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文档简介

1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 声现象传播方式传播介质传播速度声音的传播超声波超声波、次声波的频率范围、人耳听力的频率范围主要应用:声与信息、声与能量声音的产生和传播乐音 音调响度音色噪声噪声物理、环保特征噪声的等级和危害噪声来源及防治途径乐音和噪声产生的条件:物体的振动声音现象一、知识概括二、识记巩固1声音是由于物体的 振动 产生的,正在发声的物体叫做 声源 。(1)声音是由物体的振动产生的;(人靠声带振动发声、蜜蜂靠翅膀下的小黑点振动发声,风声是空气振动发声,管制乐器靠里面的空气柱振动发声,弦乐器靠弦振动发声,鼓靠鼓面振动发声,钟靠钟振动发声,等等);(2)振动停止,发声停止;但声音并没

2、立即消失(因为原来发出的声音仍在继续传播);(注:发声的物体一定振动,有振动不一定能听见声音)(3)发声体可以是固体、液体和气体;(4)声音的振动可记录下来,并且可重新还原(唱片的制作、播放);2声音的传播是以 声波 的形式进行的。声音的传播需要 介质 , 真空 不能传声。一般情况下,声音在固体中传播的速度 最大 ,在空气中的传播速度 最小 。空气中的速度大约是 340m/s 。(1)声音的传播需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢;(2)真空不能传声,月球上(太空中)的宇航员只能通过无线电话交谈;(3)声音以声波的形式传播;(4)声速:物体在每

3、秒内传播的距离叫声速,单位是m/s;声速跟介质的种类和温度有关;声速的计算公式是v=s/t;声音在15的空气中的速度为340m/s;3在物理学中,把声音的高低叫做音调, 声源每秒内振动的 次数叫做频率,单位是赫兹,符号H。振动的 频率越高,声音的 音调越高。4物理学中,把人耳感觉到的声音的强弱叫做响度, 声源振动的幅度越大,声音的响度越大,它还跟距声源的距离有关,它的计量单位是分贝,符号dB 。回声:声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫回声(如:高山的回声,北京的天坛的回音壁)(1) 听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上(教室里听

4、不见老师说话的回声,狭小房间声音变大是因为原声与回声叠加重合);(2) 回声的利用:测量距离(车到山的距离,海的深度,冰川到船的距离);怎样听见声音(1) 人耳的构成:人耳主要由外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗及听觉神经组成;(2) 声音传到耳道中,引起鼓膜振动,再经听小骨、听觉神经传给大脑,形成听觉;(3) 在声音传给大脑的过程中任何部位发生障碍,人都会失去听觉(鼓膜、听小骨处出现障碍是传导性耳聋;听觉神经处出障碍是神经性耳聋)(4) 骨传导:不借助鼓膜、靠头骨、颌骨传给听觉神经,再传给大脑形成听觉(贝多芬耳聋后听音乐,我们说话时自己听见的自己的声音);骨传导的性能比空气传声的性能好;(5) 双耳

5、效应:声源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调也不同,可由此判断声源方位的现象(我们听见立体声就属于双耳效应的应用);5声音的三个特征是音调、响度、音色。音色反映的是声音的品质。音调:声音的高低叫音调,与发声体振动的频率有关,频率越高,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹(Hz),振动物体越大音调越低;)响度:声音的强弱叫响度;与发声体的振幅、距离声源的距离有关,物体振幅越大,响度越大;听者距发声者越远响度越小;音色:声音的品质特征;与发声体的结构和材料有关,不同的物体的音调、响度尽管都可能相同,但音色却一定不同;(辨别是什么物体发

6、的声靠音色)注意:音调、响度、音色三者互不影响,彼此独立;6噪声的危害和控制噪声:(1)从物理角度上讲物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;(2)从环保的角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;常见噪声来源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;噪声的等级:表示声音强弱的单位是分贝,符号为dB。为了保护听力,声音不能超过90分贝;为了保证工作和学习,声音不能超过70分贝;为了保证休息和睡眠,声音不能超过50分贝;0dB指刚刚引起听觉;控制噪声:(1)在声源处减弱(安消声器);(2

