資源簡介

七年級下冊科學競賽輔導教學案
第5講光現象和作圖
一、知識梳理：
（一）、光的折射：當光從一種介質進入另一種介質中時，它的傳播方向發生改變的現象
折射角：折射光線和法線的夾角
（二）、光的折射規律：
1、折射光線、入射光線和法線在同一平面內；
2、折射光線和入射光線分別位于法線的兩側；
3、當光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角；
當光水斜射入空氣中時，折射角大于入射角；當
光垂直入射時，折射角等于入射角；
4、折射角隨著入射角的增大而增大；
（三）、透鏡對光線的作用
1、凸透鏡：中間比邊緣厚的透鏡；
凹透鏡：中間比邊緣薄的透鏡；
光心（O）：透鏡的中心；主光軸：過光心的直線；
焦點（F）：與主光軸平行的光束經過凸透鏡后的會聚點F叫做凸透鏡的焦點；
焦距（f）：焦點到光心的距離；
2、對光線的作用：
凸透鏡對光線起會聚作用；
凹透鏡對光線起發散作用；
二．典型例題：
例題1：.圖6-1中，OA、OB和OC是射到空氣和玻璃界面上的入射線、反射線和折射線三條光線，則______是法線，反射角為_____度，折射角為_____度。界面的______邊是玻璃。
例題2：如圖6-2所示，從位于空氣中的點光源S發出的光線射到水面上，照亮的水中的P點PO1S，PO2S，PO3S的三條圖線中的傳播，正確的是______。
　　　　　
例題3、某實驗小組在探究光的折射規律時，將光從空氣分別射入水和玻璃，測得數據如下表：
空氣中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
分析表格中的數據，你肯定能得出一些規律。請寫出一條：
一、知識要點：
【凸透鏡】 【凹透鏡】
中間 ，邊緣 的透鏡是凸透鏡； 中間 ，邊緣 的透鏡是凹透鏡；
對光線具有 作用 對光線具有 作用
1.平行凸透鏡主光軸的光線，經凸透鏡折射后，折射光線過焦點。
1.平行于凹透鏡主光軸的光線，經凹透鏡折射后，折射光線發散，折射光線的反向延長線過虛焦點。
2.焦點上的物體發出的光，經凸透鏡折射后，折射光線平行于主光軸。
2.入射光的延長線過凹透鏡虛焦點，經凹透鏡折射后，折射光線平行于主光軸。
3.過凸透鏡光心的光線，經凸透鏡折射后，折射光線的傳播方向不變。
3.過凹透鏡光心的光線，經凹透鏡折射后，折射光線的傳播方向不變。
請用學過的凸透鏡三條特殊光線作圖的方法，畫出下列圖中物體AB經過凸透鏡折射后所成的像AˊBˊ。畫完后，觀察所成的像AˊBˊ的大小、正倒以及虛實情況，同時對比分析成像的特點與物距之間的關系是怎樣的。
像距v：表明像與凸透鏡之間的距離；
凸透鏡成像規律及其應用
物距 像的性質 像距 應用
倒、正 放、縮 虛、實

u>2f




u=2f




f



u=f




u



2、上表規律的進一步認識：
⑴u＝f是成實像和虛象，正立像和倒立像，像物同側和異側的分界點。
⑵u＝2f是像放大和縮小的分界點
⑶當像距大于物距時成放大的實像（或虛像），當像距小于物距時成倒立縮小的實像。
⑷成像口訣：
“實像倒位異側，虛像正位同側，一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小；；
物近實像遠大，虛像近小，
”
2實驗探究凸透鏡成像規律
二、經典例題簡析
1、16所示，太陽光與水平面的夾角為30°．現在要利用平面鏡使太陽光沿圖中的虛線照亮井中的Ａ處，請在圖中畫出平面鏡放置的位置，并標出鏡面與水平面的夾角．
2、圖17所示，光點Ｓ發出的一條光線經平面鏡反射后經過Ｐ點．請根據平面鏡的成像規律，畫出入射光線和反射光線的光路圖，并標出這條光線在平面鏡上的入射點Ｏ．
3、圖18所示，點Ｓ是一個發光點，點Ｓ′是它在平面鏡中成的像，ＳＡ是發光點Ｓ發出的一條光線，請在圖中畫出平面鏡的位置和入射光線ＳＡ經平面鏡反射后的反射光線．
4、課外活動期間初一的全體同學要從學校出發，先去河邊取水然后提到魚池，給魚池補水。請利用光學的知識，畫出同學們從學校出發到河邊再到魚池的最短路徑。






















































