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光源是指自身发光的物体

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光源是指自身发光的物体光源是指自身发光的物体 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...
光源是指自身发光的物体
光源是指自身发光的物体 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( )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(2 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 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 0激光AO 以入射角60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 < u ,万的区域时,所成的像在,> 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( B 0例4 如右图所示,一条光线沿与反射面成30角的方向射到反射面PQ上,如果反射面PQ 0逆时针转过10 ,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 (AON B (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 01 (入射光线与镜面的夹角为,则反射角为 ;当入射角减小15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 010. 一束光射向平面镜,入射角为35,则反射光线与入射光线的夹角为( ) A . 700 B . 1100 C . 350 D . 1050 11 (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 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镜(如图) , 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(
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