沪粤版八年级物理上册 专题03 光和眼睛(考点清单)
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专题03光和眼睛清单01光的传播和色散一、光源:1.光源:能够的物体叫作光源。2.光源的分类:(1)天然光源:自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。(2)人造光源:人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。【提示】光源是指自身能够发光的物体,如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源发出的光,好像它们也在发光一样,不要误认为是光源,如月亮、所有行星和反光的镜子等。二、光的直线传播1.光的直线传播(1)光的传播介质:空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。(2)光在中沿直线传播。(3)光在不同的介质或同种不均匀的介质中,不一定沿直线传播。2.光线(1)概念:通常用一条带有箭头的直线表示光的传播和,这样的直线叫作光线。(2)画法:光线是实线,且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。(3)研究方法:物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的,人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。3.光的直线传播的一些现象(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体背面形成的叫影子。(2)日食、月食的形成①原理:光的。②成因:日食是地球上的人看太阳,由于光是沿直线传播的,太阳光被月球挡住了(图甲)。月食是地球上的人看月球,由于光是沿直线传播的,太阳光被地球挡住了(图乙)。68,甲乙当月球运行到太阳和地球中间时,太阳光被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了食。而当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了食。(3)小孔成像小孔成像的原理是光的。如图所示,烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了部。小孔成像的特点①成像性质:立的大小不确定的实像(选填“倒”或“正”)。上下颠倒、左右相反。②影响成像大小的因素:与到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。③像的形状:与的形状相同,与小孔的形状无关。4.光的直线传播的应用利用激光引导开凿隧道;射击瞄准时的“三点一线”;站队列时,队列是否整齐的判断;木工检查木板是否平直等等。三、光的传播速度1.光在真空中的传播速度光在真空中的传播速度(用c表示)最快,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中光速近似取c=。2.光年“光年”是的单位,它等于光在1年内传播的距离.1光年=3×108m/s(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km3.比较声与光的传播情况声光不能在真空中传播能在真空中传播,且速度最大15℃空气中速度为340m/s空气中速度约为3.0×108m/s声音传播需要介质光的传播不需要介质四、光的色散1.光的色散概念68,太阳光(白光)经过三棱镜被分解成等多种颜色的光,这种现象叫作光的色散。2.单色光与复色光(1)不能分解的光叫作光,如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。(2)由几种单色光混合而成的光叫作光,白光(太阳光)是光,由七种颜色的光复合而成。3.光发生色散的实质光发生色散的实质是光的现象。不同颜色的光经三棱镜后,偏折(折射)程度不同,其中红光偏折程度最小,光偏折程度最大;所以白光经三棱镜后,在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。4.生活中的色散现象:(1)彩虹:太阳光被空气中水滴色散形成的;(2)彩色的肥皂泡:太阳光经气泡发生色散形成的。五、色光的混合1.光的三原色把、、叫作色光的三原色。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;红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。2.色光的混合(1)色光的混合红、绿、蓝三种色光中,只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例,就可以产生各种颜色的光。例如,红光+绿光→黄光;红光+蓝光→品红光;绿光+蓝光→青光;红光+绿光+蓝光→白光。(2)我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由光混合而成的。六、看不见的光1.可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列,形成太阳的可见光谱。2.红外线(1)在可见光谱的红端之外的辐射叫作线。(2)特征①热作用强。一切物体都在不停地向外辐射;物体的温度越高,辐射的红外线越;物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。②穿透云雾的能力比较强。可以进行红外线高空摄像机、红外线遥感仪等。68,清单02光的反射定律一、光的反射1.光的反射现象光从一种介质射到另一种介质的表面时,会有一部分光返回到原介质中,这种传播现象叫作光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。2.描述光反射的有关概念(如图):(1)一点:入射点O,入射光在反射面上的投射点;(2)三线:入射光线AO,投射到反射面的光线;反射光线OB,经反射面反射出的光线;法线ON,过入射点与反射面的直线;(3)两角:入射角i:入射光线与之间的夹角;反射角r:光线与法线之间的夹角。3.提示(1)反射角和入射角都是光线与法线的夹角,而不是光线与反射面的夹角。(2)反射光线与入射光线是真实存在的,是可以看见的,用带箭头的线表示;法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线,所以在画光路图时,总是用线表示法线(均选填“虚”或“实”)。二、光的反射定律1.光的反射定律(1)内容:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在内;反射光线、入射光线分别位于两侧;反射角入射角。(2)简记光的反射定律:①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内;②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧;③两角相等。即反射角等于入射角。(3)对光的反射定律的理解:①对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。②68,因果关系:反射现象发生时,先有入射光线,后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的,所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。③变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,人射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。④特殊情况:光线垂直镜面入射时,入射角为,反射光线沿原路返回,反射角也为,光的传播方向改变了,并不是没有发生反射。(4)在反射现象中,光路是的。三、镜面反射和漫反射1.镜面反射(1)概念:一束平行光照射到镜面上后,会被地反射,这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。(2)现象:迎着太阳看平静的水面,特别亮;背着太阳看平静的水面,很暗;黑板“反光”会“晃眼”等。2.漫反射(1)概念:凹凸不平的表面会把平行的入射光向着反射,这种反射叫作漫反射。(2)现象:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光照射到物体上发生了反射。清单03平面镜成像特点一、平面镜成像的特点平面镜所成的像为正立的像,其大小与物体的大小,像和物体到平面镜的距离,像和物体的连线与镜面。二、平面镜成虚像1.平面镜成虚像如图所示,从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛,引起视觉,由于有光沿直线传播的经验,人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。镜子后面并没有发光点S',S′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。68,2.平面镜成像的原理:光的反射。3.实像和虚像(1)实像:由光线会聚而成的像叫实像。实像的特点是倒立的,可用承接,也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。(2)虚像:不是实际光线会聚而成,是实际光线的线相交而成。虚像的特点是正立的,只能用眼睛观察,不能用承接。例如平面镜成的像。三、平面镜成像作图的两种方法1.利用平面镜的成像原理作图。如图所示,步骤如下:①从发光点S引出两条光线,照射到平面镜上;②作两条入射光线的法线;③根据光的反射定律,作两条入射光线的反射光线;④作反射光线的反向延长线,交点S'即为发光点S的像点。2.用对称法作图。如图所示,步骤如下:①过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直),用虚线;②取S'点,让S'到镜面的距离等于S到镜面的距离(像到镜面的距离与物到镜面的距离相等);③用虚线画出像点S'(像与物大小相等)。三、平面镜的应用1.利用平面镜。如练功房内,演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿;家庭用的穿衣镜;医生用来检查牙齿的小镜子等。2.利用平面镜可以改变光的。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等,都利用到了平面镜能改变光路的特点:修建体育馆和高大建筑物时,利用平面镜把太阳光反射到室内,改善光照条件等。68,3.利用平面镜来扩大视觉空间。理论上,在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜,能使人感觉到空间增大了一倍。清单04光的折射规律一、光的折射现象1.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生的现象叫作光的折射。2.发生折射的条件(1)光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不发生变化。(2)光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。3.光从一种透明介质进入另一种透明介质时,在两种介质的分界面上,光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射,同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射,即和现象同时发生,发生反射时不一定发生折射,但发生折射时一定发生反射。4.光发生折射的原因:光在不同种介质中传播的不同。二、光的折射规律1.描述光的折射中的基本概念(1)入射光线:从光源射向两透明介质分界面的光线;(2)折射光线:从入射点射向另一介质的光线;(3)法线:过入射点垂直与两分界面的虚线;(4)入射点:入射光线与两介质分界面的交点;(5)入射角:入射光线与法线之间的夹角;(6)折射角:折射光线与法线之间的夹角。简称“一点”(入射点)、“一面”(分界面)、“二角”(入射角和折射角)、“三线”(入射光线、折射光线和法线)。2.光的折射规律(1)折射光线、入射光线和法线在内;(2)折射光线和入射光线分居法线的侧;(3)光从空气斜射入水或其它介质时,折射角68,入射角;当入射角增大时,折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时,折射角入射角。(4)光从空气垂直射入水(或其它介质)中时,传播方向。(5)折射时光路。3.对光的折射规律的理解(1)弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义,特别是法线,它既是界面的垂线,又是作图时画入射角和折射角的参照标准。(2)折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小),但不是正比例关系,叙述时应先说折射角后说入射角。(3)无论光是从空气斜射入水中或其他介质中,还是光从水或其他介质斜射入空气中,在空气中的角(入射角或折射角)总是大于在水中或其他介质中的角(折射角或入射角)。三、生活中的折射现象1.从岸上看水中的物体,“池水变浅”;位置“变高”。如图甲所示,从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼,因为光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,所以折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,感觉光好像是从S点发出的,S点就是人看到的A的虚像,它比实际位置偏。甲在岸边看水里的物体乙在水中看岸上的物体2.从水中看岸上的物体“变高”,例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图乙所示,从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼,因为光由空气中斜射入水中,折射角小于入射角,所以折射光线靠拢法线,人眼逆着折射光线看,感觉光好像是从A′点发出的,A′点就是人看到的昆虫的虚像,它比昆虫的实际位置偏。3.海市蜃楼和沙漠蜃景海市蜃楼的成因68,多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热,但是海水比较凉,海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质,密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看,光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来,光好像是从海面上空的物体射出的。