内容正文:
第3章 光现象
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 光的直线传播】
1、光源:
(1)光源定义:能够自行发光的物体叫光源。
(2)光源分类:自然光源,如太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光的直线传播:
(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
【考点2 光的反射】
1、光的反射定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
3、光的反射分类:镜面反射和漫反射。
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
镜面反射 条件:反射面 平滑。
应用:迎着太阳看平静水面特别亮、黑板“反光”等都是因为发生了镜面反射。
定义:射到物体上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光
的反射定律。
漫反射 条件:反射面凹凸不平。
应用:能从不同方向看到本身不发光的物体,是光射到物体上发生漫反射的缘故。
※无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律!
【考点3 平面镜成像】
1、 平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2、平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定理;
(2)平面镜成像作用:成像、 改变光路。
3、实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
※虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
4、球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
【考点4 光的折射】
1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。
2、光的折射规律:三线共面,两线两侧,两角不相等(空气大),光路可逆;即:折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大(如图所示)。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3、生活中常见的光折射现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
【考点5 透镜】
1、透镜:用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2、透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3、透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4、透镜光路基本概念:
(1)主光轴:通过两个球面球心的直线。
(2)光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。
(3)焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。
(4)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
5、透镜的三条特殊光线:
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变如图所示。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点如图所示。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴如图所示。
※典型光路。
(
F
F
F
F
)
6、透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
【考点6 生活中的透镜】
1、照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2、投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3、放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4、实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
【考点7 凸透镜成像的规律】
1、凸透镜成像规律实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2、凸透镜成像规律结论:
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图c)
3、凸透镜成像规律进一步认识:
(1)u=f是成实像和虚象,像正、倒立,像物同侧和异侧的分界点。(一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是像放大和缩小的分界点。(二倍焦距分大小)
(3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像)。(像远像大)
(4)当像距小于物距时成倒立缩小的实像。(像近像小)
(5)成实像时:物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
(6)成虚像时:物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜。(物近像远像变大)
①当u>2f,物体比像移动得快
②当f<u<2f,物体比像移动得慢
※牢记:虚像,物、像同侧正(放大);实像,物、像异侧倒(放大或者缩小)!
【考点8 光的色散】
1、光的色散定义:太阳光通过三棱镜后,分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
2、不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3、光的色散在生活中的色散现象:雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等。
4、太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成,它是复色光。
