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[名師導航]科學中考一輪復習第二講 光現象

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  1. 二一教育資源

[名師導航]科學中考一輪復習第二講 光現象

資源簡介

第二講《光現象》達標檢測卷
時間:45分鐘 滿分:100分
一.選擇題(每題3分,共75分)
1.如圖,在暗室里,將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上,在棱鏡后側光屏上的AB范圍內觀察到不同顏色的光,則(  )
A.A處為紫光
B.這個實驗說明太陽光只含有七種單色光
C.只有AB之間有光
D.將溫度計放到AB范圍A處的外側,會看到溫度上升
2.透過紅玻璃看藍布是黑色,是因為(  )
A.紅玻璃將藍布反射的色光染成黑色
B.藍布反射的光透過紅玻璃與紅玻璃發出的紅光混合成黑色光
C.紅玻璃幾乎全部吸收掉藍布反射的色光因而沒有光透過紅玻璃
D.紅玻璃將藍光全部反射因而沒有光透過紅玻璃
3.清明節,平靜的西湖水面上有數只鳥俯沖嬉戲。下列關于鳥在水中倒影的說法正確的是(  )
A.與鳥是等大的實像 B.是由于光的反射形成的
C.鳥從空中俯沖向水面,水中倒影變大 D.若湖水深 3 米,鳥與水中倒影距離為 6 米
4.小科站在離湖岸邊6m處,剛好能看見湖對岸的一棵樹在水中完整的像,如果眼距地面的高度為1.5m,湖兩岸均高出湖水面1m,湖寬40m,則下列說法正確的是(  )
A.樹高9m
B.小科看到樹影和看到水里的魚原理相同
C.小科若想看到旁邊更高樹的完整的像,要繼續向岸邊走
D.小科看湖底比實際的淺是因為光線從空氣進入水中發生折射
5.下列是觀察對岸的樹木在水中倒影的光路圖,正確的是(  )
A. B. C. D.
6.體育課同學們踢足球時,同學們能從不同方向看到同一個足球,是因為(  )
A.足球是發光的 B.眼睛發出的光射到了足球上
C.射到足球上的光發生了鏡面反射 D.射到足球上的光發生了漫反射
7.如圖為在空氣與水面處發生光的反射和折射的示意圖,如果逐漸減小入射角,則(  )
A.折射角增大 B.折射光線將靠攏法線 C.反射角增大 D.反射光線將遠離法線
8.傳說乾隆皇帝傍晚在月色下散步,看到江邊樹上鳥兒棲息,倒影映水中,水中魚兒游動。便吟道:“月掛樹梢,魚游枝頭鳥宿水。”隨后討對下聯,竟無人對出。你認為此聯中的(  )
A.“魚”和“鳥”都是光的反射現象 B.“魚”是折射現象,“鳥”是反射現象
C.“魚”和“鳥”都是光的折射現象 D.“魚”是反射現象,“鳥”是折射現象
9.在沙漠或海面上常能看到海市蜃樓現象。下列關于海市蜃樓現象解釋正確的是(  )
A.由于光的漫反射產生的現象
B.由于光沿直線傳播產生的現象
C.由于光在均勻物質中沿直線傳播產生的現象
D.由于光在不均勻物質中發生折射而產生的現象
10.噴水魚因特殊的捕食方式而得名,能噴出一股水柱,準確擊落空中的昆蟲作為食物。下列各圖中能正確表示噴水魚看到昆蟲像的光路圖的是(  )
A. B. C. D.
11.有一次,小明上學前取自己的眼鏡時,發現自己的近視鏡和爺爺的老花鏡混在一起,外形完全一樣,如圖所示,小明要想找出自己的眼鏡,下列做法正確的是(  )
A.用手摸鏡時,中間厚邊緣薄的是近視鏡
B.讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片后能會聚的是近視鏡
C.讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片后能發散的是近視鏡
D.拿著鏡片看字,能把字放大的是近視鏡
12.將凸透鏡正對太陽光,其下方的紙上呈現一個光斑,這時光斑到凸透鏡的距離為L,若凸透鏡遠離紙的過程中光斑先變小再變大,該凸透鏡的焦距(  )
A.一定小于L B.一定等于L C.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L
13.消防專家建議公眾,不要隨意丟棄尚未喝完的礦泉水瓶。因為這些瓶子有可能造成森林火災。一個夏日的中午,某同學將裝滿水的瓶子和紙板放置太陽光下,如圖,約1分鐘后紙板竟然燒出了個洞。據此,你可以判斷(  )
A.當天溫度很高,紙板直接放置在陽光下就會著火
B.紙板上燒出洞的位置就是最亮或接近最亮的位置
C.水吸收了熱量,將熱量傳遞到了紙板上
D.如果瓶子不裝水也會出現這種現象
14.如圖所示,有一塑石英正方體,內有一空氣層,當一束平行光垂直通過石英正方體時,光在空氣層中發生的現象是(  )
A.光束在空氣層中將變的發散 B.光束在空氣層中將變的會聚
C.光束在空氣層中傳播方向不會發生變化 D.光束在空氣層中將發生反射
15.如圖所示,一玻璃磚內有一凸形氣泡,一束平行光垂直射向玻璃磚的側面,通過玻璃磚后,光線將會(  )
A.仍然平行 B.會聚 C.發散 D.無法確定
16.某班同學在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離跟像到凸透鏡的距離之間關系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是(  )
A.該凸透鏡的焦距是20cm
B.當u=15cm時,在光屏上能得到一個縮小的像
C.把物體從距凸透鏡l0cm處移動到30cm處的過程中,像逐漸變小
D.當u=25cm時成放大的像,投影儀就是根據這一原理制成的
17.如圖所示,小東同學在“探究凸透鏡成像規律”實驗時,燭焰在光屏上成了一個清晰的像,下列說法正確的是(  )
A.利用這一成像規律可制成幻燈機
B.實驗中,蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像向上移動
C.要使光屏上燭焰的像變小,只須將蠟燭靠近凸透鏡
D.為了便于從不同方向觀察光屏上的像,光屏應選用較光滑的玻璃板
18.如果不慎在照相機的鏡頭上粘上一個灰塵顆粒(如圖),那么拍攝的相片(  )
A.其上部將出現一個黑點 B.其下部將出現一個黑點
C.其上部和下部皆無黑點 D.其上部和下部各出現一個黑點
19.手機掃描二維碼,相當于給二維碼照了一張照片,如圖是手機掃描物品上的二維碼,登錄網址、查看物品相關信息,下列說法中正確的是(  )
A.二維碼位于攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間
B.物體上的二維碼是光源
C.二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外
D.當二維碼超出手機上設定的方框時,物品不動,把手機靠近物品
20.玻璃板下面墊著一張報紙,玻璃板上滴一滴水,透過水滴看報紙上的字,看到的是字的(  )
A.倒立、放大的虛像 B.正立、放大的實像
C.正立、放大的虛像 D.正立、縮小的虛像
21.“孤帆遠影碧空盡,唯見長江天際流”為什么遠去的帆船會越來越小,直至消失呢?以下對其原因的分析中錯誤的是(  )
A.看遠處的帆船時,睫狀肌處于舒張的狀態
B.看遠處的帆船時,晶狀體曲度變小
C.帆船離晶狀體越遠,視網膜上成的像越小
D.近處的帆船在視網膜上成放大的像,遠處的帆船在視網膜上成縮小的像
22.視覺形成過程中,形成圖象和形成視覺的部位分別是(  )
A.視網膜、視網膜 B.大腦皮層、大腦皮層
C.視網膜、大腦皮層 D.大腦皮層、視網膜
23.在如圖所示的四幅圖中,分別表示近視眼成像情況和矯正做法的是(  )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
24.下圖能正確表示遠視眼成像和矯正情況的是(  )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
25.望遠鏡能對遠處的物體進行視角放大,它利用兩個焦距不同的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,則物鏡和目鏡對被觀察物體所成的像是(  )
A.物鏡和目鏡都成虛像 B.物鏡和目鏡都成實像
C.物鏡成倒立放大的實像 D.目鏡成正立放大的虛像
二.填空題(共25分)
26.甲、乙、丙三位同學自己制作了臨時切片,右圖是他們在用顯微鏡觀察時看到的物像。我們認為三位同學的物象都存在一定的缺陷,請回答以下有關問題:
(1)要讓甲同學看到的物像移動到視野正中央應該將裝片向________移動一定距離。
(2)乙同學看到的物像下側很模糊而上方比較清晰,你認為這主要是因為________________
(3)丙同學的最大問題是視野太暗,怎樣才能調亮?________________
(4)丙同學將視野調亮后,經過進一步觀察,發現這些細胞內有細胞壁和葉綠體,則具有該細胞的生物在生態系統中充當________成分。
27.人眼睛中的晶狀體相當于凸透鏡,如圖所示,物體A經過眼睛成像在視網膜后面的B點,這是________視眼(選填“近”或“遠”)成像的情況圖。要想成像在視網膜上,則物體A應該向________(選填“左”或“右”)移動;如果不移動物體,也想成像在視網膜上,則應配戴________透鏡做成的眼鏡。
28.如圖甲所示是現代城市很多路口安裝的監控攝像頭,它可以拍下違章行駛或發生交通事故時的現場照片。攝像頭鏡頭的工作原理與________(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)相似。如圖乙和丙是一輛汽車經過路口時被先后拍下的兩張照片,由圖可以看出汽車是逐漸________(選填“靠近”或“遠離”)攝像頭。
29.在無任何光源的情況下,舞臺追光燈發出的綠色光照在穿白上衣,紅裙子的演員身上,觀眾看到她上衣呈________色,裙子呈________色。
三.作圖題(共2小題)
30.在如圖中,畫出由點光源S發出經平面鏡反射過P點的一條光線。
31.將一束固定不動的入射光從杯底斜射向空中,然后逐步向杯中注水,液面上升到虛線位置時的折射光路如圖所示,請在圖中畫出液面上升到實線處時的折射光線。
四.實驗探究題(共3小題)
32.為探究光的反射規律,小金進行如圖所示的實驗。
(1)當入射角為40°時,反射角為________。
(2)小金將紙板F繞垂直于鏡面ON向后轉動,在紙板F上還能看到反射光嗎?________。
請分析原因:________________________________。
(3)若使入射光線與平面鏡的夾角為30°,那么反射光線與入射光線的夾角為:________。
33.(1)觀察光路圖甲,可以發現光從水斜射入玻璃時,折射角________(填“大于”或“小于”)入射角。
(2)仔細觀察圖中的光路,對照表中的數據,可以得出結論,當________________時,折射角小于入射角;反之,折射角大于入射角。
物質
水中的速度
玻璃中的速度
冰中的速度
空氣中的速度
酒精中的速度
速度m/s
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
(3)根據光的折射定律,請在圖乙中畫出光由玻璃斜射入酒精時,折射光線的大致位置。
34.為了研究眼的成像原理,小科自主研制了如圖所示的實驗裝置。用水透鏡模擬眼的晶狀體,通過注水或抽水可改變水透鏡凸度大小。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。點燃蠟燭后,調節水透鏡凸度,直至光屏上成一個清晰倒立、________(填“放大”、“等大”或“縮小”)的實像。若將點燃的蠟燭向左移動一小段距離,要使光屏上重新得到清晰的像,應對水透鏡________(填“注水”或“抽水”)。
第二講《光現象》達標檢測卷
時間:45分鐘 滿分:100分
一.選擇題(每題3分,共75分)
1.如圖,在暗室里,將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上,在棱鏡后側光屏上的AB范圍內觀察到不同顏色的光,則(  )
A.A處為紫光
B.這個實驗說明太陽光只含有七種單色光
C.只有AB之間有光
D.將溫度計放到AB范圍A處的外側,會看到溫度上升
【答案】D
【解析】ABC、太陽光經三棱鏡后發生色散,圖中位置從A到B依次呈現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種顏色的色光,因此A處為紅光,AB之間為可見光,AB的外側是不可見光,故ABC錯誤;D、A的外側是紅外線,紅外線具有熱效應,它位于紅色光的外面,所以溫度計放應放在A處的外側示數會上升,故D正確。故選D。
2.透過紅玻璃看藍布是黑色,是因為(  )
A.紅玻璃將藍布反射的色光染成黑色
B.藍布反射的光透過紅玻璃與紅玻璃發出的紅光混合成黑色光
C.紅玻璃幾乎全部吸收掉藍布反射的色光因而沒有光透過紅玻璃
D.紅玻璃將藍光全部反射因而沒有光透過紅玻璃
【答案】C
【解析】紅色玻璃是透明的,只能透過紅色光,其他色光幾乎都被吸收,藍色物體反射的藍色光不能透過玻璃,就沒有任何色光進入眼睛,看起來是黑色的。故選C。
3.清明節,平靜的西湖水面上有數只鳥俯沖嬉戲。下列關于鳥在水中倒影的說法正確的是(  )
A.與鳥是等大的實像 B.是由于光的反射形成的
C.鳥從空中俯沖向水面,水中倒影變大 D.若湖水深 3 米,鳥與水中倒影距離為 6 米
【答案】B
【解析】AB、鳥在水中的倒影,屬于平面鏡成像現象,其原理是光的反射,根據平面鏡成像特點可知所成的像是虛像,故A錯誤、B正確;C、倒影屬平面鏡成像現象,所成的像是與物體等大的虛像,所以鳥從空中俯沖向水面,水中的倒影不變,故C錯誤;D、根據平面鏡成像特點可知,平面鏡所成的像與平面鏡的距離等于物體與平面鏡的距離,而與湖水深度無關,故D錯誤。故選B。
4.小科站在離湖岸邊6m處,剛好能看見湖對岸的一棵樹在水中完整的像,如果眼距地面的高度為1.5m,湖兩岸均高出湖水面1m,湖寬40m,則下列說法正確的是(  )
A.樹高9m
B.小科看到樹影和看到水里的魚原理相同
C.小科若想看到旁邊更高樹的完整的像,要繼續向岸邊走
D.小科看湖底比實際的淺是因為光線從空氣進入水中發生折射
【答案】C
【解析】A、首先作出G、H兩點關于水面的對稱點G'、H',即GH的虛像;然后把人眼和H'連接起來作出反射光線,如圖所示:
根據對頂角相等可知,∠BOA′=∠AOH′,因此Rt△AOH′∽Rt△BOA′,所以=,而從題可知,A′B=1m,OA′=40m﹣OA,即=①式;根據同位角相等可知,∠BOA′=∠DBC,而∠BOA′=∠AOH′,因此∠DBC=∠AOH′,所以Rt△AOH′∽Rt△DBC′,所以=,而從題可知,CD=1.5m,BC=6m,即=②式;由②式可得:OA=4AH′③式,把③式代入①式可得:=,解得:AH′=9m,而AG′=1m,所以G′H′=AH′﹣AG′=9m﹣1m=8m,即該樹HG的高度為8m,故A錯誤;B、影是光的發射,看到水里的魚是折射,成像原理不同,故B錯誤;C、由(1)可知,小科若想看到旁邊更高樹的完整的像,要繼續向岸邊走,故C正確;D、河水看起來比實際的淺,是因為光的折射形成的,光線從水中進入空氣發生折射,故D錯誤。故選C。
5.下列是觀察對岸的樹木在水中倒影的光路圖,正確的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】樹木在水中倒影,是因為來自岸上樹木的光線斜射到水面上發生反射,反射光線進入眼睛,所以才能觀察到對岸的樹木在水中的倒影,故B正確,ACD、圖中光線來自水中,且光是直線傳播或發生光的折射,故ACD錯誤。故選B。
6.體育課同學們踢足球時,同學們能從不同方向看到同一個足球,是因為(  )
A.足球是發光的 B.眼睛發出的光射到了足球上
C.射到足球上的光發生了鏡面反射 D.射到足球上的光發生了漫反射
【答案】D
【解析】同學們能從各個方向看到同一個足球,這是因為此時發生的是漫反射,射到足球上的光發生了漫反射,故D正確。故選D。
7.如圖為在空氣與水面處發生光的反射和折射的示意圖,如果逐漸減小入射角,則(  )
