初中物理光学学生课堂笔记.docx

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初中物理光学学生课堂笔记

第四章光现象

第1节光的直线传播

一、光源

（1）定义：

能够发光的物体叫光源。

（2）分类：

自然光源，人造光源

要点：

判断是否是光源的关键在于物体自身能否发光。

镜子在强光下反射光，不是光源。

尤其指出月亮不是光源。

二、光的直线传播

（1）光沿直线传播的条件：

光在同种均匀介质中沿直线传播。

如果介质不是同种或不均匀传播方向将会发生改变。

（2）光线：

为了表示光的传播情况，我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫光线。

（3）光沿直线传播的现象：

影子、日食、月食、小孔成像……

项目

影子

小孔成像

不同点

“影子”是光不能到达的地方形成的黑暗区域。

“小孔成像”是由光的直线传播形成的，相对于物体成倒立的像。

“影”和物体形状相似，不一定和物体大小一样。

“像”的形状和物体是相似的

相同点

都是光沿直线传播形成的

（4）光沿直线传播的应用

三、光的传播速度

（1）光在真空中的传播速度：

C=3×108m/s=3×105km/s，宇宙中最快的速度。

（2）其它介质都比真空中慢：

V真空>V气体>V液体>V固体

第2节 光的反射

我们能看到发光物体是因为光直接进入了我们眼睛。

不发光的物体为什么我们也能够看到呢？

是物体都有反射光的性质，物体反射出来的光进入我们眼睛，我们也能看到物体。

一、光的反射现象

（1）基本概念：

一点：

入射点；两角：

反射角、入射角；三条线：

入射光线、法线、反射光线。

（2）实验理解要点：

OB反射光线所在面转动，是说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光屏与镜面垂直；光路是可逆的。

二、光的反射定律

（1）内容：

在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入反射角。

（2）理解：

1、先后顺序，先有入射光线后才有反射光线，因而反射光线跟随入射光线改变而改变的，所以不能说“入射角等于反射角”

2、当光线垂直入射时，反射光线与入射光线重合，并不是没反射。

（3）在反射现象中光路是可逆的。

三、镜面反射和漫反射

镜面反射一般强调某个方向反射光强，漫反射强调向各个方向反射。

四、反射作图：

原理：

根据反射定律作图，记住：

一定按要求作图完整！

第3节 平面镜成像

一、平面镜成像的特点

（1）实验理解要点：

1、玻璃板必须竖直，否则蜡烛不能在像点与像重合；

2、玻璃板代替平面镜是玻璃板透明便于确定像的位置；

3、相同两根蜡烛是为了便于比较像与物大小关系；

4、所成的像不能用光屏接收，所以平面镜成的像是虚像；

5、看起来像确实“小”些，是因我们视角关系，但事实上眼睛被骗了。

（2）平面镜成像的特点：

1、像与物体的大小相等；

2、像和物体到平面镜的距离相等；   

3、像和物体的连线与镜面垂直。

二、平面镜成虚像

（1）平面镜成虚像：

平面镜前的光源S射向平面镜的光线，经平面镜反射后进入眼睛，看起来好像光线是在镜后射出似的（人总是认为光是直线传播的），其实是反射光线的反向延长线的交点S1。

而S1就是在镜中成的像，并非是真实光线的交点，所以S1是虚像。

（2）虚像的特点

1、虚像是正立的；2、虚像不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的；3、虚像不能用光承接；4、虚像能够被人观察到或用照相机拍摄到的。

