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初中二年级物理

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    2009年7月22日 在长江流域发生了一次壮观的日全食,最长持续时间达6分39秒。日食的形成主要是由于光的______________原理;小明同学为观测日全食,将一盆染黑的水置于阳光下,从水中观察太阳的像,这是利用了_______________成像原理。
    本题信息:2010年山东省期中题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 “2009年7月22日 在长江流域发生了一次壮观的日全食,最长持续时间达6分39秒。日食的形成主要是由于光的______________原理;小明同学为观测日全食,将一盆染黑...” 主要考查您对

光的直线传播现象

光的反射规律及其应用

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  • 光的反射规律及其应用
光的直线传播:
1.光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

2.光沿直线传播的现象:在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的;穿过森林的光束是直的;在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。由现实生活中的这些现象,我们可以知道光是沿直线传播的。生活中由于光沿直线传播造成的现象有:影子的形成,小孔成像,日食,月食等。

3.光线:由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以经常用一条带箭头的直线来表示光的传播路线,箭头的方向表示光的传播方向,这样的直线叫做光线,如图所示。光线的几何作图起着重要作用,在光的直线传播、反射与折射以及研究透镜成像中,都是必不可少且要反复用到的。应注意的是,光线不是实际存在的实物,而是在研究光的行进过程中对细窄光束的抽象。它是人们研究光现象的一种方法,即建立物理模型的方法。



光的传播规律有三:
(1)光的直线传播规律。

(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。

(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。
日食、月食的成因
当月球转到地球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的阳光,由于光的直线传播.在月亮背后会形成长长的影子。如图所示,月亮在地球的影子分为两部分,中心的区域叫做本影,外面的区域叫做半影。位于半影区的人看到的是日偏食;位于本影区的人看到的足日全食;若地月之问距离较远时,还会看到日环食。同样的道理.当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的阳光,就会形成月食。 ]补充月食有全食和偏食,但没有环食,这是因为地球的影子很长,大于月地之间的距离。 

判断小孔成像情况的方法
(1)由于屏的阻碍,光源射出的光线巾,大部分光线被屏挡住,只有那些指向小孔的光线,恰可沿直线通过小孔在光屏上形成光斑。这样光源的每一个发光点射向光屏的光线,都将在光屏上对应形成一个小光斑,而无数个小光斑组合起来,便在光屏上显示出一个倒立的与光源相似的图样,这一图样就是光源的像:这个像由于是实际光线会聚而成,因此是实像。
(2)只有小孔足够小时才能成像。如果小孔太大,物体上任一点发出的光透过小孔后在光屏上形成的光斑就比较大,物体上相邻点发出的光透过小孔后,在光屏上形成的光斑就比较大,光斑重叠较多,使像模糊不清,甚至不成像。
(3)像倒立,像的形状与物体相似,与小孔的形状无关。
(4)像的大小取决于光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离的关系。
光沿直线传播的条件:
光沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。例如地球周围的大气层就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是不均匀的大气使光线变弯了的缘故,如图所示。因此应该说,光在均匀介质中是沿直线传播的。


影子的形成:
光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体时,光线被物体挡住,无法到达物体后面,在物体后面形成了与物体轮廓相似的黑暗区域,这就是物体的影子(如图)

如手影,路灯下的人影:

 无影灯:
  无影灯,是一种先进的光源,它的外形是一个很大的灯盘,上面装有许多射向各个方面的荧光灯,能把手术台所有的暗影都照亮,所以无影灯下就没有影子了。这样,医生为病人做手术,视线就不会受影子的影响,保证手术顺利进行。
反射定律:
入射光线、反射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角(∠i=∠r)。

光的反射定律描述了“三线”“两角” 的关系,可简记为:“三线共面,法线居中(三线位置关系),两角相等(两角量值关系)”。
特殊情况垂直入射时,入射角反射角都是零度,法线、入射光线、反射光线合为一线。

对于光的反射定律,应掌握以下五点:
1、根据光的反射定律可知,任何一条反射光线都对应一条入射光线。

2、定律的叙述有一定逻辑因果关系:先有入射,后有反射。表达时不能把“反射角等于入射角”说成 “入射角等于反射角”,因为反射角等于入射角的意思是“反射角随着入射角的变化而变化”,若倒过来说意思就反了,不符合逻辑因果关系。

3、两角量值关系的变化是相对应的。即反射角随着入射角的变化而变化,入射角增大时反射角也增大,入射角减小时反射角也减小,入射角变为0,反射角也变为0,此时,入射光线、反射光线、法线重合,“三线合一”。

4、法线起“准则”的作用,是过入射点始终与反射面垂直的直线。当反射面转动一定角度时,法线仍与反射面垂直,也随之转过相同的角度。法线不仅过入射点与反射面垂直,而且还是入射光线与反射光线夹角的平分线。

5、在描述光的反射定律的光路图中,有两个重要的角度关系,即反射角等于入射角,r=i;入射角与入射光线和反射面的夹角互余,i+α=90

自行车尾灯的设计:
   利用直角平面镜的反射规律,制成了自行车的反光灯,如图所示。夜晚,汽车灯发出的光射到自行车的反光灯上时,经自行车上互成直角的两个反射面的反射,反射光将以平行于入射光的方向反向射入司机眼睛,使司机容易发现骑自行车的人,有利于夜间行车安全。

例  自行车是一种便捷的交通丁具,它包含了许多物理知识。例如,自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光,但在夜晚,当有汽车灯光照射到尾灯上时,就会发生反射,以引起司机注意。尾灯的结构如图所示,请在图中画出反射光线,并说明反射光线有什么特点。

解析:利用光的反射定律作用,当两个反射面垂直时,一条光线经两个表面反射后光线平行于入射光线且方向相反
答案:如图所示

入射光线平行射入,反射光线平行射出。反射光线与入射光线方向相反。(答出一条即给分)
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