第三章光现象专题归纳讲义.pdf

能力留给自己 考试交给海格1第第 3 章章光现象光现象专题归纳专题归纳【专题梳理专题梳理】专题专题 1 三种光现象及其辨析三种光现象及其辨析专题概述：对光的直线传播、光的反射、光的折射三种光现象的辨析：【典型例题典型例题】【例例 1】关于光现象下列说法错误的是（）A.影的形成是由于光的直线传播B.玻璃幕墙反射的光会“晃”人的眼睛，是由于光发生了漫反射C.夏天，树木下的圆形光斑的形成，是由于光的直线传播D.“海市蜃楼”的形成，是由于光发生了折射解析：B，晃眼，是发生了镜面反射能力留给自己 考试交给海格2专题专题 2 光学成像原理及其辨析光学成像原理及其辨析专题概述：本章中关于光学成像的知识，包括小孔成像，平面镜成像等，各种成像原理不同，小孔成像是由光的直线传播形成的；平面镜成像是由光的反射形成的；光的折射成像是光在两种介质分界面发生折射形成的；海市蜃楼是光在同种不均匀介质中发生折射形成的；而照相机成像、投影仪成像、放大镜成像、人眼睛成像都是凸透镜的折射形成的。【例例 2】下列光学仪器成像原理与图示相同的是（）A照相机 B平面镜 C投影仪 D放大镜解析：图中所成的是倒立缩小的实像，符合照相机的工作原理专题专题 3 光学作图光学作图专题概述：光学作图主要有根据光的反射定律作图、根据平面镜成像特点作图、根据光的折射定律作图、透镜光路作图及综合作图能力留给自己 考试交给海格3【例例 3】如图所示，一凸透镜放置在水中，其中主光轴与水面重合，现有一束平行于水面的入射光线 AB，通过凸透镜后射入水面，该光在水面同时发生了反射和折射，请画出完成的光路。解析：能力留给自己 考试交给海格4【例例 4】“猴子捞月”的故事家喻户晓，小猴子看见月亮之后惊呼“月亮掉水里了”，惹得众猴子争相捞月如图甲所示，小猴子的眼睛用点 A 表示，小猴子看见的水中“月亮”，用点 B表示，请你画出小猴子看见水中“月亮”的光路图，要求画出“月亮”的位置（用点 C 表示），并保留作图痕迹。解析：根据平面镜成像特点（物像对称），做出月亮的真实位置 C，连接像 B 与小猴子的眼睛 A 与水面的交点，即为入射点 O，再连接 C 和入射点 O 即为入射光线 CO，AO 为反射光线，如图所示：专题专题 4 实验专题实验专题专题概述：本章的主要实验有探究光的反射规律、探究光的折射规律、探究平面镜成像特点和探究凸透镜成像规律四个实验能力留给自己 考试交给海格5实验结论注意事项探究光的反射定律光反射时，反射光线入射光线，法线三者在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角纸板放置位置应与镜面垂直。验证三线共面时应将纸板折转一定角度；应多次改变入射角大小进行测量，保证实验结论普遍性探究光的折射定律三线共面，两线分居。光从空气射入其他介质时，折射光线总是向法线偏折若在水中进行实验，可以在水中滴加几滴牛奶以显示光路；用半圆形玻璃砖进行实验时，要注意入射点应位于圆心处；为使实验结论更具有普遍性，应选用不同介质进行多次测量探究平面镜成像特点像与物到镜面的距离相等，像与物大小相等，关于平面镜对称，平面镜所成的像不能呈现在光屏上实验中应该用薄玻璃板代替平面镜；玻璃板应与桌面垂直；为了比较像与物的大小关系，应选择两根完全相同的蜡烛；为使实验现象更加明显应选择较暗环境进行实验；为保证实验结论的普遍性，应多次进行 探究凸透镜成像规律u2f,成倒立缩小实像，物像异侧；u=2f，倒立等大实像，物像异侧；fu2f,成倒立放大的实像，物像异侧；u=f，平行光线，不能成像；uf，正立放大的虚像，物像同侧实验前应调整凸透镜，烛焰和光屏的中心，在同一高度。实验时先将蜡烛放在较远的位置，移动光屏得到清晰的像后，记录相关数据，然后慢慢将蜡烛向凸透镜靠近，同时重复实验能力留给自己 考试交给海格6【例 5】小明同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作：（1）小明同学将完全相同的两根蜡烛 A、B 全部点燃，分别放在玻璃版的两侧，如图甲所示，这样的操作造成的后果是 ；（2）将蜡烛 B 熄灭后，小明移动蜡烛 B，直到看上去与蜡烛 A 的像 ，记下像与物的位置；（3）移动蜡烛 （选填 A 或 B），重做实验，三次实验像与物的位置如图乙所示，通过分析可以知道像与物到玻璃板的距离 。