(共69张PPT)
物理(全国通用)
讲师:xxx
中考物理二轮复习讲练测
专题02
光学
01
考情分析
知识建构
02
真题研析
规律探寻
03
核心提炼
考向探究
04
题型特训
命题预测
目录
CONTENTS
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02
考情分析
考点要求 课标要求 命题预测
光的直线 传播 光的反射
探究并了解光的反射定律。
命题点有:光的直线传播条件、光的直线传播现象、小孔成像、作图等。命题情境源于社会生活,考查学生的知识应用能力。考查题型有选择题、填空题,有时也会出现作图题。
命题点主要集中在:生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等。命题情境源于教材图片、教材事例以及生活,考查学生的科学探究能力和分析问题、解决问题的能力。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
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02
考点要求 课标要求 命题预测
平面镜成像 特点及应用
探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
命题点有:平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。考查题型有:填空题、实验探究题、作图题,有时也会出现选择题。
考情分析
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02
考点要求 课标要求 命题预测
光的折射 光的色散
通过实验,了解光的折射现象及其特点。
通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
命题点有:光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。考查题型主要是选择题、填空题、作图题,有时也会出现实验探究题。
考查光的色散现象,红外线和紫外线的特点和应用。命题点有:认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光(三原色)等。其常见题型主要是选择题和填空题。
考情分析
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02
考点要求 课标要求 命题预测
透镜及其对光的作用 凸透镜成像规律及应用
了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
命题点有:认识透镜对光的作用、透镜在生活中的应用、利用透镜的三条特殊光线作图等。
凸透镜成像规律的实验与应用,是中考考查的重点;成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。考查题型较多,有:选择题、填空题、作图题和实验探究题等。
眼睛与眼镜命题点有:眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。
考情分析
02
知识建构
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02
01
光的反射 平面镜成像
真题研析 规律探寻
考点一 光的反射 平面镜成像
1. (2023·绵阳·中考题)如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是_____,平面镜与水平方向的夹角度数是_____ 。
反射角的度数为( 70°- 30°)=20°
平面镜与水平方向的夹角度数为90°-20°-30°=40°
40°
20°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当 立在平面镜上;
(2)让一束光紧贴纸板E沿AO方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束OB,然后将纸板F绕ON向前或向后翻折,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格,可得结论:反射角与入射角大小 ;
(4)当反射光与入射光夹角为100°时,入射角为 °。若入射光束AO绕O点顺时针旋转,将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
真题研析 规律探寻
2.(2023·淮安·中考题)在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。
不变
实验次数 1 2 3
入射角 60° 45 30°
反射角 60° 45° 30°
考点一 光的反射 平面镜成像
竖直
同一平面内
相等
50
顺
真题研析 规律探寻
(1)入射光线、反射光线和法线在同一平面内,为了便于同时观看入射光线、反射光线和法线,纸板一定与平面镜垂直。
(2)当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光,这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
(3)由表格数据可得结论:反射角与入射角大小相等。
(4)反射光与入射光的夹角为100°,即反射角与入射角的和为100°,根据反射角等于入射角可得,入射角为50°。
在光的反射现象中,反射光线与入射光线关于法线对称,若入射光束AO绕O点顺时针旋转,则反射光束OB将沿逆时针方向转动,因像与物关于镜面对称,所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动。
(5)一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,入射点位置不变,且反射面位置不变,入射角不变,观察到光斑位置的变化情况是不变。
考点一 光的反射 平面镜成像
真题研析 规律探寻