7、)在传播过程中减弱(植树。隔音墙)(3)在人耳处减弱(戴耳塞)7 1540 dB是较好的生活环境,超过 70 dB 就难以长时间忍受了。 8一般只有在 2020000Hz 范围内的声音才能引起人的听觉; 高于20000Hz 的声波称为超声波;而低于20Hz 的声波叫做 次声波 。动物的听觉范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波;9.声音的利用(1)传递信息(医生查病时的“闻”,做B超,敲铁轨听声音,超声波基本沿直线传播用来回声定位制作声纳等等)(2)声可以传递能量(飞机场旁边的玻璃被震碎;雪山中不能高声说话;一音叉振动,未接触的音叉振动发生;超声波的能量大、频

8、率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器)三、声现象问题梳理1产生声音和听到声音的区别。物体只要振动就一定能够产生声音,但是这个声音,人不一定能够听到。主要可能的原因有:(1)此声音属次声波或超声波;(2)此声音响度太弱或人距发声体太远;(3)没有传声的介质;(4)非正常的听觉。2产生回声和听到回声是否是一回事情?产生回声的条件很简单,只要有障碍物就存在回声。但是,有回声时我们不一定能够听到。由于人耳只能区分相隔0.1s以上时间的两个声音,所以当回声返回的时间不到0.1s时,人就无法听到回声,回声和原声混合在一起,使原声加强。3音调和响度的区别。这是两个容易混淆的概念:音调指声音的高低,也就是日常生

9、活中所说的声音的粗细,它是由声源振动的频率决定的;而响度是指声音强弱,也就是日常生活中所说的声音的大小,它是由声源振动的幅度决定的,响度越大具有的声能越多。4超声波在水中传播速度比次声波快吗?声音的传播速度是由传声的介质决定的,跟声波的频率无关,即在同一种传声介质中,超声波、次声波和可听见的声它们的传播速度都是一样的。5声速测距。声速测距可以把声音的传播速度和速度公式联系起来。主要有三种题型:(1)利用声速计算打雷处到人的距离,这类问题要注意闪电和雷电是同时产生的;(2)利用回声测人到障碍物的距离或利用超声波测海深,这类问题要注意声音走了一个来回。(3)利用声音在金属和空气中传播速度不同,计算

10、传声时间之差,或测算钢轨或金属管的长度等问题。四、例题解析例1 关于声现象,下列说法正确的是( ) A声音在不同介质中的传播速度相同 B人说话是靠舌头振动发声的C只要物体在振动,我们人耳就能听到声音 D一切发声物体都在振动解析:本题关键是弄清声音的产生和传播:一切发声物体都一定正在振动,所以D正确;人说话是靠声带振动,故B错;固体、液体、气体都能传播声音,但是传播速度不同,所以A错;人耳要能听到声音,声音的振动频率必须在人耳的听力范围内,而且要有一定的响度,所以C错。点评:声音现象是非常熟悉的物理现象,是由物体的振动产生的,但是,究竟是哪一个物体在振动容易出错;声音的传播需要介质,但是,在不同

11、的介质中的传播速度不同,一般情况下固体中的声速液体中的声速气体中的声速人耳要能听到声音有四个条件:正常的耳朵、物体的振动(振动频率在2020000Hz)、传播介质、一定的响度。例2 控制噪声可以从三个方面入手,下面关于控制噪声的措施的说法,正确的是( )A摩托车的消声器是防止噪声进入耳朵 B城市道路旁的隔声板是防止噪声产生C道路旁植树是阻断噪声的传播 D工厂用的防声耳罩是防止噪声的产生解析:控制噪声的措施有三个途径:在发源地减弱;在传播过程减弱;在入耳处减弱。实际中究竟是采用哪一种方法要根据这三个途径进行比对。摩托车的消声器是在发声处减弱噪声,所以A错;城市道路旁的隔声板是在传播过程减弱噪声,

12、所以B错;道路旁植树是在传播过程减弱噪声,阻断噪声的传播,所以C对;工厂用的防声耳罩是在入耳处减弱噪声,所以D错。例3 下列关于声音的说法中不正确的是( )A“响鼓也要重锤敲”,说明声音是由振动产生的,且振幅越大响度越大B“震耳欲聋”说明声音的音调高C“闻其声知其人”,说明可以根据音色来判断说话者D“隔墙有耳”,说明固体能传声解析:乐音的三个特征音调、响度、音色是容易混淆的三个概念:“响鼓也要重锤敲”说明声音是物体的振动产生的,其响度的大小与振幅的大小有关,所以A对;“震耳欲聋”反映了响度大,而非音调高,所以B错;“闻其声知其人”说明每一个发声体具有不同的音色,所以C对;“隔墙有耳”说明声音可

