在聲學(xué)上，人們通常用分

貝(decibel)作為單位來(lái)計(jì)量聲音的強(qiáng)弱，分貝的符號(hào)是dB

。把人耳能聽(tīng)見(jiàn)的最弱聲音的強(qiáng)度定為0dB,

這是聽(tīng)覺(jué)的下限。微風(fēng)吹拂樹(shù)葉的沙沙聲大約為10

dB。分貝數(shù)越大，表示聲音越強(qiáng)。圖2-3-4是各種不同聲音的分貝數(shù)。通常情況下，人對(duì)聲音響度的感知還與距離聲源的遠(yuǎn)近

有關(guān)。離聲源越遠(yuǎn)，聲音越分

散，聲音的響度也就越小?，F(xiàn)實(shí)生活中這種現(xiàn)象很普遍，請(qǐng)你舉出幾個(gè)實(shí)例與同學(xué)溝通。(e)鳥(niǎo)鳴30

dB圖2-3-4

一些聲音的分貝數(shù)(a)火箭發(fā)射150

dB(f)手表嘀嗒聲10

dB(c)

汽車(chē)?yán)?0dB(d)正常對(duì)話60

dB(b)噴氣式飛機(jī)起飛140dB聲音的品質(zhì)——音色平時(shí)我們閉著眼睛，就能聽(tīng)出是哪位熟悉的同學(xué)在講話，也能區(qū)

別哪個(gè)是小提琴聲，哪個(gè)是笛子聲。這闡明聲音除了音調(diào)和響度這兩

個(gè)特征外，還有第三個(gè)特征——音色

(tone

quality)

,也叫做音品。辨別不同物體的聲音1.欣賞一段器樂(lè)合奏曲，你能聽(tīng)出其中有哪幾種樂(lè)器嗎?2.

圖2-3-5是音叉、單簧管、小提琴所發(fā)出的聲音在示

波器上顯示的波形，比較它們的異同。(a)(b)

(c)圖2-3-5

幾種不同聲音的波形相同點(diǎn)：

三種樂(lè)器在相同時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)相同(振動(dòng)頻率相同),

對(duì)應(yīng)聲音的音調(diào)相同。不同點(diǎn)：三種樂(lè)器振動(dòng)的幅度不同，對(duì)應(yīng)聲音的響度不同；波

形不同，對(duì)應(yīng)聲音的音色不同。不同物體所發(fā)出聲音的音色是不同的。音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)及發(fā)聲方式等因素決定的。兩個(gè)不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音，即使音調(diào)相同，響度也相同，人耳仍能把它們區(qū)分開(kāi)，就是因?yàn)樗鼈兊囊羯煌?。音調(diào)、響度、音色是聲音的三個(gè)主要特性，人們就是根據(jù)這些特性來(lái)區(qū)分聲音的。管樂(lè)器和弦樂(lè)器每種樂(lè)器產(chǎn)生聲音的材料、結(jié)構(gòu)和部件都不同。有些樂(lè)器的發(fā)聲體是管狀的，通過(guò)激發(fā)管內(nèi)空氣柱的振動(dòng)來(lái)產(chǎn)生聲音，如笛子、嗩吶、小號(hào)、單簧管等，被稱(chēng)為管樂(lè)器。還有些樂(lè)器上面安裝有琴弦，通過(guò)摩擦或彈撥琴弦來(lái)產(chǎn)生聲音，如二胡、豎琴、吉他、小提琴等，被稱(chēng)為弦樂(lè)器。管樂(lè)器和弦樂(lè)器本來(lái)屬于兩個(gè)不

同的“家族”,但在音樂(lè)家的巧妙安排下，能夠互相配合，演奏

出悅耳、動(dòng)聽(tīng)的樂(lè)曲。信息汶覽賈湖骨笛1984—2001年間在河南舞陽(yáng)賈湖遺址出土的賈湖骨笛，是我國(guó)古代勞動(dòng)人民截取大型飛

禽的翅骨制成的笛子，出土的30多支骨笛中分

別有5孔、6孔、7孔和8孔等(圖2-3-6),它們巧妙地利用了不同長(zhǎng)度空氣柱的振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音，是迄今為止我國(guó)發(fā)現(xiàn)的最古

老的樂(lè)器。(b)圖2-3-6

賈湖骨笛(a)經(jīng)檢測(cè)確認(rèn)，這些骨笛是不同年代的文物，其中，屬于公元前6600—前6200年期間的骨笛不但能吹奏出完備的五聲音階，而且

還能夠吹奏出六聲音階和七聲音階(音階指從主音開(kāi)始到其八度音，按音高次序排列的音列，五聲音階由5個(gè)音符組成，如宮、商、角、徵、羽，七聲音階由7個(gè)音符組成)。賈湖骨笛是后世豎笛或洞簫

類(lèi)樂(lè)器的“原型”。賈湖骨笛的橫空出世，把中國(guó)七聲音階的歷史提前到8000

年前，為我們研究中國(guó)音樂(lè)與樂(lè)器發(fā)展史，提供了彌足珍貴的實(shí)物

資料，對(duì)研究中國(guó)文化、文明具有重要的歷史價(jià)值。古人在沒(méi)有先

進(jìn)科技的情況下，創(chuàng)造出如此卓越的樂(lè)器，使我們不由得驚嘆人類(lèi)的智慧和創(chuàng)造力。當(dāng)堂演練1.人們常用“震耳欲聾”來(lái)形容物體發(fā)出的聲音，這是描述聲音的(

B)。A.

音調(diào)

B.響度C.

音色D.

以上三個(gè)特性2.

“高音嘹亮”“低音渾厚”和“高聲呼叫”“低聲細(xì)語(yǔ)”,這兩組詞語(yǔ)中的“高”和“低”的物理含義(

)。A.

相B

B.不同，前者指音調(diào)，后者指響度C.不

同，前者指響度，后者指音調(diào)D.

不同，前者指音色，后者指響度3.如圖2-3-7所示，乙同學(xué)能分辨出歌手的聲音，主要是依據(jù)聲音的(

C)。A.

響度

B.