3.(2022·山东德州中考题)某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的_______ ;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且_________(选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物_____________;
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛
①的像将_________(选填“仍然”或
“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
考点一 光的反射 平面镜成像
位置
未点燃
大小相同
不变
仍然
真题研析 规律探寻
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,玻璃板透光,能够成像,为了便于确定像的位置。
(2)运用等效替代法用大小相同的两根蜡烛,点燃一根蜡烛再用未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合,若能够完全重合,说明平面镜成像中,物像大小相等。
(3)根据平面镜成像特点可知,物像大小相等,将蜡烛①远离玻璃板,蜡烛①的大小不变,则所成像的大小不变。
(4)由平面镜成像原理可知,物与像关于平面镜对称,所以将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
考点一 光的反射 平面镜成像
真题研析 规律探寻
1. 理解光的直线传播的条件
在解答有关光的传播问题时,应注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质,但未必均匀,比如大气层就不是均匀介质,早晨的太阳还在地平线以下时,就能被看到,就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。
考点一 光的反射 平面镜成像
真题研析 规律探寻
考点一 光的反射 平面镜成像
2. 关于平面镜成像作图题的答题关键点
(1)利用平面镜成像的特点(对称性)作图
首先根据像与物的对称性找到像点,再连接像点,并用虚线表示虚像。同时,要注意辅助线也要用虚线表示。此类题也可以根据物点与像点的连线来确定平面镜的位置(作物、像连线的中垂线即可)。
(2)利用光的反射定律作图
①入射光线一定通过发光点,两条入射光线的交点就是发光点。
②反射光线的反向延长线一定通过发光点的像点,则两条反射光线反向延长线的交点就是像点。
(3)如果题目中没有明确要求,一般利用平面镜成像的特点(对称性)作图更简单些。
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播。 真空中光速c=3.0×108m/s。
光的反射定律
镜面反射 和漫反射
考点一 光的反射 平面镜成像
镜面反射和漫反射都遵循反射定律。
在反射现象中,光路是可逆的。
现象:影子、日食、月食、小孔成像等。
三线共面、两线分居、两角相等。
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
平面镜 成像特点
平面镜的应用
考点一 光的反射 平面镜成像
家用穿衣镜;医生检查牙齿的小镜子、潜望镜等。
平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物的连线与镜面垂直。平面镜成虚像。
利用数学对称,也可表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
利用平面镜来成像、改变光的传播方向。
题型特训 命题预测
1.【新情境】2023年国际陶瓷产业博览会于9月28日至10月2日在醴陵举办,主题为“千年瓷都 五彩醴陵”,夜晚绚烂的灯光将醴陵瓷谷的美景完全展现了出来,下列有关光的说法正确的是( )
A.夜晚打开灯光的建筑物不是光源
B.光年是一个非常大的时间单位
C.光速是3×109m/s
D.小明在参观时在灯光下看到了自己的影子,影子的形成说明光在均匀介质中沿直线传播。
D
A. 建筑物上安装有灯,闭合开关后自行发光,因此属于光源,故A错误;
B.光年是一个非常大的长度单位,表示光在一年内通过的距离,故B错误;
C.光在真空中的传播速度是3×109m/s,在其他介质中的传播速度小,故C错误;
D.光照到不透明物体上,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,在物体后形成的暗区,便是影子,所以影子的形成原理是光在均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选D。
考点一 光的反射 平面镜成像
题型特训 命题预测
2.【新科技】如图甲是我国研发的舱外航天服。航天员通过面窗观察胸前设备时,会有视野盲区,是因为光的__________ ,所以设计人员在航天服手臂上配有一块反光镜,通过反光镜看到胸前设备上的文字如乙图所示,航天员看到的“近”字,在设备上应是图丙中的 ______(选填“①”、“②”、“③”)。
直线传播
②
考点一 光的反射 平面镜成像
由于光在均匀介质中沿直线传播,航天员通过面窗观察胸前设备时,会有视野盲区。
航天服手臂上配有一块反光镜,反光镜相当于平面镜,通过反光镜看到胸前设备上的文字如乙图所示,航天员看到的“近”字,上下是正立,左右对称而相反,故选②。
题型特训 命题预测
3.【新情境】图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 ________(填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上,____(选填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地_____(选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
直线传播
不能
考点一 光的反射 平面镜成像
由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗格的阻挡,屏幕发出的光只能照射在一定范围内。
