光现象教案人教版八年级上
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人教版八年级物理上册第4章《光现象》复习教案一. 教材分析《光现象》这一章主要介绍了光的传播、反射、折射等基本概念和现象。
通过本章的学习,学生应了解光的传播规律,掌握光的反射和折射的原理,并能够运用这些知识解释生活中的光现象。
二. 学情分析八年级的学生已经初步掌握了光的传播知识,但对于光的反射和折射的理解可能还不够深入。
因此,在教学过程中,需要引导学生通过实验和观察,加深对光现象的理解。
三. 教学目标1.了解光的传播规律,掌握光的反射和折射的原理。
2.能够运用所学知识解释生活中的光现象。
3.培养学生的实验观察能力和科学思维。
四. 教学重难点1.光的传播规律的理解。
2.光的反射和折射原理的应用。
五. 教学方法采用实验观察、讲解、讨论相结合的方法,引导学生主动探索光现象的奥秘。
六. 教学准备1.准备相关的实验器材,如平面镜、凸透镜、光屏等。
2.准备相关的教学课件和资料。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个生活中的光现象,如影子的形成,引导学生思考光的传播规律。
2.呈现(10分钟)利用课件和实验,呈现光的传播、反射和折射的现象,引导学生观察和思考。
3.操练(15分钟)学生分组进行实验,亲身体验光的反射和折射现象,并记录实验结果。
4.巩固(10分钟)学生汇报实验结果,教师进行点评和讲解,帮助学生巩固对光现象的理解。
5.拓展(10分钟)引导学生思考光现象在生活中的应用,如眼镜的原理、光纤通信等。
6.小结(5分钟)教师总结本节课的主要内容,强调光的传播规律和光的反射、折射原理。
7.家庭作业(5分钟)布置相关的练习题,要求学生回家后进行复习和巩固。
8.板书(5分钟)教师在黑板上板书本节课的主要内容和知识点。
以上是针对《光现象》这一章的复习教案,希望对您的教学有所帮助。
一. 教材分析《光现象》这一章主要介绍了光的传播、反射、折射等基本概念和现象。
通过本章的学习,学生应了解光的传播规律,掌握光的反射和折射的原理,并能够运用这些知识解释生活中的光现象。
八年级物理上册光现象教案人教新课标版一、教学目标1. 让学生了解光的传播、反射、折射等基本概念。
2. 培养学生通过实验观察和分析光现象的能力。
3. 引导学生运用光学知识解释生活中常见的光现象。
二、教学内容第一章:光的传播1. 光的传播路径2. 光的速度3. 光的传播实例:日食、月食、影子等第二章:光的折射1. 折射现象2. 折射定律3. 透镜及其应用:眼镜、放大镜、望远镜等第三章:光的反射1. 反射现象2. 反射定律3. 反射镜:平面镜、凸面镜、凹面镜等第四章:光的色散1. 色散现象2. 光谱:可见光、紫外线、红外线等3. 光的颜色混合:颜料和光源的颜色混合第五章:生活中的光现象1. 光在生活中的应用:照明、通信、医疗等2. 光污染及其危害3. 绿色环保,节能减排三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生提出问题并解决问题。
2. 利用实验演示和观察,让学生直观地理解光现象。
3. 运用案例分析法,让学生将光学知识应用到生活中。
4. 采用小组讨论法,培养学生的合作意识和团队精神。
四、教学评价1. 课后作业:要求学生完成教材后的练习题,巩固所学知识。
2. 课堂问答:检查学生对光现象的理解和掌握程度。
3. 实验报告:评价学生在实验过程中的观察、分析和解决问题的能力。
4. 小组讨论:评价学生在团队合作中的表现和综合运用知识的能力。
五、教学资源1. 教材:八年级物理上册,人教新课标版。
2. 实验器材:激光笔、透镜、反射镜、色散实验器材等。
3. 多媒体课件:PPT、视频、图片等。
4. 网络资源:相关光现象的科普文章、视频等。
六、教学资源1. 教学视频:可以找到一些关于光的传播、折射、反射等现象的实验和现象的视频,帮助学生更直观地理解抽象的光学概念。
2. 互动软件:可以使用一些互动软件,如物理模拟软件PhET等,让学生在虚拟环境中进行光的传播、折射、反射等实验,提高学生的学习兴趣。
3. 科普文章:可以推荐一些关于光现象的科普文章,帮助学生拓展视野,了解光学在现代科技中的应用。
