第2章 对环境的察觉
2.1 感觉世界(1)
学习指要
一、知识要点
1.人类有各种不同的感觉器官和感受器,能感受各种刺激,并发出信息,信息沿神经传到大脑,大脑作出分析,并产生相应的感觉。过程如下图:
2.人的主要感觉器官包括耳、鼻、眼、舌、皮肤等,人的感觉主要有听觉、嗅觉、视觉、味觉和皮肤感觉等。
3.皮肤是人体最大的器官,有触觉、痛觉和冷热觉等功能,还能防止身体水分散失、排汗散热、保护身体免受细菌入侵等。
4.各个部位的皮肤对各种刺激的敏感程度是不同的。
二、重要提示
1.皮肤对外界物体冷热的感受并不是靠物体本身温度的高低,而是凭借皮肤散热速率的快慢进行判断。
2.具备各种复杂的感觉功能有利于生物的生存和繁衍。
科学广场
无痛注射针头
对所有人来说,到医院打针是一件令人发怵的事,特别是对那些需要长期注射的患者来说就更是如此。现在,硅可以帮助我们解决这个问题,这得归功于美国科学家马克·普劳斯尼茨发明的无痛注射针头,它改变了传统注射器的注射方法。也许过不了多久,我们就要告别传统的注射器了。
这种无痛注射器使用一种边长约为10毫米的正方形薄片,在它上面约有400个微型针头。这些微型针头是用硅做成的,比人的毛发还细,长度仅为150微米。将它刺入患者皮肤形成的孔径只有1微米。这种针头只刺入患者的表层皮肤,不会触及神经末梢,因而患者几乎感觉不到疼痛。另外,研究人员还在努力使针头的直径缩小到足以阻止细菌通过的程度,这样患者不会因为注射而被感染。
这种无痛注射器对采用生物技术合成的新药物的使用特别有帮助,因为很多新的合成药物还不能制成片剂服用。另外,研制者认为,无痛注射针头的好处还在于,在计算机的控制下,它可以根据患者的情况随时调整药物用量。不过,在实际使用之前,研究者还必须解决另外一个问题,那就是当微型针头在皮肤中折断后该如何取出碎片。
解题指导
【例题】在冷觉、热觉、触觉和痛觉四种感觉中,对人体的保护意义最大的是 ( )
A.冷觉 B.触觉 C.痛觉 D.热觉
【解析】人的皮肤感觉功能有冷、热、触、痛四种感觉,热觉是感受器感受高于皮肤温度的刺激;冷觉是感受器感觉低于皮肤温度的刺激;触觉是感受器感受接触和挤压等机械刺激,这三种感受器均分布在皮肤上。而痛觉感受器不仅在皮肤上,而且在全身都有分布。当对人体的各种刺激(如电、机械、过热和过冷、化学物质的刺激)达到可能损伤人体的程度时,都能引起痛感。所以,痛觉是机体在受到损伤性刺激时向人体发出的警报,具有积极的防护作用。因此,在人体的几种感觉中,痛觉对人体的保护意义最大。
【答案】C
同步训练 A组
1.人的感觉有视觉、听觉、嗅觉、味觉、痛觉等,相应的感觉器官为_______、_______、_______、_______、_______等。
2.中医临床诊治疾病的基本方法是望、闻、问、切。老中医为病人诊断,“望”利用的感觉是觉;“闻”利用的感觉是_______觉和_______觉;“问”利用的感觉是_______觉;“切”利用的感觉是_______觉。
3.各个部位的皮肤对各种刺激的敏感程度是不同的,如抚摸一般用手指,因为这个部位的 神经末梢比较集中。要测试病人额头的温度,一般用手背,因为手背上的_______神经末梢比较丰富。
4.下列不能称之为感觉器官的是 ( )
A.眼 B.耳
C.皮肤 D.感觉神经末梢
5.人类有各种不同的感官和感受器,能感受各种刺激,产生各种不同的感觉。下图中属于用听觉感受外界刺激的是 ( )
6.当机体受到损伤性刺激时,有报警作用的感觉是 ( )
A.触觉 B.痛觉
C.热觉 D.冷觉
7.我国第五版人民币票面的右下角有盲文面额标记,盲人能用皮肤的哪一感觉迅速而准确地辨别人民币的面额大小 ( )
A.触觉 B.冷觉
C.热觉 D.痛觉
8.俗话说:“十指连心。”这是因为 ( )
A.手指比较灵活
B.指尖神经末梢比较集中
C.心灵手巧
D.手指的皮肤特别薄
9.你用身体的什么感觉器官通过什么方法去辨别下列这些物质?请在横线上写出:
(1)酒精与自来水:______________;
(2)热水与冷水:______________;
(3)红灯与绿灯:______________;
(4)糖和盐:______________。
同步训练 B组
10.手指不小心被刀片划破后感到疼痛,其感觉器官和痛觉形成的部位 ( )
A.均在手指受伤处
B.分别在手指受伤处和伤处附近
C.分别在手指受伤处的真皮和表皮
D.分别在手指受伤处和大脑皮层
11.在医生对已经实施局部麻醉的病人进行手术的过程中,病人的感觉状况应是 ( )
A.痛觉和触觉完全消失
B.痛觉存在,触觉消失
C.痛觉和触觉都存在
D.痛觉消失,触觉存在
小科同学做了一个有趣的小实验,他准备了三盆水,甲盆装10℃的水,乙盆装60℃的水,丙盆装30℃的水。先将左手放人甲盆,右手放入乙盆。 一段时间后,两手同时放入丙盆,结果两手的感觉是左手感到________,右手感到________;说明________感受器分别感受________皮肤温度的刺激,且这些感觉形成于________。
参考答案
第2章对环境的察觉
2.1 感觉世界(1)
眼 耳 鼻 舌 皮肤 2.视 听 嗅 听 触 3.触觉 热觉 4.D 5.A 6.B 7.A 8.B 9.(1)用鼻去闻(或用皮肤感觉) (2)用皮肤感觉 (3)用眼观察 (4)用舌尝味道 10.D 11.D l2.热 冷 冷热觉 改变大脑皮层
2.1 感觉世界(2)
学习指要
一、知识要点
1.鼻和嗅觉
(1)嗅觉的形成过程:
(2)嗅觉的特点:
①适应性:长时间接触某种气味,嗅觉对该气味的敏感性就会减弱。
②差异性:一是不同动物的嗅觉敏感程度差异很大;二是嗅觉敏感程度随年龄的增长会逐 渐减弱;三是同种动物对不同气体的敏感程度不同。
2.舌和味觉
(1)舌具有感受味觉的功能,舌的表面有许多味蕾,其内有味觉感受器——味觉细胞,能感受各种不同物质的刺激,尤其对液态物质的刺激特别敏感。
(2)味觉的形成过程:
(3)味觉主要分为酸味、甜味、咸味、苦味和鲜味。舌能感受这些味觉,舌根对苦味比较敏感。
(4)麻、辣、涩等味觉是人对多种刺激综合后产生的感觉。
二、重要提示
1.任何感觉都在大脑中形成,各种感受器起着感受刺激并产生相应信息的作用。
2.味觉和味道是两个不同的概念。食物的味道取决于味觉、嗅觉和触觉等多种感觉器官引起的综合效果,食物进入口腔一方面刺激味蕾中的味觉细胞,另一方面以气体状态的分子刺激嗅觉细胞,从而形成了复杂的滋味。因此,当人感冒鼻塞时,使得嗅觉细胞接触不到气味刺激,就觉得吃东西没有味道,也就使食物的味道大打折扣了。
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错觉
错觉又叫错误知觉,是对客观事物的一种不正确的、歪曲的知觉(如图2.1—1所示)。错觉可以发生在视觉方面,也可以发生在其他知觉方面。如当你掂量一千克棉花和一千克铁块时,你会感到铁块重,这是形重错觉;当你坐在正在前进的火车上,看车窗外的树木时,会以为是树木在移动,这是运动错觉等等。
引起错觉的原因很多。感知条件不佳、客观刺激不清晰、视听觉功能减退、强烈情绪影响、想象、暗示以及意识障碍等都能引起错觉。重听的人常会听错别人说的话;胆小者夜晚独自经过旷野,心中恐惧,会把树木当成人形,把自己的脚步声误认为是有人在追赶。
错觉本身不一定都说明有病,因为健康人也会出现错觉,只是健康人对错觉都能自行矫正罢了。
解题指导
【例l】常吃大蒜对健康有益。一个正常人吃大蒜时,周围的人会闻到一股“蒜”味,但是他自己却闻不到这股气味。这是因为 ( )
A.嗅觉细胞暂时失去感觉功能
B.大脑的嗅觉中枢适应的缘故
C.不同的人嗅觉敏感程度差异很大
D.嗅觉细胞接收到的信息无法传到大脑
【解析】从题意可知,吃大蒜的人本身嗅觉器官功能正常,所以不存在嗅觉细胞暂时失去感觉功能或接收到的信息无法传递等情况。吃大蒜的人,由于嗅觉中枢对大蒜的“蒜”味的适应,所以闻不到;而周围的人对该气味没有产生嗅觉适应现象,所以能闻到。
【答案】B
【例2】观察图2.1—2,你能得到什么信息?
