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文档介绍
广州中考复习之 光现象 讲解
教 案 学 生 年 级 九年级 科 目 物 理 形 式 一对一 教 师 时 间 2018-1-23 课 题 查漏:第四章 光现象(折射、反射、平面镜成像实验) 一、光的传播 1、光源:能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源(水母、太阳),人造光源(灯泡、火把); 月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。 2、光在同种均匀介质中沿直线传播; 光的直线传播的应用: (1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)。实像:由实际光线会聚而成的像。 ①小孔成像的条件:孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。 ②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关,发光体到小孔的距离不变,光屏远离小孔,实像增大;光凭靠近小孔,实像减小; 光屏到小孔的距离不变,发光体远离小孔,实像减小;发光体靠近小孔,实像增大。 (2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准; (3)限制视线:坐井观天、一叶障目; (4)影的形成:影子;日食、月食 日食:太阳 月球 地球; 月食:月球 地球 太阳 常见的现象: ② 激光准直。 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:当地球 在中间时可形成月食。 如图:在月球后1的位置可看到日全食,在2的位置看到 日偏食,在3的位置看到日环食。 ③ 小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成 倒立的实像,其像的形状与孔的形状无 关。 3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;(是理想化物理模型,非真实存在) 4、所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。 5、真空中光速是宇宙中最快的速度;c=3×10 8m/s=3×10 5 km/s; 6、光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位; 声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播声音; 光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。 光速远远大于声速(如先看见闪电再听见雷声;在跑100m时,声音传播时间不能忽略不计,但光传播时间可忽略不计)。 二、光的反射 1、当光射到物体表面时,被反射回来的现象叫做光的反射。 2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 3、反射定律:(1)在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内; (2)反射光线、入射光线分居法线两侧; (3)反射角等于入射角。(说成入射角等于反射角是错误的) (1)法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线;(虚线) (2)入射角:入射光线与法线的夹角;(实线) (3)反射角:反射光线与法线的夹角。(实线) (4)反射角总是随入射角的变化而变化,入射角增大反射角随之增大。 (5)垂直入射时,入射角、反射角相等都等于0度。 4、光路图(要求会作): 5、两种反射:镜面反射和漫反射。 (1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去; (2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,光线向各个方向反射出去; (3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律; 不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射,光污染也是镜面反射) 6、潜望镜的工作原理:光的反射。 三、平面镜成像 1、平面镜成像特点:①正立的虚像, ②像和物的大小相等, ③像和物关于镜面对称(轴对称图形) ④像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面距离相等; ⑤像和物上下相同,左右相反 2、关于平面镜成像的实验: ①用玻璃板代替平面镜:便于观察和确定像的位置; ②刻度尺的作用:便于比较像与物到平面镜的距离关系; ③选取两段完全相同的蜡烛:为了比较像与物的大小关系; ④移去后面的蜡烛,并在所在的位置上放一光凭,则光凭上不能 接受到蜡烛烛焰的像,所以平面镜所成的像是虚像 ② 蜡烛远离玻璃板时,它的像的大小不变。 ⑥有3mm和2mm的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板做实验,玻璃板太厚,会看到两个像。 ⑦玻璃板没有放正,倾斜放置,蜡烛与像不能完全重合。不容易找到像。 ⑧该实验在较黑暗的环境中做效果好。 3、水中倒影的形成的原因: 平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花、水中的云,水中的鸟);对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”,树木和房屋上各点与水面的距离不同,越接近水面的点,所成像亦距水面越近,无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。(物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关)。 4、平面镜成虚像的原因: 物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的,这些反射光线的反向延长线(画线时用虚线)相交成的像,不能呈现在光屏上,只能通过人眼观察到,故称为虚像 注意:进入眼睛的光并非来自像点,而是反射光。