九年级物理 光现象中考复习教案 苏科版.doc

光现象1 光源光源是指自身发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光源有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源射出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为是光源，如月亮和所有行星，它们并不是物理学所指的光源光源可分为自然光源和人造光源两类2 光的反射定律反射定律的内容可以归纳为“三线、两角、一点”，理解此定律时要抓住一面、一点、两角、三线，即镜面、入射点、入射角、反射角、法线、入射光线、反射光线（1）入射角、反射角是入射线或反射线与法线之间的夹角，而不是与镜面之间的夹角（2）对于法线的意义一定要理解，它是一条假想的然而又是重要的几何线，它是用来确定在反射现象里，光线（包括入射光线和反射光线）在空间里的方位也可以说，它是决定入射角、反射角的一条辅助线就像平面几何中的添加辅助线一样，借助于它，关于反射的许多问题就很容易处理了这样也给我们解应用反射定律的题目提供了一条思路：不论是由入射线求反射线，还是由反射线求入射线，或者是由入射线和反射线情况确定镜面的位置，都要首先找出法线这条关键线（3）学习这条规律时，要注意它的逻辑性：由入射光线和镜面决定入射点，由入射点和界面决定法线，由入射光线和法线决定入射角，然后由入射角和反射角确定反射光线的方向它们之间的逻辑关系可由下面网络图形象表示：显然是先有入射，后有反射，入射是因，反射是果，所以在叙述光的反射定律过程中，一定要注意，不要把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”. （4）当光垂直于镜面入射时，反射光线也垂直于镜面，这时入射线、法线、反射线三线重合，但入射线和反射线的行进方向不同，这时反射角和入射角都为零，“三线”“两角”的关系仍成立，符合光的反射定律（5）作反射光路图时，入射光线和反射光线用实线表示，且要带上箭头，以表示光行进的方向，箭头一般画在靠近光线的中间部位，法线用虚线表示画平面镜时要能分清镜子的反射面和背面，非反射面一般用短外线表示3 光的折射规律 折射角、入射角都是指光线与法线的夹角，在确定入射角、折射角时法线是关键 叙述规律时，注意因果关系，入射角决定折射角，因此应把“折射”叙述在前面，把折射和入射进行比较 当入射角改变时，折射角也在变化，如入射角增大，折射角也增大，入射角减小，折射角也减小当入射角减小到零度，即垂直入射时，折射角也为零度，此时光的传播方向不改变因此在产生光的折射时，光的传播方向一般会发生改变，而不是一定改变 拆射中光路是可逆的，折射现象中，光线的方向颠倒时，光传播的路径是不变的（沿原路返回）如下图所示4 透镜中的三条特殊光路透镜中有三条特殊光路：其一是过光心的光线不改变传播方向；其二是平行于主光轴的光线经折射后过焦点，对凹透镜来说，它的焦点是虚焦点，是折射光线的反向延长线过焦点；其三是过焦点的光线经折射后与主光轴平行，对凹透镜是虚焦点，是入射光线的正向延长线过焦点，三条光路如图所示5 凸透镜成放大虚像的条件物体到凸透镜的距离小于1 倍焦距时，成正立、放大的虚像放大镜是一个短焦距的凸透镜，它是利用物距小于焦距时能成正立、放大的虚像的原理制成的6 凸透镜成实像和虚像的区别实像是由实际光线相交而成的像；虚像不是由实际光线相交而成，而是由实际光线的反向延长线相交而成实像既能显示在光屏上，又可以用眼睛看到；虚像不能显示在光屏上，而只能用眼睛看到实像总是倒立的；虚像总是正立的7 物距和焦距的关系如表：顺口溜：实像倒，位异侧；虚像正，位同侧；一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物体移向凸透镜，实像变远且变大，虚像变近且变小疑点辨析1 