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第 1頁 第 1 講 光的直線傳播及光的反射 一 光的直線傳播和光速 一 基本概念 1 光源 把發(fā)光的物體叫做光源 例如 太陽 電燈 燃燒的蠟燭 2 光的作用 使物體發(fā)熱 使照相底片感光 使光電池具有電能 3 光源的能量轉(zhuǎn)化 把其它形成的能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?電燈 把電能轉(zhuǎn)化為光能 蠟燭 把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能 太陽 把核能轉(zhuǎn)化為光能 4 介質(zhì) 光能夠在其中傳播的物質(zhì)叫做介質(zhì) 5 光的傳播規(guī)律 光在同一均勻介質(zhì)中 沿直線傳播 6 光線 表示光束傳播方向的有向直線 7 光束 有一定關(guān)系的一些光線的集合 8 眼睛判斷物體遠(yuǎn)近的原理 根據(jù)兩只眼睛對物體的視線間的夾角 判斷物體的位置 做圖法 用物體發(fā)出或反射出兩條光線 把這兩條光線向相反的方向延長 它們的交點就是物體所在 的位置 9 影子的形成 光線照到不透明的物體上 在物理背 光面形成的光線照不到的黑暗區(qū)域 10 本影 物體背后完全不受光照的區(qū)域 11 半影 本影周圍只有部分光線照到的區(qū)域 12 影響本影和半影面積大小的因素是 發(fā)光體的面積和發(fā)光體到物體的遠(yuǎn)近 發(fā)光體的面積越大 本影面積越小 半影面積越大 發(fā)光體距物體距離越近 本影面積和半影面積越大 越遠(yuǎn)二者面積越小 13 光的傳播速度 c 300000000 米 秒 14 小孔成像的原理是 光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播 月牙通過樹葉縫在地上形成的像仍然是月牙 方向正好和天上的月牙方向相反 二 針對練習(xí) 1 判斷 1 光源可以發(fā)射出無數(shù)條光線 2 光線實際上是不存在的 3 光線就是很細(xì)的光束 4 光線是用來表示光傳播方向的直線 5 白天在月球的本影區(qū)域內(nèi)可見到日全食 6 白天在月球的半影區(qū)域里看到的是日偏食 7 夜間在月球全部處于地球半影區(qū)域時 能看到月偏食 8 夜里在月球全部處于地球半影區(qū)域時 能看到月全食 9 點光源對物體只能形成本影 第 2頁 2 小孔成像的原理是 3 工棚頂上有一個三角小孔 當(dāng)太陽透過該小孔到達(dá)地面時 光斑是 這是 現(xiàn)象 形成該現(xiàn)象的原因是 4 光在真空中的傳播速度為 太陽光從發(fā)出到達(dá)用 8 分 20 秒時間 則太陽到地球的距離應(yīng) 該是 km 5 月食時 人站在 區(qū)域時看到的是月全食 站在 區(qū)域時看到的是月偏食 6 一個小燈泡距離一個 10cm高的小木棒 20cm 在直棒另一側(cè) 40cm處的影子多高 二 光的反射 平面鏡 一 基本概念 1 反射定律 反射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi) 反射光線和入射光線分別位于法線的 兩側(cè) 反射角等于入射角 2 反射現(xiàn)象 折射現(xiàn)象 光的直線傳播中的光路都是可逆的 3 鏡面反射 物體受到平行光線照射后 反射光線也平行 這種反射叫做鏡面反射 4 漫反射 物體受到平行光線照射后 反射光線不再平行 而是射向各個方向 這種反射叫做 漫反射 5 鏡面反射和漫反射過程中都遵循光的反射定律 但反射光線不同 鏡面反射把入射的平行光 線反射后仍平行射出 而光行光經(jīng)漫反射卻射向各個方向 6 平面鏡成的是虛像 平面鏡成的像與物體大小相等 像與物體的連線與鏡面垂直 像與物體 到鏡面的距離相等 7 三種作圖法 一 反射定律法 二 對稱法 在研究光照范圍或可視范圍時 光路可逆法 8 光入射角增大時 反射角也增大相應(yīng)的角度 反射光線與入射光線的夾角增大為原來角度的 2 倍 9 平面鏡的虛像 物體發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后 