初中物理全程复习方略第四章多彩的光课件沪科版

这是一份初中物理全程复习方略第四章多彩的光课件沪科版，共60页。PPT课件主要包含了均匀物质，小孔成像，×108，同一平面，各种色光，透过色光，反射色光，缩小的实像，照相机，等大的实像等内容，欢迎下载使用。

1.光的直线传播:(1)条件:光在___________________中沿直线传播。(2)现象:_____、日食、月食、_________等。(3)光线:一条带箭头的直线。①箭头表示光的传播_____;②直线表示光的传播_____。
2.光速:光在不同物质中的传播速度_____,_____中光速最大,为______ m/s。3.光的反射定律:(1)共面:反射光线、入射光线和法线在_________内。(2)异侧:反射光线和入射光线分别位于_____的两侧。(3)等角:反射角_____入射角。
4.两种反射:(1)图甲表示_____反射,图乙表示___反射。(2)相同规律:两种反射都遵循光的反射定律。
1.成像原理:光的_____定律。2.平面镜成像特点:(1)虚实:成的像为_____;(2)大小:像和物的大小_____;(3)距离:像和物到平面镜的距离_____;(4)对称:像和物关于平面镜对称。3.弯曲镜子:凸面镜、凹面镜、哈哈镜。
1.光的折射规律:(1)共面:折射光线、入射光线和法线在_________内。(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于_____两侧。(3)两角关系。①定性:空气 其他介质;②变性:折射角随着入射角的增大而_____。
2.折射现象:如图所示,水中的光线斜射入空气中时发生折射,折射角_____入射角,逆着光线看过去,池水好像变“浅”了。
1.光的色散:太阳光可分解为___________________________七种色光。2.白光:白光可以分解为___________________________七种颜色的光,白光是由_________混合而成。3.光的“三基色”:___________。4.物体颜色:(1)透明物体的颜色就是它_________的颜色。(2)不透明物体的颜色就是它_________的颜色。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
1.两种透镜:(1)图甲表示_____镜,对光线具有_____作用。(2)图乙表示_____镜,对光线具有_____作用。
2.凸透镜成像规律及其应用:
3.眼睛与视力矫正:(1)人眼成像特点:_____、_____的实像。(2)近视眼与远视眼的特点与矫正。
(1)光线射到水面上同时发生 和 。(2)我们看到水中的鱼是光的 形成的 像。(3)我们看到的鱼比实际的鱼大一些,是因为鱼缸相当于 ,成 像。参考答案：(1)光的反射 光的折射 (2)折射 虚(3)凸透镜 正立、放大的虚
【易错警示】(1)光射到不透明物质上,只发生反射;光射到透明物质上,既发生反射,又发生折射。(2)明确实线和虚线的区别:入射光线、反射光线、折射光线一定用实线,法线用虚线。(3)找准三角和方向:入射角、反射角及折射角都是光线与法线的夹角。(4)光发生折射时,空气中的角总是大角。
【拓展延伸】色散的原因太阳光斜射到三棱镜上,七种色光的入射角相等,但由于不同色光的折射程度不同,即折射角不相等,经过两次折射后,七种色光分别沿不同的方向传播,七种色光被分开,我们就看到了七种不同颜色的光,这就是光的色散。
【典例1】(2012·菏泽中考)一条光线照射到水面发生反射和折射,这条光线经水面折射后的光线如图所示。请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向。【思路导引】
【精讲精析】本题考查利用光的反射定律和折射规律作图。光从空气斜射入水中时,在界面处既发生反射又发生折射,折射时折射角小于入射角,即折射光线相对入射光线更靠近法线。反射时反射角等于入射角。答案：如图
【方法归纳】根据入射光线画反射光线或折射光线的方法
【变式训练】(2013·镇江中考)如图所示为光射入玻璃砖的入射光线和出射光线,请用直尺画出玻璃砖内部传播的光线。
【解析】本题考查光的折射作图。光从空气斜射入玻璃砖时,折射光线靠近法线,折射角小于入射角,当光线传播到玻璃砖的另一表面时,相当于光线从玻璃砖中斜射入空气中,此时折射光线远离法线,折射角大于入射角。答案：如图所示
(2011·天津中考)夜晚,当汽车灯发出的光照射到自行车尾灯上时,司机看到尾灯的反射光,就能及时避让,图中有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
【解析】选A。为了保证各个方向上的汽车司机都能看到自行车,所以汽车灯发出的光经自行车尾灯反射后必须按原路返回。自行车尾灯相近的两个反射面是相互垂直的,这样来自各个方向的光线经相互垂直的两个面反射后沿原路返回。故应该选A。
1.特点:像、物关于镜面对称,即像、物等大等距,连线垂直于镜面。2.应用:(1)成像增加空间感,如穿衣镜、检查牙齿、潜望镜等;(2)改变光的传播方向。
3.利用平面镜成像特点进行作图的三个关键点:(1)物关于镜面的对称点是像点;反之,像关于镜面的对称点是物点。(2)反射光线的反向延长线必经过像点。(3)任两条反射光线延长线的交点即为像点。
