光学黑盒子问题
初中物理专题──光学作图
初中物理专题────光学作图在初中物理中光学作图涉及到四种类型：1、有关光沿直线传播的概念和应用2、光的反射定律和平面镜成像规律的作图及应用3、光的折射定律及透镜的作图和应用4、凸透镜成像规律及其应用［知识点分析］一、光的反射光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；光的反射中光路是可逆的。
二、光的折射光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；折射角大于、小于或等于入射角；光的折射中光路是可逆的。
光的折射定律的内容、作图、应用及其与光的反射定律的异同。
（1）相同点①折射光线和反射光线都位于入射光线和法线决定的平面内。
②折射光线和反射光线均分居法线的两侧。
③当入射角变化时，折射角和反射角都随之变化。
④在折射和反射现象中，光路都是可逆的。
（2）不同点①反射光线与对应的入射光线在同种介质中；折射光线与对应的入射光线在两种不同介质中，位于界面的两侧。
②反射角等于入射角，但折射角一般不等于入射角，并且当光从空气斜射入其他介质中时，折射角小于入射角，而光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
三、透镜透镜的分类：凸透镜、凹透镜。
凸透镜：中间厚，边缘薄，有双凸、平凸、凹凸三种，如右图所示；凸透镜对光有会聚作用。
凹透镜：中间薄，边缘厚，有双凹、平凹、凸凹三种，如右图所示；凹透镜对光有发散作用。
凸透镜成像规律：规律1：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍焦距和2倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。
此时像距小于物距，像比物小，物像异侧。
应用：照相机、摄像机。
规律2：当物距等于2倍焦距时，则像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像。
此时物距等于像距，像与物大小相等，物像异侧。
规律3：当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像。
此时像距大于物距，像比物大，物像异侧。
应用：投影仪、幻灯机、电影放映机。
上海竞赛题归类(光学)
光学专题训练 姓名1.通过放大镜看书上的字，如果放大镜向书渐渐靠近，那么我们看到的字符( )(A)越来越小； (B)越来越大；(C)先变大，后变小； (D)先变小，后变大。
2.有人用照相机对着平面镜拍照，想摄出平面镜内的人物，结果( )A.他不会成功，因为平面镜成的像是虚像；(B)他能摄出镜内的人物，而且和照相机直接对着人物拍摄没有区别；(C)他能摄出平面镜内的人物，但照片的左右与实际相反；(D)他能摄出平面镜内的人物，但照片的上下、左右都与实际相反。
3.路灯高度为6.8米，人的高度为1.7米，当人行走时，头顶的影子在地面上以1米/秒的速度匀速移动，则( )A.人不可能匀速行走； (B)人以0.75米/秒的速度匀速行走；(C)人以4米/秒的速度匀速行走； (D)人以0.25米/秒的速度匀速行走。
4、如图所示，OO'为凸透镜的主光轴，将点光源放在A 点时，像在B 点；将点光源放在B点时，像在C 点。
当将点光源放在C 点时，则( )(A)一定在B 点成一个实像(B)一定在A 点的左侧成一个虚像(C)可能在B 、C 之间成一个实像(D)可能在C 点的右侧成一个虚像5.图3中点划线表示某一凸透镜的主轴，但未标出透镜位置。
一物体放在a 、b 两点间，某观察者观察到放大正立的像。
当物体从a 移向b 时，发现正立的像逐渐增大。
下列关于凸透镜L 的位置及焦点F 的位置，判断正确的是( )(A)L 位于b 、N 间，其左焦点F 位于a 、b 间； (B)L 位于b 、N 间，其左焦点F 位于M 、a 间；(C)L 位于M 、a 间，其右焦点F 位于a 、b 间；(D)L 位于M 、a 间，其右焦点F 位于b 、N 间。