海市蜃楼是一种由光的产生的现象。清单05透镜及成像规律一、透镜1.透镜:至少有一个外表面是球面的一部分,用透明材料制成的镜片。2.透镜的种类:(1)凸透镜:中间、边缘的透镜叫凸透镜;(2)凹透镜:中间,边缘的透镜叫凹透镜;凸透镜凹透镜(3)薄透镜:若透镜的厚度远小于球面的,这种透镜叫薄透镜。3.主光轴和光心:(1)主光轴:透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴,简称主轴。如图的点划线C1C2。凸透镜的主光轴和光心凹透镜的主光轴和光心(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向,叫做透镜的光心,用O表示。二、透镜对光的作用1.凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫透镜。甲发散光束乙平行光束丙会聚光束68,凸透镜对光有会聚作用,不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上,而是指光经凸透镜折射后,折射光线向主光轴偏折,如图所示。2.凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫透镜。凹透镜对光有发散作用,是指光经凹透镜折射后,折射光线偏离主光轴,经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点,如图所示。甲发散光束乙平行光束丙会聚光束三、焦点、焦距及三条特殊光线1.凸透镜的焦点和焦距(1)焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做,用F表示。(2)焦距:焦点到的距离叫做焦距,用f表示。(3)凸透镜有个焦点,并且关于对称。(4)凸透镜焦距的意义:凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短,凸透镜表面越凸,焦距越,对光的会聚作用越(选填“强”或“弱”)。凸透镜的焦点和焦距利用阳光测量凸透镜的焦距(5)粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法如图所示,将凸透镜正对着太阳光(可看成是平行光),再拿一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑最、最,测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即为该凸透镜的焦距。2.凹透镜的虚焦点和焦距(1)焦点:平行于主光轴的光线通过凹透镜后,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,叫凹透镜的。它不是实际光线的会聚点,凹透镜有个焦点,关于光心对称。(2)焦距:焦点到凹透镜的距离叫做焦距。凹透镜焦距的大小表示对光能力的强弱,焦距越小,对光的发散能力越(选填“强”或“弱”)。68,凹透镜的焦点和焦距3.透镜的三条特殊光线(1)凸透镜的三条特殊光线①通过凸透镜光心的光线传播方向改变,如图甲;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过,如图乙;③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于,如图丙。甲乙丙(2)凹透镜的三条特殊光线:①通过凹透镜光心的光线传播方向改变,如图甲;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,发散光线的线通过焦点,如图乙;③射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于射出,如图丙。甲乙丙四、生活中的透镜(一)照相机1.照相机的主要结构及作用](1)镜头:由一组透镜组成,相当于一个,起到成像作用。(1)胶片:相当于涂有感光材料的。(3)快门:控制曝光时间。(4)光圈:控制进光量的多少.(5)调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即调节。68,照相机结构示意图照相机原理示意图2.照相机的成像原理来自物体的光经过镜头后会聚在上,形成被照物体的。物体到镜头的距离远远(大于/小于)镜头的焦距,在胶卷上得到、、的像(填像的性质)。3.照相机的成像特点(1)照相机成缩小、倒立的实像。(2)像距(大于/小于)物距。(3)像与物体位于凸透镜的(同/异)侧。(4)照相机成像时,物距、像距及像的大小变化规律:物远像近像变小;物近像远像变大(均选填“小”或“大”)。4.照相机的调节为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像,需要旋转镜头上的“调焦环”,调节镜头到胶片的距离。拍摄远处景物时,镜头往(后缩/前伸),离胶片(远/近)一些,此时的像比较。拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,此时的像会变大一些。5.自制模型照相机(1)制作方法用两个粗细相近的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,并能前后滑动(如图),将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸,把两个纸筒套在一起,就做成了一个模型照相机。68,(2)成像特点模型照相机成的是、的像;物体离镜头越近,像越,离镜头越。6.照相机的应用(1)数码相机:用电荷耦合器件代替胶片,把光信号转换成电信号,记录物体的像。(2)摄像机,摄像头,电子眼,扫码支付,刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。(二)投影仪1.投影仪的主要构造及各部分的作用由凸透镜(镜头)、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成(如下图所示)。(1)镜头:是一个,起成像作用。(2)螺纹透镜:相当于凸透镜,起作用是会聚光,增加投影片的。(3)反光镜:使光集中向一个方向射出,使屏幕上像较亮。(4)屏幕:相当于,承接像。(5)平面镜:改变光的传播。2.投影仪的成像原理投影仪的原理:是利用了凸透镜成(倒立/正立)、(放大/缩小)的(虚/实)像。3.投影仪成像的特点(1)投影仪(或幻灯机)成、的实像。(2)物距(投影片到透镜的距离)像距(像到透镜的距离)。(3)像与物体位于凸透镜的侧。(4)物体离镜头近,像变,离镜头;物体离镜头远,像变小,变近。4.投影仪的调节(1)要使屏幕上的图像大些,胶片镜头,同时投影仪屏幕;要使屏幕上的像小些,胶片镜头,同时投影仪屏幕(以上均选填“远离”或“靠近”)。(2)为了在屏幕上成正立的像,要把胶片(选填“倒放”或“正放”)。(三)放大镜1.放大镜的成像原理是利用了凸透镜能成放大的(虚/实)像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。68,放大镜成像示意图2.放大镜的成像特点(1)放大镜成放大、(正立/倒立)的虚像。(2)像距物距。(3)像与物体位于凸透镜的(同侧/侧异)。3.放大镜的调节使像变大时:让放大镜与物体之间的距离适当些。使像变小时:让放大镜与物体之间的距离适当些(选填“增大”或“减小”)。4.生活中的放大镜(1)鱼缸:相当于放大镜,看到的“鱼”比实际的。(2)小水滴:由于张力作用,形成半圆形,相当于,看到的物体比实际的大。(3)体温计的直管:体温计的直管做得很细,而且水银是银白色的,很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子,从侧面看过去,相当于,起到放大的作用。清单06凸透镜成像规律一、凸透镜成像的规律1.实验时点燃蜡烛,使、、;目的:。2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①;②;③;④。3.对凸透镜成像规律的认识(1)u>2f,f<v<2f,倒立缩小的实像,应用:照相机;68,(2)f<u<2f,v>2f,倒立放大的实像,应用:投影仪;结论:物体成时,像距物距;物体成时,像距物距。(3)u<f,v>u,正立放大的虚像,应用:放大镜;(4)u=f,不能成像。4.说明:(1)u=f是成和,和,像物和的分界点。(2)u=2f是像和的分界点。成像特点:、的实像。(3)像距大于物距时成的实像(或虚像),像距小于物距时成的实像。(4)凸透镜成实像时,“物像像,物像像。”物体离凸透镜由远移近时,成的像逐渐,像离凸透镜的距离也。(5)凸透镜成虚像时,“物像像,物像像。”物体离凸透镜由远移近时,成的像逐渐,像离凸透镜的距离也。二、凸透镜成像规律的应用1.照相机(1)照相机原理:物距u>2f时,成、的实像,像距f<v<2f。成像光路图:(2)照相机的调节①调节依据:凸透镜成倒立、缩小的实像时,物近像远像变大。②调节方法:像偏小,物体靠近相机,暗箱拉长;像偏大,物体相机,暗箱。2.投影仪(1)投影仪原理:物距u:f<u<2f时,成、的实像,像距v>2f。成像光路图:68,(2)投影仪的调节①调节依据:凸透镜成倒立、放大的实像时,物近像远像变大。②调节方法:像偏小,投影片靠近镜头,投影仪远离屏幕;像偏大,投影片镜头,投影仪屏幕。3.放大镜(1)放大镜成像原理:当物距u<f时,凸透镜成、的虚像,虚像与物体在侧。成像光路图:(2)放大镜的调节①调节依据:凸透镜成虚像时,物近像近像变小。②调节方法:像偏小,物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;像偏大,物体稍微镜头,适当调节眼睛位置。三、用作图法研究凸透镜成像规律通过实验可以得出凸透镜成像的规律,我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。1.凸透镜的三条特殊光线通过光心的传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后主光轴。2.用作图法研究凸透镜成像规律(1)物距大于2倍焦距,即u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。u>2ff<u<2f(2)物距大于焦距小于2倍焦距,即f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v>2f。(3)物距u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像。68,u<fu=2f(4)物距u=2f时,成倒立、等大的实像,像距v=2f(5)物距u=f时,不成像。清单07眼睛和光学仪器1.人眼看物原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个,把来自于物体的光会聚在视网膜上,形成,的实像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。2.正常眼的调节睫状体放松时,晶状体比较,眼睛可以看清远处物体;睫状体收缩时,晶状体比较,眼睛可以看清近处物体。正常眼睛的远点在无穷远,近点在大约处,正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的明视距离大约是。3.近视眼及其矫正——制成的近视眼镜4.远视眼及其矫正——制成的远视眼镜(老花镜)68,5.眼镜的度数透镜焦距f的长短标志着的大小。焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。用Φ表示,即Φ=1/f。眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如:100度远视镜片的透镜焦度是1m-1它的焦距是1m。凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。四、显微镜和望远镜1.显微镜物镜:直径很大,能够会聚更多的光,使得所成的像更明亮。u>2f,成、的实像;目镜:u<f,成、的虚像。2.望远镜目镜:u<f,成、的像;物镜:f<u<2f,成、的像。3.视角与和有关。视角越大,人看到的物体越大、越清楚。一、探究光的反射定律【设计实验】1.实验器材激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。68,①量角器:测量入射角和反射角的度数。②可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的,对光线起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在内。2.实验与装置把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板enf竖直地立在平面镜上,纸板上的直线on垂直于镜面。用激光代替光线照射到镜面上,为了能观察到激光传播的路径,将激光笔贴着可以折的白纸板照射,并用笔记录下激光传播径迹,观察激光传播径迹并进行比较,从而找到光反射时遵循的规律。【进行实验】1.如图1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上(on垂直于镜面)。图1图2图32.让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到o点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在硬纸板上用铅笔描出入射光eo和反射光of的径迹。3.改变入射光eo跟法线之间的夹角,重做两次实验,均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。4.把右侧纸板nof向前或向后折转某一角度(如图2所示),仍使激光束贴着硬纸板射到o点,观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。5.如图3所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时,这时的反射光将沿着什么方向射出?【收集证据】1.记录表一次数∠i∠r130°30°245°45°335°35°2.入射光和对应的反射光的径迹68,3.记录表二纸板的位置是否看到反射光纸板nof向前折看不见两纸板在同一平面内看见纸板nof向后折看不见【分析与论证】1.分析实验现象①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在内。③多次改变入射光线的路径,分别沿ao、bo、co的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为oa'、ob'、oc'。会发现:反射光线和入射光线分别位于法线的侧。④将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路。2.实验结论光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;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。