【本講教育信息】
一. 教學(xué)內(nèi)容:
光現(xiàn)象
二、考點(diǎn)點(diǎn)撥
本節(jié)考查的主要內(nèi)容有:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;光的反射和光的折射規(guī)律;平面鏡的成像特點(diǎn);凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用;凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用等。
三、跨越障礙
知識(shí)點(diǎn)1:光的直線傳播
1、光源:能夠發(fā)光的物體叫光源。
分類:自然光源,如 太陽、螢火蟲;人造光源,如 篝火、蠟燭、油燈、電燈。
月亮本身不會(huì)發(fā)光,它不是光源。
2、規(guī)律:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。我們常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這條直線叫做光線。光線不是真實(shí)存在的,是為了研究問題方便而假想的理想模型,今后還會(huì)經(jīng)常用這種方法——“建立模型法”來研究問題,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
3、應(yīng)用及現(xiàn)象:① 激光準(zhǔn)直。②影子的形成③日食月食的形成④ 小孔成像
思考:
1、為什么在有霧的天氣里,可以看到從汽車頭燈射出的光束是直的?
解析:光在空氣中是沿直線傳播的。光在傳播過程中,部分光遇到霧發(fā)生漫反射,射入人眼,人能看到光的直線傳播。
2、光遇到不透明的物體就會(huì)形成影子,但我們學(xué)過光學(xué)元件還可以成像,那么影和像的含義各是什么呢?
解析:從科學(xué)意義上把影與像區(qū)分開來。影通常是指不透光的物體在光源的照射下,在物體后面留下的一個(gè)暗區(qū),影的邊緣反映了物體的輪廓,它的幾何形狀和物體相似;而像是利用光學(xué)元件(面鏡或透鏡),根據(jù)光的傳播規(guī)律(反射或折射)使物體成像。
例:日常生活中,小孔成像和影子的形成都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿________傳播的。地球距太陽約
,我們所看到的太陽光實(shí)際上是太陽在__________s之前發(fā)出的。
解析:本題的關(guān)鍵是分清小孔成像和影子形成的原因。前者是由于物體發(fā)出的光線(或本身不發(fā)光的物體反射的光)通過小孔后,投射到地面(或光屏)上就形成了物體的像,即所謂的小孔成像;后者是由于光在沿直線傳播的過程中,遇到不透明的物體,在物體后面光不能到達(dá)的區(qū)域便產(chǎn)生影子。由此說明,這兩種現(xiàn)象都是由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播產(chǎn)生的。又光在真空中的傳播速度是
,而太陽距離地球約
,所以用距離除以光速,就可求得時(shí)間。
答案:直線、500。
知識(shí)點(diǎn)2:光的反射
1、定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
2、反射定律:三線同面,法線居中,兩角相等,光路可逆。即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。
由于入射光線、反射光線之間存在因果關(guān)系且反射角的大小是隨著入射角的變化而變化的,在描述光的反射定律時(shí),應(yīng)說“反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè),反射角等于入射角。”而不能說成“入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi),入射光線和反射光線分居在法線的兩側(cè),入射角等于反射角?!?div style="height:15px;">
3、分類:
(1)鏡面反射:
定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行
條件:反射面平滑。
應(yīng)用:迎著太陽看平靜的水面,特別亮。黑板“反光”等,都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射
(2)漫反射:
定義:射到物面上的平行光反射后向著不同的方向 ,每條光線遵守光的反射定律。
條件:反射面凹凸不平。
應(yīng)用:能從各個(gè)方向看到本身不發(fā)光的物體,是由于光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
例1.根據(jù)光的反射定律作光路圖
例2.如圖所示,入射光線AO照射到鏡面上發(fā)生反射,OB為反射光線。根據(jù)光的反射定律,畫圖確定平面鏡的位置。
解析:要點(diǎn):根據(jù)光的反射定律。因此必須找到法線的位置。作圖時(shí)可以利用數(shù)學(xué)中的等腰三角形的性質(zhì):三線合一。即等腰三角形的頂角平分線、中線、底邊垂線重合。在題中要找到一個(gè)等腰三角形。以O(shè)為頂點(diǎn),在OA、OB上分別找出長相等的一條線段,作出等腰三角形,找到底邊中線,即法線,過O點(diǎn)再作出法線的垂線,即為平面鏡的位置。
例3.如圖所示,S'為點(diǎn)光源S在平面鏡MN中的像,SA為光源S發(fā)出的一條光線,請(qǐng)確定平面鏡的位置,并完成SA的反射光路。
解析:本題是將平面鏡成像的特點(diǎn)及光的反射定律結(jié)合起來解決問題.根據(jù)平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱的特點(diǎn)可知,連接SS'并作出它的垂直平分線即可確定平面鏡的位置,延長SA與平面鏡的交點(diǎn)O為入射點(diǎn),平面鏡中的像是反射光線反向延長而形成的,所以反射光線的反向延長線必定經(jīng)過S',連接S'O并延長即是反射光線.