5．如圖是某同學制作昆蟲的觀察箱，請你畫出她通過平面鏡觀察昆蟲下部的光路圖（可取昆蟲下部的任何一點做圖）
6．如圖所示，暗室中A點放一只點燃的蠟燭，墻壁上有一平面鏡MN。室中甲、乙、丙、丁四個同學中能通過平面鏡看到燭焰的是_________,請畫圖說明
7．如下圖所示，兩平面鏡垂直放置，鏡前又一發光點A,根據平面鏡特點畫處A點的像
三、中考鏈接
1．如圖所示，把一支點燃的蠟燭放在距離平面鏡前2米處，在平面鏡中可看到一個清晰的像。這個像是下圖中的（ ）
A B C D
2．小科學家”比賽中，有一項目是“反彈擊物”（如圖），要求參賽者將皮球射到平面鏡上，經平面鏡反彈擊中目標區內的物體．參賽者在發射區沿哪一方向射球，最有可能擊中目標（　　）
A、沿OA方向
B、沿OB方向
C、沿OC方向
D、沿OD方向
3．右上圖為一輛轎車的俯視示意圖。O點為司機眼部所在位置，司機在右側的后視鏡AB(看作平面鏡)中能看到車尾c點。根據平面鏡成像規律畫出司機眼睛看到C點的光路圖。
1、如下圖所示為小明家的魚缸，一縷陽光透過窗簾的縫隙投射在魚缸中的水面上，一條光線經水面折射進入魚眼(已畫出)。請畫出入射光線、反射光線的大致方向，標明入射角r和折射角θ。
2．如下圖，一束光線從空氣斜射到水面時發生反射和折射，OB為反射光線，請作出入射光線、法線和大致的折射光線。
3.在公園的海洋館里，人們可以透過厚厚的玻璃看到海底景觀，請作出圖中AB光線透過玻璃的光路。(v空氣>v水>v玻璃)
4、. 圖中的光路圖補畫完整

五、中考真題
1．如圖所示，一束光線斜射人容器中，在P處形成一光斑，在向容器里逐漸加滿水的過程中，光斑將(?? )
A．向左移動后靜止? B．先向左移動再向右移動??
C．向右移動后靜止? D．仍在原來位置
2．下列關于凸透鏡或凹透鏡的幾幅光路圖中。錯誤的是
3小明用半圓形玻璃磚研究光的折射。她讓一束光線從空氣射到玻璃磚的圓心后，發現光線最終從玻璃磚射出，回到了空氣中。下列哪幅圖能正確反映實驗時的光路
4．下圖中，正確表示了光從空氣進入玻璃中的光路圖是??? (??? )
5．光在水中的傳播速度為空氣中傳播速度的3/4，光在玻璃中的傳播速度為空氣中傳播速度的2/3，當光從空氣中斜射入水中時，折射光線偏向法線；當光線從空氣中斜射入玻璃中時，折射光線也偏向法線。你認為，當光線從水中斜射入玻璃中時，折射光線會???????????? (選填“偏離”或“偏向”)法線。你猜想的理由是?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 。
6、如下圖，一束光線從空氣斜射到水面時發生反射和折射，OB為反射光線，請作出入射光線、法線和大致的折射光線。
7、如圖所示，一束光射向一塊玻璃磚，請在答卷圖中這束光進入玻璃和離開玻璃后的大致徑跡．
某校新建成一個噴水池，在池底的中央安裝一只射燈。池內無水時，射燈發出一束光射在池壁上，在S點形成一個光斑，如圖4-3-11所示，現往池內注水，水面升至a位置時，站在池旁的人看到亮斑的位置在P點；如果水面升至b位置時，人看到亮斑在Q點。則（ ）
A.P點在S點的上方，Q點在S點的上方
B.P點在S點的上方，Q點在S點的下方
C.P點在S點的下方，Q點在S點的上方
D.P點在S點的下方，Q點在S點的下方
六、自我挑戰
1、完成下列透鏡的光路。
2、.在下列各圖中的適當位置畫出一個合適的透鏡。
凸透鏡成像規律作圖
．如圖是發光物體A經凸透鏡成像的幾條光線A/是經透鏡后所成的像。作出由A點發出的光線AC經透鏡折射后的出射光線。
．下圖A給出物體及像的位置，請在圖中畫出凸透鏡及其焦點F的大致位置。
．如圖CC′為凸透鏡的主光軸，S′為點光源S的像，用作圖法確定凸透鏡的位置和凸透鏡的焦
．在圖中完成光路圖，并標出A點的像A′。
．如圖所示，MN為凸透鏡的主光軸，A為蠟燭，A′為蠟燭在光屏上所成的像，根據凸透鏡成像原理確定凸透鏡的位置，并將凸透鏡畫出來。
凸透鏡成像規律：
1、圖是凸透鏡成像示意圖，1'、2'、3'分別是物體1、2、3通過凸透鏡所成的像．像1'所表示的是倒立、 的實像， （選填“照相機”或“投影儀”）是根據這一原理工作的．
2．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。攝像頭的鏡頭相當于一個＿＿＿＿透鏡，它的工作原理與＿＿＿＿（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與一輛自行車相撞后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。

