第4课 光学 考点通关文档格式.docx

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1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

（如图5）

2.反射定律：

反射光线与入射光线和法线在同一平面内；

反射光线和入射光线分居法线两侧；

反射角等于入射角。

即“三线共面，法线居中，两角相等，光路可逆”。

反射光线和入射光线关于法线是“对称”的。

3.反射类型：

镜面反射和漫反射，都遵循反射定律。

能从不同的角度看到本身不发光的物体，是物体发生漫反射的缘故；

大楼玻璃幕墙的光污染，是发生镜面反射造成的。

例1.如图6所示，若入射光线与平面镜成400夹角，请做出反射光路图。

则（）

A.反射角是500B.反射光线与镜面的夹角是500

C.入射角是400D.入射角增大50，反射角增大100

变式1.（2015河南有改动）如图7所示，小红和小明都能看到掉在地上的课本，这是

由于太阳光射到课本上时发生了现象，该过程（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。

变式2.（2016湖州）如图8所示是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（）

A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射

B.干燥的路面发生光的反射

C.对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗

D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律

变式3.（2016巴中）如图9所示，入射光线AO经平面镜发射后，反射角为　　　度；

某湿地公园因湖水清澈可鉴，有“镜湖”之称，这是因为光在水面发生了　　（选填“漫”或“镜面”）反射。

考点3.光的折射

3、

知识与方法——基础好，我最棒！

1.概念：

光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射现象。

（如图10）

2.折射定律：

“三线同面、法线居中、空气中角大、光路可逆”。

注意角的关系：

（由疏到密角变小，由密到疏角变大）

（1）光从空气垂直射入（或其他介质射出），r=i=0°

。

（光路不变）

（2）光从空气斜射入水或其他介质中时，r＜i，是近法线折射。

（3）光从水中或其他介质斜射入空气中时，r＞i，是远法线折射。

3.折射现象：

筷子折了、池水视浅、硬币重现、星星眨眼、海市蜃楼等。

如图11，池水视“浅”是因为光从水中斜射向空气中时发生折射，折射角大于入射角。

4.比较光的反射和折射

（1）相同点：

同面、两侧、可逆；

（2）不同点：

角的关系（反射时“等角”，折射时一般“不等”）。

5.易错点：

（1）区别光现象的关键是：

分析光从哪儿来，到哪儿去，发生了什么现象。

（2）入射角、反射角、折射角都是光线与法线的夹角，反射角和折射角取决于入射角，“同增同减”。

例1.如图12，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（）

A.入射角为60°

，界面右侧是空气

B.折射角为45°

，界面右侧是玻璃

C.入射角为30°

，界面左侧是空气

D.折射角为45°

，界面左侧是玻璃

变式1.（15张家界）如图13所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为300，且反射光与折射光相互垂直，则反射角是，折射角是。

当入射角增大50，反射

角增大0。

变式2.已知玻璃的折射率大于空气的折射率。

当一束激光AO由空气斜射人平行玻璃砖的上表面，经两次折射后从玻璃砖的下表面射出，下列所作的四个折射光路图中，可能正确的是（）

变式3.下列光线在空气与水的界面处发生反射和折射的光路图中正确的是（）

变式4.下列现象中，不属于光的折射现象的是（）

A.盛有水的碗，看上去碗底变浅了B.晴天看见“白云在水中飘动”

C.一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了D.透过一张透明塑料纸上的水珠看

例2.（2008河南）光在水中的传播速度为空气中传播速度的3/4，光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的2/3，当光从空气中斜射入水中时，折射光线偏向法线；

当光线从空气中斜射入玻璃中时，折射光线也偏向法线。

你认为，当光线从水中斜射入玻璃中时，折射光线会（选填“偏离”或“偏向”）法线。

你猜想的理由是

。

变式1.（2015•济宁）小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；

玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？

小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：

根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图15的甲所示，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会……

（1）小明的推测是。

（2）小明为了验证自己的推测，进行了如下图15的乙所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到，证实了自己的推测。

（3）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？

说出你的观点并解释：

。

考点4.光的应用

4、

1.光的色散（如图16）：

白光经过三棱镜折射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，说明白光是由七种单色光组成的复色光。

