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1、第四章多彩的光基 础 学 习第一节光的传播【要点理解】人们把能发光的物体称为 。如太阳、 、 等。光在同种均匀物质中是沿 传播的。小孔成像、影子的形成、日食(或月食)现象都可以用 原理来解释。 3光在不同介质中的传播速度不同。光在真空中的传播速度约为 ms ,在水中的传播速度是真空中的34,在玻璃中的传播速度是真空中的 。可见,光在真空中的传播速度最 。通常,人们认为光在空气中的传播速度近似于光在真空中的传播速度。【典例剖析】例如图4-1所示,用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合时,就认为三者是在同一条直线上了,这是根据 的道理。图4-1解答光在空气中沿直线传播评点
2、瞄准点反射来的光线在空气中沿直线传到准星尖再传到缺口(眼睛)处,这样瞄准点、准星尖、眼睛三点一线。光的直线传播在生活中应用颇多,同学们做操中“向前看齐”,激光准直,都是根据光的直线传播来确定物体的位置的。分析这类问题时,要弄清楚光是从哪射出,沿什么方向作直线传播。例2一个五角形的光源垂直照射到一个三角形的小孔上,在小孔后面的光屏上形成的光斑是()。三角形五角形 圆形方形解答B评点本题易错选。思维障碍的原因是误码以为小孔成像的形状与孔相似。排除障碍的办法是:(1)小孔成像的原理是光的直线传播。(2)小孔成像的特点是孔足够小,像与物体相似,如图4-2甲。(3)若孔足够大,则光斑的形状与孔的形状相似
3、,如图4-2乙,这不是小孔成像。图4-2【达标训练】下列光源中不属于人造光源的是()。太阳火把 点燃的蜡烛电灯2一棵树在太阳的照射下,观察它投在地面上的影子的长短,发现从早晨到傍晚的变化情况是()。 A 逐渐变长 B先变长后变短 C逐渐变短 D 先变短后变长3我们说光是沿直线传播是有条件的,即光在 物质中是沿直线传播的。光在真空中传播速度最 (填“大”或“小”),其大小为 ms。4在2005年的春节晚会上,一群姑娘表演的舞蹈“千手观音”,给人以美的享受、善的启迪。其中有一段舞蹈如图4-3所示,人们只看到领舞者和“千手”,却看不到领舞者身后的其他演员,这是因为 缘故。5在2004年6月6日出现的
4、“金星凌日”的天象 图4-4图4-3中,人们观察到太阳上有一小黑点,此小黑点即为金星,如图4-4(a)所示。由图可知,该天象是由光的 而形成的;太阳、地球、金星三个天体分别处在图4-4(b)所示的a、b、c 三个位置中,则金星应处在 位置。图4-46甲乙两位同学进行百米赛跑,甲的裁判员看到发令枪的烟焰开始计时,乙的裁判员听到发令枪声开始计时,结果测得甲、乙两同学的百米时间一样,实际上甲和乙相比较 的百米速度较快。第二节光的反射【要点理解】1入射光线射到镜面上的投射点O 称为 点;过O 点与镜面垂直的直线称为 线,用O N 表示;入射光线与法线的夹角叫做 角;反射光线与法线的夹角叫做 角。2光反
5、射时,反射光线、 与 在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线 侧;反射角 入射角。这一结论在物理学中称为光的 。若一束平行光投射到物体的光滑表面,其反射光束仍然是平行的,这种反射叫做 反射。若一束平行光投射到物体的表面,其反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做 反射。正是由于这种反射,人们才能从不同的方向看到不发光的物体,同时,它们都遵循光的反射定律。在光的直射、反射现象中,光路是可逆的。3平面镜成像的原理就是光的 。平面镜所成的像是 像,此像 (选填“能”或“不能”)在光屏上呈现,但可以用眼睛看到。4平面镜成像的特点还有:像与物的 相同,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ,