此防窥膜贴在手机屏幕上,屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视。
由丙图可知,为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
题型特训 命题预测
4. 如图为探究光的反射定律实验,平面镜水平放置, 白色纸板竖直地立在镜面上,入射光线 AO 紧贴纸板射向镜面, 纸板上能看到反射光线OB(图中未画出),O为入射点,ON为法线,则( )
A.反射光线OB的位置在ON的左侧
B.仅增大图中α的角度, 反射光线OB将远离ON
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,OB位置不变
D.仅将纸板取走,反射光线OB将不存在
C
考点一 光的反射 平面镜成像
A.反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧,反射光线OB的位置在ON的右侧,故A错误,不符合题意;
B.仅增大图中∠α的角度,入射角减小,则反射角减小,反射光线OB将靠近ON,故B错误,不符合题意;
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,纸板仍然和平面镜垂直,法线位置不变,入射光线位置不变,反射光线OB位置不变,故C正确,符合题意;
D.将纸板取走,反射光线OB仍然存在,只是不能显示在纸板上,故D错误,不符题意。
故选C。
5. 小月用图甲所示的装置探究平面镜成像的特点,AB是两只外形相同的蜡烛。
(1)选择较薄的玻璃板代替平面镜,并将其竖立在一张纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,在玻璃板前面观察蜡烛A经玻璃板______(填“反射”或“折射”)所成像;在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的________,此时蜡烛B所在的位置就是蜡烛A的像的位置;
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是_____________ ;
(3)如图乙所示,小月把三个字母模型分别竖立在玻璃板的前面,研究像与物的左右位置关系,选用字母模型________(填“C”、“A“或“T”)效果最好;
(4)如图丙所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
考点一 光的反射 平面镜成像
反射
C
大小相等
寻找普遍规律
题型特训 命题预测
(1)平面镜成像原理是光的反射,要在玻璃板前面才能观察蜡烛的像。在玻璃板后面小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。
(2)移动点燃的蜡烛A,重做实验,目的是避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
(3)由图可知,三个模型分别为C、A、T,从模型上看,只有C左右不同,而A、T,左右相同,所以当小明把三个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的,故选字母模型 C。
(4)先画出法线,当光从空气斜射入玻璃时,折射光线和入射光线
分居法线的两侧,折射角小于入射角;当光从玻璃斜射入空气时,折射
光线和入射光线分居法线的两侧,折射角大于入射角;据此作出两条
折射光线,如图所示:
考点一 光的反射 平面镜成像
题型特训 命题预测
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02
02
光的折射 光的色散
真题研析 规律探寻
考点二 光的折射 光的色散
1. (2023·牡丹江·中考题)下列现象由光的折射形成的是( )
AD.影子的形成、日食、月食都是光遇到不透明的物体后无法穿过物体继续传播形成的,属于直线传播形成的,故A、D不符合题意;
B.对着镜子画脸谱,属于平面镜成像,是光的反射原理,故B不符合题意;
C.水中的“断笔”是笔反射的光从水中斜射入空气中时,传播方向发生改变,人眼逆着折射光线看去,看到笔“被折断”,属于光的折射,故C符合题意。
C
故选C。
真题研析 规律探寻
2.(2023·北京·中考题)一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是( )
A. BO是入射光,OA是反射光
B. AO是入射光,OC是折射光
C. ∠AOM是入射角,∠BON是反射角
D. 光若沿CO入射,将沿OA和OB射出
ABC.如右图所示:过点O作法线PQ,由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧;折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧,所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,故B正确,AC错误;
D.折射时光路是可逆的,所以光若沿CO入射,将沿OA射出,故D错误。
B
故选B。
考点二 光的折射 光的色散
真题研析 规律探寻
3.(2023 ·内蒙赤峰·中考题)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向O点的角度,进行多次实验,数据如下表所示:
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角_______ 入射角;折射角随着入射角的增大而________ ;
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中,_________________ 。
光路是可逆的
(2)当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时,折射角为73.8°;当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中,光路是可逆的。
大于
增大
实验次数 1 2 3 4
