2022年人教版初中物理知识点总结光学 .pdf

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1、光现象一、 光的直线传播1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。2.光源：能够发光的物体叫做光源。光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。3.光的直线传播：光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。光沿直线传播的现象： 小孔成像（其光路图见图 2-1） 、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。光沿直线传播的应用： 射击、激光准直。影子的形成：光在 传播过程中，遇到 不透明 的物体，在物体的后面形成 黑色区域即影子。日食月食的形成：当 地球 在中间时

2、可形成月食。如图：在月球后1 的位置可看到 日全食，在 2 的位置看到日偏食，在 3 的位置看到日环食。 小孔成像：小孔成像实验早在 墨经中就有记载小孔成像成 倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。4.光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。5.显示光路的方法： 让光线通过烟雾。 让光线通过加牛奶的水。 让光线沿着某一物体的表面射出。6.光速：(1)光在真空中速度 C=3108m/s=3105km/s；光在空气中速度约为 3108m/s。光在水中速度为真空中光速的 3/4，在玻璃中速度为真空中速度

3、的2/3 。(2)光年是长度的单位， 1光年表示光在 1 年时间所走的路程， 1光年=9.461012km。注意：光年不是时间的单位。二、光的反射1.反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。2.探究实验：探究光的反射规律1 2 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF 竖直地立在平面镜上，纸板上的直线 ON 垂直于镜面，如图 2-2 所示。一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O 点，经平面镜的反射，沿另一

4、个方向射出，在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。改变光束的入射方向， 重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。取下纸板，用量角器测量 NO两侧的角 i 和 r。【实验表格】角 i角 r第一次第二次第三次【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和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（ir） 。【注意】 把纸板 NOF 向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。3.光的反射定律：在反射

5、现象中，反射光线、入射光线和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（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）。如图 2-3，垂直于镜面的直线 ON 叫做法线；入射光线与法线的夹角i 叫做入射角；反射光线与法线的夹角 r 叫做反射角。4.光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。漫反射：凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。镜面反射：光滑镜面的反射叫做镜面反射。这两种反射都遵循光的反射定律。5.如果想在平面镜内看到全身像，镜子高度至少为身高的一半。6.画反射光线或入射光线完成光路图

6、的方法：画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。当绘制完成的时候，图中必须包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（如果给出角度，还要标好角度） 、法线（虚线）和垂直标志。已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。最后将其他元素补全。已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。然后过两线交点作垂直于法线的平面镜。最后将其他元素补全。1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面 时，一部分光被 反射回原来 介质的现象叫光的反射。2、反射定律：三

7、线同面 , 法线居中, 两角相等, 光路可逆 .即: 反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧 ，反射角等于入射角 。光的反射过程中光路是 可逆的 。3、分类： 镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后 仍然平行入射光线E N F O i r 反射光线图 2-3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页条件：反射面平滑。应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射 漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后 向着不同的方向，每条光线遵守光的 反射定律。条件：反射面

8、凹凸不平。应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。练习：请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。4、面镜：平面镜：成像特点：等大 , 等距,垂直, 虚像像、物 大小相等像、物到镜面的 距离相等。像、物的连线 与镜面垂直物体在平面镜里所成的像是虚像。成像原理：光的反射定理作用：成像、 改变光路实像和虚像：实像： 实际光线会聚点所成

9、的像虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像球面镜：定义：用球面的 内 表面作反射面。性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点 ；从焦点射向凹镜的反射光是 平行光应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯定义：用球面的 外 表面做反射面。性质：凸镜对光线起 发散作用。凸镜所成的象是 缩小的虚像凹面镜凸面镜精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页应用：汽车后视镜练习：在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是： 便于确定成像的位置和比较像和物的大小。 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方

10、向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是： 使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部： 可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。三、颜色及看不见的光1、 白光的组成 :红, 橙, 黄, 绿,蓝, 靛, 紫. 光的色散：太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象。色光的三原色：红、绿、蓝；颜料的三原色是：红、黄、蓝。光照到物体表面上时，有一部分光被物体反射，一部分光被吸收，如果物体是透明的，还有一部分光会透过它。不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。2、 看不见的光 :

11、 红外线：太阳光色散区域中，红光外侧的不可见光叫做红外线。红外线能使被照射的物体发热（如太阳的热就是以红外线传送到地球上的） ，具有热效应所有物体都在不停的向外辐射红外线。应用：红外探测器红外照相机红外夜视仪追踪导弹紫外线：太阳光色散区域中，紫光外侧的不可见光叫做紫外线。紫外线能使荧光物质发光，另外还可以灭菌 。应用：验钞机紫外线杀菌。四、光的折射1、 定义： 光从一种介质 斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化 ； 这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律：三线同面 ,法线居中, 空气中角大 , 光路可逆折射光线，入射光线和法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居与 法线两侧。光从空气斜

12、射入水或其他介质中时，折射角 小于入射角，属于 近法线折射。光从水中或其他介质 斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。3、应用：从空气看水中的物体， 或从水中看空气中的物体看到的是物体的 虚像，看到的位置比实际位置 高练习：池水看起来比实际的浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入射角。蓝天白云在湖中形成倒影， 水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由 光的折射 而形成的 虚像。五、透镜1、 名词：薄透镜：透镜的厚度 远小于球面的半径。主光轴

13、：通过 两个球面 球心的直线。光心： （O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线 传播方向不改变 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页焦点（F） ：凸透镜能使 跟主光轴平行的光线 会聚在主光轴上的一点 ，这个点叫焦点。焦距（f ） ：焦点到凸透镜 光心的距离。2、 典型光路 3 、填表：六、凸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、

14、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。2、实验结论： （凸透镜成像规律）F分虚实,2f 大小, 实倒虚正 , (一倍焦距分虚实，两倍焦距分大小，像的移动方向与物体相同)具体见下表 : 物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f 倒立缩小实像fv2f 照相机fu2f 幻灯机uu 放大镜、对规律的进一步认识：uf 是成实像和虚像，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。u2f 是像放大和缩小的分界点名称又名眼镜实物形状光学符号性质凸透镜会聚透镜老花镜对光线有会聚作用凹透镜发散透镜近视镜对光线有发散作用F F F F 精选学习资料 -

15、- - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页当像距大于物距时成 放大的实像（或虚像） ，当像距小于物距时成 倒立缩小的实 像。成实像时：成虚像时：七、眼睛和眼镜1、成像原理:人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的镜头（凸透镜） ，视网膜相当于照相机内的胶片。从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。3、 近视及远视的矫正 : 近视眼：成像于视网膜之前，看不清远处的景物，用凹透镜矫正。远视眼：成像于视网膜之后，看不清近

16、处的景物，用凸透镜矫正。八、显微镜和望远镜1、显微镜 : 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。2、望远镜: 由两组透镜组成的。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。望远镜能使远处的物体在近处成像。伽利略望远镜：目镜为凹透镜，物镜为凸透镜。开普勒望远镜：目镜物镜都是凸透镜，但是目镜的焦距较小（物镜焦距长，目镜焦距短）。物距减小（增大）像距增大像变大物距减小（增大）像距 减小像变小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页