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專題02第3章光和眼睛清單01光現(xiàn)象一、光的用途、光源、光的傳播1.我們的生活離不開(kāi)光,光能使我們________物體,光能使冰雪融化給我們帶來(lái)________,光能使花草樹(shù)木進(jìn)行________作用而茁壯成長(zhǎng)。2.能________________的物體叫做光源。光在同一種均勻介質(zhì)中是________________的。3.通常,我們用________________________形象地描述光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫做光線。二、光的傳播有多快光在真空中傳播的速度是________m/s。光在真空中傳播得最快,在其他各種介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度慢,光在空氣中的速度接近在真空中的速度。光在真空中1年里傳播的距離約等于________km,這一長(zhǎng)度叫做________,其符號(hào)是________.。天文學(xué)上常用光年來(lái)表示天體間的距離。三、光的色散1.白光是由________________________七種色光組成的;由單色光________的光叫做復(fù)色光。2.自然界中________、________、________三種色光,是無(wú)法用其他色光混合而成的,所以人們常稱這三種色光為光的“________________”。四、光的反射1.光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象,叫做________。2.如圖所示是光射到物體表面發(fā)生反射時(shí)的情況,則AO為_(kāi)_______光線,OB為_(kāi)_______光線,ON為_(kāi)_______線,∠α為_(kāi)_______,∠β為_(kāi)_______。3.光反射時(shí),反射光線、入射光線和法線三者在________平面內(nèi),反射光線和入射光線分別位于________兩側(cè),反射角________入射角。這就是光的反射定律。在光的反射現(xiàn)象中,光路是________的。4.平行光線經(jīng)反射后,反射光線還是平行的,這種反射叫做________________。粗糙不平的表面將平行入射的光向各個(gè)方向反射,這種反射叫做________。5.光的反射不僅廣泛應(yīng)用在生活中,還常應(yīng)用在許多高新技術(shù)中。紅寶石激光器的紅寶石兩端被磨成一對(duì)平行的平面鏡,使很強(qiáng)的激光經(jīng)多次________,形成激光束;人造衛(wèi)星利用________________,在遙遠(yuǎn)的太空探測(cè)地面的河流和森林,估計(jì)農(nóng)作物的產(chǎn)量;光纖利用光的反射________________;等等。五、平面鏡成像1.把反射面為_(kāi)_______________的鏡子叫做平面鏡。2.平面鏡成像特點(diǎn):像與物到鏡面的距離________;像與物的大小________;像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱。平面鏡后面所成的像________呈現(xiàn)在光屏上。3.物理學(xué)中,把能夠呈現(xiàn)在光屏上的像叫做________;把不能呈現(xiàn)在光屏上,只能用肉眼觀察到的像叫做________。4.舞蹈演員利用________可以觀察和糾正自己的動(dòng)作;利用平面鏡制成的________,在水下可以觀察到水面上的情況。5.反射面是球面的一部分的鏡子叫做________,利用球面________作反射面的鏡子叫做凹面鏡,利用球面________作反射面的鏡子叫做凸面鏡。六、光的折射1.光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象,叫做________________。2.光的折射規(guī)律:光折射時(shí),折射光線、入射光線、法線三者在________________內(nèi);折射光線和入射光線分別位于________兩側(cè)。光從空氣斜向射到水或玻璃表面時(shí),折射光線向法線偏折,折射角________(選填“大于”“小于”或“等于”)入射角。入射角增大時(shí),折射角也________。光垂直射到水或玻璃的表面時(shí),在水或玻璃中的傳播方向________。清單02透鏡及其應(yīng)用一、透鏡1.透鏡有兩類,中間比邊緣厚的叫做________,中間比邊緣薄的叫做________。2.透鏡對(duì)光線的作用:類型凸透鏡凹透鏡作用對(duì)光有________作用(會(huì)聚透鏡)對(duì)光有________作用(發(fā)散透鏡)光路圖二、透鏡的焦點(diǎn)和焦距1.如圖所示,圖中O點(diǎn)是凸透鏡的________,F(xiàn)點(diǎn)是凸透鏡的________,f叫凸透鏡的________,直線MN叫凸透鏡的________________。2.如圖所示是利用手電筒在光具座上測(cè)量凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)量前,應(yīng)調(diào)節(jié)手電筒的反光碗,使其發(fā)出的光線盡量接近于________光,使其垂直射入凸透鏡,調(diào)節(jié)光屏的位置,直到在光屏上得到最小的光點(diǎn)為止,________________到________________的距離就是凸透鏡的焦距。為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度,可以________________________。三、凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律概述四、凸透鏡的應(yīng)用1.放大鏡成的像是________像,利用放大鏡觀察物體時(shí),物體須放在放大鏡的________________。2.照相機(jī)是利用________能成倒立、縮小的實(shí)像的原理制成的,它主要是由________、光圈、快門(mén)和暗盒等部件組成的。3.投影儀是利用________能成倒立、放大的實(shí)像的原理制成的。五、眼睛1.眼睛中的________相當(dāng)于凸透鏡,眼球后部的________相當(dāng)于光屏。物體經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上,再通過(guò)視神經(jīng)把信息傳入大腦,從而產(chǎn)生視覺(jué)。2.近視眼簡(jiǎn)單地說(shuō)就是看不清______(選填“遠(yuǎn)”或“近”)處的物體,可佩戴______透鏡矯正;遠(yuǎn)視眼就是眼睛看不清________(選填“遠(yuǎn)”或“近”)處的物體,可佩戴________透鏡矯正。3.近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正:類型近視眼遠(yuǎn)視眼光路線矯正方法佩戴對(duì)光線有______作用的______透鏡制成的近視眼鏡佩戴對(duì)光線有_______作用的_______透鏡制成的老花眼鏡三、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1.顯微鏡主要是由________和________兩組凸透鏡組成。通過(guò)________和________可形成物體的放大的________像,從而使我們能觀察到肉眼無(wú)法看到的細(xì)微物體或物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。2.普通望遠(yuǎn)鏡和折射式天文望遠(yuǎn)鏡主要也是由物鏡和目鏡兩組透鏡組成的,通過(guò)目鏡觀察到物體的虛像,好像物體被移近了,從而使我們能看清________的物體,拓寬了觀察的視野。實(shí)驗(yàn)一探究平面鏡成像特點(diǎn)圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“探究面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇較薄的玻璃板,若選較厚的,蠟燭會(huì)經(jīng)玻璃板兩個(gè)表面成)兩個(gè)不重合的像;(2)實(shí)驗(yàn)中選用玻璃板代替平面鏡,原因是玻璃板透光,便于確定像的位置;(3)實(shí)驗(yàn)中選取A、B兩支完全相同的蠟燭的目的是比較物像大小關(guān)系;(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了便于觀察,最好在較暗的環(huán)境中進(jìn)行;(5)如圖甲,實(shí)驗(yàn)小組的小明把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的前面,此時(shí)他應(yīng)該從玻璃板前觀察蠟燭A的像,這個(gè)像是由光的反射形成的。將未點(diǎn)燃的蠟燭B放到玻璃板后像的位置,它與蠟燭A的像完全重合,說(shuō)明平面鏡成像時(shí),像與物體的大小相等;(6)實(shí)驗(yàn)時(shí),若該同學(xué)發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何在水平桌面上移動(dòng)蠟燭B都無(wú)法與蠟燭A的像重合,原因可能是平面鏡未與水平面垂直;(7)將光屏放在蠟燭B的位置上,發(fā)現(xiàn)光屏不能承接到蠟燭A的像,這說(shuō)明平面鏡成的是虛像;(8)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)后,記錄的物體和像的位置如圖乙所示,為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論,接下來(lái)應(yīng)如何操作?測(cè)量物與像到平面鏡的距離;(9)分析圖丙中的信息可得出平面鏡成像的特點(diǎn):像和物到平面鏡的距離相等,像和物的連線與平面鏡垂直;(10)將圖丙中白紙沿MN對(duì)折后發(fā)現(xiàn)物體的位置和像的位置重合,所以平面鏡成像的特點(diǎn)又可表述為:平面鏡成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱;(11)小芳想繼續(xù)探究像與物左右位置的關(guān)系,于是把四個(gè)字母模型分別面對(duì)玻璃板豎立在桌面上,如圖所示,其中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿;A.B.C. D.(12)另一小組的同學(xué)們把桌面上的白紙換成方格紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種做法的優(yōu)點(diǎn)是直接比較物與像到平面鏡的距離關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二探究光的反射和折射定律我校物理興趣小組為了將理論與實(shí)踐相結(jié)合,分別由三個(gè)小組來(lái)完成光學(xué)的問(wèn)題探究。A組:為了“探究光的反射定律”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(1)小明同學(xué)將白色粗糙硬紙板豎直立在平面鏡上,平面鏡放置在水平桌面上,如圖甲所示;再將紙板F的部分沿著ON向后折轉(zhuǎn),如圖乙所示,目的是為了探究反射光線、入射光線及法線是否在同一平面內(nèi);(2)如圖丙所示,保持E、F在同一平面內(nèi)將硬紙板傾斜,讓入射光線仍貼著硬紙板沿AO方向射向鏡面,同時(shí)加入一些煙霧,此時(shí)反射光線將在紙板前方呈現(xiàn);B組:為了“探究平面鏡成像特點(diǎn)”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。