如何理解“会聚光线”和“发散光线”“会聚作用”和“发散作用”“会聚光线”和“发散光线”是相对于平行光线而言的如上图所示，甲图表示的是一束会聚光线，乙图表示的是一束发散光线会聚光线顺着箭头的方向延长后相交于一点，而发散光线则不能，但发散光线的反向延长线能相交于一点会聚作用和发散作用是相对于入射光线的会聚、发散程度是增强还是减弱而言的，如下图中的甲图，虽然光线经过凸透镜以后的光线是发散光线，但它与入射光线相比发散的程度减弱了，所以凸透镜仍然对光线起到了会聚的作用又如乙图中，虽然经过凹透镜后出来的光线是会聚光线，但它与入射光线相比会聚程度减弱，所以凹透镜对光线起到了发散的作用另外，我们在研究像的性质时，提到了像的“倒立”“正立”，也是与物相比较而言的，而不是以人看到屏上的像是倒、正为标准例如放映幻灯时，虽然看到银幕上的像是正像，但是幻灯片是倒插，即通过幻灯机中的凸透镜后的像与物倒了个，显然凸透镜成实像的性质是倒立的2 辨析几组光学概念( 1 ) “视线”与“光线”视线是日常用语，指的是人用眼睛看物体时人眼与物体之间假想的直线而物理上所描述的光线，指的是从光源发出的或从物体表（界）面反（折）射出来的光在真空或其他透明物质里传播时经过的路线，简而言之，就是光的传播路线视线与人眼所在位置有关，而光线与人眼无关如在解释“看不见障碍物后的物体”这一现象时，说“物体的视线被挡住了”“眼睛发出的光线不能射到物体上”都是错误的该现象中人眼是感光器官，不是发光体，正确解释是“物体发出的光被挡住了”或“人眼的视线被挡住了”. ( 2 ) “影”和“像”的区别影：因为光在均匀介质中是沿直线传播的，当光线照射到不透明的物体上时，一部分光线被物体挡住，被物体吸收或者反射掉，没被挡住的就从物体的四周射过去，从而在物体后面的遮挡物或屏上形成与物形状相似的黑暗区，这个黑暗区就称为该物体的影，如人在斜射的太阳光下可以形成人的影，树在斜射的太阳光下可以形成树的影，月食、日食现象也属于影，影的形成是光的直线传播的重要例证之一像：像在几何光学里面是个重要的概念，大多光学器件都涉及像的形成，不论光的直线传播，还是反射和折射都多次提到过像像和影不同，它是指物体发出的光线（或者是物体被光源照射后反射的光线）经镜或小孔而形成的与原物相似的图形，像一般不是黑暗的，大多是光线能够照上去的亮区，是由于有光线射入人眼形成的( 3 ) “放大”与“变大”“放大”是用来描述像的性质的常用语之一，它的含义是：像的形状比实际物体的大所以，放大是像与物相比较而言的而“变大”描述的是像的大小变化情况和变化过程，指的是像由较小到较大的变化，如凸透镜成像时，物体在两倍焦距以外向透镜移动时，像逐渐变大，但在没有越过两倍焦距处之前，像就不是放大的，当物体从一倍焦距处向远离透镜移动时，在没有越过两倍焦距处之前，像始终是放大的，但像不是变大而是变小了可见，“放大”和“变大”有本质的区别( 4 ) “反射、折射”与“虚像、实像”“从物体射出的光经平面镜反射后成虚像，经凸透镜折射后能成实像”这一事实，常被不恰当地演化成“从物体射出的光线经过反射后成虚像，经过折射后成实像”这一不正确的说法，即把“反射”与“虚像”等同，把“折射”与“实像”等同了实际上，凹面镜也能成实像；当物体位于凸透镜一倍焦距以内时，成的是虚像因此，成虚像还是实像，要视具体情况而定，不能将像的性质与光的传播方式混为一谈( 5 ) “会聚”与“相交”“会聚”的本义是“聚集”，但物理上的“会聚作用”指的是光线比原来更集中了对凸透镜来说，会聚作用体现在光通过透镜后，折射光线比入射光线更靠拢主轴，但即使是这样，这些折射光线也不一定相交反过来，相交光线也不一定是经过“会聚作用”形成的如图甲，折射光线虽然相交，但并没有比原来（入射光线）更集中，恰恰相反，远离了主光轴。