光现象复习及测试

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凸透镜成像规律 物体放 在焦点之外，在凸透镜另一侧成倒立的实像，实像有缩小、等大、放大三种。物距越小，像距越大，实像越大。物体放在焦点之内，在凸透镜同一侧成正立放大的虚像。物距越小，像距越小，虚像越小。 在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像；反之，则称为虚像。有经验的物理老师，在讲述实像和虚像的区别时，往往会提到这样一种区分方法：“实像都是倒立的，而虚像都是正立的。”所谓“正立”和“倒立”，当然是相对于原像而言。 平面镜、凸面镜和凹透镜所成的三种虚像，都是正立的；而凹面镜和凸透镜所成的实像，以及小孔成像中所成的实像，无一例外都是倒立的。当然，凹面镜和凸透镜也可以成虚像，而它们所成的两种虚像，同样是正立的状态。 那么人类的眼睛所成的像，是实像还是虚像呢？我们知道，人眼的结构相当于一个凸透镜，那么外界物体在视网膜上所成的像，一定是实像。根据上面的经验规律，视网膜上的物像似乎应该是倒立的。可是我们平常看见的任何物体，明明是正立的啊？这个与“经验规律”发生冲突的问题，实际上涉及到大脑皮层的调整作用以及生活经验的影响。 当物体与凸透镜的距离大于透镜的焦距时，物体成倒立的像，当物体从较远处向透镜靠近时，像逐渐变大，像到透镜的距离也逐渐变大；当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成放大的像，这个像不是实际折射光线的会聚点，而是它们的反向延长线的交点，用光屏接收不到，是虚像。可与平面镜所成的虚像对比（不能用光屏接收到，只能用眼睛看到）。 当物体与透镜的距离大于焦距时，物体成倒立的像，这个像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的，是实际光线的会聚点，能用光屏承接，是实像。当物体与透镜的距离小于焦距时，物体成正立的虚像。结合凸透镜成像的规律，认识照相机、投影仪、放大镜的原理。 1、照相机原理和构造 照相机是人们经常接触的东西，了解照相机的基本结构和原理是有文化的公民应该具有的科学常识。可以用照相机实物或模型与挂图对照讲解：镜头相当于凸透镜，胶卷相当于光屏，机壳相当于暗室，被拍照的物体到镜头的距离要远远大于焦距才能在胶卷上得到倒立、缩小的实像。为了使学生对照相机的构造和使用了解得更实际些，可向学生介绍照相机的主要组成部分的作用和使用方法，主要是调焦环、光圈和快门。如果有照相机实物，做照相示范就更好。还可以让学生谈自己照相的体会，如何才能把相片照好，提高兴趣，活跃思维。同时可以问一些这样的问题，例如：为了使照片上人像大一些，照相时人应该靠近还是离开照相机一些? 2、投影仪的原理和构造 考虑到很多学校都利用投影仪作为教学中使用的仪器，课本中介绍了投影仪的工作原理。如果学校有幻灯机，也可以用幻灯机演示。教学中可用课本中图3．2－4并配合实物和挂图介绍投影仪。 投影仪的构造主要有：镜头、投影片、聚光镜、光源和反光镜等部分。光源是用来照亮投影片的；聚光镜为一组凸透镜，其作用是聚光，增加投影片的亮度；反光镜是平面镜，其作用是把射向投影片的光反射到屏幕上。根据凸透镜成像规律讲述投影仪的原理和基本构造，应指明投影片相当于上面实验中的蜡烛（物体），天花板相当于光屏，镜头起凸透镜的作用。投影片到镜头的距离稍大于焦距，所以在幕上能成放大的实像。 在介绍投影片时，需指出投影片应放在凸透镜的焦点以外，并且距焦点较近，在天花板上才能得到正立、放大的实像。 3、放大镜原理 凸透镜作放大镜，就是利用了凸透镜能成放大的虚像这一原理。【典型例题】 例1.关于光的反射，下列说法正确的是( ) A.当入射光线与镜面的夹角为20°，反射角也为20°。 B.入射光线靠近法线时，反射光线也将靠近法线。 C.入射角增大5°时，反射光线与入射光线之间的夹角也增大5° D.镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律。【分析】：A选项中，当入射光线与镜面的夹角为20°时，因为入射角是入射光线跟法线的夹角，大小等于70°（90°－20°=70°），根据光的反射定律，反射角也应为70°，而不是20°。B选项中，当入射光线靠近法线时，入射角变小，反射角也跟着变小，即反射光线也将靠近法，故B选项是正确的。C选项中，入射角增大5°，反射角跟着增大5°，使反射光线与入射光线之间的夹角一共增大了10°，而不是5°。D选项中，无论发生镜面反射和漫反射，任何一条反射光线都必须遵守光的反射定律。故选项B正确。 例2.如图1所示，入射光线与平面镜成α，要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，则平面镜应( ) A.沿顺时针方向转动10° B.沿顺时针方向转动20° C.沿逆时针方向转动10° D.沿逆时针方向转动20°