在反射现象中,光路可逆。【交流与评估】1.对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。2.让光线紧贴纸板(光屏)射向o点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路.3.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。4.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号.二、探究平面镜成像的特点【设计实验】1.实验器材:薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。2.68,确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全,这个位置就是像的位置。3.判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛被点燃。4.实验时,用玻璃板代替平面镜的目的:使用玻璃板,既可以成像,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是“法”。5.准备两支完全一样的蜡烛的目的:便于验证像与物体大小是否。【进行实验】①如图所示,在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置。③移开玻璃板,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来,再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。④改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验。⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时,观察白纸上面有没有烛焰的像。⑥记录实验数据与现象:次数蜡烛到平面镜的距离 cm="">2f实像缩小倒立15220u=2f实像等大倒立203152f>u>f实像放大倒立30410u=f不成像56u<f正立放大虚像——68,4.分析与论证:分析上表记录,归纳出凸透镜成像的规律。(1)是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成像,焦点以内成像。(2)是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成的像,在二倍焦距以内成的像。没有缩小的虚像。(3)实像必异侧,虚像必同侧(选填“倒立”或“正立”)。(4)物距u>像距v,像是的;u<v,像是的(选填“放大”或“缩小”)。(5)成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越,像;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远且大,物远像近且小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近(离焦点)像远像变大;虚像(与物)同侧正,实像异侧倒,像物相互跟着跑。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f<u<2f倒立放大实像异侧v>2f能u=f不成像u<f正立放大虚像同侧|v|>u不能5.交流讨论(1)在做实验时,某同学无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有:①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在上;②蜡烛的位置在透镜的以内;③蜡烛的位置在透镜的上。(2)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像性质不变,也是完整的,但亮度会变些。68,(3)蜡烛长度变短时,像在光屏上将会向上移动。调节方法:①将光屏向移动;②将蜡烛向移动;③将透镜和光屏向调节.1.下列物体中,全部是光源的是( )A.耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛、萤火虫B.萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石C.篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星D.正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳2.关于光速,下列说法正确的是( )A.光的传播速度总是3.0×108m/sB.光在真空中的传播速度为3.0×108m/sC.光在水中的速度大约是真空中光速的D.科学家不可以使光的速度减慢3.在如图所示的关于光反射的光路图中,不可能发生的是( )ABCD4.将点燃的蜡烛放在平面镜前,我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像,点燃蜡烛的火焰最高点为S,经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是( )A.像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的B.像点S'是虚像C.在平面镜后面实际上是没有烛焰的D.烛焰的像是正立的68,5.下列现象与彩虹的形成原理相同的是( )A.池水映明月B.形影紧相依C.镜子正衣冠D.潭清疑水浅6.利用如图所示的实验装置探究光的反射定律,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察能否在NOF上看到反射光线。这一步实验是为了探究( )A.反射角等于入射角B.反射光线与入射光线分别位于法线两侧C.反射光线与入射光线、法线在同一平面内D.反射时光路是可逆的7.如图一只鸟在浅水区觅食,水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则( )A.倒影是实像B.黑影是光的反射形成的C.鸟飞离水面时,它的倒影会变小D.由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟8.图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图,一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点,并沿着OB方向射出,MN是法线。下列说法正确的是( )A.∠AOP是入射角B.∠NOB是折射角C.若入射角增大,折射角会减小D.若光沿着BO方向入射,不会沿着OA方向射出68,9.如图,用三棱镜对太阳光探究,我们对太阳光有了更多的了解,以下说法错误的是( )A.在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光由多种色光组成B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当增加光屏与三棱镜间的距离C.彩色光带以外不存在其它的光D.彩色光带的下方的颜色是紫色10.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形.其中凸透镜是A.aB.b.dC.cD.a.b.c.d11.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )A.甲、乙B.甲、丁C.丙、乙D.丙、丁12.小虎用如图所示装置探究凸透镜成像规律,此时光屏上恰好出现清晰的像。下列说法中正确的是( )A.光屏上成的是倒立、缩小的实像B.利用此时的成像规律可以制成投影仪C.生活中利用这种透镜可以矫正近视眼D.单独将凸透镜左、右移动,光屏上都可以重新成像13.一束光从水中斜射入空气时,其折射光线恰巧经过凸透镜的光心(如图),请画出水中的大致入射光线和经过凸透镜的折射光线。68, 14.如图,O是透镜的光心,来自物体AB的光线a平行于主光轴,经过透镜后的光线过主光轴的一点。(1)在图中①画出b经透镜后的光线;②标出右侧焦点F的位置;③标出物距u______;(2)AB经透镜所成的像是______(选填“倒立”“正立”)、______(选填“放大”“等大”“缩小”)的______(选填“实”“虚”)像。 15.目前,购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成交易。摄像头相当于一个_______镜,当人靠近摄像头时:光源自动打开,照亮_______(选填“人脸”或“显示屏”),人脸通过摄像头成一个_______的实像。16.清晨,小草的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生了_____镜的功能,形成了放大的_____(选填“实”或“虚”)像,这是由于光的_____射现象的结果。17.“激光准直”技术是应用光的_____原理;汽车利用观后镜看清后面的车辆(物体)是光的_____现象;鱼缸中的金鱼变大了是光的_____缘故。18.如图所示,蜡烛在光屏上成一个清晰的像,这个像是______(选填“倒立”或“正立”)______(选填“放大”或“缩小”)的实像。此原理可应用在_____(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。68,19.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,做了如图所示实验。他将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像,说明近视眼镜片对光线有______作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间,______(能/不能)重复上面的实验。20.于老师在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图。(1)圆筒的_____(A/B)端是用半透明薄纸制成的光屏;(2)用制成的圆形小孔成像观察仪观察静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将_____(变大/变小/不变);(3)所成的像的大小与像到小孔的距离_____(有关/无关),若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔,成的像的形状_____(不变/改变)。21.在“探究透镜成像的规律”实验中,实验装置如图所示。将透镜固定在光具座50cm刻度处,所用凸透镜的焦距是10cm。(1)为了使烛焰的像成在光屏中央,应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心的位置大致在______;(2)当把蜡烛放到20cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;(3)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个清晰的像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,原理与这种成像规律相同的是______。若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜,______(选填“可以”或“不可以”)在光屏上再次呈现清晰的像;(4)随着实验的进行,蜡烛会慢慢消耗,光屏上烛焰的像将______(选填“向上”或“向下”)移动;(5)若有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上______(选填“能”或“不能”)成完整的烛的像。22.在学完凸透镜成像规律后,小滨选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究。68,(1)为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该凸透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,该点即为凸透镜的___________。他测出该凸透镜的焦距为;(2)实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度,目的是___________;(3)如下图所示,蜡烛在图示位置时,光屏上呈现出清晰的像,则此时烛焰所成的像是___________(选填“缩小”“等大”或“放大”)、倒立的实像,生活中的___________就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向___________(选填“左”或“右”)移动,且移动的距离___________(选填“大于”“等于”或“小于”);(4)接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜处,其大小如下图甲所示,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的___________。23.老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像,引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”,给同学们准备了凸透镜、凹透镜,光具座、蜡烛、光屏,火柴盒。(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1(甲)所示的光斑,你认为他应该选择______(选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。(2)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰和光屏的中心在______。(3)如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像。(4)当烛焰距离凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是______(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。(5)实验后,该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,光屏上原来清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,说明该同学所带的是______眼镜。(选填“近视”或“远视”)68,专题03光和眼睛清单01光的传播和色散一、光源:1.光源:能够发光的物体叫作光源。