如图乙，折射光线虽然没有相交，但比入射光线更集中了，即向主轴靠拢了可见“相交”和“会聚”是两个不同的概念，不可混淆，更不可互相替代( 6 ) “凸透镜”与“会聚镜”将二者混淆是对“会聚作用”与“会聚一点”的含义不理解所致会聚作用是一种功能，而会聚一点是一种结果，二者能否等同要看条件图乙中，入射光线发散程度较大，经过凸透镜后发散程度减小，即折射光线与入射光线相比，折射光线向主光轴靠拢了，但折射光线并没有会聚于一点，在这里凸透镜起了“会聚作用”当物体置于凸透镜的焦点之外时，入射光线相对于凸透镜的发散程度较小，光经过凸透镜折射后才能会聚于一点同理，经过折射后能使光线会聚于一点的透镜，并不一定具有会聚作用，如上图甲中的凹透镜例题：例1：如下图甲所示入射光线与镜面夹角为a ，现以入射点0 为轴，将镜面沿顺时针旋转0 角后，那么现在的反射光线与原来的反射光线的夹角为多少？例2 如下图为激光液面控制仪原理简图，固定的一束激光AO 以入射角600照射到水平液面，反射光OB 射到与其垂直的光屏上，用光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统用以控制液面高度。 如果液面降低，发现光点B 在光屏上移动了一段距离到B，请在图中标明了的位置（要求画出光路图）例3 一物体放在凸透镜前从很远处匀速靠近凸透镜，至透镜焦点处，像运动应该是( ) A 始终与物体的运动速度相同B 先小于物体运动的速度，后来又大于物体运动的速度C 先大于物体运动的速度，后来又小于物体运动的速度D 始终大于物体运动的速度思维点拨首先根据题意，知道这是凸透镜所成实像规律的应用，凸透镜成实像规律中的分界点是在2 倍焦距处。应理解物体在“ 2f 的区城时，所成的像在f , 2f 的区城，若物体在f 2f 的区城。首先确定物体和像所在的位里范围，然后理解它们是同时变化的特汽再确定它们的速度关系答案B 例4 如右图所示，一条光线沿与反射面成300角的方向射到反射面PQ上，如果反射面PQ逆时针转过100 ，则反射角变为 ，反射光线与入射光线的夹角 （填“增加”或“减少”）了 . 例5 如右图所示是一束光线从空气到水中的传播路径，依图可判断出折射角是（ )A AONB AOP C MOC D NOB正解B 例6 像点在作图中的三个作用( 1 ）如下图，在两相交平面镜a 、b 之间有一发光点S ，试画出S 发出的一条光线，使它经a 、b 两镜面各反射一次后，仍回到S 点（2）如图，ab 为主光轴，A B 是AB 经凸透镜后所成的像试在图中画出凸透镜的位置（3） 试在下图中画出已知光线经过凸透镜后的折射光线例7例 l 如右图所示为某一发光点 S 发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，试作出这两条反射光线OA 、 OA 的入射光线且确定发光点的位置例8小明同学发现学校楼梯上的过道灯，在夜晚天黑时，用力拍掌，灯就亮了；而白天怎样用力拍掌灯都不能亮，后来老师告诉小明：过道灯是由光控和声控开关同时来控制的，其中光控开关受到光照时断开，声控开关接受声音时闭合那么你认为楼道开关连接正确的是 （ ) 例9在某饭店的一个长方形房间里，为了使客人感觉室内宽敞，主人在一面墙上装了一个与墙等大的平面镜，这是利用了 原理达到这一目的的，这样可使人感觉房间的大小是原来的 倍例10 假期到了，公园里游人如织其中四位游客在同一地点，分别用不同型号的甲、乙、丙、丁相机（焦距不同），对着同一景物 亭子各拍了一张照片，如下图A 、B 、C 、D 所示我们可以判定：照片 是用甲拍摄的，照片 是用丙拍摄的，照片 是用丁拍摄的，照片 是用乙拍摄的（条件开放）例11寻找“往日之光”在科幻小说 往日之光 中，作者鲍勃 肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事“想像有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要ro 年，比蜗牛的速度还慢得多当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽的景致的光陷入慢透光玻璃中，10 年也出不来把在这种地方放了10 年的玻璃镶在城市住宅的窗户上，那么，在下一个10 年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景各种动物无声的前来饮水，空中百鸟飞翔，日夜在交替，季节在变化身居闹市，扰如别墅 这确实是一个有意思的幻想，但关键是要降低飞驰的光的速度科学技术发展到今天，部分科幻已经开始变成现实（1）本文作者进行科学幻想的依据是什么?