光现象
一、课题导入
西汉时候，有个农民的孩子，叫匡衡。他小时候很想读书，可是因为家里穷，没钱上学。后来，他跟一个亲戚学认字，才有了看书的能力。匡衡买不起书，只好借书来读。那个时候，书是非常贵重的，有书的人不肯轻易借给别人。匡衡就在农忙的时节，给有钱的人家打短工，不要工钱，只求人家借书给他看。
过了几年，匡衡长大了，成了家里的主要劳动力。他一天到晚在地里干活，只有中午歇晌的时候，才有工夫看一点书，所以一卷书常常要十天半月才能够读完。匡衡很着急，心里想：白天种庄稼，没有时间看书，我可以多利用一些晚上的时间来看书。可是匡衡家里很穷，买不起点灯的油，怎么办呢
有一天晚上，匡衡躺在床上背白天读过的书。背着背着，突然看到东边的墙壁上透过来一线亮光。他嚯地站起来，走到墙壁边一看，原来从壁缝里透过来的是邻居的灯光。于是，匡衡想了一个办法：他拿了一把小刀，把墙缝挖大了一些。这样，透过来的光亮也大了，他就凑着透进来的灯光，读起书来。
匡衡就是这样刻苦地学习，后来成了一个很有学问的人。
二、重、难点解剖
重点：光沿直线传播和光的反射规律
难点：熟悉光的传播规律、路径，画光的传播光线图
知识精讲
一、光源
要研究光现象，首先要看看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明。
在晴朗的日子里，白天，灿烂的阳光普照大地；夜晚，闪烁的星光点缀着漆黑的夜空。太阳以及我们看到的绝大多数星星都是恒星，宇宙中的恒星都能够发光。许多动物也可以发光。夏天的夜晚，常有淡淡的绿光的草丛中闪烁，这是萤火虫在发光。在大海深处，水母、灯笼鱼、斧头鱼等发出的光，使幽深的海洋世界显得更加神秘。
所有这些能够自行发光的物体都叫做光源。现代社会中有很多人造光源，如LED灯。
光源的特点：
1、光源：能够自行发光的物体
2、自然光源：太阳、水母、萤火虫等
3、人造光源：发光的电灯、点燃的蜡烛等
二、光的直线传播
在有雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的；从汽车前灯射出的光束直的；电影放映机射向银幕的光束也是直的。这些现象说明，光在空气中是沿直线传播的。光在空气中沿直线传播，那么在液体中是不是也沿着直线传播？
实验表明，光在水、玻璃中也是沿直线传播的。空气、水和玻璃等透明物质可以作为光传播的介质，光在同种均匀介质中沿直线传播。
为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。
由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。
1、光的传播规律：光在同一均匀介质中沿直线传播。
2、光的传播速度
打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看到闪电，后听见雷声。这表明，光比声音传播的快。
与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示。光在真空中1s能传播299792000m，也就是说，真空中的光速为：c=2.99792×108m/s
在通常情况下，真空中的光速可以近似取为：c=3×108m/s=3×105km/s
光在空气中的速度非常接近于c。光在水中的速度约为3c/4，在玻璃中的速度约为2c/3。
3、光年：光在1年内传播的距离，是长度单位不是是时间单位。
4、光线：用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。
5、应用及现象：
（1）应用：种树、排队、挖掘隧道、射击等
（2）影子的形成：光在传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
（3）日食月食的形成：
(
日食 月食
)
(
小孔成像原理图
)（4）小孔成像：成像成倒立的实像，像的形状与孔的形状无关。
小孔成像现象：光斑的形成
三、光的反射
光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
1、光的反射及反射定律
（1）反射：是指光从一种介质射到另一种介质表面时，有部分光返回原介质中传播的现象。
（2）反射定律： ①反射光线和入射光线、法线在同一平面上。
②反射光线和入射光线分居法线两侧。
③反射角等于入射角。
入射点：入射光线与镜面的交点。
法线：从光的入射点O所作的垂直于镜面的线ON叫做法线。
入射角：入射光线与法线的夹角叫做入射角，用符号表示。
反射角：反射光线与法线的夹角叫做反射角，用符号表示。
（3）反射现象中光路可逆：光线沿原来的反射光线的方向射到界面上，这时的反射光线定会沿原来的入射光线的方向射出去。
（4）实验探究：
实验器材：画有角度的可折叠的白色硬纸板、平面镜、两个光源、铅笔、直尺等。
实验步骤：
①把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板
竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面；
②让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出；
③在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹；
④改变入射光线的方向，重做两次，换用另一种颜色的笔，记录光的径迹；
⑤取下硬纸板，用量角器测量NO两侧的角i和角r；
⑥纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线；
⑦整理实验器材。
2、 镜面反射和漫反射
阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射的阳光。如果阳光射在白纸上，则无论在哪个方向看，都能看到纸被照亮了，但不会感到刺眼。这是为什么？
原来，镜面很光滑，一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫做镜面反射。而看上去很平的白纸，如果在显微镜下观察，可以看出实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫做漫反射。正是由于桌椅、书本等物体会对照射到其上的光线产生漫反射，我们才可以从不同方向看到它们。
现在，城市里越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰。当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，就会发生镜面反射，炫目的光干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