5、把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。红、绿、蓝也叫光的三原色。
03 素养提升
知识点01:光现象
三种光现象
误区:三种光现象区分不清。
正解:(1)光在同种、透明、均匀介质中沿直线传播;
(2)当光遇到两种介质分界面时,若是不透明界面,光会返回原介质中发生反射;
(3)当光斜射到透明界面上,一部分光会返回到原介质中发生反射,一部分光会射入另一种介质中发生折射.。
平面镜成像特点
误区:混淆平面镜成像特点与“近大远小"的视觉现象。
正解:人们在观察物体时,却有“近大远小”的视觉体验同一个物体,人离它越远就会感觉物体越小,但实际上物体本身的大小并没有改变,只是人们观察视角发生了变化,从而影响了观察结果,因此,平面镜所成的像与人观察到的像是两个不同的概念。
平面镜成像的特点:“等大、等距、垂直、虚像”
实像与虚像
误区:实像与虚像的概念辨析混淆。
正解:像是物体发出(或反射)的光线,经过光的直线传播、光的反射或折射后的光线会聚(或光线的反向延长线相交)而形成的、与原物相似的图形,该图形明亮、有细节、有层次,如小孔成像、平面镜成像等。
(1)实像是实际光线会聚而形成的,可以用眼看到,也可以用光屏承接到,如小孔成像所成的像是倒立的实像。
(2)虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用光屏承接,如平面镜所成的像是正立的虚像
知识点02:透镜及其应用
凸透镜的成像规律
误区:凸透镜的成像规律的焦距分界运用不熟练。
正解:二倍焦距处是成放大的实像与缩小的实像的分界点;一倍焦距处是成实像与虚像的分界点;可以概括之为“二倍焦距分大小,一倍焦距分虚实”。
凸透镜动态特性成像
误区:凸透镜动态特性成像规律的理解不准确。
正解:同一凸透镜成实像时,物体离焦点越近,像越远,像越大;物体离焦点越远,像越近,像越小;可以概括为“物近像远像变大,物远像近像变小”。
凸透镜所成像与物的关系
误区:凸透镜所成像与物的关系,不仅上下颠倒,而且左右颠倒(实像)。
正解:物体经凸透镜成实像时,所成的实像是倒立的,即物与像不仅上下颠倒,而且左右颠倒。若将物向上移动,则所成的实像会向下移动,如实验时间过长,蜡烛燃烧变短,则实像向光屏上方移动.实像与物体的移动方向相反。
错题纠正
一、单选题
1.如图所示,当一束光以入射角i(图中未画出)射向一块玻璃砖时,会在上表面反射和折射,反射角为r(图中未画出),折射角为(图中未画出)。则入射角i、反射角为r、折射角为三者的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.摄影爱好者小李早上在大观河边照像,观察到岸边的建筑物在水面上形成的甲和乙,并拍摄了下来(如图)。过了30多分钟后他又回到原位置观察,则下列正确的是( )
A.甲的大小、形状会变化 B.甲的大小、形状均不变
C.乙的大小、形状会变化 D.乙的大小不变、形状会变化
3.下列光现象是由光的折射形成的是( )
A.国家大剧院的倒影 B.水中月
C.日环食 D.海市蜃楼
4.如图所示,一位同学站立在水平地面,其前方竖直放置着一平面镜,同学和平面镜之间的距离为1.5m。下列描述正确的是( )
A.将平面镜向上移动,该同学的像向上移动
B.该同学逐渐走向平面镜,像的大小随之变大
C.平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的高度增加
D.该同学水平右行20cm,同时平面镜水平右移10cm,像的位置不变
5.2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A.实像,且像与水面的距离变小 B.虚像,且像的大小不变
C.实像,且像与水面的距离变大 D.虚像,且像逐渐变大
6.下列关于光现象的说法正确的是( )
A.日食是因为光的反射形成的
B.光发生漫反射时,不遵守反射定律
C.平面镜成的像,是由光的反射而形成的正立的实像
D.小孔成像,成的倒立实像,是光沿直线传播形成的
7.图,《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”,而在纸窗上开一个小孔,在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的是图乙
B.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
C.图甲和图乙所形成的影都是实像
D.乙图中“鸢”不一定比“影”小
8.中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线,给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景,下列说法正确的是( )
A.“水球”相当于凹透镜
B.“水球”对透过它的光有发散作用
C.王亚平远离“水球”时,她的像会变小
D.图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像
9.如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.透过水球的人像 B.小孔成像
C.墙上的手影 D.水中倒影
10.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制的物距u和像距v之间关系的图象,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.当把物体从15 cm处移至30 cm处的过程中,像距逐渐变大
C.当u=20 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.当u=25 cm时成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的
11.小文在家中做凸透镜成像实验,把点燃的蜡烛正对凸透镜时,墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.墙上烛焰的像是虚像
B.墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C.烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,则烛焰的像会变小
二、多选题
12.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作能使光屏上清晰的像变大的是( )
