物理复习光学专题
图 1 物理复习——光学专题
一、选择题
1. 小王站在九龙公园的湖边往水里看，他看到了湖水中的鱼游弋在蓝天白云之间，他做出以下的判断，其中正确的是（ ）
A. 这是光的反射现象，白云和鱼都是虚像
B. 这是光的折射现象，白云是虚像，鱼是实像
C. 白云是光的反射形成的虚像；而鱼是光的折射形成的实像
D. 白云是光的反射形成的虚像，而鱼是光的折射形成的虚像
2. 下列光学器件用来成正立、放大、虚像的是（ ）
A. 平面镜
B. 放大镜
C. 照相机
D. 幻灯机
3. 下列现象形成的原因不正确的是（ ）
A. 岸边的树在水中的倒影是光的镜面反射
B. 插入水中的筷子发生偏折是光的折射
C. 用潜望镜观察物体是利用光的直线传播
D. 利用放大镜观察物体是光的折射
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 光的传播速度总是３×１０8m/s
B. 漫反射遵循光的反射定律
C. 物体经平面镜成正立等大的实像
D. 光总是沿直线传播的
5. 下列现象中属于光的反射的是（ ）
A. 在颐和园内昆明湖的水中可看到十七孔桥的倒影
B. 人在阳光下，地面上出现影子
C. 注满水的游泳池，池底看起来变浅了
D. 筷子斜插入水中，水下的部分看起来上翘了
6. 下面说出是一些光学知识的应用实例，其中应用光的直线传播的实例是（ ）
A ．渔民用渔叉叉前方水中的鱼时，将渔叉对着稍低于所看到的鱼的位置叉去
B ．木工为了检查一块木板的楞是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿楞的长度方向看过去
C ．在潜水艇中，用潜望镜观察水面上的景物
D ．照相机的制作原理
7. 在2000多年前，我国古人已能“照冰取火”，它们用冰磨成一种冰镜，使太阳光透过它能点燃柴草取火，这种冰镜应为（ ）
A ．平面镜
B ．凹透镜
C ．凸透镜
D ．凹面镜
8. 物体放在凸透镜前１２cm 处，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立放大的像．当物体距凸透镜８cm 时，所成的像（ ）
A ．一定是倒立放大的实像
B ．可能是倒立缩小的实像
C ．可能是正立放大的虚像
D ．可能是正立等大的虚像
9．关于凸透镜，下列说法中正确的是（ ） A ．用照相机照相时，被照人到镜头的距离必须小于二倍焦距
B ．用放大镜观察邮票时，邮票应放在放大镜的一倍焦距以内
C ．用幻灯机放映幻灯片时，幻灯片到镜头的距离必须大于二倍焦距
D ．照相机、幻灯机的镜头是凸透镜，放大镜的镜头是凹透镜
10. 晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小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，如图1所示，从侧面看去（ ）
A ．子比较亮，因为它发生了镜面反射
B ．镜子比较亮，因为它发生了漫反射
C ．白纸比较亮，因为它发生了镜面反射
D ．白纸比较亮，因为它发生了漫反射
11．图2 是教学中常用的投影仪的结构示意图，下面有关
投影仪的四句说法中正确的是（ ）
A. 螺纹透镜对灯泡发出的光有发散作用
B. 透明胶片与凸透镜间的距离大于两倍焦距
C. 在屏幕上可以观察到胶片上箭头的虚像
D. 平面镜的作用是改变光的传播方向
12．20XX 年6月8日，当金星从地球与太阳之间经过时，我们会看到一个黑点慢慢移过太阳表面，这是一种罕见的天象——金星凌日。造成这种天象的原因是（ ）
A. 光的直线传播
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 平面镜成像
13．当物体距凸透镜5f 处沿主光轴逐渐向f 处移动时，在光屏上成的像一定是（ ）
图2
A. 倒立的实像，像的大小逐渐减小
B. 倒立的实像，像的大小逐渐增大
C. 倒立的虚像，像的大小逐渐减小
D. 正立的实像，像的大小逐渐增大
14.某一物体的形状如图3所示，它所成的像有如图4所示的5种情形,将其与之实际应用进行搭配.填入括号内
① ② ③
④ ⑤
A 、在照相机的底片上该物体的像的形状 ( )
B 、在平面镜中看到的该物体的像的形状 ( )
C 、用放大镜来看物体，看到的该物体的像的形状 ( )
D 、把投影仪的反射平面镜取掉，让物体的像成在天花板上，这时看到该物体的像的形状 ( )
15．
小明给他的几位好朋友拍了一张集体照，他的朋友们看了照片后都不满意，特别是
站在前排最右边的小华，只看到半张脸，如图5
所示。他们要求小明重新拍照，那么小明应吸取怎样的教训（ ）
A
、照相机应离人远一些 B 、照相机应离人近一些
C 、照相机应向左移动一些
D 、照相机应向右移动一些 16．某同学在探究凸透镜成像规律时，把实验数据准确地记录在下表中：
10cm C 、8cm D 、5cm
17．将物体放在距凸透镜40cm 处，在透镜另一侧距透镜30 cm 处的光屏上得到一个清晰的像，则此凸透镜的焦距范围是 ( )
A ．10 cm B ．15 cm 18．关于凸透镜成像及成像规律的应用，有以下几种说法：①当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的实像；②照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成的；③幻灯机是利用当物距大于2焦距时凸透镜成倒立、放大的实像的原理制成的；④集邮爱好者观察邮票时若一时找不到放大镜，可以用老花镜代替．正确的是 ( ) A ．②④正确 B ．②③正确 C ．①④正确 D ．①②正确 19.烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个倒立缩小的像，若保持透镜的位置不变，把烛焰和光屏位置对调一下，则：（ ） A 、光屏上仍呈缩小的像 B 、光屏上不能成像 C 、光屏上呈放大的像 D 、光屏上无像，但调节光屏位置像才能呈现出来 二、填空题 1. 