6.如图所示，光线AB 经过某凸透镜的一个焦点，B 点在薄透镜上。
已知F 是该透镜的另一个焦点。
若使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置，则还需知道的条件是( )(A)光线AB 经过的焦点位置(B)透镜光心的位置(C)光线AB 经透镜后的折射光线(D)不需要任何条件7.如图8所示，一盛水容器的底部放有一块平面镜，它与容器底部的夹角为15°。
黑盒子_精品文档
黑盒子黑盒子，又称为封闭盒子或者不透明盒子，是指一个系统或设备的内部机制、原理、算法等不对外公开，用户或操作者无法了解其内部工作过程和逻辑的一种机制。
黑盒子常见于科学、技术和工程等领域，特别是在信息技术和软件开发中被广泛应用。
本文将探讨黑盒子的含义、应用、优势以及存在的问题等方面。
首先，黑盒子在科学领域中被广泛使用。
在科学实验中，黑盒子为了简化实验过程，将实验对象的内部机制作为一个整体而不考虑其细节。
以此来研究和分析实验现象和规律。
比如，在物理实验中，将物体放入一个封闭的黑盒子中，根据物体在黑盒子中的运动来推测其内部结构和物理原理。
在这种方式下，黑盒子起到了一个重要的模型作用。
黑盒子在技术领域中的使用也非常广泛。
在信息技术中，黑盒子用来指代一个系统或设备的内部工作机制和原理无法被用户或操作者了解的现象。
这种情况下，用户或操作者只能通过外部接口与系统或设备进行交互，而无法直接干预和了解其中的内部运行情况。
比如，一个智能手机是一个典型的黑盒子，用户只能通过触摸屏幕、操作按键等方式与手机进行交互，而无法直接了解手机内部的硬件和软件运行情况。
在软件开发中，黑盒子也得到广泛应用。
黑盒子测试常常被用来验证软件的正确性和功能性。
黑盒子测试是基于对被测软件的功能需求的理解，将软件作为一个不透明的盒子，只通过输入和输出进行测试，不关心其内部实现细节。
黑盒子测试可以在不了解软件的具体代码实现的情况下，检查软件是否满足预期的功能需求，从而验证软件的准确性和可用性。
黑盒子机制的使用有其独特的优势。
首先，黑盒子可以减少操作者的学习成本。
由于黑盒子将复杂的内部机制隐藏起来，操作者只需要掌握系统或设备的外部接口和操作流程，而无需了解其内部的复杂运行机制。
这极大地降低了操作者对系统或设备的使用门槛，提高了用户体验。
其次，黑盒子可以防止信息泄露和盗版等问题。
将系统或设备的内部机制隐藏起来，可以防止用户或竞争对手通过分析和逆向工程等手段获取系统或设备的核心技术和商业机密。
一个典型的电学“黑盒子”实验的分析与研究
一个典型的电学“黑盒子”实验的分析与研究蒋明灿【摘要】电学“黑盒子”实验常用于高校大学生探索性物理实验及国际物理奥林匹克竞赛实验试题.这类实验对于评判学生物理知识综合运用能力、实验设计能力、实验操作能力以及提高学生分析、判断和推理能力都是十分有益的.【期刊名称】《遵义师范学院学报》【年(卷),期】2013(015)001【总页数】3页(P110-112)【关键词】电学;黑盒子;实验分析【作者】蒋明灿【作者单位】遵义市第四中学,贵州遵义563000【正文语种】中文【中图分类】G633.7“黑盒子”实验题是国际物理奥林匹克竞赛常见实验试题。
本文提供了一个最常见的电学“黑盒子”实验题，虽然连线结构简单，但因电学元件性质不同，其解题方法，难度差别较大。
以下对这一“黑盒子”实验题进行分析与研究，以供物理实验教学或物理竞赛培训作为参考。
一、试题和解法题目：给定一个“黑盒子”，内有三个未知电学元件z1、z2、z3，接法如图1所示，只有三个脚露在盒外，属电学元件星形连接方式。
图1 黑盒子示意图试题1：用指针式多用表判断黑盒子中的3个电学元件，它们分别可能为一个电阻、一个电容、一个二极管。
若是二极管，说出其露出端是正极还是负极。
解题方法（1）用多用表电阻档判断电阻。
若交换表红黑棒前后两次所测阻值相同，则该元件为电阻。
（2）用多用表电阻档判断有无二极管。
若有，则交换表棒前后两次所测电阻相差很大（二极管反向电阻远大于其正向电阻）。
（3）用多用表电阻档判断有无电容。
若测出是断路，但有充放电现象，即指针有一定偏转后再回到“∞”，则为电容。
图2 测试电路（4）区别电阻与电感（需使用信号发生器）。