A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调
B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离
C.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置
D.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离
13.探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.要在光屏上得到更小的清晰像,需将蜡烛远离透镜,光屏远离透镜
D.要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
三、填空题
14.如图为北山中学某同学做的家庭实验,将一枚硬币放在空碗底部,人能看到碗中的硬币是因为硬币反射的光 (选填“进入”或“不进入”)了人的眼睛,然后人后退到眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛、碗和硬币的位置不变,缓缓向碗里倒水,随着水面升高,又看到了“硬币”,这是由于光的 的缘故,这时看到的硬币是变 (选填“深”或“浅”)的虚像。
15.如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更 。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小 ,向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 。
16.竖直放置的平面镜高2m,宽1m,小明身高1.6m,站立在镜子正前方1m处,他在镜中的像与人距离为 m,像高 m。
17.疫情之后,大家终于可以走出家门,来到公园享受美景。如图所示,鲜花盛开。其中,湖水“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,能形成物体的 (选填“实像”或“虚像”)。小刚在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的 (选填“上方”或“下方”)。
四、实验题
18.如图所示,为了探究“光折射时的特点”:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会 (选填偏向或偏离) 法线;
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”) 移动;
(3)如图所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿 (选填“变长”、“变短”或“不变”)。
19.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中:
(1)测量凸透镜的焦距如图1所示,则该凸透镜的焦距f= cm,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并且要让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 ;
序号
①
②
③
④
⑤
物距u/cm
30
25
18
15
6
像距v/cm
15
17
23
30
像的性质
倒立缩小实像
倒立缩小实像
倒立放大实像
倒立放大实像
(2)上表是小明实验时记录数据的一部分,比较①②组数据可得出的规律是:物距大于二倍焦距(u>2f)时,凸透镜成倒立缩小的实像,这一规律可应用于 (选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”);
(3)分析③④组数据可以得出的规律是: ,这一规律可应用于 (选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”);
(4)分析⑤组数据可知像的性质为: 。
20.某物理兴趣小组用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”:
(1)由图甲可知凸透镜的焦距f= cm;
(2)将“F”光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,如图乙所示。为了使像呈现在光屏的中央,接下来应该进行的操作是 ;
(3)调节好实验装置后,保持图乙中“F”光源和凸透镜的位置不变,移动光屏,在光屏上可呈现一个清晰的倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的像;
(4)现仅换用焦距为f '(f '>f)的凸透镜,为了再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。若无论怎样移动光屏都无法呈现“F”光源的像(光具座足够长),原因可能是 。(写出一种即可)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
B
D
C
C
A
D
题号
11
12
13
答案
D
ABD
BD
1.D
【详解】根据光的反射定律,入射角和反射角相等,故
光由空气斜射入玻璃,根据光的折射定律,入射角大于折射角,故
因此得
故选D。
2.A
【详解】AB.甲是建筑经过空气、水折射形成的虚像,在不同位置观看,甲的大小、形状会变化,故A正确,B错误;
CD.乙是建筑经过水面反射成的像,建筑的大小不变,形状不变, 则乙的大小、形状会变化,故CD错误。
故选A。
3.D
【详解】AB.倒影、水中月都属于平面镜成像,都是由光的反射形成的,故AB不符合题意;
C.日环食是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是由于光在不均匀的大气中传播发生折射而形成的虚像,属于光的折射,故D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】A.平面镜竖直向上移动时,像与物体还是关于平面镜所在平面对称的,故像不动,故A错误;
B.根据平面镜成像特点:物与像大小相等,可知,该同学远离平面镜时,镜中的像大小不变,故B错误;
C.根据平面镜成像特点:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等、像与物等大,可知,平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的距离不变、高度不变,故C错误;
D.已知同学和平面镜之间的距离为1.5m,平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,则同学的像和平面镜之间的距离也为1.5m,当该同学水平右行20cm,即该同学距离平面镜为
