1、光的直线传播 光的反射(一)光的直线传播1 光 源 ： 能 够 本 身 发 光 的 物 体 叫 做 光 源 ， 光 源 又 分 为 自 然 光 源 和 人造光源。最重要的自然光源是太阳，还有其他的自然光源如闪电、 萤火虫发出的光、 “磷火” 。 人造光源 是 人 类在 生活生产过程中制造出来的光源，如火把、蜡烛、电灯等。注 意 人 眼 是 不 发 光 的 ， 而 是 物 体 发 出 的 光 或 反 射 的 光射入人的眼中， 人才能看到发光的物体或不发光的物体。2 光的直线传播条件： 在同一种介质中， 该介质均匀透明。 如果介质不均匀， 光在同一种介质中光的传播方向也会发生弯曲；在两种介质 分界
2、面处光的传播会发生偏折。3 光 线 ： 是 人 们 用 来 表 示 光 的 传 播 路 线 和 方 向 的 直 线 ， 它 是 人 们研究光现象的一种方法。光线是实际光的理想化模型，所以是不存在的。4.影 ： 光 在 传 播 过 程 中 遇 到 不 透 光 的 物 体 时 ， 在 物 体 后 面 光 不 能 直 接 照 射 到 的 区 域 所 形成 的 跟 物 体 相 似 的 黑 暗 部 分 称 为 影 。 日 常 生 活 中 的 日 食 ， 月 食和小孔成像等都可 以 用 光的 直 线 传 播 规 律 来 解 释 。 最 早 验 证 光 沿 直 线 传 播 的 是 我 国 墨 家 学 派 的
3、 代 表 人 物 墨 翟 和他 的 学 生 做 的 小 孔 成 像 实 验 。 生 活 和 生 产 中 的 准 直 现 象 、激光测距、射击瞄准等都是光的直线传播的应用。5 光速： 光在真空中的速度最大， 用符号 “c”表示， c=3108 m/s。 光在其他介质中传播速度都比在真空中小。 光 在 空 气 中 传 播 速 度 十 分 接 近 光 在 真 空 中的传播速度，也可 以 认 为 是3108 m/s， 光 在 水 中 的 传 播 速 度 是 3c/4， 在 玻 璃中的传播速度 2c/3光速比声速大得多。来源:6 光年是长度的单位， 是光在一年时间内所传播的路程，不是时间单位。(二)光的
4、反射光 射 到 两 种 介 质 的 交 界 面 时 ， 在界面处被反射回原介质 中 的 现 象 称 为 光 的 反 射 现 象 ， 所有 的 物 体 表 面 都 反 射 光 ， 人 们 能 够 看 到 不 发 光 的 物 体 ， 就 是 因为被它们反射的光射入了眼睛 。1光的反射规律反 射 光 线 与 入 射 光 线 、 法 线 在 同 一 个 平 面 内 ； 反 射 光 线 和 入 射 光 线 分 居 法 线的两侧；反射角等于入射角。人射光 线 与 法 线 的 夹 角 叫 入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角，反射时光路是可逆的。易 错 点 反 射 光 线 与 法 线 的 夹 角 和 反 射
5、 光 线 与 镜 面 的夹角。前 者 为 反 射 角，后者的度数等于 90。减去反射角的度数。 当光垂直射向镜面时， 入射角等于 0。 ， 反射角也等于 0，光的传播方向改变 180。2镜面反射和漫反射物 体 对 光 的 反 射 分 镜 面 反 射 和 漫 反 射 两 类 。 漫 反 射 使我们从不同方向都能看到物体。来源:比较现象 共同点 不同点 结果镜面反射 都遵守光的反射面光滑平行光反射后仍然平行漫反 射反射定律 反射面凸凹不平平行光反射后向着不同方向注 意 不 论 是 镜 面 反 射 还 是 漫 反 射 都 遵 循 光 的 反 射 规 律 ， 不 能 错 误 认为只有镜面反射遵守反射规