它们的区别在于通过频率可调的交流电时，电阻元件的阻值不变而电感元件的感抗（ZL=ωL）随交流频率的改变而变化。
（5）将多用表与待测元件组成一个测试电路，如图2所示。
图中i、j表示所测元件脚标。
测试结果见表1。
表1 试题1电子元件测试结果i|、j 现象结论与分析1、2 充电快电容与二极管串联（1为二极管正极）2、1 充电慢电容与二极管串联1、3 电阻值一般电阻与二极管串联（1为二极管正极）3、1 电阻值很大电阻与二极管串联2、3 充放电电阻与电容串联3、2 充放电电阻与电容串联由表1结论与分析可推断元件Z1为二极管D，元件Z2、Z3分别为电容C和电阻R。
成都市田家炳中学初中物理八年级上第五章《光现象》测试卷(有答案解析)
一、选择题1．下列的四个光现象中，属于光的折射现象的是（）A．踩影子B．铅笔弯折了C．照镜子D．日食2．《与朱元思书》是八年级语义教材中的一篇山水美文，南朝梁文学家吴均所著，写给好友朱元思的信中的一个片段，被视为写景的精品。
该文既用人的感受反衬出山水之美，含蓄地流露出爱幕美好的大自然，其中诗句“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍。
”作者看到的游鱼、细石，是光的哪种现象？（）A．光沿直线传播B．光的反射C．平面镜成像D．光的折射3．在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食，在小燕子向下俯冲的过程中，关于燕子在湖水中的像的虚实、燕子和像之间的距离的变化，像大小的变化。
下列说法中正确的是（）A．实像、距离变小、不变B．实像、距离变小、变小C．虚像、距离变小、不变D．虚像、距离变小、变小4．郦道元的《三峡》（选自《水经注》）是一篇著名的山水之作，只用不到区区200字的篇幅，描写了三峡错落有致的自然风貌。
下列有关现象描述不正确的是（）A．“重岩叠嶂，隐天蔽日”说明光沿直线传播B．“春冬之时，则素湍绿潭，回清倒影”倒影是光的反射所形成的实像C．“或王命急宣，有时朝发白帝，暮到江陵，其间千二百里，虽乘奔御风，不以疾也。
”说明水流急船行快，船行是以岸边为参照物D．“每至晴初霜旦，林寒涧肃，常有高猿长啸，属引凄异，空谷传响，哀转久绝。
”说明声音可以在空气中传播5．如图所示，一位同学站立在水平地面，其前方竖直放置着一平面镜，同学和平面镜之间的距离为1.5m。
则（）A．将平面镜向上移动，该同学的像向上移动B．该同学远离平面镜时，镜中的像变小C．平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中，像远离自己D．同学水平右行20cm，同时平面镜水平右移10cm，像的位置不变6．如下图所示，小易利用激光灯、可折转的纸板、平面镜等器材探究光的反射定律。
下列说法不正确的是（）A．纸板宜选用白色且表面粗糙的纸板B．将左侧光屏向后折转，是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”C．验证“反射角等于入射角”时，入射角可以为0°D．改变入射光的方向多次实验的目的是为了减小误差7．如下图所示的下列现象中，属于光的反射的是（）A．手影B．桥在水中的倒影C．用鱼叉叉鱼D．水中的筷子向上弯折8．如图所示，公路边有一块大平面镜，我们从镜中看到一辆汽车向东行驶到十字路口向右拐弯，这辆车实际上的行驶路径是（）A．向南行驶，向右拐弯B．向西行驶，向左拐弯C．向北行驶，向左拐弯D．向北行驶，向右拐弯9．以平面镜BC和CD为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S，黑盒子的另一个侧面AD上开有一个小孔P，如图所示。
光学黑箱问题
