初三物理光的折射与透镜.doc

初三物理 透镜及其应用 光的折射【基本概念】1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律：三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆折射光线，入射光线和法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居与法线两侧。 光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。3、当光线从空气斜射入其它介质时，角的性质：折射角(密度大的一方)小于入射角（密度小的一方）；（在真空中的角总是大的，其次是空气）4、当光线从其他介质射入空气时，折射角大于入射角。（以上两条总结为：谁快谁大。即为光线在哪种物质中传播的速度快，那么不管那是折射角还是入射角都是较大的角）5、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置 高 练习：池水看起来比实际的 是因为光从 斜射向 时发生折射，折射角大于入射角。蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 而形成的 ，看到的鱼儿是由是由 而形成的 。【当堂反馈】1、下列光现象中，由于光的折射而形成的是（ ）2、一根铅笔斜插入水中，如下图中能较真实地反映人观察到的铅笔的情况的是（ ） A 3、如下图所示是光线通过三棱镜时折射光线的示意图，其中正确的是 ( )4、对下列几种光现象的解释不正确的是（ ）A、“湖光映彩霞”一光的反射现象 B、“潭清凝水浅”一光的折射现象C、皮影利用了平面镜成像的原理 D、“风吹草低见牛羊”光的直线传播8、如图所示，一束光线斜射到平静的水面上，同时发生反射和折射，则反射光线与入射光线的夹角为_度，折射光线与法线的夹角_入射角。(填“大于”、 “小于”或“等于”)第9题图 第10题图9、光从一种物质斜射入另一种透明物质时，它的传播方向会改变，这种现象叫做光的折射。如图所示，OA、OB和OC是射到空气和玻璃界面上的入射线、反射线和折射线三条光线，则_是界面，界面的_边是玻璃。10、如图所示，从位于空气中的点光源S发出的光线射到水面上，照亮的水中P点。SO1P、SO2P、SO3P的三条图线中的传播，正确的是_。11、在星光灿烂的夜晚，仰望天空，会看到繁星在夜空中闪烁，好像顽皮的孩子在不时地眨着眼睛，造成这种现象的原因是_ 。12、在一个干枯的井底正中央P点有一只青蛙，它能看到的视野范围如图a所示，天降大雨时井全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野将发生变化，请你在图b中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围，并用阴影线表示出来。透镜【基本概念】1、 薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴：通过两个球面球心的直线。 名词： 光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。 焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。 焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。2、透镜对光线的作用：凸透镜对光有 作用，所以凸透镜又叫 ；凹透镜对光有 作用，所以凹透镜又叫 。3、凸透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后 ；从焦点射向凸透镜的光线经凸透镜折射后 ；通过凸透镜光心的光线，传播方向 。4、凹透镜的三条特殊光线：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后 ；指向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后 ；3 通过凹透镜光心的光线，传播方向 。三、凸透镜成像规律及其应用1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：蜡烛在焦点以内；烛焰在焦点上烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。2、实验结论：（凸透镜成像规律）F分虚实,2f大小,实倒虚正,具体见下表:物距像的性质像距应用倒、正放、缩虚、实u2f倒立缩小实像fv2f照相机fu2f幻灯机uu放大镜、对规律的进一步认识：uf是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。u2f是像放大和缩小的分界点当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。成实像时：物距减小（增大）像距增大（减小）像变大（变小）成虚像时：物距减小（增大）像距减小（增大）像变小（变大）四、眼睛和眼镜1、成像原理: 从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。2、近视及远视的矫正:近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜.远处景物的像落在视网膜的前方，这是 眼；近处景物的像落在视网膜的后方，这是 眼。近视眼镜是 镜，远视眼镜是 镜。近视眼镜的作用是使像相对于晶状体向 移，从而使清晰的像落在视网膜上；远视眼镜的作用是使像相对于晶状体向 移，从而使清晰的像落在视网膜上。五、显微镜和望远镜1、显微镜: 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。伽利略望远镜物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。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,这种结构成像是倒立的，所以要在中间增加正像系统。显微镜的光学原理显微镜由两个会聚透镜组成，光路图如图所示。物体AB经物镜成放大倒立的实像A1B1，A1B1位于目镜的物方焦距的内侧，经目镜后成放大的虚像A2B2于明视距离处。【中考例解】【例1】如图所示，有一束光线射入杯中，在杯底形成光斑，逐渐往杯中加水，光斑将（ ）A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不动 D. 无法判断 例2 物体距凸透镜20cm时，在凸透镜另一侧距凸透镜35cm的光屏上得到清晰的像，则该像是（ ）A. 放大的 B. 缩小的 C. 等大的 D. 虚像【例3】在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知，凸透镜对光线具有_作用，该凸透镜的焦距是_cm。图3-3 （2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因_。（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个倒立、_ 的实像（填写像的性质）；_ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向_ (选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。