古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的 现象;“池水映明月” 说的就是光的 _现象。 2. 身高1.6m 的体操运动员站在平面镜前3m 处，他在镜中的像离镜______m ，所成的像是____立的虚像， 像高______m ，这时运动员和他的像的距离是 m 。 3. 一束光线与水平放置平面镜成40°角,这束光线的反射角为________，入射光线不变,转动平面镜,使入 射角增大10°，这时反射光线与入射光线的夹角为__________。 4. 在空碗里放一枚硬币，当碗内盛满水时，看上去碗底的硬币深度要比实际深度要 些（选填：深、浅），是由于光的 的缘故。 5．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断 液面高低的。如图3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， 图3 图 3 光电屏上的光斑S将向_____(选填“左”或“右”)移动。 6. 如图2所示中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．则是ＯＡ 入射光线。 7. 早晨，我们看见太阳的视位置比它的实际位置要高一些（如图所示），这是光的现象；当一个 人逐渐向平面镜靠近时，他的像将（填“变大”、“变小” “不变” ）。 8. 用焦距是１０cm的凸透镜使烛焰在光屏上成倒立、缩小的实像，蜡烛到凸透镜的距离应该大于 cm；当蜡烛到凸透镜的距离小于 cm时，透过凸透镜能看到正立、放大的像。 9. 如图4所示，为了检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿梭的长度方 向看去，这是利用了原理．要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行 光，该把小灯泡放在凸透镜处． 10．一个凸透镜的焦距是10cm，将物体放在距透镜40cm处，可以在凸透镜另一侧的光屏上得到________、________的实像，________机就是利用这个原理做成的。 11. 在探究“凸透镜成像规律”时，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏 轴等高。在轴上无论怎样移动光屏，光屏上也承接不到烛焰所成的像，其原因是_____________________ 12. 我国的语言文字丰富多彩，其中有许多语句蕴含了物理知识。请在 下表中填写所列语句涉及到的物理知识。 13．冬冬同学站在平面镜前3m处，她看到镜中自己的像是由于光的 _____现象形成的，她的像到镜面的距离为_____m；现将一块和镜面一 般大的木板放在镜子后面1m处，如图6所示，这时她__________（填 “仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。 14. 在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，如图7所示。其中 选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定___________和比较______________。 15．当物体与凸透镜的距离大于焦距时，物体成__________________像，此时物体从较远处向凸透镜靠近时，像到透镜距离逐渐__________，像逐渐__________；当物体 与透镜的距离小于焦距时，成_________像. 16.照相机的________相当于凸透镜，__________相当于光屏，暗箱相当于暗室，被拍 物体到镜头的距离要________，才能在胶卷上得到____________________的像. 17．小明有一块焦距为5cm的凸透镜，若想用它做一个模拟照相机，则景物到凸透镜的 距离应_______，若想用它做投影仪的镜头，则胶片到凸透镜的距离应__________，若想用它做为放大 镜使用，则被观察的物体到凸透镜的距离应___________。 18．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”） 像。后者是由于鱼缸的＿＿＿＿侧部分（填“左”“右”）等效凸透镜而形成的＿＿＿＿ 像（填“实或虚”）。 19．我们学习过：a 小孔成像、b 平面镜成像、c 银幕上的像、d 放大镜中正立的像，e、照相机胶片的像，其中属实像的有，属虚像的有， 反射而成的像有；折射而成的像。 20．有下列光学器具：照相机、潜望镜、幻灯片、穿衣镜、放大镜、牙医内窥镜、凸面镜。可以把它们 分为两类：一类包括 _________________，其特征为。 序号语句物理知识 示例镜花水月光的反射 1 海市蜃楼 2 立竿见影 图4 图6 图7 二类包括 ，其特征为 。 三、实验与探究题 1.在“探究平面镜成像的特点”实验中，某同学用玻璃板、相同的两个棋子A 和B 、刻度 尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验，如图17所示． (1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________． (2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物________关系． (3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系． (4)移去后面的蜡烛B ，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)．所以平面镜所成的像是______像(填“虚”或“实”)． (5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不变”)． (6)在寻找棋子A 的像的位置时，眼睛应该在棋子 (选填“A ”或“B ”)这一侧观察，移动玻 璃板后的棋子月，使它与棋子A 在玻璃板中所成的像重合； 2．