章末复习(四)
在
光
的
世
界
里
教材图片 图片解读
小孔成像现象的形成是由于光在 介质中沿直线传播
采用如图图图所示的装置可研究光的反射规律,其中:虚线ON表示 ,从激光光源射向平面镜的光是 光,它与ON的夹角是 角,从平面镜反射出的光是 光,它与ON的夹角是 角;从图中可以看出:光反射时,反射角 入射角
如图图图所示,在竖直放置的平面镜前竖立一根点燃的蜡烛,通过同一侧可以观察到镜后有一正立的蜡烛的像,这个像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离 ,像与蜡烛的大小 ,像与蜡烛关于平面镜
如图图图所示,将一束激光斜射入水中,可以看到光在空气与水的分界面处发生偏折,这是光的 现象
(5)凸透镜成像规律 当物体位于凸透镜的1倍焦距以内时,成 立、 的 像,这就是放大镜的成像原理。 当物体位于凸透镜的2倍焦距以外时,成 立、 的 像,这就是照相机的成像原理。 当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时,成 立、 的 像,这就是电影放映机的成像原理
(6)近视眼与远视眼 近视眼是由于晶状体太厚,导致折光能力过强,远处物体成像于视网膜 ,矫正时应戴 镜; 远视眼是由于晶状体太薄,导致折光能力过弱,远处物体成像于视网膜 ,矫正时应戴 镜
判断下列说法的正误,并对错误的说法分析指正。
( )1.太阳、月亮和星星都是光源。
分析指正: 。
( )2.光只有在真空中才沿直线传播。
分析指正: 。
( )3.光的传播一定需要介质。
分析指正: 。
( )4.光在任何均匀介质中传播的速度都是相同的,且为3×108 m/s。
分析指正: 。
( )5.夜晚在广场上能看到激光束,说明光线就是真实存在的。
分析指正: 。
( )6.光年是一个时间单位。
分析指正: 。
( )7.我们能够看到物体,是因为人眼发出的光线照射到了物体上。
分析指正: 。
( )8.池塘边的树木在水中的倒影是由光的直线传播形成的。
分析指正: 。
( )9.入射角是入射光线与反射面的夹角,反射角是反射光线与反射面的夹角。
分析指正: 。
( )10.在光的反射定律中,入射角等于反射角。
分析指正: 。
( )11.小明同学在上课时用小镜子看后一排的小龙,发现小龙也通过镜子看着他,还做着鬼脸呢!此现象说明:光反射时,光路是可逆的。
分析指正: 。
( )12.只有镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律。
分析指正: 。
( )13.小明同学面向平面镜走去,感觉镜中自己的像变大了。由此现象可知:物体在平面镜中成像的大小与物距有关,且物距越小,像越大。
分析指正: 。
( )14.光从一种介质进入另一种介质,传播方向一定会发生偏折。
分析指正: 。
( )15.在光的折射规律中,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射角小于入射角。
分析指正: 。
( )16.“潭清疑水浅”现象是由光的反射形成的。
分析指正: 。
( )17.光线经凸透镜会聚后交于一点,这个点就是焦点。
分析指正: 。
( )18.任何一束光通过凸透镜后都将会聚于一点。
分析指正: 。
( )19.凸透镜成像时,所有正立的像都是虚像,所有倒立的像都是实像。
分析指正: 。
( )20.物体经凸透镜成的所有放大的像都是虚像,所有缩小的像都是实像。
分析指正: 。
( )21.凸透镜成像时,物体靠近凸透镜,则像远离凸透镜,此时像变大。
分析指正: 。
( )22.人眼中的晶状体相当于凸透镜,观察物体时,物体在视网膜上所成的像是正立、放大的虚像。
分析指正: 。
( )23.矫正近视眼应戴凸透镜,矫正远视眼应戴凹透镜。
分析指正: 。
( )24.开普勒望远镜由两组凸透镜组成——靠近眼睛的叫目镜,靠近被观测物体的叫做物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成缩小的实像,它相当于一架投影仪。
分析指正: 。
( )25.显微镜的物镜和目镜均成放大的像,望远镜的物镜和目镜均成缩小的像。
分析指正: 。
考点●1 生活中的光现象
1.[2020·重庆] 如图图所示,由于光的折射形成的是 ( )
2.[2020·甘孜州] 生活现象中蕴含了丰富的光学知识,下列说法正确的是 ( )
A.“池水映明月”是由于光的折射形成的
B.“立竿见影”是光沿直线传播形成的
C.“潭清疑水浅”是由于光的反射形成的
D.“一叶障目”是光的折射造成的
考点●2 光学的计算