光学黑箱问题光学黑箱问题通常是已知黑箱外人射光线和出射光线的方向（二者方向不同或有侧向位移），来确定箱内光学元件的性质及组合方式光线在黑箱内传播方向发生了变化．在光线偏折处正是光学元件所在的位置一般是将人射光线和出射光线在箱内适当延长使其相交，若适当延长不能相交，则可另用直线在箱内对称地将它们连接起来，再根据光线方向的变化规律确定光学元件的性质以及组合方式.如图16一46所示各图，单色平行光从左方射人匣内，试画出每个匣子应放何元件才会显出如下结果.出射光线的单双箭头分别对应光线的两个边界.根据反射折射规律以及各光学元件对光线的作用特点我们把以上各例分为以下各种类型：l 会聚型与发散型其中囹（1）、（2）属于这种类型由图 (1）可知入射与出射光线的上下位置倒置一定是入射光线经会聚光学元件在匣内会聚，即经元件上半部分和下半部分的人射光线被会聚后发生交叉才使得出射光线与人射光线对应位置对调.因此图（1）中放的是凸透镜,光路见图16—47；图（2）中出射光线与人射光线上下对应位置不变，人射光线在匣子中经光学元件发散，里面放的是凹透镜，光路见图16—482.变束型图（3）、（4）属于这种类型图（3）单双箭头光线上下对应位置未变，光线在匣子中没有交叉但由于出射光线范围变大了 ,总效果应属于发散型. 又由于出射光线是平行光，一定是光线先经凹透镜发散，再经凸透镜会聚成平行光光路如图16—49.从图（4）可知光线在匣子中交叉，光具组相当于一个会聚光学元件，匣子中只能两个都是凸透镜，否则均不能使出射光线是平行光光路,见图16－50所示. 由图16—49 ,16—50可知，此装置可以改变光束的范围大小，故称为变束器3侧移型图（5）、（6）就属于此种类型，图（5）、（6）出射光线与人射光线上下对应关系未变，且出射光线都是平行光,但它们是有区别时图（5）的出射光线平行于原人射的光线方向，并发生侧移 .而图（6）的出射光线显然下偏了，偏向角δ如图所示故（5）、（6）中分别是平行玻璃砖与三棱镜，光路图见图16－51、16-52.4.反射型图（7）、（8）属于反射型 .图（7）、（8）出射光线与人射光线在匣子同侧或非右侧此情况一定是光线经光学元件反射（包括全反射）而形成的，由于人射点与反射点是同一点.故我们可以先反向延长人射光线与反射光线，让其交于一点，如囹中的a,e、f点图（7）延长后我们容易知道光线是发散的内部元件是凸面镜而图（8）光线是会聚的内部元件是凹面镜.图（9）光线偏折900，内部放的是全反射棱镜或成 450放置的平面镜光路分别如图16-53的（a）、（b）、（c）、（d）.一个比较复杂的光学黑箱问题，都可以根据人射光束与出射光束的特点归结为上述四种基本类型或几种基本类型的组合 .我们首先根据题意确定题型，再考虑可能是什么光学元件及怎样的组合方式．再复杂的问题都可以迎刃而解请看下述两例例1 如图16—54所示，人射到方框的光束是发散的，而出射光线是平行光束，试选用光学元件达到图示改变光路的效果，请在方框内画出光学元件及光路图分析与解根据图16一54所示光路结构，首先考虑属反射型因为出的的光线与人射光线位于同侧，这由平面镜或全反射棱镜来完成．再根据光束的变化又属会聚型，这可能是凸透镜作用的结果，根据以上分析知：首先凸透镜将发散光束变为平行光束平行光束再通过全反射棱镜或互成900的平面镜而偏转1800出射，图16—55给出的是其中一组解.例2 如图16—56所示，单色平行光束从方框右恻射人。
第五讲 光的折射现象
第五讲光的折射现象一复习导航1. 主要概念和公式（1）光的折射规律折射光线、入射光线和法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线两侧.光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角. 入射角增大时，折射角也增大.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变. 在折射中光路是可逆的.（2）近视眼与远视眼人的眼睛的晶状体相当于一个凸透镜，来自物体的光经晶状体成像于视网膜上，再通过视觉神经把信息传到大脑，产生视觉.①近视眼是指远处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的前方，所以近视眼看不清远处的物体. 因为凹透镜对光线有发散作用，所以通过配戴凹透镜可以使像成在视网膜上，起到矫正视力看清远处物体的作用.②远视眼是指近处的物体通过晶状体所成的像落在视网膜的后方，所以远视眼看不清近处的物休. 