1、第1节 光的直线传播第四章 光现象想一想：生活中的光都来自哪里？ 学习目标学习目标 1.了解光源，知道光源的分类。2.理解光沿直线传播及其应用。(重难点)3.了解光在真空和空气中的传播速度。光源： 自身能够发光的物体叫做光源注意：月亮不是光源注意：月亮不是光源光源一光源自然光源人造光源实例太阳、恒星、水母、萤火虫火把、点燃的蜡烛、发光的灯泡等 下列物体：星星、月亮、太阳、钻石、电灯、电视屏幕、无影灯、萤火虫、灯笼鱼、交通路牌。上述物体中一定是光源的是 ，一定不是光源的是 ，可能是光源的是 ，属于人造光源的是 ，属于自然光源的是 。练一练判断物体是否是光源的方法 区别物体是否是光源，关键要抓住物
2、体本身能不能发光来进行鉴别，不能以为亮的物体就是光源。 鉴别的方法一：把此物体放到绝对黑暗的屋子里去进行鉴别，看它是否发光。 鉴别的方法二：结合化学、物理、生物常识，采用分析、推理的方法加以区别。小结 在有雾的天气里，从汽车头灯射出的光束是直的。 清晨，通过树丛的光束是直的。 电影放映机射向银幕的光束是直的。 光的直线传播二探究一：光在透明气体（空气）中是如何传播的？探究二：光在透明液体（水)中是如何传播的？探究三：光在透明固体(玻璃)中是如何传播的？器材：激光器、纸、镊子、空烧杯、蒸发皿、火柴器材：激光器、一杯滴有少量牛奶的水器材：激光器、玻璃砖探究：光的直线传播的条件探究：光的直线传播的条
3、件 探究光在空气中沿直线传播： 将蒸发皿放在烧杯中使纸在蒸发皿中燃烧，然后用激光照射烧杯结论：1.光在空气中沿直线传播 探究：光在水中沿直线传播探究：光在水中沿直线传播 在长方体水槽中装入水并滴入牛奶用激光在长方体水槽中装入水并滴入牛奶用激光照射如图所示照射如图所示结论：2.光在水中沿直线传播结论：3.光在玻璃中沿直线传播探究：光在玻璃中沿直线传播用激光笔照射玻璃砖如图 早晨，太阳的视位置高于实际位置光在同一种均匀介质中沿直线传播。 光在同一种介质中沿直线传播。 （条件：介质是均匀的）如果介质不均匀，光线会发生弯曲。小结光线：光线：在物理学中，用一条带箭头的直线表示光在物理学中，用一条带箭头的
4、直线表示光的的传播路径传播路径和和方向方向，将这条带箭头的直线称为，将这条带箭头的直线称为光光线线。光线三光线光束点光源发出的光平行光源发出的光作法 沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。 注意 光线不是实际存在的实物，而是研究光的行进过程中细窄光束的抽象，是表示光的一种理想模型。 你能解释为什么“坐井观天，所见甚小”吗？请根据光的直线传播原理作图说明。练一练可见区域有趣的手影想知道这些手影是怎么形成的吗？光源物体的影子不透明物体1.影子的形成光的直线传播的应用四 由于光沿直线传播，在不透明的物体后面光照射不到的区域形成影。日食月食2.日食和月食日食和月食的形成过程3.