小强在做凸透镜成像的实验中，用了两个焦距不同凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地记录在以下表中，请你根据表中获得的信息，把能得出的探究结论填在横线上。 例：在成实像的情况下，凸透镜的焦距相同时，物体到凸透镜的距离越长，像到凸透镜的距离越短。 结论一： 结论二： 3．下面是小红和小华探究凸透镜成像规律的过程： （1） 在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上会聚一点，量得凸透镜到光屏的距离分别为48cm 、15cm 、4cm ，你认为应选择_____________透镜比较合适，理由：___________提供的器材有凸透镜、蜡烛、火柴、刻度尺，其中缺少的器材：____________________。 （2）按照如图所示摆放好仪器后，请你猜想一下结果_________________。 应怎样调整：_______________。这样做的目的：____________________。 （3）实验中若把蜡烛和凸透镜的位置固定，移动光屏，请你猜想这样做 可能出现的结果是______________应采用的正确方法是______________。 （4）小红开始实验时，把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的位置上，移动光屏在光屏上能得到 _________________的实像，再把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向__________(“远离” “靠近”)透镜的方向移动才能重新承接到像 (5) 实验过程中，小华发现取下凸透镜，伸直手臂观察窗外远处的物体（如图10所示）， 可以看到物体的像。请你分析，小华看到的是 （填“正”或“倒”）立的 （填“实”或“虚”）像。 4．在“研究凸透镜成像条件”的实验中，在光屏上出现清晰的烛焰 的像，如图10所示，由此可以判断蜡烛到凸透镜的距离所在的范围 是 。利用凸透镜的这一原理可制成 。 5．如图25，是研究凸透镜成像时的位置放置简图，其中F 点是凸透镜的焦点。小华通过实验得到一些规 凸透镜焦距（cm ） 物到凸透镜距离（cm ） 像到透镜距离（cm ） 像的正、倒 凸透 镜A 14 20 47 倒立 30 26 40 22 60 18 凸透 镜B 16 20 80 倒立 30 34 40 27 60 22 律，现请你帮她填写完整： ① 要在光屏上得到一个最大的像，物体应该放在图中的＿＿＿＿点； ② 当像和物体在同一侧时，物体放在图中的＿＿＿＿点； ③ 物体从b 点沿主轴移到d 点，物体的像将变＿＿＿＿（大/小）； ④ 当物体放在a 点时，遮去凸透镜的上面一半，则物体像的大小将＿＿＿＿； ⑤ 某次在光屏是出现一个缩小的像时,测得光屏到凸透镜的距离为30cm,则当物体距离凸透镜20cm 时___。 A ．光屏上一定会出现一个放大的像。 B ．光屏上可能不会出成像。 C ．光屏上可能会出现一个缩小的像。 D ．都有可能 四、综合与简答题 1．小明想替爷爷买—副老花眼镜，约了您一起到眼镜店去选购。他看中一副款式新颖的眼镜，但不知道是老花眼镜，还是近视眼镜。请您为小明想一个既不损伤眼镜镜片，又能较快作出正确判断的方法，并简要说明你的理由。 2．老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100，小明爷爷的老花镜戴着正合适，但不知道老花镜的度数，你你能帮小明设计二个测老花镜片的度数的方法 五。、作图题 1．如下图所示，小孔前有一物体AB ，请画出AB 经过小孔成像的光路图，并在光屏MN 上标出 2.作出井底之蛙所看到的“天”的范围。（a 点表示蛙的眼睛） 3 ．室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。请根据这两条光束的方向确定室内电 灯的位置。（保留作图痕迹） 4．小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井中（如图4所示），请在图上作出平面镜的位置，并标出镜面与水平面夹角的度数。 5. 如图2所示S 为发光点，MN 为平面镜，请画出由S 点发出并经平面镜反射后通过Ａ点的光线。 6.如图（甲）所示，S 是点光源，S ′是S 通过一个平面镜所成的像，请作出平面镜的位置及一条入射光线和对应的反射光线（注意箭头和虚、实线）。 7.如图所示，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．在图中用箭头标出光的传插方向，并根据光的反射定律画出平面镜． 8.根据平面镜成像的特点，作出物体AB 在平面镜中所成的像． 9.作出潜望镜的光路图 10.画出图 图2 A、B、 P F C、 1 2 3 中与入射光线对应的反射光线和大致的折射光线位置； 11.如图10所示，一束光沿AO方向从水中射向空气中．画出它的反射光线和折射光线 12.小明站在游泳池边A 处，看到路灯B 在池水中的像与他看到的池中一条鱼在C 点重合，用光学作图法确定路灯B 的位置和鱼的大致位置。 13.如图11所示，OA'是光线AO的折射光线，请在图中画出光线BO的折射光线OB'(大致方向)。 14.如图所示，一束光线斜射向一块玻璃砖。请画出光线进入玻璃砖的折射光线和从玻璃砖的另一侧面射出时的折射光线。 15.如图所示，一束单色光从空气射到玻璃三棱镜的AB面，请画出从AC 面出射的折射光线。 16.把一物体AB分别放在图中1、2、3位置上、请在图中画出凸透镜所成的像(不要求光路图，只要大致画出像的位置及像的性质) 17.完成下列透镜的光路 18．在下图方框中填入适当的透镜，并完成光路。 ★19. A’B ’是物体 AB经过凸透镜所成的像， CC’是主光轴，在图中大致的位置上画出透镜和焦点F。 