小紅同學(xué)利用兩支大小完全相同的蠟燭A和B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。(3)如圖甲所示,將玻璃板豎直放置在水平桌面的白紙上,點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前側(cè),未點(diǎn)燃的蠟燭B(圖中未畫(huà)出)放在玻璃板后側(cè)。(4)保持甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭在A點(diǎn)位置以及BC邊不動(dòng),將玻璃板繞BC順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示。玻璃板由BD位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°到BD1位置的整個(gè)過(guò)程中,蠟燭A的像運(yùn)動(dòng)路徑是圓弧。C組:為了“探究光的折射”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。入射角0°15°32°45°60°折射角0°11°23°32°40°(5)在探究光的折射實(shí)驗(yàn)時(shí),如圖所示,光從空氣中射入水中時(shí)的折射光線應(yīng)該是OC;(6)實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們將光沿不同角度從空氣中射向水面,測(cè)得的數(shù)據(jù)如表中所示。為了驗(yàn)證在光的折射現(xiàn)象中,光路可逆,則應(yīng)該進(jìn)行的操作是:用一支激光筆讓光線從水中以32°的入射角射向水面時(shí),當(dāng)出現(xiàn)光線在空氣中以45°的折射角射出水面的現(xiàn)象時(shí),可以初步證明結(jié)論。實(shí)驗(yàn)三探究凸透鏡成像規(guī)律某小組做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:【基礎(chǔ)設(shè)問(wèn)】(1)為了便于觀察,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在光線較暗的環(huán)境中進(jìn)行;(2)將燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致調(diào)整在同一高度,目的是使?fàn)T焰的像成在光屏中央;(3)如圖乙所示,一束平行光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=10.0cm;(4)調(diào)整各元件在光具座上的位置,當(dāng)各元件位置如圖丙所示時(shí),光屏上恰好呈現(xiàn)清晰的像(像未畫(huà)出):此時(shí)物距是40.0cm,像距是13.0cm,像的性質(zhì)是倒立、縮小的實(shí)像。生活中照相機(jī)就是利用這一成像原理制成的;保持凸透鏡位置不動(dòng),小紅將蠟燭移至處時(shí),要想得到清晰的像,光屏應(yīng)移至70.0cm處,此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像;小紅保持凸透鏡位置不變,將蠟燭從處移至處時(shí)應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng),光屏上可以成放大的像;保持透鏡位置不動(dòng),小紅將蠟燭移動(dòng)至處時(shí),無(wú)論怎么移動(dòng)光屏,光屏上都無(wú)法承接到像,原因是物距小于凸透鏡一倍焦距。此時(shí)燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后成正立、放大的虛像,應(yīng)從光屏側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察這個(gè)像。(5)如圖丙所示,若將蠟燭與光屏的位置互換,光屏上會(huì)呈現(xiàn)倒立、放大像,此時(shí)成像特點(diǎn)符合投影儀原理;(6)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,蠟燭由于燃燒而逐漸變短,此時(shí)燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向上方移動(dòng),為了能讓燭焰的像回到光屏的中央,可將凸透鏡向下調(diào)節(jié);【能力設(shè)問(wèn)】(7)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若在凸透鏡和蠟燭之間放置一凹透鏡,則需要將光屏向右動(dòng)才能在光屏上得到清晰的像;(8)如圖丁所示,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)適當(dāng)距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡是遠(yuǎn)視鏡;(9)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若保持蠟燭和凸透鏡位置不變,更換凸透鏡,在光具座上向左移動(dòng)光屏,光屏上又出現(xiàn)了清晰的像。這表明像距變小了,由此可推斷出更換的凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚能力增強(qiáng),此透鏡的焦距小于10.0cm?!就卣乖O(shè)問(wèn)】(10)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,則光屏D(選項(xiàng)序號(hào))A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像,但像更小了D.燭焰的像仍然是完整的,且大小不變,只是變暗了(11)在圖丙實(shí)驗(yàn)中,小紅保持凸透鏡在位置處不變,當(dāng)蠟燭移動(dòng)到刻度線處時(shí),發(fā)現(xiàn)在凸透鏡右側(cè)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,光屏上都無(wú)法成清晰的像,請(qǐng)你判斷產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是像距太大,超出光具座的調(diào)節(jié)范圍;(12)如圖戊所示,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分靠攏合在一起,蠟燭在點(diǎn)時(shí)將成2個(gè)像;(13)小紅認(rèn)為凸透鏡成實(shí)像時(shí),不但像與物上下是顛倒的,而且左右也是相反的。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的方法驗(yàn)證小紅的觀點(diǎn):沿垂直于光具座方向吹動(dòng)燭焰,觀察光屏上像的晃動(dòng)方向是否與燭焰的晃動(dòng)方向相反?!揪毩?xí)1】(23-24八年級(jí)上·河南鄭州·期末)在我國(guó)的古書(shū)《史記》《夢(mèng)溪筆談》中都有海市蜃樓的記載,海市蜃樓是怎樣發(fā)生的?如下圖,光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播,如果介質(zhì),光就不會(huì)沿直線傳播,而會(huì)發(fā)生(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)專業(yè)的物理術(shù)語(yǔ)),海市蜃樓就是由光的這種現(xiàn)象產(chǎn)生的?!揪毩?xí)2】(23-24八年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)11月份錫惠公園的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黃色是因?yàn)樗它S光;小明通過(guò)綠色的鏡片觀察菊花,他看到的花朵是色?!揪毩?xí)3】(23-24八年級(jí)上·河南許昌·期末)在課堂上,老師有時(shí)候需要把同學(xué)們的學(xué)習(xí)成果,通過(guò)手機(jī)投屏的方式展示在電子白板上。當(dāng)老師給某同學(xué)的作業(yè)拍照時(shí),所成的是倒立的實(shí)像;要想使所成的像變大些,手機(jī)的鏡頭應(yīng)(填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)作業(yè)本。手機(jī)鏡頭的鏡片可以用來(lái)矯正(填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼?!揪毩?xí)4】(22-23八年級(jí)上·廣東清遠(yuǎn)·期末)如圖所示,甲圖是人的眼睛正常成像原理圖;乙圖是小明眼睛成像圖,他患的是眼(選填近視和遠(yuǎn)視),如果要糾正他的視力,看清物體,則他應(yīng)戴上
(選填凸透鏡和凹透鏡)。實(shí)驗(yàn)用的凸透鏡在生活中還有許多應(yīng)用,請(qǐng)舉一個(gè)例子:。【練習(xí)5】(22-23八年級(jí)上·廣西柳州·期末)(1)如圖,小華走在路燈下,請(qǐng)畫(huà)出小華在地面上形成影子的光路,并用線段AB標(biāo)出影子的范圍。(2)OA是一條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出入射光線并標(biāo)出入射角的度數(shù)。(3)光從水里斜射到空氣上的折射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出大致入射光線和反射光線。(4)平面鏡前有物體S,現(xiàn)在鏡后放置一塊不透光的塑料板。請(qǐng)畫(huà)出S在平面鏡中的像S′?!揪毩?xí)6】(23-24八年級(jí)上·山東青島·期末)學(xué)了光學(xué)后,小藍(lán)將凸透鏡、平面鏡進(jìn)行組合,得到如圖所示的裝置,其中F是凸透鏡的焦點(diǎn),S′是光源S(圖中未畫(huà)出)在平面鏡中的像,像與左側(cè)焦點(diǎn)F重合;a是光源S發(fā)出的一束光經(jīng)平面鏡反射后的光線,其反向延長(zhǎng)線過(guò)左側(cè)焦點(diǎn)。(1)請(qǐng)?jiān)趫D中作出:①光源S的位置;②反射光線a所對(duì)應(yīng)的入射光線b;③光線a經(jīng)凸透鏡折射后的光線;(2)反射光線a與平面鏡的夾角為28°,則入射光線b的入射角大小為;(3)光源S發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,部分反射光射到凸透鏡上,這部分反射光經(jīng)凸透鏡折射后(填選項(xiàng)字母)。A.均平行于透鏡主軸B.均不平行于透鏡主軸C.一部分平行于透鏡主軸【練習(xí)7】(23-24八年級(jí)上·廣東廣州·期末)小聽(tīng)利用家中器材完成光學(xué)實(shí)踐作業(yè):(1)一束光從空氣射到水面,反射光線如圖甲,請(qǐng)?jiān)诩讏D中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的入射光線以及大致的折射光線;()(2)乙圖是臨摹神器,將手機(jī)放在支架上調(diào)節(jié)位置,讓手機(jī)屏幕中物體AB通過(guò)鏡M成像(如圖丙),即可對(duì)AB進(jìn)行臨摹;①請(qǐng)?jiān)诒麍D畫(huà)出此時(shí)物體AB的位置;()②臨摹時(shí),眼睛既要能看到AB的像也要能看到桌面白紙,則應(yīng)當(dāng)選擇(選填“玻璃板”或“平面鏡”)作為鏡M,且眼睛位置可能在(選填“E1”或“E2”)處。一、單選題1.太陽(yáng)、地球、月球的位置如圖,地球上位于A處的人能觀察到的天文現(xiàn)象是()A.日全食B.日偏食C.月全食D.月偏食2.下列有關(guān)光學(xué)知識(shí)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.一條光線就是很細(xì)的一束光B.光的傳播不需要介質(zhì),但光可以在透明介質(zhì)中傳播C.陽(yáng)光下的湖面波光粼粼是由光的鏡面反射引起的D.夜空中亮閃閃的星星不一定是光源3.如圖所示,在探究平面鏡成像時(shí),分別在A、B、C、D四個(gè)位置放點(diǎn)燃的蠟燭,能夠在玻璃板后成像的位置有(
