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1、4 5 光学与透镜第二章 光现象第一节 光的传播1. 光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。2. 光源：能够发光的物体叫做光源。 光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。3. 光的直线传播：光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。 光沿直线传播的现象：小孔成像（其光路图见图2-1）、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 光沿直线传播的应用：射击、激光准直等。 在光沿直线传播的现象中，光路是可逆的。 小孔成像的特点：在光屏上形成倒立的实像。像的形

2、状与孔的形状无关。4. 光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。5. 显示光路的方法： 让光线通过烟雾。 让光线通过加牛奶的水。 让光线沿着某一物体的表面射出。6. 光速： 真空中的光速通常取c3108m/s3105km/s。 真空中的光速是宇宙间最快的速度。第二节 光的反射1. 反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。2. 探究实验：探究光的反射规律【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直

3、线ON垂直于镜面，如图2-2所示。一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。【实验表格】角i角r第一次第二次第三次【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（ir）。【注意】 把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向

4、射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。3. 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个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）。如图2-3，垂直于镜面的直线ON叫做法线；入射光线与法线的夹角i叫做入射角；反射光线与法线的夹角r叫做反射角。4. 光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。 漫反射：凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。 镜面反射：光滑镜面的反射叫做镜面反射。 这两种反射都遵循光的反射定律。5. 如果想在平面镜内看到全

5、身像，镜子高度至少为身高的一半。6. 画反射光线或入射光线完成光路图的方法： 画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。 当绘制完成的时候，图中必须包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（如果给出角度，还要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志。 已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。最后将其他元素补全。 已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。然后过两线交点作垂直于法线的平面镜。最后将其他元素补全。第三节 平面镜成像1. 探究实验：

6、探究平面镜成像的特点【设计实验】如图2-4，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它与跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。移动点燃的蜡烛，重做实验。【实验表格】物到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm像与物大小比较（放大或缩小）第一次第二次第三次【实验现象和结论】（1）平面镜中的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。【注意】 使用玻璃板代替

7、平面镜的原因：因为玻璃板既能反光又能透光，便于观察找到像的位置。 刻度尺的作用：比较物与像到玻璃板的距离的关系。 两根蜡烛大小必须完全相同的原因：便于比较物与像的大小关系。 验证所成的像是虚像的方法：移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏。如果光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，那么平面镜成虚像。 在选择玻璃板时，要选择比较薄的一个。目的：防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。 重做实验的目的：防止误差（最好是35次）。 在实验中找不到像的原因：玻璃板没有与桌面垂直。（玻璃板位置放置不当）2. 平面镜：反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。3. 平面镜的作用： 成像； 改变光的传播方向。4. 平面镜成

8、像的特点： 平面镜中的像是虚像； 像和物体的大小相等； 物点到对应像点的连线与镜面垂直，且到镜面的距离相等； 像与物是对称的。5. 平面镜成像的原理：光的反射。如图2-5，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于我们认为光沿直线传播，所以我们感到好像光是从图中S处发出的。S就是S在平面镜中的像。但是平面镜后并不存在光源S，进入眼睛的光并非真正来自哪里，所以把S叫做虚像。虚像不能用光屏承接，而实像能。6. 平面镜成像作图方法：（1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；（2）在另一侧截取MOOM，M点即为M的像点；（3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚

9、线连接MN。绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。7. 已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法：（1）如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S点；（2）连接SA，交平面镜于P，则PA为反射光线；（3）连接SP，SP为入射光线。绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。该作法的原理：所有反射光线的反向延长线交于像点。第四节 光的折射1. 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，这种现象叫做光的折射（图2-9）。 当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。 当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。2

10、. 光的折射规律：在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角入射角）。 在折射现象中，光路是可逆的。 在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。 在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。3. 折射的现象： 从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。 筷子在水中好像“折”了。 海市蜃楼 彩虹4. 从岸边看水中鱼N的光路图（图2-10）： 图中的N点是鱼所在的真正位置，N

11、点是我们看到的鱼，从图中可以得知，我们看到的鱼比实际位置高。 像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。 在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线，便于绘制。第五节 光的色散1. 光的色散：光的色散属于光的折射现象。 1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（图2-11）。 太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。 牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。2. 图2-11图2-12色光的三原色：红、绿、蓝。红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。（图2-12）光的色散

12、色光的三原色 颜料的三原色3. 物体的颜色： 透明物体的颜色由通过它的色光来决定。如图2-13，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色。这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。如图2-13，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到彩色光带，只有被绿光照射的地方是亮的（反射绿光），其他地方是暗的（不反射光）。 如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现白色。 如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现黑色。 如果一个物体能透过所有色光，则该物体是无色透明的。第六节 看不见的光1. 光谱：棱镜可以把太阳光分解为红、橙

