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光现象
知识网络建立
自然光源:恒星、太阳
光源
人造光源:烛焰、发光的电灯
光的流传
现象:影子的形成、日蚀、月食、小孔成像
光的直线流传
应用:激光准直、射击等
光速:真空中3108m/s
“三线共面”
内容“法线居中”
反射定律
“两角相等”
在反射现象中,光路是可逆的
光的反射
镜面反射
种类
漫反射
成像特色
平面镜
应用
凹透镜
光现象
球面镜
凸透镜
发生的条件
当从空气斜射入水中,折射角小于入射角
光的折射
当入射角增大时,折射角也增大
折射规律
当光从空气垂直射入其余介质时,流传方向不变
在折射现象中,光路可逆
折射现象:池水变浅、空中楼阁、铅笔错位等
定义
光的色散
色散
可见光谱:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
色光的三原色:红、绿、蓝
热作用强,利用红外线加热
红外线
穿透能力强,利用红外线探测
看不见的光
化学作用强,可使照相底片感光
紫外线生理作用强,促使人体维生素
D的合成,可用于杀菌、消毒
荧光效应,用于防伪等
高频考点透析
序号
考点
考频
1
光沿直线流传的条件
★★
2
光的反射定律
★★★
3
平面镜成像的特色
★★★
4
光的折射规律
★★★
5
光的色散现象
★
6
红外线和紫外线的应用
★
1
第一讲光的直线流传、反射和平面镜成像
知识能力解读
知能解读:(一)光源
观点
能够发光的物体叫光源
自然光源
如太阳、萤火虫、水母等
按形成原由分
如:火把、油灯、蜡烛、电灯等
分类
人造光源
点光源
如:电灯、蜡烛等
按光束形状分
如:激光笔、太阳等
平行光源
光源指的是自己能发光的物体,不包含反射光明状况。如月亮靠反射太阳的光、
说明
自行车的尾灯、公路上的交通标记牌及放电影时的银幕是靠反射射向它们的光,
它们自己不可以发光,所以不是光源
知能解读:(二)光的直线流传
:光在同种平均介质中是沿直线流传的。
:在有雾的天气组,能够看到从汽车灯射出的光束是直的;穿过森
林的光束是直的;在电影院中能够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,我们能够知道光
是沿自线流传的。
拓展:光沿直线流传是有条件的,假如介质不平均,光芒会发生曲折。比如地球四周的大气层就是不平均的,离地面越高,空气越稀疏,从大气层外射到地面的光芒就会发生曲折。早
晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是不平均的大气层使光芒变曲折的缘由,以下图。所以应当说,光在同种平均介质中是沿直线流传的。
因为光在同一种平均介质中是沿直线流传的,所以常常用一条带箭头的直线来表示光的流传径迹和方向,箭头的方向表示光的流传方向这样的直线叫做光芒,以下图。应注意的是,
光芒不是实质存在的线,而是在研究光的前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,即成立物理模型的方法。
光芒
光束
知能解读:(三)影的形成
:光在一流传过程中,碰到不透明的物体,在物体后边光不可以抵达的地区
城所形的跟物体相像的黑暗地区称为“影”。它是由光的直线流传而产生的,手影游戏是很好的例证。以下图。
:自然界中的一些自然现象,如日蚀和月食的产生都能够用光的直线流传规律来解
2
释。以下图为日蚀形成的原由。
当地球转到月球的影子里时,处在Ⅰ区和Ⅲ区的地球上的人能够看到日偏食;处在Ⅱ区的地球上的人能够看到日全食;处在Ⅳ区的地球上的人能够看到日环食。
Ⅰ
日月ⅡⅣ
Ⅲ
知能解读:(四)小孔成像
小孔成像原理:光沿直线流传。
