初三物理光现象讲义学生版第四章.docx
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初三物理光现象讲义学生版第四章
物理光现象
元认知教育
基础知识
一、光源：
能自行发光的物体叫做光源。
光源可分为1、冷光源（水母、节能灯），热光源（火把、太阳）；2、天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;3、生物光源（水母、斧头鱼），非生物光源（太阳、灯泡）
二、光的传播
1、光在同种均匀介质中沿直线传播；
2、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，像可大可小（树阴下的光斑是太阳的像）
（2）取直线：
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（要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图）；一叶障目；
（4）影的形成：
影子；日食、月食（要求知道日食时月球在中间；月食时地球在中间）
3、光线：
常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向；
三、光速
1、真空中光速是宇宙中最快的速度；
2、在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s
3、光在水中的速度约为3c／4，光在玻璃中的速度约为2c/3
4、光年：
是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；1光年≈9.46×1015m；
注：
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；光在真空中传播得最快，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100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计，但光传播的时间可忽略不计，故100米赛跑，计时员应该看发令枪冒烟计时，而不是听到枪声才计时）。
四、光的反射：
1、当光射到物体表面时，有一部分光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。
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：
在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。
（1）、法线：
过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；
（2）入射角i：
入射光线与法线的夹角；反射角r：
反射光线与法线间的夹角。
（入射光线与镜面成θ角，入射角i为90°－θ，反射角r为90°－θ）
（3）入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角。
（镜面旋转θ，反射光旋转2θ）
（4）垂直入射时，入射角、反射角等于多少？
答：
垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度。
4、反射现象中，光路是可逆的（互看双眼）
5、利用光的反射定律画一般的光路图（要求会作）：
（1）、确定入（反）射点：
入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射（反射）点
（2）、根据法线和反射面垂直，作出法线。
（3）、根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线
6、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，反射光将沿各个方向反射出去；
（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）
五、平面镜成像
1、平面镜成像的特点：
像是虚像，像和物关于镜面对称[像和物的大小相等，像和物对应点的连线和镜面垂直，到镜面的距离相等；像和物上下相同，左右相反（镜中人的左手是人的右手，看镜子中的钟的时间要看纸张的反面，物体远离、靠近镜面像的大小不变，但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离，对人是2倍距离）]。
2、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）；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）。
3、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，这些光线的反向延长线（画时用虚线）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（不是由实际光线会聚而成）
注意：