13、、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。2. 红外线：在光谱上红光以外的部分叫做红外线。 一切物体都在不停地发射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线就越多。 物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。 红外线有以下三个特性：（1）红外线的主要特性是热作用力强。（2）红外线穿透云雾的能力比较强。（3）红外线可以用来进行遥控。 红外线的应用：用红外线加热物体、红外线烤箱、红外线取暖、用红外线诊断病情、红外线夜视仪、红外线烘干汽车表面的喷漆、全自动感应水龙头、电视的遥控器等。3. 紫外线：在光谱上紫光以外的部分叫做

14、紫外线。 高温物体，如太阳、弧光灯和其他炽热物体会发出不同颜色的荧光，同时发出紫外线。 紫外线有以下特征：（1）紫外线的主要特征是化学作用强，很容易使照相底片感光。（2）紫外线的生理作用强，能杀菌。（3）紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光。（4）适当的紫外线可以帮助人们促进合成维生素D，促进钙的吸收。 紫外线过度照射会损害身体健康，不要用眼睛直视紫外光，不要照射过量的紫外线。 太阳光中有大量的紫外线，但大部分被大气层上的臭氧吸收，不能到达地面。 紫外线的应用：验钞机、紫外线杀菌、紫外线鉴别古字画、晒粮食等。第三章 透镜及其应用第一节 透镜1. 透镜的原理：光的折射。2. 两种透镜凸透镜凹透镜

15、定义中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。实物形状主光轴和光心透镜上通过球心的直线CC叫做主光轴，简称主轴。每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。对光线作用及光路图凸透镜对光有会聚作用。凹透镜对光有发散作用。光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。特殊光线焦点和焦距凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，

16、叫做虚焦点，也用F表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。焦距与会聚能力的关系凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强。每个凸透镜的焦距是一定的。每个凹透镜的焦距是一定的。3.

17、平行光：射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。第二节 生活中的透镜照相机投影仪放大镜原理凸透镜成像u2ffu2fuf像的性质倒立、缩小的实像倒立、放大的实像正立、放大的虚像光路图透镜不动时的调整像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长像偏大：物体远离相机，暗箱缩短像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置物体不动时的调整像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长像偏大：相机远离物体，暗箱缩短像偏

18、小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置其他内容镜头相当于一个凸透镜。像越小，像中包含的内容越多。镜头相当于一个凸透镜。投影片要上下左右颠倒放置。平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。 实像和虚像（见下图）：照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。 凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。 凸透镜

19、成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。第三节 探究凸透镜成像的规律【实验器材】f12 cm（最好在1020 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。【设计实验】 把蜡烛放在远处，使物距u2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。 把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）：物距（u）像的性质像距（v）应用正倒大小虚实无穷远倒立一点实像vf（利用太阳光测透镜焦距）u2f缩小fv2f照相机u2f等大v2f（

20、成像大小的分界点）fu2f放大v2f投影仪、幻灯机、电影放映机uf不成像无穷远（成像虚实的分界点）uf正立放大虚像uv（同侧）放大镜【对规律的进一步认识】 成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。 成实像时，uv4f（u2f时uv4f） 成虚像时，物近，像近，像变小。 uf是成像正倒、物像同异侧的分界点。 u2f 是像放大和缩小的分界点。 当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。【注意事项】 烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。 uf时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。 烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡

21、烛，也可以向下移动凸透镜来调整。 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有： 蜡烛在焦点以内； 烛焰在焦点上； 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度； 蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜；在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。第四节 眼睛和眼镜近视眼和远视眼：产生原因矫正近视晶状体太厚，折光能力太强或眼球在前后方向上太长像成在视网膜前方戴近视镜（凹透镜）远视晶状体太薄，折光能力太弱眼球在前后方向上太短像成

22、在视网膜后方戴远视镜（凸透镜） 近视眼成像于视网膜前 矫正后 远视眼成像于视网膜后 矫正后初中物理光学综合测试卷 一、选择题：（共24分，每小题2分， 1、2题为双选,其余为单选）1、下列叙述中用到了与图1所示物理规律相同的是( )A“海市蜃楼” B.“杯弓蛇影”C.“凿壁偷光” D.“立竿见影”2、关于以下四种光学仪器的成像情况说法正确的是( ) A.放大镜成正立放大的实像 B.照相机成倒立缩小的实像 C.潜望镜成正立等大的虚像 D.幻灯机成正立放大的实像 3、晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让 手电筒的光正对着平面镜照射，如图2所示，则从侧面看去：（ ） 图1A镜子比较亮

23、，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 4、夜晚，人经过高挂的路灯下，其影长变化是（ ） A变长 B.变短 C.先短后长 D.先长后短 图25、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变小 C先变小后变大 D先变大后变小 6、光从空气斜射向水面发生折射时，图3所示的光路图中正确的是( ) 图37、潜水员在水中看见岸上的“景物”实质是( )A

