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《光现象》复习提纲 一、光的直线传播 1．光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。 2．规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 3．光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？ 答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。 ☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。 4．应用及现象： ①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。 ④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。 5．光速： 光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 二、光的反射 1．定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。 2．反射定律：三线同面，法线居中，两角相等，光路可逆。即：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。 3．分类： ⑴镜面反射： 定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行 条件：反射面平滑。 应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射。 ⑵漫反射： 定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向，每条光线遵守光的反射定律。 条件：反射面凹凸不平。 应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 练习：☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。 ⑴有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。 ⑵有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。 ☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。 4．面镜： ⑴平面镜： 成像特点：等大，等距，垂直，虚像。 ①像、物大小相等。 ②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物的连线与镜面垂直。 ④物体在平面镜里所成的像是虚像。 成像原理：光的反射定理。 作用：成像 改变光路。 实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像。 虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像。 ⑵球面镜： 凹面镜定义：用球面的内表面作反射面。 凹面镜性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光。 凹面镜应用：太阳灶、手电筒、汽车头灯 凸面镜定义：用球面的外表面做反射面。 凸面镜性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像。 凸面镜应用：汽车后视镜。 练习：☆在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。 ☆汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。 三、颜色及看不见的光 1．白光的组成：红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫。 色光的三原色：红，绿，蓝。 颜料的三原色：品红，黄，青。 2．看不见的光：红外线，紫外线。 对于凸透镜的成像规律，许多学生感到难记且容易混淆，老师们想出了攻克此难点的多种方法。昨天如兰老师发表博文《一则形象生动的凸透镜成像口诀》，特别推荐了记忆凸透镜成像的如下口诀： 正如如兰老师所说，此口诀朗朗上口，形象生动，同时包含了许多的哲理，让人有浮想联翩、回味无穷之感。做为一种交流与借鉴，下面我也提供一种记忆凸透镜成像规律的方法。 鉴于通常情况下研究的是u＞2 f、f＜u＜2 f、u＜f这三个区间的成像情况，可以将u＞2 f 想象为远郊（焦）区， f＜u＜2 f想象为近郊（焦）区，u＜f想象为城里；再将凸透镜在光轴各区间所成像的性质、及其主要应用中的一些关键的“字”抽取出来，借用下面的一段有趣的话做提示性记忆。 在远郊区拾（实，实像）到（倒，倒立）小（缩小）相机（照相机），在近郊区拾（实，实像）到（倒，倒立）大（放大）投影（投影仪），进城里还常常（长长，代指放大）假（代指虚像）正（正立）经（镜，代指放大镜）。 实践表明，以上记忆方法通过学生的“浮想联翩”，很容易记住物体在各个区间内的成像性质以及应用实例。 光学考点大集合 江苏丰县广宇中英文学校 刘庆贺 考点1：光的色散、物体的颜色 主要考查光的色散现象，透明体的颜色是由它透过的色光决定的，若物体几乎能让各种色光透过，它就是无色的，如水、空气等。