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第二章 光和视觉

发布时间:2014-04-09 17:03:51  

第二章 光与视觉

第1节 形成视觉的条件 光的反射

【课前预习】

1.光在均匀介质中是沿传播的。光在中的传播速度最大,为5km/s。

2.人看到周围物体的条件主要有:物体必须能或,我们的眼必须在的传播路径 上,光信息必须能被我们的 眼睛 所感知。

3.所有的反射光线都遵循光的反射定律,即反射光线 、入射光线、法线在,

反射光线和入射光线分居在 法线两侧 ,反射角 等于 入射角。当光垂直入射时,反射光线和入射光线 重合 ,反射角等于入射角等于 0 度。

【课堂学习】

【典型例题】

例:雨后天晴的夜晚,月亮高挂在天际,为了不踩到地上的积水,下面判断正确的是( B )

A.迎着月光走地上暗处是水,背着月光走地上发亮处是水

B.迎着月光走地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水

C.迎着月光走或背着月光走,都应是发亮处是水

D.迎着月光走或背着月光走,都应是发暗处是水

解析:(1)迎着月光走,水面发生镜面反射,镜面反射较强的光射入人眼,会使人们觉得水

面比较光亮,地面发生漫反射,漫反射的光线较弱,人们觉得地面较暗;(2)背着月光走,水面发生镜面反射的光不会射入人眼,因此有积水处发暗,地面发生漫反射的光能射入人眼,因此人们觉得地面比水面亮。所以选择B。

点评:本题的关键是:(l)理解镜面反射和漫反射的特点。不论是发生镜面反射还是漫反射,

都遵循光的反射规律。(2)另外人们看到的物体的明暗程度是由物体上射出的光线进入人眼中的多少决定的,比如漆黑的夜晚,我们看不到物体是由于物体上没有射出的光线进入人眼中。(3)这是镜面反射和漫反射在生活中的应用问题。

【课后提高】

【基础巩固】

1.下列现象中可以利用光的直线传播解释,说法错误的是( D )

A.早晚影子长,中午影子短

B.木匠检查木板是否直,总是闭上一只眼,另一只眼沿木板的长度方向看去

C.小孔成的是实像

D.日食形成时,地球在中间

2.关于光的反射,下列说法正确的是( B )

A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°

B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线

C.入射角增大5°时反射光线与入射光线的夹角也增大5°

D.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律

3.一束光线与平面镜的夹角为25°,则入射角为,反射角为。

4.图1的光路图中入射点为 、入射光线为、反射光线为 、法线

为 ON 、入射角为 ∠AON 、反射角为 ∠NOB 。

A B

O

图1 图2 图3

5.在图2中标出反射角的度数。

6.在图3中,根据给出的入射光线AO和反射光线OB,画出相应的法线和分界面。

【能力提升】

7.如图4是成因的示意图(选填“日食”或“月食”)。

4

8.一束光线照在水平放置的平面镜上,光线向下与水平方向成30°角,在入射线不变时,转动镜面使反射光线竖直向上,入射线与镜面间成___60°___角。

9.白纸上写有黑字,使人看得特别清楚。我们之所以能看清楚这些字的主要原因是( C )

A.白纸和黑字分别发出了不同颜色的光进入眼睛

B.白光照到试卷上,白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入人眼睛

C.白光照到试卷上,白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光

D.黑字比白纸反射光的本领更强

【创新探究】

10.为使与水平面成50°角的阳光竖直射入井里,那么平面镜和水平面应成_对面_度角

放置;如果太阳光与水平方向夹角增加20°角时,为使阳光竖直射入井里,则平面镜应再转_10_°度角。

11.如图5是宇航员在月球上放置的一种称为“角反射器”的光学装置。目的是为了精确测

量月球与地球之间的距离。该装置由两块连在一起的互相垂直的平面镜l1、l2组成。从地面发出的激光沿AB方向入射到l1上。试在图中作出激光经l1、l2反射后的光线。

图5

第2节 光的折射

【课前预习】

1.光经过不同介质的界面时,不仅发生还会发生。

2.光发生折射时遵循以下规律:折射光线、入射光线、法线在;折射光线和入

射光线分居在 法线两侧 ;当光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角 小于 入射角;当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角 大于 入射角。当入射角增大时,折射角 增大 。当光垂直入射时,光的传播方向 不变 。

