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【回归课标】专项06:声和光查漏补缺
新课标要求:1.通过实验,认识声的产生和传播条件。
2.了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
3.探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
4.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。
5.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。
6.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
例题1、小亮演奏两种自制乐器时,发现声音都是由物体 产生的;两种乐器的波形图如图甲、乙所示,由图可知两种乐器发出的声音 相同, 和 不同(后三空选填“音调”、“响度”或“音色”)。
例题2、如图是笔直光束交相舞动的场景。下列现象中与“笔直光束”形成原理相同的是( )
A.树荫下的光斑 B.天空中的彩虹
C.倒车镜里的像 D.水面处“折断”的笔
例题3、如图所示是一只白鹭正在洞庭湖水面上展翅起飞的瞬间,关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.白鹭在水中形成的是一个倒立、等大的实像
B.当白鹭向上飞行时,以其倒影为参照物,白鹭是静止的
C.白鹭在水中形成的倒影是光的反射形成的虚像
D.白鹭飞得越高,在水中的“倒影”越小
例题4、如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
例题5、手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.甲和丁 C.丙和乙 D.丙和丁
答案:例题1、【答案】 振动 音调 响度 音色
【详解】[1]声是由物体的振动产生的,故小亮演奏两种自制乐器时声音都是由物体振动产生的。
[2][3][4]如图甲、乙所示,相同时间内,物体振动的次数相同,即振动频率相同,两种乐器发出的声音音调相同; 振幅不同,则响度不同; 波形不同,则音色不同。
例题2、【答案】A
【详解】笔直的激光束是由于光的直线传播形成的。
A.树荫下的光斑是由于光的直线传播形成的,属于小孔成像现象。故A符合题意;
B.天空中的彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,属于光的折射。故B不符合题意;
C.倒车镜里的像是由于光的反射形成的,故C不符合题意;
D.水面“折断”的笔是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
例题3、【答案】C
【详解】A.白鹭在水中形成的是一个倒立、等大的虚像,倒立是因为像和物体到镜面的距离相等,距离水面越远的点成像也距离水面远,故A错误;
B.以其倒影为参照物,白鹭与其倒影相对于水面对称,当白鹭向上飞行时,白鹭的像向下运动,所以以其倒影为参照物,白鹭是运动的,故B错误;
C.白鹭在水中的“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,像是虚像,故C正确;
D.平面镜所成的像和物体大小相等,白鹭飞得越高,在水中的“倒影”大小不变,故D错误。
故选C。
例题4、【答案】C
【详解】将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像,根据凸透镜的成像规律,此时物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距小于二倍焦距,由于凸透镜的焦距为5cm,所以u>10cm,5cm故选C。
例题5、【答案】D
【详解】甲图的入射光线会聚在视网膜的后方,是晶状体折光能力太弱造成的,属于远视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点前面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前会聚一下,因此需佩戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正,即图乙。丙图的入射光线会聚在视网膜的前方,是晶状体折光能力太强造成的,属于近视眼的成像情况;为了使光线会聚在原来会聚点后面的视网膜上,就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下,因此需佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正,即图丁。综上所述,丙、丁是近视眼的成因和矫正图。
故选D。
【类型一】区分音调、响度、音色
【方法总结】1.音调的影响因素:声源振动的频率越高,音调越高。
2.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图,其中甲的频率低,声音的音调低。
3.音调和响度没有必然的联系,音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调不一定高。
4.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形,即振幅不同的波形。如图所示,乙波形图中,振幅大,声音的响度大。