6、像与物体相对 对称。平面镜成像的特点广泛的应用于生活及产生产实践。图4-5图4-6【典例剖析】例在图4-5中画出入射光线AO 经镜面反射后的反射光线,标出反射角和它的大小。此时入射光线与反射光线的夹角多大?解答 如图4-6所示。评点 从图4-5中可知,入射光线与镜面的夹角是45,而法线垂直于镜面,所以过入射点O 作法线O N ,则入射角为45,根据反射定律,反射角等于入射角,也等于45,而此时入射光线与反射光线的夹角恰好为90,在法线的另一侧作N OB45(或光线OB 与AO 垂直),则OB 即为反射光线。做光学题时,学会画光路图是解题的关键,光路图形象、直观,往往能帮助我们理清解题思路。作光
7、路图时,光线应画成实线,箭号是表示光线的传播方向,不可漏画。例2雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是()。迎着月光走,地上暗处是水,背着月亮走地上发亮处是水迎着月光走,地上发亮处是水,背着月亮走地上暗处是水迎着月光走或背着月亮走,都应是地上发亮处是水迎着月光走或背着月亮走,都应是地上暗处是水解答B评点这是镜面反射与漫反射在生活中的应用问题。由题意,人迎着月光走时,月光从前上方射向积水处发生镜面反射,其反射光线射向人眼里就觉得很亮;而射向地面上的光因地面粗糙而发生漫反射,只有少数光射到人眼里,人觉得是暗处。背着光走时,积水处仍发生镜面反射,其反射光射向前方人就觉得是暗处。如图
8、4-6所示。图4-6【达标训练】1下列现象属于光的反射现象的是()。 A手影游戏 B凿壁借光 C镜花水月 D 人影相随2. 成语“杯弓蛇影”中的“蛇影”是()。 A弓的影子 B蛇的影子 C蛇在酒中的像 D 弓在酒中的像3.平面镜中“花”的大小取决于()。 A花本身的大小 B平面镜的大小C花到平面镜的距离 D平面镜放置的高低4.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在白纸上,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,从侧面看去()。镜子比较亮,因为它发生了镜面反射 镜子比较亮,因为它发生了漫反射白纸比较亮,因为它发生了镜面反射 白纸比较亮,因为它发生了漫反射5当光线垂直照射到平面镜上时,反射角为
9、 ,入射光线与反射光线夹角为 。6在超市或一些商店里,我们常常看到商家在柜台的背后装上一块很大的平面镜。这样做的目的是可以给人增大 的感觉。这是利用了 的道理。7找一支铅笔和一块平面镜做个小实验。将铅笔放在平面镜前,让铅笔跟它在平面镜中的像垂直,观察此时铅笔跟平面镜的夹角是 ;将铅笔的笔尖触到平面镜上,若笔尖在镜中的像和笔尖相距大约6mm,则该平面镜的玻璃厚度大约是 mm。8如图4-7所示,当入射光线射到镜面后,请在图上画出反射光线。此时反射角是 。9如图4-8所示是一条入射光线A 经平面镜反射后的部分光路,B 是反射光线。请你在图中画出平面镜的位置。图4-8图4-710研究平面镜成像特点的实
10、验时,小宇做实验的情况如图4-9所示。由此可知图中A 是 选填器材名称),放在“烛焰”上的手指 (填“会”或“不会”)被烧痛。这是因为“烛焰” 。图4-9第三节光的折射【要点理解】1在光折射时,过入射点O 点与水面垂直的直线N N叫做 线,入射光线与法线的夹角叫做 角,折射光线与法线的夹角叫做 角。 2光的折射规律:(1)折射光线、入射光线与法线在 平面内,折射光线和入射光线分居 两侧。(2) 当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质中时,折射角 入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气中时,折射角 入射角。(3)折射角随入射角的改变而 。入射角增大时,折射角 ;入射角减小时,折射角 。(4)在折