解析：选用两根完全相同的蜡烛，点燃一只蜡烛，用另一个完全相同的蜡烛放在像的位置，来代替像，为了研究像与物的大小关系；两根完全相同的蜡烛A、B 全部点燃，分别放在玻璃板的两侧，在玻璃板的两侧都会出现虚像，形成重影，无法探究像与物的关系；未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，可以确定像的位置移动蜡烛 A，重做实验，未点燃的蜡烛处在像的位置，用刻度尺量出点燃的蜡烛和未点燃的蜡烛到平面镜的距离；通过分析可知，像和物体到玻璃板的距离相等，像和物的连线与玻璃板垂直【例 6】如图“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、焦距为10cm 的凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，把凸透镜固定在能力留给自己 考试交给海格750cm 处（1)将蜡烛放在 A 点，光屏在 B 位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向_(填“左”或“右”)移动(2)依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像记录的数据如下表次数123456物距(cm)403530252015像距(cm)13.5141516.72030在 14 次实验中，所成的像为倒立、_的实像第 6 次的像比第 5 次的_(填“大”或“小”)(3)保持透镜位置不变，将蜡烛放在 C 点，观察到烛焰的 、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_(填“左”或“右”)移动(4)实验中，随着蜡烛燃烧消耗，过一段时间后光屏上的像将向 移动（“上”或“下”）解析：（1）左（2）缩小 大 （3）正立 左（4）上试题分析：（1）图示的物距为 50 厘米，凸透镜的焦距为 10 厘米，物距大于二倍焦距根据凸透镜成像的规律可知，此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而此时光屏距透镜的距离大于二倍焦距，所以要使光屏靠近透镜，向左边移动（2）在 1-4 次实验中，物距分别为：40cm、35cm、30cm、25cm，都大于二倍焦距，根据凸透镜成像的规律可知，此时的像是倒立缩小的实像；第 5 次试验时，物距为二倍焦距，此时所成的像是与物体大小相等的实像；第 6 次试验时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，所成的像是倒立放大的实像，所以第 6次的像比第 5 的像大能力留给自己 考试交给海格8（3）将蜡烛放在 C 点，物距小于焦距，此时所成的像是正立、放大的虚像，若希望看到更大的虚像，则物距增大，虚像越大，所以应将蜡烛向左移动（4）凸透镜成的像是左右相反的，所以随着蜡烛燃烧消耗，过一段时间后光屏上的像将向上移动。考点：探究凸透镜成像规律的实验点评：此题主要考查了凸透镜成像的规律，同时考查了学生根据数据得出结论的能力在分析时要注意成像的特点与物距的关系，通过比较与焦距的关系，得出结论【课时练习课时练习】1、阳光灿烂的日子，在茂密的树林下，常能在地上见到许多圆形的光斑，这些光斑是（）A太阳的虚像 B太阳的实像 C树叶的影子 D树叶的实像2、图甲所示，光源 S 发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射，反射光线经过点 A，折射光线经过点 P，请你作出入射光线、反射光线和折射光线。3、综合作图光学黑箱：已知黑箱内有一只凹透镜和一只平面镜。请在黑箱内画出完整的光路，填上光学仪器，并标明凹透镜焦点 F 的位置。能力留给自己 考试交给海格94、根据光的传播路径，在图中的虚线框内，填入符合要求的透镜5、完成下列作图：请作出如图中入射光线经过凸透镜后的折射光线6、“探究凸透镜成像规律”：选用蜡烛、凸透镜（焦距 f=10cm），光屏、光具座和火柴等器材（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，并调整三者的中心大致在 上（2）当物距在 10cmu20cm 时，像距的范围是 cm，此时光屏上呈现 （选填“倒立”或“正立”）的实像；物距、像距可用 上的刻度尺测量来源:Zxxk.Com（3）如果发现烛焰的像成在光屏的上方，若要使烛焰成像在光屏中心，应将凸透镜向 （选填“上”或“下”）调整（4）当物距 u10cm 时，我们 才能观察到蜡烛的虚像能力留给自己 考试交给海格10参考答案一、选择题1、B 二、作图题能力留给自己 考试交给海格112、3、4、【考点】B1：透镜及其分类【分析】凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散；通过图中光线的折射情况来确定是什么透镜【解答】解：第一个图中入射光线是平行的，而折射光线远离主光轴，即透镜有发散作用，所以是凹透镜；第二个图中折射光线平行于主光轴，折射光线相对于入射光线靠近了主光轴，即透镜有会聚作用，所以是凸透镜；如图所示：能力留给自己 考试交给海格125、【考点】B6：透镜的光路图【分析】在作凸透镜的光路图时，先确定所给的光线的特点再根据透镜的光学特点来作图【解答】解：根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点作出折射光线，如图所示：三、实验,探究题6、