- 1.29 MB
- 2021-05-13 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
《光学》
一、知识结构:
1、光源是 的物体,常见的光源有
2、光在真空中的光速是 km /s ,合 m /s 。
3、光在不同的介质中速度是不同的:v空气 v水 v玻璃。
4、白光经三棱镜分解后,形成: 七色按序排列的彩色光带叫光谱。这说明 不是单色光。
5、红外线和紫外线
6、色光的三基色是:红、 、蓝。颜料的三原色是:品红、 、蓝。
不透明体的颜色由它反射的色光决定,透明体的颜色由它透过的色光决定,
7、光在同种均匀介质中沿 直线传播。
8、光在传播途径中斜射到不同或不均匀介质表面会发生反射和折射。
光的基本知识
1、光的反射定律: 反射光和入射光及法线在同一平面内,反射光和入射光分居于 的两侧,反射角 入射角。
2、镜面反射和漫反射:都遵循光的反射定律。
3、平面镜成像:成的是 像,像与物体到镜面的距离相等,成像特点简记为:
成 大的、 立的、对称的、 像。
4、平面镜应用:潜望镜、穿衣镜、自行车尾灯等。
5、凸面镜:能使平行光线发散,应用:汽车后视镜、街头转角处的反光镜等。
凹面镜:能使平行光线 ,应用:太阳灶、牙医的头镜、手电筒的反光装置等。
6、反射光路可逆。
光的反射
1、光的折射定律: 折射光和入射光及法线在同一平面内,折射光和
分居于 两侧,从空气斜射入其它介质时:折射角 入射角,从其它介质斜射入空气时:折射角 入射角。
2、不经光学仪器的自然的折射现象所成的像,一般为虚像。如:岸上观鱼、池水“变 ”、水中的筷子“弯折”、海市蜃楼等,人所见都是虚像。
3、折射光路可逆。
4、凸透镜、凹透镜等光学仪器都是应用光的折射原理磨制成的。
光的折射
1、中间 边缘 的透镜叫凸透镜,它对光线有 作用
2、凸透镜的几个要素:主光轴、光心O、 F、 f、
(物距u: ,像距v: 。)
3、中间 边缘 的透镜叫凹透镜,它对光线有 作用。
4、透镜的三条特殊光线:(1)过光心的光线 ,
(2) 过焦点的光线 ,
(3)平行于主光轴的光线 。
5、凸透镜成像原理:光的折射。
6、凸透镜成像的规律和应用。
7、显微镜和望远镜:透镜的组合使用。
透镜及凸透镜成像
1、眼睛的作用相当于 透镜,眼球好像一架 ,来自物体的光会聚在视网膜上,形成 、 的 像。
2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜 (前或后),矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。
3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜 (前或后),矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。
眼睛和眼镜
凸透镜的成像规律和应用列表:
物距u
像距v
像的性质
应用
u>2f
u=2f
v=2f
等大倒立实像
————————
f<u<2f
u<f
————————
照相机利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
幻灯机利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
放大镜利用物距 ,成 、 的 像的原理制成的。
二、典型例题:
考点1:光源和光速
例1、太阳到地球之间的距离是1.5×10 8 km,则太阳发出的光射到地球上需要的时间
为 s 。
例2、 以下物体是光源的有( )
①太阳 ②月亮 ③燃烧着的蜡烛 ④镜子
A、①② B、①③ C、③④ D、①
考点2:光的直线传播
例3、下列现象中,是由于光沿直线传播形成的是( )
A. 浓密的树荫下的太阳光斑 B. 教室屏幕上的投影
C. 你看到自己镜中之影 D. 树在水中的倒影
考点3:光的反射
例4、如图2-11所示,一束光线射到平面镜上,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别是( )
A.40° 40° B. 40°50° C. 50°40° D. 50°50°
例5、太阳光与水平方向成60。角射到一深井口,现用一块平面镜反射使太阳光竖直向下射入深井中,则平面镜与水平方向所成的夹角 ( )
A 75° B 60°。
