一、声
1.声音的传播:(1)介质:声音的传播需要物质,科学上把这种物质叫做介质。
(2)声音传播的条件:声音的传播需要介质。一切固液气都可以传声,真空不能传声。
(3)声速:在15℃的空气中,声音每秒传播340米。
(4)影响声速大小的因素:不同介质传播速度不同,一般:固>液>气;介质温度也有关:温度高,声速大。升1℃,多走0.6米,声音的传播路线总是向着低温方向。
2.声音的特性:(1)音调:声音的高低。
(2)频率:①概念:物体每秒内振动次数。 ②单位:赫兹,简称赫。③音调与频率的关系:频率大音调高;
(2)超声和次声:①超声波:大于20000赫兹的声波。
②次声波:低于20赫兹的声波。
③人能听到声波范围:20赫兹--20000赫兹之间。
(3)响度:①概念:人们主观感觉声音的强度。
②响度的影响因素:声源振动幅度越大,声音响度越大;距离声源越近响度越大。
③分贝:声音大小的计量单位通常用分贝来表示,符号dB。
(4)音色:反映声音的品质。与发声体的材料、形状、发声方法等有关。
3.噪音:(1)噪音:声音可以分为两类:乐音和噪声。乐音是使人轻松愉快的声音,噪声是使人烦 躁 不安的声音。妨碍人正常休息、学习、工作的声音都属于噪声。
(2)噪声的控制:①在声源处减弱(仪器设备换噪声小的);②在传播过程中减弱(设立屏障);③在人耳处减弱(戴耳塞)。
(3)噪声污染标准:工厂、工地85-90分贝 ;居民区白天不超过50分贝,夜间不超过40分贝。
二、光的直线传播
1. 光源:自身会发光的物体。如发光的水母、太阳、燃烧着的蜡烛、开着的电视的屏幕、萤火虫等。月亮不是(选填“是”或“不是”)光源。
2. 光的直线传播:
(1)条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
举例:小孔成像、影子的形成、日食、月食等。
(2)光路的性质:光路是可逆的。
(3)光速:a.传播:光可以在空气、水、玻璃等介质中传播,也可以在真空中传播。
b.大小:光在不同物质中传播的速度一般不同。光在真空中的传播速度是自然界中最大的速度,其大小为:c≈3×108米/秒,光在不同介质里的传播速度:v空气>v水>v玻璃。
【注】光年:光在一年内传播的距离,是长度单位。
【适时总结】影子与小孔成像的区别
(1)影子:光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体时,光线被物体挡住,无法到达物体后面,在物体后面形成了与物体轮廓相似的黑暗区域,这就是物体的影子。如手影、路灯下的人影等。(2)小孔成像:是由实际光线会聚而成的倒立的实像。
3.光的色散:(1)单色光和复色光:不能再分散的光叫单色光,能继续分散的光叫复色光。
(2)光的色散现象:太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光,在白屏上形成一条彩色光带:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象叫光的色散。
(3)红外线:①把一个灵敏温度计放在红色光以为的部分,发现温度计温度上升,说明这里 也有光的辐射,只是肉眼看不到,我们称这种光为红外线。②应用:家用遥控器,红外线烤箱。
(4)紫外线:①把感光胶片放到紫光以外的部分,发现胶片仍会感光,说明这里也有看不见 的光,我们称为紫外线。②应用:消毒灭菌,验钞。
4.物体的颜色: (1)透明物体的颜色是由透过的色光决定的,只透过绿色的玻璃我们看到它是绿色的。
不透明物体的颜色是由反色的光的颜色决定的。
白色物体反射所有颜色光,黑色物体吸收所有颜色光。
光的三原色:红绿蓝。
光的反射和折射
1. 光的反射和折射
光的反射 光的折射
定义 光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射 光从一种介质斜射,传播方向会发生偏折,这种现象叫做光的折射
图示
三线共面 反射光线(折射光线)与对应的入射光线和法线在同一平面
两线分居 反射光线(折射光线)与对应的入射光线分居法线两侧
光路特点 光路是可逆的
两角关系 反射角γ = 入射口i 当光从空气斜射入其他介质中时, 折射角β小于i;当入射角增大时, 折射角增大,传播方向不变
举例 黑板反光、水中的倒影、照镜子等 水杯中筷子看起来“折断”了、池水看起来“变浅”、 海市蜃楼等
2.光的折射:(1)概念:光从一种介绍射到另一种介质时,传播的方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。
(2)折射定律:三线共面、折入两侧、折随入变。
(3)光路可逆
(4)成像:岸上观察河水中物体感觉会变浅(高),河里观察按上物体感觉会变高,两者都 是变高,观察到的都是虚像。
2. 镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
图示
相同点 都遵循光的反射定律,光路都是可逆的
不同点 反射面不同 平整光滑 粗糙不平
反射光方向不同 特定方向有反射光束,反射光束集中 各个方向都有反射光束,没有光束集中的反射方向