5.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性,例如通过音色可以知道某个人在说话;区分一类事物或人时,一般利用音调判断,例如大合唱时区分男低音和女高音等。
6.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形,波形不同说明音色不同。如图所示,波形不同,即音色不同。
【举一反三】“闻其声而知其人”主要是依据讲话人声音的 来判断的。如图所示,甲、乙是2种声音的波形图,从物理学角度看甲声音是 (选填“乐音”或“噪声”)。
【答案】 音色 乐音
【详解】[1]不同发声体的材料和结构不同,发出声音的音色不同,“闻其声而知其人”主要是依据讲话人声音的音色来判断的。
[2]如图所示,甲、乙是2种声音的波形图,从物理学角度看甲声音的波形振动规则,是乐音。
【类型二】判断光的直线传播、光的反射、光的折射现象
【方法总结】1.光的直线传播现象:小孔成像、影子的形成、日(月)食、树荫下的光斑。成语(俗语):一叶障目、立竿见影。应用:射击瞄准、站队看齐等。
2.光的反射现象:镜花水月、平面镜成像、看见不发光的物体、猴子捞月、水中倒影等。
3.光的折射的例子:池水变“浅”海市蜃楼、铅笔在水中“折断”、凸透镜成像等。
生活中与光的折射有关的例子:
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了。
【举一反三】下列光现象与物理知识对应正确的是( )
A.在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播
B.游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射
C.日出时,看到在地平线以下的太阳——光的折射
D.在“天宫课堂”中透过中间带气泡的水球看到一正一反两个像——光的反射
【答案】C
【详解】A.在平静的湖面看到蓝天白云,属于平面镜成像,原理是光的反射,故A错误;
B.游泳池注水后看上去好像变浅了,原理是光的折射,故B错误;
C.日出时,看到在地平线以下的太阳,原理是光的折射,可以让日出提前,故C正确;
D.在“天宫课堂”中透过中间带气泡的水球看到一正一反两个像的原理是光的折射,故D错误。
故选D。
【类型三】平面镜成像
【方法总结】平面镜成像特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手,物体远离或靠近镜面像的大小不变,像也要随着远离或靠近镜面相同距离)。
【举一反三】沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是( )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
【答案】A
【详解】A.水中的“小鸟”形成原因是平面镜成像,成的是虚像,故A正确;
B.湖面是光滑的,在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了镜面反射,故B错误;
C.像与物体等大,当小鸟展翅飞走时,小鸟的大小不变,它们在水中像的大小将不变,故C错误;
D.根据平面镜成像原理可知,小鸟飞行时与水面的距离等于像与水面的距离,故D错误。
故选A。
【类型四】凸透镜成像的动态规律
【方法总结】动态规律:
(1)口诀:成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。(物体和像同方向运动。成倒立缩小的实像时,物体移动的速度大于像移动的速度。成倒立放大的实像时,物体移动的速度小于像移动的速度。)
(2)凸透镜无论是成实像还是成虚像,都是物体越靠近焦点,所成的像越大。
(3)物距一定时,凸透镜焦距越大,像距越大。
【举一反三】小华自制了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图所示是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光屏上成倒立、放大的实像
B.此时光源放在透镜1倍和2倍焦距之间
C.光源靠近透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟远视眼的成因时需要从透镜向外抽水
【答案】D
【详解】AB.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成像规律可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,此时物距应大于2倍焦距,故AB错误;
C.光源靠近透镜,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,要将光屏远离透镜才能再次得到清晰的像,故C错误;
D.远视眼是因为晶状体太薄,对光线会聚能力太弱导致的,因此模拟远视眼的成因时需要从透镜向外抽水,故D正确。
故选D。
【类型五】近视眼和远视眼
【方法总结】
眼睛 特征 成因 光路图 成像位置 矫正方法
正常眼 一定范围内的远近物体都能看清 晶状体和眼角膜共同作用相当于一个凸透镜。通过睫状体来改变晶状体的形状,把来自物体的光会聚在视网膜(相当于光屏)上,形成物体的像 视网膜上 不同矫正
近视眼 能看清近处物体,不能看清远处物体 晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长 视网膜前 佩戴由凹透镜