3.[2020·鞍山] 某同学站在平面镜前1 m处,当他向镜子靠近0.5 m时,他和像之间的距离改变了 m,像的高度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.[2020·绵阳] 如图图所示,在“探究凸透镜成像规律”的实验中,凸透镜焦距是10 cm,蜡烛放在A处,位于C处的光屏(图中未画出)上得到了清晰的像;保持透镜位置不变,将蜡烛移到B处,移动光屏再次得到清晰的像。关于光屏移动的方向和移动距离L屏与蜡烛移动距离L烛的大小关系,正确的是 ( )
A.向右移动光屏,L屏B.向左移动光屏,L屏C.向左移动光屏,L屏>L烛
D.向右移动光屏,L屏>L烛
考点●3 光学作图
5.[2020·山西] 如图图甲所示,苹果受充足的阳光照射才会变红,有些部位阳光照射不到,因此苹果通常不是全红,小亮在苹果树下铺设一层银色地膜。利用光的反射使苹果能接受更多的光照,大部分苹果会整个变红,甜度也会增加,这样的苹果市场价格变高,易于销售。这项小创意使他家苹果收益大幅提升。请你在图乙中画出一束太阳光经银色地膜反射至苹果A的光路图。
6.[2020·巴中] 如图图所示,一束光从空气斜射入水中,已知入射光线AO,请画出反射光线OB和折射光线OC。
7.[2020·扬州] 如图图所示,作出入射光线对应的折射光线。
考点●4 光学仪器的应用
8.[2020·咸宁] 关于常见的光学仪器,下列说法正确的是 ( )
A.焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用越明显
B.校园内安装的监控摄像头,相当于一个凹透镜
C.想要矫正近视眼,要用适当的凸透镜制成的眼镜
D.平行于主光轴的光,通过凹透镜后一定经过焦点
9.[2020·黔南州] 关于透镜,下列有关说法中正确的是 ( )
A.患有远视的人戴的眼镜是凹透镜
B.照相机中所成的像是放大、正立的
C.用投影仪投放出来的电影画面属于虚像
D.丢弃的矿泉水瓶容易引起火灾,是因为装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜,能会聚阳光
10.[2020·鄂州] 如图图所示是小强用手机、透镜和纸盒自制的简易投影仪,能将手机上的画面放大投射到白色墙上。下列说法正确的是 ( )
A.手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的2倍焦距
B.白色墙上呈现的是手机画面倒立、放大的实像
C.若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白色墙上的画面将不再完整
D.从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像,是因为墙对光发生了镜面反射
11.[2020·广西] “鲤鱼跃龙门”寄托着人们祈盼飞跃的美好愿望。当鲤鱼离开水面向上跃起的过程中,它在水中所成的像与水面的距离 ,像的大小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
12.[2020·宿迁] 小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,根据测量的数据,绘制了像距v随物距u变化的图像,如图图所示,分析图像可知,当物距u=12 cm时,物体通过凸透镜成倒立、 的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用了这样的成像原理。
考点●5 重点实验
13.[2020·甘南州] “探究光的反射规律”的实验装置如图图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处 。
(3)如图图图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明: 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (选填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
14.[2020·西藏] 在“探究平面镜成像的特点”实验中,实验装置图如图图所示。
(1)在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块 (选填“5 mm”或“2 mm”)厚的玻璃板作为平面镜,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像,用一张白纸作为光屏去承接这个像,发现白纸上找不到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是 像;再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟A的像完全重合,这个位置就是A的像的位置,在纸上记下这两个位置,实验中选择两支完全相同的蜡烛的目的是 。