13、以通过墙传播,即固体可以传声,所以D对。点评:在成语和民间谚语中,有很多关于声现象的物理知识,涉及到声音的产生、传播、音调、响度、音色等,需要用物理知识判断和理解,在中考中也是经常出现。例4 第一次测定铸铁里的声速是用下述方法进行的,在铸铁管的一端敲一下钟,在管的另一端,听到两次响声,第一次是由铸铁传来的,第二次是由空气传来的。管长931m,两次响声相隔2.5s,如果当时空气中的声速是340m/s,求铸铁中的声速。解析:由于速度不同,两次响声相隔2.5s,但是路程是相同的,设铸铁中的声速为v 则: (931m÷340m/s)(931m ÷v)2.5s v 3912 m/s第

14、二章物态变化一、知识概括汽化和液化影响蒸发快慢的因素蒸发和沸腾的区别沸点与气压的关系升华和凝华液体温度计使用常用温度计和体温计的区别。国际单位:开尔文,符号K常用单位:摄氏度,符号单位温度原理概念:表示物体冷热程度物质存在的三态:固态、液态、气态三种物态的特点熔化和凝固晶体和非晶体区别熔点和凝固点熔化和凝固图象认清0刻度、分度值、量程会拿、会放、会看、会读、会记 物态及其变化六种物态变化二、识记巩固1.温度是表示物体 冷热程度 的物理量,它的国际单位是 开尔文 ,常用的单位是 摄氏度 ,用符号 表示;注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度亦相

15、同;我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠; 2.常用温度计是根据 液体的热胀冷缩 的性质制成的,采用的单位是 摄氏度。摄氏温标,以一个标准大气压下 冰水混合物 的温度作为零度,以 沸水 的温度为一百度,把0到100之间的距离等分成100 份,每一份为1摄氏度,记为 1 。摄氏温度的读法:如“5”读作“5摄氏度”;“20”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”3.温度计的使用方法:使用前要观察温度计的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),并估测液体的温度,不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计);测量时要将温度计的玻璃泡与被测物体充分接触,不能紧靠容器壁和容器底部;读数时不能将温度计从被测

16、物体中取出读数(体温计除外);读数时视线要与液面齐平。4.体温计是专门用来测量人体温的,里面装的是水银,它的刻度范围是3542 ,最小刻度是 0.1 。体温计读数时可以离开人体。体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管叫做缩口。5.物质存在的状态有 固态 、 液态 、 气态 ;固态物质有一定的 形状 和 体积 ;液态物质有一定的 体积 ,没有一定的 形状 ;气态物质既无一定的 体积 ,又无一定的 形状 。6.熔化和凝固物质从固态变为液态的过程叫熔化;从液态变为固态的过程叫凝固;熔化和凝固是可逆的两物态变化过程;熔化要吸热,凝固要放热。固体分为晶体和非晶体两大类。晶体和非晶体的

17、根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热);(熔点:晶体熔化时的温度);同一晶体的熔点和凝固点相同;晶体熔化的条件:温度达到熔点;继续吸收热量;晶体凝固的条件:温度达到凝固点;继续放热。注意:1、物质熔化和凝固所用时间不一定相同;2、热量只能从温度高的物体传给温度低的物体,发生热传递的条件是:物体之间存在温度差;7. 汽化和液化物质从液态变为气态的过程叫汽化;物质从气态变为液态的过程叫液化;汽化和液化是互为可逆的过程,汽化要吸热、液化要放热;汽化的方式有蒸发和沸腾两种;(1)蒸发:在任何温度下都能发生,且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;蒸发的

18、快慢与液体的表面积、温度和空气流动的快慢有关。A、温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服快干);B、表面积越大,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉;为了地下有积水快干要把积水扫开);C、空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温);(2)沸腾:在一定温度下(沸点)在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;沸点:液体沸腾时的温度叫沸点;不同液体的沸点一般不同;同种液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭);液体沸腾的条件:温度达到沸点还要继续吸热;(3)沸腾和蒸发的区别和联系它们都是汽化现象,都吸收热量;沸腾在一定温度下才能进行;蒸发在任何温度下都