5、小孔成像特点：1.倒立的实像2.像的大小与孔到物体的距离、孔到光屏的距离有关3.像的形状与物体的形状有关，与孔的形状无关4.激光垂直激光的特点： 能集中射向一个方向而不散开，因而能射得很远而亮度没有明显的减弱。激光引导掘进方向思考：雷声和闪电同时发生，为何先看到闪电？光在不同介质中的传播速度介质光 速真空空气水玻璃3108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光速五声和光的不同声和光的不同声音光真空不传声光在真空中传播最快15空气中声速340m/s空气中光速近似3108m/s声音在空气中传播最慢光在空气中比在其他透明介质中传播得快声音传播需要介质光的传播不需要介质3108 m
6、/s光在真空或空气中传播速度是声音在15空气中传播速度是340m/s 如果一个飞人以光速绕地球飞行，在1s内他就可以绕地球7圈半！太阳到地球之间的距离约为1.51011 m，太阳发出的光经过8分20秒到达地球。 8分20秒课堂小结课堂小结光的直线传播光源光的直线传播光线光的传播速度概念：能够发光的物体叫做光源特点条件：同种均匀介质应用：激光垂直、影子、小孔成像等。概念：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向的真空中的光速为3108 m/s分类1.一根长0.5m的直杆，竖直立在水平地面上，测出其影子的长度是0.3m，与此同时测出一旗杆的影长为12m，则旗杆的高为多少？ H2H1L2L1=H2
7、=L2L1H1=12m0.3m0.5m=20m0.5mH1=0.3mL1H2=?=12mL22.天文学上常用光年（光在一年内传播的距离）作长度单位，已知织女星距地球约2.7光年，求织女星距地球多少千米？解：1光年 = 3105 千米/秒 365 24 3600秒=9.4608 1012千米2.7光年=2.7 9.4608 1012千米=2.554416 1013千米3.为了提高计时的准确性，大型国际比赛的赛道上都使用光电计时设备。但由于条件限制，一般的运动会都是由起点处的裁判员发令后开始比赛，终点处的裁判员通过秒表计时。为了计时准确，应该（ ）A.看到冒烟开始计时，因为烟雾容易看清 B.听到声
8、音开始计时，因为声音容易听清 C.看到冒烟开始计时，因为光速比声速快 D.看到冒烟开始计时，因为光传播不需要时间C4.下图为“日全食”时太阳、地球、月球的位置示意图，图中的A处是 球，B处 是 球。 太阳AB地月第2节 光的反射第四章 光现象 我们能够看见不发光的物体，是因为有反射光从物体上射入我们的眼睛。1.知道光的反射现象。2.认识光的反射规律。(重难点)3.理解反射现象中光路可逆。4.了解镜面反射和漫反射。学习目标学习目标光的反射一 光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。光的反射有什么规律呢？O法线法线N入射角入射角i反射角反射角r入射光线入射光线反射光
9、线反射光线法线：法线：通过入射点通过入射点,垂直于镜面垂直于镜面的直线（的直线（ON）-虚线虚线入射角：入射角：入射光线入射光线与法线的夹角与法线的夹角（ i ）反射角：反射角：反射光线反射光线与法线的夹角与法线的夹角 ( r )反射面反射面入射点入射点光路介绍光路介绍一点，两角，三线（1 1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（3 3）反射角等于入射角）反射角等于入射角光的反射定律光的反射定律1.三线共面三线共面2.两线分居两线分居3.两角相等两角相等光的反射定律二（2 2）反射光线和入射光线分别位于法线两侧）反射光线和入射光线分别位于法线两侧已知
10、图中入射光线，请画出反射光线。步骤：1先在反射面上标出入射点O；2过入射点画出反射面的垂线ON，即法线；3根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线。ONO试一试1.光线垂直入射时，情况怎样？反射角入射角= =0a a当光线垂直入射时，它将被垂直反射出去。规律延伸OANBir2.光线沿反射光线入射，会怎样出射？在反射现象中，光路是可逆的。法线法线 NO1234（1）指出光路图中的入射角与反射角（2）假如2600，入射角等于 ，反射角等于 ，入射光线与反射光线的夹角等于 。（）假如60，入射角等于 ，反射角等于 ,入射光线与反射光线的夹角等于 。60601203030601.根据下图回答下列
11、问题入射角反射角练一练画出反射光线画出入射光线画出镜面2.按要求画图平面镜 (1)平行光线射到光滑表面上，反射光会平行射出，这种反射叫镜面反射。 (2)平行光线射到粗糙表面上，反射光线会射向不同方向，这种反射叫漫反射。白纸镜面反射和漫反射三观察漫反射的形成过程，你发现了什么？镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律漫反射使我们能在不同方向看到本身不发光的物体。生活中哪些现象是镜面反射？哪些是漫反射？你能举出例子吗？生活现象 当有光线从任意角度射向尾灯时，它都能把光线“反向射回”。角反射器光的反射概念光在传播过程中被介质表面反射回去的现象反射定律三线共面两线分居两角相等在反射现象当中，光路是可逆的 两
