射的应用平面镜成像平面镜成像 平面镜:表面是光滑平面的镜子平面镜:表面是光滑平面的镜子 平面镜的作用:只改变光束的传播方向,能够成像平面镜的作用:只改变光束的传播方向,能够成像但不改变光的聚散性质。但不改变光的聚散性质。(1)特点:像与物大小相等;)特点:像与物大小相等;
8、 像与物到镜面的距离相等;像与物到镜面的距离相等;像与物上对应点的连线与镜面垂直;像与物上对应点的连线与镜面垂直; 成正立虚像成正立虚像例如:某同学距离镜子例如:某同学距离镜子5 m,则他的像距镜子则他的像距镜子5 m,当他向,当他向镜子靠近镜子靠近2 m时,像同时靠近时,像同时靠近2 m,并且像的大小不变。,并且像的大小不变。问题问题2 2:在探究平面镜成像特点的实验中,为什么用二个完:在探究平面镜成像特点的实验中,为什么用二个完全相同的棋子?此种研究方法在物理上叫什么方法?全相同的棋子?此种研究方法在物理上叫什么方法?问题问题1 1:在探究平面镜成像特点的实验中,为什么采用玻璃:在探究平面
9、镜成像特点的实验中,为什么采用玻璃板而不用平面镜?板而不用平面镜?问题问题3 3:平面镜的作用有哪些?:平面镜的作用有哪些?答:这是因为玻璃板既可以成像,又可以观察到像的位置答:这是因为玻璃板既可以成像,又可以观察到像的位置答:便于比较像与物的大小。这种方法在物理学上答:便于比较像与物的大小。这种方法在物理学上叫替代法。叫替代法。答:平面镜既可以成像,又可以改变光路。答:平面镜既可以成像,又可以改变光路。第四章第四章光现象物理新课标(RJ)12.12.光的反射的应用光的反射的应用凸面镜和凹面镜凸面镜和凹面镜凸面镜:凸面镜:用球的外表面作为反射面叫做用球的外表面作为反射面叫做面镜;面镜;凸面镜对
10、光线具有凸面镜对光线具有 扩大范围的扩大范围的作用,例如汽作用,例如汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜都是车观后镜、街头拐弯处的反光镜都是 面镜;面镜;凹面镜:凹面镜:用球的内表面作为反射面叫做用球的内表面作为反射面叫做面镜。面镜。凹面镜对光线具有凹面镜对光线具有 作用。手电筒的反光装置、太作用。手电筒的反光装置、太阳灶都是阳灶都是面镜。面镜。反射式天文望远镜反射式天文望远镜凸凸凹凹发散发散会聚会聚凸凸凹凹13.13.光的折射现象:光从一种介质斜另一种介质时,光的折射现象:光从一种介质斜另一种介质时,传播方向一般会改变,这种现象叫做光的折射。传播方向一般会改变,这种现象叫做光的折射。14:折射定律
11、:折射光线、入射光线、法线在同一:折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居在法线两侧;平面上;折射光线和入射光线分居在法线两侧; 折射角小于入射角。折射角小于入射角。折射角折射角折射光线折射光线16.折射时光路是可逆的 17.当光从空气射入其他介质中,折射角小于入射角,当光从其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。例如:人站在岸上看水中的鱼会变例如:人站在岸上看水中的鱼会变浅浅 ,潜水员,潜水员在水中看岸上的树木会变在水中看岸上的树木会变高高;斜插入水中的筷子;斜插入水中的筷子会向会向上上 弯折,这些现象都是光的折射现象。弯折,这些现象都是光的折射现象。18.光
12、的折射光的折射凸透镜:会聚凸透镜:会聚 凹透镜:发散凹透镜:发散凸透镜中央凸透镜中央厚、边缘薄,厚、边缘薄,(如放大镜)(如放大镜)凹透镜中央凹透镜中央薄、边缘厚,薄、边缘厚,(如近视镜片)(如近视镜片)19.透镜的基本概念透镜的基本概念主光轴:主光轴:通过两个球面球心的直线,简称主光轴通过两个球面球心的直线,简称主光轴光心:光心:凸透镜的中心(在主光轴上)凸透镜的中心(在主光轴上)凸透镜对光线有凸透镜对光线有会聚会聚作用,如远视眼镜作用,如远视眼镜 凸透镜能使跟主光轴凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一光轴上的一点,这一点叫凸透镜的点叫凸透镜的焦点焦点,用
13、字母用字母“F F”表示表示,凸透镜两侧各有一焦凸透镜两侧各有一焦点,且对称,点,且对称,焦点到焦点到凸透镜光心的距离叫凸透镜光心的距离叫焦距,用字母焦距,用字母“f f”表示表示,凸透镜两侧的,凸透镜两侧的焦距相等。焦距相等。凹透镜对光有发散作用 如近视眼镜 凹透镜能使跟主光轴平凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过它后变得行的光线通过它后变得发散,且发散,且这些发散光线这些发散光线的反向延长线相交在主的反向延长线相交在主光轴上的一点,这一点光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,不是实际光线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点。所以叫凹透镜的虚焦点。 物体到透镜光心的距离叫做物距,用u表示。 像到透