【解析】人在感冒时鼻腔内的嗅觉细胞被覆盖,使气味很难刺激嗅觉细胞,影响了嗅觉细胞对气味的感觉,而食物中的味道在很大程度上是由嗅觉感知的。
【答案】人在感冒时,味觉的敏感度减弱,说明嗅觉会影响味觉。(合理均可)
同步训练 A组
1.环境中的香味进入________,刺激________,嗅觉神经将信息传到________,从而形成了嗅觉。
2.感受味道的感觉器官是舌,其感受器是________,其上有许多________细胞,能感受各种刺激,尤其对________的刺激特别敏感。
3.油漆工长期施工渐渐地感觉不到油漆味,这说明嗅觉具有的特点是 ( )
A.适应性 B.差异性
C.敏感性 D.理解性
4.《论语》记载的“子在齐闻韶音,学之,三月不知肉味”中的“闻韶音”和“知肉味”分别属于人的 ( )
A.嗅觉和听觉 B.听觉和视觉
C.听觉和味觉 D.味觉和触觉
5.公安部门通常利用警犬破案,这是利用了狗 ( )
A.敏锐的目光 B.敏捷的动作
C.发达的味觉 D.发达的嗅觉
6.2012年“五一”期间,远在上海的表哥来做客,家里做了许多好吃的,特别是红烧肉,让小明闻了直流口水。嗅觉的形成部位是在 ( )
A.鼻腔
B.嗅神经
C.嗅觉感受器
D.大脑皮层的嗅觉中枢
7.煤气是生活中常用的一种燃料,它是无色、无味的气体。为了安全,在煤气中添加一种有特殊气味的气体,一旦发生煤气泄漏,人很快就能闻到这种气味,及时排除危险,这是利用了人的 ( )
A.嗅觉 B.触觉
C.味觉 D.痛觉
8.俗话说“良药苦口”,为了减少吃药丸(未包裹糖衣)时的苦味,在吞咽前应避免把药丸放在( )
A.舌根 B.舌尖
C.舌的两侧 D.舌的前侧
9.蒙上眼睛,堵住耳朵,同时嗅橘子和吃草莓,会产生怎样的味道 ( )
A.橘子味
B.草莓味
C.无味
D.橘子、草莓的混合味
10.舌上有味觉感受器,能感受多种食物的刺激。舌对下列物质刺激最不敏感的是 ( )
A.可乐 B.盐水
C.干馒头 D.鸡汤
11.下列有关嗅觉的说法中正确的是 ( )
A.不同动物的嗅觉敏感程度差异很大
B.同一动物对各种物质的敏感程度都很强
C.嗅觉会随年龄的增长而逐渐灵敏
D.“时间长了,腥臭味闻不出来”是因为这时已不能形成嗅觉
参考答案
2.1 感觉世界(2)
鼻腔 嗅觉 神经末梢 大脑 2.味蕾 味觉 液态物质 3.A 4.C 5.D 6.D 7.A 8.A 9.D l0.C ll.A
2.2 声音的产生和传播
学习指要
一、知识要点
1.声源:正在发声的物体。声音是由于物体的振动而产生的。固体、液体和气体的振动都能产生声音。
2.声波:声源的振动在介质中以波的形式传播,声音可依赖于气体、液体、固体等介质传播,真空不能传播声音。
3.声速:声音在单位时间内传播的距离叫做声速。声速与介质的种类有关,一般来说,声音在固体中传播速度最大,在气体中传播速度最小。声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速为340米/秒,并随着温度的升高而增大。
4.声波的应用:测距、医疗等。
二、重要提示
1.一切正在发声的物体都在振动,物体振动停止时发声也就停止。这一点可用来判断一个物体是否正在发声。
2. 声波传播的实质是介质将声源的振动向外传播的过程。而介质本身并没有向远处传播。
科学广场
回音建筑趣谈
声波在空气中的传播速度是340米/秒(15℃的空气)。声源发出的声波碰到大山、高墙等障碍物时,就会被反射回来,形成回声。若声源发声与回声返回时的时间差大于0.1秒,人们就能听到回声。我国古代人民将此原理运用到建筑学上,建成独具匠心的回音建筑,是一项伟大的创举。它反映了我国古代高超的科技水平。
在北京天坛内,有一道环形的墙壁,这就是著名的回音壁。若游人面壁呼唤,其声可沿墙传到墙的另一端。凹形的墙壁,就是回声的反射面。
在河南洛阳,有一座齐云塔。据说,人站在塔南20米处击掌,古塔就会发出青蛙的叫声,人称“古塔蛙鸣”。实际上,在塔的任何一面都可以听到人们击掌的回声。
最奇妙的是重庆潼南县大佛寺的“石头琴”。在寺侧的山坡上有20余级石阶,游人拾级而登,步履触处,咚咚声应,犹如清雅悠扬的古琴声。石壁右侧刻有“石蹬琴声”四字,俗称“七步弹琴”。这是因为这20余级石阶中,只有七级能发出琴声似的回声,这无弦石琴尤以第七级回声最响、最清亮,宛如自然音中的回音。其回声的原理,迄今未能解释。这就形成了悬念,使游人兴趣大增。
解题指导
【例l】如图2.2—1所示,在鼓面上放一些碎纸屑,击鼓时,会看到碎纸屑在鼓面上不断地跳动。在此实验中,碎纸屑的作用是( )
A.使鼓面的振动尽快停下来
B.把鼓面的微小振动放大,便于观察
C.使鼓的振动时间延长
D.使声波多次反射形成回声
【解析】正在发声的鼓一定在振动,但人眼不易直接观察到,采用转换法,把碎纸屑放在鼓面上,这样鼓面的振动就会引起碎纸屑的跳动,便于观察。
【答案】B
【回顾】科学实验中,对于一些不易直接观察到的现象,通常用转换法转换为易直接观察到的现象,使现象更明显。
【例2】运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波。如果经4秒接收到来自海底的回波信号,则该处的海深为_______米(海水中声速是l500米/秒)。但是,超声波声呐却不能用于太空测距(比如测地球与月球的距离),这是因为______________。
【解析】 声音传播的距离一声音传播的速度×时间,即s=vt=l500米/秒×4秒=6000米,这个距离是海平面到海底距离的2倍,因此海深为h==3000米。超声波属于声波,它的传播也需要介质,因而不能用于太空测距,因为真空不能传声。
【答案】3000 真空不能传声
同步训练 A组
1.下列有关声音的说法中,正确的是 ( )
A.有声音就一定有振动
B.有振动就一定有声音
C.声音可以在真空中传播
D.声音只可以在空气中传播
2.下列说法正确的是 ( )
A.声音在真空中传播的速度最大
B.上课时听不到老师讲课的回声,是因为教室太小,不会产生回声
C.声音的传播速度是340米/秒
D.登上月球的宇航员即使离得很近,也必须用无线电交谈
3.下列说法正确的是 ( )
A.只要物体振动,就一定能听到声音
B.固体、液体、气体都能传播声音
C.宇航员们在月球上也可以直接用口语交谈
D.声音在固体、液体中比在空气中传播得慢些
4.锣发声的时候,用手按住锣面,锣声就会消失,这是因为 ( )
A.手挡住了锣发出的声音
B.手按住锣面,使锣面停止了振动
C.手使锣面振动加快
D.无法判断
下列实验现象不能说明声音是由物体振动产生的是 ( )
6.天坛公园内的回音壁是我国建筑史上的一大奇迹。在回音壁从发声到听到回声的过程中,应用的声学原理是 ( )
A.声音的反射
B.声音能在空气中传播
C.声音能在墙壁内传播
D.A和B都对
7.一般来说,影院、剧院的四周墙壁都做得凹凸不平,像蜂窝似的,这是为了 ( )
A.减弱声波的反射
B.增强声波的反射
C.仅仅为了装饰
D.以上都不对
下列不能产生声音的是 ( )
如图所示,小明与小刚用细棉线连接两个纸杯,制成了一个“土电话”。
(1)他们利用“土电话”能进行通话,这表明___________。
(2)相距同样远,讲话者以同样的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些。这一实验现象表明:______________。
(3)如果在用“土电话”时,另一个同学用手捏住线上的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于______________。
(4)如果在用“土电话”时,线没有拉直而是处于松弛状态,则听的一方通过棉线_______(填 “能”或“不能”)听到对方的讲话声。
同步训练 B组
10.在敲响新年钟声时,小明发现停止撞击后的大钟“余音未止”,其主要原因是 ( )
A.钟声的回声在传播
B.大钟还在振动
C.周围的空气在振动
D.小明听觉发生“延长”
11.关于声现象,下列说法不正确的是 ( )
A.真空不能传声是通过实验与推理的方法获得的
B.发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”,说明声波能传递能量
C.课堂上听到老师的讲话声,说明声音可以在空气中传播
D.声音从空气传播到水中,声速将变小
12.如图所示是探究声现象时
常用的装置。请回答:
(1)图中所示的实验现象说明__________________。
(2)乒乓球在实验中起什么作用?______________。
(3)如果将这个实验拿到月球表面上去做,你会观察到的现象是:_______。说明:______________。
将自己的声音和别人的声音都录到录音带上,然后再放出来听,会发现录下的自己的声音与平时的声音不同。录音过程中能产生失真,这可以在听别人直接说话和录音说话的声音对比中发现,但录音中自己的声音与平时自己的声音的不同,显然不是这种失真造成的。试解释产生这种现象的原因。
参考答案
2.2 声音的产生和传播
1.A 2.D 3.B 4.B 5.C 6.D 7.A 8.C 9.(1)固体能传声 (2)金属传声效果比棉线好 (3)线已停止振动 (4)不能 10.B ll.D l2.(1)声音是由物体振动产生的 (2)将微小的振动放大 (3)小球多次被弹开,但听不到声音真空不能传声 l3.这是声音在不同介质中传播时造成的,平时听自己的声音,是通过自己的颌骨传入耳朵的,而听到的录音是通过空气传入自己耳朵的,所以两者不一样。
2.3 耳和听觉(1)
学习指要
一、知识要点
1.耳的结构及各组成部分的功能
耳廓:收集声波
外耳
外耳道:声波进入中耳的通道
鼓膜:接收声波,产生振动
中耳 鼓室:内有三块听小骨,听小骨把声音放大传入耳蜗
耳 咽鼓管:使气压保持平衡
半规管
内有位觉感受器,与保持身体平衡有关
内耳 前庭
耳蜗:充满了液体和听觉感受器,感受声波振动,产生神经冲动
2.听觉的形成
声波→鼓膜→听小骨→耳蜗→听神经→大脑皮层的听觉中枢形成听觉
3.听觉的损伤:传导性耳聋和神经性耳聋。
二、重要提示
在听觉的形成过程中,外耳、中耳只起到传导声波和振动的作用,内耳的耳蜗会将振动转化为神经冲动,经神经传到大脑形成听觉。耳蜗才是真正的听觉感受器,听觉的形成部位是在大脑的听觉中枢。
解题指导
【例l】听觉形成的过程是 ( )
A.声波一外耳一中耳一耳蜗
B.声波一鼓膜一听小骨一听神经
C.声波一鼓膜一听小骨一听神经一听觉中枢
D.声波一外耳一中耳一内耳一听神经
【解析】本题考查听觉的形成过程,根据耳的结构可得出听觉的形成过程为:耳廓收集声波,声波进入外耳道后便会撞击鼓膜,使其产生振动,鼓膜的振动会带动听小骨振动,听小骨把声音放大后再传入耳蜗。耳蜗内充满了液体和听觉感受器,听觉感受器便将振动转换为神经冲动,再把这种信息通过听神经传到听觉中枢,形成听觉。
【答案】C
【例2】飞机降落时,乘务员要求乘客咀嚼食物,其目的是张开________,可以使鼓膜内外的________,防止鼓膜胀痛。
【解析】当飞机降落时,外界气压不断升高,使外耳道内的压强大于鼓室内的压强,鼓膜两侧压强不平衡。咀嚼食物、吞咽食物可使咽鼓管开放,空气由咽鼓管进入鼓室,鼓室内的气压升高,使鼓室内外的空气压力保持平衡,防止鼓膜胀痛。
【答案】咽鼓管 气压平衡
同步训练 A组
1.构成内耳的结构是 ( )
A.半规管、听小骨、耳蜗
B.半规管、前庭、耳蜗
C.鼓膜、听小骨、耳蜗
D.鼓膜、前庭、耳蜗
2.听觉感受器位于 ( )
A.鼓室 B.前庭
C.半规管 D.耳蜗
3.鼓膜的作用是 ( )
A.接受声波刺激,产生听觉
B.将声波转换成振动向内传导
C.将声波转换成刺激向内传导
D.接受振动转换成神经冲动
4.我们能够听见声音,产生听觉的位置是 ( )
A.耳朵 B.鼓膜
C.耳蜗 D.听觉中枢
5.呼吸道受感染后,还可能引发中耳炎,这是因为病菌进入了中耳。病菌通过的结构是 ( )
A.外耳道 B.内耳
C.咽部 D.咽鼓管
6.某人在坐汽车或乘船时经常会晕车或晕船,主要原因是 ( )
A.汽油味太重
B.车速过快
C.汽车的震动
D.内耳前庭及半规管过于敏感
7.某人失聪(丧失听觉能力)后,经检查,医生认为其耳的结构没有受损,那么发病的部位可能是 ( )
A.听神经和听觉中枢
B.鼓膜
C.中耳
D.内耳
8.下列各组中,能表示听觉形成的正确途径的是 ( )
①声波 ②听神经 ③耳蜗内的听觉感受器 ④鼓膜 ⑤听小骨 ⑥大脑
A.①→④→⑤→③→②→⑥
B.①→②→④→⑤→③→⑥
C.①→④→⑤→②→③→⑥
D.①→③→④→⑤→②→⑥
9.看书打瞌睡,头部下垂后立即惊醒。此过程中接受刺激的感受器位于 ( )
A.鼓室和半规管
B.前庭和耳蜗
C.半规管和耳蜗
D.前庭和半规管
同步训练 B组
10.艺术家有时会做出一些常人难以理解的事。梵高有一幅画叫做《自己的伤兵》,描绘的是用纱布包裹住耳部伤口的自己。这幅画是梵高在精神接近崩溃的时候,用剃须刀片割下自己的一只耳朵后画的。
(1)这里的“耳朵”实际上是指耳的哪一部分结构?_________。
(2)没有了这只“耳朵”,他的听力将 ( )
A.丧失 B.减弱
C.不变 D.增强
11.用手掌托在耳廓后边,会感到前方传来的声音变大,这说明耳廓能够 ( )
A.产生声波 B.传递声波
C.收集声波 D.感受声波
12.如图所示为耳的结构。请据图回答下列问题:
(1)写出下列结构的名称:
B._______,C_______,E._______。
(2)声波引起鼓膜振动,经_______传到内耳。