3、 镜面反射和漫反射的相同点与不同点：
a、相同点：镜面反射和漫反射都是反射现象，每一条光线反射时，都遵守光的反射定律。
b、不同点：是镜面反射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍为平行光束；而漫反射的反射面是粗糙不平的，平行光束反射后射向各个方向。
4、实例： a、光的反射现象例子：水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见不发光的物体。
b、利用镜面反射可以改变光路，例如用平面镜反射日光照亮地道；利用漫反射可以从不同方向看到本身不发光的物体，例如用粗糙白布做幕布放映电影。
四、例题分析
类型一 光的直线传播
例1、如图，枯井中的青蛙位于井底O点坐井观天，下图中青蛙通过井口观察范围正确的（ ）
A、 B、 C、 D、
练1-1、发生月食的时候，下列说法中正确的是（ ）
A、月亮的影子落在地球上
B、太阳、月亮、地球在同一直线上，月亮在中间
C、太阳、月亮、地球在同一直线上，地球在中间
D、月球不发光，它背着太阳的一面向着地球，所以地球上的人看不到它
类型二 光的反射
例2、如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（ ）
A、 水中弯折的铅笔 B、 镜中的人像
C、 人在太阳下的影子 D、 日食
练2-1、中华传统文化博大精深，古诗词中蕴含着丰富的物理知识，下列诗句中能用光的反射解释的是（ ）
A、楼台倒影入池塘 B、风吹草低见牛羊
C、潭清凝水浅 D、云生结海楼
练2-2、 民谚俗语常常包涵丰富的物理知识．以下属于光的反射现象的是（ ）
A、并底之蛙，所见甚小 B、以冰取火，前所未有
C、海市蜃楼，虚无缥渺 D、摘不到的是镜中花，捞不到的是水中月
例3、根据左图中反射光线OB作出入射光线，根据右图中入射光线AO与反射光线OB作出平面镜的位置。
练3-1、光射到平面镜上，入射角为30°，反射角为（ ）
A、15° B、20° C、30° D、60°
五、精选精炼
1、太阳光射进水中，光的速度将（ ）
A、变大 B、变小 C、先变大后变小 D、先变小后变大
2、关于光的传播和光速，下列说法中不正确的是（ ）
A、在小孔成像中，像的形状与小孔的形状无关
B、光年是长度单位
C、树阴下的光斑是太阳的像
D、在水中声速大于光速
3、本身发光的物体叫做光源，下图中哪个物体不属于光源（ ）
A、 生日蜡烛 B、 璀璨宝石
C、 奥运圣火 D、 初升太阳
4、下列物体：①太阳、②月亮、③星星、④夜明珠、⑤钻石、⑥打开的电视机、⑦灯笼鱼，其中一定是光源的是 ；一定不是光源的有 （只填序号）。
5、在研究光的直线传播规律时：
（1）一般情况下，光传播的路径是看不到的，你在实验中显示光路的方法是： （答出一种方法即可）。
（2）做实验时选择 （“明亮”或“较暗”）室内进行。
（3）实验研究表明：光沿直线传播的条件是： 。
（4）下列事例中是由于或应用了光的直线传播形成的现象的是 。
A、潜望镜 B、日食 C、放大镜 D、一叶障目，不见泰山
6、小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部的小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是（ ）
A、三角形光斑 B、圆形光斑
C、蜡烛的正立像 D、蜡烛的倒立像
7、晴天在茂密树荫的地面上，常会看到许多圆形的光斑，这些光斑是（ ）
A、太阳的像 B、太阳的影子 C、树叶的影子 D、树叶的像
8、光在________中传播的速度最大，这个速度是____________m/s。太阳光传到地球约需要500s，地球到太阳的距离约为____________km；光年是________单位。
9、下列成语所反映的情景中属于光的反射现象的是（ ）
A、立竿见影 B、海市蜃楼 C、镜花水月 D、坐井观天
10、如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置，一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上，使光线AO紧贴硬纸板射向镜面O点。为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的 操作是（ ）
A、绕ON前后转动板E
B、绕ON前后转动板F
C、改变光线AO与ON之间的夹角
D、改变光线OB与ON之间的夹角
11、在探究光的反射规律的实验中，小明设计了如图所示的实验：将平面镜放在水平桌面上，硬纸板 竖直地立在平面镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON转动。
（1）如图甲，当硬纸板在同一平面上时，使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点，经平面镜反 射，沿另一个方向射出。当入射光EO向ON靠近的过程中，发现反射光OF______（选填“靠 近”或“远离”）ON。为了精确探究反射规律，除了图中的器材，还需要刻度尺、________ 和_______。
（2）如图乙，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线_________的结论。
12、关于光的反射，下列说法中错误的是（ ）
A、反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
B、反射光线和入射光线可以在法线同一侧
C、反射角等于入射角
D、入射角增大，反射角也同样增大
13、如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛，那么无论这个平面镜多么小，该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛。这是因为（ ）
A、光的漫反射 B、反射现象中光路可逆
C、光的镜面反射 D、光的直线传播
14、关于镜面反射和漫反射，下列说法中不正确的是（ ）
A、不论是镜面反射还是漫反射，一条入射光线只有一条对应的反射光线
B、镜面反射的每一条光线都遵循光的反射定律
C、漫反射中有些光线不遵循光的反射定律
D、入射光线彼此平行时，漫反射后的反射光线彼此不平行
15、雨后晴朗的夜晚为了不踩到地面的积水，下列判断中正确的是（ ）
A、迎着月光走，地上发亮处是水；背着月光走，地上暗处是水
B、迎着月光走，地上暗处是水；背着月光走，地上发亮处是水
C、无论迎着月光走还是背着月光走，地上发亮处都应是水
D、无论迎着月光走还是背着月光走，地上暗处都应是水
