第三节 光的折射

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名称 第三节 光的折射
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2010-03-28 16:07:00

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第三节 光的折射
范例探究
【范例1】图中的两架敌机,一架是实际飞机,一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像,请用作光路图的方法确定哪架是实际飞机。
【研析】空中飞机发出的光从空气射到水面处发生光的折射,折射光线射入水中并向法线靠拢进入观察口,人眼逆着折射光线看去,好像是从飞机射出,飞机是A飞机的虚像,所以下面的A飞机是实际飞机。21世纪教育网
【范例2】假期到了,公园里人山人海。其中有四位游客在同一地点,分别用不同型号的甲、乙、丙、丁四架相机(焦距不同),对着同一亭子各拍了一张照片,如图A,B,C,D
所示。我们可以判定:照片 是用甲拍摄的,照片 是用丙拍摄的,照片
是用丁拍摄的,照片 是用乙拍的。
【研析】照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于一个光屏,从甲、乙、丙、丁四架相机的侧面可看出镜头焦距等于镜头与胶片(相机后背)之间的距离。因此,照相机镜头焦距从长到短的顺序是甲、丙、丁、乙。
照相机是利用“物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时,成倒立、缩小的实像”这一原理成像的。对于同一架照相机,焦距一定时要改变像的大小就必须改变物距。由凸透镜成像规律还可知,当物距变小时像距就增大,像也变大。本题是在同一地点对着同一景物拍照,也就是物距是相同的,那么像的大小差别原因则在于镜头焦距不同,因此物距不变,焦距较长的相机所成的像较大。故答案是D A C B
【范例3】在一块玻璃砖内有一铁饼状的空气泡,一束平行光正对着此空气泡射去,则光束通过空气泡后将21世纪教育网 ( )
A.仍为平行光 B.会聚到一点21世纪教育网
C.变为发散光束 D.无法判断21世纪教育网
【研析】一个透镜对光线是会聚还是发散,取决于光的折射规律以及组成透镜的物质与透镜周围物质的相对密度。如图所示,此题不能把空气泡看成凸透镜而应该把整块玻璃砖看成由两个凹透镜组成的。本题的条件是开放的,应选C。
达标训练
1.(盐城中考题)下列光路图中,正确的是 ( )
2.(杭州中考题)如甲图所示,把一支点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方,在
透镜的另一侧调节光屏位置可找到一个清晰的像。这个像是下图中的( )
3.(宁波中考题)北京奥运会安保工作中将采用人脸识别系统,该系统的摄像机可以自动将镜头前的人脸拍摄成数码相片,通过信号线传递给计算机识别。摄像机的镜头相当于一个 ( )
A.凹透镜 B.凸透镜
C.凸镜 D.凹镜
4.(杭州中考题)隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球的运动而运动,目前使用的软质隐形眼镜是由甲醛丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成的,中心厚度只有0.05mm。近视眼患者戴的HEMA超薄镜片的边缘厚度 ( )
A.小于0.05mm B.等于0.05mm
C.大于0.05mm D.任意值
5.(南京中考题)用放大镜观察彩色电视画面,你将看到排列有序的三色发光区域是 ( )
A.红、绿、蓝 B.红、黄、蓝
C.红、黄、紫 D.黄、绿、紫
6.(浦东中考题)某凸透镜的焦距为l0cm,当物体沿主光轴从距透镜30cm处向透镜处移动时,下述凸透镜所成像的变化情况,正确的是 ( )
A.像始终变大 B.像始终变小
C.像先变小后变大 D.像先变大后变小
7.(杭州中考题)12.下列四幅图,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是 ( )
A.①和② B.③和①
C.②和④ D.③和④
8.(河北中考题)小明在探究凸透镜成像规律时,保持凸透镜的位置不变,先后把蜡烛放在a、b、c、d四点处并分别调整光屏的位置(见下图),探究后他总结出下列说法,正确的是 ( )
A.照相机是利用蜡烛放在a点的成像特点制成的
B.放大镜是利用蜡烛放在b点的成像特点制成的
C.幻灯机是利用蜡烛放在d点的成像特点制成的
D.蜡烛放在b点成的像比放在c点成的像大
9.(重庆中考题)把凸透镜正对太阳光,可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑。若用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离应 ( )