12、种反射镜面反射漫反射都遵循光的反射规律课堂小结课堂小结1.晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上），让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去（ ） A.镜子比较亮，它发生了镜面反射 B.镜子比较暗，它发生了镜面反射 C.白纸比较亮，它发生了镜面反射 D.白纸比较暗，它发生了漫反射B2.一束光线射到平面镜上，当入射光线与镜面的夹角逐渐增大时，则（ ）A入射角逐渐增大，反射角也逐渐增大B入射角逐渐减小，反射角逐渐增大C入射角逐渐减小，反射角也逐渐减小D入射角逐渐增大，反射角逐渐减小C3.一束激光自左边与水平面成40角的方向射来，现要利用平面镜把这束激光沿水平方向向右反射出去，则平
13、面镜与水平面间的夹角应为（ ）A10 B20 C40 D80B4. 关于光的反射，下列说法正确的是( )A.当入射光线与平面镜成20角时，反射角也是20B.入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线C.入射角增大5，反射光线与入射光线的夹角也增大5D.镜面反射遵守反射定律，漫反射不遵守反射定律B第3节 平面镜成像第四章 光现象 我们都听过“猴子捞月”的故事，天上的月亮是真的掉到井里了吗？井里的月亮实际上是什么呢？ 学习目标学习目标1能说出平面镜成像的特点，会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。（重点）2会运用平面镜成像特点作图。（难点）3了解平面镜在生活中的应用。练功房矫正舞姿的镜子 光滑的瓷
14、砖表面 认识平面镜表面平滑且能够反光的镜子平面镜平面镜成像有什么特点呢? 镜子中的我是什么样的呢？提出问题猜想假设设计实验1.如何比较像与物的大小？2.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、笔替代蜡烛 替代平面镜 探究平面镜成像的特点一思考：思考：（1）用玻璃板代替平面镜的目的： 能准确找到像的位置（透光、成像）能准确找到像的位置（透光、成像）（2）用两支相同的蜡烛的目的： 比较像和物大小关系比较像和物大小关系（3）使用刻度尺的目的： 为了比较确定像与物体到平面镜的距离的关为了比较确定像与物体到平面镜的距离的关系系（4）光屏的作用： 检验成像是实像还是
15、虚像检验成像是实像还是虚像物到平面镜的距离/cm（物距）像到平面镜的距离/cm（像距）像与物大小比较（放大或缩小）第一次第二次第三次实验表格未点燃的蜡烛与像重合。1.像与物的大小相等吗？进行实验2.像与物到镜面的距离相等吗？012345678910像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。物到平面镜的距离/cm（物距）像到平面镜的距离/cm（像距）像与物大小比较（放大或缩小）第一次第二次第三次记录数据101020203030相等相等相等像与物的大小相等。像到镜面的距离等于物到平面镜的距离。像与物的连线与镜面垂直。平面镜成的像是虚像。物、像关于平面镜轴对称结论 平面镜成像是由光的反射现象形成的。每
16、个物（发光或反光）点，都有其对应的虚像点，虚像用虚线。ss虚像用虚线s平面镜成像原理二PP虚像： 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。虚像是不能呈现在光屏上的。平面镜成像的原因-光的反射如图，MN表示平面镜，AB表示镜前的物体，根据平面镜成像的特点作图。MNABAB方法：1、作垂线2、取等距离3、画虚像平面镜成像的作图三练习：某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置。B作法：1.将AO1和BO2延长交于S1。2.过S1作镜子垂线，取相等距离找到S。3.再连接SO1和SO2,标上箭头。1水里的“月亮
17、”是真实的吗？它 是怎么形成的?2月亮到地球的距离是3 .8108m，井水水深5m，则月亮的像到水面的距离是多少？平面镜的应用三平面镜的应用成像你还在哪些地方见过或知道哪些地方有平面镜？平面镜的应用 改变光路科学世界：凸面镜和凹面镜1.凸面镜对光线有 作用发散物体在凸面镜中成正立缩小的虚像利用凸面镜可以观察到更大的范围应用:汽车观后镜弯道观察镜2.凹面镜对光线有 作用会聚可以把平行的光会聚在一点上 应用:太阳灶可以把焦点处发出的光变成平行光应用:手电筒 汽车灯 探照灯的反光装置平面镜平面镜成像的原理平面镜成像的特点光的反射平面镜反射面是平面的镜叫平面镜平静的水面也可以看作平面镜平面镜成像像和物