反射光線的反向延長線所形成的像叫平面鏡的 虛像 二 針對練習(xí) 1 判斷 1 入射光線與界面夾角為 30 度 反射光線與入射光線夾角是 60 度 2 入射光線與鏡面夾角 90 度時 反射角為 0 度 3 鏡面反射是反射角等于入射角的有規(guī)律的反射 漫反射是反射角不一定等于入射角的無規(guī)律的反 射 4 由 A點射到平面鏡上的一條光線 反射后通過 B 點 則 B點射向平面鏡上的光線經(jīng)鏡面反射后一 定經(jīng)過 A點 5 一條光線射到平面鏡上 入射角增大 則反射光線入射光線夾角增大為 2 2 一束光線跟平面鏡成 角入射 要使反射光線跟入射光線成 150 度夾角 則 角等于 度 3 人向平面鏡走近時 人在鏡中的像的大小 第 3頁 4 如下圖 1所示 a b c 三條光線會聚于 S點 若在 S點前任意位置放置一平面鏡 則三條反射光線 一點 5 如下圖 2 一人站在水池旁邊 試畫出光路圖 說明他從水面反光中看到水池對面的一棵大樹的范圍 6 在上圖 3 4 中作出 AB ABC 所組成的圖形在平面鏡中的像 三 球面鏡 1 球面鏡 利用球面的一部分進(jìn)行反射的鏡叫球面鏡 2 凹面鏡 利用球面的內(nèi)表面進(jìn)行反射的球面鏡叫凹面鏡 凹面鏡對光線會聚 3 凸面鏡 利用球面的外表面進(jìn)行反射的球面鏡叫凸面鏡 凸面鏡對光線發(fā)散 4 球面鏡的主軸 連接鏡面頂點和球心的直線叫鏡的主軸 5 凹面鏡的焦點 跟主軸平行的光線射到凹面鏡上 反射光線會聚在主軸上的一點 這個點叫凹面 鏡的焦點 6 凸面鏡的虛焦點 跟主軸平行的光線射到凸面鏡上 反射光線發(fā)散 發(fā)散光線的反向延長線會聚 在凸面鏡另一側(cè)主軸上一點 該點叫凸面鏡的虛焦點 7 凹面鏡 凸面鏡 反射面 球面內(nèi)表面 球面外表面 光學(xué)特性 對光線會聚 對光線發(fā)散 焦點 實焦點 虛焦點 光路圖 應(yīng)用 a 會聚光線 b 獲得平行光 a 擴(kuò)大視野 b 發(fā)散光線 8 球面鏡法線 連接球心和入射點的半徑就是法線 第 4頁 針對訓(xùn)練 光的直線傳播及光的反射 1 當(dāng)月球繞地球旋轉(zhuǎn)時 正好轉(zhuǎn)到太陽和地球之間 在地球上某些地方便發(fā)生日食 下列說法中正確 的是 A 在月球背面的本影區(qū)地面上將發(fā)生日全食 B 在月球背面的半影區(qū)地面上將看到日偏食 C 發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球近一些 D 發(fā)生日環(huán)食時月球距地球比發(fā)生日全食時月球距地球遠(yuǎn)一些 2 下列有關(guān)光反射的說法正確的是 A 平行光束射向物體表面 反射后可能不是一束平行光 B 在鏡面反射中 光的反射遵守反射定律 在漫反射中 光的反射不遵守反射定律 C 電影銀幕用粗糙材料 這是為了增加漫反射效果 D 兩種介質(zhì)的界面是一個平面 當(dāng)光線垂直于界面從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時一定沒有反射光線 3 如圖 1所示 a b c三條光線會聚于 S點 若在 S點前任意位置放一平面鏡 則 圖 1 A 三條反射光線可能交于一點 也可能不交于一點 B 三條反射光線一定不會交于一點 C 三條反射光線一定交于鏡前一點 D 三條反射光線的延長線交于鏡后一點 4 一點光源 S 經(jīng)平面鏡 M 成像于 S 人眼于 P點可以觀察到的 S 如圖 2 所示 今在 S M 之間放一 不太大的遮光板 N 則 圖 2 A S 不能在 M 中成像 B S 仍能在 M 中成像 第 5頁 C 人眼觀察到的 S 的亮度變?nèi)?D 人眼觀察到的 S 的亮度不變 5 一人正對一豎立的平面鏡站立 人的身體寬為 a 兩眼相距為 b 欲使自己無論閉上左眼或是右眼 都能用另一只眼從鏡子看到自己的整個身體 鏡子的寬度至少應(yīng)為 A 2 1 a B 2 1 b C 2 1 a b D 2 1 a b 6 一個點光源 S 對平面鏡成像 設(shè)光源不動 平面鏡以速度 v 沿 OS 方向向光源平移 鏡面與 OS 方向 之間的夾角為 30 則光源的像 S 將 圖 3 A 以速率 0 5 v沿 S S 連線向 S 運動 B 以速率 v沿 S S 連線向 S 運動 C 以速率 