入射角 10° 20° 30° 40°
折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°
考点二 光的折射 光的色散
真题研析 规律探寻
4. (2022·无锡·中考题)我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验:“背日喷乎水,成虹宽之状”,这是光的______现象,进一步的研究表明,将红、_______、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
色散
彩虹的形成原因就是光的色散,当喷出水后,空气中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解成七种色光。
红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生其他任何颜色,这三种色光就是光的三原色,但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。
绿
考点二 光的折射 光的色散
真题研析 规律探寻
1. 明确步骤,轻松解答两类光学折射作图题
(1)已知入(折)射光线,作折(入)射光线。
作法线→判断角的大小关系→画光线。
(2)已知物和像,作光路图。
确定物、像和眼睛的位置→找入射点→作入射光线→作折射光线。
入射光线、折射光线用实线表示,法线、折射光线的反向延长线用虚线表示。
2. 巧作图解答折射、反射综合题
解答折射、反射综合题时,如果能作出光路图再结合题意分析,将会事半功倍。法线跟界面垂直,反射角跟入射角相等,入射角跟入射光线与界面的夹角互余,反射角跟反射光线与界面的夹角互余,折射角跟折射光线与界面的夹角互余。这些在图上呈现出来,便是我们解题的依据。
考点二 光的折射 光的色散
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
光的 折射
光的 色散
折射规律:三线共面、两线分居、空气中的角大。
1. 光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射现象。如太阳光穿过大气层时传播方向会发生改变。
2. 光垂直射入介质中时,传播方向不变。
3. 折射时光路可逆。
1. 发生色散的实质是光的折射。
2. 红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光,但是红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。
1. 太阳光经过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光。
2. 把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
考点二 光的折射 光的色散
题型特训 命题预测
1. “大漠孤烟直,长河落日圆”蕴含了光的折射知识,如图所示属于光的折射的是( )
A. 桥在水中的倒影 B. 河底看起来变浅
C. 透过树林的光束 D. 长廊上的树影
B
A.桥在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
B.河底看起来变浅,是由于光的折射造成的,故B符合题意;
C.透过树林的光束是由于光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.长廊上的树影是由于光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
考点二 光的折射 光的色散
题型特训 命题预测
2.每年暑假学校都会发出不要到河里游冰的相关通告,这是因为水看起来很浅,实际上却很深,容易发生溺水事故。如图所示,能正确描述岸上人看到水底某点的光路图是( )
A
岸上的人看水底某点时,光由水中斜射入空气中,在水面处发生折射,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,人看到的是某点的虚像,位置比实际位置浅,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
考点二 光的折射 光的色散
题型特训 命题预测
3. 承德避暑山庄湖景如画,如图甲所示。小玉同学在岸边,通过平静的湖面,既可看到建筑物的倒影,又可看到水中的鲤鱼。图乙中,A点代表建筑物的顶点,B点代表小玉看到的鱼,C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出:
(1)A点在水中的像A';
(2)小玉看到A'的光路;
(3)鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
(1)作顶点A关于水面的对称点A',即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
(2)连接A'和小玉的眼睛C的连线,交水面于O,OC为反射光线,连接AO为入射光线,即为小玉看到A'的光路。
(3)水中的鱼反射的光线斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线看过去,看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方;连接BC交水面于O',过点O'作法线,O'C为折射光线,根据折射角大于入射角作出入射光线B' O',即为看到B'的光路图,鱼的大致位置B'在B的正下方,如图所示:
考点二 光的折射 光的色散
题型特训 命题预测
4. 如图所示,是小武探究“光的折射规律”的实验情景。他将一块半圆形玻璃砖吸附在金属光具盘上,用激光笔照射,让光线贴着光具盘从空气斜射入玻璃砖中,多次改变入射角度并记录数据如表格所示:
(1)让光线贴着光具盘照射,是为了___________________;
(2)分析表格中的数据可知:光从空气斜射入玻璃中时,折射角______入射角。当入射角增大时,折射角将 _______ ;
(3)当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时,其折射角是_______ 。
