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第一章:光现象
1.光的直线传播
2.光的反射
3.光的折射
4.光的色散
5.物体的颜色
光源:指能自行发光的物体
如:太阳、萤火虫、荧光棒、点燃的蜡烛、开着的手电筒、发光的水母、篝火、恒星(北极星)等。
注:
①月亮、水晶、荧幕、发光的宝石和行星,都不是光源,它们只能反射光源发出的光。
②电灯、蜡烛不是光源,应说:开着的电灯、点燃的蜡烛是光源。
光源分类:
(1)天然光源(太阳、发光的水母、斧头鱼)
(2)人造光源(开着的电灯、火把)
1.光的直线传播
光的直线传播
光在真空或同种均与介质中沿直线传播
光可以在真空中传播(光传播不需要介质)
光速:真空中的光速为C=3×108m/s,在空气中的速度很接近真空中光速。
光的直线传播造成的现象:日食月食、影子的形成、小孔成像等
原理:光的直线传播
成像特点:
1.倒立实像—真的有光照射过来,能够被光屏承接的像叫做实像
2.像的形状与小孔形状无关
3.像的大小与“物体-小孔-光屏”三者对应的距离有关
【例1】甲同学在进行小孔成像的光学实验时,其实验器材的摆放和成像结果如图所示。现将硬
纸板上的圆形小孔的下半部分遮住,其他条件不变,则接受屏上得到的图像形状是:
2.光的反射
光的反射定律:
共面:入射光线,反射光线,法线在同一平面
异侧:入射光线和反射光线在法线两侧
等角:入射角等于反射角
光路是可逆的
【例1】如图所示为某一入射光经平面镜反射后的行进路径。保持入射光不变,通过调整平面镜
(左右平移或顺逆时针旋转)使反射光射向P点。下列说法中正确的是:
A.平面镜应向右平移
B.平面镜应逆时针转动
C.第二次的反射角比第一次的反射角大
D.调整平面镜后反射角和入射角不再相等
【例2】自行车上的红色尾灯不仅是装饰品,更是夜间骑车的安全指示灯,它能把来自后面的光
照反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜组成,棱镜的横截面如
图所示,一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜,先后经过AC边和CB边反射后,从
AB边的 点射出,则出射光线是:
A.平行于AC边的光线①
B.平行于入射光线的光线②
C.平行于CB边的光线③
D.平行于AB边的光线④
(1)光经过相互垂直的平面镜反射,出射光线与入射光线反向平行。
(2)光经过相互平行的平面镜反射,出射光线与入射光线同向平行。
(1)光经过相互垂直的平面镜反射,出射光线与入射光线反向平行。
(2)光经过相互平行的平面镜反射,出射光线与入射光线同向平行。
潜望镜原理示意图
镜面反射-平面镜成像
平面镜成像的特点:正立、反向、等大、等距的虚像
平面镜成像的特点
1)像的大小与物体的大小相等
2)像和物体到平面镜的距离相等
3)像和物体的连线与镜面垂直
像与物体关于镜面对称(上下不变,左右颠倒)
【例3】将下图所示的音符卡片面向平面镜时,该卡片在平面镜中的成像是()。
【例4】检查视力时,要求眼睛与视力表的距离为5米,如下图所示,人面对平面镜而坐,背后
为视力表。视力表到平面镜的距离3米,那么人到镜子的距离应为:
A.2米
B.2.5米
C.5米
D.8米
光的漫反射
光照射在粗糙表面上时,无规则地向各个方向反射的现象,叫做漫反射。
生活中绝大多数的物体表面都是粗糙的,例如:纸张、衣服、皮肤、桌面、
墙壁、地面、电影荧幕……
漫反射使我们可以从任意角度看到物体
光的漫反射
相同点:都是反射现象,都遵循反射定律
不同点:
(1)反射面光滑(镜面反射)和粗糙(漫反射)。
