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第四章復習課
【素養目標】
1.能夠辨識光的直線傳播、反射、折射現象。
2.掌握光的反射規律、折射規律、平面鏡成像特點及原理、透鏡的三條特殊光線的折射光線,會應用它們進行作圖。
3.掌握凸透鏡成像規律及其應用,知道近視眼成因及矯正方法。
4.了解光的色散、光的三原色,了解顯微鏡和望遠鏡的構造及原理。
◎重點:掌握光的反射規律、折射規律、平面鏡成像特點及原理、透鏡成像規律及其應用。
【思維導圖】
【單元達標】
達標點1 光現象的辨識
例1　下列光現象與物理知識對應正確的是 ( )
A.在平靜的湖面看到藍天白云——光的直線傳播
B.游泳池注水后看上去好像變淺了——光的反射
C.日出時,看到在地平線以下的太陽——光的折射
D.陽光透過樹葉間的縫隙射到地面上,形成圓形光斑——光的反射
思路導引　光從一種介質斜射入另一種介質時,光的傳播方向會發生偏折,如透鏡的應用、池水變淺了等;光在同一均勻介質中是沿直線傳播的,如小孔成像、影子的形成、日食和月食現象;光的反射是指光線遇到障礙物被反射回來的現象,比如我們平時看到的物體、平面鏡成像等。
達標檢測
1.下列現象中,屬于光的折射的是 ( )
①從平面鏡中看見自己
②陽光下,立竿見影
③站在岸邊看見水中的魚群
④插入水中的筷子,看上去好像折斷了
⑤橋在水中的倒影
⑥用放大鏡看地圖
A.①③⑥ B.③④⑥
C.②④⑤ D.①③⑤
【答案】達標點一
例1　C
達標檢測
1.B
解析:①從平面鏡中看見自己,屬于光的反射現象;②影子是光在沿直線傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體后面形成的光照不到的暗區;③人看到水中的魚群是光由水中斜射入空氣中,發生了折射;④筷子在水中的部分反射的光,從水中斜射入空氣中時,在水面處發生了折射現象;⑤橋在水中的倒影,屬光的反射原理;⑥用放大鏡看地圖,圖被放大,是凸透鏡成像,屬于光的折射現象;所以屬于光的折射現象的有③④⑥。
達標點2 光學作圖
例2　如圖甲,牙醫借助平面鏡觀察牙齒的背面,請在圖乙中畫出能反映此過程的光路圖。
思路導引　牙齒和在平面鏡形成的像關于平面鏡對稱,先確定像的位置,連接像與人的眼睛確定入射點,可得反射光線,進一步得出入射光線即可完成光路。
達標檢測
2.如圖,凹透鏡與凸透鏡的主光軸平行且凸透鏡的主光軸與水面重合,凹透鏡的虛焦點為F1,凸透鏡的焦點為F2,一條光線經凹透鏡(該光線的延長線過凹透鏡的虛焦點F1)折射后射向凸透鏡,后經凸透鏡折射后最終射入水中,請畫出此過程的光路圖。
【答案】達標點二
例2　
達標檢測
2.解析:對準凹透鏡的虛焦點F1入射的光線(延長線過焦點),經凹透鏡折射后,折射光線平行于主光軸;平行于凸透鏡主光軸入射的光線,經凸透鏡折射后,折射光線經過凸透鏡的焦點F2;當光從空氣中斜射入水中時,在水和空氣的界面發生折射,折射角小于入射角,如圖所示:
達標點3 透鏡成像規律
例3　在“探究凸透鏡成像規律”實驗中:
(1)將蠟燭、凸透鏡和光屏依次安裝在光具座上,點燃蠟燭,調整它們的高度,使燭焰中心、透鏡光心和光屏中心在 。
(2)如圖甲所示,光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推斷,保持蠟燭和光屏的位置不變,只移動透鏡到 cm刻度處,光屏上可再次成清晰的 、倒立的實像。
(3)實驗一段時間后,原來在光屏中心的像“跑”到光屏上方,如圖乙所示。能讓像重新回到光屏中心的操作是 。(填序號)
①光屏下調　②蠟燭上調　③透鏡上調
(4)實驗中,光屏上成模糊的像,如果蠟燭和透鏡位置不變,將光屏往凸透鏡方向靠近,光屏上能成清晰的像;如果蠟燭、凸透鏡和光屏位置不變,在蠟燭與凸透鏡之間放上一個合適的凹透鏡,光屏上也能成清晰的像。上述現象說明凹透鏡對光具有 作用。 視眼的矯正與上述成像過程類似。
思路導引　(1)為使像能成在光屏的中央,應調節燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度;(2)根據光的可逆性分析解答;(3)根據物與像移動方向相反確定調節方法;(4)近視眼佩戴凹透鏡進行矯正,凹透鏡對光線有發散作用。
達標檢測
3.小明用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材,探究凸透鏡成像規律。
(1)實驗前,使 在同一水平高度。
(2)當蠟燭、凸透鏡、光屏在如圖所示位置時,光屏上出現了等大清晰的像,此凸透鏡的焦距為
cm。
(3)保持凸透鏡位置不動,在(2)實驗基礎上,要想在光屏上得到縮小、清晰的燭焰像,接下來的操作是
。
(4)保持凸透鏡位置不動,把蠟燭移到45.0 cm處,無論怎樣移動光屏,光屏上始終接收不到像。小明觀察到像的方法是 。