2.光源的分类:(1)天然光源:自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。(2)人造光源:人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。【提示】光源是指自身能够发光的物体,如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其它光源发出的光,好像它们也在发光一样,不要误认为是光源,如月亮、所有行星和反光的镜子等。二、光的直线传播1.光的直线传播(1)光的传播介质:空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。(2)光在同种均匀介质中沿直线传播。(3)光在不同的介质或同种不均匀的介质中,不一定沿直线传播。2.光线(1)概念:通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫作光线。(2)画法:光线是实线,且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。(3)研究方法:物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的,人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。3.光的直线传播的一些现象(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体背面形成的阴暗区叫影子。(2)日食、月食的形成①原理:光的直线传播。②成因:日食是地球上的人看太阳,由于光是沿直线传播的,太阳光被月球挡住了(图甲)。月食是地球上的人看月球,由于光是沿直线传播的,太阳光被地球挡住了(图乙)。68,甲乙当月球运行到太阳和地球中间时,太阳光被不透明的月球挡住,月球的黑影落在地球上,就形成了日食。而当地球运行到太阳和月球中间时,太阳光被不透明的地球挡住,地球的影落在月球上,就形成了月食。(3)小孔成像小孔成像的原理是光的直线传播。如图所示,烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同理,烛焰下部的光线通过小孔后,射到了上部。小孔成像的特点①成像性质:倒立的大小不确定的实像(选填“倒”或“正”)。上下颠倒、左右相反。②影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。③像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无关。4.光的直线传播的应用利用激光引导开凿隧道;射击瞄准时的“三点一线”;站队列时,队列是否整齐的判断;木工检查木板是否平直等等。三、光的传播速度1.光在真空中的传播速度光在真空中的传播速度(用c表示)最快,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中光速近似取c=3.0×108m/s。2.光年“光年”是长度的单位,它等于光在1年内传播的距离.1光年=3×108m/s(365×24×3600)s=9.4608×1015m=9.4608×1012km3.比较声与光的传播情况声光不能在真空中传播能在真空中传播,且速度最大15℃空气中速度为340m/s空气中速度约为3.0×108m/s声音传播需要介质光的传播不需要介质四、光的色散1.光的色散概念68,太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫作光的色散。2.单色光与复色光(1)不能分解的光叫作单色光,如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。(2)由几种单色光混合而成的光叫作复色光,白光(太阳光)是复色光,由七种颜色的光复合而成。3.光发生色散的实质光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后,偏折(折射)程度不同,其中红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大;所以白光经三棱镜后,在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。4.生活中的色散现象:(1)彩虹:太阳光被空气中水滴色散形成的;(2)彩色的肥皂泡:太阳光经气泡发生色散形成的。五、色光的混合1.光的三原色把红、绿、蓝叫作色光的三原色。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;红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。2.色光的混合(1)色光的混合红、绿、蓝三种色光中,只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例,就可以产生各种颜色的光。例如,红光+绿光→黄光;红光+蓝光→品红光;绿光+蓝光→青光;红光+绿光+蓝光→白光。(2)我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。六、看不见的光1.可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列,形成太阳的可见光谱。2.红外线(1)在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。(2)特征①热作用强。一切物体都在不停地向外辐射红外线;物体的温度越高,辐射的红外线越强;物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。68,②穿透云雾的能力比较强。可以进行红外线高空摄像机、红外线遥感仪等。清单02光的反射定律一、光的反射1.光的反射现象光从一种介质射到另一种介质的表面时,会有一部分光返回到原介质中,这种传播现象叫作光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。2.描述光反射的有关概念(如图):(1)一点:入射点O,入射光在反射面上的投射点;(2)三线:入射光线AO,投射到反射面的光线;反射光线OB,经反射面反射出的光线;法线ON,过入射点与反射面垂直的直线;(3)两角:入射角i:入射光线与法线之间的夹角;反射角r:反射光线与法线之间的夹角。3.提示(1)反射角和入射角都是光线与法线的夹角,而不是光线与反射面的夹角。(2)反射光线与入射光线是真实存在的,是可以看见的,用带箭头的实线表示;法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线,所以在画光路图时,总是用虚线表示法线(均选填“虚”或“实”)。二、光的反射定律1.光的反射定律(1)内容:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。(2)简记光的反射定律:①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内;②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧;③两角相等。即反射角等于入射角。(3)对光的反射定律的理解:①对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。68,②因果关系:反射现象发生时,先有入射光线,后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的,所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。③变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,人射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。④特殊情况:光线垂直镜面入射时,入射角为0°,反射光线沿原路返回,反射角也为0°,光的传播方向改变了180°,并不是没有发生反射。(4)在反射现象中,光路是可逆的。三、镜面反射和漫反射1.镜面反射(1)概念:一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射,这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。(2)现象:迎着太阳看平静的水面,特别亮;背着太阳看平静的水面,很暗;黑板“反光”会“晃眼”等。2.漫反射(1)概念:凹凸不平的表面会把平行的入射光向着四面八方反射,这种反射叫作漫反射。(2)现象:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光照射到物体上发生了漫反射。清单03平面镜成像特点一、平面镜成像的特点平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。二、平面镜成虚像1.平面镜成虚像如图所示,从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛,引起视觉,由于有光沿直线传播的经验,人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。镜子后面并没有发光点S',S′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。68,2.平面镜成像的原理:光的反射。3.实像和虚像(1)实像:由实际光线会聚而成的像叫实像。实像的特点是倒立的,可用光屏承接,也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。(2)虚像:不是实际光线会聚而成,是实际光线的反向延长线相交而成。虚像的特点是正立的,只能用眼睛观察,不能用光屏承接。例如平面镜成的像。三、平面镜成像作图的两种方法1.利用平面镜的成像原理作图。如图所示,步骤如下:①从发光点S引出两条光线,照射到平面镜上;②作两条入射光线的法线;③根据光的反射定律,作两条入射光线的反射光线;④作反射光线的反向延长线,交点S'即为发光点S的像点。2.用对称法作图。如图所示,步骤如下:①过S点作平面镜的垂线(像与物的连线跟镜面垂直),用虚线;②取S'点,让S'到镜面的距离等于S到镜面的距离(像到镜面的距离与物到镜面的距离相等);③用虚线画出像点S'(像与物大小相等)。三、平面镜的应用1.利用平面镜成像。如练功房内,演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿;家庭用的穿衣镜;医生用来检查牙齿的小镜子等。2.利用平面镜可以改变光的传播方向。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等,都利用到了平面镜能改变光路的特点:修建体育馆和高大建筑物时,利用平面镜把太阳光反射到室内,改善光照条件等。68,3.利用平面镜来扩大视觉空间。理论上,在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜,能使人感觉到空间增大了一倍。清单04光的折射规律一、光的折射现象1.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。2.发生折射的条件(1)光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不发生变化。(2)光在同种不均匀介质中传播时,也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。3.光从一种透明介质进入另一种透明介质时,在两种介质的分界面上,光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射,同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射,即反射和折射现象同时发生,发生反射时不一定发生折射,但发生折射时一定发生反射。4.光发生折射的原因:光在不同种介质中传播的速度不同。二、光的折射规律1.描述光的折射中的基本概念(1)入射光线:从光源射向两透明介质分界面的光线;(2)折射光线:从入射点射向另一介质的光线;(3)法线:过入射点垂直与两分界面的虚线;(4)入射点:入射光线与两介质分界面的交点;(5)入射角:入射光线与法线之间的夹角;(6)折射角:折射光线与法线之间的夹角。简称“一点”(入射点)、“一面”(分界面)、“二角”(入射角和折射角)、“三线”(入射光线、折射光线和法线)。2.光的折射规律(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)折射光线和入射光线分居法线的两侧;(3)光从空气斜射入水或其它介质时,折射角小于68,入射角;当入射角增大时,折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时,折射角大于入射角。(4)光从空气垂直射入水(或其它介质)中时,传播方向不变。(5)折射时光路可逆。3.对光的折射规律的理解(1)弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义,特别是法线,它既是界面的垂线,又是作图时画入射角和折射角的参照标准。(2)折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小),但不是正比例关系,叙述时应先说折射角后说入射角。(3)无论光是从空气斜射入水中或其他介质中,还是光从水或其他介质斜射入空气中,在空气中的角(入射角或折射角)总是大于在水中或其他介质中的角(折射角或入射角)。三、生活中的折射现象1.从岸上看水中的物体,“池水变浅”;位置“变高”。如图甲所示,从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼,因为光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,所以折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看,感觉光好像是从S点发出的,S点就是人看到的A的虚像,它比实际位置偏高。甲在岸边看水里的物体乙在水中看岸上的物体2.从水中看岸上的物体“变高”,例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图乙所示,从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼,因为光由空气中斜射入水中,折射角小于入射角,所以折射光线靠拢法线,人眼逆着折射光线看,感觉光好像是从A′点发出的,A′点就是人看到的昆虫的虚像,它比昆虫的实际位置偏高。3.