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中考物理专题复习资料-光的折射和透镜
1、 光的折射
1、 定义:光由一种介质斜射入另一种介质时传播方向会发生偏折的现象,叫做光的折射现象。比如斜插入水中的筷子变“折”了,放大镜下面的字变大了等等。光由一种介质垂直射入另一种介质时,光的传播方向不改变。
2、 如上图所示:水平线是两种不同介质的分界面,虚线N N’是法线,AO是入射光线,OC是折射光线,分辨入射光线和折射光线时要看清箭头的方向。入射光线和法线的夹角∠ι是入射角,折射光线和法线的夹角∠γ是折射角。
3、 光的折射规律:
①入射光线、折射光线、法线在同一平面内;
②入射角和折射角分居法线两侧;
③当光线从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角。当光线从其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。我们可以总结为:空气一边的角始终大。折射角的大小会随入射角增大而增大,随入射角减小而减小。注意:在光的折射现象中,光路仍然是可逆的。
4、 在学习方法上,建议把光的反射规律和光的折射规律结合起来比较区分,就能很容易找到共同点有①都是三线在同一平面,②都是两角分居法线两侧,③光路都是可逆的。
5、 生活中的折射现象:我们在岸上看到水中的物体,是由折射光线的反向延长线相交而成的虚像,并非实物,像的位置在实物的上方。如下图所示:
2、 凸透镜和凹透镜
1、 透镜的种类:
①中间厚,边缘薄的透镜叫凸透镜,它对光有会聚作用;
②中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜,它对光有发散作用。
如下图所示:AEF是凸透镜,BCD是凹透镜。
2、 焦点和虚焦点:如下图所示:
①透镜的中心称为光心,垂直于透镜镜面且穿过光心的直线称为主光轴。
②与凸透镜主光轴平行的光线,经过凸透镜折射后会聚在一点,这个点就是凸透镜的焦点,一般用字母“F”表示;焦点到光心的距离叫焦距,一般用字母“f”表示。
③与凹透镜主光轴平行的光线,经过凹透镜折射光线的反向延长线的交点,这个点就是凹透镜的虚焦点。
3、 作透镜光路图要点:
①平行于主光轴射入凸透镜光线的折线必经过焦点,通过焦点射入凸透镜光线的折线必于主光轴平行。
②平行于主光轴射入凹透镜光线的折线的反向延长线必经过虚焦点,如果射向凹透镜的光线的延长线刚好经过虚焦点,其折线必于主光轴平行。
③无论凸透镜还是凹透镜,过光心的光线传播方向不改变。
3、 凸透镜成像
1、 研究凸透镜成像规律要从凸透镜成像的实验中来总结归纳,下图是实验原理图。实验仪器包括:带标尺的光具座、点燃的蜡烛、凸透镜和光屏。把凸透镜固定在光具座的中间位置,点燃的蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。
2、 实验前,我们把蜡烛烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心调整到同一高度。把蜡烛烛焰到凸透镜光心的距离叫物距,用u表示;把光屏中心到凸透镜光心的距离叫像距,用v表示。
3、实验过程:我们把点燃的蜡烛首先放置在较远的地方,使物距大于二倍焦距。然后将蜡烛向凸透镜方向慢慢移动,在这个过程中观察像的大小、正倒变化。
4、凸透镜成像规律表格
序号
物距u与焦距f的关系
像距v与焦距f的关系
像的性质
应用
正/倒
大/小
虚/实
1
u>2f
f<v<2f
倒立
缩小
实像
照相机
2
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
测距仪
3
f<u<2f
v>2f
倒立
放大
实像
投影仪
4
u=f
不成像(过焦点的光线折射成平行线)
5
u<f
不作要求
正立
放大
虚像
放大镜
5、在记忆时大家要仔细观察上表,按照蜡烛从远到近的顺序,可以发现当物距越小,像距越大,像就越大。蜡烛和光屏的移动方向是一致的。像的性质也有规律,前三个都是倒立的实像,最后是正立的虚像。大小变化是从远到近逐渐增大。
4、 近视和远视及其矫正
1、眼睛成像原理与照相机相同,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体经晶状体后在视网膜上成倒立、缩小的实像。
2、①远处景物的像落在视网膜前方时叫近视眼,需戴凹透镜来矫正。
②远处景物的像落在视网膜后方时叫远视眼,需戴凸透镜来矫正。
3、 在凸透镜前叠加凸透镜时,复合透镜的焦距比原凸透镜减小;在凸透镜前叠加凹透镜时,复合透镜的焦距比原凸透镜增大;
5、 中考真题专项练习
1、在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,小敏所在的小组利用如图甲所示的装置,测出凸透镜的焦距.正确安装并调节实验装置后,在光屏上得到一个清晰的像,如图乙所示. 下列说法中正确的是 ( )
A. 由图甲可知该凸透镜的焦距是40.0 cm
B. 烛焰在如图乙所示的位置时,成像特点与照相机成像特点相同
C. 若烛焰从光具座30.0 cm刻度线处向远离凸透镜方向移动,烛焰所成的像将逐渐变小
D. 烛焰在如图乙所示的位置时,若用黑纸片将凸透镜遮挡一