(3)当飞机下降时乘客常要咀嚼糖果并不断吞咽,其目的是使_______开放,使空气由咽通过咽鼓管进入鼓室,以保持鼓膜内外气压平衡。
(4)当F受损时,造成的是_______耳聋;能否治愈?_______(填“能”或“不能”)。
参考答案
2.3 耳和听觉(1)
1.B 2.D 3.B 4.D 5.D 6.D 7.A 8.A 9.D l0.(1)耳廓 (2)B
11.C l2.(1)外耳道 鼓膜 耳蜗 (2)听小骨 (3)咽鼓管 (4)神经性 不能
2.3 耳和听觉(2)
学习指要
一、知识要点
1.声音的三个特性:音调、响度和音色。
(1)音调:指人感觉到的声音的高低,取决于声源振动的频率,频率越大,音调越高,频率越小,音调越低。
(2)响度:反映的是声音的强弱,取决于声源的振动幅度、与声源的距离和不同的人对声音的感觉。
(3)音色:不同发声体的材料、结构不同,发出的音色就不同。音色反映了声音的品质和特色。
2.频率:描述物体振动快慢的量,它决定声音音调的高低,单位为赫兹(Hz),简声赫。
3.超声波和次声波:每种动物都有自己的听觉范围和发声频率范围。大多数人的听觉范围是20~20000赫。频率超过20000赫的声音叫做超声,低于20赫的声音叫做次声。蝙蝠利用超声波捕食,大象用次声波交流。超声波在医疗上有广泛应用,如检查孕妇身体。
4.声音的强弱用分贝来表示,一般声音高于85分贝则视为噪声。习惯上,我们将让人感觉烦躁不安的声音统称为噪声。
(1)噪声的危害:妨碍人们的生活、工作和学习,污染环境,危害人们的健康。
(2)噪声的防治
①要控制噪声声源
在传播过程中减弱
②要减弱噪声
在人耳处减弱
二、重要提示
音调和响度的区别:音调一般是指声音的高低,它是由声源振动的频率来决定的;响度是指声音的强弱,它是由声源振动的幅度来决定的且与距离声源的远近有关。比如看电视时,调节音量开关,可以控制声音的大小,而不能改变音调的高低。注意这里的“高低”用于表示音调,与日常生活所说的“高低”用来表示声音响度的大小含义不同。
科学广场
无声手枪
无声手枪叉叫微声手枪(如图2.3—1所示)。它在射击时并不是一点声音也没有,只不过声音很小。如果用无声手枪在室内射击,室外听不到声音。在一定距离上,白天看不见火焰,夜晚看不到火光。
无声手枪的奥妙是在枪管外面有一个附加的套筒,叫做消声筒。消声筒前半部分长出枪口,其结构有多种。如有的是由十几个消音碗连接而成,消音碗好似无底的小碗装在消音筒内,高压气体从枪口喷出,遇到一个消音碗,气流便在这里膨胀一次,消耗一部分能量。经过若干次膨胀后,当高压气体到达消音筒的出口时,其压力、速度和密度,已和外界空气差不多大了。
无声手枪的弹头初速度较小,低于音速,避免了飞行时的啸叫,在一定的距离外就听不到枪声了。这就使得无声手枪的有效射程也相应缩短了。所以,无声手枪只适用于近距离作战。
解题指导
【例题】如图2.3—2甲所示,小科同学用示波器、钢锯条和台钳研究声音的响度。他将钢锯条的下端夹紧在台钳上,上端用手扳动一下,使钢锯条振动发声。他进行了两次实验,第一次锯条发出的声音响,第二次锯条发出的声音轻,他同时观察到示波器上显示的波形幅度分别如图乙、丙所示,则他得出的实验结论是_________________________;
图丁和戊是两种声音的波形图,从图形可知,图是乐音的波形。请提出一种控制噪声的方
法:____________________。
【解析】两次锯条发出的声音响度不同,同时观察到图乙和丙两种波形图的波形幅度大小也不同,说明响度大小与振幅有关,并且可以看出,声源的振幅越大,声音的响度越大;图丁和戊是两种声音的波形图,从图形可知,图丁中波形振动有规则,因此是乐音;图戊中波形振动无规则,因此是噪声。控制噪声可以从减弱噪声的三条途径入手。
【答案】物体的振幅越大,声音响度越大 丁 防止噪声产生(或阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵)
同步训练 A组
1.CCTV青年歌手大奖赛中有一道辨听题:“先听音乐,后判断该音乐是哪一种乐器演奏的。”这主要考查歌手对乐器的鉴别能力,是依据乐器的 ( )
A.音调 B.响度
C.音色 D.声速
2.使用MP3听音乐时,调节音量按钮是为了改变声音的 ( )
A.响度 B.音调
C.音色 D.频率
3.医生在诊病时使用听诊器,听诊器 ( )
A.能使心脏振动的振幅增加,响度增大
B.能改变心跳的频率,使音调变调
C.能改变心跳的音色,使声音好听些
D.能减少声音传播过程中的能量损耗
4.蜜蜂载着花蜜飞行时,它的翅膀平均每秒振动300次,不载花蜜时平均每秒振动400次,有经验的养蜂人能辨别蜜蜂是飞出采蜜,还是采了蜜回家,养蜂人辨别的主要依据是 ( )
A.声音的音调不同
B.声音的响度不同
C.飞行的路线形状不同
D.飞行高度不同
5.下列关于噪声的说法正确的是 ( )
A.噪声一定会对人产生伤害
B.在家中,音响播放的音乐一定不是噪声
C.控制噪声只能从声源和人耳处减弱
D.从环保角度来看,不符合环保的声音都是噪声
6.根据图中所给信息判断,下列说法正确的是 ( )
A.蝙蝠可以发出频率为400赫的声音
B.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C.人的听觉频率范围比人的发声频率范围要大
D.15赫的声音只要振幅足够大,人耳是能听到的
7.如图所示,将一根长约30厘米的钢锯条紧压在桌面的边沿,使它长度的3/4伸出桌外。拨动它,可以观察到锯条在振动的同时发出声音。然后回缩一些,使它的1/2伸出桌外,再次以同样大小的力拨动它,可以观察到锯条振动变快,并能听到声音随之发生变化。再做几次类似的实验,可以得出与声_______________。
8.向保温瓶里灌开水的过程中,听声音就能判断瓶里水位的高低,这是因为 ( )
A.随着水位上升,音调逐渐变高
B.随着水位上升,音调逐渐变低
C.灌水过程中,音调不变,响度越来越大
D.灌水过程中,音调不变,响度越来越小
同步训练 B组
9.“呼麦”是蒙古族的一种高超演唱形式,演唱者运用技巧,使气息猛烈冲击声带,形成低音,在此基础上调节口腔共鸣,形成高音,实现罕见的一人同时唱出高音和低音的现象,下列说法正确的是 ( )
A.“呼麦”中高音、低音指声音的响度
B.“呼麦”中的声音是振动产生的
C.“呼麦”中高音是超声波,低音是次声波
D.“呼麦”中高音和低音在空气中的传播速度不同
10.一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱寂。究其原因,你认为正确的是 ( )
A.可能是大雪过后,行驶的车辆减少,噪声减小
B.可能是大雪过后,大地银装素裹,声音被反射
C.可能是大雪蓬松且多孔,对声音有吸收作用
D.可能是大雪过后气温较低,声音传播速度变慢
11.如图所示是探究声音的响度与振幅关系的实验,请回答下列问题。
(1)写出一种能显示鼓面振动幅度大小的方法:___________。
(2)探究过程中,你是通过什么方法来改变鼓面的振幅的?________。
(3)通过探究可知,声源的振幅越________,声音的响度越大。
12.在学习吉他的演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:
猜想l:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关。
猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关。
猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关。
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
编号
材料
长度/厘米
横截面积/毫米2
A
铜
60
0.76
B
铜
60
0.89
C
铜
60
1.O2
D
铜
80
0.76
E
铜
100
0.76
F
铜
80
1.O2
G
铁
_______
_______
H
纤维
100
1.02
I
尼龙
100
1.O2
(1)为了验证猜想l,应选用编号为_______的三根琴弦进行实验;为了验证猜想2,应选用编号为_______的三根琴弦进行实验。表中有的材料的规格还没有填全,为了验证猜想3,必须知道该项内容,请在表中编号G处填上所缺数据;
(2)随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜 想,必须进行的操作是_____________________。
参考答案
2.3耳和听觉(2)
1.C 2.A 3.D 4.A 5.D 6.C
7.频率越高,音调越高(或振动越快,音调越高) 8.A 9.B l0.C ll.(1)将一些小纸屑放在鼓面上,观察小纸屑的跳动幅度 (2)改变敲鼓的力度,可以改变鼓面的振动幅度 (3)大 12.(1)A、B、C A、D、E l00 1.02 (2)调节琴弦的松紧程度
2.4 光和颜色(1)
学习指要
一、知识要点
1.光源:能够自行发光的物体。
2.光的传播
(1)光能在真空中传播,还能在透明物质中传播。
(2)光在真空或同一种均匀物质中是沿直线传播的。
(3)光在真空中的传播速度最快,约为3×105千米/秒,在其他物质中的传播速度都比在真空中的传播速度慢。
3.光线的表示方法:用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
4.光的直线传播的实例:小孔成像、射击瞄准、激光准直、站队及日食和月食等。
5.光年:长度单位,指光在一年里传播的距离,约等于9.46×1012千米。
二、重要提示
1.光是光源发出来的。光源是能自行发光的物体,但“发光”的物体并不一定都是光源,关键要看它是否能自行发光。如太阳、燃烧的火炬、点燃的烛焰、通电发光的灯泡等都是光源。夜空中的明月虽亮,闪闪的宝石虽发光,但它们都不能自行发光,因此都不是光源。
2.太阳光因为从很远处射来,可以看作是平行光。
3.观察激光在水中传播的路径时,请不要将激光对着人的眼睛,以免损伤眼睛。
科学广场
无影灯
无影灯是指由多盏灯从各个方向照射工作区域(即需要无影的地方),而不会产生明显影子的器械。因为光是沿直线传播的,所以单束光照射会留下影子,但无影灯可将其留下的影子由其他光照亮,因此无影灯下不会产生影子。
手术无影灯可用来照明手术部位,由于施手术者的头、手和器械均可能对手术部位造成干扰阴影,因而手术无影灯就应设计得能尽量消除阴影,并能将色彩失真降到最低程度。
此外,无影灯还必须能长时间地持续工作,而不散发出过量的热,因为过热会使手术者不适,也会使处在外科手术区域中的组织干燥。
解题指导
【例题】 小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图2.4—2所示);
②在点A处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;
③经搅拌后,观察到光线又变直。
小明根据上述现象得出的结论正确的是 ( )
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
【解析】由题中的实验现象可知,光在水中及搅拌均匀的海波溶液中的传播路径均为直线,说明光在同一种均匀介质中沿直线传播,B、C错误,D正确。该实验探究了光在不同介质中的传播情况,只能说明光可以在各种不同透明介质中传播,而不能说明光的传播需要介质,A错误。
【答案】D
同步训练 A组
1.下列说法中正确的是 ( )
A.光的传播速度总是3.0×108米/秒
B.光总是沿直线传播的
C.光的传播不需借助媒介
D.明亮的湖面是光源
2.如图所示,广场上空的光束显示了光在__________。许多科学家对太阳系外距离我们10.8光年的波江座中的一颗恒星极感兴趣,盼望有朝一日对太阳系外的太空进行实地探测。设想将来,宇宙飞船的速度能达到真空中光速的0.9倍,人类的梦想将有望实现,那时宇宙飞船的速度将达到________米/秒。
3.下列属于光源的是 ( )
4. 2010年1月15日,新世纪首次在我国境内出现了“千年日环食”现象。在发生日环食的时候,某同学看到阳光透过浓密的树叶的缝隙照在地面上的亮斑,你认为其形状是 ( )
A.圆环形 B.月牙形
C.树叶形状 D.各种形状
下列是小明学习光现象知识后搜集到的一些光现象事例,其中不属于光的直线传播的是 ( )
6.下列关于光速的说法不正确的是 ( )
A.光的传播速度总是为3×105千米/秒
B.光的传播速度的最大值为3×105千米/秒
C.光年是一种长度单位
D.光年是天文学上表示距离的单位
7.如果声音和光都从空气传入水中,则 ( )
A.声速变大,光速变小
B.声速变小,光速变大
C.声速、光速都变大
D.声速、光速都变小
同步训练 B组
8.假如光在同一种均匀介质中不沿直线传播,下列现象可能出现的是 ( )
A.地球上没有昼夜之分
B.做操时更容易排直队伍
C.阳光下的人影更清晰
D.更容易形成日食和月食
9.2010年4月30日,上海世博会隆重开幕,璀璨的焰火在黄浦江畔绽放,各种烟花争奇斗艳,但是细心的小刚发现他总是先看到烟花,过一会儿才听到声音,这是因为______________。这种特点在生活中还有哪些应用,请你再举一例:______________。