远视眼 能看清远处物体,不能看清近处物体 晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短 视网膜后 佩戴由凸透镜
【举一反三】如图,小桃在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,她再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于蔡老师的眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.蔡老师是近视眼,戴凸透镜 B.蔡老师是远视眼,戴凸透镜
C.蔡老师是近视眼,戴凹透镜 D.蔡老师是远视眼,戴凹透镜
【答案】B
【详解】将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,光屏上成的像变模糊,之后将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时又能看见清晰的像,说明提前成像了,说明烛焰发出的光经过眼镜后发生了汇聚,导致提前成像,说明眼镜对光线由汇聚作用,时凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的,所以蔡老师是远视眼,戴凸透镜。
故选B。
一、填空题
1.(2024·河南郑州·模拟预测)李阳身高1.7m,当她站在平面镜前2m处时,她在镜中的像高为 m,现将一块和镜面一样大的不透明的木板放在镜后,如图所示,这时她 (选填“仍能”或“不能”)看到镜中自己的像。
2.(2024·江苏徐州·二模)如图是某人看远处物体时的光线经过眼睛晶状体时的光路图,由图示可知他是 (选填“近视”或“远视”)眼,若他为了看清物体,戴上眼镜是为了物体经过晶状体成的像向 (选填“前”或“后”)移动,若配戴的眼镜镜片中心的厚度为1.7mm,则该镜片边缘的厚度应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1.7mm。
3.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)小伊通过焦距为的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像 (填“实”或“虚”),则提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离 。
4.(2024·陕西榆林·二模)夜幕来临,当陆港大桥上的灯点亮时,渭河水上实景与河中“倒影”交相辉映形成一幅绚丽多彩的画面(如图所示),映在水中的“倒影”是光的 形成的。夏季多雨期,河水上涨,则桥上彩灯在水中的像大小会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.(2024·上海黄浦·二模)“池水映明月”,水中的明月是光的 现象形成的(选填“反射”或“折射”);“潭清疑水浅”是由于光从水斜射入空气时,折射角 入射角而形成的(选填“大于”“等于”或“小于”);“飞流直下三千尺”,水下落过程中重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.(2024·河北邯郸·二模)光与生活息息相关,请根据图中所示填空。
(1)树荫下的圆形光斑是太阳的 (“虚像”“实像”);
(2)画脸谱时人脸靠近镜子时,所成的像大小将 (“变大”“不变”“变小”);
(3)海市蜃楼是光的 (“光的直线传播”“反射”“折射”)现象。
7.(2024·江苏淮安·一模)如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图,各个方向都能看到地面上的广告图标,这是发生了 反射。已知镜头焦距为15cm,则广告片到镜头的距离应在 cm的范围内调节。为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,可将凸透镜适当 (选填“靠近”或“远离”)广告片。
二、单选题
8.(2024·陕西西安·一模)对下列图片相关的光学现象描述正确的是( )
A. “手影”属于光的直线传播现象
B.折射形成山的“倒影”和真实的山相比是倒立、等大的实像
C.用放大镜观察图案时我们看到的是正立、放大的实像
D.筷子在水面处“折断”是由光的反射形成的
9.(2024·河南郑州·模拟预测)如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境,下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.花朵正好位于凸透镜的焦点上
C.花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D.若凸透镜远离花朵,则花朵的像会一直变小
10.(2024·广西钦州·一模)小明将一副眼镜放在阳光下,调整到适当位置,在地面上观察到如图所示的现象。这副眼镜的镜片是( )
A.凸透镜,可矫正远视眼 B.凸透镜,可矫正近视眼
C.凹透镜,可矫正近视眼 D.凹透镜,可矫正远视眼
11.(2024·河南周口·二模)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与照相机的成像特点相同
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,光屏也要向远离凸透镜的方向移动才能得到烛焰清晰的像