音調(diào)

C.音色4.用大小不同的力彈同一個(gè)琴鍵，發(fā)出的聲音的

不同。彈不同琴鍵，發(fā)出的聲音的響度不同。在不同的樂(lè)器上演奏同一個(gè)音調(diào)

發(fā)出的聲音的不同。

音色圖2-3-75.“鐘”是我國(guó)古代用銅或鐵制成的一種打擊樂(lè)器。由于金屬鐘體厚重，需以槌用力敲擊方能使其振動(dòng)發(fā)聲?！短旃ら_(kāi)物》記載：“凡鐘為金樂(lè)之首，其聲一宣，大者聞十里，小者亦及里之余?！痹囉庙懚戎R(shí)，解釋產(chǎn)生“大者聞十里”與“小者亦及里之余”的原因。大者聞十里，小者亦及里之余，這闡明鐘的聲音響度大，傳播得遠(yuǎn)。6.我國(guó)古代將鍋稱(chēng)為“釜”。據(jù)《天工開(kāi)物》記載：“凡釜既成后，試法以輕杖敲之，響聲如木者佳，聲有差響則鐵質(zhì)未熟之故，他日易為損壞。”古人通過(guò)聲音的什么特性判斷“釜”的質(zhì)量好壞?音色反映了聲音的品質(zhì)和特色，質(zhì)量不同的釜發(fā)出的聲音的音色不同，故可以根據(jù)音色來(lái)判斷釜的質(zhì)量好壞。定義：聲音的強(qiáng)弱，也叫音量影響因素：振幅、距離相關(guān)知識(shí)：分貝(dB)定義：聲音的品質(zhì)或特色，也叫音品影響因素：材料、結(jié)構(gòu)和發(fā)聲方式應(yīng)用：辨別不同的發(fā)聲體利用的是音色響度響度與音色音色課堂小結(jié)聲音與環(huán)境讓聲音為人類(lèi)服務(wù)2.4定義：聲音的強(qiáng)弱，也叫音量影響因素：振幅、距離相關(guān)知識(shí)：分貝(dB)定義：聲音的品質(zhì)或特色，也叫音品影響因素：材料、結(jié)構(gòu)和發(fā)聲方式應(yīng)用：辨別不同的發(fā)聲體利用的是音色響度音色響度與音色知識(shí)回顧新課導(dǎo)入知道了聲音的產(chǎn)生、傳播和它的一些特性后，人們就可以有目的地利用或控制聲音，使它為人類(lèi)服務(wù)。研習(xí)目的1.說(shuō)出聲音與音樂(lè)的關(guān)系以及在建筑上的一些應(yīng)用。2.知道超聲和次聲，說(shuō)出超聲和次聲在生活中的應(yīng)用。3.知道樂(lè)音和噪聲的區(qū)別。4.知曉噪聲的來(lái)源和危害，知道控制、減弱噪聲的方法及途徑。音樂(lè)，是人類(lèi)心靈的語(yǔ)言。音樂(lè)家應(yīng)用不同的音調(diào)、響度，配上伴音、

和聲等，組成不同的旋律(圖2-4-1),

或高亢雄壯，或低沉抒情；或輕快流暢心靈，升華人的情感，激勵(lì)人的斗志，淋漓盡致地把人的內(nèi)心世界表達(dá)出來(lái)。發(fā)

展

。現(xiàn)在，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂(lè)的數(shù)字合成，已經(jīng)能夠逼真地模仿出各種聲音，更好地滿足了人們的文化藝術(shù)需求。聲音與音樂(lè)圖2-4-1

合唱表演聲音與建筑我國(guó)不少古建筑巧妙地應(yīng)用了聲學(xué)知識(shí)，充分呈現(xiàn)了建造者的智慧，其中最著名的如北京天壇(始建于明永樂(lè)十八年，即公

元1420年)的“回音壁”和“三音石”,它們都是利用了聲音的反射原理。回音壁(圖2-4-2)是一道圓形圍墻，墻面十分平滑。

一個(gè)人緊貼圍墻[圖(a)中A

處]小聲講話，他發(fā)出的聲波經(jīng)過(guò)圍

墻的多次反射，可以使離他較遠(yuǎn)的另一處[圖(a)中B

處]的人聽(tīng)

得很清楚。三音石位于皇穹宇前，恰好位于圓形回音壁的圓心，人站在三音石上擊掌一次所發(fā)出的聲音經(jīng)東、西配殿與回音壁墻

面的反射，均能回到圓心，由于反射距離不同，所以能聽(tīng)到三次回聲，故此石被稱(chēng)為三音石。(a)回音壁的聲現(xiàn)象(b)

回音壁與三音石(模型)圖2-4-2

回音壁與三音石回音壁現(xiàn)代建筑如禮堂、音樂(lè)廳等，對(duì)聲音效果都有很高的要求。它們

通過(guò)采用不同的吸聲材

料，設(shè)置不同方向的反

射板等(圖2-4-3),使

人們聽(tīng)到的聲音更為清

晰、豐滿。圖2-4-3

音樂(lè)廳內(nèi)裝有許多頂板、側(cè)板雙耳效應(yīng)同一個(gè)聲音傳到人雙耳的時(shí)間、強(qiáng)弱和其他特征會(huì)有微小的差別，因此人

們就可以判斷聲源的方位，這就是“雙

耳效應(yīng)”,如圖2-4-4(a)所示。播放立

體聲音樂(lè)時(shí)，聲音從放在不同位置的幾

個(gè)音箱傳出，人就能感覺(jué)到“立體聲”

效果，如圖2-4-4(b)所示。(a)

(b)圖2-4-4

雙耳效應(yīng)超聲與次聲我們知道，人能聽(tīng)到的聲音的頻率范圍是20～20000Hz。物理學(xué)中，把振動(dòng)頻率高于20000Hz

的聲音，叫做超聲

(ultrasound);

把振動(dòng)頻

率低于20Hz

的聲音，叫做次聲(infrasound)。

這些人耳聽(tīng)不見(jiàn)的

聲音，同樣有著廣泛的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)前景。超聲波作為信息載體，已

應(yīng)用于研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、水下定位、通信、地下資源勘察、工業(yè)檢測(cè)

與控制、超聲診斷及超聲盲人探路等(圖2-4-5)。聲波還能傳遞能量，利用超聲波傳遞的能量，可進(jìn)行工業(yè)超聲處理加工(如清洗、焊接、鉆孔

和粉碎)、超聲醫(yī)療、超聲處理種子等。(a)B

超診斷

(b)聲吶通過(guò)定向發(fā)射和接收超聲波，探測(cè)潛艇、魚(yú)群的位置和海洋的深度等圖2-4-5

超聲的應(yīng)用次聲的應(yīng)用也已滲透到軍事、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和日常生活的許多方面。利用次聲定位系統(tǒng)可以確定火箭發(fā)射和著陸的位置；有一種叫“水母耳”

的風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀，可以利用次聲來(lái)預(yù)測(cè)風(fēng)暴。噪聲的危害與控制我們周?chē)穆曇?，有些悅耳?dòng)聽(tīng)，有些非常刺耳，前者就是樂(lè)音，后者則是噪聲(noise)

