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专题03 常见的光现象
考点1 光的直线传播
光的直线传播是三种光现象中比较基础的一种,它的条件是光在同种均匀介质中传播,不容易与光的反射、光的折射混淆,在各地物理学考中一般考查辨析生活中的光现象是光的直线传播、光的反射、光的折射中的哪一种。
在解答本考点试题时,应看题目中给出的条件“光是否在同种均匀介质中传播”就可以辨析光是否沿直线传播。同时,可以识记一些常见的光的直线传播的事例。
1.光源是指能够自行发光的物体。自然光源有太阳、萤火虫、斧头鱼等;人造光源有篝火、蜡烛、路灯等,月亮、钻石、镜子本身不发光,不是光源。
2.条件:光在同种均匀介质中沿直线传播,光在真空中的传播速度c=3×108m/s。光沿直线传播时,“同种”和“均匀”必须同时满足,缺一不可。
3.光线:用来表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线。光线实际不存在,是为了研究光的传播而引入的一种物理模型。
4.光年:光在真空中1年内经过的距离。光年是距离单位,常用来表示天体间的距离。
5.小孔成像的规律:物体通过小孔成倒立的实像;像的大小和物体的大小、物体到小孔及光屏到小孔的距离有关;当像距大于物距时,所成的像是倒立、放大的实像;当像距小于物距时,所成的像是倒立、缩小的实像。像的形状与小孔的形状无关,与光源的形状有关。
6.光的直线传播现象:小孔成像、影子的形成、日(月)食、树荫下的光斑。成语(俗语):一叶障目、立竿见影。应用:射击瞄准、站队看齐等。
(2023·江苏镇江·中考真题)《墨经》中最早记载了小孔成像现象,该现象由于光的 形成。如图为书中绘制的示意图,要让室内墙壁上的像看得更清楚,房间的亮度应较 。当室外的人靠近小孔时,他在墙壁上所成像的大小将变 。
【提分笔记】记住一些常见光的直线传播的现象,掌握小孔成像的原理,成像性质对解题很有帮助。
考点2 光的反射
在各地物理学考中光的反射现象的考查主要有两个方面,一个是辨析生活中的光现象,另一个是光的反射的应用,包括平面镜和球面镜。
光的反射现象中,光遇到物体的表面又返回到原来的物质中继续传播,这是区分生活中的光现象的关键。解题时,可以根据生活中的光的反射现象直接判断,如镜花水月、平面镜成像、看见不发光的物体、猴子捞月、水中倒影等。光的反射在生活中的应用的例子比较多,如潜望镜、穿衣镜等复习时要记住并熟悉相关应用成像的特点和规律。
1.光的反射是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介质中的传播现象,反射发生在物体的表面。
2.光的反射定律:三线共面,分居两侧,两角相等,光路可逆。(一定是写反射角等于入射角)
3.漫反射和镜面反射都遒循光的反射定律。能从各个方向看到一个物体是因为发生了漫反射。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。
4.应用
(1)平面镜成像特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手,物体远离或靠近镜面像的大小不变,像也要随着远离或靠近镜面相同距离)。
平面镜的作用:①改变光路;②成像。
(2)以球外表面为反射面叫凸面镜,以球内表面为反射面的叫凹面镜。凸面镜对光有发散作用,可增大视野(汽车上的观后镜)。凹面镜对光有会聚作用(太阳灶,利用光路可逆制作电筒)。
(2023·江苏泰州·中考真题)如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的 形成的,倒影是因光的反射形成的 像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。
【提分笔记】区分“影子”和“水中倒影”,前者是光的直线传播,后者是光的反射。还需注意发生光的折射一般会伴随发生光的反射。从不同角度看见物体是漫反射。
考点3 光的折射
在各地物理学考中辨识光的折射和光的反射、光的直线传播是常考试题,同时光的折射规律及其应用也是考试的重点。
三种光现象的辨识试题中,要分析清楚光现象发生的原理和实质,光的直线传播的条件是在同种均匀介质中;光的反射发生在物体的表面,一切物体表面都能发生光的反射现象;光的折射发生在光从一种介质斜射人另一种介质的分界面上,光在同种不均匀的介质中传播也会发生光的折射。由于光在两种介质的交界面上会同时发生光的反射和折射,两者容易混淆,所以要熟记一些常见的光的折射的例子,便于快速解题。
在光的折射规律及其应用的试题中,要正确理解折射角与入射角的大小关系,要清楚光的折射现象中所成的像为虚像。根据试题情境看题目给出的是什么条件,