11、射现象中光路是可逆的。【典例剖析】例井口的面积为S,一只青蛙在井底中心处(青蛙始终在井底),关于青蛙在井中看到天空的大小,下列说法中正确的是()。 A在没有水时,看到天空的大小为SB在有水时,看到天空的大小大于SC两种情况下,看到天空的大小都是SD水浅时看到的天空的大小比水深时大图4-10解答B评点如图4-10,设青蛙在井底O处,无水时,由光的直线传播规律知,看到的范围为AOB;当有水时,由光的折射,看到的范围,水浅时仍可用作图判定D错。观察范围即在观察点放一点光源,所能照到的范围。本题可假设O处有一光源,通过井口照的范围是那里,无水时根据光的直线传播画图,有水时根据光的折射画图,然后再根据在
12、光的直射、折射现象中光路是可逆,便可很快得出答案。【达标训练】1如图4-11所示是表示光从水中斜射入空气时发生折射的光路图,其中正确的是()。图4-112.在星光灿烂的夜晚仰望星空,会看到繁星在夜空中闪烁,像人“眨眼睛”一样。造成这种现象的原因是()。 A星星的发光是断断续续的 B被其他星体瞬间遮挡的结果 C星光被地球大气层反射的结果 D星光被地球大气层折射的结果 3下面关于光学现象和光学知识的连线正确的是()。A水中的筷子变弯光的直线传播 B日食的形成光的折射 C黑板反光光的折射 D上课时,教室里的学生都能看到老师漫反射4假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情
13、况相比()。A将提前 B将延后 C在某些地区将提前,另一些地区将延后 D仍在原来位置不动 5天气晴朗,湖水清澈见底,我们看到河水中的鱼在白云中游嬉,所到的云实际是由于 而形成的云的 ;所看到的鱼实际是由于光的 而形成鱼的 ,看到的鱼的位置在鱼的实际位置的 方。图4-126如图4-12所示,AO 是一束从空气斜射入玻璃砖上表面的光线,这束光进入玻璃砖后将如何传播?该光束从玻璃砖的下表面射出后又将如何传播?请在图中画出光两次折射后折射光线的大致方向。第四节光的色散【要点理解】1太阳光可以分解成 七种颜色的光,这种现象叫光的色散。人们用 镜可以使太阳光发生色散。2被称为光的“三基色”的三种颜色是 、
14、 、 光。这三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成,但这三种色光混合能产生各种色彩的光。3颜料中的“三原色”指的是 、 、 三种颜色。人们可以用这三种颜料调出其他的色彩,但其他的颜料却无法调出这三种颜色。4透明物体的颜色由该物体透过的色光决定;不透明物体的颜色由该物体反射的色光决定。【典例剖析】例如图4-13,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则()。 AA处应是紫光 B只有AB之间有光 图4-13C将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光 D将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升解答D评点光的色散现象。A处应是红光;AB间只是可见
15、光,外侧还有不可见光;B外侧紫外线会使底片感光。可判断A、B、C不正确。A外侧是红外线,热效应会使温度计示数上升。【达标训练】1身穿白色连衣裙的舞蹈演员正在背景是蓝色大海的舞台上翩翩起舞。当舞台上的追光灯用黄色的灯光照在演员身上时,观众看到的她是( )。 A全身黄色 B全身蓝色 C全身紫色 D 全身白色2 在无其他任何光源的情况下,舞台追光灯发出的绿光照在穿白上衣、红裙子的演员身上,观众看到她的衣服颜色是()。A上衣和裙子均呈绿色 B上衣呈绿色,裙子不变色 C上衣呈绿色,裙子呈黑色 D上衣呈绿色,裙子呈紫色3多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的,其优点在于:一是利用 使教室里各座位上的同
