内容正文:
第3讲 声、光的反射和折射
(2025年3分)
学习内容
内容要求
3.3 声音与光的传播
①知道声音产生和传播的条件,了解人耳是怎样听到声音的。
②知道响度、音调与声源振动的关系,知道防治噪声的方法。
③了解波的简单知识及其在信息传播中的作用。
④知道光的直线传播,了解相关现象(如针孔成像等)。
⑤通过实验了解光的反射定律、折射现象及其特点,知道平面镜成像的特点。
⑥通过实验了解白光的组成和不同色光混合的现象。
⑦知道无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波。
【思维导图】
知识点1 声音的产生和传播(七下P49~54)
1.声音的产生:声音是由物体的① 产生的。正在发声的物体叫做声源。
【特点】一切正在发声的物体都在② ,③ 停止,发声也就停止了,但传声未必停止。
2.声音的传播
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
④ (选填“能”或“不能”)传声
形式
以⑤ 的形式传播
声音传播
的快慢
(1)声音在不同的介质和温度下,传播的快慢不同,v固>v液>v气
(2)在15 ℃的空气中,声音每秒传播⑥ 米
3.听觉的形成:声波→耳廓→外耳道→鼓膜(产生振动)→听小骨(传递振动)→耳蜗(含听觉感受器)→听神经→大脑(产生听觉)。
知识点2 声音的特性(七下P54~58)
概念
决定因素
相应关系
音调
声音的高低
发声体振动的①______
频率大,则音调② ;频率小,则音调③______
响度
声音的强弱
声源的振动④ 、距离声源的远近
⑤ 大,则响度大;距声源越近,响度越大
音色
声音的品质与特色
发声体的材料、结构
不同发声体,发出声音的音色⑥______
(1)物体每秒内振动的次数叫做频率。
超声波:频率高于20 000赫兹的声波。
次声波:频率低于20赫兹的声波。
(2)人们用分贝(dB)来划分声音强弱的等级。
知识点3 噪声的防治(七下P59~61)
控制噪声污染的有效措施
(1)在① 减弱。如安装消声器、禁按喇叭等。
(2)在② 减弱。如植树、安装隔音屏等。
(3)在③ 减弱。如戴耳塞、耳罩等。
知识点4 光的直线传播(七下P61~63)
1.光的直线传播:光在① 物质中是沿直线传播的。(2025.6)
2.光沿直线传播的实例分析
小孔成像
影子
日食
月食
图形
分析
3.光线:用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。模型建构
4.光速
(1)光在不同物质中传播的快慢不同。在真空中光的传播最快,c=
② 千米/秒。光在不同物质中的传播速度:v空气>v水>v玻璃。
(2)光年:光在一年时间里传播的距离,是③ 单位。
知识点5 光的反射(七下P67~71)
1.光的反射
定义
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来
光的反射定律
(1)入射光线、反射光线、法线在①________
(2)反射光线和入射光线分居② 的两侧
(3)反射角③ 入射角
(4)反射时光路是④ 的
生活中的现象
水中倒影、潜望镜、光污染等
2.镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
图示
特点
反射面平滑,平行光束反射后,平行射出
反射面粗糙,平行光束反射后射向各个方向
相同点
都遵循光的⑤ 定律
生活中
的现象
黑板反光等
人能从不同方向看到周围不发光的物体等
3.平面镜成像
原理
光的⑥________
成像
特点
(1)像与物的大小⑦________
(2)像与物到平面镜的距离⑧________
(3)像和物关于镜面⑨
(4)所成的像是⑩ 像
作用
成像;改变光路
4.实像与虚像
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
⑪_______
⑫_______
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
5.凸面镜和凹面镜
凸面镜
凹面镜
特点
使光线⑬______
使光线⑭______
原理
光的反射
应用
汽车驾驶室两侧的反光镜等
太阳灶等
知识点6 光的折射(七下P71~74)
定义
光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折
折射
规律
(1)光从空气斜射入水或玻璃中时:
入射光线、折射光线、法线在①
折射光线和入射光线分居② 两侧
折射光线向法线偏折,折射角③ 入射角
入射角增大时,折射角④
(2)光从水或玻璃斜射入空气中时,折射角⑤ 入射角
(3)光垂直射到水或玻璃中时,折射光线与入射光线在同一直线上
(4)在折射现象中,光路是⑥ 的
生活中
的现象
池水变“浅”、筷子在水中“折断”、海市蜃楼等
