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光学

光学

知识点一:

光的传播

1、光源:

能够发光的物体,可分为

 

(1)自然光源如:

太阳,萤火虫

 

(2)人造光源如:

蜡烛,电灯

2、光的传播:

(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的(大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折)

(2)直线传播现象

  影子的形成:

日食、月食、无影灯

  小孔成像:

倒立、实像

3、光的传播速度:

 

(1)光在真空中的传播速度是3.0×108米/秒

 

(2)光在水中的传播速度是真空中的3/4

(3)光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3

这些不用背,只要知道其他介质中都比真空中慢就行,空气中的传播速度和真空中差不多。

4、光线

光线:

表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在)

5、常识性问题

太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。

光的三原色是:

红、绿、蓝颜料的三原色是:

红、黄、蓝。

这部分知识没有什么例题,直接做练习,重点是这些知识在生活中的应用。

后续会给习题。

 

知识点二:

1、光的反射光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。

2、光的反射定律:

(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面上

(2)反射光线和入射光线分居在法线的两侧

(3)反射角等于入射角

 

这部分主要让学生能准确识别入射光线、反射光线、入射角和反射角。

能独立画出来。

3、两种反射现象

(1)镜面反射:

平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线

(2)漫反射:

平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线

注意:

无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律

4、平面镜对光的作用

(1)成像

(2)改变光的传播方向

5、平面镜成像的特点

(1)成的像是正立的虚像

(2)像和物的大小相等

(3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等

理解:

平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形,像与物体的连线与镜面垂直

平面镜里成的像和物体左右倒置

6、实像与虚像的区别

实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。

虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。

7、平面镜的应用

(1)水中的倒影

(2)平面镜成像(3)潜望镜

这部分学生要明确平面镜成像原理以及特点,同时要求用两种方法画平面镜成像(利用成像特点,利用光的反射定律)

知识点三:

1、光的折射

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

注意:

在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射

这个学生经常会忘了。

2、光的折射规律

光从空气斜射入水或其他介抽中时:

(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;

(2)折射角小于入射角;

(3)入射角增大时,折射角也随着增大;

(4)当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。

3、透镜及成像规律

凸透镜:

边缘薄,中央厚

凹透镜:

边缘厚,中央薄

主光轴:

通过两个球心的直线

光心:

主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。

(透镜中心可认为是光心)

焦点:

凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示

虚焦点:

跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。

焦距:

焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。

每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。

一定要用标准的语言描述。

凸透镜:

对光起会聚作用(如图)凹透镜:

对光起发散作用(如图)

7、凸透镜成像规律

物距(u)

像距(v)

像的性质

应用

大小

倒立

虚实

无限远

u=f

极小

光斑

测f

u>2f

f

缩小

倒立

实像

照相机

u=2f

v>2f

等大

倒立

实像

1.u+v最小

2.f=(u+v)/4(测f)

f

v>2f

放大

倒立

实像

幻灯机

u=f

无限远

1.平行光源

2.测f

u>f

同侧

放大

正立

虚像

放大镜

U>2F时,在光屏上可得到倒立,缩小的实像

U=2F时,在光屏上可得到倒立,等大的实像

F

U

对于凸透镜来说,u变大v就变小,v变大u就变小,但两者变大变小没有什么正比反比的关系,具体关系看下面的式子。

公式

u是物距v是像距f是焦距

这个公式你知道就行,不用给他讲

应用

幻灯片:

为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。

照相机:

照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。

近视镜是凹透镜

远视镜是凸透镜

这个这部分内容,除了要记忆表格的全部以外,还要会画每一个光路图。

必须要会,考试必考。

 

光学专题训练

一、选择题

1.如图1所示的四种光学现象中,由于光的折射形成的是[]

  ABCD

图1

2、许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。

某次拍摄前摄影师已经"调好焦",使被摄者在胶片上形成了清晰的像。

如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰的像,镜头与底片的距离应

 A、变大 B.先变小后变大C.变小  D.先变大后变小

3.光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60角,当入射角增加10后() 

A反射光线与入射光线夹角为20B .反射角为 40

B 反射光线与入射光线夹角为 70°   D .反射角为 70 °

4.一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜55cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是(     )

