1、第5课时光波学生用书P99一、光的直线传播(a)二、光的反射(b)【知识拓展】1可见光可以反射，不可见光同样可以反射。2成虚像的判断依据：平面镜里所成的像不能呈现在光屏上，所以是虚像。3平面镜所成像的大小与镜面的大小、物体到镜面的距离无关。三、光的折射(b)四、透镜(b)1凹透镜：对光有_发散_作用。2凸透镜：对光有_会聚_作用。 图51 图523凸透镜成像规律物距(u)像的性质像距(v)应用正倒大小虚实u2f _倒立_缩小_实像_fv2f_照相机_u2f _倒立_等大_实像_v2f_算焦距fu2f _倒立_放大_实像_v2f_投影仪_uf不成任何像/ 测焦距uf _正立_放大_虚像_/_放大
2、镜_【知识拓展】透镜成像的两个“一定”：实像一定都是倒立的，像和物体处在透镜异侧，是由实际光线会聚而成的，可用光屏承接。虚像一定都是正立的，像与物体处在透镜同侧，是由折射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接，只能用眼睛直接观看。记忆口诀：一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；物近像远像变大；实像倒来虚像正。五、人的眼球(c)1折光系统：眼球中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个_凸透镜_，能在视网膜上成_倒立、缩小的实像_(填像的性质)。成像时，物距大于两倍焦距，即u2f，_视网膜_相当于光屏。2近视与远视成因及矫正方法如图所示。图533不管是近视、远视还是正常的眼，视觉的形成部位不是眼睛，而是
3、在大脑皮层的视觉中枢。类型一光的传播典例 下列关于光现象的说法正确的是(D)A白天的太阳、晚上的月亮、烛焰、萤火虫都可以作为光源B光是一种电磁波，只能在真空或空气中传播，不能在液体或固体中传播C光在真空中传播速度最快，其速度为3.0105m/sD为了描述光的传播，常用中间带箭头的实线这种科学模型来表示光线【解析】 月亮反射太阳的光，自身不发光，所以月亮不是光源。光是一种电磁波，在真空、空气以及透明的液体或固体中都能传播。光在真空中的传播速度为3.0105km/s或3.0108m/s。光线常用中间带箭头的实线来描述，这与磁感线一样是一种科学模型。跟踪训练 如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小
4、孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到_同一直线_上，这样操作的依据是_光在同种均匀介质中沿直线传播_，操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是_倒立_的(选填“正立”或“倒立”)。图54【解析】 光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像，是光的直线传播形成的倒立的实像。类型二光的反射典例 2018杭州拱墅区二模清明节，平静的西湖水面上有数只鸟俯冲嬉戏。下列关于鸟在水中倒影的说法正确的是(B)图55A与鸟是等大的实像B是由于光的反射形成的C鸟从空中俯冲向水
5、面，水中倒影变大D若湖水深3m，鸟与水中倒影距离为6m【解析】 平面镜成像是因为光的反射形成的，成像的特点是成等大、正立的虚像，且像距与物距相等。所以鸟在水中的倒影是与鸟成等大的虚像，俯冲向水面时，水中的倒影一直与鸟等大。鸟与水中倒影距离等于鸟到水面距离的 2倍，与水深无关。跟踪训练12018嘉兴舟山下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是(B)AB C D【解析】 来自对岸树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以人才能观察到对岸树木在水中的倒影。22018乌鲁木齐在探究光的反射规律的实验中，小明设计了如图所示的实验：将平面镜放在水平桌面，硬纸板竖直地立在平面镜上，硬纸板
6、上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON转动。图56(1)如图甲，当硬纸板在同一平面上，使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。当入射光EO向ON靠近的过程中，发现反射光OF_靠近_(选填“靠近”或“远离”)ON。为了精确探究反射规律，除了图中的器材，还需要刻度尺、_笔_和_量角器_。(2)如图乙，保持左侧纸板和入射光的位置不变，右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线_在同一平面内_的结论。类型三光的折射典例 2018盐城有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使
7、光斑向左移动的是(B)图57A保持水面高度不变使激光笔向右平移B保持激光射入角度不变使水面上升C保持激光射入角度不变使水面下降D保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大【解析】 要实现光斑O左移的方法有：一、保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小；二、保持水面高度和入射角不变，使水面的入射点左移；三、保持入射点和入射角不变，使水面上升。跟踪训练12018枣庄诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示)，而是太阳光经过不均匀的大气层发生了_折射_所成的像，太阳实际在图中_乙_(选填“甲”或“乙”)的位置。图582按要求作图。(1