海市蜃楼和沙漠蜃景海市蜃楼的成因68,多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热,但是海水比较凉,海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质,密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看,光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来,光好像是从海面上空的物体射出的。海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。清单05透镜及成像规律一、透镜1.透镜:至少有一个外表面是球面的一部分,用透明材料制成的镜片。2.透镜的种类:(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜;(2)凹透镜:中间薄,边缘厚的透镜叫凹透镜;凸透镜凹透镜(3)薄透镜:若透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫薄透镜。3.主光轴和光心:(1)主光轴:透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴,简称主轴。如图的点划线C1C2。凸透镜的主光轴和光心凹透镜的主光轴和光心(2)光心:主光轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不变,叫做透镜的光心,用O表示。二、透镜对光的作用1.凸透镜对光有会聚作用,凸透镜又叫会聚透镜。甲发散光束乙平行光束丙会聚光束68,凸透镜对光有会聚作用,不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上,而是指光经凸透镜折射后,折射光线向主光轴偏折,如图所示。2.凹透镜对光有发散作用,凹透镜又叫发散透镜。凹透镜对光有发散作用,是指光经凹透镜折射后,折射光线偏离主光轴,经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点,如图所示。甲发散光束乙平行光束丙会聚光束三、焦点、焦距及三条特殊光线1.凸透镜的焦点和焦距(1)焦点:凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点,用F表示。(2)焦距:焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。(3)凸透镜有2个焦点,并且关于光心对称。(4)凸透镜焦距的意义:凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短,凸透镜表面越凸,焦距越小,对光的会聚作用越强(选填“强”或“弱”)。凸透镜的焦点和焦距利用阳光测量凸透镜的焦距(5)粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法如图所示,将凸透镜正对着太阳光(可看成是平行光),再拿一张纸放在它的另一侧,来回移动,直到纸上的光斑最小、最亮,测量这个光斑到凸透镜光心的距离,即为该凸透镜的焦距。2.凹透镜的虚焦点和焦距(1)焦点:平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线相交于主光轴上,叫凹透镜的焦点。它不是实际光线的会聚点,凹透镜有2个焦点,关于光心对称。(2)焦距:焦点到凹透镜光心的距离叫做焦距。凹透镜焦距的大小表示对光发散能力的强弱,焦距越小,对光的发散能力越强(选填“强”或“弱”)。68,凹透镜的焦点和焦距3.透镜的三条特殊光线(1)凸透镜的三条特殊光线①通过凸透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,如图乙;③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,如图丙。甲乙丙(2)凹透镜的三条特殊光线:①通过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变,如图甲;②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过焦点,如图乙;③射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出,如图丙。甲乙丙四、生活中的透镜(一)照相机1.照相机的主要结构及作用](1)镜头:由一组透镜组成,相当于一个凸透镜,起到成像作用。(1)胶片:相当于涂有感光材料的光屏。(3)快门:控制曝光时间。(4)光圈:控制进光量的多少.(5)调焦环:调节镜头到胶片间的距离,即调节像距。68,照相机结构示意图照相机原理示意图2.照相机的成像原理来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上,形成被照物体的像。物体到镜头的距离远远大于(大于/小于)镜头的焦距,在胶卷上得到倒立、缩小、的实像(填像的性质)。3.照相机的成像特点(1)照相机成缩小、倒立的实像。(2)像距小于(大于/小于)物距。(3)像与物体位于凸透镜的异(同/异)侧。(4)照相机成像时,物距、像距及像的大小变化规律:物远像近像变小;物近像远像变大(均选填“小”或“大”)。4.照相机的调节为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像,需要旋转镜头上的“调焦环”,调节镜头到胶片的距离。拍摄远处景物时,镜头往后缩(后缩/前伸),离胶片近(远/近)一些,此时的像比较小。拍摄近处景物时,镜头往前伸,离胶片远一些,此时的像会变大一些。5.自制模型照相机(1)制作方法用两个粗细相近的纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,并能前后滑动(如图),将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5~10cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸,把两个纸筒套在一起,就做成了一个模型照相机。68,(2)成像特点模型照相机成的是倒立、缩小的像;物体离镜头越近,像越大,离镜头越远。6.照相机的应用(1)数码相机:用电荷耦合器件代替胶片,把光信号转换成电信号,记录物体的像。(2)摄像机,摄像头,电子眼,扫码支付,刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。(二)投影仪1.投影仪的主要构造及各部分的作用由凸透镜(镜头)、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成(如下图所示)。(1)镜头:是一个凸透镜,起成像作用。(2)螺纹透镜:相当于凸透镜,起作用是会聚光,增加投影片的亮度。(3)反光镜:使光集中向一个方向射出,使屏幕上像较亮。(4)屏幕:相当于光屏,承接像。(5)平面镜:改变光的传播方向。2.投影仪的成像原理投影仪的原理:是利用了凸透镜成倒立(倒立/正立)、放大(放大/缩小)的实(虚/实)像。3.投影仪成像的特点(1)投影仪(或幻灯机)成放大、倒立的实像。(2)物距(投影片到透镜的距离)小于像距(像到透镜的距离)。(3)像与物体位于凸透镜的异侧。(4)物体离镜头近,像变大,离镜头远;物体离镜头远,像变小,变近。4.投影仪的调节(1)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;要使屏幕上的像小些,胶片远离镜头,同时投影仪靠近屏幕(以上均选填“远离”或“靠近”)。(2)为了在屏幕上成正立的像,要把胶片倒放(选填“倒放”或“正放”)。(三)放大镜1.放大镜的成像原理是利用了凸透镜能成放大的虚(虚/实)像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。68,放大镜成像示意图2.放大镜的成像特点(1)放大镜成放大、正立(正立/倒立)的虚像。(2)像距大于物距。(3)像与物体位于凸透镜的同侧(同侧/侧异)。3.放大镜的调节使像变大时:让放大镜与物体之间的距离适当增大些。使像变小时:让放大镜与物体之间的距离适当减小些(选填“增大”或“减小”)。4.生活中的放大镜(1)鱼缸:相当于放大镜,看到的“鱼”比实际的大。(2)小水滴:由于张力作用,形成半圆形,相当于放大镜,看到的物体比实际的大。(3)体温计的直管:体温计的直管做得很细,而且水银是银白色的,很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子,从侧面看过去,相当于凸透镜,起到放大的作用。清单06凸透镜成像规律一、凸透镜成像的规律1.实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;目的:使烛焰的像成在光屏中央。2.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。3.对凸透镜成像规律的认识(1)u>2f,f<v<2f,倒立缩小的实像,应用:照相机;68,(2)f<u<2f,v>2f,倒立放大的实像,应用:投影仪;结论:物体成缩小实像时,像距小于物距;物体成放大实像时,像距大于物距。(3)u<f,v>u,正立放大的虚像,应用:放大镜;(4)u=f,不能成像。4.说明:(1)u=f是成实像和虚象,正立像和倒立像,像物同侧和异侧的分界点。(2)u=2f是像放大和缩小的分界点。成像特点:倒立、等大的实像。(3)像距大于物距时成放大的实像(或虚像),像距小于物距时成倒立缩小的实像。(4)凸透镜成实像时,“物近像远像变大,物远像近像变小。”物体离凸透镜由远移近时,成的像逐渐变大,像离凸透镜的距离也变大。(5)凸透镜成虚像时,“物近像近像变小,物远像远像变大。”物体离凸透镜由远移近时,成的像逐渐变小,像离凸透镜的距离也变小。二、凸透镜成像规律的应用1.照相机(1)照相机原理:物距u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。成像光路图:(2)照相机的调节①调节依据:凸透镜成倒立、缩小的实像时,物近像远像变大。②调节方法:像偏小,物体靠近相机,暗箱拉长;像偏大,物体远离相机,暗箱缩短。2.投影仪(1)投影仪原理:物距u:f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v>2f。成像光路图:68,(2)投影仪的调节①调节依据:凸透镜成倒立、放大的实像时,物近像远像变大。②调节方法:像偏小,投影片靠近镜头,投影仪远离屏幕;像偏大,投影片远离镜头,投影仪靠近屏幕。3.放大镜(1)放大镜成像原理:当物距u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在同侧。成像光路图:(2)放大镜的调节①调节依据:凸透镜成虚像时,物近像近像变小。②调节方法:像偏小,物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;像偏大,物体稍微靠近镜头,适当调节眼睛位置。三、用作图法研究凸透镜成像规律通过实验可以得出凸透镜成像的规律,我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。1.凸透镜的三条特殊光线通过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。2.用作图法研究凸透镜成像规律(1)物距大于2倍焦距,即u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。u>2ff<u<2f(2)物距大于焦距小于2倍焦距,即f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v>2f。(3)物距u<f时,凸透镜成正立、放大的虚像。68,u<fu=2f(4)物距u=2f时,成倒立、等大的实像,像距v=2f(5)物距u=f时,不成像。清单07眼睛和光学仪器1.人眼看物原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把来自于物体的光会聚在视网膜上,形成倒立,缩小的实像。视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。2.正常眼的调节睫状体放松时,晶状体比较薄,眼睛可以看清远处物体;睫状体收缩时,晶状体比较厚,眼睛可以看清近处物体。正常眼睛的远点在无穷远,近点在大约10cm处,正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的明视距离大约是25cm。3.近视眼及其矫正——凹透镜制成的近视眼镜4.远视眼及其矫正——凸透镜制成的远视眼镜(老花镜)68,5.眼镜的度数透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短,折光本领越大,通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度。用Φ表示,即Φ=1/f。眼镜片的度数,就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如:100度远视镜片的透镜焦度是1m-1它的焦距是1m。凸透镜(远视镜片)的度数是正数,凹透镜(近视镜片)的度数是负数。四、显微镜和望远镜1.显微镜物镜:直径很大,能够会聚更多的光,使得所成的像更明亮。u>2f,成倒立、放大的实像;目镜:u<f,成正立、放大的虚像。2.望远镜目镜:u<f,成正立、放大的虚像;物镜:f<u<2f,成倒立、放大的实像。3.视角与距离物体的远近和物体大小有关。视角越大,人看到的物体越大、越清楚。一、探究光的反射定律【设计实验】1.实验器材激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。68,①量角器:测量入射角和反射角的度数。②可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的传播路径,对光线起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。2.实验与装置把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板enf竖直地立在平面镜上,纸板上的直线on垂直于镜面。用激光代替光线照射到镜面上,为了能观察到激光传播的路径,将激光笔贴着可以折的白纸板照射,并用笔记录下激光传播径迹,观察激光传播径迹并进行比较,从而找到光反射时遵循的规律。【进行实验】1.如图1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上(on垂直于镜面)。图1图2图32.让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到o点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在硬纸板上用铅笔描出入射光eo和反射光of的径迹。3.改变入射光eo跟法线之间的夹角,重做两次实验,均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。4.