知识点7 光的色散 物体的颜色 看不见的光(七下P63~67)
1.光的色散:1666年,英国物理学家牛顿将太阳光射到三棱镜上,从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带,从而发现了光的色散现象。
光的色散
2.光的三原色:红、① 、蓝。按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光。
红、绿、蓝三种色光混合
3.物体的颜色
(1)不透明物体的颜色是由它能反射的色光决定的。
(2)透明物体的颜色是由透过它的色光所决定的。
4.电磁波
(1)迅速变化的磁场会在空间激起电磁波,电磁波的传播不需要介质,且可以在真空中传播。电磁波在真空中的传播速度约为3×108 米/秒。
(2)无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线都是电磁波。
不同频率范围的电磁波及其应用
(3)红外线和紫外线的应用
红外线
紫外线
定义
红光之外的辐射叫做红外线
紫光之外的辐射叫做紫外线
特点
热效应、穿透能力强
荧光效应、杀毒灭菌、促进发育等
应用
遥控器、红外线夜视仪等
验钞机、灭菌灯等
【知识拓展】声波与电磁波的比较
声波
电磁波
相同点
(1)都是波;(2)都可以在空气中传播;
(3)都可以传递信息和能量
不同点
(1)由物体的振动产生
(2)传播需要介质,不能在真空中传播
(1)由变化的电流产生
(2)传播不需要介质,可以在真空中传播
应用
(1)传递信息:超声波扫描等
(2)传递能量:超声波清洗器等
(1)传递信息:手机、卫星通信等
(2)传递能量:微波炉、紫外线杀菌等
题型一 声
有关声音的实验:
例1题图
(1)如图甲,把正在发声的音叉靠近悬挂的静止乒乓球,看到乒乓球被弹开,这说明音叉发声时在 ,这种研究科学问题的方法是 法。
(2)如图乙,将一块正在发声的小音乐芯片放在注射器中,再将活塞推到底端,用橡胶帽封闭注射口,然后用力往外拉活塞,这时听到注射器中音乐芯片的声音会 ,进一步推理说明 。
(3)如图丙,某班同学将钢尺一端紧压在桌面边缘,改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动它,听声音看现象,从而得出了声音的 与振动 有关。
(1)转换法:在科学学习中,有时需要研究看不见的现象或不易直接测量的物理量(如波、力、电流等),这时就必须将研究的方向转移到由该物质产生的各种可见的效应、效果上,由此来分析、研究该物质的存在、大小等情况,这种研究方法称为转换法。
(2)科学推理法:以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出结论,深刻地揭示科学规律的本质。
针对训练1-1 (2025杭州拱墅区一模)上课时,老师常用扩音器让同学们听得更清楚。扩音器主要改变了声音的 ( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.传播速度
针对训练1-2 (2025金华婺城区二模)盛夏时节,常听见声声蝉鸣。当我们在房间内休息时,为减轻窗外蝉鸣的影响,下列方法一定没有效果的是 ( )
A.带上隔音耳罩,在人耳处减小噪声
B.在窗户缝隙加装隔音棉并关上窗
C.安装双层真空玻璃阻隔窗外声音传入
D.打开门窗,让噪声直接穿过房间
题型二 光现象的辨识及其解释(2025.6)
(2025浙江统考6题)两千多年前,墨子和他的学生做了小孔成像实验。小孔成像(如图)的原理是 ( )
例2题图
A.光的反射
B.光的折射
C.光的色散
D.光的直线传播
光的传播特点对比
传播形式
直线传播
反射
折射
传播经过
的介质
同一种
介质
同一种
介质
两种介质
传播方向
方向不改变
方向改变
方向改变
生活实例
影子、日食、
月食、光斑等
倒影、
镜中像等
海市蜃楼、
感觉池水“浅”等
针对训练2 小敏散步时看到了李白诗中“对影成三人”的真实场景:一只白鹭站在水中,形成了如图的两个“影”。下列说法正确的是 ( )
针对训练2题图
A.影子是光的反射形成的
B.倒影是光的折射形成的
C.两个“影”形成原理相同
D.倒影是白鹭等大的虚像
题型三 平面镜成像特点的应用
1.5米深的荷花池内,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6米,蜻蜓在水中的像 ( )
A.因光的折射而形成
B.是比蜻蜓略小的虚像
C.在水面下0.9米深处
D.与蜻蜓相距1.2米
如图,请画出小科通过镜子看到领口A点的光路图。
例4题图
针对训练4-1 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 ( )
针对训练4-1题图
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