像向左移动20cm,则同学的像和平面镜之间的距离也变为1.3m,若同时平面镜水平右移10cm,则此时该同学距离平面镜为
此时该同学的像和平面镜之间的距离也还是1.4m,同时平面镜也向右移动了10cm,所以像还在原来1.5m的位置,故像的位置不变,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】全红婵在水中的像是光的反射所成的虚像,像与物体等大,则像的大小不变;全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,物距变小,像距变小,则像与水面的距离变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
6.D
【详解】A.日食是由于光的直线传播产生的,故A错误;
B.漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律,故B错误;
C.平面镜成像的原理是光的反射,成的是正立、等大的虚像,故C错误;
D.小孔成像的原理是光的直线传播,成的是倒立的实像,像的大小跟物和光屏到小孔的距离有关,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.如图乙,“莺西则影东”描述的现象是小孔成像,故A正确,A不符合题意;
B.图甲影子的形成是由光沿直线传播形成的、图乙小孔成像也是由光沿直线传播形成的,故B正确,B不符合题意;
C.小孔成像成的是倒立的实像,图甲所成的“影”是由于物体挡住光线形成的,不属于像,故C错误,C符合题意;
D.乙图中“鸢”,小孔成像形成的实像不一定比“影”小 ,故D正确,D不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】ABD.王亚平前的水珠相当于凸透镜,对光具有会聚作用,此时的看见的像是通过凸透镜成的倒立、缩小的实像,故ABD错误;
C.王亚平远离“水球”时,根据凸透镜成像规律可知,当物距变大时,像距变小,像变小,故C正确。
故选C。
9.A
【详解】A.透过水球的人像属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A符合题意;
B.小孔成像是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.墙上的手影是由于光的直线传播,在不透明物体的后面,光照不到的地方会形成影子,故C不符合题意;
D.水中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D不符合题意。
故选A。
10.D
【详解】
A.当物距等于二倍焦距时,凸透镜成倒立等大的实像,此时像距等于物距,都等于二倍焦距;分析图象可知,u=20cm时,v=20cm,所以2f=20cm,则焦距f为10cm,故A错误;
B.当把物体从距凸透镜15cm处移到30cm处的过程中,物距大于焦距,成实像;凸透镜成实像时,物距变大,像距变小,故B错误;
C.由图知f=10cm,当u=20cm=2f时,在光屏上能得到一个倒立、等大的实像,故C错误;
D.当u=25cm>2f时,凸透镜成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的,故D正确。
故选D。
11.D
【详解】A.墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,该像是实际光线会聚而成的,因此为实像,故A错误;
B.墙上烛焰的像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的,故B错误;
C.墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,根据凸透镜成像规律可知,烛焰与凸透镜的距离大于二倍焦距,故C错误;
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,物距变大,像距变小,则像变小,故D正确。
故选D。
12.ABD
【详解】A.由图可知,物距大于像距,成实像,根据凸透镜成像规律可知,成倒立、缩小的实像,保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调,根据光的可逆性,此时物距小于像距,成倒立、放大的实像,故A符合题意;
B.由图可知,成倒立、缩小的实像,保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离,此时物距变小,根据物近像远,像会变大,故B符合题意;
C.换一个焦距更小的凸透镜,凸透镜会聚能力越强,相当于把物距变大,则物远像近,像会变小,故C不符合题意;
D.保持凸透镜的位置不变,根据凸透镜物近像远像变大的性质,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离,像会变大,故D符合题意。
故选ABD。
13.BD
【详解】AB.蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像的规律可知,此时成像的性质一定是倒立、缩小的实像,属于照相机原理,故A错误,B正确;
C.根据凸透镜成像规律可知,成实像时,物远像近像变小,要在光屏上得到更小的清晰像,需将蜡烛远离透镜,光屏靠近透镜,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律可知,成实像时,物近像远像变大,要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜,故D正确。
故选BD。
14. 进入 折射 浅
【详解】[1]我们能够看到不发光的物体,是物体反射的光进入我们的眼睛。人能看到碗中的硬币是因为硬币反射的光进入了人的眼睛。
[2][3]保持眼睛、碗和硬币的位置不变,缓缓向碗里倒水,硬币反射的光在水和空气的界面发生折射,折射光线远离法线,人逆着折射光线又看到了“硬币”,这是由于光的折射,其实看到的硬币是变浅的虚像。
15. 清晰 不变 不变
【详解】[1]吊灯越亮,其被玻璃反射的光越多,进入人眼的光越多,则看到的像越亮,越清晰。
[2]平面镜成像时像的大小与物体的大小相等,因此小华靠近玻璃窗观察,她的像大小不变。
[3]向右推动玻璃窗,吊灯的位置不变,镜面所在的平面不变,因此吊灯的像的位置是不变的。
16. 2 1.6
【详解】[1]平面镜成像时像距等于物距,小明站立在镜子正前方1m处,故此时像距也为1m,则镜中的像与人距离为