参考答案： 一、选择题 CDCBA BCCBD DAB(3241)A CBAC 二、填空题 1、折射反射 2、3 正 1.6 6 3、50O 120O 4、浅折射 5、50O左 6、C 7、折射不变 8、20 10 虚 9、光的直线传播焦点 10、倒立缩小照相 11、烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度（答案不唯一） 12、光的折射光的直线传播 13、反射 6 仍能 14、像的位置像物是否等大 15、倒立实 16、镜头胶片大于2倍焦距倒立缩小实 17、大于10cm 大于5cm且小于10cm 小于5cm 18、光的折射虚右虚 19、ace bd b cde 20、照相机幻灯片放大镜（都是透镜，都是利用光的折射原理） 潜望镜穿衣镜牙医内窥镜凹面镜（都是面镜，都是利用光的反射原理） 三、实验与探究 1、（1）确定虚像的位置（2）到透镜的距离（3）大小（4）不能虚（5）不变（6）A 2、（1）f一定时，u 下越大。V越小（2）u一定时，f越大，v越大 3、（1）15cm 其它焦距或太长或太短，不一完成实验光屏（2）像在光屏下部将蜡烛向下调使像成在光屏中央（3）物距小于一倍焦距增大物距，同时调节光屏的位置，直到成清晰的像为止（4）倒立缩小远离（5）倒实 4、物距大于1倍焦距且小于2倍焦距投影仪 5、（1）d （2）e （3）变大（4）暗（5）B 四、综合 1、看（具体过程略）；照（具体过程略） 2、（1）利用平行光会聚法测焦距（具体器材、方法略），然后度数等于焦距的倒数乘100 （2）利用成像法测焦距（倒立等大实像，具体器材、方法略） 光学 一、基础知识 1.光的折射全反射 （1）折射率：n=sini sinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。 n=c v ，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。 （2）全反射：sinC=1 n ，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。 2.干涉衍射偏振 （1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差 为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=L dλ，L为双缝与屏间的距离， d为双缝之间的距离，λ为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。 （2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。 （3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。 二、常规题型 例1.下列说法正确的是(D)。 A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象 B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直 C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折 D.光从真空进入某种介质后,速度要减小 练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。 A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 由n=sini sinr ,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。 《光学作图专题》 一、光的直线传播作图 1、请在图1、2中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’（要求标出A’、B’）． 2、（1）如图3所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子． （2）如图4点A处有一电灯，画出立杆BC在地面上的影子． （3）如图5，路灯下站着小明和小红两人，请根据小明和小红的影长，标出图中路灯灯泡S的位置，要求画出光路图． 3、（1）如图6，用作图的方法，表示人眼所能看到的档板右侧范围大小，并在此范围中打上阴影线． （2）如图7“坐井观天，所见甚小”，请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（井中没有水）（3）如图8甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球．标出小铁球A在图8甲中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）；若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图8乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹． 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图1 图2 二、光的反射作图 4、在图9中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角． 5、（1）一束光线射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图10所示．请在答题卡中画出所需平面镜的位 置并标出入射角i和反射角r. （2）如图11所示，小华想利用一块平面镜使此时的太阳光坚直射入井中．请你通过作图标出平面镜的位置，并在图中标出反射角的度数． （3）如图12所示，小聪通过平面镜看到了小猫要偷吃鱼．请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷吃鱼时光的传播方向，并画出平面镜的位置． 6、（1）如图13所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照 射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．