备战2022 中考科学 精讲精练 专题14 波(学案)
展开一、光的反射定律和折射现象
eq \a\vs4\al(考点1 知道光在同一种均匀物质中沿直线传播 )
1.光在________中是沿________传播的。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光的直线传播。
2.光在真空中的传播速度:c=________米/秒。
光在不同物质里的传播速度:c>v空气>v水>v玻璃。
eq \a\vs4\al(考点2 举例说出光的反射现象 )
当光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来的现象叫光的反射。我们能够看到本身不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
eq \a\vs4\al(考点3 描述光的反射定律 )
1.内容:如图反射光线OB与入射光线AO、法线MN在________上,反射光线与入射光线分居法线的两侧,反射角∠BOM________入射角∠AOM。
2.注意点:要抓住一面、一点、两角、三线,即镜面,入射点,反射角和入射角,反射光线、入射光线和法线。
3.反射时光路是可逆的。
eq \a\vs4\al(考点4 辨别镜面反射和漫反射 )
1.镜面反射
平行光线射到平面镜或其他表面是光滑的物体上时,反射光线也是________的。
2.漫反射
平行光线射到凹凸不平的粗糙表面上时,反射光线并不平行,而是向着各个方向反射。漫反射可以使人在各个不同方向都能看到物体。
镜面反射和漫反射都遵循光的________定律。
eq \a\vs4\al(考点5 知道平面镜成像的特点 )
1.原理:________。
平面镜成像
2.平面镜成像的特点:所成的像是________,像与物体________,像与物体关于镜面________,即像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,像与物体的连线垂直于镜面。
3.平面镜的应用
平面镜可以成像;平面镜可以改变光的传播路线,如可用平面镜制成潜望镜。
eq \a\vs4\al(考点6 举例说出光的折射现象)
光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,在两种介质的界面上传播方向会发生改变的现象。
考点7 描述光的折射规律 用光的反射定律和折射规律解释简单的现象
折射光线OB与入射光线AO、法线在________上,折射光线与入射光线________。光由空气斜射入水、玻璃等透明介质时,折射角r小于入射角i。
光由水、玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角r大于入射角i。
光垂直射到两种介质的界面上时,传播方向不发生改变,折射角等于0。
二、人眼球的作用
eq \a\vs4\al(考点8 知道人眼球对光的作用相当于凸透镜 )
1.凸透镜和凹透镜
2.眼球折光系统
眼球的折光系统其作用相当于凸透镜,其中起主要作用的是________,视网膜相当于光屏。
考点9 认识凸透镜成像规律,应用凸透镜成像规律,解释人眼球的成像特点
1.实验装置图
2.凸透镜成像规律
3.人眼球的成像特点
因为观察的物体在二倍焦距以外,所以在视网膜上成倒立、缩小的实像。
考点10 描述近视眼、远视眼的成因 树立保护眼睛和用眼卫生的意识
1.若折射后,成像于视网膜前,就是近视眼,近视眼应当用凹透镜来矫正。
2.若折射后,成像于视网膜后,就是远视眼,远视眼应当用凸透镜来矫正。
【例题精析】
例1.(2020•衢州)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
A.图甲中应选用光滑的硬纸板
B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙中反射光不存在
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的
例2.(2020•宁波)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,所用凸透镜的焦距为10cm,光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小科把“F”发光物置于离凸透镜13cm处,移动光屏,在光屏上找到清晰的像,如图所示。小科看到光屏上像的形状和大小分别是( )
A.、放大B.、放大C.、缩小D.、缩小
例3.(2020•湖州)如图是游客在公园观赏金鱼的场景。游客能看到水中的金鱼是因为眼睛接收到了金鱼反射出来的光。金鱼反射出来的光进入人眼的路径是( )
A.B.C.D.
