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第三章 光 和 眼 睛
第一課時(shí) 光的直線傳播 光的反射 光的色散、看不見的光
1. 探究并了解光的反射定律。
2. 通過實(shí)驗(yàn)，了解白光的組成和不同色光混合的現(xiàn)象。
3. 探究光的反射定律。(必做實(shí)驗(yàn))
課程標(biāo)準(zhǔn)
考點(diǎn)梳理
1. 能夠自行發(fā)光的物體叫做__________。光源分為自然光源和人造光源。太陽、恒星、螢火蟲等是自然光源，電燈、點(diǎn)燃的蠟燭、柴火等是人造光源。（月亮不是光源）
2. 光的直線傳播：
（1）條件：光在________________介質(zhì)中沿直線傳播。
光源
光的直線傳播
同一種均勻
（2）現(xiàn)象：影子、日食、月食、小孔成像等都是光的直線傳播現(xiàn)象。
（3）小孔成像：沿直線傳播的光經(jīng)過小孔后，在光屏上會(huì)聚成像，如樹下的圓形光斑。像的特點(diǎn)是________立、大小可變的_______像。像的形狀與物體的形狀_______關(guān)，與小孔的形狀__________關(guān)。
注意：影子不是像，它是光在直線傳播過程中遇到不透明物體時(shí)形成的黑暗區(qū)域。
倒
實(shí)
有
無
3. 光速：光在__________中傳播得最快，其傳播速度c=__________m/s=__________km/s。光在不同介質(zhì)中的傳播速度__________，一般為v氣體>v液體>v固體。
4. 光年：光在真空中1年里傳播的距離叫做1光年，它是__________單位。
真空
3×108
3×105
不同
長度
5. 光線：一條帶箭頭的直線，形象地描述光的傳播路徑與方向。它實(shí)際上是不存在的，是人們?yōu)榱烁玫匮芯抗獾膫鞑デ闆r而建立的理想模型。
注意：作圖中注意光線用實(shí)線表示，光線的反向延長線、輔助線等用虛線表示。
1.定義：光在兩種不同介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來介質(zhì)中的現(xiàn)象，叫做光的反射。在圖1-3-1中，AO叫做__________，OB叫做__________，入射光線與鏡面的相交點(diǎn)O叫做入射點(diǎn)，過入射點(diǎn)并垂直于鏡面的直線ON叫做_______線(用虛線表示)。入射光線與________的夾角i叫做入射角，反射光線與__________的夾角γ叫做反射角。
注意：我們能夠看見不發(fā)光的物體，
就是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。
入射光線
光的反射
反射光線
法
法線
法線
2. 光的反射定律：
（1）在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在__________內(nèi)。
（2）反射光線和入射光線分別位于__________兩側(cè)。
（3）反射角__________入射角。
3. 光路的可逆性：在反射現(xiàn)象中，光路__________。
注意：先有入射光線，后有反射光線，因此在表述結(jié)論時(shí)，反射角要在結(jié)論的前面。
同一平面
法線
等于
可逆
4. 反射分為__________反射和______反射，它們都遵循光的反射定律。
鏡面
漫
種類 反射面的特點(diǎn) 平行光入射時(shí)反射光的特點(diǎn) 說明
鏡面反射
______ 沿某一______方向 人在反射光的范圍內(nèi)，看到物體很耀眼；人不在反射光的范圍內(nèi)，看不清物體
漫反射 ______ 向各個(gè)______方向 人看物體時(shí)不覺得耀眼，從各個(gè)方向都能看到物體
光滑
相同
粗糙
不同
1. 太陽光是白光，它通過三棱鏡后被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光，這種現(xiàn)象叫做__________。白光是由七種不能再被分解的單色光混合而成的復(fù)色光。
2. 光的“三基色”：______、________、________三種色光。這三種色光無法用其他色光混合而成。將這三種色光通過不同的組合，可以獲得其他不同的色光。
光的色散
光的色散、看不見的光
紅
綠
藍(lán)
3. 看不見的光：
（1）紅外線：在可見光譜上紅光以外的光。熱效應(yīng)強(qiáng)，穿透能力強(qiáng)，常見應(yīng)用有紅外夜視儀、紅外遙感、紅外烤箱等。