（2）如图14所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中利用反射规律标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图． 图9 图10 图11图12 图13 图14 一、光的反射： 例：为了探究光反射时的规律，某同学将一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF放置在平面镜上，如图甲所示 1、让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是显示光的传播路径 2、使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上观察到了反射光；接着他让白纸沿ON折叠90°，这时他只观察到了入射光，而反射光在纸上看不到了，这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线在同一平面上； 3、其中使用可绕ON转动的纸板的目的是①呈现反射光线；②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 4、使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点，纸板FON上没有观察到反射光，原因可能是纸板EON与FON不在同一平面上（纸板没有与平面镜垂直） 5、正确操作实验，并在纸板上记录每次光的径迹，如图乙所示．取下纸板，接下来进行的操作是测量入射角和对应反射角的大小，将数据记录在表格中，并比较反射角与入射角 6、为了得到反射角等于入射角的规律，应当改变入射角大小，进行多次实验，进行多次测量． 7、实验中，放置平面镜和白纸的顺序是：先把一个小平面镜竖直立在一块长方 形木板上，然后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边缘紧贴平面镜放置，而不 是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上，这样做的好处是什么？ 因为法线与镜面垂直，所以先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上，然 后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边缘紧贴平面镜放置，这样能准确确定白 纸的镜面的垂直关系，而先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上，若桌面不是水 平的，那么白纸和平面镜就不一定垂直，因此不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上． 二、平面镜成像： 进行探究“平面镜成像特点”的实验．实验步骤如下： （1）将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上； （2）取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；（3）多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤； （4）用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离． 在此实验中： 高中物理光学试题 1．选择题 1.1923年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确地测出了光速，其过程大致如下， 选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B 上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中．如图所示，如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于（） A．4Lω π B． 8Lω π C． 16Lω π D． 32Lω π 答案：B 2.如图所示，在xOy平面内，人的眼睛位于坐标为（3，0)的点，一个平面镜镜面向下， 左右两个端点的坐标分别为（－2，3）和（0，3）一个点光源S从原点出发，沿x轴负方向匀速运动．它运动到哪个区域内时，人眼能从平面镜中看到S的像点，像做什么运动（） A．0～－7区间，沿x轴正方向匀速运动 B．－3～一7区间，沿x轴负方向匀速运动 C．－3～－7区间，沿x轴负方向加速运动 D．－3～－∞区间，沿x轴正方向加速运动 答案：B 3. 设大气层为均匀介质，当太阳光照射地球表面时，则有大气层与没有大气层时，太阳 光被盖地球的面积相比（ ） A ．前者较小 B ．前者较大 C ．一样大 D ．无法判断 答案：B 4. “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空 气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a 、b 为两种折射出的单色光．以下说法正确的是（ ） A ．a 光光子能量大于b 光光子能量 B ．在水珠中a 光的传播速度大于b 光的传播速度 C ．用同一双缝干涉装置看到的a 光干涉条纹间距比b 光宽 D ．如果b 光能使某金属发生光电效应，则a 光也一定能使该金属发生光电效应 答案：BC 5. 如图所示，真空中有一个半径为R ，质量分布均匀的玻璃球，频率为f 的细激光束在 真空中沿直线BC 传播，并于玻璃球表面的C 点经折射进入小球，并在玻璃球表面的D 点又经折射进入真空中．已知120COD ∠=3则下列说法中正确的是（ ） A ．激光束的入射角45α= B ．一个光子在穿过玻璃球的过程中能量逐渐变小 C ．