【典例2】(2013·白银中考)已知一物体AB,请画出它在镜中的像A′B′。【思路导引】解决本题,抓住以下两点:
【精讲精析】本题考查平面镜成像的特点:像与物的位置关系。根据平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称,因此在题图中作AB关于镜面的对称图形,即它在镜中的像A′B′。由A点向镜面作垂线段并延长,截取A′和A到镜面的距离相等,A′即为A在平面镜中所成的像;用同样的方法作出B的像点B′;用虚线连接A′B′即为AB在平面镜中所成的像。答案：如图所示
【失误档案】解答此类问题,容易出现以下失误:(1)误认为物体在平面镜中所成的像随距离的改变而改变。(2)根据“水中的倒影”,错误认为物体在平面镜中所成的像是倒立的。(3)分不清实像和虚像。
【变式训练】(2012·安顺中考)人站在竖直的穿衣镜前5 m处,若人以0.5 m/s的速度向镜移动6 s后,人与镜中的像距离为 m,此时像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。【解析】本题考查平面镜成像的性质。人站在竖直的穿衣镜前5 m处,若人以0.5 m/s的速度向镜移动6 s后,人距平面镜的距离是2 m。因为像与物体到平面镜的距离相等,所以此时人与镜中的像距离为4 m。人通过平面镜成等大的像,所以像的大小不变。答案：4 不变
1.凸透镜:(1)过光心的光线,经凸透镜折射后传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后折射光线经过焦点。(3)过焦点的光线,经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴。
2.凹透镜:(1)过光心的光线,经凹透镜折射后传播方向不变。(2)平行于主光轴的光线,经凹透镜折射后折射光线的反向延长线经过焦点。(3)其延长线经过焦点的光线,经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴。
【方法技巧】制作平行光源由凸透镜的第三条特殊光线可知:把小灯泡放在凸透镜的焦点处,小灯泡发出的光经凸透镜折射后,变为平行光(平行于主光轴)。
【拓展延伸】利用三条特殊光线确定像的位置和性质。例如,位于凸透镜的二倍焦距以外的物体通过凸透镜所成的像如图所示,由图示可以看出:此时的像是倒立、缩小的实像,像位于凸透镜的一倍焦距与二倍焦距之间。
【典例3】(2013·广东中考)如图所示,请画出入射或折射光线,使光路完整。【思路导引】解决本题的思路:
【精讲精析】本题考查凸透镜和凹透镜的特殊光线画法。凸透镜的特殊光线:①平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于焦点;②通过凸透镜光心的光线传播方向不变;③由焦点发出或经过焦点射向凸透镜的光线,平行于主光轴。凹透镜的特殊光线:①平行于凹透镜主光轴的光线折射后折射光线的反向延长线经过焦点;②延长线经过凹透镜焦点的光线折射后平行于主光轴;③过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变。
【失误档案】(1)会聚和发散是相对于入射光线来说的。入射光线经透镜折射后传播方向更偏向主光轴的为会聚;入射光线经透镜折射后更远离主光轴的为发散。(2)每条入射光线和每条折射光线都要标注箭头。(3)光路都是可逆的。
【变式训练】(2012·广东中考)根据图中光的传播方向,在虚线框内画上凸透镜或凹透镜。
【解析】本题考查凹透镜对光的发散作用。凸透镜对光有会聚作用,会聚指的是靠近主光轴;凹透镜对光有发散作用,发散指的是远离主光轴。图中折射光线与入射光线相比,远离主光轴,则虚线框中应填凹透镜。答案：如图所示
(2012·茂名中考)如图所示,MN为凸透镜的主光轴,A为蜡烛,A′为蜡烛在光屏上所成的像,根据凸透镜成像原理确定凸透镜的位置及其焦点,并将它们画出来。
【解析】本题考查凸透镜的三条特殊光线的画法。过光心的光线传播方向不变,平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,过焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴,以A为发光点,则A′就为光线经凸透镜后的会聚点。答案：如图所示
【方法技巧】(1)凸透镜成像规律的两个分界点。①一倍焦距处:实像与虚像的分界点。物体位于焦点以外成实像,位于焦点以内成虚像。②二倍焦距处:放大实像与缩小实像的分界点。物体位于二倍焦距以外,成缩小的实像;介于一倍焦距与二倍焦距之间时,成放大的实像。(2)凸透镜所成实像的变化规律:“物近像远像变大”,即当物体距凸透镜越来越近(焦点以外)时,通过凸透镜所成的实像距离凸透镜越来越远,像变得越来越大。
【易错警示】(1)照相机的底片、投影仪的屏幕都相当于光屏,所以成在底片和屏幕上的像都是实像。(2)放大的像不一定是虚像:放大、倒立的像是实像,放大、正立的像是虚像。
