沪科版初中光学复习讲义.doc

初中物理光学总复习一、 知识网络条件光速光的直线传播光源光的传播应用光的折射多彩的光显微镜和望远镜构造原理显微镜构造原理显微镜眼睛及眼镜近视眼的矫正：凹透镜远视眼的矫正：凸透镜眼镜的度数：凸透镜成像规律及应用当uf时，成正立、放大的虚像，如放大镜当fu2f时，成倒立、缩小的实像，如照相机凹透镜对光具有发散作用凸透镜对光具有汇聚作用作用透镜种类凹透镜凸透镜折射定律：三线共面，法线居中，两角不等（直射除外）原料的三原色：红、黄、蓝光的色散透明物体的颜色有色不透明物体的颜色色散现象光的三基色：红、绿、蓝球面镜凹面镜凸面镜平面镜成像的特点成像改变光的传播方向应用镜面反射反射漫反射应用光的反射定律：三线共面，法线居中，两角相等类型二、 知识要点（一） 光的传播1.光源能够发光的物体叫做光源。光源有手电筒、火把、油灯、白炽灯、太阳、萤火虫、水母等。注：月亮不是光源，它本身不发光，只是反射太阳的光。2.光的直线传播光沿直线传播的条件：在同种均匀介质中。3.光速光在真空中的速度为.光在不同的介质中的传播速度不同。光在空气中的速度近似等于这个速度，光在水中的速度约为这个速度的3/4，在玻璃中的速度约为这个速度的2/3.4.光线和光速（1）光线：用来表示光传播路径和方向的带箭头的直线。 光线是一种理想化的模型，实际并不存在。（2）光速：许多光线在一起成为光速。5.光沿直线传播的常见现象影子、月食和日食、小孔成像（二） 光的反射OANB入射角反射角OANB入射角反射角1、 定义：光射到物体表面（界面）的时候，有一部分被物体（界面）反射回去，这种现象叫做反射。2、 有关折射现象的几个名词（如右下图所示）（1） 入射点（O）：入射光线在介质上的投射点反射角入射角（2） 入射光线（AO）：射向反射面的光线（3） 反射光线（OB）：被反射光线反射的光线（4） 法线（ON）：过入射点（O）垂直于反射面的直线，作图时常画作虚线（5） 入射角（i）：入射光线（AO）与法线（ON）的夹角（6） 反射角（r）：反射光线（OB）与法线（ON）的夹角3、 反射定律（1） 光的反射定律：三线（入射光线、反射光线和法线）共面、法线居中、两角（反射角、入射角）相等。（2） 在光的反射现象中光路是可逆的。4、 反射类型（1） 镜面反射平行光射到表面光滑的物体表面时，发生镜面反射。镜面反射时反射光线沿着同一个方向平行射出。如擦亮了的皮鞋会出现“亮光”现象，黑板反光等。（2） 漫反射平行光射到表面粗糙的物体上时，发生漫反射。漫反射时，反射光线沿着各个不同的方向，这样人们可以从不同的方向看见物体。我们可以从不同的角度看到本身不发光的物体，就是因为光在这些物体表面发生了漫反射。5、 平面镜成像（1） 平面镜成像的特点 虚像 像、物等大 像、物等距 像、物连线与镜面垂直 像与物左右相反，即关于镜面对称注：平面镜成像的大小只与物体的大小有关，与物体离平面镜的远近和平面镜的大小无关。（2） 平面镜的应用 成像，如进行化妆、扩大视野等； 改变光的传播方向，如潜望镜.6、 球面镜（1） 凸面镜 凸面镜对光具有发散作用，能成倒立、缩小的像，因此能扩大视野。汽车观后镜、马路拐弯处的交通观察镜都是凸面镜。（2） 凹面镜 凹面镜对光具有汇聚作用。手电筒的灯碗、汽车头灯的灯碗、探照灯的灯碗、太阳灶都是一个凹面镜。（三） 光的色散1、 光的色散：将肤色光（如太阳光）分解成单色光（如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光）的现象。