A.像变大,像距变小          B.像变大,像距变大

C.像变小,像距变小          D.像变小,像距变大

5.在一张大纸上剪一个正方形的孔,在太阳光下张开,让太阳光垂直透过方形孔,在地上形成的光斑()

A.是正方形的太阳的实像B.是圆形的太阳的虚像

C.是正方形的太阳的影子D.是圆形的太阳的实像

6.要使光线发生如图2所示的偏折,则方框内放置的光学元件()

A.一定是平面镜B.一定是凸透镜

C.一定是凹透镜D.平面镜、凸透镜、凹透镜均可

图2

7.小明拿着一个直径较大的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,可以看到物体的像。

下列说法正确的是()

A.观察到的像一定是倒立的像B.观察到的像一定是虚像

C.观察到的像一定是正立的像D.观察到的像一定是放大的像

8.如图3所示四种情景中,由于光的直线传播形成的是[]

  ABCD

图3

9.小明家为了防盗,在家中的门上装了一个“猫眼”,他在屋内能看清屋外的人是一个正立缩小的像,屋外面的人却看不清屋内的小明,则“猫眼”可能是:

()

A.凸镜B.凹镜C.凹透镜D.凸透镜

10.下列说法中正确的是【】

 A.人在河岸边看到河水中的鱼是鱼升高了的实像

 B.池水看起来比实际的浅是由于光的反射造成的

 C.插入水中的筷子,在水中部分看起来向下弯折

 D.游泳时,人潜入水中看到岸边的树木是升高了的虚像

 11.下列现象中属于光的折射的是【】

 A.平面镜成像 B.小孔成像

 C.水中的倒影 D.照相机照像

 12.根据平面镜成像的特点和凸透镜成像规律判断,下列说法正确的是【】

A.平面镜成的都是虚像,凸透镜成的都是实像

 B.虚像都是放大的,实像都是缩小的

 C.凸透镜所成虚像都是正立的,实像都是倒立的

 D.只有平面镜能成等大的像

13.如图4所示:

A.光线由空气射入玻璃;B.光线通过凹透镜;C.光线通过凸透镜;D.平面镜成像.其中正确的是[]

图4

14.在“研究凸透镜成像”的实验中,当蜡烛远离凸透镜移动一倍焦距的距离后,蜡烛通过凸透镜成放大、倒立的实像,则蜡烛原来通过凸透镜所成的像一定是[]

A.放大正立的 B.放大倒立的  C.缩小正立的  D.缩小倒立的

15.光从空气垂直地射到空气和水的分界面上,同时发生反射和折射,则

A.反射角和入射角都等于900B、折射角小于入射角;

C.折射角、人射角、反射角的大小都相等D折射角大于人射角

16.用凸透镜在光屏上得到一蜡烛烛焰倒立缩小的像、量得光屏到透镜的距离为10厘米,则该凸透镜的焦距的可能值是[]

A.8厘米B.4厘米C.5厘米D.12厘米

17.在下列事例中,能看到物体实像的是[](多选)

A.欣赏鱼缸中的鱼;B.用放大镜观察植物的胚芽;

C.看电影;D.看到小孔成像。

18.在图5中正确表示了光从水斜射入空气中的情况是[] 

19.舞蹈演员在练功房练功,当他向平面镜靠近时,他在平面镜中的像将[]

A.变大.B.变小.C.不变.D.无法判断.

20.图6所示的四种事例中,利用光的反射的是[]

图6

21.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍有不少水潭.为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是[](多选)

A.迎着月光走时,地面上较暗处是水潭.

B.迎着月光走时,地面上较亮处是水潭.

C.背着月光走时,地面上较暗处是水潭.

D.背着月光走时,地面上较亮处是水潭.

22.放映幻灯时,幻灯片应放在离镜头[]

A.2倍焦距和焦距之间,正立放置.B.2倍焦距和焦距之间,倒立放置.

C.大于2倍焦距处,正立放置.D.大于2倍焦距处,倒立放置.

23.图7所示是从平面镜中看到一钟表时针和分针位置,此时的实际时刻是[]

A.8时20分.B.4时20分.C.3时40分.D.8时40分.

图7图8图9

24.如图9所示,把蜡烛逐渐远离平面镜,它在镜中之像将[]

A.变大.B.变小.C.不变.D.变倒立.