C.向“水凸透镜”内注水,光屏向右移动才能成烛焰清晰的像
D.从“水凸透镜”内抽水,模拟远视眼,应该用凸透镜矫正
12.(2024·安徽合肥·一模)如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,“F”型光源、凸透镜和光屏在图中位置时,光屏上恰好得到清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为
B.人眼从图中处观察到光屏上的像的形状为
C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
D.保持凸透镜位置不变,将光源移到点,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
13.(2023·山东泰安·三模)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于10cm
B.光屏上的像是倒立放大的
C.若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜,光屏向左移动才能找到清晰的像
D.只将凸透镜向左移到适当位置,就可以在光屏上得到清晰放大的像
14.(2023·江苏扬州·模拟预测)如图,夜色中的五亭桥流光溢彩,让游客小明流连忘返。下列说法正确的是( )
A.小明看到桥在水中的倒影,是因为光从水中折射入空气,再进入小张的眼睛
B.小明取下近视眼镜,看到桥变模糊了,是因为廊桥的像成在了视网膜的后面
C.小明拿出携带的放大镜观看远处的桥,发现看到一个倒立桥,这个像是虚像
D.小明用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是因为光沿直线传播
参考答案:
1. 1.7 仍能
【详解】[1]由平面镜成像时,像和物体的大小相等可知,李阳身高1.7m,则她在镜中的像高也是1.7m。
[2]用了光的反射规律,在镜后放一物体并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像。所以这时她仍能在镜中看到自己的像。
2. 近视 后 大于
【详解】[1]物体成像在视网膜之前,所以此人是近视眼。
[2]近视镜是凹透镜,对光有发散作用,带上近视镜,可以使光线在视网膜上会聚,晶状体成像向后移动。
[3]近视镜是凹透镜,中间薄边缘厚,所以边缘厚度应大于1.7mm。
3. 虚 小于
【详解】[1][2]由图可知,通过凸透镜看到“关灯”两字正立、放大的虚像,根据凸透镜成像规律,此时提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离小于一倍焦距,即小于10cm。
4. 反射 不变
【详解】[1]倒影属于平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像;
[2]夜幕来临,当陆港大桥上的灯点亮时,渭河水上实景与河中“倒影”交相辉映形成一幅绚丽多彩的画面,若汾河水面上涨时,根据平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,该倒影的大小将不变。
5. 反射 大于 减小
【详解】[1]“池水映明月”说的平面镜成像,是由光的反射形成的。
[2]“水浅”是由光的折射形成的,光从水中折射入空气中,空气中的折射角大于水中的入射角导致。
[3]水下落过程中质量不变,高度降低,则重力势能减小。
6. 实像 不变 折射
【详解】(1)[1]树荫下的圆形光斑是太阳光经过树叶缝隙成的太阳的实像,是小孔成像。是光的直线传播现象。
(2)[2]平面镜成像时,像和物体大小相等;画脸谱时人脸靠近镜子时,所成的像大小将不变。
(3)[3]海市蜃楼是景物反射的光线经过不均匀的大气层时发生折射形成的,是光的折射现象。
7. 漫 15~30 靠近
【详解】[1]商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图,各个方向都能看到地面上的广告图标,这是发生了漫反射,将光线反射到各个方向。
[2]摄影灯成的像是倒立放大的实像,已知镜头焦距为15cm,则广告片到镜头的距离应在f~2f范围内调节,即在15~30cm的范围内调节。
[3]为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,可将凸透镜适当靠近广告片,减小物距,增大像距。
8.A
【详解】A.“手影”是光沿直线传播形成的,故A正确;
B.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,平面镜成的像是正立、等大的虚像,由于光的反射形成的,故B错误;
C.用放大镜观察图案时,物体到放大镜的距离小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,故C错误;
D.从水中筷子上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故D错误。
故选A。
9.C
【详解】A.由题意可知,凸透镜成正立放大的虚像,此时凸透镜的应用为放大镜,故A错误;
BC.凸透镜成虚像时,物距小于一倍焦距,故B错误,C正确;
D.根据凸透镜的成像原理,成虚像时,物距越远,像距越大,像越大,所以凸透镜远离花朵,像会先变大;当物距大于一倍焦距时,成实像,此时物距越远,像距越近,像越小,所以若凸透镜远离花朵,则花朵的像会先变大后变小,故D错误。