。

圖2-4-6是樂(lè)音和噪聲的波形圖，

樂(lè)音的波形規(guī)則，噪聲的波形雜亂。從環(huán)境保護(hù)角度來(lái)說(shuō)，一切干擾人們休息、研習(xí)和工作的聲音，即對(duì)身心健康，特別是對(duì)聽(tīng)覺(jué)有損害的聲音都是噪聲。賽場(chǎng)

上人群的喧鬧聲，馬路上車(chē)輛的馬達(dá)聲(圖2-4-7),車(chē)輪與路面的

摩擦聲，工廠里機(jī)器的轟鳴聲，建筑工地上嘈雜的各種響聲……

都屬于噪聲。(a)

樂(lè)音的波形(b)

噪聲的波形圖2-4-6

樂(lè)音和噪聲的波形

圖2-4-7

現(xiàn)代城市的一些噪聲源居民區(qū)、行政辦公區(qū)及文化教育等場(chǎng)所的理想聲音環(huán)境是白天不高于55dB,夜間不高于45

dB。超過(guò)70

dB,

人就會(huì)心煩意亂，

神經(jīng)緊張，導(dǎo)致研習(xí)與工作的效率下降。若長(zhǎng)期在80～

100

dB

的

聲音環(huán)境中工作和習(xí)，聽(tīng)覺(jué)就會(huì)遲鈍，甚至耳朵變聾。噪聲還能誘

發(fā)多種疾病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。

噪聲污染已成為當(dāng)代世界的

四大污染之一，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。2022年開(kāi)始施行的《中華

人民共和國(guó)噪聲污染防治法》規(guī)定，任何單位和個(gè)人都有保護(hù)聲環(huán)

境的義務(wù)，同時(shí)依法享有獲取聲環(huán)境信息、參與和監(jiān)督噪聲污染防

治的權(quán)利。現(xiàn)代城市里，為了監(jiān)測(cè)噪聲，常常在主要道路上設(shè)置噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)

備(圖2-4-8),并把控制噪聲列

為城市環(huán)境保護(hù)的主要項(xiàng)目之一。

控制噪聲、減小噪聲是當(dāng)前優(yōu)化人們生活環(huán)境的一個(gè)重要課題。目前，

主要在消聲、吸聲和隔聲三個(gè)方面

采取措施(圖2-4-9)。圖2-4-8

噪聲監(jiān)測(cè)器(a)消聲——給汽車(chē)的排氣管加消聲器

(b)吸聲——錄音室的墻面上裝有吸聲材料(c)隔聲——高架道路兩旁裝有隔音板圖2-4-9

控制噪聲的一些措施學(xué)

(

科

(實(shí)

關(guān)于社區(qū)噪聲污染控制的建議●活動(dòng)主題

環(huán)境中的噪聲污染與其他污染一樣，常常干擾人們正常的

生活、工作和學(xué)習(xí)，危害人類(lèi)環(huán)境。你所在的社區(qū)有哪些噪聲困擾著居民?怎

樣有效地減少社區(qū)的噪聲污染?你能向社區(qū)提出合理的建議嗎?●方案制訂與實(shí)施

同幾位與你住得較近的同學(xué)組成調(diào)查小組，開(kāi)展以

下調(diào)查研究活動(dòng)：(1)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)考察與訪問(wèn)居民，了解住處附近來(lái)自建筑工地、小區(qū)攤販、

汽車(chē)?guó)Q笛與家庭裝修等帶來(lái)的噪聲污染。(2)根據(jù)《中華人民共和國(guó)噪聲污染防治法》的相關(guān)規(guī)定，噪聲分為工

業(yè)噪聲、建筑施工噪聲、交通運(yùn)輸噪聲、社會(huì)生活噪聲四類(lèi)，請(qǐng)調(diào)查住處附近

的噪聲并進(jìn)行分類(lèi)。(3)查閱我國(guó)2008年制定的《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中不同區(qū)域的環(huán)境噪聲

限值，再用分貝儀(聲級(jí)計(jì))檢測(cè)住處附近建筑工地、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)等不同環(huán)境中

的噪聲分貝數(shù)。(4)了解噪聲對(duì)人們的生活與健康的危害，提出減少住處附近噪聲污染

的合理化建議?！癯晒故九c交流

基于上述活動(dòng)，交流討論各自提出的減少住處附近

噪聲污染的建議，共同完成調(diào)查報(bào)告并提交給社區(qū)相關(guān)部門(mén)。屬于次

聲；海豚能發(fā)出頻率高于20000

Hz

的聲音，屬于

超聲(圖2-4-10)。對(duì)于這兩種聲音，人耳都聽(tīng)

不到

。(a)圖2-4-10當(dāng)堂演練1.蝴蝶每秒振翅五六次，它所發(fā)出的聲音頻率低于20Hz,2.地震的發(fā)生往往具有突發(fā)性，這使得人們?cè)诘卣鸢l(fā)生時(shí)沒(méi)法做到提前準(zhǔn)備，也難以采取人員撤離等應(yīng)急措施，導(dǎo)致大量的房屋損毀和人員傷亡。但在此類(lèi)大災(zāi)難中，人們清理現(xiàn)場(chǎng)時(shí)很少發(fā)現(xiàn)有狗、老鼠等動(dòng)物的尸體，猜測(cè)可能是動(dòng)物可以聽(tīng)到地震即將來(lái)臨時(shí)產(chǎn)生的次

聲波而提前逃避，但人類(lèi)卻聽(tīng)不到。3.聲吶被稱(chēng)為潛艇的耳目。它發(fā)出聲波的頻率大多為10～30

kHz。若停在海水中的潛艇A發(fā)出聲波，經(jīng)過(guò)10s后收到被潛艇

B反射回來(lái)的聲波，則潛艇A與

B相

距

7500m。(已知聲音在海水中的傳播速度是1500m/s)4.在我國(guó)，許多城市都十分重視人居環(huán)境，如城區(qū)內(nèi)汽車(chē)禁止鳴笛、主干道路面鋪設(shè)瀝青、高架道路兩邊安裝隔音板等。這些措施的共同點(diǎn)是

(C

)。A.

美化居住環(huán)境B.緩解熱島效

應(yīng)C.降低噪聲污染

D.