3.当光发生反射或折射时光路都是的。(“可逆”或“不可逆”)

【课堂学习】

【典型例题】

例:下列现象中属于光的折射现象的是( C )

A.太阳光穿过树叶间的小空隙,在地面上留下了光斑;

B.人在河边看见“白云”在水中飘动;

C.斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了;

D.电线杆在阳光下出现影子。

解析:太阳光穿过树叶间的小空隙在地面上留下光斑,这是小孔成像,属于光的直线传播现

象;水中的“白云”是白云的虚像,平静的水面相当于平面镜,属于光的反射现象;斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折了,是由于水中的筷子反射的光线在水面处发生了折射,折射角大于入射角,眼睛逆着光线看去就觉得筷子向上弯折了,这是光的折射现象;电线杆在阳光下的影子是由于光的直线传播形成的。本题答案为C。 点评:本题考查的是光的直线传播、光的反射、光的折射的特点。

【课后提高】

【基础巩固】

1.如图1所示,一束光线斜射入容器中,在P处形成一光斑,在向容器里

逐渐加满水的过程中,光斑将( A )

A.向左移动后静止 B.向右移动后静止

C.先向左移动再向右移动 D.仍在原来位置2.一束光线由空气中斜射入水中,当入射角逐渐增大时,则折射角( C ) 图

1

A.逐渐减小 B.不变 C.逐渐增大,但总小于入射角

D.逐渐增大,可能大于入射角

3.如图2,为北京2008年奥运会而建造的国家游泳中心“水

立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色的亮点,它

们被称为镀点。北京奥运会举办时正值盛夏,镀点能改变

光线的方向,将光线挡在场馆之外,镀点对外界阳光的主

要作用是( A )

A.反射太阳光线,遵循光的反射定律

B.反射太阳光线,不遵循光的反射定律 图2

C.折射太阳光线,遵循光的折射定律

D.折射太阳光线,不遵循光的折射定律

4.潜在水下的人看到岸上物体的位置比实际位置( A )

A.高一点 B.低一点 C.一样高 D.以上三种都有可能

5.图3中a、b、c是从空气射向水中的三条光线。OA是其中一条的折射光线。则__CO__是

OA的入射光线。

3 图

4 图5

6.图4中,OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线,则

__XX′__是法线,反射角为__30 度,折射角为 _60__度。界面的__右边 边是玻璃。

7.光线从真空射入某介质时,若光线与介质表面的夹角为30°,反射光线与折射光线刚好垂

直,则反射角为 60 度,折射角为 30 度。

【能力提升】

8.如图5所示,人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石。现若使A处激光手

电筒的光束能照射到白色的鹅卵石上,则激光束应对着 B点 射出。

(填“B点”,“B点上方”或“B点下方”)

9.夜晚我们看到的星星(天顶的星星除外)比实际位置要( A )

A.高一些 B.低一些 C.与实际位置相同 D.以上说法都不对

【创新探究】

10.在一个干枯的井底正中央P点趴着一只青蛙,它能看到的视野范围如图6(a)所示,天降大雨时,井内灌满水,若青蛙仍在P点,它的视野将发生变化,请你在图6 (b)中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围,并用阴影线表示出来。(略)

6 图7

11.物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水,两天后,同学们来到实验室上课,一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水,发现了一个奇特的现象:白糖水中的光路不是直线,而是一条向下弯曲的曲线,如图7所示,关于对这个现象的解释,同学们提出了以下猜想,其中能合理解释该现象的猜想是( C )

A. 玻璃缸的折射作用; B. 激光笔发出的光线不绝对平行;

C. 白糖水的密度不是均匀的,越深密度越大;

D. 激光笔发出的各种颜色的光发生了色散。

第3节 眼 凸透镜成像(一)

【课前预习】

1.眼球中的是我们能看清楚物体的关键部件。

2.中间厚,边缘薄的透镜叫,对光线有作用;中间薄边缘厚的透镜叫 ,对光线有作用。

3.平行于主光轴的光线经过凸透镜后能在主光轴上会聚于一点,这一点叫做,用字

母 F 表示。从该点到光心的距离叫 焦距 ,用符号 f 表示.