三、平面镜作图：

方法：

1、根据光的反射定律；2、根据平面镜成像特点。

（1）成虚像，必须用虚线画像

（2）对称时，距离相等，连接与镜面垂直

（3）图中线的关系：

入射光线、反射光线—角平分线—法线—垂直—镜面

1、AB的像；2、作镜面位置；3、S发出光经平面镜反射过P点

四、面镜

（1）球面镜由来：

反射面是球面的一部分做成镜子，叫球面镜。

分凸面镜和凹面镜。

（2）凸面镜、凹面镜和平面镜

面镜

概念

作用

共同点

凸面镜

反射面是凸面的镜子

会聚光线

都遵循光的反射定律

凹面镜

反射面是凹面的镜子

发散光线

平面镜

反射面是平面的镜子

既不会聚也不发散

第4节 光的折射

光从不同种或不均匀介质传播时，光线一般要发生改变

一、折射现象

（1）定义：

光从一种介质射入另一种透明介质时，传播方向一般要发生偏折。

斜射时，传播方向改变；垂直入射时，传播方向不改变。

（2）基本概念：

一点：

折射点；两角：

折射角、入射角；三条线：

入射光线、折射光线、法线。

二、光的折射特点：

（1）折射定律：

在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一平面内；折射光线、入射光线分居法线两侧；空气中的角大于其它物质中的角。

（2）在折射现象中，光路可逆。

（3）生活中的折射现象。

第5节 光的色散

一、色散

（1）色散现象：

红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

（2）光的色散现象说明：

白光是由各种色光混合而成的，是复色光。

不同色光偏折程度不同，红光的偏折程度最大，紫光的偏折程度最小。

二、色光的混合

色光的三原色：

红、绿、蓝

三、看不见的光

（1）可见光谱：

三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成可见光谱。

（2）红外线：

把温度计放在红光外照射，温度计示数升高，说明红外线的存在。

特性及应用：

热作用强；穿透云雾能力强；遥控技术。

（3）紫外线：

特性：

化学作用：

使照相底片感光；生理作用：

能杀菌、伤害人体；荧光作用：

可鉴别字画和人民币的真伪；适当的紫外线可以促进人体对钙的吸收。

第五章  透镜及其应用

第1节 透镜

一、凸透镜和凹透镜

（1）定义：

凸透镜：

中间厚、边缘薄的透镜。

如：

放大镜、老花眼镜……

凹透镜：

中间薄、边缘厚的透镜。

如：

近视眼镜……

（2）透镜的确定方法：

1、手摸法：

中间厚边缘薄的为凸透镜。

2、聚焦法：

用太阳光对着透镜照能得到细小亮斑的是凸透镜。

3、放大法：

看书上的字放大的是凸透镜。

（3）基本概念：

主轴、光心、焦点、焦距

二、透镜对光的作用

（1）凸透镜对光有会聚作用

（2）凹透镜对光有发散作用

判断光线是否被会聚或发散，可用延长入射光线的方法判断。

若入射光线延长线在折射光线外侧，则光线被会聚，是凸透镜；若入射光线延长线在折射光线内侧，则光线被发散，是凹透镜。

三、焦点和焦距

（1）凸透镜的焦点和焦距

焦点：

凸透镜能使与主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫凸透镜的焦点。

“F”表示。

焦距：

焦点到凸透镜光心的距离叫焦距，“?

”表示。

（2）凹透镜的焦点和焦距

焦点：

凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散，且这些发散光线反向延长线相交在主光轴上的一点，这点叫凹透镜的虚焦点。

“F”表示。

焦距：

虚焦点F到凹透镜光心的距离叫焦距，“?