[2]平面镜成像时像和物体大小相等,故他在镜中的像的高度也是1.6m。
17. 镜面 虚像 上方
【详解】[1][2]湖水“水清可鉴”属于平面镜成像,是由于光可以在水面发生镜面反射形成的人的虚像。
[3]鱼反射的光线由水中斜射入空气时,在水面上发生折射,折射光线进入小刚的眼睛,就会觉得鱼变浅了。
18.(1)偏向
(2)左
(3)变短
【详解】(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向法线方向偏折,此时折射角小于入射角,折射光线靠近法线,向左偏折。
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,入射点左移,但入射角和折射角均不变,故可观察到杯底的光斑向左移动。
(3)人的脚发出的入射光线射到水面上会发生光的折射,折射光线进入岸上人的眼睛,岸上的人逆着折射光线看去,人脚的入射光线会向上偏折,所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的。
19.(1) 10.0 同一高度
(2)照相机
(3) 当物距位于一倍焦距和二倍焦距之间(f<u<2f)时,凸透镜成倒立放大的实像 投影仪
(4)正立放大虚像
【详解】(1)[1]凸透镜可以将平行于主光轴的光线会聚到焦点,则该凸透镜的焦距为
[2]将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,为使得像成在光屏中心,要让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在同一高度。
(2)物距大于二倍焦距(u>2f)时,凸透镜成倒立缩小的实像,这一规律可应用于照相机。
(3)[1][2]分析③④组数据可知,当物距在一倍焦距和二倍焦距之间时,成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
(4)分析⑤组数据,物距小于焦距,成正立、放大的虚像。
20.(1)10.0
(2)将光源、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度
(3)缩小
(4) 远离 见解析
【详解】(1)如图甲所示,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,该光斑为凸透镜焦点,则凸透镜的焦距
f=40.0cm-30.0cm=10.0cm
(2)为了使像呈现在光屏中央,应将光源、凸透镜、光屏三者中心调到同一高度。
(3)由图乙知,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
则u>2f,根据凸透镜成像的规律可知,此时凸透镜成倒立、缩小的实像。
(4)[1][2]换为焦距较大的凸透镜,此凸透镜的聚光能力变弱,物体的位置不变时,物体射向凸透镜的光线的会聚成像点远离凸透镜,即像距变大,所以应将光屏向右移动,光屏远离凸透镜,才能再次在光屏上得到清晰的像。若仅换用焦距为f'(f'>f)的凸透镜,无论怎样移动光屏都无法呈现“F”光源的像(光具座足够长),可能因为物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上。
04 单元小结
一、考点考向
1、生活中的光现象
(1)考向:判断生活中的光现象类型。
(2)光的直线传播:小孔成像、树林中的光斑、影子(人影、手影、树影等)、激光准直等。光的反射:水中倒影、平面镜成像、玻璃幕墙、漫反射、汽车后视镜。
2、光的反射
(1)考向:利用光的反射作图、光的反射定律实验验证。
(2)熟悉并理解光的反射定律。三线共面、分居、等角、可逆和漫反射。
3、平面镜成像
(1)考向:平面镜成像作图、平面镜成像规律、平面镜成像规律探究实验。
(2)理解平面镜成像规律以及平面镜应用。
4、光的折射
(1)考向:利用光的折射作图、光的折射定律实验验证。
(2)熟悉并理解光的折射定律。三线共面、分居、不等角、可逆。
5、凸透镜作图
(1)考向:利用三条主要光线完成光路。
(2)透镜的三条主要光线是透镜成像规律和透镜作图的基础,解答作图题时,从三条主要光线中选择两天即可画出“物”关键点的“像”。
6、凸透镜成像规律
(1)考向:像的大小、倒立还是正立、像的虚实,像、物与透镜之间关系。
(2)凸透镜成像规律口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
7、透镜应用
(1)考向:眼镜、投影仪、照相机、放大镜、显微镜和望远镜等与透镜成像关系。
(2)熟悉视力矫正方法;熟悉其他光学仪器成像规律。
8、光的色散
(1)考向:光的色散现象、三原色和物体的颜色。
(2)熟悉生活中的色散现象,三原色及物体颜色,了解红外线和紫外线的特点。
二、常考题型
(1)选择题:常考热点主要集中在生活中的光现象、光的发射与折射,并以生活中的光现象,透镜成像规律和透镜应用,出现的机会较大。
(2)实验探究题:实验探究题主要是平面镜成像规律实验探究、光的反射定律实验探究;解答此类题目需要很好的理解平面镜成像规律和光的反射定律。
(3)作图题:考查对透镜三条主要光线的理解与应用程度。在解答作图题时,要注意三方面问题:一、光线的方向要用箭头标出;二、三条光线任选两条即可;三、光线的传播方向要标准。
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第3章 光现象
01 思维导图
02 考点速记
【考点1 光的直线传播】
1、光源:
(1)光源定义:能够自行发光的物体叫光源。
(2)光源分类:自然光源,如太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光的直线传播:
(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
【考点2 光的反射】
1、光的反射定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
3、光的反射分类:镜面反射和漫反射。
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
镜面反射 条件:反射面 平滑。
应用:迎着太阳看平静水面特别亮、黑板“反光”等都是因为发生了镜面反射。
定义:射到物体上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光
的反射定律。
漫反射 条件:反射面凹凸不平。
应用:能从不同方向看到本身不发光的物体,是光射到物体上发生漫反射的缘故。
※无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律!
