Conocimientos básicos de óptica física en la escuela secundaria.
Conocimientos de física y óptica de la escuela secundaria
1. Fuente de luz
Un objeto que puede emitir luz se llama fuente de luz. Las fuentes de luz se pueden dividir en fuentes de luz naturales (medusas, sol) y fuentes de luz artificiales (bombillas, linternas).
2. Propagación de la luz
1. La luz se propaga en línea recta en un mismo medio uniforme.
2. :
Imagen de apertura: la forma de la imagen no tiene nada que ver con la forma del agujero, como una imagen real invertida (los puntos bajo la sombra son la imagen del sol)
Sigue recto: colimación láser (orientación del túnel); reúne a todo el equipo; dispara y apunta;
Restringe la vista: siéntate en un pozo y mira al cielo (requerido para hacer un diagrama óptico de la rana). campo de visión con o sin agua); una hoja es ciega;
Formación de sombra: eclipse solar, eclipse lunar (necesitas saber que la luna está en el medio durante un eclipse solar; la tierra) está en el medio durante un eclipse solar)
3. Luz: Las líneas rectas con flechas se utilizan a menudo para indicar la trayectoria de propagación y la dirección de la luz.
3. Velocidad de la luz
1. La velocidad de la luz en el vacío es la velocidad más rápida del universo, la velocidad de la luz en el vacío o en el aire es c; =3?108m/s;
2. La velocidad de la luz en el agua es de aproximadamente 3/4c y en el vidrio es de aproximadamente 2/3c;
Año luz: Es. ¿La distancia recorrida por la luz en un año? El año luz es la unidad de longitud (distancia). 9,4608?1015m? 9.4608?1012km;
Nota: El sonido viaja más rápido en los sólidos, seguido por los líquidos, viaja más lento en los gases y no viaja en el vacío; la luz viaja más rápido en el vacío, seguida por el aire. Se propaga más lentamente en los líquidos claros. y sólidos (y viceversa). La velocidad de la luz es mucho más rápida que la velocidad del sonido (si primero ves un rayo y luego escuchas un trueno, entonces en una carrera de 100 metros, no se puede ignorar el tiempo que tarda el sonido en viajar, pero sí el tiempo que tarda la luz en viajar). es insignificante).
4. Reflexión de la luz
1. Cuando la luz incide en la superficie de un objeto, el objeto reflejará parte de la luz. Este fenómeno se llama reflexión de la luz.
2. Vemos objetos no luminosos porque la luz reflejada por los objetos entra en nuestros ojos.
3. Ley de reflexión: en el fenómeno de reflexión, la luz reflejada, la luz incidente y la línea normal están todas en el mismo plano; la luz reflejada y la luz incidente están separadas en ambos lados de la línea normal; ; el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
Nota: Existe una relación causal entre el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión. El ángulo de reflexión siempre cambia con el ángulo de incidencia, por lo que solo podemos decir que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia, no. que el ángulo de incidencia es igual al del cuerno de reflexión. (El espejo gira x? y la luz reflejada gira 2X?) En incidencia normal, el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión son iguales a 0? .
4. En el fenómeno de reflexión, el camino de la luz es reversible (dos ojos se miran).
5. Utilice la ley de reflexión de la luz para dibujar un diagrama general de la trayectoria de la luz (obligatorio):
Determine el punto de incidencia (reflexión según la línea normal y la perpendicular a); la superficie reflectante, el método de producción La línea dibuja la luz incidente o reflejada basándose en el hecho de que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.
6.Dos tipos de reflexión: reflexión especular y reflexión difusa.
Reflexión especular: cuando la luz paralela incide en una superficie reflectante lisa, la luz reflejada sigue siendo paralela.
Reflexión difusa: cuando la luz paralela incide en una superficie reflectante rugosa, la luz reflejada; reflejan en todas direcciones;
La similitud entre la reflexión especular y la reflexión difusa es que ambas son fenómenos de reflexión y ambas obedecen a la ley de la reflexión la diferencia es que las superficies reflectantes son diferentes (una es lisa y la otra; es áspero), la luz incidente es en una dirección y la luz reflejada por el espejo solo brilla en una dirección (deslumbramiento y reflejo difuso se emite en todas las direcciones (al caminar hacia la luz en la oscuridad); Durante el día, la luz de fondo debe estar en un lugar brillante porque hay acumulación de agua. Reflexión especular y reflexión difusa del suelo. La rugosidad de la pantalla de la película y la rugosidad de la pizarra son reflexiones difusas, y el "reflejo" en la pizarra es. reflexión especular.