6、律，漫反射也遵守反射规律。3 平面镜成像特点： (1)平面镜所成的像是虚像， 实物在 镜前， 虚像在镜后。 (2)像与物等大且正立， 虚像和实物所 在 的 位 置 的 连 线与镜面垂直，到 镜面的距离是相等的。易 错 点 人走进平面镜时，人的像变大。正确的应是人 走 进 平 面 镜 时 ，人与平面镜的距离变小，像与平面镜的距离也变小，像的大小不变。比较 实像与虚像。实 像 指 从 物 体 发 出 的 光 线 ， 经 过 光 具 后 实 际 的 光 线 相 交 所 成 的 像 。 实 像 可 以 在 光 屏上 呈 现 出 来 ， 能 用 底 片 感 光。虚 像 是 从物体发出的光线经过光具后，实
7、际光线没有会 聚 而 是 发 散 的 光线的反向延长线的交点会聚而成的像。虚 像 不 能 在 光 屏 上呈现出来。无论实像还是虚像，人眼都能够观察到。4平面镜的成像原理如 图 l21 所 示 ， 镜 前 烛 焰 上 的 点 S1 发 出 的 光 线 ， 经 平 面 镜 反 射 后 到 达 人 眼 睛 ，但 眼 睛 是 根 据 光 是 沿 直 线 传 播 的 经 验 来 确 定 物 体 位 置 的 ， 所 以 觉得 光 线 好 像 是 从 平 面 镜 后 S2 点 发 出 的 ， 实 际 上 镜 后 并 没 有 点 燃的 蜡 烛 ， 像 点 S2 是 反 射 光 线 反 向 延 长 线 的 交
8、点 组 成 的 虚 像 点，所以物体在平面镜中 成 的像是虚像。图121辨 析 立 竿 见 影 、 水 中 倒 影 和 电 影 院 放 映 的 电 影 中 的 “影”与物理知识对应关系如下：立竿见影光的直线传播水中倒影平面镜成像电影院放映的电影凸透镜成像5平面镜的应用(1)利用平面镜成像， 如梳妆镜、 练功房中的镜子， 在墙上挂上 大平面镜，可以扩大视觉空间。(2)用 平 面 镜 改 变 光 的 传 播 方 向 起 到 控 制 光 路 的 作 用，如制作潜望镜。 平 面 镜 试 题 考 查 内 容 主 要 有 五 个 特 点 ： (1)综 合 几 何 知 识 考 查 平 面 镜 改 变 光 路
9、 的 作 用 ； (2)考查 研 究 平 面 镜 成 像的 实验方 法； (3)： 考查平面镜成像的特点； (4)考查运用 平 面 镜 成 像 的 特 点解 释 有 关 现 象 和 应 用 ； (5)考 查 通 过 建 模 将 实验 问 题 抽 象 成 平 面 镜 原 理 来 解 决 。 其 立 意 方 向 由 考查知识转向考查能力。其题型主要是作图题。图 122 是 成 因 的示意图(选填 “日食” 或 “月食” )。地球图 122例 2 (2005 年 梅 州 )一 只 小 鸟 在 平 静 的 湖 面 上 飞 过， 当小鸟距水面 3 m 时， 小鸟在湖面的“倒 影 ”是( 选 填 “实”
10、或 “虚” )像， 它是由于光的 形成 的， 该 “倒 影 ”距 小 鸟 m。 拓 展 迁 移 图 l23 是 一 张 在 湖 边 拍 摄 的 照 片 。 因 为 湖水平静， 岸上景物与湖中倒影在 照 片 上 十 分 相 似 。 下 列 几 种 方 法 中 哪 一 种 不 能 用 来 正 确 区 分 真 实 景物与它在湖中的倒影? ( )A 倒 影 比 真 实 景 物 略 暗 一 些。B 倒影比真实景物的清晰度略 差一些。来源:C 倒影中 物 体 排 列 的 左 右 位 置 与 拍 照 时 的 真 实 位 置 正好相反。D倒影中物体的高度比真实物体 略大一些。例 3 (2005 年 宜 昌 )
