第十六讲光现象及凸透镜成像.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途光现象及凸透镜成像中考初体验2012年2下列现象中,由于光的直线传播形成的是()A平面镜成像B阳光下人在地面的影子C光的色散D斜插在水中的筷子好像在水面处折断了11如图所示,甲、乙分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律的实验装置(1)在甲实验中,珍珍同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己是用 (填“左”或“右)手点燃蜡烛的(2)在乙试验中,图中光屏上成有清晰地像,像和蜡烛相比是 (填“放大或“缩小”)的实像如果将蜡烛逐渐向远离凸透镜方向移动,凸透镜位置不变,要想在光屏上得到清晰的像,光屏应该向 (填“靠近”或“远离)凸透镜方向移动20小云
2、同学用一只新买的激光笔照射水平水面,在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B,如图所示,现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A处,应使入射光线MO绕着点O沿 方向转动(填“顺时针”或“逆时针”):现保持入射点O的位置不变,欲使光点B下移至B处,应使入射光线MO绕着点O沿 方向转动(填“顺时针或“逆时针”)2013年2如图所示,在下面的四个情景中,属于光的直线传播的是11.人类的眼睛好像一架照相机,通过调节晶状体的凹凸程度可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛调节的两个极限点叫做远点和近点。正常人眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米,这个距离叫明视距离。根据上文:(l)
3、你认为正常人眼睛的观察范围是A.O到10厘米B10到25厘米C25厘米到极远处D10厘米到极远处(2)远视眼是来白近处物体的光成像于视网膜 (选填“前或“后”);矫正时在眼睛前而放一个如上图 (选填“甲”或“乙”)中的透镜,就能使光会聚到视网膜上。19.检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上平面镜里的像。要求视力表在平面镜中的像与被测者相距4.6m,试在图中准确画出:(l)平面镜的位置;(2)被测者眼睛通过平面镜看到自己右脚上如图P点的光路图.2014年1、下列现象中,属于光的反射现象的是 A.木工检查木 B.演员对镜练习 C.用放大镜D.阳光穿过树林料是否平直观察指纹1
4、2、有一凸透镜成像情况如图所示,其中AC是从物点A发出的一条射到凸透镜上的光线。(1)请做出这条光线经过凸透镜后的折射光线;(2)如果AB向左移动,则它成的像将向移动(选填“左或“右);(3) 主光轴上有刻度,每一小格代表1cm,请你通过作图读出凸透镜的焦距为m。19、如图所示为水位测量仪的示意图.A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45角,方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。(1)A点与光屏在水中所成的像是 像(选填“虚”或“实”);(2)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A之间的距离为 m;(3)若光斑B向右移动
5、了1m,说明水位(选填“上升” 或“下降”)了 m。2015年2.能正确表示光从空气斜射入水中的光路图是12.小玉同学研究凸透镜成像规律,发现蜡烛、凸透镜和光屏如图所示放置时,蜡烛通过凸透镜在光屏上形成一个清晰的像,这个像的特点是: 、 (选填“正立”或“倒立;“放大或“缩小”)的实像, (选填“照相机”或“投影仪”)就是利用凸透镜的这个特点制成的。现保持凸透镜的位置不变,将光屏与蜡烛的位置对调,则光屏上 (选填“能”或“不能)形成一个清晰的像。19。请将下面左侧列出的各种现象在右侧找出对应的物理知识,并用直线连起来。例如:射击瞄准时要做到“三点一线” 光的直线传播 太阳光经过三棱镜后可以产生
6、彩色光带 光的直线传播 我们能够看见不发光的物体 光的反射 直直的筷子插入水中看到向上弯折 光的折射 开凿隧道时,工人们用激光引导掘进机,保 光的色散证隧道方向不会出现偏差2自然界中有许多有趣的光现象,下列光现象中,属于光沿直线传播的是()A空游泳池中注水后,看起来变浅了 B平静的湖面上倒映着岸边的景物C开凿隧道时,工人们用激光束引导掘进机 D雨后的天空中,出现了一道彩虹12如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,为使实验的效果更好,实验室内光线应一些(选填“强”或“弱”);实验中某同学将玻璃板及点燃的蜡烛放置好后,在玻璃板另一侧移动未点燃的蜡烛,观察到未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合时,记录下
7、了物、像、镜的位置,接下来的操作应是(选填“整理实验器材”或“改变蜡烛位置多次实验”),实验结束后同学们发现像与物对应点的连线与镜面19学习透镜知识时,秦老师与同学们发现照相机、投影仪与放大镜,在距离、成像等方面有差异,经过讨论,确立了探究课题【凸透镜所成像的虚实、大小、倒正跟(选填“物体的大小或“物距”)有什么关系】,小敏同学利用图示装置进行实验时,发现当物距大于二倍焦距时移动光屏能承接到一个倒立、的实像,与上面研究过的成像原理相同;若想让所成实像变大些,可将蜡烛适当(选填“靠近”或“远离)透镜【考点聚焦】本部分知识涉及到的考点有:1光的直线传播2光在真空中的传播速度3光的反射定律,会完成反
8、射光路图4平面镜成像及其特点5光的折射现象6凸透镜的焦点、焦距和主光轴7凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用8凸透镜成放大、缩小的实像和成虚像的条件9照相机、幻灯机、放大镜的原理【呈现形式】常以选择题、作图题、实验题的形式出现,例如:对凸透镜成像规律、反射定律的实验验证可以通过实验题的形式进行考查。对折射现象、反射现象和光路可以通过作图题进行考查。平面镜的成像的特点可以通过实验或作图题的形式进行考查。基础知识梳理一、光的直线传播1、光源:定义:能够发光的物体叫光源.分类:自然光源,如太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。2、规律:光在同一种均匀介质中是
9、沿直线传播的。3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。4、应用及现象:激光准直。123影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子.日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。如图:在月球后1的位置可看到日全食,在2的位置看到日偏食,在3的位置看到日环食.小孔成像:小孔成像实验早在墨经中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关.5、光速:光在真空中速度C=3108m/s=3105km/s;光在空气中速度约为
10、3108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。二、光的反射1、定义: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来介质的现象叫光的反射。2、反射定律:三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角.光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛3、分类:(1)镜面反射:定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行条件:反射面 平滑。应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光等,都是因为发生了镜面反射(2)漫反射:定义:射到物面上的平行光