2、 色光的三基色：红、绿、蓝除红、绿、蓝以外，其他颜色的光都可由另外几种颜色的光混合而成，如：3、 颜料的三原色：红、黄、蓝将这三种颜料按适当的比例混合在一起，可以得到其他颜色的颜料，如： 4、 物体的颜色（1）透明物体的颜色透明物体的颜色是由它通过的色光决定的。（3） 有色不透明物体的颜色 有色不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 有色不透明物体反射与它相同颜色的光，吸收与它不同颜色的光。黑色物体吸收各种色光，白色物体反射各种色光。（四） 光的折射1、 光的折射定律：三线（入射光线、反射光线和法线）共面、法线居中、两角（反射角、入射角）不等（光线垂直入射以外）。2、 透镜（1） 凸透镜（会聚透镜）中间厚、边缘薄的透镜（如图甲），对光具有会聚作用。（2） 凹透镜（发散透镜）中间薄、边缘厚的透镜（如图乙），对光具有发散作用。甲乙3、 有光透镜（成像）的几个名词（1） 光心：透镜的中心。（2） 焦点：平行于主光轴的光经凸透镜折射后会聚的点（经凹透镜折射发散后，其发散光线的反向延长线的交点），通常用F表示。透镜都有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。（如下图） （3） 主光轴：经过两个焦点和关心的直线。（4） 焦距：透镜的焦点到光心的距离，通常用字母“f”来表示。（5） 物距：物到透镜光心的距离。（6） 像距：像到透镜光心的距离。（7） 实像：由实际光线会聚而成的像，能用光屏来承接，且总是倒立的。（8） 虚像：由折射光线或入射光线的反向延长线相交而成的像，不能用光屏承接，且总是正立的。4、 凸透镜成像的规律及应用 物距u像距v像的情况像位于透镜的应用倒正大小虚实u2ffv2f倒立缩小实像异侧照相机u=2fv=2f倒立等大实像fu2f倒立放大实像投影仪u=f不成像探照灯uu正立放大虚像同侧放大镜凸透镜成像规律可简记为：一焦分虚实，二焦分大小，虚像同侧正，实像异侧倒，物远相近像变小（实像）物近像近像变小（虚像）。5、 眼睛和眼镜（1） 眼睛看物体的道理晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，人眼看物体与凸透镜成像原理相同，视网膜相当于光屏，来自物体的光通过瞳孔、晶状体成倒立、缩小的像在视网膜上，视网膜上的神经细胞受到光的刺激，把这个信号传给大脑，人们就看到了物体。 （2）近视眼及其矫正近视眼矫正模型乙 近视眼产生的原因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后径太长，来自远处某点的光经晶状体折射后会聚在视网膜前方，所以近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体（如下图甲）。近视眼模型甲 近视眼的矫正：近视眼是因晶状体太凸起，折光能力太强所致，所以利用凹透镜对光具有会聚作用的特点，在眼前放一个合适的凹透镜，使光进入眼睛前先发散，以使来自远处物体的光会聚在视网膜上（如上图乙）。（3）远视眼（老花眼）及其矫正远视眼矫正模型甲远视眼（老花眼）产生的原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后径太短，因此来自近处某点的光经晶状体折射后还没会聚成一点就到达视网膜了，在视网膜上形成一个模糊的光斑，所以远视眼不能看清近处的物体（如下图甲）。远视眼模型甲 远视眼（老花眼）的矫正: 远视眼（老花眼）是由于折光能力太弱所致,利用凸透镜对光具有会聚作用,在眼前放一凸透镜,就使来自近处物体的光会聚在视网膜上(如上图乙).（4）眼睛的度数透镜焦距的倒数（）叫做焦度（），眼睛的度数为：100，度数正的是凸透镜片，度数负的是凹透镜片。