八年级物理光现象教案优秀7篇八年级物理光现象教案篇1一、学习目标①了解光源,并知道光源的分类,理解光沿直线传播及其应用,掌握光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s.②了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之宏大。
通过实验体会研究物理问题的重要方法。
③观察、实验以及探究活动的学习,培养学生尊重客观事实,实事求是的科学态度。
二、使用说明用15分钟阅读课本69-72页并完成问题导学,A层全部完成,BC层完成探究部分,分层达标。
三、预习指导1.重点难点分析:本节的重难点是光的直线传播及用光的直线传播来解释简单的光现象2.问题导学:依据启发性问题的引导,认识光源,理解光沿直线传播的条件,掌握光速。
四。
课内探究(一)光源(3分)1、生活、生产中哪些物体可以发光?2、那么上面的物体有何共同特征呢?(二)[探究]光是如何传播的?(15分)1、光在介质中是如何传播的?(学生实验):打开教室的白炽灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛穿过小孔观察光源。
(探究一):①光在均匀的液体中的传播②光在均匀的空气中的传播③光在均匀的透明固体中的传播(学生总结):光的传播特点2、如何描绘光传播路径?3、学生看教材图4.1-3同时请学生举出光沿直线传播的应用举例(三)用光的直线传播解释简单的光现象(5分)①影子的形成(探究二)用白炽灯对着墙,把乒乓球放在灯和墙之间。
现象:总结影的形成:②(教师引导)用光的直线传播总结分析日食的成因(四)光速(5分)学生阅读课本71页,自主完成如下问题:1.雷声和闪电在同时同地发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明什么问题?2.光在真空或空气中的光速为m/s,光在水或玻璃中传播的速度比在真空中传播的速度。
看课本71页科学世界回答:1.“光年”是什么物理量的单位?2.牛郎和织女能每年相会一次吗?五、课堂小结(2分)八年级物理光现象教案篇2教学目的、要求1、通过本教学,使学生知道:发光的物体叫做光源,光是沿直线传播的。
八年级物理上册《光现象》教学设计新人教版教学目标1.知识与技能。
(1)了解:光在均匀介质中沿直线传播。
(2)知道:光在真空中的传播速度。
2.过程与方法。
(1)通过观察与实验,培养学生初步的观察能力和提出问题的能力。
(2)经历探究过程,有初步的探究意识。
3.情感、态度与价值观。
(1)具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象。
(2)认识交流与合作的重要性,有主动与他人合作的精神。
教学重点通过实验,探究光在同种均匀介质中的传播特点。
教学难点探究光在同种均匀介质中沿直线传播。
教学方法自主探究式教学法。
教具激光笔、蚊香、玻璃砖、白纸板、盛水的小烧坏、空烧坏、喷雾器。
教学过程一、引入新课师:光把世界打扮得如此美丽动人,同学们对光感兴趣吗?今天我们就一起来研究第二章“光现象”(板书)。
二、进行新课(一)光源师:同学们,我们要看清五彩缤纷的世界,必须有光射入我们的眼睛,那么,光是从哪里发出来的呢?生:讨论交流。
师:对,我们小学自然课学过。
师:除了太阳、电灯之外,日常生活中,你还知道哪些物体能够发光?生:讨论。
师(板书):萤火虫恒星水母火柴蜡烛电灯师:这些物体能够发光,称之为光源。
像这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
师:老师手里拿着一个激光手电,它可以发光,是一个光源。
(二)光的传播1.提出问题。
老师这里有一个问题:从光源发出的光是沿着怎样的路径传播出去的?请同学们根据学过的知识讨论并提出自己的猜想。
2.猜想。
生:光是沿直线传播的。
师:同学们都猜想光是沿直线传播的,可老师却猜想光不总是沿直线传播的,也就是说,光的传播会发生改变。
(板书)3.设计实验。
师:到底谁的猜想正确呢?显然,科学仅仅靠猜想是不够的,我们需要用实验的方法去检验。
今天,我们就用桌子上这些简单的器材去大胆设计实验,验证你们的猜想是否正确、请同学们边讨论.边设计实验,比比看,哪个小组想出的办法多。
4.进行实验。
第一节光的直线传播【教学目标】1、能识别光源,知道光源大致分为自然光源和人造光源。