19、能进行;沸腾在液体内部、外部同时发生;蒸发只在液体表面进行;沸腾比蒸发剧烈;(4)蒸发可致冷:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温;(5)不同物体蒸发的快慢不同:如酒精比水蒸发的快;液化有两种方式: 降温和加压 。液化的方法:(1)降低温度;(2)压缩体积(增大压强,提高沸点)如:氢的储存和运输;液化气;8.升华和凝华1)物质从固态直接变为气态的过程叫升华;物质从气态直接变为固态的过程叫凝华,升华吸热,凝华放热;2)升华现象:樟脑球变小;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化;3)凝华现象:雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面)三、物态变化问题梳理1.对温度

20、的认识、温度计的选择和正确的使用对常见的温度有一个感性的认识,如全国各地大致的温度是多少,并根据凝固点和沸点选择不同的温度计,对不同类型的温度计有一个初步认识。测量液体量程分度值用途实验用温度计水银、甲苯等-301041测水温等体温计水银35420.1测人体温度寒暑表酒精或煤油-30501测气温2.识别六种物态变化明确六种物态变化的概念和发生每种物态变化的条件,以及它们的共同点和不同点。气体液体固体1)六种物态变化2)晶体和非晶体的比较 晶体非晶体物质举例海波、冰、水晶、金属松香、玻璃、蜂蜡、沥青熔点和凝固点无熔化过程吸收热量吸收热量,温度升高凝固过程放出热量,温度不变放出热量,温度降低熔化条

21、件温度达到熔点,继续吸热吸收热量凝固条件温度达到凝固点,继续放热放出热量熔化图象凝固图象 3)蒸发和沸腾蒸发沸腾不同点发生部位只在液体表面进行在液体表面和内部同时进行温度条件任何温度下都可以发生在一定温度(沸点)下才能发生剧烈程度缓慢剧烈温度变化自身及周围物体的温度降低,有致冷作用温度不变(等于沸点)影响因素液体的温度、表面积、空气流动快慢气压减小,沸点降低;气压增大,沸点升高。相同点都是汽化现象,都是吸热过程3.对图象的认识从“晶体和非晶体的熔化和凝固图象”和“液体的沸腾图象”来区别晶体和非晶体,找出熔点、沸点,正确认识每一阶段的状态等。4.吸热过程和放热过程的应用熔化、汽化、升华

22、是吸热过程,有降温的作用,凝固、液化、凝华是放热过程,有保温的作用。5.云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成1、温度高于0时,水蒸汽液化成小水滴成为露;附在尘埃上形成雾;温度低于0时,水蒸汽凝华成霜;水蒸汽上升到高空,与冷空气相遇液化成小水滴,就形成云,大水滴就是雨;云层中还有大量的小冰晶、雪(水蒸汽凝华而成),小冰晶下落可熔化成雨,小水滴再与0冷空气流时,凝固成雹;“白气”是水蒸汽遇冷液化而成的。四、例题解析例1 如图11所示,甲图中温度计的示数 。乙图为某同学做“观察水沸腾”实验时测沸水温度的情形,他观察发现沸水的温度大于100,主要原因是 。解析 甲图中温度计的示数在0以下,所以它

23、的示数为12;乙图用温度计测液体的温度时,要注意温度计的玻璃泡要完全浸没在液体中,并且不能与容器的底和侧壁接触, 所以温度计的示数大于100的主要原因是温度计的玻璃泡与容器的底接触。点评 在温度计使用前要认真弄清它的0刻度、量程和分度值;要准确掌握温度计的正确使用方法,做到会拿、会放、会看、会读、会记,尤其读数时要注意是零上的刻度还是零下的刻度,零下的刻度要从上往下读。 例 物态变化现象在一年四季中随处可见,下列关于这些现象说法正确的是: A.春天的早晨经常出现大雾,这是汽化现象,要吸收热量B.夏天用干冰给运输中的食品降温,这是应用干冰熔化吸热C.秋天的早晨花草上出现的小露珠,这是液化现象,要

24、吸收热量D.初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜,这是凝华现象解析 根据六种物态变化的意义进行判断:春天的早晨经常出现雾和秋天的早晨花草上出现的小露珠是水蒸气液化而成,所以A错;夏天用干冰给运输中的食品降温,是升华现象,所以B错;另外液化过程是一个放热过程,所以C错;初冬的早晨地面上会出现白白的一层霜是夜晚温度急剧下降时,水蒸气直接变成的小冰晶,所以D正确。正确答案:D例 下列物态变化过程中,属于吸热过程的是:( )A.春天到了,冰雪消融 B.初夏,林中白雾弥漫C.深秋,果实上挂满了白霜 D.严冬,河面上结冰解析 首先正确判断出每一种物态变化:春天到了,冰雪消融是熔化现象;初夏,林中白雾弥漫是水