(3)比较蜡烛和它的像到玻璃板的格子数,并记录下来,移动蜡烛A,重复实验,可以得到结论:像和物体到平面镜的距离 ;像和物体的连线与镜面 。
15.[2020·烟台] 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,小明利用如图图所示的装置进行实验,他先调整烛焰中心、透镜中心及光屏中心位于同一高度上,然后将它们调节到图示位置时,光屏上得到清晰的像。
(1)此时像的特点是倒立、 的实像。
(2)若保持透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度线处,则应向 (选填“左”或“右”)移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,且像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若将蜡烛移到20 cm刻度线处,透镜保持不动,移动光屏后再次得到清晰的像,则此时蜡烛经凸透镜成 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。
(4)人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的,现将图中虚线圆圈部分当做是人的“眼睛”,当蜡烛远离“眼睛”时,“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 (选填“变薄”或“变厚”),改变其对光线的偏折能力,从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,则该“眼睛”为 (选填“近视眼”或“远视眼”),应该戴 (选填“凸透镜”或“凹透镜”)进行矫正。
答案
【知识梳理】
①自行发光 ②同种均匀 ③3×108 m/s ④同一
⑤法线 ⑥等于 ⑦镜面 ⑧漫 ⑨光的反射
⑩虚 大小 等于 同一平面 法线
靠近 小于 不改变 凸 凹
会聚 发散 倒立 缩小 实
倒立 放大 实 正立 放大 虚
厚 太强 前 凹透镜 薄 太弱
后 凸透镜 红 绿 蓝
透过 反射
【图说教材】
(1)同种均匀
(2)法线 入射 入射 反射 反射 等于
(3)相等 相同 对称
(4)折射
(5)正 放大 虚 倒 缩小 实 倒 放大 实
(6)前 凹透 后 凸透
【易错辨析】
1.×,太阳能够自行发光,属于光源;月亮是将太阳光反射到地球上,不属于光源;并不是所有的星星都是光源
2.×,光在真空中沿直线传播,光在同种均匀介质中也沿直线传播
3.×,光的传播不需要介质,光既可在真空中传播,也可在诸如图图水、玻璃等透明物质中传播
4.×,光在真空中的传播速度是3×108 m/s,光在其他介质中的传播速度比在真空中要小
5.×,光线是为了描述光的传播路径及方向而引入的理想化模型,故光线不是真实存在的
6.×,光年是一个长度单位,1光年等于光在真空中1年内传播的距离
7.×,我们能够看到物体,是因为物体发出或反射的光进入了我们的眼睛
8.×,树木在水中的倒影是树木经水面成的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的
9.×,入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角
10.×,在光的反射定律中,反射角等于入射角。先有入射光后有反射光,顺序不能换
11.√
12.×,镜面反射和漫反射是光反射的两种形式,都遵循光的反射定律
13.×,物体在平面镜中成像的大小与物体的大小相同,与物距无关,无论物距变大还是变小,像的大小不变
14.×,光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向会发生改变,当垂直入射时,传播方向并不会发生改变
15.×,在光的折射规律中,折射光线和入射光线分居法线两侧,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,当光从空气中斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,当光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射角大于入射角
16.×,“潭清疑水浅”现象是由光的折射形成的
17.×,只有平行于主光轴的光经凸透镜会聚后交于一点,这一点才是凸透镜的焦点
18.×,凸透镜对光有会聚作用,但并不是任何一束光通过凸透镜后都将会聚于一点
19.√
20.×,当物体在凸透镜的2倍焦距以外时成倒立、缩小的实像,在1倍焦距和2倍焦距之间时成倒立、放大的实像,在1倍焦距以内时成正立、放大的虚像,故放大的像可能是实像也可能是虚像
