第四章 多彩的光
第一节 光的反射
光的神奇
信息快递:
1、光源:自身能够发光的物体叫做光源。光源可分为
自然光源和人造光源两种。
2、能够传播光的物质,例如空气、水、玻璃等,通常
叫做光的介质。
光的传播
光在空气中 --沿直线传播
光在水中 --沿直线传播
光由空气射向水、玻璃中
--在界面处偏折
光在玻璃中 --沿直线传播
科学探究:
一、光的传播规律
光在 中沿直线传播。均匀物质
信息快递:
3、光线:在物理学中,用一条带箭头的直线表示光
的传播路径和方向,将这条带箭头的直线称为光线。
4、光线并不实际存在,但光是实际存在的。
二、光沿直线传播的应用
三、用光沿直线传播的原理解释现象:
在较暗的屋子里,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,塑料薄膜
上就出现烛焰的倒立的像,这种现象叫做小孔成像。请你做
一做并解释一下为什么会成像?
日
食
的
原
理
四、光的传播速度:
c = 3×108 m/s
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
光在不同介质中的传播速度
3×108米/秒
稍小于真空中的速度
约空气中的3/4
约空气中的2/3
光的反射定律
我们为什么能看到本身不发光的东西呢?
我们能看到物体是因为物体发出的光或反射的光
进入了我们的眼睛。
一、光的反射
入射点(O):入射光线与反射面的交点
入射角(∠i):入射光线与法线的夹角
反射角(∠r) :反射光线与法线的夹角
反射光线(OB):经反射形成的光线
入射光线(AO):从光源发出的光线
当光射到物体表面时,被物体表面反射回去,这种
现象叫做光的反射。
二、光的反射规律
探究光反射时的规律
光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平
面内,反射光线与入射光线分别位于法线两侧,反射
角等于入射角。
口诀:三线共面 两线分居 两角相等
入射光线
O
N
入射点
反射光线
α β
入射角 反射角
法线
实验结论
3.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循反射定律。
1.平行光经平面镜反射后,仍然是平行光。
2.漫反射中入射的平行光经反射后,不再是平行光。
判断正误:
三、镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
相同点 都遵守光的反射定律
不
同
点
(原因)反射
面不同
平整光滑 粗糙不平
(结果)反射
光方向不同
有反射光束,其他方
位则没有
各个方向都有反射光,没
有光线集中的反射方向
(现象)人的
感觉不同
迎着反射光看很刺眼,
常说反光;其他方位
看不见,或不明显
各个方向都能看清
实例 黑板反光
灯下看书反光
平静的水面
各个方向都能看清黑板上
的字;电影屏幕用布而不
用玻璃一般非光滑物体
小 结
1、了解了什么是光源及表示光传播的方法。
2、知道了光沿直线传播的规律及应用。
3、学会了应用光的直线传播道理解释光现象。
4、知道光在真空中的传播速度最大,c=3×108m/s。
5、知道了光的反射定律。
6、知道了镜面反射和漫反射的区别及应用。
除此之外,我们通过对知识的学习与探索,我们还获
得了一些研究、思考问题的方法。亲身参与了科学探究,
经历了“提出问题 猜想 实验检验 得
出结论 解决实际问题”的全过程,从中品尝到了
成功的喜悦。
第四章 多彩的光
第二节 平面镜成像
1、平面镜成像的特点
如:平静的水面、平板玻
璃、平滑的金属面都能看做是平
面镜。
表面是光滑平面的镜子叫平面镜。
像
物
平面镜所成的
像与物体之间有什
么关系?
实验探究:平面镜成像的特点
如何比较像与物的大小?
如何确定像的位置?