小孔成像的实验:暗室里在光源和光屏之间放一个带小孔的屏,调理小孔的大小,使孔足够小,在光屏上获得光源倒立的实像,以下图。
知能解读:(五)光速
光速与介质种类的关系:
光在不一样的介质中流传速度不一样。
光能够在真空中流传,
真空中的
光速是宇宙中最快的速度,在物理学顶用字母
c表示,其值为3108m/s。光在空气中的速
度十分靠近在真空中的速度,也能够视为3
8
3,在
10m/s,光在水中的速度约为真空中的
4
玻璃中的速度约为真空中的
2。
3
点拨:①因为光的速度比声的速度快得多,所以打雷下雨时,固然雷声和闪电是同时发生的,可是我们老是先看到闪电,后听到雷声。②光年是光在一年里流传的距离,是天文学中的距离单位。
知能解读:(六)光的反射
:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回去,这类现象叫做
光的反射。全部物体的表面都会发生光的反射现象。我们能够看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
N
B
r
a
O
:看见不发光的物体、倒影等。
一点
光的入射点,用一字母“O”表示
入射角
入射光芒与法线的夹角,如图中的∠
两角
反射光芒与法线的夹角,如图中的∠
反射角
入射光
射到反射面的光芒,如图中的AO
线
i
r
三线
法线
经过入射点O并垂直于反射面的直线,
它是一条协助线,往常用虚线
表示,如上图中的
ON
反射光
入射光芒射到反射面上后被反射面反射
线
的光芒,如图中的
OB
注意:入射光芒与反射光芒有方向,用字母表示时,应沿光的流传方向表达字母,如AO、
3
OB等。
:在反射现象中,反射光芒、入射光芒和法线都在同一平面内;反射光芒、入射光芒分别位于法线双侧;反射角等于入射角。
方法:光的反射定律描绘了“三线”“两角”的关系,可缩记为:“三线共面,法线居中(三线地点关系),两角相等(两角量值关系)”。
:在光的反射现象中,光路是可逆的。如图甲所示,AO为入射光芒,OB为反射光芒,假如光芒从BO的方向入射,则反射光芒必定从OA的方向反射出去,如图乙所示,即在光的反射现象中,光路可逆。
OO
A
N
B
AN
B
知能解读:(七)镜面反射和漫反射
:平行光芒入射到圆滑反射面大将沿同一方向平行地反射出去,像这类反射称
为镜面反射。在镜面反射中,反射光芒向着同一方向,其余方向上没有反射光芒。
(如图甲
所示)
:平行光芒入射到凹凸不平的反射面大将沿各个方向反射出去,像这类反射称为
漫反射。漫反射中,即便入射光芒平行反射光芒也将沿各个方向反射出去。(如图乙所示)
注意:不论是镜面反射仍是漫反射,每一条光芒都按照光的反射定律。
知能解读:(八)平而镜成像
:平面镜所成的像是物体发出(或反射出)的光芒射到镜面上发生反射,
由反射光芒的反向延伸线在镜后订交而形成的。以下图。光源S在镜后的像S'其实不是实
际光芒汇聚而形成的,而是由反射光芒的反向延伸线订交而形成的,所以S'是S的虚像。
假如把光屏放在S'处,是接收不到这个像的,所以虚像只好用眼睛看到,而不可以成在光屏上。
:平面镜成像的特色是“对称、虚像”,能够解说为:“大小相等,线
面垂直,距离相等,左右相反,像为虚像”。
(1)大小相等:像和物体的大小相等。(与物体到平面镜的距离没关,与平面镜的大小没关)
线面垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。
距离相等:像和物体到镜面的距离相等。
左右相反:像和物体的左右是相反的。
像为虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像。只好用眼睛察看到,不可以用光屏去承接,且在镜后用阻碍物遮挡不住虚像。