10.某科学兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳了个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图所示,将其水平放置,在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡,灯泡发光时,可在塑料薄膜上看到灯丝_______(填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐,则像会_______(填“变大”“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状_______(填“改变”或“不变”)。
11.利用身边常见的物品,做一些小实验是同学们学习、研究科学的好方法,也是一种创新。请你用如图所示的塑料吸管和激光笔,从正反两方面分别设计一个实验方案,探究光在空气中是沿直线传播的。
(1)正方案:探究光在空气中是沿直线传播的。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)反方案:探究光在空气中不可能是沿曲线传播的。
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案
2.4 光和颜色(1)
1.C 2.同一种均匀介质中沿直线传播 2.7×105 3.C 4.A 5.D 6.A 7. A 8.A 9.光速大于声速百米赛跑时,计时员应该看到枪冒烟时开始计时,而不应听到枪声开始计时(合理均可) 10.倒立 变大 不变 11.(1)用激光笔在直吸管的一端照射空心,可在另一端看到出来的光线(2)用激光笔在弯曲吸管的一端照射空心,不能在另一端看到出来的光线(合理即可)
2.4 光和颜色(2)
学习指要
一、知识要点
1.光的色散:白光是由多种色光混合而成的,通过棱镜可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。这种现象称为光的色散。不能再分解的光叫做单色光,由单色光混合而成的光叫做复色光。
2.不可见光:红外线和紫外线都属于不可见光。
3.红、绿、蓝叫做光的三原色,红、黄、蓝是颜料的三原色,即利用这三种颜色可以混合出不同的色彩来。
4.物体的颜色:透明物体的颜色是由它透过的光的颜色决定的;不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同,跟物体颜色不同的色光则被物体吸收;白色物体能反射所有的单色光;黑色物体能吸收各种单色光。
二、重要提示
1.在白光照射下,红色物体只反射红光而吸收其他颜色的光,因此人眼看到的颜色是红色。如用蓝光照射红色物体,由于蓝光被吸收,所以看到的物体呈黑色。
2.红外线和紫外线在实际生活中有着广泛的应用。
科学广场
日晕
日晕是一种大气光学现象,是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的(如图2.4—3所示)。当光线射入卷层云中的冰晶后,经过两次折射,分散成不同方向的各色光。有卷层云时,天空中会飘浮着无数冰晶,在太阳周围同一圈上的冰晶,都能将同一种颜色的光折射到人的眼睛里形成内红外紫的晕环。在太阳周围出现一个或两个以上以太阳为中心、内红外紫的彩色光环,有时还会出现很多彩色或白色的光点和光弧,这些光环、光点和光弧统称为晕。
解题指导
【例l】如图2.4—4所示,一束太阳光经过三棱镜后射到绿纸做的光屏上,光屏上应该有_______种色光,但眼睛只能在光屏上看到_______光。
【解析】太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合成的复色光,当经过三棱镜时,由于三棱镜对七种色光的偏折能力不同,所以会发生色散现象。当光屏是绿色时,除绿色光以外的其余六种色光都被吸收,只有绿光被反射出来,因此我们只能从光屏上看到绿色光。
【答案】七 绿
【例2】全自动感应水龙头如图2.4—5所示,它是利用_______进行自动控制的。
【解析】一切物体都在不停地辐射红外线。物体温度越高,辐射出的红外线越强。人体的温度较高且基本恒定,而且人体发出的红外线是在某一范围内的,当人手靠近水龙头时,人手发出的红外线被传感器接收,从而利用电子线路打开放水开关。
【答案】人体发出的红外线
同步训练 A组
1.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上自 a到b依次出现了______________七色排列的光带,这叫做_______现象。经三棱镜不能再色散的光叫做_______光,由两种或两种以上单色光混合而成的光叫做_______光。
2.中央电视台直播的上海世博会开幕式是通过卫星传递到世界各地的。电视屏幕上丰富的色彩是由_______三种色光合成的。
3.透明物体的颜色是由它_______的光的颜色决定的;不透明物体的颜色是由它_______的光的颜色决定的,它吸收与物体颜色_______的色光。太阳光射到绿色植物上时,植物反射 光,吸收_______,绿光对绿色植物的生长________(填“有”或“无”)好处。
4.下列科学现象中,属于光的色散的是 ( )
A.霓虹灯的灯光五颜六色
B.彩色电视机的画面五彩缤纷
C.色彩丰富的水彩画
D.雨后天空出现的彩虹
5.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是 ( )
A.桃花能发出红光 B.桃花能吸收红光
C.桃花能反射红光 D.以上说法都不对
6.生命探测仪在玉树地震救援中,成为搜索废墟下生命的“一双慧眼”。关于红外生命探测仪工作原理的说法,正确的是 ( )
A.是利用DNA进行生命探测的
B.是通过感知温差进行生命探测的
C.是依靠声波进行生命探测的
D.是利用地磁场进行生命探测的
7.下列不属于人类对紫外线的应用的是 ( )
A.利用紫外线消毒灭菌
B.鉴别纸币的真伪
C.电视机的遥控器
D.日光浴
8.红外线与紫外线 ( )
A.都是可见光
B.都有光的色散现象
C.都是不可见光
D.在真空中的传播速度不等
9.商场里的花布的图案是由无数种颜色拼排而成,各种颜色均是由三种原颜料调和而成,这三种原颜料的颜色是 ( )
A.红、橙、黄 B.红、绿、蓝
C.黄、红、蓝 D.红、白、蓝
10.下列色光混合后的颜色正确的是 ( )
A红色和绿色混合,得到黄色
B蓝色和红色混合,得到黄色
C.绿色和黄色混合,得到橙色
D.绿色和蓝色混合,得到白色
同步训练 B组
11.黑白照片进行暗室加工时,所用温度计的液体是蓝色的而不是红色的,说法不正确的是 ( )
A.暗室的安全灯是红灯,温度计的红色液体在这种环境下不易看清
B.温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑的
C.蓝色液体在红光下看得更清楚
D.红色液柱在红灯照射下反射白光
12.2008年北京奥运会场馆之一国家游泳中心“水立方”是充满魔幻色彩的外层膜结构建筑,博得许多世界建筑师的好评。“水立方”的外膜用什么颜色更节能?某科学探究小组因考虑到“水立方”馆内光线和夏天的室温,他们做了几组实验。
实验一:对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下的探究:先后用不同颜色的膜在不同颜色的光下进行观察,得到的结果如表1所示:
表1
照射光的颜色
绿色
红色
红色
绿色
白色
膜的颜色
绿色
红色
蓝色
红色
黄色
观察到的颜色
绿色
红色
黑色
黑色
黄色
(1)由表l可以得出结论:透明物体的颜色是由________决定的。
实验二:用不同颜色的膜材料ETFE做大棚实验,实验结果如表2所示。
表2
大棚外膜的颜色
蓝色
无色
紫色
一天中棚外的最高温度
36℃
36℃
36℃
一天中棚内的最高温度
38℃
50℃
30℃
光的通过量
90%
98%
50%
(2)综合上述信息,你认为膜的颜色用________色更好。
13.某学校课外兴趣小组在黑暗的实验室里,对不透明物体的颜色由什么决定进行如下的探究:将不同颜色的光分别照射到不同的纸上,观察纸的颜色,得到的结果如表所示:
照射光的颜色
绿色
红色
蓝色
红色
白色
纸的颜色
绿色
红色
红色
绿色
黄色
观察到的颜色
绿色
红色
黑色
黑色
黄色
由表可以得出:不透明物体的颜色是由它_______决定的。
参考答案
2.4光和颜色(2)
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 光的色散 单色 复色 2.红、绿、蓝 3.透过 反射 不同 绿 其他颜色的光 无 4.D 5.C 6.B 7.C 8.C 9.C l0.A ll.D l2.(1)透过它的色光 (2)蓝 l3.所反射的色光
2.5 光的反射和折射(1)
学习指要
一、知识要点
1.光的反射定律:光反射时,入射光线、反射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。光在反射时光路可逆。
2.光的反射类型:漫反射和镜面反射。两者都遵循光的反射定律。漫反射使我们能从不同的方向看到本身不发光的物体。
3.平面镜成像规律:物体在平面镜里成虚像,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体大小相等,像和物体的连线与镜面垂直。
4.平面镜的应用:改变光路、成像。
二、重要提示
1.反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角,不要把光线与镜面的夹角当成入射角或反射角。不能说入射角等于反射角,只能说反射角等于入射角。当入射光线垂直射到平面镜上时,法线与入射光线重合,这时入射角为0°,反射光线沿原路返回。
2.我们能看到物体,是因为有光从物体上射入我们的眼睛,而不是光从我们的眼睛射到物体上。
3.实像和虚像
(1)实像是指从物体发出的光线,经过光学元件(如平面镜)后由实际光线会聚而成的像,实像可以在屏幕上呈现出来,能使照相机底片感光。
(2)虚像是指从物体发出的光线经过光学元件后,实际光线没有会聚而是发生了发散,这些发散光线的反向延长线的交点聚集所成的像。因为光线是沿直线传播的,所以人们总觉得这些发散光线似乎是从它们的反向延长线的交点发出的。由于虚像不是实际光线会聚而成的,所以不能在屏幕上呈现出来,也不能使照相机底片感光。
科学广场
城市光污染——玻璃幕墙
20世纪80年代以来,建筑物装饰在我国骤然兴起,许多商厦、办公楼纷纷安装了玻璃幕墙。玻璃幕墙无框架,采用的是镀膜玻璃,玻璃可根据需要镀成蓝色、茶色或其他颜色。它表面光滑、明亮如镜,具有较强的聚光和反光效果,在阳光的照射下,发射出耀眼的光芒,增添了建筑物的豪华与气派。
然而,高层建筑装上镀膜玻璃后,其反光率为15%~38%,刺眼的光束足以破坏人眼视网膜上的感光细胞,影响人的视力,也容易灼伤人的皮肤,造成城市严重的光污染。同时它还会加剧城市的“热岛效应”,把无处不在的太阳光反射出去成为无数个小太阳。因此,现在许多发达国家严禁建筑物安装玻璃幕墙。
解题指导
【例l】完成图2.5—1中的光路图,并标出反射角的度数。
【解析】根据光的反射定律:入射光线、反射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两僦;反射角等于入射角。作图方法如下:
①画法线(见图2.5—2);
②确定入射角,根据入射角来确定反射角;
③根据法线的位置和反射角的大小,作出反射光线(见图2.5—3)。
【答案】见解析
【回顾】作图过程中,需要特别注意的是①反射角和入射角是指反射光线和入射光线分别与法线的夹角,而不是与镜面的夹角,即图中反射角的大小为60°而不是30°;②不要遗漏反射光线的箭头}③法线要用虚线表示。
【例2】小宇同学做“探究平面镜成像规律”的实验,其情形如图2.5—4所示,他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,并移动蜡烛B的位置,使它与蜡烛A的像完全重合。
(1)他选择的蜡烛B与蜡烛A的大小、外形完全一样是为了_________。
(2)如果把蜡烛A向镜面移动一段距离,又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较,会发现蜡烛A的像比蜡烛B_________(填“大”“小”或“等大”)。
(3)如果在蜡烛A像的位置放一个光屏,光屏上_______(填“会”或“不会”)承接到像,这说明平面镜所成的像是_______(填“虚”或“实”)像。
【解析】为了比较物与像是否等大,就必须选用两支完全相同的蜡烛;由于平面镜成像中物与像之间具有“对称性”,故将点燃的蜡烛A向镜面移动一段距离,蜡烛B也需要向镜面移动相同距离,且A的像的大小始终不变;由于平面镜成像不能用光屏承接,故为虚像。
【答案】(1)比较像与物的大小关系 (2)等大 (3)不会 虚
同步训练 A组
下列属于光的反射现象的是 ( )
2.光射到下列物体表面时,会发生反射现象的是 ( )
A.粗糙的木板
B.平面镜
C.墙上挂的画
D.以上三项均可
3.如图所示,甲、乙两条光线射到平面镜上并发生反射,则甲、乙两条光线的反射角分别是 ( )
A.90°、60°
B.90°、30°
C.0°、60°
D.0°、30°
4.如图是研究光的反射定律的实验装置,为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是 ( )
A.沿0N前后转动板E
B.沿0N前后转动板F
C.改变光线OB与0N的夹角
D.改变光线A0与0N的夹角
