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《光和眼睛》复习(沪粤)

发布时间:2013-12-30 12:51:44  

单元复习
——光和眼睛

考点聚焦
考点1 光的传播
光源 光线 规律 现象 自行发光 能够________的物体。月亮不是光源 用来表示光的传播路径和方向的直线 光在同种均匀介质中沿直线传播

影子、小孔成像
日食、月食:当地球在月球和太阳之间并在同 月食 一直线上时,发生________;当月球在地球和 日食 太阳之间并在同一直线上时,发生________

应用
光速

激光准直、站队看齐、射击瞄准等

3×10 光在真空中的传播速度c=______m/s= 5 3×10 ______km/s。光在不同介质中传播速度不同

8

[拓展] 光在空气中的速度略小于真空中的速度,可以近似认为两者相等。 3 2 光在水中的速度约为真空中光速的 ,光在玻璃中的速度约为真空中光速的 。 4 3 [说明] (1)光线是为了描述光的传播路径而画出的直线,实际上并不存在。 这里用到了理想模型法。 (2)画光线时,箭头要画在直线的中间,不要画在端点上。 [易错点] 光年是光在一年里传播的距离,它不是时间单位,而是长度单位。 1 光年=9.46×1015 m。

考点2
反射 现象 反射 定律 反射 分类

光的反射
光遇到物体的表面都会发生反射。一切物体都能反射光, 我们能够看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我 们的眼睛 同一平面 反射光线、入射光线和法线在__________内,反射光线和 入射光线分居在法线的两侧,反射角________入射角(即:三 等于 线共面,两线分居,两角相等) 镜面 漫 光的反射包括________反射和______反射。它们都遵循光 的反射定律

可逆 [说明] (1)在反射现象中,光路是________的。 (2)入射角、反射角分别是光线与法线的夹角,而不是与平 面镜的夹角。 (3)光线垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°, 沿光线的反方向射出。

考点3

平面镜成像及作图

1.平面镜成像 探究:平面镜成像特点 实验 装置 实验 说明 实验 结论 像 ①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到______的位置; 比较像与物的大小 ②准备两支完全相同的蜡烛,目的是便于______________(这种 研究问题的方法称之为等效替代法); 垂直 ③玻璃板放置时要与水平面________ 虚 相等 平面镜所成的像是______像,像与物的大小________,像与物到 相等 平面镜的距离________,像与物的连线与镜面________ 垂直

评估交 ①实验中看到两个不重合的像的原因可能是__________________; 玻璃板过厚 流 ②实验中无论怎样移动后面的蜡烛都不能与像重合的原因可能是 ______________________ 前、后两个面各成一虚像玻璃板放置时与水平面不垂直

2.平面镜作图
作用 类型 平面 镜作 用作 图 平面 镜成 像作 用 平面 镜综 合作 用 作用依 据 光的反 射定

律 作图步骤

平面镜 成像特 点 平面镜 成像特 点、原 理

平面镜作图剖析 ①因垂线是辅助线,且平面镜所成的像为虚像, 所以作图时垂线和虚像都要用虚线画; ②物与像关于平面镜“轴对称”,即平面镜是物 与像连线的“垂直平分线”; ③作图时,入射光线的交点是物点,反射光线反 射延长线的交点是像点。

考点4

凹面镜和凸面镜的应用

1.凹面镜的应用发散 会聚 (1)利用凹面镜对光线的______作用,制成太阳灶等。 (2)利用过焦点的光线经反射后成为平行于主光轴的 平行光,制成探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯等。 2.凸面镜的应用 利用凸面镜对光线的________作用,制成汽车观后镜, 发散 可以看到更大的范围。

考点5
定义

光的折射
斜 光从一种介质______射入另一种介质时,传播 方向发生偏折的现象叫做光的折射 光从空气斜射入水或其他透明介质中时: ①折射光线与入射光线、法线在同一平面内; ②折射光线和入射光线分居法线两侧; ③折射角小于入射角; ④入射角增大时,折射角也随之增大; 不变 ⑤光线垂直入射时,传播方向________; ⑥发生光的折射时,光路是可逆的 ①在岸上看水中的鱼变浅、在水中看岸上的树 木变高、看到水中的筷子变弯曲;②海市蜃楼、 星星眨眼等

折射规律

应用:解释自 然现象

考点6

光的色散、物体的颜色 光的 色散

一束太阳光通过三棱镜时被分解为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ______________________________七种颜色的 光,这种现象叫光的色散 ①透明物体的颜色是由它能够________的色 透过 物体的颜 光决定的; ②不透明物体的颜色是由它 色 反射 ________的色光决定的 光的 三原 色 颜料 的三 原色 红 绿 蓝 ______、______、______

