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第,*,页,第,*,页,单击此处编辑母版标题样式,Wwwwwwwwwwwwwwwwww,wwwwwwwwww,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,第十四章 光学,第一课时 光直线传输 光反射,1/41,第一关:基础关 展望高考,基础知识,2/41,一光直线传输,知识讲解,1.光源:自行发光物体.,特点:光源含有能量且能将其它形式能转化为光能.光在介质中传输就是能量传输.,2.介质:光能在其中传输物质.,3.光直线传输:光在同种均匀介质中总是沿着直线传输.光在真空中传输速度c=3.010,8,m/s;在任何介质中传输速度都小于c,v=c/n(n为该介质折射率),3/41,4.本影和半影,(1)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切光线在背光面后方围成区域.,(2)本影:发光面较小光源在投影物体后形成光线完全不能抵达区域.,(3)半影:发光面较大光源在投影物体后形成只有部分光线照射区域.,4/41,活学活用,1.如图所表示,A是直径为10 cm发光圆,B是直径为5 cm遮光板,C为光屏,三者中心共轴,AB之间相隔200 cm.当C离B为多远时恰好屏上本影消失,只有半影?这时半影环半径是多少?本影可取最大直径是多少?,5/41,6/41,7/41,答案:当C离B200 cm时屏上本影恰好消失,这时半影环半径为10 cm 本影可取最大直径是5 cm.,点评:影形成是光直线传输规律实际应用,用光直线传输规律来处理影形成问题.,8/41,二光反射,知识讲解,1.反射现象:光从一个介质射到另一个介质界面上再返回原介质现象.,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照反射定律.,4.光路可逆原理:全部几何光学中光现象,光路都是可逆.,9/41,5.平面镜作用和成像特点,(1)作用:只改变光束传输方向,不改变光束聚散性质.,(2)成像特点:等大正立虚像,物和像关于镜面对称.,10/41,活学活用,2.一个半径为5 m圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池中心上空离水面3 m处吊着一盏灯,求一个身高1.8 m人能够离开水池边缘多远距离还能看到灯在水中像.,11/41,解析:水面相当于平面镜,作反射光光路图如图所表示,若人在某位置时恰能经过水池边缘看到灯在水中像,这时光源发出光恰好经过水池边缘反射入人眼睛.由反射定律可知=.由几何分析得SBODCO,故有 即,答案:3 m,点评:正确作出反射光路图,结合反射定律进行分析,是处理这类问题关键.,12/41,第二关:技法关 解读高考,解题技法,13/41,一平面镜成像作图方法,技法讲解,方法一:依据光反射定律作成像光路图.先作出物点射到平面镜上任意两条光线,然后依据反射定律作出其反射光线,最终将反射光线反向延长交于平面镜后一点,该点即为像点.,方法二:依据平面镜成像特点作图.先依据物像对称性作出像点,然后作出物点射到平面镜上任意两条光线,最终将像点与两入射光线在平面镜上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,如图所表示.,14/41,15/41,利用方法二比喻法一有显著优点:作图准确,快速方便.不论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,实际光线反向延长线用虚线表示.,(2)最少要画两条光线,因为最少要有两条光线,才能找出像位置.,(3)对称法只能用来确定像位置,作光路时必须补画上光线.,16/41,典例剖析,【例1】为了在竖直悬挂穿衣镜前看到自己全身,试分析:平面镜最少得多高?这时镜最高点或者最低点应在什么位置?,17/41,解析 依据人与像对称于镜面,其光路如图所表示,设身高AB=H,眼睛(E)到头顶竖直距离EA=h,依据三角形两边中线长度等于底边长度二分之一,所以镜最小高度为H,min,=.镜下边D距地面最大允许高度为h,max,=,(H-h).镜上边C位于AE中垂线上,即镜悬挂点距地面高度为H=H-,18/41,二平面镜视场问题,技法讲解,1.人眼看到物体条件,从物体发射出来光线直接射入或经反射折射后进入人眼睛,在下列图中,带箭头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.,19/41,2.确定平面镜成像观察范围方法,在用遮光板将由物点射向平面镜光线不全部挡住情况下,平面镜前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像,则需借助边界光线,边界光线公共部分,即为完整像观察范围.,经过平面镜看虚像情况就像经过与平面镜等大“窗口”看窗外物体一样.