”表示。

四、透镜中的三条特殊光线

凸透镜

通过光心的光线经凸透镜折射后，光线传播方向不变。

通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线平行主光轴射出。

跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后，折射光线通过焦点。

凹透镜

通过光心的光线经凹透镜折射后，光线传播方向不变。

通过凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后，折射光线平行主光轴射出。

跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线通过虚焦点。

注意：

凹透镜焦点前是虚线！

很容易出错！

第2节 生活中的透镜

凸透镜在生活中的应用

一、照相机

（1）原理：

利用凸透镜成倒立、缩小的实像

（2）成像特点：

物近像远像变大（想象一下单人照与集体像的站位距离）

二、投影仪

（1）原理：

利用凸透镜成倒立、放大的实像

（2）成像特点：

物近像远像变大

三、放大镜

（1）原理：

利用凸透镜成正立、放大的虚像

（2）成像特点：

物近像近像变小

物体和通过透镜所成的像在透镜的同侧。

四、实像与虚像的区别

（1）实像：

实像是实际光线会聚而成，用光屏承接后可用眼睛观察，都是倒立的。

（2）虚像：

不是实际光线会聚而成的，是光线的反向延长线的相交而成的，不能用光屏承接，但可用眼睛直接观察，都是正立的。

第3节 凸透镜成像的规律

一、探究凸透镜成像的规律

（1）基本概念：

物距u、像距v

（2）探究凸透镜成像规律的步骤要点

a.利用太阳光聚焦法测定凸透镜的焦距；

b.将凸透镜放在蜡烛、光屏之间，使三者的中心大致在同一水平高度；

c.把蜡烛放在与凸透镜距离大于二倍焦距的地方，即：

u>2?

，

d.把蜡烛放在与凸透镜距离等于二倍焦距的地方，即：

u=2?

，

e.把蜡烛放在与凸透镜距离小于二倍焦距大于一倍焦距的地方，即：

2?

 >u>?

，

?

.把蜡烛放在与凸透镜距离等于一倍焦距的地方，即：

u=?

，

h.把蜡烛放在与凸透镜距离小于一倍焦距的地方，即：

u

，

（3）凸透镜成像的规律

二、光路图理解凸透镜成像规律

物的位置

U∝?

像的性质

像的位置

V∝?

应用

正倒

大小

虚实

无限远

成一点

异侧

聚焦法测焦距

U>2?

倒立

缩小

实像

异侧?

照相机

U=2?

倒立

等大

实像

异侧V=2?

?

=

=

2?

>U>?

倒立

放大

实像

异侧V>2?

投影仪

U=?

折射光线平行而不能成像

U

正立

放大

虚像

同侧

放大镜

一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小

实像：

物远像近像变小   虚像：

物近像近像变小

实像倒立，虚像正，我们一定要牢记！

第4节 眼睛和眼睛

一、眼睛

（1）结构及基本功能

晶状体和角膜共同作用相当于凸透镜，在睫状体作用下把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像，视网膜感光细胞受到光刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，我们看到了物体。

（2）眼睛视物原理

眼睛看远处物体时，睫状体放松使晶状体变薄，焦距变大，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上。

眼睛看近处物体时，睫状体收缩使晶状体变厚，焦距变小，近处射来的光也刚好会聚在视网膜上。

眼睛观察最清晰又不疲劳的距离约为25cm（明视距离）。

二、近视眼及其矫正

（1）原因：

睫状体作用导致晶状体太厚（假性近视），或者眼球在前后方向上太长（真性近视），因此来自远处的光线会聚在视网膜前。

（2）矫正：

利用凹透镜使光线发散的特点，使来自远处的光线先发散后再通过晶状体会聚正好在视网膜上。

三、远视眼及其矫正

（1）成因：

睫状体无力作用导致晶状体太薄，或者眼球在前后方向上太短，来自远处的光线会聚在视网膜后。

（2）矫正：

利用凸透镜会聚的特点，使来自远处的光线先会聚后再通过晶状体会聚正好在视网膜上。

四、眼镜的度数

透镜焦度：

用Φ表示，则Φ=1/?

；眼镜度数用D表示：

D=100Φ=100/?

。

第5节 显微镜和望远镜

一、显微镜

（1）结构：

目镜、物镜、载物片、反光镜（增加光的强度，照亮被测物体）

（2）成像原理：

物镜：

与被测体距离较近：

倒立、放大的实像（投影仪）

目镜：

与成实像距离很近：

正立、放大的虚像（放大镜）

二、望远镜

（1）结构：

简单地说，还是目镜、物镜。

（2）成像原理：

物镜：

与被测体距离很远：

倒立、缩小的实像（照相机）

目镜：

与成实像距离很近：

正立、放大的虚像（放大镜）

三、视角

（1）定义：

被观察物体两端发射出来的光到人眼光心所夹的角。

（2）要点：

视网膜上像的大小决定物体对眼的光心所张的角的大小有关。

物体越大，视角相应大；物体越近，视角相应大，所以，我们看到的物体大小与物体本身大小有关，与物体距人眼的距离有关。