例4.(2020•台州)为满足特殊人群的需求,有一种眼镜的镜片可以改变(如图甲),它的改变是通过在透明的薄膜中注入或抽出光学液体来实现。图乙是某人看远处物体时的成像情况,此时该人的视力缺陷和矫正时应选择的镜片是( )
A.近视眼,镜片ⅠB.近视眼,镜片Ⅱ
C.远视眼,镜片ID.远视眼,镜片Ⅱ
例5.(2020•杭州)照相机和放大镜都是凸透镜成像原理的具体应用。对应图,下列关于照相机、放大镜使用和成像的说法正确的是( )
A.照相机:被拍物体应在甲区域内,成倒立缩小实像
B.照相机:被拍物体应在乙区域内,成倒立缩小实像
C.放大镜:被观察物体应在乙区域内,成正立放大虚像
D.放大镜:被观察物体应在丙区域内,成正立放大实像
例6.(2020•南京)在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜
B.甲、乙都为凸透镜
C.甲为凸透镜、乙为凹透镜
D.甲、乙都为凹透镜
例7.(2019•杭州)关于近视眼和远视眼的成因如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲为近视眼,应佩戴凹透镜矫正
B.乙为近视眼,应佩戴凸透镜矫正
C.甲为远视眼,应佩戴凸透镜矫正
D.乙为远视眼,应佩戴凹透镜矫正
例8.(2019•苏州)将一凸透镜正对太阳,可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑。现将该凸透镜和蜡烛、光屏安装到光具座上,位置如图所示。下列说法正确的是( )
A.此时可以在光屏上观察到清晰缩小的像
B.仅在凸透镜左侧附近放一合适的凹透镜,可模拟近视眼的矫正
C.将蜡烛移到30cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰等大的像
D.将蜡烛移到40cm刻度处,移动光屏可在屏上得到清晰放大的像
例9.(2019•温州)将一蜡烛放在装有水的烧瓶前,调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置,在墙壁上得到清晰的像。该像的性质是( )
A.缩小的虚像B.放大的虚像C.缩小的实像D.放大的实像
例10.(2019•宁波)如图所示,在“用‘凸透镜’观察周围的景物”活动中,小科将印有绿色环保标志””的纸固定在墙上,再将一只装有水的圆柱形玻璃杯移到标志的正前方,然后改变破璃杯与标志之间的距离。小科站立时透过玻璃杯和水观察。下列图象中,不可能看到的是( )
A.B.C.D.
例11.(2019•湖州)生活中有许多常见的光学现象。下列现象由光的反射形成的是( )
A.树荫下的圆形光斑B.水中树的倒影
C.夕阳下栏杆的影子D.放大镜放大的地图
例12.(2020•绍兴)在“研究凸透镜成像规律”的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立 的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到 厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原来成在光屏中央的像“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 。
①光屏上移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正。图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜”(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下“眼镜”后,光屏上的像变模糊,如图丙所示。若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
【习题巩固】
一.选择题(共15小题)
1.“停课不停,张同学拍照上传的作业图片总是一头大一头小,一侧亮一侧暗。下列说法正确的是( )
A.成像性质角度:大的一头是虚像,小的一头是实像
B.成像大小角度:大的一头是放大的,小的一头是缩小的
C.物距大小角度:大的一头离镜头近,小的一头离得远
D.拍摄技术角度:把拍照手机水平放到作业本的上方,拍出来就会一样亮
2.黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置看不清字。当太阳光如图中情形射入,最有可能看不清字的位置是( )
A.甲同学B.乙同学C.丙同学D.丁同学
3.如图是我市南塘印象景区的夜景,图中桥洞与水中的倒影组成了一个圆的形状。若多日下雨造成水位上涨,则桥洞与其倒影大致形状是( )
A.B.
C.D.