【课堂学习】

【典型例题】

例:完成下列光路

解析:图甲中入射光线平行于主光轴,经凸透镜折射后必然过焦点,图乙中的折射光线已知,

平行于主光轴,根据凹透镜三条特殊光线,入射光线的正向延长线必过焦点。 点评:记住透镜的三条特殊光线,就可快速作出判断,并将结果画在图上就可以了。

【课后提高】

【基础巩固】

1.透镜有两类:一类是中间比边缘厚的透镜叫做,如 老花(远视) 镜片;另一类

是中间比边缘薄的透镜叫做__凹透镜__,如__近视____镜片。

2.当太阳光平行于凸透镜主光轴射向透镜时,在透镜另一侧距透镜8厘米处看到一亮点,这一

点叫做凸透镜的 焦点 。且该凸透镜的焦距为 8 厘米。

3.凸透镜主光轴上有个特殊的点,通过它的光线的传播方向 不变 ,这个点叫做凸透镜的光

心。

4.如图1中( A )

A.a、b为凸透镜

B.b、c为凹透镜

C.a、c为凸透镜,b、d为凹透镜

D.a为凸透镜,b、c、d为凹透镜

5.如图2所示,S发出的光线经过透图2 图

1 镜后的偏折情况,据此可知此透镜是

( A )

A.凸透镜 B.凹透镜 C.三棱镜 D.平板玻璃

【能力提升】

6.如图3画出了光线通过透镜前、后的方向,请在图中虚线框内画出适当类型的透镜。(略)

图3

【创新探究】

7.如图4中A为烛焰上一点,A’为A在光屏上的像点,画出

a、b经过透镜后的传播方向。 图4

第3节 眼 凸透镜成像(二)

【课前预习】

1. 能被光屏接收到的像叫;不能被光屏接收到的像叫。

2. 凸透镜(填“能”或“不能”) 成实像 ,如能,请举例: ;(填“能”

或“不能”)成虚像,如能请举例: 放大镜 。

【课堂学习】

【典型例题】

例:在探究凸透镜成像规律的实验中,小明同学无论怎样移动光屏,在光屏上始终观察不到

烛焰清晰的像,造成这种现象的原因不可能是( B )

A.蜡烛、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上;B.蜡烛距凸透镜距离大于焦距;

C.蜡烛距凸透镜距离小于焦距; D.蜡烛距凸透镜距离等于焦距。

解析:当烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在同一水平线上时,蜡烛即使成实像,实像的位置

会比光屏的位置偏高或偏低,从而可能导致光屏上承接不到清晰的像,所以A项可能;当蜡烛距凸透镜的距离大于焦距时,蜡烛一定会成一个实像(可能是放大的,也可能是缩小的),如果其它操作正确的话,在光屏上应该能承接到这个像,所以B不可能;当蜡烛距凸透镜的距离小于焦距时,蜡烛成的是虚像,根本无法用光屏来承接,所以C也可能;当蜡烛距凸透镜的距离等于焦距时,经过凸透镜后的光线是平行的,不能成像,所以D也可能。因此本题答案为B。

点评:在该实验中,光屏上不能呈现清晰的像的原因无非有两个:一是实验中所成的像为虚

像或根本不能成像;二是由于光屏放置的位置不合适而承接不到所成的实像。

【课后提高】

【基础巩固】

1.某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时,先把凸透镜正对着太阳,移动透镜,在地上得到一个亮点,并用刻度尺测出亮点到凸透镜的距离,这样做是为了 测出凸透镜的焦距 。实验时,应把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,调整 凸透镜 和 光屏 的高度,使它们的中心和 烛焰 的中心大致在 同一高度 ,目的是使像成在 光屏中心 。 2.在焦距为7厘米的凸透镜前8厘米处,放有一烛焰,通过凸透镜所成的像应是( C ) A.正立放大的虚像 B.倒立缩小的实像 C.倒立放大的实像 D.倒立放大的虚像 3.凸透镜成缩小的实像时( A )

