第一課時光的直線傳播光的反射

第一課時光的直線傳播光的反射第一頁，共四十一頁，2022年，8月28日第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識第二頁，共四十一頁，2022年，8月28日一? 光的直線傳播知識講解1.光源:自行發(fā)光的物體.特點:光源具有能量且能將其它形式的能轉(zhuǎn)化為光能.光在介質(zhì)中的傳播就是能量的傳播.2.介質(zhì):光能在其中傳播的物質(zhì).3.光的直線傳播:光在同種均勻介質(zhì)中總是沿著直線傳播的.光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s;在任何介質(zhì)中的傳播速度都小于c,v=c/n(n為該介質(zhì)的折射率)第三頁，共四十一頁，2022年，8月28日4.本影和半影(1)影:影是自光源發(fā)出并與投影物體表面相切的光線在背光面的后方圍成的區(qū)域.(2)本影:發(fā)光面較小的光源在投影物體后形成的光線完全不能到達的區(qū)域.(3)半影:發(fā)光面較大的光源在投影物體后形成的只有部分光線照射的區(qū)域.第四頁，共四十一頁，2022年，8月28日活學活用1.如圖所示,A是直徑為10cm的發(fā)光圓,B是直徑為5cm的遮光板,C為光屏,三者中心共軸,A?B之間相隔200cm.當C離B為多遠時正好屏上的本影消失,只有半影?這時半影環(huán)的半徑是多少?本影可取的最大直徑是多少?第五頁，共四十一頁，2022年，8月28日第六頁，共四十一頁，2022年，8月28日第七頁，共四十一頁，2022年，8月28日答案:當C離B200cm時屏上的本影正好消失,這時半影環(huán)的半徑為10cm本影可取的最大直徑是5cm.點評:影的形成是光的直線傳播規(guī)律的實際應(yīng)用,用光的直線傳播規(guī)律來解決影的形成問題.第八頁，共四十一頁，2022年，8月28日二? 光的反射知識講解1.反射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的界面上再返回原介質(zhì)的現(xiàn)象.2.反射定律:反射光線跟入射光線還有法線在同一平面內(nèi),且反射光線和入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角.3.分類:鏡面反射和漫反射.注意鏡面反射和漫反射都遵循反射定律.4.光路可逆原理:所有幾何光學中的光現(xiàn)象,光路都是可逆的.第九頁，共四十一頁，2022年，8月28日5.平面鏡的作用和成像特點(1)作用:只改變光束的傳播方向,不改變光束的聚散性質(zhì).(2)成像特點:等大?正立的虛像,物和像關(guān)于鏡面對稱.第十頁，共四十一頁，2022年，8月28日活學活用2.一個半徑為5m的圓形蓄水池裝滿水,水面與地面相平,在池的中心上空離水面3m處吊著一盞燈,求一個身高1.8m的人可以離開水池邊緣多遠的距離還能看到燈在水中的像.第十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日解析:水面相當于平面鏡,作反射光光路圖如圖所示,若人在某位置時恰能通過水池的邊緣看到燈在水中的像,這時光源發(fā)出的光恰好通過水池邊緣反射入人的眼睛.

由反射定律可知∠α=∠β.

由幾何分析得△SBO∽△DCO,故有即答案:3m點評:正確作出反射光路圖,結(jié)合反射定律進行分析,是解決這類問題的關(guān)鍵.第十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日第二關(guān):技法關(guān)解讀高考解題技法第十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日一? 平面鏡成像的作圖方法技法講解方法一:根據(jù)光的反射定律作成像光路圖.先作出物點射到平面鏡上的任意兩條光線,然后根據(jù)反射定律作出其反射光線,最后將反射光線反向延長交于平面鏡后的一點,該點即為像點.方法二:根據(jù)平面鏡成像的特點作圖.先根據(jù)物像的對稱性作出像點,然后作出物點射到平面鏡上的任意兩條光線,最后將像點與兩入射光線在平面鏡上的入射點分別用直線連接,并在鏡前延長這兩條直線,即為兩條反射光線,如圖所示.第十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日第十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日利用方法二比方法一有明顯的優(yōu)點:作圖準確,迅速方便.不管利用哪種方法作圖都應(yīng)注意:(1)實際光線用實線畫出并帶箭頭,實際光線的反向延長線用虛線表示.(2)至少要畫兩條光線,因為至少要有兩條光線,才能找出像的位置.(3)對稱法只能用來確定像的位置,作光路時必須補畫上光線.第十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日典例剖析【例1】為了在豎直懸掛的穿衣鏡前看到自己的全身,試分析:平面鏡至少得多高?這時鏡的最高點或者最低點應(yīng)在什么位置?第十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日