C 15°。 D 45°。
例6、一条光线垂直射到平面镜上,若不改变入射光线的方向,而使平面镜绕入射点转动45。,则反射光线改变的角度是 ( )
A 45°。 B 90°。
C 60°。 D 30°。
考点4: 镜面反射和漫反射
例7、雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,迎着月亮走,地上 处是水,背着月亮走,地上 处是水。(填“亮”或 “暗 ”)
例8、关于光的反射,下列叙述中错误的是 ( )
A 发生镜面反射时,每一条反射光线都遵守光的反射定律
B 黑板“反光”是黑板发生了镜面反射的缘故
C 反射面粗糙时,反射光线不遵守光的反射定律
D 牙科医生用小平面镜观察患者牙齿是利用光的反射现象
考点4 平面镜成像的特点
例9、某人身高1.8m,站在平面镜前1.2m处,则他在平面镜中的像高 m,他的像距他 。当向远离平面镜方向移动0.3m后,则他的像距平面镜有 。在他远离平面镜的过程中,他的像将 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
例10、.一人站在平静的湖岸边看到水中有鱼在“云”中游动,他所看到的 ( )
A 云是光反射成的虚像,鱼是光折射成的实像
B 云是光折射成的实像,鱼是光折射成的实像
C 云是光反射成的虚像,鱼是光折射成的虚像
D 云是光折射成的虚像,鱼是光折射成的实像
例11、 如果一人以5米每秒的速度向平面镜走来,则他所成的像相对于他的速度是( )
A.0.5m/s B.5m/s C.10m/s D.0
考点6: 反射光路图作图或应用
例12、潜水艇上的潜望镜是利用光的 现象工作的,它的镜片是 。
例13、如图2-9所示,光线在空气和玻璃界面MM’上发生折射,则入射角为
界面的 方是空气, 方是玻璃。
例14、如图2-17发光点S发出的一条光线经平面镜反射后经过A点,完成此光路图
考点7: 光的折射现象
例15、在我国古代就有光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”。其中“水中月、镜中花”是光的 现象形成的,“疑水浅”是光的 现象形成的。
例16、清澈见底的游泳池的池水看起来比实际浅,这是因为从 射向 的光线,从水面处发生 的缘故。
考点8:光学器具及对光线的作用辨识
例17、如图3-13所示的6块光学元件。要使下面的光路图成立,虚线框内应单独放入的镜是 ( )A1或3 B2或4
C1或2 D5或6
例18、如果要用来配制近视眼镜,则应选用上题答案中的( )
例19、 如图 3-5所示,眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的 镜,视网膜相当于照相机的 ,外界物体在视网膜上所成的像是
的实像。( 选填“正立”或“倒立”)
考点9 凸透镜成像的条件及应用
例20、晓羽用焦距为8cm的放大镜观察蝴蝶标本,他想看清楚的细微之处,这时放大镜与蝴蝶间的距离应为( )
A、等于8cm B、小于8cm C、大于8cm D、在8cm与16cm之间
例21、有一次小明参加集体照,但奇怪的是,他明明参加了,结果却小明不在集体照中,根据你所学的知识,拍照时照相的人忘记了 ( )
A. 把照相机向人移远,同时拉长暗箱
B. 把照相机向人移近,同时拉长暗箱
C. 把照相机向人移远,同时缩短暗箱
D. 把照相机向人移近,同时缩短暗箱
例22、一物体AB经过透镜成的像为A,B,,3-15图中能正确反映这种情况的是( )
例23、一个物体经凸透镜成像于光屏上,若用一小圆纸片遮住该凸透镜的中心部分,结果应是 ( )
A像的中心部分消失,其余部分则保存
B仍能成完整的像,但像比原来变暗了
C与原来的像完全一样,无任何变化
D中心部分变暗,其余部分无任何变化
考点10 红外线、紫外线相关知识辨析
例24、下面哪种光可以被用来制作夜视装置 ( )
A 紫外光 B 红外光
C 绿光 D 黄光
例25、.适当的什么光照射,对人吸收维生素D有帮助 ( )
A 紫外光 B 红外光
C 绿光 D 黄光
考点11: 光的色散和物体的颜色
例26、用放大镜观察彩色电视机画面,将看到排列有序的三色发光区域是( )
A、红、绿、蓝 B、红、黄、蓝 C、红、黄、紫 D、黄、绿、紫
例27、大千世界,五彩缤纷、五光十色。关于光,下列说法不正确的是( )
A. 太阳光是由多种色光组成的 B. 白光是单色光
