1、新课标（RJ）专题 4 光的直线传播 光的反射 平面镜成像专题四单元 光现象思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础光源 能够自行发光的物体叫光源。月亮(选填“是”或“不是”)光源光线用来表示光传播的路径和方向的带箭头的直线。它是建立的物理模型,实际上并不存在规律 光在中沿直线传播现象影子:日食、月食;小孔成像:成倒立的实像,像的形状与小孔的形状无关应用 激光准直、站队看齐、射击瞄准等光速光在真空中的传播速度c=m/s=km/s。光年是单位思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点一光的直线传播不是不是31083105同种均匀介质同种均匀介质长度长度定义光射到物体表面被回去的现象探究光的反射规律(见
2、实验突破一)实验中光屏的作用:显示光的 ,探究反射光线与入射光线及法线是否 ;验证三线是否共面的方法:将反射光线所在纸板折转一定角度,观察能否看到反射光线;让光线逆着原反射光线入射到镜面,观察到此时反射光线逆着原入射光线方向射出,说明在光的反射现象中,光路是的思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二光的反射反射反射传播路径传播路径在同一平面在同一平面可逆可逆反射定律在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在内;反射光线、入射光线分别位于法线;反射角入射角反射类型镜面反射。条件:反射面光滑。特点:某个方向明亮耀眼(光污染),其他方向暗淡无光漫反射。条件:反射面粗糙。特点:反射光线向各个方向都有
3、都遵循光的反射定律思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二光的反射 续表同一平面同一平面两侧两侧等于等于【点拨】(1)光的反射定律可巧记为:三线共面、法线居中、两角相等。(2)反射角与入射角的关系为“反射角等于入射角”,相反表述不符合逻辑关系。原理 光的反射探究平面镜成像特点(见实验突破二)平面镜所成的像是像,像与物的大小,像与物到平面镜的距离,像与物的连线与镜面(像与物关于镜面对称)应用成像。如梳妆镜,餐馆、发屋、商品展台里用来增大视觉空间的平面镜等;改变光的传播方向。如潜望镜等思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点三平面镜成像虚虚相等相等相等相等垂直垂直思维导图 构建体系教材梳理 夯实
4、基础考点三平面镜成像【拓展】项目实像虚像形成实际光线会聚而成实际光线的反射光线或折射光线的反向延长线会聚而成承接能够用光屏承接,也能用眼睛看到不能用光屏承接,但能够被人观察到或被照相机拍摄到画法用实线表示用虚线表示实例小孔成像、照相机、投影仪等成的像平面镜、放大镜成的像、从水中看岸上的物体或从岸上看水中的物体等1.图4-1甲中手影的形成可以用来解释。如图乙所示在开凿隧道时,工人们常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,利用的是。教材图解图4-1光的直线传播光的直线传播光的直线传播光的直线传播思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础2.如图4-2所示是演员正对着镜子画脸谱的情景,这是光的现象,他在
5、镜中所成的像是、的像。图4-2反射反射等大等大正立正立思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础虚虚重难探究 逐个击破探究一光现象辨析及虚、实像判断光现象辨析及虚、实像判断实验突破 素养提升重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(2)学习和生活中常用到下列光学器具:显微镜;穿衣镜;潜望镜;老花镜;汽车观后镜;近视镜;望远镜;放大镜;照相机。其中利用光的反射定律制成的是;利用光的折射规律制成的是。中 成 实 像 的 是 ,成 虚 像 的 是 。2.某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳了一个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制成一个简易针孔照相机。如图4-3所示,将其水平放置,在左侧固定一只与小孔等高的
6、小灯泡,灯泡发光时,可在塑料薄膜上看到灯丝(选填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐,像的大小会(选填“变大”“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状(选填“改变”或“不变”)。重难探究 逐个击破倒立倒立变大变大不变不变实验突破 素养提升图4-3重难探究 逐个击破探究二 平面镜成像特点平面镜成像特点3.哈素海是呼和浩特市一处著名的旅游景点,深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上,如图4-4所示。当某只鸿雁距水面120m时,这只鸿雁的倒影与它的距离为m,该倒影是(选填“实”或“虚”)像,它是由于光的(选填“折射”“反射”或“直线传播”)形成的;当鸿雁缓
7、缓地向更高、更远的南方飞去时,它在水中像的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”)。图4-4240实验突破 素养提升虚反射不变不变重难探究 逐个击破4.雨后初晴的夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,地上发亮处是积水,这是因为月光照在地面上发生了反射,照在水面上发生了反射。小明利用一块平面镜将如图4-5所示的太阳光水平射入隧道内,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。漫探究三光的反射及平面镜相关作图光的反射及平面镜相关作图实验突破 素养提升图4-5镜面如图所示如图所示重难探究 逐个击破5.如图4-6所示,在练功房一侧的墙壁上装有一块平面镜MN,某同学从A点用激光笔向镜面照射,在天花板的B