【典例4】(2011·成都中考)一天,小聪告诉小亮,放大镜不仅能把物体“放大”,还能把物体“缩小”!有些惊讶的小亮立刻找来一个放大镜做实验。他把放大镜放到花朵前某一位置时,看到了如图所示的花朵的正立、放大的虚像。接着他按小聪的提示进行了操作,终于看到了“缩小”的花朵。关于小亮看到“放大”花朵后的操作及他看到的“缩小”花朵,下列说法正确的是( )
A.向靠近花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的正立、缩小的虚像B.向靠近花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的倒立、缩小的实像C.向远离花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的正立、缩小的虚像D.向远离花朵的方向移动放大镜,看到的是花朵的倒立、缩小的实像
【精讲精析】选D。本题考查凸透镜成像规律的应用。题图中通过放大镜看到花朵的正立、放大的虚像,说明花朵在一倍焦距之内,放大镜再靠近花朵,花朵也在一倍焦距之内,应该成正立、放大的虚像,A、B错;放大镜任何时候都不能成正立、缩小的虚像,C错;放大镜远离花朵,花朵在二倍焦距之外时,成倒立、缩小的实像,D对。
【方法归纳】(1)放大镜的使用方法:使用放大镜观察物体时,必须保证被观察的物体在放大镜的一倍焦距以内,才能看到放大、正立的虚像。(2)照相机的调节方法:物近像远像变大,即物距越小,像距就越大,同时像就越大;反之,物距越大,像距就越小,同时像就越小。
【变式训练】(2012·怀化中考)一个放大镜的焦距为10 cm,张大爷用此放大镜来观察药品使用说明书上较小的文字时,应将此放大镜放在与药品使用说明书的距离( )A.小于10 cmB.等于10 cmC.大于10 cmD.在10 cm和20 cm之间【解析】选A。本题考查了放大镜的成像原理。放大镜成像时,物距小于焦距,所以放大镜与药品使用说明书的距离要小于10 cm,成正立、放大的虚像,故选A。
(2012·长沙中考)我市某中学组织学生到长沙世界之窗春游,小明同学用照相机为另一同学拍全身照时,不小心让一滴泥水溅在了照相机镜头的上半部分,则他所拍出的照片( )A.不能看到人的头部B.不能看到人的脚C.不能看到所拍同学的全身像D.可以看到所拍同学的全身像,但像会变暗一些
【解析】选D。本题考查凸透镜成像规律的应用。用照相机照相时,人身上各点反射的无数条光线通过镜头(凸透镜)后会聚在胶片上形成对应的像点;溅在镜头上的泥水虽然挡住了部分光线,但其他的光线仍然可以会聚到胶片上形成完整的像,但由于光线少了,所以像会变得暗一些。
【方法技巧】眼镜的度数眼镜的规格通常不用焦距表示,而是用“度”表示,其数值等于焦距(单位是m)倒数的100倍,即:度数=
【典例5】(2013·雅安中考)如图所示的四幅小图中,正确表示远视眼成像情况的是 图,其矫正做法是 图。【思路导引】按照下列思路分析:
【精讲精析】本题考查眼睛的矫正。远视眼成像在视网膜后,用凸透镜矫正;近视眼成像在视网膜前,用凹透镜矫正。答案：乙 丁
【失误档案】注意区分近视镜和远视镜对光的作用:近视镜是凹透镜,对光有发散作用,能减缓成像,增大像距;远视镜是凸透镜,对光有会聚作用,能加快成像,减小像距。
【变式训练】(2012·烟台中考)善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜。这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼睛属于 (选填“近视眼”或“远视眼”)。如图所示是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过 (选填“A区”或“B区”)看远处同学,再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
【解析】本题考查远视眼的成像特点及矫正方法。由于张老师能够看清远处的物体,不能看清近处的物体,说明张老师患有远视眼,需用凸透镜矫正,而A区是厚薄均匀的镜片,故看远处时应通过A区观看。答案：远视眼 A区
1.物体在太阳光照射下的颜色:
2.用不同的色光照射同一个物体时,会看到不同的颜色。例如,红光照射白色物体时,由于白色物体可以反射所有的色光,红光被反射,因此物体呈红色。绿光照射红花时,由于红花只反射红光,绿光被吸收,所以红花此时呈黑色。
【典例】(2012·大连中考)阳光下看到一朵花是红色的,是因为这朵花反射 光;透过蓝色的玻璃看这朵花,则这朵花呈现 色。【思路导引】解决本题,注意分类:
【精讲精析】本题考查物体颜色的判断。一朵花呈红色,说明红光进入人的眼睛,是因为太阳光照射到该花上,只有红光被反射,其他颜色的光都被吸收了。蓝色玻璃只能透过蓝光,红光不能通过蓝色玻璃,因此没有光线进入我们的眼睛,所以我们看到红花是黑色的。答案：红 黑
【方法归纳】判断物体颜色的思路和方法
【变式训练】(2012·泰州中考)生物学研究表明,绿色植物的生长需要光;而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( )A.红光 B.黄光C.绿光 D.紫光【解析】选C。本题考查光的色散的有关知识。绿色植物是反射绿光、吸收其他颜色的光。当绿光照射绿色植物时,绿光全部被反射,绿色植物无法吸收到光,所以不利于绿色植物生长的光是绿光。