例4.如圖所示,發(fā)光點(diǎn) S發(fā)出的某光線經(jīng)平面鏡MN反射后,反射光線恰好經(jīng)過A點(diǎn),請(qǐng)?jiān)趫D中畫出這條光線。
解析:解答此題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)入射點(diǎn)O和像點(diǎn)S1,在解答時(shí)可先根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),用對(duì)稱法確定出像點(diǎn)S1,然后連A點(diǎn)和像點(diǎn)S1,即可得到入射點(diǎn)O,最后將光路圖補(bǔ)畫完整。解答此類題目時(shí),要結(jié)合平面鏡成像特點(diǎn)(對(duì)稱性),運(yùn)用光的反射定律,才能準(zhǔn)確迅速地作出光路圖。作圖時(shí)一定要特別注意線的虛實(shí)與箭頭的方向
例5.一條光線垂直入射到平面鏡上,若保持光的傳播方向不變,而將平面鏡沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)20°角,則反射光線與水平面的夾角為多大?
解析:本題是一道典型的利用作圖法解答的題目,當(dāng)光線垂直入射時(shí),反射光線將按原路返回,如圖1所示。如果只將鏡面沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)20°角,則出現(xiàn)的現(xiàn)象如圖2所示。此時(shí),圖中∠1是20°,法線隨鏡面一起旋轉(zhuǎn),形成入射角∠2=20°。由反射規(guī)律可知反射角∠3=∠2=20°,則反射光線與水平面的夾角就是∠4=90°-∠1-∠3=50°。當(dāng)鏡面旋轉(zhuǎn)改變光路時(shí),應(yīng)首先抓住法線的變化,原來法線和后來法線之間的夾角若變化了θ,即入射角亦變化了θ,也就是反射角變化了θ,那么反射光線與入射光線之間的夾角就變化了2θ
4、面鏡:
(1)平面鏡:
成像特點(diǎn):等大,等距,垂直,虛像
具體的說:①像、物大小相等②像、物到鏡面的距離相等。③像、物的連線與鏡面垂直④物體在平面鏡里所成的像是虛像。(實(shí)像:實(shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像。 虛像:反射光線反向延長線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像)
成像原理:光的反射定理
作用:成像、改變光路
例6.有一平靜的池水,深1m,月球到地球的距離為
,則月球在池水中的像到水面的距離為___________。
解析:平靜的池水相當(dāng)于平面鏡,它的反射面是水面而不應(yīng)是水底(水底凸凹不平),故根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知,月球的像到水面的距離應(yīng)與月球到水面的距離相等,為
。
例7.有一平面鏡,玻璃厚度為1cm,小明把一支鉛筆放在平面鏡前面5cm處,則鉛筆在平面鏡中的像到平面鏡的距離為____________。
解析:平面鏡是在玻璃板背面鍍一層鋁制成的,玻璃板起到了透光的作用,真正的反射面是背后的鋁面,因此,在計(jì)算時(shí),我們應(yīng)找到鉛筆與反射面的距離為5cm+1cm=6cm,再根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知,像到平面鏡的距離為6cm。
舉一反三:當(dāng)鉛筆尖觸到鏡面上時(shí),筆尖與它在鏡中的像相距 3 mm,則平面鏡的玻璃厚度是 [ ]
A. 3 mm B.6 mm C. 1.5 mm D. 0.75 mm
例8.下圖是從平面鏡看到的一只鐘面上的指針位置,則此時(shí)的實(shí)際時(shí)刻是 [ ]
A. 4點(diǎn)35分 B.6點(diǎn)25分 C. 7點(diǎn)25分 D.5點(diǎn)35分
例9.一個(gè)身高
的人站在平面鏡前,人到平面鏡的距離為3m,當(dāng)人以1m/s的速度向平面鏡靠近時(shí),所成像的大小__________,平面鏡中的像相對(duì)于人的速度為_________m/s,經(jīng)過2s,人與像的距離為___________m。
解析:平面鏡永遠(yuǎn)成等大的虛像,所以人移動(dòng)時(shí)成像大小不變。而人向鏡面靠近是垂直于鏡面運(yùn)動(dòng),像相對(duì)于人移動(dòng)的速度是人相對(duì)于鏡面速度的2倍,即2m/s,經(jīng)過2s,人運(yùn)動(dòng)的距離為2m,此時(shí)離平面鏡的距離為1m,則人與像的距離為2m。 當(dāng)物體位于平面鏡前,以速度v垂直于平面鏡的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),物體與鏡面的距離改變L時(shí),根據(jù)對(duì)稱性,像與鏡面的距離也改變L,因此像相對(duì)于鏡面的運(yùn)動(dòng)速度也為v,而此時(shí)物與像的距離改變2L,因此像相對(duì)于物體的運(yùn)動(dòng)速度為2v。
例10.小紅同學(xué)在做“探究平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)時(shí),將一塊玻璃板豎直架在水平臺(tái)上。再取兩段完全相同的蠟燭A和B,點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,進(jìn)行觀察。如圖所示,在此實(shí)驗(yàn)中:
(1)小紅選擇玻璃板代替鏡子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是 .
