光的折射和生活中的透镜综合复习

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1、光的折射和生活中的透镜综合复习 第六章 光的折射和生活中的透镜综合复习教学过程一、光的折射 1. 定义 光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。 发生的地点:在两种介质的界面处. 2. 光的折射规律 (1）折射角 折射光线与法线的夹角. (2）内容 光从空气斜射入其他介质中时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角。 光从其他介质射入空气中时,折射角大于入射角。 当光线垂直射向界面时,传播方向不变. 在折射时光路是可逆的。 （3）折射光路图(如图所示)（4)利用光的折射解释光学现象 为什么池水看起来比实际浅？插入

2、水中的筷子为什么弯折?渔民叉鱼的时候，不是把叉对准眼睛看到的鱼,而是对准看到鱼的下方叉去，这样才能叉到鱼，为什么？ 首先要知道，眼睛看到水中或其他介质中的物体时，看到的是物体的虚像,并非实际物体，这是由于光的折射而产生的。人看到的池底实际上是经光的折射形成的虚像，由岸边向水中看，虚像比实际池底浅（如图甲),由水中向岸上看,虚像比实际物体位置高（如图乙)，可形象地记忆为“人看鱼浅,鱼看人高”. （5）光的折射和反射的异同点 相同点:当光传播到两种介质的交界面时，一般要同时发生反射和折射。反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面内.反射光线、折射光线和对应的入射光线分居在法线两侧。入射

3、角增大或减小，反射角和折射角也随着增大或减小.光在反射和折射时光路都是可逆的。 不同点：反射光线与入射光线在同种介质中，折射光线与入射光线在不同介质中。反射角始终等于对应的入射角；而折射角与对应的入射角一般不相等,其大小关系跟光是从空气射入其他介质，还是从其他介质射入空气有关。只有光垂直界面入射时，折射角和入射角才相等，都等于零度。二、透镜 1. 透镜的种类 透镜是玻璃或树脂材料制成的，表面是球面的一部分，按其厚薄和形状可分为两类，即凸透镜和凹透镜。中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜，边缘厚、中间薄的透镜叫凹透镜。 2。 几个名词 （1)主轴：通过透镜两个球面球心的直线。 （2）光心：主光轴上有一特

4、殊点,通过它的光线的传播方向不变，该点就是透镜的光心。 （3）焦点 平行于主轴的光线经凸透镜后会聚于一点，这点叫凸透镜的焦点,用F表示，它是实际光线的会聚点，是实焦点.凸透镜有两个实焦点。 平行于主轴的光线经凹透镜后成为发散光线,发散光线的反向延长线交于主轴上一点，这一点叫凹透镜的焦点，用F表示,但它不是实际光线的会聚点，为虚焦点。凹透镜有两个虚焦点。 （4）焦距：焦点到透镜光心的距离叫焦距,用f表示,透镜两侧的两个焦距相等。 3。 透镜的三条特殊光线 (1）通过透镜光心的光线，经过透镜后传播方向不变（如图所示）。 (2)与透镜主光轴平行的光线,经凸透镜折射后过焦点；与透镜主光轴平行的光线,经

5、凹透镜折射后发散，这些发散光线的反向延长线过虚焦点。 （3）经过凸透镜焦点的光线,通过凸透镜后平行于主光轴；延长线过虚焦点的光线，通过凹透镜后平行于主光轴。 4。 对“会聚作用”和“发散作用的解释 （1）凸透镜对光线有会聚作用是指：可以加大光束的会聚程度或减小发散程度.如果射向凸透镜的光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后会聚于焦点；如果射向凸透镜的光线是发散光线，经透镜折射后，可能仍发散，但发散程度减小了。如图甲所示。 （2）凹透镜对光线有发散作用是指：光线经过凹透镜折射后，折射光线远离主光轴的发散程度加大了；如果射向凹透镜的光线是会聚的，经过凹透镜折射后，可能仍然是会聚的，但会聚程度减小了。如

6、上图乙所示。5. 凸透镜成像规律 凸透镜成像规律小结:（1）焦点处是虚、实像的分界点，物在焦点内成虚像，在焦点外成实像。(2）二倍焦距处是像大小的分界点，二倍焦距以外成缩小实像，二倍焦距以内一倍焦距以外成放大实像。（3）实像总是倒立、异侧，虚像总是正立、同侧。(4）凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，物距越小，像距越大。6。 凸透镜的应用 （1)照相机 原理：根据凸透镜成倒立、缩小、实像的条件即u2f制成的。 构造：镜头相当于凸透镜，胶片相当于光屏。 使用：通过旋转调焦环，调节胶片到镜头的距离（即调节像到凸透镜的距离),使胶片上得到清晰的像,通过调节光圈和快门，控制曝光量。 胶片曝光后，经显影