)
5 Imagen especular plana
1. Características de la imagen especular plana: como una imagen virtual, la imagen y el objeto son simétricos con respecto al espejo (la imagen y el objeto son iguales). en tamaño, y la línea que conecta los puntos correspondientes de la imagen y el objeto es perpendicular a la superficie del espejo, la distancia desde la imagen a la superficie del espejo es igual a la distancia desde el objeto a la superficie del espejo es la misma; y hacia abajo como el objeto, excepto que los lados izquierdo y derecho son opuestos (la mano izquierda de la persona en el espejo es la mano derecha de la persona, y cuando mira el reloj en el espejo, debe mirar al revés lado del papel Cuándo El tamaño de la imagen especular sigue siendo el mismo cuando el objeto está lejos del espejo y cuando está cerca del espejo, pero el tamaño de la imagen especular es el doble de la distancia para una persona que es el. misma distancia del espejo que cuando está cerca del espejo)
2. Reflejo en el agua La razón de la formación: la superficie del agua tranquila es como un espejo plano, que puede representar (la luna). el agua, la flor en el espejo); para cada punto del objeto físico, su punto de imagen en el agua es "equidistante" del punto del objeto (árboles y casas). La distancia a la superficie del agua es diferente. Cuanto más cerca esté el punto de la superficie del agua, más cerca estará la imagen de la superficie del agua.
3. La razón por la que el espejo plano se convierte en una imagen virtual: la luz reflejada del objeto que golpea el espejo plano no converge sino que diverge. No se puede mostrar en la pantalla y solo se puede observar con el ojo humano, por eso se le llama virtual. imagen (no formada por la convergencia de la luz real).
Nota: La luz que ingresa al ojo no proviene del punto de la imagen, sino que requiere el uso de luz reflejada. La ley de la imagen especular plana (la. la imagen y el objeto son simétricos respecto al espejo) y el principio de la imagen especular plana (después de que la luz del mismo punto del objeto se refleja, la línea de extensión inversa de la luz reflejada pasa a través del punto de la imagen) crea un diagrama de trayectoria de la luz (objeto, imagen, luz reflejada, luz incidente).
6. Espejos convexos y cóncavos
1. La superficie exterior de la bola se llama espejo convexo y la superficie interior de la bola. se llama espejo cóncavo;
2. Los espejos convexos pueden difundir la luz y aumentar el campo de visión (espejos retrovisores de automóviles, reflectores de esquinas de calles pueden condensar la luz (cocinas solares, telescopios reflectantes, linternas);
7 Refracción de la luz.
1. Cuando la luz viaja oblicuamente de un medio a otro, su dirección de propagación se desvía.
2. en el mismo medio, la dirección de propagación de la luz también cambiará
3 Ángulo de refracción: el ángulo entre el rayo de luz refractado y la línea normal
8. refracción de la luz.
1. En la refracción de la luz, las tres líneas son * * * planas, y la línea normal está centrada
2. medios oblicuamente desde el aire, la luz refractada se desvía en la dirección de la línea normal. Cuando la luz ingresa al aire desde el agua u otros medios en un ángulo, la luz refractada se desvía de la línea normal y el ángulo de refracción aumenta con la aumento del ángulo de incidencia;
3. Al disparar de forma oblicua, en el aire, el ángulo siempre es muy grande, el ángulo de refracción, el ángulo de reflexión y el ángulo de incidencia son todos iguales a 0. p>
4. Cuando la luz incide en la interfaz de dos medios, la reflexión y la refracción ocurren simultáneamente.
5. El camino óptico es reversible en la refracción de la luz.
9. Refracción de la luz y sus aplicaciones
1. Ejemplos relacionados con la refracción de la luz en la vida: La posición del pez en el agua parece menos profunda (más alta) que su posición real. (El pez en realidad está debajo y detrás de donde lo ves); debido a la refracción de la luz, el agua en el estanque parece menos profunda de lo que realmente es; es; en verano, las estrellas están más altas en el cielo. La posición real de las estrellas mirando el bolígrafo a través del vidrio grueso, el portalápices parece estar en la posición incorrecta, los palillos están colocados en diagonal en el agua; están doblados hacia arriba (se requiere diagrama óptico)
2. Personas Usan la refracción de la luz para ver la imagen virtual de un objeto en el agua (la intersección de las líneas de extensión inversas de la luz refractada).