8、点看到一光斑,请画出形成该光斑的光路图。实验突破 素养提升图4-6如图所示如图所示重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【设计和进行实验】1.实验主要器材实验主要器材:可转折的纸板(作用:显示光的传播路径;探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。注意:纸板与镜面要垂直放置,否则不能在纸板上看到反射光线)、量角器。2.实验时让入射光贴着纸板入射,这是为了显示入射光线。从不同位置都能看到光的传播路径是因为光在纸板上发生了漫反射。3.光路的确定光路的确定:在纸板的光线上取两点,连接两点并标出方向。突破一探究光反射时的规律探究光反射时的规律重难探究 逐个击破实验突破 素养提升4.旋转反射光线所在的
9、纸板,纸板上反射光线消失,其目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。(此时反射光线和入射光线仍然在同一平面内)5.改变入射角的大小,进行多次实验,用量角器量出入射角和反射角的大小,使结论具有普遍性。6.将激光笔逆着反射光线射入,反射光线逆着入射光线射出,说明光路是可逆的。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【数据处理和分析数据处理和分析】7.设计实验数据记录表格(如下表所示),分析表格数据,得出反射角与入射角的大小关系。次数入射角i反射角r123重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【交流与反思交流与反思】8.实验要在较暗的环境中进行,目的是使光线更清晰、明显。9.反射角与入射角不相
10、等的原因反射角与入射角不相等的原因:可能将入射光线与平面镜的夹角当成了入射角或将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例1小明和小刚一起做“探究光的反射规律”的实验:(1)如图4-7甲所示,先将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板放置在平面镜上。图4-7(2)为了显示光路,纸板的表面应(选填“粗糙”或“光滑”)些;为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验探究,该采取的操作是 。小明想把光的径迹保留在纸板上以便探究,请你为他设计保留光线径迹的方法:。纸板上标有刻度是为了方便测量 的大小。竖直竖直粗糙使光束贴着纸板射到使光束贴着纸板射到O点点在纸板的光线上取两点在纸板
11、的光线上取两点,连接两点并标出方向连接两点并标出方向反射角和入射角反射角和入射角重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(3)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据,如表一所示,根据这组数据,他(选填“能”或“不能”)得出关于光发生反射时反射角等于入射角的结论,若不能请说出理由并加以改进：_表一实验次数入射角反射角15050不能不能一次实验数据太少一次实验数据太少,所得结论不具有普遍性所得结论不具有普遍性,应该多次改变入射角的大小应该多次改变入射角的大小,多做几次实验多做几次实验重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(4)小刚逐渐增大入射角的大小进行了三次实验,实验所测数据如表二,小刚根据表中
12、数据得出的结论和小明的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小刚实验中出现错误的原因是。改正错误,分析数据可得:反射角(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OB将(选填“远离”或“靠近”)法线ON。表二实验次数入射角反射角120702306035040把反射光线与镜面的夹角当成反射角了把反射光线与镜面的夹角当成反射角了等于等于远离远离重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(5)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到入射光线和反射光线的径迹,由此小明得出结论:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理?。若不合理,请说明理由并加以改进:。
13、_。(6)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明 。对每一条确定的入射光线而言,光线是唯一的。不合理不合理没有前后折转纸板没有前后折转纸板NOB,应将纸板应将纸板NOB沿法线沿法线ON前后折转前后折转,再次观察纸板上再次观察纸板上是否还能呈现反射光线是否还能呈现反射光线 光发生反射时光发生反射时,光路是可逆的光路是可逆的反射反射重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(7)接下来老师进行了如下演示:先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是显示的位置,然后打开固定在柱N上的
14、绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图4-8所示的情景,老师沿水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到 时,可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内。图4-8法线法线反射的绿光挡住红光和入射的绿光反射的绿光挡住红光和入射的绿光重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【设计和进行实验设计和进行实验】1.实验主要器材:用玻璃板替代平面镜(好处:便于确定像的位置。理解:玻璃板透明,在看到蜡烛A的像的同时也能看到蜡烛B);选择薄玻璃板(好处:避免有重影。理解:厚玻璃板前后表面都会发生反射,成两个像,会造成重影);两支完全相同的蜡烛(目的:确定像与物的大小关系,这用到了等效替代法);刻度尺(目的:测量物和