进入眼睛的光并非来自像点，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）；
六、凸面镜和凹面镜
1、以球的外表面为反射面叫凸面镜，以球的内表面为反射面的叫凹面镜；
2、凸面镜对光有发散作用，可增大视野（汽车上的观后镜）；凹面镜对光有会聚作用（太阳灶，利用光路可逆制作电筒的灯碗）
七、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、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向亦会发生变化。
3、折射角：
折射光线和法线间的夹角。
八、光的折射规律
1、在光的折射中，三线共面，法线居中。
2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线（即空气中的角比其他介质中的角大。
要求会画折射光线、入射光线的光路图）
3、斜射时，总是空气中的角大；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。
4、折射角随入射角的增大而增大
5、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生
6、在光的折射中光路可逆。
九、光的折射现象及其应用
1、生活中与光的折射有关的例子：
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）；由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些；透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；斜放在水中的筷子好像向上弯折了；（要求会作光路图）
2、人们利用光的折射，在岸上看见水中物体的像是虚像（折射光线反向延长线的交点）
十、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、紫七种色光，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，白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的；世界上没有黑光；颜料的三原色是品红、青、黄，三原色混合是黑色；
十一、看不见的光：
太阳光谱：
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳光谱；
红外线：
红外线位于红光之外，人眼看不见；
一切物体都能发射红外线，温度越高辐射的红外线越多；（打仗用的夜视镜）红外线穿透云雾的本领强（遥控探测）
红外线的主要性能是热作用强；（加热）
紫外线：
在光谱上位于紫光之外，人眼看不见；
紫外线的主要特性是化学作用强；（消毒、杀菌）
紫外线的生理作用，促进人体合成维生素D（小孩多晒太阳），但过量的紫外线对人体有害（臭氧可吸收紫外线，我们要保护臭氧层）
荧光作用；（验钞）
地球上天然的紫外线来自太阳，臭氧层阻挡紫外线进入地球；
十二、简单的光现象
生活中常见的光现象有光的直线传播、光的反射以及光的折射。
⑴常见的的光沿直线传播的实例有：
影子的形成、激光准直、日食和月食等；
⑵我们能够看见不能发光的物体大都是因为物体反射的光线射到我们眼里的缘故，属于光的反射现象，平面镜成像和水面倒影也是由于光的反射形成的；
⑶光的折射现象主要有：
池水变浅、筷子变折、有经验的渔民捕鱼时插鱼的下方及海市蜃楼等。
典型题型突破
题型1
1.如图所示的四种现象中，属于光的直线传播现象的是（）
A．
透过露珠看叶脉
B．
镜子中狗狗的像
C．
日食
D．
海面上的海市蜃楼
2.以下说法错误的是（）
A．让一束激光向滴入几滴牛奶的水中照射，可看到一条笔直的红色光束，说明光在同种均匀介质中沿直线传播
B．在温度计的玻璃泡上擦酒精，温度计示数下降，说明蒸发吸热
C．向冰冷的玻璃上哈气，会有水雾生成，说阴降低温度可使气体液化
D．不同歌手演唱218雅加达亚运会官方歌曲《心比天高》时，人们能够辨别出歌手的声音，是因为他们的音调不同
3.2018年1月31日，月全食产生的奇观“红月亮”月全食形成主要是由于（）
A．光的直线传播
B．小孔成像
C．平面镜成像
D．光的折射
4.下列现象不能用光沿直线传播规律解释是（）
A．日食、月食
B．通过笔直的饮料管可以看见烛光
C．小孔成像
D．凸透镜可以会聚光线
5.日晷仪是古人可用来计时的一种工具，通过观察直杆在太阳下的影子所在位置可知道时间，日晷仪计时利用了光的（）
A．反射
B．直线传播
C．折射
D．色散
题型2
1.太阳光垂直照射到一个很小的正方形孔上，这时地面上会产生一个耀眼的光斑，这个光斑的形状是圆形的，这种现象叫小孔成像，这种现象可用光沿直线传播的原理来解释其原因。
2.光在纯净的水中传播的路径是直线；光在盛夏中午沥青路面附近的空气中传播的路径是
线；射击瞄准是利用光在的原理。
3.日食和月食都是由于光形成的，如图所示，是用乒乓球、足球和灯泡来演示日食现象，其中灯泡代表，乒乓球代表，足球代表。
4.制作简易针孔照相机时，小华把圆筒插入底部中央开有小孔的易拉罐中，如图所示。