3．如右上圖：這是一款人臉識別門禁一體機，通過攝像鏡頭來捕捉人臉信息。該攝像鏡頭相當于＿＿＿＿透鏡，所成的是＿＿＿＿（填“放大”、“縮小”或“等大”）的＿＿＿＿像（填“實”或“虛”）；若鏡頭的焦距為10cm，為了能成清晰的像，人臉到鏡頭的距離應大于＿＿＿＿cm。
4．點燃的蠟燭放置在離凸透鏡15cm處，在凸透鏡的另一側得到一個倒立、放大的燭焰像，則該凸透鏡的焦距可能為（　　）
A．5cm B．10cm C．15cm D．20cm
5．小明用若干發光二極管組成形狀如“R”的發光物體，與凸透鏡和光屏依次組裝到光具座上并調整好（圖甲），移動光屏直到在光屏上成清晰的像為止．此時發光物體在光屏上所成的像是圖乙中的（　　）
6．小明用凸透鏡先后兩次觀察書本上的字，看到如圖所示兩種情景．以下說法中正確的是（　　）
甲圖中成的是實像；乙圖中成的是虛像
B．甲圖中書本在凸透鏡2倍焦距以外；乙圖中書本在凸透鏡l倍焦距以內
C．甲圖中凸透鏡靠近書本，所成的像變小；乙圖中凸透鏡遠離書本，所成的像也變小
D．甲圖中成像規律可應用于投影儀；乙圖中成像規律可應用于照相機
能力拓展
1．在研究凸透鏡成像實驗中，當燭焰離凸透鏡的距離小于焦距時，眼睛通過透鏡觀察到的虛像可能是圖中的( )
2．隱形眼鏡是一種直接貼在角膜表面的超薄鏡片，可隨著眼球的運動而運動，目前使用的軟質隱形眼鏡是由甲醛丙烯酸羥乙酯（HEMA）制成的，中心厚度只有0.05mm。近視眼患者戴的HEMA超薄鏡片的邊緣厚度 ( )
?? ?A. 小于0.05mm B. 等于0.05mm C. 大于0.05mm D. 任意值
3．如圖所示，是在一些交通道路口、銀行等公共場所安裝的兩種電子監控器。它們主要由兩部分組成，一部分為光學系統，另一部分為光電轉換系統，光學系統收集監控區域內的景物信息，光電轉換系統把光信號轉換成電信號，輸送到監控中心，實現間接監控的目的。其光學系統的工作原理相當于( )
A．平面鏡成虛像 B．凸透鏡成實像 C．顯微鏡 D．凸透鏡成虛像
4．如圖所示，F為凸透鏡的兩個焦點，A＇B＇為物體AB的像，則物體AB在 （ ）
A．圖中Ⅰ區域，比A＇B＇大，箭頭方向向上
B．圖中Ⅱ區域，比A＇B＇大，箭頭方向向下
C．圖中Ⅲ區域，比A＇B＇大，箭頭方向向上
D．圖中Ⅳ區域，比A＇B＇小，箭頭方向向下
5．如圖是用來研究凸透鏡成像規律的實驗裝置示意圖（屏未畫出），當蠟燭和透鏡放在圖示位置時，通過移動光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像。若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm處，則( )
A．移動光屏，可以在屏上得到倒立放大的像
B．移動光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像
C．移動光屏，可以在屏上得到正立放大的像
D．不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像
6．光學興趣小組的同學，在一次探究凸透鏡成像規律的實驗中，不斷改變物距(u)，并在調節得到清晰像時記錄像距(v)，結果獲得了一組物距(u)和像距(v)的對應數據．然后根據數據描點畫出了如圖所示的圖線。那么，根據你所知道的凸透鏡成像規律，結合對圖線的分析，可知該興趣小組的同學做此實驗時所用凸透鏡的焦距是___________cm
7．有一個寫著F字樣的膠片放在教學用投影儀上。此時屏幕上剛好形成一個清晰的像。請在屏幕上畫出F的像。如果要得到更大的清晰的像，應使投影儀_________（填“遠離”或“靠近”）屏幕，并把透鏡向__________（填“上”或“下”）移動。
8．如圖所示，在注有清水的試管內留有一稍大的空氣泡，使太陽光從試管的正上方向下照，觀察試管下方的白紙，可以發現白紙上與空氣泡相對應的位置上，有一橢圓黑影，而其它部分竟是一條與試管平行的亮線。這是因為試管充滿水的地方相當于 透鏡，而氣泡與周邊的水組成 透鏡。如果把白紙從靠近試管向下移動到較遠處，亮線的粗細將如何變化？ 。
9．請你解釋和解答下列問題：
①小李用一只f＝5cm 的放大鏡來觀察地圖中的a 點時，可以看到a 點清晰放大的像。
他說a 點離透鏡的距離是5cm.他的說法不正確，請你將錯誤之處圈出來，并在其下方改正。
②黑箱內有一只焦距為3cm 的凸透鏡和一只平面鏡，請你畫出黑箱內的光路圖。
③ 日常生活中能看到的凸面鏡有：金屬圖釘面、 。凸面鏡的主要優點是：相同面積的凸面鏡比平面鏡觀察到的范圍 。

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