A.折射角增大 B.折射光線將靠攏法線 C.反射角增大 D.反射光線將遠離法線
【答案】B
【解析】當逐漸減小入射角時,反射角減小,折射角也隨之減小,折射光線和反射光線都會靠攏法線。故選B。
8.傳說乾隆皇帝傍晚在月色下散步,看到江邊樹上鳥兒棲息,倒影映水中,水中魚兒游動。便吟道:“月掛樹梢,魚游枝頭鳥宿水。”隨后討對下聯,竟無人對出。你認為此聯中的(  )
A.“魚”和“鳥”都是光的反射現象 B.“魚”是折射現象,“鳥”是反射現象
C.“魚”和“鳥”都是光的折射現象 D.“魚”是反射現象,“鳥”是折射現象
【答案】B
【解析】(1)鳥是在水中形成的像,即平面鏡成像,故看到水中的鳥是由光的反射形成的與物體等大的虛像。(3)魚兒是在水中的實際物體,是由于光線從水中通過空氣折射進入了人的眼睛,我們看到水中的魚,其實看到的是魚的虛像,是由光的折射形成的。故選B。
9.在沙漠或海面上常能看到海市蜃樓現象。下列關于海市蜃樓現象解釋正確的是(  )
A.由于光的漫反射產生的現象
B.由于光沿直線傳播產生的現象
C.由于光在均勻物質中沿直線傳播產生的現象
D.由于光在不均勻物質中發生折射而產生的現象
【答案】D
【解析】“海市蜃樓”現象,是由于光在密度不均勻的空氣中傳播時的折射現象,故ABC錯誤,D正確。故選D。
10.噴水魚因特殊的捕食方式而得名,能噴出一股水柱,準確擊落空中的昆蟲作為食物。下列各圖中能正確表示噴水魚看到昆蟲像的光路圖的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】射水魚在水中看到水面上方的昆蟲等獵物,是因為水面上方的昆蟲等獵物“發出”的光射向水面,發生折射,再進入射水魚的眼睛中,因此光的傳播路線是由空氣→水中,故AB錯誤;根據光的折射定律可知,光從空氣中斜射入水中時,折射光線向法線偏折,折射角小于入射角,所以C正確,D錯誤。故選C。
11.有一次,小明上學前取自己的眼鏡時,發現自己的近視鏡和爺爺的老花鏡混在一起,外形完全一樣,如圖所示,小明要想找出自己的眼鏡,下列做法正確的是(  )
A.用手摸鏡時,中間厚邊緣薄的是近視鏡
B.讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片后能會聚的是近視鏡
C.讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片后能發散的是近視鏡
D.拿著鏡片看字,能把字放大的是近視鏡
【答案】C
【解析】A、用手摸鏡時,中間厚邊緣薄的是凸透鏡,用于矯正遠視眼;故A錯誤;B、讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片能呈現一個明亮小光斑的是凸透鏡,即是遠視鏡,故B錯誤;C、讓鏡片正對太陽光,太陽光通過鏡片后能呈現一個大光斑,即能使得光線發散,所以是凹透鏡,即是近視鏡,故C正確;D、拿著鏡片看字,把字放大的是放大鏡,即是凸透鏡,是遠視鏡,故D錯誤。故選C。
12.將凸透鏡正對太陽光,其下方的紙上呈現一個光斑,這時光斑到凸透鏡的距離為L,若凸透鏡遠離紙的過程中光斑先變小再變大,該凸透鏡的焦距(  )
A.一定小于L B.一定等于L C.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L
【答案】C
【解析】由于光斑到凸透鏡的距離為L時,即像距為L時,紙上呈現一個并非最小的光斑,這個光斑可能是焦點之后的,也可能是焦點之前的光斑,所以凸透鏡的焦距f≠L;若凸透鏡遠離紙的過程中光斑先變小再變大,說明凸透鏡的焦點不在光斑之前,故焦點應在光斑之后,因此f一定大于L.故ABD錯誤,故C正確。故選C。
13.消防專家建議公眾,不要隨意丟棄尚未喝完的礦泉水瓶。因為這些瓶子有可能造成森林火災。一個夏日的中午,某同學將裝滿水的瓶子和紙板放置太陽光下,如圖,約1分鐘后紙板竟然燒出了個洞。據此,你可以判斷(  )
A.當天溫度很高,紙板直接放置在陽光下就會著火
B.紙板上燒出洞的位置就是最亮或接近最亮的位置
C.水吸收了熱量,將熱量傳遞到了紙板上
D.如果瓶子不裝水也會出現這種現象
【答案】B
【解析】A、當天溫度很高,紙板直接放置在陽光下,不能達到紙的著火點,紙板不會燃燒;故A錯誤;BCD、裝有水的礦泉水瓶相當于一個凸透鏡,凸透鏡對光線有匯聚作用,這樣就會使太陽光匯聚于一點,即焦點位置;凸透鏡焦點的溫度高,達到紙板的著火點,紙板上會燒出洞;紙板上燒出洞的位置就是最亮或接近最亮的位置;如果瓶子不裝水不會形成凸透鏡,不出現這種現象;也不是水吸收,將熱量傳遞到紙板上的結果;故CD錯誤,B正確;故選B。
14.如圖所示,有一塑石英正方體,內有一空氣層,當一束平行光垂直通過石英正方體時,光在空氣層中發生的現象是(  )
A.光束在空氣層中將變的發散 B.光束在空氣層中將變的會聚
C.光束在空氣層中傳播方向不會發生變化 D.光束在空氣層中將發生反射
【答案】B
【解析】(1)由于空氣層的形狀中央薄,邊緣厚,所以其周圍的石英是中央厚,邊緣薄,這樣空氣層兩邊的石英就構成了兩個凸透鏡。(2)當平行光無論是從左邊進入還是從右邊進入石英正方體,都會經過凸透鏡會聚,從而在空氣層中形成一個會聚光束。綜上分析故選B。
15.如圖所示,一玻璃磚內有一凸形氣泡,一束平行光垂直射向玻璃磚的側面,通過玻璃磚后,光線將會(  )
A.仍然平行 B.會聚 C.發散 D.無法確定
【答案】C
【解析】如果同學們不對圖片進行分析,很容易選B,這是錯誤的,因為凸形氣泡不是玻璃元件,故它不是凸透鏡。這是一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,都是凹透鏡。因此對照過去的平行光有發散作用,所以C是正確的。故選C。
16.某班同學在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,記錄并繪制了物體到凸透鏡的距離跟像到凸透鏡的距離之間關系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是(  )
A.該凸透鏡的焦距是20cm
B.當u=15cm時,在光屏上能得到一個縮小的像
C.把物體從距凸透鏡l0cm處移動到30cm處的過程中,像逐漸變小
D.當u=25cm時成放大的像,投影儀就是根據這一原理制成的
【答案】C
【解析】A、u=v=2f,凸透鏡成倒立、等大的實像,如圖,u=v=2f=20cm 時,所以f=10cm.不符合題意。B、當u=15cm時,2f>u>f,成倒立、放大的實像。不符合題意。C、物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中,凸透鏡的物距大于焦距,成實像,凸透鏡成實像時,物距增大,像距減小,像變小。符合題意。D、當u=25cm時,u>2f,成倒立、縮小的實像,2f>v>f,應用于照相機和攝像機。不符合題意。故選C。
17.如圖所示,小東同學在“探究凸透鏡成像規律”實驗時,燭焰在光屏上成了一個清晰的像,下列說法正確的是(  )
A.利用這一成像規律可制成幻燈機
B.實驗中,蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像向上移動
C.要使光屏上燭焰的像變小,只須將蠟燭靠近凸透鏡
D.為了便于從不同方向觀察光屏上的像,光屏應選用較光滑的玻璃板
【答案】B
【解析】A、由圖知,蠟燭放在2倍焦距之外,所以此時成縮小、倒立的實像。照相機是根據這個原理制成的。而幻燈機是根據物距處于f和2f之間時,成放大、倒立的實像原理制成。故本選項說法錯誤。B、由于成的實像是倒立的,所以蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像就應該越向上移動,故本選項說法正確。C、要使光屏上的燭焰的像變小,蠟燭應遠離凸透鏡,同時要將光屏靠近凸透鏡。故本選項說法錯誤。D、為了便于從不同方向觀察光屏上的像,光屏應選用較粗糙的毛玻璃板。故本選項說法錯誤。故選B。
18.如果不慎在照相機的鏡頭上粘上一個灰塵顆粒(如圖),那么拍攝的相片(  )
A.其上部將出現一個黑點 B.其下部將出現一個黑點
C.其上部和下部皆無黑點 D.其上部和下部各出現一個黑點
【答案】C
【解析】當照相機的鏡頭上沾上一個黑點,還有另外的部分光線,經凸透鏡折射會聚成像,像的大小不發生變化,折射光線減少,會聚成的像變暗。故選C。
19.手機掃描二維碼,相當于給二維碼照了一張照片,如圖是手機掃描物品上的二維碼,登錄網址、查看物品相關信息,下列說法中正確的是(  )
A.二維碼位于攝像頭的一倍焦距和二倍焦距之間
B.物體上的二維碼是光源
C.二維碼位于攝像頭的二倍焦距以外
D.當二維碼超出手機上設定的方框時,物品不動,把手機靠近物品
【答案】C
【解析】A、照相機是利用物距大于二倍焦距時,成倒立縮小實像的規律制成的,因此,“掃入”二維碼時鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距,故A錯誤;B、二維碼本身不發光,不是光源,故B錯誤;C、鏡頭和二維碼的距離大于二倍焦距時‘成倒立縮小實像,故C正確;D、當二維碼超出手機上設定的方框時,說明物距太近,應使物品不動,把手機向后移動。故D錯誤。故選C。
20.玻璃板下面墊著一張報紙,玻璃板上滴一滴水,透過水滴看報紙上的字,看到的是字的(  )
A.倒立、放大的虛像 B.正立、放大的實像
C.正立、放大的虛像 D.正立、縮小的虛像
【答案】C
【解析】玻璃板上小水珠相當于一個凸透鏡,透過水滴看報紙上的字,報紙上的字處在水珠(凸透鏡)的焦點以內,成一個正立放大的虛像。故選C。
21.“孤帆遠影碧空盡,唯見長江天際流”為什么遠去的帆船會越來越小,直至消失呢?以下對其原因的分析中錯誤的是(  )
A.看遠處的帆船時,睫狀肌處于舒張的狀態
B.看遠處的帆船時,晶狀體曲度變小
C.帆船離晶狀體越遠,視網膜上成的像越小
D.近處的帆船在視網膜上成放大的像,遠處的帆船在視網膜上成縮小的像
【答案】D
【解析】AB、當睫狀體放松時,晶狀體比較薄,晶狀體曲度變小,遠處物體射來的光剛好會聚在視網膜上,眼球可以看清遠處的物體;故A、B正確;C、距離物體越遠,視角越小,如果視角小,物體在視網膜上所成的像就小,眼睛所看到的物體就小,故C正確。D、人眼的晶狀體相當于照相機中的凸透鏡,視網膜相當于光屏,物體在視網膜上成倒立、縮小的實像,因此近處的帆船和遠處的帆船在視網膜上都成縮小的像,故D錯誤。故選D。
22.視覺形成過程中,形成圖象和形成視覺的部位分別是(  )
A.視網膜、視網膜 B.大腦皮層、大腦皮層
C.視網膜、大腦皮層 D.大腦皮層、視網膜
【答案】C
【解析】外界物體反射來的光線,經過角膜、房水,由瞳孔進入眼球內部,再經過晶狀體和玻璃體的折射作用,在視網膜上能形成清晰的物像,物像刺激了視網膜上的感光細胞,這些感光細胞產生的神經沖動,沿著視神經傳到大腦皮層的視覺中樞,就形成視覺。因此形成圖象的部位是視網膜,形成視覺的部位是大腦皮層的視覺中樞。故選C。
23.在如圖所示的四幅圖中,分別表示近視眼成像情況和矯正做法的是(  )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
【答案】B
【解析】近視眼看遠處的物體時,像成在視網膜的前面,所以③是近視眼的成像情況。近視眼需戴凹透鏡矯正,所以①是近視眼的矯正做法。故選B。
24.下圖能正確表示遠視眼成像和矯正情況的是(  )
A.②① B.③① C.②④ D.③④
【答案】C
【解析】在以上四個圖中,②圖的入射光線會聚在視網膜的后方,所以②圖表示了遠視眼的成像情況,也是老花眼成像情況;為了使光線會聚在原來的會聚點前面的視網膜上,就需要在光線進入人的眼睛以前會聚一下,因此佩戴對光線具有會聚作用的凸透鏡來矯正,即④圖能正確表示遠視眼的矯正情況;③圖的入射光線會聚在視網膜的前方,所以③圖表示了近視眼的成像情況;近視眼是因為晶狀體焦距太短,像落在視網膜的前方,為了使光線會聚在原來的會聚點后面的視網膜上,就需要在光線進入人的眼睛以前發散一下,因此帶對光線具有發散作用的凹透鏡來矯正。因此①圖能正確表示近視眼的矯正情況。故選C。
25.望遠鏡能對遠處的物體進行視角放大,它利用兩個焦距不同的凸透鏡分別作為物鏡和目鏡,則物鏡和目鏡對被觀察物體所成的像是(  )
A.物鏡和目鏡都成虛像 B.物鏡和目鏡都成實像
C.物鏡成倒立放大的實像 D.目鏡成正立放大的虛像
【答案】D
【解析】望遠鏡望是由兩組透鏡組成,物鏡成倒立、縮小的實像,與照相機的成像原理相同;目鏡成正立、放大的虛像,與放大鏡的成像原理相同。故選D。
二.填空題(共25分)
26.甲、乙、丙三位同學自己制作了臨時切片,右圖是他們在用顯微鏡觀察時看到的物像。我們認為三位同學的物象都存在一定的缺陷,請回答以下有關問題:
(1)要讓甲同學看到的物像移動到視野正中央應該將裝片向________移動一定距離。
(2)乙同學看到的物像下側很模糊而上方比較清晰,你認為這主要是因為________________
(3)丙同學的最大問題是視野太暗,怎樣才能調亮?________________
(4)丙同學將視野調亮后,經過進一步觀察,發現這些細胞內有細胞壁和葉綠體,則具有該細胞的生物在生態系統中充當________成分。
【答案】(1)左;(2)切片厚薄不均(細胞有重疊);(3)換用大光圈(或使用凹面反光鏡);(4)生產者。
【解析】(1)因為像在視野的左邊,因此需向左移動裝片;
(2)因為一個物距對應一個像距,而乙同學看到的物象有清晰部位,又不清晰的部位,說明切片厚薄不均,不同位置的物距不同;
(3)視野太暗,說明光線較少,因此換用大光圈;或利用凹面鏡的匯聚作用增加亮度;
(4)細胞內有細胞壁和葉綠體,說明該生物能夠進行光合作用,故具有細胞壁和葉綠體的生物為生產者。
27.人眼睛中的晶狀體相當于凸透鏡,如圖所示,物體A經過眼睛成像在視網膜后面的B點,這是________視眼(選填“近”或“遠”)成像的情況圖。要想成像在視網膜上,則物體A應該向________(選填“左”或“右”)移動;如果不移動物體,也想成像在視網膜上,則應配戴________透鏡做成的眼鏡。
【答案】遠;左;凸。
【解析】分析上圖不難看出,此時像成在視網膜的后方,所以是遠視眼,若想看清物體A,應將物體遠離眼睛,即向左移動;同時若想通過佩戴眼鏡來矯正,即想使像成在視網膜上,需要讓原來的光線會聚一些,由于凸透鏡對光線有會聚的作用,故用凸透鏡來矯正遠視眼。
28.如圖甲所示是現代城市很多路口安裝的監控攝像頭,它可以拍下違章行駛或發生交通事故時的現場照片。攝像頭鏡頭的工作原理與________(選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”)相似。如圖乙和丙是一輛汽車經過路口時被先后拍下的兩張照片,由圖可以看出汽車是逐漸________(選填“靠近”或“遠離”)攝像頭。
【答案】照相機;遠離。
【解析】攝像機的鏡頭與照相機的鏡頭類似,應用的凸透鏡成實像時u>2f,成倒立縮小的實像;圖中汽車的像逐漸減小,說明汽車遠離攝像機鏡頭,像距減小。
29.在無任何光源的情況下,舞臺追光燈發出的綠色光照在穿白上衣,紅裙子的演員身上,觀眾看到她上衣呈________色,裙子呈________色。
【答案】綠;黑。
【解析】舞臺追光燈發出綠光,照在白上衣,白上衣可以反射綠光,白上衣反射的綠光進入觀眾的眼中,觀眾看到上衣就是綠色的;紅裙子只能反射紅光,不能反射綠光,綠光照在紅裙子上被吸收,觀眾看到的裙子是黑色的。
三.作圖題(共2小題)
30.在如圖中,畫出由點光源S發出經平面鏡反射過P點的一條光線。
【答案】見解析
【解析】先通過平面鏡作出發光點S的對稱點S′即為S的像;連接S′P交平面鏡于點O,SO為入射光線,OP為反射光線;如圖所示:
31.將一束固定不動的入射光從杯底斜射向空中,然后逐步向杯中注水,液面上升到虛線位置時的折射光路如圖所示,請在圖中畫出液面上升到實線處時的折射光線。
【答案】見解析
【解析】先將入射光線延長到實線水面處,過入射點作出法線,根據光從水斜射入空氣時,折射角大于入射角,作出折射光線即可。因為兩次折射時入射角相等,所以折射光線也平行。如圖所示:

四.實驗探究題(共3小題)
32.為探究光的反射規律,小金進行如圖所示的實驗。
(1)當入射角為40°時,反射角為________。
(2)小金將紙板F繞垂直于鏡面ON向后轉動,在紙板F上還能看到反射光嗎?________。
請分析原因:________________________________。
(3)若使入射光線與平面鏡的夾角為30°,那么反射光線與入射光線的夾角為:________。
【答案】(1)40°;(2)不能;入射光線、反射光線、法線在同一平面內;(3)120°。
【解析】(1)如圖:反射角等于入射角,都為40°。
(2)由光的反射定律可知:入射光線與反射光線在同一平面內,則她將紙板B向后折不能接收到反射光線;
(3)一條光線與平面鏡的夾角為30°,那么入射光線與法線間的夾角,即入射角為90°﹣30°=60°;由光的反射定律知;反射角等于入射角為60°,反射光線與入射光線的夾角為60°+60°=120°。
33.(1)觀察光路圖甲,可以發現光從水斜射入玻璃時,折射角________(填“大于”或“小于”)入射角。
(2)仔細觀察圖中的光路,對照表中的數據,可以得出結論,當________________時,折射角小于入射角;反之,折射角大于入射角。
物質
水中的速度
玻璃中的速度
冰中的速度
空氣中的速度
酒精中的速度
速度m/s
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
(3)根據光的折射定律,請在圖乙中畫出光由玻璃斜射入酒精時,折射光線的大致位置。
【答案】(1)小于; (2)光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質;(3)見圖。
【解析】(1)由圖知,當光從水斜射入玻璃時,折射光線靠近法線,折射角小于入射角;
(2)當光從水斜射入玻璃時,折射角小于入射角,從表格中數據可以看出,光在水中的傳播速度大于在玻璃中的傳播速度;當光從玻璃斜射入冰時,折射光線遠離法線,折射角大于入射角,從表格中數據可以看出,光在玻璃中的傳播速度小于在冰中的傳播速度;當光從冰斜射入空氣時,折射光線遠離法線,折射角大于入射角,從表格中數據可以看出,光在冰中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度;綜上所述,光從傳播速度大的介質斜射入傳播速度小的介質時,折射角小于入射角;光從傳播速度小的介質斜射入傳播速度大的介質時,折射角大于入射角。
(3)由表格數據可知,光在玻璃中的傳播速度小于在酒精中的傳播速度,所以光從玻璃斜射入酒精中時,折射角大于入射角,如圖所示:

34.為了研究眼的成像原理,小科自主研制了如圖所示的實驗裝置。用水透鏡模擬眼的晶狀體,通過注水或抽水可改變水透鏡凸度大小。光屏和水透鏡固定在光具座如圖所示的位置。點燃蠟燭后,調節水透鏡凸度,直至光屏上成一個清晰倒立、________(填“放大”、“等大”或“縮小”)的實像。若將點燃的蠟燭向左移動一小段距離,要使光屏上重新得到清晰的像,應對水透鏡________(填“注水”或“抽水”)。
【答案】縮小; 抽水。
【解析】(1)由圖可知,物距大于像距,并且能在光屏上成實像,所以物距一定是在二倍焦距之外,所以成的是倒立、縮小的實像;
(2)向左移動蠟燭,即此時的物距變大,像距應該變小,即光屏應該向左移動,才能使得像清晰,但若保持光屏和透鏡不變,仍使得像成在光屏上,即需要讓凸透鏡的會聚能力減弱,即需要讓凸透鏡變薄,故應該向外抽水。
第二講 光現象
1.了解光源,了解光在真空或空氣中的傳播速度,理解光沿直線傳播及其應用。
2.了解光的反射特征,理解反射現象,知道光路的可逆性。
3.理解鏡面反射和漫反射的差異。
4.探究平面鏡成像像與物的關系,理解日常生活中平面鏡成像的現象。初步認識凸面鏡的發散作用和凹面鏡的會聚作用及其應用。
5.了解光的折射的特征,理解折射現象,知道光路的可逆性。.
6.知道白光是由色光組成的,比較色光混合與顏料混合的不同現象。
7.知道物體的顏色
8.初步認識紅外線、紫外線及其作用。
9.理解探究凸透鏡成像的規律,了解凸透鏡成像的應用。
10.了解照相機機的基本結構。
11.了解眼睛的構造,知道眼睛是怎樣看見物體的,了解怎樣矯正視力,使學生具有眼睛保健意識。