2、了解光的直线传播,能列举光的直线传播在生活中的应用。
3、知道光在真空中的传播速度。
Array4、通过观察光在空气中和水中传播的现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
5、通过探究性学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于学习物理。
【教学重点】光的直线传播.【教学难点】用光的直线传播来解释简单的光现象.【教学方法】探究法、实验法、观察法.【教学用具】演示用:激光手电、蚊香、烟室、蜡烛、盛水的水槽、中心有小孔的硬纸板、多媒体课件、磨砂棱镜等。
【教学过程】一、创设情境,引入新课在生活中有很多奇妙的现象:如雷声和闪电是同时产生的,我们却总是先看到闪电后听到雷声;雨过天晴,一道彩虹高挂在天空;晚上,霓虹灯把城市装扮的五彩缤纷,想要了解这些现象的成因吗?那就让我们一起走进光的世界吧!二、新课教学(一)自学了解同学们!生活中我们已经知道能够发光的物体有许多,请你自学课本69页第一自然段完成课堂导学案(一)物理学中把这些能够发光的物体称为光源;介绍人造光源的发展和使用,使学生意识到人造光源的前景将更加美好.(二)探究光的传播光源发出的光,使我们的生活五彩斑斓、多姿多彩,那么,光源发出的光是如何传播的呢?你的猜想是————?生活中有哪些现象支持你的猜想呢?下面我们一起来探究:1、演示实验:①将一束光射到烟室中,观察光在烟雾中的传播路径。
②将一束光射到水中,观察光在水中的传播路径。
③将一束光紧贴磨砂棱镜粗糙的一面射出,观察玻璃中的光的传播路径。
2、光源发出的光是否总是沿直线传播呢?①多媒体展示光在传播时路径弯曲的现象。
②对比演示结果得出:光沿直线传播是有条件的并分析得出:4、为了使学生亲身感受光的直线传播,激发学习物理的兴趣,随后让学生自己做一个实验.学生实验:讲桌上放置点亮的白炽台灯,每个学生两只手各拿一块带有小孔的硬纸板,让眼睛穿过小孔观察光源.启发学生分析:只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候,眼睛才能看见从光源发出的光.由于光是沿直线传播的,在此可以向学生引入“光线”这个物理学名词:人们为了形象地表示光的直线传播,物理学中引入光线的概念. Array指导学生看教材图 4.1—4同时启发学生举出光沿直线传播的应用举例,如:激光准直.、排队看齐、打靶瞄准.、手影游戏等,体现物理知识在生活中的应用。
第四章光现象第1节光的直线传播【教学目标】知识与技能1.了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类.2.理解光沿直线传播及其应用.3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s.过程与方法1.观察光在空气和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法.2.阅读“科学世界——我们看到了古老的光”内容,了解光可以反映宇宙的信息,感悟宇宙之大.情感、态度与价值观1.观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后续学习打基础.3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动.【重点难点】重点:光源、光的直线传播、光速.难点:用光的直线传播解释现象.【教学准备】多媒体资料1.美丽的城市夜景光碟.2.八年级物理配套光碟(上).实验器材:大烧杯、蚊香、火柴、玻璃水槽(装水)、玻璃砖、激光小电筒若干套、三棱镜、小平面镜.学习资料:测光速的方法的资料文章.┃教学过程设计┃┃教学小结┃【板书设计】第1节光的直线传播一、光源——能够发光的物体.二、光传播的特点:(1)光可以在真空中传播.(2)光在同种均匀介质中沿直线传播.(3)光速很大且在不同介质中传播速度不同.(学生总结后填上)第2节光的反射【教学目标】知识与技能1.了解光在一些物体表面可以发生反射.2.认识光的反射规律,了解法线、入射角、反射角的含义.3.理解反射现象中光路的可逆性.4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射.过程与方法1.