凸透镜中三条特殊光线的应用

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1、凸透镜中三条特殊光线的应用河北省蔚县代王城中学康万胜 凸透镜的光路图中有三条特殊光线，它们的传播方向是特定的，掌握这三条光线的具体传播情况，不但对凸透镜的光路图的画法有帮助，同时对凸透镜成像规律的作图法得出有重要作用。凸透镜三条特殊光线：（1）过光心的光线，其传播方向不改变；（2）平行主光轴的光线过焦点；（3）过焦点射向凸透镜的光线折射后将平行主光轴传播。三条光线的传播方向如图 1 所示。具体应用：1、凸透镜对光线作用的光路图关于体现凸透镜对光线的作用的光路图有两个：一是平行主光轴的一束光经凸透镜的传播；二是放在焦点的点光源射向凸透镜的光线经凸透镜折射后的传播。如图 2所示。如何准确画出光路图

2、，可以通过记住凸透镜对光线的会聚作用的基础上，记住这两种具体的传播情况。但这需要记忆的量较大，并且这种机械记忆容易遗忘。而如果记住三条特殊光线的传播则很容易画出光路图，并且实际上我们只需记两条光线即可，因为其中的（2）、（3）已知一条即可根据光路可逆知道另一条。2、也许认为这很简单，何必如此麻烦？ 在凸透镜的特殊作图中就可看出其用处之大了。如图 3 甲所示，如何画出图中光线的传播，用一般的方法很难做出。下面我们用三条特殊光线作图：再画两条平行原光线的光线，一条过光心，一条过焦点；画出这两条光线的折射光线，交于 A 点；则原光线定过 A 点，可画出待求光线。如图 3 乙所示3、运用作图法得出凸透

3、镜成像规律课本上凸透镜成像规律是通过实验的方法得出的，实际上也可以通过作图的方法得出。特别在我们急需这些知识，但就是想不起来时，我们就可用作图法简单的几笔就得出，这不失为一种用处很大的方法。而这种方法的前提是需要知道三条特殊光线的传播。具体做法：在凸透镜的主光轴上两侧分别标出焦点和二倍焦距处，按物距要求在主光轴上画出物体（用带箭头的线段表示），从物体的箭头出发出两条光线射向凸透镜，这两条光线必须是三条特殊光线中的两条，如果在另一侧相交于一点，则这一点就为箭头的实像点，垂直主光轴画出整个像，从图中很容易看出像的性质。如果在另一侧光线是发散的，则其反向延长线相交的点为箭头的虚像点。图 4 为当物距

4、大于焦距而小于二倍焦距时成像的光路图。从图中我们很容易看出：当物距大于焦距而小于二倍焦距时，成倒立、放大的实像，像距大于二倍焦距。 特别在研究当物距等于二倍焦距时，由于实验器材的缘故，我们几乎不能得出其成像规律，只有借助作图法才可得到。如图 5 所示。从图中可准确得出用此方法才能得到的规律：物像等大，像距恰为二倍焦距。其像的大小既可通过用刻度尺测量得出，也可通过几何证明两三角形全等得到。八年级物理学习过程反馈（声现象）湖北省兴山县建阳坪中学 周光云基础性学力反馈一、填一填（每空 2 分，共 30 分）1人讲话依靠_的振动发出声音，蝉的鸣叫依靠_的振动发出声音，小提琴依靠_的振动发出声音，笛子依

5、靠_的振动发出声音。2下列事例中，分别是通过什么介质传播声音的。A_ B_ C_。A我们平时听到的讲话的声音；B在水中游动的鱼被岸上的脚步声吓跑；C人的耳朵紧贴到火车铁轨上听到远处开动的火车的声音3超低空飞行的战斗机有时会把居民家的窗玻璃振破，说明战斗机飞行时会产生很大的_，同时声波可以传递_。 4科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过 4s 收到回波信号，海洋中该处的深度为_m（声音在海水中传播速度是 1500m/s）。这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离，其原因是：_。5声音分为乐音和噪声，图 1 是两种声音的波形图，从图形可知：图_是噪声的波形。6在物理学里对声

