内容正文:
第三章 光的折射 透镜
单元复习
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。
光的折射特点:
三线共面:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
两线分居:折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
两角不等:“空气角大”,入射角增大(或减小)时,折射角也随之增大(或减小)。
当光垂直射入水中时,传播方向不变,折射角等于入射角。
请注意:
1.正文标题为:黑体,30号字;
2.正文内容为:华文楷体,尽量不小于24号,特殊辅助性文字不低于18;根据文字量可适当调整。内容文字一行一般不能超过28个字,单页文字一般不能超过8行。
3.拍摄版本呈现内容务必与上传版本呈现的内容完全一致。
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2
光的折射
光的折射现象:
1.水中的筷子“弯折”:筷子在水面处看起来向上偏折,是光从水斜射入空气时发生折射导致的视觉偏差。
2.池水变“浅”:实际水深比视觉上的更深,因为水底的光线斜射入空气时折射角变大,人眼逆着光线看会觉得水底变浅。
3.海市蜃楼:海面或沙漠上的空气层密度不均匀,光线在不同密度的空气中发生折射,形成远处景物的虚像。
池底变浅
筷子弯折
海市蜃楼
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3
光的折射
4.彩虹:太阳光进入雨滴后,经折射、反射、再次折射分解成七色光,属于光的色散(本质是折射)。
5.透镜成像:照相机、投影仪、眼镜(近视/远视镜)都是利用光的折射原理工作的。
6.钢笔“错位”:把钢笔放在玻璃砖后,看起来钢笔“断了”,是光穿过玻璃砖时发生两次折射导致的。
7.渔民叉鱼:渔民需要瞄准鱼的下方才能叉到鱼,因为看到的鱼是光折射形成的虚像,实际位置比看到的更深。
光的折射现象:
渔民叉鱼
透镜成像
彩虹
钢笔“错位”
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4
两种透鏡
凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,对光线有会聚作用;
凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,对光线有发散作用。
凸透镜的焦点、焦距:
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这个点叫作焦点,用F表示。焦点到光心的距离叫作焦距,用f表示,如图所示。
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5
透镜的三条特殊光线
凸透镜的三条特殊光线:
1.过光心的光线
2.平行于主光轴的光线
3.过焦点的光线
“穿心不变”
“过焦平行”
“平行过焦”
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透镜的三条特殊光线
凹透镜的三条特殊光线:
1.过光心的光线
2.平行于主光轴的光线
3.指向异侧虚焦点的光线
“穿心不变”
“过焦平行”
“平行过焦”
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凸透镜成像的规律
实像:能在光屏上呈现的像,它是由实际光线会聚而成的。
物距u:物体到透镜的距离;
像距v:像到透镜的距离。
基本概念:
调整烛焰、凸透镜、光屏的高度,使它们的中心在同一高度(使烛焰中心、光屏中心位于凸透镜主光轴上)。
目的:使像成在光屏中央
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凸透镜成像的规律
1、物体在二倍焦距以外(u>2f)
成倒立、缩小的实像(像距f<v<2f),应用:照相机;
2、物体在二倍焦距处(u=2f)
成倒立、等大的实像(像距v=2f),应用:测焦距;
3、物体在一倍焦距和二倍焦距之间(f<u<2f)成倒立、放大的实像(像距v>2f),
应用:投影仪、幻灯机;
5、物体在一倍焦距之内(u<f)
成正立、放大的虚像。
应用:放大镜
4、物体在焦点处(u=f),不成像
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凸透镜成像的规律
一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;
物远像近像变小,物近像远像变大;
实像总在异侧倒,虚像总在同侧正。
口诀:
常考问题:
1、随着蜡烛慢慢燃烧变短,光屏上的像运动情况如何?
像将会向上移动。
2、想要使烛焰成像在光屏的中心应如何调节?
①将光屏向上移动;
②将蜡烛向上移动;
③将透镜和光屏向下调节。
3、用卡片把透镜遮住一部分,在光屏上还能看到完整的像吗?