故选C。
10.A
【详解】太阳光通过镜片在地面上形成光斑,镜片对光有会聚作用,是凸透镜,可以矫正远视眼。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.D
【详解】A.由图可知,物距小于像距,光屏上呈现清晰的烛焰的像,所以蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间光屏上得到一个倒立、放大的实像,像距大于二倍焦距,与投影仪原理相同,故A错误。
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,则物距变大,像距会变小,应向左移动光屏可得到烛焰所成清晰的像,故B错误;
C.当水透镜注水时,水透镜对光的会聚能力增强,焦距变小,所成的像会靠近透镜,光屏向左移动才能成烛焰清晰的像,故C错误。
D.从“水凸透镜”内抽水,水透镜对光的会聚能力减弱,焦距变大,所成的像会远离透镜,与远视眼原理相同,应该用凸透镜矫正,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】A.如图所示,物距与像距为
根据凸透镜成像规律,此时物距等于像距等于2倍焦距,成倒立、等大的实像,故凸透镜的焦距为
故A错误;
B.由图可知, “F”型光源开口向里(即垂直于纸面向里),因凸透镜成的是倒立、等大的实像,即像与物体的左右、上下相反,所以,若从光屏的M处观察(即左侧观察),此时看到的字母“F”开口向外(或开口向右),即,故B错误;
C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,即像距变大,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动,故C正确;
D.保持凸透镜位置不变,将光源移到P点,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向左移动,故D错误。
故C。
13.D
【详解】A.由图可知
且成实像,说明
即
故A错误:
B.由图可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜,近视镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像,光屏向右移动才能找到清晰的像,故C错误;
D.只将凸透镜向左移到适当位置,若此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,根据在光的折射中,光路是可逆的,光屏上可以得到清晰的像,由于此时物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,此时像是放大的,故D正确。
故选D。
14.D
【详解】A.看到桥在水中的倒影,是因为光照射到水面上发生反射,再进入人的眼睛,故A错误;
B.取下近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,则看到廊桥变模糊了,此时廊桥的像成在了视网膜的前面,故B错误;
C.拿出携带的放大镜凸透镜观看远处的廊桥,此时物距大于二倍焦距,所以会看到廊桥倒立、缩小的实像,故C错误;
D.小明用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是由于光沿直线传播造成的,故D正确。
故选D。
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新课标要求:1.通过实验,认识声的产生和传播条件。
2.了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用知道噪声的危害及控制方法。
3.探究并了解光的反射定律。通过实验,了解光的折射现象及其特点。
4.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。
5.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。
6.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
例题1、小亮演奏两种自制乐器时,发现声音都是由物体 产生的;两种乐器的波形图如图甲、乙所示,由图可知两种乐器发出的声音 相同, 和 不同(后三空选填“音调”、“响度”或“音色”)。
例题2、如图是笔直光束交相舞动的场景。下列现象中与“笔直光束”形成原理相同的是( )
A.树荫下的光斑 B.天空中的彩虹
C.倒车镜里的像 D.水面处“折断”的笔
例题3、如图所示是一只白鹭正在洞庭湖水面上展翅起飞的瞬间,关于白鹭在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.白鹭在水中形成的是一个倒立、等大的实像
B.当白鹭向上飞行时,以其倒影为参照物,白鹭是静止的
C.白鹭在水中形成的倒影是光的反射形成的虚像
D.白鹭飞得越高,在水中的“倒影”越小
例题4、如图是二维码扫描收银盒,它是一种影像式移动支付装置,其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜,将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
例题5、手机给人们带来了许多便利,但长时间盯着手机屏幕,容易导致视力下降。如图中关于近视眼及其矫正的原理图正确的是( )
