一、声
1. 声音的产生和传播
(1)产生:声音是由物体的振动产生的。
(2)特点:一切发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止,但传声未停止。
(3)传播:a.形式:以声波的形式传播。
b.条件:声音的传播需要介质,传声的介质可以是气体、液体或固体;真空不能(选填“能”或“不能”)传声。
(4)声速:a.大小:等于声音在每秒内传播的距离。15 ℃时空气中的声速为340 m/s。
b.影响因素:与介质的种类和温度有关。
c.声速的比较:一般情况下,v气体 < v液体 < v固体。
2.人耳如何听到声音
(1)人耳的构造
(2)人耳听到声音的过程
a.外界传来的声音经过耳廓收集,进入外耳道后撞击鼓膜,使其振动;
b.鼓膜振动带动听小骨振动,听小骨把声音放大传入耳蜗;
c.耳蜗中充满液体和听觉感受器,当声音传入耳蜗时,耳蜗中的液体也产生振动,听觉感受器便把这一信息沿听觉神经传到脑部,形成听觉,我们就听到了声音。
3. 声音的特性
? 概念 决定因素 相应关系
音调 声音的高低 发声体的频率 频率高,则音调高,频率低,则音调低
响度 声音的强弱或大小 发声体的振幅 振幅大(小),则响度大(小);人距发声体越近,响度越大
音色 音品、音质 发声体的材料、结构 不同发声体,发出声音的音色不同
4. 噪声(1)概念:a.物理学角度:发声体做无规则振动发出的声音,其波形杂乱无章。
b.环保角度:凡是妨碍人们正常休息、学习和工作以及对人们要听的声音产生干扰的声音。
(2)在声学上,通常用分贝(dB)作为单位来计量声音的强弱。
(3)噪声的控制:a.防止噪声产生,即在声源处控制。如“禁鸣喇叭”、摩托车的消声器、公共场所禁止大声喧哗、手机静音等。
b.阻断噪声传播,即在传播过程中减弱。如安装隔声板、门窗安装双层玻璃、交通道路旁的“绿化带”等。
c.阻止噪声进入人耳,即在人耳处减弱。如戴防噪声耳罩、捂住耳朵等。
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。
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. 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、物体的颜色
1. 白光:白光是多种单色光(红、橙、黄、绿、蓝、青、靛、紫)混合而成的复色光。
2. 物体的颜色与被照光之间的关系:
白色的物体反射所有照射在它表面的光;
黑色物体吸收所有照射在它表面的光;
透明物体的颜色是由透过的色光的颜色决定的;
不透明的物体只反射与其颜色相同的光,其他颜色的光均被吸收。
光的三原色:红、绿、蓝。
六、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.(2020杭州)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应右图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是(?? )
A.?照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
? B.?照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
? C.?放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放太虚像
? D.?放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立放大实像
例2.?(2019杭州)关于近视和远视的成因如图所示,下列说法正确的是(?? )
A.?甲为近视眼,可佩带凹透镜矫正 ? B.?乙为近视眼,可佩戴凸透镜矫正
? C.?甲为远视眼,可佩带凸透镜矫正 ? D.?乙为远视眼,可佩带凹透镜矫正
例3.?(2019杭州)太阳光穿过地球大气层时会发生折射。如果没有这层大气,会出现(?? )
? A.?日出会提前,日落会延迟 ? B.?日出和日落都会提前
C.?日出会延迟,日落会提前 ? D.?日出和日落都会延迟
例4.?(2018杭州)为探究光的反射规律,小金进行如图所示的实验。
(1)当入射角为40°时,反射角为_________。
(2)小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动,在纸板F上还能看到反射光吗?___________。请分析原因:_____________。
(3)若使入射光线与平面镜的夹角为30°,那么反射光线与入射光线的夹角为:____________________。
1.如上图所示,在杯中A处有一发光点,发出一束光,在杯壁B处形成一光斑,当向杯中加水时,下列说法正确的是(?? )
? A.?水面至CD处时,光斑仍在B处
? B.?水面至CD处时,光斑移至B处的上方
C.?水面至EF处时,光斑仍在B处
? D.?水面至EF处时,光斑移至B的上方
2.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法中正确的是(?? )
? A.?入射角等于30° ? B.?折射角等于50°
? C.?NN′是界面 D.?MM′的右边是玻璃
3.如图,在暗室内让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白色光屏上,以下说法正确的是(?? )
? A.?Ⅰ区是红外线,Ⅲ区是紫外线
? B.?Ⅰ区的光可以应用于电视遥控器
C.?如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,则光屏上不会出现彩色光带
? D.?如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
4.下列是小明学习光现象知识后搜集到的一些光现象事例,不属于光的直线传播的是(?? )
5.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( ??)