(2)所用刻度尺的作用是便于比較像與物的 關(guān)系.
(3)選取兩段完全相同的蠟燭是為了比較像與物的 關(guān)系.
(4)移去后面的蠟燭B,并在其所在位置上放一光屏,則光屏上 接收到蠟燭燭焰的像(填“能”或“不能”),所以平面鏡所成的像是 (填“實(shí)”或“虛”)像.
(5)小紅將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),它的像 (填“變大”、“變小”或“不變”).
解析:在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,選取玻璃板做實(shí)驗(yàn)是因?yàn)橥高^玻璃板能看到后面的蠟燭從而確定像的位置;選取兩根相同的蠟燭主要是為了比較像與物的大小關(guān)系,確定像與物是等大的,且像的大小與物體到平面鏡的距離無關(guān),始終與物體大小相等;為了得出像與物到平面鏡的距離相等這個(gè)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)時(shí)需要多次測(cè)量像到平面鏡的距離和物體到平面鏡的距離,所以會(huì)用到刻度尺;由于平面鏡中的像是射入人眼的反射光線反向延長而形成的,是不能呈現(xiàn)在光屏上的,是虛像。
答案:(1)便于確定像的位置;(2)位置;(3)大??;(4)不能 虛;(5)不變。
(2)球面鏡:
定義:凹鏡用球面的內(nèi)表面作反射面。凸鏡用球面的外表面做反射面。
性質(zhì):凹鏡能把射向它的平行光線會(huì)聚在一點(diǎn);從焦點(diǎn)射向凹鏡的反射光是平行光。
應(yīng)用:太陽灶、手電筒、汽車頭燈
凸鏡對(duì)光線起發(fā)散作用。凸鏡所成的像是縮小的虛像。
應(yīng)用:汽車后視鏡
知識(shí)點(diǎn)3:顏色及看不見的光
1、白光的組成:紅,橙,黃,綠,藍(lán),靛,紫.
色光的三原色:紅,綠,藍(lán)。
顏料的三原色:品紅,黃,青
2、看不見的光:紅外線,紫外線
知識(shí)點(diǎn)4:光的折射
1、定義:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化;這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。
2、光的折射定律:三線同面,法線居中,空氣中角大,光路可逆
(1)折射光線,入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
(2)折射光線和入射光線分居于法線兩側(cè)。
(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角,屬于近法線折射。
光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角,屬于遠(yuǎn)法線折射。
光從空氣垂直射入(或其他介質(zhì)射出),折射角=入射角= 0 度。
【典型例題】
例1.如圖:一束光線與水平面成45°角,從空氣斜射入水中,由此可以斷定,該光線所對(duì)應(yīng)的反射光線與折射光線之間的夾角 ( )
A.小于90° B.等于90°
C. 大于90° D.無法確定
解析:由題意知,入射角為45°,故反射角也為45°,根據(jù)折射規(guī)律,折射角小于入射角,即折射光線靠近法線,所以,正確答案為“ C ”。
例2.為什么看到星光總是閃爍不定?