減少大氣污染5.為了改善室內(nèi)的居住環(huán)境，建筑師在設(shè)計(jì)沿街住宅的窗戶(hù)時(shí)，常采用雙層玻璃，這樣做有哪些好處?隔熱、隔聲6.圖2-4-11所示為倒車(chē)?yán)走_(dá)示意圖，倒車(chē)?yán)走_(dá)是利用超聲波(選填“超聲波”或“次聲波”)來(lái)工作的。已知聲音在空氣中

的傳播速度為340m/s,如果倒車(chē)?yán)走_(dá)發(fā)出信號(hào)后，0.01s

接收到

回聲，則障礙物距汽車(chē)為

1.7

m;

司機(jī)聽(tīng)到急促的報(bào)警聲，

知道距離障礙物太近，闡明聲音能傳遞信息

。7.一場(chǎng)大雪后，大地披上了銀裝，這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)周?chē)貏e寧?kù)o，這是因?yàn)檠├锏奈⒖啄?/p>

吸聲。根據(jù)上面的描述，你認(rèn)為會(huì)

堂、劇院的四壁和頂面都做得凹凸不平或采用蜂窩狀的材料，主要是為了減弱聲波的反射

8.你見(jiàn)過(guò)如圖2-4-12所示的標(biāo)志牌嗎?和同學(xué)們溝通一下，它們分別出現(xiàn)在什么地方?表示什么意思?(a)圖表示嚴(yán)禁發(fā)出聲音；一般出現(xiàn)

在圖書(shū)館等地方。交通標(biāo)志牌的喇

叭上畫(huà)了一條斜線，表示禁止鳴笛；一般出現(xiàn)在居民區(qū)。圖2-4-12(b)(a)引

出

聲音能傳遞信息、能量噪聲的控制聲音與音樂(lè)聲音與建筑超聲與次聲定義、特點(diǎn)、應(yīng)用、危害讓聲音為人類(lèi)

服務(wù)噪

聲

定義、來(lái)源及危害課堂小結(jié)光和眼睛光的傳播與色散3.1引

出

聲音能傳遞信息、能量噪聲的控制聲音與音樂(lè)聲音與建筑超聲與次聲定義、特點(diǎn)、應(yīng)用、危害讓聲音為人類(lèi)

服務(wù)噪

聲

定義、來(lái)源及危害知識(shí)回顧新課導(dǎo)入我們生活在光的世界里，光每時(shí)每刻都在為我們服務(wù)。研習(xí)目的1.知曉光的作用，知道光與人類(lèi)生活密切相關(guān)。2.知道光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，會(huì)用光的直線傳播

規(guī)律解釋影子的形成等現(xiàn)象。3.知道光在不同介質(zhì)中傳播速度不同，并記住真空中的光速。4.知道白光的組成和不同色光混合現(xiàn)象，知道光的三原色。光照亮了世界，給人類(lèi)帶來(lái)光明和溫暖；光使植物進(jìn)行光合作用，

地球才會(huì)展現(xiàn)勃勃生機(jī)……隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)了

光的本性，光的應(yīng)用領(lǐng)域(圖3-1-1)也進(jìn)一步拓展了。例如，人們利

用太陽(yáng)能電池，將光能轉(zhuǎn)化為電能；利用光來(lái)傳輸文字、圖像、音樂(lè)等各種信息……光為人類(lèi)服務(wù)的領(lǐng)域?qū)⒃絹?lái)越寬廣。光可以為我們做些什么(a)植物依靠光合作用茁壯成長(zhǎng)(b)

太陽(yáng)能汽車(chē)靠光的能量飛快奔馳

(c)現(xiàn)代通信利用光在光導(dǎo)纖維中傳輸信息圖3-1-1

光的應(yīng)用領(lǐng)域你還能說(shuō)出光的其他一些用途嗎?利用光照明、取暖；可以把光能轉(zhuǎn)化為電能使用；利用光測(cè)量距

離；利用光的直線傳播定位；使用激光進(jìn)行醫(yī)療等。太陽(yáng)、開(kāi)啟的電燈和點(diǎn)燃的蠟燭等都能發(fā)光(圖3-1-2),這些能發(fā)光的物體叫做光源

(light

source)

。光是怎樣傳播的(a)

(b)(c)圖3-1-2

光源那么,從光源發(fā)出的光是怎樣傳播的呢?生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察都告訴我們，光不僅在空氣中是沿直線傳播的(圖3-1-3),

在水、玻璃等透明介質(zhì)中，它的傳播路徑也是直的。由此可見(jiàn)，光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。通常，我們用一條帶箭頭的直線來(lái)形象地描述光的傳播路徑和方向，這樣的直線叫做光線(light

ray)

。有一定關(guān)系的光線的集合叫做光束。例如，太陽(yáng)光可視為相互平行的光線的集合。(a)太陽(yáng)光的傳播路徑是“直”的圖3-1-3光沿直線傳播(b)燈光的傳播路徑是“直”的你會(huì)表演手影嗎?請(qǐng)勇敢地試一試。哪位同學(xué)表演的手影最生動(dòng)、形象!·本課件是在MicorsoftPowerPoint的平臺(tái)上制作的，可以在Windows

環(huán)境下獨(dú)立運(yùn)行，集文字、符號(hào)、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、聲音于一體，交

互性強(qiáng)，信息量大，能多路刺激學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等器官，使課堂教育

更加直觀、形象、生動(dòng)，提高了學(xué)生研習(xí)的主動(dòng)性與積極性，減輕了習(xí)

負(fù)擔(dān)，有力地促進(jìn)了課堂教育的靈活與高效。部分內(nèi)容取材于網(wǎng)絡(luò)，如有雷同，請(qǐng)聯(lián)系刪除!作品整理不易，僅供下載者本人使用，禁止轉(zhuǎn)載!日常生活中的其他一些光現(xiàn)象，如日食、月食等，也都

可以用光的直線傳播來(lái)解釋。影是怎樣形成的呢?光在直線傳播過(guò)程中，遇到不透明的物體，便在物體后面產(chǎn)生影(圖3-1-4)。光的傳播速度光瞬息可達(dá)，它的傳播也需要時(shí)間嗎?

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，人們認(rèn)為光的傳播是不需要時(shí)間的。直到17世紀(jì)后期，人們才知道光是以一定的速度傳播的。經(jīng)過(guò)許多科學(xué)家的努力，現(xiàn)在已經(jīng)知道，光在真空中每秒傳播的距離是299792458m。在物理學(xué)中，常用字母c

表示真空中的光速(light

velocity),通常取c=3.0×10?m/s。研究表明，光在不同介質(zhì)中傳播的快慢是不同的。光在真空中傳播得最快，在空氣中的傳播比在真空中傳播稍慢一點(diǎn)；光在水中每秒傳播的距離約是真空中的

光在玻璃中每秒傳播的距離約是真空中的

光在真空中1年里傳播的距離約為9.46×10122km,這一長(zhǎng)度叫做1光年(light

year)

,

光年的符號(hào)是1.y.。天文學(xué)上常用光年來(lái)表示天體間的距離。愛(ài)因斯坦最先指出，真空中的光速是物體運(yùn)動(dòng)速度的極限，自然界中任何物體的運(yùn)動(dòng)速度都不可能大于光在真空中的傳播速度。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí)，會(huì)發(fā)生一些奇特的效應(yīng)。信息瀏覽光的色散天地萬(wàn)物，五光十色，這是怎么回事呢?