光的色散是牛顿首先发现的。

如雨后彩虹等现象。

2.看不见的光：

（光属于电磁波，传播不需要介质）

（1）红外线及应用：

热作用强，会使温度计的示数升高。

可制作红外线夜视仪，红外线遥感，红外线瞄准仪，红外线遥控器等。

任何物体都会辐射红外线，温度越高，红外线越强。

（2）紫外线及应用：

化学作用强，会使胶片感光。

可作紫外线杀毒柜，防伪标签。

3.颜色之谜：

本身发光的物体的颜色取决于所发光的颜色；

本身不发光的物体的颜色取决于它反射光的颜色；

透明物体的颜色取决于透过它的光的颜色。

4.易错点：

红光和紫光是可见光，而红外线和紫外线是不可见光；

绿色植物的叶子是绿色，说明它反射绿光，吸收其他色光，因此照射绿光不能使其生长。

例1.关于光现象，下列说法中正确的是（）

A.光在两种介质的界面一定发生偏折

B.光与镜面成30°

角射到平面镜上时，其反射角为30°

C.你在岸边看到水中鱼，其实是鱼的实像

D.验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光而辨别钞票的真伪

变式1.（2016大庆）下列光现象与其成因对应正确的是（）

A.雨后彩虹——光的反射B.形影不离——光的直线传播

C.海市蜃楼——光的直线传播D.水中倒影——光的折射

变式2.如图17的四种情景中，属于光沿直线传播现象的是（）；

属于光的反射现象的是（　）；

属于折射现象的是（）；

属于色散现象的是（）。

A.

雨后彩虹B.斑马“倒影”C.水面“折”枝D.手影游戏

变式3.（2012河南）一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，如图18所示，这个现象叫光的。

如果将白色光屏换成红色光屏，我们将　（选填“能”或“不能”）看到七彩光带。

变式4.红外线和紫外线的应用非常广泛，下列仪器中，属于利用紫外线工作的是（）

A.电视遥控器B.医用“B超机”C.验钞机D.夜视仪

变式5.生物学研究表明，绿色植物的生长需要光；

而物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。

由此可以初步推测，不利于绿色植物生长的光是（）

A.红光B.黄光C.绿光D.紫光

变式6.电影院放映电影过程中涉及到很多光学知识，下列说法正确的是（　　）

光射到银幕上发生了镜面反射

B.银幕上的像是正立、放大的虚像

C.从放映机射向银幕的光是沿直线传播的

D.白色的银幕可以吸收所有的色光

5、知识与方法——基础好，我最棒！

1.原理：

光的反射现象

2.特点：

平面镜所成的像为虚像；

像和物到镜面的距离相等；

像和物的连线跟镜面垂直；

像和物的大小相等。

即“垂直”、“等距”、“等大”的“虚像”，“上下一致，左右颠倒”。

像和物关于镜面“对称”。

镜花水月等。

例1.（2016阜新）一只小鸟在平静的湖面上飞过，当小鸟距水面4m时，该“倒影”距小鸟m，小鸟在湖面的“倒影”是（选填“实”或“虚”）像，它是由于光的形成的。

小鸟正冲向水面捕食，它在向下俯冲的过程中，像的大小（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）。

变式1.（2016安顺）“猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到水中有个月亮，以为月亮掉水中了，大叫起来“不得了啦，不得了啦，月亮掉水里了！

”……关于水中的月亮，以下说法正确的是（　　）

A.水中的月亮比天上的月亮小B.水中出现月亮是光的折射现象

C.水中出现月亮是光的反射现象

D.水中月亮到水面的距离比天上月亮到水面的距离远

变式2.（2016临沂）关于平面镜成像，下列说法错误的是（）

A.平面镜成的像是虚像B.平面镜成像原理是光的反射

C.物体越靠近平面镜，像越大D.像与物体关于平面镜对称

变式3.（2015益阳）图20中能正确表示小丑在平面镜中成像的是（）

例2.（2016淮安）如图21甲所示，蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a'

现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置，则蜡烛a在平面镜中（）

A.不成像

B.仍成像，但像下移距离与平面镜下移距离相同

C.仍成像，但像下移距离是平面镜下移距离的两倍

D.仍成像，且像还在原来位置

变式1.（2015郴州）人站在竖直放置的穿衣镜前4m处，若人向镜移动1m，则此过程中像的大小变化及移动后人离像的距离为（　　）

A.变大6mB.变大5mC.不变6mD.不变8m

变式2.（2016达州）身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜站在镜前1m，镜中的像与他相距　　　　m，若他远离平面镜后退0.5m，则镜中像高为　　　　m。

变式3.（15镇江）如图22所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近，下列说法中正确的是（）