把右侧纸板nof向前或向后折转某一角度(如图2所示),仍使激光束贴着硬纸板射到o点,观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。5.如图3所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时,这时的反射光将沿着什么方向射出?【收集证据】1.记录表一次数∠i∠r130°30°245°45°335°35°2.入射光和对应的反射光的径迹3.记录表二68,纸板的位置是否看到反射光纸板nof向前折看不见两纸板在同一平面内看见纸板nof向后折看不见【分析与论证】1.分析实验现象①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角等于入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。③多次改变入射光线的路径,分别沿ao、bo、co的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为oa'、ob'、oc'。会发现:反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。④将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。2.实验结论光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;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。在反射现象中,光路可逆。【交流与评估】1.对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。2.让光线紧贴纸板(光屏)射向o点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路.3.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。4.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号.二、探究平面镜成像的特点【设计实验】1.实验器材:薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。2.确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全重合,这个位置就是像的位置。3.判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被点燃。4.实验时,用玻璃板代替平面镜的目的:使用玻璃板,既可以成像,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是“等效替代法”。68,5.准备两支完全一样的蜡烛的目的:便于验证像与物体大小是否相等。【进行实验】①如图所示,在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置。③移开玻璃板,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来,再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。④改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验。⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时,观察白纸上面有没有烛焰的像。⑥记录实验数据与现象:次数蜡烛到平面镜的距离 cm="">2f实像缩小倒立15220u=2f实像等大倒立203152f>u>f实像放大倒立30410u=f不成像56u<f正立放大虚像——4.分析与论证:分析上表记录,归纳出凸透镜成像的规律。(1)焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像,焦点以内成虚像。(2)二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像,在二倍焦距以内成放大68,的像。没有缩小的虚像。(3)实像必异侧倒立,虚像必同侧正立(选填“倒立”或“正立”)。(4)物距u>像距v,像是缩小的;u<v,像是放大的(选填“放大”或“缩小”)。(5)成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远且大,物远像近且小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近(离焦点)像远像变大;虚像(与物)同侧正,实像异侧倒,像物相互跟着跑。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f<u<2f倒立放大实像异侧v>2f能u=f不成像u<f正立放大虚像同侧|v|>u不能5.交流讨论(1)在做实验时,某同学无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有:①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内;③蜡烛的位置在透镜的焦点上。(2)用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像性质不变,也是完整的,但亮度会变暗些。(3)蜡烛长度变短时,像在光屏上将会向上移动。调节方法:①将光屏向上移动;②将蜡烛向上移动;③将透镜和光屏向下调节.1.下列物体中,全部是光源的是( )68,A.耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛、萤火虫B.萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石C.篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星D.正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳【答案】D【详解】A.耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛不能自行发光,不是光源,故A不符合题意;B.光彩夺目的钻石不能自行发光,不是光源,故B不符合题意;C.夜空中点点的繁星大多是恒星,能自行发光,是光源,也有一些是行星,不能自行发光,不是光源,故C不符合题意;D.正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳都能自行发光,都是光源,故D符合题意。故选D。2.关于光速,下列说法正确的是( )A.光的传播速度总是3.0×108m/sB.光在真空中的传播速度为3.0×108m/sC.光在水中的速度大约是真空中光速的D.科学家不可以使光的速度减慢【答案】B【详解】AB.光在真空中的传播速度是3.0×108m/s,光在其他介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,故A错误,B正确;C.光在水中的速度是真空中光速的,光在玻璃中的速度是真空中光速的,故C错误;D.由于光在不同的介质中传播的速度不同,因此可以使光的速度减慢,故D错误。故选B。3.在如图所示的关于光反射的光路图中,不可能发生的是( )ABCD【答案】B【详解】由光的反射定律知,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。故选B。4.将点燃的蜡烛放在平面镜前,我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像,点燃蜡烛的火焰最高点为S,经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是( )68,A.像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的B.像点S'是虚像C.在平面镜后面实际上是没有烛焰的D.烛焰的像是正立的【答案】A【详解】根据平面镜成虚像的特点可知,烛焰的像是正立、等大的虚像,在平面镜后面实际上是没有烛焰的,像点S'是虚像,虚像S'是由图中的无数条反射光线的反向延长线会聚而成的。故选A。5.下列现象与彩虹的形成原理相同的是( )A.池水映明月B.形影紧相依C.镜子正衣冠D.潭清疑水浅【答案】D【详解】雨过天晴时,天空中会有大量小水珠,太阳光经过小水珠时发生了色散,彩虹的形成属于光的折射现象;A.池水映明月是平面镜成像,属于光的反射,故A不符合题意;B.形影紧相依中影子的形成是光线经过不透明物体时被遮挡形成的,属于光的直线传播现象,故B不符合题意;C.镜子正衣冠是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;D.潭清疑水浅是光从水中斜射入空气中时,在水面发生了偏折,属于光的折射现象,故D符合题意。故选D。6.利用如图所示的实验装置探究光的反射定律,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察能否在NOF上看到反射光线。这一步实验是为了探究( )A.反射角等于入射角B.反射光线与入射光线分别位于法线两侧C.反射光线与入射光线、法线在同一平面内D.反射时光路是可逆的68,【答案】C【详解】A.探究反射角等于入射角时,需要多次改变入射光线与法线的夹角,测出入射角与对应的反射角,再比较反射角与对应入射角的大小关系,得出结论;故A不符合题意;B.反射光线与入射光线分别位于法线两侧时,是通过观察反射光线与入射光线在法线两侧的位置进行判断的,故B不符合题意;C.探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内时,把纸板NOF向前折或向后折,观察能否在NOF上看到反射光线,故C符合题意;D.探究反射时光路是否可逆的时,是逆着反射光线入射,观察反射光线是否沿着原入射光线出射,故D不符合题意。故选C。7.如图一只鸟在浅水区觅食,水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则( )A.倒影是实像B.黑影是光的反射形成的C.鸟飞离水面时,它的倒影会变小D.由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟【答案】D【详解】A.倒影属于平面镜成像,是因光的反射形成的虚像。故A不符合题意;B.图中的黑影是由于光的直线传播在水鸟背光一侧形成的暗区域。故B不符合题意;C.根据平面镜成像特点可知,像与物大小相等,因此鸟飞离水面时,它的倒影大小不变,故C不符合题意;D.人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了漫反射,使反射光射向各个方向。故D符合题意。故选D。8.图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图,一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点,并沿着OB方向射出,MN是法线。下列说法正确的是( )68,A.∠AOP是入射角B.∠NOB是折射角C.若入射角增大,折射角会减小D.若光沿着BO方向入射,不会沿着OA方向射出【答案】B【详解】A.∠AOP是入射光线与界面的夹角,不是入射角,故A错误;B.∠NOB是折射光线与法线的夹角,是折射角,故B正确;C.根据折射规律,若入射角增大,折射角会增大,故C错误;D.光的折射过程中,光路是可逆的,若光沿着BO方向入射,会沿着OA方向射出,故D错误。故选B。9.如图,用三棱镜对太阳光探究,我们对太阳光有了更多的了解,以下说法错误的是( )A.在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光由多种色光组成B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,可以适当增加光屏与三棱镜间的距离C.彩色光带以外不存在其它的光D.彩色光带的下方的颜色是紫色【答案】C【详解】A.当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象;阳光通过三棱镜后,在光屏上呈现彩色光带,这说明太阳光是多种色光混合而成的,故A正确,不符合题意;B.如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,则应增大彩色光带的宽度,即适当增大光屏与三棱镜间的距离,故B正确,不符合题意;CD.太阳光是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光组成的,且光屏上A为红光,B为紫光,在紫光以外的不可见光有紫外线,紫外线能使荧光物质发光,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选C。10.图中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形.其中凸透镜是68,A.aB.b.dC.cD.a.b.c.d【答案】C【详解】凸透镜和凹透镜对光路的改变都是遵循光的折射原理.凸透镜是中心厚边缘薄,光路经透镜两次折射都是向靠近光轴方向(中心的方向)偏折,所以它有会聚作用.凹透镜是中心薄边缘厚,光路经透镜两次折射都是向远离光轴方向(中心的方向)偏折,所以它有发散作用.从a、b、c、d四个图可以看出对光有会聚作用的只有c,故C符合题意为答案.11.现代生活中,手机给人们带来了许多便利,但长时间看手机屏幕,容易导致视力下降。如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图,其中属于近视眼的成因及其矫正的是( )A.甲、乙B.甲、丁C.丙、乙D.丙、丁【答案】A【解析】长时间看手机屏幕,容易导致视力下降,该眼睛是近视眼;近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。甲图成像在视网膜之前,是近视眼的成因,乙图佩戴凹透镜,是近视眼的矫正;丙图成像在视网膜之后,是远视眼的成因,丁图佩戴凸透镜,是远视眼的矫正。故选A。12.小虎用如图所示装置探究凸透镜成像规律,此时光屏上恰好出现清晰的像。下列说法中正确的是( )A.光屏上成的是倒立、缩小的实像B.利用此时的成像规律可以制成投影仪C.生活中利用这种透镜可以矫正近视眼D.单独将凸透镜左、右移动,光屏上都可以重新成像【答案】B【详解68,】AB.由图可知,物距小于像距,光屏上成倒立、放大的实像,投影仪根据此原理制成的,故A错误,B正确;C.近视眼的矫正需要佩戴凹透镜,远视眼的矫正需要佩戴凸透镜,故C错误;D.保持蜡烛和光屏的位置不变,只将凸透镜向右移动适当距离,根据折射现象中光路可逆可知,当物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,但是单独将凸透镜左移动,如果物距小于一倍焦距时,此时不能成像,故D错误。