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声现象和光现象
1．波的存在
(1)常见的波有电磁波、声波、水波等。电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，所以光也是一种电磁波。
(2)声波可以传播信息，如听诊可以了解病人心、肺的工作状况。
(3)电磁波可以传播信息，是信息传播的主要载体，如通信、电视。电磁波还有其他广泛用途，如X射线诊断疾病、γ射线杀死肿瘤细胞等。
2．声音的产生和传播
(1)产生：声音是由物体的振动产生的。
(2)特点：一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止，但传声未停止。
(3)传播：
a．形式：以波的形式传播。
b．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；真空不能(选填“能”或“不能”)传声。
(4)声速：
a．大小：等于声音在每秒内传播的距离。15 ℃时空气中的声速为340 m/s。
b．影响因素：与介质的种类和温度有关。
c．声速的比较：一般情况下，v气体（5）人耳如何听到声音
①人耳的构造
②人耳听到声音的过程
a．外界传来的声音经过耳廓收集，进入外耳道后撞击鼓膜，使其振动；
b．鼓膜振动带动听小骨振动，听小骨把声音放大传入耳蜗；
c．当声音传至内耳时，耳蜗内液体也会产生振动，听觉感受器便把这一信息沿听觉神经传到脑部，形成听觉。
3．声音的特性
（1）特性
概念 决定因素 相应关系
音调 声音的高低 发声体振动的频率 频率高，则音调高，频率低，则音调低
响度 声音的强弱或大小 发声体的振幅、人距离发声体的远近 振幅大(小)，则响度大(小)；人距发声体越近，响度越大
音色 音品、音质 发生体的材料、结构 不同发声体，发出声音的音色不同
（2）噪声
①概念：
a．物理学角度：发声体做无规则振动发出的声音，其波形杂乱无章。
b．环保角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作以及对人们要听的声音产生干扰的声音。
②在声学上，通常用分贝(dB)作为单位来计量声音的强弱。
③噪声的控制：
a．防止噪声产生，即在声源处控制。如禁鸣喇叭、摩托车的消声器、公共场所禁止大声喧哗、手机静音等。
b．阻断噪声传播，即在传播过程中减弱。如安装隔声板、门窗安装双层玻璃、交通道路旁的“绿化带”等。
c．阻止噪声进入人耳，即在人耳处减弱。如戴防噪声耳罩、捂住耳朵等。
4．光的直线传播规律
(1)能够发光的物体叫光源；光在同一均匀介质中沿直线传播。日食、月食、影子的形成等自然现象以及中国古代皮影戏、小孔成像、日晷等均是光的直线传播的具体应用。
①“发光”的物体并不一定都是光源，关键要看它自身是否会发光，如太阳、燃烧的火炬、点燃的烛焰、通电发光的灯泡等都是光源，夜空中的明月虽亮，闪闪的宝石虽发光，但它们自身都不会发光，因此都不是光源。②小孔成像时，孔必须足够小。小孔成像成的像与小孔形状无关，只与发光物体的形状有关。
(2)光在真空中也可以传播，且速度最大，其大小为3×105千米/秒=3×108米/秒。
(3)光在不同物质里的传播速度不同。光在不同物质里的传播速度：c>v空气>v水>v玻璃。
5．光的反射定律
(1)光的反射现象：光从一种均匀的物质射入另一种均匀的物质时，在它们的分界面上，光的传播方向会发生改变，又返回到原先的物质中。
(2)光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角(如图)。
图1 图2
注意：要抓住一面、一点、两角、三线，即镜面，入射点，反射角和入射角，反射光线、入射光线和法线。
(3)常见的光的反射：镜面反射(图2甲)和漫反射(图2乙)。两者都遵循光的反射定律。
镜面反射和漫反射的比较
项　目 不同点 相同点
反射面 光线特点
镜面反射 平整光滑 若入射光线平行，则反射光线仍平行 都遵守光的反射定律
漫反射 粗糙不平 反射光线杂乱散漫
①反射定律的表述要分清因果关系，即“反射角等于入射角”不要说成“入射角等于反射角”。本考点要求学生能联系生活实际举例说明。②入射角与反射角分别指入射光线、反射光线与法线的夹角，决不能认为是入射光线、反射光线与反射界面的夹角。③漫反射的每条光线都遵循光的反射定律。④生活中的反射现象：水中倒影、通过平面镜观察物体、潜望镜的应用、光污染等。
6．平面镜成像的特点
(1)原理：光的反射。
(2)特点：所成的像是虚像，像和物体大小相等、像与物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等(如图3)，即成正立、等大的虚像。
(3)平面镜可以用来成像，也可以用来改变光的传播方向。
图3 图4 图5
【温馨提示】①平面镜利用反射成像，其像点是所有反射光线反向延长线的交点，所以我们可利用反射光线来寻找像点。②平面镜成像后，物与像看起来左右相反，且物体的运动方向与像的运动方向相反。③在研究平面镜成像规律的实验中，对器材选择和实验操作的原因要理解。如选择透明茶色玻璃为能更好地成像并能观察像的位置，选择薄玻璃是让两侧的像尽可能地重叠，选择同样两个物体是为了比较物与像的大小，要求玻璃片垂直放置于水平面是为了使像在水平方向上视线重叠。
7.物体的颜色