圆筒上应使用（透明/不透明/半透明）薄纸制成光屏。
把“照相机”正对着点燃的蜡烛，光屏上会看到烛焰的像，这是由于光的形成的。
若发现烛焰的像太小，要使像变大些，你的做法是。
5.某同学在探究平面镜特点实验时，将一块（玻璃板或平面镜）竖直架在一直尺的上面，再取两段等长蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示，在此实验中：
（1）直尺的作用是便于比较物与像的关系；
（2）两段等长的蜡烛是为了比较物与像的关系；
（3）移去蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛A的火焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是像；
（4）从实验中得出的结论是：
平面镜成、、像。
能力提升
一、选择题。
1.不能用光的直线传播来解释的物理现象是（）
A．一叶障目，不见泰山
B．太阳在水中形成了像
C．检查一块木头是否直，可以闭上一只眼睛，用另一只眼沿棱的长度方向看过去
D．日食、月食的形成
2.俗话说“坐井观天，所见甚小”。
为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明，如图所示，下列判断正确的是（）
A．井口直径相同时井越浅，看到的范围越大
B．井口直径相同时井口越高，看到的范围越大
C．甲图能正确说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系
D．乙图能正确说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系
3.将一支点燃的蜡烛放在不透明的木板前，在木板上挖一个很小的圆形孔，在木板后面放一个光屏，则在光屏上呈现的是（）
A．圆形的光斑
B．正立的蜡烛烛焰
C．倒立的蜡烛烛焰
D．蜡烛的影子
4.百米竞赛时，关于终点计时员计时的说法，正确的是（）
A．看到发令枪冒白烟开始计时，会使运动员成绩偏低
B．看到发令枪冒白烟开始计时，会使运动员成绩偏高
C．听到发令枪响开始计时，会使运动员成绩偏高
D．听到发令枪响开始计时，会使运动员成绩偏低
5.以相同的入射角射到平面镜上某点的光线可以有（）
A．1条
B．2条
C．无数条
D．4条
6.下列属于光的反射现象的是（）
A．日食和月食
B．树在水中的“倒影”
C．海市蜃楼
D．阳光下旗杆的影子
7.如图所示，有一个正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔。
在这面墙的对面有一个正方形的平面镜。
在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是（）
A．镜面上有一个圆形的亮斑
B．整个正方形镜子的形状
C．感到整个房间是一片黑暗
D．整个房间的各处都是亮的
8.一束光线垂直入射到平面镜上，要想使反射光线从原来位置偏转60度，可采取下列哪种办法（）
A．将平面镜顺时针旋转60度
B．将平面镜顺时针旋转30度
C．将入射光线远离法线偏转30度
D．将入射光线远离法线偏转15度
9.光线从空气斜射到水面上，光线与水面夹角是30°，则反射角是（）
A．0°
B．30°
C．45°
D．60°
10.有关反射定律的说法中错误的是（）
A．反射光线总是在入射光线和法线决定的平面内
B．光的反射定律适用所有的反射现象
C．光线射到球面上时，不遵循光的反射定律
D．反射中，入射角增大多少，反射角也增大多少
11.平面镜有A、B、C、D四个发光点，人眼在P处，如图所示，哪个点光源发出的光线经面镜反射后不进入人眼（）
A．A
B．B
C．C
D．D
12.如图，平面镜M1M2之间的夹角为Q，一条入射光线与M1的夹角为25°，要使得这条光线经两次反射后能沿原路返回，则Q应为（）
A．25°
B．50°
C．65°
D．75°
13.如图漆黑的夜晚，用手电筒照在前方的小道上或平静的水面上，我们能够看清路面的状况，但却看不到水面上的光斑。
对此现象解释较合理的是（）
A．路面发生了镜面反射
B．水面吸收了手电筒发出的所有光
C．水面发生了镜面反射
D．路面上的光没有遵循光的反射规律
14.上课时，由于“反光”小明看不清老师写在黑板边上的粉笔字，对这一现象的解释正确的是（）
A．粉笔字和黑板对光进行镜面反射
B．粉笔字对光镜面反射，黑板对光漫反射
C．粉笔字对光漫反射，黑板对光镜面反射
D．粉笔字和黑板对光漫反射
15.晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒发出的光正对着平面镜照射，（如图所示）下面列举的从侧面所看到的现象及其解释中正确的是（）
A．白纸较亮，因为白纸使光发生了漫反射，且漫反射遵守光的反射定律
B．平面镜较亮，因为平面镜使光发生镜面反射，镜面反射遵守光的反射定律
C．白纸较亮，因为白纸使光发生镜面反射，且镜面反射不遵守光的反射定律
D．平面镜较亮，因为平面镜使光发生漫反射，且漫反射不遵守光的反射定律
16.甲乙两人在照同一个镜子，甲在镜中看到了乙的眼睛，以下说法中正确的是（）
A．乙也一定能看到甲的眼睛
B．乙可能看到甲的眼睛