7、处理而成为底片，用底片洗印方可得到相片。 （2）幻灯机 原理：根据凸透镜成倒立、放大、实像的条件-即fu2f制成的. 使用：镜头相当于凸透镜，幻灯片就是需要成像的“物，屏幕就是光屏。为了使观众看到正立的像，幻灯片要倒着插在架上。 （3）放大镜 原理：根据凸透镜成正立、放大、虚像的条件即uf制成的。 构造：放大镜是一个短焦距的凸透镜. 使用：应将凸透镜靠近被观察的物体。三、常见的题型和解法 本章的习题类型主要有：光的折射现象的应用，凸透镜和凹透镜对光线的折射，凸透镜成像规律及其应用。 关于光的折射现象的应用:分清折射角和入射角的关系。光从空气斜射入透明介质时，折射角小于入射角；光从透明介质斜射入

8、空气时，折射角大于入射角。可以看出：角大的一侧是空气.学会用光路图分析和解释有关折射现象.用作图法解决问题比较直观，易理解。如插入水中的筷子在水中部分看起来向上弯折了,可画图解释。 凸透镜和凹透镜对光线的折射：（1）会画三条特殊光线，即分别平行主光轴、过光心和过焦点的光线。(2)分析透镜对光的作用是会聚还是发散，不要只看折射光线是否相交,还要看它们使光线是相互“靠近”还是“远离”了。 凸透镜成像规律及其应用：解这一部分习题时要注意一倍焦距内外分虚实，二倍焦距内外分大小，实像总是异侧、倒立的，虚像总是同侧、正立且放大的。【典型例题】例1. 晴朗的夏日中午，给花的叶子浇水，常会把叶子烧焦，其原因是

9、（ ） A。 水滴蒸发带走叶子的热量 B. 水滴容易透过阳光 C。 水滴在阳光下温度升高,把叶子烫焦 D。 水滴使阳光会聚，把叶子烧焦 解析:停留在叶子上的小水滴相当于一个小凸透镜，由于凸透镜对光线有会聚作用,因此,会使阳光集中，从而将叶子烧焦。 答案:D 评注：圆形的水滴相当于一个凸透镜，对光线有会聚作用。 例2。 要使光线的传播方向发生如图所示的弯折，有几种方法？各用什么光学元件?画图表示出来. 解析:光的传播方向发生了变化，有两种可能,一是发生了反射-平面镜，二是发生了折射凸透镜或凹透镜，主光轴在不同的位置，透镜的类型和位置也会有所不同。 评注：改变光路有两种方法，即反射和折射。折射时透

10、镜的类型和位置要根据所填主光轴的位置确定。例3. 如图所示，一物体位于凸透镜前的主光轴上，当把透镜挡住一半后，物体AB在光屏上的像（ ） A。 只有上半部分，亮度不变 B。 只有下半部分,亮度不变 C. 与原来相同,亮度不变 D. 与原来相同，亮度变暗 解析：凸透镜对光线有会聚作用，物体发出或反射的光线经凸透镜折射后,会聚在凸透镜后面的光屏上，形成物体的实像。当将透镜的一半挡住后,整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过上半部分凸透镜而形成像，如图所示,因此,像与原来相同.由于透镜的一半被遮住,因此折射出的光线与原来相比减少了一半,故亮度减弱。 答案：D 评注：作图解析的方法是本

11、题的主要方法。通过此题我们还可以推知：如果一只凸透镜碎了一块，照样可以成像,只是暗了一些。 例4. 实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光，这可利用两块透镜的组合来解决,请在图中的两个框内各画一种组合方式（要在图中画出光束粗细的变化），分别写出两块透镜的距离s跟两块透镜到各自焦点的距离f1，f2的关系。 解析：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚到焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主轴射出。凸透镜与凹透镜的组合可以改变光线的粗细.要将较粗的平行光变成较细的平行光，可采用一个凸透镜和一个凹透镜。也可以采用两个凸透镜。如图所示。甲乙 评注：利用透镜组使粗光线变成细光线，关键要弄清两透镜间焦

12、距的长短关系上。图甲中两凸透镜的内焦点必须重合,图乙中两透镜的右焦点重合. 例5。 用照相机在岸边拍摄水池底部的物体时,若保持照相机的位置不变,比较池中有水和无水两种情况，则有水时( ） A。 暗箱应略短一些,所得的像会略小些 B. 暗箱应略短些,所得的像会略大些 C. 暗箱应略长些，所得的像会略大些 D。 暗箱应略长些，所得的像会略小些 解析：水池无水时，物体反射的光直接进入镜头，当水池有水时，光线经水折射后进入镜头，此时相当于物距减小.根据照相机原理,当物距减小时，要得到清晰的像，应将暗箱拉长些，同时，由于物距减小（u2f）,所得的像会比原来的像稍大一些,否则相反.有水时,相当于物距减小了