详细观察范围为像点和平面镜边缘连线所限定.,20/41,典例剖析,【例2】如图所表示,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,人眼能够从平面镜上观察到P像(),21/41,A.0至-1区间 B.-1至-3区间,C.0至-区间 D.-3至-5区间,解析 构想H处有一点光源,它发出光被平面镜反射后照到x轴上AB区间,详细光路如图所表示,那么依据光路可逆知识,当发光点P在AB之间运动时,能被处于H人眼经过平面镜看到,详细范围为发光点P在-3至-5区间内.,答案 D,22/41,三物或平面镜移动问题分析方法,技法讲解,1.当物或平面镜平动时;如图若镜不动,物速为v且垂直镜面移动,则像速为v且垂直镜面与物运动方向相反.,23/41,若镜动而物不动,当镜速为v时,像对物速度为2v,且方向与镜移动方向相同.,2.当平面镜绕镜上某点转过一微小角度角时,据反射定律,法线也随之转过角,反射光线则偏转2角.,24/41,典例剖析,【例3】一个点光源S对平面镜成像,设光源不动,平面镜以速率v沿OS方向向光源平移,镜面与OS方向之间夹角为30,如图所表示,则光源像S将(),25/41,A.以速率0.5v沿SS连线向S运动B.以速率v沿SS连线向S运动C.以速率 沿SS连线向S运动D.以速率2v沿SS连线向S运动,26/41,解析 利用平面镜成像规律作出像点S,如图所表示,连接SS、AS,利用对称关系,可知ASS为等边三角形,当平面镜从A向右移到S点,像点也从S移至S点.显然像点沿SS连线向S运动,速率v等于v.故选B.,答案 B,27/41,第三关:训练关 笑对高考,随堂训练,28/41,1.如图所表示,为发生日食时影区分布情况,则以下叙述中正确是(),A.在D区观察者可观察到日环食,B.在B区观察者可观察到日全食,C.在A区观察者可观察到日全食,D.在A区观察者可观察到日偏食,29/41,解析:由题图所表示光路及本影、半影定义可知:D是本影区,A、C为半影区,B是本影D倒圆锥体,进入B区光线均为太阳周围光线,故有A、C区观察均为日偏食,在B区观察为日环食.所以,D选项正确.,答案:D,30/41,2.一个点光源S,放在平面镜MN前.若MN不动,光源S以速率2 m/s沿与镜面成60角方向向右做匀速直线运动,如图所表示,则光源在镜中像将(),31/41,A.以2 m/s速率做直线运动,且运动方向与S运动方向夹角为120B.以2 m/s速率垂直于MN做直线运动C.以 m/s速率相对于S做直线运动D.以 m/s垂直于MN速率向MN做直线运动,32/41,解析:依据平面镜成像规律,作S像S,如右图所表示,经过t时间,光源S位置为S,1,其像就为S,1,.由物像对称性可知SS,1,=SS,1,所以S相对平面镜是以2 m/s速率,沿与镜成60角SO方向做匀速直线运动,而且与S运动方向SO夹角为120,所以选项A是正确,B是错误.,33/41,S速度为v,垂直于平面镜分速度v,1,=vcos30=2 m/s,由物像对称性知,S相对于镜垂直分速度也为 m/s,所以选项D是错误.若以S为参考物,则S相对于S是以 m/s速率向S做匀速直线运动,所以选项C是正确.,答案:AC,34/41,3.凌日是内行星经过日面一个天文现象.我们把绕日运行轨道在地球以内行星,称为内行星.假如内行星一颗恰好从地球与太阳之间经过,地球上观察者就会看到有一个黑点从太阳圆面经过,大约需要一个多小时,人们把这种现象称为凌日.依据上面材料可知下面说法正确是(),35/41,A.地球上人们能看到只有水星和金星凌日,B.发生凌日现象属于光折射现象,C.发生凌日现象属于光直线传输现象,D.凌日现象是人们看到内行星影子,答案:ACD,36/41,4.半径为R圆柱体放在地面上,在距地面 上方放一与地面平行平面镜MN;在圆柱体左侧地面上有一点光源S,地面上圆柱体右侧AB部分没有被光线照到,如图所表示.已知SB=8R,试求AB长度.,37/41,解析:光路图以下列图所表示,38/41,39/41,5.如图所表示,平面镜M以角速度=rad/s绕垂直于纸面且过O点轴顺时针转动,AB为一段圆弧屏幕,它圆心在O点,张角为60,现有一束来自频闪光源细平行光线以一个固定方向射向平面镜M上O点,光源每秒闪12次,则平面镜每转一周在屏幕AB上出现亮点数最多可能是几个?,40/41,解析:由=可得平面镜转动周期T=6 s,平面镜转过30对应AB上光点转过60,所需时间为 =0.5 s,光源每秒闪12次,0.5 s内将闪6次,若第一次光点恰好照到B点,则屏幕上形成最终一个光点恰好照到A点,这么在0.5 s内实际上有7个光点出现在屏幕AB上.,答案:7个,41/41,
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