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光的折射与透镜

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光的折射与透镜

温故而知新

1.渔民叉鱼时,为了能叉到鱼,鱼叉应对准 ( ) A 、看到的鱼; B 、所看到鱼的上方; C 、所看到鱼的下方; D 、以上选项均不对。 常识应用光路图的方式解释原因:

2.图1是一束光从水斜射到空气中时发生反射和折射的情况,其中正确的是( )

3.如图2所示,一盛水容器置于水平桌面上,束光线斜射到水面上,此时反射角为α,折射角为γ新平静后, 反射角为α/,折射角为γ/,那么 ( ) A 、α/

<α,γ/

<γ; B 、α/

=α,γ/

=γ;

C 、α/>α,γ/>γ;

D 、α/<α,γ/>γ。

4、一束光从空气进入水中,则( )

A 、折射角一定小于入射角;

B 、入射角增大时,折射角一定随之增大;

C 、光的传播速度一定发生改变;

D 、光的传播方向一定发生改变。 5、人在水中观看岸上的树,会感觉它比实际的位置( ) A 、高一些; B 、低一些; C 、高度没有变化; D 、无法判断。

6、如图3所示,光线从空气中

斜射入某透明液体中,入射角为300,

折射角为200

。在液体中放一块平面镜,

折射光线又被反射回来,其反射角为( ); 光线返回空气中,其折射角为( )

A 、600;

B 、300;

C 、100;

D 、200。

7、在图4中,容器底的点光源发出的一束光线射到屏幕MN 上,在A 点形成一光斑,往容器中逐渐注入水的过程中,屏幕上的光斑的位置将(

A 、逐渐降低;

B 、逐渐升高;

C 、水刚淹没光源时光斑降到最低, 随着水面升高光斑逐渐升高,但一 直在A 点下方;

D 、位置不变。

8.用圆筒形鱼缸养鱼,从侧面观察,你看到的鱼是 ( )

图1

空气 空气 空气 水

图3

图4

N

A 实物

B 等大实像

C 放大实像

D 放大虚像

9.把微小变化放大以利于观察,这是物理学中一种重要的方

法。如图11是一种显示微小形变的装置。在桌子上放两个平

面镜M和N,让一束光依次被这两个平面镜反射,最后射到

刻度尺L上形成一个光点,试在图中画出光束K行进的光路

图并确定刻度尺上光点的位置P。若在两镜之间桌面用力F

下压,M、N将向中间倾斜,由于MN之间的距离较大,光

点会在刻度尺上从P点移动到P/点,把桌面的形变显示出来,

则P/的位置比P(填“高”或“低”)。

探索新知

概念

透镜在初中我们已经学过,两个侧面都磨成球面(或者一面是球面,另一面是平面)的透明体叫做透镜.中央比边缘厚的透镜叫做凸透镜;边缘比中央厚的透镜叫做凹透镜.透镜一般是用玻璃制成的

通过棱镜的光线光学上常用一种横截面为三角形的三棱镜,简称棱镜,来改变光的传播方向.光从玻璃棱镜的一个侧面AB射入,从另一个侧面AC射出,射出的方向跟射入的方向相比,明显地向着棱镜的底面偏折(图7-33).这是因为光在棱镜的两个面上发生折射,每次折射都使光线向底面偏折的缘故.如果隔着棱镜看一个物体,就可以看到物体的虚像,这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移(图7-34).

凸透镜可以设想为底面朝向透镜中央的许多棱镜的集合体,而凹透镜可以设想为底面朝向透镜边缘的许多棱镜的集合体.由于棱镜会使光线偏向它的底面,所以凸透镜会使光线偏向中央,起会聚作用(图7-39),凹透镜会使光线偏向边缘,起发散作用(图7-40).透镜中央的部分起着两面平行的透明板的作用,它不会使光线改变方向.

透镜的光心、主轴、焦点和焦距我们以后要研究的都是薄透镜,也就是中央部分的厚度O1O2比两个球面半径O1C1和O2C2小很多的透镜(图7-41).在薄透镜里,O1和O2两点实际上可以看作重合在一点O上.凡是通过O点的光线都相当于通过两面平行的薄透明板,不改变原来的方向.这一点就叫做透镜的光心.通过两个球面的中心C1、C2的直线叫透镜的主轴.

平行于主轴的光线,经过凸透镜后会聚于主轴上的一点,这个点叫做透镜的焦点.平行于主轴的光线经过凹透镜后被发散,这些发散光线向反方向延长时也会交于一点,这个点叫做凹透镜的虚焦点.透镜的焦点与光心的距离叫焦距,用f来表示

课堂练习

1.凸透镜对光线有___ _作用,凹透镜对光线有__ 作用.

2.跟主轴平行的光线通过凸透镜后__ __在__ __上的一点,这个点叫做,焦距是__ __到___ _的距离..凸透镜的表面越凸,焦距越__________.

2.凸透镜有________个________焦点,凹透镜有________个________焦点

3.主光轴上有个特殊的点,通过它的光传播方向不改变,这个点叫做透镜的__________.可以

认为薄透镜的__________就在透镜的中心.

3.光线经过凸透镜或凹透镜发生二次折射,第一次是光线从________射入________;第二次是光线从________射入________.

4.如图3-4所示为一组透镜,其中______为凸透镜(填序号),凸透镜对光线有______作用.

图3-4

5.近视眼镜的镜片是____,远视眼镜的镜片是____.

6.在平面镜、凹面镜、凸面镜、凹透镜、凸透镜中对光线有会聚作用的是_ ___,对光线有发散作用的是__ __.

7.如果把小灯泡放在凸透镜的__________,则射向凸透镜的光经透镜后将变为平行光。8.实验表明,让一束平行光射在凹透镜上,光通过凹透镜发生折射以后向外散开.可见凹透镜对光有__________作用,所以又叫做__________透镜.

9.“削冰令圆,举以向日,以等承其影,则生火”,这是我国古书中记载的用冰取火的事实.按照这一叙说,我们只要把冰块磨成__________形状,再把它__________,那么它就可以把__________聚焦在一点,使易燃物__________.

10.能使光线会聚的光具有( )

A.凸镜、凹透镜

B.凹镜、凹透镜

C.凹镜、凸透镜

D.凸镜、凸透镜

11.关于焦距,下列说法中正确的是( )

A.焦距是两个焦点间的距离

B.焦距是光线的会聚点到透镜中心的距离

C.凹透镜没有焦距

D.因为我们通常用的是薄透镜,所以人们把焦点到透镜的距离叫做焦距.

12.有时需要将一束粗平行光变成细平行光,可以利用两块透镜的组合来解决.请在图4甲、乙两方框中各画出一种组合方式,(要在图中画清光束粗细的变化);并指出两块透镜间的

距离s跟两块透镜各自的焦距f

1、f

的关系.

图4

13.农民在塑料棚中种蔬菜,雨过天晴后要将塑料棚上积水放掉,为什么?

14.画出入射光线经透镜折射后的出射光线。

15.根据入射光线和折射光线,在图内画出适当类型的透镜。

16.如下列图所示,请在方框中画适当的透镜.

17.根据光线通过方框前后的方向,在方框内填入能够使光线发生如图所示偏转的物质或光学器件。

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