牛頓于1666年完成了光的色散實(shí)驗(yàn)，揭開(kāi)了色彩之謎。你是否也想做一做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)?狹縫太陽(yáng)光三棱鏡紙屏紅紫(a)(b)圖3

-

1

-

5白光的色散研究光的色散現(xiàn)象如圖3-1-5所示，讓一束太陽(yáng)光穿過(guò)狹縫射到三棱鏡上，從三棱鏡另一側(cè)的白紙屏上可看到一條彩色的光帶，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為光的色散

(dispersion)

。這條彩色光帶的顏色是按紅、

橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列的?；顒?dòng)2上述活動(dòng)告訴我們：白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光混合而成的。自然界中紅、綠、藍(lán)三種色光，是無(wú)法用

其他色光混合而成的，所以人們常稱(chēng)這三種色光為光的三原色。將光

的三原色通過(guò)各種不同的組合，可以獲得各種不同的色光，如圖3-1-

6所示。彩色電視的圖像呈現(xiàn)出的五彩繽紛畫(huà)面，就是由紅、綠、藍(lán)

三原色光混合而成的。黃青綠圖3-1-6

光的三原色及其混合品紅藍(lán)紅當(dāng)堂演練1.圖3-1-7表示日全食時(shí)太陽(yáng)、地球、月球位置的示意圖，請(qǐng)根據(jù)光的直線傳播規(guī)律判斷，圖中的A

處是

月

球，B

處

是地

球。2發(fā)生雷電時(shí)，為什么總是先看見(jiàn)閃電，后聽(tīng)到雷聲?發(fā)生雷電時(shí)，閃電和雷聲是同時(shí)產(chǎn)生的，但由于光在空氣中傳播的速度遠(yuǎn)大于聲速

，所以總是先看到閃電，后聽(tīng)到雷聲。3.織女星與我們相距2.39×1014km,

我們現(xiàn)在看到的織女星的光大約是多少年前發(fā)出的?年～25

.

26年。顏色紅藍(lán)綠紅紅品紅黃藍(lán)品紅藍(lán)青綠黃青綠4.用兩支手電筒分別包上紅、藍(lán)、綠中的兩種透明紙，讓它們射出的光照在白紙上，觀察兩種光重疊部分的顏色。

設(shè)計(jì)一個(gè)表格，把觀察結(jié)果記錄下來(lái)，與同學(xué)相互溝通。5.1666年，牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽(yáng)光，這闡明白光是由七種色光

混合而成的。2014年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管的三位發(fā)明者。在此之前，紅色、綠

色發(fā)光二極管已經(jīng)面世，但直到發(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管后，才能利用發(fā)光二極管獲得白色光源。概念：表示光傳播的路徑和方向

的帶有箭頭的直線特點(diǎn)光的直線

條件：同一種均勻介質(zhì)傳播

應(yīng)用：影子、小孔成像等課堂小結(jié)紅、橙、黃、綠、

藍(lán)、靛、紫光的傳播速度

真空中的光速為3×108m/s三原色

紅、綠、藍(lán)光的傳播與色散概念分類(lèi)光的應(yīng)用光的色散三棱鏡光線光源白光光和眼睛3.2

光的反射定律概念：表示光傳播的路徑和方向

的帶有箭頭的直線特點(diǎn)光的直線

條件：同一種均勻介質(zhì)傳播

應(yīng)用：影子、小孔成像等紅、橙、黃、綠、

藍(lán)、靛、紫知識(shí)回顧光的傳播速度

真空中的光速為3×108m/s三原色

紅、綠、藍(lán)光的傳播與色散概念分類(lèi)光的應(yīng)用光的色散三棱鏡光線光源白光新課導(dǎo)入光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，如果傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，情況又會(huì)怎樣呢?研習(xí)目的1.知道什么是光的反射現(xiàn)象。2.探尋并知曉光的反射定律。3.會(huì)用光的反射定律解決一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題，知道在反射現(xiàn)象中，

光路是可逆的。4.知道鏡面反射和漫反射，會(huì)用相關(guān)知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象。觀察光的反射現(xiàn)象如圖3-2-1所示，在桌上放一塊平面鏡，讓手電筒或激光筆的一束光斜射到鏡面上，在天花板上或墻壁上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明亮的光斑。用手輕輕敲擊桌面，光斑就會(huì)隨之顫動(dòng)。這是什么原因呢?光的反射現(xiàn)象光斑墻平面鏡桌子(a)

(b)圖3-2-1

光的反射安全小提示：不能用激光筆照射眼睛，否則會(huì)損傷眼睛。光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象，叫做光的反射(reflectionof

light)。光反射時(shí)，光束的路徑可用圖3-2-2所示的作圖方法來(lái)表

A示。圖中AO

叫做入射光線，OB

叫做反射光線，從入射點(diǎn)0引出的一條垂直于平面鏡的直線

ON

叫做法線。入射光線與法線的夾角α叫做入射角，反射光線與法線的夾角β叫做反射角。

一般來(lái)說(shuō)，物體的表面都能反射光，我們能看見(jiàn)不發(fā)光的物體，就是由于物體能反射光。

圖3

-

2

-

2

光的反射光的反射定律必做實(shí)驗(yàn)

探尋光的反射定律如圖3-2-3所示，在平面鏡M

的上方豎直放置一塊附有量角器的白色光屏，它由可以繞ON

折轉(zhuǎn)的E、F兩塊板組成。(1)讓激光筆的入射光沿著光屏左側(cè)的E板射到鏡面的

O點(diǎn)。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)光屏右側(cè)的F

板，找到反射光。(3)觀察并測(cè)量入射角分別為30°、45°、60°時(shí)的反射角，并記錄在表3-2-1中。

0圖3-2-3

探究光的反射定律表3-2-1數(shù)據(jù)記錄表入射角a30°45°60°反射角β與同學(xué)討論溝通實(shí)驗(yàn)結(jié)果，你能得出什么結(jié)論?上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

光反射時(shí)，反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角。

這就是光的反射定律

(law

of

reflection)

。)想一想根據(jù)光的反射定律，你能解釋活動(dòng)“觀

察光的反射現(xiàn)象”中光

斑為什么會(huì)顫動(dòng)嗎?桌面發(fā)生形變，導(dǎo)致激光筆入射角度發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光斑會(huì)隨之顫動(dòng)。使入射光逆著原反射光的方向射到平面鏡上，此時(shí)的反射光恰好能逆著原入射光方向射出，闡明在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

如果大家都在亮處，當(dāng)你從平面鏡里看見(jiàn)別人

的眼睛時(shí)，別人也可同時(shí)從平面鏡里

看見(jiàn)你的眼睛。金鑰匙一般說(shuō)來(lái)，物理規(guī)律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和歸納得到的。歸納就