知識點一:光的直線傳播
1.光源:能夠 的物體叫做光源。 是最大的天然光源, 或 是人造光源。
2.光線:為了形象地描述光的傳播情況,通常用一條帶箭頭的直線表示光的 和 ,這樣的直線叫做光線。
3.光的直線傳播條件:光在 中是沿直線傳播的。能說明光沿直線傳播的現象有 、日(月)食、 等。
4.注意:小孔成像是由于 而成的倒立的實像,像的大小與物體和光屏到小孔的距離有關。
光客觀存在,而光線是為了表示光的傳播路徑而構建的一種 ,同磁感線一樣,并不存在。
5.光速:光在不同介質中的傳播速度不同,在真空中傳播速度最大,為 。
知識點二:光的反射
1.光的反射:光射到某種物質的表面時有一部分光會發生反射,這種現象叫光的反射。
2.光的反射定律
(1)內容:①反射光線、入射光線和法線在 ——三線共面;②反射光線和入射光線分居 ——兩線分居;③反射角 入射角——兩角相等。
(2)圖示:
(3)理解:①光的反射現象中,一條入射光線只有 對應的反射光線。②當光線垂直入射時,入射角等于 ,反射角也等于 。③入射角增大,反射角 。④在光的反射中,光路是 的。
3.兩種反射現象對比
鏡面反射
漫反射
特點
射到物面為平整光滑反射面上的平行光反射后仍然
射到物面為凹凸不平的反射面上的平行光反射后向著 方向傳播
條件
反射面平整光滑
反射面凹凸不平
光路圖
能否成像
可成虛像
不能成像
應用
平靜的水面、平面鏡、反光的黑板
漫反射能使我們從不同的方向看到物體
相同點
鏡面反射和漫反射 光的反射定律
知識點三:平面鏡成像原理和特點
1.原理:如圖所示,光源S向四處發光,一些光經平面鏡 后進入了人的眼睛,引起視覺,我們感到光好像是從圖中S′處射來的,S′就是S在平面鏡中虛像。
2.規律:由平面鏡成像原理圖可知:反射光線、入射點和虛像點在同一直線上。這一規律經常用來進行相關的作圖。
3.實像與虛像對比
實像
虛像
形成
光線會聚
反射光線(或折射光線) 會聚
承接
能用光屏
不能用光屏承接
畫法
用實線表示
用虛線表示
觀察
可以用眼睛觀察,可以用相機拍攝
4.平面鏡成像特點
(1)像和物體大小 。(2)平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離 。(3)像和物體的連線與鏡面 。(4)像是 。
5.注意:①平面鏡成像時,物體和像關于平面鏡成 圖形。②當我們靠近平面鏡時,會感覺到自己在平面鏡中的像越來越大,這是由于這一過程中像的視角變大的緣故,實際上像的大小并 發生變化。
6.探究平面鏡成像特點注意:
(1)用玻璃板代替平面鏡的原因:玻璃板既能反射光、又能透過光,這樣既可以成像,又可以透過玻璃板看到另一側的蠟燭。
(2)用兩支完全相同蠟燭的原因:方便比較像和物體的 。
(3)讓未點燃的蠟燭與虛像完全重合的原因:用未點燃的蠟燭 。
(4)未點燃的蠟燭不能與虛像完全重合的原因:玻璃板與桌面 。
(5)用燭焰作為研究對象的原因:燭焰明亮,成像清晰, 。
(6)在暗室中進行實驗的原因:環境較暗,像相對就 些。
(7)在虛像處放置光屏的原因:判斷成像的 。
(8)方格紙(或直尺)的用途:更好的比較像和虛像的到平面鏡的的 。
(9)觀察到玻璃板另一側有兩個距離很近的虛像的原因:玻璃板 各成了一個像。
(10)用薄玻璃板進行實驗的原因:蠟燭通過玻璃板前后兩個面成的像距離近,看起來幾乎是一個像。
(11)多次重復實驗的目的:更好的發現 規律。
知識點四:光的折射
1.定義:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生 的現象叫做光的折射現象。
2.光的折射規律
(1)內容:①折射光線與入射光線、法線在 ——三線共面;②折射光線與入射光線分居 ——兩線分居;③當光線由空氣斜射入水中時,入射角 折射角;入射角增大,折射角也增大;當光線 入射時,光的傳播方向 ;④發生光的折射時,光路是 的。
(2)圖示:
3.光的折射現象:池底變淺。
(1)原理:從池底A點發出的光線在水面處發生折射,折射角大于入射角,眼睛逆著折射光線看去,感覺光是從A′點射來的,A′點就是A點的變高(填“高”或“低”)的虛像。
(2)規律:在折射成像現象中,折射光線、入射點和像點在同一直線上,這一規律經常用來進行相關的作圖。
4.注意:①法線是為了科學、準確描述反射光線(折射光線)與入射光線的位置關系時而引入的“輔助線”,它既是入射光線和反射光線夾角的角平分線,又與反射面(界面)垂直,在光路作圖時,箭頭(表示傳播方向)、實線、虛線要清楚區分開來;②發生光的折射的原因是光在不同介質中傳播速度不同。③光線發生折射時,在介質表面處,光線還會發生反射。
知識點五:光的色散、物體的顏色、看不見的光
1.定義:太陽光通過棱鏡后被分解成 等各種色光的現象叫光的色散。
2.色散現象說明:白光不是 。
3.光的三原色: 。把它們按不同比例混合,可以產生各種色光。顏料的三原色: 。
4.把被三棱鏡分解的色光按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列起來,就形成太陽的可見光譜。
5. 物體的顏色:
(1)白色的物體能 所有照射在它表面的光,眼睛接收到的是含有各種色光的 ,因此感覺是“白色”的。
(2)黑色物體是因為它 了所有照射在它表面的光,眼睛 來自它的反射光,因此,感覺是“黑色”的。
(3)不透明物體的顏色:不透明物體呈現各種色彩也是因為它能 不同顏色的光,而其他顏色的光幾乎都被 了。例如,呈紅色的物體是因為它只反射 ( 或透過 ) 紅色光。
(4)透明物體的顏色:透明物體呈現各種色彩也是因為它能 不同顏色的光,而其他顏色的光幾乎都被 了。
6.光譜中在紅光以外的看不見的光稱為 線,一切物體都在不停地輻射紅外線,物體的溫度越高,輻射的紅外線越多,紅外線的 越強。
7.光譜中紫色光以外的看不見的光叫 線,紫外線的作用是 、 等。生活中既要合理利用紫外線,又要防止紫外線給我們帶來的危害。
知識點六:透鏡
1.透鏡分為凸透鏡和凹透鏡兩種,兩者的特征比較
凸透鏡
凹透鏡
外形特征
中間厚、邊緣薄
中間薄、邊緣厚
對光的作用


相關
概念
三條特
殊光線
知識點七:凸透鏡的成像規律及其應用
1.凸透鏡成像規律及應用
物距(u) 和焦距(f) 的關系
像的性質
像和物的位置關系
像距(v) 和焦距(f)的關系
應用
正立或倒立
放大等大或縮小
實像或虛像
像和物同側或異側
u>2f


實像

f<v<2f

u=2f


實像
異側
v=2f
測焦距
f<u<2f
倒立
放大

異側
v>2f

u=f
不成像
——
——
——
——
不成像會聚一點
u<f

放大

同側
——

理解:①焦點分界:2f是成放大實像與縮小實像的分界點,f是成實像與虛像的分界點。②凸透鏡成實像的動態規律:物體沿主光軸移動時,像和物移動方向一致,即物距減小(增大),像距增大(減小),像變大(小);成虛像的動態規律:物體沿主光軸移動時,像和物移動方向一致,物近像近像變小,物遠像遠像變大。
2.生活中的透鏡
3.凸透鏡成像變化規律口訣法:一焦分 ,二焦分 ,虛像同側正,實像異側倒,物體移向凸透鏡,實像 ,虛像 。
4.探究凸透鏡成像規律注意問題:
(1)做實驗時,根據光具座的長度l與透鏡焦距f的關系是l>4f。
(2)實驗中,先將凸透鏡固定在光具座中間的某一刻度處,做好記錄,再將蠟燭和光屏分別置于兩側。
(3)為了使像成在光屏的中央,應使 、透鏡的光心、 在同一高度。
(4)如果燭焰的像靠近光屏上端,原因可能是凸透鏡太高、燭焰太低、光屏太低,調整的方法分別是透鏡下移、燭焰上移、光屏上移。
(5)在探究凸透鏡成像規律時,凸透鏡不動,將蠟燭逐漸靠近凸透鏡,光屏則相應地遠離凸透鏡直到光屏上呈現清晰的像。
(6)凸透鏡在成實像時,物距變大,像距變小,像變小,在u>2f時,物距的變化量Δu大于像距的變化量Δv,在f(7)若將凸透鏡的一部分遮住,成像的性質不變,但像 。
(8)成實像,像與物上下 ,左右 。
知識點八:眼睛與眼鏡
1.眼睛與照相機比較
眼睛
照相機
折光元件
晶狀體、角膜

成像元件
視網膜

看遠近不同
物體的調節
調節晶狀體的彎曲
程度(調節焦距)

2.近視眼和遠視眼的比較
近視眼
遠視眼
視覺特征
近處 ,遠處模糊
遠處 ,近處模糊
形成原因
晶狀體
眼球前后方

晶狀體
眼球前后方

成像情況
矯正眼鏡
透鏡
透鏡
知識點一:光的直線傳播
【例1】(2017?麗水)下列由光沿直線傳播形成的現象是(  )

A.水中倒影 B.平面鏡成像 C.杯中筆彎折 D.手影游戲
【解析】A、倒影屬于平面鏡成像,是光的反射形成的,故A錯誤;B、平面鏡成像屬于光的反射現象,故B錯誤;C、在水中的筆看起來彎折了,是由于光的折射形成的,故C錯誤;D、手影是由光在均勻介質中沿直線傳播形成的,故D正確.故選:D.
知識點二:光的反射
【例2】(2018?金東區模擬)如下圖所示的光現象中,由于光的反射形成的是(  )

A.塔在水中形成“倒影” B.屏幕上呈現人的影子

C.放大鏡把字“放大” D.筆好像在水面處“折斷”
【答案】A
【解析】A、平靜水面上塔的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,符合題意。B、影子的形成說明光是沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被物體擋住后,物體后面就會呈現出陰影區域,就是影子,故與題意不符;C、用放大鏡看字時,字變大了,屬于凸透鏡成像,是由于光的折射形成的。故與題意不符。D、從水中筆上反射的光從水中斜射入空氣中時,發生折射,折射光線遠離法線,當人逆著折射光線的方向看時,看到的是筆的虛像,比實際位置偏高,所以感覺折斷了,故與題意不符;故選:A。
知識點三:平面鏡成像原理和特點
【例3】(2018?金華)岸上景物在湖水中形成清晰的倒影(如圖),下列有關“水中倒影”的說法正確的是(  )
A.是光的反射形成的虛像 B.是光的折射形成的虛像
C.是光沿直線傳播形成的影子 D.“水中倒影”比岸上景物大一些
【答案】A
【解析】水中倒影屬平面鏡成像現象,其原理是光的反射,是反射光線的反向延長線的會聚點,所以是光的反射形成的虛像。根據平面鏡成像特點可知,“水中倒影”與岸上景物是等大的,故A正確,BCD錯誤。故選:A。
知識點四:光的折射
【例4】(2018?瑞安市模擬)下列現象中,由于光的折射而形成的是(  )

A.倒映在水中的山 B.水中的筷子

C.樹蔭下的圓形光斑 D.鏡中的花朵
【答案】B
【解析】A、景物水中形成“倒影”,屬平面鏡成像現象,是光的反射形成的,故A不合題意;B、水中的筷子看起來向上彎折,屬光的折射現象,故B符合題意;C、樹蔭下的圓形光斑,是光的直線傳播形成的,故C不合題意;D、鏡中的花朵屬平面鏡成像現象,是光的反射形成的,故D不合題意。故選:B。 知識點五:光的色散、物體的顏色、看不見的光
【例5】(2018春?杭州期中)中國科技館里有一個“顏色屋”,如圖甲所示,屋內擺放著各色物品。 (1)“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化,家具在不同顏色燈光的照下,呈現出的色彩是_________的。(選填“變化”或“不變”) (2)圖乙為白光通過三棱鏡后發生色散現象,這說明白光是由_________組成的; (3)在各種色光中紅光波長最長,紫光波長最短。紅光能傳得很遠,因此用紅燈表示危險的信號效果明顯。紅光的波長在630nm至780nm之間。則630nm=_________m。
【答案】(1)變化;(2)多種單色光;(3)6.3×10-7;
【解析】(1)不同物體的顏色是由其反射的色光所決定的,所以“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化,家具在不同顏色燈光的照射下,呈現出的色彩是變化的;(2)太陽光經過棱鏡時,在光屏上看到紅橙黃綠藍靛紫七種色光的色帶;太陽光經過三棱鏡分散成七種色光,這種現象是光的色散。太陽光能分解成七種色光,說明白光是由多種單色光組成的;(3)因為1nm=10-9m,所以630nm=630×10-9m=6.3×10-7m; 【例6】(2018春?溫州期中)黑色水筆是常用的考試用筆,寫出的字能顯黑色的原因是黑字(  )
A.透過所有的光 B.吸收所有的光 C.反射黑色的光 D.發出黑色的光
【答案】B
【解析】在各種色光中沒有黑色光,故C、D錯誤;紙上的黑字是不透明體,肯定不能透光,故A錯誤;黑色物體吸收所有色光,故B正確。故選:B。
【例7】(2017春?建德市期末)下列關于超聲波與次聲波、紅外線與紫外線的說法中,錯誤的是(  )
A.紫外線能使熒光物質發光,所以可以鑒別鈔票的真偽
B.一切物體都在不停地發射紅外線,也在吸收紅外線
C.“倒車防撞雷達”是利用超聲波來探測障礙物與車之間距離的設備
D.正常人可以看到紅外線和紫外線,但聽不到超聲波與次聲波
【答案】D
【解析】A、紫外線可以使熒光物質發光,鈔票上某些位置用熒光物質印上標記,在紫外線下照射下識別這些標記,從而辨別鈔票的真偽,故A正確.B、一切物體都在不停地發射紅外線,也在吸收紅外線,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越強,故B正確;C、倒車雷達是利用超聲波工作的,是根據回聲到來的時間和方位,確定目標的位置和距離,即利用聲音獲得信息,故C正確;D、人耳能聽到的聲音頻率范圍一般在20Hz~20000Hz范圍內,在此范圍以外的聲波(超聲波和次聲波),人耳聽不到,紅外線、紫外線屬于不可見光,人看不到,故D錯誤;故選:D.
知識點六:透鏡
【例8】(2018春?柯橋區期中)畫圖:畫出入射光線。
【答案】見解析
【解析】過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸,過光心的光線其傳播方向不變;如圖所示:
【例9】(2018春?金華期中)將圖中的入射光線或折射光線補畫完整;
【答案】見解析
【解析】對于凹透鏡,過光心的光線其傳播方向不變;指向另一側焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸。由此畫出折射光線如圖所示:

知識點七:凸透鏡成像規律及應用
【例10】(2018?杭州二模)最近“碰瓷”事件屢有發生,所以很多車主都在車上安裝了行車記錄儀,便于及時用攝像頭將行車過程中發生的事記錄下來,在夜間可以利用攝像頭周邊的多點紅外線不光,排除依舊清楚的畫面。關于行車記錄儀,下列說法正確的是(  )
A.行車記錄儀的攝像頭中用的是凹透鏡
B.在拍攝錄像時,物體距透鏡一倍到兩倍焦距之間
C.人肉眼是可以觀察到紅外線的
D.當屏幕上看到物體圖象變小時,說明物體在遠離
【答案】D
【解析】A、行車記錄儀的攝像頭中用的是凸透鏡,故A錯誤;B、攝像機的鏡頭與照相機的鏡頭類似,應用的凸透鏡成實像時u>2f,成倒立縮小的實像,故B錯誤;C、紅外線屬于不可見光,人肉眼是不可以觀察到紅外線的,故C錯誤;D、凸透鏡成實像時,物遠像近像小,當屏幕上看到物體圖象變小時,說明物體在遠離,故D正確。故選:D。 【例11】(2018?嘉興二模)如圖所示,小宇同學正在用“自拍神器”攝影留念。與用手直接拿自拍相比,利用自拍桿可以(  )
A.增大物距,增大像的大小,從而減小取景范圍
B.減小物距,減小像的大小,從而減小取景范圍
C.增大物距,減小像的大小,從而增大取景范圍
D.減小物距,增大像的大小,從而增大取景范圍
【答案】C
【解析】根據凸透鏡成實像時,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”與直接拿手機自拍相比,利用自拍桿可以增大物距,減小人像的大小,從而增大取景范圍,取得更好的拍攝效果。故C正確。故選:C。
知識點八:眼睛與視力矯正
【例12】(2017?瑞安市二模)下列圖片中模擬了人眼球成像的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】人的眼睛的晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡,滿足u>2f,成倒立、縮小的實像;外界物體在視網膜上成倒立、縮小的實像。A、圖中,u=2f,成倒立、等大的實像;不符合題意;B、2f>u>f,成倒立、放大的實像;不符合題意;C、u>2f,成倒立、縮小的實像,符合題意;D、u<f,成正立放大的虛像,不符合題意;故選:C。
【例13】(2016?天門)如圖,小桃在做探究“凸透鏡成像規律”實驗時,把蔡老師的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,發現光屏上燭焰的像變模糊了;接著,她再將光屏靠近凸透鏡,又能在光屏上看到燭焰清晰的像。關于蔡老師的眼睛和眼鏡說法正確的是???? (  )
A.蔡老師是近視眼,戴凸透鏡 B.蔡老師是遠視眼,戴凸透鏡
C.蔡老師是近視眼,戴凹透鏡 D.蔡老師是遠視眼,戴凹透鏡
【答案】D
【解析】將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,結果,光屏上原來清晰的像變模糊了,他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離時,又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像,說明提前成像了,故放置的是使光線會聚的凸透鏡,這種眼鏡是用來矯正遠視眼的。故選:B。
知識點九:顯微鏡與望遠鏡
【例14】(2017?嘉興模擬)下表是顯微鏡使用過程中的幾種操作和要求達到的目的,其中正確的是(  )
選項
操作
目的
A
轉動遮光器和反光鏡
調節光線強弱
B
在鏡筒下降時
眼睛要注視目鏡
C
轉動轉換器
調換不同倍數的目鏡
D
將裝片向右下方移動
使位于視野左上方的物像移到正中央
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、在顯微鏡的結構中,遮光器有大小光圈可以調節光線的強弱;反光鏡能反射光線,上有平面鏡和凹面鏡兩個面。當外界光線較強時使用平面鏡,當外界光線較弱時使用凹面鏡,所以轉動遮光器和反光鏡,可以調節光線強弱,故A正確;B、鏡筒下降時,眼睛要注視物鏡,防止鏡頭壓碎玻片標本,故B錯誤;C、物鏡安裝在轉換器上,轉動轉換器可以調換不同倍數的物鏡,而不是目鏡,故C錯誤;D、觀察物像時,物像移動的方向與標本移動的方向是相反的,所以把視野中偏左上方的物像移動正中央的話,玻片標本應往左上方移動,故D錯誤。故選:A。 【例15】(2017?余杭區一模)想要觀測太陽,下列工具中可以使用的是(  ) ①雙筒望遠鏡? ②加濾鏡的天文望遠鏡? ③涂黑的玻璃? ④放大鏡。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】D
【解析】太陽發出的光直接用眼鏡看非常刺眼,為此想要觀測太陽,可以使用加濾鏡的天文望遠鏡或涂黑的玻璃,這樣可以避免強光的反射光會刺傷眼鏡。故選:D。

一、鏡面反射和漫反射混淆
人看物體的條件:物體發出的光線或反射的光線進入人的眼睛.平行光線射向平滑的反射面,反射光線平行射出;平行光線射向粗糙的反射面,反射光線射向四面八方.同學們要抓住平面是否光滑這個特點來判斷兩種反射。
【例1】(2017秋?德城區校級期中)在皮鞋擦過鞋油之后,還要用鞋刷或軟布反復擦幾下,越擦越亮,這是由于(  )
A.反復擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加漫反射效果
B.反復擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加鏡面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反復擦可增加皮鞋反光性能,從而增加漫反射效果
D.鞋油的顏色比皮革鮮艷,反復擦可增加皮鞋吸收陽光的能力,所以越擦越亮
【答案】B
【解析】因為皮鞋的表面不光滑有灰塵,光射向鞋面后發生漫反射,這樣皮鞋就失去了光澤;涂上鞋油后,鞋油的微小顆粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔細擦拭,使鞋油涂抹的更均勻鞋面就變得十分光滑。光射向鞋面后會發生鏡面反射,皮鞋看起來就更光亮更好看了。故選:B。
二、反射角(或入射角)弄錯
反射光線與法線的夾角叫反射角;入射光線與法線的夾角叫入射角;反射定律中兩角之間的關系:反射角等于入射角.同學們易弄錯角度或把鏡面與光線的夾角當成入射角或反射角。
【例2】(2018?臨沭縣校級模擬)光線射到水平放置的平面鏡上,與平面鏡成60°,則下列判斷正確的是(  )
A.入射角為60° B.入射光線與反射光線的夾角為60°
C.反射角為60° D.入射光線與反射光線的夾角為120°
【答案】B
【解析】已知入射光線與鏡面的夾角為60°,根據入射角的定義可知,入射角為90°-60°=30°,而反射角等于入射角,即反射角也為30°.故AC錯誤;入射光線與反射光線的夾角為30°+30°=60°,故B正確,D錯誤。故選:B。
三、作圖時實線與虛線不分
光學作用時,入射光線和反射光線、折射光線要用實線畫,像和物的連線要用虛線畫,反射光線或折射光線的反向延長線要用虛線畫。法線要用虛線畫,虛像要用虛線畫,實像要用實線畫。
【例3】(2018?海門市二模)在如圖中,畫出由點光源S發出經平面鏡反射過P點的一條光線。
【答案】見解析
【解析】先通過平面鏡作出發光點S的對稱點S′即為S的像;連接S′P交平面鏡于點O,SO為入射光線,OP為反射光線;如圖所示:
【例4】(2018?大祥區三模)如圖所示,一束光線垂直入射到圓形玻璃磚的平面上,請畫出光線通過玻璃出射到空氣中的光路圖。
【答案】見解析
【解析】光從空氣垂直入射到玻璃界面上,傳播方向不變,當光從玻璃斜射入空氣中時,折射角大于入射角,折射光線將遠離法線。在作圖時,注意先做出法線。 如圖所示:
四、虛像是由光的反射形成,還是由光的折射形成
要弄清實像和虛像,需要掌握光的反射現象,知道平面鏡成像是由于光的反射形成的.要掌握光的折射現象,知道水底看起來比實際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓、凸透鏡成像都是光的折射.要掌握光沿直線傳播現象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直線傳播形成的.
【例5】(2018?南湖區一模)在沙漠或海面上常能看到海市蜃樓現象。下列關于海市蜃樓現象解釋正確的是(  )
A.由于光的漫反射產生的現象
B.由于光沿直線傳播產生的現象
C.由于光在均勻物質中沿直線傳播產生的現象
D.由于光在不均勻物質中發生折射而產生的現象
【答案】D
【解析】“海市蜃樓”現象,是由于光在密度不均勻的空氣中傳播時的折射現象,故ABC錯誤,D正確。故選:D。
五、根據光的反射和折射規律確定三線與兩角的位置關系
光線從一種介質斜射向另一種介質時,在界面將發生反射和折射,入射光線和反射光線具有對稱性,在界面的同側,入射光線和折射光線不對稱,分別在界面的兩側.首先根據反射光線與入射光線的位置光線確定法線和界面,然后根據折射光線的位置確定入射光線及反射光線,根據折射角與入射角的大小關系確定介質的種類.
【例6】(2017春?蕭山區期中)如圖所示為光從空氣射向玻璃時發生折射的光路圖,由圖可知,入射光線是 ,折射光線是 ,入射角是 度。界面的 (選填“上”“下”、“左”、“右”)側是空氣。
【答案】CO;OB;60;左.
【解答】由于反射角要等于入射角,故OC、OA中應是反射光線和入射光線,則PQ為法線,MN為界面,而入射光線和折射光線分居法線的兩側,故OB是折射光線,CO是入射光線,由于∠COM=30°,故入射角為∠COP=60°,折射角小于入射角,故界面的左側是空氣,右側是玻璃.
六、透鏡對光線的會聚作用與發散作用
凸透鏡對平行、會聚、發散的光線都有會聚作用;凹透鏡對平行、會聚、發散的光線都有發散的作用,折射光只是與入射光相比發散一些,不一定全變成發散光線.再一種情況就是如圖中的凸形氣泡不是玻璃元件,故它不是凸透鏡;這時一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,是凹透鏡;所以,通過玻璃磚后,光線將會發散.
【例7】(2017春?西湖區校級期中)如圖所示,一玻璃磚內有一凸形氣泡,一束平行光垂直射向玻璃磚的側面,通過玻璃磚后,光線將會 (填“平行”或“會聚”或“發散”).
【答案】發散.
【解析】圖中的凸形氣泡不是玻璃元件,故它不是凸透鏡;這時一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,是凹透鏡;所以,通過玻璃磚后,光線將會發散.
七、實像與物的上下左右關系
根據凸透鏡的成像規律,當物體放在一倍焦距與二倍焦距之間時,所成的像是放大倒立的實像;而當物體放在二倍焦距之外時,所成的像是縮小倒立的實像解答此題。
【例8】(2017?涼山州)在凸透鏡的主光軸上放一根粗細均勻的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距與2倍焦距之間,如圖所示,那么木棒在光屏上的像是(  )
A.a端變細,b端變細 B.a端變粗,b端變粗
C.a端變細,b端變粗 D.a端變粗,b端變細
【答案】C
【解析】因此時b端位于1倍焦距與2倍焦距之間,故所成的像是倒立、放大的,因a端位于2倍焦距之外,故所成的像是倒立、縮小的;所以木棒所成的像將是a端變細,b端變粗。故選:C。
八、凸透鏡成像的變焦距問題
凸透鏡成像時,物距的變化,引起成像情況的變化;焦距變化也會引起成像情況的變化,焦距變了,物距不變,物距和焦距的關系也就改變了,根據新的關系確定成像情況。
【例9】(2018?黃巖區模擬)小巖在實驗室利用光具座探究凸透鏡成像的規律,如圖所示的位置時,在光屏的中心呈現一個清晰的像。
(1)蠟燭燃燒一段時間后,燭焰的像將位于光屏中心的________方。 (2)若此時蠟燭與光屏的距離大于四倍凸透鏡的焦距且保持不變,僅向左移動凸透鏡,光屏上再次成清晰的像時,像的性質是________。 (3)若此時換成焦距更小的凸透鏡,如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,要使光屏上呈現一個清晰的像,可采用的方法有________。 A.將光屏向左移動適當的距離 B.將光屏向右移動適當的距離 C.給凸透鏡“戴”上合適的近視眼鏡 D.給凸透鏡“戴”上合適的遠視眼鏡
【答案】(1)上;(2)倒立、放大的實像;(3)AC
【解析】(1)由于通過光心的光線方向不改變,蠟燭燃燒一段時間后,則燭焰的像將向上移動,位于光屏中心的上方;(2)若此時蠟燭與光屏的距離為40cm大于四倍凸透鏡的焦距,則凸透鏡的焦距小于10cm,僅向左移動凸透鏡,光屏上再次成清晰的像,則2f>u>f,那么屏上成倒立、放大的實像;(3)若此時換成焦距更小的凸透鏡,如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,相當于物距變大了,凸透鏡成實像時,物遠像近像小,所以應使像距變小,則應將光屏向左移動適當的距離,或屏不動將光線向后發散一些,即給凸透鏡“戴”上合適的近視眼鏡,故AC正確; 九、成實像時物距和像距的變化規律易錯
要解決類型的問題題,需要掌握凸透鏡成像的規律.設凸透鏡的焦距為f,物距為u,則凸透鏡成像的規律為:當u>2f時,成倒立、縮小的實像.對應應用如照相機.當u=2f時,成倒立、等大的實像.當f<u<2f時,成倒立、放大的實像,對應應用如幻燈機.當u=f時,無像.經凸透鏡折射后的光線是平行的,沒有會聚點.當u<f時,成正立、放大的虛像.如放大鏡.知道物距越大,像距越小,成的像也越小.
【例10】(2018?湖州)小華在研究凸透鏡成像規律時,將平行光正對凸透鏡照射,另一側的光屏移動到距凸透鏡10厘米處時,得到一個最小最亮的光斑。接著把光源換成蠟燭,調整好相關器材的高度,將凸透鏡固定在光具座中央50厘米刻度線處,移動蠟燭到光具座的左端并點燃,再移動光屏至如圖所示位置時,在光屏中央得到一個清晰的像。保持凸透鏡位置不變,通過移動蠟燭及光屏的位置,下列成像情況符合實際的是(  )
A.若蠟燭放置在10厘米刻度線處,移動光屏,在光屏上都不能呈清晰的像
B.若蠟燭放置在30厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰縮小的像
C.若蠟燭放置在35厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
D.若蠟燭放置在45厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】C
【解析】A、若蠟燭放置在10厘米刻度線處,物距u=50cm-10cm=40cm,滿足u>2f,由凸透鏡成像規律可知,成倒立、縮小的實像。移動光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A錯誤;B、若蠟燭放置在30厘米刻度線處,物距u=50cm-30cm=20cm,滿足u=2f。由凸透鏡成像規律可知,成倒立、等大的實像,故B錯誤;C、若蠟燭放置在35厘米刻度線處,物距u=50cm-35cm,滿足2f>u>f,由凸透鏡成像規律可知,成倒立、放大的實像,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正確;D、若蠟燭放置在35厘米刻度線處,物距u=50cm-45cm=5cm,滿足u<f,由凸透鏡成像規律可知,成正立、放大的虛像,虛像不能成在光屏上,故D錯誤。故選:C。
十、物和光屏互換位置成像情況不明確
根據物距和像距的關系判斷成像情況和應用:凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立縮小的實像,應用于照相機;物距等于像距時,成倒立等大的實像,一般用來求凸透鏡的焦距;物距小于像距時,成倒立放大的實像,應用于投影儀。若將蠟燭與光屏互換位置,則成像的情況也交換,光屏上將得到倒立、放大的實像。
【例11】(2017春?平陽縣校級月考)小明在做凸透鏡成像實驗時,將點燃的蠟燭放在凸透鏡前,在透鏡另一側的光屏上得到倒立、放大的實像。保持凸透鏡位置不變,小明把蠟燭與光屏的位置對換,則(  )
A.光屏上有倒立、縮小的實像 B.光屏上有倒立、放大的實像
C.光屏上找不到實像 D.凸透鏡焦距未知,無法判斷
【答案】A
【解析】當光屏成倒立、放大的實像,則f<u<2f,v>2f,當兩者相互調換后,u>2f,f<v<2f,由于凸透鏡成像是可逆的,所以根據此時條件判斷,光屏上有倒立、縮小的實像。故A正確,BCD錯誤。故選:A。
十一、透鏡部分被遮擋的成像情況不明確
物體有無數點組成,物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線,經凸透鏡折射后,有無數條折射光線會聚成該點的像.當遮住凸透鏡的一部分,還有另外的部分光線,經凸透鏡折射會聚成像.
【例12】(2018?富陽區一模)小金同學用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規律”的實驗,裝置如圖所示。 (1)實驗過程中,當蠟燭距凸透鏡18cm時,移動光屏至某一位置,能在光屏上得到一個等大清晰的像,則該凸透鏡的焦距是_________cm; (2)實驗過程中,不小心將一小片不透明的物質粘在凸透鏡上,則光屏上的像_________。 A.像是完整的,像的大小不變?????????????????? B.像是完整的,像的大小變小 C.像是不完整的,像中間有一個黑點???????? ?D.像是不完整的,像中間有一個不透明物質的像 (3)小金同學多次實驗后發現,當光屏上呈現燭焰清晰的像時,將蠟燭和光屏的位置對調,仍能在光屏上得到一個等大清晰的像,出現這種現象的原因是_________。
【答案】(1)9;(2)A;(3)光路可逆。
將一小片不透明的物質粘在凸透鏡上,沒有擋住的部分,仍能折射光線成像,所以光屏上所成的像是完整的,像的大小不變,只是會聚光線比原來變少,像變暗了,故A正確;(3)當光屏上呈現蠟燭清晰的像時,將蠟燭和光屏位置對調,仍能在光屏上接收到清晰的像,這是因為光在發生折射時,具有可逆性的特點。
第二講 光現象
1.了解光源,了解光在真空或空氣中的傳播速度,理解光沿直線傳播及其應用。
2.了解光的反射特征,理解反射現象,知道光路的可逆性。
3.理解鏡面反射和漫反射的差異。
4.探究平面鏡成像像與物的關系,理解日常生活中平面鏡成像的現象。初步認識凸面鏡的發散作用和凹面鏡的會聚作用及其應用。
5.了解光的折射的特征,理解折射現象,知道光路的可逆性。.
6.知道白光是由色光組成的,比較色光混合與顏料混合的不同現象。
7.知道物體的顏色
8.初步認識紅外線、紫外線及其作用。
9.理解探究凸透鏡成像的規律,了解凸透鏡成像的應用。
10.了解照相機機的基本結構。
11.了解眼睛的構造,知道眼睛是怎樣看見物體的,了解怎樣矯正視力,使學生具有眼睛保健意識。