(2)平行光经过镜面反射仍然是平行光(刺眼,只能在特定方向看到)。
经过漫反射不再平行(柔和,在任何方向都能看到)。
【例5】雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地面上的积水,人们通常会根据
地面的反光情况来判断积水位置,下列说法正确的是()。
A.迎着月光走,地上发光处是积水;背着月光走,地上发光处是地面
B.迎着月光走,地上发光处是地面;背着月光走,地上发光处是积水
C.迎着月光走,地上发光处是积水;背着月光走,地上发光处是积水
D.迎着月光走,地上发光处是地面;背着月光走,地上发光处是地面
3.光的折射
光的折射:光斜射入不同介质的界面,发生光路偏折的现象。
折射定律:
共面、异侧——与反射相同。
不等角——总是空气一侧的角更大
注意:
(1)入射角增大时,折射角也增大。
(2)垂直射入,则不发生折射,光继续直线传播。
(3)光路可逆。
【例1】下图是一束光在空气和玻璃两种不同的介质中传播的路径示意图,则下列说法正确的是
()。
A.M₁ M₂ 是界面
B.AO是入射光线
C.OC是反射光线
D.N₁ N₂ 下方是玻璃介质
【例2】如下图所示,两束同样的单色光从不同方向射出,汇聚于O点,如图1所示。如果在这两
个光线汇聚于O点的位置前放置一块透明的玻璃方砖,则这两束光线透过玻璃方砖后将会汇聚于
方砖右侧的哪一个点?
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
入射光经过平行玻璃砖,在两个表面各折射一次,出射光线 与入射光线平行但有错位。
【例3】两块完全相同的平面玻璃砖相互垂直放置(如图),一束单色光从左侧水平射入左边的玻
璃砖,从右边的玻璃砖射出,则出射光线相对入射光线:
A.向上偏折
B.向下偏折
C.在同一条直线上
D.平行
【例3】两块完全相同的平面玻璃砖相互垂直放置(如图),一束单色光从左侧水平射入左边的玻
璃砖,从右边的玻璃砖射出,则出射光线相对入射光线:
A.向上偏折
B.向下偏折
C.在同一条直线上
D.平行
光的折射带来的视觉误导:
人的眼睛总是默认光是直线传播的,当光在真空或同种均匀介质传播时,人眼看到的就是物体实际所在的
位置。
如果光发生折射,就会给人带来视觉上的误导。
【例4】如图所示,以下说法正确的是( )。
A.潜水者看到的岸上的人比实际中更高;岸上的人看到的潜水者位置比实际更深
B.潜水者看到的岸上的人比实际中更高;岸上的人看到的潜水者位置比实际更浅
C.潜水者看到的岸上的人比实际中更矮;岸上的人看到的潜水者位置比实际更深
D.潜水者看到的岸上的人比实际中更矮;岸上的人看到的潜水者位置比实际更浅
结论:岸高水浅。
1.在水中看岸上的人或物,比实际更高。
2.在岸上看水中的人或物,比实际更浅。
【例4】如图所示,以下说法正确的是( )。
A.潜水者看到的岸上的人比实际中更高;岸上的人看到的潜水者位置比实际更深
B.潜水者看到的岸上的人比实际中更高;岸上的人看到的潜水者位置比实际更浅
C.潜水者看到的岸上的人比实际中更矮;岸上的人看到的潜水者位置比实际更深
D.潜水者看到的岸上的人比实际中更矮;岸上的人看到的潜水者位置比实际更浅
【例5】喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为
食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到昆虫像的光路图的是:
【例6】关于光现象,下列说法中正确的是:
A.潜艇的潜望镜利用了光的折射原理
B.凸面镜上的反射不遵守光的反射定律
C.自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆驾驶人注意的