8、)2018德州如图所示，光源S发出的一束光经墙上的平面镜反射后，射入游泳池中。请画出它经平面镜发生反射及进入水中发生折射的光路图。 【答案】 (1)如答图所示。 图59 跟踪训练2(1)答图(2)2018成都A卷如图所示，一束激光从空气中射到半圆形玻璃砖上(O为圆心)，发生了反射和折射，请在图中画出：反射光线；折射光线的大致 方向。 【答案】 (2)如答图所示。 图510 跟踪训练2(2)答图类型四凸透镜成像典例 2018湖州小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10cm处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定
9、在光具座中央50cm刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是(C)图511A若蜡烛放置在10cm刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像B若蜡烛放置在30cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像C若蜡烛放置在35cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像D若蜡烛放置在45cm刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像【解析】 从题意中可知该凸透镜的焦距为10cm。将凸透镜固定在光具座中央50cm刻度线处，蜡烛放置在10cm刻度线处，此时物距u2f，光
10、屏可在6070cm范围内(即像距在f2f之间)承接到倒立、缩小的实像。若蜡烛放置在30cm刻度线处，正好u2f，光屏放在70cm(即2f处)承接到倒立、等大的实像。若蜡烛放置在35cm刻度线处，则fu2f，光屏可在70cm以外(即2f以外)承接到倒立、放大的实像。若蜡烛放置在45cm刻度线处，则uf，成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，只能从右侧向透镜内观察。跟踪训练 2018赤峰小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验中，先用焦距20cm的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到了清晰、缩小的实像，如图 所示。图512(1)他改用10cm的凸透镜乙继续进行实验，如果不改变发光体和凸透镜的位置，要在
11、光屏上成清晰的像，光屏应向_左_移动(选填“左”或“右”)。(2)改用10cm的凸透镜乙继续进行实验时，光屏所成清晰的像偏下，要使光屏所成的像移动到光屏中央位置，应使凸透镜向_上_移动(选填“上”或“下”)。(3)光屏上得到发光体清晰的像时，小明不小心用手指尖触摸到凸透镜，此时光屏上_发光体的像暗了一些_(选填“会有指尖的像”“会出现指尖的影子”或“发光体的像暗了一些”)。【解析】 (1)由“先用焦距为20cm的凸透镜甲进行实验，在光屏上得到清晰缩小的实像”可知，此时u2f；当改用焦距为10cm的凸透镜乙继续实验，不改变发光体和凸透镜的位置，则相当于增大了物距，根据“凸透镜成实像时，物远像近像
12、变小”可知，要在光屏上成清晰的像，光屏应靠近凸透镜移动，即向左。(2)根据光线过光心不改变方向，要使像成在光屏的中央位置，可以让蜡烛向下移动，或凸透镜向上移动，或光屏向下移动。(3)不小心用手指指尖触摸到凸透镜，由于凸透镜的其他部分仍能会聚光线而成像，所以光屏上呈现的仍然是烛焰完整的像，但透过的光线减少，所以此时的像比手指指尖触摸凸透镜前的像要暗一些。类型五人的眼球典例 近日，陈老师发现自己的眼睛“看远处能看得清，正常看书有叠影”，并对自己的眼睛所产生的现象画出如图所示的折光系统。则陈老师已经患上 _远视眼_(选填“远视眼”或“近视眼”)。若要使陈老师能在正常情况下看书写字，你认为应购买由_凸
13、透镜_(选填“凸透镜”或“凹透镜”)做成的眼镜，此眼镜对光线具有_会聚_作用。图513跟踪训练 如图为眼球结构示意图，请据图分析回答。图514(1)当小红从影院走出到较强阳光下，3的大小变化是_变小_(选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)小红走在回家的路上，看到小明同学迎面朝她走来。请完成以下流程图：小明影像投射到_5_视网膜_(填编号及名称)视神经大脑皮层视觉中枢，形成视觉。(3)视网膜连接图中6的地方没有任何感光细胞，这个地方叫做_盲点_。【解析】 眼球结构示意图中的结构3是瞳孔，作用是调节进入眼睛的光线强弱，强光下瞳孔缩小减少进入眼睛的光线。结构5为视网膜，其作用是将光的强度与颜色转
14、变成神经冲动经视神经传入大脑。视网膜连接图中6的地方没有任何感光细胞，这个地方叫做盲点。1如图所示，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成的像在距小孔b处的半透明纸上，且a大于b。则半透明纸上的像是 (C)图515A倒立、放大的虚像 B正立、缩小的虚像C倒立、缩小的实像 D正立、放大的实像【解析】 小孔成像是由于光的直线传播形成的，成倒立的实像，像的大小主要取决于物与小孔的距离及光屏与小孔的距离。22018台州如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是 (C)图516A玻璃板应该与桌面垂直B实验宜在较暗的环境中进行C眼睛应从B
15、一侧观察成像情况D蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合【解析】 B处是成像的位置，观察平面镜成像应在A侧。蜡烛A燃烧较长时间后变短了，但未点燃的B蜡烛高度不变，所以较长时间后像与B蜡烛不 重合。3湖州中考如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时 (C)图517A潮湿的路面更容易发生光的漫反射B干燥的路面发生光的折射C对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗D照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律【解析】 由图可知，光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反射；光射到干燥的沥青路面上容易发生漫反射，反射光线射向四面八方，不是折射；由于光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反