通过实验,观察光的反射现象.2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体.3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验.4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异.情感、态度与价值观1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度.2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识.3.鼓励学生积极参与探究活动.【重点难点】重点:1.探究光的反射定律.2.镜面反射、漫反射.难点:光的反射定律的应用.【教学准备】激光光源、小平面镜、带量角器的平面板、水、金属盘、桌面、白纸等┃教学过程设计┃【板书设计】第2节光的反射一、光的反射定律1.提出问题2.实验和进行实验实验器材:实验步骤:实验数据:3.分析和论证文字描述:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角,这就是光的反射定律.图形描述:第3节平面镜成像【教学目标】知识与技能1.了解平面镜成像的特点.2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的.3.理解日常生活中平面镜成像的现象.4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.过程与方法1.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录.2.观察实验现象,感知虚像的含义.3.通过观察,感知球面镜对光线的作用.情感、态度与价值观1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦.2.培养实事求是的科学态度.3.通过对平面镜、球面镜应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响.【重点难点】重点:平面镜成像的特点.难点:平面镜成像原理及虚像概念.【教学准备】黑白各半的16开的纸,薄玻璃片,跳棋棋子,平面镜,凸面镜,凹面镜,J2501型光具盘,手电筒.┃教学过程设计┃d.改变棋子的位置,重做实验;e.取下实验用的纸,沿交界线对折,研究棋子与像的关系.(巡视、启发、指导,5秒钟)2.归纳实验结果——平面镜成像的特点.引导学生讨论和发言,师生一起归纳小结:虚像、等大、垂直、等距.二、平面镜成虚像纸条模拟演示:突破难点——虚像概念.三、平面镜的应用平面镜在现代生活中的应用(学生讨论平面镜在生活中的应用并举各种应用例子,归纳总结).总结:1.成像;2.改变光路.问题讨论:请一位同学上来,让视线与讲台齐平,你能看到讲台下放的什么东西吗?如右图所示,提供—面镜子.能帮这位同学看到吗?四、“科学世界”凸面镜和凹面镜1.凸面镜的作用:发散光线.演示实验:用J12501型光具盘演示.2.凹面镜的作用:会聚光线.演示实验:将手电简里的凹面镜取下,让学生观察小灯泡发光的特点,然后将凹面镜装上,调节使光会聚成平行光.课堂小结【板书设计】第3节平面镜成像一、平面镜成像的特点1.像和物体到镜面的距离相等.2.像与物体大小相同.二、平面镜成虚像三、平面镜的应用1.成像.2.改变光路.四、“科学世界”凸面镜和凹面镜1.凸面镜使平行光发散.2.凹面镜使平行光会聚.第4节光的折射【教学目标】知识与技能1.了解光的折射现象.2.了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律.3.了解光在发生折射时,光路的可逆性.过程与方法1.通过观察,认识折射现象.2.体验由折射引起的错觉.情感、态度与价值观1.初步领略折射现象的美妙,激发学生探索自然现象的兴趣.2.培养学生在学习中的交流、团结和协作精神.【重点难点】重点:光的折射和光的折射规律的推导.难点:光的折射规律的应用.【教学用具】塑料桶、手电筒、铁架台、刻度盘、细铁丝、石块、细线、水、“小鱼”模型.┃教学过程设计┃2.课前提问:光的反射定律;平面镜成像的特点导入新课活动“刺鱼”活动(学生)各组取小桶一只,加入适量的水,把数条“小鱼”(如图1)通过10cm左右的细线绑在石块上(小鱼容易从细线上拉落),浸入水中,使“鱼”潜入水中较深的位置.