)A.A B.A、B C.A、B、C D.A、B、C、D4.下面關(guān)于生活中的凸面鏡和凹面鏡說(shuō)法正確的是()A.圖1,汽車的后視鏡及街頭拐彎處的反光鏡都是凹面鏡,這是為了擴(kuò)大視野B.圖2,點(diǎn)燃杭州亞運(yùn)會(huì)圣火的裝置利用凸面鏡是為了會(huì)聚太陽(yáng)光能量C.圖3,手電筒的反光罩用凸面鏡是為了讓它射出的光接近于平行光D.凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用5.唐代柳宗元的《小石潭記》中蘊(yùn)含了豐富的光學(xué)知識(shí),下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.“伐竹取道,下見(jiàn)小潭”,我們能看見(jiàn)潭水,是因?yàn)樘端梢园l(fā)光B.“全石以為底”,看見(jiàn)潭以整塊石頭為底是由于平面鏡成像C.“潭中魚(yú)可百許頭”,看到的潭中的魚(yú)是由光的折射形成的虛像D.“日光下澈,影布石上”,魚(yú)的影子映在水底石頭上是由于光的反射形成的6.如圖所示,走廊的墻邊豎直立有一面鏡子,小明沿AD從鏡前經(jīng)過(guò),關(guān)于他的像,下列說(shuō)法正確的是(
)A.BC段能看到像 B.CD段不能成像C.像先變大后變小 D.像與人的距離先變小后變大7.如圖所示是某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),先后將物體放在A、B、C處,記錄了三次成像情況,下列說(shuō)法不正確的是(
)A.三次所成的像均是倒立的實(shí)像B.物體放在A處時(shí),成像在L處C.物體放在B處時(shí),成像在K處D.透鏡的焦點(diǎn)在B、C兩點(diǎn)之間二、多選題8.圖中情境是定日鏡M將太陽(yáng)光反射到高塔頂端的吸熱器上。當(dāng)太陽(yáng)從A位置移動(dòng)到B位置,反射的陽(yáng)光依舊能照射在塔頂。若兩個(gè)位置的入射光形成的夾角為,則下列說(shuō)法正確的有()A.定日鏡的鏡面應(yīng)以入射點(diǎn)O點(diǎn)為中心,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.定日鏡的鏡面應(yīng)以入射點(diǎn)O點(diǎn)為中心,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.太陽(yáng)光從A位置到B位置,定日鏡的鏡面須旋轉(zhuǎn)D.太陽(yáng)光從A位置到B位置,定日鏡的鏡面須旋轉(zhuǎn)9.中華文明有著悠久璀璨的文化和科學(xué)研究史。2000多年前的一天,墨子帶弟子做了世界上第一個(gè)小孔成像實(shí)驗(yàn),當(dāng)時(shí)的情景是這樣的:墨子和弟子在一間黑暗小屋的朝陽(yáng)的墻上開(kāi)了一個(gè)小孔,人站在小屋外合適的位置,小屋里小孔對(duì)面的墻上出現(xiàn)了一個(gè)倒立的人影。同學(xué)們可嘗試物理作圖,選擇正確選項(xiàng)()A.上述材料描述的光學(xué)現(xiàn)象是光的直線傳播B.上述材料描述的是光的反射C.小孔成像的像與物只有上下顛倒D.小孔成像的像與物是上下左右顛倒的10.在光的世界里,有關(guān)于光現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.如果將圖甲中的平面鏡截掉一部分,則蠟燭在剩余的平面鏡中無(wú)法成完整的像B.圖乙坐在B點(diǎn)的甲同學(xué)通過(guò)平面鏡同樣看到了坐在A點(diǎn)的乙同學(xué)的眼睛,光線的入射角是∠2C.如圖丙,在物體距小孔不變的情況下,光屏與小孔間距離越大,像越暗D.如圖丁,若想反射角增大10°,可以使入射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)10°或鏡面繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)10°三、填空題11.如圖所示,在水槽中斜插入一塊平面鏡,讓太陽(yáng)光斜射到平面鏡上,適當(dāng)調(diào)整平面鏡的位置和角度,可以在墻壁上看到、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光組成的彩色光帶,這是光的現(xiàn)象,如果適當(dāng)增加水槽和墻壁的距離,光帶將(選填“變大”、“變小”或“不變”),用手指輕輕攪動(dòng)槽中的水,你又會(huì)看到光帶。12.如圖所示,將硬幣放在碗底,后退至恰好看不到,然后保持眼睛、硬幣和碗的位置不變。另一名同學(xué)向碗中緩慢注水,當(dāng)水面上升到一定高度時(shí),硬幣上的點(diǎn)(選填“A”或“B”)先被看到,此時(shí)光從(選填“水”或“空氣”)斜射入另一種介質(zhì),所看到的“硬幣”是一個(gè)變(選填“深”或“淺”)的像。13.如圖,某同學(xué)記錄多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了凸透鏡u-v之間的關(guān)系圖象,則該凸透鏡的焦距是m;當(dāng)光源距透鏡5.0cm時(shí),光屏上(選填“有”或“無(wú)”)入射光經(jīng)透鏡折射后的光線,此時(shí),像成在(選填“光屏”或“光源”)一側(cè)。14.我國(guó)古代股商時(shí)期的甲骨文中,有關(guān)于日食和月食現(xiàn)象的記載。如圖所示根據(jù)光的判斷,當(dāng)月球位于A位置時(shí),地球上的人可能觀察到食。當(dāng)?shù)厍蛏夏承┪恢玫娜擞^察到月偏食時(shí),月球位于圖中A、B、C中的位置。15.手機(jī)防窺膜采用了超細(xì)百葉窗光學(xué)技術(shù),其原理類似百葉窗,光線只能在一定角度通過(guò),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示.(1)超細(xì)百葉窗采用(選填“透明”或“不透明”)的材料制成,貼上膜可防止左、右兩側(cè)偷窺,為了讓防窺效果更好,可以適當(dāng)?shù)爻?xì)百葉窗的間距;(2)激活屏幕并保持手機(jī)亮度不變,此時(shí)屏幕(選填“是”或“不是”)光源,貼膜后感覺(jué)屏幕暗了一些,這是因?yàn)椤?6.如今,很多人喜歡用手機(jī)拍照,手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)。若小歡手機(jī)攝像頭的焦距是,小歡用手機(jī)拍攝距離鏡頭的花朵,則花朵會(huì)在感光元件上形成一個(gè)、的實(shí)像。17.凸透鏡成的虛像與平面鏡成的虛像都是正立的,且(選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)在光屏上;凸透鏡所成虛像的大小與物距有關(guān),平面鏡所成虛像的大小與有關(guān)。18.探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,蠟燭燒短了則其像在光屏上的位置會(huì)(選填“往上移”、“不變”或“往下移”),要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央,應(yīng)將蠟燭向(選填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。此時(shí),若有一只蒼蠅落到凸透鏡上,則光屏上(選填“能”或“不能”)成完整的燭焰的像。四、作圖題19.按要求作圖,并保留作圖痕跡。(1)如圖所示,眼睛A通過(guò)平面鏡觀察燭焰S的像,畫(huà)出眼睛A看到燭焰S像的光路圖;(2)小明做小孔成像實(shí)驗(yàn),如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中的塑料薄膜上畫(huà)出蠟燭AB的像;(3)畫(huà)出圖中透鏡的入射光線或折射光線的方向。五、實(shí)驗(yàn)題20.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)發(fā)現(xiàn)用凸透鏡看遠(yuǎn)處物體時(shí),可以看見(jiàn)倒立、縮小的像;用該凸透鏡看自己的指紋時(shí),能看見(jiàn)正立、放大的像;由此提出問(wèn)題:凸透鏡成像時(shí),像的大小、正倒、虛實(shí)跟有什么關(guān)系呢?(2)凸透鏡對(duì)光的偏折程度跟透鏡的有關(guān)系,所以它應(yīng)該是個(gè)注意的參照距離;(3)在光具座上,將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè),調(diào)節(jié)三者高度時(shí),(選填“需要”或“不需要”)點(diǎn)燃蠟燭;(4)下圖是某一次的獲得清晰像的實(shí)驗(yàn)情景,此時(shí)在光屏上得到的是:倒立、(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像;(填光學(xué)儀器名稱)就是利用這一成像規(guī)律來(lái)工作的;如果此圖中的凸透鏡是自制的水凸透鏡,繼續(xù)向水凸透鏡內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,不改變蠟燭和凸透鏡的位置,要在光屏上再次成清晰的像,光屏應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng),像的大小與原來(lái)的相比(選填“變大”、“不變”或“變小”);(5)小冰用幾個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源,又用同樣的白色方格板做成光屏,光具座上的刻度尺也換成下圖的,下面是對(duì)小冰的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的評(píng)價(jià),其中錯(cuò)誤的是______。A.所成的像比較穩(wěn)定 B.便于比較像與物的大小C.可直接測(cè)出物距和像距 D.利用此裝置不能測(cè)量凸透鏡的焦距21.如圖所示,是某實(shí)驗(yàn)小組“探究光反射時(shí)的規(guī)律”的裝置圖,其中M是平面鏡,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來(lái)的平面,可以沿ON軸線翻折:實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角反射角130°30°240°50°360°60°(1)如圖甲把平面鏡放在水平桌面上,紙板ENF于鏡面;(2)如圖乙所示,將紙板NOF沿ON軸線向后折,紙板NOF上(選填“能”或“不能”)看到反射光;再將紙板NOF折回原來(lái)的位置,觀察紙板上能不能看到反射光,這樣做的目的是為了驗(yàn)證;(3)實(shí)驗(yàn)中,多次改變?nèi)肷涔饩€EO與ON的夾角進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量記錄如表所示,表格中有一個(gè)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,則測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題可能是。