25、蒸气液化现象;深秋,果实上挂满了白霜是水蒸气凝华现象;严冬,河面上结冰是水凝固现象。其次,每一种物态变化的发生都需要吸热或者放热,熔化、汽化、升华是吸热过程,凝固、液化、凝华是放热过程。所以本题应该选择A。点评 物态变化是日常生活中十分常见的现象,尤其水的三态变化形成丰富多彩自然现象,同时每一种物态变化的发生都需要吸热或者放热,引起了温度、天气等诸多变化。要正确判断物态变化首先要弄清物质是从什么态变成什么态,然后根据六种物态变化的定义进行判别;在六种物态变化中,需要记住每一种物态变化的发生条件。例 探究:固体熔化时温度的变化规律:炎热的夏季,家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时,没有

26、逐渐变软的过程。由此推测,不同物质熔化时,温度的变化规律可能不同,我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和缓慢地熔化,我们把碎冰放到盛有温水烧杯中,把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据,实验装置如图12所示。(1)图13是 (填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象。图14所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是 。(2)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯拿出来,冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化。说明固体熔化时需要 。(3)如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律,你在实验中会想到注意哪些问题呢?请你至少写出一条注意事项。 。解析 (

27、1)固体分为晶体和非晶体,用实验探究固体熔化时温度的变化规律,通过温度随时间变化的图象就可以判断晶体和非晶体,图13是晶体的熔化图象,所以第一空填:冰;温度计的示数是52。(2)无论是晶体和非晶体在熔化过程中都要吸热。(3)在探究实验中,让冰和蜡的熔化过程缓慢一些,便于比较冰和蜡熔化的不同特点;在熔化过程要不断搅动,使碎冰和碎蜡受热均匀。例 下表列出一些物质的熔点和沸点,根据表中数据回答问题。(1)  在冰、萘、水银、酒精、氧几种物质中,常温下是固体的是 萘 ;(2)  氧在184所处状态是 液体 ;(3)  将锡、铅放在一起来加热,

28、最先熔化的是 锡 ;(4)  北方冬天气温最低可低于40,要测北方冬天气温,温度计的测温物质应选酒精;要测量萘的熔化和沸腾过程中温度的变化,温度计的测温物质应选 水银 ;(5)  铝锅穿孔,可以用锡焊补好,补好的铝锅可以水煮食物,但不能油炸食物,是因为油的沸点高于锡的;(6)  电灯在发光时,灯丝温度高达 2000以上,在表中所列材料中,应选 钨 作灯丝材料;(7)  用蒸馏法来分离酒精和水,温度应控制在 78 ,要通过冷却法来分离氧和氮,温度应控制在-210;(8)  一般说来,纸的着火点只有180左右,酒精灯火

29、焰温度在400500之间,为什么可以用纸锅烧水因为水沸腾后,虽然不断加热,温度却不升高,水的沸点一般在100左右,未达到纸的着火点180。第三章光现象光速:在真空中光速为c=3.0x108m/s概念光源分类:自然光源、人造光源条件应用光的直线传播光的传播一、知识概括概念规律分类光的反射镜面反射规律分类紫外线红外线不可见光光的色散光的折射概念规律常见现象色散现象结论物体的颜色二、识记巩固能够自行发光的物体叫做光源,光源可分为天然光源(水母、太阳、闪电)和人造光源(灯泡、火把、发光二极管)。夏夜草丛中闪烁的萤火虫,深海中游弋的烛光鱼、水母它们有一个共同的特征是能够自行发光。我们能够看见周围的物体,

30、必须有光线射入我们的眼睛。 光在空气中的传播路径是直的,光在水中传播的路径是直的,光在玻璃中传播的路径是直的。概括起来,可得结论:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 光沿直线传播的应用:(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(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)光线:常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向;光速1)真空中光速是宇宙中最快的速度;在计算中,真空或空气中光速c=

31、3×108m/s;2)光在水中的速度约为34c,光在玻璃中的速度约为23c;3)光年:是光在一年中传播的距离,光年是长度(距离)单位;1光年9.4608×1015m9.4608×1012km;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;光在真空中传播的最快,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)。光的反射、折射规律光的反射:1)光射到物体表面时,有一部份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

32、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。注: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,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X°,反射光旋转2X°)垂直入射时,入射角、反射角等于0°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):确定入(反)射点;根据法线和反射面垂直,做出法线;根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线两种反射:镜面反射和漫反射。(1)镜面反射