针对训练4-2 (2023温州中考)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是 ( )
针对训练4-2题图
A.① B.② C.③ D.④
题型四 光路图的辨识
(2022台州中考)光从空气斜射到水面时发生了反射和折射,光路如图,其中表示折射光线的是 ( )
例5题图
A.AO B.OB C.OC D.ON
光的反射和折射综合光路辨析
(1)入射角和反射角的判断依据:①反射光线与入射光线分别位于法线两侧且在同种介质中;②箭头方向。
(2)折射角的确定依据:①折射光线与入射光线分别位于法线两侧,但在两种不同介质中;②箭头方向。
(3)根据入射角和折射角的大小关系,即“不管光线是从空气斜射向其他透明介质还是从其他透明介质斜射入空气中——空气中的角度大。”可确定界面哪一侧是空气,哪一侧是其他透明介质。
针对训练5 黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的电灯。下列图中,能正确反映出“人能看到未点亮的电灯”的光路图的是 ( )
A B C D
【高频易错】物体“视深”问题
(2023杭州中考)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是 ( )
例6题图
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
针对训练6-1 中国古代名瓷黑釉木叶纹盏,其底部印有叶片,往盏中注水后,看到叶片仿佛“漂浮”在水中。下列光路图能正确表示看到“叶片漂浮”原理的是 ( )画图解释物体“视深”问题
图示
原理
从空气看向水中物体
当光从水中斜射入空气中时,折射光线远离法线,人眼看到的像在折射光线的反向延长线上(A'),位置变高了
从水中看向空中物体
当光从空气斜射入水中时,折射光线靠近法线,人眼看到的像在折射光线的反向延长线上(B'),位置变高了
针对训练6-1题图
A B C D
针对训练6-2 炎热的夏天,小明在海滨浴场游泳。当他戴着潜水镜(平玻璃制成)潜入水中时,从水中看空中的气球,此时看到的“气球”是由光的 所形成的 (选填“实”或“虚”)像;在水中看到的“气球”高度比在海边看到的气球高度要 (选填“高”或“低”)一些。
实验1 针孔成像实验(2022年版课标要求学生必做探究实践活动)
两千多年前,我国思想家墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。小科为探究小孔成像规律,开展了如下实践活动:
例1题图
【制作针孔照相机】
剪去大、小纸盒的两端纸板,在大纸盒A端插入带有小孔的卡纸,在小纸盒B端盖上半透明纸,将小纸盒插入大纸盒内,如图甲。
【探究成像特征】
小科猜想:针孔照相机所成像的大小可能与景物到针孔的距离、景物的高度以及半透明纸到针孔的距离有关。于是他用同一个F光源,保持F光源到针孔的距离不变,改变半透明纸到针孔的距离,多次实验,观察并记录如下数据:
实验次数
一
二
三
四
五
半透明纸到针孔
的距离s/厘米
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/厘米
1.0
2.0
3.0
5.0
【思考与讨论】
(1)为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的,请画图解释。
例1题图
(2)由表格数据推知,当半透明纸到针孔的距离为8.0厘米时,像的高度是 厘米。
(3)晴天正午,小科从树荫下走过,发现阳光透过树叶缝隙,在地面上形成大小不同的圆形光斑,如图乙。结合上述实验,小科认为圆形光斑大小不同的主要原因是 不同。
(4)由图丁推测,小科还可探究的问题是 ?
实验2 探究平面镜成像特点(2022年版课标要求学生必做探究实践活动)
实验原理
①__________
实验装置
器材:玻璃板(带支架)、两支大小相同的蜡烛、白纸、刻度尺、火柴、笔
(1)用玻璃板代替平面镜的原因:②_________________
(2)选择两支大小相同的蜡烛的目的:③__________________
设计实验
和进行实验
实验环境:在④ 的环境中进行
实验操作:
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板⑤ 放在纸上,在纸上记下玻璃板的位置
(2)把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面,观察玻璃板后面是否有蜡烛的像
(3)再拿另一支未点燃的蜡烛,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像⑥ ,用笔在纸上记下两支蜡烛的位置 ❶操作的目的是?
(4)改变点燃的蜡烛的位置,重做上述实验 ❷目的是什么?