[解析]根據(jù)人與像對稱于鏡面,其光路如圖所示,設(shè)身高AB=H,眼睛(E)到頭頂?shù)呢Q直距離EA=h,根據(jù)三角形的兩邊中線的長度等于底邊長度的一半,所以鏡的最小高度為Hmin=.鏡的下邊D距地面的最大允許高度為hmax=

(H-h).鏡的上邊C位于AE的中垂線上,即鏡的懸掛點距地面高度為H′=H-第十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日二? 平面鏡的視場問題技法講解1.人眼看到物體的條件從物體發(fā)射出來的光線直接射入或經(jīng)反射?折射后進入人的眼睛,在下圖中,帶箭頭的水平線表示一條光線,只有眼睛位于a處才能看到這條光線,在b、c、d處均不能看到這條光線.第十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日2.確定平面鏡成像的觀察范圍的方法在用遮光板將由物點射向平面鏡的光線不全部擋住的情況下,平面鏡前的物體總能在鏡中成像,但只有在一定范圍內(nèi)才能看到.若要看到平面鏡中完整的像,則需借助邊界光線,邊界光線的公共部分,即為完整像的觀察范圍.通過平面鏡看虛像的情況就像通過與平面鏡等大的“窗口”看窗外物體一樣.具體觀察范圍為像點和平面鏡的邊緣連線所限定.第二十頁，共四十一頁，2022年，8月28日典例剖析【例2】如圖所示,在豎直平面xOy上,人眼位于x軸上+3坐標點H,一平面鏡位于圖示位置,平面鏡兩端坐標為N(-1,3)與M(0,3),那么當一發(fā)光點P從坐標原點沿x軸負方向運動過程中,當P點在以下哪個區(qū)域中運動時,人眼可以從平面鏡上觀察到P的像()第二十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日A.0至-1區(qū)間 B.-1至-3區(qū)間C.0至-∞區(qū)間 D.-3至-5區(qū)間

[解析]設(shè)想H處有一點光源,它發(fā)出的光被平面鏡反射后照到x軸上的A?B區(qū)間,具體光路如圖所示,那么根據(jù)光路可逆知識,當發(fā)光點P在A?B之間運動時,能被處于H的人眼通過平面鏡看到,具體范圍為發(fā)光點P在-3至-5區(qū)間內(nèi).[答案]D第二十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日三? 物或平面鏡移動問題的分析方法技法講解1.當物或平面鏡平動時;如圖若鏡不動,物速為v且垂直鏡面移動,則像速為v且垂直鏡面與物運動方向相反.第二十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日若鏡動而物不動,當鏡速為v時,像對物速度為2v,且方向與鏡移動方向相同.2.當平面鏡繞鏡上某點轉(zhuǎn)過一微小角度α角時,據(jù)反射定律,法線也隨之轉(zhuǎn)過α角,反射光線則偏轉(zhuǎn)2α角.第二十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日典例剖析【例3】一個點光源S對平面鏡成像,設(shè)光源不動,平面鏡以速率v沿OS方向向光源平移,鏡面與OS方向之間的夾角為30°,如圖所示,則光源的像S′將()第二十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日A.以速率0.5v沿S′S連線向S運動

