第一课时 光的直线传播 光的反射.ppt

共 41 页 第一关:基础关 展望高考 基础知识 一? 光的直线传播 知识讲解 1.光源:自行发光的物体. 特点:光源具有能量且能将其它形式的能转化为光能.光在介质中的传播就是能量的传播. 2.介质:光能在其中传播的物质. 3.光的直线传播:光在同种均匀介质中总是沿着直线传播的.光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s;在任何介质中的传播速度都小于c,v=c/n(n为该介质的折射率) 4.本影和半影 (1)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域. (2)本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域. (3)半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域. 活学活用 1.如图所示,A是直径为10 cm的发光圆,B是直径为5 cm的遮光板,C为光屏,三者中心共轴,A?B之间相隔200 cm.当C离B为多远时正好屏上的本影消失,只有半影?这时半影环的半径是多少?本影可取的最大直径是多少? 答案:当C离B200 cm时屏上的本影正好消失,这时半影环的半径为10 cm 本影可取的最大直径是5 cm. 点评:影的形成是光的直线传播规律的实际应用,用光的直线传播规律来解决影的形成问题. 二? 光的反射 知识讲解 1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象. 2.反射定律:反射光线跟入射光线还有法线在同一平面内,且反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角. 3.分类:镜面反射和漫反射.注意镜面反射和漫反射都遵循反射定律. 4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的. 5.平面镜的作用和成像特点 (1)作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质. (2)成像特点:等大?正立的虚像,物和像关于镜面对称. 活学活用 2.一个半径为5 m的圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心上空离水面3 m处吊着一盏灯,求一个身高1.8 m的人可以离开水池边缘多远的距离还能看到灯在水中的像. 解析:水面相当于平面镜,作反射光光路图如图所示,若人在某位置时恰能通过水池的边缘看到灯在水中的像,这时光源发出的光恰好通过水池边缘反射入人的眼睛.由反射定律可知∠α=∠β.由几何分析得△SBO∽△DCO,故有 即 第二关:技法关 解读高考 解题技法 一? 平面镜成像的作图方法 技法讲解 方法一:根据光的反射定律作成像光路图.先作出物点射到平面镜上的任意两条光线,然后根据反射定律作出其反射光线,最后将反射光线反向延长交于平面镜后的一点,该点即为像点. 方法二:根据平面镜成像的特点作图.先根据物像的对称性作出像点,然后作出物点射到平面镜上的任意两条光线,最后将像点与两入射光线在平面镜上的入射点分别用直线连接,并在镜前延长这两条直线,即为两条反射光线,如图所示. 利用方法二比方法一有明显的优点:作图准确,迅速方便.不管利用哪种方法作图都应注意: (1)实际光线用实线画出并带箭头,实际光线的反向延长线用虚线表示. (2)至少要画两条光线,因为至少要有两条光线,才能找出像的位置. (3)对称法只能用来确定像的位置,作光路时必须补画上光线. 典例剖析 【例1】 为了在竖直悬挂的穿衣镜前看到自己的全身,试分析:平面镜至少得多高?这时镜的最高点或者最低点应在什么位置? [解析] 根据人与像对称于镜面,其光路如图所示,设身高AB=H,眼睛(E)到头顶的竖直距离EA=h,根据三角形的两边中线的长度等于底边长度的一半,所以镜的最小高度为Hmin= .镜的下边D距地面的最大允许高度为hmax= (H-h).镜的上边C位于AE的中垂线上,即镜的悬挂点距地面高度为H′=H- 二? 平面镜的视场问题 技法讲解 1.人眼看到物体的条件 从物体发射出来的光线直接射入或经反射?折射后进入人的眼睛,在下图中,带箭头的水平线表示一条光线,只有眼睛位于a处才能看到这条光线,在b、c、d处均不能看到这条光线. 2.确定平面镜成像的观察范围的方法 在用遮光板将由物点射向平面镜的光线不全部挡住的情况下,平面镜前的物体总能在镜中成像,但只有在一定范围内才能看到.若要看到平面镜中完整的像,则需借助边界光线,边界光线的公共部分,即为完整像的观察范围. 通过平面镜看虚像的情况就像通过与平面镜等大的“窗口”看窗外物体一样.具体观察范围为像点和平面镜的边缘连线所限定. 典例剖析 【例2】 如图所示,在竖直平面xOy上,人眼位于x轴上+3坐标点H,一平面镜位于图示位置,平面镜两端坐标为N(-1,3)与M(0,3),那么当一发光点P从坐标原点沿x轴负方向运动过程中,当P点在以下哪个区域中运动时,人眼可以从平面镜上观察到P