要求能用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)和平面镜成像的原理(同一物点发出的光线经反射后,反射光的反向延长线交于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和入射光线); 四、光的折射 1、光的折射 (1)、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。 (2)、光在同种不均匀的介质中传播时,光的传播方向也会发生偏折。(海市蜃楼) (3)、折射角:折射光线和法线间的夹角。 2、光的折射定律 (1)、在光的折射中,三线共面,法线居中。 (2)、垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 (3)、折射角随入射角的增大而增大 (4)、当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生 3、生活中与光的折射有关的例子: (1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方); (2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些; (3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些; (4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了; (5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图) 五、光的色散: 1、太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫色散; 2、白光是由各种色光混合而成的复色光; 3、天边的彩虹是光的色散现象; 4、色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混合而成,白光是三种色光混合而成的;世界上没有黑光; 颜料的三原色是:红、黄、蓝,三原色混合是黑色; 5、透明体的颜色由它透过的色光决定(什么颜色透过什么颜色的光); 不透明体的颜色由它反射的色光决定(什么颜色反射什么颜色的光,吸收其它颜色的光,白色物体反射所有颜色的光,黑色物体吸收所有颜色的光) 例:一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头,现在暗室里用绿光看画,会看见黑色的马,黑色的石头,还有黑色的花在绿色的纸上,看不见草(草、纸都为绿色) 六、看不见的光 (1)红外线 ①定义:在光谱的红光以外的部分叫做红外线 ②特性: A. 热作用强。一切物体都在不断的发射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越多,物体在辐射红外线的同时,也在不断的吸收红外线。 B. 穿透能力强:可穿透云雾。 ③作用:加热物品、红外遥感技术、遥控装置 (2)紫外线 ①定义:光谱中紫外光以外的部分叫紫外线 ②特性 A. 化学作用强:能使相机底片感光,能促进人体内维生素的吸收 B. 生理作用强:能杀死微生物,可用来杀菌 荧光作用强:能使荧光物质发光,可用来验钞,进行防伪等 问 题 解 决 1. 在探究平面镜成像特点实验中,(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于_______________________;(2)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择________mm厚的玻璃板做实验。解答:在探究平面镜成像特点实验的是中,我们用玻璃板代替平面镜主要是便于观察和确定像的位置。选择的玻璃板要较薄,应选2mm厚的块玻璃板。 2. 实验中对选择的两支蜡烛,要求是什么?为什么? 解答:实验中要选择两支完全相同的蜡烛,其中一支点燃,另一支不点燃,点燃的蜡烛放在玻璃板前。这样选择的目的是便于比较像与物的大小关系。 3. 实验中用刻度尺的作用是什么? 解答:实验中利用刻度尺比较像到镜面的距离和物到镜面的距离的大小关系。 4. 实验中用蜡烛作为研究对象,实验装置放在明处好还是暗处好? 解答:由于蜡烛的烛焰是发光的,因此实验放在暗处效果好。 5. 实验中若用两枚相同的棋子代替蜡烛,发现棋子的像不太清楚,你该怎么做? 解答:棋子的像不清楚,可用手电筒对准棋子照射。 6. 如图1是某一个小组“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体,点燃A蜡烛。 (1)小明小心地移动B蜡烛,发现它能与A蜡烛的像为重合,“重合” 说明_______;当B蜡烛与A蜡烛的像重合时,观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板_______,像和物到玻璃板的距离_______。 (2)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?( ) A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察 B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述 (2)相同的操作在实验中小明用到的研究物理问题的方法是______。 解答:(1)B蜡烛与A蜡烛的像重合,说明平面镜成的像与物体是等大的。平面镜成像,像与物的连线与玻璃板垂直,像和物到玻璃板的距离相等。 (2)要得到平面镜成像的特点,必须多次改变物体到平面镜的位置进行实验。选项为B。(3)实验用到的研究物理问题的方法是等效法。 练 习 提 高 1.小红同学在做“观察平面镜成像”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图3-7所示.在此实验中: (1)直尺的作用是______________; (2)两段相同的蜡烛是为了______________; (3) 选择玻璃板而并非平面镜的目的是_________________________。 (4)选择薄玻璃板目的是______________________。 (5)实验过程中无论怎样一动另一蜡烛都无法与像重合的原因可能是________________________。 (6)实验时,取一支点燃的蜡烛A作为研究对象,另一支蜡烛B的作用是______;某同学发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度。他这样做______(填“能”或“不能”)使看到的像更清晰。 (7)若选用跳棋代替蜡烛,难以找到像的位置,该怎么办______________(8)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上______________接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能”). (9)为了便于观察,该实验最好在________环境申进行 (填 “较明亮”或 “较黑暗”); (10)若选用跳棋代替蜡烛,难以找到像的位置,该怎么办______________11)如果将蜡烛A向玻璃板靠近,像的大小会_________。 (12)蜡烛A的像是由于光射到玻璃表面发生___________(填“反射”或“折射”)形成的; 1、如图所示,小明在“探究平面镜成像的特点” 的实验中 (1).小明选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于准确确定像的位置;实验中 应选较薄的玻璃板(选填“较厚”或“较薄”) (2).在探究活动中对玻璃板放置的要求是竖直放置;若玻璃板没有竖直放置,观察到的现象是玻璃板后面的蜡烛与前面蜡烛的像不能重合。 (3).选择蜡烛A和B的要求是完全相同;选取两段完全相同的蜡烛的目的是为了比较像与物的大小关系。 (4).实验中使用刻度尺,是为了测量像与物到玻璃板的距离; (5).移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能"). (6).小明将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像大小不变(填“变大”、“变小”或“不变”). (7).为便于观察,该实验最好在较黑暗环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时.也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。 (8).点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,这时发现像与物的大小相等;若直接将蜡烛放在直尺上进行实验,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板垂直.像和物到玻璃板的距离相等. (9).为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?( ) A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察 B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合。 (10).观察者看到玻璃板前的蜡烛A,是由于光的直线传播,看到玻璃板后的蜡烛B实际是由于光的折射而成的虚像,看到玻璃板前蜡烛A的像,是由于光的反射而成的虚像。 (11).观察A蜡烛的像时,会发现两个几乎重叠的像,这是由于玻璃板的两个面反射各成一个像。这两个像的间距为两倍玻璃板的距离。 (12).实验应该选用较薄(选填“厚”或“薄”)的玻璃板,这是为了使玻璃板两个面反射成的像尽量重叠,便于准确确定像的位置。 (13).当把B蜡烛移到A蜡烛的像所在的位置时,无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B都不能使B与A蜡烛的像完全重合,最有可能的原因是玻璃板没有 竖直放置。眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛B”实际上是光的折射所形成的虚像。 (14).在寻找A蜡烛的像的位置时,眼睛应该在蜡烛A (选填 “A”或“B”)这一侧观察,移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合;如果将点燃的蜡烛A远离玻璃板,则像将远离玻璃板. (15).如何证明像的大小与不随物体到镜面的距离而改变? 将蜡烛靠近(或远离)镜面,移动后面的蜡烛,总能与像重合,说明像的大小不随物体到镜面的距离而改变。 (16).怎样证明成的是虚像? 在像的位置放一个光屏,光屏上不能承接到像,说明成的是虚像 。 (17).实验中为什么要改变点燃蜡烛A的位置多次实验? 避免实验结论的偶然性,以便得到普遍规律。 (18).实验结论是什么:平面镜所成的 正立等大的 虚像,像与物的连线与镜面垂直,像与物到镜面的距离相等.若用棋子做实验,不足是什么? 棋子不是光源,看不到棋子的像 如何改进? 用手电筒照亮棋子 。 2.一组同学在探究平面镜成像的特点时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧,看到玻璃板后有蜡烛的像。 (1)此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合(图甲)。你分析出现这种情况的原因可能是玻璃板没有竖直放置。 (2)解决上面的问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物大小相等。 (3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论 连接像与物的对应点,判断像与物的连线与镜面是否垂直;分别测量两点到镜面的距离,判断像与物到镜面的距离是否相等。(或将纸沿镜面所在位置对折,判断像与物两点是否重合。) (4)他们发现,旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好?说出你的理由: 方格纸。可以直接在纸上判断像与物之间的位置关系。 3、图中是探究平面镜成像特点的实验装置。 (1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于准确确定像的位置; (2)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 2mm 厚的玻璃板做实验; (3)如果玻璃板没有放正,将对实验产生什么影响?