4.光刻机是芯片制造的核心设备之一,其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
①缩图透镜是凸透镜,晶圆相当于光屏;
②掩膜在晶圆上的像是正立缩小的虚像;
③要想晶圆上的像变小,需将掩膜和晶圆向上移动;
④将掩膜和晶圆向下移动相同距离,晶圆上还能成清晰的像。
A.①③B.②④C.①④D.②③
5.如图所示,筷子斜插入盛有水的碗中,我们看到筷子在水中的部分发生向上弯折的情况。筷子产生偏折的主要原理是( )
A.光的反射B.光的折射C.平面镜成像D.光的漫反射
6.一束激光在某透明界面发生反射和折射现象,如图所示。其中∠AOB=∠AOC,则OA、OB、OC三束光中能量( )
A.OA最大B.OB最大C.OC最大D.一样大
7.如图是李红同学拍摄的婺江日出的照片,若江水深为5米,则关于水中的倒影的下列说法正确的是( )
A.倒影是光的反射形成的B.倒影是物体倒立的虚像
C.倒影比岸上实物大一些D.倒影离水面一定为5米
8.小科同学将凸透镜正对太阳,在纸面上得到一个并非最小的光斑,此时光斑到凸透镜的距离为10cm。若凸透镜远离纸面的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
A.一定小于10cm
B.一定等于10cm
C.一定大于10cm
D.可能小于10cm,也可能大于10cm
9.如图是一款人脸识别取款机,它通过摄像机的镜头成像,然后分析人脸的信息。人站在ATM机前,看一眼摄像头,再输入手机号、取款金额、密码,自动吐钞,拿走现金。下列与此摄像机成像的原理相同的是( )
A.穿衣镜的成像B.放大镜的成像
C.电影机的成像D.人眼的成像
10.如图是某小组同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中的一个情景,此时光屏上呈现清晰的像,由此可知( )
A.此时光屏上成倒立放大的实像,与照相机的成像原理相同
B.仅将蜡烛和光屏的位置互换,光屏上无法呈现出清晰的像
C.将蜡烛远离透镜,要想在光屏上呈现清晰的像,应将光屏靠近透镜
D.随着蜡烛越烧越短,呈现在光屏上的像也会上下移动
11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上成了一个清晰的像,下列说法正确的是( )
A.生活中的照相机就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小的凸透镜,蜡烛不动,要将光屏靠近透镜才能接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.实验中蜡烛越烧越短,光屏上烛焰的像向下移动
12.如图所示为中国女航天员王亚平太空授课的情景,图中水球相当于凸透镜,若水球的焦距为f,则此时王亚平到水球的距离u应满足( )
A.u>2fB.f<u<2fC.u=2fD.u<f
13.如图所示,有一圆柱体PQ放在凸透镜前图示的位置,它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的( )
A.B.C.D.
14.如图,在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小明同学发现在光屏上呈现一个清晰的倒立放大的像,如果此时小明取下凸透镜,并将带有小孔的遮光板换上去(小孔与凸透镜光心位置重合),此时光屏上( )
A.看不到像
B.呈现一个倒立、放大的像
C.呈现一个倒立、缩小的像
D.以上现象都有可能
15.在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,并调节好使它们的中心在同一直线上,如图所示,蜡烛在光屏上成一倒立缩小的实像。下列说法中正确的是( )
A.蜡烛向左移动,光屏向右移动才能得到清晰的像
B.用遮光板把透镜上半部分挡住,光屏上的像不完整
C.该凸透镜的焦距在8cm与10cm之间
D.向右移动凸透镜的过程中,在光屏上能观察到等大倒立的实像
二.实验探究题(共5小题)
16.某兴趣小组探究凸透镜成像的规律。
(1)实验开始前,首先在光具座上依次安装蜡烛、凸透镜和光屏并进行调节,使它们的中心在同一高度,其目的为了 。
