光现象及透镜
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《光现象》知识点1、光源:自身能够发光的物体叫光源。
包括自然光源和人造光源。
2、光在同种均匀介质中是沿直线传播。
光在真空中传播速度是C=3×108m/s,空气中传播速度也认为是3×108m/s,光在水中的速度约为3C/4,在玻璃中的速度约为2C/3。
3、我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。
4、光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
(注:反射现象中,光路是可逆的)5、漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
6、平面镜成像的实验原理是光的反射。
平面镜成像的实验方法是等效替代法。
(1)选玻璃板而不选镜子为了便于确定像的位置及比较像与物的大小。
(2)选择两只大小完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。
(3)实验中玻璃板要垂直于桌面放置,不然,不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。
(4)蜡烛的像不能用光屏接收到。
说明平面镜成的像是虚像。
(5)实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是:①比较像与物的大小;②确定像的位置。
(6)刻度尺在此实验中的作用:比较像与物到镜面距离的关系(7)一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是:玻璃板有两个反射面(或“玻璃板太厚”)。
实验时选用的玻璃板越薄越好。
(8)验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是:找到更普遍的规律。
多次实验需要改变蜡烛的位置。
(9)用蜡烛进行实验时在较暗处实验效果更好。
(10)用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是:像比较暗,看不清。
用跳棋子实验时,怎样看清像:用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。
7、平面镜成像特点:(正立的、等大的虚像)(1)平面镜成的像是虚像;(2)像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体对应点的连线被镜面垂直且平分(5)像与物体关于镜面对称。
8、平面镜应用:(1)成像;(2)改变光的传播方向。
透镜综合练习一、填空题1、显微镜要经过次放大,成、、像;望远镜要经过一次,再经过一次,成、、的像;显微镜的反光镜和望远镜的物镜也常用凹面镜。
2、现有下列光学元件:a平面镜,b凸镜,c凹镜,d凸透镜,e凹透镜;在下列光学器材中分别用到了:自制潜望镜用;老花镜用;汽车观后镜用;近视眼镜用;耳科医生的额镜用;牙科医生手持的小镜子用;手电筒的反光碗用。
3、刘艳铭用调好的相机将位于充满水的水池底部一个美丽的图案给拍摄下来了,当把水池中的水排掉后,她仍然想在原位置用此相机拍这个图案的清晰照片,则她应该调整相机,使镜头(选填“前伸”、“后缩”或“不动”),这是因为,池中的水排掉后,站在岸上的人将会看到池底的物体变,物距,因此像距。
4、如图示,夜晚,把桌子放在电灯下面,在桌面上铺一张白纸,然后再把凹透镜放在白纸上。
当逐渐向上移动凹透镜时,可以观察到:通过凹透镜的光束在白纸上所形成的光斑的面积随着凹透镜的移动而逐渐,光斑的亮度则逐渐(选填“大”或“小”)。
若选用凸透镜做这个演示,则会发现光斑(选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”),在光斑变小的过程中会发现,光斑周围有一黑色的不透光部分,这部分是如果形成的?试用学过的光学知识说明:。
5、王鑫同学在观察阳光通过甲、乙两个眼镜在地面上形成的光斑时,发现两个眼镜在地面成的光斑不同。
阳光通过眼镜甲的光斑中间比四周亮,而阳光通过眼镜乙形成的光斑中间较四周暗,由此可以断定眼镜甲是,眼镜乙是。
二、选择题1、图示是一个观察孔,虚线标记的是观察孔能见到的范围,如果将也内嵌入一块玻璃砖,观察到的范围会()A变小C不变D无法确定第4题图第5题图2、放电影时,银幕上得到的像应该是()A放大正立的实像B放大正立的虚像C放大倒立的虚像D放大倒立的实像3、一个物体从离透镜距离1倍焦距处,沿着主光轴移到离凸透镜4倍焦距处,其间物和像的距离变化为()A逐渐增大B逐渐减小C先增大后减小D先减小后增大4、马云洋在做“探究凸透镜成像”实验时,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,恰能得到一个清晰的像。
第四、 五章光现象、透镜及应用 复习一、知识整理1、光的直线传播:自身能够发光的物体叫做 。
光在_______________中是沿直线传播的.光在真空中的最快,最快速度为________千米/秒,________米/秒。