A.甲和乙 B.甲和丁 C.丙和乙 D.丙和丁
【类型一】区分音调、响度、音色
【方法总结】1.音调的影响因素:声源振动的频率越高,音调越高。
2.不同音调的声波在波形图中显示出疏密程度不同的波形。如图所示是甲、乙两个不同的音叉发出声音的波形图,其中甲的频率低,声音的音调低。
3.音调和响度没有必然的联系,音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调不一定高。
4.不同响度的声波在波形图中显示出高低不同的波形,即振幅不同的波形。如图所示,乙波形图中,振幅大,声音的响度大。
5.区分具体事物或人的声音一般是利用音色的特性,例如通过音色可以知道某个人在说话;区分一类事物或人时,一般利用音调判断,例如大合唱时区分男低音和女高音等。
6.不同音色的声波在波形图中显示出形状不同的波形,波形不同说明音色不同。如图所示,波形不同,即音色不同。
【举一反三】“闻其声而知其人”主要是依据讲话人声音的 来判断的。如图所示,甲、乙是2种声音的波形图,从物理学角度看甲声音是 (选填“乐音”或“噪声”)。
【类型二】判断光的直线传播、光的反射、光的折射现象
【方法总结】1.光的直线传播现象:小孔成像、影子的形成、日(月)食、树荫下的光斑。成语(俗语):一叶障目、立竿见影。应用:射击瞄准、站队看齐等。
2.光的反射现象:镜花水月、平面镜成像、看见不发光的物体、猴子捞月、水中倒影等。
3.光的折射的例子:池水变“浅”海市蜃楼、铅笔在水中“折断”、凸透镜成像等。
生活中与光的折射有关的例子:
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了。
【举一反三】下列光现象与物理知识对应正确的是( )
A.在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播
B.游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射
C.日出时,看到在地平线以下的太阳——光的折射
D.在“天宫课堂”中透过中间带气泡的水球看到一正一反两个像——光的反射
【类型三】平面镜成像
【方法总结】平面镜成像特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手,物体远离或靠近镜面像的大小不变,像也要随着远离或靠近镜面相同距离)。
【举一反三】沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是( )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清激见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
【类型四】凸透镜成像的动态规律
【方法总结】动态规律:
(1)口诀:成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。(物体和像同方向运动。成倒立缩小的实像时,物体移动的速度大于像移动的速度。成倒立放大的实像时,物体移动的速度小于像移动的速度。)
(2)凸透镜无论是成实像还是成虚像,都是物体越靠近焦点,所成的像越大。
(3)物距一定时,凸透镜焦距越大,像距越大。
【举一反三】小华自制了一个水凸透镜,通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度,如图所示是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时,固定透镜,将一个光源放在合适的位置后,调节光屏得到清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时光屏上成倒立、放大的实像
B.此时光源放在透镜1倍和2倍焦距之间
C.光源靠近透镜时,要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D.模拟远视眼的成因时需要从透镜向外抽水
【类型五】近视眼和远视眼
【方法总结】
眼睛 特征 成因 光路图 成像位置 矫正方法
正常眼 一定范围内的远近物体都能看清 晶状体和眼角膜共同作用相当于一个凸透镜。通过睫状体来改变晶状体的形状,把来自物体的光会聚在视网膜(相当于光屏)上,形成物体的像 视网膜上 不同矫正
近视眼 能看清近处物体,不能看清远处物体 晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长 视网膜前 佩戴由凹透镜
远视眼 能看清远处物体,不能看清近处物体 晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短 视网膜后 佩戴由凸透镜
【举一反三】如图,小桃在做探究“凸透镜成像规律”实验时,把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间发现光屏上烛焰的像变模糊了;接着,她再将光屏靠近凸透镜,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。关于蔡老师的眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A.蔡老师是近视眼,戴凸透镜 B.蔡老师是远视眼,戴凸透镜
C.蔡老师是近视眼,戴凹透镜 D.蔡老师是远视眼,戴凹透镜
一、填空题