25.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图9所示,则从侧面看去[]

A.镜子比较亮,它发生了镜面反射.B.镜子比较暗,它发生了镜面反射

C.白纸比较亮,它发生了镜面反射.D.白纸比较暗,它发生了漫反射.

26.一束光线由空气斜射入水中,入射角逐渐增大,则折射角[]

A.逐渐减小.B.不变.

C.逐渐增大,但总小于入射角.D.逐渐增大,可能大于入射角.

27.有一焦距为10厘米的凸透镜,将物体从离凸透镜30厘米处沿主光轴移到距透镜20厘米处,这个过程中所成的像[]

A.始终是正立、放大的实像.B.始终是倒立、放大的实像.

C.离透镜越来越远,像变大.D.离透镜越来越近,像变小.

28.把凸透镜当作放大镜来观察物体时,必须把物体放在[]

A.凸透镜的焦点以内.B.凸透镜的2倍焦距处.

C.凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间.D.凸透镜的2倍焦距以外.

29.如图10所示NN1是水与空气的界面,能正确表示光从空气射入水中的是[]

 

30.下列关于物体成像的几种说法中,正确的是[]

A.凸透镜作放大镜使用时,物距一定要在1倍焦距到2倍焦距之间.

B.从水面上看水中的鱼,看到的是鱼的虚像.

C.人离平面镜越近,所成的像越大.

D.小孔成像和凸透镜成像均是光沿着直线传播形成的.

31.物体从距凸透镜12厘米处移动到距凸透镜20厘米处,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.10厘米.B.12厘米.C.20厘米.D.以上都不对.

32.岸上的人观察到的下列现象中属于光的折射的是[]

  A.水中月   B.水中楼的倒影C.水中的鱼  D.水中彩霞

33.下列几种现象中,哪一个是光的反射现象?

[]

A.日食现象  B.小孔成像  

C.人在湖边看见水底的物体D.人在湖边看见树木的倒影

34.用放大镜观察物体时,必须把物体放在[]

A.大于2倍焦距处  B.2倍焦距处 

C.1倍与2倍焦距之间  D.焦距以内

35.下列光学仪器或元件中,对光起发散作用的是[]

A.潜望镜B.平面镜C.凹透镜D.凸透镜

36.下列各成语所反映的情景中,能说明光反射的是[]

A.镜花水月B.坐井观天C.海市蜃楼D.立竿见影

37.某同学在做研究凸透镜成像的实验时,保持凸透镜位置不变,如图11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。

实验后,他归纳出以下说法,其中错误的是[]

  A.使烛焰位于a点时,屏上出现的实像最小

  B.使烛焰位于c点时,屏上出现的实像最大

  C.使烛焰位于a点时,成缩小的实像   

 D.使烛焰位于d点时,成放大的实像

图11

38.人们为了测镜子厚度,将铅笔尖紧贴镜子,测得笔尖的像与笔尖的距离为5mm,则镜

的厚度是

A.2.5mmB.5mmC.10mmD.1mm

39.在没有任何其它光照的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她的服装颜色是

A.全身都呈绿色B.上衣呈绿色,裙子呈红色

C.上衣呈绿色,裙子呈紫色D.上衣呈绿色,裙子呈黑色

40.在图12中,_________图(填“甲”或“乙”)表示远视眼成像示意图。

矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是_________透镜,(填“凸”或“凹”)_________图(填“甲”或“乙”)表示近视眼成像示意图,矫正近视眼应佩_____透镜(填“凸”或“凹”)。

 

甲图12乙

题号

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答案

40答案:

()()()()

二、作图

1.如图1所示,S’为点光源S在平面镜MN中的像,SA为光源S发出的一条光线,请画出平面镜MN,并完成光线SA的光路。

2.图9中作出入射光线并标出入射角,图10中作出通过凸透镜的光线

图9图10

3根据平面镜成像规律作出图12中平面镜的位置。

 

图11图12

4.根据平面镜成像的特点,在图13中作出物体AB在平面镜MN中的像(要求保留作图痕迹)。

 

图13

5.作出图14的入射光线;在图15中画出:

(1)入射光线AO的反射光线,并标出反射角的角度大小;

(2)大致的折射光线.

 

图14图15

5.画出下图中经透镜折射后的光线。

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