A.像与物一定在凸透镜的两侧 B.像与物一定在凸透镜的同侧 C.随着物体与凸透镜距离的减小像逐渐变小

D.随着物体与凸透镜距离的减小,像与凸透镜的距离也逐渐减小 4.在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验时,保持凸透镜的位置不变,先后把烛焰放在a、b、

c、d、e各点,如图1所示,并分别调整光屏的位置,则 ①把烛焰放在___c___点,屏上出现的实像最大。 ②把烛焰放在___a___点,屏上出现的实像最小。

③把烛焰放在___c___点,当屏上出现清晰的像时,屏距凸透镜最远。 ④把烛焰放在___a___点,当屏上出现清晰的像时,屏距凸透镜最近。 ⑤把烛焰放在__de__点,屏上不会出现像。 图1 5

【能力提升】

6.物距大于一倍焦距时,物像不同侧,物像移动方向,物靠近透镜,像透镜,像距就 越大 ;物远离透镜,像 靠近 透镜,像距就 越小 。所成的像是 实 像。 7.物距小于一倍焦距时,物像同侧,物像移动方向,物靠近透镜,像透镜,所成像 变小 ;物远离透镜,像也 远离 透镜,所成的像 变大 。

8.在观察凸透镜成像时,发现蜡烛与透镜的距离小于28厘米时,在透镜另一侧光屏上总成放大的像;距离大于28厘米时,屏上总成缩小的像,则这个凸透镜的焦距是( B ) A.约为28厘米 B.约为14厘米 C.大于28厘米 D.小于 28厘米 【创新探究】

9.在研究光的折射时,小明知道了光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角.小明想:光在其他透明介质的分界面发生折射时有什么规律呢?即什么条件下折射角小于入射角,什么条件下折射角大于入射角?为了研究这个问题,他在老师的指导下做了如下实验:让一激光手电筒射出的光束从水斜射入玻璃,再从玻璃依次斜射入冰、空气中,其光路如图2甲所示.然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度,如下表:

(1)针对小明提出的问题,仔细观察图甲中的光路,对照表格中的数据进行分析,你能得出什么结论?__ 光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中,折射角小于入射角;光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中,折射角大于入射角 (2)根据你得到的结论,请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精时,折射光线的大致位置。(略)

第4节 视觉(一)

【课前预习】

1.当我们看远处的物体时,晶状体的凸度,相当于凸透镜的焦距变;看近处

物体时,晶状体的凸度 变大 ,焦距 变小 。这样就能使物体成像在 视网膜 上。

2.眼球的视网膜上有许多对光十分敏感的,它能把接受到的物体的

和 颜色的信息 转换为可在视神经中传输的信息,通过视神经把这些信息传入脑中,再通过大脑的 整合 作用,使我们形成 视觉 。

3.盲点形成的原因是视神经和视网膜的结合处没有。

【课堂学习】

【典型例题】

例:构成眼球壁外膜的是( C )。

A.虹膜、睫状体和脉络膜 B.视网膜

C.前方透明的角膜和后面白色的巩膜 D.角膜、巩膜、晶状体、玻璃体

解析:眼球壁包括外膜、中膜和内膜三层结构。外膜是由角膜和巩膜构成的。角膜是透明的,

位于眼球的前方,巩膜是白色的,位于后方,晶状体和玻璃体属眼球的内容物,不参与构成眼球壁,虹膜、睫状体和脉络膜构成眼球壁的中膜;视网膜构成眼球壁的内膜。选项C正确。

点评:眼球近似球体,由眼球壁和眼球内容物构成。

【课后提高】

【基础巩固】

1.对于进入眼球的光线,具有折射作用的主要结构是( B )

A.角膜 B.晶状体 C房水 D.虹膜

2.视网膜上感光细胞的作用是 ( B )

A.形成视觉 B.产生神经冲动 C.调节眼球 D.形成清晰的物像

3.从暗处来到亮处时瞳孔缩小,这与哪种结构的调节有关? ( B )

A.眼肌 B.睫状体 C.晶状体 D.虹膜内平滑机

4.视觉形成过程中,形成图像和形成视觉的部位分别是( C )

A.视网膜、视网膜 B.大脑皮层、大脑皮层

C.视网膜、大脑皮层 D.大脑皮层、视网膜

5.在“凸透镜成像实验”中,凸透镜和白纸板分别相当于眼球的哪一部分结构( C )

A.玻璃体、睫状体 B.角膜、视网膜 C.晶状体、视网膜 D.晶状体、角膜

【能力提升】

6.守门员注视着从远处向他飞来的足球时,其眼球的变化是( A )。 ①睫状肌由舒张变为收缩 ②晶状体曲度由小变大 A.①②都正确 B.①②都不正确 C.①正确,②不正确 D.①不正确,②正确 7.检查视力时,视力表上的“

A.