10. Dispersión
1. Después de que la luz del sol pasa a través de un prisma, se descompone en siete colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Este fenómeno se llama dispersión. El arco iris en el horizonte es el fenómeno de dispersión de la luz;
2. Los tres colores primarios de la luz coloreada son: rojo, verde y azul, se pueden mezclar otros colores con estos tres colores y la luz blanca; Utiliza tres colores: rojo, verde y azul.
No existe luz negra en el mundo; los tres colores primarios de los pigmentos son magenta, cian y amarillo, y la mezcla de los tres colores primarios es el negro
3. determinado por el color de la luz que atraviesa (cuál es el color del objeto que pasa) No, el color de un objeto transparente está determinado por el color de la luz que refleja (qué color refleja qué color de luz y absorbe la luz de otros colores, el blanco); los objetos emiten luz de todos los colores y el negro absorbe luz de todos los colores). Por ejemplo, dibuja un caballo rojo, hierba verde, flores rojas y piedras negras en una hoja de papel blanco. Ahora, cuando miras esta pintura en una habitación oscura con una luz verde, ves caballos negros, piedras negras y flores negras sobre el papel verde, pero no ves la hierba.
11. Luz invisible
1. Espectro solar: los siete colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta dispuestos en orden son el espectro solar;
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2. Rayo infrarrojo: el rayo infrarrojo se encuentra fuera de la luz roja y es invisible para el ojo humano;
Todos los objetos pueden emitir rayos infrarrojos. Cuanto mayor es la temperatura, más rayos infrarrojos hay. irradiado (dispositivo de visión nocturna por infrarrojos)
Los rayos infrarrojos tienen una gran capacidad para penetrar las nubes (detección remota)
La principal manifestación de los rayos infrarrojos es un fuerte efecto térmico (calefacción, infrarrojos; horno)
3. Luz ultravioleta: ubicada fuera de la luz ultravioleta en el espectro, invisible al ojo humano;
La característica principal de la luz ultravioleta es su fuerte efecto químico (desinfección; , esterilización)
La función fisiológica de la luz ultravioleta promueve la síntesis de vitamina D (los niños reciben más luz solar), pero los rayos ultravioleta excesivos son perjudiciales para el cuerpo humano (el ozono puede absorber los rayos ultravioleta, por lo que la capa de ozono debe estar protegido).
Fluorescencia; (verificación de dinero)
Los rayos ultravioleta naturales de la tierra provienen del sol y la capa de ozono evita que los rayos ultravioleta entren a la tierra.
¿Cómo deberían los estudiantes de secundaria sentar una buena base en física?
1. Comprender de manera integral la nueva disciplina de la física y cambiar su actitud de aprendizaje.
Dado que la física es un curso nuevo, al impartir clases de física, debes tener una comprensión general de este curso y prestar atención a la estrecha relación entre la física y la vida.
Por ejemplo, aquí podrás aprender sobre el sonido, la luz, el calor, la electricidad y la fuerza. Después de estudiar el sonido, podemos saber cómo se produce y algunas de las características del sonido; al estudiar la luz, podemos distinguir algunos fenómenos de la luz en la vida; después de estudiar el calor, podemos comprender el motor de un automóvil y calcular el tiempo en que estamos; conducir una larga distancia, al menos cuánta gasolina se debe agregar. Después de aprender electricidad, es más práctico. Podrás conectar los circuitos de tu hogar y calcular nuestras facturas de luz. Después de aprender las habilidades, podrás diseñar y fabricar algunas máquinas pequeñas y sencillas, como la competencia anual de robots y la competencia de modelos de aviones. Todos ellos son buenos estudiantes de física.
En segundo lugar, para aprender bien física hay que prestar atención a la comprensión y memoria de los conocimientos básicos.
El conocimiento básico incluye tres aspectos: conceptos básicos (definiciones), reglas básicas (leyes) y métodos básicos.