增大
显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路
小于
45°
入射角α 30° 45° 60°
折射角β 21° 30° 38°
考点二 光的折射 光的色散
题型特训 命题预测
(1)让光线贴着光具盘照射,是为了显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路。
(2)由图知,光不管是从空气斜射入水中,还是从空气斜射入玻璃中,折射角随着入射角的增大而增大,而且折射角总小于入射角。
(3)根据在光的折射中,光路是可逆的,当光由玻璃射入空气时,折射角大于入射角,且当入射角等于30°时,折射角为45°。
考点二 光的折射 光的色散
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02
03
凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
考点三 凸透镜成像的规律
1. (2023·鄂州·中考题)如图所示,透过手表表盘上光滑透明凸起部分,能清楚地读出日期信息,光滑透明凸起部分相当于________,观看到的是日期数字________(选填写“实”或“虚”)像。手表的背面打磨得非常光滑,能清晰地照出小明像,此像的大小与小明本人相比________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
透明凸起的部分中间比边缘厚是凸透镜,其作用相当于一个放大镜,手表数字在凸透镜的一倍焦距以内,则成正立、放大的虚像。
手表的背面打磨得非常光滑,相当于平面镜,能清晰地照出小明像,由平面镜成像的特点可知,所成的像与小明本人大小相同。
凸透镜
虚
不变
真题研析 规律探寻
2. (2023·烟台·中考题)光通过透镜会发生折射,请将图中的入射光线或折射光线补画完整。
图中透镜是凸透镜,凸透镜有三条特殊光线:过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;穿过光心的光线传播方向不变;与主光轴平行的光线折射后穿过凸透镜的焦点,光路如图所示。
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
3.(2023·东营·中考题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是15cm
B.图中成像特点与投影仪的成像特点相同
C.燃烧的蜡烛不断变短,光屏上成的像会下移
D.保持蜡烛与光屏不动,向左移动透镜至合适位置,光屏上仍能得到清晰的像
D
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
AB.由图可知,物距
u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm,物距大于像距,成倒立缩小的实像,照相机根据此原理制成的,此时
30.0cm>2f ① 2f >15.0cm>f ②
由①和②得到7.5cmC.实验中,燃烧的蜡烛逐渐变短,向下运动,蜡烛成倒立的像,所以光屏上的像逐渐向上移动,故C错误;
D.保持错烛和光屏的位置不动,根据光路可逆可知,将凸透镜放到35cm处,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏上能成倒立放大的实像,
故D正确。
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
4.(2023 ·青岛·中考题)在第一次天宫授课中,王亚平制作了一个悬在空中的水球,透过水球看到了她倒立、缩小的像,如图甲所示。老师告诉小海这个水球相当于一个凸透镜,小海利用图乙所示器材进行探究,将焦距为10cm的凸透镜固定在50cm刻度线处。
(1)当小海将蜡烛和光屏移至图乙所示位置时,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、缩小的像,这个像是 (选填“实”或“虚”)像,此时物距u与焦距f的关系是 (选填“u>2f”“f(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,应向 移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的像;
(3)依据上述实验规律,小海判定:透过水球看到王亚平倒立、缩小的像时,她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足 (选填“u>2f”“f(4)凸透镜在生活中有许多应用,请列举一例: 。
见详解
放大
u>2f
实
右
u>2f
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
(1)图乙所示位置,物距为u=50.0cm-20.0cm=30.0cm
焦距为10cm,此时物距u与焦距f的关系是u>2f,根据
凸透镜成像规律,烛焰恰好在光屏的中心成清晰的倒立、
缩小的实像。
(2)当小海将蜡烛移至35cm刻度线处时,物距为u′=50.0cm-35.0cm=15.0cm
物距与焦距的关系为f2f,即像距变大,像变大,应向右移动光屏,才能在光屏上成清晰的倒立、放大的实像。
(3)根据凸透镜成像规律,透过水球看到王亚平倒立、缩小的实像,表明物距大于2倍焦距,所以她到水球球心的距离u与水球透镜焦距f的关系满足u>2f。
(4)很多光学元件的镜头都要用到凸透镜,在生活利用凸透镜成像规律工作的有照相机、投影仪、放大镜等。
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
1.透镜的三条特殊光线的重要性
(1)透镜的三条特殊光线是关于透镜的作图题的基础。无论是根据透镜作光路图还是根据光路图画透镜,都需要通过三条特殊光线做出判断和解答。
(2)关于三条特殊光线,需要记住各自特点,更需要把凸透镜的特殊光线和凹透镜的特殊光线加以区分,记住两种透镜对光的作用的不同。
2. 透镜作图时的注意事项
(1)对于透镜:是会聚透镜还是发散透镜,关键是看折射光线比入射光线是远离主光轴还是靠近主光轴。