此激光束在玻璃球中穿越的时间为3R t c =（其中c 为真空中的光速） D ．改变入射角α的大小，细激光束可能在球的内表面发生全反射 2013年初中物理光学经典题讲解 一．选择题（共29小题） 1．如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为α，一束入射光线沿着与水平方向垂直的方向射到平面镜的O 点．现将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴转过θ角，反射光线跟入射光线之间的夹角为（） A．2（θ+α）B．2（θ﹣α）C．2（α﹣θ）D．2θ 2．如图所示，两平面镜镜面夹角为α（锐角），点光源S位于两平面镜之间，在S发出的所有光线中（） A．只有一条光线经镜面两次反射后经过S点 B．只有两条光线经镜面两次反射后经过S点 C．有两条以上的光线经镜面两次反射后经过S点 D．以上情况由S所处的位置决定 3．夜间，点亮的电灯照在桌面上，如果我们看到桌面呈绿色，下列分析不正确的是（） A．灯是白色，桌面是绿色B．灯和桌面都是绿色 C．灯是绿色，桌面是白色D．灯是蓝色，桌面是黄色 4．如图所示，在竖直平面xoy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置其两端M、N的坐标分别为（3，1）和（3，0），某发光点S在该竖直平面y轴的右半部分某一区域内自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则该区域的最大面积为（）（图中长度单位为：米） A．米2B．米2C．4米2D．米2 5．以相同的入射角射到平面镜上某点的光线可以有（） A．1条B．2条C．无数条D．4条 6．入射光线与镜面的夹角减小20°，则反射光线与入射光线的夹角将（） A．减小20°B．减小40°C．增大20°D．增大40° 7．如图（a）所示，平面镜OM与ON夹角为θ，光线AB经过平面镜的两次反射后出射光线为CD．现将平面镜OM与ON同时绕垂直纸面过0点的轴转过一个较小的角度β，而入射光线不变，如图（b）所示．此时经过平面镜的两次反射后的出射光线将（） A．与原先的出射光线CD平行 B．与原先的出射光线CD重合 C．与原先的出射光线CD之间的夹角为2β D．与原先的出射光线CD之间的夹角为β 8．如图所示，平面镜OM与ON的夹角为θ，一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后，能够沿着原来的光路返回．则平面镜之间的夹角不可能是（） A．1°B．2°C．3°D．4° 初二物理光学实验题专项练习 一、光的反射定律 1.如图１所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O 点为入射点,ON 为法线,面板上每一格对应的角度均为10°．实验时,当入射光为AO 时，反射光为ＯＢ；当入射光为CO 时,反射光为ＯD ；当入射光为EO 时,反射光为OF.请完成下列表格的填写. 分析上述数据可得出的初步 结论是: 当光发生反射时, 反射角等于入射角 ． 2、如图２是探究光的反射规律的两个步骤 （1） 请你完成以下表格的填写。 (2）实验中，纸板应_“垂直”)＿＿于平面镜。（填“平行”或“垂直”) （3)由甲图我们可以得到的结论是：＿___＿当光发生反射时,反射角等于入射角 ＿__＿; （4）由乙图我们可以得到的结论是:__＿当光发生反射时,反射光线和入射光线、法线在同一平面内___。 （５)如果光线沿BO 的顺序射向平面镜，则反射光线_＿__会___＿_(填“会”或 “不会”)与ＯA 重合，说明了______当光发生反射时，＿光路是可逆的_ __＿_。 3、如图3在研究光的反射定律实验中,第一步:如图3Ａ改变 入射 光线的角度,观察反射光线角度是怎样改变?实验结论是:_当光发生反射时,反射角等于入射角 ;第二步:如图3Ｂ把纸张的右半面向前折或向后折,观察是否还能看到 反射 光线，实验结论是: 看不到,说明 当光发生反射时,反射光线和入射光线、法线在同一平面内。 4、 如图4所示,课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,其中有一个可折转 的光屏，光屏在实验中的作用是:（写出两条) ①显示光的传播路径,②探究反射光线、入射光线、法线是否共面 （2）根据光的反射定律，如果入射角为20o ，则反射角的大小是 20ｏ 。 （3）课后，某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为1５o 、３0ｏ、45o 的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如图所示。经 检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 将反射光线与反射面（或镜面)的夹角作为反射角 。 实验序号 入射光线 入射角 反射角 1 AO 5０° 5０° 2 ＣＯ 40° 4０° ３ E Ｏ 20° 20° 实验序号 入射角 反射角 1 ５0° 50 ２ 40° 40° 3 2０° 20° 实验序号 入射角 反射角 1 15° ７５° 2 30° 60° 3 ４5° 45° 图2 A 图3 B 平面镜 平面镜 图4 图1 二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播 1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v 实验结论 （1）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个 ； （2）反射光线，入射光线分居在法线的 ； （3）反射角 入射角。 二、解答方法 " 做到“七会”： 1.会提出探究的问题； 2.会选择实验器材； 3.会安装实验装置； 4.会设计实验表格； 5.会操作实验步骤； 6.会分析实验数据得出结论； 7.会对实验进行评估。 三、典型例题 例题.