24、. 景物的虚像，像在景物的上方 B. 景物的实像，像在景物的下方C. 景物的实像，像在景物的上方 D.景物的虚像，像在最物的下方8、如图4所示，小明家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的全身像应是图中的（ ） 图4 图59、如右上图5所示有束光线射入杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（ ） A、向右移动 B、向左移动 C、不动 D、无法确定 10、放映幻灯时,幻灯片应放在离镜头 ( )A.2倍焦距和1倍焦距之间，正立放置 B.大于2倍焦距处，正立放置C.大于2倍焦距处，倒立放置 D.2倍焦距和1倍焦距之间，倒立放置 11、图6所示的四种现象中,由于光的折射形成的是( ) 12、某

25、物体经凸透镜在光屏上得到一个像, 现将透 镜上部遮住不让光通过,则屏上的像 （ ） 图6A.缺少上部分 B.缺少下部分 C.大小变化了 D.像性质不变,只是变暗了 二、填空题（共30分，每空1分）13、都说景德镇瑶里风光很美“鱼在天上飞，鸟在水里游”，这美景奇观中的“鱼”是由于光的 形成的 像；“鸟”是由于光的 形成的 像。14、1997年3月9日，在我国漠河地区出现了“日全食”现象，图7中表示日全食对太阳、地球、月球的位置， 则图中的A是 ，B是 。这是由于 形成的。 图715、太阳发出的光到达地球需要500s，地球与太阳间的距离约为 km。16、如图8所示，将一块厚玻璃放在一支铅笔上，看上

26、去铅笔似乎被分成了三段，这是光的 现象。 17、一条光线垂直射向平面镜，反射光线与入射光线的夹角是 度，若保持光的传播方向不变，而将平面镜沿逆时针方向转动20角,则反射光线又与入射光线的夹角是 度。 图818、人的眼睛相当于一个照相机，视网膜相当于照相机的 ，物体在视网膜上成一个 、 的 像。现在我市学生很多不注意用眼保健，以致近视眼越来越多，近视时就如下图9中的 ，而矫正后则变为图9中的 。 图9 甲 乙 丙 丁19、丹丹同学身高1.5m，站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为_m，像高是 m；若将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后1m处如图10所示，这时她_（填“能”或“不能”）在镜中看

27、到自己的像。若她以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为 m/s，像的大小 （填变大、变小或不变）。 图10 图1120、图11为光从玻璃斜射人空气的光路图,由图可知，反射角是 度，折射角是 度。21、在“观察凸透镜成像”的实验中，应调节蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使它们 的中心大致在 。若调好后保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d和e点，如图12所示，同时调整光屏的位置，那么：(1)把烛焰放在_点，屏上出现的像最小(2)把烛焰放在_点，屏上出现的像最大(3)把烛焰放在_点，屏上无烛焰的像(4)如果把烛焰从a点移到d点，则像到透镜的距离_ ，像的大小_.(填“变大”或

28、“变小”“不变”) 图12 三、作图或简答题（共18分，每小题2分）22、完成图13所示的光路图或在方框中画出适当类型的透镜。 图13 23、平面镜反射光的方向如图14所示，请你在图上作出入射光线并标明入射角的 大小。 24、根据平面镜成像的特点画出图15中物体AB在平面镜MN中所成的像。25、如图16所示，AB是由点光源S发出的一条入射光线，CD是由S发出的另一条入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 图14 图15 图1626、如图17所示，太阳光与水平面成60度角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底，请通过作图确定平面镜的位置，并标明镜面与水平面所成角的度数。27、如图18

29、，由发光点S发出的光，射到空气和水的分界面上，同时发生反射和折射。试在图中准确地画出与通过A点的反射光线对应的入射光线，并作出相应折射光线的大致位置。(保留作图痕迹) 图17 图1828、我国经济快速发展，很多厂商一改过去“酒香不怕巷子深”的观点，纷纷为自 己的产品做广告，但有些广告制作却忽视了其中的科学性。如图19所示的广告中有一处科学性的错误，请你找出来，并简要说明它违背了什么物理原理或规律。图中错误是 它违了 。 图1929、在一个雷雨交加的夜晚，小华打开窗户向 外望去请你设想一下，他可能会看到什么？听到什么？他还有一个什么疑问？（请写出与物理有关的问题） 30、 大自然中能观察到很多物理现象，给我们生活增添不少情趣。你仔细看过物理第一册课本封面（图20）那张摄于大自然的照片吗？请说出你看到的物理现象并简要解释。物理现象： 解释： 。 图20四、计算或探究题（共28分，第31题6分，第3234题各4分，第