（1）白光：白光是多种单色光(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)混合而成的复色光。
（2）物体的颜色与被照光之间的关系：
白色的物体反射所有照射在它表面的光；
黑色物体吸收所有照射在它表面的光；
透明物体的颜色是由透过的色光的颜色决定的；不透明的物体只反射与其颜色相同的光，其他颜色的光均被吸收。
（3）光的三原色：红、绿、蓝。
8．光的折射
(1)光从一种物质斜射入另一种物质时，其传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。
(2)光的折射规律：光折射时，入射光线、折射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；光从空气斜射入水等其他透明物质时，折射角小于入射角；光从水等其他透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角(如图4)。
(3)在光的反射和折射中，光路是可逆的。
①光垂直射向两物质分界面时，通过分界面后光的传播方向不变，这时光线的入射角、反射角、折射角均为零度，但折射后光的传播速度要发生变化。②生活中的折射现象：池水变“浅”、筷子在水中“折断”、叉鱼时应叉到所看到鱼位置的下方、海市蜃楼等。
9．透镜
常见的透镜有凸透镜和凹透镜。
凸透镜能将太阳光会聚一点，即能将平行光线会聚成一点，这一点叫做凸透镜的焦点。焦点到凸透镜中心之间的距离叫做焦距。
10．人眼球的作用
(1)晶状体、房水、玻璃体和角膜共同组成眼球的折光系统，相当于一个可变焦距的凸透镜。
(2)晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏(如图5)。当我们看一个物体时，来自该物体的光线经过角膜、晶状体和玻璃体，最后到达视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体倒立、缩小的实像。
(3)物体成像于视网膜前，叫做近视；物体成像于视网膜后，叫做远视。
(4)矫正近视应该选用凹透镜，矫正远视应该选用凸透镜。
透镜及其应用
1.透镜
认识凸透镜和凹透镜
凸透镜 凹透镜
外形特征 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
对光作用 会聚 发散
相关概念
三条特殊光线
【温馨提示】凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强.
2.凸透镜成像规律及其应用
（1）探究凸透镜成像规律
实验装置
安装细节 调节烛焰、凸透镜和光屏，使三者的中心大致在同一高度，使像成在光屏的中央
评估交流 无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是凸透镜、烛焰、光屏的中心不在同一高度；二是蜡烛在一倍焦距以内或蜡烛在焦点上
深入拓展 ①遮住凸透镜一部分，成像性质不变，像变暗 ②蜡烛与光屏对调后，物距变像距，像距变物距，像的大小与对调前相反，这也说明了光路的可逆性
记忆口诀 一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；成实像，物近像远像变大，成虚像，物近像近像变小；虚像正立实像倒立。这一规律要牢记。
（2）凸透镜成像规律及其应用
物体到凸透镜的 距离u 像的性质 像到凸透镜的距离v 应用
正倒 大小 虚实
u＞2f 倒立 缩小 实像 2f＞v＞f 照相机
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f 间接测焦距
2f＞u＞f 倒立 放大 实像 v＞2f 投影仪
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像 v＞u 放大镜
巧记规律 一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;成实像时，物近像远像变大,物远像近像变小
【温馨提示】当没有给出凸透镜焦距时，可利用太阳光粗略测量凸透镜的焦距.
3.眼睛和眼镜
（1）眼睛与照相机
眼睛 照相机
成像元件 晶状体、角膜 凸透镜
承像元件 视网膜 光屏
看远近不同物体的调节 调节晶状体的弯曲程度（调节焦距） 调节像距
（2）近视眼和远视眼
近视眼 远视眼
视觉特征 近处清晰,远处模糊 远处清晰,近处模糊
形成原因 晶状体太厚，折光能力太强 晶状体太薄，折光能力太弱
眼球前后方向太长 眼球前后方向太短
成像位置 在视网膜前方 在视网膜后方
成像光路
矫正镜片 凹透镜 凸透镜
【温馨提示】①理解利用光具座来研究凸透镜成像的过程。会从光具座上读出物距、像距。观察实像或虚像。知道凸透镜所成的像可以是实像，也可以是虚像，而凹透镜只能呈虚像。②整个眼球折光系统相当于一个可变焦距的照相机。③近视眼、远视眼的成像光路图及其矫正方法(见下图)。
①视觉不是在眼球中形成的，而是在大脑中形成的。眼球的作用只是形成物像。②眼球通过晶状体曲度的改变使物像准确落在视网膜上，而眼球的前后径是无法调节的。
4.显微镜和望远镜
（1）显微镜和望远镜的对比
显微镜 望远镜
物镜 成倒立、放大的实像，相当于投影仪 成倒立、缩小的实像，相当于照相机
目镜 成正立、放大的虚像，相当于放大镜
（2）视角
①定义：由物体两端射出的两条光线在眼球内交叉而成的角叫视角.