A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大

B.经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为20cm

C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s

D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直

变式3.若图23中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子（　　）

A.都不能成像B.各成半个像，合起来成一个完整的像

C.都成完整的像，且两个像在同一位置

D.都成完整的像，且两个像在不同位置

考点6.透镜

一、知识与方法——基础好，我最棒！

1.透镜光路

（1）凸透镜作用：

会聚作用，指折射光线与入射光线相比靠近主光轴。

（如图甲）

（2）凹透镜作用：

发散作用，指折射光线与入射光线相比远离主光轴。

（如图乙）

2.凸透镜的成像及应用（如图19）

物距U

像距V

像的特点

应用

结论

正倒

缩放

虚实

U﹥2f

f﹤V﹤2f

倒立

缩小

实像

照相机

（1）一倍焦点分虚实，二倍焦点分大小。

（2）成实像时：

①上下颠倒、左右相反。

②物越近，像越远，像越大；

物越远，像越近，像越小。

U=2f

V=2f

等大

f﹤U﹤2f

V﹥2f

放大

投影仪

U﹤f

正立

虚像

放大镜

（1）五对应：

凸透镜成像的特点和像距都取决于物距和焦距的关系，物距与焦距关系、像距与焦距关系、物距与相距关系、成像特点、应用实例，这五者之间是相互对应的。

（2）两变化：

焦距一定时，物距变化引起的成像变化——物近像远像变大，物远像近像变小；

物距一定时，焦距变化引起的成像变化——焦短像近像变小，焦长像远像变大。

（3）像的正、倒是指像与物的位置关系。

例如投影仪成倒立的像，是像相对物倒立，而人眼看到屏幕上的人物和景观是正立的，是像相对人正立，所选择的参照物不同。

1.凸透镜应用实例与现象

例1.（2014年临沂市）光的世界丰富多彩，光学器件在我们的生活、学习中有着广泛应用。

下列说法中符合实际的是（）

A.近视眼镜利用了凸透镜对光线的发散作用

B.照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外

C.借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距

D.阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的放大作用

变式1.（2016泰安）关于透镜的应用，下列说法正确的是（）

A.近视眼镜利用了凹透镜对光的会聚作用

B.照相时，景物在镜头二倍焦距以外

C.显微镜的目镜成正立、缩小的虚像

D.借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距

变式2.（2015河南）图26为小李用照相机拍摄的石拱桥照片，下列有关说法错误的是（）

A.桥在水中的倒影，是由于光的反射现象形成的

B.桥的倒影看起来比桥暗，是由于一部分光折射到了水中

C.相机的镜头相当于凸透镜，可用于矫正近视眼

D.若相机镜头焦距为f，拍摄时镜头到桥的距离要大于2f

变式3.（2007河南）如图4所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考。

受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：

如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射人，红光、紫光对凸透镜的焦距是否不同呢?

请写出你的推断：

色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：

2.根据物距与焦距关系分析凸透镜成像特点

例2.把凸透镜正对着太阳光，可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。

若将某一物体放在此透镜前20cm处，可得到一个（）

A.倒立、放大的实像B.倒立、缩小的实像

C.正立、放大的实像D.正立、放大的虚像

解：

凸透镜成像的特点取决于物距和焦距的关系。

平行与主光轴的平行光经过凸透镜折射后会聚于焦点，焦点到凸透镜的距离就是焦距，根据题中条件该凸透镜的焦距f=15cm。

物距u=20cm，满足f﹤u﹤2f的条件，所以凸透镜成倒立、放大的实像。

答案选（A）。

点拨：

分析凸透镜成像的特点关键是明确物距和焦距的关系。

有时焦距没有明确给出，可能给出焦点位置（焦点到凸透镜的距离就是焦距），可能给出成倒立、等大实像时的物距（u=2f，f=u/2），由此找出焦距。

变式1.将一支点燃的蜡烛放在一个凸透镜前30cm处，在透镜另一侧的光屏上得到清晰等大的像。

若把蜡烛从原来的位置向该透镜方向移动20cm，则此时蜡烛经该透镜所成的像是（）

A.放大的虚像B.等大的虚像C.缩小的实像D.缩小的虚像

变式2.（2016揭阳）如图28所示，小夏同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是（）

A.利用这一成像规律可制成幻灯机

B.要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜

C.实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动

D.为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板

变式3.（2015娄底）用图29甲所示的装置测出凸透镜的焦距，并“探究凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜、光屏位置如图乙时，在光屏上可成清晰的像。

下列说法正确的是（）

A.凸透镜的焦距是30cm

B.图乙中烛焰成的是倒立、放大的像

C.照相机成像特点与图乙中所成像的特点相同

D.保持凸透镜、光屏位置不变,将蜡烛远离凸透镜，烛焰仍可在光屏上成清晰的像

变式4.（2015•贵港）某同学做“探究凸透镜成像的规律”实验时，所用凸透镜的焦距为f，保持凸透镜位置不变，如图30所示，先后使烛焰位于a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置，关于a、b、c、d四点的成像情况，他归纳出下列说法，其中错误的是（　　）