不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，白色物体几乎能反射所有色光，黑色物体对所有色光几乎都不反射，而是吸收。还要了解光的三基色：红、绿、蓝，颜料的三原色：红、黄、蓝。 例1 解析：题目考查光的色散现象，不同颜色的光通过三棱镜后分散开来，是由于光的折射，而且折射时红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 答案：光的色散 考点2：人眼看不见的光──红外线、紫外线 红外线、紫外线和可见光都是电磁波大家庭中的一员，试题对这部分知识的考查热点在于它们在实际生活中的应用。如利用红外线来加热物品，家庭用红外烤箱烤食品，浴室用红外线暖灯来取暖，医疗上利用红外线来理疗，科研上用于红外遥感，电视遥控器也是利用红外线工作的。紫外线能杀菌。验钞机上应用紫外线的荧光效应，进行防伪。适量的紫外线照射对人体有益，但过量则对人有害。 例2 A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线 B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线 C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线 D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线 解析：题目考查红外线、紫外线在日常生活中的应用，验钞机利用的是紫外线，遥控器利用的是红外线。 答案：C。 考点3：光的直线传播 光在同种均匀介质中是沿直线传播的。激光准直、影子的形成、月食、日食的形成、小孔成像等都可以用光的直线传播来解释。注意小孔成像中像是倒立的实像。 例3 解析：太阳能在脸盆的水中成像，这是光的反射，或者是利用了平面镜成像原理；手指叠放，对着阳光，在白纸上也能观察到太阳的像，属于小孔成像，利用的是光沿直线传播的原理。 答案：平面镜 考点4：光的反射 对反射定律的实验验证可以通过实验题的形式进行考查。对反射现象和反射光路可以通过作图题进行考查。作图时一定要细心，如法线要与镜面垂直，要画成虚线；光线要加箭头，且箭头方向要与光的传播一致；反射角与入射角都是与法线的夹角，二者要明显相等。还要注意反射有两种类型──镜面反射与漫反射，其根本区别在于反射面是否光滑，而不是反射光线是否平行。无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。 例4 A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20° B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5° D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律 解析：入射光线与反射面的夹角为20°时，则入射角为70°，反射角也为70°；当入射角增大5°时，反射角也增大5°，这样反射光线与入射光线的夹角增大10°；无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。 答案：B 考点5：平面镜成像 平面镜成像是光的反射的应用，其特点简记为：正立、等大、对称、虚像。平面镜的成像的特点可以通过实验探究，或选择题、填空题、作图题等多种形式进行考查。这里有两个常犯的错误：认为物体离平面镜越远其在平面镜中成的像越小，还有作图时像不画成虚像，一定要注意克服。关于实像与虚像的区别：实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。 例5 解析：蜡烛B射向玻璃板的光被反射进入人眼，人眼误认为光是从玻璃板后来的，这就是B的像；当蜡烛B的底部放在桌面上时，如果玻璃板与桌面不垂直，蜡烛的像的底部就不在桌面上了，所以无论怎样沿水平桌面移动蜡烛C都不能使C与B的像完全重合；眼睛透过玻璃板看见了“蜡烛C”实际上是“蜡烛C”的光从空气进入玻璃，又从玻璃进入空气中的人眼，这要发生两次折射。 答案：反射 考点6：光的折射现象和规律 光的折射现象和规律常出现在选择题和作图题中，许多同学常把入射角和折射角谁大谁小记混，这里教你一招，你就永远不会混了：光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。即不论入射角还是折射角，只要该角是在空气中，这个角都是大的（垂直入射除外）。简记为“空气大角”。 例6 A．是激光束经水面反射后形成的；若向右移动，表明水面上升 B．是激光束经水面反射后形成的；若向左移动，表明水面上升 C．是激光束经水面折射后形成的；若向左移动，表明水面下降 D．是激光束经水面折射后形成的；若向右移动，表明水面下降 解析：容器底部中央产生的光班是光从空气进入到水中形成的，属于光的折射，而不是反射。因为反射现象是光不进入另一物质又返回原物质中去的现象。若水面上升，则光的入射点向右移动，这样折射光线也要向右移动，反之，若光斑向右移动，表明水面上升。 答案：C 考点7：凸透镜和凹透镜 透镜对光线的作用在作图题中经常出现，特别是特殊光线经过透镜的折射光路图，是常考点。这里还有两个常错点：凸透镜对光线有会聚作用，是指从凸透镜出射的光线相对入射光线更偏向主光轴，使它的光束变窄、变收缩．不能将会聚作用理解为出射光线一定是会聚的、交于一点。凹透镜对光线有发散作用，是指从凹透镜射出的光线相对原来的入射光线更偏离主光轴，使光束变宽、变发散，经过凹透镜的光线也可能交于一点。 例7