14、镜光心的距离叫做像距,用v表示。物距物距u像距像距v焦距焦距fF焦距焦距fFO 凸透镜成像的三个重要物理量:焦距(f)、物距(u)、像距(v)。 制定计划与设计实验: 将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,调节它们的高度,使烛焰的焰心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度上。(目的是使烛焰光通过凸透镜后,所成的像完整地落在光屏的中央,便于观察。) 让烛焰透过凸透镜成放大、缩小、等大的像。 测成像时的物距和像距。物距物距u u与与焦距焦距f f的的关系关系像距像距v v与与焦距焦距f f的的关系关系像的性质像的性质正立或倒立缩小或放大实像或虚像u u2f2ffv2f倒立缩小实像u=2fu=2f
15、v=2f倒立等大实像f fu u2f2fv2f倒立放大实像u=fu=fv无限大不成像u uf f正立放大虚像 1、焦点是实像和虚像的分界点,两倍焦距处是成放大和缩小像的分界点。 2、不论实像、虚像,物体离焦点越近所成的像越大,像离透镜也越远。 3、实像总是倒立的,能呈现在光屏上;而虚像是正立的,不能呈现在光屏上。物距变小,像距变大,像也变大物距变小,像距变大,像也变大物距变大,像距变小,像也变小物距变大,像距变小,像也变小一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;实像与物异側倒,物远像近像变小;实像与物异側倒,物远像近像变小;虚像与物同侧正,巧记口诀活用好虚像与物同侧正,
16、巧记口诀活用好 放大镜 当物体位于凸透镜焦点以内,即物距小于焦距时,对着凸透镜观察,就可以看到物体成正立、放大的虚像,虚像和物体位于凸透镜的同侧。当物体越靠近凸透镜的焦点时,所成的虚像越大。 照相机 照相机原理 所有照相机的前面都有一个镜头,镜头的作用相当于一个凸透镜,来自于物体的光经过照相机镜头后会聚在胶卷上,形成一个缩小的像照相机的原理即是当u2f时,成倒立、缩小的实像。照相机的使用为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像,需要旋转镜头上的调焦环,调节镜头到胶片的距离。拍摄近的景物时,镜头往前伸,离胶片远一些;拍摄远的景物时,镜头往后缩,离胶片近一些;调焦环上刻着的数字,表示拍摄的景物到镜
17、头的距离。照相时,胶片曝光适当,才能洗出好的相片曝光过度,洗出的相片发白;曝光不足,拍出的相片很暗,都不能令人满意为了控制曝光量,一是用光圈控制进入镜头的光的多少,一是用快门控制曝光的时间光圈可以开大或缩小,光圈环上刻有光圈数,曝光时间可以从快门上的数字知道拍照时,要根据景物的明亮程度,选择适当光圈和快门。现代照相机可以根据光的强弱来自动调节光圈和快门,得到曝光适度的相片。有的相机还能自动测量景物到相机的距离,进行自动调焦,高度自动化的相机用起来很方便,即使缺乏摄影经验的人也能照出清晰的相片,所以人们戏称为“傻瓜相机”。 投影仪(幻灯机)投影仪(幻灯机) (1)原理:当fu2f ,v(屏幕到镜
18、头之问的距离) 2f时,成倒立、放大的实像投影仪的镜头相当于凸透镜,透明胶片相当于物体,屏幕相当于光屏 (2)构造:如图所示由凸透镜、投影片、平面镜、聚光器等组成,其中平面镜是为了改变光路聚光器是用两块大的螺纹透镜制成,它相当于凸透镜20.光的折射光的折射光的色散光的色散光谱光谱例如雨后彩虹例如雨后彩虹就是光的色散就是光的色散现象。现象。21、色光的三原色:、色光的三原色:红红、绿绿、蓝蓝22、物、物体的颜色体的颜色 彩色电视机的丰富画面是由色光的三原彩色电视机的丰富画面是由色光的三原色混合而成的,三种色光等比例混合后色混合而成的,三种色光等比例混合后为白色。为白色。例如:在白纸上用红颜料写一
19、个例如:在白纸上用红颜料写一个“光光”字,把它拿到暗室,字,把它拿到暗室,只用红光照射时,整个纸面为只用红光照射时,整个纸面为 色;只用绿光照射时,色;只用绿光照射时,白纸呈现为白纸呈现为 色,色,“光光”字为字为 色。色。23、颜料的三原色:品红、黄、青、颜料的三原色:品红、黄、青24看不看不见的光见的光 红光之外红光之外红外线红外线紫光之外紫光之外紫外线紫外线一切物体都在发一切物体都在发射红外线,温度射红外线,温度越高,辐射的红越高,辐射的红外线越多,同时外线越多,同时也吸收红外线也吸收红外线高温物体高温物体发出的光发出的光中都有紫中都有紫外线外线第四章第四章光现象物理新课标(RJ)典例典