5.月亮距离地球384400千米,在平静的池塘中形成了月亮的像,已知池塘水深2.8米,则所成的月亮的像与水面的距离为 ( )
A.2.8米 B. 5.6米
C.384400千米 D.无法确定
6.一只小鸭浮在平静的湖面上。下图能正确表示小鸭和它在水中所成的倒影的是 ( )
7.假期里,小萱随父母到美丽的天池景区游玩。如图所示,小萱看到的雪山在平静池水中的倒影,是由于光的_______ (填“漫”或“镜面”)反射形成的_______(填“虚”或“实”)像,山峰的像到水面的距离_______山峰到水面的距离。
8.如图所示,小屹在做探究“光的反射定律”的实验,请回答:
(1)让一束光贴着纸板沿某个角度射到0点,经过平面镜反射,光沿另一个方向射出,可见_____________________。
(2)改变光束的入射方向,小屹又做了三次实验,记录的实验数据如表1:
表1
实验次数
入射角
反射角
l
15°
15°
2
45°
45°
3
60°
60°
分析表格中的数据可知:_____________________。
(3)如果让光线逆着0F的方向射向平面镜,会发现反射光线沿着OE的方向射出,这表明:
_____________________。
(4)某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了如表2所示的不同数据。经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是_____________________。
表2
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
9.在“小科学家”比赛中,有一个项目是“反弹击物”(如图所示),要求参赛者将皮球射到平面镜上,经平面镜反弹击中目标区内的物体。参赛者在发射区沿哪一方向射球,最有可能击中目标( )
A.沿OA方向 B.沿OB方向
C.沿0C方向 D.沿0D方向
10.按要求完成下列各图。
11.如图所示,落地平面镜高0.8米。身高l.5米的小安同学站在镜前却看不到自己全身的像,她回想起科学课上所学的知识,就_______(填“适当把镜子后退一段距离”或“适当把镜子升高一段距离”)。当她看到自己的全身像时,此像的大小与她本人相比应该是_______(填“大”“小”或“一样大”)的。
同步训练 B组
12.野外生存训练班在夜晚急行军时,小丁带领大家迎着月光前进。在某处,他们避开“暗地”而选择“亮地”,结果跑在前面的同学纷纷掉进水坑。造成“亮地”的原因是 ( )
A.光在地面发生漫反射
B.光在地面发生镜面反射
C.光在水面发生漫反射
D.光在水面发生镜面反射
13.下图为一辆轿车的俯视示意图。0点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜AB(看作平面镜)中能看到车尾C点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到C点的光路图。
14.在做研究平面镜成像特点的实验时,请回答:
(1)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和B的要求是________,这是为了________________。
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛________(填“A”或“B”)这一侧观察。小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的重合,请你推测可能的原因是________________________。
(3)用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离,目的是________________________。
(4)小红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像,请你帮她想一个办法看清跳棋的像:________________________。
15.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验:
(1)如图甲所示,他用紫外线灯照射面值为100元的钞票,看到“l00”字样发光。这表明紫外线能使________发光。
(2)如图乙所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“l00”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃________。
(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。这次实验是为了探究________________。
参考答案
2.5 光的反射和折射(1)
1.B 2.D 3.D 4.D 5.C 6.C
7.镜面 虚 等于 8.(1)反射光线与入射光线分居在法线两侧 (2)反射角等于入射角 (3)在光的反射中,光路是可逆的 (4)将反射光线与镜面的夹角看成反射角(合理均可) 9.D l0.图略 11.适当把镜子升高一段距离一样大 l2.D 13.图略 14.(1)两者等大 比较像与物体的大小(2)A 玻璃板与桌面不垂直(合理即可) (3)比较像和物体到平面镜的距离关系 (4)用灯光照亮跳棋(合理即可) 15.(1)荧光物质 (2)反射 (3)透明玻璃能否阻挡紫外线
2.5 光的反射和折射(2)
学习指要
一、知识要点
1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,它的传播方向发生改变,称为光的折射现象。
2.光的折射规律:当光从空气斜射入水或其他透明介质中时,入射光线、折射光线、法线在同一平面内;入射光线和折射光线分居在法线的两侧。光从空气斜射入水或其他透明介质时,折射角小于入射角;当光从水或其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角。折射角随着入射角的增大而增大;当光线垂直射到介质表面时,传播方向不变。
二、重要提示
1.光折射时,折射角和入射角的大小关系是:光从水或其他透明介质斜射入空气或是相反,都是空气中的角度较大。
2.折射时光路具有可逆性:发生折射现象时,若光线沿原来折射光线的路线射到界面上,那么折射光线就沿原来入射光线的路线进行传播。
3.光垂直射向两物质分界面时,通过分界面后光的传播方向不变,这时光线的入射角、反射角、折射角均为零度,但折射后光的传播速度要发生变化。
科学广场
UFO可能是大气现象
据报道,曾在武汉、重庆等城市的天空相继发现不明物体,有不少人认为是UF0。究竟是什么呢?有的专家认为:这是“大气透镜”现象引起的。“大气透镜”的原因:在离地面约42千米高处有一层气溶胶质粒所组成的冷空气团,由于冷空气团的密度比空气的密度大,所以这层冷空气团就形成了透镜效应。当远处射来一束光线经过此冷空气团时,光线会发生偏折,在离地面几千米的地方会形成一个亮斑,地面上的人看到这个亮斑会误认为是不明飞行物。亮斑会上下、水平移动或停留在空中片刻。有趣的是,如果亮斑会聚在地面上,这时整个光带会扫过地面,会把漆黑一团的村庄照亮得如同白天一样,过后又恢复平静。
解题指导
【例题】如图2.5—5所示,一束光线射入容器底部形成一光斑,然后向容器中逐渐加水,则光斑的位置将 ( )
A.慢慢向右移动
B.慢慢向左移动
C.慢慢向水面移动
D.仍在原位置不动
【解析】 根据光的折射规律,光线从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。当向容器内加水时,光线将发生折射现象。如图2.5—6所示,随着水位升高,光线与水面的交点向左移动,光斑慢慢向左移动。
【答案】B
同步训练 A组
1.到游泳池游泳时会有这样的体验:游泳池的浅水区看上去好像很浅,但一脚踩下去会有一种“踏空”的感觉。这是因为游泳池的实际深度比看上去要深,其原因是 ( )
A.发生了光的折射
B.发生了光的反射
C.光在水中沿直线传播
D.光的传播速度发生了改变
下列现象中,由于光的折射形成的是 ( )
3.平静的湖面上映出天上的白云,一个同学说:“快看,鱼在云里游呢。”她看到的“云”和“鱼”实际上 ( )
A.云是像,鱼是实物 B.云是虚像,鱼是实像
C.云和鱼都是实像 D.云和鱼都是虚像
4.从水面上看斜插入水中的筷子,水下部分向上弯折了。这是 ( )
A.光的反射现象 B.光的折射现象
C.光的直线传播 D.平面镜成像
5.下列判断某像是实像还是虚像的方法中正确的是 ( )
A.观察得到的是实像,观察不到的是虚像
B.光屏上所成的不清晰的像是虚像,清晰的像是实像
C.不能在光屏上成像的是虚像,能在光屏上成像的是实像
D.和物体相比,严重失真的是虚像,反之是实像
6.如图所示,一束激光A0由空气斜射入玻璃砖,折射后从另一侧面射出,其出射点可能是图中的( )
A.M点 B.N点
C.P点 D.Q点
如图所示是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图,0点是入射点,介质是空气和玻璃。则界面的_______边是空气,折射角的度数为_______,反射角的度数为_______。
8.如图所示,A'为水面下的物体A经光的折射所成的像,请据此画出过b点的折射光线及其所对应的入射光线。
同步训练 B组
9.在空茶杯里放一枚硬币,眼睛刚好看不见,如图所示,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯中注水,则 ( )
A.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置高
B.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置比实际位置低
C.随着水的增多,眼睛能看到硬币,但位置没有变化
D.注入水后仍看不见硬币
10.从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置与实际位置不同。下列模型能解释此现象的是 ( )
11.某科学兴趣小组想通过实验探究“光从空气斜射入其他介质时的折射角与哪些因素有关”,他们准备的实验器材有激光发生器:玻璃、水、量角器等。光从空气斜射入玻璃中的测量结果如表l所示,光从空气斜射入水中的测量结果如表2所示。
表1光从空气斜射入玻璃
实验次数
l
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
22°
32°
41°
表2光从空气斜射入水
实验次数
l
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
23°
33°
42°
(1)由表l、表2可知,当入射角相同时.光从空气斜射入玻璃的折射角_______(填“大于”“小 于”或“等于”)光从空气斜射入水的折射角。因此光从空气斜射入其他介质时的折射角与_________有关。
从表l、表2可知光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当入射角增大时,折射角将________。因此可推知光从空气斜射入其他介质时,折射角大小还与_______有关。
参考答案
2.5 光的反射和折射(2)
1.A 2.B 3.D 4.B 5.C 6.B 7.左 60° 35° 8.图略 9.A l0.D
11.(1)小于 介质种类 (2)增大 入射角的大小
2.6 透镜和视觉(1)
学习指要
一、知识要点
1.透镜的分类:凸透镜(中间厚边缘薄)和凹透镜(中间薄边缘厚)。
2.凸透镜的作用:对光线具有会聚作用。平行于主光轴入射的光线经凸透镜折射后会聚于一点,这个点称为焦点;焦点到透镜光心的距离叫做焦距。凸透镜有一对实焦点。
3.凹透镜的作用:对光线具有发散作用。平行于主光轴入射的光线经凹透镜折射后发散,这些发散光线的反向延长线交于一点,这个点称为虚焦点。
凹透镜有一对虚焦点。
二、重要提示
1.光线经凸透镜折射后,不一定交于一点,有时甚至不相交。会聚作用是指从凸透镜折射出的光线相对于入射光线“靠拢”些。绝不能将会聚作用理解为就是将光线会聚于一点。同样。凹透镜的发散作用也是指从凹透镜折射出的光线相对于入射光线“分开”些。
2.透镜的三条特殊光路,如图2.6—1所示。
(1)过透镜中心的光线不改变传播方向;
(2)平行于主光轴的光线经折射后过焦点(对凹透镜而言是折射光线的反向延长线过焦点);
(3)过焦点的光线经折射后与主光轴平行(对凹透镜而言是入射光线的正向延长线过焦点)。
3.一倍焦距内外分虚实,即u>f成实像,u=f不成像,u<f成虚像。
4.二倍焦距内外分大小,即u>2f成缩小的像,u=2f成等大的像,u<2f成放大的像。
5.凸透镜成像规律
物距(u)
像的特点
像距(v)
正立或倒立
放大或缩小
实像或虚像
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
u<f
正立
放大
虚像
/
6.凸透镜成实像时物距、像距和像的变化规律:物体只能在u>f范围内移动;当物距变大时,像距变小,像变小;当物距变小时,像距变大,像变大。
7.调节烛焰的中心、凸透镜的光心及光屏的中心,使三者处于同一高度上,目的是确保像能成在光屏的中央。
解题指导