Para comprender y dominar el concepto de física, debemos estudiar y pensar cómo se introduce este concepto. ¿Cuál es la definición? ¿Cuál es el significado físico? ¿Cuánto podemos saber realmente? El estándar de comprensión es que usted puede responder las preguntas de "qué", "cómo" y "por qué" de cada concepto y ley; para obtener algunos conocimientos similares y fácilmente confusos, debe poder distinguir sus conexiones y diferencias esenciales; Los problemas físicos se pueden resolver analizando los conceptos y leyes aprendidos. Por ejemplo, para entender el concepto de “lente convexa”, una “lente” es un elemento óptico que deja pasar la luz, por lo que está fabricada con materiales “transparentes” como el vidrio. Las definiciones de "lente convexa" y "lente cóncava" se basan en la similitud entre la forma de la lente y las formas de las palabras "cóncava" y "convexa", mientras que el foco se deriva del papel que se puede "quemar". " al suelo mediante el uso de una lente convexa para recoger la luz solar. Considerado desde la perspectiva. Sobre la base de la comprensión, utilicé métodos científicos para memorizar una gran cantidad de conceptos físicos, leyes, fórmulas y unidades, que se convirtieron en información en mi base de datos de conocimientos. Lo que aprendiste antes es la base de tu aprendizaje futuro. Recuerde lo que ha aprendido y luego podrá extraer información del banco de información de su cerebro.
La introspección repetida y la aplicación repetida son pasos necesarios para consolidar la memoria. Algunas personas piensan que si lo entiendes, puedes recordarlo.
Se trata de una mala comprensión de las leyes del pensamiento y la memoria humanos. Una persona ha visto y comprendido innumerables cosas en su vida, pero sólo unas pocas (según las estadísticas, menos de 5) suelen actuar en nuestra mente y aplicarlas repetidamente antes de que podamos recordarlas. Por lo tanto, revisión después de clase, revisión de unidad, aplicación de resolución de problemas, operación experimental, revisión semestral, etc. , debe haber planes y arreglos para consolidar continuamente su memoria.
De hecho, la física no es nada difícil. Mientras quieras aprender bien, será muy sencillo.
3. Diseñar métodos de aprendizaje y cambiar las rutinas de aprendizaje.
La clave para aprender física es "comprender", no "aprender". Algunos estudiantes no son buenos en física, no porque el profesor no enseñe bien, sino porque tienen muy poca "comprensión".
Hay muy poco contenido en los libros de texto de física, sólo el contenido de los folletos, que es de poca utilidad para los estudiantes a la hora de resolver problemas y aplicarlos. Es necesario combinar la explicación de los puntos de conocimiento de los libros de texto con la práctica de tipos de preguntas, lo que resalta la importancia de las notas de estudio. No sólo debemos registrar en nuestras notas los puntos clave y los conocimientos del profesor que no están en el libro de texto, sino también prestar atención a registrar las diversas cuestiones involucradas cuando el profesor explica el conocimiento. Por lo tanto, al enseñar, el maestro pedirá a los estudiantes de segundo año de secundaria que aprendan física desde cero. Deben desarrollar buenos métodos de aprendizaje, que no solo sean fáciles de escuchar en clase, sino que también sean fáciles de recordar y "comprender" la connotación del dibujo. inferencias a partir de un ejemplo. Sólo así la física no se quedará atrás al principio, lo que no sólo sentará una buena base para futuros estudios, sino que también consolidará la confianza.
En el proceso de aprendizaje de física, muchos estudiantes cometen errores cuando la hacen, pero cometen errores cuando la enseñan o se sienten descuidados cada vez. Esto puede deberse a conocimientos básicos débiles. A continuación se presentan cuatro métodos para consolidar los conocimientos básicos de física en las escuelas secundarias. Creo que puede ayudar a todos.
Cuarto, dominar los métodos de pensamiento científico
Los métodos del pensamiento físico incluyen análisis, síntesis, comparación, abstracción, generalización, inducción, deducción, etc. En el proceso de aprendizaje de la física, la abstracción y la generalización son las principales formas de formar conceptos físicos, y la deducción, la inducción y la generalización son las principales formas de establecer leyes físicas. Los métodos de análisis, síntesis y comparación impregnan todo el pensamiento físico, especialmente cuando se resuelven problemas físicos, la aplicación del análisis y la síntesis es más común, como los siguientes métodos, pensamiento divergente, deducción inversa, etc.