知識點一:光的直線傳播
1.光源:能夠發光的物體叫做光源。太陽是最大的天然光源,燭光或通電的電燈是人造光源。
2.光線:為了形象地描述光的傳播情況,通常用一條帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫做光線。
3.光的直線傳播條件:光在同種均勻介質中是沿直線傳播的。能說明光沿直線傳播的現象有影子的形成、日(月)食、小孔成像等。
4.注意:小孔成像是由于光的直線傳播而成的倒立的實像,像的大小與物體和光屏到小孔的距離有關。
光客觀存在,而光線是為了表示光的傳播路徑而構建的一種物理模型,同磁感線一樣,并不存在。
5.光速:光在不同介質中的傳播速度不同,在真空中傳播速度最大,為3×108m/s。
知識點二:光的反射
1.光的反射:光射到某種物質的表面時有一部分光會發生反射,這種現象叫光的反射。
2.光的反射定律
(1)內容:①反射光線、入射光線和法線在同一平面內——三線共面;②反射光線和入射光線分居法線兩側——兩線分居;③反射角等于入射角——兩角相等。
(2)圖示:
(3)理解:①光的反射現象中,一條入射光線只有一條對應的反射光線。②當光線垂直入射時,入射角等于0度,反射角也等于0度。③入射角增大,反射角增大。④在光的反射中,光路是可逆的。
3.兩種反射現象對比
鏡面反射
漫反射
特點
射到物面為平整光滑反射面上的平行光反射后仍然平行
射到物面為凹凸不平的反射面上的平行光反射后向著不同的方向傳播
條件
反射面平整光滑
反射面凹凸不平
光路圖
能否成像
可成虛像
不能成像
應用
平靜的水面、平面鏡、反光的黑板
漫反射能使我們從不同的方向看到物體
相同點
鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律
知識點三:平面鏡成像原理和特點
1.原理:如圖所示,光源S向四處發光,一些光經平面鏡__反射__后進入了人的眼睛,引起視覺,我們感到光好像是從圖中S′處射來的,S′就是S在平面鏡中虛像。
2.規律:由平面鏡成像原理圖可知:反射光線、入射點和虛像點在同一直線上。這一規律經常用來進行相關的作圖。
3.實像與虛像對比
實像
虛像
形成
實際光線會聚
反射光線(或折射光線)反向延長線會聚
承接
能用光屏
不能用光屏承接
畫法
用實線表示
用虛線表示
觀察
可以用眼睛觀察,可以用相機拍攝
4.平面鏡成像特點
(1)像和物體大小相等。(2)平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離相等。(3)像和物體的連線與鏡面垂直。(4)像是虛像。
5.注意:①平面鏡成像時,物體和像關于平面鏡成軸對稱圖形。②當我們靠近平面鏡時,會感覺到自己在平面鏡中的像越來越大,這是由于這一過程中像的視角變大的緣故,實際上像的大小并沒有發生變化。
6.探究平面鏡成像特點注意:
(1)用玻璃板代替平面鏡的原因:玻璃板既能反射光、又能透過光,這樣既可以成像,又可以透過玻璃板看到另一側的蠟燭。
(2)用兩支完全相同蠟燭的原因:方便比較像和物體的大小關系。
(3)讓未點燃的蠟燭與虛像完全重合的原因:用未點燃的蠟燭替代虛像。
(4)未點燃的蠟燭不能與虛像完全重合的原因:玻璃板與桌面不垂直。
(5)用燭焰作為研究對象的原因:燭焰明亮,成像清晰,易于觀察。
(6)在暗室中進行實驗的原因:環境較暗,像相對就明亮些。
(7)在虛像處放置光屏的原因:判斷成像的虛實。
(8)方格紙(或直尺)的用途:更好的比較像和虛像的到平面鏡的的距離。
(9)觀察到玻璃板另一側有兩個距離很近的虛像的原因:玻璃板前后兩個側面各成了一個像。
(10)用薄玻璃板進行實驗的原因:蠟燭通過玻璃板前后兩個面成的像距離近,看起來幾乎是一個像。
(11)多次重復實驗的目的:更好的發現普遍性規律。
知識點四:光的折射
1.定義:光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生偏折的現象叫做光的折射現象。
2.光的折射規律
(1)內容:①折射光線與入射光線、法線在同一平面內——三線共面;②折射光線與入射光線分居法線兩側——兩線分居;③當光線由空氣斜射入水中時,入射角大于折射角;入射角增大,折射角也增大;當光線垂直入射時,光的傳播方向不變;④發生光的折射時,光路是可逆的。
(2)圖示:
3.光的折射現象:池底變淺。
(1)原理:從池底A點發出的光線在水面處發生折射,折射角大于入射角,眼睛逆著折射光線看去,感覺光是從A′點射來的,A′點就是A點的變高(填“高”或“低”)的虛像。
(2)規律:在折射成像現象中,折射光線、入射點和像點在同一直線上,這一規律經常用來進行相關的作圖。
4.注意:①法線是為了科學、準確描述反射光線(折射光線)與入射光線的位置關系時而引入的“輔助線”,它既是入射光線和反射光線夾角的角平分線,又與反射面(界面)垂直,在光路作圖時,箭頭(表示傳播方向)、實線、虛線要清楚區分開來;②發生光的折射的原因是光在不同介質中傳播速度不同。③光線發生折射時,在介質表面處,光線還會發生反射。
知識點五:光的色散、物體的顏色、看不見的光
1.定義:太陽光通過棱鏡后被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種色光的現象叫光的色散。
2.色散現象說明:白光不是單色光。
3.光的三原色:紅、綠、藍。把它們按不同比例混合,可以產生各種色光。顏料的三原色:紅、黃、藍。
4.把被三棱鏡分解的色光按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列起來,就形成太陽的可見光譜。
5. 物體的顏色:
(1)白色的物體能反射所有照射在它表面的光,眼睛接收到的是含有各種色光的混合光,因此感覺是“白色”的。
(2)黑色物體是因為它吸收了所有照射在它表面的光,眼睛接收不到來自它的反射光,因此,感覺是“黑色”的。
(3)不透明物體的顏色:不透明物體呈現各種色彩也是因為它能反射不同顏色的光,而其他顏色的光幾乎都被吸收了。例如,呈紅色的物體是因為它只反射 ( 或透過 ) 紅色光。
(4)透明物體的顏色:透明物體呈現各種色彩也是因為它能透過不同顏色的光,而其他顏色的光幾乎都被吸收了。
6.光譜中在紅光以外的看不見的光稱為紅外線,一切物體都在不停地輻射紅外線,物體的溫度越高,輻射的紅外線越多,紅外線的熱作用越強。
7.光譜中紫色光以外的看不見的光叫紫外線,紫外線的作用是殺菌、防偽等。生活中既要合理利用紫外線,又要防止紫外線給我們帶來的危害。
知識點六:透鏡
1.透鏡分為凸透鏡和凹透鏡兩種,兩者的特征比較
凸透鏡
凹透鏡
外形特征
中間厚、邊緣薄
中間薄、邊緣厚
對光的作用
會聚
發散
相關
概念
三條特
殊光線
知識點七:凸透鏡的成像規律及其應用
1.凸透鏡成像規律及應用
物距(u) 和焦距(f) 的關系
像的性質
像和物的位置關系
像距(v) 和焦距(f)的關系
應用
正立或倒立
放大等大或縮小
實像或虛像
像和物同側或異側
u>2f
倒立
縮小
實像
異側
f<v<2f
照相機
u=2f
倒立
等大
實像
異側
v=2f
測焦距
f<u<2f
倒立
放大
實像
異側
v>2f
投影儀
u=f
不成像
——
——
——
——
不成像會聚一點
u<f
正立
放大
虛像
同側
——
放大鏡
理解:①焦點分界:2f是成放大實像與縮小實像的分界點,f是成實像與虛像的分界點。②凸透鏡成實像的動態規律:物體沿主光軸移動時,像和物移動方向一致,即物距減小(增大),像距增大(減小),像變大(小);成虛像的動態規律:物體沿主光軸移動時,像和物移動方向一致,物近像近像變小,物遠像遠像變大。
2.生活中的透鏡
3.凸透鏡成像變化規律口訣法:一焦分虛實,二焦分大小,虛像同側正,實像異側倒,物體移向凸透鏡,實像變遠且變大,虛像變近且變小。
4.探究凸透鏡成像規律注意問題:
(1)做實驗時,根據光具座的長度l與透鏡焦距f的關系是l>4f。
(2)實驗中,先將凸透鏡固定在光具座中間的某一刻度處,做好記錄,再將蠟燭和光屏分別置于兩側。
(3)為了使像成在光屏的中央,應使燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度。
(4)如果燭焰的像靠近光屏上端,原因可能是凸透鏡太高、燭焰太低、光屏太低,調整的方法分別是透鏡下移、燭焰上移、光屏上移。
(5)在探究凸透鏡成像規律時,凸透鏡不動,將蠟燭逐漸靠近凸透鏡,光屏則相應地遠離凸透鏡直到光屏上呈現清晰的像。
(6)凸透鏡在成實像時,物距變大,像距變小,像變小,在u>2f時,物距的變化量Δu大于像距的變化量Δv,在f(7)若將凸透鏡的一部分遮住,成像的性質不變,但像變暗。
(8)成實像,像與物上下顛倒,左右顛倒。
知識點八:眼睛與眼鏡
1.眼睛與照相機比較
眼睛
照相機
折光元件
晶狀體、角膜
凸透鏡
成像元件
視網膜
光屏
看遠近不同
物體的調節
調節晶狀體的彎曲
程度(調節焦距)
調節像距
2.近視眼和遠視眼的比較
近視眼
遠視眼
視覺特征
近處清,遠處模糊
遠處清,近處模糊
形成原因
晶狀體太厚
眼球前后方
向太長
晶狀體太薄
眼球前后方
向太短
成像情況
矯正眼鏡
凹透鏡
凸透鏡
知識點一:光的直線傳播
【例1】(2017?麗水)下列由光沿直線傳播形成的現象是(  )