1.实验设计与步骤:(1)按图甲(乙)所示的要求安装好实验器材,保证光屏A和B在同一个_____内。让入射光线沿光屏A投射到平面镜(水面)上,观察反射光线、折射光线和入射光线的位置。(2)将光屏B向前或向后转折一定角度,观察光屏上是否还有反(折)射光线,其目的是探究反(折)射光线、入射光线和法线是否在___________内。
(3)研究角的关系:多次改变入射角的大小,分别测量反(折)射角的大小,研究反(折)射角和入射角的关系。
2.问题探究:(1)光屏在实验中有什么作用?提示：①显示光的传播路径,便于确定入射光线和反射光线的位置。②探究反射光线(折射光线)、入射光线和法线是否在同一个平面内。③显示入射角、反射角(折射角)的大小。(2)研究反(折)射角与入射角的关系时,为什么要多次改变入射角的大小?提示：多测几组对应数据,使数据具有普遍意义,不能仅根据一两组数据得出结论。
【易错警示】反射定律和折射规律的逻辑性反射光线(折射光线)的位置是由入射光线决定的,所以反射角(折射角)的大小是由入射角的大小决定的,二者存在因果关系,叙述时要先说“反射角(折射角)”,后说“入射角”,即只能说“反射角等于入射角”,而不能说“入射角等于反射角”。
【典例1】(2012·南京中考)为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上,把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上。
(1)在实验中使用白色硬纸板能显示 ,也能方便地测量 。(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化。
【解析】本题考查光的反射规律的探究。(1)在探究光的反射规律时,光源能发出带有颜色的光,利用白色纸板容易看清光的传播路径,即入射光线和反射光线,也容易用量角器测量入射角和反射角的大小。(2)反射光线的路径是由入射光线和反射面决定的,入射光线和反射面的位置没有发生变化,所以反射光线的位置也不会发生变化。答案：(1)反射光线和入射光线 反射角和入射角(2)不发生
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)实验时,测得入射角为50°,此时反射角为 。若增大入射角,反射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)当让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿OE方向射出,这表明在反射现象中光路是 。
【解析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以当入射角为50°时,反射角也等于50°;当入射角增大时,反射角也增大。(2)当让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿OE方向射出,这表明在反射现象中光可以沿原路返回,即光路是可逆的。答案：(1)50° 变大 (2)可逆的
1.实验原理:_________。2.实验器材:两支_________的蜡烛、_______、支架、白纸、_____(判断实像和虚像)、_______和火柴。3.实验方法:___________。
4.实验步骤:(1)放:如图甲所示,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板_____架在纸上,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,透过_______观察其另一侧蜡烛的像。
(2)探究成像特点:将_____放到___的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,发现光屏上没有像,说明蜡烛在平面镜中所成的像是___像。(3)探究像、物的大小关系:如图乙所示,将另一支_________的、但未点燃的蜡烛放在玻璃板后像的位置,发现:蜡烛的像与蜡烛的大小_____且是正立的。(4)探究像、物与玻璃板的距离关系:在白纸上描绘出蜡烛、玻璃板和像的位置,连接蜡烛和像点,量出其连线与玻璃板的夹角是_____,量出蜡烛和像到玻璃板的距离_____。
5.问题探究:(1)为什么用玻璃板代替平面镜?提示：玻璃板与平面镜相比,不仅能像平面镜一样“成像”,而且通过玻璃板既能看到所成的像,又能看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置,所以实验中用玻璃板代替平面镜。(2)为什么要选用两支完全相同的蜡烛?提示：便于比较像和物的大小关系。
(3)为什么要使玻璃板与桌面垂直?提示：使像和物在同一水平高度,便于确定像的位置,便于比较像和物的关系。如果玻璃板与桌面不垂直,像和物的高度不一致,无论怎样移动玻璃板后的蜡烛,玻璃板后面的蜡烛都无法与玻璃板前面的蜡烛的像完全重合。(4)实验中观察到蜡烛在玻璃板后面会有两个几乎重叠的像,为什么?如何克服这种现象?提示：这是由于玻璃板较厚造成的。玻璃板的前后两个表面都会成像,故能看到两个像。玻璃板越薄,两个像的位置就越接近,所以,实验时选用较薄的玻璃板,尽量使两个像“重合”。
