中考專題複習光
【教學內容與目的要求】
1、知道白光的組成
2、知道色光混合與顏料混合的不同現象
3、知道光在同種均勻介質中沿直線傳播，及光在真空中的傳播速度
4、理解光的反射定律
5、知道平面鏡成像特點
6、知道光的折射現象
7、知道凸透鏡的焦點、焦距和光軸，知道凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發散作用
8、知道凸透鏡成放大、縮小的實像和虛像的條件
9、知道照相機、幻燈機、放大鏡的原理
10、理解凸透鏡能實像和虛像
【知識重點與學習難點】
1、 光的反射定律
2、 平面鏡成像規律及特點
3、 光的折射現象
4、 凸透鏡成像規律
【方法指導與教材延伸】
1、 光沿直線傳播的條件是什麼？光的傳播速度是多少？
光在均勻介質中沿直線傳播。介質是指光可以在其中通過的傳播的透明物質，
均勻介質是指兩點：一是同一種介質。二是這種介質的密度均勻，不含有雜質。
光在真空中傳播速度是3.0×m/s。光在空氣中傳播比在真空中傳播稍慢一點，在水中每秒傳播的距離約是真空中的3/4。
總之，光在不同的介質中傳播速度不一定相同。通常情況，光在空氣中的傳播速度也以3.0×m/s。
2、 正確理解光的反射定律
光的反射定律可包括兩點：一、是反射光線跟入射光線、法線在同一平面內；反射光線、入射光線分居在法線兩側。可記作：「三線共面，法（線）居中間。」
二、是反射角等於入射角。可見對於一條確定的入射光線、反射光線是唯一的。
在學習光的反射定律是要明確以下幾點：
（1）、反射角、入射角都是指各自的光線與法線的夾角，切不可當作它們與鏡面的夾角，當成入射角和反射角。
（2）、入射光線靠攏法線，入射角減小，根據光的反射定律反射角也減小，反射光線也靠近法線。當入射光線垂直射即平面鏡上，法線與入射光線重合，這時入射角為0°，反射光線沿原路返回。
（3）、在光的反射中，光路是可逆的。這就是說，若沿原來的反射光線的方向入射到鏡面上，反射光線將沿原來入射光線的方向射出。
三、平面鏡成像的特點
平面鏡成像的特點是：物體在平面鏡中成的是虛像，像跟物體的大小相等；像和物體到平面鏡的距離相等。
什麼是虛像呢？以發光點為例，它射出的光線經鏡子反射（或折射）後，反射（或折射）光線進入人眼，人眼根據光沿直線傳播的經驗，以為光從鏡後的某一點射出。這個實際上並不存在的點，叫做發光點的虛像。
虛像不能用光屏承接，可用人眼觀察到，它是「實際」光線反向延長線相交而得到的點。
站在平面鏡前的人，向平面鏡走近時，他的像會不會變化呢？
根據平面鏡成像的特點：他的像始終與物體大小相等。是不會改變的。但人們往往以為
像「變大」了，這跟人看遠處駛近的汽車感覺相似，這輛車的大小始終不變，但人以為汽車遠小近大，駛近的汽車「變大」了。
四、 什麼是光的折射現象
光從一種介質射入另一種介質時，它的傳播方向發生改變的現象叫光的折射。
五、正確理解折射規律
1、 折射光線跟入射光線和法線在同一平面上，折射光線的入射光線分居法線兩側。
2、 光從空氣斜射入水或別的透明物質裡時，折射角小於入射角；光從水或別的透
明物質斜射入空氣裡時，折射角大於入射角。
對上述規律有幾點注意：
（1）、入射角是入射光線與法線的夾角，不是和介面的夾角。同樣，折射角是折射光線與法線的夾角，也不是和介面的夾角。
（2）、光線射向兩種透明物質分介面時，將同時發生光的反射和折射。反射光線遵循光的反射定律，折射光線遵循光的折射規律。
（3）、光垂直射向兩種透明物質介面時，通過分介面後光的傳播方向不變，這時光線的入射角、反射角、折射角均為零度。
（4）、光從空氣射入透明物質時，如果增大或縮小入射角，折射角就隨著增大或減小。光從透明物質射入空氣時，如果增大或減小入射角，折射角也隨著增大或減小；但如果增大到某一角度時，入射光線會發生全部反射現象，這時沒有折射光線。
（5）、折射現象的光路是可逆的。
六、怎樣記住凸透鏡成像的初步規律：
有三種方法可供採用
1、凸透鏡的應用加以記憶。照相機，幻燈機和放大鏡都是利用凸透鏡成像規律製成的。弄清這些儀器的原理就記住了凸透鏡成像的規律。
2、列表將物距、像的情況和應用填入**內，見下表。
3、 口訣記憶：凸透鏡成像規律可用簡要歸納成下面三句話：一倍焦距內外分虛實
（即物體在一倍焦距以內成虛像，一倍焦距以外為實像）；二倍焦距內外分大小（即物距小於二倍焦距，成放大的像，焦點除外；物距大於二倍焦距成縮小的像）；實像總是異側倒立的，虛像總是同側正立的。
正確區分實像和虛像
物體通過透鏡可能成實像，也可能成虛像。而實像和虛像的區別是什麼呢？（1）成像原理不同，物體發出的光線經光學器件會聚而成像為實像，經光學器件後光線發散，反向延長相交形成的像叫虛像。
（2）成像性質上的區別，實像倒立的，虛像是正立的。（3）接收方法上的區別：實像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虛像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。