11、反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。条件:反射面凹凸不平。应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故.三、平面镜成像1、平面镜:成像特点:等大,等距,垂直,虚像像、物大小相等像、物到镜面的距离相等.像、物的连线与镜面垂直物体在平面镜里所成的像是像.成像原理:光的反射定理;作用:成像、 改变光路.实像和虚像:实像:实际光线会聚点所成的像虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像2、球面镜:定义:用球面的内表面作反射面。凹面镜 性质:凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点;从焦点射向凹镜的反射光是平行光应用:太阳灶、手电筒、汽车头灯。定义:用球面的外表面做反
12、射面。凸面镜 性质:凸镜对光线起发散作用.凸镜所成的象是缩小的虚像应用:汽车后视镜四、光的折射1、折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射.当发生折射现象时,一定也发生了反射现象.当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。2、光的折射规律:在折射现象中,折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角入射角).在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越
13、大,与法线形成的角越大。3、折射的现象:从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。筷子在水中好像“折了.海市蜃楼.彩虹。N水空气O水空气ON图1入射角折射角折射角入射角从岸边看水中鱼N的光路图(图1): 图中的N点是鱼所在的真正位置,N点是我们看到的鱼,从图中可以得知,我们看到的鱼比实际位置高.像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线,便于绘制。五、光的色散1、光的色散:光的色散属于光的折射现象.1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(图2)。太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色
14、的光,用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。2、色光的三原色:红、绿、蓝。红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。(图3)红紫光的色散色光的三原色颜料的三原色图2 图33、物体的颜色:透明物体的颜色由通过它的色光来决定.如图4,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色。这表明,其他色光都被红色玻璃吸收了,只有红光能够透过。不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。如图4,如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看不到彩色光带,只有被绿光照射的地方是亮的(反射绿光),其他地方
15、是暗的(不反射光)。如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色。如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色。如果一个物体能透过所有色光,则该物体是无色透明的.透明物体的颜色不透明物体的颜色红太阳光绿图4太阳光红玻璃白屏绿纸六、透镜1、名词薄透镜:透镜的厚度远小于球面的半径。主光轴:通过两个球面球心的直线。光心:(O)即薄透镜的中心.性质:通过光心的光线传播方向不改变。焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离.区别:凸透镜:中间厚,两边薄;凹透镜:中间薄,两边厚2、典型光路FFFF3、填表:名称又名眼镜实物形状光学符号性质
16、凸透镜会聚透镜老化镜对光线有会聚作用凹透镜发散透镜近视镜对光线有发散作用七、生活中的透镜照相机投影仪放大镜原理凸透镜成像u2ffu2fuf像的性质倒立、缩小的实像倒立、放大的实像正立、放大的虚像光路图透镜不动时的调整像偏小:物体靠近相机,暗箱拉长像偏大:物体远离相机,暗箱缩短像偏小:物体靠近镜头,投影仪远离屏幕像偏大:物体远离镜头,投影仪靠近屏幕像偏小:物体稍微远离透镜,适当调整眼睛位置像偏大:物体稍微靠近透镜,适当调整眼睛位置物体不动时的调整像偏小:相机靠近物体,暗箱拉长像偏大:相机远离物体,暗箱缩短像偏小:镜头靠近物体(位置降低),投影仪远离屏幕像偏大:镜头远离物体(位置提高),投影仪靠近
17、屏幕像偏小:透镜稍远离物体,适当调整眼睛位置像偏大:透镜稍靠近物体,适当调整眼睛位置其他内容镜头相当于一个凸透镜.像越小,像中包含的内容越多.镜头相当于一个凸透镜.投影片要上下左右颠倒放置.平面镜的作用:改变光的传播方向,使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。实像和虚像(见下图):照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的,如果把感光胶片放在那里,真的能记录下所成的像。这种像叫做实像.物体和实像分别位于凸透镜的两侧。凸透镜成实像情景:光屏能承接到所形成的像,物和实像在凸透镜两侧。凸透镜成虚像情景:光屏不能承接所形成的像,物和虚像在凸透镜同侧。八、凸透镜成像的规律1、实验:实验时
18、点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:蜡烛在焦点以内;烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。2、实验结论:(凸透镜成像规律)F分虚实,2f大小,实倒虚正,具体见下表:物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f倒立缩小实像fv2f照相机fuu放大镜3、对规律的进一步认识:(1)uf是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。(2)u2f是像放大和缩小的分界点(3)当像距大于物距时成放大的实
19、像(或虚像),当像距小于物距时成倒立缩小的实像。物距减小(增大)像距增大(减小)像变大(变小)(4)成实像时:物距减小(增大)像距减小(增大)像变小(变大)(5)成虚像时:当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜当u2f,物体比像移动得快当fu2f,物体比像移动得慢九、眼睛和眼镜1、成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了.2、近视原因:晶体太厚,折光能力强,或眼球在前后方向上太长(用凹透镜矫正)远视原因:晶体太薄,折光能力弱,或眼球在前后方向上太短(用凸透
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- 第十六 现象 凸透镜 成像
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