D.海市蜃楼的形成是因为光沿直线传播
生活中出现的视觉上的错觉、偏差多半是因为折射造成的,如公路上的水面、海市蜃楼、星星闪烁等“幻觉”都
是光的折射造成的。
【例6】关于光现象,下列说法中正确的是:
A.潜艇的潜望镜利用了光的折射原理
B.凸面镜上的反射不遵守光的反射定律
C.自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆驾驶人注意的
D.海市蜃楼的形成是因为光沿直线传播
透镜
凸透镜:中间厚,两边薄。对光有会聚作用
凹透镜:中间薄,两边厚,对光有发散作用
【例7】如图是某人眼睛看物体时的成像示意图。则他的眼睛类型及矫正需要选用的透
镜分别是()。
A.近视眼,凸透镜
B.近视眼,凹透镜
C.远视眼,凸透镜
D.远视眼,老花镜
4.光的色散
色散:复色光通过棱镜后被分解为各种颜色的光的现象
复色光就是由多种单色光复合而成的光,白光就是一种复色光
4.光的色散
色散的本质是光的折射,当发生折射时,光的传播路径会发生偏折,不同颜色的光偏折程度不同。
折射率:描述偏折程度的物理量。折射率越大,偏折程度越大
折射率与光的波长、频率的关系:
红光波长最长、频率最低、偏折程度最小
紫光波长最短、频率最高、偏折程度最大
红橙黄绿蓝靛紫:从红光到紫光,偏折程度越来越大
【例1】一束光源打向一个三棱镜,经过三棱镜的作用形成彩色光带,则下列说法错误
的是:
A.该图描述了光的色散
B.甲可能为红光,丙可能为紫光
C.丙的折射率高于乙的折射率
D.甲光波长大于丁光波长
【例2】如图所示,一束太阳光从空气中倾斜射入玻璃体,玻璃体实心无色,a、b、c、
d代表四条不同颜色的光线,则它们可能依次是()。
A.红光、紫光、蓝光、绿光
B.绿光、红光、蓝光、紫光
C.紫光、蓝光、绿光、红光
D.绿光、紫光、红光、蓝光
5.物体的颜色
物体的颜色由它所反射或透射的光的颜色所决定
【例1】透过一块纯绿色的玻璃窗观察白墙上写的纯红色大字,最有可能看到()。
A.绿墙无字
B.绿墙黑字
C.绿墙橙字
D.黑墙无字
【例2】在学习了与光现象相关的知识后,小红在黑暗的屋子里,用绿色灯光同时照在
白色上衣、红色裙子上,则他所看到的颜色为()。
A.红色上衣、红色裙子
B.红色上衣、黑色裙子
C.绿色上衣、红色裙子
D.绿色上衣、黑色裙子
一、声音的产生与传播
产生:声音是由物体振动产生的
传播:声音传播需要介质(与光不同),真空不能传声
声速:
1)在不同介质中声速不同(通常,固>液>气)
2)温度也会影响声速
3)15°C,空气中声速为 340m/s
【例1】人在真空罩外,拨打一个放在真空罩中的手机(铃声正常开启),最可能观察
到的现象是:
A.手机无信号,无法接通
B.可以接通,但是听不到铃声
C.可以接通,同时听到铃声
D.无法判断
二、声音的特性
音调:表示声音的高低,由发声物体的振动频率决定
响度:表示声音的强弱,由发声物体的振幅决定
音色:表示声音的特质,由发声物体的材料决定
判断:在某音乐节目中,导师对参赛选手说:“你的高音和低音唱得都很准,而且声音很有
辨识度,我看好你,不过唱歌的时候麦克风拿近一点,声音有点小。”
1)高音和低音的区别是指
不同
2)声音有辨识度是指
有特点
3)声音有点小是指
比较低
【例1】吉他是一种弹拨乐器,通常有六条弦。小王新买了一把吉他,想要探究音调与
琴弦的关系,以下说法不正确的是()。
A.音调表示声音的高低,由发声物体的振动频率决定
B.其他条件相同的情况下,琴弦越粗,音调越高
C.其他条件相同的情况下,琴弦越短,音调越高
D.其他条件相同的情况下,琴弦越紧,音调越高
琴弦越细、越短、越紧 → 音调越高
琴弦越粗、越长、越松 → 音调越低