【例l】如图2.6—2所示,小萱同学将一个凸透镜正对太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸的距离,直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。这表明凸透镜对光线有________作用,光斑到凸透镜的距离就是凸透镜的________。
【解析】凸透镜对光线有会聚作用,故能将太阳光会聚于一点,这一点即为凸透镜的焦点,从凸透镜光心到焦点的距离叫做焦距。题中所示的做法是测量凸透镜焦距的简单方法。
【答案】会聚 焦距
【例2】把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜l5厘米处得到一个最小、最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜前20厘米处。则可得到一个 ( )
A.倒立、放大的实像 B.倒立、缩小的实像
C.正立、放大的实像 D.正立、放大的虚像
【解析】太阳光可以看成是平行光,得到最小、最亮的光斑,说明此点正好是焦点,故判断此凸透镜的焦距为l5厘米。当物体在20厘米时,物体处在凸透镜一倍焦距和二倍焦距之问,根据凸透镜成像规律可判断在光屏上将成一个倒立、放大的实像,故正确选项为A。
【答案】A
【例3】如图2.6—3所示,小昕用蜡烛、凸透镜和光屏做“研究凸透镜成像规律”实验。
(1)要使烛焰的像能成在光屏的中央,应将蜡烛向________(填“上”或“下”)调整。
(2)烛焰放在距凸透镜20厘米处,移动光屏至某位置,在光屏上得到一个等大、清晰的像,则凸透镜的焦距为________厘米。
(3)使烛焰向右移动2厘米,此时应该将光屏向________ (填“左”或“右”)移至另一位置,才能得到一个倒立、________(填“放大”“缩小”或“等大”)的清晰实像。
【解析】(1)烛焰、凸透镜和光屏不在同一高度,要使烛焰的像能成在光屏的中央.应将蜡烛向下调整。
(2)将物体放在凸透镜的二倍焦距处,能成倒立、等大的实像。烛焰放在距凸透镜20厘米处在光屏上得到一个等大、清晰的像,则凸透镜的焦距是l0厘米。
(3)使烛焰向右移动2厘米,根据“物近像远”的原则应该将光屏向右移动,此时物体在距透镜l8厘米处,处在一倍焦距和二倍焦距之间,成一个倒立、放大的清晰实像。
【答案】(1)下 (2)10 (3)右 放大
同步训练 A组
1.如图所示是6个透明的玻璃元件,其中属于凸透镜的是________。
2.判断下图方框中各是什么光学元件,并完成光路图。
3.完成下图中的光路图。
4.为了防止森林火灾,在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个______镜,它对太阳光的_______作用可能会导致森林火灾。
5.关于透镜,下列说法正确的是 ( )
A.经过凸透镜的两条光线不可能相交
B.凸透镜只对平行光线有会聚作用
C.凸透镜对光有会聚作用,因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点
D.焦点到透镜光心的距离叫焦距
6.冰遇火融化,但远在2000多年前,我国古人却能“削冰取火”:他们将冰磨成一种冰镜,然后使太阳光射过这枚冰镜后,会聚于干草上的一点,以此点燃干草取火。这种冰镜应磨削成 ( )
A.凸面镜 B.凸透镜
C.凹面镜 D.凹透镜
7.如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是 ( )
A.a B.b
C.c D.d
8.晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是 ( )
A.水滴蒸发,带走叶子的热量
B.水滴在阳光下温度升高,把叶烫焦
C.水滴容易透过阳光
D.水滴会使阳光会聚,把叶子烧焦
9.如图所示是一种天文望远镜的光路图,分析图中光路,可知它的物镜是 ( )
A.平面镜
B.凹透镜
C.凹面镜
D.凸透镜
10.在“研究凸透镜成像规律”的实验中,所用仪器如图所示。请回答:
(1)写出图中序号表示的仪器的名称:
①_________,②_________,③_________。
(2)小明同学在做“研究凸透镜成像规律”的实验时,先将凸透镜正对着太阳,移动凸透镜,在地上得到一个亮点,并用刻度尺测出亮点到凸透镜的距离,他这样做是为了_________。实验开始前先调节烛焰、凸透镜、光屏的中心,使其大致在_________,这样做是为了_________。
11.如图所示,在光屏上恰能看到一清晰的像,则像的性质是 ( )
A.倒立、缩小的实像 B.正立、放大的虚像
C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的虚像
12.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当物体从距凸透镜较远的地方逐渐移向焦点的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.像越来越大,且为正立的实像
B.像越来越大,且为倒立的实像
C.像越来越小,且为正立的实像
D.像越来越小,且为倒立的实像
13.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律。
(1)如图所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个_________的光斑,测得凸透镜的焦距是_________厘米。
(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像。原因可能是_________。
(3)实验一段时间蜡烛变短,要使烛焰的像仍然成在光屏的中心,应将光屏向_________移动。
14.如图甲所示,将蜡烛放在图中口处,在右侧透过凸透镜可以看到_________、_________的像,看到的像与乙图中的_________(填字母)对应。
同步训练 B组
15.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛在距凸透镜40厘米时,在透镜另一侧的光屏上得到清晰缩小的像。若将像与光屏的位置对调,则所成的像一定是 ( )
A.放大的虚像 B.放大的实像
C.缩小的虚像 D.缩小的实像
16.让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图所示),小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。下列说法不正确的是 ( )
A.当物体距透镜5厘米时,成正立的像
B.当物体距透镜l5厘米时,成倒立、放大的实像
C.当物体从距透镜20厘米处向远离透镜的方向移动时,所成的像逐渐变小
D.当物体从距透镜20厘米处向透镜的方向移动时,要得到清晰的像,应使光屏靠近透镜
17.下列关于实像和虚像的说法不正确的是( )
A.实像能成在光屏上,虚像则不能
B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的
C.虚像既可以由光的反射形成也可以由光的折 射形成
D.实像可以是放大的或缩小的,也可以是与物体等大的
18.某科学实验小组在做“研究凸透镜成像规律”的实验时,记下了物距和像距的一些对应数据,并依次描点画出如图所示的图线。请你结合凸透镜成像规律观察分析图线,由此确定实验所用的凸透镜的焦距是 ( )
A.30厘米 B.15厘米
C.40厘米 D.无法确定
19.在“探究凸透镜成像规律”实验中,小屹同学进行了如下两个探究:
(1)为研究像距与焦距的关系,他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验,实验数据记录如 下表:
实验序号
物距u/厘米
焦距f/厘米
像距v/厘米
1
10
2
2.5
2
10
5
lO
3
10
8
40
分析表中数据可知,保持物距不变时,焦距越大,则像距越_______(填“大”或“小”)。
(2)他用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体,如图甲所示,将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好。当物距调节为6厘米时,在光屏上成的像如图乙所
示,则他选用的是三个透镜中焦距为厘米的凸透镜;如果只将“E”换成“R”,并在同一位置观察,光屏上成的像应是图丙中的_______(填序号)。
参考答案
2.6 透镜和视觉(1)
1.①⑤⑥ 2.图略 3.图略 4.凸透 会聚 5.D 6.B 7.B 8.D 9.D l0.(1)
凸透镜 光屏 光具座 (2)测出凸透镜的焦距 同一高度 使像成在光屏中心 11.C l2.B 13.(1)最小、最亮 10 (2)蜡烛在一倍焦距以内(或成虚像) (3)上 14.正立 放大 虚 B 15.B l6.D l7.B l8.B l9.(1)大 (2)5 ②
2.6 透镜和视觉(2)
学习指要
一、知识要点
1.放大镜和照相机
(1)放大镜:一个短焦距的凸透镜。
原理:根据凸透镜u<f时的成像规律,通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数,成正立、放大的虚像。
(2)照相机:镜头相当于一个凸透镜,胶卷相当于光屏。
原理:根据凸透镜u>2f时的成像规律,通过调节物体与照相机间的距离、镜头到胶片的距离,使得胶片上出现倒立、缩小的实像。
眼球是一个精巧的成像结构,主要由角膜、虹膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、巩膜和视网膜等部分组成。眼球的功能主要是折光和感光。
(1)眼球中的折光系统由角膜、房水、晶状体、玻璃体等构成。
(2)视觉的形成过程:光线→角膜→晶状体→玻璃体→视网膜(感光细胞)→视神经→大脑皮层(形成视觉)。
晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。
(3)虹膜的作用是通过调节瞳孔的大小来控制进入眼球内的光线强弱。
瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔缩小,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。
二、重要提示
1.眼球相当于一架照相机。眼球的折光系统通过睫状肌来改变屈度,整体类似一个焦距可调的凸透镜;视网膜相当于光屏(即胶卷)。
2.瞳孔就是通光孔,根据外界环境光线的强弱通过虹膜来改变进入光线的强弱。而进入的光线刺激视网膜上的感光细胞,产生信息沿视神经传递到大脑形成视觉。
3.眼球的各部分结构是与其功能相适应的。
科学广场
双眼立体视觉
正常人眼除了可以看近看远之外,还有一种更为重要的视觉功能,就是双眼立体视觉。也就是说人眼不但可以看清楚眼前的物体,而且可以辨别物体表面的凸凹和距离的远近。双眼立体视觉是人类从日常生活中的穿针引线到翻跃悬崖峭壁等危险动作中都不可缺少的一种视觉功能。双眼立体视觉是怎样形成的呢?其中最基本的就是一定要有双眼单视功能存在。就是当双眼看同一个物体时,左眼和右眼分别在视网膜上形成大同小异的两个物像,经过视觉神经系统传到大脑的视觉中枢,将两侧物像合二为一,这就是双眼合像。然后再通过人体其他的直接感觉器官,例如手、脚和皮肤等与所观察的物体直接接触互相协调,首先把眼底形成的倒像纠正过来,使之成为与外界实物相同的正像。并通过长期锻炼,对外界物体产生三维空间的视知觉,即双眼立体视觉。
解题指导
【例l】照相机是生活中常见的光学仪器,下列关于它的说法正确的是 ( )
A.照相机的镜头相当于一个凹透镜
B.照相机成像时物体到镜头的距离应该在镜头一倍焦距和二倍焦距之间
C.照相机成倒立、缩小的实像
D.照相机成像原理和平面镜成像原理是一样的
【解析】照相机成像原理是当物距大于二倍焦距时的凸透镜成像规律的应用。成像的性质为倒立、缩小的实像。平面镜成像是由于光的反射。凸透镜成像是由于光的折射。
【答案】C
【例2】人眼是一个高度精密的光学系统,下列围绕人眼的讨论错误的是 ( )
A.视网膜相当于光屏
B.物体在视网膜上成的像的像距大于二倍焦距
C.晶状体相当于一个凸透镜
D.外界物体在视网膜上成的像是倒立的
【解析】人眼的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,当人眼能看清一个物体时,该物体距晶状体的最小距离比视网膜到晶状体距离的二倍还要大,因此根据凸透镜的成像规律,可知物体在视网膜上成的是缩小、倒立的实像,且像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
【答案】B
同步训练 A组
1.如图是人眼球结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)外界物体反射来的光线,依次通过眼球折光系统中的[ ]________、房水、[ ]________和[ ]________到达[ ]________形成物像。
(2)从暗室走到阳光下,[ ]________会变_______,这种变化是由[ ]________内的平滑肌收缩引起的。