器材: 薄玻璃板、支架、两个完
全相同的蜡烛、白纸一张、刻度
尺、笔。
设计表格:
次数 物到平面镜的
距离/cm
像到平面镜的
距离/cm
像与物大小比较
(放大或缩小)
1
2
实验步骤:
①在一张纸的中间画一条线,线上竖立一块玻璃板
(玻璃板与线重合)作为平面镜。
③在纸上记下这两个的位置,并注意观察蜡烛的大小和
它的像的大小是否相同。
④重复上述过程,再测一组数据。
像的大小与物的大小相等
像和物到镜面的距离相等
像和物对应点的连线与镜面垂直
n 总之,平面镜所成的像与物体关
于平面镜对称!
n 像的大小由什么决定?
实验结论
SO
它不是由实际光线会
聚而成,是由反射光
线的反向延长线相交
而形成。
平面镜成像是靠光的反射形成的
正立等大的虚像。
镜子后面加个
挡板还能看见
像吗?
2、平面镜成像的原理
S'
S S1
如图,知道两条反射光线的传播方向,确定光源的位置。
考考自己
1.水里的“月亮”是
真实的吗?它是怎么形成
的?
2.月亮到地球的距离
是3 .8×108m,井水水深
5m,则月亮的像到水面的
距离是多少?
平面镜的应用之一 —— 平面镜能成像
3、平面镜的应用
平面镜的应用之二 —— 平面镜能改变光路
凹面镜应用:
点燃奥运圣火装置 手电筒的反光罩
凸面镜应用:
拐弯处的反光镜,可以扩大视野
1、平面镜成像特点
平面镜所成的像………………….. (虚像)
像和物体大小相同 ………………..(等大)
像和物到镜面的距离都相等 ……...(等距)
像和物的位置的连线与镜面垂直…(垂直)
2、平面镜成像的原理
平面镜所成的像是由光的反射形成的
3、平面镜成像的应用
(1)成像 (2)改变光路
知识总结
例题.帮忙找找哪个是小丑的像( )
A B
C D
A
第四章 多彩的光
第三节 光的折射
1、知道光的折射现象及折射光线和折射角;
2、知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆;
3、能够用光的折射解释生活中的一些简单现象。
重点
光的折射规律;光路可逆。
难点
光线进入不同介质中,折射角和入射角的关系;用光的折
射解释自然现象。
常见的折射现象
u在什么条件下会发生光的折射?
u在光的折射同时,有没有同时发生光的反
射呢?
光从一种介质射入到另一介质时传播方向发
生改变的现象,叫做光的折射。
一、光的折射
i
γ
B
空气
水(玻璃)
入射光线
折射光线
法线
入射角
折射角
AO
OB
NN′
∠ i
∠γ
(折射光线和法线的夹角)
信息快递 N
N′
A
O
演示实验
i
γ
B
空气
水或玻璃
A
O
N
N'
Ø 猜想
Ø 设计实验
探究光的折射规律
三条线的位置关系和两个角
的大小关系。
(1)折射光线、入射光线分居法线两侧;
(2)折射光线、入射光线、法线在同一平面内;
(3)光线从空气斜射入其他介质中,折射光线向法线
方向偏折, 折射角<入射角。
Ø 实验结论
分界面
(4)垂直入射时,光的传播方向不发生偏折。
如果光从水(玻璃)中斜射
入空气中,是否也会发生
折射现象?