如图所示，小明和小刚两位同学用激光手电、平面镜、白色硬纸板和量角器做光的反射规律实验，实验数据如下表： ， 从这些数据得出的结论是： （1）入射光线偏离法线，反射光线_____ 法线；入射角增大，反射角________ ； （2）反射角_______ 入射角。（填“大于、小于、等于”）； （3）当把纸板B 向后折，不能看到反射光线，说明 ； （4）入射光线垂直平面镜时，反射角为_______ 度。 四、达标检测 、 1.如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以 绕ON 转动的E 、F 两部分组成。 入射光线与法线的夹角 反射光线与法线的夹角 450 ， 45 300 300 600 600 高中物理选修3-4 光学部分 光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。 阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。 一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。 1.光的反射定律： 实验表明：光的反射遵循以下规律 a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光 线和入射光线分别们于法线的两侧。 b 、 反射角等于入射角。（i=i ‘） 在反射现象中，光路是可逆的。 2.光的折射定律： 入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。 光的折射定律可这样表示： a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们 位于法线的两侧。 b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在折射现象中，光路也是可逆的。 3.折射率： 由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为1.5。因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。 光在不同介质中的传播速度不同（介质n越大，光传播速度越小）。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即：n=c/v 注意：1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。 2. 通过比较入射角i和折射角r的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小， 当i>r时，n入 金星轨道 甲 乙 丙 丁 地球 太阳 初中物理光学部分专题训练 一．作图题 1．作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面），并标出第1、2图的入射角、 反射角。 2．作出下列各图的入射光线（或折射光线），并标出第1、2图的入射角、折射角。 3．如图1所示S 为发光点，MN 为平面镜，请画出由S 点发出并经平面镜反射后 通过Ａ点的光线。 4．根据平面镜成像的特点，在图2中作出物体AB 在平面镜MN 中的像(要求保留 作图痕迹)。 5．在图3、图4中完成光路。 二．选择题 1．下面说出是一些光学知识的应用实例，其中应用光的直线传播的实例是 （ ） A ．渔民用渔叉叉前方水中的鱼时，将渔叉对着稍低于所看到的鱼的位置叉去 B ．在潜水艇中，用潜望镜观察水面上的景物 C ．木工为了检查一块木板的楞是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿楞 的长度方向看过去 D ．照相机的制作原理 2．2004年6月8日下午在我国发生了“金星凌日”的天文奇观。“金星 凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象，它的产生和日食的道理 相同。图5为发生“金星凌日”现象时的示意图，图金星的位置在（ ） A ．甲 B ．乙 C ．丙 D ．丁 3．下列事例中属于光的折射现象的是（ ） A ．阳光照射浓密树叶，在地面出现光斑 B ．潜水员在水面下看岸上的景 物“升高了” C ．人们在湖边看到“白云”在水中飘动 D ．人能从各个方向看见本身不 发光桌椅 4．秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这主要是因为：（ ） A ．星星在运动 B ．地球在绕太阳公转 C ．地球在自转 图1 （图1） F F （图4） （图2） 空气 水 空气 水 F F （图3） 空气 玻璃 （图5） 初中物理光学实验精选 1.平面镜成像 1．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。 (1)选用玻璃板的目的是。 (2)选取两段完全相同蜡烛的目的是。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板， 则像将移动。 2.．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： 。 3.．一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板 后有蜡烛的像。 （1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移 动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。你分析出现 这种情况的原因可能是：。 （2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说 明。 （3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与 物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸” 上的信息得出实验结论。 ____________________________________________。 （4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行 实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： ____________________________________________。 2.凸透镜成像 1．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）： ⑴要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向▲（填“上”或“下”）调整． ⑵烛焰放距凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏烛焰透镜光屏 图乙 原放置 玻璃板 图甲纸 A B 上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是cm． ⑶使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实 2.在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。 ①现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16 所示的光具座上进行实验。若图中C位 置上放置光屏，则B位置上应放置＿＿ ＿＿＿＿。 ②如图16所示，，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向＿＿＿＿＿＿移动，光屏应向＿＿＿＿＿移动。（填“左”或“右”） 3.关于凸透镜： （1）在探究凸透镜成像的实验中，王聪同学先将凸透镜对着太阳光， 调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小、最亮的点，如图所示，这一操作的目的是； （2）在探究凸透镜成像的实验中，由于蜡烛火焰的高度不合适，在光屏上 得到如图所示不完整的像，要得到蜡烛火焰完整的像，应将蜡烛向 调节； （3）照相机是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理制成的；教室里的投影仪是利用凸透镜成倒立、实像的原理制成的。 4【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关 【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图22甲），看到手指的像；然后再用它观察远处的房屋（图22乙），看到房屋的像.（选填“放大”、“等大”或“缩小”）他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？[来源:学.科.网] 高考物理光学知识点之物理光学全集汇编及答案 一、选择题 1．已知单色光a的频率低于单色光b的频率，则（） A．通过同一玻璃三棱镜时，单色光a的偏折程度小 B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，单色光a的临界角小 C．通过同一装置发生双缝干涉，用单色光a照射时相邻亮纹间距小 D．照射同一金属发生光电效应，用单色光a照射时光电子的最大初动能大 2．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( ) A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象 C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象 D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 3．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大 ．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（） A.在真空中的波长较短 B.在玻璃中传播的速度较大 C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大 D.其在空气中传播速度大 4．如图所示，两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（） A．质点A为振动加强点，经过半个周期，这一点变为振动减弱点 B．质点B为振动减弱点，经过半个周期，这一点变为振动加强点 C．质点C可能为振动加强点，也可能为振动减弱点 D．质点D为振动减弱点，经过半个周期，这一点振动仍减弱 5．我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道：“凡雨初霁，或露之未晞，其余点缀于草木枝叶之末……日光入之，五色俱足，闪铄不定。是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”这段文字记叙的是光的何种现象 A．反射 B．色散 C．干涉 D．衍射 6．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是() A．在电场的周围，一定存在着由它激发的磁场 B．变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波 C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在【高中物理】光学部分教案讲义
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