故选B。13.一束光从水中斜射入空气时,其折射光线恰巧经过凸透镜的光心(如图),请画出水中的大致入射光线和经过凸透镜的折射光线。 【答案】 【详解】光由水中斜射进入空气中时,折射光线向远离法线方向偏折,折射角大于入射角,由此在法线左侧的水中画出入射光线;凸透镜光心的光线传播方向不改变,据此画出经过凸透镜的折射光线。如图所示 14.如图,O是透镜的光心,来自物体AB的光线a平行于主光轴,经过透镜后的光线过主光轴的一点。(1)在图中①画出b经透镜后的光线;②标出右侧焦点F的位置;③标出物距u______;(2)AB经透镜所成的像是______(选填“倒立”“正立”)、______(选填“放大”“等大”“缩小”)的______(选填“实”“虚”)像。68, 【答案】 倒立 缩小 实【解析】(1)[1]①过凸透镜光心的光线沿直线传播方向不变,据此画出b经透镜后的光线。②凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫凸透镜的焦点。平行于主光轴的光线过焦点,据此标出右侧焦点F的位置。③物体到凸透镜的距离叫物距。据此标出物距u,如下图所示:(2)[2][3][4]由上图可知,AB经透镜成倒立、缩小的像,因为是实际光线会聚而成,所以是实像。故AB经透镜所成的像是倒立、缩小的实像。15.目前,购物支付已进入“刷脸”时代,如图所示,消费者结账时只需面对摄像头,经系统自动拍照、扫描,确认相关信息后,即可迅速完成交易。摄像头相当于一个_______镜,当人靠近摄像头时:光源自动打开,照亮_______(选填“人脸”或“显示屏”),人脸通过摄像头成一个_______的实像。【答案】 凸透 人脸 倒立【解析】[1]摄像头由多个镜片组成,但总体上相当于一个凸透镜。[2]当人靠近摄像头时:光源自动打开,照亮人脸,这样摄像头能清晰的完成拍照确认。[3]摄像头的成像原理类似于照相机,所以人脸通过镜头成倒立缩小的实像。16.清晨,小草的露珠下面的叶脉看起来比较大,这是露珠产生了_____镜的功能,形成了放大的_____(选填“实”或“虚”)像,这是由于光的_____射现象的结果。【答案】放大 虚 折【详解】[1][2]露珠在外形上相当于一个凸透镜,而叶子离露珠较近,处于凸透镜焦距以内,成正立、放大的虚像。[3]露珠在外形上相当于一个凸透镜,凸透镜成像是光的折射现象。17.“激光准直”技术是应用光的_____原理;汽车利用观后镜看清后面的车辆(物体)是光的68,_____现象;鱼缸中的金鱼变大了是光的_____缘故。【答案】直线传播 反射 折射【详解】[1]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。“激光准直”技术是应用光的直线传播原理。[2]汽车观后镜是凸面镜,能看清后面的车辆(物体)是光的反射现象。[3]鱼缸中的金鱼“变大”,鱼缸中的水起到了放大镜的作用,属于凸透镜成像,是光的折射的缘故。18.如图所示,蜡烛在光屏上成一个清晰的像,这个像是______(选填“倒立”或“正立”)______(选填“放大”或“缩小”)的实像。此原理可应用在_____(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)。【答案】 倒立 放大 投影仪【详解】[1][2]物体到凸透镜的距离是物距,像到凸透镜的距离是像距。如图所示,物距小于像距,在光屏上成一个清晰的像,则物距位于一倍焦距与二倍焦距之间,像距位于二倍焦距以外,此时成倒立、放大的实像。[3]投影仪的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间,像距位于二倍焦距以外,在光屏上成倒立、放大的实像,所以该原理应用在投影仪上。19.某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,做了如图所示实验。他将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏远离透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像,说明近视眼镜片对光线有______作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间,______(能/不能)重复上面的实验。【答案】 发散 能【详解68,】[1][2]在发光体和凸透镜之间放置近视眼镜,发现光屏上原来的清晰的像变模糊了,使光屏远离透镜,就能在光屏上看到发光体清晰的像,说明像距变大是由于光线延迟会聚造成的。故近视眼镜片对光线有发散作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间,发光体发出的光线在经过凸透镜的会聚后,再经过近视眼镜片的发散作用,光线的会聚会被延迟,此时使光屏远离透镜,就可以看见清晰的像。所以如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间,能重复上面的实验。20.于老师在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中,如图。(1)圆筒的_____(A/B)端是用半透明薄纸制成的光屏;(2)用制成的圆形小孔成像观察仪观察静物时,移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将_____(变大/变小/不变);(3)所成的像的大小与像到小孔的距离_____(有关/无关),若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔,成的像的形状_____(不变/改变)。【答案】A变大有关不变【详解】(1)由图可知,易拉罐左端为小孔,圆筒从右端插入,为了减小外面光线的影响,看得更清楚,A端是用半透明薄纸制成的光屏。(2)小孔成像时,所成像的大小与物距和像距有关,当物距不变时,增大光屏与小孔之间距离,即增大像距,则光屏上的像将变大。(3)小孔成像时,所成像的大小与物距和像距有关;小孔成像成的是物体的像,所成像的形状与小孔的形状无关,若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔,成的像的形状不变。21.在“探究透镜成像的规律”实验中,实验装置如图所示。将透镜固定在光具座50cm刻度处,所用凸透镜的焦距是10cm。(1)为了使烛焰的像成在光屏中央,应调节凸透镜、光屏和蜡烛,使它们的中心的位置大致在______;(2)当把蜡烛放到20cm刻度处时,移动光屏可得到一个倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像;(3)当把蜡烛移到35cm刻度处时,移动光屏可得到一个清晰的像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时,原理与这种成像规律相同的是______。若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜,______(选填“可以”或“不可以”)在光屏上再次呈现清晰的像;(4)随着实验的进行,蜡烛会慢慢消耗,光屏上烛焰的像将______(选填“向上”或“向下”)移动;(5)若有一只苍蝇落到凸透镜上,则光屏上______(选填“能”或“不能”)成完整的烛的像。【答案】 同一高度 缩小 投影仪 可以 向上 能68,【详解】(1)[1]凸透镜成像实验时,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,目的是成像在光屏的中心。(2)[2]当把蜡烛放到20.0cm刻度处时,此时的物距为30.0cm,而凸透镜的焦距是10.0cm,此时物距大于二倍焦距,移动光屏可得到一个倒立、缩小的实像。(3)[3][4]当把蜡烛移到35.0cm刻度处时,此时的物距为15.0cm,而凸透镜的焦距是10.0.cm,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成的是倒立、放大的实像,投影仪的成像原理是物距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、放大的实像,与这种成像规律相同,若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜,由于光路具有可逆性,当物距在二倍焦距以外时,在光屏上依然可以成清晰的像,此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。(4)[5]实验时间过长时,蜡烛将会消耗,物体向下移动,根据经过光心的光线的传播方向不变可知,像将向上移动。(5)[6]若有一只苍蝇落到凸透镜上,遮住凸透镜的一部分,还有另外的部分光线,经凸透镜折射会聚成完整的像,只是折射光线减少,会聚成的像变暗,但光屏上依然可以成完整的像。22.在学完凸透镜成像规律后,小滨选择了一块焦距未知的凸透镜,对凸透镜成像特点作了进一步探究。(1)为了测量凸透镜焦距,他让一束平行光正对射向该凸透镜,调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑,该点即为凸透镜的___________。他测出该凸透镜的焦距为;(2)实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度,目的是___________;(3)如下图所示,蜡烛在图示位置时,光屏上呈现出清晰的像,则此时烛焰所成的像是___________(选填“缩小”“等大”或“放大”)、倒立的实像,生活中的___________就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向___________(选填“左”或“右”)移动,且移动的距离___________(选填“大于”“等于”或“小于”);(4)接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜处,其大小如下图甲所示,调整后,在光屏上得到清晰像,再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的___________。【答案】 焦点 使像呈现在光屏中央 放大 投影仪 左 大于 D【解析】68,(1)[1]一束平行光正对射向该凸透镜,经过凸透镜折射后会相交于主光轴,调节主光轴上光屏位置到相交的点,会在光屏上得到一个最小最亮的光斑,即凸透镜的焦点。(2)[2]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了使像呈现在光屏的中央,应该调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上。(3)[3][4]由图可知,凸透镜在40.0cm处,蜡烛在25.0cm处,此时物距为u=40.0cm-25.0cm=15.0cm而凸透镜的焦距为10cm,物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,成倒立、放大的实像,生活中投影仪是根据这一原理制成的。[5][6]将烛焰沿主轴向左移动,此时的物距即物距增大了,相距减小,要想在光屏上仍然得到清晰的像,光屏也应该像左移动才行;此时的像距大于物距,则光屏移动的距离应该大于3cm。(4)[7]将光源“F”放在距该透镜30cm处,即物距为30cm,而凸透镜的焦距为10cm,物距大于两倍焦距,在光屏上成倒立、缩小的实像。用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住,只是减少了部分折射光线,光屏上依然成完整的像。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。23.老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像,引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”,给同学们准备了凸透镜、凹透镜,光具座、蜡烛、光屏,火柴盒。(1)小明在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图1(甲)所示的光斑,你认为他应该选择______(选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。(2)为了使烛焰的像出现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使烛焰和光屏的中心在______。(3)如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像。(4)当烛焰距离凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是______(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。(5)实验后,该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置,光屏上原来清晰的像变模糊了,他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后,原来模糊的像又变清晰了,说明该同学所带的是______眼镜。(选填“近视”或“远视”)【答案】 乙 同一高度上 缩小 照相机 远视【解析】68,(1)[1]图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。(2)[2]在实验中,为使像能成在光屏的中心,便于观察成像情况,应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。(4)[3][4]由图知,当物距为20.0cm时,像距也为20.0cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等,所以2f=20.0cmf=10.0cm烛焰距凸透镜35cm时,物距大于二倍焦距,此时成倒立缩小的实像,日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机。由于凸透镜成实像时,物近像远像变大,所以要使烛焰在光屏上所成像变大,应保持透镜的位置不动,将蜡烛靠近凸透镜,同时将光屏远离凸透镜;(5)[5]根据题意可知,该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间,成像会靠近透镜,说明加上同学的眼镜后,凸透镜对光线的偏折能力增强了,所以该同学所戴的是凸透镜,也就远视镜。68</f正立放大虚像同侧|v|></u<2f倒立放大实像异侧v></f正立放大虚像——4.分析与论证:分析上表记录,归纳出凸透镜成像的规律。(1)焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像,焦点以内成虚像。(2)二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像,在二倍焦距以内成放大68,的像。