光在空气、玻璃和水中传播的速度由大到小的顺序是:__________、__________、____________. 光沿直线传播的典型例子有2.光的反射:光的反射现象可画出图如右,先明确图中的几个概念: (1) 入射点O :入射光与反射面的交点,即图中O 点 (2) 法线ON : 叫法线,用虚线表示 (3) 入射光线:即图中的 ,用实线表示 (4) 反射光线:即图中的 ,用实线表示(5) 入射角: 光线与 的夹角,用i 表示 (6) 反射角: 光线与 的夹角,用r 表示当光线垂直射向镜面时,入射角=___________,反射角=____________入射光线和反射光线的夹角为_____________,两条光线的方向是___________的.平行光线射到___________表面,反射光线仍是平行光,叫___________反射.平行光线射到_____________表面,反射光线射向不同方向,叫_________反射,无论漫反射还是镜面反射的每一条光线都遵循________________.3、平面镜成像:物体在平面镜里成的是____________像,物体和像的大小______________,它们的连线_______________,它们到镜面的距离________________,像与物体关于镜面 。
4、折射规律是:光从空气射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、_______________;折射光线和入射光线分居_______________________;折射角_________________入射角;入射角增大时,折射角变_______________;当光线垂直射向透明的介质表面时,传播方向_________________.光从水或其他透明介质斜射入空气中时,折射角______________于入射角.5、在水中看到水上的物体变_______(高或矮) 像(实或像),这是_____________现象.6、小孔能成像,其原理是____________________,成______________的_____________像;平面镜成像是利用_______________定律,成_______________的______________像.凸透镜是利用_________________而成像的.7、平静水面上映着岸上景物倒影是_______________成像,由树叶间隙透过的阳光,照在地上形成的光斑是_______________成像;照相机底片得到的像是_________________成像,用放大镜看到放大的字是_________________成像. 8、凸透镜成实像时,物距u 与焦距f 的关系是:u___________f ,像距v 与焦距f 的关系是:v __________f ;成虚像时,物距u 与焦距f 的关系是:u____________f. 9、在表格内填写凸透镜成像规律.14、物体放在凸透镜焦点以外,物距减小,像距变_____________,像变______________.若物体在u>2f 时,物距减小,像距变______________,像变_______________,像对物的大小来讲是______________的像.若物体在2f>u>f 之间,物距减小,像距变______________,像变_____________,像对物的大小来讲是_______________的像.若物体在u<f 时,物距减小,像距变______________,像变_______________,像的性质是_____________立、_____________的_________________像.一、选择题(每题3 分,共21 分)12、光线从空气斜射入水中发生折射,下图中描述折射的四幅光路图正确的是……( )13、汶川地震发生后,我们经常在电视上看到从高空飞机上拍摄到的画面,若用一镜头焦距为60mm 的相机在高空拍照,此时胶片到镜头的距离A.大于120mmB.恰为60mmC.小于60mmD.略大于60mm14、下列光现象中,由于光的折射而形成的是是…………………・……………………( )15、如图所示,是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是…………………………………………………( ) A .镜中视力表的像是实像 B .镜中视力表的像比视力表小C .镜中视力表的像到该同学的距离为5 mD .镜中视力表的像是光的直线传播形成的16、如图所示,一束光线斜射入容器中,在P 处形成一光斑,在向容器里逐渐加满水的过程中光斑将…………………………………………………………………………………………( ) A .向左移动后静止 B .向右移动后静止 C .先向左移动再向右移动 D .仍在原来位置 17、对一款带拍照功能的手机,关于它的说法中正确的是 ………………………………( ) A .它带有用凹透镜制成的摄像头光OB .要使拍摄物在显示屏上的像大一些,手机应远离被拍摄的物体C .要使拍摄物在显示屏上的像大一些,手机应靠近被拍摄的物体D .手机的屏幕就那么大,离物体远、近成的像是一样大18、在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币,然后倒入一些水。
光现象和透镜复习1.光的直线传播光在中是沿直线传播的光线:为了表示光的传播情况,常用一条带箭头的直线表示光的和,这条带箭头的直线叫做光线。
(模型法)典型现象:(1)日食、月食的形成(2)影子的形成(3)小孔成像2.光的反射:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回去,所有物体都会发生光的反射现象。
我们能够看见不发光的物体,是因为物体的光进入了我们的眼睛。
光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线、法线在内;反射光线、入射光线位于法线;反射角入射角。