正錯(cuò)誤后,某同學(xué)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:光反射時(shí),;(4)若將一束光貼著紙板沿FO方向射到O點(diǎn),光將沿甲圖中的方向射出,這說(shuō)明光的反射現(xiàn)象中;(5)晚上,在桌上鋪一張白紙,把一塊小平面鏡放在紙上(鏡面朝上),讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,如圖所示,從側(cè)面看去白紙比較(填“亮”或“暗”),它發(fā)生了。(填“鏡面反射”或“漫反射”)22.小華做“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。(1)在實(shí)驗(yàn)中用平板玻璃代替平面鏡,主要是玻璃透明的特點(diǎn),便于觀察(棋子A的像/棋子B);(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將棋子A放在玻璃板前,把另一個(gè)完全相同的棋子B放到玻璃板的另一側(cè),邊移動(dòng)、邊觀察,直到它與A的像,這種確定像的位置的方法稱為法(歸納/推理/替代);(3)為確定像的虛實(shí),需在棋子B的位置放置光屏,并在如圖乙中的(①/②/③)處觀察光屏;(4)用帶有刻度的方格紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),是為了便于;實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,通常只用一個(gè)點(diǎn)來(lái)記錄像與物對(duì)應(yīng)的位置,但是棋子與方格往往并不能完美契合,圖丙中能精確定位棋子位置當(dāng)箱的擺放方法是(1/2/3)(圖中大黑點(diǎn)代表棋子底部);(5)實(shí)驗(yàn)記錄的像與物對(duì)應(yīng)的位置如圖丁,沿玻璃板的線對(duì)折后,發(fā)現(xiàn)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)分別重合,即得出結(jié)論:平面鏡成像時(shí),像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱。你認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)可能存在什么不足?六、綜合題23.魔術(shù)師通過(guò)魔術(shù)箱為我們展現(xiàn)神奇的魔術(shù),而它背后則是奇妙的物理原理,請(qǐng)你運(yùn)用所學(xué)知識(shí)嘗試揭秘。(1)如圖甲是一只魔術(shù)箱,正面看起來(lái)是一個(gè)完整的空紙箱。把紙幣從空箱頂端的投幣口投入,結(jié)果紙幣“不翼而飛”,這是因?yàn)槟g(shù)箱中有一塊(選填“玻璃板”或“平面鏡”),它與箱底的夾角為度;(2)圖乙也是一只魔術(shù)箱,同一水平線上箱的左右兩側(cè)各有一個(gè)小孔,一束光從左側(cè)小孔射入、右側(cè)小孔射出,現(xiàn)將一塊遮光板從頂部的窄縫插入箱中,正好與入射光線位于同一高度,光仍從右孔射出,丙圖三種設(shè)計(jì)方案中不能完成該魔術(shù)的有。若魔術(shù)箱內(nèi)只使用平面鏡,則至少要塊。七、科普閱讀題24.閱讀短文,回答問(wèn)題綜合實(shí)踐活動(dòng)——研究制作圭表【提出問(wèn)題】圭表是我國(guó)古代的計(jì)時(shí)工具,它是利用什么原理,并如何實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)的?我們?nèi)绾沃谱饕粋€(gè)簡(jiǎn)易的圭表來(lái)體驗(yàn)它的計(jì)時(shí)方法呢?【自主學(xué)習(xí)】圭表是度量日影長(zhǎng)度的一種天文儀器。如圖所示,表是垂直立于水平地面的標(biāo)桿,圭是正南正北方向水平放置的尺,用它測(cè)量正午時(shí)表的日影長(zhǎng)度,從而確定一年的時(shí)間和季節(jié).古人把最長(zhǎng)日影的那天稱為冬至,最短日影的那天稱為夏至,兩個(gè)冬至之間則定為一個(gè)回歸年,一年分24節(jié)氣,每個(gè)節(jié)氣15天.【制作裝置】小明在薄木板上垂直固定一支長(zhǎng)20cm的鉛筆,完成簡(jiǎn)易圭表的制作?!驹O(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】今年國(guó)慶節(jié),小明帶領(lǐng)學(xué)習(xí)小組成員,將自制的圭表放在太陽(yáng)光下的水平地面上,用來(lái)研究一天中影子隨時(shí)間變化的規(guī)律.8:00-16:00之間,每隔1小時(shí),在薄木板上畫(huà)出鉛筆的影子,在11:00-13:00之間,每隔20分鐘,在鉛筆影子的頂端做一個(gè)記號(hào),測(cè)量影長(zhǎng)并記錄在下表中。序號(hào)1234567時(shí)間11:0011:2011:4012:0012:2012:4013:00影長(zhǎng)/cm16.816.616.211.516.216.616.8【交流評(píng)價(jià)】各學(xué)習(xí)小組對(duì)自制的圭表及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象進(jìn)行了評(píng)價(jià)交流。(1)太陽(yáng)到地球的距離約1.5×1011米,光從太陽(yáng)射到地球的時(shí)間約為秒.如圖甲所示,“表的日影”說(shuō)明了,今年“秋分”是9月22日,國(guó)慶節(jié)的正午,表的日影頂端在圭上刻度“秋分”的(選填“左”或“右”)端。(2)如圖乙所示,是小明同學(xué)在水平板上記錄的8:00、12:00、16:00時(shí)鉛筆的影子,其中B點(diǎn)在O點(diǎn)的(選填“東”、“西”、“南”或“北”)側(cè),OA是(選填“8:00”、“12:00”或“16:00”)時(shí)鉛筆的影子。(3)請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖丙中畫(huà)出影長(zhǎng)隨時(shí)間變化的圖像.根據(jù)圖像可知,11:50時(shí),影子的長(zhǎng)度約為cm。(4)同學(xué)們?cè)诮涣鳌般U筆正午的影長(zhǎng)”時(shí),有幾個(gè)學(xué)習(xí)小組的測(cè)得值明顯較小,請(qǐng)你分析出兩個(gè)可能的原因、。
專題02第3章光和眼睛清單01光現(xiàn)象一、光的用途、光源、光的傳播1.我們的生活離不開(kāi)光,光能使我們看見(jiàn)物體,光能使冰雪融化給我們帶來(lái)溫暖,光能使花草樹(shù)木進(jìn)行光合作用而茁壯成長(zhǎng)。2.能自行發(fā)光的物體叫做光源。光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。3.通常,我們用一條帶箭頭的直線形象地描述光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫做光線。二、光的傳播有多快光在真空中傳播的速度是3×108m/s。光在真空中傳播得最快,在其他各種介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度慢,光在空氣中的速度接近在真空中的速度。光在真空中1年里傳播的距離約等于9.46×1012km,這一長(zhǎng)度叫做1光年,其符號(hào)是1.y.。天文學(xué)上常用光年來(lái)表示天體間的距離。三、光的色散1.白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光組成的;由單色光混合成的光叫做復(fù)色光。2.自然界中紅、綠、藍(lán)三種色光,是無(wú)法用其他色光混合而成的,所以人們常稱這三種色光為光的“三基色”。四、光的反射1.光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象,叫做光的反射。2.如圖所示是光射到物體表面發(fā)生反射時(shí)的情況,則AO為入射光線,OB為反射光線,ON為法線,∠α為入射角,∠β為反射角。3.光反射時(shí),反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè),反射角等于入射角。這就是光的反射定律。在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。4.平行光線經(jīng)反射后,反射光線還是平行的,這種反射叫做鏡面反射。粗糙不平的表面將平行入射的光向各個(gè)方向反射,這種反射叫做漫反射。5.光的反射不僅廣泛應(yīng)用在生活中,還常應(yīng)用在許多高新技術(shù)中。紅寶石激光器的紅寶石兩端被磨成一對(duì)平行的平面鏡,使很強(qiáng)的激光經(jīng)多次反射,形成激光束;人造衛(wèi)星利用光的反射,在遙遠(yuǎn)的太空探測(cè)地面的河流和森林,估計(jì)農(nóng)作物的產(chǎn)量;光纖利用光的反射傳輸信息;等等。五、平面鏡成像1.把反射面為光滑平面的鏡子叫做平面鏡。2.平面鏡成像特點(diǎn):像與物到鏡面的距離相等;像與物的大小相等;像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱。平面鏡后面所成的像不能呈現(xiàn)在光屏上。3.物理學(xué)中,把能夠呈現(xiàn)在光屏上的像叫做實(shí)像;把不能呈現(xiàn)在光屏上,只能用肉眼觀察到的像叫做虛像。4.舞蹈演員利用平面鏡可以觀察和糾正自己的動(dòng)作;利用平面鏡制成的潛望鏡,在水下可以觀察到水面上的情況。5.反射面是球面的一部分的鏡子叫做球面鏡,利用球面內(nèi)表面作反射面的鏡子叫做凹面鏡,利用球面外表面作反射面的鏡子叫做凸面鏡。六、光的折射1.光由一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象,叫做光的折射。2.光的折射規(guī)律:光折射時(shí),折射光線、入射光線、法線三者在同一平面內(nèi);折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。光從空氣斜向射到水或玻璃表面時(shí),折射光線向法線偏折,折射角小于(選填“大于”“小于”或“等于”)入射角。入射角增大時(shí),折射角也增大。光垂直射到水或玻璃的表面時(shí),在水或玻璃中的傳播方向不變。清單02透鏡及其應(yīng)用一、透鏡1.透鏡有兩類,中間比邊緣厚的叫做凸透鏡,中間比邊緣薄的叫做凹透鏡。2.透鏡對(duì)光線的作用:類型凸透鏡凹透鏡作用對(duì)光有會(huì)聚作用(會(huì)聚透鏡)對(duì)光有發(fā)散作用(發(fā)散透鏡)光路圖二、透鏡的焦點(diǎn)和焦距1.如圖所示,圖中O點(diǎn)是凸透鏡的光心,F(xiàn)點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),f叫凸透鏡的焦距,直線MN叫凸透鏡的主光軸。2.如圖所示是利用手電筒在光具座上測(cè)量凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)量前,應(yīng)調(diào)節(jié)手電筒的反光碗,使其發(fā)出的光線盡量接近于平行光,使其垂直射入凸透鏡,調(diào)節(jié)光屏的位置,直到在光屏上得到最小的光點(diǎn)為止,光心到透鏡的距離就是凸透鏡的焦距。為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度,可以多次測(cè)量取平均值。三、凸透鏡成像規(guī)律凸透鏡成像規(guī)律概述四、凸透鏡的應(yīng)用1.放大鏡成的像是虛像,利用放大鏡觀察物體時(shí),物體須放在放大鏡的焦點(diǎn)以內(nèi)。2.