(2)实验中,已经在光屏上呈清晰的像,现保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向右移动一小段距离,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 ;若保持光屏和凸透镜的位置不变,应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 透镜(选填“凸”或“凹”)。
17.实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时,光屏上出现比较清晰的像。回答下列问题:
(1)此时光屏上所成的像性质为 。
(2)若将蜡烛靠近透镜的方向移动(物距始终大于一倍焦距),要使光屏上再次出现清晰的像,操作是 。
(3)科学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率,即m=vu,请说明教室投影仪成像时放大率是大于1还是小于1?并解释理由: 。
18.小明同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时的规律。她将光从空气射入水、玻璃后发生折射实验数据记录在下表中:
(1)比较数据中第一行,得出结论是: ;
(2)比较第一、第二列或第一、第三列,可得出的结论是:光从空气斜射入另一种介质时, ,且随着入射角的增加折射角 ;
(3)比较表中数据,可初步得出的结论:当光以相同入射角斜射入不同介质时,在介质中的传播速度越大,折射角 。
19.小乐利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小乐将三个元件移动到图示位置时,光屏中心出现了清晰的像,则光屏上像的性质为 。
(2)在(1)的基础上,保持凸透镜不动,将蜡烛移至20cm刻度处,若仍要在光屏上得到清晰的像,应进行的操作是 。
(3)若实验中用发绿光的F字形作光源,也恰好在图示位置,光屏上有清晰的F字形的像,此时,将光源换成大小和形状都相同、发红光的F字形,要在光屏上得到清晰的像,理论上应将光屏向 (选填“左”或“右”)移到合适位置,这是因为凸透镜对红光的偏折能力更 (选填“强”或“弱”)。
20.科学兴趣小组探究显微镜成像原理,查阅资料发现:显微镜的镜头可以看作由一块焦距较小的凸透镜(物镜,其焦距用f物表示)和一块焦距较大的凸透镜(目镜,其焦距用f目表示)组成。并根据凸透镜成像原理推测其原理图如下:其中AB表示待观测的物体标本,F1为物镜的焦点,F2为目镜的焦点,A2B2为最终观测到的物像。
(1)隔离法是一种常见的分析研究方法,可分为整体隔离和局部隔离。请使用局部隔离的观察方法找出图中物体AB经过物镜折射后所成的像的特点 。
(2)眼睛透过目镜能看到A1B1成的像A2B2.下列与其成像原理是一致的是 。
A.放大镜 B.照相机 C.幻灯机
(3)兴趣小组同学继续在光具座上利用不同焦距的凸透镜,通过改变两块凸透镜之间的距离(相当于改变显微镜镜筒长度),模拟显微镜成像放大倍数实验,得到如下数据:
表中的X的数据为 。名称
形状
性质
特点
凸透镜
中间厚
边缘薄
对光起________
作用,有实焦点
能成实像
和虚像
凹透镜
中间薄
边缘厚
对光起________
作用,有虚焦点
只能成
虚像
物距(u)
像距(v)
正倒
大小
虚实
应用
u>2f
________
倒立
缩小
实像
照相机
u=2f
________
倒立
等大
实像
测焦距
f________
倒立
放大
实像
投影仪
幻灯机
u=f
-
-
-
不成像
平行光源
测焦距
u
正立
放大
虚像
放大镜
入射角
水中折射角
玻璃中折射角
光速
0°
0°
0°
C为光在真空中的传播速度V空气=C
V水=34C
V玻=23C
10°
8.9°
6.7°
20°
17.4°
13.3°
30°
21.5°
19.6°
40°
26.3°
25.2°
50°
33.5°
30.7°
f物(厘米)
1f物(1/厘米)
两镜之间距离(厘米)
f目(厘米)
1f目(1/厘米)
像放大倍数
1.6
0.625
a
5
0.2
50倍
2
0.5
b
5
0.2
50倍
1.6
0.625
a
2.5
0.4
100倍
2
0.5
b
2.5
0.4
100倍
X
1/X
a
5
0.2
200倍
0.5
2
b
5
0.2
200倍
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