【创新探究】

8.下图是眼球的结构示意图,据图回答。外界物体反射来的光线经过[ 1 ]和房水,

由[ 3 ]___瞳孔____进入眼球内部,再经过[ 2 ]和[ 5 ]玻璃体的折射作用,在[ 8 ]上形成物像,物像刺激了[ 8 ]____视网膜___上的感光细胞,这些感光细胞产生的_____神经冲动____沿着[ 9 ]___视神经传到大脑皮层的,就形成视觉。

B.

”落在被检查者视网膜上的图像是( D ) C.

D.

第4节 视觉(二)

【课前预习】

1.如眼球凸度过大,光线经晶状体后会成像在视网膜矫正;如凸度过小,则成像在视网膜 后 ,应配戴 凸透镜 矫正。

2.近视眼患者的症状是能看得清的物体,看不清的物体;远视眼患者则是能看得清 远处 的物体,看不清 近处 的物体。 【课堂学习】 【典型例题】

例:右图是不同位置处的两个物体的成像示意图,由图得出:眼睛看近处的物体时,晶状体的焦距 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”),人眼若长期观察近处物体,会造成晶状体过度弯曲,当他看远处物体时,像会成在视网膜的前方,应戴 凹 透镜制成的眼镜加以矫正。

解析:根据图中远近不同的物体经晶状体(相当于凸透镜)成像

在视网膜上的情况可知,物体离人越近,眼睛的晶状体凸得越厉害,晶状体的焦距将变小。当人眼看远处物体时,像成在视网膜的前方,造成近视眼。应戴凹透镜制成的眼镜加以矫正。

点评:眼睛通过睫状体(内含平滑肌)调节晶状体的曲度,来看清远近不同的物体。 【课后提高】 【基础巩固】

1. 人用眼睛观察一个物体,例如观察一棵树,

其光学原理就像一支放在离凸透镜二倍焦距之

外的物体成像在光屏上一样。__树__就相当于烛焰,人眼睛的__晶状体__就相当于凸透镜,就相当于光屏。

2.视觉模糊不清的原因是( D )

A.近视 B.内容物不能透过光线 C.远视 D.视网膜上的物像不清晰

3.正常人可以成像的最远点即约为10—20厘米,观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25厘米,叫做 明视距离 。

4.下列关于远视眼的叙述,错误的是( D )

A.视物时,物像会落在视网膜的后方 B.需配戴凸透镜才能矫正视力

C.远视眼是由于眼球前后距离短造成的 D.晶状体的弹性大

5.下面是关于眼的示意图,请据图回答:

(1)分别填上近视眼、远视眼、正常眼

(2)近视眼的矫正方法是配戴 凹透镜 ;远视眼的矫正方法是配戴 凸透镜 。

近视眼

远视眼

正常眼

【能力提升】

6.假性近视是指( C )

A.由于眼球前后径过长造成的近视 B.由于晶状体曲度过小而引起的近视

C.只由于晶状体曲度过大而引起的近视 D.由晶状体和眼球前后径变化引起的近视

7.眼镜店交给小红四种眼镜镜片。这里面有刘老师+150度和李老师+300度的镜片,还有小

华的-175度和小玲-350度的镜片。小红仔细观察镜片的形状及厚度,把四种镜片的截面画成了图中甲、乙、丙、丁所示的形状,由此可知:__甲__是+150度的;__乙__是+300度的;_丙_是-175度的;_丁__是-350度的。以上四种镜片中,__丙、丁_是近视眼镜的镜片。

【创新探究】

8.视觉的产生是一个很复杂的过程,在眼球内部,各种器官和组织组成了眼球的折光系统,其中起主要作用的是 晶状体 。若来自远方物体的光,经眼睛的折光系统折射后成像情况如图所示,根据该图,这个人可配戴装有 凸透 镜的眼镜加以矫正。有研究发现人体中锌含量的高低和近视的发生有关(人体中锌含量的高低可以通过测定空腹时血清中的含锌量来确定),若要研究这二者的相关性,请你设计完成下列的研究过程:

(1)将同校同年级的同学按分为两组;

(2);