平面镜成像
1. 成像原理:光的反射。
2. 平面镜成像特点
(1)像和物到镜面的距离相等;(2)像与物的大小相等;
(3)像和物关于镜面对称; (4)平面镜后面所成的像为虚像。
注:综合表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
3. 实像和虚像
实像 虚像
成因 实际光线会聚而成 光线的反向延长线会聚而成
光屏可否承接 可以 不可以
相同点 眼睛可以直接观察到
实例 小孔成像等 平面镜成像等
4. 凸面镜与凹面镜
凸面镜 凹面镜
反射面 用球面的外侧作反射面的球面镜 凹面的抛物面镜
对平行光的反射特点 对光有发散作用,起到扩大视野的作用 对光有会聚作用,起到会聚光的作用
应用 汽车观后镜,路口的反光镜等 太阳灶,汽车前灯的反光装置等
五、透镜
凸透镜 凹透镜
结构 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
对光的作用 会聚 发散
图示
光心 透镜的中心:O点
主光轴 过光心且垂直于透镜平面的直线:MN
焦点 平行于主光轴的光会聚于一点:F点 平行于主光轴的光经凹透镜折射发散后的光的反向延长线会聚的点:F点
焦距 焦点到光心的距离:f
应用 远视眼镜、放大镜、显微镜、望远镜、幻灯机、照相机 近视眼镜
2. 凸透镜成像规律及应用
(1)
u>2f, f(2)
u=2f,v=2f,成倒立、等大的实像,应用:测焦距
(3)
f(4)
u=f,不成像
(5)
u七、人的眼睛
1. 眼睛
(1)折光系统:眼球中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,其中起主要作用的是晶状体,视网膜相当于光屏。
(2)人眼球的成像特点:因为观察的物体在二倍焦距以外,所以在视网膜上成倒立、缩小的实像。
2.近视眼与远视眼
近视眼 远视眼
症状 只能看清近处物体 只能看清远处物体
成因 来自远处物体的光会聚在近视患者的视网膜前 来自近处物体的光会聚在远视患者的视网膜后
成像示意图
矫正示意图 配戴凹透镜进行矫正 配戴凸透镜进行矫正
口诀 近前远后,近凹远凸
例1.(2021 杭州)一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
例2.(2021 宁波)如图所示,当我们看远处物体时,远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),为了使近处物体成像在视网膜上,晶状体凸度和焦距的变化情况分别是( )
A.晶状体凸度变大,焦距变短
B.晶状体凸度变大,焦距变长
C.晶状体凸度变小,焦距变短
D.晶状体凸度变小,焦距变长
例3.(2021 湖州)小明用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如图所示)无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器(相当于光屏) (选填“前”或“后”)。小明发现将 透镜紧靠在手机镜头上可以解决这一问题,从而理解了手机微距镜头的工作原理。
1.(2021 衢州)标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图2所示场景,此时看到筷子上的甲点或乙点,光的传播路径正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2021 丽水)周末,小科一家到丽江边游玩。妈妈拍照时,小科正在欣赏美景:对岸树木的倒影、水中的鱼“影”……,此时地面上留下了他的身影。关于“影”的形成原理,下列说法不正确的是( )
A.妈妈的摄“影”——光的折射
B.树木的倒“影”——光的反射
C.水中的鱼“影”——光的反射
D.小科的身“影”——光的直线传播
3.如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
4.黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置看不清字。当太阳光如图中情形射入,最有可能看不清字的位置是( )
A.甲同学 B.乙同学 C.丙同学 D.丁同学
5.如图所示为甬城上空出现的“日晕”现象。日晕是一种大气光学现象,当日光通过卷云层时,受到冰晶的两次折射便在太阳周围出现一个巨大的彩色光环。下列现象也是由于光的折射所引起的是( )
A.桥在水中的倒影
B.手在灯光下形成的影子
C.池水的深度看起来比较浅
D.汽车后视镜可扩大视野范围
6.如图所示,OA是光从水中射入空气的一条反射光线,若OA与水面夹角60°,关于入射角α、折射光线与法线的夹角β的说法正确的是( )
A.α=60°,β<60° B.α=60°,β>60°
C.α=30°,β<30° D.α=30°,β>30°
7.人们发明了图甲所示的抬头显示器(简称HUD),它能将水平显示器上显示的重要车辆信息,如车速、油耗、导航等通过挡风玻璃(看作平面镜)成像,避免驾驶员低头看仪表而造成事故,图乙为其工作原理图。