照相機(jī)是利用凸透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像的原理制成的,它主要是由鏡頭、光圈、快門(mén)和暗盒等部件組成的。3.投影儀是利用凸透鏡能成倒立、放大的實(shí)像的原理制成的。五、眼睛1.眼睛中的晶狀體相當(dāng)于凸透鏡,眼球后部的視網(wǎng)膜相當(dāng)于光屏。物體經(jīng)晶狀體成像于視網(wǎng)膜上,再通過(guò)視神經(jīng)把信息傳入大腦,從而產(chǎn)生視覺(jué)。2.近視眼簡(jiǎn)單地說(shuō)就是看不清遠(yuǎn)(選填“遠(yuǎn)”或“近”)處的物體,可佩戴凹透鏡矯正;遠(yuǎn)視眼就是眼睛看不清近(選填“遠(yuǎn)”或“近”)處的物體,可佩戴凸透鏡矯正。3.近視眼、遠(yuǎn)視眼的成因及矯正:類型近視眼遠(yuǎn)視眼光路線矯正方法佩戴對(duì)光線有發(fā)散作用的凹透鏡制成的近視眼鏡佩戴對(duì)光線有會(huì)聚作用的凸透鏡制成的老花眼鏡三、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡1.顯微鏡主要是由目鏡和物鏡兩組凸透鏡組成。通過(guò)物鏡和目鏡可形成物體的放大的虛像,從而使我們能觀察到肉眼無(wú)法看到的細(xì)微物體或物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)。2.普通望遠(yuǎn)鏡和折射式天文望遠(yuǎn)鏡主要也是由物鏡和目鏡兩組透鏡組成的,通過(guò)目鏡觀察到物體的虛像,好像物體被移近了,從而使我們能看清遠(yuǎn)處的物體,拓寬了觀察的視野。實(shí)驗(yàn)一探究平面鏡成像特點(diǎn)圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“探究面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇較薄的玻璃板,若選較厚的,蠟燭會(huì)經(jīng)玻璃板兩個(gè)表面成)兩個(gè)不重合的像;(2)實(shí)驗(yàn)中選用玻璃板代替平面鏡,原因是玻璃板透光,便于確定像的位置;(3)實(shí)驗(yàn)中選取A、B兩支完全相同的蠟燭的目的是比較物像大小關(guān)系;(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了便于觀察,最好在較暗的環(huán)境中進(jìn)行;(5)如圖甲,實(shí)驗(yàn)小組的小明把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的前面,此時(shí)他應(yīng)該從玻璃板前觀察蠟燭A的像,這個(gè)像是由光的反射形成的。將未點(diǎn)燃的蠟燭B放到玻璃板后像的位置,它與蠟燭A的像完全重合,說(shuō)明平面鏡成像時(shí),像與物體的大小相等;(6)實(shí)驗(yàn)時(shí),若該同學(xué)發(fā)現(xiàn)無(wú)論如何在水平桌面上移動(dòng)蠟燭B都無(wú)法與蠟燭A的像重合,原因可能是平面鏡未與水平面垂直;(7)將光屏放在蠟燭B的位置上,發(fā)現(xiàn)光屏不能承接到蠟燭A的像,這說(shuō)明平面鏡成的是虛像;(8)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)后,記錄的物體和像的位置如圖乙所示,為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論,接下來(lái)應(yīng)如何操作?測(cè)量物與像到平面鏡的距離;(9)分析圖丙中的信息可得出平面鏡成像的特點(diǎn):像和物到平面鏡的距離相等,像和物的連線與平面鏡垂直;(10)將圖丙中白紙沿MN對(duì)折后發(fā)現(xiàn)物體的位置和像的位置重合,所以平面鏡成像的特點(diǎn)又可表述為:平面鏡成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱;(11)小芳想繼續(xù)探究像與物左右位置的關(guān)系,于是把四個(gè)字母模型分別面對(duì)玻璃板豎立在桌面上,如圖所示,其中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿;A.B.C. D.(12)另一小組的同學(xué)們把桌面上的白紙換成方格紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這種做法的優(yōu)點(diǎn)是直接比較物與像到平面鏡的距離關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二探究光的反射和折射定律我校物理興趣小組為了將理論與實(shí)踐相結(jié)合,分別由三個(gè)小組來(lái)完成光學(xué)的問(wèn)題探究。A組:為了“探究光的反射定律”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。(1)小明同學(xué)將白色粗糙硬紙板豎直立在平面鏡上,平面鏡放置在水平桌面上,如圖甲所示;再將紙板F的部分沿著ON向后折轉(zhuǎn),如圖乙所示,目的是為了探究反射光線、入射光線及法線是否在同一平面內(nèi);(2)如圖丙所示,保持E、F在同一平面內(nèi)將硬紙板傾斜,讓入射光線仍貼著硬紙板沿AO方向射向鏡面,同時(shí)加入一些煙霧,此時(shí)反射光線將在紙板前方呈現(xiàn);B組:為了“探究平面鏡成像特點(diǎn)”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。小紅同學(xué)利用兩支大小完全相同的蠟燭A和B、茶色透明薄玻璃板、刻度尺等器材,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。(3)如圖甲所示,將玻璃板豎直放置在水平桌面的白紙上,點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前側(cè),未點(diǎn)燃的蠟燭B(圖中未畫(huà)出)放在玻璃板后側(cè)。(4)保持甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭在A點(diǎn)位置以及BC邊不動(dòng),將玻璃板繞BC順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),如圖乙所示。玻璃板由BD位置轉(zhuǎn)動(dòng)90°到BD1位置的整個(gè)過(guò)程中,蠟燭A的像運(yùn)動(dòng)路徑是圓弧。C組:為了“探究光的折射”,進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。入射角0°15°32°45°60°折射角0°11°23°32°40°(5)在探究光的折射實(shí)驗(yàn)時(shí),如圖所示,光從空氣中射入水中時(shí)的折射光線應(yīng)該是OC;(6)實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們將光沿不同角度從空氣中射向水面,測(cè)得的數(shù)據(jù)如表中所示。為了驗(yàn)證在光的折射現(xiàn)象中,光路可逆,則應(yīng)該進(jìn)行的操作是:用一支激光筆讓光線從水中以32°的入射角射向水面時(shí),當(dāng)出現(xiàn)光線在空氣中以45°的折射角射出水面的現(xiàn)象時(shí),可以初步證明結(jié)論。實(shí)驗(yàn)三探究凸透鏡成像規(guī)律某小組做探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示:【基礎(chǔ)設(shè)問(wèn)】(1)為了便于觀察,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)在光線較暗的環(huán)境中進(jìn)行;(2)將燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致調(diào)整在同一高度,目的是使?fàn)T焰的像成在光屏中央;(3)如圖乙所示,一束平行光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小、最亮的光斑,則凸透鏡的焦距f=10.0cm;(4)調(diào)整各元件在光具座上的位置,當(dāng)各元件位置如圖丙所示時(shí),光屏上恰好呈現(xiàn)清晰的像(像未畫(huà)出):此時(shí)物距是40.0cm,像距是13.0cm,像的性質(zhì)是倒立、縮小的實(shí)像。生活中照相機(jī)就是利用這一成像原理制成的;保持凸透鏡位置不動(dòng),小紅將蠟燭移至處時(shí),要想得到清晰的像,光屏應(yīng)移至70.0cm處,此時(shí)成倒立、等大的實(shí)像;小紅保持凸透鏡位置不變,將蠟燭從處移至處時(shí)應(yīng)將光屏向遠(yuǎn)離凸透鏡的方向移動(dòng),光屏上可以成放大的像;保持透鏡位置不動(dòng),小紅將蠟燭移動(dòng)至處時(shí),無(wú)論怎么移動(dòng)光屏,光屏上都無(wú)法承接到像,原因是物距小于凸透鏡一倍焦距。此時(shí)燭焰發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡折射后成正立、放大的虛像,應(yīng)從光屏側(cè)透過(guò)凸透鏡觀察這個(gè)像。(5)如圖丙所示,若將蠟燭與光屏的位置互換,光屏上會(huì)呈現(xiàn)倒立、放大像,此時(shí)成像特點(diǎn)符合投影儀原理;(6)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,蠟燭由于燃燒而逐漸變短,此時(shí)燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向上方移動(dòng),為了能讓燭焰的像回到光屏的中央,可將凸透鏡向下調(diào)節(jié);【能力設(shè)問(wèn)】(7)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若在凸透鏡和蠟燭之間放置一凹透鏡,則需要將光屏向右動(dòng)才能在光屏上得到清晰的像;(8)如圖丁所示,在燭焰和凸透鏡之間放一副眼鏡,發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了,將光屏向靠近透鏡方向移動(dòng)適當(dāng)距離后,光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像,則該眼鏡是遠(yuǎn)視鏡;(9)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若保持蠟燭和凸透鏡位置不變,更換凸透鏡,在光具座上向左移動(dòng)光屏,光屏上又出現(xiàn)了清晰的像。這表明像距變小了,由此可推斷出更換的凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚能力增強(qiáng),此透鏡的焦距小于10.0cm?!就卣乖O(shè)問(wèn)】(10)在圖丙的實(shí)驗(yàn)中,若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,則光屏D(選項(xiàng)序號(hào))A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像,但像更小了D.燭焰的像仍然是完整的,且大小不變,只是變暗了(11)在圖丙實(shí)驗(yàn)中,小紅保持凸透鏡在位置處不變,當(dāng)蠟燭移動(dòng)到刻度線處時(shí),發(fā)現(xiàn)在凸透鏡右側(cè)無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,光屏上都無(wú)法成清晰的像,請(qǐng)你判斷產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是像距太大,超出光具座的調(diào)節(jié)范圍;(12)如圖戊所示,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分靠攏合在一起,蠟燭在點(diǎn)時(shí)將成2個(gè)像;(13)小紅認(rèn)為凸透鏡成實(shí)像時(shí),不但像與物上下是顛倒的,而且左右也是相反的。