33、: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(一个光滑,一个粗糙),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)镜面反射、漫反射的区别以及它们的应用;现象镜面反射漫反射区别平行光(太阳光)射向光滑的平面(如镜面或平静的水面)反射光也是平行的。

34、平行光(太阳光)射向凹凸不平的表面上时(如镜面或平静的水面)反射光线沿着不同的方向反射出去。实例教室的墙面、电影幕布、投影幕布发生的是漫反射,黑板一般也是漫反射,玻璃、黑板发生“晃眼”现象时,则发生的是镜面反射。相同点都遵守光的反射定律光的折射1)光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。2)光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向也会发生变化。3)折射角:折射光线和法线间的夹角。光的折射定律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,折射光线偏离法线,折射角随入射角的增大而增

35、大;3)斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角、反射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变4)当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生。5)光的折射中光路可逆。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浅(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)人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点)光的反射光的折

36、射光路可逆反射现象中,法线是入、反射光线夹角是平分线当光线垂直于界面入射时,入射角,反射角、折射角均为0度。实例(1) 平面镜成像(物像关于镜面对称)(2) 利用平面镜改变光路潜水艇上的潜望镜 (1)水面上看水中的铅笔 (2)钢笔错位上折(位置变高)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,像和物对应的点的连线和镜面垂直,像到镜面的距离和物到镜面的距离相等;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

37、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

38、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);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、紫七种颜色,这种现象叫色散;天边的彩虹是光的色散现象;2)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;3)透明体的颜色由它透过的色光决定(透过什么颜色的光物体就成什么颜色);不透明体的颜色由它反射的色光决定(什么颜色反射什么颜色的光,吸收其它颜色的光,白色物体发射所有颜色的光,黑色吸收所有颜色的光)例:一张白纸上画了一匹红色的马、

39、绿色的草、红色的花、黑色的石头,现在暗室里用绿光看画,会看见黑色的马,黑色的石头,还有黑色的花在绿色的纸上,看不见草(草、纸都为绿色)光的色散光的色散现象:太阳光经过三棱镜后,由于三棱镜对各色光的折射本领不同,形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色光带的现象。例:雨后彩虹;金刚石、水晶石做成的项链,在阳光照射下五彩缤纷色散现象表明:1.白光不是单色光,而是由不同颜色的光组成,是复色光。2.光的三原色是红、绿、蓝(颜料三原色:红黄蓝)看不见的光:1)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;2)红外线:红外线位于红光之外,人眼看不见;(1)、一切物体都能发射红外线,

40、温度越高辐射的红外线越多;(红外线夜视仪)(2)、红外线穿透云雾的本领强(遥控探测)(3)、红外线的主要性能是热作用强;(加热,红外烤箱)3)紫外线:在光谱上位于紫光之外,人眼看不见;(1)、紫外线的主要特性是化学作用强;(消毒、杀菌)(2)、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)(3)、荧光作用;(验钞)(4)、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;三、光现象问题梳理1.识别不同的“影”和“像”: 识别不同的“影”:一般的“影子”是光直线传播现象,如“手影”、“皮影”,特别要注意以宇宙为空间看到的

41、“日食”、“月食”现象都是与光直线传播的“影”有关;而“水中倒影”则是以水为镜看到的虚像,是光的反射现象;认识不同的“像”:小孔成“像”是光的直线传播实际形成的,是实像;平面镜成的“像”是反射光的延长线(画成虚线)相交形成的,是虚像;岸上看到的水中的鱼(或鱼看人)是折射光的延长线(画成虚线)相交形成的,也是虚像。实例像的特点(大小、实虚、位置)小孔成像针孔照相机树下的圆光斑像与物比可大可小实像像大距离远平面镜成像(反射现象)猴子捞月猪八戒照镜子像与物等大虚像像与物等距简单折射成像(光在两种均匀介质中传播)水底变浅筷子上折水中看岸上物变高像与物等大虚像像始终在物的位置正上方2.为什么平面镜中的像