(1) Siga el método de la trayectoria, es decir, el método de razonamiento directo, que es un método para inferir los resultados basándose en condiciones conocidas. Este método se utiliza para el análisis de la mayoría de las preguntas.
(2) Método de pensamiento divergente, es decir, partir de una determinada ley física y encontrar diversas manifestaciones de la ley. Este es un método importante para formar habilidades competentes. Por ejemplo, basándose en la ley de Ohm y las características de los circuitos en serie y en paralelo, se puede sacar la siguiente conclusión: la resistencia de un circuito en serie y en paralelo es "cuanto mayor es la conexión en serie, menor es el voltaje de la conexión en serie". El circuito en serie es proporcional a la resistencia y la corriente del circuito en paralelo es inversamente proporcional a la resistencia.
(3) Método de deducción inversa, es decir, realizar el método de deducción inversa según las condiciones que requiere el problema, y luego descubrir las condiciones implícitas o excesivas según las condiciones dadas por el problema, y finalmente resolver el problema.
En quinto lugar, presta atención a tus estudios en clase.
Usa tu cerebro y piénsalo. Sin un pensamiento activo, es imposible comprender verdaderamente los conceptos y principios físicos. A partir de la escuela secundaria, debemos desarrollar el hábito del pensamiento positivo.
Escuchar atentamente en clase y no pensar o pensar lo menos posible. Después de comenzar y tener una cierta base, se le permite tener su propio espacio para actividades, es decir, se le permite tener algo propio. Cuanto más aprendes, más tienes. Las clases consisten principalmente en escuchar conferencias y también hay cuadernos para anotar algunas cosas. Estructura de conocimiento, buenos métodos de resolución de problemas, buenos ejemplos, cosas que no entiendes, etc. debe registrarse. Después de clase, debes organizar tus apuntes. Por un lado debes “digerirlos bien” y por otro lado debes complementar los apuntes. Los cuadernos no sólo sirven para anotar lo que el profesor enseña en clase, sino también para tomar algunas notas de lectura. Los buenos problemas y las buenas soluciones descubiertas durante la tarea también deben anotarse en un cuaderno, que es lo que los estudiantes suelen llamar un "buen libro de problemas". Los cuadernos ganados con tanto esfuerzo deben estar numerados, leerse con frecuencia en el futuro, poder anotarse y conservarse durante toda la vida.
6.Practicar después de clase para fortalecer la autonomía de aprendizaje.
La física es una materia con una fuerte lógica y coherencia.
Si eres bueno en física, estos libros de texto de la escuela secundaria pueden conectar fácilmente puntos de conocimiento pasado con puntos de conocimiento futuro. Al mismo tiempo, la física es también una materia abstracta y difícil. Si quieres aprender bien física, los ejercicios después de clase son imprescindibles.
Si solo se evalúan preguntas básicas y simples, los estudiantes pueden obtener buenos resultados, pero si hay varias preguntas relativamente difíciles en el examen, los estudiantes no lo harán. Por lo tanto, si no se mejoran las habilidades de los estudiantes, no podrán aprender bien la física. Dado que la situación actual es así, los estudiantes deben responder seriamente algunas preguntas después de clase. Sólo acumulando tus propias preguntas y exponiendo todo tipo de problemas no tendrás miedo de ningún problema durante el examen.
7. Prestar atención a la aplicación y consolidación de conocimientos.
Debemos revisar y consolidar los conocimientos adquiridos en el tiempo. Después de clase, debes revisar todo el proceso de introducción, análisis, resumen, resumen y aplicación del nuevo conocimiento que acabas de aprender, y compararlo con conocimientos antiguos similares en tu cerebro para ver si hay alguna contradicción. que realmente no lo has entendido. En este momento, es necesario repensar y aprender releyendo. Sobre la base de comprender lo que ha aprendido, complete la tarea de inmediato. Los estudiantes que tengan capacidad adicional pueden realizar algunos ejercicios extracurriculares para probar la precisión del conocimiento y consolidar lo que han aprendido.
Sé bueno aplicando en la práctica lo que aprendes en física. Sin prestar atención a la aplicación del conocimiento, el conocimiento sigue muerto. Sólo a través de aplicaciones específicas podemos ampliar y profundizar nuestra comprensión del conocimiento, aprender a analizar problemas específicos y mejorar nuestra capacidad para analizar y resolver problemas.