【解析】：平面镜沿顺时针方向转动10°，法线也跟着顺时针方向转动10°，此时入射角就增加了10°，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角也增大了10°，而反射光线与入射光线的夹角等于反射角和入射角之和，因此反射光线与入射光线的夹角增大10°+10°=20°。所以正确的答案是A。 例3.一个人站在平面镜前，当他靠近平面镜时，则：( ) A.他的像变大，像与他本人的距离减小 B.他的像变大，像与他本人的距离增大 C.他的像大小不变，像与他本人距离减小 D.他的像大小不变，像与他本人的距离增大【分析】：根据平面镜成像的特点，像与物是等大的，人向平面走近的过程中，人的大小不变，所以他的像大小也不变。同时，由于像到镜面的距离与人到镜面的距离相等，当人向平面镜走近时，物距减小，像到镜面的距离（像距）也减小，所以像与他本人的距离减小故正确答案选C。 例4.下列说象中，属于光的反射现象的是( ) A.斜插入水中的筷子在水下的部分看起来的是向上弯折 B.人在河边看到岸边的树在水中的倒影 C.阳光下的树会出现影子 D.用放大镜看地图【分析】：在光学的学习中要会识别简单的光现象。光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，光在传播过程中，照射到不透明物体，被不透明的物体挡住后，在它的后面形成影子，所以影子的形成，日食、月食等都是光沿直线传播的例证，阳光下的树会出现影子是光直线传播形成的。光从一种介质射到另一种介质表面，发生反射现象，并在界面另一侧形成虚像，人在河边看到岸边的树在水中的倒影是光的反射形成的。放大镜是凸透镜的一个应用，当物体放在凸透镜的焦点以内时，可成放大正立的虚像。所以用放大镜观察物体属于光的折射现象，光的折射是光射到界面后进入另一种物质，也就是观察者与物在界面的两侧，所以此题中插入水中的筷子看起来向上弯折也是属于光的折射现象。本题正确答B选项。 例5.一支蜡烛的烛焰与凸透镜的距离20厘米，在另一侧光屏上得到与烛焰等大的像，移动蜡烛与凸透镜的距离为u）则( ) A.当u=22厘米时，凸透镜成缩小实像 B.当u=11厘米时，凸透镜成放大虚像 C.当u=15厘米时，凸透镜成放大实像 D.当u=8厘米时，凸透镜成放大实像【解析】：由于光屏上得到与烛焰等大的像，可知u=2f，即20厘米=2f，所以f=10厘米，当u=22厘米时，满足u＞2f，能成倒立缩小的实像；当u=11厘米和u=15厘米时，满足f＜u＜2f，能成倒正放大实像；当u=8厘米时，满足u＜f，能成正立放大虚像。所以正确答案为A、C。【自我检测】一、填空题 1.当入射角是 时，入射光线与反射光线的夹角是直角；当入射光线与镜面的夹角是30°，反射光线与镜面的夹角是 。 2．眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：当睫状体放松时，晶状体变得比较_________，远处物体射来的光刚好_________在视网膜上，就可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体变得比较_________，对光的偏折能力变_________，近处物体射来的光_________在视网膜上，就可以看清近处的物体． 3．产生近视的原因是晶状体变_________，折光能力_________，或者眼球在前后方向上_________，因此来自远处某点的光会聚在视网膜_________，在视网膜上形成一个模糊的光斑． 4．产生远视的原因是晶状体变_________，折光能力_________，或者眼球在前后方向上_________，因此来自近处某点的光会聚在视网膜_________，在视网膜上形成一个模糊的光斑． 5．近视眼镜镜片是一个_________透镜，某同学所戴的近视眼镜镜片的焦距是0.5m，该同学的眼镜度数是__________________；远视眼镜镜片是一个_________透镜，某人所戴的远视眼镜镜片的焦距是0.5m，该人的眼镜度数是__________________． 6．显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用相当于一个__________，靠近眼睛的是_________，靠近被观察物体的是_________，物体经_________成一个放大的像，这个像再经_________放大，就可以看到肉眼看不见的小物体了． 7．我们能不能看清一个物体，与物体对我们的眼睛所成的“视角”大小有关，物体离我们越近，“视角”越_________，看物体越清楚． 8．望远镜物镜的作用是使远处的物体在__________附近成实象，目镜的作用相当于一个__________，用来把这个像__________．天文望远镜的物镜口径做得较大，是为了__________．二、选择题 1．我们看远处的物体时，下列说法中正确的是（ ）