红 黄 蓝 ______、______、______

归类示例
类型一 光的直线传播

命题角度: (1)光沿直线传播的条件; (2)光沿直线传播的应用; (3)利用光的直线传播解释自然现象。

例1 【2012·嘉兴】2012年6月6日,天空再次上演了金 星凌日的奇观,即从地球上看去,有一小黑点在太阳表面缓 慢移动。 光的直线传播 (1)金星凌日现象可以用________________原理来解释。 (2)如图5-1所示为太阳及八大行星示意图。据图分析, 你认为在地球上除了可以看到金星凌日外,还能看到 水星 ________凌日现象。

图5-1

[解析] 当金星正好转到地球和太阳之间时,由于光沿 直线传播,一部分太阳光被金星挡住,就会出现金星凌 日的现象。从示意图可知,水星也有可能转到地球和太 阳之间,所以还可能出现“水星凌日”的现象。

本题考查了光的直线传播及其在生活中的应用,本类型题 目常常以选择

题和填空题的形式出现。

类型二

光的反射和折射 命题角度: (1)探究光的反射定律和折射规律; (2)判断生活中的反射、折射现象; (3)反射和折射现象在生活中的应用; (4)识别镜面反射和漫反射; (5)区分光的反射和折射现象。

例2 【2012·江西】如图5-2所示,下列成语与其物理 知识相符的是( D )

图5-2 A.凿壁偷光——光的折射 B.井底之蛙——光的反射 C.猴子捞月——光的折射 D.杯弓蛇影——光的反射

本题考查的是各种光现象的区分,本类型题目还会涉及光的反射在生活中 的应用、探究光的反射定律。
例3 【2012·安徽】一束光从空气斜射到某液面上发生反射 和折射,入射光线与液面成30°角(如图5-3所示),反射光线与 60° 折射光线的夹角为83°,则反射角的大小为________,折射角的 大小为________。 37°

图5-3 [解析] 入射光线与液面成30°角,所以入射角是60°,反射角是60°,反 射光线与折射光线的夹角为83°,则折射角为37°。

类型三

平面镜成像 命题角度: (1)探究“平面镜成像的特点”; (2)应用平面镜成像特点解释生活中的现象。

例4 如图5-4所示,某同学在做“探究平面镜成像的特点 ”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,取两段相 同的蜡烛A和B,将A和B一前一后竖直立在直尺上。实验过程中 ,眼睛始终在蜡烛A的一侧观察。

图5-4
蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 (1)点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,当____________ ____时,B的位置即为A的像所在的位置。 到玻璃板的距离 (2)实验中直尺的作用是便于比较像与物____________的关 大小 系;两段蜡烛相同是为了比较像与物__________的关系。 不能 (3)用平面镜代替玻璃板,上述实验________(选填“能” 或“不能”)进行,因为 不能确定蜡烛A的像的位置 __________________________________________。

[解析] (1)在“探究平面镜成像的特点”实验中,是通过移 动镜后蜡烛直到与前面蜡烛的像重合的方法来确定虚像位置 的;(2)实验中的直尺是为了测量像与物到玻璃板的距离, 取两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系;(3)实验 中不能用平面镜代替玻璃板,因为平面镜不透明,所以无法 找到像的具体位置。

本题考查了平面镜成像规律的探究过程,本类型题目还会 涉及平面镜成像特点在生活中的具体应用。

类型四

光的反射、平面镜成像、光的折射作图

命题角度: (1)根据光的反射定律、折射规律、平面镜成像特点作图; (2)利用平面镜成像特点作图来解决实际问题; (3)光路的可逆性在作图中的应用。

例5 某人站在木架上,眼睛P正下方的地面上有一光 源S,眼睛到地面的高度为3 m。现在人

面前2 m处竖直立 一块平面镜MN,如图5-5所示,通过平面镜成像特点, 作图求出光源S发出的光经平面镜反射到达人眼所走过的 路程是________m。 5

图5-5

例6 如图5-6所示,ABCD是一间不透光的房间,墙AB 是平面镜,房中S处有一个正在发光的电灯,CD墙上有一 个小孔P,在墙外不远处的另一白墙EF上得到两个亮点。 图中已经画出了一个亮点M及其光路图,请把另一个亮点N 及其光路图画出来。

图5-6

例7 [2012·恩施] 如图5-7所示,光沿CO射向半球 形玻璃砖的圆心O,请在图中作出光线分别透过平直界面 AOB和圆弧形界面AMB时的光路图。

图5-7

[解析] 光线穿过半球形玻璃砖,发生了两次折射。光 线透过平直界面AOB后,折射光线向法线靠拢;第一次 折射后的光线,到达圆弧形界面AMB,过圆心的光线和 圆弧形界面的切面是垂直的,所以第二次折射时光的 传播方向不改变。