:(1)利用平面镜能够改变光的流传方向,起到控制光路的作用,如制作潜望镜,在挖井、掘山洞时,用平面镜把太阳光反射到作业区照明;
利用平而镜成像,如制作各样镜子,商场和家庭装修时利用平面镜成像加强宽阔光亮的空间成效;(3)利用平而镜反射光能够使细小的形变放大,以便观察。
4
知能解读:(九)三种面镜的比较
平面镜凸透镜凹透镜
反射面平面凸面凹面
表示图
(1)
既不汇聚也不发散
(1)
有发散作用
(1)
有汇聚作用
(2)
光路可逆
(2)
F为虚焦点
(2)
F为实焦点
(3)
按照光的反射定律
(3)
光路可逆
(3)
光路可逆
(4)
按照光的反射定律
(4)
按照光的反射定律
对平行光的
反射特色
应用式衣镜汽车观后镜太阳灶
解题方法技巧
方法技巧:(一)依据反射定律作图的方法
依据入射光芒作反射光芒:先作法线确立入射角,再依照入射角的大小作出反射角和反射光芒。
依据反射光芒作入射光芒:先作法线确立反射角,再依照反射角的大小作进出射角和入射光芒。
依据反射光芒和入射光芒确立平面镜的地点:先作入射光芒与反射光芒夹角的角均分线,并以此为法线,再过角的极点作法线的垂线,即为平面镜的地点。
警告:作图时,法线用虚线,光芒的箭头标在表示光芒线段的中间。方法技巧:(二)利用平面镜成像的特色作图的方法
方法:平面镜成像的特色简记为:对称、虚像。利用对称法能够方便地解决四种种类的平面镜作图题:
(1)确立虚像的地点;(2)确立察看范围或光照范围;
(3)确立光路;(4)确立发光点的地点。
详细方法:先借助数学中轴对称图形的画法,
画出物体上各对应点的虚像,
而后依据平面镜
成像的特色用虚线连结虚像。
超越思想误区
思想误区:误以为像的大小与物体距平面镜的远近相关;
误以为要更清楚地看清像,应照亮
像由平面镜成像特色知像与物体的大小相等。我们察看物体时,从物体两头
(上下或左右)
射出的光芒在眼球内交错而成的角叫视角
(如图)。物体离人越近视角越大,
人感觉物体越大;
反之,人感觉物体越小。相同的道理,我们在镜中看到自己离镜子越远像“越小”
,也是受
视角的影响。其实,像与自己的大小是相等的,
即像的大小是不变的。若要更清楚地看清像,
即增添经过平面镜反射后进入眼睛的光芒,
则应增添物体的亮度,进而有更强的入射光芒通
过反射进入眼睛。
物理思想方法
思想方法:(一)理想模型法
5
为了更形象、简单地描绘和研究光现象及规律,物理学采纳成立理想模型的方法,用光芒来
表示光的流传路线,而实质上光芒其实不存在,不过在研究光的前进过程中对细窄光束的抽象,
是物理学家成立的物理模型。
思想方法:(二)对称法作图
作图法就是依据题目所给的条件,灵巧运用相关物理观点和规律,经过作图求解未知量的方
法。所以一定注意作图的规范性,掌握光芒、光芒的反向延伸线、实像、虚像等画法的规定,
逐渐学会这类研究问题的方法。利用对称法作图就是依据平面镜成像的对称性达成光路。利
用对称法能够方便地解决四种种类的平面镜作图题:(1)确立虚像的地点;(2)确立察看范围
或光照范围;(3)确立光路;(4)确立发光点的地点。在作图过程中,我们能够发现,对称法
作图的核心是平面镜成像的特色。
本讲波及光的反射和平面镜成像综合作图,平面镜成像原理及作图。
已知入射光芒
画反射光芒
反射光路图
有光的反射中“二角”和“三线”的关系及作图、
已知反射光芒已知入射光芒和反
画入射光芒射光芒画平面镜
成像特***
成像原理图
S
S'
平面镜成像
中考考点链接
考点链接:(一)中考考点解读
本讲的要点是光的直线流传、光的反射定律及平面镜成像的特色,难点是利用光的反射定律和平面镜成像的特色进行作图。题型主要有填空题、选择题、作图题和研究题等。
考点链接:(二)中考典题解析
第二讲光的折射和光的色散
知识能力解读
知能解读:(一)光的折射