A.? ? B.?
? C.? ? D.?
6.如图所示MN是空气和玻璃的分界面,一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象,则入射角为__________(填度数)、折射角为__________(填度数)、MN的右方是__________(选填“空气”或“玻璃”)物质。
7.小明站在竖直放置的大平面镜前1.5m,他在镜中的像高1.6m,当小明沿垂直镜面的方向后退1m后,他在镜中像的大小__________(选填“变大”、“变小”或“不变”),镜中的像与小明之间的距离是__________m,小明在镜中看到身后的石英钟如图所示,此时的时间是__________。
8.(1)在“制作小孔成像观察仪”活动中,需把制作好的圆筒插人易拉罐中,如图所示,圆筒的___________(选填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成的光屏.用制成的小孔成像观察仪观察静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)请在乙图中画出发光体AB经小孔所成的像A′B′。
9.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。 ?
(1)A点与光屏在水中所成的像是__________(选填“虚”或“实”)__________像。 ???
(2)若光斑B向左移动,说明水位__________(选填“上升”或“下降”)了。
10.学习了光学的相关知识后,小宇进行了一系列光学实验:
(1)小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示;
①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板______(选填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折。
②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中,根据数据得出结论___________。
③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),但纸板并未与平面镜垂直,他______(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线,此时反射光线与入射光线_________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如下图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,若保持凸透镜位置不动,将蜡烛移到光具座的35 cm刻度处,此时移动光屏仍得到烛焰清晰的像,对于此时所成像的性质正确的是__________
A.一定是放大的像 ?B.一定是缩小的像 ?C.一定是等大的像 ?D.可能是正立的像
(3)小宇还进行了如下两个探究:
①为研究像距与焦距的关系,他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,数据记录如下表。
分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则所成实像的像距越______(选填:“大”或“小”)。
②该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体,如图甲所示,将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,且物距调节为6cm时,在光屏上成的像如图乙所示,则他选用的是三个透镜中焦距为__________cm的凸透镜;如果只将“E”,换成“R”,并在同一位置观察,光屏上成的像应是图丙中的___________(填数字序号)。
11.小金做“探究凸透镜成像的规律”实验时,首先按图完成仪器安装,图中F点是1倍焦距处,H点是2倍焦距处。
(1)经过调节,在光屏上得到了一个清晰的像,但像的位置偏高(如图所示),为了使像能成在光屏的中央,应把蜡烛向________(选填“上”或“下”)调。
(2)调节好蜡烛的高度后,她把蜡烛移到 A 点处,此时光屏上的像很模糊,为了得到清晰的像,应把光屏向________(选填“左”或“右”)移动。
(3)她再次把蜡烛移到B点处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到像,要想看到这个像,观察的方法应是________。
12.如图1是探究平面镜成像特点的实验装置图。小妍将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面,并保持玻璃板与刻度尺垂直。再取两根完全相同的蜡烛A和B分别竖直放置在玻璃板两侧的刻度尺上,点燃蜡烛A,进行观察和调整。
(1)选用两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物__________的关系。
(2)小妍想探究平面镜所成的像是实像还是虚像,若蜡烛A与玻璃板的位置如图2所示,则光屏应安放在玻璃板右侧,大约放在刻度尺__________cm处进行观察比较。
(3)实验结论应用:一个小丑在平面镜前欣赏自己的像,他看到的像应该是下图中的哪一个?答:____________________。
13.如图是“模拟眼球成像的实验”操作示意图,请观察思考后回答问题:
(1)模拟实验中左边的白纸板相当于眼球中的________,中间的凸透镜相当于眼球中________。
(2)在实验中,如果换上凸度较大的透镜,那么蜡烛应向_______移动,才能使纸板上的像晰。
(3)该实验说明:正常人的眼球是通过调节________的曲度来看清远近不同的物体的。如果有人患了远视眼,那么应该配戴装有________镜的眼镜来矫正。
1.如图所示,在一个空箱子中,一束光自P点发出,沿与镜面成60°角射向平面镜,经O点反射后,在Q点形成一个亮斑。当入射光线不变时,将平面镜绕O点逆时针旋转30°,则旋转后经平面镜反射的光线将射向(?? )
? A.?Q 点下方 B.?Q 点 C.?Q 点上方 D.?P 点
2.下列对各光学现象的相应解释或描述,正确的是(?? )
? A.?甲中影子是由于光的直线传播形成的,它是个比物体本身长的实像
B.?乙是光的色散实验,说明白光是由单色光混合而成的复色光
? C.?丙中插在水里的铅笔“折断”了,是因为光的反射,使像与物体不重合
? D.?丁是小孔成像,所成的像一定是倒立缩小的虚像,并且像与孔的形状相同
3.下图是四位同学作的平面镜成像图,图中MN为物体,M′N′为对应的像,其中正确的是(?? )
4.叉鱼时,只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼,S表示鱼,S′表示鱼的像,如图所示,光路正确规范的是(?? )
5.激光打印机的光路如图所示,光从激光光源到“转动反光镜”是沿__________传播的。光经过透镜组被会聚,透镜组相当于__________镜。?
6.如图所示其中F为透镜的焦点,试画出与已知光线对应的入、折射光线。
7.小亮利用如图的装置和平行光源,做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)由于凸透镜的焦距未知,于是他将凸透镜放在光具座50cm刻度线处,将蜡烛换成平行光源,用平行于主光轴的光照射凸透镜,当光屏移动到光具座60cm刻度线处时,看到光屏上形成了一个最小、最亮的光斑,则该凸透镜的焦距__________cm。
(2)他保持凸透镜的位置不变,用蜡烛换掉平行光源,将点燃的蜡烛放在光具座20cm刻度线处,向右移动光屏,在光屏上得到一个倒立、__________(选填“放大”或“缩小”) 的清晰实像。这个实验现象可以说明__________(选填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”) 的成像特点。
8.在“凸透镜成像规律”实验中,某同学进行了如下两个探究:
(1)为研究像距与焦距的关系,他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,实验数据记录如下表。分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则所成实像的像距越_______(选填“大”或“小”)。
(2)该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体,如图甲所示,将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好,且物距调节为6cm时,在光屏上成的像如图乙所示,则他选用的是三个透镜中焦距为__________cm的凸透镜;如果只将“E”,换成“R”,并在同一位置观察,光屏上成的像应是图丙中的__________(填数字序号)。
9.小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示;
(1)一同学把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),但纸板并未与平面镜垂直,他________(选填 “能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线。
(2)某同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作:
①将两根完全相同的蜡烛A、B全部点燃,分别放在玻璃板的两侧,如图丙所示,这样的操作会造成的后果是________;
②将蜡烛B熄灭后,该同学移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像重合,记下像与物的位置;
③移动蜡烛________(选填“A”或“B”),重做实验。三次实验像与物的位置如图丁所示,通过分析可知像与物到玻璃板的距离________,它们的连线与玻璃板________。
参考答案
例1.A 例2.A 例3.C
例4.(1)40°;(2)不能;入射光线反射光线法线在同一平面内,ON向后转动后反射光线和F不在同一个平面;(3)120°
1.C 2.D 3.C 4.D 5.A
6.60°? 45°? 空气
7.不变;5;3:40
8.(1)A;变大(2)如图:
9.(1)虚(2)上升
10.(1)①B;②反射角等于入射角。③不能;在(2)A(3)①大;②5;②
11.上 ?右 ?眼睛在凸透镜右侧透过凸透镜去观察
12.(1)大小? (2)35cm? (3)B
13.(1)视网膜,晶状体;(2)左;(3)晶状体,凸透镜
1.D 2.B 3.B 4.B
5.直线;凸透
6.
??
7.(1)10 (2)缩小 照相机
8.(1)大 (2)5cm? ②
9.(1)不能(2)在玻璃板的两侧都会出现虚像,形成重影,无法探究像与物的关系(合理即可);A;相等;垂直