考点三 凸透镜成像的规律
真题研析 规律探寻
(2)对于光线:
①一定要用尺规作图;②一定不要遗漏光线的箭头;③平行于主光轴的光线经凹透镜发散后,出射光线的反向延长线一定相交在另一侧焦点上,并且反向延长线要用虚线表示。
3.注意两点,正确解答凸透镜成像实验探究题
(1)凸透镜、光屏和烛焰的中心应在同一高度上。
(2)若在实验中怎样移动光屏都得不到像,可能原因有:
①蜡烛没有在凸透镜的一倍焦距之外;②烛焰、凸透镜和光屏三者的中心不在同一高度上;③蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,导致像距过大,光屏不能移动到能够接收到像的位置。
考点三 凸透镜成像的规律
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
凸透镜
凹透镜
考点三 凸透镜成像的规律
①中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。
②凸透镜对光有会聚作用,又叫会聚透镜。
③三条特殊光线。
①中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜。
②凹透镜对光有发散作用,又叫发散透镜。
③三条特殊光线。
核心提炼 考向探究
物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能
否承接
u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能
u=2f 倒立 等大 实像 异侧 v=2f 能
f2f 能
u=f 不成像 uu 不能
凸透镜成像的规律
考点三 凸透镜成像的规律
题型特训 命题预测
1.【新科技】光刻技术是现代半导体集成电路的关键一环,其工作原理如图所示。光源发出强紫外光,调整镂空掩膜版和缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的“雕刻”,下列说法错误的是( )
A.缩图透镜是凸透镜
B.在硅片上形成的像是实像
C.此成像原理与显微镜物镜的成像原理相似
D.若将掩膜版靠近缩图透镜,为成清晰像,应将硅片远离缩图透镜
C
A.根据图示可知,缩图透镜对光线具有会聚作用,是凸透镜,A正确;
B.硅片相当于光屏,能承接实像,所以成的是实像,故B正确;
C.由图可知要制造出含有众多元件的集成电路,则掩膜上的电路在硅片上的像应变小,所以该凸透镜成倒立、缩小的实像,而显微镜的物镜成倒立、放大的实像,二者的成像原理不同,故C错误,符合题意;
D.若将掩膜版靠近缩图透镜,物距变小,像距应变大,为成清晰像,应将硅片远离缩图透镜,故D正确,不符合题意。
故选C。
考点三 凸透镜成像的规律
题型特训 命题预测
2.【新情景】如图,将印有杭州亚运会图案的透明胶片,贴在发光手电筒前端玻璃上,正对着焦距为10cm的凸透镜调整位置,墙上出现一个清晰放大的“像”,该“像”相对于胶片上的图案是_____(选填“正立”或“倒立”)的,墙壁到凸透镜的距离满足的条件是__________ 。我们从不同角度都能看到墙上的“像”,是因为光发生了________ 。
漫反射
由题意知,墙上出现一个清晰放大的“像”,则该“像”是实像,实像是倒立的。
墙壁上成倒立放大的实像,此时像距大于二倍焦距,即墙壁与透镜的距离在20cm之外。
白墙相当于光屏,白墙的表面凹凸不平,发生漫反射,反射光线射向四面八方,我们从不同角度都能看到墙上的“像”。
考点三 凸透镜成像的规律
倒立
大于20cm
题型特训 命题预测
3. 如图所示,S 是光源S在平面镜中的像。光线是光源S发出的光线经平面镜反射后,平行于凸透镜主光轴射向凸透镜的光线。请画出:
(1)光源S的位置;
(2)反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a经凸透镜折射后的折射光线。
(1)根据平面镜成像特点,首先做像S 关于镜面的对称点S,即为光源S的位置,标出虚线和直角;
(2)反射光线a与镜面的交点为入射点,连接光源S和入射点,标出箭头,即为反射光线a对应的入射光线;
(3)光线a是平行于凸透镜主光轴的光线,经凸透镜折射后的折射光线过焦点。如图所示:
考点三 凸透镜成像的规律
题型特训 命题预测
4. 如图所示,凸透镜位于P处(图中未画出)位置不变,移动蜡烛,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,则( )
A.甲处可能成的是虚像
B.乙处像可能是放大的
C.P点位置在甲的左侧
D.蜡烛的移动方向向左
B
ACD.由题意可知,光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像,且甲处的像比乙处大,根据物距变大,像距变小,像变小可知,像在不断的靠近凸透镜,因此凸透镜在乙的右侧,蜡烛在凸透镜的右侧,此时蜡烛在远离凸透镜,因此蜡烛向右移动;由于甲处的像成在光屏上,因此甲处只能成实像,故ACD不符合题意;
B.由于题干未提供物距和凸透镜的焦距,若物距大于1倍焦距小于2倍焦距,乙处成放大的实像;若物距大于2倍焦距,成缩小的实像;若物距等于2倍焦距,成等大的实像,故B符合题意。
故选B。
考点三 凸透镜成像的规律
5. 某实验小组在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)实验前要调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在___________ ,目的是使像成在光屏的中央。
(2)移动蜡烛和光屏到如图所示位置,光屏上出现了烛焰清晰的像(像未画出),生活中的_______(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是这一成像原理的应用。
(3)实验过程中,小明同学不小心用手指指尖触摸到了凸透镜,这时光屏上_____(选填“会”或“不会”)出现指尖的像。
(4)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短。要使像仍然成在光屏的中央,应将光屏向___(选填“上”或“下”)移动。