16、学都能年到画面;二是白布能反射 颜色的光,使同学们能看到色彩正常的画面。4选出红、绿、蓝三种颜料,按图4-14中圈内指示的颜色,涂在图中的圆圈内,观察两色混合后,重叠区域的颜色,然后与课本图示中三束投影光混合后的情况相比较,对比色光的混合与颜料的混合情况。动手涂一涂,你会有不同的发现。图4-145用放大镜靠近彩电,观察彩色电视机的屏幕,你看到了什么? 。6透过咖啡色的玻璃片看白纸,则白纸是 色,原因是白纸反射的各种色光中,只有 色可以透过咖啡色的玻璃,而其他颜色的光均被玻璃吸收了。7白纸上用红颜料写字,然后放到红色灯光下,此时的字你能看清吗?动手做做看,并解释其中的道理。第五节科学探究:凸透镜
17、成像【要点理解】1凸透镜是利用光的 原理制成的光学器件,其形状是中央较 、边缘 。它对光有 作用,所以凸透镜又叫做 透镜。2通过凸透镜两个球面球心的直线叫透镜的 ,凸透镜的中心称为光心(O),凸透镜的两侧各有一个焦点(F),焦点到光心的距离称为 ,用 表示。凸透镜可以成像,探究凸透镜成像规律时,将物体放在凸透镜前,物体到凸透镜中心的距离就简称为 ,用 表示;所成的像到透镜中心的距离简称为 ,用 表示。3中央比边缘 的透镜叫做凹透镜,它对光有 作用,所以又称为 透镜。4凸透镜成像的规律:当物体位于透镜两倍焦距之外时,成倒立、 的 像;当物体位于透镜两倍焦距处时,成倒立、 的 像;当物体位于透镜大
18、于焦距小于两倍焦距之间时,成 、放大的 像;当物体位于透镜焦点之内时,成正立、 的虚像。【典例剖析】例题 如图4-15所示,是小宇探究凸透镜成像规律的示意图。(1)小宇将凸透镜放在d 点位置,并用刻度尺测出透镜的焦点F 的位置。若把蜡烛放在a 点位置,则光屏应放在透镜的 (选填“左”或“右”)侧。(2)实验时,小宇将点燃的蜡烛放在a 点上,然后移动光屏。当光屏上出现清晰的像时,该像是倒立的、 、 像。(3)当小宇将点燃的蜡烛放在 点上,光屏上会出现与烛焰等大的、倒立的实像。(4)当把点燃的蜡烛放在 点上,光屏无论如何移动都不出现烛焰的像。图4-15解答 (1)当凸透镜的位置确定后,蜡烛放在透镜
19、的左侧。那么,光屏一定是放在透镜的右侧。(2)因为a 点位于透镜2倍焦距之外,所以所成的像是倒立、缩小的实像。(3)当光屏上成等大、倒立的实像,说明点燃的蜡烛是放在2F 的位置,即b 点上。(4)当光屏如何移动都不能承接到烛焰的像,则蜡烛有可能放在焦点F 的位置,或焦点以内的位置,即c 点上。评点 (1)在探究活动中,掌握正确的操作方法很重要。该实验中,有蜡烛、光屏和凸透镜等三件实验器材。实验中,若三件器材都同时移动,或同时移动两件器材,则光屏上要获得清晰的像就不容易,因此小宇采取的方法是先确定透镜和蜡烛的位置,然后移动光屏。(2)注意观察和总结,会发现:焦点F 的位置是物体经凸透镜折射之后成
20、实像和虚像的分界点。当物体在大于焦点F 之外时,都成倒立的实像,当物体在小于焦点F 之内时,物体成的是正立的虚像。(3)实像是经凸透镜折射之后实际光线形成的,所以一定是在物体的另一侧;而虚像则与物体同侧。【达标训练】1凸透镜对光的作用是()。A光通过凸透镜后会变成平行光 B只有对平行于主光轴的光才会有会聚作用C对任何光都有会聚作用 D对平行于主光轴的光才会有发散作用2如图4-16所示,是光线通过透镜的光路图,其中正确的是()。图4-163. 如图4-17所示,一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点,取掉光学元件后,光线会聚于点,则该镜一定是()。 A凸镜 B凹镜 C凸透镜 D凹透镜图