(3)比较血清中锌含量的高低和近视的相关性。

第5节 视觉的延伸(一)

【课前预习】

1.平面镜成像是指由于发生了光的现象而形成像的一类现象。

2.平面镜成像特点是:像和物大小;像、物到镜面的距离;像和物对应点

的连线与镜面 垂直 ;所成的像是 虚 像。

【课堂学习】

【典型例题】

例:在图1中画出物体ABC在平面镜中所成的像。

解析:根据平面镜成像的特点,用轴对称方法先分别作出A、B、C三点的像A'、B'、C',再

用虚线连结三点即可,如图2所示。

点评:在图中AA'、BB'、CC'都属辅助线,要用虚线表示,而像A'、B'、C'是虚像,也需要

用虚线来表示。

【课后提高】

【基础巩固】

1.宁静、清澈的湖面是天然的 平面 镜,桥在水中的倒影就是湖面上桥的 虚 像。

2.一个人在平面镜前以1m/s的速度离开平面镜,若以镜子为参照物,则像的速度是( B )

A.2m/s B.1m/s C.0m/s D.无法判断

3.某同学站在平面镜前向远离平面镜的方向退去,她在平面镜中所成的像( C )

A.越来越小 B.越来越大 C.始终与物体等大 D.以上三种情况

都有可能

4.如图3,光线BO被平面镜MM'反射后,反射光线OA照亮了屏幕上的一

点,今要使反射光线OA下移到q点,则可采取的办法是( B )

A.MM' 和屏幕不动,增大入射角

B.入射光线和屏幕不动,MM' 在纸平面上绕O点逆时针转过某一角度

C.入射光线和屏幕不动,MM' 在纸平面上绕O点顺时针转过某一角度 图

3

D.入射光线和屏幕不动,MM’向右移动

5.一平面镜,竖直悬挂在墙壁上,有甲、乙、丙三个物体放在镜子前面,如图4,人眼在E

处时,通过镜子能看到的物体 乙 。

图4 图5 【能力提升】

6.如图5所示,是从平面镜中看到的一只台钟钟面上的指针位置,已知镜面与钟面相平行,则实际时间应是 10点35分 。

7.水平桌面上有一个乒乓球,桌边有一块平面镜,当乒乓球沿水平桌面向平面镜移动时,它的像沿竖直方向移动,则平面镜与水平桌面间的夹角是45°或135°。

8.一个人站在直立的平面镜前,以2m/s的速度走向平面镜,要使像与人的距离减小6m,

需要多少时间? 1.5s

【创新探究】

9.如图6所示,小明通过一平面镜看到了桌子下面的小球。图中画出了入射光线和反射光线,

但末标出光的传播方向。用箭头标出光的传播方向,并根据光的反射定律画出平面镜。

10.在图7所示的黑箱中有两个小孔A和B,如何使用平面镜保证A孔射入的光线刚好从B孔出?

图7 图6

第5节 视觉的延伸(二)

【课前预习】

1.凸面镜使平行光束,凹面镜使平行光束;汽车的后视镜是 面

镜,利用它可以 开阔 司机的视野。

2.显微镜的目镜和物镜都相当于一个,微小的物体在目镜和物镜处经过次

放大,使我们能够看清。

3.同一物体远看和近看感觉大小不同是因为大小不同,越大,感觉物体越

大,越清晰。

【课堂学习】

【典型例题】

例:五官科医生在检查患者的耳道和鼻腔时,为什么常带一面镜子,它属于什么面镜?它的

作用是什么?

解析:五官科医生检查患者的耳道和鼻腔时,由于空间狭小,又有一定的深度,能进入的光

照很少,很难看清楚。医生利用凹面镜对光会聚的性质,把光会聚后射入耳道、鼻腔进行照明,使医生能清楚地看到里面的情况。

点评:凹面镜对光有会聚的作用。

【课后提高】

【基础巩固】

1.太阳灶是用面镜制成的,它可以使照在表面的太阳光在一点,凹面镜的

面积越大会聚的太阳光就越 多 ,温度也就越 高 ,利用它可以烧水、煮饭,所以它既节约燃料又是不 污染环境 的环保型灶具。

2.手电筒的反光装置相当于面镜,它可以使小灯泡发出的光变成光射出去。

3.望远镜主要有折射式天文望远镜和使远处的物体在焦点附近成 倒立缩小的实像 ,再通过目镜的放大作用,加大我们的观察 视角 ,因此,望远镜的作用相当于把远处的物体移近,把像看得很清晰。