进行新课一、光的折射概念演示实验:(如图2)取塑料桶,把手电筒安装在铁架台上,打开电筒,让光斜射入水中,从桶的侧面可以观察到一个光亮的点B,加入热水,观察现象.图2学生观察到光亮的点不在原来的B点,而是下移到另一点,说明光的传播方向发生了变化,引出光的折射概念.模仿光的反射规律,确定折射光线的位置关系.二、光的折射规律推导小组实验1学生:安装器材,再把刻度盘竖直悬挂在铁架台下,盘的顶部略高出桶的边缘,加入热水,使水与水平方向的直径相平,用铁夹夹住电筒,使电筒通路,让电筒的光平行并贴近于刻度盘面,并使入射点在圆心(竖直方向的直径表示法线),(通过热水的水蒸气在水面液化的水雾)观察入射光线和在水中的折射光线.(学生讨论、分析为什么这样做.举手发言.)图3教师提示学生把观察到的现象用红色的粉笔画在白纸上,标上相应的字母.请一位同学把它画在黑板上.大致可以得到如图3中(2)所示的光路,教师引导学生认识三条线以及位置关系.(学生画在白纸上,展示.教师巡视,解答学生的疑问,帮助有困难的学生做好实验.)小组实验2把光垂直射入水中,观察折射光线,判断折射角与入射角的大小关系.绘出如图3(3)中所示的光路,比较折射角与入射角的大小.三、光路可逆模仿光的反射现象.四、课堂练习(甲、乙、丙三位同学板演)图4五、生活中的折射现象【板书设计】第4节光的折射一、光的折射:光从空气斜射入水中或其他介质中时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射.二、光的折射规律条件a:光从空气斜射入水中或其他介质中.结论:折射光线向法线偏折.条件b:光垂直射入水中.结论:传播方向不改变.三、光路可逆四、生活中的折射现象1.“刺鱼”失败.2.水池变浅.3.硬币再现.第5节光的色散【教学目标】知识与技能1.初步了解白光是由色光组成的,色光的三原色是红、绿、蓝.2.初步了解透明物体的颜色是由它通过的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.过程与方法1.动手参与“想想做做”,了解实验是研究物理问题的主要方法.2.阅读科学世界,了解颜料三原色与色光三原色的不同.情感、态度与价值观1.观察、实验以及探究的学习活动,能培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.2.通过探究性学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动.【重点难点】重点:光的色散现象,物体的颜色.难点:色光的混合.【教学准备】教师:多媒体资料(美丽的彩虹光碟)、电视机、放大镜.学生:玻璃水槽(装水)、小平面镜、白屏、红玻璃片、蓝玻璃片、黄玻璃片、红纸、黄纸、三棱镜.┃教学过程设计┃【板书设计】第5节光的色散一、光的色散1.白光是由多种色光混合而成的.2.光的三原色:红、绿、蓝.二、物体的颜色透明物体的颜色是由它通过的色光决定的.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的.三、看不见的光1.红光之外是红外线.2.紫光之外是紫外线.。
人教版物理八年级上册第四章光现象 4.1 光的直线传播教学设计一、教学目标•理解光的直线传播的基本特性;•掌握光的直线传播的实验方法和观察光的传播的规律;•能够运用所学知识解决相关问题。
二、教学内容本节课主要围绕光的直线传播展开,包括以下内容:1.光的直线传播的基本特性;2.光的传播实验;3.观察光的传播规律。
三、教学重点•了解光的直线传播的基本特性;•能够进行光的传播实验;•掌握观察光的传播规律。
四、教学准备•教师:黑色底纸、小孔板、光屏、小灯泡、橡皮筋、数张废报纸;•学生:笔记工具。
五、教学过程1. 导入新课引导学生回忆光的基本知识,例如光的来源、传播方式等,从而引出光的直线传播的话题。
2. 学生实验——观察光的传播路径1.教师发放黑色底纸、小孔板和光屏给学生,并让学生按照图1所示搭建实验装置。
图1图1图1 光的传播实验装置2.学生用橡皮筋将小孔板固定在黑色底纸上,然后将光屏固定在底纸的另一侧。
3.学生打开小灯泡放在小孔板的一侧,并逐渐向小孔板靠近。
4.观察光线经过小孔板后在光屏上形成的图案,并记录观察结果。