21、4-174某同学拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,并得到一个最小最亮的光斑,用刻度尺测得此光斑到透镜光心的距离是10cm。该同学想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在10cm至20cm之间 C小于10cm D大于20cm5小明拿着一个直径比较大的放大镜,伸直手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下列说法正确的是()。A观察到的像一定是正立的像 B观察到的像一定是虚像C观察到的像一定是倒立的像 D观察到的像一定是放大的像6图4-18是研究凸透镜成像的实验装置,图中S是点燃的蜡烛。L是凸透镜。P是光屏,则下列说法中正确的是()
22、。把S与L固定,移动P,在P上一定会出现一个清晰的像把S与L固定,移动P,在P上可能不会出现一个清晰的像把L与P固定,移动S,在P上一定会出现一个清晰的像图4-18把L与P固定,移动S,在P上可能不会出现一个清晰的像A B C D7在图4-19方框里填入适当的光学元件图4-198图4-20(a)是中间镂空的玻璃砖形成的空气凸透镜,当一束太阳光平行射向空气凸透镜时,出射光线是会聚还是发散?请你进行以下探究:(1)在图4-20(b)是中间镂空的玻璃砖形成的空气棱镜,现一束光线SO1水平射向棱镜,O1O1为第一次折射光线,试在图中大致画出SO1光线在空气棱镜上的第二次折射光线O2T。由于与入射光线S
23、O1相比较,折射光线O2T向空气棱镜的 (填“顶”或“底”)端偏折,所以可以猜想:射向空气凸透镜的光,经过空气凸透镜后将变得 (填“会聚”或“发散”)(2)将空气凸透镜对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,观察白纸上能否得到很小、很亮的光斑,从而判断空气凸透镜以光线的会聚或发散作用。这种实际动手做一做的研究问题的方法叫 法。9李奶奶家的柴火房是用透明的塑料做顶棚的(图421),一个雨过天晴的正午,李奶奶家柴火房里的柴草着火了。你知道谁是纵火犯吗?图4-21第六节眼睛与视力矫正【要点理解】1来自物体的光线通过瞳孔,经过 成像在 上。正常人的眼睛,无论看远近的物体,像都能成在眼睛的 上。近视
24、眼将远处的物体成像在 ,远视眼(又称“老花眼”)则将近处的物体成像在 。3由实验知道,对近视眼的矫正方法是配戴用 透镜制作的眼镜;对远视眼的矫正方法是配戴用 透镜制作的眼镜。【典例剖析】例题 如图4-22所示,是一只视力有缺陷的眼睛的成像情况示意图,由图可知:(1)这个眼睛存在什么视力缺陷?(2)要使这个眼睛得到矫正,应该配戴用什么透镜制成的眼镜?图4-22解答 (1)因为物体成像在视网膜前,所以这个眼睛是近视眼;(2)可以配戴用凹透镜制成的近视眼镜。评点 (1)学会看图,依图上物体在视网膜上成像的情况来判断眼睛的视力是否有缺陷。(2)判断的依据有二:一是当物体经过眼睛的晶状体成像在视网膜前,
25、说明该患者的眼睛是近视眼,应选用凹透镜制成的眼镜来矫正;二是若物体经眼睛的晶状体成像在视网膜后,说明该患者的眼睛是远视眼,应选用凸透镜制成的眼镜来矫正。【达标训练】1人眼能看到物体,是因为物体在视网膜上形成()。 A倒立、缩小的实像 B倒立、放大的实像 C倒立、缩小的虚像 D 正立、放大的虚像2.图4-23四幅图,分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是()。图4-23A B C D3如图4-24是眼睛的构造图。由图可知,人眼的晶状体,相似一个 透镜,来自物体的光线通过瞳孔,经 成像在视网膜上,再经大脑的处理,人们就看到了物体。图4-24第七节神奇的“眼睛”【要点理解】1神奇的“眼睛”,指的是利用