2.人的眼睛相当于一架照相机,________相当于照相机的凸透镜,________相当于照相机的胶片,物体在视网膜上形成一个________、________的________。
3.常用体温计的刻度部分为三棱体,横截面如图所示,其正面呈圆弧形,这样从E处就可看清体温计内极细的汞柱,以便于读数,这是因为圆弧玻璃的作用相当于________镜,所以通过它可看到汞柱被放大后正立的________像。
4.航空摄影人员从高空给城市拍照,若所用的照相机镜头的焦距为80毫米,则胶卷与镜头的距离应_______(填“大于”或“小于”)80毫米,所成的像为缩小、________填“倒立”或“正立”)的_______(填“实”或“虚”)像。
5.我们通常所说的蓝眼睛是指人的眼球中 ( )
A.角膜是蓝色的
B.虹膜是蓝色的
C.晶状体是蓝色的
D.玻璃体是蓝色的
5.人的眼睛像一架照相机,从物体射出的光经过晶状体折射后成像于视网膜上,在视网膜上所成的像是 ( )
A.倒立、放大的实像
B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的虚像
7.如图所示,用焦距为10厘米的凸透镜,观察一张印有2014年南京青奥会会徽的图片,此时图片到凸透镜的距离应 ( )
A.大于10厘米小于20厘米
B.等于20厘米
C.小于10厘米
D.大于20厘米
8.视觉形成过程中,形成图像和产生视觉的部位分别是 ( )
A.视网膜、视网膜 B.大脑、大脑
C.视网膜、大脑 D.大脑、视网膜
9.有一架镜头焦距为35毫米的傻瓜照相机,不用任何调节就能对相距3.5米以外的物体拍出清晰的像,小明对此现象进行了分析,其中错误的是 ( )
A.像距总比物距小得多
B.因物距变化引起的像距变化非常小
C.成像原理是u>2f,f<u<2f
D.因焦距不作调节,所以像距也没有变化
如图甲所示是现代城市很多路口安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶或发生交通事故时的现场照片。摄像头的镜头相当于一个________透镜,它的工作原理与________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似。图乙和丙是一辆汽车经过路口时与一辆自行车相撞后被先后拍下的两张照片,由图可以看出汽车是逐渐________(填“靠近”或“远离”)摄像头的。
11.摄影师给全班同学拍了一张合影照,但摄影师看了几次都发现靠边的两个同学照不全,为了使全体同学进入镜头,应使 ( )
A.照相机离人远一些.镜头向里缩一些
B.照相机离人近一些,镜头向里缩一些
C.照相机离人远一些,镜头向外伸一些
D.照相机向人靠近一些
请据图判断下列叙述中正确的是 ( )
A.1是视觉中的感受器
B.2通过调节能使人看清较远、较近的物体
C.3在视觉形成过程中没有任何作用
D.物像形成于4上时,就形成了视觉
13.请仔细阅读下文,按要求回答问题。
人类的眼睛
人类的眼睛很像一架照相机。眼睛与照相机的不同之处在于:人的眼睛是通过调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距来获得清晰的、缩小的实像,而普通照相机是在物距确定的情况下通过改变像距使像变得清晰。由眼睛的调节作用所能看清的最远点叫远点,正常 眼的远点在极远处。眼睛所能看清的最近点叫近点,正常眼的近点约距眼睛10厘米。眼睛是人体的重要器官,眼睛疲劳常见症状是头疼脑胀、眼睛发干。看物体时间较长也不易感到疲劳的距离叫明视距离。正常眼的明视距离约为25厘米。
(1)请把文中像的性质补充完整。
(2)人的眼睛是通过改变晶状体的_______来获得清晰的像,晶状体的弯曲程度的调节是通过_______的收缩或放松引起的,当我们看清近处物体时该肌肉处于_______(填“放松”或“收缩”)状态。普通照相机是在物距确定的情况下通过改变_______使像变得清晰。
(3)根据上文,你认为正常人的眼睛的观察范围是 ( )
A.0~10厘米 B.10~25厘米
C.10厘米至极远处 D.0~25厘米
(4)如何预防眼睛疲劳,请你提出一条合理的建议。________________________________。
参考答案
2.6 透镜和视觉(2)
(1)1 角膜 2 晶状体 9 玻璃体 7 视网膜 (2)3 瞳孔 小 4 虹膜 2. 晶状体 视网膜 倒立 缩小 实像 3.放大 虚 4.大于 倒立 实 5.B 6.C 7.C 8.C 9.D 10.凸 照相机 远离 ll.A l2.B 13.(1)倒立 (2)焦距(或弯曲程度) 睫状肌 收缩 像距 (3)C (4)让物体与眼睛的距离为25厘米(或不要长时间看书、中间要适当休息,多做眼保健操等,合理即可)
2.6 透镜和视觉(3)
学习指要
一、知识要点
1.人类视觉存在一定的限制,人眼睛看清物体的距离有近点和远点,在眼球结构上存在盲点。
2.近视和远视的成因及矫正
(1)近视:主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大,使来自远处物体的光线聚焦在视网膜前。矫正近视的方法是配戴凹透镜做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线经凹透镜发 散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
(2)远视:主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小,使来自近处物体的光线聚焦在视网膜后。需要配戴凸透镜来矫正,先将近处物体反射来的光线经凸透镜会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
3.色盲是因为视网膜上欠缺了某些感光色素从而失去了辨别某几种或全部颜色的能力。
4.要保持良好的视力,需要学习保护眼睛的方法并在实际生活中切实运用。
二、重要提示
1.眼球前后径过长,相当于光屏与透镜中心的距离变大。晶状体曲度过大,相当于透镜的焦距变小,结果成像于光屏(视网膜)前。
2.晶状体变得最扁平时能看到的最远点,叫眼睛的远点。晶状体变得最凸起时能看到的最近点,叫眼睛的近点。正常人的远点在无限远处,而实际视觉中人看不清无限远处的物体是由于物在视网膜上成像太小而分辨不清或在人眼视网膜上成的像亮度太弱。而近点约在距眼睛l0厘米处。
科学广场
近视眼的激光治疗
近视眼虽然可以通过配戴近视眼镜进行矫正,然而戴眼镜会给生活带来很多不便。近年来,准分子激光治疗近视手术给许多近视患者带来了福音。
准分子激光是一种能够精确聚焦和控制的紫外光束(冷激光)。它在计算机控制下,切削精度极高,能够在人的头发丝上刻出各种花纹来。而且准分子激光为冷光源,不产生热量,因此不会损伤眼睛周围的组织和眼球。准分子激光器都有红外线跟踪系统,当眼球偏转超出正常范围,激光会自动停止击射,保证安全治疗。
然而,准分子激光治疗是一项问世不久的技术,现阶段尚缺乏对其后期效果的统计与确认。由于各种原因,这项手术可能会产生一定的后遗症,如出现欠矫或过矫、感染、散光、角膜上皮雾状浑浊、青光眼、高眼压、眩光等。此外,如果近视患者本身存在一些眼疾或体疾,就不适合这项手术。18周岁以下的患者也不适于这种治疗,因为青少年眼球因屈光能力还不稳定,手术后极有可能发生视力回退现象。因此在进行手术前,患者应充分咨询有关专家,了解可行性,权衡利弊,谨慎从事。
解题指导
【例题】图2.6—4表示了近视或远视的成像特点及其矫正的情形,下列说法正确的是 ( )
A.图①表示近视能看清远处的景物
B.图②表示近视的成像特点
C.图③表示可用凹透镜矫正近视
D.图④表示戴凸透镜后,远视眼晶状体的焦距变小
【解析】近视眼是由于晶状体对光的会聚本领变大或眼球的前后径过长,因此来自远处物体的光线会聚在视网膜前,而到达视网膜时已是一个模糊的光斑,使人看不清远处的景物,可配戴凹透镜使光线先发散一些,再会聚到视网膜上来矫正近视。选项A、B错误,C正确。而远视眼成的像会聚在视网膜后方,应配戴凸透镜来矫正,但对眼睛本身无影响。D错误。
【答案】C
同步训练 A组
1.图中人手持的是一枚( )
A.凹透镜,可以矫正近视 B.凹透镜,可以矫正远视
C.凸透镜,可以矫正近视 D.凸透镜,可以矫正远视
2.如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。当物体在很远的地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜_______(填“前”“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会_______(填“变大”“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体。下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样?_______(填字母)。
A.照相机 B.放大镜
C.投影仪 D.潜望镜
3.某老师戴着眼镜正在批改作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,老师立即摘下眼镜跟这位学生打招呼。下列说法正确的是 ( )
A.老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B.老师是近视眼
C.老师不戴眼镜看近物时,像会成在视网膜前方
D.老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
4.如图为近视和远视的成像光路图,以下说法正确的是 ( )
A.图甲为近视,应配戴凹透镜来矫正
B.图甲为远视,应配戴凸透镜来矫正
C.图乙为近视,应配戴凸透镜来矫正
D.图乙为远视,应配戴凹透镜来矫正
5.隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由聚甲基丙烯酸羟乙酯制成的,其中心厚度只有0.05毫米,则近视眼患者配戴的该超薄镜片的边缘厚度 ( )
A.小于0.05毫米 B.等于0.05毫米
C.大于0.05毫米 D.任意值
6.同学们在上课时,一会儿看桌上的书,一会儿抬头看前面的黑板,物像都能落在视网膜上,看得很清楚。这主要是因为 ( )
A.瞳孔可以缩小或放大
B.晶状体的曲度可以调节
C.视网膜可以前后移动
D.眼球的前后径能随意调节
以下为某地区中小学生2001年与2009年近视率调查分析表:
年份
小学阶段
初中阶段
高中阶段
检查人数
近视人数
近视率/%
检查人数
近视人数
近视率/%
检查人数
近视人数
近视率/%
2001
15377
994
6.5
19401
4091
21.1
6483
3370
52.O
2009
24748
2315
9.4
19251
8379
43.5
16767
12131
72.4
则下列说法正确的是 ( )
A.近视是先天性疾病,由遗传决定
B.两次调查比较可知,检查人数越多,近视率越高
C.两次调查比较可知,初中阶段的近视率增加幅度最大
D.矫正近视的方法是配戴凸透镜片的眼镜
8.如图是“模拟眼球成像的实验”操作示意图,请观察思考后回答问题。
(1)模拟实验中左边的白纸板相当于眼球中的________,中间的凸透镜相当于眼球中的_______。
(2)在实验中,如果换上凸度较大的透镜,那么蜡烛应向_______移动,才能使纸板上的图像清晰。
(3)该实验说明:正常人的眼球是通过调节________的曲度来看清远近不同的物体的。如果有人患了远视眼,那么应该配戴装有_______镜的眼镜来矫正。
同步训练 B组
9.某同学仔细观察了光路图后,总结出以下几条结论,其中错误的是 ( )
A.光在同一种均匀物质中沿直线传播
B.光发生反射时,反射角等于入射角
C.光从空气射入玻璃时,折射角大于入射角
D.光从玻璃射入空气时,折射角大于入射角
10.人眼球的折光系统整体作用相当于光轴可转、焦距可变的凸透镜。其特点是物距必须大于二倍焦距,所以只能在视网膜上成倒立、缩小的实像。在某同学从低头写字到抬头看黑板的过程中,其眼球折光系统的焦距将 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
11.小刚同学近日发现自己的服睛看不清黑板,但正常看书看得清。到医院进行了检查,医生说他已经患上了某种屈光不正的疾病,并给他画了一副图(如图所示)来说明情况。
请回答:
(1)小刚同学的眼睛已经成为________(填“远视眼”或“近视眼”)。
(2)若要使他能在正常情况下看清黑板上的字,应配戴________填”凹透镜”或“凸透镜”)来 矫正。此类眼镜可以对光线起作用。
(3)下列预防近视的措施不正确的是 ( )
A.乘车走路时不要看书
B.要经常做眼保健操
C.要在强烈的阳光下看书,不要在非常暗的地方看书
D.眼与书的距离在33厘米左右
参考答案
2.6 透镜和视觉(3)
D 2.后 变小 A 3.A 4.A 5.C 6.B 7.C 8.(1)视网膜 晶状体 (2)左 (3)晶状体 凸透 9.C l0.A ll.(1)近视眼 (2)凹透镜 发散 (3)C
单元自测题
一、选择题(每小题2分.共40分)
1.揉眼睛、抠鼻孔、掏耳道是某些人的“习惯动作”,关于这些习惯,说法正确的是 ( )
A.这些习惯对人的健康都是有益处的
B.有的人揉眼后眼球发红,说吖他的角膜血管充血了
C.用手指抠自己的鼻孔时一定会擦伤自己的嗅黏膜