6、音特征的描述有音调、响度、音色等物理量，请在下列各小题中选填相应的物理量：“这首歌调太高，我唱不上去”其中的“高”是指声音的_；“她在引吭高歌”，其中的“高”是指声音的_；“她唱得悦耳动听”说明声音的_。二、选择题（每小题 3 分，共 30 分）7小强在学习了“声音是什么”后，总结出以下四点，你认为其中错误的是（ ）A声音是靠物体的振动产生的 B声音以波的形式传播C声音在固体中传播的速度小于 340m/s D声具有能量8医用的 B 超机利用超声波来诊断病情，但人耳听不到它的声音，这是因为（ ）A声音的响度太大B声音的音调太低C声音的频率低于人耳能听到的频率范围D声音的频率太高，人不能觉察到9医

7、生在诊病时使用听诊器，听诊器 （ ）A能使心脏振动的振幅增加，响度增大B能改变心跳的频率，使音调变调C能改变心跳的音色，使声音好听些D能减小声音传播过程中的能量损耗10在城市道路常见如图 2 所示的标牌，它表示的意思是（）A鼓号乐队不能进入B禁止鸣笛，保持安静C乐器商店的标志D道路弯曲，行车注意安全11刀郎原唱的2002 年的第一场雪，歌声优美。听到洗澡间里传出“2002 年的第一场雪，比以往时候来得更晚一些”的歌声，门外的小生大叫“牛郎兄，你以为你是刀郎啊！”小生判断唱歌者为牛郎，而不是其他人，小生的判断是根据声音的（ ）A音调B音色C响度D振幅12利用回声不可以测定（ ）A海底深度B两山间

8、的距离C打雷处与观察者之间的距离D敌潜艇的位置13下列说法正确的是（ ）A声音在真空中传播的速度最大 B上课时听不到老师讲课的回声，是因为教室太小，不会产生回声 C声音的传播速度是 340m/s D登上月球的宇航员即使离得很近，也必须用无线电交谈14超声波是人耳听不见的声音，但它有着广泛的应用，在下列设备中，是利用超声波工作的是（ ）A验钞机B微波炉C电视摇控器D潜艇上的声呐系统15下列关于噪声的说法正确的是（ ）A噪声一定会致人伤害B在家中，音响播放音乐一定不是噪声C控制噪声只能从声源和人耳处减弱D从环保角度来看，不符合环保的声音都是噪声16以下例子中，不属于利用声传递信息的是（ ）A远处隆

9、隆的雷声预示着一场可能的大雨 B铁路工人用铁锤敲击钢轨，会从异常的声音中发现松动的螺栓C古代雾中航行的水手通过号角的回声可以判断悬崖的距离D利用声波来清洗钟表等精细的机械三、实验题（6 分）17如图 3 所示，用硬纸片在钢锯齿上滑动，滑动速度越大，硬纸片振动的频率_，发出声音的音调_，这说明音调是由_决定的。18如图 4 所示，用一只手将钢锯条压在桌沿上（也可用塑料尺代替），另一只手轻拨锯条一端，听其响度；再用力拨动锯条，这时锯条的振幅_，听其响度_，这说明响度与_有关。四、想一想（4 分）19如图 5 所示，有几只鸟在树上“歌唱”。一个听觉良好的女孩在一间门窗紧闭的甲房间内靠近单层玻璃能听到

10、室外的鸟的歌唱声。而她到另一间门窗紧闭的乙房间内靠近双层玻璃（双层玻璃内抽成真空）几乎听不到鸟的歌唱声。请运用所学的声学知识解释，为什么女孩在乙房间内几乎听不到室外树上鸟儿的歌唱。发展性学力反馈五、探究与体验（20 题 4 分、21 题 6 分，22 题 4 分，23 题 6 分，共 20 分）20下表中列出的是一组音乐频率，同学们通过讨论总结出下面四个结论，正确的是 （ ）A发声体振动的频率越大，响度越大B发声体振动的频率越大，音调越高C发声体振动的频率越大，音调越低D发声体振动的频率越大，音色越好音符 1 2 3 4 5 6 7音名 do re mi fa sol la si频率/Hz 2