26、 成像的性质,制成的光学仪器,如放大镜、 镜、 镜、照相机和 等。2放大镜就是 透镜,用放大镜呈现的是 、放大的 像。3显微镜是由 镜和 镜组成,它们都是 透镜。4照相机和投影仪的工作原理都是根据 成像的特点制成的。照相机成的像是倒立、 的 像;投影仪成的像是 、放大的实像。【典例剖析】图4-25例题 图425是“研究凸透镜成像”的实验图,若在凸透镜右边的光屏上得到一个清晰的、倒立的、放大的实像,则蜡烛可能放在凸透镜的左边a、b、c、d 四点中的 点处,仪器 是利用此成像特点制成的。解答 (1)根据凸透镜成像的特点,当物体位于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时,(或者说,当物距在大于f、小于2f
27、时)所成的像是倒立的、放大的实像,所以蜡烛应放在c 点位置;(2)投影仪就是利用此成像特点制成的。评点 在我们常见的光学仪器中:(1)照相机是利用凸透镜能成倒立、缩小的实像的特点制成的;(2)放大镜利用凸透镜能成正立的、放大的虚像的特点制成的;(3)投影仪是利用凸透镜能成倒立的、放大的实像的特点制成的。在投影仪的成像原理图中,平面镜只是起到改变光的传播方向的作用。 【达标训练】1周末,小明和同学们到郊外采集昆虫和植物,准备制作标本。在采集的过程中,他们需要对一些小昆虫进行观察。你认为他们应带以下哪种光学仪器比较合适?()。 A望远镜 B放大镜 C电子显微镜 D显微镜2在上题中,若同学们借此机会
28、,要饱览家乡的美丽风光,则还可携带以下哪种光学仪器?()。 A投影仪 B显微镜 C望远镜 D放大镜3如图426所示,若烛焰、凸透镜和光屏都在同一高度,并恰能在光屏上得到一个清晰的像,仔细观察分析此图后,利用这种成像原理可以制成()。A投影仪 B照相机 C放大镜 D显微镜图4-264阅读短文,回答文后的问题。人类和某些动物的眼睛很像一架照相机,眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏。人们看物体时,是通过调节晶状体的弯曲程度,以此改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在视网膜上形成清晰的倒立的实像。眼睛与照相机的不同之处是:人的眼睛是通过调节焦距来获得清晰的像;普通的照相机是通过改变像距
29、使像变得清晰,即改变照相机中凸透镜与胶片的距离。由眼睛的调节作用所能看清的最远点,对正常人而言,其远点在极远处,眼睛所能看清最近的点,叫近点。正常人的近点距离眼睛约10c m,看物体时间较长时仍不易感到疲劳的距离叫明视距离,正常人的明视距离为25c m。从眼睛的光心向物体两端所引的两条直线的夹角叫视角,当视角越大,对物体的观察就越清楚。请回答以下问题。(1)人眼就是一架活的照相机,其镜头就是 ,光屏就是 。(2)眼睛与照相机的不同之处是:眼睛的像距是 (填“变化”或“不变”)的,眼睛是通过调节 来获得清晰的像,而照相机是通过调节 来获得清晰的像。(3)对正常眼睛而言,当人们较长时间在伏案读书写
30、字时,眼睛与书本之间的最佳距离是 c m,这个距离被称为 距离。(4)请你试猜想:近视眼的人,他的近点比正常眼睛的近点 ;远视眼的人,他的近点比正常眼睛的近点 。(填“近”、“远”或“不变”)能力提升【知识结构】 【方法导引】1理解光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。介质是指光可以在其中传播的透明物质。理解均匀介质是指两点:一是同一种介质;二是这种介质的密度均匀。2理解光的反射定律:反射光线随入射光线位置变化而变化,当入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线,此时反射角随入射角减小而减小,当入射光线垂直反射面时,反射角等于入射角等于,如图4-27。由于反射角等于入射角,则法线ON为
