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八年级科学竞赛辅导资料(声和光一)

发布时间:2013-10-17 11:36:04  

八年级科学竞赛辅导资料(声和光一)

一、知识要点

(一)光的直线传播、反射与折射

光的直线传播是指光在同种均匀介质中沿着直线传播。它的要求很严格。即介质必须是同一种,而且分布要均匀。一般要求不太严格的情况下,我们将日常生活中的空气当成同种均匀介质;光的反射指光在传播到两种介质的分界面上时,传播方向发生改变又返回到原来介质中的现象;光的折射是指光由一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变的现象.这三种现象常常在一个过程中出现。比如晚上我们将手电筒照向水面,此时我们能看到透过水面淡淡的雾气有一条光柱射向水面,这就是光的直线传播现象;还能看到水面上有另一条较暗的光柱射向另一方向。这就是光的反射现象,光线较暗是因为反射回来的光只是入射光的一部分;除此以外,我们还看到一束光向下偏折照亮水底,这就是光的折射现象。

(二)两种反射

镜面反射是指平行入射光经反射后仍以平行光出射的现象。典型的代表就是平面镜对光线的反射类型;漫反射指平行入射光被反射后指向各个方向的现象。一般情况下,在没有特别说明时,我们将平静的水面、光滑的金属面等看成是平面镜。而漫反射是我们日常生活中最常见的反射类型,也正是这种反射,才让我们能够从不同方向看见同一物体。不过,无论是哪种反射,它们反射出的每一条光线,都严格遵守光的反射定律。

(三)面镜和透镜

面镜只能对光线起反射作用,它依据镜面的形状分为两种:反射面是光滑平面的叫平面镜;反射面是球面一部分的叫球面镜,比如凹面镜、凸面镜。透镜对光线主要起折射作用,顾名思义,它是让光线“透”过去的镜子。根据镜子的形状,它也分为两类:一类中间比边缘薄的凹透镜,一类中间比边缘厚的凸透镜。

(四)会聚光线与会聚作用、发散光线与发散作用

会聚光线指经过折射或反射后交于一点的光线;会聚作用指经过折射或反射后使得出射光线范围变小。发散光线指经过折射或反射后不相交的光线;发散作用指经过折射或反射后使得出射光线范围变大。

(五)实像和虚像

实像是肉眼能观察到、并且能显示在光屏上的一类像。虚像是仅仅能通过肉眼观察却不能显示在光屏上的一类像。实像是物体发出或反射的实际光线经折射或反射后在视网膜或屏幕上会聚而成的;虚像是物体发出或反射的实际光线经折射或反射后的反向延长线相交而成的。这两类像的共同点是都有光线进入人眼。这也是我们看到物体的前提。

(六)放大与缩小、变大与变小

前者是指物体的像与物体本身相比较而言的;后者是指物体后来的像与开始的像相比较而言的。

(七)正立与倒立

正立与倒立都是像与物体本身相比较而言的。尽管在投影仪屏幕上所看到的字是正立的,但是这是我们与屏幕及屏幕四周的物体比较得出的,如果与物体(胶片)本身相比较,字还是倒立的。

(八)影与像

影是由于光在沿直线传播的过程中,遇到不透明物体,因而在光线达不到的区域形成的与物体大体相似的黑暗部分;像是物体发出或反射的光线经折射或反射后形成的,与物体相似的亮的部分自始至终都有光线的存在。

(九)光的三原色与颜料的三原色

光的三原色指红、绿、蓝;颜料的三原色指品红、黄、青。通过光的三原色按不同比例去混合,可得到各种色光;而通过颜料的三原色按不同比例的混合,可得到其他各种颜色的颜料。

(十)光速与光年

光速是指光在一秒内传播的距离,在数值上与具体的介质有关,一般情况下的规律是:气体中最大,液体中次之,固体中最小。光年是一长度单位,它的大小等于光在真空中一年内传播的距离,等于9.46?10km。特别容易引起混淆的是,光年这一概念中尽管有一表示时间的“年”,但它并不表示时间,而表示距离,即表示长度。

(十一)近视与远视

近视指物体的像落在视网膜的前面,因而眼睛只能看到远处物体一个模糊的像;远视指物体的像落在了视网膜的后面,因为像超过了视网膜,所以眼睛也看不到近处物体清晰的像。

(十二)近视眼镜与远视眼镜

前者是凹透镜,用来将光线发散一些,使得光线经眼睛折射后所形成的像后移至视网膜上,从而对近视眼进行矫正;后者是凸透镜,用来将光线会聚一些,使得光线经眼睛折射后所形成的像前移至视网膜上,从而完成对远视眼的矫正。

二、典型例题

[例1] 海面上有一炸弹爆炸,岸边的人听到两次爆炸声,两次之间相隔△t秒,当时声音在空气中和海水中的传播速度分别为v1米/秒和v2米/秒,那么,爆炸处离岸多少米?

分析解答:声音在金属传播得

比在液体中快,在液体中比在空

气中传播得快。声音在海水中传

播速度较快,即v2>v1,故声音在海水中传播时间较短。设爆炸处离岸s米, 12

[例2]只要你稍微注意一下就会发现,除了大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的,你能从光学的原理解释这一情况吗?

分析与解答:当汽车和前窗玻璃倾斜装置时,车内乘客经过玻璃反射成人像在车的前上方,而路上行人是不可能出现在上方空中的,这样就将车内乘客的像与路上的行人分离开来,司机就不会出现错误,尤其在夜间开车,车内开灯,造成外暗内亮的时候,大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗玻璃竖直装,像是与窗同高的,而路上行人不可能出现在这个高度,则不会混淆。

[例3]一般人脸宽(包括两耳)约18cm,两眼的光心相距约7cm,两眼光心离头顶和下巴分别为10cm和13cm.当平面镜竖直放置时,则至少要用多大的平面镜(矩形),才能看到自己脸的全部?

分析与解答:先求镜宽(如图)

设A1、A2为两耳,B1、B2为两眼.因为A1B1MN及A2B2MN均为平行四边形,即

所以镜宽

2cm=5.5cm

再求镜长(如图2)

设人脸长

,所以镜长

,眼在B处,因为像长

/2=

+=(18-7)//2=(10

13)/2cm=115cm

[例4] 如何掌握凸透镜成像的规律

(一)利用实验掌握凸透镜成像的规律

1)实像都是倒立的,即物、像的左

右 ,上下 ;像和物在透镜两侧。

虚像都是正立的,即物、像的左右

___,上下____ ;像和物在透镜同侧。

2)焦点是实像、虚像的分界点; 二倍焦距点是放大、缩小像的分界点。

3)实像可用光屏直接观察,也可用眼睛直接观察;虚像用光屏观察不到,但可用眼睛直接观察。

4)物体从二倍焦距以外逐渐移向凸透镜焦点,像在增大,像距也在增大。

5)像与物运动快慢不同

6)当凸透镜一部分被遮蔽时,像形状不会缺失,而是亮度变暗。

注意:

1)焦点是成实像还是成虚像的分界点。

2)两倍焦距处是像比物大还是像比物小的分界点。

3)实像总是倒立的且像和物分居透镜两侧;虚像总是正立的且像和物位于透镜的同侧。如果我们在研究凸透镜成像实验中,把观察到的现象与凸透镜成像的物理情景结合起来,还可以建立成像的动态情景,当物体从二倍焦距以外的地方逐渐向凸透镜移动过程中,像逐渐变大,像距v也逐渐变大。但是,只要物体未到达二倍焦距点时,像的大小总比物体要小;像的位置总在镜的另一侧一倍焦距至二倍焦距之间。当物体到达二倍焦距之内逐渐向一倍焦距点移动过程中,像变大,像距v也变大,像的大小总比物体要大,像的位置总在镜的另一侧二倍焦距以外。可见,二倍焦距点是凸透镜成缩小实像与放大实像的分界点。

②区别实像和虚像

1只能用眼睛观看不能用光屏接收。

2)延长线相交所成的像。

(二)利用作图法掌握凸透镜成像的规律

一般作图步骤如下:

1)先画出透镜,标明光心,画出主光轴;

2)标出焦点F和二倍焦距2f,用箭头AB表示物体;

3)选择AB点发出的两条光线。从通过透镜三条特殊光线中任取两条即可。如由A点作平行主轴和通过透镜光心两条光线,经凸透镜折射后分别过焦点和光心,并相交A?点,A?即为A点的像。同理,求出B点的像B?,连接A?B?,即为物体AB的像。

画图中的实线和虚线:(1)实际光线用实线画,加箭头表示光线的行进方向。(2)反向延长线不是实际光线,所以用虚线画,不加箭头。(3)实像用实线画,虚像用虚线画,都要加箭头表示像的正倒。(4)法线等辅助线要用虚线画。

如:u>

2f

如:u=2f

如:2f>u>f

如: u=f

如: u<f

[例5] 22.在图11A.两头细中间粗,像到镜的距离都大于焦距。

B.A端细,B端粗,B端的像到镜的距离大于2倍焦距。 C.两头粗中间细,像到镜的距离都大于2倍焦距。

D.A端粗,B端细,A端的像到镜的距离大于2倍焦距。

[例6] 一束与主轴平行,宽度为a的光束,照射到一凸透镜上,经折射后在距透镜L的屏上形成一宽度为b的光斑,求该凸透镜的焦距大小。 三、拓展演练

1.如图是某吸音室墙壁上的楔形物体。

请作出图中光线在楔形物之间的反射路径(仅作两次)根据你的作图,吸音室墙壁做成这种形状的目的是 吸音 。 2.如图所示,点划线MN表示某一凸透镜的主轴、 但未标出凸透镜的位置。一物体放在a、b

两点之

间,可观察到一个正立放大的像。当物体从a移向b时,发现正立放大的

像逐渐增大。则下列关于凸透镜L和焦点F的位置的判断中,正确的是B

M · · b A. L位于b、N之间,左焦点F位于a、b两点之间

B. L位于b、N之间,左焦点F位于M、a两点之间

C. L位于M、a之间,右焦点F位于a、b两点之间

D. L位于M、a之间,右焦点F位于b、N两点之间

3.在空茶杯里放一枚硬币,眼睛刚好

看不见,如图甲所示。慢慢向杯中

注水,保持眼睛和杯子的位置不变,

则下列说法中正确的是( )。

甲 乙

A. 随着水的增多眼睛能看见硬币了,而且感觉到硬币逐渐降低;

B. 随着水的增多眼睛能看见硬币了,而且感觉到硬币逐渐升高;

C. 注水后能看见硬币,但感觉不到硬币升高或降低;

D. 注水后仍看不见硬币。

分析与解答: 当杯中装有水时,硬币所发出的光(实际为反射光)在

水面发生折射,如图一乙所示。由于光是从水射向空气的,所以折射光线远离

法线,折射角大于入射角。由图可见,人能看到原来被茶杯壁挡住的光,也就

能看到原来无法看到的硬币。可见,选项D不正确。

人总是认为光沿直线传播,认为沿光线向后就能找到这个物体。由图可知,

人应当认为硬币位置比实际所在位置高些。选项C不正确。

如图二所示甲、乙分别为杯中水面高度不同时的情况。当水面较低时,从B

点折射的光能到达人眼E;当水面较高时,从C点折射的光能到达人眼E,可

以看出,水面低时的折射角α小于水面较高时的折射角β。人认为物体的位置

在水面上升时升高。故选项B正确,选项A不正确。

4. 小明的爷爷和爸爸都是老花眼,爷爷的老花眼更重一些,小明的妈妈则

是近视眼。他们的三副眼镜都放在报纸上,如图,现在爸爸要看书,让小明把眼镜递给他,小明应该拿图______中的那一副。

甲 乙 丙

分析与解答:由近视眼和远视眼的成因可知,近视眼需配戴凹透镜,凹透镜成缩小虚像;所以丙图为近视镜。远视眼需配戴凸透镜,凸透镜成放大虚像;且度数越高成的虚像越大,所以甲乙两图均为远视镜,因为爷爷的老花眼更重一些,则乙图为爷爷的。

所以选择答案为甲

5. 果蝇的每只眼睛都是由许多微型的“小眼睛”组成的,所以这种眼睛又称为复眼。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。

6. 如图9,小华参观展览会,在一个展室里只见

一个女导游在介绍商品,试着与她握手,却发现

是一个虚拟导游,可望不可及。后来他发现这个

女导游只是在一个玻璃屏风后倒立的电视机屏

幕上经过处理的一个形象而已。则这个玻璃屏风

是____________镜,这个虚拟导游是

____________像(填“虚”、“实”),电视机屏幕与玻璃屏风的距离应满足的条件是____________。17. 凸透 实 f?u?2f

7.

(1)薄膜上出现烛焰的像是倒立的;

(2)薄膜上烛焰的像可能是缩小,也可能是放大;

(3)保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大;

(4)保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮。

对于这四句说法其中正确的是( )

A.(1)(2)(3)(4) B.(1)(3)(4)C.(1)(2) D.(3)(4)

8.如图,x轴位于地面的草坪上,xy所

在的平面于地面垂直。一平面镜位于图示位置,

平面镜两端坐标为A(-1,5)和B(0,5)。

夜间有一个点光源P(3,0)将光线射向平面

镜,再由平面镜反射回地面草坪上。则夜间在

x轴的反方向上哪个区域的草坪上光合作用最强?C

A.0~-1区间 B.0~-3区间 C.-3~-5区间 D.0~∞区间

9.在一个长宽高均为3米的正方形房间内,墙的正中竖直放着一块边长为0.6米的正方形平面镜,要想看到对面壁上所有装饰物的像,人离平面镜的最远距离是多少米?

10. 某投影仪的镜头和幻灯片之间的距离可在10cm~20cm之间调节,现因原镜头损坏,则应选择下列透镜的镜头是( )

A. 焦距为5cm的凸透镜 B. 焦距为10cm的凹透镜

C. 焦距为10cm的凸透镜 D. 焦距为20cm的凸透镜

11.某同学用显微镜观察蛔虫卵时发现视野中有一小污点,为了判断此污点究竟位于玻片上 还是位于显微镜的镜头上,该同学进行厂如下操作:①移动玻片,结果视野中的污点不移 动②移动转换器,将低倍物镜转换成高倍物镜,结果视野中原先的污点仍然存在。由此可以推测视野中的小污点最可能位于(D)

(A)玻片上 (B)低倍物镜上 (C)高倍物镜上 (D)目镜上

12.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在

水潭里,下面的判断正确的是:( A )

A.迎着月光走时,地面上发亮处是水潭

B.迎着月光走时,地面上暗处是水潭

C.背着月光走时,地面上发亮处是水潭

D.背着月光走时,地面上暗处是水潭

13.将钢制刻度尺的一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,拨动刻度尺使它振动,发现伸出越长,刻度尺振动越慢。口琴正是利用这一原理制成的一种乐器,它是靠金属片振动发声的,在演奏“1 2 3 4 5 6 7 i”乐曲片段的过程中(A)

A.吹奏到的金属片越来越短,音调越来越高

B.吹奏到的金属片越来越长,音调越来越高

C.吹奏到的金属片越来越短,音调越来越低

D.吹奏到的金属片越来越长,音调越来越低

14. 如图所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置,试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围。如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度该怎样改变?

解答:将O点看成是一个发光点。作O点在平面镜中的像O?,连接OA交MN于F,连接O?F交地面于H;连接O?B交MN于E,交地面于G。连接OE。标上箭头,光线传播方向如图所示。入射光线为HF、GE;反射光线为FO、EO。图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到障碍物后方地面的范围。

假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍AB面接触,眼睛就看不到障碍物后面的地面,因此,如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子在高度该增高(即向上平移)。

四、巩固练习

1.城市的噪声来源有工业噪声、交通噪声和生活环

境噪声,控制措施有将噪声严重的工厂迁出市区;对

噪声的大的机器安装消音器并限制使用,未安装消音

设备的机车不得驶入市区;在市区规划安静不区,不

安装高音喇叭,车辆尽量少鸣喇叭等;积极搞好城

市绿化植树,宜用多孔建筑材料,加强隔音,例如城

市高架快速干道系统——上海市内环线上,采用质量

轻、强度高、隔音性能好且耐腐蚀的先进建材——聚

碳酸酯板作为隔音材料,能尽可能降低高架干道上车辆行驶时产生的噪声污染(图27).此外,在市区有关地段如闹市区等处设立噪声

临测及分贝数显示装置,以加强对噪声的控制(图28)

.同时加强每个公民控制噪声的环保意识,不制造噪声

并增强自我健康保护.问题:

(1)噪声是指发声体做_______________________的振动时

发出的声音.

(2)由材料知减弱噪声的方法是:在________处减弱,在_________ 过程中减弱;在________处减弱.

(3)在教室里上课,室外常有噪声干扰,请你至少提出三种减小噪声 干扰的方法.________________________________

2.研究液体对光的折射的影响

小名在家做了一个实验:把一枚硬币放在一个没有水的碗里,把碗放在桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看到为止。保持头部不动,缓缓地向碗

中倒水,倒着、倒着,怪事出现了,他又重新看到碗底的硬币。小明认为光从

水中斜射入空气中时,光线的传播方向可能会发生变化,那么,不同液体对光的折射的是否有影响呢?

(1) 试猜想:影响光的折射的因素可能是什么?

(2) 要验证上述猜想,简单说明你准备如何进行这项课题研究?(可以附图

说明)

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

4.阅读——园艺家为什么失败

一个爱研究的园艺家想,植物叶子多数呈现绿色,可能是植物喜爱绿色的缘故。于是他将温室的房顶和四周都安装绿色的玻璃,只让阳光中的绿光照射植物.他认为这样必将使植物生长得更好。可是园艺家失败了,这是由于他不懂得物体的颜色构成所致,因为不透明体的颜色是由它反射的色光决定的,叶子呈绿色,说明植物反射的是绿色,也就说明绿光正是植物不喜爱的(或说恰恰是对植物生长无用的).只给植物照绿光,植物就会因为缺少所需的其他色光而生长缓慢,甚至枯萎。

请回答:

(1)绿色植物喜欢什么颜色的色光?

(2)请你分析:红花会反射什么颜色的光?

(3)文中提到“不透明体的颜色是由它反射的色

光决定的”,短文中有没有提到或暗示,透明体的

颜色是由什么决定的?如果有,请在文中标出来,

并概括出结论来。

5.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小明和同

学用蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材,如图示,做

探究实验。请回答下列问题:

(1) 探究实验中为什么用玻璃板来代替平面镜?