解析:此題實(shí)際上是考查光在不均勻介質(zhì)中的傳播情況,光在不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)同樣會(huì)發(fā)生傳播路線的改變。高空中的星光可以通過真空進(jìn)行傳播,也可以通過空氣、水等透明物質(zhì)進(jìn)行傳播,如果光在傳播過程中通過的介質(zhì)不均勻,星光的傳播方向就會(huì)發(fā)生偏折。由于大氣層上下的分布不均勻,而且氣體易流動(dòng),因此星光經(jīng)過大氣層傳到我們眼睛中時(shí),光的方向會(huì)因多次改變而讓我們看到頻繁閃爍的星光。
答案:星光閃爍并不是星體本身的發(fā)光閃動(dòng),而是由于大氣層的密度分布不均勻且經(jīng)常發(fā)生變化,使折射光線搖擺不定,所以會(huì)看到“星光”不停閃爍。
例3.漁民用漁叉叉魚時(shí),應(yīng)瞄準(zhǔn):( )
A. 看到的魚;
B. 看到的魚的上部;
C. 看到的魚的下部。
解析:由于反射的光線射向人眼時(shí)在水面處發(fā)生折射,因而在水中形成了魚的像,且像的位置比魚的實(shí)際位置淺,而用漁叉叉魚時(shí)是直進(jìn)的,不會(huì)發(fā)生偏折,故漁叉應(yīng)叉向看到的魚下部,故選C。
例4.用激光照射池水中的魚,為了達(dá)到此目的,照射時(shí)應(yīng)瞄準(zhǔn):( )
A. 看到的魚;
B. 看到的魚的上部;
C. 看到的魚的下部。
解析:本題中由魚反射入人眼的光線將在水面處發(fā)生折射,而用激光照射時(shí),激光從人眼處射向水中的魚,在水面處也要發(fā)生折射。根據(jù)光路可逆原理,激光應(yīng)沿著由魚反射來的光線沿原路射出,也就是說,激光射向看到的魚時(shí),將在水面處發(fā)生折射,且正好折射到真實(shí)的魚上。故本題應(yīng)選A。
3、光的反射和折射比較表
知識(shí)點(diǎn)5:透鏡、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用
1.幾個(gè)名詞:
薄透鏡:透鏡的厚度遠(yuǎn)小于球面的曲率半徑。
主光軸:通過兩個(gè)球面球心的直線。
光心:(O)即薄透鏡的中心。性質(zhì):通過光心的光線傳播方向不改變。
焦點(diǎn)(F):凸透鏡能使跟主光軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn),這個(gè)點(diǎn)叫焦點(diǎn)。
焦距(f):焦點(diǎn)到凸透鏡光心的距離。
2.典型光路
透鏡成像光路中有三條特殊光線,它們是:
會(huì)聚透鏡和發(fā)散透鏡的理解
透鏡使光線改變了原來的方向,甲圖中的實(shí)際光線與直線傳播時(shí)(有光學(xué)元件的傳播方向與沒有光學(xué)元件的傳播方向即圖中的虛線部分進(jìn)行比較)相比向主光軸靠攏了(不一定相交),所以叫做“會(huì)聚”。乙圖中的實(shí)際光線與直線傳播時(shí)相比向外分開(對(duì)主光軸而言)了,所以叫做“發(fā)散”。反之,只要光線是“會(huì)聚”的就是凸透鏡,“發(fā)散”的就是凹透鏡。
甲 乙
小結(jié):作有關(guān)凸、凹透鏡的折射光路圖時(shí),首先要掌握三條特殊光線的傳播規(guī)律:
(1)平行于主光軸的光線;(2)經(jīng)過光心的光線;(3)從焦點(diǎn)處發(fā)出或射向異側(cè)焦點(diǎn)的光線;其次是要理解兩種透鏡分別對(duì)光線的兩種作用:即會(huì)聚和發(fā)散作用
3、眼睛和眼鏡
(1)成像原理:從物體發(fā)出的光線經(jīng)過晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上形成倒立,縮小的實(shí)像,分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激,把這個(gè)信號(hào)傳輸給大腦,人就可以看到這個(gè)物體了。
(2)近視及遠(yuǎn)視的矯正:近視眼要戴凹透鏡,遠(yuǎn)視眼要戴凸透鏡.
【典型例題】
例1.俗語說“水火不相容”,水能滅火,這是大家都知道的道理。但你聽說過冰也能生火嗎?其實(shí)早在公元前二世紀(jì),我國就曾有人用冰取火。你能辦到嗎?