【易错警示】因为平面镜所成的像只能用眼睛直接看到而不能承接在光屏上,所以平面镜所成的像是虚像,不能错误地认为平面镜成实像。
【典例2】(2013·日照中考)如图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于 。(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是  。(3)实验时,小芳同学应在 (选填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
(4)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时,看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是  。(5)经过三次实验,记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置如图所示。为了得到更多的实验结论,接下来小明应该进行的操作是  。
【解析】本题考查平面镜成像特点的探究。(1)用玻璃板代替平面镜是利用了玻璃的透光性,便于确定像的位置。(2)由于是两支大小相同的蜡烛,且是完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。(3)因为成的像是虚像,不能呈现在光屏上,故实验时,小芳同学应在点燃蜡烛的一侧观察,否则在另一侧无法看到像。
(4)看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像。出现两个像的原因是玻璃板比较厚,蜡烛经过两个反射面都会形成像。(5)经过三次实验,接下来小明应该进行的操作是连接对应的像点和物点,判断连线是否和镜面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。
答案：(1)确定像的位置(或比较像和物的大小)(2)像和物大小相等 (3)M(4)玻璃板比较厚,蜡烛经过两个反射面都会形成像(5)连接对应的像点和物点,判断连线是否和镜面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较(说出其一即可)
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;(2)上述实验过程中,小芳拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与蜡烛M在玻璃板中所成的像完全重合,以此来确定蜡烛M所成像的位置,这里所采用的研究方法是__________(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
【解析】本题考查平面镜成像的探究过程与成像特点。(1)环境的光线越暗,蜡烛的像就越容易观察,所以应该选择光线较暗的环境做实验。(2)本实验中用一个完全一样的蜡烛放在像的位置,便于确定像与物的关系,采用的是等效替代法。答案：(1)较黑暗 (2)等效替代法
1.实验设计与步骤:(1)放:按照如图所示的要求安装好实验器材,使蜡烛火焰、凸透镜和光屏的中心在_________,保证烛焰的像能够成在光屏的_____。
(2)使蜡烛到凸透镜的距离(物距)大于凸透镜的二倍焦距,慢慢地前后移动光屏,直到光屏上出现倒立、_____的实像,并记录物距和像距。(3)使蜡烛到凸透镜的距离刚好等于凸透镜的二倍焦距,此时在光屏上看到的是倒立、_____的实像。(4)使蜡烛到凸透镜的距离(物距)介于凸透镜的一倍与二倍焦距之间,慢慢地前后移动光屏,直到光屏上出现倒立、_____的实像,并记录物距和像距。(5)使蜡烛位于凸透镜的一倍焦距之内,此时无论怎样移动光屏,光屏上都_____像;然后取下光屏,透过凸透镜看烛焰,会看到一个_____、_____的虚像。
2.问题探究:(1)怎样才能在光屏上找到“清晰的像”?提示：缓慢地多次前后移动光屏,并不断比较光屏上像的“清晰程度”,直到光屏上的像“最清晰”为止。
(2)随着实验的进行,像在光屏上的位置越来越高,甚至超过了光屏的顶端,为什么?应如何解决?提示：蜡烛燃烧的时间越长,蜡烛越短,烛焰的位置就越低,所以像的位置就越高。当发现像的位置超过了光屏的顶端时,有三种方法调整:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将凸透镜向下移动。
【易错警示】(1)不能根据像的大小来判断像的虚实。例如,放大的像可能是倒立的、也可能是正立的。(2)如果用不透明的物体遮住凸透镜的一半(或一部分),物体透过凸透镜所成的像依然完整,且像的正倒、大小及虚实等性质均不变,只是像的亮度变暗了;不能错误地认为像只剩下一半。
【典例3】(2013·重庆中考)如图甲所示,一束平行光经过一凸透镜,调节光屏的位置直到在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。小楠用此凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验,并用蜡烛作光源,实验装置如图乙所示。