(2) 探究实验中对蜡烛1和蜡烛2有什么要求,为什么?

(3) 探究实验中,他们发现用跳棋代替蜡烛做实验很方便,但是跳棋在玻璃板中成像不太清楚,你能为他们想出一个办法,使跳棋的像更清楚吗?

6.潜水运动员在水中看到岸上的景物要比实际的景物高些还是矮些呢?为什

么?请画出光路图加以说明。

7.镜子竖直挂在墙上,某人站在镜前1

米处,从镜子里只看见自己的上半身像,

若他要看到自己的全身像,则( D )

A.应后退到距镜2米远处 B.应前进到距镜05米远处

C.应后退到距镜4 米远处 D.无论前进或后退多远都不能实现

8.公路交通标志由基板和附着其上的反光

膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,

使司机看清交通标志。以下反光膜结构的

示意图中,正确的是图__乙。

9. 将物体放在凸透镜主轴上,分别离透镜

18厘米、12厘米和4厘米,各能得到缩小的实像、放大的实像和放大的虚像。则该凸透镜的焦距是 厘米到 厘米之间。

10.在天高气爽的秋夜,为什么星光闪烁不定?

提示:星光闪烁并不是星星本身所发的光在闪动,而是由于大气层的密疏不均匀且经常变化,因而从远处发来的星光进入地球大气层后,光就不是沿直线传播,光的传播方向时时发生变化,使光线摇摆不定,所以看到的星光在不停的闪烁

11.晚上,两辆汽车会车时,司机通过什么方法来调节车头灯照射的距离? 提示:汽车灯内有两条灯丝,一条灯丝位于起反射作用的凹面镜的焦点上,另一条灯丝位于焦点位置以外,司机通过开关控制灯丝的亮和暗,得到平行光或会聚光,来调节车头灯照射距离

12.假如声速变为0.1m/s,会出现什么现象?请你结合所学知识,再加上你的丰富想象,写出两个合理的场景。

解析:通常情况下的声速为340m/s,若变为0.1m/s,这样慢的速度,会使生活中的许多声现象发生很大的变化。比如:上课时,老师讲课的声音,坐在后排的同学要经过大约2min的时间才能听到;在公路上,还没听到汽车的鸣笛声,汽车已经到了跟前;当一个同学和你相距一段距离时,叫一声还没有亲自跑过去方便快速;百米赛跑时,运动员已经跑到终点,终点的记时员还没有听到枪声;

13.蝙蝠的特殊技能历来容易引起人们的兴趣。在漆黑的夜晚,蝙蝠以其灵巧的动作极其准确地捕食蚊蝇或躲避障碍物。有人作过统计,它15min可以抓到220只苍蝇。蝙蝠为什么能在黑暗中捉到昆虫?科学家研究发现,可能与蝙蝠的眼、耳、口有关。并做了如下有趣的实验:

(1)在房间里布满铁丝网,有的网孔比蝙蝠展开的翅膀还小。把蝙蝠的双眼蒙住,发现它竟能飞行自如,穿来穿去地捕捉昆虫。

(2)单把蝙蝠的耳朵堵上,再让它穿网捕食,发现它不时撞在网上甚至撞在低上,像“瞎子”一样。

(3)单用棉球把蝙蝠的嘴堵上,再让它穿网捕食,情况同(2)。

根据实验回答问题:

a、 实验1说明了什么?

b、 实验2说明了什么?

c、 实验3说明了什么?

总之,蝙蝠发现目标、确定飞行方向靠的是___________和___________。

解析:本题研究的是蝙蝠是靠眼、耳、口中的哪些器官来辨别方向、穿网捕食的,实验的思路是排除法(实际上也就是我们常见的控制变量法)。

由实验1可知蝙蝠的捕食本领与眼睛无关,因此后面的实验就不需要蒙眼了;实验2说明了蝙蝠的捕食本领与耳朵有关;实验3说明了蝙蝠的捕食本领与口有关。总之,蝙蝠是靠口发出超声波并靠耳朵来接收超声波从而辨别方向并捕食的,蝙蝠的眼睛几乎是瞎的。科学研究发现:蝙蝠的超声定位系统大大优于现代的无线电定位器,大自然的造化巧夺天工,真是令人叹为观止!

近年来,中考试题中像这样的探究型试题越来越多,而本题又是物理和生物以及现代仿生学的结合,这类题目必然会成为以后命题的亮点。

五、课外知识

(一)汽车中的光学知识

1. 汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜

利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点,使看到的实物小,观察范围更大,而保证行车安全。

2. 汽车头灯里的反射镜是一个凹镜

它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。

3. 汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩

汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识,汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时,司机不仅要看清前方路面的情况,还要还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射,根据实际需要将光分散到需要的方向上,使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物,同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,以便照明路标和里程碑,从而确保行车安全。

4. 轿车上装有茶色玻璃后,行人很难看清车中人的面孔

茶色玻璃能反射一部分光,还会吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔,必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。

5. 除大型客车外,绝大多数汽车的前窗都是倾斜的

当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方,而路上的行人是不可能出现在上方的空中的,这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来,司机就不会出现错觉。大型客车较大,前窗离地面要比小汽车高得多,即使前窗竖直装,像是与窗同高的,而路上的行人不可能出现在这个高度,所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。

(二)生活中的透镜:

(1)照相机原理当物距u>2f时,像距f<v<2f成倒立缩小的实像。

(2)幻灯机和投影仪原理:当物距

>u>f,像距v>2f成倒立放大的实像。

2f

(3)放大镜原理:当物距 u<f,像距v <0成正立放大虚像且像和物在同侧。

4)显微镜

(5)望远镜

:

下图为伽利略望远镜原理光路图。

此图为开普勒望远镜原理光路图

,

广义上的望远镜不仅仅包括工作在可见光波段的光学望远镜,还包括射电,

红外,紫外,X射线,甚至γ射线望远镜。我们探讨的只限于光学望远镜。 1609年,伽利略制造出第一架望远镜,至今已有近四百年的历史,其间经历了重大的飞跃,根据物镜的种类可以分为三种:

(1)折射望远镜

折射望远镜的物镜由透镜或透镜组组成。 伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜(目镜)和一个凸透镜(物镜)构成。其优点是结构简单,能直接成正像。但自从开普勒望远镜发明后此种结构已不被专业级的望远镜采用,而多被玩具级的望远镜采用,所以又被称做观剧镜。

开普勒望远镜:原理由两个凸透镜构成。由于两者之间有一个实像,可方便的安装分划板,并且各种性能优良,所以目前军用望远镜,小型天文望远镜等专业级的望远镜都采用此种结构。但这种结构成像是倒立的,所以要在中间增加正像系统。

(2)反射望远镜

该类镜最早由牛顿发明,其物镜是凹面反射镜,没有色差,而且将凹面制成旋转抛物面即可消除球差。凹面上镀有反光膜,通常是铝。反射望远镜镜筒较短,而且易于制造更大的口径,所以现代大型天文望远镜几乎无一例外都是反射结构。

反射望远镜的结构里,除了主物镜外,还装有一或几个小的反射镜,用来

改变光线方向,便于安装目镜。

(3)折反射望远镜。

折反射望远镜的物镜是由折射镜和反射镜组合而成。主镜是球面反射镜,副镜是一个透镜,用来矫正主镜的像差。此类望远镜视场大,光力强,适合观测流星,彗星,以及巡天寻找新天体。

八年级科学竞赛辅导资料(声和光二)

一、典型例题

[例1] 小雪拎起水壶向暖瓶中灌开水,小林在一旁提醒她:“小雪,快满了!”小雪仔细一看真的满了,奇怪地问:“你怎么知道快满了?”小林说:“听出来的。”你能说出其中的奥秘吗?

解答: 声音的高低叫做音调由声源振动频率决定。振动频率越高,音调就高,暖壶灌水的时候出声,是由于瓶里的空气柱发生振动所致,空气柱越长,振动频率越低。向暖瓶里灌水,随着暖瓶里水的增多,空气柱越来越短,它的振动频率越来越高,所以声调越来越高,这样就可以通过听声音来判断暖瓶里水的多少了。

[例2]水平桌面上放置一平面镜,镜面与桌面成45°角,一个小球以V匀速沿桌面向镜滚去,如图所示,问镜中小球的像将如何运

动?

分析与解答:根据平面镜成像规律可知,物像等

大,物像对称。小球沿桌面向镜主动的任一时刻,

物像关系都符合此规律。故小球的像将竖直向下运动。

[例3] 如图所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线。MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜。请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线)。请提出一种能够增大灯照亮范围的方法_:

升高平面镜MN的位置;增大MN的倾斜程度;将平面镜换成凸面镜等。只要说出其中的一种即可。

[例4]在水平地面上有一点光源S,光源正上方有一平

面镜MN,S到MN中点0的距离为2m,且平面镜MN

与竖直方向成22.5°角,(如图)

若光斑照在离点光

源5m处的墙上,那么光斑离地面的距离为多少?

分析与解答:利用平面镜成像规律,找出像点S?,连接S?和入射点的直线交墙壁于A点,交地面于C点,由图可知:

?SOS'?2?SON?45?

故△OSC为等腰直角三角形,则有:SC=SO=2m

所以 BC=BS+SC=5m+2m=7m

又因为?ACB??COS?45? 故△ABC也是等腰直角三角形

所以AB=BC=7m 即光斑在墙上离地面高7m

[例5] 1、将物体放在离凸透镜24厘米处时,恰好能得到一个等大的像,若将物体向透镜靠近10厘米,则可得到一个( )

A.缩小的实像 B.放大的实像

C.放大的虚像 D.正立的实像

[例6] 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。

二、拓展演练

1.现在许多人在旅游时都喜欢使用一种小型自动照相机,俗称“傻瓜机”。这种照相机只要装上电池和胶卷就能随时使用。要想拍照时,只需打开镜头盖子,对着要拍摄的景物不用调焦也不用调光圈,只要按一下按钮就能拍下所需的照片。下面是该种照相机的实物图和部件名称。请回答下列问题。

(1)照相机的“镜头”相当于一个 。

(2)“软片室”内放置的是什么?

(3)照相机所成的像是怎样的。

分析与解答:照相机的“镜头”相当于一个凸透镜;“软片室”内放置的是感光胶片;根据凸透镜成像规律:当u>2f时,则在凸透镜的另一侧成倒立、缩小、实像,所以照相机所成的像是倒立的、缩小的实像。

2.一个人在高处用望远镜注视地面上的木工以每秒一次的频率钉钉子。他听到

声音时恰好看到击锤的动作,当木工停止击锤后,他又听到了两次击锤声,木工离他有多远?

分析解答:此题关键是如何求出击锤声传到观察者耳中所需的时间。由于观察者听到击锤声音时恰好看到击锤的动作,可知击锤声传到观察者耳中所需要的时间t应该是击锤动作周期T的整数倍,即t=T,2T,3T……根据停止击锤后又听到两次击锤声,可知应取t=2T,由于T=1

秒,可求出t,再根据路程公式即可求出距离。

由题意分析知t=2T=2×1s=2s。

S=vt=340m/s×2s=680m

五像照片摄影术里有一种方法,可以在

一张照片上拍摄出一个人的几种不同的面

相。在用这种摄影术拍摄成的图

251里可以看到5种姿势。这种照片比普通照片好的地方,毫无疑问是它能把

照片里的人的特点表现得更加完全。我们知道,摄影师最关心的是怎样使照片里的人的面相能最好地把特点表现出来。这里既然一次可以得到几种面相,那末要从里面挑出一种最能表现特点的来,当然可能性就更大些。这样的照片是怎样拍的呢?当然,一定得靠镜子来帮忙。照相的人背朝着照相机A坐着,面朝着两面直立的平面镜CC(图252)。两面镜子所成的角度是360度的1/5,也就是72度。这样的两面镜子应该可以反射出4个人像,它们各用一种姿势向着照相机。这些像加上照相机所摄的实物像,就成了一张五像照片。所用的平面镜应该没有框子,以免框子被照进在相片上。为了在镜子里不映出照相机,得在照相机前面设置两张幕BB,幕的中间开个小缝,放置镜头。

照出的像的数目要看两面镜子所成的角度。角度越小,照出的像的数目越多。在角度等360°/4=90°的时候可以得到4个像,在角度等于360°/6=60°的时候可以得到6个像,在角度等于360°/8=45°的时候可以得到8个像??不过反射的次数越多,像就越暗淡,所以普遍都限于拍摄5个像。

3.《泰坦尼克号》的电影描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克”的大海轮因跟冰山相撞而沉没的悲剧。现在科学家发明了一种利用声音传播规律制成的探测装置装在船上,及时发现了冰山或暗礁的存在。你能说出这种装置的名称并简要说明它的原理吗?

分析解答:这种装置的名称叫“回声探测器”,它是利用回声原理工作的。把回声探测器装在海轮货舱的底部,由舱底向海底发出声音,再经海底反射到海面,由舱底灵敏的回声接受器把回声返回所经过的时间。知道海水中的声速(约1435m/s)就很容易算出海的深度。根据声音的反射还可以判断危险的冰山或暗礁在什么地方。最新的回声探测器采用波长极短的人耳听不见的越声波,这种探测器不仅用来测深,还可以导航,寻找鱼群,甚至用来帮助盲人确定一定距离内的障碍物的位置。在医疗方面,可以用来测发病的位置等。

4.夏天,当太阳光通过树荫的缝隙时,我们常会见到地面上有一个一个圆形光斑,如果已知地球到太阳的距离为L,并测得光斑直径d,树高为h,估算出太阳圆面的直径D为多少?

解析:根据小孔成像的原理和相似三角形的关系可得:L-h/h =D/d D=(L-h)d/h

又因为L>>h 故L-h=L 答案 D=Ld/h

5.如图所示,一平面镜竖直放置,一小物体S以a点为圆心,半径为0.5米,沿顺时针做圆周运动,已知a点到平面镜距离为2米,则S有像

的旋转方向与运动过程中物、像间的最大距离分别为( )

A、逆时针旋转、5米 B、顺时针旋转、5米

C、逆时针旋转、4米 D、顺时针旋转、4米

6.凸透镜的焦距是8厘米,在凸透镜正前方5厘米处一物体以

2厘米/秒的速度沿主轴匀速离开凸透镜,运动到第7秒末时,物体所成像是( )

A、正立放大虚像 B、倒立放大实像 C、倒立缩小实像 D、正立缩小虚像

7. 为什么从圆形玻璃鱼缸的上

方看水显得浅?从旁边看鱼

显得大?把鱼缸放在阳光

下,为什么鱼缸的影子里有

个较亮的光斑?

分析与解答:从鱼缸上方看鱼缸,鱼缸底上的光通过水射向空气发生了折射,故看起来显得浅;从旁边看,凸形的水相当于一个凸透镜,金鱼游到鱼缸边附近时,处在这个凸透镜的焦点之内,凸透镜起到放大镜的作用,我们实际上看到了金鱼的放大的虚像,鱼缸在太阳光下相当于一个凸透镜,对太阳光有会聚作用,会聚点处形成一个较大的光斑。

8.如图所示,两面竖直放置的平面镜MN和PQ互成直角,一只没有标数字的钟指示为9点整,通过平面镜可以看到钟指示的时间

可能是( B )

①9点整 ②3点整 ③9点30分 ④6点45分

(A)①③ (B)①② (C)②③ (D)③④

9.在商店里买布,特别是花布,为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而

不是在日光灯下看,这是为什么?

提示:因为太阳光中的色光最全,照在花布上反射的色光就是花布的各种真实颜色,而日光灯的色光不全,偏重于紫光,不管什么颜色在日光灯下都有一点灰暗的调子。所以为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而不是在日光灯下看。

10.在硬纸上穿一个小洞,通过小洞向外看时,为什么眼睛离小洞越近,看到的范围就越大?

提示:因为只有物体上射出的光进入眼睛时,才能看见这个物体,当眼睛

离小洞较远时,能射入眼睛的光线范围就较小,所以看到的范围就较小;当眼睛离小洞较近时,能射入眼睛的光线范围就增大,所以看到的范围就增大。

11.小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图1-9所示时,恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断,他所用凸透镜的焦距 ( D )

A.一定大于20厘米 B.一定小于8厘米

C.一定在10厘米到16厘米之间 D.一定在8厘米到10厘米之间

12.在没有任何其他光照的情况下,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

[D ] 图

A.全身呈绿色。 C.上衣呈绿色,裙子呈紫色。

B.上衣呈绿色,裙子不变色。 D.上衣呈绿色,裙子呈黑色。

13.先阅读下面短文:

气温影响空气的密度,气温高,空气的密度小,声速大。因而声速与气温有关。由此出现声音不一定由声源沿直线传播的情况。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是地面的声源发出的声音向四周传播时会向上拐弯,拐到温度低、密度大的上方传播。 根据短文回答下列问题:

a、由所给材料知,声音在空气中传播时,爱走温度___________、密度___________的路径。

b、“苏姑城外寒山寺,夜半钟声到客船”说的是:在清冷的深夜苏姑城外寒山寺的钟声因传播路径向_______拐弯而传播到几里外的枫桥边。

c、赤日炎炎,在沙漠中即使相距不太远的人也难以听到对方的叫喊,其中一个主要的原因是声音传播时向_______拐弯。

解析:由阅读材料可知:声音会向温度低、密度大的方向传播,因为这里的声速大。这样就不难得出本题的答案:a、声音在空气中传播时,爱走温度低、密度大路径;b、因为清冷的深夜苏姑城外地表气温低、密度大,所以声音会向下拐弯沿地表一直向很远的地方传播;c、赤日炎炎下,沙子的温度较高,所以声音会向上拐弯,拐到温度低、密度大的上方传播。

14.用两块平面镜做成如图所示的潜望镜,两平面镜中心的距离

为L,现在用此潜望镜观察正前方一物体AB,那么人从潜

望镜中看到AB的像距物体AB的水平距离是多少?(作图

并说明)

15.实验中有时需要将一束粗平行光变成细平行光,这可以利用

两块透镜的组合来解决。请在图4的两个方框中各画出一种组合方式(要在图中画清光束粗细的变

化),分别写出两块透镜

间的距离s跟两块透镜

到各自焦点的距离f1、

f2的关系。

三、巩固练习

1.为了探究声音的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象:

甲:放在钟罩内的闹钟正在哑铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。 乙:使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。

丙:吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。

丁:在吊着的大钟上固定一枝细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速匀速直线拖动,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。

你认为,,能说明声音的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个?其他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明什么问题?

