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、荧幕不是光源。
2、光的直线传播:
光在均匀介质中是沿直线传播。
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)。
①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规律:
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。
3、所有的光路都是可逆的,包括直线传播、反射、折射等。
4、真空中光速是宇宙中最快的速度:c=3×108m/s。
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)
(5)垂直入射时,入射角、反射角相等都等于0度。
4、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)相同点:
都是反射现象,都遵守反射定律。
不同点:
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。
5、应用
(1)镜子:把接收到的光反射过来,这样人就可以在镜子中看到自己的样子。
(2)汽车的后视镜:汽车后视镜作出凹面,后面的景物反射回人眼时就缩小了,可以在很小的镜面中看到后面的大面积景物。
(3)高速公路上的标志牌:夜间行车时,能把车灯射出的光逆向返回,标牌上的字特别醒目。
(4)手电筒:反射镜将从小灯泡发出的光反射后沿直线射出。
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。
(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、应用:
成像、改变光路、增加视觉空间。
(1)医生用来检查牙齿的小镜。
(2)早期军事上的潜望镜主要是由两块平面镜组成的。
(3)如果把许多平面镜按照一定的规律排列起来,就可以把太阳光反射后汇聚到同一个位置,从而利用太阳光能来发电。
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。
(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、应用
(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)斜放在水中的筷子好像向上弯折了。
五、光的色散
1、定义:
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、色光的三原色是:红、绿、蓝。
(颜料的三原色是:红、黄、蓝)
3、不可见光:红外线和紫外线。
特点:
红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌。
六、同步练习
1、兴庆宫公园是我国最古老的历史文化遗址公园,与百年名校西安交通大学相邻。下列说法正确的是( )
A.公园中树木下的树荫是由于光的反射形成的
B.湖水中看到的亭台倒影是由于光的折射形成的
C.游客看到花朵是红色的,是由于花朵吸收红色光
D.游客能从不同角度看到花朵是由于光在花朵表面发生了漫反射
2、金边日食”是壮观的天文现象,小明用自制小孔观看日食,下列说法正确的是( )
A.日食现象可用光的直线传播解释
B.用小孔成像原理观看日食利用了光的折射
C.日食通过小孔成正立、缩小的实像
D.日食通过小孔所成的像与小孔的形状有关
3、身高1.65m的小欣同学站在平面镜前,他在平面镜中所成像的高度是________m。
4、疫情期间,学校为了有效防控疫情,师生进入校园时必须用测温枪测量体温,测温枪是通过检测人体辐射的________(选填“红外线”或“紫外线”)来测量体温的;在教学楼喷洒消毒水,同学们进入楼道就闻到浓浓的消毒水的味道,这是物理学上的________现象。
5、如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜上,经凸透镜折射后在水面上发生反射和折射。
请画出:
(1)经透镜后的折射光线。
(2)反射光线和进入水中光线的大致位置。
6、在九年级总复习时,同学们再次做“探究平面镜成像特点”的实验,小明和小红在分析数据时发现,三组数据的像距都比物距大一些。小明认为这是由于测量粗心引起的,小红认为像距总是比物距大可能与玻璃板的厚度有关。他们对此问题进行了进一步的探究,数据如下表:
请你结合表中数据,回答以下问题:
(1) 小明的看法不正确的理由是________。
(2) 玻璃板的厚度对像距与物距差值的影响,可表述为________。
(3) 在“探究平面镜成像特点”的实验中,你认为应该选择较________(选填“薄”或“厚”)的玻璃板。
(4) 在整个实验过程中,平面镜所成的像都是________(选填“实像”或“虚像”),从测量数据可以看出,他们测量像距和物距时所用刻度尺的分度值为1________(选填“mm”或“cm”)。
【答案及解析】
1、D
【解析】A.公园中树木下的树荫是由于光的直线传播形成的,不符题意;
B.湖水中看到的亭台倒影和平面镜成像原理相同,是由于光的反射形成的,不符题意;
C.游客看到花朵是红色的,是由于花朵反射红色光,不符题意;
D.游客能从不同角度看到花朵是由于花朵表面凹凸不平,光在花朵表面发生了漫反射,符合题意。
2、A
【解析】A.日食是由于太阳、月亮、地球排成一条直线,月亮挡住了太阳的光线形成的,可以用光的直线传播来解释,符合题意;
B.用小孔成像原理观看日食利用了光的直线传播,不符题意;
C.日食通过小孔成倒立的实像,不符题意;
D.日食通过小孔所成的像与太阳的形状有关,跟小孔形状无关,不符题意。
3、1.65
【解析】平面镜所成的像的大小与物体大小相等,故他在平面镜中所成像的高度是1.65m。
4、红外线 扩散
【解析】人体可以对外辐射红外线,测温枪通过检测人体辐射红外线的强弱来检测体温。同学们进入楼道就闻到浓浓的消毒水的味道,是因为消毒水分子进入到了空气中,这是一种扩散现象。
5、
【解析】
(1)(2)平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后,折射光线过焦点;再过焦点作法线,并根据折射角小于入射角画出从空气到水中的折射光线。
6、(1)如果粗心像距不可能总是大于物距
(2)玻璃板越厚,像距和物距差值越大
(3)薄
(4)虚像 mm
【解析】
(1)在分析数据时发现,三组数据的像距都比物距大一些。如果粗心像距不可能总是大于物距,有可能是玻璃板太厚造成的,不可能由于测量粗心引起的。
(2)玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,像距和物距差值越大;当玻璃板比较薄时,两个反射面成像距离比较近,像距和物距差值越小。
(3)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
(4)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,所以如果在蜡烛A像的位詈放一个光屏,光屏上不会承接到像,从而验证了平面镜所成的像是虚像。
根据测量结果2.65cm,依次分析可知,“2”的单位为厘米,“6”的单位为毫米,“5”为估读值,因为估读值的前一位是分度值,所以所用刻度尺的分度值为1mm 。