【答案】達標點三
例3　(1)同一高度
(2)55.0　縮小
(3)②
(4)發散　近
達標檢測
3.(1)燭焰、凸透鏡、光屏的中心
(2)10.0
(3)將蠟燭適當向左移動,并將光屏適當向左移動,使光屏位于1倍焦距和2倍焦距之間
(4)從凸透鏡的右側透過凸透鏡去觀察
解析:(1)實驗前,應使蠟燭的燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度,這樣做的目的是使燭焰的像成在光屏的中央。(2)凸透鏡成像時,蠟燭放在距離凸透鏡20.0 cm處時,即u=20.0 cm,光屏上得到倒立、等大的實像,則u=20.0 cm=2f,所以f=10.0 cm。(3)在(2)中成倒立、等大的實像,為使光屏上得到縮小、清晰的燭焰像,蠟燭應向左移動一定距離,這樣物距變大,像距變小,成的像也變小,因此要想在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像,接下來的操作是將蠟燭適當向左移動,并將光屏適當向左移動,使光屏位于1倍焦距和2倍焦距之間;需滿足u>2f=20.0 cm,f達標點4 平面鏡成像特點及應用
例4　小濱探究“平面鏡成像的特點”。
(1)實驗中,他在水平桌面的白紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡,主要是利用玻璃板透明的特點,便于確定 的位置。
(2)在玻璃板前放一支點燃的蠟燭A,可以看到玻璃板后面蠟燭的像,如圖所示,小濱拿另一支外形相同但 的蠟燭B,豎立著在玻璃板后面移動,直到看上去它跟蠟燭A的像 。
(3)移去蠟燭B,在其位置上放置一塊光屏,光屏上 (選填“能”或“不能”)呈現蠟燭的像。
(4)當蠟燭A向玻璃板靠近時,像的大小 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
(5)為了讓左側的同學也能夠看清蠟燭A的像,小濱只將玻璃板向左平移,則蠟燭A的像的位置 (選填“向右移動”、“向左移動”或“不變”)。
思路導引　(1)實驗中為了確定像的位置,用透明的玻璃板來代替平面鏡;(2)平面鏡所成的像和物大小相等,實驗中用等效替代的方法來研究像和物的大小關系;(3)平面鏡所成的像是虛像,虛像不能用光屏承接;(4)平面鏡所成的像和物大小相等;(5)玻璃板左右移動,蠟燭到玻璃板的距離不變,蠟燭和蠟燭的像還關于玻璃板對稱,像的位置沒有變化。
達標檢測
4.檢查視力的時候,視力表往往放在被測者頭部的后上方,被測者識別對面墻上鏡子里的像,要求被測者與視力表像的距離是5 m。圖為小紅同學在一次測量視力時的情景,關于這次視力測量的說法正確的是 ( )
A.視力表中開口向上的“E”,在平面鏡中成的像開口向下
B.視力表中開口指向紙外的“E”,在平面鏡中成的像開口指向紙內
C.小紅同學按要求進行視力測量,則L的大小應該是0.6 m
D.小紅同學按要求進行視力測量,則L的大小應該是0.3 m
【答案】達標點四
例4　(1)像
(2)未點燃　完全重合
(3)不能
(4)不變
(5)不變
達標檢測
4.C
解析:平面鏡所成的像與物關于平面鏡對稱,所以視力表中開口向上的“E”,在平面鏡中成的像開口也向上;視力表中開口指向紙外的“E”,在平面鏡中成的像開口也向外,故A、B錯誤。要求被測者與視力表像的距離是5 m,由圖知,小紅到平面鏡的距離為2.2 m,所以視力表的像到平面鏡的距離為5 m-2.2 m=2.8 m,視力表到平面鏡距離也為2.8 m,L的大小應該是2.8 m-2.2 m=0.6 m,故C正確,D錯誤。
達標點5 近視眼、遠視眼及其矯正
例5　加強青少年近視防控、促進視力健康是社會關注的“光明工程”。關于近視眼成像及其矯正,下列說法正確的是 ( )
A.像成在視網膜的后方,應使用凸透鏡矯正
B.像成在視網膜的前方,應使用凸透鏡矯正
C.像成在視網膜的后方,應使用凹透鏡矯正
D.像成在視網膜的前方,應使用凹透鏡矯正
思路導引　近視眼形成的原因是晶狀體的聚光能力太強,使遠處物體成像在視網膜的前方。因此要戴對光線有發散作用的凹透鏡來矯正。
達標檢測
5.如圖所示的四幅圖是眼球成像及視力矯正的示意圖,其中屬于遠視眼的成因及其矯正的是 ( )
A.甲、丙 B.甲、丁
C.乙、丙 D.乙、丁
單元實踐作業
觀察三色混合
觀察紅、綠、藍三種不同的色光照射到白色的墻壁上重疊部分的顏色。
【答案】達標點五
例5　D
達標檢測
5.D
解析:在以上四幅圖中,乙圖的入射光線會聚在視網膜的后方,所以乙圖表示了遠視眼的成像情況,由于凸透鏡對光線有會聚作用,所以矯正遠視眼需要佩戴凸透鏡,如圖丁所示。
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