(1)驶员看到的像是由于光的 形成的;
(2)如果成像位置太高,可将显示器适当 (“靠近”或“远离”)挡风玻璃。
8.为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了以下猜想:①影子长度可能与物体离光源的远近有关;②影子长度可能与光源的高度有关;③影子长度可能与物体高度有关。于是同学们开始设计并进行实验,实验装置如图所示:在水平地面上坚立固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源 A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源 A)。
(1)保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A 从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
点光源的高度H/cm 20 30 40 50 60
影子长度L/cm 30 15 10 7.5 6
该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是 (填猜想序号)。
(2)分析上述实验数据还可知:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量 (填“增大”“減小”或“不变”)。
(3)图中s可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离s的关系,具体操作是: 。
9.天台始丰湖公园的郁金香开了,吸引许多游客前来观赏, 在游玩时小柯看见了一些现象;
(1)阳光下,小柯看见自己在地面上留下了影子,可以用光的________知识来解释。
(2)来到湖边,小柯看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋,看见的鱼是光的________形成的,看见的蓝天白云是光的反射形成的________像。
(3)正常情况下,能看清远处美丽的郁金香,主要是因为眼球中[3]________受到睫状肌的调节会变________(填“薄”或“厚”), 使像落在[6]________,最终在________产生视觉。小柯在现场看远处郁金香时,所成的像如图甲所示,两种矫正方案如图乙,你认为小柯选择________方案。
(4)小柯去眼镜店配眼镜,商家采用了如图方法给她检查视力,请根据图中的数据找出正确选项( )
A.视力表的像距离平面镜2.1m B.视力表的像距离小柯4.6m
C.小柯距离她的像5m D.小柯的像距离视力表的像0.4m
1.(2021 温州)水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像( )
A.大小相同、位置不同 B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同 D.大小不同、位置不同
2.(2021 金华)“鱼戏莲叶东,鱼戏莲叶西,鱼戏莲叶南,鱼戏莲叶北…”我们能看见水中的鱼,是因为( )
A.光的直线传播B.光的反射 C.平面镜成像D.光的折射
3.如图所示,手机扫描二维码,相当于给二维码拍了一张照片,手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,下列说法错误的是( )
A.影像传感器上成的是倒立的实像
B.扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
C.扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外
D.要使屏幕上二维码的像变小,只需将二维码远离凸透镜
4.在陶瓷杯底放一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币了,如右图。为了能再次看到杯底的硬币,下列做法不能实现的是( )
A.保持人和杯子位置不变,往杯中加适量的水
B.保持人位置不变,杯子往左移
C.保持人位置不变,杯子往右移
D.保持人位置不变,杯子往下移
5.为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体楼镜(简称统鼓),如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围0=45°且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是________个,镜鼓旋转的转速是________转/min。
6.小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再选取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图所示,在此实验中:
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_____ ___。
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较________的关系
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏(白纸),则光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛烛焰的像。
(4)小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)魔术师利用了平面镜成像规律,创造了“空间旋转”“飞天仙女”等节目,当演员躺在转盘上做各种动作时,观众所看到的悬在空中做优美动作的演员,只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像,当然事先要在转盘前安装挡板,使观众看不到转盘及演员,如图所示,如演员横躺在转盘上,当演员的头在左侧,观众可看到演员的像是________(填“正立”“倒立”“横躺”)的。挡板使观众看不到转盘及演员,运用了光________原理。
7.小燕多次乘车了解到夜间开汽车,若车内亮灯,车内物体会在前面的挡风玻璃上成清晰的像,干扰司机的视线,影响行车安全。为今后安全行车,小燕根据生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多种情况做以下探究:
【提出问题】物体在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度与哪些因素有关?
【进行猜想】
猜想1:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体离光源的距离有关;
猜想2:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与光源的强度有关;
猜想3:透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能与物体的颜色有关。
【进行实验,收集数据】
实验一:如图所示,在水平桌面上竖直固定一块透明平板玻璃,同一物体固定在离透明平板玻璃0.5m的A点,在桌面的C点先后用不同功率的灯照亮A点处的物体,观察同一物体不同光照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度。各次实验人的眼睛都在同一位置从右向左观察物体在透明玻璃板中的像。结果记入下表。
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 1 暗
25 1 较暗
40 1 亮
实验二:同一物体位置固定在A点不动,用同一盏5W的灯先后在桌面B、C、D三点照亮A处的同一物体,同一位置观察同一物体在透明平板玻璃(仍固定不变)中成像的“明”“暗”程度。结果记入下表。
灯的功率/W 物体和灯的距离/m 像的明暗程度
5 0.5 明
5 1.0 较明
5 1.5 暗
(1)小燕是用实验一来探究猜想________(选填“1”、“2”或“3”);
(2)分析实验二的实验数据及结果可得结论:物体与灯的________越小,物体所成的像越亮;
(3)你认为物体在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度还与________有关(至少写一个因素),你说的因素在小燕上述两个实验中________控制该变量(选填“没有”或“已经”);
(4)小燕猜想1和猜想2还可归纳为物体成像的“明”、“暗”程度与物体的________有关;
(5)请你就光现象根据光学知识、对司机提出一条有利于安全行驶的建议:__ ______。
参考答案
例1.解:
A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD、因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选:A。
例2.解:当我们从看远处物体改为看近处物体时(一般不小于10cm),此时的物距变小,像距会变大,像成在视网膜的后面,为了使近处物体成像在视网膜上,需要增大眼睛晶状体对光的偏折能力,即要增大晶状体的凸度,使得焦距变短,故A正确。
故选:A。
例3.解:用手机拍照,发现手机镜头过于靠近拍摄对象时(如图所示)无法正常对焦,拍出的照片模糊,此时像成在感光器的后面,可以利用凸透镜对光的会聚作用,放在手机镜头上,像就会成在感光器上了。
故答案为:后;凸。
1.解:AB、看甲点时,甲点反射的光线进入人的眼睛,属于光的直线传播,故AB错误;
CD、筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线远离法线,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,故D正确,C错误。
故选:D。