（2）在生活和学习中你一定也有许多奇思妙想吧，简要写出一种想象及其依据。练习1 入射光线与镜面的夹角为，则反射角为 ；当入射角减小150时，反射角为 2 在显微镜的载物台下有一反光镜，其作用是增加 ，这种反光镜最好选用 镜3 汽车上的观后镜是 镜，汽车车头灯是用 镜作反射面的4 某人站在竖立的穿衣镜前，他在镜中的像是 的虚像，这个像是因为光的 现象形成的；如果这个人高1.7m ，穿衣镜高1.2m ，人离穿衣镜2m 远，则他在镜中的全身像为 m ，他在镜中的像离他有 m 远5 早晨看到太阳从地平线升起时，实际上它还处在地平线下方，这种现象是由于 造成的6 下列物体中属于光源的是（ ) A 平面镜 B 月亮 C 点燃的酒精灯 D 木材7 可以说明光是沿直线传播的是（ ) A 日食、月食B 在岸边看见水中白云在漂动C 在平面镜里只要乙能看到甲，甲必定也能看到乙D 万花筒中能看到各种好看的图形8 下列现象中属于光的反射的是（ )A 在颐和园内昆明湖的水中可看到十七孔桥的倒影B 注满水的游泳池，池底看起来变浅了C 人在阳光下，地面上出现影子D 筷子斜插人水中，水下部分看起来上翘了9 物体在平面镜中所成像的大小取决于（ ) A 镜面的大小 B 观察者的位置 C 物体的大小 D 物体与镜面的距离10. 一束光射向平面镜，入射角为350，则反射光线与入射光线的夹角为（ ) A . 700 B . 1100 C . 350 D . 105011 光从一种介质进人另一种介质时，光的传播方向（ ) A .一般会改变 B. 一定会改变 C. 一定不改变 D. 一定返回12 . 2004年6月8 日下午3 时左右在南通可以看到“金星凌乙日”的天文奇观“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食理相同如图为发生“金星凌日”现象时的示意图，图中金星的位置在（ ) A 甲 B 乙 C 丙 D 丁13研究光的色散 ( l ）让一束太阳光通过棱镜射到白屏上（如下图甲），在白屏上看到形成一条彩色的光带，叫做光港彩色带的颜色从一端到另一端依次是 而在红光以外是 ，在紫光以外是 ，尽管人眼看不见，但都是存在的。( 2 ）看到实验结果后，有人提出这样的问题：白光能分解成各种颜色的光，各种颜色的光也能会聚成白光 a 他的猜想是否正确？ b 他设计了如上图乙的实验，你认为可行吗？ c 实际做一做，把结果写下来 d 把你的结果告诉老师，看一看你的结果是否正确，如果不正确，找出原因，重新设计实验 14.用家里的放大镜（焦距已知）、蜡烛、火柴、光屏（白纸板），做探究凸透镜成像规律的实验 ( l ）还需要添加的实验器材是： ( 2 ）观察并记录凸透镜所成像的情况时，应测量；在记录中，除测量数据外，还应记录 。( 3 ）小华看到装满清水的透明玻璃酒杯很像一个凸透镜（如图） , 就想探究它是否具有凸透镜的性质请你帮他想出一个验证的方法15有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面度的（光电屏的作用是能光信号转化为电信号进行理）人们知道了液面的高后就可以通过一定装置调节液面到需要的高度，如右图所示为光路图人射光线保持不变，光电屏的位置不变 ( l ）液面高度发生变化时，光点 S 的位置在光电屏上将怎样移动？ ( 2 ）设计一个实验进行验证（为了增加实验效果，液面可以用反射能力强的平面镜代替还有什么增强实验效果的方法同学们可以在实验中摸索）. ( 3 ）根据光的反射定律画图说明