15、像到玻璃板的距离)。2.玻璃板应与水平桌面垂直放置,否则在桌面上像与物不能重合。3.眼观察像的位置:在物体一侧多角度观察。将一张白纸放在像的位置上,在玻璃板后面观察白纸,白纸上没有蜡烛A的像,说明像是虚像。突破二探究平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【数据处理和分析数据处理和分析】4.设计实验数据记录表格(如下表所示),分析表格数据,可得出物与像到镜面的距离关系及物与像的大小关系。实验次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm蜡烛的像和蜡烛的大小关系123重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【交流与反思交流与反思】5.选择较暗环境的目的:使像
16、更清晰。6.若玻璃板与水平桌面不垂直,则:玻璃板向远离蜡烛方向倾斜时像向下移;玻璃板向靠近蜡烛方向倾斜时像向上移。7.物与像到玻璃板距离不相等的可能原因:蜡烛和像没有完全重合、玻璃板有厚度、测量的长度存在误差。8.改变蜡烛到平面镜的距离,多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。9.实验改进:选用带方格的纸实验更好,可以直接得出像与物到平面镜的距离关系。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(1)该实验需要的测量工具是,小滨选择的两支蜡烛应满足的条件是 。图4-9(2)实验时,应使玻璃板与纸面垂直。若要检验玻璃板的放置是否符合要求,
17、你的方法是 。_刻度尺刻度尺大小、形状完全相同大小、形状完全相同用三角板两直角边分别靠在玻璃板与白纸上用三角板两直角边分别靠在玻璃板与白纸上,观察两直角边是否与观察两直角边是否与玻璃板和白纸紧密贴合玻璃板和白纸紧密贴合重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(3)小滨点燃了蜡烛A置于玻璃板前,他透过玻璃板来观察这支蜡烛的像。请根据平面镜成像特点,图4-9在图中帮小滨作出眼睛通过玻璃板看到烛焰顶端的光路图。如图所示如图所示重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(4)只
18、点燃蜡烛A,移动蜡烛B与A的像完全重合,在蜡烛B的烛焰上放一根火柴,火柴(选填“能”图4-9或“不能”)被点燃,平面镜成的是像;如果以5cm/s的速度将蜡烛A匀速远离玻璃板0.2m后,蜡烛B应远离玻璃板cm,才有可能与蜡烛A的像完全重合。当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”)。不能不能虚虚20不变不变重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(5)如果实验中采用的是厚玻璃板,观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像 图4-9之间的距离为0.8cm,则玻璃板的厚度为cm。0.4重难
19、探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(6)如果玻璃板没有放正,将对实验产生什么影响?。若实验过程中玻璃板向如图4-10甲所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的(选填“A1”“A2”或“A3”),将蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛A所成像的高度(选填“变小”“变大”或“不变”)。图4-10图4-9像和物不能完全重合像和物不能完全重合A2变小变小重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例例2 小滨用如图4-9所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。(7)实验结束后,小滨无意间从平面镜中看到墙上的钟表的像如图乙所示,这时的时间是。小滨走出实验楼的自动感应
20、玻璃门时,门自动平移打开,则他在玻璃门中的像将(选填“随”或“不随”)门平移。图4-1010:35不随不随(8)在实验室中做“探究平面镜成像特点”实验时所用的玻璃板是特制的,其中一面镀了膜。用这种玻璃板做实验时,镀膜的一面应该朝向(选填“物体”或“像”)一侧放置。实验拓展 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升像(9)小滨把如图4-11所示的四个模型分别面对玻璃板竖立在桌面上,用于探究像与物左右位置的关系,其中能够达到实验目的的是。他想到“潜望镜”也是平面镜的应用,则认为潜望镜所成的像与物左右相反,为验证他的想法,请为他选择一个合理、简便的实验方案(选填序号)。绘制光路图来分析;用潜望镜观察一同学,让他挥动右手,判断像中是哪只手挥动。图4-11重难探究 逐个击破实验突破 素养提升A重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(10)图4-9中,当点燃的蜡烛A放在玻璃板前20cm的C处时,玻璃板后D处的蜡烛B好像也被“点燃”了。小滨用凸透镜替换玻璃板,将其放置在CD中点且垂直CD的位置上,取走D处的蜡烛B,将光屏放置在D处时,图4-9发现光屏上恰好成了一个清晰倒立、等大的蜡烛A的像,该凸透镜的焦距为cm。此时固定蜡烛,换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验,则光屏需向(选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,才能在光屏上再次成清晰的像。10靠近靠近
