光的初步知识 不分版本 教.doc

光的初步知识 一. 本周教学内容： 光的初步知识 知识结构： 1. 光的直线传播 （1）条件：在均匀介质中 （2）速度：在真空中的速度，在空气中近似为，在其它介质中，传播速度均小于真空中的传播速度。 （3）光年：天文长度单位，光在1年传播的距离。 （4）直线传播的实例 2. 光的反射 （1）光的反射定律 （2）光路的可逆性 （3）两种反射：镜面反射和漫反射 （4）平面镜 1平面镜成像特点 2点光源成像作图 3平面镜的应用 （5）球面镜 1凹面镜对光的作用及应用 2凸面镜对光的作用及应用 3. 光的折射 （1）光的折射规律 （2）光路的可逆性 （3）透镜 1透镜的种类及对光的作用 2凸透镜成像规律及应用 3凹透镜成像规律及应用 4. 物体的颜色 （1）色散现象及白光的组成 （2）透明体的颜色由它透过的色光决定 （3）不透明体的颜色由它反射的色光决定 【典型例题】 例1. 水平桌面上放置一平面镜，镜面与桌面成角，一小球沿桌面向镜滚去，如下图1，则镜中的小球的像将如何运动？ 分析与解答：由平面镜成像规律可知，物像等大且对称。所以小球沿桌面向镜运动的任一时刻，物、像关系都符合上述规律，由此可得，小球的像将竖直向下运动。马戏团的魔术师正是利用了平面镜成像规律，创造了“空中旋转”等节目。如图2所示，演员躺在黑色转盘上，随着转盘的转动和前后移动做着各种舞蹈动作，观众所看到的却只是在空中的演员在表演，其实观众看到的是躺在转盘上的演员在平面镜里成像。当然，在表演时，转盘和演员被挡板挡住了。 例2. 有一种自行车尾灯设计得很巧妙，当后面汽车的灯光从任何方向射到尾灯时，它都能把光线“反向射回”，下图是四种尾灯的剖面示意图，其中用于反光的镜面具有不同的形状，能产生上述效果的镜面是（ ） 分析与解答：图中四种尾灯的反光面分别为平面镜和球面镜，它们对光都具有反射作用，并遵从反射定律。但C是凹面镜，对任何方向射来的光都具有会聚作用；D是凸面镜，对任何方向射来的光都具有发散作用，因此不能达到把光“反向射回”的目的。A是平面镜，只有光垂直入射时，才能把光反向射回，这也不符合题意。B是互成直角的两平面镜构成，可以证明平面镜、互相垂直时，任意一条入射光线AB射到平面镜上，反射光线BC又射到平面镜上，最后射出的是与原入射光线AB平行的方向射出，如图（3）所示。由反射定律有，由于平面镜与垂直，则它们的法线OB与OC也互相垂直，图中三角形BOC为直角三角形。所以有因此有，1与5是同位角，所以CD与AB平行，且方向相反。所以本题正确选项为B。 例3. 一盏灯距水平地面高4米，用一个高2米的竹杆在水平地面匀速运动，在某时刻竹杆的影长为4米，2秒后竹杆的影长变为2米，求竹杆的移动速度？ 分析：若求出2秒钟竹杆移动的距离则可根据，求出竹杆移动的速度。竹杆在2秒钟移动的距离可运用相似三角形对应边成比例的性质求出。具体解法如下： 解：由 例4. 如图所示，MN区域是平静的水面，一个有一定高度的人可在水平地面移动，用作图法作出这个人刚好看到A点像的位置，并完成光路图。 分析与解：将平静的水面MN视为平面镜，根据平面镜成像特点作出A点的虚像，再根据反射光的反向延长线必过像点，连接至眼睛的连线，即为人刚好看见A点像的位置，如上图红笔所示。 例5. 如图所示，一人站在房中，想在墙壁AB上挂一平面镜，通过平面镜观察到天花板上吊灯MN的全貌，那么平面镜至少要多高，应挂在什么位置，试用作图法来确定。 分析与解：人通过平面镜看到吊灯MN的全貌，即看到吊灯的像，因此吊灯边缘MN两点的光经平面镜反射后，要进入人眼，因此可先根据平面镜成像特点确定吊灯像的位置，再根据反射光的反射延长线必过像点，则CD为平面镜的长度，MC，ND为两条入射光线。 1