A.大于10cm
B.小于10cm
C.大于20cm
D.在10cm和20cm之间
10.(宁波中考题)小明在东钱湖畔看到,船儿在水面荡漾,鱼儿在白云中穿梭,青山在水中摇曳。小明看到的景物中,由于光的折射形成的是 ( )
A.船儿 B.鱼儿 C.白云 D.青山
11.(珠海中考题)蜡烛放在离凸透镜40cm的主光轴时,在透镜另一侧的光屏上得到清晰放大的像。若把蜡烛在原来位置向远离透镜方向移动40cm,则所成清晰的像一定是 ( )
A.虚像 B.放大的
C.正立的 D.缩小的
12.(镇江中考题)一凸透镜的焦距是10cm,将点燃的蜡烛从离凸透镜50cm处移到15cm处的过程中,像的大小和像距的变化情况是21世纪教育网( )
A.像变大,像距变小
B.像变大,像距变大
C.像变小,像距变小
D.像变小,像距变大
13.(淮安中考题)如图所示,小明同学透过盛水的玻璃杯观察到课本上的字变大了,此现象产生的原因是由于 ( )
A.光的直线传播 B.光的漫反射
C.光的镜面反射 D.光的折射
14.(泰安中考题)下列现象中属于光的折射现象的是 ( )
A.路灯下,地面上出现人的影子
B.水池底看起来比实际的浅
C.平静的水面映出桥的“倒影”
D.白天,浓密的树阴下出现很多圆形光斑
15.(嘉兴中考题)2006年3月7时40分,黑龙江省大庆市市民惊奇地发现东方冉冉升起的太阳周围出现了多个“小太阳”,太阳的上方还有一道美丽的彩虹。出现这种天象的原因主要是由于在特殊的天气条件下,云中竖直挂列着许多小冰晶(小冰晶相当于三棱镜)。
(1)天空出现的彩虹,可以说明太阳光是一种 (填“单色光”或“复色光”)。
(2)人们能够看到多个“小太阳”,是由于太阳光经小冰晶反射和 后所形成的虚像。
16.(山西中考题)一束光线与水平面成38°角入射,其反射光线跟折射光线垂直,则反射角是 ,折射角是 。
17.(福州中考题)下图是晓明拍摄到的西湖大酒店的风景,照相机的镜头是 镜,西湖大酒店在水中的倒影是光的——形成的 (填“实”或“虚”)像。21世纪教育网
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18.(北京中考题)一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为 cm,当把烛焰放在此凸透镜左侧l2cm处时,如图乙所示,则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到一个 (填“正立”或“倒立”)、放大的虚像。
19.(福州中考题)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是: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(见下图),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的点叫近点,正常眼的近点约距眼睛10cm处。眼睛是人体的重要器官,长时间地用眼,比如看书,看电视,都可以引起眼睛的疲劳,眼睛疲劳的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,正常眼的明视距离为25cm。
(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获得清晰的像,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,你认为人的正常眼睛的观察范围是 (填序号)。
A.0~l0crn B.10cm~25cm
C.10cm至极远处 D.0~25cm
(4)如何预防眼睛疲劳,请你提出一条合理化建议: 。
20.(南京中考题)小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验(见下图):
(1)要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向 (填“上”或“下”)调整;
(2)实验过程中,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一等大清晰的像,则该凸透镜的焦距是 cm;
(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向 (填“左”或“右”)移到某一位置,才能在屏上得到倒立、 、清晰的实像(填“放大”、“缩小”或“等大”)。
21.(济宁中考题)某实验小组在探究光的折射规律时,将光从空气分别射入水和玻璃中,测得数据如下表所示:
空气中的入射角 0° 30° 45° 60°
水中的折射角 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角 0° 17° 24° 30°
分析表格中的数据,你肯定能得出一些规律。请写出一条: 。
