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1、- 1 -第 4 章 在光的世界里知识点与练习题1.光源 光的传播1. 光源:自身能够发光的物体。2. 光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。3. 光线:用来表示光的传播情况。要注意:光线并不是实际存在的,而光是真实存在的。4. 光速:在真空中最快(为 3.0108 m/s),在空气中次之,在计算时也近似地看成 3.0108 m/s。2. 光的反射定律1. 光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。2. 在反射现象中,光路可逆。3. 反射现象分镜面反射和漫反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。3.
2、科学探究:平面镜成像1. 平面镜成像特点:(1)像和物体大小相等;(2)像和物体到平面镜的距离相等;(3)像和物体的连线与镜面垂直;(4)像是虚像。2. 平面镜成像的原理:光的反射。3. 平面镜的作用:改变光路和成像。4. 凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光线有会聚作用。4.光的折射1. 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。2. 光的折射规律:(1)在光的折射现象中,折射光线和入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分居法线两侧。(2)当光线由空气斜射入水中时,折射角小于入射角;入射角增大,折射角也增大。(3)当光线垂直入射时,光的传播方向不变。(4)在光的
3、折射现象中,光路是可逆的。5.科学探究:凸透镜成像第 1 课时 认识透镜1. 凸透镜:(1)外形特征:中间厚、边缘薄。(2)对光的作用:会聚。2. 凹透镜:(1)外形特征:中间薄、边缘厚。(2)对光的作用:发散。3. 焦点:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚于一点,这一点叫凸透镜的焦点(F)。平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后,发散光线的反向延长线交于一点,这一点叫凹透镜的焦点(F)。- 2 -4. 焦距:透镜焦点到光心的距离叫焦距(f)。第 2 课时 凸透镜成像及应用1. 凸透镜成像规律及其应用:像的性质物距 u正倒 大小 虚实 像距 v应用u2f 倒 缩小 实 2fv f 照
4、相机、摄像机u2f 倒 等大 实 v2f 测焦距2fuf 倒 放大 实 v2f 投影仪、幻灯机uf 不成像uf 正 放大 虚 vu 放大镜2. 凸透镜成像中物体与像的移动规律:凸透镜成实像时,若凸透镜不动,物体向上移动,像会向下移动。 若物体不动,凸透镜向上移动,像也向上移动。3. 凸透镜成像规律:(如图所示)6. 神奇的眼睛1. 眼睛与照相机:眼睛 照相机成像元件 晶状体、角膜 凸透镜承像元件 视网膜 光屏看远近不同物体的调节调节晶状体的弯曲程度(调节焦距)调节像距2. 近视眼和远视眼:近视眼 远视眼视觉特征 近处清,远处模糊 远处清,近处模糊晶状体太厚 晶状体太薄形成原因眼球前后方向太长
5、眼球前后方向太短矫正 凹透镜 凸透镜7.通过透镜看世界1. 显微镜的工作原理:显微镜的物镜相当于一个投影仪的镜头,目镜相当于一个放大镜。被观察的物体经物镜成一个放大的实像,被目镜再次放大。经两次放大后,我们就可以看清细小的物体。2. 望远镜的工作原理:望远镜的物镜相当于一个照相机的镜头,目镜相当于一个放大镜。被观察的物体经物镜成一个缩小的实像,经目镜放大后就能被看清。8.走进彩色世界1. 光的色散现象:一束太阳光通过三棱镜,被分解成多种色光的现象叫光的色散,这几种色光依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成为白光。2. 色光的三原色:红、绿、蓝。色光的三原色按一
6、定比例混合后可以得到白光。- 3 -透镜对光的作用1【2016广东】如图所示,可以利用不同的光学元件来改变入射光线 OA 的传播方向。请在图中分别画出两种合适的光学元件(只要求画出光学元件大致位置的示意图,但须与光学规律相符 )。(第 1 题图)凸透镜成像规律的应用2【2016北海】如图所示是通过实验得到的凸透镜像距 v 和物距 u 的关系图,由图可知凸透镜的焦距是_cm,若利用这个凸透镜作为照相机的镜头,要得到清晰的像,被拍摄的物体距离照相机至少大于_cm。(第 2 题图)光现象与凸透镜的综合3【2016枣庄】小峰在探究凸透镜成像规律之后,又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究:(1)
7、小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜,测量焦距的实验如图甲所示,测得的焦距为_。(第 3 题图)(2)第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜,测得的焦距为 8 cm,由这两次实验可得出的初步结论:_。(3)小峰回想起白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带(如图乙所示) ,受此启发,于是他选取焦距为 10 cm 的凸透镜,用红光和蓝光来进行图甲的实验,实验结论:对同一凸透镜,_的焦距大些。(4)在用焦距为 10 cm 的凸透镜探究成 “等大实像”的实验时,老师发现有两个小组所测像距分别为 17.5 cm 和 22 cm,与理论像距 20 cm 相比偏差较大。若不是