是從實(shí)驗(yàn)事實(shí)中找出因果聯(lián)系

的一種科學(xué)思維方法。見(jiàn)鏡面反射與漫反射一束太陽(yáng)光斜射到平面鏡表面，從另一側(cè)逆著反射光的方向可看到耀眼的亮光；如果斜射到粗糙的木板表面，則無(wú)論從哪個(gè)方向觀察都看不到耀眼的亮光。這是什么原因?以平面鏡為例，它的平滑表面能將平行的入射光都沿某一相同方向反射出去(圖3-2-4),其反射光也是平行的，這就是鏡面反射。粗糙不平的表面將平行入射的光向各個(gè)方向反射(圖3-2-5),這種反射叫做漫反射。發(fā)生漫反射時(shí)，由于反射光分散，進(jìn)入眼睛的光變?nèi)趿?，人看物體時(shí)就不覺(jué)得耀眼。我們從各個(gè)方向都能看到物體，也是由于這一物體表面對(duì)光發(fā)

生漫反射的緣故。圖3-2-5

光在凹凸不平的粗糙面上的反射圖3-2-4

光在平滑鏡面上的反射黑板用久了，原本發(fā)生漫反射的板面因變得光滑而發(fā)生鏡面反射，使坐在某些方向的同學(xué)因鏡面反射而看不清黑板上的

字。對(duì)黑板進(jìn)行磨砂處理，以保證黑板能發(fā)生漫反射。為什么用久了的黑板常會(huì)因“反光”導(dǎo)致一些同學(xué)看不清上面的字?怎樣才能使黑板不“反光”?想一想光反射的應(yīng)用與影響光的反射不僅廣泛應(yīng)用在生

活中，還常應(yīng)用在許多工程技術(shù)中。例如，紅寶石激光器的紅寶石兩端被磨成一對(duì)平行的平面鏡，使很強(qiáng)的激光經(jīng)多次反射，形成

激光束(圖3-2-6)

;人造紅寶石棒線圈閃光管半反射鏡圖3-2-6

紅寶石激光器完全反射鏡激光束塑料表皮玻璃纖維玻璃層圖3-2-8

光纖及其光傳播原理人造衛(wèi)星利用光的反射，在遙遠(yuǎn)的太空探測(cè)地面的河流和

森林，估計(jì)植被覆蓋率等(圖3-2-7)

;光纖利用光的反射傳輸信息(圖3-2-8)。圖3-2-7

衛(wèi)星遙感圖光的反射有時(shí)也會(huì)影響人們的生活，例如，現(xiàn)

代都市里許多大廈使用了玻璃幕墻(圖3-2-9),玻

璃幕墻反射的強(qiáng)光，常會(huì)影響居民的生活，還會(huì)干

擾正在駕駛汽車(chē)的司機(jī)的視線……這種城市中的光污染，已越來(lái)越受到人們的重視。很多城市出臺(tái)了

建筑玻璃幕墻管理辦法，為規(guī)范玻璃幕墻設(shè)置、降

低反射光污染發(fā)揮了積極的作用。圖3-2-9玻璃幕墻容易造成光污染想一想你還能列舉哪些事例來(lái)說(shuō)明光的反射在生活中的應(yīng)用?當(dāng)堂演練1.下列各成語(yǔ)所展現(xiàn)的情景中，屬于光的反射現(xiàn)象的是(A)。A.

鏡花水月B.

坐井觀天

C.

立竿見(jiàn)影

D.

一葉障目2.若入射光線與鏡面的夾角是35°,其反射角是多少度?請(qǐng)畫(huà)出光路圖。55°如圖所示55°

55°35°35°AA30°

30°(a)(b)圖3-2-106030(c)3.請(qǐng)畫(huà)出圖3-2-10中各種情況下的反射光線。30°4.如圖3-2-11所示，為了使斜射的陽(yáng)光AO

能夠豎直向下射入井中，在井口應(yīng)該怎樣放置平面鏡?請(qǐng)畫(huà)一畫(huà)。如圖所示

A0圖3-2-

115.如圖3-2-12所示，雨后的夜晚，路上有些積水，甲、乙兩同學(xué)在較暗的月光下相向而行。甲同學(xué)看到積水的水面比路面

亮，那么乙同學(xué)看到的現(xiàn)象是怎樣的?請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)

對(duì)乙同學(xué)看到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。乙同學(xué)背對(duì)月光走，看到的現(xiàn)象是路面比水面亮。原因：路面發(fā)生的是漫反射，有光線進(jìn)入乙同學(xué)的眼睛；月亮在乙同學(xué)的身后，水面發(fā)生鏡面反射，反射光不能進(jìn)入乙同學(xué)的眼睛，所以乙同學(xué)看到路面比水面亮，

圖3-2-126.如圖3-2-13所示，自行車(chē)的尾燈并不發(fā)光，但是在汽車(chē)燈光照射下卻顯得格外明亮，這可以提醒司機(jī)注意前面有騎車(chē)人。仔細(xì)觀察

自行車(chē)尾燈的內(nèi)部，可以看到一些排列整齊的小凸起，相鄰兩個(gè)凸

起的夾角為90°。為什么要采用這樣的結(jié)構(gòu)?畫(huà)出自行車(chē)尾燈對(duì)射入其中的光線的反射光的光路圖，如圖所示。由圖可知，尾燈反射出的光線總是與

射來(lái)的入射光線平行，因此，當(dāng)后

面的汽車(chē)的燈光從后方射到自行車(chē)

尾燈上時(shí)，它都能把光線“反向射

回”以提醒司機(jī)注意，所以要采用

這樣的結(jié)構(gòu)。7.小明坐在如圖3-2-14所示的房間里虛線框內(nèi)的某個(gè)位置，

一束陽(yáng)光從側(cè)面的窗口射入，經(jīng)墻上鏡子反射后讓小明感到刺眼，

請(qǐng)作圖標(biāo)出小明可能坐的位置。如圖所示

鏡子窗陽(yáng)光圖3-2-

14光的反射現(xiàn)象引入光的反射光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象探究光的反射定律鏡面反射、漫反射三線共面、法線居中、

兩角相等、

光路可逆定義實(shí)驗(yàn)分類(lèi)使人看見(jiàn)不發(fā)光的物體、光污染課堂小結(jié)應(yīng)用與影響結(jié)論光和眼睛平面鏡成像特點(diǎn)3.3光的反射現(xiàn)象引入光的反射光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象探究光的反射定律鏡面反射、漫反射三線共面、法線居中、

兩角相等、

光路可逆定義實(shí)驗(yàn)分類(lèi)使人看見(jiàn)不發(fā)光的物體、光污染知識(shí)回顧應(yīng)用與影響結(jié)論(a)商店里的平面鏡使貨物看起來(lái)琳瑯滿目

