快乐寒假答案(物理)3.ppt

,在光的世界里 (复习课),第四章光的折射 透镜 复习,主 讲: 张丽霞(镇江市第三中学) 审 稿: 周继中(镇江市教研室),知识结构图,实例,定义,规律,应用,解释现象,透镜,两种透镜的特点,凸透镜成像规律及应用,-光的折射规律,光的折射,知识整理-光的折射定义,光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射,空气,界面,水或玻璃,S,典型例题 例1,例1：如图所示的四种情景中，属于光的折射现象的是 （ ）,光的直线传播,光的反射,光的反射,B一笔三折,B,典型例题 例2,例2：如图a，直线AB是光滑木板与细布的分界线，然后使一个小线轴沿着与直线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b，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。 （1）由图a可知当线轴的甲轮刚接触到细布时，其速度的大小将 ,此时乙轮速度的大小将 ； （2）从图a、b两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因 。,变小,不变,传播速度发生变化,知识整理-光的折射规律,（1）折射光线，入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居在法线两侧,（2）当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角 ，,当光从水或玻璃斜射入空气中时，折射光线偏离法线，折射角大于入射角,（3）当光垂直入射时，传播方向不变，折射角等于0,当入射角增大时，折射角也增大,光学作图,一光线沿与水面成40角从空气射向水面， （1）请你画出对应的反射光线和大致的折射光线位置； （2）若反射光线与折射光线恰好垂直， 则入射角 = 折射角 = ,，,，,50,40,400,=500,知识整理-光的折射实例,海市蜃楼,眼睛放大,筷子弯折,池水变浅,典型例题 例3,例3：某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点。则P点在 ，Q点在 。, Q,S点下方,S点上方,解释现象： 水中的物体为什么看起来变 了,知识整理-光的折射应用1,原因：由于光从水进入空气中发生的折射，水中物体的位置看起来比实际位置要高些,高,物体,物体的像,原因：由于光从水进入空气中发生的折射，水中物体的位置看起来比实际位置要高些,解释现象： 岸上的树为什么看起来变 了,高,原因：由于光从空气进入水中发生的折射，在水中看岸上物体的位置看起来比实际位置要高些,物体,物体的像,典型例题 例4,例4：如图，船上的渔民看到水中的鱼， （1）看到的鱼的位置比鱼所在的实际位置 要 ，其原因是光从 进入 发生 ； （2）渔民想用激光照亮它，应对准 ，另一渔民用叉子叉鱼就朝着 （“鱼像的位置”/ “鱼像的下方”）,O,C,浅,水,空气,折射,鱼像的位置,鱼像的下方,思维点拨,解题分析： 激光照鱼和叉子叉鱼的区别在于激光从空气进入水中会发生折射，叉子是直接进入不弯折。 当激光照鱼时，由于光路的可逆性，若激光逆着原折射光照鱼（鱼像的位置）时，经水面发生折射后将逆着原入射光照到鱼（鱼的实际位置） 当叉子叉鱼时，由于叉子直接从空气进入水不弯折，只有对准鱼的实际位置才能叉到鱼,参考答案： （1）浅，水，空气，折射； （2）鱼像的位置，鱼的实际位置,典型例题 例5,例5：如图所示，一位同学在实验课用激光笔从装有白糖水的玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，关于对这个现象的解释，合理的猜想是（ ） A. 玻璃缸的折射作用； B. 激光笔发出的光线不绝对平行； C. 白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大； D. 激光笔发出的各种颜色的光发生了色散,。,C,光学作图,请在下图中画出光进入玻璃砖或三棱镜后的径迹（注意标出法线）,知识整理-光的折射应用2,1、凸透镜和凹透镜 （1）原理：是利用光的折射原理制成的光学器件 （2）分类： 凸透镜-中间比边缘厚的透镜叫凸透镜 凹透镜-中间比边缘薄的透镜叫凹透镜 （3）运用：,凸透镜对平行于主光轴的平行光束有会聚的作用,故凸透镜又叫会聚透镜,凹透镜对平行于主光轴的平行光束有发散的作用,故凹透镜又叫发散透镜,2、凸透镜和凹透镜对光线的作用,跟主轴平行的光线，折射后过焦点。 通过焦点的光线，折射后平行于主轴。 通过光心的光线，经透镜后方向不变,3、透镜的三条特殊光路,.F,凸透镜,跟主轴平行的光线，折射后反向延长线过焦点。 延长线通过焦点的光线，折射后平行于主轴。 通过光心的光线，经透镜后方向不变,.F,.F,.O,凹透镜,2f,F,F,物,像,u,物距u:物体到透镜的距离,像距v:像到透镜的距离,4、有关透镜的几个光学概念： 光心、主轴、 焦点F、焦距f、物距u、像距v,焦距f:焦点与光心的的距离,.O,f,、当u2f 时，成缩小倒立的实像（照相机）,、当2fuf 时，成缩小放大的实像（投影机）,、当u=f 时，不成像,、当uf 时，成放大正立的虚像（放大镜）,、当u=2f 时，成缩小等大的实像,一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小、物近像远像变大,知识整理-透镜成像规律及应用,成正立、缩小的虚像,凸透镜,凹透镜,实验思考-实像与虚像的区别,成像原理不同： 实像是实际光会聚而成 虚像是实际光的反向延长线会聚而成,承接方式不同： 实像能成在光屏上 虚像不能成在光屏上,相同点：都能被眼睛看到,典型例题 例6,例6：凸透镜的焦距是15cm，将物体放在主光轴距透镜焦点5cm处，所成的像一定是( ) A正立的 B倒立的 C放大的 D虚像,C,A,A，,B,（1）u= 20cm ，fu2f 倒立、放大的实像,（2）u= 10cm， uf 正立、放大的虚像,B，,典型例题 例7,例7：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, (1)这种成像特点在生活中的应用是 ； (2)该透镜的焦距的范围是 ； (3)当u= 10cm时，它的成像特点是 ，在生活中的应用是 ，此时它的像 成在光屏上（“能”/“不能”）。