(5)另外一个实验小组用由几个发光
二极管做成的“F”字样的发光体代替蜡烛
进行实验,你认为其好处是 ______
(写出一点即可)。
题型特训 命题预测
同一高度
不会
上
可以增加物体的亮度,使成像更清晰
投影仪
考点三 凸透镜成像的规律
题型特训 命题预测
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,为了使像成在光屏的中央,应该调整烛焰、透镜和光屏的中心大致在同一高度。
(2)由题图可知,此时物距小于像距,凸透镜成倒立、放大的实像,应用为投影仪。
(3)用手指指尖触摸到了凸透镜,手指处于凸透镜的1倍焦距以内,故此时成虚像,不能成在光屏上,所以在光屏上不能看到手指尖的像。
(4)蜡烛变短了,光屏上的像会向上移动,要使像成在光屏的中央,根据过光心的光线传播方向不改变,可将凸透镜向下移动,或光屏向上移动。
(5)由发光二极管做成的“F”字样的发光体比烛焰的亮度更大、更环保,更容易看出倒立的实像不仅是上下相反、而且是左右相反;同时蜡烛燃烧有火焰,不如发光二极管安全;火焰在有风的时候会晃动,同时蜡烛会越烧越短,而二极管不会。
考点三 凸透镜成像的规律
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02
04
眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
考点四 眼睛与眼镜
1. (2022·柳州·中考题)人的眼球结构如图所示,眼睛的成像原理跟______(选填“凸”或“凹”)透镜类似,其中_______ 相当于光屏。
人的眼球好像一架照相机,晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体倒立缩小的实像,视网膜相当于光屏。
视网膜
凸
真题研析 规律探寻
2. (2021·河南·中考题)图为投影式电子白板,它利用投影机将画面投影到屏幕上,投影机的镜头相当于一个凸透镜,下列说法正确的是( )
A.投影机的镜头与近视眼镜为同一种透镜
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射
C.画面经投影机镜头成的是正立放大的虚像
D.屏幕上的丰富色彩由红、白、蓝三种色光混合而成
A.投影机的镜头是凸透镜,与近视眼镜是发散透镜,即凹透镜,故是不同的透镜,故A错误;
B.光经投影机的镜头成像利用的是光的折射,故B正确;
C.画面经投影机镜头成的是倒立的放大的实像,故C错误;
D.屏幕上的丰富色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成,故D错误。
B
故选B。
考点四 眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
3.(2023·湖北·中考题)如图是近视眼及其矫正的光路图,下列说法不正确的是( )
A.近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B.近视眼看远处的物体,像成于视网膜前
C.近视眼用凹透镜矫正
D.为预防近视,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
B
A.晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,眼睛成像利用了凸透镜成像原理,小孔成像利用光的直线传播,二者原理不同,故A错误,符合题意;
B.近视眼晶状体折光能力强或眼球前后径过长,看不清远处的物体,远处物体的像成于视网膜前,故B正确,不符合题意;
C.凹透镜对光有发散作用,可使光线延后成像,正好成在视网膜上,近视眼用凹透镜矫正,故C正确,不符题意;
D.为预防近视,应养成良好的用眼习惯,读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右,故D正确,不符题意。
故选A。
考点四 眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
4.(2022 ·锦州·中考题)小明做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小、最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=______cm;
(2)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立、_______的实像,生活中______(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是依据此成像原理制成的;
(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,则人眼在图中____(选填“A”或“B”)处能观察到烛焰的像;
(4)小明在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,则该眼镜是_____(选填“近视”或“远视”)眼镜。
10.0
放大
投影仪
B
远视
考点四 眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
(1)由图可知,平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点;焦点到光心的距离是焦距,由图可知,该凸透镜的焦距为f=50.0cm-40.0cm=10.0cm
(2)由乙图可知,物距u=15.0cm,由于f(3)保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至如图丙所示位置,此时物距
u=7.0cm<10.0cm
根据凸透镜成像规律可知,此时成正立、放大的虚像,像与物位于凸透镜的同侧,所以人眼在图中B处能观察到烛焰的像。
(4)在图乙中烛焰和凸透镜之间的适当位置放一副眼镜,发现光屏上原本清晰的像变模糊了。将蜡烛向靠近凸透镜方向移动适当距离后,光屏上再次得到清晰的像,说明所放的透镜对光有会聚作用,是凸透镜,而远视眼镜片是凸透镜制成的,所以该眼镜是远视眼镜。