解析：凸透镜对光有会聚作用，平行于主轴的光线通过凸透镜后会会聚于主轴上一点，这点是凸透镜的焦点。根据光路的可逆性，经过焦点射入凸透镜的光将会平行于主轴射出。凹透镜对光有发散作用，平行于主轴的光线通过凹透镜后会发散，发散光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点。根据光路的可逆性，射向凹透镜另一侧虚焦点的光线，从凹透镜射出时将会平行于主轴射出。 答案：如答图5、答图6。 考点8：凸透镜成像规律及应用 凸透镜成像规律的实验题以及有关透镜的应用的题目是中考命题的热点。常见题型有填空题、选择题、实验探究题和作图题等。解答本考点的题目关键是熟练掌握凸透镜成像的规律，但凸透镜成像的规律，由于成像复杂，许多同学感到难以掌握。可简要归纳成下面六句话： 一焦分虚实（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）， 二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成缩小的像）； 实像异侧倒（成实像时，物和像总在透镜的两侧，且像是倒立的）， 物远像近小（物体离透镜越远，所成实像离透镜越近，且像越小）； 虚像同正大（成虚像时，物和像总在透镜的同侧，且像是正立、放大的）， 物近像变小（物体离透镜越近，所成虚像越小）。 其中一、二两句是对成像情况的总体把握，三、五两句是成像情况的静态分析，四、六两句是成像情况的动态描述。 例8 解析：眼睛中的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于胶片（光屏），不过这个像距是不能改变的，要使远近不同的物体的像都清晰地成在视网膜上，眼睛是通过调节晶状体的厚薄来改变焦距实现的。根据凸透镜的成像规律，当物体由远移近透镜时，像将变远。但若像距不能变大时，可以让晶状体的会聚本领变大，即焦距变短，此时晶状体较厚。若长期观察近处物体，会造成晶状体一直处于较厚的状态，当他看远处物体时，晶状体仍会偏厚，使像成在视网膜的前方，戴凹透镜制成的眼镜可以抵消偏厚的晶状体，达到矫正的目的。 答案：凸透镜 三、小试牛刀 1．如图8所示，F为凸透镜的两个焦点，A＇B＇为物体AB的像，则物体AB在（ A．图中Ⅰ区域，比A＇B＇大，箭头方向向上 B．图中Ⅱ区域，比A＇B＇大，箭头方向向下 C．图中Ⅲ区域，比A＇B＇大，箭头方向向上 D．图中Ⅳ区域，比A＇B＇小，箭头方向向下 2．图9所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是（ A．图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法 B．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法 C．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 D．图②能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法 3．某同学站在竖直放置的平面镜前2 m处，镜中的像与他相距 4．如图10所示，东东在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。东东对产生的原因进行了思考。受此启发，在测量凸透镜的焦距时，东东想：如果分别用红光和紫光平行与同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？请写出你的推断： 5．如图11所示水面上方有一发光点A1，水中另有一发光点A2。人在空气中的B点看到A2在水中的位置就是A1在水中的像的位置。画出： （1）A1发出的光经水面反射进入人眼的光路图。 （2）A2发出的光进入人眼的光路图。 6．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验。如图12所示： （1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向 （2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是 （3）接着使烛焰向左移动5cm，此时应该将光屏向 （4）小明把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像由清晰变得模糊不清．他应当向 7．小明做探究“平面镜成像的特点”的实验时，将玻璃板竖直放在桌面上（如图13），取两段同样的蜡烛，把蜡烛A点燃放在玻璃板的前方，将蜡烛B放置在玻璃板的后方。 （1）调节蜡烛B的位置，直到 （2）取两段同样的蜡烛是为了比较像和物体 （3）移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是 参考答案： 1．C 2．A 3．4 4．红 5．见下图： 河南省济源市梨林镇一中 段利宁 “透镜及其应用”是光学的重点考查内容，从近两年中考试题可以看出，题目在考查学生创新能力、迁移能力、综合运用知识解决实际问题等方面有所加强，而同学们解题的关键是具备科学的思维方法，下面举例谈谈解答透镜考题常用的思维方法，供同学们借鉴。
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