解析:把大冰塊磨制成一個(gè)凸透鏡,然后把它拿到太陽下,正對(duì)著太陽并上下移動(dòng)它的位置,直到地面出現(xiàn)一個(gè)最小、最清晰的亮點(diǎn)(即焦點(diǎn))為止,在焦點(diǎn)處放上一些易燃物,即可點(diǎn)火。
例2.如圖所示的四幅圖,有的能夠說明近視眼或遠(yuǎn)視眼的成像原理,有的給出了近視眼或遠(yuǎn)視眼的矯正方法。下列判斷正確的是
A.圖①能夠說明遠(yuǎn)視眼的成像原理,圖③給出了遠(yuǎn)視眼的矯正方法
B.圖②能夠說明遠(yuǎn)視眼的成像原理,圖④給出了遠(yuǎn)視眼的矯正方法
C.圖①能夠說明近視眼的成像原理,圖③給出了近視眼的矯正方法
D.圖②能夠說明近視眼的成像原理,圖④給出了近視眼的矯正方法
解析:A、D
4、凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用
(1)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭,使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使?fàn)T焰的像成在光屏中央。
若在實(shí)驗(yàn)時(shí),無論怎樣移動(dòng)光屏,在光屏都得不到像,可能的原因有:①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi);②燭焰在焦點(diǎn)上③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度;④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距,成像在很遠(yuǎn)的地方,光具座的光屏無法移到該位置。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:(凸透鏡成像規(guī)律)
物距
成像特點(diǎn)
像距
應(yīng)用
u>2f
倒立縮小實(shí)
2f>v>f
照相機(jī)
u=2f
倒立等大實(shí)
v=2f
2f>u>f
倒立放大實(shí)
v>2f
幻燈機(jī)
u=f
不成像,或像在無窮遠(yuǎn)處(∞)
u<f
正立放大虛
u<v
放大鏡
關(guān)于物體在凸透鏡前成像的規(guī)律,可以參考上表,在物距大小不同的時(shí)候,成像的大小也不同。上面給出的條件是蠟燭由遠(yuǎn)處向凸透鏡的焦點(diǎn)靠近,即物距是從無窮大逐漸減小到一倍焦距的位置,因此可以看出物體所成的像都是倒立的實(shí)像,且像逐漸增大。上面的表可以不用刻意記憶,可以根據(jù)凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用來作圖觀察成像的規(guī)律和特點(diǎn)。且最能在腦中形成動(dòng)態(tài)的成像特點(diǎn)。
例3.如圖所示,是探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),光屏上所得到的像.請(qǐng)你在圖上大致畫出其所對(duì)應(yīng)的物體.
例4.小剛同學(xué)用焦距為10cm的凸透鏡做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,在實(shí)驗(yàn)過程中凸透鏡位置保持不變,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成下列填空。
(1)改變蠟燭位置,使其位于20cm刻度線處,再移動(dòng)光屏,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的倒立、________的實(shí)像。(選填:“放大”、“等大”或“縮小”)
(2)改變蠟燭位置,使其位于35cm刻度線處,再移動(dòng)光屏,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的__的實(shí)像。(選填:“倒立”或“正立”)
(3)改變蠟燭,使其位于42cm刻度線處,小剛從透鏡的右側(cè)通過透鏡可以看到一個(gè)正立、________的燭焰的像。(選填:“放大”、“等大”或“縮小”)
解析:解此題時(shí)須關(guān)注,物距和像距都可以從尺上的刻度讀出,但不要認(rèn)為刻度數(shù)就是物距或像距。如第⑴題中,蠟燭位于20cm刻度線處,透鏡在50cm處,焦距是10cm,因此物距是30cm,在2倍焦距以外,第一空應(yīng)填“縮小”。切不可看見20cm就認(rèn)為物距是20cm,而錯(cuò)填了“等大”,注意審清題意。第⑵題中,蠟燭的位置是35cm刻度線處,因此物距是15cm,在一倍焦距和二倍焦距之間,因此第二空應(yīng)填“倒立”。第⑶題中,蠟燭位于42cm刻度線處,此時(shí)物距是8cm,在一倍焦距以內(nèi),成的像是正立放大的虛像,此空應(yīng)填“放大”。
答案:(1)縮小,(2)倒立,(3)放大。
例5.在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,保持凸透鏡的位置不變,先后把燭焰放在圖中的a、b、c、d、e、g各點(diǎn),如圖所示,分別調(diào)整光屏的位置,則:
(1)把燭焰放在_____點(diǎn)時(shí),光屏上出現(xiàn)的實(shí)像最大.
(2)把燭焰放在_____點(diǎn)時(shí),光屏上出現(xiàn)與燭焰等大的實(shí)像.