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的方法驗(yàn)證小紅的觀點(diǎn):沿垂直于光具座方向吹動(dòng)燭焰,觀察光屏上像的晃動(dòng)方向是否與燭焰的晃動(dòng)方向相反?!揪毩?xí)1】(23-24八年級(jí)上·河南鄭州·期末)在我國(guó)的古書(shū)《史記》《夢(mèng)溪筆談》中都有海市蜃樓的記載,海市蜃樓是怎樣發(fā)生的?如下圖,光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播,如果介質(zhì),光就不會(huì)沿直線傳播,而會(huì)發(fā)生(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)專業(yè)的物理術(shù)語(yǔ)),海市蜃樓就是由光的這種現(xiàn)象產(chǎn)生的?!敬鸢浮渴杳懿痪凵洹窘馕觥縖1][2]海市蜃樓是由于光在疏密不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生折射形成的?!揪毩?xí)2】(23-24八年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·期末)11月份錫惠公園的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黃色是因?yàn)樗它S光;小明通過(guò)綠色的鏡片觀察菊花,他看到的花朵是色?!敬鸢浮糠瓷浜凇窘馕觥縖1]不透明物體的顏色由它反射的光的顏色決定,菊花呈黃色是因?yàn)樗瓷淞它S光。[2]綠色的鏡片能透過(guò)綠色,其它色光被吸收,因此觀察黃菊花,黃光不能透過(guò)綠色玻璃,看到的花朵是黑色?!揪毩?xí)3】(23-24八年級(jí)上·河南許昌·期末)在課堂上,老師有時(shí)候需要把同學(xué)們的學(xué)習(xí)成果,通過(guò)手機(jī)投屏的方式展示在電子白板上。當(dāng)老師給某同學(xué)的作業(yè)拍照時(shí),所成的是倒立的實(shí)像;要想使所成的像變大些,手機(jī)的鏡頭應(yīng)(填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)作業(yè)本。手機(jī)鏡頭的鏡片可以用來(lái)矯正(填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼?!敬鸢浮靠s小靠近遠(yuǎn)視【解析】[1][2]在用手機(jī)拍照時(shí),鏡頭實(shí)際上是凸透鏡,物體位于2倍焦距之外,通過(guò)鏡頭所成的像是倒立、縮小的實(shí)像;根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,要想使所成的像變大些,應(yīng)減小物距,即手機(jī)的鏡頭應(yīng)靠近作業(yè)本。[3]凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,可以矯正因成像位于視網(wǎng)膜后的遠(yuǎn)視眼?!揪毩?xí)4】(22-23八年級(jí)上·廣東清遠(yuǎn)·期末)如圖所示,甲圖是人的眼睛正常成像原理圖;乙圖是小明眼睛成像圖,他患的是眼(選填近視和遠(yuǎn)視),如果要糾正他的視力,看清物體,則他應(yīng)戴上
(選填凸透鏡和凹透鏡)。實(shí)驗(yàn)用的凸透鏡在生活中還有許多應(yīng)用,請(qǐng)舉一個(gè)例子:。【答案】近視眼凹透鏡放大鏡【解析】[1][2]近視眼是遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜的前方,圖乙中像成在視網(wǎng)膜的前面,是遠(yuǎn)視眼的原理圖,凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用,需配戴凹透鏡才能看清遠(yuǎn)處的物體。[3]凸透鏡在生活中有許多應(yīng)用,例如:照相機(jī)、投影儀和放大鏡等?!揪毩?xí)5】(22-23八年級(jí)上·廣西柳州·期末)(1)如圖,小華走在路燈下,請(qǐng)畫(huà)出小華在地面上形成影子的光路,并用線段AB標(biāo)出影子的范圍。(2)OA是一條反射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出入射光線并標(biāo)出入射角的度數(shù)。(3)光從水里斜射到空氣上的折射光線,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出大致入射光線和反射光線。(4)平面鏡前有物體S,現(xiàn)在鏡后放置一塊不透光的塑料板。請(qǐng)畫(huà)出S在平面鏡中的像S′?!敬鸢浮?1)(2)(3)(4)【解析】(1)由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的,光射到不透明物體后,會(huì)在物體的背光面形成影子;光源發(fā)出的光線照到人的身體,被身體擋住后,在身后形成影子;連接光源和頭頂作一條直線,交地面于點(diǎn)B,則圖中BA為小華在地面上的影子,如圖所示:(2)經(jīng)過(guò)反射點(diǎn)作出法線,因?yàn)榉瓷涔饩€與鏡面的夾角是30°,所以反射角為90°?30°=60°根據(jù)反射角與入射角相等作出入射光線并標(biāo)出入射角的度數(shù)。如圖所示:(3)先作出法線,垂直于空氣和水的界面,由圖可知反射角等于90°?40°=50°反射角等于入射角,由此可作出入射光線;根據(jù)光的折射規(guī)律,折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線、入射光線分居法線兩側(cè),光線從空氣斜射入水中時(shí),折射光線向靠近法線方向偏折,由此可作出折射光線;如圖所示:(4)由平面鏡成像的特點(diǎn)可知,物體通過(guò)平面鏡成虛像,像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,塑料板在鏡后不影響物體成像。分別作出物體S兩個(gè)端點(diǎn)關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn),然后用虛線連接,即為物體S在平面鏡中的像S′,如圖所示:【練習(xí)6】(23-24八年級(jí)上·山東青島·期末)學(xué)了光學(xué)后,小藍(lán)將凸透鏡、平面鏡進(jìn)行組合,得到如圖所示的裝置,其中F是凸透鏡的焦點(diǎn),S′是光源S(圖中未畫(huà)出)在平面鏡中的像,像與左側(cè)焦點(diǎn)F重合;a是光源S發(fā)出的一束光經(jīng)平面鏡反射后的光線,其反向延長(zhǎng)線過(guò)左側(cè)焦點(diǎn)。(1)請(qǐng)?jiān)趫D中作出:①光源S的位置;②反射光線a所對(duì)應(yīng)的入射光線b;③光線a經(jīng)凸透鏡折射后的光線;(2)反射光線a與平面鏡的夾角為28°,則入射光線b的入射角大小為;(3)光源S發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,部分反射光射到凸透鏡上,這部分反射光經(jīng)凸透鏡折射后(填選項(xiàng)字母)。A.均平行于透鏡主軸B.均不平行于透鏡主軸C.一部分平行于透鏡主軸【答案】62°A【解析】(1)[1]作出S′關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn),即光源S的位置;反射光線a與平面鏡的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,連接SO可得入射光線b;反射光線a的反向延長(zhǎng)線過(guò)凸透鏡左側(cè)的焦點(diǎn),光線a經(jīng)凸透鏡折射后折射光線平行于凸透鏡主光軸,如圖所示:(2)[2]反射光線a與平面鏡的夾角為28°,反射角為90°-28°=62°反射角等于入射角,入射光線b的入射角大小也為62°。(3)[3]像S′與左側(cè)焦點(diǎn)F重合,光源S發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后,反射光的反向延長(zhǎng)線都過(guò)凸透鏡左側(cè)焦點(diǎn),過(guò)凸透鏡焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后平行于凸透鏡的主光軸射出。故A符合題意,BC不符合題意。故選A?!揪毩?xí)7】(23-24八年級(jí)上·廣東廣州·期末)小聽(tīng)利用家中器材完成光學(xué)實(shí)踐作業(yè):(1)一束光從空氣射到水面,反射光線如圖甲,請(qǐng)?jiān)诩讏D中畫(huà)出對(duì)應(yīng)的入射光線以及大致的折射光線;()(2)乙圖是臨摹神器,將手機(jī)放在支架上調(diào)節(jié)位置,讓手機(jī)屏幕中物體AB通過(guò)鏡M成像(如圖丙),即可對(duì)AB進(jìn)行臨??;①請(qǐng)?jiān)诒麍D畫(huà)出此時(shí)物體AB的位置;()②臨摹時(shí),眼睛既要能看到AB的像也要能看到桌面白紙,則應(yīng)當(dāng)選擇(選填“玻璃板”或“平面鏡”)作為鏡M,且眼睛位置可能在(選填“E1”或“E2”)處?!敬鸢浮坎AО錏1【解析】(1)[1]先過(guò)入射點(diǎn)O垂直水面作出法線,根據(jù)反射角等于入射角,在法線右側(cè)的空氣中畫(huà)出入射光線,方向指向入射點(diǎn),然后再根據(jù)折射角小于入射角在水中畫(huà)出折射光線,如下圖(2)①[2]分別作出像A′B′端點(diǎn)A'、B'關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A、B,即為此時(shí)物體AB的位置,如下圖②[3][4]玻璃板既能讓光透過(guò)也可以反射光,容易確定像的位置;所以用玻璃板作為鏡M;玻璃板是利用光的反射成像的,所成的是虛像,因此眼睛位置可能在E1處。一、單選題1.太陽(yáng)、地球、月球的位置如圖,地球上位于A處的人能觀察到的天文現(xiàn)象是()A.日全食B.日偏食C.月全食D.月偏食【答案】C【解析】圖中所示,地球完全擋住了照射月球的光線,此時(shí)觀察不到月亮,發(fā)生月全食,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。2.下列有關(guān)光學(xué)知識(shí)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.一條光線就是很細(xì)的一束光B.光的傳播不需要介質(zhì),但光可以在透明介質(zhì)中傳播C.陽(yáng)光下的湖面波光粼粼是由光的鏡面反射引起的D.夜空中亮閃閃的星星不一定是光源【答案】A【解析】A.光線是我們?yōu)榱搜芯抗獾姆奖慵傧氤龅奈锢砟P停遣淮嬖诘?,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.光的傳播不需要介質(zhì),光可以在透明介質(zhì)中傳播,故B正確,不符合題意;C.湖水被風(fēng)吹時(shí),產(chǎn)生水波,水波在光照射下,發(fā)生了鏡面反射,遠(yuǎn)看波光粼粼,故C正確,不符合題意;D.星星大致可分為行星、恒星、彗星等,行星本身并不會(huì)發(fā)光,我們看到的是它反射的太陽(yáng)的光,因此有的星星屬于光源,有的不屬于光源,故D正確,不符合題意。故選A。3.如圖所示,在探究平面鏡成像時(shí),分別在A、B、C、D四個(gè)位置放點(diǎn)燃的蠟燭,能夠在玻璃板后成像的位置有(