八、凸透鏡對光起到會聚作用，是否經過凸透鏡的光線一定要聚集一點，才可稱會聚。
如圖甲把點光源放在凸透鏡的焦點上，它發出的光線經凸透鏡後，折射光線平行於主軸，並沒有相交成一點，這是否可認為凸透鏡對光線有會聚作用呢。如圖，我們將入射光線fa、fc延長，即圖中的aa』和cc』與經凸透鏡折射的光線ab、cd比較。顯然折射光線是相互「靠近」而相會了。
在圖乙中光線ab、cd入射到凹透鏡上，折射光``將入射線ab、cd延長。如圖中虛線bp和dp，折射線be和de與入射光線的方向bp、dp相比較，它們相應「遠離」了，它表明凹透鏡對光起了發散作用，
由此可見，透鏡對光是會聚還是發散，不是看折射光線是否相交而是體現在它們使光線相互「靠近」了還是「遠離」了。
【例題選講】
例1、百公尺賽跑是計時員為什麼一看到發令槍的「煙火」就按動秒錶，而不是等聽發令槍的槍聲計時？
答：因為聲音的傳播速度是340m/s，當槍聲從起點傳到終點計時員耳朵裡，時間差不多已過了0.3s，這樣的計時，當然不正確，誤差較大，而光的傳播速度是
3×108m/s，火光傳播到終點的時間只有3.3×10-7s，不會影響計時的正確性。
例2、一束光線斜射到一光滑平面上，入射角為25°，當入射角增大15°時，反射光線與入射光線之間的夾角是多大？
答：因為反射光線與入射光線之間的夾角就是入射角和反射角之和，根據光的反射定律可知：入射角增大多少，反射角也增大多少，因為入射角=25°+15°=40°，則反射角=40°，所以，入射光線與反射光線夾角為；
40°+40°=80°。
例3、如圖甲所示，a、b兩點在平面鏡前，現在要使a點發出的光線經平面鏡反射後通過b點，試用作圖法求出光線射到平面鏡上的入射點。
解：先根據平面鏡成像的規律找出a點在鏡中的像，如圖乙所示，過a點作鏡面的垂線，交鏡面於m點，並延長至a＇使a＇m＝am，則a＇點為a 的像，連線a＇b交平面鏡反射面於o，則o點就是光線射到平面鏡的入射點。
例4、如圖所示mn是空氣和玻璃的分介面，一束光線射到mn面o處時發生反射和折射現象，則入射角、折射角各是多少？mn的右方是什麼物質？
解：過o點作mn的垂線ef即法線，根據光的反射定律可知：ao、ob和oc分別是入射光線、反射光線和折射光線，則入射角∠aoe=60°，折射角∠cof=30°。
因為折射角小於入射角，所以光是從空氣斜射入玻璃，故mn的右側是空氣。
例5、在杯子裡放一枚分幣，移動杯子，使眼睛剛好看不到分幣為止，保持眼睛和杯子的位置不變，慢慢向杯裡倒水，隨著水面的公升高將看到什麼現象？為什麼？
解：開始注水入杯時，將看不見硬幣，當水面公升高到一定高度時，分幣又能夠看見了。如圖，當倒入水以後，分幣上一點s發出的光線射向水面時，在水面公升高到一定高度時，從s點發出的光線經水面折射後能夠從杯的邊緣射出，而且恰好又能射到人的眼裡，這時人眼就可以看得見分幣。
人眼看到的s＇點比s點的位置高，所以人看到水中分幣的像在分幣的上方。
例6、幻燈的幻燈片和透鏡的距離大約在15~30厘公尺之間變動，為了能在屏上得到放大的實像，現有焦距為fa=6厘公尺，fb=15厘公尺，fc=30厘公尺的三個透鏡，選哪個透鏡最合適？
答：根據凸透鏡成像規律，當f例7、圖中的兩架敵機，一架是實際飛機，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機的像，請用光路圖作圖確定哪架是實際飛機。
解析：空中飛機發出的光從空氣射到水面處發生光的折射，折射光線射入水中並向該發現靠攏進入觀察口，人眼逆著折射光線看去，好像是從a』飛機射出，a』飛機是a飛機的虛像，所以下面a飛機是實際飛機。
【同步練習】
一、選擇題
1、 關於光的傳播，下列說法是正確的（ ）
a、光只在空氣中才沿直線傳播 b、光在任何情況下都沿直線傳播
c、光在玻璃中不是沿直線傳播的 d、光在同種均勻介質中沿直線傳播
2、 關於小孔成像的下列說法，正確的是（ ）
a、小孔成像是光的折射現象形成的
b、小孔成像相對於物來說不一定是倒立的
c、小孔成的像是虛像
d、當把小孔前後移動時，像的大小會改變
3、 人走近鏡子時，人在鏡中的像與原來相比（ ）
a、變大 b、變小 c、不變 d、都不對
4、 小轎車前的擋風玻璃不豎直安裝的主要原因是（ ）
a、避免噪音b、盡可能避免因平面鏡成像造成不安全因素
c、為了造型美觀 d、防止擋風玻璃震碎
5、 下圖中是物體在平面鏡中成像的情況，正確的是（ ）
6、人站在直立的平面鏡前，要看到自己的全身像，鏡長最少應是人身高的（ ）
abc、 d、一樣高
7、光線斜射到平面鏡上，保持平面鏡的位置不動，如果入光射線靠近法線，則反射光線（ ）
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