A.水中倒影 B.平面鏡成像 C.杯中筆彎折 D.手影游戲
【解析】A、倒影屬于平面鏡成像,是光的反射形成的,故A錯誤;B、平面鏡成像屬于光的反射現象,故B錯誤;C、在水中的筆看起來彎折了,是由于光的折射形成的,故C錯誤;D、手影是由光在均勻介質中沿直線傳播形成的,故D正確.故選:D.
知識點二:光的反射
【例2】(2018?金東區模擬)如下圖所示的光現象中,由于光的反射形成的是(  )

A.塔在水中形成“倒影” B.屏幕上呈現人的影子

C.放大鏡把字“放大” D.筆好像在水面處“折斷”
【答案】A
【解析】A、平靜水面上塔的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,符合題意。B、影子的形成說明光是沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被物體擋住后,物體后面就會呈現出陰影區域,就是影子,故與題意不符;C、用放大鏡看字時,字變大了,屬于凸透鏡成像,是由于光的折射形成的。故與題意不符。D、從水中筆上反射的光從水中斜射入空氣中時,發生折射,折射光線遠離法線,當人逆著折射光線的方向看時,看到的是筆的虛像,比實際位置偏高,所以感覺折斷了,故與題意不符;故選:A。
知識點三:平面鏡成像原理和特點
【例3】(2018?金華)岸上景物在湖水中形成清晰的倒影(如圖),下列有關“水中倒影”的說法正確的是(  )
A.是光的反射形成的虛像 B.是光的折射形成的虛像
C.是光沿直線傳播形成的影子 D.“水中倒影”比岸上景物大一些
【答案】A
【解析】水中倒影屬平面鏡成像現象,其原理是光的反射,是反射光線的反向延長線的會聚點,所以是光的反射形成的虛像。根據平面鏡成像特點可知,“水中倒影”與岸上景物是等大的,故A正確,BCD錯誤。故選:A。
知識點四:光的折射
【例4】(2018?瑞安市模擬)下列現象中,由于光的折射而形成的是(  )

A.倒映在水中的山 B.水中的筷子

C.樹蔭下的圓形光斑 D.鏡中的花朵
【答案】B
【解析】A、景物水中形成“倒影”,屬平面鏡成像現象,是光的反射形成的,故A不合題意;B、水中的筷子看起來向上彎折,屬光的折射現象,故B符合題意;C、樹蔭下的圓形光斑,是光的直線傳播形成的,故C不合題意;D、鏡中的花朵屬平面鏡成像現象,是光的反射形成的,故D不合題意。故選:B。 知識點五:光的色散、物體的顏色、看不見的光
【例5】(2018春?杭州期中)中國科技館里有一個“顏色屋”,如圖甲所示,屋內擺放著各色物品。 (1)“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化,家具在不同顏色燈光的照下,呈現出的色彩是_________的。(選填“變化”或“不變”) (2)圖乙為白光通過三棱鏡后發生色散現象,這說明白光是由_________組成的; (3)在各種色光中紅光波長最長,紫光波長最短。紅光能傳得很遠,因此用紅燈表示危險的信號效果明顯。紅光的波長在630nm至780nm之間。則630nm=_________m。
【答案】(1)變化;(2)多種單色光;(3)6.3×10-7;
【解析】(1)不同物體的顏色是由其反射的色光所決定的,所以“顏色屋”內的燈光顏色會在白、紅、藍、綠之間變化,家具在不同顏色燈光的照射下,呈現出的色彩是變化的;(2)太陽光經過棱鏡時,在光屏上看到紅橙黃綠藍靛紫七種色光的色帶;太陽光經過三棱鏡分散成七種色光,這種現象是光的色散。太陽光能分解成七種色光,說明白光是由多種單色光組成的;(3)因為1nm=10-9m,所以630nm=630×10-9m=6.3×10-7m; 【例6】(2018春?溫州期中)黑色水筆是常用的考試用筆,寫出的字能顯黑色的原因是黑字(  )
A.透過所有的光 B.吸收所有的光 C.反射黑色的光 D.發出黑色的光
【答案】B
【解析】在各種色光中沒有黑色光,故C、D錯誤;紙上的黑字是不透明體,肯定不能透光,故A錯誤;黑色物體吸收所有色光,故B正確。故選:B。
【例7】(2017春?建德市期末)下列關于超聲波與次聲波、紅外線與紫外線的說法中,錯誤的是(  )
A.紫外線能使熒光物質發光,所以可以鑒別鈔票的真偽
B.一切物體都在不停地發射紅外線,也在吸收紅外線
C.“倒車防撞雷達”是利用超聲波來探測障礙物與車之間距離的設備
D.正常人可以看到紅外線和紫外線,但聽不到超聲波與次聲波
【答案】D
【解析】A、紫外線可以使熒光物質發光,鈔票上某些位置用熒光物質印上標記,在紫外線下照射下識別這些標記,從而辨別鈔票的真偽,故A正確.B、一切物體都在不停地發射紅外線,也在吸收紅外線,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越強,故B正確;C、倒車雷達是利用超聲波工作的,是根據回聲到來的時間和方位,確定目標的位置和距離,即利用聲音獲得信息,故C正確;D、人耳能聽到的聲音頻率范圍一般在20Hz~20000Hz范圍內,在此范圍以外的聲波(超聲波和次聲波),人耳聽不到,紅外線、紫外線屬于不可見光,人看不到,故D錯誤;故選:D.
知識點六:透鏡
【例8】(2018春?柯橋區期中)畫圖:畫出入射光線。
【答案】見解析
【解析】過焦點的光線經凸透鏡折射后折射光線平行于主光軸,過光心的光線其傳播方向不變;如圖所示:
【例9】(2018春?金華期中)將圖中的入射光線或折射光線補畫完整;
【答案】見解析
【解析】對于凹透鏡,過光心的光線其傳播方向不變;指向另一側焦點的光線經凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸。由此畫出折射光線如圖所示:

知識點七:凸透鏡成像規律及應用
【例10】(2018?杭州二模)最近“碰瓷”事件屢有發生,所以很多車主都在車上安裝了行車記錄儀,便于及時用攝像頭將行車過程中發生的事記錄下來,在夜間可以利用攝像頭周邊的多點紅外線不光,排除依舊清楚的畫面。關于行車記錄儀,下列說法正確的是(  )
A.行車記錄儀的攝像頭中用的是凹透鏡
B.在拍攝錄像時,物體距透鏡一倍到兩倍焦距之間
C.人肉眼是可以觀察到紅外線的
D.當屏幕上看到物體圖象變小時,說明物體在遠離
【答案】D
【解析】A、行車記錄儀的攝像頭中用的是凸透鏡,故A錯誤;B、攝像機的鏡頭與照相機的鏡頭類似,應用的凸透鏡成實像時u>2f,成倒立縮小的實像,故B錯誤;C、紅外線屬于不可見光,人肉眼是不可以觀察到紅外線的,故C錯誤;D、凸透鏡成實像時,物遠像近像小,當屏幕上看到物體圖象變小時,說明物體在遠離,故D正確。故選:D。 【例11】(2018?嘉興二模)如圖所示,小宇同學正在用“自拍神器”攝影留念。與用手直接拿自拍相比,利用自拍桿可以(  )
A.增大物距,增大像的大小,從而減小取景范圍
B.減小物距,減小像的大小,從而減小取景范圍
C.增大物距,減小像的大小,從而增大取景范圍
D.減小物距,增大像的大小,從而增大取景范圍
【答案】C
【解析】根據凸透鏡成實像時,物距越大,像距越小,像越小,可知“自拍神器”與直接拿手機自拍相比,利用自拍桿可以增大物距,減小人像的大小,從而增大取景范圍,取得更好的拍攝效果。故C正確。故選:C。
知識點八:眼睛與視力矯正
【例12】(2017?瑞安市二模)下列圖片中模擬了人眼球成像的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】人的眼睛的晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡,滿足u>2f,成倒立、縮小的實像;外界物體在視網膜上成倒立、縮小的實像。A、圖中,u=2f,成倒立、等大的實像;不符合題意;B、2f>u>f,成倒立、放大的實像;不符合題意;C、u>2f,成倒立、縮小的實像,符合題意;D、u<f,成正立放大的虛像,不符合題意;故選:C。
【例13】(2016?天門)如圖,小桃在做探究“凸透鏡成像規律”實驗時,把蔡老師的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,發現光屏上燭焰的像變模糊了;接著,她再將光屏靠近凸透鏡,又能在光屏上看到燭焰清晰的像。關于蔡老師的眼睛和眼鏡說法正確的是???? (  )
A.蔡老師是近視眼,戴凸透鏡 B.蔡老師是遠視眼,戴凸透鏡
C.蔡老師是近視眼,戴凹透鏡 D.蔡老師是遠視眼,戴凹透鏡
【答案】D
【解析】將一副眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,結果,光屏上原來清晰的像變模糊了,他只將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離時,又在光屏上觀察到蠟燭清晰的像,說明提前成像了,故放置的是使光線會聚的凸透鏡,這種眼鏡是用來矯正遠視眼的。故選:B。
知識點九:顯微鏡與望遠鏡
【例14】(2017?嘉興模擬)下表是顯微鏡使用過程中的幾種操作和要求達到的目的,其中正確的是(  )
選項
操作
目的
A
轉動遮光器和反光鏡
調節光線強弱
B
在鏡筒下降時
眼睛要注視目鏡
C
轉動轉換器
調換不同倍數的目鏡
D
將裝片向右下方移動
使位于視野左上方的物像移到正中央
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、在顯微鏡的結構中,遮光器有大小光圈可以調節光線的強弱;反光鏡能反射光線,上有平面鏡和凹面鏡兩個面。當外界光線較強時使用平面鏡,當外界光線較弱時使用凹面鏡,所以轉動遮光器和反光鏡,可以調節光線強弱,故A正確;B、鏡筒下降時,眼睛要注視物鏡,防止鏡頭壓碎玻片標本,故B錯誤;C、物鏡安裝在轉換器上,轉動轉換器可以調換不同倍數的物鏡,而不是目鏡,故C錯誤;D、觀察物像時,物像移動的方向與標本移動的方向是相反的,所以把視野中偏左上方的物像移動正中央的話,玻片標本應往左上方移動,故D錯誤。故選:A。 【例15】(2017?余杭區一模)想要觀測太陽,下列工具中可以使用的是(  ) ①雙筒望遠鏡? ②加濾鏡的天文望遠鏡? ③涂黑的玻璃? ④放大鏡。
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】D
【解析】太陽發出的光直接用眼鏡看非常刺眼,為此想要觀測太陽,可以使用加濾鏡的天文望遠鏡或涂黑的玻璃,這樣可以避免強光的反射光會刺傷眼鏡。故選:D。