31、其夹角平分线,作ON垂线便可找到反射面,如图4-28。图4-28图4-27 3平面镜成像的特点是轴对称,平面镜为对称轴,像和物互为对称点。据此可以:(1)已知平面镜及物体位置,找出平面镜中的像;(2)已知物体和虚像,找其对称轴而得出平面镜的位置;(3)根据像、物对称,连接像点和物点与平面镜交于反射点,从而准确作出反射光线。4理解光的折射规律:(1)发生折射现象时,无论光的行进方向如何,均可简单记为:空气中的角要大些。如光从空气斜射到玻璃时,空气中的角(入射角)大些,光从水中斜射入空气时,空气中的角(折射角)大些。(2)折射角的大小随入射角的大小变化而变化,当入射角增大时,折射角增大,当入射角减
32、小时,折射角减小。(3)当光从一种物质垂直进入另一物质时,折射角等于反射角等于入射角等于。5怎样理解“发散”和“会聚”。如图4-29所示,发散是出射光线相对入射光线而言的,若无凹透镜光线将沿虚线方向传播,有凹透镜后,光线发散开了些。如图4-30,若无凸透镜光线将沿图中虚线传播,有凸透镜后,射出光线相对射入光线会聚了。图4-30图4-29 【提高训练】图4-311有一利用光电控制液面高度的仪器,它是通过光束经液面反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。在如图4-31所示的光路中,一光束与液面的夹角为40,则反射角的大小为 ;当液面升高时,光电屏上的光斑S将向 移动(选填“左”或“右”)。图4-
33、322如图4-32所示,在一个不透光的容器底部的正中央P 点,有一只小青蛙,开始容器没有水,小青蛙能看到的视野范围如图4-32(a)所示。若向容器中灌水至图4-32(b)所示,而小青蛙仍在P 点时,小青蛙的视野范围是否变化?请在图(b)中作图说明。3人在水中看物体会成像在视网膜后,相当于人眼的晶状体变 (填“厚”或“薄”)。潜水员戴上潜水镜实质是在眼前加上一个空气层,如图4-33。请根据图中已有的光路,完成光路图,画出物体A的大致位置。图4-33【趣味探究】无影灯是指当灯光照射时,不会形成影子,因此无影灯被医疗机构、医院等广泛使用。小宇和同学们为了探究无影灯的原理进行了如下的探究。(1)第一次
34、点亮一根蜡烛放在小圆柱体的旁边,你观察到什么?(2)第二次增加蜡烛的根数,你观察到的现象有何变化?(3)继续增加蜡烛的根数,直至在小圆柱体的四周都放上点燃的蜡烛,此时观察到的现象又有何变化?你认为解释这个现象主要用到的物理知识是什么?图4-34(a)、(b)、(c)三个图分别记录和描述了小宇他们探究的过程。图4-34 单 元 检 测)一、选择题(每小题3分,共30分)1如图4-35所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是()。图4-35A水中塔 B水面“折”枝 C镜中花 D手影 2我们学过的许多成语包含了物理知识,下列成语中的“影”哪个是由光的反射形成的()。A杯弓蛇影 B形影不离 C形单影只
35、 D立竿见影3在图4-36所示的光现象中,属于光的折射现象的是 ()。图4-36A B C D 4物体AB及其在平面镜中所成的像阿A/B/如图4-33所示,其中正确的是 ()。图4-33 5 关于光现象,以下说法正确的是 ()。A2009年7月我国长江流域出现的日食奇观,可以用光的直线传播理论解释B雨过天晴天空会出现彩虹,它是由光的反射形成的C若不注意用眼卫生很容易使眼“近视”,这时就需佩戴用凸透镜制成的眼镜矫正D你在岸边看到水中鱼的位置,其实就是鱼在水里的实际位置6下列是我们日常生活中常见的光现象,对它们的解释正确的是 ()。A人离平面镜越近,所成的像越大B 近视眼镜是凸透镜C在岸上看到水中