（4） 视角一个物体能不能被看清楚，跟物体在视网膜上的像的大小有关。视网膜上像的大小决定于视角。视角是从物体两端向眼的光心所引的两条直线所夹的角。视角的大小与物体的大小与物体到眼睛的距离有关，如下图所示。6、 显微镜和望远镜（1） 显微镜 构造 显微镜的镜筒两端各有一组透镜，靠近眼睛的一组透镜叫做目镜，作用相当于一个普通的放大镜，靠近被观察物体的一组透镜叫做物镜，相当于投影仪的镜头。 成像原理 被观察的物体放在物镜的一倍焦距至二倍焦距之间，由物镜成一个倒立、放大的实像，实像刚好落在目镜的焦点以内，再由目镜成一个正立放大的虚像，经过两次放大后，眼睛就能通过显微镜观察到物体的细小部分。（2）望远镜 构造 也是由目镜和物镜组成。目镜相当于放大镜，物镜的作用相当于照相机。成像原理 物体通过物镜成倒立缩小的实像，再通过目镜成正立放大的虚像。望远镜能看清远处的物体，并不是把物体放大了，而是拉近了物体，增大了视角。 三、重点、难点和易错点透析（一）光的传播1、光年 光年不是时间单位，而是距离单位，是光在一年中传播的距离。2、光传播和声音传播的不同（1）光传播不需要介质，可以在真空中传播；声音传播需要介质，声音不能在真空中传播。（2）光在真空中的速度是，在空气中的传播速度近似为这个值；声音在真空中的速度为零，在空气中（15 ）速度为340m/s.（3）光在真空（空气）中的传播速度大于其他介质中的传播速度；声音在空气中的传播速度（相同温度下）小于在其他介质中的传播速度。（二）光的反射1、光的反射现象光的反射发生在物体表面或两种介质的交界面，光射到任何物体表面都会发生反射现象，但不同的物体反射情况不同。2、有关平面镜成像规律的计算 相对于平面镜物体移动的速度和像移动的速度相同；像相对于物体的速度是物体相对于平面镜的速度的2倍。3、有关光的反射作图题型（1）已知入射光线（反射光线）和界面，画反射光线（入射光线）过入射点，作垂直于界面的垂线（用虚线），根据反射角等于入射角作出反射光线（入射光线），如下图所示。（2）已知入射光线和反射光线，画界面 作入射光线和反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作作法线的垂线（面）即为界面，如下图所示。5、 有关平面镜成像作图（1）已知物和镜，画像选取物上的特殊点（如下图中的A、B）；分别过特殊点作平面镜的垂线（用虚线）；分别延长垂线，在各垂线上选取各像点（、），使像点到镜面的距离等于特殊点到镜面的距离，用虚线连接像点作出像。（2） 已知像和镜，画物方法同上，只不过物要画成实线（3） 已知物和像，画镜连接物和像，作它们连线的垂线，并在像的一侧打上斜线即可。S6、 作平面镜前一发光点S在平面镜中的像的方法（1） 根据光的反射定律作图 从发光点S引两条光线射到平面镜上 作出两条入射光线的法线 根据反射定律中“反射角等于入射角” 别作出两条反射光线 作出两条反射光线的反向延长线，相交于点，点即为发光点S的像，如右图所示。（2）根据平面镜成像的特点作图过发光点S向平面镜引垂线，并延长；取一点，使到平面镜的距离等于S到平面镜中的距离；标出即为发光点的像。S（三）光的折射1、光从空气斜射入水或其它透明体中时，折射角小于入射角；当光从水或别的透明体中斜射入空气时，折射角大于入射角。2、折射角随入射角的改变而改变，入射角增大，折射角也增大；入射角减小，折射角也减小。3、对凸透镜“会聚作用”和凹透镜“发散作用的” 理解甲凸透镜对光的会聚作用是指：可以加大光束的会聚程度或减小光束的发散程度，也就是说入射光经凸透镜折射后的范围，比入射光沿直线传播的范围减小了（如下图甲）；凹透