（2）紫外線：在可見光譜上紫光以外的光。化學(xué)作用強(qiáng)，容易使底片感光；生理作用強(qiáng)，能殺菌；具有熒光效應(yīng)，應(yīng)用于驗(yàn)鈔機(jī)，識(shí)別紙幣的真?zhèn)巍?br/>課本簡練
1.（八上P50 自我評(píng)價(jià)與作業(yè)2改編）2009年7月22日，在我國長江流域出現(xiàn)了21世紀(jì)持續(xù)時(shí)間最長的“日全食”現(xiàn)象，日全食現(xiàn)象可以用__________________現(xiàn)象解釋。圖1-3-2表示發(fā)生日全食時(shí)太陽、地球、月球的位置示意圖，則A是__________。
光的直線傳播
月球
2.（八上P54圖3-20改編）生活中有許多光的反射現(xiàn)象。電影院里所有觀眾都可以看到銀幕上的畫面，這是因?yàn)楣庹丈涞姐y幕上發(fā)生了__________（填“鏡面反射”或“漫反射”），它__________（填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律；高樓大廈的玻璃幕墻炫人眼目是因?yàn)楣庠诓Ａ粔ι习l(fā)生了__________（填“鏡面反射”或“漫反射”），這是生活中的光污染。
漫反射
遵循
鏡面反射
3.（八上P55自我評(píng)價(jià)與作業(yè)5改編）如圖1-3-3所示，雨后的夜晚，地上有些積水，乙同學(xué)背著月光走，看到水面比路面__________（填“亮”或“暗”），甲同學(xué)迎著月光走，看到水面比路面__________（填“亮”或“暗”），這實(shí)際上包含著光的__________知識(shí)。
暗
亮
反射
4.（八上P49活動(dòng)2改編）如圖1-3-4所示，這就是“日暈”。這種天文現(xiàn)象形成的主要原因是太陽光發(fā)生了__________，各色光按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序依次排列，其中光的三基色分別是紅、__________、藍(lán)這三種色光，該現(xiàn)象說明了太陽光是__________（填“單色光”或“復(fù)色光”）。
色散
綠
復(fù)色光
5. (八上P55自我評(píng)價(jià)與作業(yè)4改編)如圖1-3-5所示，小明想要利用一塊平面鏡使此時(shí)的太陽光豎直射入井中，請(qǐng)你畫出平面鏡，并完成光路。
如答圖1-3-1所示。
易錯(cuò)精講
【例1】（2023廣東）如圖1-3-6所示，點(diǎn)光源S發(fā)出的一束光射向平面鏡O點(diǎn)，請(qǐng)畫出反射光線（保留作圖痕跡）。
易錯(cuò)點(diǎn)1
光的反射作圖
如答圖1-3-2所示。
思路點(diǎn)撥：（1）作光的反射光路圖：①已知鏡面和其中一條光線，求畫另外一條光線時(shí)，先作出法線，再利用反射角等于入射角，作出所求光線；②已知兩條光線，求畫鏡面時(shí)，先作出兩條光線的角平分線即法線（用虛線表示），再過入射點(diǎn)作法線的垂線，該垂線的位置即為鏡面的位置。（2）反射光線和入射光線關(guān)于法線對(duì)稱，法線和鏡面垂直，因此要記得標(biāo)出垂直符號(hào)。
【變式1】如圖1-3-7甲，小孟利用一面小鏡子隔墻看到院里的小貓要偷吃魚。如圖1-3-7乙所示，AO表示來自小貓的入射光線，O點(diǎn)為入射點(diǎn)，B點(diǎn)為小孟眼睛所在位置。請(qǐng)?jiān)趫D乙中完成作圖：（1）畫出反射光線OB。
（2）根據(jù)光的反射定律畫出鏡面。
如答圖1-3-3所示。
【例2】【科學(xué)思維】圖1-3-8是一種液面升降監(jiān)測裝置原理圖，光源S發(fā)出的一束激光與水平液面成35°角射向平靜的液面，入射光線與反射光線的夾角為__________；激光經(jīng)液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上的S′點(diǎn)。當(dāng)液面下降時(shí)，點(diǎn)S′將__________（填“向左”“向右”或“不會(huì)”）移動(dòng)，
光源S與S在液面中的像的距離將__________
（填“變大”“變小”或“不變”）。
易錯(cuò)點(diǎn)2
光的反射中角線面的動(dòng)態(tài)變化
110°
向右
變大
思路點(diǎn)撥：在光的反射當(dāng)中，明確點(diǎn)、線、面三者的位置關(guān)系，找出變化的因素和不變的因素，采用作圖法分析。