【例2】小王用塑料圆筒做了一个简易哨子(如图),当他从吹气口吹气的同时,将活
塞慢慢往下拉,可以听到哨声()。
A.逐渐变小声
B.音调越来越高
C.音调越来越低
D.没有变化
【例3】桌面上有三个相同的烧杯,第一个是空烧杯,第二个烧杯内装有100ml的水,
第三个烧杯内装有200ml的水。用玻璃棒敲击烧杯的边沿,发现三个烧杯被敲击的声
音都不相同。则下列说法正确的是()。
A.敲击第一个烧杯的音调最高
B.敲击第二个烧杯的音调最高
C.敲击第三个烧杯的音调最高
D.敲击三烧杯的音调是一样的
结论:发声物体越长,振动越慢,音调越低。
1.敲击装水的容器,主要发声物体是水柱。水位越高,水柱越长,音调越低;
反之,水位越低,水柱越短,音调越高。
2.水的容器中吹气,要发声物体是空气柱,水位越高,空气柱越短,音调越
高;反之,水位越低,音调越低。
三、声音的利用
传递信息:
1)日常交谈
2)回声定位——蝙蝠、雷达、声呐等
3)B 超——利用超声波的回声获得内脏的信息
传递能量:
1)超声波破碎(例如破碎结石、矿物粉碎等)
2)超声波清洗(例如洗眼镜、洗牙等)
注:超声波频率高,能量高,能引起物体的强烈振动
【例1】下列关于声现象的说法,正确的是()。
A.太空中的宇航员是通过声波与地面进行交流的
B.对着蜡烛播放音乐能使“烛火跳舞”,说明了声音可以传递信息
C.汽车上的电子防盗报警装置,利用了声音可以传递信息
D.“掩耳盗铃”的故事中,盗贼阻止了声音的产生
四、噪声的危害
噪声的定义:对人们学生、工作或生活造成不良影响的声音
噪声的危害:损害听力、影响情绪、导致其他疾病
噪声的防治:
1)在声源处控制:禁止鸣笛、限制施工时段、使用低噪音设备
2)在传播过程中控制:采用隔音门窗,城区植树、设置隔音板等
3)在接收处(人耳)控制:耳塞、耳罩、头盔等
【例1】为了缓解或者降低行驶车辆发出的噪音对居民的影响,常在离民居较近的高架
桥两旁修建隔音墙。对此,下列关于隔音墙说法最不准确的是:
A.可以吸收汽车产生的噪音
B.可以反射汽车产生的噪音
C.出现破裂会影响隔音效果
D.可以从源头上减少噪音
物态变化
1.固体和液体的互相转化
(1)熔化:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。物质熔化时需要不断的吸热,但是温度却
不变,这个不变的温度称为物质的熔点。
1.固体和液体的互相转化
(2)凝固:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。物质凝固时会不断的放热,但是温度却不
变,这个不变的温度称为物质的凝固点。
晶体和非晶体
有确定的熔点的固体被称为晶体。例如冰、盐、钻石、金属等。
另有一类固体,熔化时没有确定的熔点,温度逐渐变化,被称为非晶体。例
如玻璃、沥青、石蜡等。
2.液体和气体的互相转化:
(1)汽化:物质从液态变成气态的过程叫做汽化。汽化有两种方式:蒸发与沸腾。
蒸发与沸腾
1.蒸发——在任何温度下都可以进行,而且只在液
体表面进行。加快蒸发的方法:
(1)适当升高温度。
(2)增大液体表面积。
(3)加快液面上方空气流动。
2.沸腾——只能在沸点进行的剧烈汽化,在液体表
面和内部同时进行蒸发和沸腾都需要吸热。
(2)液化:物质从气态变成液态的过程叫做液化。
把气体液化的方式有两种:降温和加压。
液化是汽化的逆过程,液化过程放热。
3.固体和气体的互相转化
(1)升华:物质从固态直接变成气态的过程叫做升华。
例如:衣柜中的樟脑球消失,冬天冰冻的衣服变干等。
(2)凝华:从气态直接变成固态的过程叫做凝华。
例如:冬天室内玻璃上的“冰花”,自然界中霜的形成。
