滬科版八年級(jí)物理光的傳播教案.doc

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光的傳播 【考點(diǎn)透視】 一、考綱指要 光的直線傳播、本影和半影。（I） 光的反射，反射定律，平面鏡成像作圖法。（Ⅱ） 光的折射、折射定律，折射率，全反射和臨界角。（Ⅱ） 光導(dǎo)纖維、棱鏡、光的色散。（I） 二、命題落點(diǎn) 1．光的直線傳播方面的計(jì)算題（包括日食、月食、本影、半影問題）畫好示意圖，利用數(shù)學(xué)中的相似形等幾何知識(shí)計(jì)算。如例1。 2．光的折射定律，全反射和臨界角的應(yīng)用。如例2。 3．光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。如例3。 4．分析不同顏色的光的折射情況。如例4。 【典例精析】 l S A h x vt 圖14—1—1 例1：如圖圖14—1—1所示，在A點(diǎn)有一個(gè)小球，緊靠小球的左方有一個(gè)點(diǎn)光源S。現(xiàn)將小球從A點(diǎn)正對(duì)著豎直墻平拋出去，打到豎直墻之前，小球在點(diǎn)光源照射下的影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是 A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.自由落體運(yùn)動(dòng) C.變加速直線運(yùn)動(dòng) D.勻減速直線運(yùn)動(dòng) 解析：小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t后水平位移是vt，豎直位移是h=gt2，根據(jù)相似形知識(shí)可以由比例求得，因此影子在墻上的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)。 α A B C D 圖14—1—2 例2.直角三棱鏡的頂角α=15， 棱鏡材料的折射率n=1.5，一細(xì)束單色光如圖圖14—1—2所示垂直于左側(cè)面射入，試用作圖法求出該入射光第一次從棱鏡中射出的光線。 解析：由n=1.5知臨界角大于30小于45，邊畫邊算可知該光線在射到A、B、C、D各點(diǎn)時(shí)的入射角依次是75、60、45、30，因此在A、B、C均發(fā)生全反射，到D點(diǎn)入射角才第一次小于臨界角，所以才第一次有光線從棱鏡射出。 α 圖14—1—3 例3.如圖圖14—1—3所示，一條長度為L=5.0m的光導(dǎo)纖維用折射率為n=的材料制成。一細(xì)束激光由其左端的中心點(diǎn)以α= 45的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出。求：⑴該激光在光導(dǎo)纖維中的速度v是多大？⑵該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？ 圖14—1—4 解析：⑴由n=c/v可得v=2.1108m/s ⑵如圖圖14—1—4所示。由n=sinα/sinr可得光線從左端面射入后的折射角為30，射到側(cè)面時(shí)的入射角為60，大于臨界角45，因此發(fā)生全反射，同理光線每次在側(cè)面都將發(fā)生全反射，直到光線達(dá)到右端面。由三角關(guān)系可以求出光線在光纖中通過的總路程為s=2L/，因此該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間是t=s/v=2.710-8s。 a b M 圖14—1—5 例4.如圖圖14—1—5所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，下列說法中正確的是 （ ） A.n1n2，a為紅光，b為藍(lán)光 D.n1>n2，a為藍(lán)光，b為紅光 解析：由圖可知，b光線經(jīng)過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光。答案：B 【常見誤區(qū)】 1．不能確定不同單色光的反射、全反射情況;不能深入分析不同單色光的折射情況。 2．對(duì)于光的可逆性不能靈活的應(yīng)用;光在不同的介質(zhì)中傳播，頻率保持不變認(rèn)識(shí)不清。 3．?dāng)?shù)學(xué)幾何知識(shí)的利用不靈活。 【基礎(chǔ)演練】 圖14—1—7 1．（03年江蘇）如圖圖14—1—7，一玻璃柱體的橫截面為半 圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓 心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為 ，入射解為45（相應(yīng)的折射角為24），現(xiàn)保持入 射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí) 針轉(zhuǎn)過15，如圖中虛線所示，則 （ ） （ ） A．光束1轉(zhuǎn)過15 B．光束1轉(zhuǎn)過30 C．光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15 D．光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15 2．如圖14—1—8所示是一束光線穿過介質(zhì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)的光路，則 （ ） A.介質(zhì)Ⅰ的折射率最大 B.介質(zhì)Ⅱ的折射率最大 C.介質(zhì)Ⅲ的折射率最大 D.光在介質(zhì)Ⅱ中傳播速度最大 圖14—1—8 圖14—1—9 3．（03年江蘇）如圖14—1—9，都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為，一細(xì)光束以入射角從P點(diǎn)射入，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過板后， （ ） A．傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角 B．傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角 C．紅光在藍(lán)光的左邊 . D．紅光在藍(lán)光的右邊 圖14—1—10 4．如圖14—1—10所示，兩個(gè)同種玻璃制成的棱鏡，頂角θ1 略大于θ2 ，兩單色光A和B分別垂直入射三棱鏡，其出射光線與第二界面的夾角φ1 =φ2，則 （ ） A.A光的頻率比B光的頻率高 B.在棱鏡中A光的波長比B光的短 C.在棱鏡中B光的傳播速度比A光的大 D.把此兩光由水中射向空氣，產(chǎn)生全反射時(shí)，A光的臨 界角比B光的臨界角大 5．某棱鏡頂角θ=41.30，一束白光以較大的入射角從棱鏡的一個(gè)側(cè)面射入，通過棱鏡后從另一個(gè)側(cè)面射出，在光屏上形成由紅到紫的彩色光帶（如圖示）。當(dāng)入射角i漸漸減小到零的過程中彩色光帶變化情況是： 色光 紫 藍(lán) 綠 黃 橙 紅 折射率 1.532 1.528 1.519 1.517 1.514 1.513 臨界角 40.75 40.88 41.17 41.23 41.34 41.37 圖14—1—14 A.紫光最先消失，最后只剩下橙光、紅光 B.紫光最先消失，最后只剩下黃、橙、紅光 C.紅光最先消失，最后只剩下紫、靛、藍(lán)光 D.紅光最先消失，最后只剩下紫、靛、藍(lán)光和綠光 圖14—1—11 6．單色光束射到折射率n=1.414的透明球表面，光束在過 球心的平面內(nèi)，入射角i=45。研究經(jīng)折射進(jìn)入球內(nèi) 后，又經(jīng)內(nèi)表面反射一次，再經(jīng)球面折射后射出的光 線，如圖14—1—11所示。（圖中已畫出入射光和出 射光）. （1）在圖中畫出光線在球內(nèi)的路徑和方向。 （2）求入射光和出射光之間的夾角； （3）如果入射的是一束白光，透明球的色散情況與玻璃相仿，問那種顏色光的θ角最大？哪種顏色的θ角最??？