【變式2】【科學(xué)思維】（2024棗莊模擬）如圖1-3-9所示是學(xué)校舞蹈房的兩塊相互垂直的平面鏡，一束光線AB射到其中一塊平面鏡上，經(jīng)兩次反射后射出的光線為CD，若將入射光線AB的入射角增加1°，則反射光線CD的反射角將（ ）
A. 增加1° B. 減少1°
C. 增加 2° D. 減少2°
B
重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn) 探究光的反射定律(10年1考：2019年)
實(shí)驗(yàn)名稱 探究光的反射定律
實(shí)驗(yàn)器材 平面鏡、激光筆、能折的紙板、筆、量角器
考點(diǎn)歸納 （1）實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)：
①在平面鏡上豎直放置紙板：為了
在紙板上顯示光路
②驗(yàn)證“三線共面”的方法：將
原本顯示反射光的紙板沿法線向后折，紙板上找不到反射光，但反射光仍存在，只是不在紙板上顯示
③多次改變?nèi)肷涔饩€與法線之間的夾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：得到反射角等于入射角的普遍規(guī)律
考點(diǎn)歸納 ④用另一束光沿FO方向射向O點(diǎn)：得到光路可逆的規(guī)律
⑤讓入射光垂直于鏡面入射：反射光線與入射光線方向相反，即“三線合一”，反射角為0°
（2）多次測量的目的：使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性
（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集、記錄和表格的設(shè)計(jì)
（4）實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：將紙板換成帶有角刻度線的
紙板，可以直接讀出入射角和反射角的大小，
更便于實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在反射現(xiàn)象中：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角；光路是可逆的
【例】【科學(xué)探究】如圖1－3－10所示，小明和他的同學(xué)在探究光的反射定律時(shí)，將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一塊紙板垂直放置在平面鏡上。
【實(shí)驗(yàn)環(huán)境】
（1）為了方便觀察到光路，實(shí)驗(yàn)宜在__________(填“較亮”或“較暗”)的環(huán)境中進(jìn)行。
較暗
【實(shí)驗(yàn)操作】
(2)為了便于測量和探究，需要把光路記錄在紙板上，用筆在紙板上的每條光路上各取兩點(diǎn)，并用直線將其連接起來即畫出光的傳播徑跡，這里用到的光學(xué)知識(shí)是________________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)從紙板前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因?yàn)榧埌宓谋砻媸莀_________(填“光滑”或“粗糙”)的，光在紙板上發(fā)生了________(填“鏡面”或“漫”)反射。
（4）為了得到反射角與入射角大小關(guān)系的普遍規(guī)律，應(yīng)當(dāng)_____________________________。
光的直線傳播
粗糙
漫
改變?nèi)肷浣沁M(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(5)如果紙板沒有與平面鏡垂直，當(dāng)光貼著紙板沿EO入射時(shí)，__________(填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光，此時(shí)，反射光與入射光__________(填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。
(6)讓一束紅光貼著紙板沿EO方向射到O點(diǎn)，光將沿OF方向射出，如果把紙板的右半邊向后折，將__________(填“能”或“不能”)在紙板上觀察到反射光，這說明_______________________________