类型五

光的色散、物体的颜色

命题角度:

(1)三棱镜及色散现象;
(2)色光的三原色及其混合; (3)物体的颜色。 例8 [2012·泰州] 生物学研究表明,绿色植物的生长需要光;而 物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可 以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( C ) A.红光 C.绿光 B.黄光 D.紫光

[解析] 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,绿色 植物大多呈现绿色,是因为它们反射绿光,如果只用绿光 照射,植物就会把绿光全部反射出去,而不能吸收到光线 ,不利于它的生长,所以不利于绿色植物生长的光是绿光 。

例9 如图5-8甲所示,让一束太阳光通过棱镜射到白屏上, 红、橙、 在光屏上就形成一条彩色光带,其颜色自上而下依次是________ 黄、绿、蓝、靛、紫(或七种) 不同颜色的光。若在白屏上贴一张 __________ 红色 红纸(如图乙所示),则光屏上就出现__________。

图5-8

考查光的色散的方式主要是联系生活中的现象,展现其中蕴含的自然 科学道理。色散现象、物体的颜色呈现、光谱知识点较多,只要掌握 基本规律即可解释实际生活中的现象。

考点1

凸透镜和凹透镜
类型
特点

凸透镜
厚 薄 中间____边缘____ 会聚 ______作用 两个实焦点

凹透镜
薄 厚 中间____边缘____

对光线的作用 焦点

发散 ______作用
两个虚焦点

典型光路

实际应用

照相机、投影仪、 放大镜、远视镜 倒立缩小实像、 倒立等大实像、倒 立放大实像、正立 放大虚像

近视镜

成像情况

正立缩小虚像

[点拨] 透镜对光的作用是会聚还是发散,不是看光线 经过透镜折射后是会聚光线还是发散光线,而应看经过 透镜后的光线与经过透镜前的光线在传播方向上是“靠

近”还是“远离”主光轴了。

考点2

凸透镜成像的规律

1.探究凸透镜成像的规律 进行探究实验时,依次安装蜡烛、凸透镜与光屏, 使蜡烛和光屏分居在凸透镜的两侧;然后点燃蜡烛,调 节高度,使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在________, 同一高度 这样做的目的是使像成在光屏中心。(即物屏两侧,三心 同高,像在中央)

2.凸透镜成像规律
物距u 像距v 成像特点 应用

u>2f

u=2f
f<u<2f

u<f
u =f

f<v<2f 照相机 倒立、缩小、实像 ___________ __________ (v<u) v=2f 倒立、等大、实像 _________ 测焦距 ( v =u ) v>2f 投影仪 倒立、放大、实像 ___________ (v>u) 幻灯机 放大镜 物像同侧( v>u) 正立、放大、虚像 ____________ _________
不成像 平行光 测焦距

[点拨] 凸透镜成像规律记忆口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分 大小;物近像远像变大,物远像近像变小(适用于实像)。

考点3
项目

眼睛与眼镜
正常眼 近视眼 远视眼

外形

焦距

通过调节晶 状体厚薄自动 调节焦距

晶状体太厚, 比正常眼的焦距 短 ____(选填“长” 或“短”)

晶状体太薄,比 正常眼的焦距 长 ____(选填“长” 或“短”)

对光线 作用

近处、远 处物体的像 成在视网膜 上

折射光线 本领大,远 处物体的像 成在视网膜 前 ____ 佩戴用 凹 ____透镜制 成的近视眼 镜

折射光线本 领小,近处物 体的像成在视 后 网膜____ 凸 佩戴用____ 透镜制成的远 视眼镜

矫正 方法

2.眼镜的度数 1 眼镜的度数=100× (公式中焦距 f 的单位为 m)。 f

考点4

显微镜和望远镜
项目
显微镜 望远镜 (开普勒望远镜)

组成
两个凸透镜 两个凸透镜

成像性质
倒立、放大的虚像 倒立、缩小的虚像

[说明] (1)显微镜中的物镜焦距很短,被观察的物体在它的1倍焦距 和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;目镜焦距很长,成正立、放大的 虚像,把物镜所成的像再次放大。显微镜的放大倍数=物镜放大倍数× 目镜放大倍数。 (2)开普勒望远镜的物镜成倒立、缩小的实像,起到把远处的物 体拉近的作用(同一物体,距离眼睛越近,视角越大,物体看起来越大), 目镜成正立、放大的虚像。