)A.A B.A、B C.A、B、C D.A、B、C、D【答案】C【解析】平面鏡成像是由光的反射形成的,且物與像關(guān)于平面鏡對(duì)稱,D位置剛好在平面鏡所在的直線上,因此不能成像,而A、B、C位置,均能成像,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。4.下面關(guān)于生活中的凸面鏡和凹面鏡說(shuō)法正確的是()A.圖1,汽車的后視鏡及街頭拐彎處的反光鏡都是凹面鏡,這是為了擴(kuò)大視野B.圖2,點(diǎn)燃杭州亞運(yùn)會(huì)圣火的裝置利用凸面鏡是為了會(huì)聚太陽(yáng)光能量C.圖3,手電筒的反光罩用凸面鏡是為了讓它射出的光接近于平行光D.凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用【答案】D【解析】A.凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,能夠擴(kuò)大視野,因此汽車的后視鏡及街頭拐彎處的反光鏡都是凸面鏡,故A錯(cuò)誤;B.凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,能夠?qū)⑻?yáng)光反射并集中在一個(gè)焦點(diǎn)上,從而產(chǎn)生足夠的熱量點(diǎn)燃火種?,點(diǎn)燃杭州亞運(yùn)會(huì)圣火的裝置利用的是凹面鏡,故B錯(cuò)誤;C.手電筒的反光罩用的是凹面鏡,它可以將焦點(diǎn)發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄饩€射出,故C錯(cuò)誤;D.凸面鏡對(duì)光線有發(fā)散作用,能夠擴(kuò)大視野,通常用來(lái)制作汽車觀后鏡等;凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,可以將平行光線會(huì)聚在一點(diǎn),也可以將焦點(diǎn)發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄饩€射出,可用來(lái)制作太陽(yáng)灶和手電筒的反光裝置。故D正確。故選D。5.唐代柳宗元的《小石潭記》中蘊(yùn)含了豐富的光學(xué)知識(shí),下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.“伐竹取道,下見(jiàn)小潭”,我們能看見(jiàn)潭水,是因?yàn)樘端梢园l(fā)光B.“全石以為底”,看見(jiàn)潭以整塊石頭為底是由于平面鏡成像C.“潭中魚(yú)可百許頭”,看到的潭中的魚(yú)是由光的折射形成的虛像D.“日光下澈,影布石上”,魚(yú)的影子映在水底石頭上是由于光的反射形成的【答案】C【解析】A.“伐竹取道,下見(jiàn)小潭”,我們能看見(jiàn)潭水,是因?yàn)樘端瓷涔膺M(jìn)入眼睛,而不是因?yàn)樘端旧砜梢园l(fā)光,故A錯(cuò)誤;B.“全石以為底”,看見(jiàn)潭以整塊石頭為底是由于光的折射形成的虛像,而不是平面鏡成像,故B錯(cuò)誤;C.“潭中魚(yú)可百許頭”,看到的潭中的魚(yú)是由于光的折射形成的虛像。光從水中斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射,使得我們看到的魚(yú)的位置比實(shí)際位置要淺,這是光的折射現(xiàn)象,故C正確;D.“日光下澈,影布石上”,魚(yú)的影子映在石頭上是由于光的直線傳播形成的,而不是光的反射,故D錯(cuò)誤。故選C。6.如圖所示,走廊的墻邊豎直立有一面鏡子,小明沿AD從鏡前經(jīng)過(guò),關(guān)于他的像,下列說(shuō)法正確的是(
)A.BC段能看到像 B.CD段不能成像C.像先變大后變小 D.像與人的距離先變小后變大【答案】A【解析】A.平面鏡成的像是由反射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成的,由于反射光線和入射光線在法線兩側(cè),小明不在BC段行走時(shí),小明反射的光線經(jīng)平面鏡反射后不能進(jìn)入他的眼睛,他不能在平面鏡中觀察到自己的像;當(dāng)他行走到BC段時(shí),他垂直反射到平面鏡的光線可以反射到他的眼中,他可以觀察到自己的像,故A正確;B.小明走到CD段時(shí),小明反射的光線經(jīng)平面鏡反射后也會(huì)在鏡子中形成自己的像,故B錯(cuò)誤;C.像與物等大,小明在鏡子中所成的像的大小始終保持不變,故C錯(cuò)誤;D.小明與鏡面的距離始終不變,像與鏡面的距離也不變,所以像與人的距離不變,故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示是某同學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),先后將物體放在A、B、C處,記錄了三次成像情況,下列說(shuō)法不正確的是(
)A.三次所成的像均是倒立的實(shí)像B.物體放在A處時(shí),成像在L處C.物體放在B處時(shí),成像在K處D.透鏡的焦點(diǎn)在B、C兩點(diǎn)之間【答案】D【解析】A.由圖可知,物體放在三個(gè)位置所成的像均為倒立的像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律,倒立的像均為實(shí)像,故A正確,不符合題意;B.根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,可知物體在位置A處時(shí)對(duì)應(yīng)成像在L處,故B正確,不符合題意;C.根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,可知物體在位置B處時(shí)對(duì)應(yīng)成像在K處,故C正確,不符合題意;D.根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí),物近像遠(yuǎn)像變大,可知物體在位置C處時(shí)應(yīng)對(duì)應(yīng)成像在M處,由圖可知此時(shí)成像為倒立放大的實(shí)像,所以C處應(yīng)在距離凸透鏡一倍焦距到二倍焦距之間,所以焦點(diǎn)在C點(diǎn)到凸透鏡之間,故D不正確,符合題意。故選D。二、多選題8.圖中情境是定日鏡M將太陽(yáng)光反射到高塔頂端的吸熱器上。當(dāng)太陽(yáng)從A位置移動(dòng)到B位置,反射的陽(yáng)光依舊能照射在塔頂。若兩個(gè)位置的入射光形成的夾角為,則下列說(shuō)法正確的有()A.定日鏡的鏡面應(yīng)以入射點(diǎn)O點(diǎn)為中心,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B.定日鏡的鏡面應(yīng)以入射點(diǎn)O點(diǎn)為中心,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.太陽(yáng)光從A位置到B位置,定日鏡的鏡面須旋轉(zhuǎn)D.太陽(yáng)光從A位置到B位置,定日鏡的鏡面須旋轉(zhuǎn)【答案】BD【解析】由題意知,反射的陽(yáng)光依舊能照射在塔頂,說(shuō)明反射光線的方向不變,兩個(gè)位置的入射光形成的夾角為40°,則說(shuō)明反射光線與入射光線的夾角比原來(lái)增大了40°,可知反射角與入射角都增大了。則法線需逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)20°,因法線與鏡面始終保持垂直,所以定日鏡的鏡面也要旋轉(zhuǎn),故AC錯(cuò)誤,BD正確。故選BD。9.中華文明有著悠久璀璨的文化和科學(xué)研究史。2000多年前的一天,墨子帶弟子做了世界上第一個(gè)小孔成像實(shí)驗(yàn),當(dāng)時(shí)的情景是這樣的:墨子和弟子在一間黑暗小屋的朝陽(yáng)的墻上開(kāi)了一個(gè)小孔,人站在小屋外合適的位置,小屋里小孔對(duì)面的墻上出現(xiàn)了一個(gè)倒立的人影。同學(xué)們可嘗試物理作圖,選擇正確選項(xiàng)()A.上述材料描述的光學(xué)現(xiàn)象是光的直線傳播B.上述材料描述的是光的反射C.小孔成像的像與物只有上下顛倒D.小孔成像的像與物是上下左右顛倒的【答案】AD【解析】小孔成像是光的直線傳播形成的,成的像的大小跟物到孔的距離和像到孔的距離有關(guān),所成的像與物上下顛倒,左右相反,故AD正確,BC錯(cuò)誤。故選AD。10.在光的世界里,有關(guān)于光現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.如果將圖甲中的平面鏡截掉一部分,則蠟燭在剩余的平面鏡中無(wú)法成完整的像B.圖乙坐在B點(diǎn)的甲同學(xué)通過(guò)平面鏡同樣看到了坐在A點(diǎn)的乙同學(xué)的眼睛,光線的入射角是∠2C.如圖丙,在物體距小孔不變的情況下,光屏與小孔間距離越大,像越暗D.如圖丁,若想反射角增大10°,可以使入射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)10°或鏡面繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)10°【答案】CD【解析】A.平面鏡成像中物與像大小相等,因此截掉一部分,則蠟燭在剩余的平面鏡中仍成完整的像,故A錯(cuò)誤;B.坐在B點(diǎn)的甲同學(xué)通過(guò)平面鏡同樣看到了坐在A點(diǎn)的乙同學(xué)的眼睛,是由于坐在A點(diǎn)的乙同學(xué)眼睛反射的光線經(jīng)平面鏡反射的光線進(jìn)入坐在B點(diǎn)的甲同學(xué)的眼睛,因此光線的入射角是∠3,故B錯(cuò)誤;C.保持物體到孔的距離不變,增大孔到光屏的距離,像的大小會(huì)變大,亮度也會(huì)變暗,故C正確;D.光的反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角,若想反射角增大10°,則入射角增大10°,可以使入射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)10°或鏡面繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)10°,故D正確。故選CD。三、填空題11.如圖所示,在水槽中斜插入一塊平面鏡,讓太陽(yáng)光斜射到平面鏡上,適當(dāng)調(diào)整平面鏡的位置和角度,可以在墻壁上看到、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光組成的彩色光帶,這是光的現(xiàn)象,如果適當(dāng)增加水槽和墻壁的距離,光帶將(選填“變大”、“變小”或“不變”),用手指輕輕攪動(dòng)槽中的水,你又會(huì)看到光帶?!敬鸢浮考t色散變大消失【解析】[1][2]太陽(yáng)光是復(fù)色光,發(fā)生色散時(shí),會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光。[3]增大水槽和墻壁的距離,光帶會(huì)變大,各種色光將更分散,不容易出現(xiàn)光屏上色彩分辨不清的情況。[4]用手指輕輕攪動(dòng)槽中的水,水面不在平整,光線將在水面上發(fā)生漫反射,光帶將會(huì)消失,因?yàn)楦鞣N色光又復(fù)合成了白光。12.如圖所示,將硬幣放在碗底,后退至恰好看不到,然后保持眼睛、硬幣和碗的位置不變。另一名同學(xué)向碗中緩慢注水,當(dāng)水面上升到一定高度時(shí),硬幣上的點(diǎn)(選填“A”或“B”)先被看到,此時(shí)光從(選填“水”或“空氣”)斜射入另一種介質(zhì),所看到的“硬幣”是一個(gè)變(選填“深”或“淺”)的像?!