【能力训练】1在图1所示的四个情景中，可以用光的折射来解释的是 A日食 B踩影子 C照镜子 D铅笔断了2 如图2所示，一束光线斜射人容器中，在P处形成一光斑，在 向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将 A 向左移动后静止 B 向右移动后静止 C 先向左移动再向右移动 D 仍在原来位置图3图23.在湖边，小丽看到了平静的湖水中金鱼游弋于蓝天白云之间，她看到的金鱼和白云（ ）A都是经水折射而成的像B分别经水面反射和水折射而成的像C都是经水面反射而成的像D分别经水折射和水面反射而成的像4. 用凸透镜在光屏上得到火焰的像，如果用黑纸遮住凸透镜的下半部，屏上的像（ ）A. 上半部分没有了 B. 下半部分没有了C. 无任何变化D. 依然完整，光亮度减弱5. 测绘人员绘制地图时从高空向地面照相，若相机镜头焦距为50mm，则胶片到镜头的距离（ ）A. 100mm外 B. 恰为50mm C.50mm以内 D. 略大于50mm6把凸透镜正对太阳光，可在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑若用此透镜来观察邮票上较小的图案，则邮票到透镜的距离应( B )A大于10 cm B小于10cmC大于20cm D在10cm和20cm之间8.在放映幻灯时，要使屏幕上得到F的字母，则插入的幻灯片应是：AF B C D 图49.老师上课时经常用到投影仪 ，如图4所示，关于投影仪的使用以下做法中合理的是（ ）A.投放到屏幕上的画面太靠上时，应增大平面镜与凸透镜的夹角使画面向下移动B.若使屏幕上的画面大一些， 可使投影仪靠近屏幕同时将凸透镜适当向下移动C.若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向上移动D.若使屏幕上的画面大一些，可使投影仪远离屏幕同时将凸透镜适当向下移动10.某凸透镜的焦距为10厘米。当物体沿主光轴从距透镜30厘米处向透镜处移动时，则下述凸透镜所成像的变化情况中，正确的是( )A. 像始终变大。 B. 像始终变小。C. 像先变小后变大。 D. 像先变大后变小11. 小明同学做凸透镜成像实验时，将点燃的蜡烛放在凸透镜前在光屏上得到清晰的倒立、放大的实像保持透镜位置不变，把蜡烛与光屏的位置对换，则A光屏上有倒立、缩小的实像 B光屏上有倒立、放大的实像C 光屏上有正立等大的虚像 D光屏上没有像12将物体放在凸透镜前30cm处，在光屏上得到一个放大、倒立的实像，现将物体移到距凸透镜60cm处，在光屏上将得到 （）A正立、放大的虚像B倒立、放大的实像C正立、缩小的虚像D倒立、缩小的实像13. 摄影师给小王拍了一张全身照后需要再给他拍一张半身照片，应该进行的操作是（ ）A. 远离小王同时拉长暗箱 B. 远离小王同时缩短暗箱C. 靠近小王同时拉长暗箱 D. 靠近小王同时缩短暗箱 14.某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了 物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图5所示，下列判断正确的是：A该凸透镜的焦距是20cmB当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像C当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的D把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小 15.常见的视力缺陷有近视和远视图6是一位视力缺陷人员的眼球成 图5像示意图，他的视力缺陷类型及矫正视力需要配戴的透镜种类是（ ）A远视眼，凸透镜 B远视眼，凹透镜C近视眼，凸透镜 D近视眼，凹透镜 16、在“探究凸透镜成像规律”过程中，小明同学观察到了如图现象。下列光学仪器的工作原理与该现象所反映的规律相同的是（ ）A、放大镜 B、照相机 C、投影仪 D、汽车的后视镜二、填空题16太阳光经过三棱镜后会分解成_ 各种色光，在红光外侧还有一种看不见的光，叫做_，它在实际中有很重要的应用，试举一例_17改革开放30年来，我国人民的生活水平得到迅速提高，照相机、摄像机已经进入了普通家庭，它们的镜头相当于一个 透镜，拍摄时所成的像是倒立的（选填“虚”或“实”）像。18冰遇到火会熔化，但做成冰透镜却可以取火，这是我国古代人民在人类文明史上创造的一个奇迹，这种能取火的冰透镜是_透镜，它对光线具有_作用给你一把卷尺，结合自然条件，怎样粗略地测出这个冰透镜的焦距？。19.如图是十字路口处安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个镜。A 、B 是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车是摄像头（“靠近”、“远离”）。观察照片可以发现，几乎看不见车内的人，但车的外表却很清晰，是因为车内的人，摄像头几乎无法成像。夜晚，为了不影响司机开车，车内的灯应。20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_像（填“实”或“虚”）；后者是由于鱼缸的 侧部分（填“左”或“右”）等效凸透镜而形成的_像（填“实”或“虚”）21.小明从眼镜上取下一块镜片，透过镜片观看邮票上的文字(如图8)。小明所用的镜片是 透镜，所成的是 像(选填虚”或“实”)。小明将此镜片放在蜡烛和光屏之间，移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的像，然后在镜片前放置一眼镜(如图所示)，光屏上的像变模糊了，向后移动光屏，像又清晰了。此眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 图8 图9 图 1022.图9是照相机镜头成像原理示意图。在图中所标的a、b、c三点中，点 表示凸透镜的焦点。吴力在家里的阳台上用数码相机（焦距可调）拍摄下了株洲天元大桥美丽的夜景，如图10甲、乙所示。结合图9分析可知，拍摄照片 时，镜头焦距调的较大。三、作图与实验题21在一个干枯的井底中央P点趴着一只青蛙，它能看到的视野如图 11（a）所示，天降大雨时井中全部灌满水，若青蛙仍在P点，它的视野将发生变化。请你在图11（b）中利用光路图确定青蛙视野变化的大致范围，并用阴影线表示出来 图 1122. 如图12所示，有一条光线从空气斜射到玻璃，入射角是60，入射光线、反射光线、折射光线在图中用带箭头的线表示，O是入射点，已知OB、OC是垂直的，AO、OC间夹角是150，请在图中画出法线和空气、玻璃分界面，标出折射角的大小。23、小周用图l5所示的装置“探究凸透镜成像规律”。 (1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在_。图15 (2)小周在图12所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下在光屏上再成一个更小的实像，小周应当把蜡烛向_移动同时把光屏向 移动。 (3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清她应当向_移动光屏，可再次得到清晰的像。24.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律