(b)

美麗的風(fēng)景在平靜水面中的倒影分外迷人圖3-3-1

生活中的平面鏡我們把反射面為光滑平面的鏡子叫做平面鏡

(plane

mirror)

。面對(duì)著平面鏡，我們就能夠看到自己的像。新課導(dǎo)入生活中大大小小的鏡子能夠映照出鏡子前的物體；平靜的水面

也像鏡面一樣，能夠映照出壯美的山色(圖3-3-1)。研習(xí)目的1.知道平面鏡成像的特點(diǎn)。2.會(huì)應(yīng)用平面鏡成像的特點(diǎn)剖析解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象。3.知道什么是凹面鏡和凸面鏡以及它們對(duì)光的作用。鏡前觀像根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)找一找，這位同學(xué)[圖3-3-2(a)]

在平面鏡中

的像可能是圖3-3-2

(b)

中的哪一幅?(a)

(b)圖3-3-2哪一幅是該同學(xué)的像為了準(zhǔn)確地找出圖3-3-2(a)

的像，就要知道平面鏡成像有什么特點(diǎn)。平面鏡成像規(guī)律必做實(shí)驗(yàn)

探尋平面鏡成像的特點(diǎn)如圖3-3-3所示，在水平桌面上鋪一張足夠大的白紙，將一塊玻璃板豎直架在白紙的上面，再取兩段長(zhǎng)短與粗細(xì)都相同的蠟燭A和

B

分別豎放在玻璃板前后兩側(cè)。點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,

并移動(dòng)玻璃板后的蠟燭

B,

使它與蠟燭A在玻璃板里的像重合，此時(shí)蠟燭B好像也被點(diǎn)燃了。

圖3-3-3平面鏡成像實(shí)驗(yàn)(1)在白紙上描出物(蠟燭A)

、玻璃板、像(蠟燭B)

的位置，用直線連接物與像的位置。然后用直尺分別量出物到玻璃板的距離和

像到玻璃板的距離，它們就是物距AO

、像距BO

。

(2)觀察并研

究像與物的大小有怎樣的關(guān)系。

(3)把蠟燭A沿AB

連線前后移

動(dòng)，同時(shí)調(diào)整玻璃板后蠟燭B

的位置，每次都使蠟燭B像被點(diǎn)燃一樣，

觀察像的大小有無(wú)變化，并測(cè)量物距和像距。

(4)移走蠟燭B,將一張紙(光屏)放在像的位置上，在紙上能呈現(xiàn)出蠟燭A的像嗎?請(qǐng)?jiān)囈辉?。根?jù)上述實(shí)驗(yàn)，可得平面鏡成像的特點(diǎn)是：

像與物到鏡面的距離相等，像與物的大小相等，即像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)。像不能呈現(xiàn)在光屏上。

物理學(xué)中，把能夠呈現(xiàn)在光屏上的像叫做實(shí)像

(real

image)

;

把不能呈現(xiàn)在光屏上、只能用眼睛觀察到的像叫做虛像

(virtual

image)。物體通過(guò)平面鏡所成的像是虛

像。平面鏡的應(yīng)用十分廣泛。舞蹈演員利用平面鏡可以觀察和糾正自己的動(dòng)

作(圖3-3-4)。在由多塊平面鏡做成的萬(wàn)花筒內(nèi)，我們可以看到美麗而奇

妙的圖形(圖3-3-5)。利用平面鏡制成的潛望鏡，在水下就可以觀察水面

上的情況，最簡(jiǎn)單的潛望鏡是用兩塊與觀察方向成45°角的平面鏡制成的平面鏡的應(yīng)用圖3-3-4

演員正在訓(xùn)練

圖3-3-5

萬(wàn)花筒中奇妙的圖形(圖3-3-6)圖3-3-6

潛望鏡工作原理簡(jiǎn)圖……你還能再列舉一些有關(guān)平面鏡成像的應(yīng)用實(shí)例嗎?請(qǐng)聯(lián)系生活實(shí)際，與同學(xué)相互交流。醫(yī)生用口腔內(nèi)窺鏡檢查牙齒，檢查視力時(shí)用平面鏡可以增大視覺(jué)距離等。想一想各種面鏡有些鏡子的反射面是球面的一部分，這類(lèi)鏡子叫做球面鏡。利用球面內(nèi)表面作反射面的鏡子叫做凹面鏡，利用球面外表面作反射面的鏡子叫做凸面鏡。觀察凹面鏡和凸面鏡分別將一把不銹鋼勺子的凹面和凸面對(duì)著自己(圖3-3-7),兩次看到的像是否有差別?其中哪一個(gè)與汽車(chē)后視鏡或馬路

邊的道路反光鏡的成像相似?(a)凹面鏡

(b)凸面鏡圖3-3-7

有趣的不銹鋼勺子活

動(dòng)

2研究表明，凹面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用。因而它們所成的像也與平面鏡不一樣。

哈哈鏡(圖3-3-8)為什

么會(huì)形成滑稽可笑的像?觀察哈哈鏡的反射面，并與同學(xué)進(jìn)行討論圖3-3-8

哈哈鏡當(dāng)堂演練1.在“探尋平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，為什么要用玻璃板而不是用平面鏡做實(shí)驗(yàn)?用玻璃板代替平面鏡，是因?yàn)椴ＡО寮饶芊瓷涔?，又能透光，即玻璃板既能起到平面鏡的作用(在板后成像),又能透過(guò)玻璃板看到后面的蠟燭，便于比較像與物的大小及像與物到鏡面的距離。2.在平面鏡前有一光源S

(圖3-3-9),請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，畫(huà)出它在平面鏡后的像S'。圖3-3-9如圖所示3.