B.以速率v沿S′S連線向S運動

C.以速率沿S′S連線向S運動

D.以速率2v沿S′S連線向S運動第二十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日

[解析]利用平面鏡成像規(guī)律作出像點S′,如圖所示,連接SS′、AS′,利用對稱關(guān)系,可知△ASS′為等邊三角形,當平面鏡從A向右移到S點,像點也從S′移至S點.顯然像點沿S′S連線向S運動,速率v′等于v.故選B.[答案]B第二十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三關(guān):訓練關(guān)笑對高考隨堂·訓練第二十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日1.如圖所示,為發(fā)生日食時影區(qū)的分布情況,則下列敘述中正確的是()A.在D區(qū)的觀察者可觀察到日環(huán)食B.在B區(qū)的觀察者可觀察到日全食C.在A區(qū)的觀察者可觀察到日全食D.在A區(qū)的觀察者可觀察到日偏食第二十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日解析:由題圖所示的光路及本影、半影的定義可知:D是本影區(qū),A、C為半影區(qū),B是本影D的倒圓錐體,進入B區(qū)的光線均為太陽周圍的光線,故有A、C區(qū)觀察均為日偏食,在B區(qū)觀察為日環(huán)食.所以,D選項正確.答案:D第三十頁，共四十一頁，2022年，8月28日2.一個點光源S,放在平面鏡MN前.若MN不動,光源S以速率2m/s沿與鏡面成60°角的方向向右做勻速直線運動,如圖所示,則光源在鏡中的像將()第三十一頁，共四十一頁，2022年，8月28日A.以2m/s的速率做直線運動,且運動方向與S的運動方向夾角為120°

B.以2m/s的速率垂直于MN做直線運動

C.以m/s的速率相對于S做直線運動

D.以m/s的垂直于MN的速率向MN做直線運動第三十二頁，共四十一頁，2022年，8月28日解析:根據(jù)平面鏡成像規(guī)律,作S的像S′,如右圖所示,經(jīng)過t時間,光源S的位置為S1,其像就為S′1.由物像對稱性可知SS1=S′S′1,所以S′相對平面鏡是以2m/s的速率,沿與鏡成60°角的S′O方向做勻速直線運動,并且與S的運動方向SO的夾角為120°,所以選項A是正確的,B是錯誤的.第三十三頁，共四十一頁，2022年，8月28日S的速度為v,垂直于平面鏡的分速度v1=v·cos30°=2×m/s,由物像對稱性知,S′相對于鏡的垂直分速度也為m/s,所以選項D是錯誤的.

若以S為參照物,則S′相對于S是以m/s的速率向S做勻速直線運動,所以選項C是正確的.答案:AC第三十四頁，共四十一頁，2022年，8月28日3.凌日是內(nèi)行星經(jīng)過日面的一種天文現(xiàn)象.我們把繞日運行軌道在地球以內(nèi)的行星,稱為內(nèi)行星.如果內(nèi)行星的一顆恰好從地球與太陽之間經(jīng)過,地球上的觀察者就會看到有一個黑點從太陽圓面通過,大約需要一個多小時,人們把這種現(xiàn)象稱為凌日.根據(jù)上面的材料可知下面說法正確的是()第三十五頁，共四十一頁，2022年，8月28日A.地球上的人們能看到的只有水星和金星凌日B.發(fā)生凌日現(xiàn)象屬于光的折射現(xiàn)象C.發(fā)生凌日現(xiàn)象屬于光的直線傳播現(xiàn)象D.凌日現(xiàn)象是人們看到的內(nèi)行星的影子答案:ACD第三十六頁，共四十一頁，2022年，8月28日4.半徑為R的圓柱體放在地面上,在距地面的上方放一與地面平行的平面鏡MN;在圓柱體左側(cè)地面上有一點光源S,地面上圓柱體右側(cè)AB部分沒有被光線照到,如圖所示.已知SB=8R,試求AB的長度.第三十七頁，共四十一頁，2022年，8月28日解析:光路圖如下圖所示,第三十八頁，共四十一頁，2022年，8月28日第三十九頁，共四十一頁，2022年，8月28日5.如圖所示,平面鏡M以角速度ω=rad/s繞垂直于紙面且過O點的軸順時針轉(zhuǎn)動,AB為一段圓弧屏幕,它的圓心在O點,張角為60°,現(xiàn)有一束來自頻閃光源的細平行光線以一個固定的方向射向平面鏡M上的O