因为凸透镜对光线有会聚作用，所以通过配戴凸透镜可以使像成在视网膜上，起到矫正视力的作用.（3）凸透镜成像的特点①焦点是物体成实像与虚像的分界点，物体在焦点处不成像.②二倍焦距处是成放大与缩小像的分界点，在2f处，物体成等大的像.③实像总是倒立的，虚像总是正立的④实像与物分居在镜的两侧，虚像与物在同侧.⑤物距大于像距时，物大于像（即成缩小的像）；物距小于像距时，物就小于像（即成放大的像）.⑥物体向右移，像也向右移；物体向左移，像也向左移.⑦物距大于一倍焦距时，“物（距）近、像（距）远、像变大；物（距）远、像（距）近、像变小”⑧成实像时，物像“左右相反；上下颠倒”2. 基本物理方法（1）建模法：通过建立折射光线、入射光线、法线等物理模型表述相关规律.（2）对比法：通过对比了解凸透镜的会聚作用与凹透镜发散作用的区别.（3）归纳法：通过归纳探讨凸透镜成像规律及特点.3. 易错易混的问题（1）实像和虚像的区别实像是实际光线会聚而形成的，在像的所在位置，有实际光线到达，是能用光屏接收得到的；虚像是反射光线或折射光线的反向延长线相交而成的，反射延长线并不是实际光线，因而在虚像所在的位置，并没有实际光线到达，用光屏是接收不到的. 实像和虚像的成因不同. 如：小孔成实像是由于光的直线传播；凸透镜能成实像（u>f）是由于光的折射，平面镜成虚像是由于光的反射.（2）凸透镜成像规律中u>2f和f<U（3）光从空气斜射入水中与从水中斜射入空气中的两种情况的区别.（4）放大与变大、缩小与变小放大或缩小是像与物相比较而言；变大或变小则是指像的变化情况或变化过程.（5）会聚与相交会聚是指折射光线比入射光线更靠拢主光轴，不一定相交.二考点聚焦1. 命题趋势这部分内容在各地中考题中均有出现，是光学部分知识考查的重点内容，多以填空、选择、作图为主，试题主要以“日常生活”、“社会生产”、“现代科技发展”和“自然现象”等同学们熟悉的现象，特别是一些同学们感兴趣的“熟悉而又陌生”的自然现象和天文奇观（如“日出”）为命题背景，考查同学们对基础知识、基本技能和基本原理的理解掌握情况，使同学们感受并领悟物理知识的应用价值. 充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念. 同时，也重视开放性试题的设计，突出了科学研究方法、猜想与假设、数据分析以及得出结论等环节的考查. 较好地考查了同学们运用知识分析问题、解决问题的能力，2. 典题解析题1 在我国古代就有关于光现象的描述，如“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”等. 其中“水中月”、“镜中花”是光的现象；“疑水浅”是光的现象.解析“水中月”，“镜中花”和各自的实物的大小相同，它们是由于光在水面和镜面发生反射形成的虚像；“潭清疑水浅”是由于光的折射使潭底在水中形成一个虚像，像的位置比潭底高，所以潭看起来要浅.点评我国古代很多文学词语都蕴含着丰富的物理知识，这要求我们在学好知识的同时，用心去挖掘蕴藏在这些词语内部的物理知识，感受物理知识的价值和物理学的美，激发我们对物理学习的兴趣.题2 光线从空气斜射到水中，入射角为α，折射角为β，光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射出来，最后光线回到空气中. 当光线由水中回到空气中时折射角为多大？解析光线由空气斜射到水面发生一次折射，然后由水中的平面镜发生反射，最后由水到空气再次发生折射. 根据光的反射和折射的规律，按题意要求画出光路图. 如图1所示，入射光线斜射到水面，入射角为α，折射角为β，光线在水中按直线入射到平面镜上，则此时的入射角大小也为β，则反射角大小也等于β. 根据光路的可逆性，当光线从水中斜射到空气中时，由于入射角为β，则空气中的折射角也为α，因此，光线由水中回到空气中时折射角为α.点评借助于图像建立物理模型是光学知识学习的重要方法之一，也是解决光学问题的重要途径.解决此类问题行之有效的方法是，画出满足题意的示意图，然后根据光的反射和折射特性以及光路的可逆性来加分析，从而解决问题.题3 在图2中的虚线框内的适当位置，填入符合要求的面镜或透镜.