2.一盏探照灯装在东面看台上,灯光朝西斜向下射

到没有水的游泳池底的中央,在将游泳池逐渐灌满

水的过程中,池底的光斑将( A )

A.向东移动后静止 B.向西移动后静止

C.先向东移动后向西移动 D.仍在原来位置

3.物体在凸透镜5倍焦距以外地方,沿主光轴逐渐移到1.5倍焦距处,像变化是

(A )

A.从小变大 B.从大变小 C.不变 D.从小变大,又从大变小

4.古代的侦察兵为了及早发现敌人骑兵的活动,常常把耳朵贴在地面上听,以下解释错误的是( C )

A.马蹄踏在地面时,使土地振动而发声 B.马蹄声可以沿土地传播

C.马蹄声不能由空气传到入耳 D.土地传播声音的速度比空气快

5.如图,一光束AB射到一玻璃球表面,经折射而穿过玻璃球,

则其中可能正确的光路图是( )

A、a B、b C、c D、d

6.电视机的遥控器可以发射一种不可见光(红外线),用它来

传递信息,实现对电视机的控制。某同学发现遥控器不对准电

视机的控制窗口,而对着房中某些物体,按一下按钮,有时竟然也可以控制电视。这是因为

A.遥控器发出的红外线会自动拐弯

B.遥控器发出的红外线发生了反射

C.遥控器发出的红外线可以沿任意曲线传播

D.这种情况纯属偶然,没有什么科学依据

7.如图, S为小电珠,它发出的光可看作由一点发出的。 S正对

圆孔,到孔的距离为L,透过圆孔的光在后面的光屏上得到一

个圆斑。若在孔上嵌一凸透镜,则光屏上立刻出现一个清晰的

亮点,则该透镜的焦距、圆孔与光屏之间的距离可能为( )

A.L/2,L/2 B. L/2,L

C.L,L D. L,2L

8. 如图,纸筒A的一端蒙了一层半透明纸,纸筒B的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

9. 为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。

甲、放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。

乙、使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。

丙、吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。

丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速

拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。

你认为,能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个?其

他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明了什么问题?

10. 如图所示,四个相同的玻璃瓶里装水,

水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气,如

果能分别吹出“dou(1)”“ruai(2)”

“mi(3)”“fa(4)”四个音阶,则

与这四个音阶相对应的瓶子的序号是

__________、________、_________、________。

11.在做“研究凸透镜成像”的实验时,小李在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜

和光屏,然后点燃蜡烛,但移动光屏观察不到蜡烛的像。你认为可能的原

因是什么?

12.树上停着一只乌鸦,下面是麦田, 那么乌鸦从树上飞下来吃麦粒,再飞 到对面的篱笆上A点,乌鸦必须落到 哪一点,它所飞的路线最短呢?

13.小明在探究“可能影响影子大小的因素”时,设计了这样的实验,保持橡皮到后面屏幕之间的距离不变,把电筒打开后放在距离橡皮不同的位置(25、 20、 15、 10、 及 5cm),分别测量在屏幕上所形成的影子的長度。记录的实验数据如下表:

以电筒到橡皮的距离为横坐标、影子的長度为纵坐标,作出的图线如图所示,试根据此图线,归纳结论。

(当手电筒靠近橡皮时,影子变大;若保持橡皮到后面屏幕之间的距离不

变,当手电筒逐渐靠近橡皮时,影子随之变大;橡皮的影子一定不会比橡皮小;若保持橡皮到后面屏幕之间的距离不变,当手电筒由远处逐渐靠近橡皮时,影子随之变大;当电筒距橡皮较远时,影子增大得较慢;随着电筒与橡皮间的距离变小,影子增大得越来越快。)

四、课外知识

我国古代的光学知识

光学的起源也和力学、热学一样,可以追溯到二、三千年前。我国的《墨经》就记载了许多光学现象,例如投影、小孔成像、平面镜、凸面镜、凹面镜等等。西方也很早就有光学知识的记载,欧几里得(Euclid,公元前约330-260)的《反射光学》(Catoptrica)研究了光的反射,阿拉伯学者阿勒·哈增(Al-Hazen ,965~1038)写过一部《光学全书》,讨论了许多光学现象。光学真正形成一门科学,应该从建立反射定律和折射定律的时代算起,这两个定律奠定了几何光学的基础。光的本性也是光学研究的重要课题。微粒说把光看成是由微粒组成,认为这些微粒按力学规律沿直线飞行,因此光具有直线传播的性质。19世纪以前,微粒说比较盛行。但是,随着光学研究的深入,人们发现了许多不能用直进性解释的现象,例如干涉、衍射等,用光的波动性就很容易解释,于是光的波动说又占了上风。两种学说的争论构成了光学发展史中的一根红线。

1.取火的方法和对火的认识

我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火于日,木燧取火于木。根据我国古籍的记载,古代常用“夫燧”、“阳燧”(实际上是一种凹面镜,因用金属制成成,所以统称为“金燧”)来取火。古代人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧取火。阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。讲到取火,古代还用自制的古透镜来取火的。公元前2世纪,就有人用冰作透镜,会聚太阳光取火。《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。"我们常说,水火不兼容,但制成冰透镜来取火,真是一个奇妙的创造。用冰制成透镜是无法长期保存的,于是便出现用玻璃或玻璃来制造透镜。

2.针孔成像和影的认识

公元前4世纪,墨家就做过针孔成像的实验,并给予分析和解释。《墨经》中明确地写道:“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。"这里的“午"即小孔所在处。这段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔处光线交叉的地方有一点(“端"),成像的大小,与这交点的位置无关。从这里也可以清楚看到,古人已经认识到光是直线行进的,所以常用“射"来描述光线径直向前。北宋的沉括在《梦溪笔谈》中也记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞的影子呈现在窒内的纸屏上,沉括用光的直进的道理来解释所观察到的结果:“东则影西,西则影东"。墨家利用光的直线传

播这一性质,讨论了光源、物体、投影三者的关系。《墨经》中写道:“景不徙,说在改为。"“光至,景亡。若在,尽古息。"说明影是不动的,如果影移,那是光源或物体发生移动,使原影不断消逝,新影不断生成的缘故。投影的地方,如果光一照,影子就会消失,如果影子存在,表明物体不动,只要物体不动,影子就始终存在于原处。墨家对本影、半影也作了解释。《墨经》中有这样的记载:“景二,说在重。”“景二,光夹。一,光一。光者,景也。”意思是一物有两种投影(本影、半影),说明它同时受到两个光源重复照射的结果(“说在者”,“光夹”)、一种投影,说明它只受一个光源照射,并且强调了光源与投影的联系(“光者,景也”)。与此相连,墨家还根据物和光源相对位置的变化,以及物与光源本身大小的不同来讨论影的大小及其变化。

3.对面镜的认识

墨家对凹面镜作了深入的观察和研究,并在《墨经》中作了明确、详细的记载。“鉴低,景一小而易,一大而正,说在中之外、内。”“低”表示深、凹之意;放在“中之内”,得到的像是比物体大而正立的。北宋沉括对凹面镜的焦距作了测定。他用手指置于凹面镜前,观察成像情况,发现随着手指与镜面距离的远近变化,像也发生相应的变化。在《梦溪笔谈》中作了记载:“阳燧面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”说明手指靠近凹面镜时,像的正立的,渐渐远移至某一处(在焦点附近),则“无所见”,表示没有像(像成在无穷远处);移过这段距离,像就倒立了。这一实验,既表述了凹面镜成像原理,同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法。

墨家对凸透镜也进行了研究。《墨经》中写道:“鉴团,景一。说在刑之大。”“鉴团”即燕面镜,也称团镜。“景一”表明凸面镜成像只有一种。“刑”同形字,指物体,它总比像大。我们的祖先,利用平面镜能反射光线的特性,将多个平面镜组合起来,取得了有趣的结果。如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载:“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴,则重影无穷。”这样的装置,收到了“照花前后镜,花花交相映”的效果。《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”,能够隔墙观望户外的景物。

4.对虹的认识

虹是一种大气光学现象,从公元6世纪开始,我国古代对虹就有了比较正确的认识。唐初的孔颖达(574-648)曾概括了虹的成因,他认为“若云薄漏日,日照雨滴则虹生。”明确指出产生虹的3个条件,即云、日、“日照雨滴”。沉括对此也作过细致的研究,并作实地考察。在《梦溪笔谈选注》中写道:“是时新雨霁,见虹下帐前涧中。”予与同职扣涧观之,虹两头皆垂涧中。使人过涧,隔虹对立,相去数丈,中间如隔绡觳,自西望东则见;盖夕虹也。立涧之东西望,则为日所铄,都无所睹。”指出虹和太阳的位置正好是相对的,傍晚的虹见于东方,而对着太阳是看不见虹的。地虹有了认识之后,便可以人工造虹。8世纪中叶,唐代曾有过这样的试验:“背日喷呼水成虹霓之状”,表示背向太阳喷出小

水珠,便能看到类似虹霓的情景。

没有选的题如下

37. 音乐厅正确音乐会,男中音在放声高歌,女高音轻声伴唱,又有多种乐器伴

奏,这时男中音的________比女高音的大,而女高音的________比男中音的

高。音乐会的声音我们听起来有丰富的立体感,这主要是由于人的听觉具有

________效应。

38. 近视眼镜的镜片是一个________透镜,它和眼球中相当于透镜的那部分的综

合作用使得这个“照相机”的“镜头”的焦距变________了。

21. 测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。若使

用的相机镜头焦距为50毫米,则底片与镜头距离应该在

[ ]

A.100毫米以外。C.恰为50毫米。

B.50毫米以内。D.略大于50毫米。

22. 小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃

“发出”刺眼的亮光,影响阅读。在下面的解决方法中,最简单、效果最

好的是( )

A.把台灯换为吊灯 B.把台灯放到正前方

C.把台灯移到左臂外侧 D.把台灯移到右臂外侧

2.同一根琴弦在绷得一样紧时,拨动琴弦,其发音的音调和音色的变化是(B)

A.琴弦变长时,音调变高

B.琴弦变短时,音调变高

C.琴弦长短变化时,音调不变

D.琴弦长短变化时,音色也会变化

1.使用显微镜观察植物细胞的临时装片时,若是在光线很强的条件下,为了控制进光量,应选用的光圈和反光镜依次是( C )。

(A)较大的光圈,平面镜 (B)较大的光圈,凹面镜

(C)较小的光圈,平面镜 (D)较小的光圈,凹面镜

16.表中列出的是一组音乐的频率,同学们通过讨论总结出下面四个结论,其中

调越高

(C)发声体振动的频率越大,音调越低 (D)发声体振动的频率越大,音色越好

市竞赛光学题

例1、 某同学看到远方闪电开始记时,过了△t时间听到雷声。如果已知光在

空气中的传播速度为C,声音在空气中的传播速度为V,若用C、V、

△t三个量表示打雷处到该同学的距离S,则S=________;由于C》V,则上述距离可以近似地表示为S≈_________。

例2、为了探究声的产生条件,有人建议利用以下几个实验现象。

甲、放在钟罩内的闹钟正在响铃,把钟罩内的空气抽去一些后,铃声明显减小。

乙、使正在发声的音叉接触水面,水面溅起水花。

丙、吹笛子时,手指按住不同的孔便会发出不同的声音。

丁、在吊着的大钟上固定一支细小的笔,把钟敲响后,用纸在笔尖上迅速拖过,可以在纸上画出一条来回弯曲的细线。

你认为,能说明声的产生条件的实验现象是哪一个或哪几个?其他现象虽然不能说明声的产生条件,但是分别说明了什么问题?

例3、如图所示,有一竖直放置的平面镜MN,在平面镜前45cm处有一与平面镜平行放置的平板ab,在ab靠镜面的一侧有一点光源S,现要在离平面镜5cm的PQ虚线上的某一处放一平行于平面镜的挡光板,使反射光不能照射ab板上的AB部分,已知SA=45cm,AB=45cm,求挡光板的最小宽度CD是

例4、当你背对着路灯向前匀速行走时,定量分析你的身影长度变化的规律。

例5、照相时,选择不同的“光圈’’以控制镜头的进光面积;选择不同的快门速度,以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照能量保持一定,光照能量过得到好照片。下面的表格是某种情况下光圈与快门的几种正

1s,依此类推;在15

1“光圈”一行中,“16”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的,依此类16确组合。在“快门”一行中,“15”表示快门打开的时间是

推。计算光圈一行的最后一格应填的数字。

例6、现代医学对近视的矫正有一种新的技术,就是通过对近视患者的角膜用激光进行适当的切削,来矫正视力。这种对角膜进行切削的目的是

A.缩短眼球折光系统的焦距 B.改变晶状体过凸的状态

C.减少进入眼球的光线 D.增强对晶状体的调节能力

三、课内练习

1、在哪些情况下,两个人不用通讯设备就无法直接听见对方发出的声音

A.在月球上 B.一个人在岸上,一个在在水下

C.在漆黑的房间里 D.一个人在空中静止,一个人在飞行的超音速飞机上

2、“放在钟罩内的电铃,通电后发声,当不断抽去罩内空气时铃声不断减弱,最后一点声音也听不到。”这种描述是否正确?为什么?

3、蜜蜂和苍蝇的嗡嗡声我们能听到,而蝴蝶在空中飞行则悄无声息,为什么?

4、怎样才能听到清晰的回声?

5、第一次测定声音在水里传播的速度,是1827年在日内瓦湖上,其测量方法是:两人各乘一条船相距几千米,在甲船上的实验员向水里放一口钟,在乙船上的实验员向水里放一个听音器,甲船上的人敲响钟的同时使船上的火药发光,乙船上的人根据光和听音器中的钟声,便可求出声音在水里的传播速度。

(1)本实验需要测量哪些物理量?

(2)写出计算声速的公式。

(3)为了减小误差,本实验至少应测量多少次?两船之间的距离是大一些还是小一些更好?

6、医生用听诊器诊病是因为

A.听诊器能使振动的振幅增加,使响度增大

B.听诊器能改变发声体的频率,使音调变高

C.听诊器能缩短听者距发声体间的距离,使传入人耳的响度更大些

D.听诊器能减小声音分散,使传入人耳的响度更大些

7、盲人能够辨别不同的声音,这主要是因为

A.响度不同 B.音色不同 C.音调不同 D.声速不同

8、玻璃杯中装的适量的水,下列说法正确的是

A.用细棒敲打杯子,杯里装进水越多,杯子发出声音的音调越低

B.用细棒敲打杯子,杯里装进水越少,发出声音的音调越低

C.用嘴向杯口吹气,杯里装进水越多,发出声音的音调越低

D.用嘴向杯口吹气,杯里装进水越少,发出声音的音调越低

9、有人说音乐是乐音,因此音乐声不会成为噪声,你认为这一观点对吗?

10、无声手枪为什么会“无声”?

11、俗话说:“坐井观天,所见甚小”,请说明其中的道理。

12、小孔成像时像的大小与什么有关?

13、你知道日食吗?月食是怎样形成的?为什么不会发生月环食?

14、日光照射在植物茎叶的表面产生的是什么反射?光照对植物生

长有何作用?

15、两面镜成一定角度,其中能成几个像?为什么?

16、汽车上的观后镜为什么用凸镜而不用平面镜?

17、如图,在X轴上的原点放一点光源S,距点光源为a处放一不透光的边长为a的正方体物块。若在X轴的上方距X轴为2a处放一平行于X轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右方X轴上被点光源S发出的光经过平面镜反射而照亮的长度是多少?当点光源S沿X轴向右移动距离为多少时,正方体右侧X轴上被光照亮部分将消失?()

18、你看到过毛玻璃吗?毛玻璃起什么作用?

19、有两个小

组的同学做“研究凸

透镜成像规律”的实

验。第一组同学安装

的光具如图 (a)所(a) (b)

示,他们发现:不论

怎样移动光屏也见不到像,这是由于________;第二组同学安装的光具如图(b)所示,他们只能在光屏边缘上看到一个残缺的像,这是由于________。

20、如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且AO

<OB。

(1)若AO=10厘米,该凸透镜的焦距可能是

A.10厘米 B.5厘米 C.8厘米 D.12厘米

(2)若在OB的中点处放一物,则该物经凸透镜所成的像

A.一定成放大实像 B.一定成缩小实像 C.可能成放大虚像D.可能成等大实像

(3)若AO=10厘米,OB=16厘米,该透镜的焦距

A.5厘米<f<10厘米B.10厘米<f<16厘米 C.5厘米<f<8厘米D.f=10厘米

21、如图所示,两面竖直放置的平面镜MN和PQ互成直角,一

只没有标数字的钟指示为9点整,通过平面镜可以看到钟指示的

时间可能是

①9点整 ②3点整 ③9点30分 ④6点45分

(A)①③ (B)①② (C)②③ (D)③④

四、课外知识介绍

噪声的利用

噪声一向为人们所厌恶。但是,随着现代科学技术的发展,人们也能利用噪声造福人类。 噪声发电:

噪声是一种能量的污染,比如噪声达到160dB的喷气式飞机,其声功率约为10000瓦;噪声达140dB的大型鼓风机,其声功率约为100瓦。“聚沙可成塔”,这自然引起新能源开发者的兴趣。科学家发现人造铌酸锂具有高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现,当声波遇到屏障时,声能会转化成电能,英国的学者就是根据这一原理,设计制造了

鼓膜式声波接收器,将接受器与能够增大声能、集聚能量的共鸣器连接,当从共鸣器来的声

能作用于声电转换器时,就能发出电来。看来,利用环境噪声发电已指日可待了。 噪声制冷:

大家都知道,电冰箱能制冷,但更令人鼓舞的是,目前世界上正在开发一种新的制冷技术,即利用微弱的声振动来制冷的新技术,第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单、直径不足1米的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板,筒内充满氦气或其他气体,筒的一端封死,另一端用有弹性的隔膜密闭,隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接,形成一个微传声器,声波作用于隔膜,引起来回振动,进而改变筒内气体的压力。由于气体压缩时变热,膨胀时冷却,这样制冷就开始了。不难设想,今后的住宅、厂房等建筑物如能加以考虑这些因素,即可一举降伏噪声这一无形的祸害,为住宅、厂房等建筑物降温消署。 噪声除尘:

美国科研人员研制出一种功率为2KW的除尘报警器,它能发出频率2000赫、声强为160dB的噪声,这种装置可以用于烟囱除尘,控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和大气污染。

还有噪声克敌、噪声除草、噪声诊病、有源消声等

五、课外练习:

1、电视机的开启和关闭可以通过遥控器实现。遥控器用来控制电视机的是

A.红光 B.红外线

C.紫光 D.紫外线

2、在儿童乐园,摄影师给卡通人照相,在对焦时,发

现毛玻璃上卡通人像的位置如图1甲所示。为了使毛玻

璃上卡通人像的位置如图1乙所示,摄影师应当将镜头

适当地

A.向下并且向左移 B.向下并且向右移

C.向上并且向左移 D.向上并且向右移

1.B 2.B

3、在下列说法中正确的是

A.声音在真空中传播的速度最大

B.在房间里说话时听不到回声,因为房间太小,没有反射

C.声音只能在空气中传播

D.一切发声的物体都在振动

4、在月球上搞爆炸能听见声音吗?