42、“看上去远了就小”而“实验又证明是等距等大”? 平面镜中的像“看上去远了就小了”这是客观事实,但千万注意一定是在“看上去”的时候发生的,这是由于眼睛的光学系统性能决定的,学习了下一章知识就会明白具体原因。而实际上平面镜中“像与物等距等大”。这是学生运用“替代法”,将物体放在镜前不同远近实验、多次体验到的,是不可动摇的客观规律;在判断像的距离、大小的问题中此种问题会多次重复考查到。3.怎样做出规范的光路图? 把握要求,注意实虚线:如平面镜前的光线、物体用实线,镜后的线段、物体用虚线;反射、折射光路中,光的传播路径用有箭头的实线,光的反向延长线用虚线。把握特征,注意像(或光路)的位置:光路中典型的

43、特征如:平面镜物像关于镜面轴对称;反射光路入射反射光关于法线对称;确定折射光斜射的光路时,不管从空气到水还是水到空气,始终是空气中光与法线的夹角较另一侧的光与法线的夹角大;从水中观察岸上的物体的位置时(或反之),可牢记“像”的位置特征:始终位于物体的正上方。4.对实验数据进行分析、归纳。 本章多处探究实验中都涉及到收集数据、分析、归纳的要求。这对学生掌握运用数学知识进行探究的方法大有益处。有利于提高学生探究能力,为学生在后续学习中打下坚实基础。因此,在反射规律、折射规律的探究中对这一步骤的教学不能忽略。四、例题解析例1 (光现象判断型) 下列现象中属于光的折射的是( )A.红布在绿光下呈黑色

44、B.日食C.在看黑板上的字时,出现的“晃眼” D. 海市蜃楼 点评 生活中光现象例子比较多,要注意区分哪些是由于光的直线传播形成,哪些由于是光的反射形成,哪些是由于光的折射形成,哪些现象与物体的颜色有关。解析 布是不透明的物体,它的颜色是由反射的色光决定,因此红布就只反射红光,在绿光的照射下,红布吸收了绿光,于是没有反射光线射入我们的眼睛,看起来呈黑色;日食是由于太阳、月球、地球三者运行到同一直线上,根据光的直线传播,当月球挡住了太阳射向地球的光,在地球上留下了影子,便产生了日食现象;在看黑板上的字时,出现的“晃眼”是由于发生了镜面反射,光线向某一方向集中反射,这一方向上镜面反射的强光遮盖了粉

45、笔字漫反射的弱光,人就感到“晃眼”;海市蜃楼是由于密度分布变化较大的空气相当于一层层密度不同的物质,远方物体发出的光在层与层之间发生折射,整体看来,光线就逐渐向地面弯曲进入人眼,人眼逆着光线望去,好像是上空的物体射来光线一样,它是由于光的折射产生的一种现象。答案:D 例2(概念规律型)下列说法中正确的是( )多选A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°B.漫反射也遵守反射定律C.反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°D.太阳发出的光传到地球约需500s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km解析 判断A是否正确的关键是懂得入射角是指入射

46、光线与法线的夹角而不是与镜面的夹角,当光线垂直照射到平面镜上时,入射光线与法线重合,入射角为0°,A错;对于B产生错解的原因是不理解光在任何表面上反射时,都严格遵守光的反射定律,在光滑的平面上产生镜面反射,在粗糙表面上产生漫反射,但每条光线仍遵守光的反射定律,所以B正确;由于反射时反射角等于入射角,当反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°,故C对;至于D,可由s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m=1.5×108km,所以D正确。答案:B、C、D点评 入射角、折射角是指入射光线、折射光线与法线

47、的夹角,不是指光线与分界面的夹角;另外要记住光速的大小,不要与声速混淆。例3 (实验探究型)1、研究针孔成像如图所示,用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四句说法,其中不正确的是( ) A.薄膜上出现烛焰的象是倒立的; B.薄膜上烛焰的象可能是缩小的,也可能是等大的,但不可能是放大的; C.保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒增加筒长,烛焰的象变大; D.保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒减少筒长,烛焰的象更明亮。2研究光的反射定律如图所示为研究光的反射定律的实验装置,其中O点为入射点,ON 为法线,面板上每一格对应的角度为10°。实验时,当入射光线为AO时,反射光线为OB;当入射

48、光线为CO时,反射光线为OD;当入射光线为EO时反射光线为OF。 (1)请完成下列表格的填空:分析上述表格可得出的初步结论是_反射角等于入射角_ 。例4 (光路型) 1电视机的遥控器是利用红外线对电视机进行遥控的。一次小明没有像平时那样将遥控器对准电视机的红外线接收窗口,而是对着电视机旁的光滑墙壁,结果也达到了遥控的目的。请你在图5-1甲中画出这种遥控方式中红外线传播的路径。解析 在电磁波家族的成员中,红光以外的看不见的光叫做红外线,它也要发生反射、折射。在这里我们将光滑墙壁看作是平面镜,就可以根据光的反射结合平面镜成像的特点来完成光路图。作图步骤:(1)将光滑墙壁延长(2)作遥控器的像点A(