20、例1:区分光的直线传播、光的反射、光的折射现象及应用:区分光的直线传播、光的反射、光的折射现象及应用 例例1 1如图如图4 41 1所示的四种情景中,属于光的直线传播的是所示的四种情景中,属于光的直线传播的是( () )第四章第四章光现象物理新课标(RJ) 解析解析 A A人在镜中的像是光的反射现象;倒映在江中人在镜中的像是光的反射现象;倒映在江中的的“桥桥”是由于水面的反射形成的;看见海面下的冰山是光是由于水面的反射形成的;看见海面下的冰山是光的折射现象。的折射现象。第四章第四章光现象物理新课标(RJ) 知识总结知识总结光的直线传播现象一般是影子的形成、小孔成像、日食光的直线传播现象一般是影
21、子的形成、小孔成像、日食月食的形成等;光的反射现象一般是水面中的倒影、平面镜月食的形成等;光的反射现象一般是水面中的倒影、平面镜中的像等;光的折射现象一般是水中的物体变形、透过玻璃中的像等;光的折射现象一般是水中的物体变形、透过玻璃或透镜观察到的变形物体、看见水中的物体等。或透镜观察到的变形物体、看见水中的物体等。第四章第四章光现象物理新课标(RJ)典例典例2:光的反射定律、光的折射规律:光的反射定律、光的折射规律 例例2 2如图如图4 42 2所示,一束光线斜射到所示,一束光线斜射到平静的水面上,同时发生反射和折射,平静的水面上,同时发生反射和折射,则 反 射 光 线 与 入 射 光 线 的
22、 夹 角 为则 反 射 光 线 与 入 射 光 线 的 夹 角 为_度,折射光线与法线的夹角度,折射光线与法线的夹角_(_(选填选填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”) )入射角;如果入射光线向法线入射角;如果入射光线向法线靠近时,则反射角会变靠近时,则反射角会变_,折射角会变折射角会变_。第四章第四章光现象物理新课标(RJ) 答案答案 120 120小于小小小于小小 解析解析 从图中可以看出已知角为入射光线与界面的夹角,从图中可以看出已知角为入射光线与界面的夹角,入射角为入射光线与法线的夹角,所以此时入射角为入射角为入射光线与法线的夹角,所以此时入射角为909030306060,根据
23、光的反射定律可知,反射角等于入射角;根,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角;根据光的折射定律可知,光线由空气斜射入水中时,折射角小于据光的折射定律可知,光线由空气斜射入水中时,折射角小于入射角。入射角。第四章第四章光现象物理新课标(RJ)知识拓展知识拓展当光线垂直于介质表面入射时,传播方向不改变,此时当光线垂直于介质表面入射时,传播方向不改变,此时入射角、折射角均为零度;当入射角减小时,反射角减小,入射角、折射角均为零度;当入射角减小时,反射角减小,折射角减小,反射角变化的角度等于入射角变化的角度,折射折射角减小,反射角变化的角度等于入射角变化的角度,折射角变化的角度小于入射角变化的角度;
24、不管是从空气斜射入角变化的角度小于入射角变化的角度;不管是从空气斜射入其他介质中,还是从其他介质斜射入空气中,始终是空气中的其他介质中,还是从其他介质斜射入空气中,始终是空气中的角大。总之,在光的折射现象中,始终是密度小的介质中角大。角大。总之,在光的折射现象中,始终是密度小的介质中角大。第四章第四章光现象物理新课标(RJ)典例典例3:探究光的反射定律实验:探究光的反射定律实验例例3 3为了探究光反射时的规律,小明进行了如图为了探究光反射时的规律,小明进行了如图4 43 3所示所示的实验。的实验。(1)(1)请在图中标出反射角的度数。请在图中标出反射角的度数。(2)(2)小明想探究反射光线与入
25、射光小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,他应如何操作?线是否在同一平面内,他应如何操作?_。(3)(3)如果让光线逆着如果让光线逆着OFOF的方向射向镜面,的方向射向镜面,会发现反射光线沿着会发现反射光线沿着OEOE方向射出,这表明:方向射出,这表明:_。第四章第四章光现象物理新课标(RJ) 答案答案 (1) (1)如图如图4 44 4所示所示(2)(2)将纸板将纸板B B向后向后( (前前) )折,观察在纸板折,观察在纸板B B上是否有反射光线。上是否有反射光线。(3)(3)在反射现象中,光路是可逆的在反射现象中,光路是可逆的第四章第四章光现象物理新课标(RJ) 解析解析 将纸板将
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