D.掏外耳道过深过猛有可能损坏鼓膜
2.下列关于声音的说法正确的是 ( )
A.只要物体振动。就能听到声音
B.耳朵能听到声音,是由于声波激起人体的神经振动
C.声音在水中传播得最快
D.声音在空气中的传播速度可以大于或小于340米/秒
j.乙同学把刚买的矿泉水随手放在科学书上,发现“学”字变大,产生这一现象的原因是 ( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.平面镜成像
4.下列说法正确的是 ( )
A.用磨砂玻璃做数室的黑板是为了克服漫反射
B.看到池子里的水比实际浅是由于光的折射
C.雨后天空出现彩虹是由于光的反射
D.光的色散现象说明彩色光是由自光组成的
5.下列光路图正确的是 ( )
下列光现象中,由于光的反射形成的是 ( )
7.小宇同学在课外用易拉罐制作的如图所示的装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是 ( )
A.正立的烛焰像 B.倒立的烛焰像
C.三角形光斑 D.圆形光斑
8.如图所示.小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,下列对此现象的解释较合理的是 ( )
A.地面吸收了所有的光
B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射
D.墙壁对光发生镜面反射
9.当飞机降落时,乘务员要求旅客咀嚼口香糖等食物,这是为了 ( )
A.及时补充营养物质
B.轻松一下,消除疲劳
C.使咽鼓管张开,以保持鼓膜内外气压平衡
D.使咽鼓管紧闭,外耳道畅通
10.下列控制噪声的措施中,属于防止噪声产生的是 ( )
11.科学课上,同学们正以“科技创新让上海世博更精彩”为主题开展活动。下列有关中国馆的知识不正确的是 ( )
A.中国馆的主要部分呈现红色,是因为反射了日光中的红色光
B.中国馆的结构具有遮阳作用,是因为太阳光在空气中是沿直线传播的
C.中国馆的主要部分呈现红色,是因为它能让日光中的红色光透过
D.夏天,进人中国馆会感觉到比馆外凉快,说明人的皮肤具有冷热觉的功能
12.下列关于四幅图片的说法中正确的是 ( )
A.图A所示实验表明真空不能传声
B.图B所示实验表明频率越高,音调越低
C.图C所示实验表明噪声可以在人耳处减弱
D.图D中蝙蝠利用发出的电磁波导航
13.“影”是我们日常生活中常见的光现象,如夏天乘凉的“树影”;民间皮影戏的“皮影”;岸边景色在水中形成的“倒影”;春游时的“摄影”等,下列说法正确的是 ( )
A.“树影”是由光的直线传播形成的
B.“皮影”利用了平面镜成像的原理
C.“倒影”是由光的折射形成的
D.“摄影”时用的照相机是根据凹透镜成像的原理制成的
14.如图所示,一束平行光射入玻璃砖中的规则气泡,通过玻璃砖后,光线将会 ( )
A.发散
B.会聚
C.不改变方向
D.无法判断
15.F1、F2是凸透镜的两个焦点,将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四点,若要在光屏上成最大的像,则蜡烛应放在 ( )
A.a点 C.b点
C.c点 D.d点
16.下列四幅图中,分别表示近观眼成像情况和矫正做法的是 ( )
A.②① B.③①
C.②④ D.③④
17.在一个透明玻璃罩内放一张会闪光的音乐贺卡,在贺卡闪光、播放音乐时,抽出玻璃罩内的空气,此时 ( )
A.看不到闪光,也听不到音乐
B.看不到闪光,但能听到音乐
C.能看到闪光,但听不到音乐
D.能看到闪光,也能听到音乐
18.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是 ( )
A.光的直线传播和光的折射
B.光的直线传播和光的反射
C.光的反射和光的折射
D.光的反射和光的直线传播
19.某同学在探究凸透镜成像的规律时,在光屏上得到了一个清晰的烛焰的像(如图所示),为使光屏上清晰的像变大些,下列调节方法可行的是 ( )
A.将蜡烛适当远离透镜,光屏适当靠近透镜
B.将蜡烛适当靠近透镜,光屏适当远离透错
C.将蜡烛、光屏均适当靠近透镜
D.将透镜适当靠近光屏
20.关于透镜的下列说法中正确的是 ( )
A.近视眼镜的镜片是凹透镜
B.监控摄像头的镜头相当于一个凹透镜
C.凸透镜所成的像都是实像
D.隔着放大镜看物体总是放大的
二、填空题(每空l分,共28分)
21.如图是一种常见的红外线感应水龙头,当手对着红外线感应窗时,水会自动流出。
(1)使用该水龙头时,感应窗发出的红外线照射到手上发生了________。感应窗内的红外线接收管收到信号后控制出水。
(2)当手一直处在感应范围内时,该水龙头在连续出水4秒后即自动停止6秒,如此反复。 某人用20秒洗一次手,则使用该水龙头比使用连续出水的普通水龙头能节水________毫升。(设水龙头的水流量均为30毫升/秒)
22.2010年5月17日中午,宁波市部分市民看到了太阳周围出现一个七彩“光环”,如图所示,这就是“日晕”。这种天象形成的重要原因是阳光通过无数小冰晶后发生了色散,其中各色光按红、橙、黄、________、蓝、靛、紫的顺序依次排列,说明了阳光是________(填“单色光”或“复色光”)。
23.宇航员在太空舱中可以和地球上一样自由地直接对话,这是因为太空舱中的空气能________。 但在飞船外作业时,他们之间不能直接对话,必须借助电子通信设备进行交流,其原因是________________。
24.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现,前窗玻璃大多是倾斜的,这是因为前窗玻璃倾斜时,根据________成像特点,夜间车内乘客或其他物体所成的像在玻璃的前上方,避免干扰司机视觉;而汽车前灯安装在离地面较近的车头位置,有利于司机更好地看清前方道路状况,这是因为在同一种物质中光是________。
25.如图所示,有一束光从某种固体介质斜射入空气时,在界面上发生了反射和折射,其中入射光线是________,反射角的大小是________,折射角的大小是________。
26.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验情景:在竖直的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖直放置于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。请回答问题:
(1)为便于观察,该实验最好在________(填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行;此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到________,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小________;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现:像和物的连线与玻璃板________,像和物到玻璃板的距离________。
(3)为了证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作 ( )
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作
27.在民俗街上,小明对一个雕刻于半粒大米(上圆下平)上的微雕作品“”产生了浓厚的兴趣。
(1)为看清微雕作品上的文字和图像,小明应利用图甲所示透镜中的________ (填字母)进行观察。
(2)正确选择透镜后,小明测出透镜的焦距为5厘米。
(3)透过透镜观察微雕作品,小明看到的像如图乙所示,此时透镜到微雕作品的距离________ (填字母)。
A.小于5厘米
B.大于5厘米且小于10厘米
C.等于10厘米
D.大于10厘米
28.据调查,我国青少年的近视发病率高达60%,居世界首位,并且还以每年10%的速度增长,这引起了人们的高度关注。右图是近视成像示意图。请分析回答下列问题。
(1)近视患者看不清_______处的物体,可以配戴用_______透镜制成的眼镜加以矫正。
(2)如果把眼睛比喻成心灵的窗户,那么结构①是窗户上那明亮的玻璃。结构①的名称是
_______。
(3)在眼球成像过程中,对进入眼球的光线起折射作用的结构主要是[ ]_______。
(4)眼球的成像原理与照相机相似,相当于胶卷的眼球结构是_______。该结构上的一些细胞将图像信息通过视神经传到_______的一定区域,产生视觉。
29.魔术是深受同学们喜爱的节目,其中包含着许多科学原理。图甲是某同学自制的一只魔术箱,表演时他将开口的方形空箱面展示给观众,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”。原来魔术箱中有一块平面镜(如图乙),它与箱底的夹角为_______度,使观众觉得箱子里没有东西。观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有_______的性质。
三、作图题(每题5分,共10分)
30.在自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜,夜间骑车时,在车灯照射下,能把光线按原来方向返回。反光镜结构如图所示,两平面镜相互垂直,当一条光线AB入射到其中一平面镜,作出所有反射光线的光路图。
31.请在图甲中画出反射光线,并标出反射角的大小。如图乙所示,物体AB上的B点在平面镜里所成的像在B’点,在图中画出平面镜的位置和物体AB在平面镜中的像A’B ’。
四、实验探究题(每空2分,共22分)
32.在探究凸透镜成像规律时,小捷用了9个红色的发光二极管按“F”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源,实验装置如图所示:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小捷将凸透镜正对太阳光。再把光屏放在另一侧,改变凸透镜与光屏的距离,直到光屏上出现一个________(填“亮点”或“亮环”)为止,测得它与凸透镜中心的距离为l0厘米,确定出焦距f=________(填“5厘米”或“10厘米”)。
(2)凸透镜固定在光具座的零刻度线上.小捷将光源移至光具座30厘米处后,再移动光屏, 至如图所示位置时光屏上会出现清晰、________(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;如果她将光源再远离凸透镜一些,这时光屏应向________(填“左”或“右”)移动,以获得清 晰的实像。
(3)如果将光源移至7厘米处,凸透镜此时成的是放大的________(填“虚像”或“实像”)。
33.一位科学家把一株绿色植物放在不同颜色的光下照射,然后他再测量该植物对每种光的吸收值,实验结果如下表。请根据表回答下列问题:
一株绿色植物对不同颜色光的吸收百分率
光的颜色
红
橙
黄
绿
蓝
紫
光吸收的百分率
55
10
2
1
85
40
(1)这位科学家设计该实验的目的是_________________________________________。
(2)若分别用红光和绿光照射该植物,则哪种光的光合作用(绿色植物在阳光的作用下,利用 二氧化碳和水等物质制造有机物,并释放氧气的过程)效果较好?_________。原因是_________。
34.为了探究平面镜成像特点,将一块厚度为0.5厘米的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧.点燃玻璃板前的蜡烛A.进行实验。
(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,分别位于A'和A”处,如图所示。其中A’处的像是蜡烛A通过玻璃板的________(填“P”或“Q”)平面成像得到的。
(2)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一组数据:
物距u/厘米
5.O
6.O
7.O
8.O
像距v/厘米
4.5
5.5
6.5
7.5
然后得出像距小于物距的结论。你认为他的测量方法中的错误在于:_______________。
(3)该实验给我们的一个启示是探究平面镜成像特点时,应选用较_______(填“厚”或“薄”)的玻璃板作为平面镜使用。
参考答案
单元自测题
1.D 2.D 3.B 4.B 5.D 6.B 7.B 8.B 9.C l0.A ll.C 12.A 13.A l4. A 15.B l6.B l7.C 18.A l9.B 20.A 21.(1)反射 (2)360
22.绿 复色光 23.传声 真空不能传声 24.平面镜 沿直线传播 25.B0 30°60° 26.(1)较黑暗 B蜡烛 (2)相等 垂直 相等 (3)B 27.(1)A (3)A 28.(1)远 凹 (2)角膜 (3)②晶状体 (4)视网膜 大脑 29.45 直线传播 30.图略 31.图略32.(1)亮点 10厘米 (2)缩小 左 (3)虚像 33.(1)探究绿色植物对光的吸收与光的颜色间的关系 (2)红光绿色植物对红光的吸收百分率较大34.(1)P (2)测量像距错误。应该将测出来的像距再加上玻璃板的厚度 (3)薄