3. 教师讲解光的直线传播的特性根据学生实验的观察结果,教师进行讲解,介绍光的直线传播的特性:•光线在光的传播过程中一直保持直线传播;•光线在相同媒质中传播时速度不变。
4. 学生实验——利用废报纸观察光的传播路径1.教师发放数张废报纸给学生,并让学生将废报纸前后对折,再将其打开成大约60度的折角。
2.学生将折好的废报纸举在眼前,并让教师用小灯泡照射在废报纸上。
3.观察光线经过废报纸后在废报纸上形成的图案,并记录观察结果。
5. 教师引导学生发现规律根据学生实验的观察结果,引导学生发现光线经过折射体后会发生折射现象,并形成一定的折射角。
6. 总结与拓展教师对本节课的内容进行总结,强调光的直线传播的特性和折射现象。
同时,提出探究新问题的思考:•当光线从一种媒质传播到另一种媒质时,光线会发生什么变化?六、课堂小结本节课主要介绍了光的直线传播的特性和折射现象。
第二章 光现象复习二. 教学重点、难点:光的反射规律、光的折射规律三. 知识点分析:(一)本章知识结构光现象光学基本概念光源光线光速光的传播光沿直线传播光不沿直线传播光的反射反射规律平面镜成像光的折射光的分类可见光不可见光红外线紫外线颜色光的色散物体的颜色透明物体的颜色不透明物体的颜色三原色⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪(二)光学基本概念光学基本概念光源光线光速真空中的光速其它介质中的光速⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪ 本身能够发光的物体就是光源,判断一个物体是否是光源的关键在于它的本身能否发光,很多物体看起来很亮,但是由于本身不发光,所以不是光源,如月亮。
光源能够向周围发出光束。
为了明确直观的表示光的传播,我们用一条带箭头的直线来表示光的传播路径。
这条带箭头的直线就是一个物理模型——光线,其中直线表示光的传播路径是直线的,箭头代表光的传播方向。
光在真空中的传播速度最快,一般情况下,光在真空(空气)中的传播速度为c=3×10m /s 8,光在水中的速度约为,光在玻璃中的速度约为。
光在年中传播34231c c的距离就是光年,因此“光年”是一个长度单位。
光速远大于声速,日常生活中常见的现象,如雷雨天先看到闪电后听到雷声;看远处敲鼓的人敲击动作与鼓声不合拍等现象都说明了这一知识点。
(三)光的传播光的传播光沿直线传播条件现象及应用光不沿直线传播光的反射光的折射⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪光的反射反射规律:两角相等∠∠反射光路可逆平面镜成像成像特点所成像是虚像反射分类镜面反射漫反射()r i=⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪光的折射折射规律从空气斜射入水或其它介质中时从水或其它介质斜射入空气中垂直入射时折射光路可逆折射现象⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪只有在同种均匀介质中,光才会沿直线传播,日常生活中常见的影子、日食、月食现象、小孔成像都是光沿直线传播产生的现象。
利用光沿直线传播我们可以站齐队伍,可以利用激光进行准直,还可以进行射击瞄准。
当然,光沿直线传播有时会对我们的生活带来不便,例如夏天阳光直射就容易造成晒伤,为此我们可以利用遮阳伞遮挡强烈的阳光,来避免这一不利的发生。
当光射到任何物体表面时,都会有一部分光被介质表面反射回来,这种现象就称为光的反射,发生反射时,反射角总是等于入射角。
反射光路是可逆的。
因此利用光的反射我们可以将阳光引到井底,利用光的反射定律制成由直角反射面构成的自行车尾灯和由一对水平面成45°角的平镜面构成的潜望镜,如图所示:当光照射平滑物体的表面和粗糙物体表面时,会发生不同的反射,当平行光未照射到平滑的物体表面时,反射光线仍然平行,这种反射称为镜面反射。
当平行光束照射到粗糙物体表面时,反射光线会朝向四面八方,这种反射就是漫反射,无论镜面反射还是漫反射,每一条光线都会严格遵守光的反射规律。
当光遇到其它介质时,有一部分光会进入这种介质中,此时光的传播方向可能会发生偏折,这种现象就是光的折射,当光从空气斜射入水或其它介质时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;当光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