5、为什么我们手摇扇子却听不到声音,而那些发声体我们又看不到它们在振动?

6、在装满水的长铁管一端敲击了一下,在较远处的另一段将听到三次响声,为什么?若要能听到三次响声,水管至少多长?(设v空=340米/秒v水=1500米/秒v铁=5200米/秒)

7、若声音在空气中传播速度为V1,在钢轨中传播速度为V2(V2>V1)

,有人用

锤子敲一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是

V1V2A.钢轨的长为V2?V1t B.钢轨的长为 (V2-V1)t

V2C.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为V2?V1t

D.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为t

8、 雨过天晴的夜晚,天空中有一轮明月。你在地面上行走时,应该怎样走?

9、比较小鸡和老鹅的叫声,下列说法中正确的是

A.小鸡音调高,响度小 B.小鸡音调低,响度小

C.小鸡音调高,响度大 D.小鸡音调低,响度大

10、人在野外喊话时,常把双手合拢做成喇叭状围在口边,这样做减少了声音的 ,增大了声音的 。

11、教室内第五排座位到讲台的距离大约是第一排的三倍,而坐在第五排的学生听到教师讲话声,却与坐在第一排的学生所听到的几乎相同,这是为什么?

12、大雪过后,我们的周围往往突然变得寂静起来,这是为什么?

13、登山或探险的人进入雪山或溶洞之中,一般都禁止高声喊叫,你知道其中的道理吗?

14、小孔成像是光在同一种均匀物质中直线传播的结果,对于大孔来说,光仍然是沿直线传播的,但为什么就不能成像呢?

15、一个身高1.7米的有以1米/秒的速度向一盏路灯匀速走来,在某一时刻人的影长为1.8米;经过2秒钟,人的影长变为1.3米,则路灯的高度为多少?

17、如果你想买面镜子,希望能照出自己的全身像,应该买多高的镜子才合适呢?

18、如图所示,A处有一配电房,B处有一座新建的楼房,现要从配电房拉电线到河边装一盏路灯后再到B处装一盏路灯,河边的路灯装在何处,电线最短?请作图确定河边路灯L的位置。

19、光射到一玻璃球时,在玻璃球内将发生折射,光射出玻

璃球时也要发生折射,则如图所示AO光线射向玻璃球时,

穿过玻璃球而进入空气的光线,可能是

A.1 B.2 C.3 D.

4

20、在没有任何其他光照的情况下,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 [ ]

A.全身呈绿色。 C.上衣呈绿色,裙子呈紫色。

B.上衣呈绿色,裙子不变色。 D.上衣呈绿色,裙子呈黑色。

21、绿色植物最不喜欢什么颜色的光?为什么?

22、光的折射率是指光从介质1斜射到介质2时,折射角的正弦与入射角的正弦之比。现请你设计一个实验来测定平行平晶(或玻璃砖)对633nm激光的折射率。

[仪器] 平行平晶(或玻璃砖)一个、氦—氖激光器一台、方格纸屏(带支架)、钢卷尺、金属尖、升降台.

[要求] 画出光路图,推导测量公式,简述实验步骤,计算测量结果.

23、眼激光屈光手术是利用激光将眼角膜的一部分切除,从而改变屈光度,矫正有缺陷的眼睛水晶体。我国从1993年开始引进这项手术,目前全国有500多台该手术机器设备。据了解,这种治疗手术对机器、医生、病人体质等方面的要求较高,未满18周岁的青少年、眼部患感染性炎症、青光眼、白内障等或有糖尿病、胶原性疾病等全身性疾病的人,都不宜接受这种手术治疗。请你分析一下激光屈光手术的光学原理。

物理第三讲:光学和声现象

课内练习:

1. A、D 2.错。3.蝴蝶翅膀的振动只有5、6赫, 小于20赫 4.反射面坚硬、光滑。人距离障碍物17米以上 5.距离S和时

间t v?S

t 3次,大一些 6. D 7、D 8. A、

D、9.(不对。起干扰作用的乐音也是噪声。)10.手

枪中安装上一个消音装置,

11.光在空气中是沿直线传播的。12. 小孔成像与

发光物的大小,小孔、光屏间的距离有关。13。(如

图)

14.漫反射。为植物的生长提供能量。15.360/q -1

4aa

16.观察到的范围扩大 17。(32) 18。(虚

像的重叠形成模糊,漫反射) 19.(物体在焦点内,不成像;物体、透镜、光屏不在同一高度 20.(C)(D)(C) 21.B

课外练习:

1.B 2.B 3.(D) 4.不能 5.频率不到10赫兹。人眼的视觉有一种暂留作用。6.(声音在铁、水、空气中的传播速度不同,210米)7.(A)

8.迎着月光走时,发亮处即为积水处。)9.(A) 10.(分散,响度)11.教师的声音会被四周的墙壁反射回来。12.疏松的雪有吸音作用 13.高声大叫会引起空气振动,会与雪产生共振。引起雪崩

14.小孔成像其实是发光点通过小孔在光屏上形成的小光斑。

15.H=8.5米 。17.镜子长恰好等于身高的一半

18.如图 19.(D) 20.(D)

21.绿色,绿光反射。22. 用金属尖在方格纸上靠近边缘的

方格线交叉处扎一小孔,使激光束经小孔斜射到平行平晶端面

靠近边缘处,激光束在入射点分为入射光和反射光,入射光经

第二端面反射再经第一端面折射回空气中。光路如图3所示。

X

sinarctan n?x

sinarctanh

用钢卷尺测量h.H,再在方格纸屏上直接读出x、

X,代入上式即可算出结果.测量时注意使平晶截面与方格纸屏平行,测量x时尽量靠近平晶,以缩小光斑模糊带来的测量误差。多次测量求平均。23. 激光将眼角膜的一部分切除,从而改变屈光度,矫正有缺陷的眼睛水晶体,即使晶状体形状变平,焦距变长。

2003学年冬令营教案——声和光

一、声音:

1.声音的发生和传播(纵波的录像,说明声波是传播特点)

例1:

在哪些情况下,两个人不用通讯设备就无法直接听见对方发出的声音(A、

D)

A.在月球上 B.一个人在岸上,一个在在水下

C.在漆黑的房间里 D

.一个人在空中静止,一个人在飞行的超音

速飞机上

例2:

在下列说法中正确的是(D)

A.声音在真空中传播的速度最大

B.在房间里说话时听不到回声,因为房间太小,没有反射

C.声音只能在空气中传播

D.一切发声的物体都在振动(区分原声和回声,它到达人耳时间差不能小于0.1秒

例3:

在月球上搞爆炸能听见声音吗?(从声音的传播条件去考虑)

例4:

“放在钟罩内的电铃,通电后发声,当不断抽去罩内空气时铃声不断减弱,最后一点声音也听不到。”这种描述是否正确?为什么?(错。电铃声可由基底(固体)传出。)

例5:

蜜蜂和苍蝇的嗡嗡声我们能听到,而蝴蝶在空中飞行则悄无声息,为什么? (蜜蜂翅膀的振动频率在几千赫,蝴蝶翅膀的振动只有5、6赫,而大多数人的听觉范围在20——20000赫之间)

例6:

为什么我们手摇铅笔却听不到声音,而那些发声体我们又看不到它们在振动?

(你可以请一位同学帮你计时,而你以最快的频率摇动铅笔看看在10 秒钟内共摇了多少次?你会发现,即使你用尽全身力气也超不过100次,那么铅笔在1秒钟内的振动次数不过只有10次,即它的振动频率不到10赫兹,这个频率低于人们听觉的最低频率,所以我们就听不到它发出的声音。人眼的视觉有一种暂留作用,即眼睛看到的景物消失后,视神经对景物的印景还能保留0.1秒,所以超过10赫兹的高频振动,人眼就不易区分了。又由于发声时的高频振动的振幅很小,所以人眼就很难观察到发声体的振动。)

例7:

怎样才能听到清晰的回声?(反射面坚硬。反射面光滑。人距离障碍物17米以上。)

例8:

第一次测定声音在水里传播的速度,是1827年在日内瓦湖上,其测量方法是:两人各乘一条船相距几千米,在甲船上的实验员向水里放一口钟,在乙船上的实验员向水里放一个听音器,甲船上的人敲响钟的同时使船上的火药发光,乙船上的人根据光和听音器中的钟声,便可求出声音在水里的传播速度。

(1)本实验需要测量哪些物理量?(距离S和时间t)

(2)写出计算声速的公式。(v?S

t)

(3)为了减小误差,本实验至少应测量多少次?两船之间的距离是大一些还是小一些更好?(3次,大一些)

例9:

在装满水的长铁管一端敲击了一下,在较远处的另一段将听到三次响声,为什么?若要能听到三次响声,水管至少要多长?

(设v空=340米/秒,v水=1500米/秒,v铁=5200米/秒)

(声音在铁、水、空气中的传播速度不同,210米)

例10:

若声音在空气中传播速度为V1,在钢轨中传播速度为V2(V2>V1),有人用锤子敲

一下钢轨的一端,另一人在另一端听到两次声音的时间间隔为t,下列说法正确的是(A)

V1V2A.钢轨的长为V2?V1t B.钢轨的长为 (V2-V1)t

V2C.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为V2?V1t

D.声音沿钢轨从一端传到另一端用的时间为t

资料链接1——天坛与声音(录像)

在我国首都北京,有一个具有独特风格的建筑群,它就是建

成于明朝永乐年间的天坛,它是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天

的地方,天坛中有三座具有奇妙的声学现象的建筑:回音壁、三

音石和圜丘。

回音壁是一座圆形围墙,墙高约6米,半径为32.5米,大

门在南面。里面有皇穹宇等几座建筑,中间有一条白石铺成的路。

整个围墙都砌得平整光滑,能够很好地反射声音。你站在围墙的

某一地方对着墙说话,站在离你60米以外远的对面的人可以听

得很清楚。

三音石是位于回音壁正中的石板路上的一块石头。如果你在三音石上拍一下手,就可以连续不断听到“啪、啪、啪”三声回声。

圜丘在天坛公园的南部,始建于明嘉靖九年(1530年),是座分成三层的圆形平台,每层周边都有精雕细刻的汉白玉栏杆和栏板。第三层圆台高出地面约5米,半径约为11.5米,中心是一个圆形大理石,俗称天心石或太极石,比

四周略高。你站在天心石上讲话或唱歌,会感到自己的声音特别洪亮,而站在

天心石以外的人听着却没有这种感觉。

2.音调、响度和音色

例11:

医生用听诊器诊病是因为(D)

A.听诊器能使振动的振幅增加,使响度增大

B.听诊器能改变发声体的频率,使音调变高

C.听诊器能缩短听者距发声体间的距离,使传入人耳的响度更大些

D.听诊器能减小声音分散,使传入人耳的响度更大些

例12:

“震耳欲聋”反映了声音的 。(响度大)

例13:

盲人能够辨别不同的声音,这主要是因为(B)

A.响度不同 B.音色不同 C.音调不同 D.声速不同

例14:

比较小鸡和老鹅的叫声,下列说法中正确的是(A)

A.小鸡音调高,响度小 B.小鸡音调低,响度小

C.小鸡音调高,响度大 D.小鸡音调低,响度大

例15:

人在野外喊话时,常把双手合拢做成喇叭状围在口边,这样做减少了声音的 ,

增大了声音的 。(分散,响度)

例16:

一种声音从水中传入空气中时,没有变化的是(B)

A.声音的速度 B.声音的音调 C.声音的响度 D.声音的振幅

例17:

玻璃杯中装的适量的水,下列说法正确的是(A、D)

A.用细棒敲打杯子,杯里装进水越多,杯子发出声音的音调越低

B.用细棒敲打杯子,杯里装进水越少,发出声音的音调越低

C.用嘴向杯口吹气,杯里装进水越多,发出声音的音调越低

D.用嘴向杯口吹气,杯里装进水越少,发出声音的音调越低

例18:

教室内第五排座位到讲台的距离大约是第一排的三倍,而坐在第五排的学生听到教师讲话声,却与坐在第一排的学生所听到的几乎相同,这是为什么?(声音的响度随距离增大而减小,所以第一排学生听到教师的原声比第五排响,但教师的声音同时被四周的墙壁反射回来,回声到达第五排同学的人耳要比第一排响,因此教师讲话的回声和原声结合在一起,到达第一排和第五排同学的耳朵,感觉响度的大小几乎就是相同的)

3.噪声

例19:

有人说音乐是乐音,因此音乐声不会成为噪声,你认为这一观点对吗? (不对。起干扰作用的声音也是噪声。)

例20:

无声手枪为什么会“无声”?

(所谓无声手枪是手枪中安装上一个装置,把火药的爆炸声控制在这一装置内,让它在这一装置内进行减弱,使人们听不到枪声。)

例21:

不知你是否发现大礼堂或剧院的舞台上常挂有几层幕布,旁边的墙上也做成凹凸不平的表面,或者做成空花墙,挂幕布。请你分析这些凹凸不平的墙面、空花墙、幕布起什么作用?

(在声学意义上来说,凹凸不平的墙面、空花墙、幕布起到了减弱声音的反射和吸收声音的作用。)

例22:

大雪过后,我们的周围往往突然变得寂静起来,这是为什么?

(在大雪的雪花片里或疏松的雪堆中含有数不清的微细小孔,它就像安放在办公室天花板里的吸声材料,声波传到这里后,就像进入迷宫之中,它的能量不断在内部反射、吸收、转化为热,由于声音无法再返回空中,周围自然就显得安静了许多。)

例23:

登山或探险的人进入雪山或溶洞之中,一般都禁止高声喊叫,你知道其中的道理吗?

(这是因为山上雪堆及洞中岩石支撑可能十分脆弱,高声大叫会引起空气振动,传到雪堆或岩石上会引起它们振动起来,若声音振动的频率与雪堆岩石固有振动频率相同时,这种振动会不断加强,人们把这种现象叫做共振。共振的结果可能引起雪崩或溶洞塌陷,从而危及人们生命和财产安全。因此,进入这类地区千万不要随意大呼小叫。)

例24:

为什么听录音机放出自己的录音,会觉得不像是自己的声音,而听别人录下的声音却很像?

(当我们唱歌或说话的时候,我们是从两个途径听到自己的声音:一是声音通过空气传回耳膜引起听觉的;二是声音直接从口腔内由头骨传到内耳(包含了较多的低音部分)引起听觉的。然而,当别人听我们的歌声或说话声时,只有从空气中传来的声音,而没有从头骨传到内耳的声音。当我们听到录音机放出来的声音时,就好象听到别人的声音,缺少了头骨传声部分,你便会觉得自己的声音“失真”了。而别人录音机收录的声音却跟原来一样,仍然很逼真。) 例25:

夜深人静,走进小巷,为什么总像有脚步声跟着自己?

(夜晚,一个人在小巷行走,会发出脚步声,脚步声碰到小巷两侧的墙壁就像皮球似的弹来弹去形成了回声,在白天这种回声要么被来往的行人、物品所吸收,要么被周围的嘈杂声所淹没,因而只能听到自己单纯的脚步声。但在夜深人静时,情形就不同了,这时人在小巷里行走,除听到自己的脚步声外,还能清晰的听到脚步的回声,小巷很窄,回声不断反射,听起来就像一连串“咚咚”的脚步声跟着自己。

例26:

为什么雷声总是响很长时间?

(大家都知道闪电是怎么回事。它是高空运动云互相摩擦时产生的静电,当静电积累到很多时就会放电,从而形成了我们看到的划破长空的闪电。雷声实际上就是闪电击穿空气时产生的。一道闪电通常有几百米到几千米,那么这道闪电击穿空气时发出的声响传到我们耳中所需的时间就会差几秒、十几秒(声音在空气中的传播速度是340m/s)。况且,雷声在云和云之间还会来回反射,所以当一道闪电过后,我们才会听到雷声,而且雷声“隆隆”作响持续很长时间。)

资料链接2——噪声的利用

噪声一向为人们所厌恶。但是,随着现代科学技术的发展,人们也能利用噪声造福人类。

噪声发电:

噪声是一种能量的污染,比如噪声达到160dB的喷气式飞机,其声功率约为10000瓦;噪声达140dB的大型鼓风机,其声功率约为100瓦。“聚沙可成塔”,这自然引起新能源开发者的兴趣。科学家发现人造铌酸锂具有高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现,当声波遇到屏障时,声能会转化成电能,英国的学者就是根据这一原理,设计制造了鼓膜式声波接收器,将接受器与能够增大声能、集聚能量的共鸣器连接,当从共鸣器来的声能作用于声电转换器时,就能发出电来。看来,利用环境噪声发电已指日可待了。 噪声制冷:

大家都知道,电冰箱能制冷,但更令人鼓舞的是,目前世界上正在开发一种新的制冷技术,即利用微弱的声振动来制冷的新技术,第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单、直径不足1米的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板,筒内充满氦气或其他气体,筒的一端封死,另一端用有弹性的隔膜密闭,隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接,形成一个微传声器,声波作用于隔膜,引起来回振动,进而改变筒内气体的压力。由于气体压缩时变热,膨胀时冷却,这样制冷就开始了。不难设想,今后的住宅、厂房等建筑物如能加以考虑这些因素,即可一举降伏噪声这一无形的祸害,为住宅、厂房等建筑物降温消署。

噪声除尘:

美国科研人员研制出一种功率为2KW的除尘报警器,它能发出频率2000赫、声强为160dB的噪声,这种装置可以用于烟囱除尘,控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和大气污染。

噪声克敌:

利用噪声还可以制服顽敌,目前已研制出一种“噪音弹”,能在爆炸间释放出大量噪音波,麻痹人的中枢神经系统,使人暂时昏迷,该弹可用于对付恐怖分子,特别是劫机犯等。

噪声除草:

噪声对植物生长不利,不同的植物对不同的波段的噪声敏感程度不一样,为此,有人巧妙地制成了噪声除草器,把它置于田间,其发出的噪声可诱发杂草种子提前萌发,这样就可以在农作物生长之前施药除掉杂草,从而提高了除草的效率,用“欲擒故纵”的妙策,保证作物的顺利生长。

噪声诊病

美妙、悦耳的音乐能治病,这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢?最近,科学家制成一种激光听力诊断装置,它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时,它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声,振动耳膜,然后微型电脑就会根据回声,把耳膜功能的数据显示出来,供医生诊断。它测试迅速,不会损伤耳膜,没有痛感,特别适合儿童使用。此外,还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。

有源消声

通常所采用的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声,人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是:所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反(相差180°),就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是:从噪声源本身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来,有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”

二、光

资料链接3—光是什么、光源、白光的组成、光的分解和叠加(课件)

1.光的直线传播

例1:

俗话说:“坐井观天,所见甚小”,请说明其中的道理。

(光在空气中是沿直线传播的,而井口很小,所以从井底观天的范

围很小,这就是“坐井观天,所见甚小”的道理。

例2:

在秋高气爽的秋夜,为什么星光总是闪烁不定的?