13、，根据照相机原理可知C是正确的.答案：C例6。 一束平行光线沿主光轴射到凸透镜上，经凸透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心12cm的地方。若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和6cm处，两次成像（ ） A。 都是放大的像 B. 都是正立的像 C。 都是实像 D。 都是虚像 解析：平行光经凸透镜折射后会聚于焦点,所以此凸透镜的焦距为12cm。若把蜡烛放在15cm处，物体处在一倍焦距与二倍焦距之间，根据凸透镜的成像规律知成倒立放大的实像；蜡烛放在6cm处，物体处在焦点以内，所以成正立放大的虚像。 答案：A 例7。 在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时

14、，在凸透镜另一侧的光屏上得到一个倒立、缩小的实像.现把蜡烛与光屏的位置对调,则下列判断正确的是（ ) A. 在光屏上得到一个倒立、缩小的实像 B. 在光屏上得到一个倒立、放大的实像 C。 凸透镜的焦距等于10cm D。 凸透镜的焦距小于10cm 解析:由题意知u2f,成倒立、缩小的实像，此时fv2f。当把蜡烛与光屏对调后,则有fu2f，所以成像的特点是倒立、放大的实像。从u2f知20cm2f，所以f10cm. 答案：BD例8。 小丽和小刚用焦距相等的照相机对远处的同学进行拍照,洗出来的底片分别如图所示中的甲和乙，则( ）甲乙A。 小丽离被拍同学的距离近 B。 小刚离被拍同学的距离近 C. 要使

15、两张底片上的像一样大且小丽不动，小刚移动位置后，镜头要往后缩 D。 要使两张底片上的像一样大且小丽不动,小刚移动位置后，镜头要往前伸 解析：照相机是凸透镜的应用。当物体放在二倍焦距以外时，成缩小的实像，像的大小可通过调节焦距来改变,物距越大，像距越小。甲图中的像大，故选项A正确。小刚要使自己拍的相片的像变大，必须减小物距同时增大像距,所以在小刚移动位置后，镜头要向前伸，故选项D正确. 答案：A、D评注：对于照相机，要理解其物距与像距及像大小的变化规律，且要记住一个规律：物距越小,像距越大,像越大；反之,物距越大,像距越小，像越小。 例9. 果蝇的每只眼睛都是由许多微型的“小眼睛”组成的，所以这

16、种眼睛又称为复眼。图甲是果蝇眼睛的特定照片，图乙是果蝇眼球局部再次放大的特写照片，图丙是其中一只“小眼睛”的示意图.请你把果蝇的眼睛与人眼相比分析它有哪些优势，为什么?甲乙丙解析：从甲蝇眼部的特定照片可以看出，它的每只眼睛可以看成是由许多只微型的小透镜组成；每个小透镜主光轴所指的方向各不相同;这样，几乎各个不同方向的景物均可通过不同的小透镜成清晰的像，所以它的视野是十分宽阔的；而人每只眼睛只相当由一个凸透镜构成,与之相比，其视野的范围就小多了。【模拟试题】（答题时间：40分钟）一、填空题：1、生物学家为了仔细的观察昆虫，经常会制作简易的“放大镜”，方法是:在一个薄板上钻一个孔，然后在小孔上一滴

17、小水珠，透过小水珠就可以看到被_的（填“放大”或“缩小）昆虫的_像（填“实”或“虚)。2、如图所示是一组透镜，选择其中一块透镜将其放在太阳光下能看到左图中现象的有_(填序号） 3、显微镜的镜筒上下两端各有一块透镜，下端的物镜是将观察物形成放大的实像，则物镜应是 透镜，上端的目镜将再次放大观察物让眼睛观察，则目镜应是_透镜4、一个正常人眼的明视距离为_cm.远视眼的明示距离_于这个数值。来自远处某点的光经过眼睛折射后的情况如图所示，这个人的眼睛属于_（填“近视眼或“远视眼”）根据光路,你认为这个人需要戴由_(填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的眼镜。5、小刚的爷爷有一副老花镜，一天晚上，小刚想估测这

18、副眼镜的度数，小刚把房间的窗户打开，使得在房间里能看见窗外很远地方的一盏明灯。小刚站在白墙旁边用眼镜片把这盏灯的像成在白墙上。小刚测得此时镜片到墙的距离约是40厘米。这样，可以认为，这副眼镜的焦距是_厘米,镜片的度数是_度。二、选择题:1、小明观察到秋天的早上树叶上有露珠，透过露珠可以看到放大的树叶的茎，这是因为（ ） A. 露珠相当于一个凹透镜,通过它看到树叶的茎放大的实像 B。 露珠相当于一个凹透镜，通过它看到树叶的茎放大的虚像 C。 露珠相当于一个凸透镜，通过它看到树叶的茎放大的虚像 D。 露珠相当于一个凸透镜，通过它看到树叶的茎放大的实像2、如图，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的