(1)该凸透镜的焦距为 cm。(2)实验前要调整凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在 。(3)当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时,光屏上得到一个清晰的像,该像是一个倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像,此时所成的像与 所成的像性质相同(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。(4)如果她将蜡烛移到图乙中30cm刻度线处,这时光屏应向 (选填“左”或“右”)移动才能在光屏上得到清晰的像。
【解析】(1)由题图甲知,光斑即焦点处,所以焦距f=40cm-30cm=10cm。(2)实验过程中,调整凸透镜和光屏的高度,使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏的中央。(3)当蜡烛、凸透镜位于题图乙中刻度对应的位置时,物距大于2倍焦距,凸透镜能成倒立、缩小的实像,照相机是根据这个原理制成的。
(4)保持凸透镜位置不变,把点燃的蜡烛放在光具座30cm刻度处,物距为u=50cm-30 cm=20 cm,u=2f,成倒立、等大的实像。像成在二倍焦距的位置,光屏在70cm的位置,所以光屏向右移动。答案：(1)10 (2)同一高度 (3)缩小 照相机(4)右
【延伸探究】结合典例探究以下问题:(1)在上述实验过程中,当光屏上出现倒立、放大的像时,某同学用不透明的物体挡住凸透镜的左半部,此时光屏上的像将 。A.像的大小、形状不变,像的亮度变暗B.像的左半部消失C.像的右半部消失D.像缩小一半
(2)小雪同学所在的小组对上述实验装置进行了改进,如图所示。①他们不用蜡烛,而用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,你认为其好处是 (写出一点即可)。
②他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验,数据记录如表。分析表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距 ;根据你所学凸透镜成像规律分析,此时所成像的大小 (均选填“越大”“越小”或“不变”)。
【解析】(1)凸透镜成实像是由物体射出的光,入射到凸透镜上时,经凸透镜折射后的所有折射光线会聚形成的,当凸透镜被挡住一部分后,还会有光线入射到凸透镜上,还能成完整的像。但由于会聚的光线少了,因此像将变暗。(2)①与蜡烛相比,发光二极管具有以下优点:可以增加物体的亮度,使成像更清晰;便于观察凸透镜成像的性质;所成的像不会晃动,更加稳定,更安全、环保。②由表中数据可知,在物距一定时,凸透镜的焦距越大,所成实像的像距越大;物距u=15 cm一定,当f1=5 cm时,u>2f,成倒立、缩小的实像;当f2=8 cm时, f答案：(1)A(2)①增加物体的亮度,使成像更清晰(合理即可)②越大 越大
1.如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
【解析】选D。本题考查光现象的辨析。A、B两项中的现象都是由于光的折射形成的;C项倒影是以平静的水面为镜面所成的虚像,是由于光的反射形成的;D项中手影是由于光的直线传播形成的,光照射在不透明的物体上,在物体的另一侧光线不能到达的区域产生影子。
2.下列光学器材不是应用凸透镜成像的是( )【解析】选C。本题考查凸透镜成像的应用。照相机、望远镜和放大镜都是利用凸透镜成像规律制作的,自行车尾灯是利用光的反射原理工作的,所以C符合题意。
3.现在的中学生由于学习压力大、学习时间长等原因,不少学生都患有不同程度的近视,为了看清黑板上的字,患有近视眼的同学要佩戴近视眼镜,该眼镜的镜片属于( )A.平面镜 B.凹透镜C.凸透镜 D.凸面镜【解析】选B。本题考查近视眼的视力矫正。近视眼的晶状体的折光能力太强,远处物体的像成在视网膜前,应该佩戴凹透镜,使光线变得发散些,让远处物体的像成在视网膜上,所以近视镜片是由凹透镜制成的。
4.一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为 ,折射角的大小为 。
【解析】本题考查光的反射和折射。光的入射角等于90°-30°=60°,根据反射定律,反射角等于入射角,所以反射角等于60°;反射光线与折射光线的夹角为83°,折射光线与界面夹角为83°-30°=53°,所以折射角是90°-53°=37°。答案：60° 37°
5.一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,如图所示,这个现象叫光的 。如果将白色光屏换成红色光屏,我们将 (选填“能”或“不能”)看到七彩光带。
【解析】本题考查了光的色散。当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;七色光的排列依次为红、橙、黄、绿蓝、靛、紫。白色光屏换成红色光屏后,红色光屏会吸收除去红光以外的所有色光,透过红色光屏的只有红色光线,所以不能看到七彩光带。答案：色散 不能