(大气层密度不均匀,由于不满足光的直线传播条件,所以星光闪烁不定。 例3:

小孔成像时像的大小与什么有关?

(根据光的直线传播规律,小孔成像

时所成的像都是倒立的。但像的大小可以

是缩小的、等大的,也可以是放大的。具

体规律可以从下面的图中获得:

例4:

什么是影?什么是像?

(光照到不透明物体上,

背光面后方形成了一个光线照

不到的黑暗区域,即物体的影

区。如果在影区放一个光屏,

则光屏上就有了物体的投影,这就是影。若人眼处于影区内,就没有光射入人

眼,也就会看不见光源。如果实际光源由若干点光源组成,那么这些点光源共同的影区即为本影,本影周围的部分点光源的影区为半影。本影区完全黑暗,而半影区不太黑。人眼在本影区内看不见光源,在半影区内可以看见一部分光源。

像是物体上某一点发出或反射出若干束光,经某些光学器件后都聚于一点,这一点

即为物点的像。若在像处放上光屏,像的光线经光屏反射入人眼,则人就可以借助于光屏看到这个像。如电影、照相机“留影”都是像而不是影。) 例5:

小孔成像是光在同一种均匀物质中直线传播的结果,对于大孔来说,光仍然是沿直线传播的,但为什么就不能成像呢?

(小孔成像如图1。

发光点通过小孔在光

屏上形成的是一个占

有一定面积的小光斑,

光斑的大小除了与发

光点、小孔、光屏三者

相互间的距离有关外,

还与孔的大小有关。当三者相互间的距离不变时,孔越大,发光点形成的光斑也就越大(如图2)。当孔很小时,物体上各个发光点在光屏上形成的光斑都很小,物体上即使相距较近的两个点,在光屏上形成的两个光斑是能分开的。当小孔一旦变大了,这两个光斑也都会变大,但它们中心之间的距离却不变,因此就发生了相互重叠的现象。而重叠过多我们就分不清有两个光斑了,其他光斑之间也都会出现这种现象,这样像就模糊不清了。且孔越大,像就越模糊,直至像的消失,光屏了只留下一个与孔形状相似的亮斑。这就是大孔为什么不能成像的道理。

例6:

根据小孔成像的知识,你能回答下列几个问题吗?

(1)在纸上剪一个很小的方形孔,让太阳光垂直照射在方形孔上,那么地面上产生的光斑应该是 (B)

A.方形的,它是太阳的虚像 B.圆形的,它是太阳的实像

C.圆形的,它是太阳的虚像 D.方形的,它是太阳的实像

(2)在日偏食的时候,我们在大树下的地面上看到的阳光透过树叶照在地上的亮斑,其形状是 (B)

A.圆形 B.月牙形 C.树叶形状 D.各种不同规则形状 例7:

一个身高1.7米的有以1米/秒的速度向一盏路灯匀速走来,在某一时刻人的影长为

1.8米;经过2秒钟,人的影长变为1.3米,则路灯的高度为多少?

(根据题意画出示意图。

设灯高为H=OS,人高为h=1.7米。这个

人在A点时的影子长为AC=1.8米,经过

2秒钟走到B点时影子长为BD=1.3米,

从A点运动到B点通过的路程是

EF=Vt=2米。由于△SEF∽△SDC 则H?h?DCDC=AC+EF-BD=1.8米+2米-1.3米=2.5米 EF 由图可知,

解得:H=8.5米 。

例8:

你知道日食吗?(日食录像)

(日食是一种天体现象。它产生的原因就是

天体运动和光的直线传播。大家知道,地球围绕

太阳运动,月球绕着地球转。当月球转到太阳和地球之间时(如图),日食就发生了。

由于太阳大,月球小,太阳射出的光线在月球的右侧就形成了几个不同的区域。图中区域1太阳光完全被挡住,区域2、3太阳光只是部分被挡住,而区域4也有部分阳光被挡住。当地球处于这些区域时,就会看到日食:位于区域1的人们会看到日全食,位于区域2、3的人们能看到日偏食,位于区域4的人们就能看到日环食了。

例9:

月食是怎样形成的?为什么不会发生月环食?

(月食录像)

(月亮不是光源,只反射日光,且只是

半个球面有反射光。由于光是沿直线传播的,

地球上的人只能随月球的位置变化看到部分

反射光。月食与日食的成因不同。日食是地

球处于影区,看不见光源;而月食是月球处

于影区,月球本身无光。如果月球上有人,地球上看到月食的时候,月球上正看到日食。

通常所说的月食是指月球进入地球本影所产生的。如图所示,当月球只有一部分进入地球本影里,即月面只有一部分被遮住,这种月食叫月偏食;当月面整个地被地球本影遮住,这种月食就叫月全食。

当月球走进地球的半影里,按理说也是发生月食的现象,这时月面也应该变暗,但由于地球的半影区仍受到太阳光的照射,相当明亮,月面的变暗不易为我们的肉眼所感觉出来,这种月球在地球半影中所发生的食称为“半影食”,一般不叫月食。

为什么不会发生月环食呢?这是因为地球的本影锥很长(最短也有136万千米),远比月球与地球间的最大距离40.69万千米还大得多。发生月食的时候,月球只能进入地球的本影内,而永远不会进入地球本影锥尖外的伪本影中。因此,月食只有月偏食和月全食两种,而不会有月环食。

资料链接4——小孔照相机

小孔照相机是一种最简单而容易制作的照相机,它用一个小孔代替透镜,具有成像没有线性失真、清晰度较高等优点。小孔的最佳孔径约为0.6?l,其中λ为光波长,l为小孔到屏幕的距离。加大孔径会使清晰度下降,减少孔径会产生衍射图形。

2.光的反射:

例1:

雨过天晴的夜晚,天空中有一轮明月。你在地面上行走时,应该怎样走? (小水坑的积水面类似平面镜,迎着月光走时,发亮处即为积水处。) 例2:

某人在开灯的房间内刮胡子,他应面对电灯还是背对电灯?(面对电灯) 例3:

以同样的入射角射到平面镜上某点的入射光线有 条,而对应于某一条入射光线的反射光线有 条。(无数,1)

例4:

日光照射在植物茎叶的表面产生的是什么反射?光照对植物生长有何作用?

(由于植物茎叶的表面是粗糙的,故光照射在它们的表面产生的是漫反射。

光照射在植物表面,产生光合作用,将太阳能转变为植物的化学能,为植物的

生长提供能量。)

例5:

光学在生活中的应用是非常广泛的,下面这幅漫画则表述了镜子的一种另类用法:排解寂寞。仔细观察之后,你自己是不是也有了一些灵感?请你也画一幅另类的光学漫画,好不好?

排解寂寞

例6:

两面镜成一定角度,其中能成几个像?为什么?(画图说明)

例7:

在图(1)中,平面镜长MN=0.4米,A、B两处各站一个人。PM=1米,AP=0.8米,BN=0.4米,且均与PN垂直。A处的人能否看到B处的人所成的像,若看不到,A处的人向哪个方向至少行走几米才能看到B处的人所成的像。请画出光路图。

(A处的

人向图(2)中

AD方向至少

行走0.14米才

能看到B处的

人所成的像。)

例8:

如果你想买面镜子,希望能照出自己的全身像,应该买多高的镜子才合适呢?

(如图所示,镜子的长度至少等于身高的

一半。在镜子长恰好等于身高的一半时,人要

看到自己的全身像,还对镜子悬挂的高度有关

系,即镜子的上端必须与人像的头顶和眼睛连

线的中点等高。)

例9:

人远离镜子后,看到自

己的像“变小”了,这又是

怎么回事呢?

(原因是由于人像的

上、下端与人眼连线的夹角

(即视角)变小了,使人感

觉像小了。实际上,因为人

自身没有变小,而人的像总

是和人等大,所以人的像也总是那么大。要想看到全身像,镜子的长度仍然要满足前面得出的结论,如图所示,可以直观地说明这一点。人从AB移至A1B1后,有眼C1与人像的上、下两端A1’B1’的连线仍然分别过E、F两点。当然,人向镜子靠近时的情况也可以类推。)

例10:

如果镜子比你身高的一半要短,但你仍想看见全身,你有什么办法吗? (可以让镜子倾斜着放置。

例11:

如果你想要在镜中看见一幢高楼,是不是也需要楼房一半高度的镜子呢? (这是在镜子里看其他物体,不是看自身。不需要)

例12:

汽车驾驶室前边的挡风玻璃不采用竖直安装的主要原因是 (C)

A.为了造型美观 B.为了减小噪音

C.为了排除像的干扰 D.使玻璃不易震碎

例13:

如图所示,A处有一配电房,B处有一座新建的楼房,现要从配电房拉电线到河边装一盏路灯后再到B处装一盏路灯,河边的路灯装在何处,电线最短?请作图确定河边路灯L的位置。

(参考光的反射规律解答:

例14:

如图,在X

轴上的

原点放一点光源S,距点光源为a处放一不透光的边长为a的正方体物块。若在X轴的上方距X轴为2a处放一平行于X轴且面向物块的长平面镜,则在正方体右方X轴上被点光源S发出的光经过平面镜反射而照亮的长度是多少?当点光源S沿X轴向右移动距离为多少时,正方体右侧X轴上被光照亮部分将消失?4aa

(32)

例15:

汽车上的观后镜为什么用凸镜而不用平面镜?

(利用口径相同的凸镜和平面镜,画物与镜等距的观察范围示意图 凸镜所成的像是缩小的,但观察到的范围却是扩大的)

例16:

生活经验告诉我们,皮鞋不擦油不亮,光擦油不用刷子或细布反复打磨也不发亮,只有将皮鞋既擦上油又用刷子或细布反复打磨后才会亮光光的。这是为什么?

(利用镜面反射和漫反射的知识解答)

资料链接5——承德避暑山庄:锤峰落照

资料链接6——潜望镜(古今潜望镜的介绍及课件)

世界上最早记载潜望镜原理的古书,是公元前二世纪我国的《淮南万毕术》。书中记

载了这样的一段话:“取大镜高悬,置水盘于其下,则见四邻矣。”

古代,在我国一些深山古庙的屋檐下,常常在屋顶挂着一面青铜大镜,如果在庙门以内的地上放一盆水,对正镜子,这样就做成了一个最简单的潜望镜(如图A),在水中就会映出庙门外的景物。当然,如果把屋顶的镜子斜着放可以看到更远的景物。

目前,人们制造潜望镜主要是为科学研究和国防服务。科学家利用潜望镜在地下室

里观察火箭的发射;在进行原子物理实验时,利用潜望镜隔着厚厚的保护墙,就能观察到那些有放射性危险的实验;潜水艇在水下航行时,利用潜望镜观察海面的情况。

一般普通潜望镜的工作原理如图B所示,你能想办法自己做个简易的潜望镜吗?

图(A) 图(B)

资料链接7——全反射、光纤通讯、光纤花(课件)

3.光的折射

例1:

画出光从空气中斜射入平行板玻璃砖的某个侧面后又射入空气的光路图。最后的光线与开始的光线有什么关系? (平行射出)

例2:

画出一个发光点通过平行板玻璃砖观察时的像点。像与物又有些什么不同?

(平行偏移、虚像,像与物的连线与板面垂直)

例3:

你看到过毛玻璃吗?毛玻璃起什么作用?(虚像的重叠形成模糊,漫反射) 例4:

光线L射到某光学仪器的表面,要使出射光线沿水平方向传播(如图(1)所示),请在图中画出所需的光学元件。(参考图2、3、4、5、

6)

例5:

光射到一玻璃球时,在玻璃球内将发生折射,光射出玻璃球时也要发生折射,则如图所示AO光线射向玻璃球时,穿过玻璃球而进入

空气的光线,可能是 (D)

A.1 B.2 C.3 D.4

例6:

如何用一个凸透镜和小灯泡获得平行光?

(利用从焦点发出的光经凸透镜折射后成平行光的性质)

例7:

“倒立的实像”中的“倒立”是什么含义?(像的上下位置与物的颠倒即为倒立)

例8:

“缩小的像”与像变小的意思一样吗?

(不一样。缩小的像是像与物的大小相比而言;像变小是像在变化前后相比较)

例9:

有两个小组的同学做“研究凸透镜成像规律”的实验。第一组同学安装的光具如图 (a)所示,他们发现:不论怎样移动光屏也见不到像,这是由于_______________;第二组同学安装的光具如图(b)所示,他们只能在光屏边缘上看到一个残缺的像,这是由于_____________________。(物体在焦点内,不成

(a) (b)

像;物体、透镜、光屏不在同一高度

例10:

如图为一束入射光线经凸透镜折射后的光路,且AO<OB。

(1)若AO=10厘米,该凸透镜的焦距可能是 (C)

A.10厘米 B.5厘米 C.8厘米 D.12厘米

(2)若在OB的中点处放一物,则该物经凸透镜所成

的像 (D)

A.一定成放大的实像 B.一定成缩小的实像

C.可能成放大的虚像 D.可能成等大的实像

(3)若AO=10厘米,OB=16厘米,该透镜的焦距 (C)

A.5厘米<f<10厘米 B.10厘米<f<16厘米

C.5厘米<f<8厘米 D.f=10厘米

例11:

你知道凹透镜成像是什么特点吗?

(让学生画凹透镜成像光路图后放课件,介绍门镜的特点:抓住透光、缩

小实像)

资料链接8——幻灯机

幻灯机能把一张很小的幻灯片上的画面放大

到屏幕上,它利用了凸透镜成倒立放大实像的原理。

如图是幻灯机结构和原理示意图。

由于幻灯机所成的像是倒立的,所以使用幻灯机放映时,应该把幻灯片倒插进去,以便在屏幕上看到正立的像。物体(幻灯片)到幻灯机镜头的距离比焦距稍大一些,用强光照射幻灯片,就可以把幻灯片上

的画面放映到距离幻灯机镜头2倍焦距以外的屏幕上,

且是一个倒立、放大的实像。

现在我们教室里课堂教学时常用的投影仪(如图)

和幻灯机相似。投影仪能放映大画面的幻灯片,也可以

投射直接书写在透明胶片上的文字,使用起来比幻灯机

更方便,用处更广。

投影仪成像光路图(课件、光路图)

资料链接9——放大镜和显微镜

我们在一张夹紧的薄膜上滴一小滴

水做物镜,用一只放大镜当目镜,就可以

做成功一个简单的显微镜(如图),耐心

地调整水滴的大小和放大镜的位置,就可

以看见一个清晰、放大的物体的像。如果

在水滴和薄膜下面放几粒盐,你就可以看到每一粒盐都是正方体。

使用放大镜时,把凸透镜靠近被观察的物体,让凸透镜

到物体的距离小于一倍焦距,就可以看见正立、放大的虚像。

放大镜是一个短焦距的凸透镜。

由于放大镜的放大倍数一般只有几倍,最多不过20倍,

为了观察非常细微的物体,我们常常用的是显微镜。

如图是显微镜的结构示意图。显微镜两端各有一个凸透

镜,靠近眼睛的凸透镜叫目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫

物镜,物体通过物镜成放大的实像,再通过目镜成放大的虚

像,经过两次放大,可以大大提高放大倍数。如图是显微镜

的光路图。

大镜和显微镜(课件)

资料链接10——反射望远镜和折射望远镜(录像) 资料链接11——激光的应用(录像)

补充问题1:你能用旧灯泡做一个眼球的模型吗?

为了形象地了解眼睛的构造和近视眼的成因,下面介绍大家利用旧灯泡做眼球模型

的方法,你可以试试看。

如图所示,把取掉内芯的旧灯泡的半个球面均匀地涂上一层黑

漆,在漆快干的时候,用小刀在上面刮出一个直径约2厘米到3厘米的圆形的窗口,它相当于眼睛的瞳孔。再把一张透明的塑料薄膜,用细砂纸把它打毛,使它像一块毛玻璃。把它想法粘在没有涂漆的半个球面上,代表视网膜。同时取一个焦距约为灯泡直径两倍的凸透镜,用它来代表晶状体。

当室内光线比较暗的情况下,把上述模型放在对着窗口的桌子上,在灯泡里灌满水,用木塞塞好。如图所示让它对准窗外明亮的景物,调整透镜和位置,就可以在眼睛模型的后壁上,看到窗外景物倒立的像,就像放彩色电影一样。 补充问题2:

你知道为什么天空是蓝色

的?