8、因为长度测量方法错误和测量误差导致的,请分析出现这种情况的原因:_。综合眼睛和眼镜的实验探究- 4 -4【2016滨州】小华同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)在如图甲所示的位置上,成的像是等大的倒立的实像。分析实验成像情况可知实验中所用凸透镜的焦距为_cm。(2)当把点燃的蜡烛由图甲所示位置向右移至光具座的 35 cm 刻度时,向_( 填“左”或“右”)移动光屏会得到一个倒立、_的实像;_就是利用这一成像规律工作的。此时,风一吹,烛焰向左偏,则光屏上成的像向_偏。(3)小华用此光具座模拟人眼看远近不同物体的情况,当人眼看清眼前 30 cm 处的物体时,凸透镜的
9、位置、形状如图乙所示。如果将物体移至眼前 50 cm 处,保持凸透镜(晶状体 )、光屏( 视网膜)之间距离不变,则应该换上更_(填“薄”或“厚”)的凸透镜(凸透镜直径大小相同),才能在光屏上得到清晰的像。(第 4 题图)5【2016南京】用如图所示的装置做 “探究凸透镜成像规律 ”实验。(第 5 题图)(1)如图甲所示,凸透镜位置固定,发光的小灯泡放在 40.0 cm 刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该凸透镜的焦距为_cm。(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、_(填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
10、(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向_(填“左”或“右”) 适当移动一段距离,再调整光屏的位置。- 5 -(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是_透镜,老师的视力缺陷是_( 填“近视”或“远视”) 。6【2016锦州】某同学在“探究凸透镜成像规律 ”的实验中,选用了焦距未知的凸透镜。(第 6 题图)(1)如图甲所示,该凸透镜的焦距为_cm。(2)如图乙所示,想在光屏上得到烛焰清晰的像,需将蜡烛向_(填“左”或“右”) 移动,此时光屏上能得到一个倒立、
11、_(填“放大”或“缩小”)的实像,_(填“照相机”“放大镜”或“投影仪”) 就是根据此原理工作的。(3)在光屏上得到清晰的像后,该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上烛焰的像变模糊了,在不改变凸透镜和光屏位置的情况下,若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的像,他应该将蜡烛向_( 填“左”或“右”) 移动。近视眼和远视眼的矫正7【2016包头】在探究“凸透镜成像的规律 ”的实验中:【 导学号 06222051】(1)如图甲所示是小明通过实验得到的凸透镜的像距 v 和物距 u 关系的图象。由图象可知凸透镜的焦距是_cm。(2)把蜡烛放在距凸透镜 16 cm 处时,如图乙所示,在凸透镜另一侧前后
12、移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、_的实像。(3)实验完成之后,小明把自己的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,如图丙所示,因为近视眼镜对光有_作用,所以光屏上原来清晰的像变得模糊了,若想在光屏上重新得到清晰的烛焰像,在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下,应将光屏_凸透镜。(第 7 题图) (第 8 题图)8【2016镇江】如图所示,某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律,当向水透镜里注水时,水透镜的焦距- 6 -将变小;当从水透镜里抽水时,水透镜的焦距将变大。【导学号 06222052】(1)如图 1 所示,一束平行光平行于主光轴射向水透镜,在光屏上得到一个最小光斑,则此时水透镜的焦距为_cm,实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 _;(2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图 2 所示位置时,恰能在光屏上看到清晰的像,利用此成像特点可制成_(填“照相机”或“投影仪”);若仅将蜡烛与光屏位置对调,则在光屏上_(填“能”或“不能”) 看到清晰的像;(3)在图 2 所示实验场景下,该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”(如图 3 所示) ,当从水透镜中抽出适量的水后,他发现烛焰的像再次变得清晰,由此判断该同学戴的是_( 填“近视”或“远视”) 眼镜。