21.×,凸透镜成实像时,物体靠近凸透镜,则像远离凸透镜,此时像变大;成虚像时物体靠近凸透镜,则像靠近凸透镜,此时像变小
22.×,若将人眼的晶状体当作凸透镜,视网膜当作光屏,那么在观察物体时,物距往往要远大于透镜的2倍焦距,因此成的像应该是倒立、缩小的实像
23.×,矫正近视眼应戴凹透镜,矫正远视眼应戴凸透镜
24.×,开普勒望远镜由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同
25.×,显微镜的物镜和目镜均成放大的像,而望远镜的物镜成缩小的像,目镜成放大的像
【中考链接】
1.C 倒立的“烛焰”属于小孔成像,是由光的直线传播形成的,故A错误;手在屏幕上形成的手影,是由光的直线传播形成的,故B错误;铅笔好像在水面处折断,是铅笔反射的光从水中斜射入空气中发生折射造成的,故C正确;金色的“日环”,是由光的直线传播形成的,故D错误。
2.B “池水映月明”是光的反射造成的,故A错误;“立竿见影”是光沿直线传播形成的,故B正确;“潭清疑水浅”是潭底反射的光经界面发生折射,使人感觉好像池底变浅了,是光的折射造成的,故C错误;一叶障目是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了,这是因为光是沿直线传播的,故D错误。
3.1 不变
4.A 将蜡烛放在A处时,此时的物距大于2倍焦距,光屏上得到了清晰的缩小像;保持透镜位置不变,向右移动蜡烛至B处,物距等于2倍焦距,光屏上得到清晰的等大像,像变大了,则像距变大,光屏应向右移动;
在物距大于像距时,移动蜡烛,蜡烛移动的距离要大于像移动的距离,即L屏5.如图图图所示
6.如图图图所示
7.如图图图所示
8.A 焦距越小的凸透镜,焦点离凸透镜越近,偏折越明显,对光的会聚作用越明显,故A正确。
校园里安装的监控摄像头,和照相机的原理相同,是一个凸透镜,故B错误。
凹透镜对光有发散作用,近视眼是因为晶状体过厚,像成在视网膜的前方,所以矫正近视眼应选用适当的凹透镜制成的眼镜,故C错误。
平行于主光轴的光线,通过凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线过焦点,折射光线不过焦点,故D错误。
9.D 远视眼需要配戴凸透镜进行矫正,故A错误;
照相机中所成的像是倒立、缩小的实像,故B错误;
用投影仪投放出来的电影画面能够被光屏承接,属于实像,故C错误;
装有液体的透明饮料瓶,相当于一个凸透镜,它对射来的太阳光具有会聚作用,使会聚点的温度升高,从而能够点燃周围可燃的物品引发火灾,故D正确。
10.B 根据投影仪成像的原理可知,手机到透镜的距离应大于1倍焦距,小于2倍焦距,故A错误;
投影仪成的像是倒立、放大的实像,故B正确;
若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分,白墙上的画面仍然完整,只是亮度变暗,故C错误;
发生漫反射的物体可以从不同角度都能被看到,因此从各个角度都能清楚地看到白墙上的像,是因为白墙对照射到其上面的光产生漫反射,故D错误。
11.变大 不变
当鲤鱼离开水面向上跃起的过程中,鲤鱼与水面之间的距离变大,由于像到水面的距离等于鲤鱼到水面的距离,所以鲤鱼在水中所成的像与水面的距离变大,像的大小始终和鲤鱼的大小相同,故像大小不变。
12.缩小 照相机
13.(1)垂直 顺
(2)一次实验得到的结论具有偶然性
(3)反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)C
(5)反射时,光路是可逆的
14.(1)2 mm
(2)虚 便于比较像和物的大小关系
(3)相等 垂直
15.(1)缩小
(2)左 变小
(3)缩小
(4)变薄 近视眼 凹透镜
(1)由图可知,此时的物距为40.0 cm,像距为15.0 cm,物距大于像距,成的是倒立、缩小的实像;此时40.0 cm>2f,f<15.0 cm<2f,解得:7.5 cm(2)若保持透镜位置不动,把蜡烛移到零刻度线处,此时物距变大,像距应该变小,即应向左移动光屏才能在光屏上再次得到清晰的像,像距变小了,则像会变小。
(3)若将蜡烛移到20 cm刻度线处, 透镜保持不动,此时的物距为30.0 cm>2f,移动光屏后会得到倒立、缩小的实像。
(4)当蜡烛远离“眼睛”时,物距变大,像距变小,像会向前移动,为了使像仍然能成在光屏上,需要增大眼睛的焦距,所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄;
若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度,像成在了光屏的前方,为近视眼,需要配戴具有发散作用的凹透镜来矫正。