答:我们看到晴朗的天空总是

蔚蓝色的,它就像一池平静的湖

水,碧空湛蓝,叫人心旷神怡。大

家知道,平时我们看到的阳光是由

红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色混合而成的。光线通过空气或浑浊的水时,波长较短的青蓝色光很容易被悬浮在空气或水中的微粒向四周散射,这些偏离原来传播方向的光线射到我们眼睛里,就是我们看到的青蓝色。

当天空中充满了比氮和氧分子大得多的粒子,如灰尘等时,阳光中波长较大的光被散射的程度就会明显增加,天空看起来就不怎么蓝了,而是显得灰白了。每当大雨过后,空气中灰尘等较大粒子被冲掉后,天空又呈现出蓝色。所以由天空的颜色我们就可判断出空气被尘埃污染的程度,所含尘埃越多,天空越灰白,甚至呈现铅灰色。海滨和乡村的天空总是那么蓝,而城市的天空看上去不那么蓝就是这个道理。

一、选择题:

1、一人站在平面镜前,当他走近平面镜时( )

A.像与人的距离变小,像变大 B. 像与人的距离变小,像变小

C. 像与人的距离不变,像不变 D. 像与人的距离变小,像不变

2、关于镜面反射和漫反射,下列说法正确的是( )

A.白天我们能看见各个物体是因为物体都发生镜面反射

B.黑板“反光”是因为黑板产生镜面反射,粉笔字产生漫反射

C.镜面反射遵从光的反射定律,漫反射不遵从

D.镜面反射比漫反射快

3、凸透镜焦距为10厘米,将物体放在离透镜8厘米处,则可看见一个( )

A.正立,放大的虚像 B.正立,放大的实像

C.正立,缩小的虚像 D.倒立,放大的虚像

4、百米赛跑时,计时员看枪冒烟来计时,这是因为( )

A.烟比较看得清楚 B.比较方便

C.光速比声速快 D.看枪冒烟来计时不如听强声好

5、医生检查耳道时,常戴一个凹镜,这是为了( )

A.对光起会聚作用 B.成缩小的虚象

C.对光起发散作用 D. 成放大的虚象

06、太阳光与水平面成40角射到地面,现用平面镜将太阳光垂直反射到一个深井里,

则镜面与水平面的夹角应是( )

0 0 0 0 A.40B.75C.35D.65

7、 太阳光垂直照射到一个很小的方形孔上,在地面上产生的光斑形状是( )

A.方形 B.圆形 C.长方形 D.不能确定

8、下列说法错误的是( )

A.虚像总是正立的,实像总是倒立的

B.放映幻灯时,屏幕上得到的是正立的虚像

C.凸透镜所成的像可能是实像,也可能是虚像

D.能在光屏上得到的一定是实像

9、在游泳池里潜入水下的人,看站在泳池边上的人,看到的像是( )

A.变高了的人的实像 B.变矮了的人的实像

C.变高了的人的虚像 D.变矮了的人的虚像

10、潜水员潜入水下,看见水中游动的鱼、天上的云;分别是光的什么现象( )

A.光的直线传播、光的反射 B.光的直线传播、光的折射

C.光的反射、光的折射 D.光的折射、光的反射

11、人对声音的感觉是有一定频率范围的,在大约每秒钟振动20次到20000次范围内,人听到声音的条件是:( )

A, 只要有声源就可以; B, 必须有声源和空气;

C, 必须有声源和声音传播的物质;

D, 只要有声源和声音传播的物质,人在任何位置都可以听到声音。

12.如图12,一光源S发出的光经凸透镜后平行射出,

若把凸透镜浸没

在水中,使光线仍平行射出,则需( )

A、把光源上移一些 B、需把光源下移一些

C、不需移动光源 D、条件不足,无法判断

二、填空题:

1、声音是由 产生的。平时我们所说“引亢高歌”“低声细语”中的“高、低”是指乐音的 的大小。有人说“那么高的声音我唱不出来”“那么低的音我唱不好”,这里的“高、低”是指乐音的 的高低。

6、发声体____________越高,音调也越高;发声体振动的幅度越大,______也越大。

8、水平放置一平面镜,要想使一支与竖直方向夹角为60度的笔与它在平面镜

中的像垂直,平面镜应转过_________度角。

9、人潜入水中看岸上的景物,要比实际的位置_____些。(填“低”或“高”)

这是由于光在水面发生了_________的缘故。

13、放映幻灯片时,要在银幕上得到正立的像,幻灯片应_______插;如果银幕

上所成的像偏小,应把幻灯机的镜头与银幕的距离调___________,同时幻灯片与镜头的距离调_____。

14、自然界中的月食和日食是由于光的_____________ 造成。在银河系中,最邻近太阳的恒星是半人马α星(又叫做“比邻星”)从半人马α星发出的光到达地球需要42年,则半人马α星到地球的距离为___________ 光年。

15、要使反射光线与入射光线相互垂直,入射角是_________度,当入射光线垂直射向反射面时,反射角为__________度。

16、站在平静的湖面,既可以看到水中映出蓝天白云,也可以看到水中的鱼,

前者是由于_________形成的,后者是由于_________形成的。

17、能从不同的方向看到一些不发光的物体,是由于光发生了__________的缘

故,黑板“反光”则是发生了_____________ 。

18、在平静的水池中可以看到水中的鱼和月亮,它们都是实际的鱼和月亮的像,

但前者是由于光的_____________现象形成的,后者是由于光的___________现象形成的。

19、某同学把凸透镜正对着太阳光,在桌面上得到一个

亮点F,并用直尺进行测量,如图1所示,则凸透镜的

焦距是______厘米。

附加题28、如图所示,鱼缸中只有一条小鱼,

而眼睛从A点可以观察到两条,一条鱼的位置变

浅,另一条鱼变大。前者是由于 形成的 (填“实或虚”)

23.下列现象中,属于光的反射现象的是( )

A.看到插入水中的筷子向上弯折.B.平

静的水面上清楚地映出岸上的景物.

C.看到湖水的深度比实际的要浅.D.小孔成像.

24.晴朗的月夜,在“海上田园”赏月,已知池塘里的水深2米,月球到地球的距离为3.84×105千米,赏月人低头看到水中月亮的像与水面的距离为 千米。

.某同学在学习“眼球折光系统”一节时,制作了

27.在做“研究凸透镜成像”实验时,某同学在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,接着他移动凸透镜位置,使蜡烛到与凸透镜的距离大于凸透镜焦距的二倍,然后点燃蜡烛移动光屏,可他无论怎样移动,也无法在光屏上观察到像。 针对上述情况,甲认为该同学可能没有把凸透镜、光屏和烛焰的中心调整到大致在同一高度;乙认为该同学只要从光屏一侧透过凸透镜去观察烛焰,就一定能看到烛焰的虚像。

就甲、乙两人的分析,你认为谁合理?为什么?27. 甲的分析是合理的.这是因为题目中已交待清楚蜡烛是放在凸透镜二倍焦距以外的地方,此时所成的像一定是实像,所以在光屏上无法观察到像是因为没有把凸透镜、光屏和烛焰的中心调整到大致同一高度的位置上.

2、以下减小噪声的措施中,属于阻断噪声的传播的是(B)

A.建筑工地上噪声大的工作要限时 B.市区里种草植树

C.戴上防噪声的耳塞 D.市区内汽车喇叭禁鸣

3、下列说法中正确的是(B)

A.凸透镜是很厚的透镜,凹透镜是很薄的透镜

B.王奶奶戴的老花镜对光有会聚作用

C.小丽戴的近视眼镜的镜片中央比边缘厚

D.凸透镜的两个焦点之间的距离叫焦距

6.如图5所示,一束光线,斜射入容器中,并在容器底形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将

A.慢慢向右移动 B.慢慢向左移动

C.慢慢向上移动 D.仍在原来位置不动

9.在比较狭小的的房间内挂几面大镜子,可以有增大空间的感觉,这主要是利用平面镜的哪个特点

A.能成虚像的特点 B.物像距离总是物镜距离的2倍

C.改变光线传播方向 D.能成正立像的特点

12.在凸透镜前有一物体,当它沿主轴向透镜方向移动20厘米,则它对应的像却远离透镜移动30厘米,那么物体移动的范围可能是

A.在透镜1倍焦距内移动

B.在透镜1倍焦距与2倍焦距之间移动

C.在透镜2倍焦距之外移动

D.从透镜2倍焦距之外,向1倍焦距与2倍焦距之间移动

22.某同学做“研究凸透镜成像”的实验,他在水平放置的光具座上放上蜡烛、透镜、光屏,并且调节三者的高度,使它们的中心大致在同一高度。由于燃烧使蜡烛稍微变短,则光屏上的像将向________移动(选填“上”或“下”)。

23.如图17为研究光的反射定律的实验装置,其中ON是法线,AO是入射光线,甲图中F屏上可以看到反射光线,而乙图中F屏上则看不到,这一现象说明________。

29.如图23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,则下列说法组合正确的是

①把S与L固定,移动P,在P上一定会出现一个清晰的像 ②把S与L固定,移动P,在P上可能不会出现清晰的像

③把L与P固定,移动S,在P上一定会出现一个清晰的像 ④把L与P固定,移动S,在P上可能不会出现清晰的像

A.①③ B.②④

C.②③ D.①④

4.如图所示是常见的近视眼和远视眼成像示意图,现要进行视力矫正,则下列判断及矫正措施正确的是

A.甲是近视眼的示意图.需配戴凹透镜矫正

B.乙是近视眼的示意图.需配戴凸透镜矫正

C.甲是远视眼的示意图。需配戴凸透镜矫正

D.乙是远视眼的示意图,需配戴凹透镜矫正

5.下列有关光的现象中,正确的说法是( )

A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射现象

B.汽车在夜间行驶时,应打开驾驶室里的电灯

C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时,平面镜所成的像会变大

D.在暗室里,为了能从镜子中看清自己的脸部,应把手电筒正对镜子照射

【例1】

如图5—9所示,两个互相垂直的平面镜S1和S2构成一个反射器。在跟这两个镜面垂直的平面内,有一条入射光线AB,经过两个镜面的反射,沿CD方向射出。改变入射光线AB的方向,反射光线CD的方向也跟着改变。试证明AB、CD两光线平行。

【分析】要证明AB、CD平行,就需要利用两条直线平行的判定定理,就必须找出角之间的关系。而要找角的关系。还必须用反射定律中的一些知识。

【解】分别在B、C两点做法线BE和CE,因为两平面镜互相垂直,所示BE⊥CE

根据反射定律有∠l=∠2 ∠3=∠4

在△BEC中,∠2+∠3=90°

则 ∠1+∠4=90°

∴ ∠2+∠3+∠1+∠4=90°+90°=180°

即 ∠ABC+∠BCD=180°

同旁内角互补。可得AB∥CD

即AB、CD两光线平行。

例2】

如图5�10所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置,试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围。如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子的高度该怎样改变?

【分析】若直做此题目,我们只能确定边缘光线FAO的入射光线HF,而另两条光线GBE和EO却无法确定。

通过平面镜看到某部分地面,表明这部分地面上每一点发出的光线中有一些经平面镜反射后到达眼睛即O点。则由光路可逆性原理可知,若在O点放置点光源,它发出的光线经平面镜反射后将到达地面上这部分范围。 解】将O点看成是一个发光点。作O点在平面镜中的像O?,连接OA交MN于F,连接O?F交地面于H;连接O?B交MN于E,交地面于G。连接OE。标上箭头,光线传播方向如图5�11所示。入射光线为HF、GE;反射光线为F

O、EO。图中GH所围区域就是眼睛位于O点从平面镜MN中所能看到障碍物后方地面的范围。

假定水平放置的镜子的高度降低至与障碍AB面接触,眼睛就看不到障碍物后面的地面,因此,如果想在原处看到更大范围的地面,水平放置的镜子在高度该增高(即向上平移)。

【评注】光路可逆原理是光学知识中的基本原理,用“光路可逆原理”解答一些复杂的光学问题,显得相当简捷明快。

一、填空:

1.生活、生产中常用到光学知识:在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进方向,如图3所示,是利用了光沿__直线传播____________;有时人们把电视机遥控器的红外线发射窗,对着电视机对面墙壁发射,也能控制电视机,这是利用了光的___反射___________现象;

2.联合国大会确定2005年为“国际物理年”,以纪念物理学家爱因斯坦.在世界进行“让物理学照耀世界”的激光传递活动,先在美国的普林斯顿发射第一束激光,再由青少年进行接力式传递.从美国发出的激光不能直接传播到中国的原因是

光的直线传播 。??。天文学家反对激光传递活动,认为射向夜空的激光是光污染,请列举一个生活或生产中见到的光污染实例 建筑物上的玻璃幕墙等.形成白亮污染 .

3.如图6所示是观察平面镜成像的装置。在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合。这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的 大小 ,同时还可以确定 像的位置 。

4.一只小鸟在平静的湖面上飞过,当小鸟距水面3m时,小鸟在湖面的“倒影”是

虚 (填“实”或“虚”)像,它是由于光的 反射 形成的,该“倒影”距小鸟 3 m。

5.如图所示,是“千手观音”的剧照,观众看不见邰丽华(领舞者)身后站着的其她舞蹈者,这是因为光的____直线传播________的缘故。

6.太阳光传到地球约需500s ,由此可知日地距离约为1.5×10 m .

图5

7、(05扬州)教室里的每一位同学都能看到投影幕布上的画面,这是由于光在投影幕布上发生了 漫反射 ;激光准直利用了光的 直线传播 ;

8、(05扬州副卷)去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了一些许多野外生存的知识与技能。(1)用影子辨别方向。如图5,中午前后,用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹,找出其中距O最近的点A,则OA就指示____北_____(南北/东西)方向,这一技能应用的光学知识是:_____光的直线传播_____________________。

二、选择:

9.小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m 处,沿着垂直于平面镜的方向前进了2m , 此时他在镜中的像与他本人的距离为( D )

A . 2m B . 3m C .5m. D . 6m

10.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是( C )

A.桃花自己能发出红光 B.桃花吸收红光C.桃花反射红光 D.以上说法都不对

11.下列四个词语所描述的光现象中,表示能自行发光的是( C )

A.金光闪闪 B.红光满面 C.火光冲天 D.波光粼粼

12.下列说法中,正确的是( C )

A.月亮是一个巨大的光源 B.光在真空中的速度是340m/s

C.影子的形成是由于光的直线传播 D.漫反射不遵守光的反射规律

13.如图2所示,一束光线射向平面镜,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为( D ) 图2

A.40°40° B.40°50° C.50°40° D.50°50°

14.我国加人“世贸”后,民族汽车工业发展迅猛,已步入世界汽车生产大国行列。观察发现,小汽车前而挡风玻璃并不是竖直安装的,其主要原因是( D)

A .为了美观 B .可以有效减小外界噪声干扰

C .扩大视野 D .使车内物体通过挡风玻璃所成的像不在车的正前方

15、下列事例中属于光的反射现象的是( A )

A.在平静的湖边看到树的倒影 B.白天,浓密树荫下有许多小圆形光斑

C.夜晚,路灯下看到自己的影子 D.圆形玻璃缸中的金鱼,看上去变大了

16、在硬纸板上穿一个小洞,通过小洞向外看,眼睛向小洞逐渐靠近,看到外面景物范围( B )

A.变小 B.变大 C.不变 D.先变大后变小 11

17、一个小丑在平面镜前欣赏自己的像,他看到的像应该是下图中的哪一个?( B )

18.光明是人们祈求的,但有时光也会损害人的视觉和身心健康,成为光污染。下列现象中会造成光污染的是 ( B )

A.汽车车窗玻璃上贴太阳膜 B.城市建筑大面积安装玻璃幕墙

C.晚上学习时用护眼台灯 D.用塑料薄膜建造温室大棚

19.在现代装修中,要经常使用“毛玻璃”,物体补“毛玻璃”遮住后就看不见了,其原因是

A.物体射向“毛玻璃”的光,在“毛玻璃”表面被全部反射回去了( A )

B物体射向“毛玻璃”的光, 一部分被“毛玻璃”反射了,另一部分被吸收

C物体射向物体射向“毛玻璃”的光,在“毛玻璃”表面发生了漫反射和漫折射

D“毛玻璃”是不透光的

三、作图:

20.如图所示为一个反射式路灯,S为灯泡位置,图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜。请在图中画出灯S照亮路面的范围(保留作图中必要的辅助线).请提出一种能够增大灯照亮范围的方法: 在灯的周围安装平面镜 .

图14

21.有一光源S在平面镜前,经平面镜的一束反射光如左下图所示,根据平面镜成像的特点确定光源位置,并完成光路图.

图12

图13

22.自行车的“尾灯”是由许多很小的角反射器组成的. 角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图14所示. 请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线. 23、如图12所示魔术箱内有一个平面镜,从P处放入一物,箱中不见物体;换从Q处放入,箱中却见两个物体,在图13中作出平面镜及物AB在魔箱中所成的像。

四:实验与探究:

24.请你仔细观察,说出右图中所隐含的物理知识。(至少说出三点) 镜面反射 、 漫反射 、

平面镜成像

25.课题一:各种各样的镜子

1).小组首先回顾了几个重要的探究:

(1) 探究平面镜成像时,由于平面镜成__虚___像,无法用光屏承接.为了找到像的位置,小马用透明玻璃代替平面镜,将一支点燃的蜡烛放在玻璃前,将另一支未点燃的同样蜡烛放在玻璃后面,使它与点燃蜡烛的像的位置____重合________。这在物理学中称作等效法. ??

2).小马发现金属图钉的光亮表面可以看成是一种称作凸面镜的光学镜子,于是他对凸面镜探究如下:

(1)他用多支激光手电筒正对着一只凸面镜照射时,情况如图所示,可见凸面镜对光线有___发散____(填“会聚”或“发散”)作用.

(2)小马设计如下方案研究凸面镜成的像:

①器材;透明弧形(球冠形)玻璃、光屏、长短不同的多支蜡烛、光具座.

②步骤:在光具座上,在透明弧形玻璃前某位置放一支点燃的蜡烛,先用光 屏进行像的承接;然后再选择另一支与这个像长短__相同_____的蜡烛,放在玻璃后面,与像的位置__重合______。改变蜡烛的位置做多次实验

③实验记录如下:

蜡烛离弧形玻璃的距离 光屏上的像 玻璃后的像 (3)小马得出结论:凸面镜只能成___缩小

很近

较远

很远 无 无 无 缩小 正立 _____、__正立_______的_____虚__像.?? 缩小 正立 (4)日常生活中能看到的凸面镜有:金属图钉缩小 正立 面、_____汽车观后镜_____________.凸面镜的主要优点是:相同面积的凸面镜比平面镜观察到的范围__广_______.