36、的鱼,看到的是鱼的实像D红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上,观众看到她的上衣呈红色,裙子呈黑色7. 图4-37是探究平面镜成像特点的实验装置,a为玻璃板,b和c是两支完全相同的蜡烛。下列说法错误的是 ()。A 为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板B实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置C沿水平桌面移动蜡烛c前应先将点燃图4-37D该实验最好在较暗的环境中进行8. 在如图4-38(a)所示中,有四块透镜,根据4-38(b)图的光路图,其方框中可放入的透镜为 ()。 A 1或2 B1或3 C2或4 D 2或3图4-389. 如图4-39所示,是一束光从水斜射到空气中时,发生的反射和折射情况。其中描述
37、正确的是()。图4-3910小明站立于平面镜前5m 处,如果小明以1ms 的速度向镜子走去,经过2s后,人与像的距离是()。A 2m B4m C5m D 6m二、填空、作图(每空1分,每图2分,共30分)11在古诗词中有许多叙述光现象的诗句,如“池水映明月”,则池水中的“明月”是由于光的 现象所成的 (填“实”或“虚”)像。12将一张报纸放在玻璃板下,在玻璃板上滴一滴直径约1cm 的水珠,透过水珠你观察到的字是 (填“放大”或“缩小”)的 (填“正立”或“倒立”)的像,水珠在这里相当于 镜。(请同学们亲自动手做一做,然后将你观察到的现象填入空格中) 13图4-40所示是学校组织同学们观看电影甲
38、午风云的照片,由照片中可知,光在空气中是 传播;坐在不同位置的同学们都能看到银幕上图像,这是由于光的 的缘故。图4-4014为了防止森林火灾,在森林里不允许随地丢弃透明的饮料瓶,这是由于雨水进入饮料瓶后对光的作用相当于一个 镜,它对太阳光的 作用,可能会导致森林火灾。15彩色电视机画面上的丰富色彩是由 、 、 三色光混合而成的;而太阳光是由 、 、 、 、 、 、 七种色光混合而成的,理由是,当太阳光通过 镜后,可以分解成这七色光,这一现象称为光的 。16图4-41所示为色光三基色的三束投影光,在图中区域1应为 色,区域2应为 色。17如图4-42所示,是小宇用同一架相机对同一景物所拍摄的两张
39、照片。请你判断,小宇拍摄甲照片后再去拍摄乙照片时,照相机的胶片与镜头的距离应 (填“变大”、“变小”或“不变”)。图4-42图4-41图4-4318小红在家中用纸屏、盛水的圆形鱼缸、点燃的蜡烛组成了个实验装置,如图4-43所示。盛水的圆形鱼缸相当于个_镜,调节纸屏至图示的位置时,她在纸屏上看到了一个清晰、倒立、_(填“放大、缩小、等大”)的烛燃焰的像。19小明坐在教室内如图4-44所示虚线框内的某一位置,一束阳光从教室左侧面的窗户射入,经玻璃窗户A 反射后使小明感到刺眼。请你通过作图,确定出小明可能坐的位置B 点。20画出图4-45中折射光线的大概位置。图4-45图4-44三、实验探究题(每空2分,共20分)图321在“观察凸透镜成像”的实验中,让一束平行光经过凸透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑(如图3所示),测得凸透镜的焦距是 cm。将物体放在 点(填“A”、“B”、“C”或“D”),移动光屏可在光屏上得到一个放大的像。图1222在探究“平面镜成像规律”时(1) 用平面镜做实验(填“能”与“不能”)(2)用平板玻璃代替平面镜做实验,其好处是: 。 23. 在进行光学实验的探究过程中: (1)小明同学用如图所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,这个光屏在实验中除了能呈现光外,另一个重要作用是:_
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