11、小 明 同 学 想 将 一 束 与 水 平 面 成 30角的太阳 光 竖 直 射 入 深 井 内 ， 如 图 l 24 所 示 请 你在题图中画出反射光线并标出反射角度数。来源:数理化网图 124例 4 (2005 年 南 宁 )探 究 “平 面 镜 成 像 的 特 点” 实验 中 ， 在 平 薄 玻 璃 板 前 放 一 支点 燃 的 蜡 烛 A， 在 玻 璃 板后放上 另 一 支 相 同 的 蜡 烛 B， 如 图 l25 所 示 ， 移 动 后 面的蜡烛 B，直 到 看 上 去 它 跟 前 面 的 蜡 烛 A 的 像 完 全 重 合 。 这样做的主要目的是 ( )A 验证像与物体到镜面的距离
12、相等B 验证像与物体的大小相同c 验证平面镜所成的像是虚像D 验证平面镜成像满足光的反射规律 变 式 题 研 究 平 面 镜 成 像 特 点 的 实 验 情 况 如 图 l25 所 示 ， 图 l25烛 焰 在 平 面 镜 中 所 成 的 像 是 像 (选 填 “实 ”或 “虚” )， 放在图中曰处 “烛焰” 上的手指被烧 痛(选填 “会” 或 “不会” )。 操作中 某同学在桌面上无论怎 样 调 整 后 方 的 蜡 烛 ， 都 不 能 与 像重 合 ， 其 原 因 可 能 是 例 5 (2005 年 陕 西 )小 东 与 几 位 同 学 做 手 影 游 戏 时 发 现 ， 手 影 大 小经常
13、在改变，影子的大小与哪些因素有关 ?他 猜 想 ： 影 子 的 大 小 可 能 与 光 源 到 物 体 的 距 离 有 关 ， 他 们 借 助 如图 l26 所 示 的 实 验 装 置 来 研 究 影 子 高 度 与 光源到物体距离的关系。图 126实 验中，把手电筒由近及远先后放在距离黑板擦不同位置， 保持其他因素不变， 分别测量影子在墙面上的高度， 记录数据如下表：手电筒到黑板擦距离Lem20 30 40 50 60 70黑板擦影子高度Hcm201714.513.5来源:1312.6(1)分析数据他们发现： 若保持其他因素不变， 当手电筒 由 近 处 逐 渐 远 离 黑 板 擦 ， 影 子
14、 的高 度 随 之 减 小 (或 变 小) 。(2)为 了 进 一 步 发 现 其 中 的 规 律 ， 他 们 根 据 数 据 绘 制 了 影 子 高 度 H 随 手 电 筒 到 黑 板 擦 距离 L 变 化 的 图 像 (如 图 127 所 示 )， 由 图 可 知 ， 当 手 电 筒 到 黑 板 擦 的 距 离 L= 35 cm时 ， 影 子 的 高 度 H 大 致 是 15 5(153157 均正确) cm。(3)当 手 电 筒 距 黑 板 擦 较 远 时 ， 观 察 图 像 的 变 化 趋 势 发 现 ， 影 子 变 小 得 慢 (选 填 “快”“慢”)；当手电筒距黑板擦足够远时，影子的大小将基本不变。点 评 本 题 从 同 学的学习生活实 际出发设置情境，把一 些 信 息 巧 妙 地 蕴 藏 在 表 格 数据中和图形中，既考查了学生 对 数 据 和 图 形 信 息 的 处 理 能力，又考查了分析问题 和判断 的 能 力 ，同 时 还 展 示 了 科 学探究的过程：提出问题一猜想 与 假 设 一 制 定 计 划 与 设 计 实 验 一 进 行 实验 与 收 集 数 据一分析与论证。