升华和凝华是一对逆过程,升华吸热、凝华放热。
【例1】下列生活现象中,涉及放热过程的有()。
①冬天大雾的形成
②积雪的融化
③冰糕周围出现“白气”
④冬天戴着眼镜从室外进入温暖的室内,镜片上出现白雾
A.①②
B.①③
C.①③④
D.②③④
【例2】如图所示,肖大伯家有两口水缸摆在一起(①和③、②和④是同一口水缸)。在同一天内,①②
表示水缸在日光直射下,③④表示水缸在月光直射下。如果忽略其他因素影响,则下列说法不正确的是
()。
A、③④水分蒸发的速度相同
B、①③水分蒸发的速度不同
C、②水分蒸发的速度最快
D、③水分蒸发的速度最慢
【例3】如图所示,把碗放在大锅内的水中蒸食物,假设碗中的汤和水的沸点一样都是100℃,且碗中的
汤吸收的热量全部来自于周围的水,则下列关于水和汤沸腾的说法正确的是。
A.水和汤同时沸腾
B.水会沸腾,汤不会沸腾
C.水先沸腾,汤后沸腾
D.汤先沸腾,水后沸腾
【例4】下图是导热性能良好的三层容器,由内而外依次盛有液面高度相同的酒精(沸点78℃)、煤油
(沸点150℃)、水(沸点100℃),当该容器在火焰上持续加热时,第二个沸腾的是()。
A.酒精
B.煤油
C.水
D.三种液体同时沸腾
1.比热容:指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
符号为 c,单位:J /(kg·℃)
比热容越大,物体的吸热(或放热)能力越强,比热容只与物质的种类和状态有关。
2.物体温度发生变化时吸热量(或放热量)的公式:
�=cm△t
3.常见物质的比热容
【例1】如图是某种固态物质在加热过程中,温度随时间变化的图像。下列说法最不准
确的是()。
A.该固态物质有固定的熔点
B.该固态物质在熔化过程中,比热容增大
C.温度为0℃时,该物质可能处于固液共存状态
D.该固态物质在熔化时不断吸收热量,温度不断升高
【例2】某晶体物质在液态时的比热容大于其在固态时的比热容,若在加热过程中物质
在单位时间内获得的热量不变,该晶体物质的质量保持不变,则该晶体物质由固态熔
化成液态过程中的温度变化图像为()。
【例3】下表中所示为部分燃料的热值。若要将10℃的水加热至60℃,假设燃料燃烧
释放的能量全部给了水。已知水的比热容为4.2×103J/kg·℃。下列判断正确的是:
A.消耗相同质量的焦炭和汽油,能加热水的质量比约为3:2
B.分别加热等质量的水,消耗的木炭质量与煤油质量的比约为5:7
C.2g氢可以加热约1.3kg的水
D.加热1.5kg的水需要约3g的汽油
1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的平均动能和势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体,不论温度高低,都具有内能。内能与物质的种类、状态、质量,温度等都有关。
2.改变物体内能的途径:
做功:对外界做功内能减少,外界对物体做功内能增加
钻木取火,锯木条锯条时发热,压缩气体导致气体升温
热传递:从外界吸热内能增加,向外界放热内能减少
用冰降温,在炉火旁取暖
做功和热传递对改变物体的内能是等效的
【例1】下列关于水和冰的说法正确的是()。
A.0℃的冰内能为零
B.冰在融化成水的过程中,内能增加,但温度不变
C.冬天窗户上的小冰花是由水凝固而成的
D.水凝固成冰后体积不变
【例2】下列关于内能的说法正确的是:
A.0℃的冰水混合物没有内能
B.在地面上静止的冰块有内能
C.水凝固过程中,内能减少,温度变低
D.等质量的冰和水,内能相等
【例3】下列选项中通过做功改变内能的是()。
A.冬天时搓手取暖
B.发烧时敷冷毛巾降温
C.用火烧铁锅使其升温
D.向温水中加入冰块降温