发生光的折射时光路是可逆的,日常生活中常见的池水变浅,插入水中的筷子向上弯折,近视眼的同学戴眼镜矫正视力等都是光的折射现象。
(四)光的分类和颜色光的分类可见光不可见光红外线紫外线⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎩⎪颜色光的色散物体的颜色透明物体的颜色是由透过光的颜色决定的不透明物体的颜色是由反射光的颜色决定的三原色颜料的三原色色光的三原色⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪一束阳光通过三棱镜后,阳光会被分解成一条彩色光带,这条彩色光带上的颜色顺序是:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
把色光按照这个顺序排列起来就形成了光谱。
由于光谱上的色光人眼都能观察到,因此,我们把这些色光及由这些色光混合成的复色光统称为可见光。
在光谱的红端以外还存在着一种人眼看不见的光——红外线,在紫端以外也存在着人眼看不见的光——紫外线,我们把这两种光称为不可见光。
透明物体的颜色是由物体透过光的颜色决定的,且物体是什么颜色,它只透过与它相同的色光,其它色光则被吸收,如果物体把所有的色光都透过,我们将会看到无色的透明体。
而不透明物体的颜色是由物体反射色光决定的,物体是什么颜色,它只反射跟它相同的色光,其它色光全部被物体吸收,当物体把所有色光都反射,我们看到的物体是白色的;如果物体把所有的色光都吸收,物体是黑色的。
色光的三原色是红、绿、蓝。
颜料的三原色是红、黄、蓝。
色光三原色和颜料三原色的混合规律也不同,光的三原色等强度混合是白的,而颜料的三原色等比例混合是黑的。
【典型例题】例1. 在一块方形纸板的中心挖正方形小孔,把这块有方孔的纸板对准阳光,当纸板和地面相距一定距离时,在地面上能观察到一方形黑影,你还会发现方形黑影的中心有一个圆亮斑,如图所示:请你回答以下几个问题:(1)地面上出现的方形阴影是____________的影子,是____________造成的现象。
(2)阴影中心的圆亮斑是什么?(3)如果在日偏食或日环食时观察该现象,地面上应出现的图案是什么样的?(4)夏天在林中散步时,我们会看到地面上呈现很多的圆亮斑,请问树叶间的缝隙一定是圆的吗?解题思路:地面上的方形阴影是纸板挡住太阳光形成的,而阴影中心的圆亮斑是方孔所透过的太阳光的光线所造成的太阳的实像。
这里的方孔实际上起到的作用就是小孔成像中的小孔,而地面就好像是承接像的光屏。
方形阴影和圆亮斑实际都是光沿直线传播造成的。
在日偏食和日环食时观察,方形纸板后仍然会出现方形的阴影,但由于太阳有一部分被月亮挡住不能向地球发光,所以此时所出现的光斑不应是圆亮斑而应当是有一部分缺少的圆亮斑(日偏食)或圆环形的圆亮斑(日环食)。
在小孔成像时,只要孔相对而言足够小,就可以成像。
小孔成像时,像和物体总是一样的,跟小孔的形状没有任何关系,所以此时小孔的缝隙没有任何要求。
答案:(1)纸板光沿直线传播(2)阴影中心的圆斑是太阳光通过方形小孔所成的太阳的实像。
(3)日偏食应出现的是方形阴影的中心有一块带圆形缺口的圆亮斑;在日环食时出现的现象应当是方形阴影的中心有一个圆环形的亮斑。
(4)树叶的缝隙大多是不规则的。
例2. 一条光线垂直入射到平面镜上,若保持光的传播方向不变,而将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线与水平面的夹角为多大?解题思路:本题是一道典型的利用做图法解答的题目,当光线垂直入射时,反射光线将按原路返回,如图1所示。
如果只将镜面沿逆时针方向转动20°角,则出现的现象如图2所示。
此时,图中∠1是20°,法线随镜面一起旋转,形成入射角∠2=20°。
由反射规律可知反射角∠3=∠2=20°,则反射光线与水平面的夹角就是∠4=90°-∠1-∠3=50°。
答案:旋转后反射光线与水平面的夹角是50°。
提示:对于光学的一些题目在解答的过程中运用作图的方式进行分析,可以十分轻松的帮助我们找到答案。