【考点3 平面镜成像】
1、 平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2、平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定理;
(2)平面镜成像作用:成像、 改变光路。
3、实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
※虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
4、球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
【考点4 光的折射】
1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。
2、光的折射规律:三线共面,两线两侧,两角不相等(空气大),光路可逆;即:折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大(如图所示)。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3、生活中常见的光折射现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
【考点5 透镜】
1、透镜:用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件,透镜是根据光的折射现象制成的。
2、透镜与面镜区别:面镜利用光的反射现象成像,透镜利用光的折射现象成像;透镜成像遵循光的折射定律,面镜成像遵循光的反射定律。
3、透镜分类:透镜分为凸透镜和凹透镜。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜(照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等)。
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜(近视镜等)。
4、透镜光路基本概念:
(1)主光轴:通过两个球面球心的直线。
(2)光心:(O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。
(3)焦点(F):凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点。
(4)焦距(f):焦点到凸透镜光心的距离。
5、透镜的三条特殊光线:
(1)过光心的光线,经透镜折射后传播方向不改变如图所示。
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后经过另一侧焦点;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线过同侧焦点如图所示。
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴如图所示。
※典型光路。
(
F
F
F
F
)
6、透镜的作用:凸透镜有会聚光线作用,所以凸透镜也叫会聚透镜;凹透镜有发散光线作用,所以凹透镜也叫发散透镜。
【考点6 生活中的透镜】
1、照相机:镜头是凸透镜,物距大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像(实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像)。
2、投影仪:镜头是凸透镜,物体在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像;透过平面镜使倒立,放大的像再倒立一次,这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。
注意:照相机、投影仪要使像变大,应该让透镜靠近物体,远离胶卷、屏幕。
3、放大镜:放大镜是一个短焦距凸透镜,放大镜到物体的距离(物距)小于一倍焦距,成的是放大、正立的虚像。
4、实像和虚像区别
(1)成像原理不同
实像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线会聚到一点所成的像。
虚像:物体上每一点射出的光线经反射或折射后,光线散发,但其反方向延长线相交与一点。
(2)承接方式不同
实像:可以用光屏承接,也可以用眼睛观看。
虚像:只能用眼睛观看。
【考点7 凸透镜成像的规律】
1、凸透镜成像规律实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2、凸透镜成像规律结论:
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机(图a)
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪(图b)
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜(图c)
3、凸透镜成像规律进一步认识:
(1)u=f是成实像和虚象,像正、倒立,像物同侧和异侧的分界点。(一倍焦距分虚实)
(2)u=2f是像放大和缩小的分界点。(二倍焦距分大小)
(3)当像距大于物距时成放大的实像(或虚像)。(像远像大)
(4)当像距小于物距时成倒立缩小的实像。(像近像小)
(5)成实像时:物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
(6)成虚像时:物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜。(物近像远像变大)
①当u>2f,物体比像移动得快
②当f<u<2f,物体比像移动得慢
※牢记:虚像,物、像同侧正(放大);实像,物、像异侧倒(放大或者缩小)!
【考点8 光的色散】
1、光的色散定义:太阳光通过三棱镜后,分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
2、不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3、光的色散在生活中的色散现象:雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等。
4、太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成,它是复色光。
5、把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。红、绿、蓝也叫光的三原色。
03 素养提升
知识点01:光现象
三种光现象
误区:三种光现象区分不清。
正解:(1)光在同种、透明、均匀介质中沿直线传播;
(2)当光遇到两种介质分界面时,若是不透明界面,光会返回原介质中发生反射;
(3)当光斜射到透明界面上,一部分光会返回到原介质中发生反射,一部分光会射入另一种介质中发生折射.。
平面镜成像特点
误区:混淆平面镜成像特点与“近大远小"的视觉现象。
正解:人们在观察物体时,却有“近大远小”的视觉体验同一个物体,人离它越远就会感觉物体越小,但实际上物体本身的大小并没有改变,只是人们观察视角发生了变化,从而影响了观察结果,因此,平面镜所成的像与人观察到的像是两个不同的概念。
平面镜成像的特点:“等大、等距、垂直、虚像”
实像与虚像
误区:实像与虚像的概念辨析混淆。
正解:像是物体发出(或反射)的光线,经过光的直线传播、光的反射或折射后的光线会聚(或光线的反向延长线相交)而形成的、与原物相似的图形,该图形明亮、有细节、有层次,如小孔成像、平面镜成像等。
(1)实像是实际光线会聚而形成的,可以用眼看到,也可以用光屏承接到,如小孔成像所成的像是倒立的实像。
(2)虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用光屏承接,如平面镜所成的像是正立的虚像
知识点02:透镜及其应用
凸透镜的成像规律
误区:凸透镜的成像规律的焦距分界运用不熟练。
正解:二倍焦距处是成放大的实像与缩小的实像的分界点;一倍焦距处是成实像与虚像的分界点;可以概括之为“二倍焦距分大小,一倍焦距分虚实”。
凸透镜动态特性成像
误区:凸透镜动态特性成像规律的理解不准确。
正解:同一凸透镜成实像时,物体离焦点越近,像越远,像越大;物体离焦点越远,像越近,像越小;可以概括为“物近像远像变大,物远像近像变小”。
凸透镜所成像与物的关系
误区:凸透镜所成像与物的关系,不仅上下颠倒,而且左右颠倒(实像)。
正解:物体经凸透镜成实像时,所成的实像是倒立的,即物与像不仅上下颠倒,而且左右颠倒。若将物向上移动,则所成的实像会向下移动,如实验时间过长,蜡烛燃烧变短,则实像向光屏上方移动.实像与物体的移动方向相反。
错题纠正
一、单选题
1.如图所示,当一束光以入射角i(图中未画出)射向一块玻璃砖时,会在上表面反射和折射,反射角为r(图中未画出),折射角为(图中未画出)。则入射角i、反射角为r、折射角为三者的大小关系是( )