C. 太阳光可通过三棱镜发生色散 D. 光是一种电磁波
例28、洁白的投影屏幕上可以呈现出五颜六色,是因为它
;而玫瑰花在阳光下呈现十分艳丽的红色,是因为它 。
考点11:反射、 折射及所成像的辨析
例29、.若水中的人能看到岸上的树,则他看到的实际上是 ( )
A 变高了的树的实像
B 变矮了的树的虚像
C 变矮了的树的实像
D 变高了的树的虚像
例30、“立竿见影”中的影是由于光的 形成的;“水中倒影”是物体经过水面形成的 像(填“实”或“虚”);电影中的影是光的 形成的 像。大气层密度是不均匀的,越到高空越稀薄。太阳光穿过大气层时要发生 ,因此,早晨我们看到初升的太阳是在它实际位置的 。傍晚我们看到的西下的落日是在它实际位置的
(填“高”或“低”),透过厚玻璃看压在其下面的画片,发现画片的位置比实际位置 (填“高”或“低”),这是由于 现象造成的,我们所看到的是画片的 像 (填“实”或“虚”)
例31、如图2-9所示,鱼缸中只有一条小鱼,而眼睛从A点可以观察到两条,一条的位置变浅了,另一条鱼变大了。前者是由于 形成的 像(填“实”或“虚”)。
考点12:光学作图
例32、(1)画出图2-17中的入射光线,标出入射角、反射角及其大小。
(2)根据平面镜成像规律,画出图2-18中ABC在平面镜中的像。
(3)在图2-19中大致作出入射光线A0的折射光线,并标出入射角i和折射角r。
(4)画出图2-20中眼睛看到发光点A的光路图。
(5)画出图2-21中从B点入射,反射光经A点的光路图。
(6)画2-22中,F为凸透镜的焦点,L1为平行于主光轴的入射光线,L2为经过光心O的入射线,请在图中画出L1、L2经凸透镜后的反射光线L1/、L2/。
例33、小华设计了2个光学暗箱,如图2-23所示,请分别在暗箱内画出相应的光学元件(每个暗箱只画一个元件)。
三、习题精选
(一)1、小张同学在观看平静的湖里的鱼,同时他看到湖水映出了岸旁的大楼,他看到的
像是( )
A 大楼是实像,鱼是虚像
B 大楼是虚像,鱼是实像
C 大楼和鱼都是虚像
D 大楼和鱼都是实像
2、一物体位于焦距为5厘米的凸透镜前, 从距离透镜25厘米处逐渐靠近距离透镜10厘米处的过程中,像的大小的变化情况是( )
A逐渐变大,而且始终比物大 B逐渐变小,但始终比物大
C不管怎样变化,始终比物大 D逐渐变大,但始终比物小
3、用镜头焦距不变的照相机给某同学拍照时,底片上成一清晰的半身像,现要改拍全身像,则应该( )
A、照相机远离该同学,镜头向前调节
B、照相机远离该同学,镜头向后调节
C、照相机靠近该同学,镜头向前调节
D、照相机靠近该同学,镜头向后调节
4、平面镜的厚度为2厘米,当用手指贴在镜面上时,手指与像的距离是
A 2厘米 B 4厘米 ( )
C 1厘米 D 6厘米
5、一人从平面镜中看到一时钟的指针位置如图2-11所示,则此时的实际时间是
A 4点20分 B 3点40分 ( )
C 4点40分 D 10点20分
6、如果你要仔细观察一片树叶的内部结构,最好使用( )
A、平面镜 B凹透镜 C、放大镜 D、显微镜
7、小汽车的挡风玻璃不竖直安装的主 原因是为了( )
A、造型美观 B、减少外界噪声干扰 C、增大采光面积
D排除因平面镜成像所造成的不安全因素
8、晓羽用放大镜观察蚂蚁时,透过放大镜看到的是蚂蚁 的虚像。有时他把电视机遥控器的红外线发射窗对着地面、墙壁发射,也能控制电视机,这是利用了光的 现象。
9、一束阳光照射到平静的水面发生了反射,反射光线与入射光线的夹角是130°,则反射角是 度。
10、如图3-17所示,在透镜的主光轴上,放一根木棒,A端在一倍焦距与二倍焦距之间,B 端在二倍焦距之外,则下列判断正确的是( )
A、B端变大,A端变小 B、B端变小,A端变大
C、两端都变大 D、两端都变小、
11、.我们把红、橙、黄 等几种不同颜色的光按顺序排列起来,这就是我们通常说的 ,在红光之外有能量辐射的是红外线,紫光之外有能量辐射的是 ,这都是人眼看不见的。
12、如下图3-22所示,在“研究凸透镜的成像”实验中,若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四处,其中蜡烛放在 处得到的实像离凸透镜最远,放在 得到的实像最小。
13、 小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小明的妈妈是近视眼。他们的三幅眼镜都放在报纸上。如图3-10所示,现在爸爸要看书,让小明把眼镜递给他,小明应该选图3-10中的 ( )