敬鸢浮緼水淺虛【解析】[1][2][3][4]我們能觀察到硬幣是因?yàn)橛矌虐l(fā)生反射的反射光經(jīng)水面的折射進(jìn)入眼睛。折射角與入射角以及折射率有關(guān),先后看到硬幣上的A、B兩點(diǎn)時(shí),入射角和折射率都不變,所以折射角不變,因?yàn)檎凵涔饩€方向不變,折射角和入射角均不變,隨著水面的升高,入射點(diǎn)將向右移動(dòng),所以先看到硬幣上的A點(diǎn),看到水中的硬幣的原因是硬幣的反射光線經(jīng)過(guò)水面折射后折射光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚所成的虛像。由于折射角大于入射角,所以成的是變淺的虛像。13.如圖,某同學(xué)記錄多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了凸透鏡u-v之間的關(guān)系圖象,則該凸透鏡的焦距是m;當(dāng)光源距透鏡5.0cm時(shí),光屏上(選填“有”或“無(wú)”)入射光經(jīng)透鏡折射后的光線,此時(shí),像成在(選填“光屏”或“光源”)一側(cè)。【答案】10有光源【解析】[1]由圖象可知u=v=2f=20cm所以f=10cm=0.1m[2][3]當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時(shí),光屏上有燭焰經(jīng)透鏡折射后的光線,只不過(guò)這個(gè)折射光線發(fā)散,不會(huì)聚成像;凸透鏡的焦距為f=10cm,當(dāng)蠟燭距透鏡5.0cm時(shí),u<f,成正立、放大的虛像,物像在凸透鏡的同側(cè),即像成在光源一側(cè)。14.我國(guó)古代股商時(shí)期的甲骨文中,有關(guān)于日食和月食現(xiàn)象的記載。如圖所示根據(jù)光的判斷,當(dāng)月球位于A位置時(shí),地球上的人可能觀察到食。當(dāng)?shù)厍蛏夏承┪恢玫娜擞^察到月偏食時(shí),月球位于圖中A、B、C中的位置?!敬鸢浮恐本€傳播日C【解析】[1][2]日食和月食的形成原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,根據(jù)光的直線傳播可以判斷,當(dāng)月球在A位置,太陽(yáng)射向地球的光被月球擋住,地球上的人可能觀察到日食。[3]人們能看到月亮是因?yàn)樵铝练瓷鋪?lái)自太陽(yáng)的光,當(dāng)來(lái)自太陽(yáng)的光被地球全部擋住時(shí),發(fā)生月全食,當(dāng)來(lái)自太陽(yáng)的光部分被地球擋住時(shí),發(fā)生月偏食,因此當(dāng)?shù)厍蛏夏承┪恢玫娜擞^察到月偏食時(shí),月球應(yīng)位于C位置。15.手機(jī)防窺膜采用了超細(xì)百葉窗光學(xué)技術(shù),其原理類似百葉窗,光線只能在一定角度通過(guò),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示.(1)超細(xì)百葉窗采用(選填“透明”或“不透明”)的材料制成,貼上膜可防止左、右兩側(cè)偷窺,為了讓防窺效果更好,可以適當(dāng)?shù)爻?xì)百葉窗的間距;(2)激活屏幕并保持手機(jī)亮度不變,此時(shí)屏幕(選填“是”或“不是”)光源,貼膜后感覺(jué)屏幕暗了一些,這是因?yàn)椤!敬鸢浮?1)不透明減小(2)是手機(jī)發(fā)出的光一部分被膜吸收了【解析】(1)[1]超細(xì)百葉窗采用不透明的材料制成,貼上膜可防止左、右兩側(cè)偷窺。[2]由圖可知,為了讓防窺效果更好,可以適當(dāng)?shù)販p小超細(xì)百葉窗的間距。(2)[1]激活屏幕并保持手機(jī)亮度不變,此時(shí)屏幕發(fā)光,是光源。[2]貼膜后感覺(jué)屏幕暗了一些,這是因?yàn)槭謾C(jī)發(fā)出的光一部分被膜吸收了。16.如今,很多人喜歡用手機(jī)拍照,手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)。若小歡手機(jī)攝像頭的焦距是,小歡用手機(jī)拍攝距離鏡頭的花朵,則花朵會(huì)在感光元件上形成一個(gè)、的實(shí)像?!敬鸢浮客雇哥R倒立縮小【解析】[1]手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡。凸透鏡是一種中央比邊緣厚的透鏡,它對(duì)光線有會(huì)聚作用,是制作照相機(jī)、投影儀等光學(xué)儀器的重要元件。
[2][3]當(dāng)物體到凸透鏡的距離大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,像距在一倍焦距和二倍焦距之間;
手機(jī)攝像頭的焦距是0.03m,小歡用手機(jī)拍攝距離鏡頭1m的花朵。由于1m遠(yuǎn)大于0.03m的二倍(即0.06m),所以此時(shí)花朵會(huì)在感光元件上形成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。17.凸透鏡成的虛像與平面鏡成的虛像都是正立的,且(選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)在光屏上;凸透鏡所成虛像的大小與物距有關(guān),平面鏡所成虛像的大小與有關(guān)?!敬鸢浮坎荒芪矬w的大小【解析】[1]凸透鏡成的虛像與平面鏡成的虛像都是正立的,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上。[2]凸透鏡所成虛像的大小與物距有關(guān),平面鏡所成虛像的大小與物體大小有關(guān)。18.探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,蠟燭燒短了則其像在光屏上的位置會(huì)(選填“往上移”、“不變”或“往下移”),要使?fàn)T焰的像能成在光屏的中央,應(yīng)將蠟燭向(選填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。此時(shí),若有一只蒼蠅落到凸透鏡上,則光屏上(選填“能”或“不能”)成完整的燭焰的像?!敬鸢浮客弦粕夏堋窘馕觥縖1][2]探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,蠟燭燒短了,因過(guò)光心的光線傳播方向不變,因此其像在光屏上的位置會(huì)往上移,為了使像成在光屏中央,應(yīng)將蠟燭向上調(diào)節(jié)。[3]若有一只蒼蠅落到凸透鏡上,會(huì)擋住透鏡一部分,但由于會(huì)聚的光線比原來(lái)減少,所以像會(huì)比原來(lái)變暗,但仍成完整的像。四、作圖題19.按要求作圖,并保留作圖痕跡。(1)如圖所示,眼睛A通過(guò)平面鏡觀察燭焰S的像,畫(huà)出眼睛A看到燭焰S像的光路圖;(2)小明做小孔成像實(shí)驗(yàn),如圖所示,請(qǐng)?jiān)趫D中的塑料薄膜上畫(huà)出蠟燭AB的像;(3)畫(huà)出圖中透鏡的入射光線或折射光線的方向?!敬鸢浮?1)(2)(3)【解析】(1)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作出燭焰S的像,連接,與平面鏡相交點(diǎn)為O,再連接SO、OA,SO為入射光線,OA為反射光線,并標(biāo)上箭頭,如圖所示:(2)根據(jù)光的直線傳播分別在塑料薄膜上作出A、B的像、。用實(shí)線連結(jié)、。如圖所示:(3)過(guò)凹透鏡光心的光線傳播方向不變,延長(zhǎng)線過(guò)另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸,如圖所示:五、實(shí)驗(yàn)題20.在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)發(fā)現(xiàn)用凸透鏡看遠(yuǎn)處物體時(shí),可以看見(jiàn)倒立、縮小的像;用該凸透鏡看自己的指紋時(shí),能看見(jiàn)正立、放大的像;由此提出問(wèn)題:凸透鏡成像時(shí),像的大小、正倒、虛實(shí)跟有什么關(guān)系呢?(2)凸透鏡對(duì)光的偏折程度跟透鏡的有關(guān)系,所以它應(yīng)該是個(gè)注意的參照距離;(3)在光具座上,將蠟燭、光屏安裝在凸透鏡兩側(cè),調(diào)節(jié)三者高度時(shí),(選填“需要”或“不需要”)點(diǎn)燃蠟燭;(4)下圖是某一次的獲得清晰像的實(shí)驗(yàn)情景,此時(shí)在光屏上得到的是:倒立、(選填“放大”或“縮小”)的實(shí)像;(填光學(xué)儀器名稱)就是利用這一成像規(guī)律來(lái)工作的;如果此圖中的凸透鏡是自制的水凸透鏡,繼續(xù)向水凸透鏡內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,不改變蠟燭和凸透鏡的位置,要在光屏上再次成清晰的像,光屏應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng),像的大小與原來(lái)的相比(選填“變大”、“不變”或“變小”);(5)小冰用幾個(gè)紅色的發(fā)光二極管按“F”字樣鑲嵌排列在白色方格板上替代蠟燭作為光源,又用同樣的白色方格板做成光屏,光具座上的刻度尺也換成下圖的,下面是對(duì)小冰的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的評(píng)價(jià),其中錯(cuò)誤的是______。A.所成的像比較穩(wěn)定 B.便于比較像與物的大小C.可直接測(cè)出物距和像距 D.利用此裝置不能測(cè)量凸透鏡的焦距【答案】(1)物距(2)焦距(3)需要(4)放大投影儀左變小(5)D【解析】(1)凸透鏡看遠(yuǎn)處物體和用該凸透鏡看自己的指紋,物體與凸透鏡的距離不同,成的像也不同,所以可以提出問(wèn)題:凸透鏡成像時(shí),像的大小、正倒、虛實(shí)跟物距有什么關(guān)系呢?(2)由于不同的凸透鏡的焦距不同,聚光能力也不同,所以凸透鏡對(duì)光的偏折程度跟透鏡的焦距有關(guān)系。(3)安裝蠟燭、光屏和凸透鏡時(shí),應(yīng)將蠟燭的燭焰的中心、光屏的中心、凸透鏡的光心大致調(diào)到同一高度處,為了觀察到燭焰的中心,需要點(diǎn)燃蠟燭。(4)[1][2]由圖可知,物距小于像距,此時(shí)在光屏上得到清晰的像,由凸透鏡成像規(guī)律可知,物距大于一倍焦距,小于二倍焦距,像距大于二倍焦距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像,所以此時(shí)在光屏上得到的是:倒立、放大的實(shí)像,投影儀就是利用這一成像規(guī)律來(lái)工作的。[3][4]繼續(xù)向水凸透鏡內(nèi)注水,使水凸透鏡的焦距變小,不改變蠟燭和凸透鏡的位置,由于凸透鏡的焦距變小,所以相當(dāng)于蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡,由物遠(yuǎn)像近像變小可知,像靠近凸透鏡,所以要在光屏上再次成清晰的像,光屏應(yīng)向左移動(dòng),像的大小與原來(lái)的相比變小。(5)A.使用燭焰進(jìn)行實(shí)驗(yàn),燭焰在風(fēng)力等因素影響下會(huì)發(fā)生晃動(dòng),與燭焰相比,實(shí)驗(yàn)使用的光源不會(huì)晃動(dòng),光屏上所成的像比較穩(wěn)定,故A正確,不符合題意;B.光源鑲嵌在白色方格板上,用同樣的白色方格板做光屏,通過(guò)比較像與光屏的大小,可以直接得出像與物的大小,故B正確,不符合題意;C.零刻度線刻在光具座標(biāo)尺的中央,可以直接讀出像距與物距的大小,可直接測(cè)出物距和像距,故C正確,不符合題意;D.若凸透鏡的焦距未知,則利用此實(shí)驗(yàn)裝置可以通過(guò)等大的實(shí)像的物距、像距的
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