考点四 眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
1. 类比法认识眼睛视物原理
眼睛的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于承接像的光屏,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。将凸透镜与眼睛结合比较,建立凸透镜成像模型可以帮助我们更好地认识眼睛视物原理。
2. 注意两点,灵活应对有关放大镜的考题
(1)物体和它通过放大镜成的像在放大镜的同侧。
(2)放大镜离物体越近,所成像越小,放大镜离物体越远,所成像越大。放大镜距物体的距离大到焦距的长度时,所成的像就消失了。
考点四 眼睛与眼镜
真题研析 规律探寻
3. 巧类比,辨析显微镜、望远镜成像
解答此类题目的关键是热记显微镜、望远镜中的物镜与目镜的成像情况:
(1)显微镜的物镜相当于投影仪,成倒立、放大的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
(2)望远镜的物镜相当于照相机,成倒立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,成正立、放大的虚像。
考点四 眼睛与眼镜
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
眼睛
近视眼
远视眼
远视眼的晶状体太薄,折光能力太弱,像在视网膜后。需佩戴凸透镜矫正。
①晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜;视网膜相当于照相机的胶片;
②物体经晶状体和角膜折射后,在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。
近视眼的晶状体太厚,折光能力太强,像在视网膜前。需佩戴凹透镜矫正。
眼球好像一架照相机。
考点四 眼睛与眼镜
核心提炼 考向探究
知识 概念 理解
透镜的应用 照相机
投影仪
放大镜
①放大镜成放大、正立的虚像;
②像距大于物距;
③像与物体位于凸透镜的同侧。
若使像变大时,增大放大镜与物体之间的距离。
①照相机成缩小、倒立的实像;
②像距小于物距;
③像与物体位于凸透镜的异侧。
①投影仪成放大、倒立的实像;
②像距大于物距;
③像与物体位于凸透镜的异侧。
要使屏幕上的图像大些,胶片靠近镜头,同时投影仪远离屏幕。
拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,像会变大。
考点四 眼睛与眼镜
题型特训 命题预测
1.【新情境】如图为一种新型医用投影式血管显像仪,它可以帮助医生在扎针时准确找到血管的位置。工作时显像仪发射红外线照射患者皮肤,由于血管和其它组织对红外线的吸收效果不同,从皮肤反射回来的红外线通过显像仪的摄像头即可形成清晰的血管影像,该影像再通过可见光投回到皮肤上原来的部位,就可以显现血管的位置。关于投影式血管显像仪,下列说法正确的是( )
A.红外线通过摄像头形成的血管影像是红外线折射形成的
B.红外线通过摄像头形成的血管影像是正立的虚像
C.摄像头与皮肤之间的距离在镜头的一倍焦距以内
D.摄像头相当于凹透镜
A
AD.摄像头的镜头相当于一个凸透镜,凸透镜的成像原理是由于光的折射形成的,故D错误,A正确;
BC.投影式血管显像仪的原理是当f故选A。
考点四 眼睛与眼镜
题型特训 命题预测
2. 如图所示,小明妈妈用手机拍视频。下列关于手机镜头成像的说法正确的是( )
A.手机摄像镜头相当于一个凹透镜
B.妈妈通过手机镜头成正立的虚像
C.要拍面部特写,可以把手机靠近面部一些
D.手机镜头的成像规律与投影仪的成像规律相同
C
手机的摄像头相当于凸透镜,利用其成倒立、缩小的实像,与照相机的工作原理相同;要拍面部特写,此时的像会变大,像距变大,物距变小,可以把手机靠近面部一些,故ABD错误,C正确。
故选C。
考点四 眼睛与眼镜
题型特训 命题预测
3.【多选题】现在中学生近视眼患者越来越多,保护眼睛刻不容缓,学校开展了上、下午各一次眼保健操活动来预防近视,下图中关于近视眼成因及其矫正的原理图正确的是( )
故选AB
A.来自远处的平行光经晶状体折射后,会聚于视网膜前,是近视眼的成因图,故A正确;
B.凹透镜对光线有发散作用,使光线变得发散后再进入眼睛,折射光线刚好落在视网膜上,从而看清远处的物体,这是近视眼的矫正光路图,故B正确;
C.如图,来自近处的光先经晶状体折射后,会聚于视网膜后,因此看不清近处的物体;这是由于晶状体太薄,折光能力太弱,是远视眼的成因图,故C错误;
D.如图,凸透镜对光线有会聚作用,使近处的光线变得会聚后再进入眼睛,折射光线刚好落在视网膜上,从而看清近处的物体,这是远视眼的矫正光路图,故D错误。
考点四 眼睛与眼镜
AB
题型特训 命题预测
4.【新情境】小蕊发现身边很多伙伴们都戴上了眼镜,在老师的协助下,小蕊利用如图所示的带水透镜的光具座研究近视眼和远视眼的矫正原理。
(1)实验前,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在____________ 上;
(2)如图甲所示,水透镜模拟眼球,向水透镜注水或抽水,烛焰的像呈现在光屏上,光屏相当于人眼中的_______ ;
(3)在图乙所示实验场景下,向水透镜中注水,水透镜更加凸起,在蜡烛与透镜之间放入合适的眼镜,光屏上能重新成清晰的像,这是_______眼的矫正原理。
同一高度
视网膜
近视
考点四 眼睛与眼镜
题型特训 命题预测
(1)为了使像成在光屏中央,应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在同一高度上。
(2)光屏相当于人眼中的视网膜,能够接收像。
(3)对水透镜注水,水透镜凸度变大,焦距变短,对光的折射能力变强,此时像成在光屏的前方,为了使光屏上能重新成清晰的像,应在水透镜前加一个合适的凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,凹透镜可以矫正近视眼。
考点四 眼睛与眼镜
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