A 甲 B 乙
C 丙 D 任意一个
(二)实验、探究
14、小明在用实验方法测定三个凸透镜焦距时,记录的数据如下表:
次数
直径/cm
凸起程度
凸透镜焦距f/cm
1
5
较小
9
2
5
较大
5
3
5
很大
3
(1)根据实验的数据,你认为凸透镜的焦距与什么有关?其关系如何?写出你的猜想。
(2)对光的折射能力最大的是 。
15、如图2-24,晓谕用两个相同的棋子研究“平面镜成像特点”的实验时,移动甲棋子,都使乙棋子与甲棋子的像完全重合。好进一步测量两棋子到玻璃板的距离,记录如下。
根据实验现象和实验数据,你可以得出的结论有:
(1) , 。
(2)物体逐渐远离平面镜时,它的像 (填“变大”、“变小”、“不变”)。
甲到玻璃板的距离/cm
乙到玻璃板的距离/cm
1
3
3
2
5
5
3
7
7
(3)实验中,用玻璃板代替平面镜,这样做的好处是: 。
16、在探究“凸透镜成像的规律”实验中:
第1小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像,请你帮他们找出一个可能的原因:
。
第1、2两个实验小组分别进行了若干次操作,并把实验数据准确记录在下面表格中。
第1小组
第2小组
凸透镜焦距/c m
14
14
14
14
16
16
16
16
物体到凸透镜的距离/cm
20
30
40
60
20
30
40
60
像到凸透镜的距离/cm
47
26
22
18
80
37
27
22
像的正倒
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
请分析以上数据,你能得到什么结论?(写出两条即可)
(1)
(2)
17、如图2-25所示,透明玻璃瓶内有一根细棉线,细线下端系一有个塑料小球。请你设计一个实验,在不打开瓶盖和不损坏瓶子的情况下,使瓶内的细棉线断掉。(器具可以根据需要自选)。
实验方法
实验原理
18、下文是摘自某刊物的文章,请仔细阅读后,按要求回答问题。
光污染,来自靓丽的玻璃幕墙
最近张小姐十分苦恼,因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙,有时站在她家的窗前,看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样,将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也使她苦不堪言,只要是晴天,她的房间就被强烈的反射光线照得通亮,无法正常休息,尤其是那种凹形建筑物,其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜,一个几十甚至几百平方米的凹透镜,其聚光功能是相当可观的,能使局部温度升高,造成火灾。
(1) 从文中找出一个光学方面的物理知识填入横线 。
(2) 文中有一处出现了科学性的错误,请在错误句子下面上画上横线。
(3) 从上文中找出一个玻璃幕墙给居民生活带来不便或危害的实例:
参考答案
二、典型例题
1、500s 2.B 3.A 4.D 5.A 6.B 7.亮、暗 8.C 9.1.8m2.4m1.5m 10.C 11.C 12.反射/平面镜 13.600上下 14(略) 15.反射折射 16.池底空气折射 17.A 18.B 19.凸透胶卷倒立 20.B 21.C 22.C 23.B 24.B 25.A 26.A 27.B 28.反射所有色光/只反射红光 29.D 30.直线传播/虚/折射/实/折射/低/低/折射31.折射、虚 32.33: 三、习题精选
1.C 2.D 3.B 4.B 5.B 6.D 7.D 8.放大/反射 9.650 10.B 11.绿、蓝、靛、紫/光谱/紫外线 12.bd 13.乙 14.与镜面凸起程度有关:(1)越凸者焦距越小(2)第三块凸透镜 15.(!)平面镜成等大正立的像,像与物到镜的距离相等(对称)(2)不变(3)便于确定像的位置 16.蜡烛离凸透镜的距离小于焦距,或光学元件与烛焰的中心不在同一直线上(1)物距大于二倍焦距时像成在焦点与二倍焦距之间。(2)只要物距大于焦距,都成倒立的像。(实)
17.方法:用凸透镜聚阳光烧断线。原理:凸透镜能将平行光会聚于焦点。
18.(1)玻璃幕墙对光的反射/平面镜成像等(2)凹透镜((3)破坏隐私/火灾等