(3)把燭焰放在_____點(diǎn)時(shí),在與物體同側(cè)處成正立、放大的像。
解析:由凸透鏡成像規(guī)律可知,物距與焦距的關(guān)系決定凸透鏡的成像性質(zhì)。在物距大于焦距時(shí)成實(shí)像,且物距越小,像距越大,像也越大。所以第(1)空應(yīng)填“d”。又因?yàn)槲锞嗟扔趦杀督咕鄷r(shí),凸透鏡能成倒立、等大的實(shí)像,所以第(2)空應(yīng)填“b”。又因?yàn)槲锞嘈∮诮咕鄷r(shí),凸透鏡能成正立放大的虛像,且物像同側(cè),所以第(3)空應(yīng)填“g”。
小結(jié):在理解凸透鏡成像時(shí),首先要抓住兩個(gè)特殊點(diǎn),即:焦點(diǎn)和二倍焦距點(diǎn)。焦點(diǎn)是實(shí)像和虛像的分界點(diǎn),兩倍焦距是放大實(shí)像與縮小實(shí)像的分界點(diǎn)??珊営洖椤耙槐督咕喾痔搶?shí),兩倍焦距見大小”。其次是弄清凸透鏡成實(shí)像時(shí),物、像移動(dòng)變化的規(guī)律,可簡記為“物近像遠(yuǎn)像變大,物遠(yuǎn)像近像變小”
例6.春游時(shí),全班同學(xué)準(zhǔn)備照一張集體相。排隊(duì)后,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)均有人在畫面外,為使每個(gè)同學(xué)都能進(jìn)入畫面,下列措施中符合要求的是( )
A. 照相機(jī)遠(yuǎn)離人,同時(shí)拉長暗箱 B. 照相機(jī)遠(yuǎn)離人,同時(shí)縮短暗箱
C. 照相機(jī)靠近人,同時(shí)拉長暗箱 D. 照相機(jī)靠近人,同時(shí)縮短暗箱
解析:根據(jù)照相機(jī)工作原理,物距增大時(shí),像距減小,像的大小也要變小。由題意得,為使每個(gè)同學(xué)都能進(jìn)入畫面,必須使像變小,故應(yīng)增大物距并減小像距。即照相機(jī)遠(yuǎn)離人,同時(shí)縮短暗箱。故正確答案為“B”。
小結(jié):照相機(jī)的成像原理為:照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,暗箱中的膠卷相當(dāng)于光屏。當(dāng)物距大于兩倍焦距時(shí),凸透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像。
四、小結(jié)
本節(jié)課主要復(fù)習(xí)了光的直線傳播;光的反射和光的折射的有關(guān)知識(shí)。在中考中光學(xué)部分大約占10%,但內(nèi)容簡單,應(yīng)該沒有失分點(diǎn)。
五. 下一講預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案:質(zhì)量和密度
請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合知識(shí)結(jié)構(gòu)圖復(fù)習(xí)課本并完成課本后的練習(xí)。
【模擬試題】(答題時(shí)間:70分鐘)
一. 填空題
1.影子和平面鏡成像的原理不同,影子是光的 形成的,平面鏡成像是光的___________________形成的。
2.如圖所示,許多建筑采用玻璃進(jìn)行外墻裝潢,這在美化城市的同時(shí)卻造成了光污染,造成這種污染的主要原因是由于陽光在玻璃表面發(fā)生了 反射。
3.人們把光的反射分為________和_______兩類,我們能從不同的方向看到一些表面不發(fā)光的物體,是因?yàn)楣庠谖矬w表面發(fā)生 反射的緣故;有時(shí)我們發(fā)現(xiàn)水面上有耀眼的亮光,這是因?yàn)楣庠谒嫔习l(fā)生 反射的緣故。
4.一條光線垂直于平面鏡入射,則此時(shí)入射角為________,反射角為_______,若保持鏡面不動(dòng),入射光線沿順時(shí)針轉(zhuǎn)過25°,則反射光線沿 時(shí)針方向轉(zhuǎn)過_____,入射光線與反射光線的夾角為_________。
5.在檢查視力時(shí),醫(yī)生讓被查者觀察對(duì)面鏡中的表來確定視力,實(shí)際上,人在鏡中看到的是視力表_________立_________大的________像,若要測(cè)某同學(xué)5m的視力,他離平面鏡的距離為2m,則他離實(shí)際的視力表為___________m。
6. 有平面鏡、凸面鏡、凹面鏡三種鏡子,汽車觀后鏡用 ,潛望鏡用 ,五官科醫(yī)生耳道內(nèi)窺鏡用的是 。
7. 電視機(jī)遙控器發(fā)出的光是 ,而過量的 照射對(duì)人體十分有害,輕則使皮膚粗糙,重則引起皮膚癌。
8. 如圖所示,EF是水面,一束光線從空氣射向水中,其中反射光線是 ,反射角為 度;折射角要 40°。(填“大于”、“小于”或“等于”)