6.请在虚线框内画出合适的透镜。【解析】本题考查透镜对光线的作用。由题图可知光线通过透镜后,折射光线相对于入射光线会聚了,凸透镜对光线有会聚作用,故虚线框内的透镜应是凸透镜。答案：如图所示
7.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,取两段等长的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,观察玻璃板后的像,如图所示:(1)平面镜成像的原理是 ;(2)点燃蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的是既确定了像的位置又验证了 ;(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
【解析】本题考查平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。(1)平面镜成像的原理是光的反射;(2)透明的玻璃板能在观察到A蜡烛像的同时也能观察到蜡烛B能否与A的像完全重合,同时确定了像的位置和大小;(3)光屏只能接收实像,不能接收虚像,因为平面镜成的像是虚像,所以不能被光屏承接。答案：(1)光的反射定律 (2)像和物体大小相等(3)不能
8.小王用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。实验桌上现有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50 cm,凸透镜B的焦距为10 cm。光具座上标尺的刻度范围如图所示。
(1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用 (选填“A”或“B”)凸透镜。(2)小王在图中的光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如表所示。分析实验数据可知:
①从实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越 ;②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而__________ 。(3)你认为小王同学的实验过程是否全面?请提出你的看法(只需写出一种)。答: 。
【解析】本题考查探究凸透镜成像规律的有关知识。在选择凸透镜时,由于物像之间的距离要大于4倍焦距,而图中光具座的最大距离为100 cm,如果选择焦距为50 cm的凸透镜达不到要求,所以要选择B凸透镜。从实验数据可以看出,如物距为30 cm时,光屏上呈缩小的像,当物距为20 cm时,呈等大的像,当物距为15 cm时,呈放大的像,所以可得物体到凸透镜的距离越短,光屏上的像越大。从表格中的数据可以看出,成实像时,像距随物距的增大而减小。探究凸透镜的成像规律时,包括了像的大小、虚实和正倒,显然,该实验不够全面。也可从其他的方面进行阐述。
答案：(1)B (2)①大 ②减小(3)小王同学的实验过程不够全面。因为他只记录了像的大小,没有记录像的正倒,所以他的记录不够全面。(或只通过一块凸透镜成像的情况,要得到凸透镜成实像的规律,欠普遍性或只研究了凸透镜成实像的情况,没有研究成虚像的情况等。)
1.(2013·宜昌中考)下列现象中,能用光的反射规律解释的是( )A.水中“月亮” B.雨后彩虹C.墙上手影 D.海市蜃楼【解析】选A。本题主要考查光的三种现象的区分。水中“月亮”是光的反射现象,雨后彩虹是光的色散现象,即光的折射现象。墙上手影是光的直线传播,海市蜃楼是光的折射现象。故选A。
2.(2013·临沂中考)如图所示,在观察平面镜成像的实验中,下列叙述错误的是( )A.平面镜成像遵循光的反射规律B.蜡烛烛焰在平面镜中成的像是虚像C.把蜡烛移近平面镜时,它的像会远离平面镜D.烛焰与像的连线与镜面垂直
【解析】选C。本题考查平面镜成像的知识。平面镜成像是光的反射定律的一种应用,所成的像是虚像,像与物关于平面镜对称,所以A、B、D选项的说法都正确;当蜡烛移近平面镜时,它的像也会移近平面镜,所以C选项说法错误。
【方法技巧】区分实像与虚像的方法实像是由真实的光点会聚而成的像,虚像是发散的光线的反向延长线的交点会聚而成的像,所以实像可以呈现在光屏上,而虚像不能在光屏上呈现出来。因此把光屏放在像的位置便可判断像的虚实:如果光屏上有像,说明该像是实像;如果光屏上没有像,说明该像是虚像。
3.(2012·毕节中考)阳春4月的百里杜鹃、马樱、迷人、露珠等杜鹃花竞相开放,争奇斗艳,喜迎来自世界各地的游客。在太阳的照耀下,游客看到的鲜艳的红杜鹃是因为( )A.红杜鹃能发出红色的光B.红杜鹃能反射太阳光中的红色光C.红杜鹃能发出白色灯光D.红杜鹃能吸收太阳光中的红色光
【解析】选B。本题考查不透明物体对色光的反射能力。太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的;不透明物体的颜色由它反射的色光决定,在太阳光下我们能看到红色的花是因为太阳光中的红光被红花反射了,而太阳光中的其他色光都被红花吸收了。故选B。