没有缩小的虚像。(3)实像必异侧倒立,虚像必同侧正立(选填“倒立”或“正立”)。(4)物距u>像距v,像是缩小的;u<v,像是放大的(选填“放大”或“缩小”)。(5)成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远且大,物远像近且小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近(离焦点)像远像变大;虚像(与物)同侧正,实像异侧倒,像物相互跟着跑。物距u像的性质物与像的位置像距v光屏能否承接u></f,成正立、放大的虚像。2.望远镜目镜:u<f,成正立、放大的虚像;物镜:f<u<2f,成倒立、放大的实像。3.视角与距离物体的远近和物体大小有关。视角越大,人看到的物体越大、越清楚。一、探究光的反射定律【设计实验】1.实验器材激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。68,①量角器:测量入射角和反射角的度数。②可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的传播路径,对光线起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。2.实验与装置把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板enf竖直地立在平面镜上,纸板上的直线on垂直于镜面。用激光代替光线照射到镜面上,为了能观察到激光传播的路径,将激光笔贴着可以折的白纸板照射,并用笔记录下激光传播径迹,观察激光传播径迹并进行比较,从而找到光反射时遵循的规律。【进行实验】1.如图1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上(on垂直于镜面)。图1图2图32.让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到o点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在硬纸板上用铅笔描出入射光eo和反射光of的径迹。3.改变入射光eo跟法线之间的夹角,重做两次实验,均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。4.把右侧纸板nof向前或向后折转某一角度(如图2所示),仍使激光束贴着硬纸板射到o点,观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。5.如图3所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时,这时的反射光将沿着什么方向射出?【收集证据】1.记录表一次数∠i∠r130°30°245°45°335°35°2.入射光和对应的反射光的径迹3.记录表二68,纸板的位置是否看到反射光纸板nof向前折看不见两纸板在同一平面内看见纸板nof向后折看不见【分析与论证】1.分析实验现象①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角等于入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。③多次改变入射光线的路径,分别沿ao、bo、co的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为oa'、ob'、oc'。会发现:反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。④将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。2.实验结论光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;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。在反射现象中,光路可逆。【交流与评估】1.对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。2.让光线紧贴纸板(光屏)射向o点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路.3.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。4.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号.二、探究平面镜成像的特点【设计实验】1.实验器材:薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。2.确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全重合,这个位置就是像的位置。3.判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被点燃。4.实验时,用玻璃板代替平面镜的目的:使用玻璃板,既可以成像,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是“等效替代法”。68,5.准备两支完全一样的蜡烛的目的:便于验证像与物体大小是否相等。【进行实验】①如图所示,在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置。③移开玻璃板,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来,再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。④改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验。⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时,观察白纸上面有没有烛焰的像。⑥记录实验数据与现象:次数蜡烛到平面镜的距离></f时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在同侧。成像光路图:(2)放大镜的调节①调节依据:凸透镜成虚像时,物近像近像变小。②调节方法:像偏小,物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;像偏大,物体稍微靠近镜头,适当调节眼睛位置。三、用作图法研究凸透镜成像规律通过实验可以得出凸透镜成像的规律,我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。1.凸透镜的三条特殊光线通过光心的光线传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。2.用作图法研究凸透镜成像规律(1)物距大于2倍焦距,即u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。u>2ff<u<2f(2)物距大于焦距小于2倍焦距,即f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v></f,v></v<2f,倒立缩小的实像,应用:照相机;68,(2)f<u<2f,v></f正立放大虚像同侧|v|></u<2f倒立放大实像异侧v></f正立放大虚像——68,4.分析与论证:分析上表记录,归纳出凸透镜成像的规律。(1)是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成像,焦点以内成像。(2)是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成的像,在二倍焦距以内成的像。没有缩小的虚像。(3)实像必异侧,虚像必同侧(选填“倒立”或“正立”)。(4)物距u>像距v,像是的;u<v,像是的(选填“放大”或“缩小”)。(5)成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越,像;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远且大,物远像近且小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物近(离焦点)像远像变大;虚像(与物)同侧正,实像异侧倒,像物相互跟着跑。物距u像的性质物与像的位置像距v光屏能否承接u></f,成、的虚像。2.望远镜目镜:u<f,成、的像;物镜:f<u<2f,成、的像。3.视角与和有关。视角越大,人看到的物体越大、越清楚。一、探究光的反射定律【设计实验】1.实验器材激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。68,①量角器:测量入射角和反射角的度数。②可折转白色粗糙硬纸板的作用:一是显示光的,对光线起漫反射作用;二是探究入射光线、法线和反射光线是否在内。2.实验与装置把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板enf竖直地立在平面镜上,纸板上的直线on垂直于镜面。用激光代替光线照射到镜面上,为了能观察到激光传播的路径,将激光笔贴着可以折的白纸板照射,并用笔记录下激光传播径迹,观察激光传播径迹并进行比较,从而找到光反射时遵循的规律。【进行实验】1.如图1所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上(on垂直于镜面)。图1图2图32.让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到o点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在硬纸板上用铅笔描出入射光eo和反射光of的径迹。3.改变入射光eo跟法线之间的夹角,重做两次实验,均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。4.把右侧纸板nof向前或向后折转某一角度(如图2所示),仍使激光束贴着硬纸板射到o点,观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。5.如图3所示,让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时,这时的反射光将沿着什么方向射出?【收集证据】1.记录表一次数∠i∠r130°30°245°45°335°35°2.入射光和对应的反射光的径迹68,3.记录表二纸板的位置是否看到反射光纸板nof向前折看不见两纸板在同一平面内看见纸板nof向后折看不见【分析与论证】1.分析实验现象①分析反射角和入射角的大小可得出:反射角入射角。②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和法线在内。③多次改变入射光线的路径,分别沿ao、bo、co的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为oa'、ob'、oc'。会发现:反射光线和入射光线分别位于法线的侧。④将光线逆着反射光线的方向射入,观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路。2.实验结论光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;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。在反射现象中,光路可逆。【交流与评估】1.对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。2.让光线紧贴纸板(光屏)射向o点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路.3.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。4.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号.二、探究平面镜成像的特点【设计实验】1.实验器材:薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。2.68,确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全,这个位置就是像的位置。3.判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛被点燃。4.实验时,用玻璃板代替平面镜的目的:使用玻璃板,既可以成像,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是“法”。5.准备两支完全一样的蜡烛的目的:便于验证像与物体大小是否。【进行实验】①如图所示,在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置。③移开玻璃板,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来,再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。④改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验。⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时,观察白纸上面有没有烛焰的像。⑥记录实验数据与现象:次数蜡烛到平面镜的距离></f时,凸透镜成、的虚像,虚像与物体在侧。成像光路图:(2)放大镜的调节①调节依据:凸透镜成虚像时,物近像近像变小。②调节方法:像偏小,物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;像偏大,物体稍微镜头,适当调节眼睛位置。三、用作图法研究凸透镜成像规律通过实验可以得出凸透镜成像的规律,我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。1.凸透镜的三条特殊光线通过光心的传播方向不改变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过;经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后主光轴。2.用作图法研究凸透镜成像规律(1)物距大于2倍焦距,即u>2f时,成倒立、缩小的实像,像距f<v<2f。u>2ff<u<2f(2)物距大于焦距小于2倍焦距,即f<u<2f时,成倒立、放大的实像,像距v></f,v></v<2f,倒立缩小的实像,应用:照相机;68,(2)f<u<2f,v>
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