49、3)连接接收窗口C和像点A,交光滑墙壁于点O,点O就是我们要找的入射点(4)补画入射光线、折射光线。如图5-1乙。点评 作图时一定要规范,可以将光滑墙壁延长,像点、物点到镜面距离要相等,连线要与镜面垂直,光线都要标上方向正确的箭头,切记不要随手画图。2一人面对竖直放置的平面镜MN,其眼睛位置在下图中的A点。当B点上放一物体时,此人能否看到物体通过平面镜所成的像?作出光路图加以说明。分析 把物体S放在B点,它在平面镜里成的是虚像S¢,见图5-5。S¢与S的连线跟镜面垂直,它们到镜面的距离相等。物体S射到平面镜MN上的光束,经平面镜反射后,其反射的光束好像是由S¢点发

50、出。通过镜子边缘能观察到S¢的范围如图所示。其中,人眼睛的位置在A点,在观察得到S¢的范围之内,所以人能看到物体S通过平面镜所成的像S¢。答:此人能看到物体通过平面镜所成的像。光路如右上图。例题5 (颜色判断型)某人穿了一件白衬衫、蓝裤子和一双黑皮鞋,走进一间只亮着红灯的房子里,别人看到他所穿服装的颜色是( )A.白衬衫、蓝裤子和黑皮鞋B.红衬衫、黄裤子和黑皮鞋C.红衬衫、黑裤子和黑皮鞋D.白衬衫、红裤子和红皮鞋分析 红灯发出的红色光照到白衬衫上可以被反射出来,照到蓝裤子和黑皮鞋上都将被吸收。所以白衬衫呈现红色,蓝裤子和黑皮鞋呈现黑色。答:此题应选C。变式题 白光

51、通过绿色玻璃后照射到红布上。这里布呈现( )A.白色B.绿色C.黑色D.红色分析 绿色玻璃是透明体,它的颜色由它透过的色光决定的。所以白光透过绿色玻璃后只剩绿色光了,其余各种色光皆被吸收。这绿色光照射到红布上,这红布是有色的不透明体它只反射与它颜色相同的光,即只反射红色光,因而照射的绿色光将被吸收掉。所以,这种情况下,布呈现黑色。答:此题应选C。第四章 透镜一、知识透镜的定义透镜透镜的应用显微镜:“幻灯机”+“放大镜”望远镜:“照相机”+“放大镜”1.眼球的结构2.眼睛能看到物体的原因3.眼睛的调节 眼睛近视眼1、产生原因2、矫正远视眼1、产生原因2、矫正透镜的分类凸透镜:凹透镜:透镜的要素光

52、心主光轴焦点焦距物距像距 物距大于两倍焦距时,成倒立、缩小的实像 物距大于一倍焦距小于两倍焦距时,成倒立、放大的实像 物距等于两倍焦距时,成倒立、等大的实像 物距小于一倍焦距时,光屏上得不到像,只能从光屏这一侧看到一个放大、正立的虚像凸透镜成像情况总结: 两个分界点:a成实像与虚像的分界点: b、成放大、缩小像分界点: 当物体从远处向凸透镜的焦点靠近时,物距减小,像距变大,实像变大;当物体从透镜向焦点靠近时,虚像不断变大。实像与虚像区别: 凸透镜成像规律概括 二、识记巩固透镜:至少有一个面是球面的透明元件(要求会辨认)1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片,照相机的镜头、投影仪的镜头、

53、放大镜等等;2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片,门上的猫眼; 主光轴:通过两个球面球心的直线。 光心(O):通常位于透镜的几何中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。 焦点(F):平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这点叫焦点。 焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点;凸透镜凹透镜外形中间厚、边缘薄中间薄、边缘厚对光线的作用会聚发散焦点有两个实焦点(F)有两个虚焦点(F)典型光路图光学符号应用老花眼镜近视眼镜三条特殊光线(要求会画):经过光心的光线经透镜后传播方向不改变,平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用);经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。透镜成像规律及其应用(1)实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:蜡烛在焦点以内;烛焰在焦点上;烛焰、凸透镜、光屏的中心不

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