A.烛焰位于a点时，屏上出现的实像最小

B.烛焰位于c点时，屏上出现的实像最大

C.烛焰位于b点时，屏上出现的实像最大

D.烛焰位于d点时，成正立放大的虚像

3.根据物距、像距、成像特点分析凸透镜焦距

例3.物体从距凸透镜12cm移到距凸透镜18cm的过程中，调整光屏的位置，总能在光屏上得到倒立、放大的像，由此可知，此凸透镜的焦距可能是（）

A.6cmB.10cmC.16cmD.20cm

凸透镜成倒立、放大的实像，说明f﹤u﹤2f。

当物距u1=12cm时，f﹤12cm﹤2f，解得6cm﹤f﹤12cm；

当物距u2=18cm时，f﹤18cm﹤2f，解得9cm﹤f﹤18cm；

∵6cm﹤f﹤12cm且9cm﹤f﹤18cm，∴9cm﹤f﹤12cm。

答案：

选（B）。

根据物距、像距与焦距的关系建立不等式，通过解不等式分析焦距的范围。

变式1.在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立、缩小清晰的像。

则该凸透镜的焦距可能为（）

A.10cmB.15cmC.20cmD.30cm

变式2.（2016天津）小明在做探究凸透镜成像规律的实验时，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距离透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则（）

A.光屏上所成的是倒立、放大的实像

B.光屏上所成的是倒立、缩小的实像

C.该透镜的焦距f一定满足9cm<

f<

16cm

D.该透镜的焦距f一定满足18cm<

32cm

变式3.（2016黔东南）小露同学在做探究凸透镜成像规律时，出现了如图31所示的情形，则凸透镜的焦距可能是（　　）

A.3cmB.6cmC.9cmD.20cm

4.根据物与像的位置关系分析成像的特点、应用及其变化

例4.烛焰、凸透镜、光屏处于图32所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。

则下列说法中正确的是（）

A.此时光屏上的像是缩小的

B.利用这一成像原理可以制成放大镜

C.若凸透镜不动，将蜡烛向左移一些，光屏上要得到一个清晰的像，光屏必须向左移

D.若蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移，光屏上会得到一个倒立、放大的像

（1）由图可知物距与像距关系是u＜v，此时物距与焦距的关系是f﹤u﹤2f（成实像时，物越近，像越远，像越大），凸透镜成倒立、放大的实像，它的应用是幻灯机、投影仪。

因此A、B错误。

（2）凸透镜不动，将蜡烛向左移一些时物距变大，根据“物越远，像越近，像越小”的变化规律可知，要得到一个清晰的像，光屏必须向左移减小像距。

因此C正确。

（3）图中f﹤u﹤2f且2f﹤v，凸透镜成倒立、放大的实像；

蜡烛和光屏不动，将凸透镜向右移，根据折射光路的可逆性，当2f﹤u且f﹤v﹤2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

因此D错误。

凸透镜成实像时，若物近像远（u＜v），说明物距f﹤u﹤2f，凸透镜成倒立、放大的实像；

若物远像近（u＞v），说明物距2f﹤u，凸透镜成倒立、缩小的实像。

变式1.

（2016内江）如图33所示，是蜡烛通过凸透镜在光屏上的成像情况，以下器材利用这一成像原理的是（）

A.放大镜B.电影放映机

C.照相机D.投影仪

变式2.（2016淄博）烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像，如图34所示。

现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲，不改变蜡烛和凸透镜的位置，关于乙凸透镜的成像情况，正确的说法是（）

A.要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动

B.要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动

C.移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像

D.移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像

变式3.（2016成都）小林同学做“探究凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图35所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来），下列说法正确的是（）

A.光屏上形成的是烛焰倒立等大的实像

B.图中成像特点与照相机成像特点完全相同

C.将蜡烛移到光具座10cm刻度线处，保持凸透镜和光屏不动，光屏上仍可成清晰的烛焰像

D.将蜡烛移到光具座40cm刻度线处，保付凸透镜不动，无论怎样移动光屏，它上面都得不到清晰的蜡烛像

变式4.烛焰、凸透镜、光屏处于图36所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。

下列说法中正确的是（）

A.光屏上的像是放大的

B.凸透镜的焦距可能是10cm

C.利用这一成像原理可以制成投影仪

D.要得到更小的清晰的像，应将蜡烛向