9. 從圓形金魚缸的側(cè)面觀察缸內(nèi)水中的金魚,看到的是金魚正立的、____ _____(填“放大”或“縮小”)的_____ ____(填“實(shí)”或“虛”)像。
二、選擇題
1.下列物體中屬于光源的是( )
A.電池 B.發(fā)電機(jī) C.太陽 D.月亮
2.如圖所示的四種情景中,屬于光的直線傳播的是( )
3.在水深1m的湖面上空,一只畫眉鳥停在岸邊柳樹距水面5m高的樹杈上婉轉(zhuǎn)的唱歌;在距岸邊2m的水中,一條紅色的小鯉魚悠然的游動(dòng)。靜觀湖面,“小鯉魚”、“畫眉鳥”和“柳樹”渾然一體,好一幅如詩如畫的美景!關(guān)于上述情景,下列闡述錯(cuò)誤的是:
A.水中的“畫眉鳥”是樹上的畫眉鳥通過水面反射形成的一個(gè)虛像
B.水中的“畫眉鳥”距離水面1m
C.站在岸邊看見的“小鯉魚”到水面的距離肯定小于1m
D.我們看到水中的“畫眉鳥”和“小鯉魚”都是虛像
4. 在“探究平面鏡的成像”特點(diǎn)時(shí),下列敘述中正確的是( )
A.燭焰在平面鏡中成的是虛像
B.把點(diǎn)燃的蠟燭移近玻璃板時(shí),它在鏡中的像將變大
C.如果物體比平面鏡大,則物體在鏡中的像不是完整的像
D.用一塊不透明的擋光板擋在像與平面鏡之間,可以發(fā)現(xiàn)像被擋住了
5. 小明同學(xué)在課外用易拉罐做成如圖所示的裝置做小孔成像實(shí)驗(yàn),如果易拉罐底部有一個(gè)很小的三角形小孔,則他在半透明紙上看到的像是:
A、蠟燭的正立像 B、蠟燭的倒立像
C、三角形光斑 D、圓形光斑
6.我們能看到物體的原因,正確的說法是( )
A. 物體是光源,把發(fā)出的光射到我們的眼睛里
B. 物體能反射光,把發(fā)出的光射到我們的眼睛里
C. 只要有光從物體上射到我們的眼睛里
D. 眼睛發(fā)出的光射到物體上,才能看到物體
7.關(guān)于各種鏡子的使用,下列說法中正確的是 ( )
A.汽車中的后視鏡是凹面鏡
B.太陽灶中使用的鏡子是凸面鏡
C.市區(qū)馬路拐彎處設(shè)置的鏡子是凸面鏡
D.牙科醫(yī)生觀察口腔中的牙齒時(shí),使用的小鏡子是凹面鏡
8.光盤是用激光在反光鋁膜上刻出凸凹的音槽來記錄音像信息,外表是一層平滑透明的保護(hù)膜。如圖是一張放在陽光下的VCD光盤,下列說法正確的是
A. 對(duì)著光盤能看到你的像,是鋁膜發(fā)生折射現(xiàn)象形成的
B. 對(duì)著光盤能看到你的像,是凸凹的音槽漫反射形成的
C. 光盤上呈現(xiàn)彩色的扇形面是保護(hù)膜的反射形成的
D. 光盤上呈現(xiàn)彩色的扇形面是光的色散現(xiàn)象
9. 下列有關(guān)紅外線的說法中,不正確的是( )
A. 用紅外線拍出的“熱譜圖”,有助于對(duì)疾病作出診斷
B. 在步槍的瞄準(zhǔn)器上安裝夜視儀,在夜間能捕捉到敵人的情況
C. 在醫(yī)院的手術(shù)室或病房里,可以看到用紅外燈來滅菌
D. 紅外線可以用來對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行遙控
10. 關(guān)于紫外線,下列說法正確的是( )
A.紫外線也屬于可見光 B. 紫外線不具有光能
C.人體不能照射紫外線 D.醫(yī)院常用紫外線照射法滅菌消毒
11. 小方同學(xué)做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn),當(dāng)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示時(shí),光屏上得到了清晰的像。則
A.得到的像是正立縮小的實(shí)像
B.得到的像是倒立放大的實(shí)像
C.把蠟燭向左移動(dòng),調(diào)整光屏的位置,得到的清晰像變小
D.把蠟燭向右移動(dòng)少許,要得到清晰的像,應(yīng)向左移動(dòng)光屏
12. 在交通復(fù)雜的十字路口,常常掛一個(gè)大的反光鏡,以便過往車輛和行人看清交通情況,這個(gè)反光鏡應(yīng)該是( )
A. 平面鏡 B. 凸面鏡
C. 凹面鏡 D. 以上三種都可以
13. 如圖所示,是某同學(xué)檢查視力時(shí)的情景,下列說法正確的是( )
A.鏡中視力表的像是實(shí)像
B.鏡中視力表的像比視力表小
C.鏡中視力表的像到該同學(xué)的距離為5 m
D.鏡中視力表的像是光的直線傳播形成的
14. 如圖所示的四幅圖中,表示近視眼成像情況和近視眼矯正后成像情況的圖分別是( )
A.圖甲和圖丙 B.圖乙和圖丙 C.圖甲和圖丁 D.圖乙和圖丁
15. 一個(gè)人站在平面鏡前,當(dāng)他走近鏡面時(shí),則( )
A. 他的像變大,像與人的距離變小
B. 他的像變大,像與人的距離變大
C. 他的像大小不變,像與人的距離變大
D. 他的像大小不變,像與人的距離變小
三.作圖題
1.請(qǐng)利用光的反射定律,作圖確定燭焰上A點(diǎn)在平面鏡中像的位置.