4.下列说法中正确的是( D )

A.耳科医生给病人检查时,额前戴的是凸镜。

B.平面镜对光线的反射遵循反射定律,凸镜对光线的反射不遵循反射定律。

C.凸透镜也称发散透镜,凹透镜也称会聚透镜。

D.物体经凸透镜可以成虚像,也可以成实像。

5.当显微镜视野很暗时,应调节光亮程度,此时应采取的措施是( C )

A.缩小光圈 B.换高倍目镜 C.换用凹面镜反光 D.调节准焦螺旋

【能力提升】

6

C )

A B C D

7线在水中行进最后射出水面的光路图。

【创新探究】 8.反射面是球面一部分的镜子叫球面镜,用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜,简称凹镜。我们都知道,用平行光对着平面镜照射,则反射光线也是

平行光,也就是说,平面对光线既不起会聚作用也不起发散作

用,那么凹镜对光线会有什么作用呢?小明首先进行了大胆的

猜想,先找到所有可能的情况:即会聚、发散、既不会聚也不

发散。只有这三种情况,但究竟哪一种情况是正确的呢?小明

做了以下实验:他将10只激光手电筒捆绑在一起,形成一束平 行光,然后对着凹镜照射,发现了如图所示的现象。请你根据上述短文回答以下问题:

(1)通过实验小明可得出什么结论?

凹面镜对光线有会聚作用。

(2)你认为凹镜在日常生活、生产中可以有哪些应用?请说出两个。

耳医内窥镜、手电筒里的反光镜。

(3)通过刚才小明和你对凹镜的学习,想一想这个学习过程是经过了大致怎样的程序步

骤?请你写出来。

提出问题、猜想假设、进行实验、得到结论。

章末测试

(时间45分钟 满分100分)

一、选择题(每小题2分,共30分)

1.下列说法中错误的是( C )

A.潜望镜利用了平面镜成像的原理

B.在光的反射现象中,光路是可逆的

C.在漫反射现象中,反射角可能不等于入射角

D.平面镜所成的像是由光的反射形成的

2.北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢

(老鹰)在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。阅读了上述材料后,你认为下列哪种说法是错误的( B )

A.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像

B.沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是小孔成像

C.小孔成像可用光的直线传播解释

D.小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反

3.下面关于光学现象和光学知识的连线正确的是( D )

A.水中的筷子变弯——光的直线传播

B.日食的形成——镜面反射

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.学习和生活中常用到下列光学器具:①显微镜;②穿衣镜;③潜望镜;④老花镜;⑤汽车

观后镜;⑥近视镜。其中利用光的反射定律制成的是( C )

A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑤ D.③④⑥

5.关于镜面反射和漫反射说法正确的是( D )

A.镜面反射遵循反射定律,而漫反射不遵循

B.镜面反射不遵循反射定律,而漫反射遵循

C.镜面反射和漫反射都不遵循反射定律

D.镜面反射和漫反射都遵循反射定律

6.黑板表面都要做得比较粗糙,主要原因是( C )

A.便于用粉笔写字 B.不使黑板发生反射

C.使黑板形成漫反射 D.便于黑板刷擦字迹

7.图1中给出“L”形物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是( D )

图1

8.下列叙述中的“影”,属于光的反射现象的是( C )

A.立竿见“影” B.毕业合“影” C.湖光倒“影” D.形“影”不离

9.如图2所示,一束光线射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光线经过的点是( B )

A.a B.b C.c D.d

10.描述了眼球在以一定视角观察某一物体时的情况,从图3中可以看出,物体在视网膜上

所成像的大小是由视角决定的。如果视角大,物体在视网膜上所成的像大,眼睛所看到的物体就大。下面四种情况,眼睛感到最大的物体是( B )

A.站在20 m远的1.6 m高的人 B.18 m远的一棵1.7 m高的小树

C.20 m远的1.7 m高的栏杆 D.40 m远的1.8 m的竹竿

图2 图3

11.光污染已成为21世纪人们关注的问题。据测定,室内洁白、平滑的墙壁能将照射在墙壁

上的太阳光的80%反射,长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的,这是利用了光的( B )