1.光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播。

2.光速:光在真空中的速度是3×108米/秒。光在其它介质中的速度比光在真空中的速度小,光在空气中的速度近似认为3×108米/秒。

3.光的反射:光射到两种介质的交界面时,在界面处被反射回原来介质的现象称为反射现象。光在反射时遵从反射定律。光路可逆。

4.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一个平面上,反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角。

5.平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚像;像和物到镜面的距离相等;像与物的大小相等,且是正立的像。

6.球面镜:反射线是球面一部分的镜叫球面镜。凹面镜对光起会聚作用,能将平行光会聚于一点。凸面对光起发散作用,生成正立、缩小的虚像。

7.光的折射:光从一种介质射入另一种介质时,传播方向一般会发生改变的现象。

8.光的折射规律:光在发生折射时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线与入射光线分居法线的两侧;当入射角为零时折射角也为零,入射角增大折射角也随之增大。当光从空气射入水、玻璃或其他介质时,折射角小于入射角,当光从水、玻璃或其他介质射入空气时,折射角大于入射角。在光发生折射时,光路可逆。

9.透镜:表面是球面一部分的玻璃元件称为透镜。中间原边缘薄的透镜为凸透镜,中间薄边缘厚的透镜称为凹透镜。通过两个球面球心的直线称为主光轴(简称主轴)。在主轴上有一个特殊的点称为光心,通过光心的光线传播方向不变,薄透镜的光心就在透镜中心上。

10.凸透镜:对光有会聚作用,能使平行于主轴的光线分聚在主轴上的一点,这个点称为焦点,用F表示。焦点到光心的距离叫做焦距,用f表示。凸透镜可以成像,放大镜、幻灯机、照相机都是利用凸透镜成像规律制成的。

11.凹透镜:对光有发散作用。能使平行于主轴的光线的折射线的反向延长线分聚在主轴上一点。这点也称为焦点,用F表示。

1.像:把物体看作无限多个点光源的组合,从物体上某一点发出的一部分光(形状像锥,称为光束),在两种媒质界面发生了反射(或折射)。反射光线(或折射光线)如能交于一点,相交这点就叫做该光点的实像。如反射光线(或折射光线)是发散的,不能相交,而反射线(或折射线)的反向延长线交于一点,看起来,光线好像是从这一点发出的,这相交点就叫做该发光点的虚像。实像可以用屏幕接收,也有可能用眼直接观察(这时眼要处在实像后面光路中的适当范围内)。虚像只能用眼或其他光学仪器直接观察而不能用屏幕接收。从眼睛的角度看来,物体或像都是进入眼睛的光束顶点组成的。无论实像还是虚像,在眼睛的视网膜上都是呈现实像。

2.平面镜成像作图法:从物体上一点发出的光线中,任意选取两条入射光线,过两入射点分别做法线,根据反射定律,做反射光线,再做反射光线的反向延长线,得出延长线的交点,即为物体上那一点经平面镜后所造成的像。 需要注意问题是,作图时先画平面镜,镜后而要画短斜线表示,要在图上标明入射点,入射光线和反射光线要画箭头以表示光的行进方向。

3.平面镜成像特点:物体在平面镜中所成的像是虚像与物体大小相等,物体和像分居镜面两侧,并对称于镜面。

4.光路是可逆的,即光线逆着反射线的方向射到界面上,它就要逆着原入射线的方向反射出去,在折射现象里,光路也是可逆的,即沿折射方向射去的入射光线,将沿原入射方向折射出去。

5.凸透镜成像规律如下表所示:

6.照相机和幻灯机

物体在凸透镜的二倍焦距以外的时候能得到缩小倒立的实像,照相机就是利用这种现象来拍摄照片的。

物体放在凸透镜的焦距和二倍焦距之间能得到放大倒立的实像,幻灯机就是利用这个原理制成的。

7.棱镜色散的简单原理是因为白光是由各种单色光混合而成的,由空气射到棱镜界面发生折射时,各单色光在棱镜界面上发生偏折的程度不同而造成的。 例题分析

【例1】图(1)为平面镜所成的一块手表的像,若手表所指的时间为4时45分,在图中正确的是 [ ]

【解答】B

【例2】眼睛位于O点,通过小平面镜MN观察周围事物(如图(2)所示)。求眼睛可观察到事物的区域。

【分析】可利用光路可逆解题,将O假设为光源,它的像在图中O'处,连接MO'、NO'并延长至B、A,

则ANMB区域为眼睛可观察的范围。

【例3】关于凸透镜成像规律的下列说法中,正确的是

[ ]

A.将物体由3倍焦距处移至1.5倍焦距处的过程中,物体的像逐渐变小

B.凸透镜可以成正立、放大的实像

C.凸透镜可以成正立、放大的虚像

D.置于焦距以内的物体不能成像

【分析】只要物体不放在焦点上,物体就可以成像,所以选项D是错误的。

若将该项改为不能成实 像,就是正确的答案。

物体由三倍焦距移至1.5倍焦距,物体经凸透镜所成的像由缩小、变为等

大、再变为放大的倒立 实像,认为像会逐渐缩小是错误的,选项A不正确。

由凸透镜所成的实像都是倒立的,所成的虚像都是正立的。实像可能放

大、等大,也可能缩小 ;虚像则一定是放大的。由此可判定选项B错误,选

项C正确。

【解答】C

【说明】只要物体不放在焦点上,凸透镜就能使物体成像。判断凸透镜成

像情况时,要抓住一倍 焦距、二倍焦距这两个分界点;抓住由这两个分界点

分开的三个区域成像特点。

【例4】用作图的方法求物点A的像

【分析】作图时,只需两条光线就可确定像点的位置。利用三条特殊光线

中的任意两条来作图。

画凹透镜光路图时,容易产生的错误是平行于主轴的光线通过的是透镜

另一侧的虚焦点。也就 是该光线折射后,反方向延长线通过焦点。另外,不

可忘记反向延长线、虚像均用虚线表示。

【解答】如图(4)所示,选择平行于主轴的光线AB、过光心的光线

表示。AB经折射后,其反方向延长线通过凹透镜的焦点F为BD;AC折射

后的方向不变,为CE。由此可 确定A的像点A'。

(做动画:①过光心的光线不改变方向。②平行于主轴的光线,过虚焦

点完成图)

【说明】凹透镜只能成正立、缩小的虚像,可以用凹透镜成像光路图加以说明在画光路图时,一 定要注意凹透镜使光线发散,凹透镜的焦点是虚焦点,千万不要混同于凸透镜。

【例5】在使用照相机时,下列做法中正确的是 [ ]

A.拍摄远景时,应当将镜头向前伸

B.拍摄近景时,应当将镜头向前伸

C.阴天拍摄景物时,应当开大光圈

D.阴天拍摄景物时,应当缩小光圈

【分析】物体在镜头的1倍焦距之外,远处物体所成的像距透镜较近,所以拍摄远处景物时,应当 减小镜头与胶片之间的距离。胶片无法移动,只能将镜头向后移。反之,在拍摄近景时,应当 加大胶片与镜头的间距,将镜头向前移。由此可判定选项A不正确,选项B正确。

光圈是镜头前边开口的障碍物。它的作用是只让光从所开的口中通过,控制进入镜头的光量。 在阴天,景物发出或反射的光线较弱,拍摄景物时应当加大光圈。选项C正确,选项D不正确。

结论是选项B、C正确。

应当说明,放大或缩小光圈,只能改变进入照相机光量的多少,不会影响像的完整性。决不会 因为减小光圈使得物体的像少了一部分。

【解答】B、C

【说明】使用照相机时,需要景像清晰、曝光适度,采用调节光圈、距离、时间的方法满足要求 。一般情况下,物体固定不动(或拍摄在某处的物体),物距确定,根据具体情况改变像距使物体 成清晰的像在胶片上。

【例6】欲使屏幕上的景像大一些,应当采取的做法是 [ ]

A.将幻灯机向后移动 B.将幻灯机向前移动

C.将幻灯片移近镜头 D.将幻灯片远离镜头

【分析】按照题意,屏幕固定不动,幻灯机和幻灯片可以移动。幻灯片放置在距镜头1倍焦距 至2倍焦距之间,屏幕放置在距镜头2倍焦距以外幻灯片上的图景有确定的大小,在屏幕上出现放大 、倒立的实像越大,屏幕与镜头的距离,也就是像距应当越大,当然物距就应当越小,正确的做法 是向后移动幻灯机,再减小幻灯片与镜头的间距。应当为A、C两个选项。

【解答】A、C

【说明】使用幻灯机时,应当在屏上出现放大、倒立的实像,需要将幻灯片倒置,还需要调节屏 幕的位置、镜头的位置,使屏上的像清晰。

【例7】将物体从物距为1.5f处移向3f处,在移动时物体的像 [ ]

A.先是放大像后是缩小像

B.先是缩小像后是放大像

C.逐渐变大

D.逐渐缩小

【分析】根据凸透镜的成像规律可知,物体在2f处所成的像是等大倒立实像,在物距大于f时所成 的像均为倒立实像。在物体由1.5f移至3f的过程中,物体所成的像均为倒立的实像。在1.5f至2f区 域,像是放大的(即像比物大);在2f至3f区域,像是缩小的。选项A正确,B错误。

在移动过程中,像的大小在变化。比较像的变化情况可知,随着物体向3f处移动,像越来越小 。具体地说,在1.5f时像最大,此时像比物大,由1.5f移至2f的过程,像始终比物大,但相差越来 越小;在2f处时像与物一样大;由2f移至3f的过程,像都比物小,而且差别越来越大。通过上述分 析可知,选项C不正确,选项D正确。

产生错误的原因是未分清过程,没有明白放大、缩小、变大、变小之间的区别。

【解答】A、D

【说明】“放大”、“缩小”指像与物相比较的结果。像比物大称为放大的像,像比物小则为缩 小的像。“变大”、“变小”则指像本身的变化情况,如果后一次的像比前一次的像大,称为变大,后一次像比前一次像小则称为变小。

【例8】放映幻灯时,在屏幕上得到的是幻灯片上景物的 [ ]

A.正立放大的虚像

B.正立放大的实像

C.倒立放大的虚像

D.倒立放大的实像

【分析】屏幕上的像比物体大,本题的关键是正立还是倒立、实像还是虚像。

正立、倒立指的是物像关系。在屏幕上的景物确实是正立的,但这只是屏幕呈现的情况不是物 像关系。在放映幻灯时,幻灯片必须倒置,即幻灯片的景物是倒立的。屏幕与幻灯片的景物关系是 倒立的,所以应为倒立的像。 判定虚物、实物的简单方法是将屏置于成像位置。如果该处有光线通过且相交,屏上将呈现物 体的像,这个像是实像;否则为虚像。幻灯屏幕上确有光线会聚,它是实像。

结论是选项D正确。

【解答】D

【说明】实像由实际光线的交点组成,能够用屏幕显示。虚像处没有实际

光线通过,它由出射光 线的反方向延长线交点组成,无法在屏幕上显示,只能用眼睛或仪器观察。平面镜、凹透镜所成物 体的像是虚像,在凸透镜焦距以内的物体也成虚像。位于凸透镜焦距以外的物体则成实像。

【例9】在图(5)中的虚线框内的适当位置,填入符合要求的面镜或透镜。

【分析】A、B、C三图中的入射光相同,均为平行光。图A、B的出射光为发散光,图C中的出射光 仍为平行光,由此可判定图A、B的框内装有透镜,图C的框内装有平面镜。

延长各光线,它们的交点为入射点,也为出射点,即面镜或透镜所在的位置。由此可定出图C中 的平面镜是斜放的,图A、B中的透镜是直立的。通过画图还可知,图A中的光线经过透镜后发散,框 内装的是凹透镜;图B中的光线先会聚再发散,框内装的是凸透镜。

【解答】按照上述分析的步骤做图,结果如图(6)所示。

【说明】“黑盒子”问题是难度较大、综合性较强的填图题。解决这类问题时,要明确以下3点:

(1)根据光线在盒中是反射还是折射,判断其中的光学元件是面镜还是透镜;

(2)入射光线与反射光线或折射光线的交点,就是面镜或透镜所在的位置;

(3)根据面镜或透镜对光线的作用判断面镜或透镜的种类。在初中阶段,只要求平面镜、凸透镜 和凹透镜三种。平面镜只改变光路,凸透镜使光线会聚,凹透镜使光线发散。

中考试题选

一、选择题

1.关于光的传播,下列说法中错误的是 [ ]

A.光在同一种物质里传播的路线是直的。

B.光在空气中传播速度远远大于声音在空气中的传播速度。

C.光从一种物质进入另一种物质,它的传播方向一定会改变。

D.光射到任何表面上都会发生反射,从而改变了光的传播方向。(青岛)

2.平静的湖面上倒映着美丽的白塔,在这里,?倒映的白塔?是 [ ]

A.白塔的影子.

B.白塔的实像.

C.比白塔略大的虚像.

D.与白塔等大的虚像.(厦门)

3.光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法中正确的是 [ ]

A.光线的传播方向一定会发生改变.

B.光线的传播方向不一定发生改变.

C.当光线从水中斜射进入空气时,折射角大于入射角.

D.当光线从空气斜射进入玻璃时,折射角小于入射角.(成都)

4.当入射光线与平面镜夹角为20°,若保持入射光线方向不变,转动平面镜,使入射光线与平面镜夹角变为50°,则这过程中反射光线偏转角度为 [ ]

A.20°. B.50°.

C.30°. D.60°(南京)

5.一束光线由空气斜射入水中,如果入射角逐渐增大,折射角 [ ]

A.逐渐减小,且总大于入射角.

B.逐渐增大,且总大于入射角.

C.逐渐增大,且总小于入射角.

D.逐渐减小,且总小于入射角.(天津)

6.如图⑦入射光线AO与法线ON的夹角∠AON逐渐变小那么 [ ]

A.∠BON逐渐变大.

B.∠CON'逐渐变小.

C.∠BOC逐渐变小.

D.∠BOC不变.(南宁)

7.下列现象中,属于光的反射现象的是 [ ]

A.看到插入水中的筷子向上弯折.

B.平静的水面上清楚地映出岸上的景物.

C.看到湖水的深度比实际的要浅.

D.小孔成像.(北京)

8.当光从空气斜射到水面时,则 [ ]

A.只发生折射,且折射角小于入射角.

B.只发生折射,且折射角大于入射角.

C.既有反射,又有折射,且折射角小于入射角.

D.既有反射,又有折射,且折射角大于入射角.(四川)

9.当光线由水斜射入空气时,那么 [ ]

A.折射角等于反射角. B.折射角小于反射角.

C.折射角大于入射角. D.折射角等于入射角.(武汉)

10.人从远处走近一直立的穿衣镜的过程中,他在镜中的像的大小将 [ ]

A.逐渐变大. B.逐渐变小.

C.不变. D.无法判定.(河南)

11.图(8)所示是某同学画的潜望镜的示意图,使用这样的潜望镜看到物体AB的像是 [ ]

A.放大倒立的实像.

B.缩小倒立的实像.

C.等大正立的虚像.

D.等大倒立的虚像.(北京)

12.关于光的现象,下列说法正确的是 [ ] A.“光年”是一种时间单位. B.光的传播是需要时间的. C.光从一种物质进入另一种物质时,它的传播方向一定要改变.(沈阳) 13.一条光线垂直射到平面镜的镜面上时 [ ] A.没有入射角和反射角. B.入射角和反射角都是0度. C.入射用和反射角都是90度. D.入射角是0度,反射角是90度.(廊坊) 14.一束光线由空气斜射入玻璃中,下列光路图⑨中正确者为: [ ](河南)

15.把一个平面镜竖直放置,一个人以2米/秒的速度垂直于平面镜走近,那么他在\镜中的像: [ ]

A.以4米/秒的速度远离平面镜.

B.以4米/秒的速度靠近平面镜.

C.以2米/秒的速度远离平面镜.

D.以2米/秒的速度靠近平面镜.(天津)

16.关于实像和虚像,下列说法正确的是: [ ]

A.实像能用光屏收集到,虚像不能.

B.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反.

C.实像一定是由光的折射现象形成的,虚像一定是由光的反射现象形成的.

D.实像有放大的也有缩小的,而虚像都是放大的.(山西)

17.下面哪一个是实像 [ ]

A.通过汽车上的观后镜看到的像.

B.放映电影时银幕上的像.

C.平静的水面所映出的明月的像.

D.照镜子看到的像.(湖南)

18.关于光的传播,下列说法正确的是 [ ]

A.光在玻璃中不是沿直线传播的.

B.光只在空气中才沿直线传播.

C.光在任何情况下都沿直线传播.

D.光在同一种物质里沿直线传播.(天津)

19.太阳、月亮、烛焰,其中是光源的 [ ]

A.只有太阳、烛焰. B.只有太阳.

C.只有太阳、月亮. D.三个都是. (西安)

20.一个不发光的物体,我们能够从四面八方看到它,是由于物体表面对入射光线产生 [ ]

A.逐渐变大. B.漫反射.

C.折射 D.吸收.

21.人站在直立的平面镜前,要看到自己的全身像,镜长最少应是人的高度的: [ ](广西)

22.下述哪种情况下成的是虚像? [ ]

A.照相机中底片上形成的画面.

B.放幻灯时,屏幕上出现的画面.

C.做小孔成像实验时,塑料布屏上形成的画像.

D.从池塘中看到的游鱼.(北京)

23.下面说法中正确的是 [ ]

A.光从一种物质进入另一种物质,就会发生折射,并且折射角总小于入射角.

B.物体沿主轴从距凸透镜8倍焦距处移到距凸透镜2倍焦距处,则像与透镜的距离变小.

C.用放大镜观察物体,物体不论放在什么位置,都将得到放大的虚像.

D.由于光的折射,斜着插入水中筷子的水中部分,从水面上斜看是向上偏

折的。(西安)

24.下列光学元件中,能对光线起会聚作用的是 [ ]

A.平面镜. B.凹镜. C.凸镜. D.凹透镜. (北京)

25.汽车驾驶室外面的观后镜常用 [ ]

A.凸镜. B.凹镜. C.凸透镜. D.凹透镜.(上海)

26.如图(10)所示,物体AB置于薄凸透镜前,则AB的像的位置在 [ ]

A.E点附近. B.G点附近。 C.C点附近. (海南)

27.发光体从距凸透镜很远的地方向焦点移近时,在凸透镜另一侧得到像,

像距和像的大小的变化是 [ ]

A.像距变大,像变大. B.像距不变,像变大.

C.像距变小,像变小. D.像距变大,像变小.(武汉)

28.已知凸透镜的焦距是f,要想得到把物体的高放大4倍的实像,则物距

u应满足的条件是 [ ]

A.u>4f. B.2f>u>f.