解析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，结果如图3所示.点评“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，要明确以下三点：（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. 总之，光学复习时要注重联系生活实际，分析总结规律，运用作图法去解决实际问题.题4 如图4（a）所示，一条光线对着凸透镜另一侧的焦点射去，试确定它经过凸透镜偏折后的传播的方向.解析此题如果直接作图比较困难，不妨转换一下思路，便可方便解题，如图（b）在入射光线上任找一点S，假设它是发光点，现利用三条特殊光线中任两条作出S的像S′，因为折射光线一定要通过像点，所以以连接PS′点即为所求的折射光线.点评光路作图是光学考查的基本内容，应熟练掌握三条特殊光线的作图方法，在此基础上，我们应把握像是折射光线相交而成的，物体发出的入射光线经凸透镜后，其所有的折射光线必经过像点. 利用特殊光线作出像点，再利用以上规律作出任意光线的折射光线是解决此类问题的重要方法.题 5 小宇做完凸透镜成像实验后，又想用手表代替蜡烛，看到光屏上能成什么样的像. 于是他在透明的玻璃板上用黑色笔画了个手表盘，如图5（甲）所示. 把这个玻璃板放在蜡烛的位置上，并用平行光源对着玻璃板上的表盘照射，如图5（乙）所示. 移动光屏直到成清晰像为止. 此时表盘在光屏上所成的像是图5（丙）中的哪一个？（） .解析像对于原来的物体而言：左右颠倒、上下颠倒. 将手表左右颠倒如图B，再上下颠倒如图D所示，故选D.点评特别强调的是重视实验，注意观察实验现象，亲历实验探究过程，从实验中总结规律和结论，列表对比相近或相类似的现象及规律，灵活运用，加深理解光学规律，升华内化为自己的知识和技能.题6 在研究凸透镜成像情况的实验中，当烛焰到凸透镜的距离是20cm时，在透镜另一侧的光屏上得到一个放大的像，则下列判断不正确的是（）.A. 该透镜的焦距是20cmB. 该透镜可作为放大镜C. 当蜡烛距透镜的距离是40cm时，光屏上可得到缩小的像D. 当蜡烛距透镜的距离是10cm时，在光屏上得不到像解析本题是考查灵活运用凸透镜成像规律分析问题的能力. 在凸透镜成像中，若要分析物体经过透镜后的成像性质，必须知道凸透镜的焦距和物距，按凸透镜成像规律“抓两点，观两变”. 本题的关键是算出焦距f的大小及物体在镜前不同位置与焦点的相对位置，再判断像的性质，根据题意，当u=20cm时，在光屏上得到放大的像，可以知道此像一定是倒立的实像，则f<U<2F，即F<20CM<2F，所以10CM<F<F2f，在光屏上可以得到缩小的像；当物距u″=10cm时，物体的位置u″点评凸透镜成像的题目是初中光学中数量最多、难度最大的一类题目，在初中光学中占有重要的地位，这类题目考查的知识点是凸透镜成像规律，熟练掌握凸透镜成像的条件是解答这类题目的前提，而凸透镜成像性质的变化取决于物距与焦距关系的变化. 因此，解答这类题目，首先要去弄清凸透镜的焦距或焦距大小的范围，比较物距与焦距的大小，根据物距与焦距的关系的大小和凸透镜的成像规律，运用数学知识正确解答.题7 将物体从物距为1.5f处移向3f处，在移动过程中，物体的像（） . （两解）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. 逐渐缩小解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.应选A、D.点评“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.题8 小华去参观展览会，在一个小展室里看见一个女导游正在介绍商品，试着与她握手，却发现是一个虚拟导游，可望而不可及. 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解析从图中不难发现，屏风前的“女导游”相对屏风后电视机里的女导游是倒立的，且两者在屏风的两侧，故屏风相当于一个凸透镜，这个“女导游”是电视机里的女导游经屏风成的实像. 