例3. 有一光电控制液面的仪器,是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面高度,然后通过装置调节液面的高度,如图所示的光路图,当光电屏上的光点由S1移至S2时,表示液面高度__________(填“上升”、“下降”或“不变”)解题思路:先假设液面下降了,因入射光线的方向未改变,因此反射光线的方向也不应发生变化,只是由于液面下降使入射点O向右偏移,则反射光线在光电屏上的光点也会向右移动,如图所示,这显然与题目中要求的由S1移至S2不符,由此可以判定:S1移至S2时,液面应上升。
答案:上升。
提示:本题运用了“假设法”入手进行问题解答,当假设条件产生时,出现结果与题目不符时,就说明假设条件是错误的,“假设法”是今后学习物理时经常运用的方法。
例4. 如图所示,要从A点拉一根线到河岸的O点后,再拉到B处。
O点应当选在什么位置才能使线的长度最短呢?解题思路:这道题的解题方式完全可以根据平面镜成像的特点进行,运用几何的证明法可以知道O'点的位置,如图甲:A'O+OB=AO+OB,设O'为安放路灯的任意位置,因为两点间直线最短,所以A'O'+O'B>AO+OB。
可知O点即为最佳位置。
答案:如图乙所示。
例5. 为什么看到星光总是闪烁不定?解题思路:此题实际上是考察光在不均匀介质中的传播情况,光在不均匀的介质中传播时同样会发生传播路线的改变。
高空中的星光可以通过真空进行传播,也可以通过空气、水等透明物质进行传播,如果光在传播过程中通过的介质不均匀,星光的传播方向就会发生偏折。
由于大气层上下的分布不均匀,而且气体易流动,因此星光经过大气层传到我们眼睛中时,光的方向会因多次改变而让我们看到频繁闪烁的星光。
答案:星光闪烁并不是星体本身的发光闪动,而是由于大气层不均匀又经常发生变化,使折射光线摇摆不定,所以会看到“星光”不停闪烁。
拓展延伸:当大气中的水气含量较多时,闪烁现象会更加明显,因此星光闪烁现象在天高气爽的秋夜十分明显。
例6. 小明将一张写有字的字条压在一块毛面朝上的毛玻璃板下,纸条上的字就看不清了。
小明让同学小红在不拿开毛玻璃的前提下看清字条上的字,小红十分为难,你能帮助小红解决一下这个难题吗?说明你的方法和理由。
解题思路:毛玻璃不透明的原因是玻璃有一面凹凸不平(毛面),使透过光没有规则,所以看不清纸条上的字,因此只要设法运用某种透明物质(如水)将凹面填充起来,使整个毛面变得平整光滑就可以了。
答案:方法是:在毛面上淋上些水就可以了。
理由:将毛面的凹面填平,使折射光线的方向变得规则起来。
【模拟试题】一、选择题1. 光在下列透明介质中的传播速度由小到大排列的是()A. 空气、水、玻璃B. 空气、玻璃、水C. 水、玻璃、空气D. 玻璃、水、空气2. 在纸上剪一个很小的正方形小孔,让太阳光垂直射在正方形上,那么地面上出现的光斑形状应当是()A. 正方形B. 圆形C. 平行四边形D. 矩形3. 如果彩色电视在屏幕上某点处同时出现了红、绿、蓝强度相同的三种颜色的光,则屏幕上该点的颜色应是()A. 无色B. 白色C. 黑色D. 黄色4. 如果入射光线向法线靠近,反射光线将如何变化()A. 靠近法线B. 远离法线C. 先靠近法线,后远离法线D. 不动5. 一束光线与水平面成30°角,为使光线沿水平方向射出,则平面镜跟水平面的夹角为()A. 15°B. 30°C. 75°D. 15°或75°6. 雨后天晴的夜晚,行走在乡间小路上的人为了不踩到地上的积水,下列判断正确的是()A. 迎着月光走,地面上发亮处是积水B. 背着月光走,地面的发亮处是积水C. 无论迎着还是背着月光走,地面上发亮处都应是积水D. 无论迎着还是背着月光走,地面上暗处都应是积水7. 夜间汽车行驶时,一般车内不开灯,这是因为()A. 要节约用电B. 假如车内开灯,司机前面的玻璃会产生车内物体的像,影响司机安全行车C. 车内开灯后光线反射刺眼,影响司机开车D. 车内开灯,光线射到车外的观后镜上,反射到司机眼中,影响司机行车安全8. 医生检查耳道时,常常在额头戴一个额镜,这是为了()A. 发散光线B. 会聚光线C. 成放大的像D. 成等大的像9. 一束光线由空气斜射入水中,若入射角逐渐增大,则折射角()A. 逐渐减小B. 不变C. 逐渐增大,但总小于入射角D. 逐渐增大,但总是大于入射角10. 如图所示,光线AO从玻璃中斜射入空气中,则图中折射光线应当是()A. OBB. OCC. ODD. OE二、填空题1. 光在同种___________透明介质中沿___________传播,光在___________传播的最快,传播的速度大约为___________km/s。