移动玻璃板后面的蜡烛,无法与前面蜡烛的像重合。 (4)使点燃的蜡烛在两个不同的位置,分别测出物距和像距相等的两组数据,得出实验结论之一:“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理?能。 理由是 因为两次实验中像与物到镜面的距离都相等。 4、如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验.他进行了下面的操作: (1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,使∠i减小,这时∠r跟着减小,使∠ i增大,∠r跟着增大,∠r总是等于 ∠i,说明 反射角等于入射角 。 (2)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到 反射光线 ,说明 反射光线、 入射光线、法线在同一平面内。 (3)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明 在反射现象中,光路是可逆的 。 小明同学用如图所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,这个光屏在实验中的作用一是显示光的传播路径,另一个重要作用是 探究反射光线、入射光线、法线是否共面。 2.通过小孔所成的像一定是 A.倒立的 B.放大的 C.等大的 D.缩小的 15.图7是投影仪成像示意图.其中凸透镜的作用是成 (填“等大”、“缩小”或“放大”)、 (填“正立”、“倒立”)的实像,平面镜的作用是 。如果图中h=40 cm,则凸透镜焦距不可能小于 cm. h 平面镜 屏幕 投影片 凸透镜 图7 4. 一个苹果在阳光下看起来是红色,这是因为 A. 红光透过苹果 B. 苹果只吸收红光 C. 苹果只反射红光 D. 红光折射进苹果 13. 如图8,一束光射向左右表面平行的玻璃砖,画出光从玻璃砖左表面射出的光线,并标出该光线与法线的夹角大小. 15.如图l2所示,O”,是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜的位置,并画出线段AB在 该平面镜中成的像(用符号表示平面镜). 1.(2015•汕尾)下列说法正确的是( ) A.根据紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪 B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律 C.电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控 D.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的 2.(2015•无锡)如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图,下列有关该实验的说法,正确( ) A.为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行 B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大 C.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上能得到蜡烛A的像 D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,无论怎样改变玻璃板的位置,发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合 3.(2015•武威)下列光学图示中不正确的是( ) A. 平面镜成像 B.光的色散 C. 光的反射 D. 光从空气射入水中 4.(2015•衡阳)光使世界绚丽多彩,人们的生活更离不开光,关于光现象,下列说法错误的是( ) A. 用玻璃三棱镜可以使太阳光发生色散 B.红外线具有热效应 C.光在银幕上发生漫反射时反射角大于入射角 D.家里的穿衣镜所成的像是正立的虚像 5. (2015资阳市)下列有关光现象的的四个情境中属于光的折射的是() 6. (德州市)图中关于光现象的描述,其原理与其它三个不同的是() A. 叉鱼时向更深处投掷鱼叉B.商场内监控探头的应用 C.缸中金鱼“变大”D.日食现象 7. (2015德阳市)小军同学对生活中的一些实例和对应解释,正确的是() A. 路灯下人影相随——光的反射 B. 平静的水面上有桥和树的倒影——光的直线传播 C. 近视眼镜的镜片——凸透镜 D. 斜插在水中的筷子好像在水面折断了——光的折射现象 8. (2015德阳市)小军同学对生活中的一些实例和对应解释,正确的是() A. 路灯下人影相随——光的反射 B. 平静的水面上有桥和树的倒影——光的直线传播 C. 近视眼镜的镜片——凸透镜 D. 斜插在水中的筷子好像在水面折断了——光的折射现象 9. (2015台州市,2题)下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是() A.影子是由于光的反射形成的 B.蜡烛远离平面镜时,蜡烛的像变小 C.插在水中的铅笔“折断”了,是因为光的折射 D.只将F板绕ON向后转动,还能在F板上看到反射光线 10. (济南市)小丽同学站在平面镜前理了理自己的头发。当她转身远离平面镜时,像离人的距离___ _(选填“变大”“变小”或“不变”).她在平面镜中的像____(选填“变大”“变小”或“不变”)。 11.(广州)如图13所示,墙壁上的平面镜前立有一硬杆 (1)画出杆顶A点在平面镜中的像. (2)若杆在2s内右移1m,杆移动的速度是_____m/s.杆的像相对镜向右还是向左移动?_____________移动时,杆的像大小会变大,变小还是不变?_______________。 12. (南京市)如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到_________上,这样操作的依据是____________________________.操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是______________的(选填”正立”或“倒立”)查看更多