再比较发现，看到的“女导游”比电视机里的女导游要大，根据凸透镜的成像规律可知，电视机屏幕与玻璃屏风的距离（即物距u）应满足：f<U 点评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.题9 初三年级同学在拍毕业照时，照相机镜头上正停着一只苍蝇，则拍出来的照片（）A. 会有一只正立、放大的苍蝇B. 不会出现苍蝇，但有一个大黑点C. 不会出现苍蝇，但比正常情况下暗一些D. 会有一只倒立、放大的苍蝇解析物体经过凸透镜成像的过程是：物体上一点反射后到达凸透镜各点的光线，经凸透镜折射后都交于一点，一只苍蝇停在凸透镜上时遮住这一点折射后成像的光线，但其余各点的光线仍交于一点. 从能量的角度看，只是到达光屏上的能量减少了一点. 苍蝇自身在一倍焦距内，不会在胶片上成像，所以应选C.点评即使凸透镜碎成两半，用其中的一半仍能成完整的像. 像是有多条光线会聚而成的，而不是只有三条特殊光线会聚而成的.题10 在探究凸透镜成像规律的实验中：第一组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上. 但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他们找出一个可能的原因：.第1、2两个实验小组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中. 请分析以上数据，你能得到什么结论？（写出两条即可）解析本题是一道发散性的实验现象分析题. （1）在光屏上找不到清晰的像可能是成虚像不能出现在屏上，或成实像但不在光屏上. 在物距小于焦距时，凸透镜不会成实像；凸透镜到物体的距离在1倍焦距处时，成像在无穷远处；当凸透镜到物体的距离在1倍焦距外，但接近1倍焦距时，虽然成像，但像的位置离凸透镜很远，光具座的长度可能达不到，另外，因为光具座为一直线状，且光屏不可能太大，所以若光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度上，像将会或上或下离开光屏的位置，综上所述，主要原因有三个：①由于物距小于或等于焦距，凸透镜不能成实像；②凸透镜成实像，但由于物距太小，光屏调不到烛焰的像所在的位置；③凸透镜成实像，但光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度.对比实验记录数据从以下方面入手，即：焦距相同、物距不同，成像情况. 焦距不同、物距相同，成像情况. （2）①在凸透镜焦距一定，且成实像的情况下，物体到凸透镜越远（近），像离凸透镜越近（远）；②在成实像情况下，物距相同时，透镜焦距越大，像离透镜越远；③物体到凸透镜距离大于1倍焦距，成倒立的像.点评本题是探究凸透镜成像规律中遇到的实际问题，要求我们在探究过程中善于观察并从中发现问题，认真思考，不放过实验中遇到的任何问题，提高自己的探究能力. 通过实验数据记录归纳出实验结论也是科学探究中的一种能力，要特别注意挖掘题目中的内涵，找出规律.题11 如图7（a）所示，直线AB是光滑木板与棉布的分界线（木板与棉布处在同一水平面上），然后使一个小线轴（如缝纫机上的线轴）沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动，可以看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了改变. 如图7（b）所示，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变.解析本题中线轴的甲轮从光滑木板运动到与棉布接触时，由于受到了棉线上阻力的作用，使甲轮的运动状态发生改变，故甲轮速度将变小；而甲轮与棉布接触时，乙轮仍在光滑木块上运动，不受阻力作用，故乙轮速度大小不变；通过（1）、（2）两图的类比可知光由空气斜射入玻璃时发生折射的原因可能是光的传播速度发生了变化；初中物理中关于运用类比法的例子是比较多的，如水流类比电流等.点评本题是集物理知识与物理方法为一体的新题型，新课程要求我们在掌握物理知识的同时，还要掌握一定的物理研究方法，同时还要渗透情感、态度与价值观的教育.三创新试题1、当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后，接着又要给小明同学照半身像，这时摄影师应该（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