3.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种现象叫做.折射的产生是光从一种透明物质射入另一种透明物质里时,在分界面处发生的。
因为光是在两种物质里传播的,所有传播的速度。
发生折射时,同时也一定会发生。
光的折射规律:在折射现象中,折射光线、入射光线和法线在内,折射光线和入射光线分居法线;光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角入射角;光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角入射角.当入射角增大时,折射角也;光垂直于介质表面入射时,折射角等于.4.凸透镜成像规律:(1)当u>2f时,成、、像,像距:。
(2)当u=2f时,成、、像,像距:。
(3)当2f>u>f时,成、、像,像距:。
(4)当u=f时,像。
(5)当u<f时,成、、像。
凸透镜成像变化规律:(1)物体成实像时:相对于凸透镜而言,物近像,像变;物远像像变。
(2)物体成虚像时:相对于凸透镜而言,物近像,像变;物远像像变。
(3)像物的移动速度有快、慢之分,与物体所处位置有关系。
当成放大的像时,像的速度物体的速度,当成缩小的像时,像的速度物体的速度。
凸透镜成像规律的应用:照相机和眼睛:(1)照相机:照相机中的镜头相当于一个,底片(胶片)相当于。
(2)眼睛:人眼实质上是一架高级照相机,眼睛中的相当于凸透镜,相当于光屏。
放大镜:物体放在凸透镜的的以内;成、、像幻灯机;利用凸透镜成、、像1.将凸透镜正对太阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距()A.一定小于L B.一定等于LC.一定大于L D.可能小于L,也可能大于L2.小强站在如图所示位置,发现他的前方有一块平面镜,下列说法正确的是:A、平面镜成像原理是光的色散B、小强此时无法在这块平面镜中成像,只有站在镜面上才能成像C、小强此时无法看到自己在平面镜中所成的像D、小强在向平面镜走近的过程中所成的像越来越大3.三年前老师上课时经常用到投影仪,如图所示,关于投影仪的使用以下做法中合理的是:A、投放到屏幕上的画面太靠上时,应增大平面镜与凸透镜的夹角使画面向下移动B、若使屏幕上的画面大一些,可使投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动C、若使屏幕上画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动D、若使屏幕上画面大一些,可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动4.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,实验桌上有光具座、蜡烛、光屏、焦距分别为15cm 和20cm的凸透镜L1和L2等器材,小明先将蜡烛、凸透镜、光屏正确安放在光具座上,如图所示。
光现象及透镜
1、光的传播
(1)光源(什么是光源?)光源的分类(天然和人造)
易错点:把一些反光效果好的物体,误认为是光源。
例1:下列物体属于光源的是()
A:放电影时所看到的电影屏幕B:太阳下刺眼的平面镜
C:看电视的时候电视机的屏幕D:夜晚空中高悬的明月
(2)光的直线传播:(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的
(2)直线传播现象①影子的形成:日食、月食、无影灯
②小孔成像:倒立、实像
例1:下列现象中,不能说明光是沿直线传播的是()
A.立竿见影 B.小孔成像 C.日食、月食 D.月亮在湖中的倒影子例2:下面哪个事实说明光在同一种介质中沿直线传播的()
A. 影子的形成 B.从平面镜里看到自己的像
C.司机从观后镜里看行人和车辆 D.早晨的太阳起来比中午的大例3:如图是发生日食示意图,人在什么地方可以看见日偏食
A.a处 B.b处 C.c处 D.都看不到
(3)光速(真空中V= )(光在水中的传播速度是真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3)
拓展:光年是什么?
难点:光速与声速结合出现在类似于运动会短跑记时的题目中。
例1:百米赛跑的计时员在发令枪响时,是从什么时候开始计时的,为什么()
A.听到枪声就计时,因为这样计时误差小
B.看到枪冒烟就计时,因为枪烟更明显
C.听到枪声就计时,因为听枪声听得更清楚
D.看到枪冒烟就计时,因为光速大于声速
思考:如何利用一只秒表估测打雷地点与自身的距离。
2.光的反射
(1)什么是光的反射?生活中现象有哪些?
一点二角三线(入射点,入射角,反射角,入射光线,反射光线,法线)(2)反射定律:
(a)入射光线、反射光线、法线在同一平面内(三线共面)
(b)入射光线、反射光线分居法线两侧(两线异侧)
(c)反射角等于入射角(两角相等)
例1:下列现象中属于光的反射现象的是()
A. 浓密的树阴下有许多圆形光斑
B. 阳光下出现树的影子
C. 平静的湖水中映出岸边树的倒
D. 游泳池中的水看起来比实际浅
例2:入射光线与反射光线间的夹角为60°,则反射光线与镜面间的夹角为()
A.60° B.30° C.120° D.150°
例3:一束光垂直射到平面镜上,然后将平面镜转动θ角,入射光线保持不变,那么反射光线的方向将改变()
A.θ/2 B.θ C.2θ D.0
(3)镜面反射与漫反射(都遵循光的定律)
(a)镜面反射:入射光线平行,反射光线也平行
(b)漫反射:入射光线平行,反射光线不平行
我们能从不同方向看清物体就是因为有 .