2.解:A、妈妈的摄“影”,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故A项说法正确;
B、树木的倒“影”,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B项说法正确;
C、水中的鱼“影”,水中鱼上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是鱼的虚像,即鱼“影”是由光的折射形成的,故C项说法错误;
D、小科的身“影”,是由于光的直线传播形成的,故D项说法正确。
故选:C。
3.解:将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像,说明此时的物距要大于二倍焦距(已知f=5cm),所以物距大于10cm,像距在一倍焦距和二倍焦距之间(即在5cm~10cm之间),
A图中物距等于10.0cm=2f,B图中物距等于5.0cm=f,D图中物距为12.0cm>2f,但其像距为17.0cm>2f,所以ABD不符合题意;
C中的物距等于12.0cm>2f,像距为8.0cm,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,故C符合题意。
故选:C。
4.解:能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;
根据图象可知,当光线射入时,根据光的反射定律可知,反射光线会向甲的方向射出,所以甲处看到的是明亮的光线,所以看不清黑板上的字;乙、丙、丁看不到光滑处发生镜面反射时的光线,故A符合题意。
故选:A。
5.解:A、桥在水中的倒影,是平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B、手在灯光下形成的影子,是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C、池水看起来比实际浅,是由光的折射造成的,看到的是变高了的池底的虚像,故C符合题意;
D、汽车后视镜是凸面镜,利用了凸面镜对光线的发散作用,扩大视野,属于光的反射现象,故D不符合题意。
故选:C。
6.解:(1)根据光的反射定律的内容,作出其入射光线BO,反射光线与水面的夹角也为60°,反射角为90°﹣60°=30°,因为反射角等于入射角,所以入射角为α为30°。
(2)光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射光线OC如图所示,因为折射角大于入射角,所以折射角β>30°。
故选:D。
7.解:(1)挡风玻璃相当于平面镜,驶员看到的像是由于光的反射形成的虚像;
(2)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
故答案为:(1)反射;(2)靠近。
8. (1)②(2)减小(3)保持点光源位置和短木条长度不变,将短木条沿水平方向向左(向右)移动
9.(1)直线传播(2)折射;虚(3)晶状体;薄;视网膜;大脑皮层;1(4)B,D
1.解:由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离的均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故选:B。
2.解:鱼在水中,人在岸上,鱼反射的光线从水中斜射入空气中,在水面处发生折射,折射光线远离法线,折射光线进入人的眼睛,人眼感觉折射光线从折射光线的反向延长线上射出的,所以看到的鱼的虚像。
故选:D。
3.解:A、手机摄像头相当于凸透镜,影像传感器相当于光屏,在影像传感器上成的是倒立缩小的实像,故A正确。
BC、手机摄像头相当于凸透镜,是利用物体在2倍焦距以外,成倒立、缩小实像的原理制成的,故B错误,C正确;
D、如果要让像变小一些,凸透镜成实像时,物远像近像变小,所以应增大物距,应将二维码远离凸透镜,故D正确。
故选:B。
4.解:A、硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,这是光在同种均匀介质中沿直线传播的缘故;保持人和杯子位置不变,倒入一些水后,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线方向,人眼逆着折射光线看去,看到的是变高的硬币的像,故A能实现;
B、保持人位置不变,杯子往左移,硬币反射出的光线被陶瓷茶杯侧壁挡住,人看不见硬币了,故B不能实现;
C、保持人位置不变,杯子往右移,硬币反射出的光线进入人的眼睛中,人能看到硬币,故C能实现;
D、保持人位置不变,杯子往下移,硬币反射出的光线进入人的眼睛中,人能看到硬币,故D能实现。
故选:B。
5. 16;180
6. (1)便于确定像的位置(2)物像大小(3)不能(4)不变(5)正立;在同一种均匀介质中是沿直线传播的
7.(1)2(2)距离(3)物体;已经(4)明暗(5)夜间行车时,车内不能开灯
【备考2022】浙教版科学中考第一轮复习--第16讲
波