:光从一种介质斜射入另一种介质时,流传方向一般会发生偏折,这类现
象叫做光的折射。
点拨:①折射的产生是光从一种透明物质斜射入另一种透明物质里时,在分界面处发生的。②因为光是在两种物质里流传的,所以流传的速度各不相同。③发生折射时,同时也必定发生反射。以下图。
:光发生折射时,折射光芒、入射光芒、法线在同一平面内,折射光芒和
入射光芒分别位于法线的双侧。(1)当光从空气斜射入水中或其余介质中时,折射光芒向法
6
线方向偏折,折射角小于入射角。如图甲所示。
(2)当入射角增大时,折射角也增大;当入
射角减小时,折射角也减小。(3)
当光从空气垂直射入水中或其余介质中时,
流传方向不变。
如图乙所示。
入射
折射
光芒
入射光芒
光芒
空气
空气i
r
空气
水
r
折射
水
折射光芒
水
入射
光芒
i光芒
甲
乙
丙
点拨:①折射角是折射光芒与法线的夹角;
法线既是界面的垂线,
又是在作图时画入射角和
折射角时的参照标准。
②光的折射中,光路是可逆的。如图甲、丙所示。
③折射角随入射角的增大而增大,但不可正例,表达时应先说折射角后说入射角。
:斜插入水中的筷子看起来在水面处向上弯折;往脸盆中倒水,看到
盆底深度变浅;潜入水中的人看岸边的人变高;从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”等。
知能解读:(二)光的色散
光的色散现象:一束太阳光经过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光
从上至下挨次摆列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(以下图)。同理,被分解后的色光一也能够混淆在一同成为白光(以下图)。
.由光的色散现象得出的两个结论:第一,白光不是单色的,而是由各样单色光构成的复色光;第二,不一样的一单色光经过三棱镜时偏折的程度是不一样的,红光的偏折程度最小,
紫光的偏折程度最大。
知能解读:(三)色光的混淆
:红、绿、蓝三种色光是光的三原色。
:红、绿、蓝三色光中,任何一种色光都不可以由此外两种光合成。但红、绿、
蓝三色光却能够合成出自然界绝大多半色光来,只需适合分配它们之间的比率即可。色光的
合成在科学技术中广泛应用,彩色电视机就是一例。
注意:不可以简单地以为色光的混淆是光的色散的逆过程。比如:红光和绿光能混淆成黄光,
但黄光仍为单色光,它经过三棱镜时其实不可以分别成红光和绿光。
拓展:物体的颜色
在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体汲取,不一样物体,对不一样颜色的
光反射、汲取和透过的状况不一样,所以体现不一样的色彩。
物体的颜色由它所反射或透射的光的颜色决定。(1)透明体的颜色是由它透过的色光决定的
(如图甲所示)。(2)有颜色的不透明体的颜色由该不透明体反射的色光决定,如图乙所示。
假如在屏上贴一张黑纸,不论什么颜色的光照耀到的地方均为黑的,这表示黑色物体吸
收各样颜色的光。假如在屏上贴一张白纸,在白纸上能看到各样色光,表示白色物体反射各样色光,即红光照耀到白纸上呈红色,黄光照耀到白纸上呈黄色等。
知能解读:(四)看不见的光
7
:太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不一样颜色的光,这七种色光按次序摆列起来就是太阳的可见光潜。
:在光谱的红光之外,有一种看不见的光,叫做红外线。全部物体都在不断地辐射红外线,物体的温度越高,辐射的红外线越多。利用这一特色,红外线主要有以下作用:
诊疗病情:人患病时,局部皮肤温度异样,能辐射与健康人不一样量的红外线,假如用对