22.(青岛中考题)小明做了如下实验:如图所示,让一束光沿半圆形玻璃砖的半径射到直边上,可以看到一部分光线从玻璃砖的直边折射到空气中,此时折射角 入射角,另一部分光反射玻璃砖内。逐渐增大光的人射角,将看到折射光线离法线越来越
而且越来越弱,反射光越来越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时, 光线就消失了,只剩下光线。他把这个发现与小刚进行了交流,最后他们去请教老师,老师告诉他们这种现象叫做全反射。折射角变成了90°时的入射角叫临界角。他又用水进行了实验,得出了同样的结论。
(1)根据小明和小刚的探究,判断下列说法是否正确(填“√”或“×”)。
①当光以任何角度从玻璃射到空气中时都能发生全反射 ( )
②当光从空气射到水中时,也会发生全反射 ( )
(2)根据上面小明的探究和已经学过的知识,请你总结一下发生全反射的条件:
① :
② 。
23.(无锡中考题)小明站在同一位置用数码相机(焦距可改变)对着无锡著名景点------锡山先后拍摄了两张照片甲和乙(见下图)。他产生了这样的疑问:物体通过凸透镜在光屏上所成像的大小与透镜的焦距有何关系呢 小明对此进行了探究。21世纪教育网
(1)小明找来了一些凸透镜,但不知道它们的焦距,请你为他提供一种测量透镜焦距的方法。(可画图说明)
(2)测出凸透镜焦距后,小明先后选用了三个焦距分别为l5cm、10cm、5cm的凸透镜,在保持物距始终为35cm的情况下依次进行实验,发现所成的像越来越小。请你根据实验结果判断小明在拍摄哪一张照片时照相机镜头的焦距较大。
(3)在探究过程中,小明总是让物距保持不变,请你说出他这样做的理由。
24.(南通中考题)如图所示,一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射,OB为反射光线,请作出入射光线和大致的折射光线。
25.(苏州中考题)如图所示,一束光由空气射人玻璃砖,画出这束光经过玻璃砖两个侧面发生折射的光路。
26.(乐山中考题)在下图中完成透镜的光路图。
冲刺重高
1.(吉林中考题)如图所示,画中人出现了错误判断。以下四幅光路图中,能正确说明产生这一现象原因的是 ( )
2.(台州中考题)小明仔细观察了下图后,总结出以下几条结论,其中错误的是 ( )
A.光在同一种物质中沿直线传播
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,入射角小于折射角
D.光从玻璃射人空气时,折射角大于入射角
3.(黄冈中考题)下图中描述的现象属于光的折射的是 ( )
4.(杭州中考题)高老师戴着眼镜正在批作业,听到远处有学生叫她,为了看清该学生的容貌,高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.高老师所戴眼镜的镜片是凸透镜
B.高老师是近视眼
C.高老师不戴眼镜看近物时,物像会成在视网膜前方
D.高老师的眼球前后径可能过长或晶状体曲度可能过大
5.(金华中考题)某同学利用光具座研究凸透镜成像规律。他把一只凸透镜固定在光具座上,再将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧,调整凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。移动蜡烛和光屏,在光屏上得到清晰的像。实验得到的物距、像距及成像情况如下表所示:
实验序号 物距(cm) 像距(cm) 成像情况
1 30 15 缩小的像
2 20 20 等大的像
3 12 60 放大的像
则该凸透镜的焦距是 ( )
A.小于7.5cm B.等于15cm
C.等于10cm D.大于12cm
6.(石家庄中考题)年老师上课时经常用到投影仪(见下图),以下关于投影仪的使用方法中,合理的是 ( )
A.投放到屏幕上的画面太靠上时,应增大平面镜与凸透镜的夹角使画面向下移动
B.若使屏幕上的画面大一些,可将投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动
C.若使屏幕上的画面大一些,可将投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动
D.若使屏幕上的画面大一些,可将投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动
7.(安徽中考题)林雨在森林公园游玩时,看到一个丢弃的透明塑料瓶。她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶,于是她捡起瓶子丢进了垃圾筒。这其中引起火灾的主要原因是 ( )
A.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有会聚作用
B.盛有水的透明塑料瓶相当于一凸透镜,对光线有发散作用
C.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有会聚作用