18、大小相等平面镜成虚像像和物到镜面的距离相等像和物的连线垂直于镜面平面镜在生产生活中的应用课堂小结课堂小结 1.一只小猫正在平面镜前欣赏自己的全身像，如图所示 ： 此 时 它 所 看 到 的 全 身 像 应 是 图 中 的 哪 一 个 ？ （ ）A B C D C2.小丑在平面镜中的像，图中正确的是（ ）ABCDA3.从平面镜内看到一只钟面上的指针位置如图所示，此时时间是（ ）。A、7:25B、6:35C、5:25D、4:35D.如图，B是一挡板，S是一发光点，MN是一平面镜，试作出S能照亮右侧的区域。 作法：1.作S像点S画直角。2.连S1B并延长至P，找到O3.连SO4.连SA延长找到O2P
19、Q5.连SO并延长至Q,PQ为照亮区域。MN第4节 光的折射第四章 多彩的光你见过下面的现象吗？你知道为什么吗？学习目标学习目标1.了解光的折射现象。2.知道光从空气斜射入水中或其它介质时的折射规律。（重难点）3.知道在光的折射现象中，光路可逆。 光由一种介质射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射。什么叫光的折射？光的折射现象一入射光线入射角法 线空气界 面入射点O认识要素折射角折射光线玻璃A空气空气水水光线从空气进入水中一部分被反射回空气中一部分在水中发生折射两种现象是同时发生的1.有一光线斜射入水中，下图中折射光线正确的是( ) B练一练ABCD反射定律是什么？反射光线、
20、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。折射规律和反射定律一样吗？想一想光的折射规律二光的折射定律：光的折射定律： 反射光线与折射光线、法线在同一平面内；折射光线与入射光线分居在法线的两侧； 当光线从空气斜射入其它介质时，折射光线靠近法线；（折射角小于入射角） 当光从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） 光的折射定律：光的折射定律： 当入射角增大时，折射角也增大；当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在光的折射现象中，光路是可逆的。 M M M MOOBB AANNNNiirr空气空气玻璃玻璃应用光的折射规律完成
21、光路图：练一练 当一束光线斜穿过一块玻璃时，光线传播的路线将会怎样呢？画出光路图并回答。玻璃空气 射入的光线与射出的光线不在同一直线上，但两条光线平行。反 射折 射三线关系两角关系特殊情况三线共面三线共面法线居中法线居中两角相等空气中角大同增同减同增同减垂直入射原路返回垂直入射方向不变小结光反射和折射的联系海市蜃楼铅笔弯折生活中的折射现象三海市蜃楼的成因SS太阳光经过大气层到达地球，光线发生了弯折。池水变浅的原因 人在水上看到物体的像，比实际物体位置偏上，感觉水比较浅。筷子为什么会弯折？法线水中看树AA1 由于人眼的“视觉直进”的功能，觉得光线总是沿直线射入人眼的。进入眼睛的光线是A点发出的光
22、线“拐弯”后进入人眼的，但眼睛觉得光线是从A1点射过来的。事实上并不存在发光的A1点，A1点是A点的虚像点。A1比A高，所以水中看到的树比实际位置要高。利用光的折射解释现象利用光的折射解释现象早晨见到的太阳筷子变折池水变浅海市蜃楼（公路上的海市蜃楼）小结光的折射折射现象：当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折折射规律空气中的角大在折射现象中，光路可逆生活中的折射现象课堂小结课堂小结1.在湖边看平静湖水中的“鱼在云中游”， 则（ ）A、“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的虚像B、“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像C、“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚
23、像D、“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像B2.一束光从一种均匀介质射入另一种均匀介质中，入射光线与法线的夹角叫 入射角，折射光线与法线的夹角叫折射角。下列说法正确的是（ ） A .折射角一定小于入射角 B .折射角一定大于入射角 C .折射角一定等于入射角 D .光可能沿直线传播DOAAB3.如图所示，小阳在公园水面上玩水上滚球的游戏，人处于充足空气的薄壁透明塑料圆球内，他发现水下A处有一条金鱼，设小阳眼睛在B处，请作出小阳看到金鱼的光路图并确定金鱼的实际大概位置。第5节 光的色散第四章 光现象美丽的彩虹是怎样形成的？ 学习目标学习目标1.初步了解太阳光谱和看不见的光。2.初步认识红外线及其