Ø 射到空气中的光线向哪个
方向偏折?画图表示你的
想法。
空气
N
N' A
O
水(玻璃)
B
Ø光从其他介质斜射入空气中,折射角>入射角。
i
γ
B
空气
A
O
N
N'
水(玻璃)
空气
N
N'
γ
i
水(玻璃)
入射角>折射角 折射角>入射角
在空气中的那个角比较大。
视
物水
实物
结论:看到的视物比实物高。
二、生活中的折射现象
结论:光穿过三棱镜时,向厚
的地方偏折两次。
1. 如图所示,当一束光从空气中斜射向水面时,会同
时发生反射和折射现象。下面哪一幅图能正确表示反射
光线和折射光线的传播方向( )
解析:A、图中光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法
线方向偏折了,故A不正确;B、符合光的反射定律和折射
定律,故B正确;C、图中入射光线和折射光线在法线的同
侧,故C不正确;D、图中入射角大于反射角,故D不正确。
B
2. 把一支铅笔斜插入盛水的烧杯里,看上去铅笔好像在
水面处折断了,如图所示,这是( )
A.光的反射现象
B.光的折射现象
C.光的直线传播现象
D.光的色散现象
解析:将铅笔斜插入水中时,从上面看水中的铅笔,铅
笔反射的光经水面折射进入我们的眼睛,折射角大于入
射角;眼睛逆着折射光线看去,误认为光是沿直线传播
的,会感到铅笔的位置比实际位置高一些,看起来是向
上弯折了。
B
3. 下列现象中,不属于光的折射现象的是( )
A.盛有水的碗,看上去碗底变浅了
B.晴天看见“白云在水中飘动”
C.一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了
D.透过一张透明塑料纸上的水珠看到的字放大了
解析:B.晴天看见“白云在水中飘动”是平面镜成
像,属于光的反射现象。
B
4. 如图所示,能正确描述光线从空气斜射入水中发生
折射的光路图是( )
解析:因为光线从空气斜射入水中,折射角小于入射角,
所以折射光线要靠近法线。所以AB不符合题意;当光线
从空气斜射入水中,折射光线与入射光线分居法线两侧;
所以C不符合题意,D符合题意。
D
5.以下光现象中属于光的折射的是( )
A.湖岸边上的树在平静的水面形成的倒影
B.斜插入水中的筷子,看上去好像在水面处折断了
C.夜晚,路灯下看到自己的影子
D.阳光下,茂密树林的地面有许多小圆斑
解析:A、水面上岸边树的倒影是平面镜成像,属于光的反
射现象;B、筷子的光线从水摄入空气,发生偏折,看上去
好像在水面处折断了,是光的折射现象;C、影子是光沿直
线传播形成;D、阳光下,茂密树林的地面有许多小圆斑是
小孔成像的结果,而小孔成像是由光沿直线传播形成的。
B
Ø 折射光线、入射光线分居法线两侧;
Ø 折射光线、入射光线、法线在同一平面内;
Ø 光线从空气斜射入其他介质中,折射光线向法线偏折,
折射角<入射角;
除此之外你还探究到哪些发生折射时光的特点?
Ø 光发生折射时,光路是可逆的。
Ø 当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折
射角也减小;
Ø 当光线从空气垂直射入水中时,光的传播方向不变。
第四章 多彩的光
第四节 光的色散
情境引入
你知道它们象彩虹一般美丽的色彩是从哪里来的
吗?难道阳光是由这些美丽的色彩构成的吗?
知识精讲
一、光的色散
让一束太阳光通过
狭缝从一侧射到三棱镜
上,白光变成了色光,
有红、橙、黄、绿、蓝、
靛、紫七种色光。
1、光的色散:太阳光经过三棱镜折射后,形成一条
由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色组成的光带,
这种现象叫光的色散现象。
2、色散现象表明:白光不是单色光,而是由不同颜色
的光组成的。
二、色光混合
1、色光的三原色:红、绿、蓝。
红
白 黄品红
蓝 青 绿
红+绿=黄
红+蓝=品红
绿+蓝=青(靛)
红+绿+蓝=白
电视、电脑等屏幕上的彩色画面都是根据色光三原
色所制成。
2、红、绿、蓝三色光按不同的比例混合,能产生任何
一种其它颜色的光,这叫做光的三原色原理。
3、颜料的三原色是品红、黄、蓝。
它们按不同的比例可以调出不同的颜色。
品红+黃=红
黃+蓝=绿
品红+黄+蓝=黑
三、物体的颜色
让经三棱镜折射后的光带分别通过红、绿、蓝三
种颜色的玻璃片,你在白屏上看到了什么?这一现象
说明了什么?