红外线敏感的胶片给病人的皮肤摄影,并与健康人的“热谱图”对照,有助于诊疗病情。
制成红外线夜视仪:夜间人体的温度比野外草木、岩石的温度高,人辐射的红外线比它
们强得多,人们依据这一原理制成了红外线夜视仪,可用在步枪的对准器上。
此外,红外线还能够用来进行遥控。如电视机、空调的遥控器就是经过发射红外线脉冲入行遥控的。
红外线的主要特色是热作用强。所以可用来加热食品,如家用红外线烤箱。
:在光谱的紫光之外,也有一种看不见的光,叫做紫外线。紫外线的主要特征是化学作用强。
适合的紫外线照耀有助于人体合成维生素D,促使身体对钙的汲取。紫外线能杀死微生物。
在医院、饭馆里,常用紫外线灯来灭菌。紫外线能使荧光物质发光,用来制成验钞机。
过度的紫外线照耀对人体十分有害,轻则使皮肤粗拙,重则惹起皮肤癌。太阳光是天然紫外线的重要根源。阳光中的紫外线大多半被大气层上部的臭氧层汲取,不可以抵达地面,不然,地球上的生物将没法生计。所以要加强环保意识,保护臭氧层不被损坏。
解题方法技巧
方法技巧:(一)对光的折射现象的判断与解说
光的折射现象:光的折射会形成很多光学现象,如水底看起来比实质的浅,斜插入水中的筷子变曲折,鱼缸中的鱼看起来变大等。要解说这些现象,第一要知道看见的并不是实质物体,
而是物体发出或反射的光经折射后成的虚像。
以池水看起来“变浅”为例,其原由我们能够作以下解析:我们能够看见物体是因为有光射
入我们的眼睛,假定从水池底的一点A射出的两条光芒经折射后射入人眼(如图甲所示),眼睛依据光沿直线流传的经验(人的感觉总以为光沿直线流传),逆着折射光芒看上去,就会觉
得光仿佛是从水中的A'点射入我们眼睛的,所以我们会感觉A'比A高了,即看起来池底高升,池水“变浅”了。有经验的渔民都知道,在叉鱼时,只有对准鱼的下方,才能把鱼叉到。
若从水中去察看岸上的物体,则正好出现相反的现象,P点的地点将会高升,如图乙所示。
比如跳水运动员在水下察看10m跳台,就会感觉其高度超出10m。
所以我们能够得出结论:从岸上看水里和从水里看岸上相同,看到的都是物体高升了的虚像。
方法技巧:(二)利用光的折射规律作图的方法
先过入射点作出法线,再依据光的折射规律作出折射光芒。
在光的折射现象中有“空气中的角老是大于其余介质中的角”,即不论空气中的角是入射
角仍是折射角,总要比其余介质中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是说,在空气与其余介质的界面上发生的折射现象,假如折射角所在介质为空气,则折射角大于入射角;假如入射角所在介质为空气,则折射角小于入射角。
超越思想误区
思想误区:没有正确掌握折射规律中“两角”的关系,造成依据折射光路图判断光芒时错误
8
发生折射时折射角跟入射角的关系分两种状况:
(1)光从空气斜射入其余介质中时,折射角小于入射角;(2)光从其余介质斜射入空气中时,
折射角大于入射角。即“斜射时,老是空气中的角大。”
物理思想方法
思想方法:理想模型法及作图法
本讲在学****光的折射时用到这两种方法。利用
光芒和光的折射规律作图时要注意:
法线要垂直于界面,且用虚线画;
光芒用实线,且要画上箭头表示光的流传方向;
光从空气斜射入其余介质中时,折射光芒向法线方向偏折,而光从其余介质斜射入空气中时,折射光芒向远离法线的方向偏折;
当入射角增大时,折射角也跟着增大;
在光的折射现象中光路是可逆的;
当光芒垂直射向介质表面时,流传方向不改变。
中考考点链接
考点链接:(一)中考考点解读
本讲要点是光的折射和红外线、紫外线的应用,难点是利用光的折射规律作图和用所学知识解说生活中的光学现象,中考主要以填空题、选择题和作图题等形式出现。考点链接:(二)中考典题解析
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