24、作用。（重难点）3.初步认识紫外线及其作用。（重难点）4.了解色散现象，知道色光的三原色。17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散。光的色散一视频：光的色散1光的色散:白光(太阳光)经过三棱镜被分解成红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛、靛、紫紫等多种颜色的光。2白光是复合光，是由各种单色光混合而成的。3例如:彩虹外侧是红色内侧是紫色 彩虹是太阳光传播中被空气中的水滴反射、折射而产生的色散现象。 1.太阳光（白光）可以分解为红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛、靛、紫紫七种颜色的光。小结 2.太阳光（白光）是复合光。 3.红光、绿光、
25、蓝光等是单色光。红、绿、蓝被称为光的“三原色”，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。色光的混合二 红光、绿光、蓝光按照1:1:1的比例得到的是白光，那么红光、绿光、蓝光按不同比例混合会得到其它色光。电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色光合成的。放大镜放大 彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的？ 红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝红、绿、蓝叫做色光的三原色叫做色光的三原色。小结 把太阳光分解成七种不同的色光，按红红、橙橙、黄黄、绿绿、蓝蓝、靛靛、紫紫的顺序排列起来就是太阳的可见光谱。看不见的光三太阳光的光谱中红光外侧的不可见光叫做红外线。可视光线可视光线红外线
26、红外线1.红外线红外线红外线具有热效应，能使被照射的物体发热；太阳的热主要就是通过红外线辐射的形式传送到地球的；物体能吸收红外线，也能向外辐射红外线。（1）红外线的特点）红外线的特点：红外线诊断病情用红外胶片拍出的“热谱图”图中的颜色是制作时加上的，不同的颜色表示不同的温度 。（2）红外线的应用）红外线的应用 夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪。红外线夜视仪红外夜视仪的军事应用红外线可以用来进行遥控 电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。红外线还可以用来加热物体。红外线烤箱烤食
27、品、红外线烘干仪红外线自动控制:红外线还有哪些应用?自动门 自动水龙头 自动干手器自动跟踪摄像头它们的共同原理是:物体的温度越高，辐射的红外线就越强。这些装置上有红外线感应器。 太阳光中色散区域紫光外侧的不可见光叫做紫外线。可视光线可视光线紫外线紫外线2.2.紫外线紫外线（1）紫外线的特征： a.化学作用b.荧光效应c.生理作用 适当照射紫外线，有助于人体合成维生素D，维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。紫外线可以促进人体维生素D的合成紫外线消毒灭菌紫外线消毒柜紫外线灭菌灯 紫外线灯看起来是淡蓝色的，那是因为除了紫外线，它还发出少量蓝光和紫光。紫外线本身是
28、看不见的。紫外线能使荧光物质发光验钞机原理：荧光物质在紫外线照射下能发光 登山运动员都要戴特制的黑色眼镜，炎炎夏日人们撑起遮阳伞，这是为什么？过量的紫外线对人体有害轻则使皮肤粗糙重则引起皮肤癌课堂小结课堂小结光的色散光的色散：太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光可见光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光的三原色红、绿、蓝看不见的光红外线紫外线特点应用应用特点1. 太阳光通过棱镜后，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，则白屏上的颜色顺序为红、_、_、_、_、_、_。这说明 。橙 黄 绿 蓝靛 紫白光是由各种色光混合而成2.彩色电视机的色彩是由电视机中的电子枪射到屏幕内侧的荧光粉上产生的，根据色光的混合规律，在电视机中只需要_、_、_三种颜色的电子枪即可配出各种绚丽的色彩来。 红、绿、蓝叫做色光的_。红绿 蓝三原色3.紫外线也是一种看不见的光，能使荧光物质_，适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，过量的紫外线照射对人体_。发光发光4.人民币以及某些商标的防伪标记可以用_灯识别。紫外线紫外线有害有害5.下列说法正确的是（ ）A、白光是七色光的一种B、任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散C、白光不可能用光的混合法得到D、彩虹的形成是光的色散D