知识纵横
1.类比眼睛和照相机 项目 照相机 眼睛 角膜、晶状体、 玻璃体 焦距可变化

光学元件
焦距特点 成像原理

凸透镜
焦距不变化

u>2f,f<v<2f,成倒立、缩小的实像

成像位置
物距改变 后成 清晰像的方 法

胶片上
镜头前后伸缩,改变像距, 焦距不变

视网膜上
改变晶状体 的凸起程度, 即改变焦距, 像距保持不变

2.实像和虚像的区别 项目 实像 正倒 倒立 光屏承接 能 成像方式

实际光线会聚 而成
折射或反射光 线的反向延长线 会聚而成

虚像


正立

不能

类型一

透镜作用及三条特殊光线作图
命题角度: (1)凸透镜与凹透镜对光线的作用; (2)透镜的三条特殊光线作图。

例1 如图6-1所示是小明同学画的通过凸透镜或凹透镜后折射 的光线光路图,错误的是( C )

[解析] 凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有 发散作用。平行于主光轴的光线经凹透镜后,发散射出 ,其反向延长线过另一侧焦点,选项C错误。

完成光路图时要注意光线要有箭头,反向延长线要用 虚线画出,本类型题目还会涉及透镜类型的判定。

类型二

探究:凸透镜成像规律

命题角度: (1)“探究凸透镜成像规律”的实验过程和操作要点; (2)凸透镜成像规律在实际生活中的应用。

例2

[2012·聊城] 某实验小组进行“探究凸透镜成像规律”的实验:

图6-2 15 (1)由图6-2甲可知,该凸透镜的焦距是______cm。 (2)实验时凸透镜与光屏的高度已调好,但烛焰在光屏上像的位置偏高, 上 要想使像成在光屏中央,应调节蜡烛,使烛焰向______(选填 “上”或 “下”)移动。 (3)如图乙所示,若在光屏上(光屏未画出)得到清晰放大的实像,则烛焰 c 应位于透镜左侧a、b、c、d四点中的______点,此成像规律应用在 __________ 上(填一种器材名称)。 投影仪(幻灯机、放映机)

类型三

凸透镜成像规律在生活中的应用

命题角度: (1)通过设置情境考查照相机(摄像头、监控头)的工作 原理及简单操作方法; (2)列举实例考查投影仪的调节与使用; (3)通过放大镜在生活中的应用考查放大镜成像规律和 现象; (4)显微镜和望远镜的组成和原理。

例3 [2011·自贡] 许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。某次拍 摄前摄影师已经“调好焦”,使被摄者在胶片上形成了清晰的像。如果 在拍摄前被摄者和摄影者的距离变远了,为了使他在胶片上仍然成清晰 的像,镜头与胶片间的距离应( A ) A.变小 C.先变小后变大 B.变大 D.先变大后变小

[解析] 根据凸透镜成像特点可知,当物体靠近凸透镜时,所成 的像变大,像距也变大,即“近大大”;当物体远离凸透镜时,所 成的像变小,像距也变小,即“远小小”。当被摄者和摄影者的距 离变远时,即物体远离凸透镜,像变小,像距变小,所以镜头与胶 片间的距离应变小。

凸透镜成像是光学知识中的重点和难点,也是中考中常考的 考点之一。很多同学觉得凸透镜成像中的“移动”问题很复杂, 其实,只要记住“成实像,近大大,远小小”的规律,并结合 具体的条件进行分析,你会发现解答凸透镜成像的移动问题是 很简单的。 照相机、投影仪、望远镜、显微镜和放大镜都是凸透镜在 生活中的应用,考

查它们实质上是考查凸透镜成像的规律。

类型四

近视眼与远视眼

命题角度: (1)眼睛的结构和成像过程; (2)近视眼和远视眼的形成和矫正方法。 例4 如图6-3所示,将凸透镜看做是眼睛的晶状体,光屏看做是眼睛的视 网膜,烛焰看做是被眼睛观察的物体。拿一副近视眼镜给“眼睛”戴上,光 屏上出现烛焰清晰的像,而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。拿走近视眼 镜后,为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是( C ) A.将蜡烛远离凸透镜 B.将光屏远离凸透镜 C.将光屏靠近凸透镜 D.将光屏和蜡烛同时远离凸透 镜

图6-3

[解析] 近视眼对光的折射能力变强,物体所成的像在视网 膜的前方,需戴凹透镜将光线发散些,才能使像正好成在视 网膜上。去掉近视眼镜后,烛焰像成在光屏的前面,需要将 光屏或烛焰靠近凸透镜,才能承接清晰的像。

中考对近视眼和远视眼知识点的考查,无论以哪种形式出 现,都是考查透镜对光线的偏折能力。


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