19、一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机.为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时(）A. 眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚B. 如果看近处的景物时像很清楚，再看远处的景物时就应该把B向外拉，增加A、B间的距离C. 应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚D. 应把B端朝着明亮的室外，A筒朝着较暗的室内，否则看不清楚3、正在放幻灯的时候,幻灯机的镜头上飞来一只大昆虫,在屏幕上 （ ） A. 将出现这只大昆虫的像 B。 不出现昆虫像，但幕上有一个大黑点 C。 出现的画面要比原来暗一些 D. 将不受任何影响4、人眼球中的瞳孔与照相机中的哪个部件的作用

20、相似?A. 快门B. 镜头C。 胶片D. 光圈5、摄影师用照相机给全班同学拍摄集体像，人的位置站好后,发现有些人没有进入画面，那么摄影师应采取的措施是（ ）A。 将照相机靠近同学,同时将镜头向内缩B。 将照相机远离同学,同时将镜头向外伸C。 将照相机靠近同学,同时将镜头向外伸D. 将照相机远离同学，同时将镜头向内缩6、蜡烛放在凸透镜前20厘米处，在光屏上可以看到清晰的放大的像,若将蜡烛放在凸透镜前10厘米处，凸透镜成的像是（ ）A。 倒立、放大实像B。 倒立、缩小实像C. 正立、放大虚像D。 倒立、放大虚像7、视力正常的人的眼睛，视网膜上所成的像的性质和下列何者最相似？（ ）A. 照相机底片上

21、所成的像B。 幻灯机银幕上所成的像C。 放大镜所成的像D。 跟以上三种情况都相似8、如图所示:手握放大镜远离身体,隔着放大镜看物体，则看到的（ ）A. 只能是正立放大的像B。 只能是倒立缩小的像 C. 只能是倒立放大的像D。 前三种像都可能看到 9、某兴趣小组同学在研究凸透镜成像规律实验时,记录并绘制了物体离凸透镜的距离u跟实像到透镜的距离v之间的关系，则凸透镜的焦距为（ ）A. 60cm B.40cm C。20cm D。10cm10、在儿童乐园，摄影师给卡通人物照相，在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示,为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄影师应将镜头适当地( ）A。 向下并

22、且向左移B。 向下并且向右移C. 向上并且向左移D。 向上并且向右移11（多选）、小红在探究凸透镜成像规律的实验中，当她把点燃的蜡烛放到凸透镜前边后,无论她怎样移动光屏，在屏上都看不到烛焰的像，其原因可能是（ ） A。 蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距 B. 蜡烛到凸透镜的距离小于1倍焦距 C。 蜡烛到凸透镜的距离等于1倍焦距 D。 蜡烛、凸透镜和光屏可能不共轴三、实验题：某同学做了一个实验，他在地上放一个去掉灯罩的台灯，让发光的灯泡朝上。手里拿一个放大镜,把它放在灯泡上方几厘米远的地方，然后慢慢向上面移动,到了一定距离，你会在天花板上看到一个由灯丝形成的像，再向上移动,就会在天花板上看到印在灯

23、泡玻璃壁上的图与文字的像，它们被放大了，不过相对于灯泡上的图文是倒立的。这套装置实际上就是一个_机。灯丝就是光源，灯泡玻璃上的文字相当于_片，_相当于屏幕。【试题答案】一、填空题：1. “放大”，虚 2。 1或2或5 3。 凸 凸4. 25 大 近视眼 凹透镜 5. 40厘米 250 二、选择题：1。 C 2. D 3。 C 4。 D 5. D 6。 C7。 A 8。 B 9。 D 10。 B 11。 BCD三、实验题：幻灯 幻灯 天花板【励志故事】林肯的竞选演说1860年，林肯作为共和党的候选人,参加了竞选。林肯的对手、民主党人道格拉斯是个大富翁。他租用了漂亮的竞选列车,在车后安上一尊大炮,每到一站鸣炮32响,加上乐队奏乐，声势之大超过美国历史上任何一次竞选.道格拉斯洋洋得意地说：“我要让林肯这个乡下佬闻闻我的贵族气味。”林肯没有专车，他买票乘车.每到一站，朋友们为他准备一辆耕田用的马拉车.他发表竞选演说：“有人写信问我有多少财产？我有一位妻子和三个儿子，都是无价之宝。此外，还租有一个办公室，室内有桌子一张、椅子三把，墙角还有大书架一个,架上的书值得每人一读。我本人既穷且瘦，脸很长，不会发福。我实在没有什么可依靠的，唯一可依靠的就是你们。”台下听众的掌声雷动。朴实无华的演说打动了大家的心。一个视家人、书和朋友为真正财富的人,你没有理由认为他不会成功。