一、鏡面反射和漫反射混淆
人看物體的條件:物體發出的光線或反射的光線進入人的眼睛.平行光線射向平滑的反射面,反射光線平行射出;平行光線射向粗糙的反射面,反射光線射向四面八方.同學們要抓住平面是否光滑這個特點來判斷兩種反射。
【例1】(2017秋?德城區校級期中)在皮鞋擦過鞋油之后,還要用鞋刷或軟布反復擦幾下,越擦越亮,這是由于(  )
A.反復擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加漫反射效果
B.反復擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加鏡面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反復擦可增加皮鞋反光性能,從而增加漫反射效果
D.鞋油的顏色比皮革鮮艷,反復擦可增加皮鞋吸收陽光的能力,所以越擦越亮
【答案】B
【解析】因為皮鞋的表面不光滑有灰塵,光射向鞋面后發生漫反射,這樣皮鞋就失去了光澤;涂上鞋油后,鞋油的微小顆粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔細擦拭,使鞋油涂抹的更均勻鞋面就變得十分光滑。光射向鞋面后會發生鏡面反射,皮鞋看起來就更光亮更好看了。故選:B。
二、反射角(或入射角)弄錯
反射光線與法線的夾角叫反射角;入射光線與法線的夾角叫入射角;反射定律中兩角之間的關系:反射角等于入射角.同學們易弄錯角度或把鏡面與光線的夾角當成入射角或反射角。
【例2】(2018?臨沭縣校級模擬)光線射到水平放置的平面鏡上,與平面鏡成60°,則下列判斷正確的是(  )
A.入射角為60° B.入射光線與反射光線的夾角為60°
C.反射角為60° D.入射光線與反射光線的夾角為120°
【答案】B
【解析】已知入射光線與鏡面的夾角為60°,根據入射角的定義可知,入射角為90°-60°=30°,而反射角等于入射角,即反射角也為30°.故AC錯誤;入射光線與反射光線的夾角為30°+30°=60°,故B正確,D錯誤。故選:B。
三、作圖時實線與虛線不分
光學作用時,入射光線和反射光線、折射光線要用實線畫,像和物的連線要用虛線畫,反射光線或折射光線的反向延長線要用虛線畫。法線要用虛線畫,虛像要用虛線畫,實像要用實線畫。
【例3】(2018?海門市二模)在如圖中,畫出由點光源S發出經平面鏡反射過P點的一條光線。
【答案】見解析
【解析】先通過平面鏡作出發光點S的對稱點S′即為S的像;連接S′P交平面鏡于點O,SO為入射光線,OP為反射光線;如圖所示:
【例4】(2018?大祥區三模)如圖所示,一束光線垂直入射到圓形玻璃磚的平面上,請畫出光線通過玻璃出射到空氣中的光路圖。
【答案】見解析
【解析】光從空氣垂直入射到玻璃界面上,傳播方向不變,當光從玻璃斜射入空氣中時,折射角大于入射角,折射光線將遠離法線。在作圖時,注意先做出法線。 如圖所示:
四、虛像是由光的反射形成,還是由光的折射形成
要弄清實像和虛像,需要掌握光的反射現象,知道平面鏡成像是由于光的反射形成的.要掌握光的折射現象,知道水底看起來比實際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓、凸透鏡成像都是光的折射.要掌握光沿直線傳播現象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直線傳播形成的.
【例5】(2018?南湖區一模)在沙漠或海面上常能看到海市蜃樓現象。下列關于海市蜃樓現象解釋正確的是(  )
A.由于光的漫反射產生的現象
B.由于光沿直線傳播產生的現象
C.由于光在均勻物質中沿直線傳播產生的現象
D.由于光在不均勻物質中發生折射而產生的現象
【答案】D
【解析】“海市蜃樓”現象,是由于光在密度不均勻的空氣中傳播時的折射現象,故ABC錯誤,D正確。故選:D。
五、根據光的反射和折射規律確定三線與兩角的位置關系
光線從一種介質斜射向另一種介質時,在界面將發生反射和折射,入射光線和反射光線具有對稱性,在界面的同側,入射光線和折射光線不對稱,分別在界面的兩側.首先根據反射光線與入射光線的位置光線確定法線和界面,然后根據折射光線的位置確定入射光線及反射光線,根據折射角與入射角的大小關系確定介質的種類.
【例6】(2017春?蕭山區期中)如圖所示為光從空氣射向玻璃時發生折射的光路圖,由圖可知,入射光線是 ,折射光線是 ,入射角是 度。界面的 (選填“上”“下”、“左”、“右”)側是空氣。
【答案】CO;OB;60;左.
【解答】由于反射角要等于入射角,故OC、OA中應是反射光線和入射光線,則PQ為法線,MN為界面,而入射光線和折射光線分居法線的兩側,故OB是折射光線,CO是入射光線,由于∠COM=30°,故入射角為∠COP=60°,折射角小于入射角,故界面的左側是空氣,右側是玻璃.
六、透鏡對光線的會聚作用與發散作用
凸透鏡對平行、會聚、發散的光線都有會聚作用;凹透鏡對平行、會聚、發散的光線都有發散的作用,折射光只是與入射光相比發散一些,不一定全變成發散光線.再一種情況就是如圖中的凸形氣泡不是玻璃元件,故它不是凸透鏡;這時一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,是凹透鏡;所以,通過玻璃磚后,光線將會發散.
【例7】(2017春?西湖區校級期中)如圖所示,一玻璃磚內有一凸形氣泡,一束平行光垂直射向玻璃磚的側面,通過玻璃磚后,光線將會 (填“平行”或“會聚”或“發散”).
【答案】發散.
【解析】圖中的凸形氣泡不是玻璃元件,故它不是凸透鏡;這時一塊玻璃磚被氣泡分成兩部分,這兩部分都是中間薄、邊緣厚,是凹透鏡;所以,通過玻璃磚后,光線將會發散.
七、實像與物的上下左右關系
根據凸透鏡的成像規律,當物體放在一倍焦距與二倍焦距之間時,所成的像是放大倒立的實像;而當物體放在二倍焦距之外時,所成的像是縮小倒立的實像解答此題。
【例8】(2017?涼山州)在凸透鏡的主光軸上放一根粗細均勻的木棒,a端在2倍焦距之外,b端在1倍焦距與2倍焦距之間,如圖所示,那么木棒在光屏上的像是(  )
A.a端變細,b端變細 B.a端變粗,b端變粗
C.a端變細,b端變粗 D.a端變粗,b端變細
【答案】C
【解析】因此時b端位于1倍焦距與2倍焦距之間,故所成的像是倒立、放大的,因a端位于2倍焦距之外,故所成的像是倒立、縮小的;所以木棒所成的像將是a端變細,b端變粗。故選:C。
八、凸透鏡成像的變焦距問題
凸透鏡成像時,物距的變化,引起成像情況的變化;焦距變化也會引起成像情況的變化,焦距變了,物距不變,物距和焦距的關系也就改變了,根據新的關系確定成像情況。
【例9】(2018?黃巖區模擬)小巖在實驗室利用光具座探究凸透鏡成像的規律,如圖所示的位置時,在光屏的中心呈現一個清晰的像。
(1)蠟燭燃燒一段時間后,燭焰的像將位于光屏中心的________方。 (2)若此時蠟燭與光屏的距離大于四倍凸透鏡的焦距且保持不變,僅向左移動凸透鏡,光屏上再次成清晰的像時,像的性質是________。 (3)若此時換成焦距更小的凸透鏡,如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,要使光屏上呈現一個清晰的像,可采用的方法有________。 A.將光屏向左移動適當的距離 B.將光屏向右移動適當的距離 C.給凸透鏡“戴”上合適的近視眼鏡 D.給凸透鏡“戴”上合適的遠視眼鏡
【答案】(1)上;(2)倒立、放大的實像;(3)AC
【解析】(1)由于通過光心的光線方向不改變,蠟燭燃燒一段時間后,則燭焰的像將向上移動,位于光屏中心的上方;(2)若此時蠟燭與光屏的距離為40cm大于四倍凸透鏡的焦距,則凸透鏡的焦距小于10cm,僅向左移動凸透鏡,光屏上再次成清晰的像,則2f>u>f,那么屏上成倒立、放大的實像;(3)若此時換成焦距更小的凸透鏡,如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變,相當于物距變大了,凸透鏡成實像時,物遠像近像小,所以應使像距變小,則應將光屏向左移動適當的距離,或屏不動將光線向后發散一些,即給凸透鏡“戴”上合適的近視眼鏡,故AC正確; 九、成實像時物距和像距的變化規律易錯
要解決類型的問題題,需要掌握凸透鏡成像的規律.設凸透鏡的焦距為f,物距為u,則凸透鏡成像的規律為:當u>2f時,成倒立、縮小的實像.對應應用如照相機.當u=2f時,成倒立、等大的實像.當f<u<2f時,成倒立、放大的實像,對應應用如幻燈機.當u=f時,無像.經凸透鏡折射后的光線是平行的,沒有會聚點.當u<f時,成正立、放大的虛像.如放大鏡.知道物距越大,像距越小,成的像也越小.
【例10】(2018?湖州)小華在研究凸透鏡成像規律時,將平行光正對凸透鏡照射,另一側的光屏移動到距凸透鏡10厘米處時,得到一個最小最亮的光斑。接著把光源換成蠟燭,調整好相關器材的高度,將凸透鏡固定在光具座中央50厘米刻度線處,移動蠟燭到光具座的左端并點燃,再移動光屏至如圖所示位置時,在光屏中央得到一個清晰的像。保持凸透鏡位置不變,通過移動蠟燭及光屏的位置,下列成像情況符合實際的是(  )
A.若蠟燭放置在10厘米刻度線處,移動光屏,在光屏上都不能呈清晰的像
B.若蠟燭放置在30厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰縮小的像
C.若蠟燭放置在35厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
D.若蠟燭放置在45厘米刻度線處,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】C
【解析】A、若蠟燭放置在10厘米刻度線處,物距u=50cm-10cm=40cm,滿足u>2f,由凸透鏡成像規律可知,成倒立、縮小的實像。移動光屏,在光屏上能呈清晰的像,故A錯誤;B、若蠟燭放置在30厘米刻度線處,物距u=50cm-30cm=20cm,滿足u=2f。由凸透鏡成像規律可知,成倒立、等大的實像,故B錯誤;C、若蠟燭放置在35厘米刻度線處,物距u=50cm-35cm,滿足2f>u>f,由凸透鏡成像規律可知,成倒立、放大的實像,移動光屏,可在光屏上呈清晰放大的像,故C正確;D、若蠟燭放置在35厘米刻度線處,物距u=50cm-45cm=5cm,滿足u<f,由凸透鏡成像規律可知,成正立、放大的虛像,虛像不能成在光屏上,故D錯誤。故選:C。
十、物和光屏互換位置成像情況不明確
根據物距和像距的關系判斷成像情況和應用:凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立縮小的實像,應用于照相機;物距等于像距時,成倒立等大的實像,一般用來求凸透鏡的焦距;物距小于像距時,成倒立放大的實像,應用于投影儀。若將蠟燭與光屏互換位置,則成像的情況也交換,光屏上將得到倒立、放大的實像。
【例11】(2017春?平陽縣校級月考)小明在做凸透鏡成像實驗時,將點燃的蠟燭放在凸透鏡前,在透鏡另一側的光屏上得到倒立、放大的實像。保持凸透鏡位置不變,小明把蠟燭與光屏的位置對換,則(  )
A.光屏上有倒立、縮小的實像 B.光屏上有倒立、放大的實像
C.光屏上找不到實像 D.凸透鏡焦距未知,無法判斷
【答案】A
【解析】當光屏成倒立、放大的實像,則f<u<2f,v>2f,當兩者相互調換后,u>2f,f<v<2f,由于凸透鏡成像是可逆的,所以根據此時條件判斷,光屏上有倒立、縮小的實像。故A正確,BCD錯誤。故選:A。
十一、透鏡部分被遮擋的成像情況不明確
物體有無數點組成,物體上任一點射向凸透鏡有無數條光線,經凸透鏡折射后,有無數條折射光線會聚成該點的像.當遮住凸透鏡的一部分,還有另外的部分光線,經凸透鏡折射會聚成像.
【例12】(2018?富陽區一模)小金同學用蠟燭、凸透鏡和光屏做“探究凸透鏡成像規律”的實驗,裝置如圖所示。 (1)實驗過程中,當蠟燭距凸透鏡18cm時,移動光屏至某一位置,能在光屏上得到一個等大清晰的像,則該凸透鏡的焦距是_________cm; (2)實驗過程中,不小心將一小片不透明的物質粘在凸透鏡上,則光屏上的像_________。 A.像是完整的,像的大小不變?????????????????? B.像是完整的,像的大小變小 C.像是不完整的,像中間有一個黑點???????? ?D.像是不完整的,像中間有一個不透明物質的像 (3)小金同學多次實驗后發現,當光屏上呈現燭焰清晰的像時,將蠟燭和光屏的位置對調,仍能在光屏上得到一個等大清晰的像,出現這種現象的原因是_________。
【答案】(1)9;(2)A;(3)光路可逆。
將一小片不透明的物質粘在凸透鏡上,沒有擋住的部分,仍能折射光線成像,所以光屏上所成的像是完整的,像的大小不變,只是會聚光線比原來變少,像變暗了,故A正確;(3)當光屏上呈現蠟燭清晰的像時,將蠟燭和光屏位置對調,仍能在光屏上接收到清晰的像,這是因為光在發生折射時,具有可逆性的特點。

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