C.u<f。 D.u=4f.(山西)

29.图(11)所示为凸透镜成像的一种现象,AB代表物体,A'B'代表物体的

像,这种现象可用作 [ ]

A.放大镜观察物体.

B.幻灯机放映画面.

C.照相机拍摄照片.

D.照相和幻灯放映.(北京)

30.在物体由远处向凸透镜焦点移近的过程中,像距与像变化的规律是 [ ]

A.像距逐渐增大,像也逐渐变大.

B.像距逐渐减小,像也逐渐变小.

C.像距逐渐增大,像逐渐变小.

D.像距逐渐减小,像逐渐变大.(吉林)

31.当u>2f时,凸透镜能够成缩小的实像,利用这种现象制成的光学仪器是 [ ]

A.照相机. B.幻灯机. C.放大镜.(广东)

32.把凸透镜当作放大镜来观察物体,必须把物体放在 [ ]

A.透镜的焦点以内.

B.透镜的2倍焦距处.

C.透镜的焦点与2倍焦距之间.

D.透镜的2倍焦距以外的地方.(四川)

33.关于凸透镜成像的正确说法是 [ ]

A.只能成实像. B.只能成虚像.

C.可以成实像或虚像. D.不能成像.(宁夏)

34.关于照相机和幻灯机所成像的性质,下列哪种说法正确? [ ]

A.照相机成的是正立缩小的实像,幻灯机成的是正立放大的虚像.

B.照相机成的是倒立缩小的虚像,幻灯机成的是正立放大的实像.

C.照相机成的像是倒立缩小的实像,幻灯机成的像是倒立放大的实像.

D.照相机成的是正立缩小的实像,幻灯机成的是正立放大的实像.(河北)

35.照相机的镜头相当于一个凸透镜,经调节镜头的位置,使胶片上得到被照景物的像是 [ ]

A.正立、放大的虚像. B.正立、缩小的虚像.

C.倒立、放大的实像. D.倒立、缩小的实像.(南京)

36.在“研究凸透镜成像”的实验中,我们发现 [ ]

A.放大的像都是虚像. B.实像都是缩小的.

C.倒立的像都是缩小的. D.缩小的像都是倒立的.(大连)

37.放映幻灯时,幻灯片到镜头距离为10厘米,屏幕上得到正立、放大的像,若幻灯片距镜头为4厘米时,屏幕上将 [ ]

A.得到正立、缩小的像. B.得到正立、放大的像.

C.得到一个小的光斑. D.不能在屏幕上看到像.(西安)

38.幻灯机是利用凸透镜哪种成像规律制成的? [ ]

A.u>2f,凸透镜成缩小的实像.

B.u<f,凸透镜成放大的虚像.

C.2f>u>f,凸透镜成放大的实像.(广东)

39.烛焰发出的光,经凸透镜在屏上生成一实像.如果在屏上所生成的像再大些,并保持清晰.应 [ ]

A.把凸透镜适当向屏移动,其他不动.

B.使屏适当远离透镜,其他不动.

C.把凸透镜向烛焰适当移近,并适当减少屏和凸透镜间距离.

D.把烛焰向凸透镜适当移近,并适当增大屏与凸透镜间距离.(西安)

40.一物体从离凸透镜的距离为1倍焦距处,沿着主光轴移到离凸透镜的距离为4倍焦距处,物和像之间的距离变化是 [ ]

A.逐渐增大. B.逐渐减小.

C.先增大而后减小. D.先减小而后增大.(吉林)

41.下列说法中正确的是 [ ]

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.(嘉兴)

42.在凸透镜成像过程中 [ ]

A.物距大于1倍焦距时成倒立实像.

B.物距大于1倍焦距时成倒立虚像.

C.物距小于1倍焦距时成正立虚像.

D.物距小于1倍焦距时成倒立虚像.(吉林)

43.在图(12)中,双箭头光线为入射光线,单箭头光线为折射光线,在方框

位置中应填凹透镜的有哪几个? [ ](山东)

44.图(13)是光通过透镜前、后的方向示意图,哪个是正确的? [ ](南宁)

45.放映幻灯时,要想使屏幕上出现放大的“上”字,幻灯片的插法应选用图(14)中的 [ ](苏州)

[ ]

46.放映幻灯时,要使银幕上所成的像再变大一些,应采取下面哪个方法? A.减小银幕与镜头的距离,同时增大幻灯片与镜头的距离. B.增大银幕与镜头的距离,同时减小幻灯片与镜头的距离. C.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时减小. D.将银幕与镜头的距离和幻灯片与镜头的距离同时增大.(天津) 47.用放大镜观察物体时,物体与凸透镜的距离必须 [ ] A.大于两倍焦距. B.大于一倍焦距且小于两倍焦距. C.等于两倍焦距. D.小于一倍焦距.(上海) 48.用照相机拍照片时,正确的说法是: [ ] A.因为要得到倒立放大的实像,所以镜头要用凸透镜,人要离镜头很近. B.因为要得到正立缩小的虚像,所以镜头要用凹透镜,人要离镜头很近.

C.因为要得到倒立缩小的实像,所以镜头要用凸透镜,人要离镜头较远.

D.因为要得到正立放大的虚像,所以镜头要用凹透镜,人要离镜头较远.(湖南)

49.凸透镜焦距为15厘米,一个物体放在凸透镜左侧,距凸透镜10厘米处,那么可以 [ ]

A.在凸透镜左侧的光屏上形成放大的倒立的像.

B.在凸透镜右侧的光屏上形成放大的倒立的像.

C.通过凸透镜看到左侧有一个放大的正立的像.

D.通过凸透镜看到右侧有一个放大的正立的像.(无锡)

50.如图(15)所示为凸透镜成像的一种情况,AB代表物体,A'B'代表物体经凸透镜所成的像,这种情况 [ ]

A.可用于放大镜观察物体.

B.可用于幻灯机放映幻灯片.

C.可用于照相机拍摄照片.

D.可同时用于照相和放映幻灯片.(苏州)

51.如图(16)所示,一束光线斜射入容器中,在O处形成一光斑.在向容器里逐渐加满水的过程中,实际上光斑将 [ ]

A.向左移动后静止.

B.向右移动后静止.

C.先向左移动后向右移动.

D.仍在原来位置.(苏州)

52.幻灯放映员想调整一下幻灯机,使银幕上原来较小的像再大些,下面的操作中可行的是 [ ]

A.幻灯机远离银幕,镜头移近幻灯片.

B.幻灯机移近银幕,镜头远离幻灯片.

C.幻灯机远离银幕,镜头远离幻灯片.

D.幻灯机移近银幕,镜头移近幻灯片.(青岛)

二、填空题

53.小孔成像说明光在同一种媒质中是______传播的。(贵州)

54.光在真空中的速度是______千米/秒;光年是______的单位。(兰州)

55.当光从水中斜射入空气时,折射角______反射角;若入射角逐渐增大时,折射角会逐渐变______。(宁夏)

56.光在______沿直线传播,光射到两种物质的界面时,光的传播方向通常会______。(广东)

57.当入射光线跟平面镜的夹角是60°时,入射角为______;若入射光线与镜面垂直,则反射角为______。(上海)

58.平面镜成______立的______像,像的大小和实物______。(兰州)

59.如图(17)所示,光在水和空气两种物质界面发生反射和折射现象.______是反射角,物质I是______。(海南)

60.光线从空气斜射入水中时折射角______,所以从水中看岸边的树比实际的高度______些。(吉林)

61.光从空气斜射入玻璃时,光线的传播方向______;传播速度要变______。(天津)

62.光线从水中射入空气中的时候,发生折射现象,折射角比入射角______;若减小入射角,则折射角的变化是______。(天津)

63.一束光照射在镜面上发生反射现象,则反射线和入射线分居在______的两侧,反射角______入射角。(天津)

64.从不同的方向能看到不发光的物体,是由于光的______反射缘故。(北京)

65.物体与平面镜平行放置,若物体距镜面1米,像距镜面______米,若物长0.5米,则像长______米。(天津)

66.如图(18)所示,空杯底部放一枚分币,移动杯子,使眼睛刚刚看不到分币,保持眼睛和杯子的位置不变,慢慢向杯子里倒水,随着水面的升高,将会

看到______。这是由于______。(河南)

67.为使与水平成50°角的阳光竖直射入井里,那么平面镜和水平应成______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______度角。(山西)

68.在图(19)各种光学仪器中,能使太阳光线会聚的是______。潜望镜中用来改变光线方向的是______。可用来做放大镜的是______。(选填图中各光学仪器代号)(大连)

69.为了扩大观察范围,汽车驾驶室外面的观后镜是用______镜做成的。(北京)

70.太阳的平行光线被凹镜反射后,反射光线将______,在凹镜焦点上放一个光源,它所发出的光线经凹镜反射以后,反射光线将成为______。(天津)

71.现有平面镜、凸镜、凸透镜、凹镜、凹透镜等光学元件,在下列应用中应选用哪一种?(1)最简单的潜望镜应选用______镜;(2)照相机应选用______镜;(3)汽车上的观后镜应选用______镜。(南京)

72.对光线能起会聚作用的有______和______镜。(宁波)

73.一个物体沿凸透镜主轴从10倍焦距处向凸透镜移动,则像与凸透镜之间的距离______。(廊坊)

74.一凸透镜的焦距是f,某物体正立在透镜前,物距u>2f,则成像的性质是______,像距v的范围是______。(山西)

75.使用放大镜的时候,必须把要观察的物体放在______,这时看到的像是______、______、______像。(天津)

76.研究凸透镜成像情况的实验结果表明:当把物体放在二倍焦距以外时,成像在______;当把物体放在焦距和二倍焦距之间时,成像在______。(西安)

77.发光物体经凸透镜成像时,在屏上得倒立实像的条件是______,如果得到的实像是倒立放大的,则物体必须放在______范围内。(沈阳)

78.现有平面镜、凸镜、凸透镜三种光学器件,当把物体放在镜前15厘米处:

(1)用______镜时,在镜后30厘米处可能成倒立的像。

(2)用______镜时,在镜后成正立而缩小的像。

(3)用______镜时,在镜后15厘米处成正立的像。

(4)用______镜时,在镜前成正立的像。(内蒙古)

79.用镜头焦距一定的照相机照像,想使底片上的人像大一些,照相机和

被照人之间的距离应该______。(北京)

80.作放大镜用的透镜是______透镜,用这种透镜要想得到正立的、放大

的虚像,物体应在______。(天津)

81.幻灯机的幻灯片插在凸透镜的后面比焦点略微远些的地方,这时银幕

上所得到像的性质是______。(天津)

82.照相机的镜头相当一个凸透镜,若镜头焦距为f,照像时被照者与照相

机的距离范围应该______;在底片上得到的像是一个______、______、______

像。(天津)

83.在“研究凸透镜成像”的实验过程中,当蜡烛位于凸透镜的二倍焦距以

外时,调整光屏位置,可在光屏上出现清晰的像,这时光屏与凸透镜之间的距

离范围是______。(无锡)

84.一根筷子插入水中,如图所示。筷子在水里的部分,从水面上斜着看

起来向上折了,这是因为光的______的缘故。(上海)

三、作图题

85.图(21)中画出了光线通过透镜前后的方向,在图中填上适当类型的透镜。

(沈阳)

86.根据平面镜成像特点,在图(22)中画出物体ABC在平面镜中成的像

A'B'C'。(南京)

87.把图(23)中各图的光路画完整。(大连)

88.图(24)表示的是一束光线入射到玻璃和空气两种媒质界面上发生的现

象,在图中用箭头标明光的传播方向、入射角a、反射角b、折射角c、法线MN.在

界面两侧写明空气和玻璃。 (石家庄)

89.如图(25)表示入射光线A和它经过平面镜反射后的反射光线B的一部

分,试用刻度尺和作图法画出平面镜的位置。

要求:写出作图的主要步骤和在平面镜的位置上画出平面镜的图示.(山西)

90.图(26)表示最简单的潜望镜,其中两块平面镜互相平行,都跟水平方向

成45°角。人眼在它下端镜筒处观察,可看到高处的物体,请画出物体P沿水平

方向发出的光线经潜望镜反射后,进入眼的光路图。(无锡)

91.如图(27)所示,MN是平面镜,S是点光源,P是平面镜前的一点,请

在图上画出通过P点的反射光线。(海南)

92.图5-29所示,AO是入射光线,MN为镜面,在图中画出入射光线AO

的反射光路图。(北京)

93.图5-30中画出了光线先后两次经过平面镜反射的光路图,在图中适当

位置画出平面镜,并指出各组镜面方向之间的关系。左图两镜面方向的关系是

______,右图两镜面方向的关系是______。(西安)

94.平面镜MN前有一个点光源S,图(30)中已给出从光源S射向平面镜的

两条光线SO和SO',在图中画出它们的反射光线并根据反射光线确定点光源S

在平面镜里的像。(天津)

95.图(31)中,AO是由空气向水面斜射的一条光线.大致画出折射光线,

并用箭头标明它的传播方向。(北京)

96.在图(32)中画出入射光线1、2经凸透镜折射后的光线。(标出方向)(石

家庄)

97.在图(33)中画出了一束光线通过两个透镜前后的传播方向,试在图中长

方形框中填上适当类型的透镜。(山东)

98.一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(34)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。(辽宁)

99.如图(35)所示,一束平行光射到凹透镜上,试画出光通过凹透镜的折射光线。(辽宁)

100.在图(36)中已经给定入射光线和折射光线,在各虚线框内,分别填上一个适当的光具,并完成光路图。(西安)

四、实验题

101.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(37)所示,并分别调整光屏的位置,则

①把烛焰放在______点,屏上出现的实像最大。

②把烛焰放在______点,屏上出现的实像最小。

③把烛焰放在______点,当屏上出现清晰的像时,屏距凸透镜最远。 ④把烛焰放在______点,当屏上出现清晰的像时,屏距凸透镜最近。 ⑤把烛焰放在______点,屏上不会出现像。(山东)

102.用凸透镜、蜡烛、光屏等器材研究凸透镜成像,应把______放在其它两种器材之间,调整它们的高度后,使烛焰发生的光经凸透镜在光屏上成一缩小的像,如果要使像再大些,并保持清晰,则应使光屏和凸透镜间的距离______。

(四川)

103.在研究凸透镜成像的实验中:

(1)所需的仪器有______、______、______、______。

(2)为了使烛焰的像成在光屏的中间,要调整______和______高度,使它们

的______跟______大致在同一高度。

(3)请在下面空格内填上适当的内容。(全国技工)

104.在做“研究凸透镜成像”实验时,某同学在光具座上依次放置蜡烛、凸

透镜和光屏,接着他移动凸透镜位置,使蜡烛到与凸透镜的距离大于凸透镜焦

距的二倍,然后点燃蜡烛移动光屏,可他无论怎样移动,也无法在光屏上观察

到像。

针对上述情况,甲认为该同学可能没有把凸透镜、光屏和烛焰的中心调整

到大致在同一高度;乙认为该同学只要从光屏一侧透过凸透镜去观察烛焰,就

一定能看到烛焰的虚像。

就甲、乙两人的分析,你认为谁合理?为什么?(上海)

105.在做“研究凸透镜成像”实验时,当调整好凸透镜的位置,使物距大于

凸透镜焦距的两倍后,应沿光具座移动光屏,在移动过程中,眼睛要观察______。

(上海)

106.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______。实验时,应把凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,调整______

和______的高度,使它们的中心和______的中心大致在同一高度,目的是使

______的像成在______。(河南)

107.图(38)画出《研究凸透镜成像》规律的光具座,请在光具座上的方括

号里填入该位置应安放的实验器材的名称。(厦门)

108.某同学做“研究凸透镜成像”的实验,他在水平放置的光具座上安装的器材如图(39)所示。

(1)由图(39)可看出:装置中的错误是______偏高,需要进行调节,使它的中心与凸透镜和烛焰的中心大致在______。

(2)若透镜的焦距是15厘米,蜡烛和凸透镜的位置如图(39)所示,其物距与焦距的关系是u______2f(选填=、>或<)。调节光屏的位置可得到一个清晰的像,这个像的性质是______的______的______像。(重庆)

109.在“研究凸透镜成像”的实验中,已知凸透镜焦距为10厘米,若将一物体放在距透镜30厘米处,将成______像(填:正立或倒立、放大或缩小、实像或虚像)。就是这一成像性质的应用。

答案与提示

1C 2D 3D 4C 5C 6B 7B

8C 9C 10C 11D 12B 13B 14C

15D 16A 17B 18D 19A 20B 21B

22D 23D 24B 25A 26A 27A 28B

29C 30A 31A 32A 33C 34C 35D

36D 37D 38C 39D 40D 41D 42AC

43AD 44AD 45B 46B 47D 48C 49C

50B 51A 52A

53.直线

54.3×105 长度

55.大于 大

56.同一种物质里 改变

57.30',0°.

58.正 虚 相等

59.1 水

60.小于入射角 高

61.要改变 慢

62.大 减小

63.法线 等于

64.漫

65.1 0.5

66.分币的虚像 光线由水斜射入空气时,折射角大于入射角 67.20 10

68.(1)(4)(3)(1)

69.凸

70.会聚在一点平行光线

71.平面 凸透 凸

72.凹面镜 凸透

73.变大

74.倒立缩小的实像 f<v<2f

75.焦点以内放大、正立、虚

76.焦距与二倍焦距之间 二倍焦距以外

77.物距大于焦距 焦距与二倍焦距之间

78.(1)凸透镜(2)凸镜(3)平面镜(4)凸透镜

79.缩小

80.凸 焦距以内

81.放大倒立实像

82.大于二倍焦距f 倒立、缩小的、实像

83.f<v<2f

84.折射

85.图(21)甲应为凹透镜.图(21)乙应为凸透镜.

30、如图是一束光由空气进入某种透明物质时,在界面上发生的反射和折射的光路,则下列判断正确的是 ( ▲ )

A、AO可能是入射光线

B、BO必定是入射光线

C、OC必定是反射光线

D、OB可能是折射光线

24. 小明在听讲座时,想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍

摄下来。由于会场比较暗,他使用了闪光灯。这样拍出来的照片( )

A.反而看不清投影到银幕上的图像,倒是把银幕上的一些污渍拍出来了

B.色彩鲜艳,比不用闪光灯清楚多了

C.色彩被“闪”掉了,拍到的仅有黑色的字和线条

D.与不用闪光灯时效果一样,因为拍摄的是银幕上的像,而不是实际的景物

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