(5)移开玻璃板后的蜡烛,在此位置放一张白纸,用眼睛从玻璃板
⑦ (选填“前”或“后”)直接观察白纸上能否出现蜡烛的像
等效替代法的应用
(1)用薄玻璃板替代平面镜
(2)比较像与物的大小关系时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛
(3)确定像的位置时,用未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛的像
收集证据
用笔画直线连接每次实验中蜡烛和它的像的位置;
用刻度尺测量出每次蜡烛和像到玻璃板的距离并比较
实验结论
平面镜所成像的大小与物体的大小⑧________
像与物体到平面镜的距离⑨_______
像和物体的连线与镜面⑩_______
平面镜成⑪ 像
【其他表述】平面镜所成的像与物相对平面镜具有⑫_________
交流
与反思
(1)观察点燃蜡烛的像时,发现两个几乎重叠的像的原因:玻璃板太厚
(2)实验中无论怎样移动蜡烛,都无法使像与物完全重合的原因:玻璃板没有与水平桌面垂直放置
(3)测得的像距和物距不相等的原因:蜡烛没有垂直放置;未点燃蜡烛与像没有重合就做标记;将玻璃板的厚度也计算在内
装置改进
(1)用方格纸代替白纸:便于探究像与物的位置关系
(2)用LED灯代替蜡烛:亮度大,成像稳定,避免蜡烛因燃烧变短而无法比较像与物的大小关系
(2025绍兴一模)小敏在做探究“平面镜成像规律”的实验时,进行如下操作:
甲 乙 丙
例2题图
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,先将一块薄玻璃板竖立在纸上,用笔顺着玻璃板下沿画一条直线,目的是为了确定
的位置。
(2)如图乙所示,把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2,将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动,直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合,得到像和物大小相等。以上运用了 的科学方法。
(3)如图丙所示,记录了三次物和像的位置,用直线连接A与B,C与D,E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直,还可得出的结论是 。
(4)小敏将蜡烛换成“F”形发光体继续实验是为了直观的证明平面镜所成的像与物相对平面镜具有 。
(5)如图丁所示,实验中人眼应沿 方向才能看到蜡烛1的像; 为确定平面镜成实像还是虚像,需在蜡烛2的位置竖直放一个光屏,并用眼睛在图丁中 方向来观察光屏上是否有像。(均选填“a”“b”“c”或“d”)
例2题图丁
(6)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动,观察到像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),可以说明“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
(7)如图戊,小科仅将玻璃板从M水平向右移至N,蜡烛A的像
(选填“会”或“不会”)随之移动。
例2题图戊
参考答案
知识梳理 夯基础
知识点1 ①振动 ②振动 ③振动 ④不能 ⑤波 ⑥340
知识点2 ①频率 ②高 ③低 ④幅度 ⑤振幅 ⑥不同
知识点3 ①声源处 ②传播过程中 ③人耳处
知识点4 ①同一种均匀 ②3×105 ③距离
知识点5 ①同一平面内 ②法线 ③等于 ④可逆 ⑤反射
⑥反射 ⑦相等 ⑧相等 ⑨对称 ⑩虚 ⑪可以 ⑫不可以
⑬发散 ⑭会聚
知识点6 ①同一平面内 ②法线 ③小于 ④增大 ⑤大于
⑥可逆
知识点7 ①绿
题型精讲 攻重难
例1 (1)振动 转换 (2)变弱 真空不能传声
(3)音调 频率
针对训练1-1 A
针对训练1-2 D
例2 D
针对训练2 D
例3 D
例4 如答图所示
例4题答图
针对训练4-1 B
针对训练4-2 C
例5 C
针对训练5 C
例6 D
针对训练6-1 C
针对训练6-2 折射 虚 高
实验突破 提素养
例1 (1)如答图所示
例1题答图
(2)4.0
(3)树叶缝隙到地面的距离
(4)所成像的大小是否与小孔形状有关
实验2 ①光的反射 ②便于确定像的位置 ③便于比较像与物的大小 ④较暗 ⑤垂直(或竖直) ⑥完全重合 ⑦后 ⑧相等 ⑨相等 ⑩垂直 ⑪虚 ⑫对称性
实验思考
❶确定像的位置
❷得到普遍规律
例2 (1)玻璃板(或平面镜) (2)等效替代(法) (3)像与物到平面镜的距离相等 (4)对称性 (5)a b (6)不变 错误 (7)不会
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