(典型题)初中物理八年级上第五章《光现象》测试(含答案解析)(1)
一、选择题1．将一张报纸的一半压在厚玻璃板底下，一半露在外面。
压在玻璃板下的字看起来比实际位置升高了，下列能反映这个现象的光路图是（）A．B．C．D．2．关于下面四幅图中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（）A．甲图是一束光在密度不均匀的糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播B．乙图中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光发生漫反射时不遵循光的反射定律C．丙图是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的D．丁图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向3．关于光的传播，下列说法中正确的是（）A．立竿见影是光的直线传播形成的B．光在水中的传播速度比空气中快C．光在任何情况下都是沿直线传播D．光和声音的传播都需要介质4．如图所示的四种现象中，由于光的反射形成的是（）A．湖光倒影B．狗的影子C．筷子“弯折”D．雨后彩虹5．“一河诗画，满城烟花”，浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。
下列说法中正确的是（）A．焰火属于自然光源B．焰火燃放有烟生成，这是一种物态变化C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快D．焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的6．如图所示，在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。
下列关于实验的讨论错误的是（）A．该实验中使用的激光笔属于光源B．我们能看到光在水中的径迹，这是光直线传播的结果C．我们看到光在水中的径迹是直线，说明这束光在水中是沿直线传播的D．从该实验还可以看出，光在玻璃中也可以传播7．如图所示，小明将两端开口的圆筒A端用半透明薄纸制成光屏，并把圆筒插入剪去顶部的易拉罐中，制成了一个光屏可移动的小孔成像观察仪，用观察仪进行小孔成像实验，下列说法正确的是（）A．通过该装置看到的是一个上下颠倒左右不颠倒的实像B．如果要看见更大的像，可以将圆筒向外拉，增大光屏和小孔的距离C．实验时，应将B端对着物体，眼睛在小孔处观察光屏上物体的像D．应把A端朝着较暗的室外，B筒朝着明亮的室内，否则看不清楚8．以平面镜BC和CD为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源S，黑盒子的另一个侧面AD上开有一个小孔P，如图所示。
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光学中，我们为了得到特定的光路，需要运用 一些面镜或透镜，有一些试题要求我们将合适的光 学元件填进黑盒子里。
凸透镜
凹透镜
平面镜
凸面镜
凹面镜
解题思路
• 遇到这类体型，则可以先将对应的光线连接 起来，使光线连续。 • 从光路图上观察所用的镜是让光线发生了反 射还是折射，以此为依据判断是面镜还是透 镜。 • 确定了是使用面镜还是透镜后，在观察所用 镜对光线起何种作用：发散、汇聚、镜面反 射在选取相应 光学镜片。
请在下列方框中填入合适的光学元件
凸透镜
凹透镜
一
二
凸透镜
凸透镜
三
四
凹面镜
五
六
凸面镜
凹面镜
七
八
凹透镜
九
凸透镜
十
凹透镜
十一Leabharlann