光屏上的像还是完整的,但亮度会变暗。
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照相机和眼球
晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜);
视网膜相当于照相机内的胶片。
成像原理:物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距f<v<2f)
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视力的缺陷与矫正
近视眼 远视眼
特点 只能看清近处的物体 只能看清远处的物体
成因 晶状体变厚,折光能力太强 晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜 。
视网膜 。
矫正方法
佩戴 透镜
佩戴 透镜
前
后
凹
凸
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望远镜和显微镜
显微镜 望远镜
物镜 相当于幻灯机 相当于照相机
目镜 相当于放大镜 相当于放大镜
光路图
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人眼看不见的光--红外线
色散光带红光外侧能使物体发热的不可见光,称为红外线
特征:
具有热效应。
一切物体都能辐射红外线。物体的温度越高,辐射的红外线强度越强。
应用:红外线成像、夜视仪、遥控器等
太阳的热主要以红外线的形式辐射到地球。
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人眼看不见的光--紫外线
色散光带紫光外侧能使物体发热的不可见光,称为紫外线
特征:
使荧光物质发光。
应用:验钞机、紫外线消毒灭菌等
适当的紫外线照射对人体有益;过强的紫外线能伤害人的皮肤,轻则使皮肤粗糙,重则引起皮肤癌。
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练一练
1、如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A. B. C. D.
D
2、古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A.谁知明镜里,形影自相怜 B.举杯邀明月,对影成三人
C.潭清疑水浅,荷动知鱼散 D.野旷天低树,江清月近人
C
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练一练
3、如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的__________形成的,倒影是因光的反射形成的______像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了______而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了_______。
折射
直线传播
虚
漫反射
4、某同学在碗中放一枚硬币,慢慢蹲下,当低至某一观察位置时,就看不到硬币了,如图甲所示。然后慢慢往碗中倒水,在同一观察位置就又能看到碗中的硬币了,如图乙所示。这是光的________现象,后来看到的是硬币的 _______(选填“实”或“虚”)像。
折射
虚
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练一练
5、激光束AO由空气斜射向水面,请在图中画出对应的反射光线和折射光线(保留作图痕迹)。
6、甲图为小猫叉鱼的情景,可简化为图乙所示,其中S为鱼的实际位置,为鱼像的位置,A点为小猫眼睛的位置,请在乙图中画出小猫看到鱼的光路图。
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练一练
7、晋代《博物志》中记载,用冰块制成聚光透镜,能将枯叶点燃。利用这种透镜观察远处的物体,看到的像是( )
A.放大的虚像 B.放大的实像 C.缩小的虚像 D.缩小的实像
D
8、下列哪幅图中使用的不是凸透镜?( )
A. B. C. D.
C
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练一练
9、按要求作图:在图乙中,画出平行于主光轴的入射光线对应的折射光线。
10、如图所示的透镜,请作出光线AC的折射光线和光线OB的入射光线。
11、如图,根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出一个透镜。
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练一练
12、如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为( )
A. B. C. D.
C
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练一练
13、在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将 _________的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向_______移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、_______的实像。
缩小
凸透镜
左
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练一练
14、在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)为使烛焰的像成在光屏中央,小丽的调节场景如图甲,操作中的不当之处是_______________。
(2)如图乙,光屏上恰能呈现烛焰倒立、______的清晰实像,此时光在光屏上发生____反射;若在凸透镜左侧附近放置一镜片,将光屏向左移动,光屏上可再次呈现清晰的像,该镜片是___透镜。
(3)保持凸透镜位置不变,为使图乙中光屏上的像变大,小丽的操作应是_______________。
烛焰中心、透镜中心和光屏中心未在同一高度
缩小
漫
凸
将蜡烛靠近凸透镜,向右调节光屏,使光屏上呈现清晰的像
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练一练
15、如图所示,是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜片( )
A.是凸透镜,可用于矫正远视眼
B.是凹透镜,可用于矫正远视眼
C.是凸透镜,可用于矫正近视眼
D.是凹透镜,可用于矫正近视眼
D
16、人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是( )
A.放大镜 B.照相机
C.投影仪 D.平面镜
B
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练一练
17、“工欲善其事,必先利其器。”人们对微观世界的观察离不开显微镜。分析图中显微镜的光路可知:目镜(图中未画出)对光线有________作用,相当于一个______透镜。
凸
会聚
18、如图所示为跨学科实践活动课上制作的望远镜,其中物镜的成像原理与_______(选填“投影仪”或“照相机”)相同,如果你想制作简易天文望远镜,没有现成的透镜,可以选用合适的______视眼镜的镜片来代替。
照相机
远
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练一练
19、如图,将一束太阳光投射到三棱镜上,到棱镜后侧光屏上的 AB 范围观察到了不同颜色的光,下列说法正确的一项是:( )
A.A 处是紫光
B.将温度计放到 A的外侧,温度计液柱会上升
C.将照相底片放到B 的外侧,底片不感光
D.只有AB 之间有光
B
20、太阳的能量以光的形式辐射到地球,实验表明,有些光人眼是看不见的。下列关于不可见光的说法,正确的是( )
A.餐馆里常用紫外线来消毒杀菌
B.电视机遥控器是利用紫外线来工作
C.只有太阳能辐射红外线
D.验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪
A
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