C．乙不可能看到甲的眼睛
D．乙只能看到甲的眼睛
17.小明从平面镜里看到镜子对面电子钟的示数的像如所示，这时的时刻应是（）
A．21：
10
B．10：
21
C．10：
51
D．15：
01
18.用如图的实验装置“探究平面镜成像的特点”时，以下说法错误的是（）
A．棋子A、B应该等大
B．茶色玻璃板可以用来成像
C．方格纸有助于确定虚像的位置
D．棋子A向玻璃板靠近，所成的像会变大
19.如图是从平面镜中看到一台石英钟的指针位置，此刻钟的实际读数是（）
A．9点25分
B．5点45分
C．2点35分
D．3点20分
20.小明身高为1.5m．站立在平面镜前2m处，他以0.1m/s的速度远离平面镜，2s后，他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是（）
A．4.4m，像的大小不变
B．3.6m，像的大小不变
C．2.2m，像变小
D．1.5m，像变大
21.小明用一块长方形平面镜对着太阳，然后稍稍转动镜子，就可以将太阳光投射到自家的白墙中央，关于白墙上的光斑，下列说法正确的是（）
A．是圆形的，但不是太阳的像
B．是圆形的，它是太阳通过平面镜所成的像
C．是四边形的，不是太阳的像
D．是四边形的，它是太阳所成像的一部分
22下列情况中，要用到凹面镜的是（）
A．演员化妆所用的镜子
B．丁字路口安装的交通镜
C．汽车的后视镜
D．奥运会中取圣火的镜子
23.如图所示，一束光射入杯中，在杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移（）
A．向左移动
B．向右移动
C．位置不变
D．向上移动
24.如图所示，光在玻璃和空气的界面 MN 同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（ ）
A．入射角为 60°，界面右侧是空气
B．折射角为 40°，界面右侧是玻璃
C．入射角为 30°，界面左侧是空气
D．折射角为 50°，界面左侧是玻璃
25．下列说法正确的是（）
A．物体经凸透镜只能成实像
B．在折射现象中，光路是不可逆的
C．当光从空气射入玻璃中时，传播方向一定会发生改变
D．跟主轴平行的光线，经凹透镜折射后，不能形成一个最小、最亮的光斑
26.鱼在水中看空中飞行的鸟，看到的是（）
A．变高了的鸟的实像
B．变低了的鸟的实像
C．变高了的鸟的虚像
D．变低了的鸟的虚像
27.如图所示的四幅图片中，其中一幅所反映的光学原理与其他三幅不同的是（ ）
A．
瞄准鱼下方叉鱼
B．
放大镜
C．
湖中的倒影
D．
水碗中的筷子
28.常见的生活情境，由光的色散产生的是（）
A．五颜六色的花朵
B．五彩缤纷的焰火
C．色泽鲜艳的彩虹
D．眼花撩的霓虹灯
29.彩色电视机上的白色区域是由以下哪三种色光组成的（）
A．白、黄、红
B．红、黄、蓝
C．红、蓝、绿
D．白、蓝、绿
30.身穿绿色裙子、白色上衣的杨阳同学正在舞台上跳舞，当只有红光照在杨阳同学身上时，我们看到杨阳同学的裙子和上衣的颜色分别是（）
A．绿色白色
B．绿色红色
C．黑色白色
D．黑色红色
31.空调遥控器能够控制空调的开机、关机、调温等，利用的是（）
A．红外线
B．可见光
C．紫外线
D．X射线
32.关于红外线和紫外线，下列说法正确的是（ ）
A．红外线在空气中传播的速度比紫外线大
B．电视遥控器是利用红外线遥控的
C．验钞机是利用红外线来鉴别钞票的
D．紫外线不可以在真空中传播
33.下列关于红外线和紫外线的应用，说法不正确的是（）
A．紫外线用来验钞
B．红外线用于夜晚观察
C．红外线用来灭菌
D．紫外线使荧光灯发光
二、填空题
1.如图，一束光从空气射向玻璃砖的表面，在表面同时发生了反射和折射，并且测得反射光线和折射光线正好垂直，那么入射角为度，反射角为度，折射角为度。
2.如图所示，一東光在空气和玻璃两种介质的界面上反生了反射和折射，请判断：
是入射光线，是折射光线，玻璃在（选填“AB面的左方”、“AB面的右方”、“CD面的上方”或“D面的下方”）
3.1800年，英国科学家赫歇尔在研究各种色光的热效应时，发现了线.1801年，德国物理学家里特在照片感光中发现问题，反复研究，发现了线，此光线最显著的性质是
。
4.春日，我市徐马荒湿地的“沿河桃花”如期盛开了。
看桃花，花呈红色，是因为桃花（选填“吸收”或“反射”）了红色的光；看小河，鱼翔浅底，这是光从中斜射到（选填“水”或“空气”）中发生折射所致。
5.紫外线可以用来验钞，主要是利用它能使荧光物质的特点；彩色电视画面上的色彩是由红、、蓝三种色光混合而成。
三、画图题
1如图中的平面镜与水平面的夹角为30°，入射光线平行于水平面，请作出相应的反射光线，并标出反射角的大小。
2如图所示，是由发光点S发出的两条入射光线的反射光线，找出S点的位置。
3.画出发光点S经平面镜反射通过A点的光路
4.作图题（共6分，画出辅助线，保留痕迹）
如图所示，发光点S发出的光经平面镜反射后的两条光线，请画出平面镜的位
置及两条反射光线的入射光线。
5.如图所示，平面镜前有一线状发光物体AB，请作出AB在平面镜中所成的像。
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