②影响因素：视角与物体本身的大小及物体和人眼之间的距离有关.
探究平面镜成像的特点
实验设计与过程
1.实验原理：光的反射。
2.实验器材：玻璃板、刻度尺、两根完全相同的蜡烛、白纸等。
实验装置：如图所示。
4.实验结论：物体在平面镜中成的是正立的虚像；像和物体的大小相等：像和物体到镜面的距离相等；像和物体的连线与镜面垂直。
5.实验方法
等效替代法：用玻璃板代替平面镜，为了便于找到像的位置；让相同的蜡烛(未点燃)与点燃的蜡烛的像重合，比较物和像大小关系。
交流与讨论
1.实验中尽量选择较薄的玻璃板，实验时，通过玻璃板能看见同一支蜡烛的两个像，产生这个的原因是玻璃板有一定的厚度，通过玻璃板的前后两个面各
形成一个像，产生重影。
2.实验中无论平面镜多小，都能使物体形成一个完整的与物体等大的像（物体上反射的光线总有射向平面镜的)。
3.玻璃板的放置要求：玻璃板要与水平桌面垂直，确保物像重合，若玻璃板向点燃蜡烛方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处；若玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的下方偏低处。
4.实验中移去蜡烛B,并在蜡烛B所在的位置上放一光屏，则光屏上不能承接到蜡烛A的像，所以平面镜所成的像是虚像
5.多次测量的目的：多次改变蜡烛和玻璃板之间的间距，使结论更具有普通性。
6.得出蜡烛和像到玻璃板的距离不等的原因：
①蜡烛没有垂直放置：
②未点燃蜡烛与点燃蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合：
③玻璃板太厚
探究凸透镜成像的规律
实验设计与过程
1.主要实验器材及作用：
(1)光具座：便于测量物距和像距。
(2)光屏：承接蜡烛的像。
(3)凸透镜：对光线有会聚作用，应放在蜡烛和光屏之间。
2.实验装置图
3.实验操作及注意事项
(1)实验时，先调节蜡烛、透镜和光屏，使烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央。
(2)保持凸透镜的位置不变，若将蜡烛逐渐靠近凸透镜（且物距始终大于焦距)，则必须将光屏向远离凸透镜的方向移动，才能在光屏上得到清晰的像。
(3)实验过程中，如果有一只小虫子落在透镜上，光屏上的成像情况是仍然成完整的像，只是像的亮度变暗
(4)实验中在不改变物距的情况下，换用焦距较大的凸透镜后，要将光屏向远离凸透镜的方向移动，才能在光屏上重新得到烛焰清晰的像。
4.凸透镜焦距的测量
用平行光（太阳光）垂直照射到凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。
5.一倍焦距内眼睛观察像的位置：一倍焦距内成正立、放大的虚像，所以应在光屏一侧透过凸透镜观察成像情况。
6.实验结论
(1)当u>2f、f(2)当u=2f、u=2f时、成倒立等大的实像
(3)当f(4)当u=f时，不成像
(5)当u交流与讨论
1蜡烛燃烧变短的相关分析：像逐渐向上移动，为了使蜡烛、凸透镜、光屏位于同一高度，应将光屏或蜡烛上移，或者透镜下移。
2光路的可逆性：蜡烛和光屏互换位置后，仍能成清晰的像。换用不同焦距（厚薄）凸透镜
(1)换用焦距更小的凸透镜：对光的会聚能力变强，像距变小，像变小，为了使光屏上能成清晰的像，光屏应该向靠近透镜的方向移动。
(2)换用焦距更大的凸透镜：对光的会聚能力变弱，像距变大，像变大，为了使光屏上能成清晰的像，光屏应该向远离透镜的方向移动。
4凸透镜成像和平面镜成像的区别：
凸透镜可以成实像，也可以成虚像，平面镜成虚像。平面镜所成的像上下相同.但左右相反（轴对称）；透镜成倒立的实像时、上下、左右都相反（中心对称)。
5.动态成像的相关判断
(1)根据蜡烛的移动方向判断光屏上成清晰的像时光屏的移动方向：蜡烛和光屏的移动方向相同。
(2)改变物距，判断光屏上成清晰像时像的大小变化：物近像远像变大、物远像近像变小。
光屏上找不到像的原因
(1)蜡烛在1倍焦距内，凸透镜成虚像，不能呈现在光屏上。
(2)蜡烛在焦点上，凸透镜没有成像。
(3)蜡烛到凸透镜的距离稍大于1倍焦距，成像在很远的地方，光屏无法移动到该位置。
(4)蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一高度，像不在光屏上。
7.凸透镜前加镜片的相关判断
(1)加远视镜片（凸透镜），光线会提前会聚，像距变小，像变小，光屏应该向着靠近透镜方向移动
(2)加近视镜片（凹透镜），光线会延迟会聚，像距变大，像变大，光屏应该向着远离透镜方向移动

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