,思维点拨,（2）当u= 20cm ， 倒立、放大的实像。根据凸透镜成像规律可知，fu2f，即f 20cm 2f，解不等式可知10cm f 20cm；,（1）首先分析题目中给的条件：因像成在光屏上，所以是实像，又根据透镜成像规律知实像都是“倒立”，因而所成像的特点是“倒立放大的实像”，由凸透镜成像规律及应用可知，应用是投影仪或幻灯机；,（3）当u=10cm ，因 10cm f 20cm，比较u 和f 的关系可知， uf，再根据凸透镜成像规律可知，当 uf时，成正立放大的虚像,它的应用是放大镜，它的像是虚像不能成在光屏上。,典型例题 例8,例8：物理课上，小明和小红用焦距相等的照相机对老师拍照，洗出的底片分别为图中的甲和乙，则小红离老师的距离 ；小红想要使底片上的像与小明的一样大，小红的位置要 小强移动，再 镜头到底片的距离。,远,靠近,增大,成实像时，物近像远像变大,典型例题 例9,例9：如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等），他所看到的虚像可能是( ),A,思维点拨,从横向看，把圆柱形透明玻璃杯分成左、中、右三部分，观察可以发现，它的“中部”比“左部”和“右部”厚，所以从横向看，玻璃杯相当于放大镜，对近处物体的横向有放大作用 从纵向看，再把圆柱形透明玻璃杯分成上、中、下三部分，观察却发现，它的“中部”“上部”和“下部”等厚，所以从纵向看，玻璃杯相当于平行玻璃砖，对物体没有放大或缩小作用（等高） 普通的各向都能放大的放大镜与它相比，不管你怎么分，它总是中间比边缘厚，因而对近处物体的各个部位都有放大作用,实验测量-测定凸透镜的焦距,方法一：平行光聚焦法 即将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现最小最亮的光斑，就可以 测出该凸透镜的焦距为 cm。,方法二：二倍焦距成像法 即将点燃的蜡烛放在凸透镜的一侧，移动蜡烛与光屏，直到光屏上形成倒立的、等大的实像，用刻度尺测出蜡烛或光屏到凸透镜中心的距离u或v，则f=u/2=v/2,10,光路作图,下图表示分别从凸透镜的两倍焦距和一倍焦距处射向透镜的光线P和光线Q ，请在图中画出它们通过透镜后的光路, 2F, 2F,P,Q,思维点拨,本题涉及的知识是凸透镜对光线的作用、凸透镜的成像规律、及光学作图的知识 光线Q：由于凸透镜对光线有会聚作用，当光线经焦点射向透镜时，这条光线经透镜后会平行于主光轴射出 光线P：由凸透镜的成像规律可知，物体在凸透镜的二倍焦距处所成的像是等大的实像，所以我们可以将左边的点P看作透镜前的一个物点，则点P通过凸透镜所成的像点应在透镜的右侧二倍焦距处，所以光线P经凸透镜的折射光线P应经过右侧的2F点,典型例题 例10,例10：如图所示，A是一只水平放置的长方形暗盒，盒内有水平向右的平行光。B为暗盒右侧平面上的一个圆孔，C是一个与暗盒右侧平面平行的相间一定距离的光斑。若从外径与圆孔B相同的厚玻璃板、凹透镜、凸透镜这三个光学器件中取一个嵌入圆孔B中，发现在光斑C处的光屏上呈现一个比圆孔大的圆形光斑，则嵌入圆孔B的那个光学器件（ ） A.平板玻璃、凹透镜凸透镜都有可能B.只能是凸透镜 C.只能是凹透镜或凸透镜 D.只能是平板玻璃,C,思维点拨,实验思考-光屏上不能呈现像的原因,大致有三个原因： ()物距小于或等于焦距， 凸透镜不能成实像. ()光屏、凸透镜、烛焰三者的中心不在同一高度. ()物距太小时，像距太大，光屏在光具座上调不到烛焰的像所在的位置.,在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，某同学在光具座上无论怎样左右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，请你说说可能有哪几种原因?,典型例题 例11,例11：在“探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关”实验时 （1）小明首先将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图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）实验中，小明发现在光屏上 得到如图所示不完整的像，要得到蜡 烛火焰完整的像，应将调节 ；,思维点拨,参考答案：将光屏向上移，或将蜡烛火焰向上移 或透镜向下移,分析：本题成像的问题是像偏成在光屏上部，使 光屏上得到的是如图所示的不完整的像 原因：烛焰中心、透镜中心、光屏中心不在同一 高度,知识整理-眼睛及视力的矫正,眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，正常眼睛的晶状体通过调节自身的厚度，使像正好成在视网膜上，使人看到清晰的像。 近视眼：像成在视网膜的前方，用凹透镜来矫正，其作用是将光发散使像后移，使像正成在视网膜上 远视眼：像成在视网膜的后方，用凸透镜来矫正，其作用是将光会聚使像前移，使像正成在视网膜上,爱护我们的眼睛,去探寻这个光的世界,典型例题 例12,例12：如图所示是 （“近视眼”/“远视眼”）的成像示意图，这是因为像成在视网膜的 方（“前”/“后”）； 矫正所配戴眼镜的镜片是 （“凸透镜”/“凹透镜”，其作用是