2.在下圖中,A是平面鏡,B是鏡前人眼位置,C是人眼睛在平面鏡前看到的燭焰像上的一點(diǎn)。
(1)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作出像點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)D。
(2)完成眼睛看到C的光路圖(畫一條入射光線和反射光線即可)。
3.一束光線AO與水面成30°的角從空氣斜射到水面.試在圖中畫出光線AO經(jīng)過水面后的光路圖
四.實(shí)驗(yàn)題
1.在利用光具座進(jìn)行凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)探究中:
(1)如圖甲所示,一束平行于凸透鏡主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后,在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑。由圖可知,凸透鏡對(duì)光線具有 作用,該凸透鏡的焦距是 cm。
(2)將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上,點(diǎn)燃蠟燭后,無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像,請(qǐng)你指出其中一條可能的原因: 。
(3)調(diào)整后,把燭焰放在距凸透鏡16cm處時(shí)(如圖乙),在凸透鏡另一側(cè)前后移動(dòng)光屏,會(huì)在光屏上得到一個(gè)倒立、 的實(shí)像(填寫像的性質(zhì)); (填光學(xué)儀器)就是利用這一成像規(guī)律工作的。如果將蠟燭在乙圖的基礎(chǔ)上遠(yuǎn)離透鏡,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向 (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng)。
2.在“研究平面鏡成像特點(diǎn)”時(shí),如圖,在桌面上豎放一塊_______,然后前后各放一粒相同的棋子A、B,移動(dòng)棋子B,使它與A的像_______。如果移開棋子B,用白紙做屏幕,放在B的位置,在紙上______(能、不能)出現(xiàn)棋子A的像,所以平面鏡成的是________像,同時(shí),我們可以看到,平面鏡所成的像與物體的大小_________,它們到鏡面的距離___________。
五.創(chuàng)新題
說起光速,人們總是感覺其快得無法想象.其實(shí)科學(xué)家已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將其速度降得很慢。請(qǐng)你設(shè)想一下,假如光速只有3m/s,我們的世界會(huì)發(fā)生什么變化?寫出一個(gè)場(chǎng)景。
【試題答案】
一.填空題
1. 直線傳播、反射;
2. 鏡面;
3. 鏡面反射、漫反射、漫、鏡面 ;
4. 0°、0°、逆、25°、50°;
5. 正、等、虛、1;
6. 凸面鏡、平面鏡、凹面鏡 ;
7. 紅外線、紫外線 ;
8. OB、40、小于;
9. 放大、虛
二.選擇題
1. C 2. C 3.B 4.A 5.B 6.C
7. C 8.D 9.C 10.D 11.C 12.B
13. C 14.A 15.D
三.作圖題
1.
2.
3.
四.實(shí)驗(yàn)題
1. (1)會(huì)聚 11
(2)蠟燭放在了凸透鏡焦點(diǎn)以內(nèi)(或蠟燭、凸透鏡和光屏三者的中心不在同一條直線上)
(3) 放大 投影儀(或幻燈機(jī)) 靠近
2. 玻璃板、重合、不能、虛、相等、相等.
五.創(chuàng)新題
先聞其聲后見其人;不能憑視覺判斷運(yùn)動(dòng)物體的真實(shí)位置;開關(guān)閉合一會(huì)兒后才能看到燈光;先聽見雷聲后看到閃電等