1.(2024·河南郑州·模拟预测)李阳身高1.7m,当她站在平面镜前2m处时,她在镜中的像高为 m,现将一块和镜面一样大的不透明的木板放在镜后,如图所示,这时她 (选填“仍能”或“不能”)看到镜中自己的像。
2.(2024·江苏徐州·二模)如图是某人看远处物体时的光线经过眼睛晶状体时的光路图,由图示可知他是 (选填“近视”或“远视”)眼,若他为了看清物体,戴上眼镜是为了物体经过晶状体成的像向 (选填“前”或“后”)移动,若配戴的眼镜镜片中心的厚度为1.7mm,则该镜片边缘的厚度应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)1.7mm。
3.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)小伊通过焦距为的凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像 (填“实”或“虚”),则提示牌上“关灯”两字到凸透镜的距离 。
4.(2024·陕西榆林·二模)夜幕来临,当陆港大桥上的灯点亮时,渭河水上实景与河中“倒影”交相辉映形成一幅绚丽多彩的画面(如图所示),映在水中的“倒影”是光的 形成的。夏季多雨期,河水上涨,则桥上彩灯在水中的像大小会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.(2024·上海黄浦·二模)“池水映明月”,水中的明月是光的 现象形成的(选填“反射”或“折射”);“潭清疑水浅”是由于光从水斜射入空气时,折射角 入射角而形成的(选填“大于”“等于”或“小于”);“飞流直下三千尺”,水下落过程中重力势能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.(2024·河北邯郸·二模)光与生活息息相关,请根据图中所示填空。
(1)树荫下的圆形光斑是太阳的 (“虚像”“实像”);
(2)画脸谱时人脸靠近镜子时,所成的像大小将 (“变大”“不变”“变小”);
(3)海市蜃楼是光的 (“光的直线传播”“反射”“折射”)现象。
7.(2024·江苏淮安·一模)如图所示为商场中经常看到的广告投影灯及其内部结构示意图,各个方向都能看到地面上的广告图标,这是发生了 反射。已知镜头焦距为15cm,则广告片到镜头的距离应在 cm的范围内调节。为了在地面上得到更大的、清晰的广告图标像,可将凸透镜适当 (选填“靠近”或“远离”)广告片。
二、单选题
8.(2024·陕西西安·一模)对下列图片相关的光学现象描述正确的是( )
A. “手影”属于光的直线传播现象
B.折射形成山的“倒影”和真实的山相比是倒立、等大的实像
C.用放大镜观察图案时我们看到的是正立、放大的实像
D.筷子在水面处“折断”是由光的反射形成的
9.(2024·河南郑州·模拟预测)如图所示的是小明通过凸透镜看花朵成放大的像的情境,下列说法正确的是( )
A.花朵的放大的像是正立的实像
B.花朵正好位于凸透镜的焦点上
C.花朵到凸透镜的距离一定小于凸透镜的焦距
D.若凸透镜远离花朵,则花朵的像会一直变小
10.(2024·广西钦州·一模)小明将一副眼镜放在阳光下,调整到适当位置,在地面上观察到如图所示的现象。这副眼镜的镜片是( )
A.凸透镜,可矫正远视眼 B.凸透镜,可矫正近视眼
C.凹透镜,可矫正近视眼 D.凹透镜,可矫正远视眼
11.(2024·河南周口·二模)小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律,当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示的位置时,光屏上呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.此时成像特点与照相机的成像特点相同
B.将蜡烛向远离凸透镜的方向移动,光屏也要向远离凸透镜的方向移动才能得到烛焰清晰的像
C.向“水凸透镜”内注水,光屏向右移动才能成烛焰清晰的像
D.从“水凸透镜”内抽水,模拟远视眼,应该用凸透镜矫正
12.(2024·安徽合肥·一模)如图所示的是“探究凸透镜成像规律”的实验装置图,“F”型光源、凸透镜和光屏在图中位置时,光屏上恰好得到清晰的像,则下列说法中正确的是( )
A.凸透镜的焦距为
B.人眼从图中处观察到光屏上的像的形状为
C.在光源和凸透镜之间加一个近视眼镜,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
D.保持凸透镜位置不变,将光源移到点,想要光屏上得到清晰的像,光屏应该向右移动
13.(2023·山东泰安·三模)做凸透镜成像实验时,将光具座上的蜡烛、凸透镜、光屏如图放置,光屏上呈现清晰的像。下列说法正确的是( )
A.该凸透镜的焦距大于10cm
B.光屏上的像是倒立放大的
C.若在凸透镜与蜡烛之间“戴上”近视镜,光屏向左移动才能找到清晰的像
D.只将凸透镜向左移到适当位置,就可以在光屏上得到清晰放大的像
14.(2023·江苏扬州·模拟预测)如图,夜色中的五亭桥流光溢彩,让游客小明流连忘返。下列说法正确的是( )
A.小明看到桥在水中的倒影,是因为光从水中折射入空气,再进入小张的眼睛
B.小明取下近视眼镜,看到桥变模糊了,是因为廊桥的像成在了视网膜的后面
C.小明拿出携带的放大镜观看远处的桥,发现看到一个倒立桥,这个像是虚像
D.小明用手指组成方框“取景”,方框离眼睛越远,“取景”范围越小,是因为光沿直线传播
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