_____________________________________________________。
不能
在
不能
在反射現(xiàn)象中，反射光線、
入射光線和法線在同一平面內(nèi)
(7)如果讓一束藍(lán)光沿FO方向射到O點(diǎn)，它反射后沿_________方向射出，由此可以得出：在反射現(xiàn)象中，光路是__________的。
(8)使光以不同角度入射進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測量結(jié)果如右表所示。表格處理好以后，小明得出：在反射現(xiàn)象中，_____________________。
OE
可逆
反射角等于入射角
實(shí)驗(yàn)次序 入射角 反射角
1 30° 30°
2 50° 50°
3 60° 60°
考點(diǎn)1 光的直線傳播［10年4考：2016年(選擇)、2017年(選擇)、2021年(填空)、2023年（選擇）考查］
1. （2023廣東）如圖1-3-11所示，在陽光照射下，廣東省南澳島北回歸線標(biāo)志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是（ ）
A. 光沿直線傳播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 光的色散
考點(diǎn)精練
A
2. 【物理學(xué)與日常生活】細(xì)心觀察的小明發(fā)現(xiàn)身邊處處有物理。下列他觀察到的現(xiàn)象或事例可以用“光的直線傳播”解釋的是（ ）
A. 課堂上老師用投影儀將同學(xué)們的優(yōu)秀作品展示投影
B. 太陽高照時(shí)校園長廊下斑駁的樹影
C. 午后陽光通過課桌上透明水杯形成的彩色光帶
D. 晚自習(xí)時(shí)教室窗戶玻璃里出現(xiàn)的另一個(gè)“自己”
B
3. 【科學(xué)探究】《墨經(jīng)》中最早記載了小孔成像現(xiàn)象，該現(xiàn)象是由光的_______________形成的。圖1-3-12為書中繪制的示意圖，要讓室內(nèi)墻壁上的像看得更清楚，房間的亮度應(yīng)較________。當(dāng)室外的人靠近小孔時(shí)，他在墻壁上所成像的大小將變_________。
直線傳播
暗
大
考點(diǎn)2 光的反射［10年5考：2016年(選擇和作圖)、2018年(作圖)、2019年(填空和作圖)、2022年(填空和作圖)、2023年(作圖)考查］
4. 【物理觀念】在探究光的反射實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖1-3-13所示，量角器與平面鏡垂直，將一束光線沿MO射向鏡面O點(diǎn)，根據(jù)光的反射定律，下列說法正確的是（ ）
A. 反射光線沿OC方向射出
B. 入射角為30°
C. 反射角為∠NOA
D. 入射光線與反射光線的夾角為120°
D
5. 【物理學(xué)與日常生活】教室黑板用久后有一部分變得光滑容易發(fā)生鏡面反射，如圖1-3-14所示。當(dāng)太陽光從右側(cè)窗戶射入時(shí)，最有可能因反光看不清光滑處字的位置是（ ）
A. A同學(xué) B. B同學(xué)
C. C同學(xué) D. D同學(xué)
A
6. 【科學(xué)思維】如圖1-3-15所示，水平面上固定著一塊平面鏡，水平面上有一個(gè)足球向鏡面滾去。要使足球在平面鏡中的像沿豎直方向“下落”，則鏡面與水平面的夾角大小為（ ）
A. α＝90°
B. α＝60°
C. α＝45
D. α＝30°
C
考點(diǎn)3 光的色散、看不見的光［10年2考：2017年（選擇）、2022年（綜合）考查］
7. “霜葉紅于二月花”。秋天的楓葉呈現(xiàn)紅色是因?yàn)樗? ）
A. 反射了紅光 B. 吸收了紅光
C. 反射了紅、綠、藍(lán)光 D. 吸收了紅、綠、藍(lán)光
A
8. 【工程實(shí)踐】圖1-3-16是微信啟動(dòng)背景圖，該圖片是由我國氣象衛(wèi)星“風(fēng)云四號(hào)”利用紅外探測儀拍攝而成，關(guān)于該圖片，下列說法正確的是（ ）
A. 人的影子是因?yàn)楣獾姆瓷湫纬傻?br/>B. 手機(jī)屏幕顯示的彩色由紅、綠、藍(lán)三基色構(gòu)成
C. 同種介質(zhì)中紅外線的傳播速度比紫外線快
D. 衛(wèi)星能拍攝到地球，是因?yàn)榈厍蚴枪庠?br/>B

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