A. B. C. D.
2.摄影爱好者小李早上在大观河边照像,观察到岸边的建筑物在水面上形成的甲和乙,并拍摄了下来(如图)。过了30多分钟后他又回到原位置观察,则下列正确的是( )
A.甲的大小、形状会变化 B.甲的大小、形状均不变
C.乙的大小、形状会变化 D.乙的大小不变、形状会变化
3.下列光现象是由光的折射形成的是( )
A.国家大剧院的倒影 B.水中月
C.日环食 D.海市蜃楼
4.如图所示,一位同学站立在水平地面,其前方竖直放置着一平面镜,同学和平面镜之间的距离为1.5m。下列描述正确的是( )
A.将平面镜向上移动,该同学的像向上移动
B.该同学逐渐走向平面镜,像的大小随之变大
C.平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的高度增加
D.该同学水平右行20cm,同时平面镜水平右移10cm,像的位置不变
5.2024年8月6日,在巴黎奥运会跳水女子比赛中,中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示,全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中,全红婵在水中的像( )
A.实像,且像与水面的距离变小 B.虚像,且像的大小不变
C.实像,且像与水面的距离变大 D.虚像,且像逐渐变大
6.下列关于光现象的说法正确的是( )
A.日食是因为光的反射形成的
B.光发生漫反射时,不遵守反射定律
C.平面镜成的像,是由光的反射而形成的正立的实像
D.小孔成像,成的倒立实像,是光沿直线传播形成的
7.图,《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”,而在纸窗上开一个小孔,在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“莺东则影西,莺西则影东”描述的是图乙
B.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
C.图甲和图乙所形成的影都是实像
D.乙图中“鸢”不一定比“影”小
8.中国航天员王亚平在离地球表面约400km的“天宫”空间站上通过天地连线,给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景,下列说法正确的是( )
A.“水球”相当于凹透镜
B.“水球”对透过它的光有发散作用
C.王亚平远离“水球”时,她的像会变小
D.图中通过”水球”看到王亚平的像是虚像
9.如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.透过水球的人像 B.小孔成像
C.墙上的手影 D.水中倒影
10.如图所示是某同学在研究凸透镜成像规律的实验中,记录并绘制的物距u和像距v之间关系的图象,下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距为20 cm
B.当把物体从15 cm处移至30 cm处的过程中,像距逐渐变大
C.当u=20 cm时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.当u=25 cm时成缩小的实像,摄像机就是根据这一原理制成的
11.小文在家中做凸透镜成像实验,把点燃的蜡烛正对凸透镜时,墙上出现了一个倒立、缩小、清晰的像,如图所示,下列说法正确的是( )
A.墙上烛焰的像是虚像
B.墙上烛焰的像是由光沿直线传播形成的
C.烛焰与凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
D.若蜡烛远离墙面,且将透镜适当靠近墙面,则烛焰的像会变小
二、多选题
12.如图所示,光屏上能看到烛焰清晰的像,下列操作能使光屏上清晰的像变大的是( )
A.保持凸透镜位置不变,将蜡烛和光屏的位置对调
B.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向左移动适当距离
C.换一个焦距更小的凸透镜,调整光屏至适当的位置
D.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏都向右移动适当距离
13.探究“凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,此时在光屏上得到烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.投影仪应用了该次实验的成像规律
B.照相机应用了该次实验的成像规律
C.要在光屏上得到更小的清晰像,需将蜡烛远离透镜,光屏远离透镜
D.要在光屏上得到更大的清晰像,需将蜡烛靠近透镜,光屏远离透镜
三、填空题
14.如图为北山中学某同学做的家庭实验,将一枚硬币放在空碗底部,人能看到碗中的硬币是因为硬币反射的光 (选填“进入”或“不进入”)了人的眼睛,然后人后退到眼睛刚刚看不到硬币,保持眼睛、碗和硬币的位置不变,缓缓向碗里倒水,随着水面升高,又看到了“硬币”,这是由于光的 的缘故,这时看到的硬币是变 (选填“深”或“浅”)的虚像。
15.如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更 。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小 ,向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 。
