《光現(xiàn)象》學(xué)習(xí)指導(dǎo)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
    本章主要學(xué)習(xí)光現(xiàn)象及其規(guī)律,內(nèi)容包括:光的直線傳播、光的速度、光的反射規(guī)律、光的折射規(guī)律、物體的顏色以及跟現(xiàn)代生活十分密切的兩種看不見的光──紅外線、紫外線及其應(yīng)用。
  
  一、光的直線傳播規(guī)律
  
  知道光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。明確小孔成像、影的形成等是光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的例證。光在真空中的速度大約為3×108m/s,光在其它透明介質(zhì)中的傳播速度要比它在真空中的速度小。
  
  二、光的反射規(guī)律及折射規(guī)律
  
  1.通過實驗探究知道光的反射規(guī)律:反射光線與入射光線、法線在同一平面上(三線共面),反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)(兩線分居),反射角等于入射角(兩角相等),無論是鏡面反射還是漫反射,每一條光線都遵守光的反射定律。在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
  
  2.知道平面鏡對光的作用。平面鏡可以改變光路,但對光既不會聚,也不發(fā)散,用平面鏡制成的潛望鏡,可以改變光的傳播方向。
  
  探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系。像的性質(zhì):物體在平面鏡里所成的像是虛像(虛像);像的大。汉臀矬w大小相等(等大);像的位置:像和物體位于平面鏡的兩側(cè),像和物體到鏡面的距離相等,像和物體的對應(yīng)點的連線與鏡面垂直(關(guān)于鏡面對稱)。
  
  3.通過實驗探究光的折射規(guī)律:折射光線與入射光線、法線在同一平面上,折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。光從空氣斜射入水或別的透明介質(zhì)時,折射角小于入射角,光從水或別的透明介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角。在光的折射現(xiàn)象中,光路也是可逆的。
  
  三、光的色散及看不見的光
  
  知道光的色散現(xiàn)象,能記住白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光混合而成。知道色光的三原色跟顏料的三原色是不同的。認(rèn)識兩種看不見的光-紅外線和紫外線的應(yīng)用,以及紫外線的有害之處。
  
  [例題解析]
  
  【例1】下列現(xiàn)象中,屬于光的反射的是()
  
  A.月食現(xiàn)象
  
  B.陽光在濃密的樹蔭下形成的圓形光斑
  
  C.平靜湖面上群山的倒影
  
  D.岸邊看到清澈見底的湖水中嬉戲的小魚
  
  解:月食是因為太陽、地球、月球在一條直線上,地球位于太陽和月球之間,太陽光被地球擋住,月球的部分或全部在地球的影子中形成的,是光的直線傳播的結(jié)果。陽光在濃密的樹陰下形成圓形光斑,實質(zhì)是小孔成像,也是光的直線傳播的結(jié)果。平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,群山把光反射到水面,水面再把光反射到人的眼中,人眼逆著反射光線看上去,就好像這些光線是從水里的倒影處射出的一樣,實質(zhì)是平面鏡成像,是光的反射造成的。岸邊看到湖水中的小魚的光學(xué)原理是小魚把光線反射到水面,經(jīng)空氣折射到人的眼中,人眼逆著折射光線看去,就好像光線是從看到魚處射來的一樣,實際上看到的是魚在水中的虛像,是光的折射形成的。所以選項C正確。
  
  評析:此題考查的知識點較多,包含了光的直線傳播、光的反射、光的折射等。A項中的天象奇觀,B、D中的自然現(xiàn)象,C項中的自然景色都是光的杰作,都跟學(xué)生的生活實際緊密聯(lián)系,它考查了學(xué)生對光現(xiàn)象的認(rèn)識和理解。只有準(zhǔn)確地理解有關(guān)光現(xiàn)象的知識,才能正確解答此類題。
  
  【例2】如圖1所示,樹上停著一只烏鴉,而地上有幾個小蟲,那么,烏鴉從樹上的P點飛下來吃地上的哪一個小蟲再飛到對面的籬笆墻上的Q點,它飛行的路程最短。請你根據(jù)學(xué)過的光學(xué)知識為它設(shè)計一條飛行線路,在下圖中作出示意圖。
  


  圖1
  

  解法一:從平面鏡成像角度考慮。如圖2所示,根據(jù)兩點之間線段最短及平面鏡成像的特點,此題可以把樹上的烏鴉P點看作光源,烏鴉飛行的路線看作光傳播的路線,Q點看作是光線經(jīng)平面鏡反射后要求經(jīng)過的點。由像的定義可知,P點發(fā)出的光反射后經(jīng)過Q點,則經(jīng)過Q點的反射光線的反向延長線一定經(jīng)過P點的像P′點,所以只要作出P點的像P′,連接P′Q與地面交于O,O即為所求點。
  
  解法二:從光路可逆性角度考慮。如圖3所示,在上題的基礎(chǔ)之上,根據(jù)光路可逆性,由光源P點發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后過Q點,則由Q點發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后,過P點光線的反向延長線一定經(jīng)過Q的像點Q′,連接Q′P與于地面交于O,O即為所求點。
  


  圖2                                                    圖3
  

  評析:一題多解是指用兩種或兩種以上的方法解答某一物理習(xí)題。一題多解要求學(xué)生要善于從多角度、多方位、多層次地研究、分析題目的內(nèi)容和所提出的問題,克服生搬硬套、思路單一的弊端,從而激活自己的“知識倉庫”。同時用不同的方法解答同一題目,一方面可以起到互相檢驗的作用,另外通過不同的解法的比較,可以從中體會并發(fā)現(xiàn)哪種思路更簡潔,哪種思路更容易理解,便于操作,從而提高解題的速度和正確率。
  
  


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