观察与思考:
1.透明物体的颜色
太阳光经三棱镜折射后的光带通过红颜色的玻璃片时
红色玻璃片只让红光透过,而把其它颜色的光几乎全
部吸收了。
太阳光经三棱镜折射后的光带通过绿颜色的玻璃片时
绿色玻璃片只让绿光透过,而把其它颜色的光几
乎全部吸收了。
太阳光经三棱镜折射后的光带通过蓝颜色的玻璃片时
蓝色玻璃片只让蓝光透过,而把其它颜色的光几
乎全部吸收了。
结论
此实验表明:透明物体的颜色是由它能够透过的色光决
定的。允许所有颜色的光都通过的物体,看上去就是无
色透明的。
思考:为什么教室里的窗户是透明的?
因为教室里的窗户允许所有光通过,所以教室里
的窗户是透明的。
在太阳光熙射下分别呈白、红、绿、三种颜
色的不透明物体,在不同颜色的光的照射下分别
呈现什么颜色?这一现象说明了什么?
2.不透明物体的颜色
实验现象:在太阳光照射下分别呈白、红、绿色的物体,
用红色光照射时,“白色”物体呈红色,“红色”物体仍
然是红色,而原来“蓝色”的物体呈黑色。这说明:“白
色”、“红色”物体能反射红色光,而“蓝色”、物体吸
收了红色光,于是没有反射光线射人我们的眼睛,看起来
它们就成了黑色。
说明:黑色物体吸收各种色光,完全不反射光看起来它们
就成了黑色,白色物体反射各种色光看起来它们就是复合
色成了白色。
红色纸张
反射红光
绿色纸张
反射绿光
蓝色纸张
反射蓝光
结论:实验表明不透明物体的颜色是由它反射的色光决
定的.
当太阳倾斜照射时,背对着阳光站立,用喷雾器
将水喷成雾状.在一个合适的角度就可以从雾中看到
彩虹(虹的后面有房屋或树木等较暗的背景)。
人造彩虹
小实验——人造彩虹做一做
1、在没有任何其它光照的情况下,舞台追光灯发出的
绿光照在穿白上衣、蓝裙子的舞蹈演员身上,观众看
到她( )
A.全身呈绿色
B.上衣呈绿色,裙子呈黑色
C.上衣呈绿色,裙子不变色
D.上衣呈绿色,裙子呈青色
B
应用提高
2.一束光照到一张纸上,看到这张纸呈现红色,那么
这束光和这张纸是 ( )
A.红色的光,白色的纸
B.白色的光,红色的纸
C.红色的光,红色的纸
D.以上情况都有可能.
D
体验收获
一、光的色散
1、光的色散:太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、
靛、紫七种颜色的光。
二、光的三原色原理
1、光的三原色:红、绿、蓝。
2、红、绿、蓝三色光按不同的比例混合,能产生任何一
种其它颜色的光,这叫做光的三原色原理。
3、颜料的三原色是品红、黄、蓝。
它们按不同的比例可以调出不同的颜色。
三、物体的颜色
1、透明物体的颜色:与物体透过的光的颜色相同。
2、不透明物体的颜色:与物体反射的光的颜色相同。
第四章 多彩的光
第五节 科学探究:凸透镜成像
凸透镜
透镜分类:
中间厚边缘薄的叫凸透镜
中间薄边缘厚的叫凹透镜
主光轴:透镜中连接两侧面球心的直线叫透
镜的主光轴。
主光轴
光心:在透镜的主光轴上有个特殊的点经过
它的光线传播方向不发生改变。
凸透镜对平行于主光轴的平行光线行有
会聚作用。
焦点、焦距
焦
点
焦距
凸透镜成像
实验器材
点燃的蜡烛
凸透镜
光屏
光具座
如何保证蜡烛的像始终能成在光屏上?
调节蜡烛、透镜、光屏的中心,使它们的三心在同
一高度上,为了使烛焰的像成在光屏的中央。
A
B
A′
B′
凸透镜成像光路图:
凸透镜成像光路图:
凸透镜成像光路图:
凸透镜成像光路图:
f