16.竖直放置的平面镜高2m,宽1m,小明身高1.6m,站立在镜子正前方1m处,他在镜中的像与人距离为 m,像高 m。
17.疫情之后,大家终于可以走出家门,来到公园享受美景。如图所示,鲜花盛开。其中,湖水“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,能形成物体的 (选填“实像”或“虚像”)。小刚在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的 (选填“上方”或“下方”)。
四、实验题
18.如图所示,为了探究“光折射时的特点”:
(1)让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会 (选填偏向或偏离) 法线;
(2)当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑,保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向 (选填“左”或“右”) 移动;
(3)如图所示,站在清澈的游泳池里,在岸上的人会发现泳池里人的腿 (选填“变长”、“变短”或“不变”)。
19.在用光具座研究凸透镜成像规律的实验中:
(1)测量凸透镜的焦距如图1所示,则该凸透镜的焦距f= cm,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,并且要让烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心在 ;
序号
①
②
③
④
⑤
物距u/cm
30
25
18
15
6
像距v/cm
15
17
23
30
像的性质
倒立缩小实像
倒立缩小实像
倒立放大实像
倒立放大实像
(2)上表是小明实验时记录数据的一部分,比较①②组数据可得出的规律是:物距大于二倍焦距(u>2f)时,凸透镜成倒立缩小的实像,这一规律可应用于 (选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”);
(3)分析③④组数据可以得出的规律是: ,这一规律可应用于 (选填“放大镜”、“照相机”、“投影仪”);
(4)分析⑤组数据可知像的性质为: 。
20.某物理兴趣小组用如图所示的器材探究“凸透镜成像规律”:
(1)由图甲可知凸透镜的焦距f= cm;
(2)将“F”光源、凸透镜和光屏依次放在光具座上,如图乙所示。为了使像呈现在光屏的中央,接下来应该进行的操作是 ;
(3)调节好实验装置后,保持图乙中“F”光源和凸透镜的位置不变,移动光屏,在光屏上可呈现一个清晰的倒立、 (选填“缩小”或“放大”)的像;
(4)现仅换用焦距为f '(f '>f)的凸透镜,为了再次在光屏上呈现清晰的像,应将光屏 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜。若无论怎样移动光屏都无法呈现“F”光源的像(光具座足够长),原因可能是 。(写出一种即可)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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04 单元小结
一、考点考向
1、生活中的光现象
(1)考向:判断生活中的光现象类型。
(2)光的直线传播:小孔成像、树林中的光斑、影子(人影、手影、树影等)、激光准直等。光的反射:水中倒影、平面镜成像、玻璃幕墙、漫反射、汽车后视镜。
2、光的反射
(1)考向:利用光的反射作图、光的反射定律实验验证。
(2)熟悉并理解光的反射定律。三线共面、分居、等角、可逆和漫反射。
3、平面镜成像
(1)考向:平面镜成像作图、平面镜成像规律、平面镜成像规律探究实验。
(2)理解平面镜成像规律以及平面镜应用。
4、光的折射
(1)考向:利用光的折射作图、光的折射定律实验验证。
(2)熟悉并理解光的折射定律。三线共面、分居、不等角、可逆。
5、凸透镜作图
(1)考向:利用三条主要光线完成光路。
(2)透镜的三条主要光线是透镜成像规律和透镜作图的基础,解答作图题时,从三条主要光线中选择两天即可画出“物”关键点的“像”。
6、凸透镜成像规律
(1)考向:像的大小、倒立还是正立、像的虚实,像、物与透镜之间关系。
(2)凸透镜成像规律口诀:“物大焦,倒立实,物越大,像越小;物小焦,正立虚;物为焦,不成像”。这里的“物”指物距,“像”指像距,“焦”指焦距。
7、透镜应用
(1)考向:眼镜、投影仪、照相机、放大镜、显微镜和望远镜等与透镜成像关系。
(2)熟悉视力矫正方法;熟悉其他光学仪器成像规律。
8、光的色散
(1)考向:光的色散现象、三原色和物体的颜色。
(2)熟悉生活中的色散现象,三原色及物体颜色,了解红外线和紫外线的特点。
二、常考题型
(1)选择题:常考热点主要集中在生活中的光现象、光的发射与折射,并以生活中的光现象,透镜成像规律和透镜应用,出现的机会较大。
(2)实验探究题:实验探究题主要是平面镜成像规律实验探究、光的反射定律实验探究;解答此类题目需要很好的理解平面镜成像规律和光的反射定律。
(3)作图题:考查对透镜三条主要光线的理解与应用程度。在解答作图题时,要注意三方面问题:一、光线的方向要用箭头标出;二、三条光线任选两条即可;三、光线的传播方向要标准。
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