A.直线传播 B.漫反射 C.镜面反射 D.折射

12.许多家庭的门上都装有防盗门镜(俗称“猫眼”)

。从室内透过防盗门镜向外看,可以看

到来客的正立、缩小的像。由此可以断定,此时防盗门镜的作用相当于一个( B )

A.凸透镜 B.凹透镜 C.三棱镜 D.玻璃砖

13.已知凸透镜的焦距是f,要想得到把物体放大4倍的实像,物距u应满足的条件是 ( B )

A.u>4f B.2f>u>f C.u<f D.u=4f

14.以下各种光现象的说法中正确的是( D )

A.汽车在夜间行驶时,应该把车内的灯打开

B.暗室里,为能在镜子里看到自己的面部,应该用手电筒的光照在镜子上

C.在光线较暗的房间里,要想用照相机拍电视机上的画面,必须使用闪光灯

D.镜子上蒙上一层小水珠后,就无法看清物体在镜中成的像,因为镜面反射变成了漫

反射

15.如图4,小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是( B )

A.地面吸收了所有的光

B.墙壁对光发生漫反射

C.地面对光发生漫反射

D.墙壁对光发生镜面反射

4 二、填空题(每空2分,共30分)

16.下列是一些日常生活和自然界中的光现象:①日食和月食②形影相随③小孔成像④池底

“变浅”⑤黑板“反光”⑥雨后彩虹⑦镜花水月⑧海市蜃楼。由于光的直线传播形成的是 ①②③____;由于光的反射形成的是_⑤⑦__;由于光的折射形成的是 ④⑥⑧ (选填序号)

17.一束光线照在水平放置的平面镜上,光线向下与水平方向成30°角,在入射光线不变时,

转动镜面使反射光线竖直向上,入射光线与镜面间成___60°___角。

18.有一次,小明在写字台玻璃台板上面滴了一滴水,透过水滴看过去,他发现压在台板下

报纸上的文字变大了。这是由于此时的水滴相当于一个__凸透镜___,报纸上的文字经过水滴折射后形成一个放大的____虚___像(填“实”或“虚”)

19.如图5所示,有一束光线从空气射入某种透明介质,在分界面处发生反射和折射。则 是反射光线, HB 是折射光线,并标出光线的传播方向。(作图2分)

20.近视眼的镜片是透镜,老花眼镜的镜片是透镜。 如图6所示,是来自远方物体的光经眼球折光系统折射后成像情况,根据光路图,这个人需佩戴装有 凸透 镜的眼镜加以矫正。

图6 图7 图

5

21.如图7是小悦同学的一幅写生画,请你用所学知识解释其中的两个物理现象:

(1) 岸上树的影子─光的直线传播 ;

(2) 水里桥(鸟或船)的倒影──光的反射(或平面镜成像) 。

22.一条光线与凸透镜主轴夹角为60°,斜着向上入射到放在主轴上方的平面镜上,如图

8

所示,入射光线与镜面夹角为30°。请完成经平面镜反射后的光路图。(本题2分)

6

三、实验探究题(每空2分,共40分)

23.某同学在做凸透镜成像实验时,先将凸透镜正对太阳光,在透镜的另一侧移动光屏,在

距透镜10厘米时屏上呈现出最小极亮的一点。然后开始在光具座上做实验:

(1).为了研究凸透镜的成像规律,先将蜡烛、和依次放到光具座上,然后调节它们的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在__同一高度__,这是为了使像__成在光屏中心_ 。实验用的凸透镜焦距约是厘米。

(2).当烛焰离凸透镜30厘米时,光屏应在透镜另一侧距透镜移动,光屏在某一位置上会呈现一个清晰、__倒立__、__缩小__、__实__像。

(3).当烛焰离凸透镜15厘米时,光屏应在透镜另一侧距透镜移动,在某一位置,光屏上会呈现一个清晰__倒立__、__放大__、__实__像。当蜡烛逐渐消耗而减小,光屏上烛焰的像将随之__上升__(选填“上升”、“下降”)。

(4).当烛焰离凸透镜5厘米时,光屏上,但透过透镜能看到一个、、像。

24.如图9所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜.平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动30°角时,点光源在镜中所成的像转过的角度θ1的大小为 60° ,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2的大小为 60° 。

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