例1:关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是()
A.光的反射定律只适用于镜面反射 B.漫反射不遵守光的反射定律C.光的反射定律不适用于垂直照射 D.光的反射定律适用于所有光的反射现象
例2:教室的墙壁对光产生的现象是()
A.镜面反射 B.漫反射 C.不发生反射 D.两种反射同时产生
(4)平面镜成像:平面镜成的像是虚像,像与物体的大小相等,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与物体关于平面镜对称(等大,正立,虚像)
例1:一学生坐在离平面镜1m远的椅子上,当他离开椅子后的1m时,他和镜子中椅子的像的距离是()
A. 1m
B. 2 m
C. 3m D . 4m
3、光的折射
什么是光的折射?在生活当中光折射的一些现象?(常见现象:筷子“变弯”、池水变浅、海市蜃楼。
)
光的折射初步规律:(1)光从空气斜射入其他介质,折射角小于反射角
(2)光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角
(3)光从一种介质垂直射入另一种介质,传播方向不变
(4)当入射角增大时,折射角随之增大
光路是可逆的:
例1:渔民在叉鱼时,真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________像,这是因为,鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故。
渔夫看到鱼时,鱼也看到渔夫,这是因为在光的________现象中光路是________。
自己试试看作出整个过程的光路图
例2:用气枪射击池水中的鱼,为提高命中率,在射击时应瞄准()
A.看到的鱼 B.看到的鱼的上部 C.看到的鱼的下部 D.看到的鱼的右边
例3:图中,容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上,在B点形成一光斑,当向容器中注水时,光斑B将移向()
A. B的上方 B.B的下方
C.B的左边 D.B的右边
4.光的色散
(1)定义:白光经过三棱镜时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散。
(2)、色光三基色:红、绿、蓝。
混合后为白色
(3)、颜料三原色:红、黄、蓝。
混合后为黑色
(4)颜色(a)透明体的颜色决定于物体透过的色光。
(透明物体让和它颜色的光通过,把其它光都吸收)。
(b)不透明体的颜色决定于物体反射的色光。
(有色不通明物体反射与它颜色相同的光,吸收其它颜色的光,白色物体反射各种色光,黑色物体吸收所有的光)。
5、凸透镜及其成像
(1)凸透镜:对光有作用。
(2)相关名词;①主光轴②焦点(F)③光心(O)④焦距(f)
(3)经过凸透镜的三条特殊光线:①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过异侧焦点;②经过光心的光线传播方向不改变;③经过凸透镜焦点经凸透镜折
射后平行于主光轴射出。
(4)凸透镜成像的规律(常考点,多以实验题出现)
记忆顺口溜:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近像远像变大,物远像近像变小。
思考:如何画透镜成像的光路图?
例1:用照相机拍摄景物,相机镜头焦距是50cm,要在胶片上得到缩小清晰的像,景物到镜头的
距离是()
A. 大于100cm
B. 大于50cm小于100cm
C. 小于50cm
D. 大于50cm的任意值
例2:在观察蜡烛通过凸透镜成像的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,点燃的蜡烛放在距透镜25cm处,此时屏上所成清晰的像是()
A. 倒立放大实像
B. 正立缩小实像
C. 倒立缩小实像
D. 正立放大虚像例3:摄影师先给某同学拍了一张2寸的半身像。
再用这个相机给他拍一张2寸的全身像,此时相机和人的距离应______________,底片与镜头的距离应______________。
例4:在探究“凸透镜成像规律”的实验中,依次将蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上的A、O、B位置,在光屏上得到清晰的烛焰的像如图所示。
(1)将凸透镜向______________移动,可以使烛焰的像清晰地成在光屏的中央。
(2)此时所成的像是倒立,______________的实像。
(3)调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度上,将蜡烛向远离凸透镜方向移动一定距离,调整光屏位置得到一个清晰的像,这个像与原来相比将______________(填“变大”,“变小”,“不变”)
6、凹透镜
凹透镜:对光有作用
平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长线过同侧焦点。
7、眼睛与视力的矫正
(1)眼睛(a)晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。
(b)成像原理:当物距大于两倍焦距时,凸透镜成倒立、缩小的实像。
2、视力的矫正
(2)(a)近视眼①、特点:看不清远处物体。
②、矫正:利用凹透镜来矫正。
(b)远视眼(老花眼)①、特点:看不清近处物体。
②、矫正:利用凸透镜来矫正
8、光学综合题目
例1、在河的一侧有一头牛在A点,在B点有一块草地,牛要先到河边喝水,再到草地吃草,求怎么走牛所走距离最短?
B.
A .
例2、在两相交平面镜a、b之间有一发光点s,如图所示。
试画出由s发出的一条光线,分别经a、b两镜面各反射一次后,使它仍回到s点。
例3、某人身高1.7m,为了测试路灯的高度,他从路灯正下方沿平直公路以lm/s的速度匀速走开,某时刻他的影子长为1.3m,再经过2s,他的影子长为1.8m,路灯距地面的高度是多少。