D.盛有水的透明塑料瓶相当于一凹透镜,对光线有发散作用
8.(河南中考题)在探究凸透镜成像规律的实验中,当凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示时,光屏上能成一清晰的像,则 ( )
A.所成的像是正立缩小的实像
B.所成的像是倒立缩小的实像
C.把凸透镜向左移动,调整光屏的位置,得到的像变小
D.把凸透镜向右移动,调整光屏的位置,得到的像小
9.(湖州中考题)下列关于光现象的说法,错误的是 ( )
A.挖隧道用“激光准直”是利用了光在均匀介质中沿直线传播的原理
B.水中筷子看上去向上弯折是光的折射形成的
C.日偏食(在地球上看到太阳表面部分被月球遮掩的现象)是光的折射形成的
D.小莲庄的长廊在湖中的倒影是光的反射形成的
10.(海淀中考题)在探究近视眼视力矫正问题时用图甲的装置模拟眼睛,烧瓶中的着色液体相当于玻璃体,烧瓶左侧紧靠瓶壁的凸透镜相当于晶状体,右侧内壁相当于视网膜。下列四幅图是一些同学描绘近视眼矫正的方法和光路,其中能达到近视眼矫正目的的是 ( )
11.(温州中考题)光线经眼球的晶状体折射后,能成像于视网膜。下图是小亮设计的正常眼球成像模型,下列描述正确的是 ( )
A.凸透镜相当于视网膜
B.蜡烛相当于晶状体
C.凸透镜相当于晶状体
D.光屏相当于晶状体
12.(杭州中考题)下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中,错误的是 ( )
13.(乐山中考题)在下图中, (填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像示意图,矫正近视眼应佩戴眼镜的镜片是 (填“凸”或“凹”)透镜。
14.(玉溪中考题)常用体温表的刻度部分为三棱体,
横截面积如图所示,其正面呈圆弧形,这样就
可以看清体温表内极细的汞柱,以便于读数。这
是因为圆弧形玻璃的作用相当于 镜,我
们用它能看到汞柱被放大后的正立的 像。
15.(安徽中考题)小华在探究凸透镜成像的规律时,将凸透镜和其他实验器材组装在光具座上(见下图).
(1)要想知道凸透镜的焦距,你认为可以通过哪些途径 (至少写出两种不同途径)
(2)点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏和蜡烛,光屏上始终没有出现蜡烛火焰的像,你认为产生这种现象的原因可能是什么
16.(杭州中考题)如图所示的黑盒子能使入射
的平行光束变宽,已知盒内有两个透镜,
试说明盒内两个透镜的放置情况:
, 并画出光路图。
17.(菏泽中考题)“井底之蛙”常用来形容某人目光短浅,如图所示的枯井底Q点趴着一只青蛙,一场大雨过后,井被灌满水。用光线画出下雨前后井底之蛙的视野范围。
18.(南京中考题)如图所示,一束光射向三棱镜,画出这束光两次折射的大致光路。
答案
第三节光的折射
二、达标训练
1.A 2.B 3.B 4.C 5.A 6.D 7.B 8.A 9.B l0.B 11.D l2.B l3.D l4.B 15.(1)复色光(2)折射 l6.52°;38° 17.凸透;反射;虚 l8.15;正立 19.(1)倒立(2)焦距(或弯曲程度);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,或多做眼保健操)(其他建议合理即可) 20.(1)下(2)7.5
(3)左;缩小21.(1)入射角为0°,折射角也为0°(2)入射角增大,折射角也随着增大(3)光从空气斜射入不同介质中的折射角不同(写出其他规律,只要正确即可) 22.大于;远;折射;反射(1)①×;②×(2)①光线从玻璃或水等射入空气;②入射角大于或等于临界角 23.(1)将凸透镜正对着太阳,在透镜的另一侧放一张纸,调节透镜到纸面的距离,直至纸面上出现最小、最亮的光斑,测出光斑到凸透镜的距离,即为凸透镜的焦距(其他方法正确同样给分)(2)拍摄乙照片时照相机镜头的焦距较大(3)凸透镜所成实像的大小与物距、焦距都有关系,因此研究实像的大小与焦距的关系时应控制物距不变 24.图略25.图略
26.如图
三、冲刺重高
1.D 2.C 3.C 4.A 5.C 6.B 7.A 8.D 9.C l0.C 11.C l2.C l3.乙;凹 l4.放大;虚 15.(1)该题是开放性试题,可以从以下途径答题:①查阅说明书或铭牌;②询问老师;③通过实验测量。若仅从实验方法上考虑也可给满分(2)可以从以下原因答题:①烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者不在同一直线(高度)上;②凸透镜固定的位置不当;③光具座的长度小于凸透镜4倍焦距 16.两个均是凸透镜,放置时它们的主轴,焦点重合,两透镜间的距离为两凸透镜焦距之和。盒内为一个凹透镜和一个凸透镜,放置时使它们的主轴重合,焦点重合,两透镜之间的距离为两透镜焦距之差。图略
17.如图
18.如图
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