第四章《光现象》一、光的直线传播1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。
月亮本身不会发光，它不是光源。
2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？答：光在空气中是沿直线传播的。
光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。
☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
4、应用及现象：①激光准直。
②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
1 32③日食月食的形成：当地球在中间时可形成月食。
如图：在月球后 1 的位置可看到日全食，在 2 的位置看到日偏食，在 3 的位置看到日环食。
④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。
5、光速：光在真空中速度 C=3×10 8m/s=3×10 5km/s ；光在空气中速度约为 3×10 8m/s。
光在水中速度为真空中光速的3/4 ，在玻璃中速度为真空中速度的2/3。
二、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面 , 法线居中 , 两角相等 , 光路可逆 . 即: 反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。
光的反射过程中光路是可逆的。
3、分类：⑴ 镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行条件：反射面平滑。
应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。
黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射⑵ 漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向，每条光线遵守光的反射定律。
条件：反射面凹凸不平。
应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。
⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。
⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。
☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。
4、面镜：⑴平面镜：成像特点：等大 , 等距 , 垂直 , 虚像①像、物大小相等；②像、物到镜面的距离相等；③像、物的连线与镜面垂直；④物体在平面镜里所成的像是虚像。
成像原理：光的反射定理；作用：成像、改变光路实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像⑵球面镜：定义：用球面的内表面作反射面。
凹面镜性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光应用：太阳灶、手电筒、汽车头灯定义：用球面的外表面做反射面。
凸面镜性质：凸镜对光线起发散作用。
凸镜所成的象是缩小的虚像应用：汽车后视镜☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。
☆ 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。
汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。
三、颜色及看不见的光1、白光的组成 : 红 , 橙, 黄, 绿, 蓝 , 靛, 紫.色光的三原色 : 红, 绿 , 蓝 .混合之后为白光颜料的三原色:红、黄、蓝。
混合之后为黑色2 、看不见的光 : 红外线 ,紫外线；测试题 1一、填空题（每空 2 分，共 30 分）1．在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用 ____的原理，光在 ____中传播的速度最大 .2 ．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用____来解释 .3．射到平面镜上的平行光线反射后 ____平行的 . （选填“可能是”“仍是”“不”）在反射时光路 ____.4 ．教室里不同位置上的同学都能看到黑板上的粉笔字，这是光的____缘故 . （填“镜面反射”或“漫反射”5 ．入射光线与镜面的夹角是 30°，则入射光线与反射光线的夹角是 ____度，如果入射光线垂直射到镜面上，那么反射角是 ____度.6 ．古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的____现象；池水映明月“说的就是光的 ____现象 .7．在碗底放一枚硬币，把碗移到眼睛刚好看不到硬币的地方，保持眼睛和碗的位置不变，请一位同学向碗里加水，将观察到 ____，产生这种现象的原因是 ____.8．如图所示的光路示意图中， MN是空气与玻璃的分界面， PQ为法线，根据图示， MN下方的物质是___，折射角是 ___，反射角是 ___.二、选择题（每题 2 分，共 24 分）9 ．一束光线垂直地射到平面镜上，经反射后，反射角是（）A.90 °B.0 °C.180 °D.45 °10 ．