【误区警示】无色与白色的区别无色是指物体能够透过所有的色光,无色物体是透明的;白色是指物体能够反射所有的色光,白色物体是不透明的。
4.(多选)(2013·聊城中考)光的世界丰富多彩,光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法符合实际的是( )A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的会聚作用B.照相时,被照者应站在距镜头二倍焦距以外C.借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应大于一倍焦距D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑,是利用凸透镜对光线的会聚作用
【解析】选B、D。本题考查了凸透镜对光线的会聚作用,凸透镜成像规律及应用。近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,应佩戴发散透镜,故A错误;照相机照相的原理是将二倍焦距以外的物体成像在胶片上,所以照相时应该站在镜头的二倍焦距以外,故B正确;借助放大镜看地图时,地图到放大镜的距离应小于一倍焦距,故C错误;因凸透镜对光线的会聚作用,所以阳光通过凸透镜可以会聚一点,热量集中,温度升高可以点燃纸屑,故D正确。
5.(2013·宁波中考)在“地面上的圆形光斑是什么?”活动中,小科看到树荫下的水平地面上有如图所示的光斑。这圆形光斑是 通过小孔成的像。【解析】本题考查小孔成像的特点。小孔成像是光沿直线传播形成的太阳的像。答案：太阳
6.(2012·菏泽中考)在森林中旅游时,请不要随意丢弃饮料瓶。因为饮料瓶内进入水后,相当于一个 镜,对太阳光有 作用,容易引发火灾。【解析】本题考查凸透镜对光的会聚作用。饮料瓶内进入水后,水在瓶中是中间厚,边缘薄,相当于一个凸透镜,对光有会聚作用,容易点燃枯叶造成火灾。答案：凸透 会聚
7.(2012·北京中考)小彤在探究凸透镜成像规律的实验中,将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座上50 cm刻线处,将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧,如图所示。
为了找到烛焰清晰的像,小彤应将光屏向 (选填“左”或“右”)移动。小彤将光屏移到某一位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,则该像是 (选填“实”或“虚”)像。小彤将点燃的蜡烛移动到光具座上35 cm刻线处,移动光屏可以再次在光屏上观察到烛焰清晰的像,这一实验现象可以说明 (选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)的成像特点。
【解析】本题考查凸透镜成像规律及其应用。由题图可知,物距u=50 cm,由u>2f,故此时凸透镜成倒立、缩小的实像,像距v的范围应为f8.(2013·河北中考)如图甲所示,从游泳池里出来的小明感觉比下水前冷,是由于 。他向下看,感到池水的深度比实际的要 。请你在图乙中大致画出小明在岸上B点观察池底A点的光路图。
【解析】本题考查物态变化的知识和光的折射。从游泳池中出来时,体表的水分会蒸发吸热,使人体温度降低,所以会感到冷;看池底时,池底的光线从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线偏离,折射角大于入射角,会看到池底比较浅。答案：蒸发吸热 浅
9.(2012·徐州中考)如图所示,把一可沿ON折叠的白色硬纸板放置在平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,在纸板上描出入射光线AO和反射光线OB,并测出反射角和入射角。改变光的入射角度,重复上述实验步骤。
(1)该实验探究的问题是( )A.光能否发生反射?B.光线是否沿直线传播?C.光是否只能在镜面上反射?D.反射光线的位置有什么规律?
(2)硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面 。(3)将ON右侧纸板向后折,就看不到反射光线,这说明反射光线和入射光线在 。(4)接下来,如果想探究对于已知光路,光能否沿它的反方向传播,请你简要说明做法  。
【解析】本题考查光的反射定律的实验探究。(1)在此题中,在纸板上描出入射光线AO和反射光线OB,并测出反射角和入射角。改变光的入射角度目的是研究反射角与入射角的关系,即光在反射时遵循什么规律。(2)因为法线ON垂直于反射面,所以用来显示光路的纸板要保持与镜面垂直。(3)将ON右侧纸板向后折,就看不到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线应在同一平面内。(4)让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的O点,观察反射光线是否与原入射光线重合;选择其他反射光线,重复上述步骤。