11、56 288 320 3413 384 4267 48021在声音传播的实验探究中，小红和小芳做了下面两步实验：（1）将两张课桌紧紧地挨在一起，一个同学轻轻地敲桌面，另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上，听传过来的声音大小。（2）将两张紧挨的课桌离开一个小缝，然后重复步骤（1），比较声音的大小。请你帮他们分析，将实验现象和分析结果填入下表中：声音大小 声音靠什么传播两张课桌紧挨时 两张课桌之间有一个小缝时 总结：声音靠_传播。22如图 6 所示，是湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟，是世界上现存最大、最完整的编钟。这套编钟依大小次序分 3 层 8 组，悬挂在钟架上，你猜想编钟音调的高低和编钟的大

12、小有没有关系？为什么这样猜想？23将自己的声音和别人的声音都录到录音带上，然后再放出来听，会发现录下的自己的声音与平时的声音不同。录音过程中能产生失真，这可以在听别人直接说话和录音说话的对比中发现，但录音中自己的声音与平时自己的声音的不同，显然不是这种失真造成的。试解释这种现象的原因。创造性学力反馈六、想象与创新（24 题 4 分，25 题 6 分，共 10 分）24两名宇航员在飞船外进行太空行走，近在咫尺，若按在地球上的习惯方式交谈，对方能否听到？为什么？如果地球上没有空气，从声音传播的角度考虑，会遇到什么问题？25在小小音乐会上，小明拿出装有不一样多的水瓶子，并从左向右敲打瓶子，瓶子发出“

13、i，7，6，5，4，3，2，1”的声音，下面的小红看上去把嘴贴在瓶口吹气，瓶子发出的是“1，2，3，4，5，6，7，i”的声音。为什么会出现上述两种情况？八年级物理学习过程反馈（声现象）参考答案湖北省兴山县建阳坪中学 周光云基础性学力反馈一、填一填（每空 2 分，共 30 分）1声带鸣膜弦空气柱 2空气水铁轨3噪声能量43000月球上没有空气，真空不能传声 5乙6音调响度音色二、选择题（每小题 3 分，共 30 分）三、实验题（6 分）17越大越高物体的振动的频率18大大振幅四、想一想（4 分）19答：因为声音需要介质传播，乙房间内双层玻璃内抽成真空，而真空不能传声。发展性学力反馈五、探究与体

14、验（20 题 4 分、21 题 6 分，22 题 4 分，23 题 6 分，共 20 分）20B21声音大小 声音靠什么传播两张课桌紧挨时 大 固体（木头）两张课桌之间有一个小缝时 小固体和气体（木头和空气）22答：音调的高低与编钟的大小有关系。因为编钟大，厚，发声振动时就慢，频率低，音调就低；编钟小而薄，发声振动时就快，频率高，音调就高。（如男人的声带宽而厚，音调低，女人的声带窄而薄，音调就高）23答：这是声音在不同介质中传播时造成的，平时听自己的声音，是通过自己的颌骨传入耳朵的，而听到的录音是通过空气传入自己耳朵的，所以不一样。创造性学力反馈六、想象与创新（24 题 4 分，25 题 6

15、分，共 10 分）24答：不能，因为太空中是真空，没有介质，不能传声。如果地球上没有空气，人与人之间就会听不到对方的说话声。25答：小明从左向右敲打瓶子时，是瓶子中的水振动发声，水柱从左向右越来越长，振动的频率越来越小，音调越来越低；小红把嘴贴在瓶口吹气时是里面的空气振动发声，而里面的空气柱从左向右是越来越短，发声时振动的频率越来越大，音调就越来越高。透镜及其应用 拓展提高（B 卷）江苏省盐城市亭湖区伍佑镇初级中学教务处李军 测试时间：45 分钟 题号 一 二 三 四 总分分数 一、填空题（每空 2 分，共 40 分）1一束光线从空气斜射到某一透明物质的表面上同时发生了反射和折射现象，若入射光线与它们的分界面成 38角，且反射光线与折射光线垂直，则反射角为 ，折射光线与法线之间的夹角是 。2将一厚玻璃放在一枝铅笔上，斜着看上去铅笔似乎折成了三段，如图 1 所示，这种“一笔三折”的现象是由于光的 造成的。图 13清晨，草地或树木上的露珠下