16、射，反射光线平行射出，很少的反射光线能进入驾驶员眼睛，所以对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗；照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵循光的反射定律。图5184绵阳中考如图所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入，从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的 (B)A光线a B光线bC光线c D光线d【解析】 光垂直于玻璃砖A的直角边入射时，传播方向不变；光从玻璃砖A斜射入空气中时，折射角大于入射角，故从A出来的折射光线会向上偏转；光从空气中斜射入B中时，折射角小于入射角(此时的折射角等于A中的
17、入射角)，故折射光线与入射光线平行射出B，如图所示。52018齐齐哈尔关于生活中的透镜，下列描述合理的是 (C)A放映幻灯片时，在屏幕上得到的是幻灯片上景物的正立、放大的实像B看电影时，屏幕上的像相对于胶片成的是倒立、缩小的实像C用放大镜观察物体时，物体与放大镜的距离必须小于一倍焦距D生活中用凸透镜矫正近视眼【解析】 放映幻灯片时，根据凸透镜成像规律，在屏幕上得到的是幻灯片上景物的倒立、放大的实像；看电影时，电影中凸透镜的作用相当于投影仪，成的是倒立、放大的实像；用放大镜观察物体时，物体必须放在一倍焦距之内；生活中用凹透镜矫正近视眼。62018长沙现代生活，智能手机给人们带来了许多便利，但长时
18、间盯着手机屏幕，容易导致视力下降，下列关于近视眼及其矫正原理图正确的是(A)图519A甲、乙 B甲、丙C乙、丙 D丙、丁【解析】 甲是近视眼成因原理图；乙是近视眼的矫正原理图；丙是远视眼成因原理图；丁是远视眼矫正原理图。7按要求作图(请保留作图痕迹)。(1)2018南京如图所示，画出入射光经互相垂直的两个平面镜反射的光路。 【答案】 (1)如答图所示。 图520 第7(1)题答图(2)2018十堰如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S和S像点的位置，并完成光 路图。 【答案】 (2)如答图所示。 图521 第7(2)题答图(3)20
19、18玉林在图中画出与入射光线对应的折射光线。 【答案】 (3)如答图所示。 图522 第7(3)题答图【解析】 (1)过入射点垂直于反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，法线要用虚线。(2)根据反射光线反向延长线过像点，作出像点S，再根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称作出光源S的位置，补出入射光线。反射现象中的作图，用好反射光线反向延长线过像点、像与物关于平面镜对称是关键。本题还可以根据光的反射定律先画出两反射光线的入射光线，其交点就是光源，再画出像点。(3)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其
20、折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。82018杭州为探究光的反射规律，小金进行如图所示的 实验。(1)当入射角为40时，反射角为_40_。图523(2)小金将纸板F绕垂直于镜面的ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？_不能_。请分析原因：_入射光线、反射光线、法线在同一平面内，纸板F向后转动后与纸板E不在同一个平面_。(3)若使入射光线与平面镜的夹角为30，那么反射光线与入射光线的夹角为_120_。【解析】 (3)入射光线与平面镜的夹角为30，则入射角为60。反射光线与入射光线的夹角是入射角的两倍。92018滨州小明同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验。图
21、524(1)前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小、正倒跟_物距_有什么关系？(2)如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距f_10.0_cm。(3)小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镜放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是_照相机_(选填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)。(4)如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图像，由图像可知，成实像时物距逐渐减小，像距逐渐_增大_。当u2f时，物体移动速度_大于_(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度；当fu2f时，物体移动速度_小于_(选填“大于”“小于”或“等于”)像移动的速度。【解析】 (2)图甲中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm10.0cm10.0cm。(3)凸透镜的焦距是10cm，当物体在10cm处时，物距为50cm10cm40cm，物距大于两倍焦距，成倒立、缩小的实像，这是照相机的原理。