一个人在竖直平面镜前以 4.5 m/s 的速度离开平面镜，则像对镜的速度是（）A.4.5 m/sB.9 m/sC. 拉长 4.5 m/sD.拉长 9 m/s11 ．太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是（）A. 圆形的B. 正方形的C. 不规则的D. 成条形的12 ．下列关于光的说法中，正确的是（）A.光总是沿直线传播的B. 光的传播速度是 3×108 m/sC.萤火虫不是光源D. 以上说法均不对13 ．从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是（）A.1 点 20 分B.10 点 20 分C.10 点 40 分D.11 点 20 分14 ．如图所示，入射光线与平面镜成α角，要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，则平面镜则（）A. 沿顺时针方向转动10°B. 沿顺时针方向转动20°C.沿逆时针方向转动20°D. 沿逆时针方向转动10°15．若平行光线被某种镜面反射后，反射光线好像是从镜后某一点发出的，则这种镜是（）A.平面镜B. 凹面镜C.凸面镜D.潜望镜16．一个同学从一块小于他身高的平面镜里恰好能看到了自己的全身像，则下列说法中正确的是（）A.平面镜可以扩大视野范围B.平面镜里成的像是缩小的实像C.该同学头部和脚部发出的光经平面镜反射后恰好全部进入眼内D.此平面镜表面一定不光滑，相当于一个凸面镜17．在茶杯里放一枚硬币，慢慢地向杯里注水，保持眼睛和杯子的位置不变，眼睛看到硬币的位置是（）A.逐渐降低B. 逐渐升高C. 先升高后降低D. 不升高也不降低18 ．下列关于折射现象中，说法正确的有（）A. 光从空气进入水中时，折射角一定大于入射角B. 光从空气进入水中时，折射角一定小于入射角C. 光从水进入空气中时，传播方向有可能不变D. 光从水进入空气中时，传播方向一定改变19 ．一支铅笔与在平面镜中的像互相垂直，则铅笔与镜面间的夹角为（）A.30°B.45 °C.60 °D.90 °20 ．一束平行光线与水平面成20°角射向地面，现用平面镜使反射光线进入一竖井中，镜面与水平方向成的角应为（）A.30°B.35 °C.45 °D.55 °三、简答题（每小题 3 分，共 6 分）21．为什么我们能从各个方向看到桌子、墙壁等本身不发光的物体？22．通过篝火上方的空气看物体，为什么会使人感到物体在晃动？四、作图题（每小题 4 分，共 12 分）23 ．根据甲图中所示的光线传播情况，在适当位置上放一平面镜.甲乙24．根据平面镜成像特点作出图乙物体的像 .ABC25 ．在右图的方框中放置一平面镜，光线通过平面镜后的方向变化如图中所示，试画出平面镜并完成光路图 .五、计算题（第 26 题 8 分，第 27、28 题各 10 分，共 28 分）26 ． 1984 年 4 月 8 日，我国成功地发射了一颗通讯卫星，这颗卫星离地面高度是3580 km. 求从地面发射的电波到达卫星并从卫星返回地面的时间约是多少秒？（无线电波与光在真空中的传播速度相等）27 ．电线杆在阳光照射下影长 6.9 m ，竖直立着的 2 m 长的竹竿的影长 2.2 m ，问电线杆的高度是多少？（太阳光可看作平行光，作出图后再解）.28．太阳光线跟水平方向成 40°角，试问：（1 ）你如何利用平面镜使太阳光线照亮竖直井内的水面（要求作图说明）.（2 ）计算平面镜与水平方向的夹角是多少度？测试二一、选择题（ 1---6单项选择每题 3 分， 7---8不定项选择每题 4 分，共 26 分）1 、我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载着著名的“人工虹”，这一现象的形成是由于( ) A．光的直线传播 B.光的反射 C.光的色散 D.水的蒸发2、现在大多数家用电器都可用遥控的方式进行操作，遥控（发射）器发出的“光”是（）A.红外线B.红色光C.白色光D.紫外线3、下面四个例子中，哪个不能说明光是直线传播的（）A.看不见不透明物体后面的东西B.射击时的瞄准C.我们能从不同方向看到不发光的东西D. 阳光下你身体的影子4、下列现象中，属于光的折射现象的是（）A.斜插有水中的筷子“变弯”B.光穿过茂密的树叶间隙，在地面形成圆形光斑C．在太阳光照射下树木出现了影子D．平静的水面映出岸上的景物5 、承承的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，如图 1 此时它所看到的像是图中的（）6 、当一个人逐渐走近一盏路灯并离开时，他在路灯下的影子的长度变化是（）A. 先变长后变短B. 先变短后变长C.逐渐变短D.逐渐变长7 、下面是关于光的传播快慢的几种说法, 其中正确的是( )A.光在真空中传播和在空气中传播一样快, 速度都是 3x108 m/sB.光在真空中传播的速度最快 , 就是 3x108m/sC.光在真空中传播比在空气中传播要快些D.光在透明介质内传播比在空气中传播还要慢些8 、有关图 2 中的描述不正确的是（）a Q b空气M o 水NceP d图2A. a 是入射光、 b 是反射光、 c 是折射光、 QP是法线B. a 是入射光、 b 是反射光、 d 是折射光、 QP是法线C. a 是入射光、 e 是反射光、 c 是折射光、 MN是法线D. a 是入射光、 b 是反射光、 e 是折射光、 QP 是法线图 3二、填空题（每空 1 分，共 24 分）9 、1997 年 3 月 9 日，在我国漠河地区出现了“日全食”现象，如图 3 所示，表示日全食时太阳、地球、月球的位置，则图 3 中的 A 是________， B 是_______。