3 v沿 S S 連線向 S 運動 D 以速率 2 v 沿 S S 連線向 S 運動 7 一平面鏡放在圓筒內(nèi)的中心處 平面鏡正對筒壁上一點光源 S 平面鏡從如圖 4 所示的位置開始 以角速度 繞圓筒軸 O勻速轉(zhuǎn)動 在其轉(zhuǎn)動 45 角的過程中 下述說法中正確的是 圖 4 A 點光源在鏡中所成像與反射光斑運動的角速度相同 都是 2 B 點光源的像運動的角速度小于反射光斑運動的角速度 反射光斑運動的角速度為 2 C 點光源的像運動的角速度大于反射光斑運動的角速度 反射光斑運動的角速度為 2 D 點光源在鏡中的像與反射光斑運動的角速度均為 8 如圖 5 所示 一小球緊靠在光源 S 前方水平向左平拋 恰好落在墻角 A 處 則小球在運動過程中 豎直墻壁上球影中心的運動是 第 6頁 圖 5 A 勻速直線運動 B 自由落體運動 C 先加速 后減速 D 先減速 后加速 9 如圖 6 所示 激光液面控制儀的原理是 固定一束激光 AO 以入射角 i 照射液面 反射光 OB 射到水 平光屏上 屏上用光電管將光訊號變成電訊號 電訊號輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度 如果發(fā)現(xiàn)光點在 屏上向右移動了 s的距離射到 B 點 由此可知液面降低了 圖 6 10 如圖 8 所示 蠟燭 AB 置于平板玻璃 MN 前 1 m處 緊靠 MN 背后有與 AB 等高的蠟燭 CD 現(xiàn)使 CD 以 2 m s的速度向右勻速移動 要在 2 s時 能從玻璃的左側(cè)透過玻璃看到右側(cè)只有一支蠟燭 則必 須同時使玻璃 MN 由靜止開始以多大的加速度向右做勻加速運動 圖8 第 7頁 11 在地質(zhì)考察中發(fā)現(xiàn)一個溶洞如圖 9所示 洞內(nèi)有一塊立于水中的礁石 1 若洞內(nèi)光線充足 人便能在洞外借助于水平面看到礁石的像 試畫出人在洞外看到礁石像 的范圍 2 若洞內(nèi)光線不充足 為了能在洞外對礁石進(jìn)行觀察 必須用燈光對它照明 則燈應(yīng)放在什 么位置才有可能照亮全部礁石 圖 9 高考真題 1 09全國 卷 某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡 兩平面鏡相對平行 物體距離左鏡 4m 右鏡 8m 如圖所示 物體在左鏡縮成的像中從右向左數(shù)的第三個與物體的距離是 A 24m B 32m C 40m D 48m 2 04 甘肅理綜 圖中 M 是豎直放置的平面鏡 鏡離地面的距離可調(diào)節(jié) 甲 乙二人站在鏡前 乙 離鏡的距離為甲離鏡的距離的 2 倍 如圖所示 二人略錯開 以便甲能看到乙的像 以 l 表示鏡的長 度 h 表示乙的身高 為使甲能看到鏡中乙的全身像 l 的最小值為 A h 3 1 B h 2 1 C h 4 3 D h 第 8頁 3 04 全國理綜 如圖所示 S 為一在 xy 平面內(nèi)的點光源 一平面鏡垂直于 xy 平面放置 它與 xy 平面的交線為 MN MN 與 x 軸的夾角 30 現(xiàn)保持 S 不動 令平面鏡以速率 v 沿 x 軸正方向運動 則 S 經(jīng)平面鏡所成的像 A 以速率 v 沿 x 軸正方向運動 B 以速率 v沿 y 軸正方向運動 C 以速率 2 1 v沿像與 S 連線方向向 S運動 D 以速率 v 沿像與 S 連線方向向 S運動 4 05北京 一人看到閃電 12 3 s后又聽到雷聲 已知空氣中的聲速約為 330 m s 340 m s 光速為 3 10 8 m s 于是他用 12 3 除以 3 很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為 4 1 km 根據(jù)你所學(xué)的物理知識可 以判斷 A 這種估算方法是錯誤的 不可采用 B 這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離 C 這種估算方法沒有考慮光的傳播時間 結(jié)果誤差很大 D 即使聲速增大 2 倍以上 本題的估算結(jié)果依然正確 參考答案 針對訓(xùn)練 光的直線傳播及光的反射 1 ABD 2 AC 3 C 4 BD 5 C 6 B 7 A 8 A 9 cot 2 s i 高考真題 1 B 2 A 3 D 4 B