小明同學(xué)身高155cm,

他站在豎直放置的平面鏡前，從平面鏡中看到鐘的指針如圖3-3-10所示。由此可知，他在平面鏡中的像高1.5

m,

掛鐘顯示的實(shí)際時(shí)間是7:2

o54.檢查視力時(shí)，眼睛與視力表應(yīng)相距約5m。

若按圖3-3-11所示的方法測(cè)視力，則人離平面鏡的距離應(yīng)是2.5

m。5.身高1.68m

的人站在豎直的大平面鏡前3m

處，人與像之間的距離是

6

m,

鏡中的像高是

1.68

m。

當(dāng)人逐漸遠(yuǎn)離平面鏡時(shí)，鏡中像的大小將

不

變

(選填“變大”“變小”或“不變”)。6.夜間行車(chē)時(shí)，為了確保安全，使車(chē)內(nèi)景物

通過(guò)前擋風(fēng)玻璃所成的像在司機(jī)視線的斜上方，避免干擾司機(jī)的視線，家用小汽車(chē)的前擋風(fēng)玻璃都是斜的，如圖3-3-12

(a)

所示。請(qǐng)你在圖3-3-12(b)中畫(huà)出司機(jī)眼睛(B點(diǎn))

通過(guò)擋風(fēng)玻璃看到車(chē)內(nèi)裝飾物

(A

點(diǎn))的像的光路圖(保留作圖痕跡)。如圖所示光的反射定律正立、等大、等距的虛像，像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)改變光的傳播方向、成像、擴(kuò)大視覺(jué)空間原理特點(diǎn)應(yīng)用凸面鏡凹面鏡平面鏡成像球面鏡探究平面鏡成

像特點(diǎn)課堂小結(jié)光和眼睛3.4

光的折射規(guī)律光的反射定律正立、等大、等距的虛像，像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)改變光的傳播方向、成像、擴(kuò)大視覺(jué)空間原理特點(diǎn)應(yīng)用凸面鏡凹面鏡平面鏡成像球面鏡探究平面鏡成

像特點(diǎn)知識(shí)回顧新課導(dǎo)入光傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，除發(fā)生反射現(xiàn)象外，還會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?研習(xí)目的1.能在各種光現(xiàn)象中識(shí)別光的折射現(xiàn)象。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探尋，領(lǐng)會(huì)光的折射規(guī)律，知道光在折射時(shí)光路是可逆的。3.能用光的折射知識(shí)領(lǐng)會(huì)生活和大自然中的折射現(xiàn)象。圖3-4-1是一束光從空氣斜射至水面時(shí)的傳播情況。由觀察

可知，一部分光返回空氣中，這是前面所說(shuō)的反射光；另一部分

光進(jìn)入水中，且其傳播方向發(fā)生了改變。光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一

種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象，叫做光的折射(refraction

of

light)

。光的折射(a)

(b)圖3-4-

1

光在水面的反射和折射1.如圖3-4-2

(a)

所示，把一支鉛筆斜放

在盛有水的玻璃杯中，你會(huì)看到什么現(xiàn)象?2.如圖3-4-2

(b)

所示，將一枚硬幣放

在不透明杯子的底部，你向后退到恰好看不見(jiàn)

它的位置。請(qǐng)另一同學(xué)向杯中緩緩注水(注意，

不要讓硬幣移位),你又能看到它了嗎?活

動(dòng)

1(a)請(qǐng)你猜想一下，這可能是什么原因造成的?觀察光的折射現(xiàn)象圖3-4-2

光的折射現(xiàn)象(b)1.從杯口向下看，會(huì)看到鉛筆在水中比原來(lái)向上折了，從杯子

側(cè)面看，會(huì)看到鉛筆在水面處折為兩段。2.當(dāng)向杯中緩緩注水后，又能看到硬幣，是因?yàn)橛矌欧瓷涞墓饨?jīng)水射向空氣時(shí)，在水面處會(huì)改變傳播方向，使人能看到硬幣。為知曉釋上述現(xiàn)象，就必須研究光的折射規(guī)律。在圖3-4-3中，用PQ

表示空氣和水的分界面，O

點(diǎn)是光線的入射點(diǎn)，AO

是入射光線，NN′是過(guò)

O點(diǎn)的法線，入射光線與

法線的夾角α是入射角，OB

是進(jìn)入水中的折射光線，折射光線

與法線的夾角γ是折射角。光的折射規(guī)律一支激光筆、

一個(gè)量角器和一塊玻璃磚。用如圖3-4-4所示的玻璃水槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察

光從空氣射入水中時(shí)的傳播情況。(1)讓光斜向射到空氣和水的分界面，比較折射角和入射角的大?。赫凵浣莀

(

選慎

于大于"“等于”或“小于”)入射角。

探尋光的折射規(guī)律活

動(dòng)

2

本活動(dòng)用到的實(shí)驗(yàn)器材有：

一個(gè)玻璃水槽、圖3-4-4

探究光的折射規(guī)律(2)改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化情況：當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角將

變

大

(選填“變大”或“變小”);當(dāng)入射角減小時(shí)，折射角將

變

小選填“變大”或“變小”)。若讓光垂直射向水面，則進(jìn)入水中的光的方向?yàn)開(kāi)

原方向

O(3)把水槽換成玻璃磚(圖3-4-5),重做上述實(shí)驗(yàn)。圖3-4-5

光在空氣與玻璃的界面處發(fā)生折射光折射時(shí)，折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。

光從空氣斜向射到水或玻璃表面時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角。入射角增大時(shí)，折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面時(shí)，在水或玻璃中的傳播方向不變。

這就是光的折射規(guī)律。實(shí)驗(yàn)證明，在折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。

如圖3-4-6所示，當(dāng)我們

從水面上方觀察斜放入水中的鉛筆時(shí)，由于光的折射，自P點(diǎn)射向空氣中的光

在水面處發(fā)生了折射，眼睛沿著折射光

看去，覺(jué)得光好像是從水中P′點(diǎn)射出來(lái)

的

，P′點(diǎn)

在P

點(diǎn)的上方(圖3-4-6)。用相同的方法，剖析鉛筆在水下部分的各點(diǎn)，最后得到的結(jié)果就是我們實(shí)際看

到的情形。生活中，光的折射現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。在池塘邊看水的深度總是比實(shí)際的水要淺些，好

像池底升高了。在水面上觀察到的魚(yú)的位置，

總比魚(yú)的實(shí)際位置高些，因而漁民使用鋼叉

叉魚(yú)時(shí)，會(huì)將鋼叉向看到的魚(yú)的下方投擲(圖3-4-7)。天文學(xué)上觀察到的太陽(yáng)與它的實(shí)際位置有一定的偏差，這是由于地球周

圍大氣層的密度不均勻，光發(fā)生了折射。海

市蜃樓也是由于空氣的分布不均勻，從而導(dǎo)生活中的折射現(xiàn)象圖3-4-7

魚(yú)的實(shí)際位置在看到的魚(yú)的下方

致光發(fā)生折射而產(chǎn)生的現(xiàn)象。當(dāng)堂演練1.

生活中有許多與折射有關(guān)的現(xiàn)象，試舉出一些實(shí)例。斜插入水中的筷子看上去彎折了；站在池塘邊上，看水的深度總是上比實(shí)際的淺等2.一榮光從空氣斜向射入水中，折射光線應(yīng)是圖3-4-8中的()。CA.B.

C.D.圖3-4-8淺就下水游泳。)如圖所示圖3-4-93.在防溺水教育活動(dòng)中，老師告訴學(xué)生，池塘里的水的實(shí)際深

度比看起來(lái)的深度要深，不能下水