找一些关于凸透镜成像规律的专项试题

如题所述

二、典型例题精析

1.光的传播

例1 (2005 沈阳市)如图1所示现象中属于光的折射的是( )

相关知识回顾:本题考查光的传播知识。光在同种均匀介质中沿直线传播,传至两种物质的分界面,又返回原物质中去的现象叫光的反射。光从一种物质进入到另一种物质,传播方向发生改变叫光的折射。

点拨:题目中A是直线传播,B是岸边物体射向水面的光,反射进入人眼形成的,是光的反射。值得注意的是,许多同学把看到水中的倒影和看到水中的游鱼混为一谈,认为是光的折射。他们这样理解:倒影在水中,人能看到它,是它的光从水中射向人眼所致,所以是折射。其实,倒影是虚像,并不是真实存在的,它也就不会有光从水中射向人眼。这和水中的游鱼有光从水中射向人眼完全不同。C是钢笔上有光从玻璃砖射向空气时发生折射,产生错位。D好象是光拐了弯,但不是折射。因为光不是进入,而是返回原物质中去了。

答案:C

友情提醒:题目取材于日常生活和技术应用,把光的三种传播方式的考查融于一题,有一定的综合性,2005中考这类题目相当多。

关于光的传播,还有两种情况值得注意:光在一种物质中,若密度不均匀,也可发生折射。因大气层并不均匀,靠近地球表面的大气层密度较大,越往高空越稀薄,因此光在传播过程中会发生弯折,像天上星星会眨眼;早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它。都是由于空气密度在不断地变化,引起光的传播方向不断变化而造成的。隔着火焰看静止的物体,好象在跳动,也是空气密度不均匀引起的。光从一种物质垂直射入另一物质时,不发生折射。2005中考解释现象和作图等试题,均出现了这类内容。

2.反射与折射的规律

例2 (2005 河南省)一束光线与水平面成45°角照射。根据光的传播规律,在图2中画出这束光线射到水面后的传播路径。

相关知识回顾:光线射向两种透明物质分界面时,将同时发生光的反射和折射。反射光线遵循光的反射定律,折射光线遵循光的折射规律。光的反射和折射的相同点:(1)反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。(2)反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧。(3)反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大。(4)光在反射和折射时光路都是可逆的。不同点:(1)反射有两种类型,镜面反射与漫反射。折射也有两种情况,斜射与垂直入射。(2)反射角总等于入射角,而折射角不等于入射角,当光线从空气斜射入水或玻璃时,折射角小于入射角;当光线从水或玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。简记为“空气中的角总是大的”。

点拨:本题中光线射到水面后的传播路径有两条:反射和折射,要考虑全面,不可粗心。

答案:如图3所示。

友情提醒:光学作图历来是中考的热点问题。一般难度不大,但要细心,如法线要垂直,要画成虚线;光线要加箭头,且箭头方向要与光的传播一致;反射角与入射角要明显相等,折射角与入射角谁大谁小要搞清楚。

3.平面镜成像

例3 (2005 黑龙江)美术课上,小琼面前立着一幅“米老鼠”的简笔画(如图4甲所示)。她从没学过绘画,竟然清晰、准确的描出了画中的“米老鼠”。请说明其中的奥妙,并作图示意(作图时,以图4乙中A点代表简笔画中的“米老鼠”)。

相关知识回顾:题目考查平面镜成像的特点。平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。

什么是虚像呢?以发光点为例,它射出的光线经镜子反射后,反射光线进入人眼,人眼根据光沿直线传播的经验,以为光从镜后的某一点射出。这个实际上并不存在的点,叫做发光点的虚像。虚像不能用光屏承接,可用人眼观察到,它不是实际光线的会聚点,而是“实际”光线反向延长线相交而得到的点。

点拨:利用对称法可以方便地找出A点在镜中的像A’,注意,作图要规范:AA’因为是作图的辅助线,要画成虚线,这点与几何作图相似。

答案:如图5。

友情提醒:平面镜成像也一直是中考的热点。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题:(1)确定虚像的位置;(2)确定人眼观察到的镜中像的范围或光照范围;(3)确定光路;(4)确定发光点的位置。在作图过程中,我们可以发现,对称法的核心是平面镜的成像规律,从根本上讲是光的反射定律的应用。

生活中常见这样的现象:站在平面镜前的人,向平面镜走近时,他的像会变大。而根据平面镜成像的特点:他的像始终与物体大小相等,是不会改变的。生活经验与科学之间好象有矛盾。其实,人们以为像“变大”了,其实像根本没变。这跟人看远处驶近的汽车感觉相似,这辆车的大小始终不变,但人看起来汽车“远小近大”,驶近的汽车“变大”了。用科学知识改变人的错误经验,所以,这类题在中考中很常见。

4.凸透镜成像、光污染

例4 (2005年湖北省黄冈市)联合国大会确定2005年为“国际物理年”,以纪念物理学家爱因斯坦.在世界进行“让物理学照耀世界”的激光传递活动,先在美国的普林斯顿发射第一束激光,再由青少年进行接力式传递。从美国发出的激光不能直接传播到中国的原因是____________。如图6是辛朝同学在活动中带的玩具激光灯,当他将灯光射到白色墙壁上出现的放大的图像,镜头A是____________透镜,胶片应放在A的 ____________处。但天文学家反对激光传递活动,认为射向夜空的激光是光污染,请列举一个生活或生产中见到的光污染实例____________。

相关知识回顾:题目综合性较强,第二问主要考查凸透镜成像的规律。凸透镜成像的规律,由于成像复杂,许多同学感到难以掌握。怎样记住呢?这里提供四个办法供同学们参考:

(1)利用凸透镜的应用加以记忆。照相机,幻灯机和放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理就记住了凸透镜成像的规律。

(2)列表将物距、像的情况和应用填入表格内,见下表。

物距u和焦距f

的关系
像的位置
像的性质
应用举例



透镜
u =∞

(平行光)
V=f
像与物异侧
成一点
测定焦距

u >2f
2f> v >f
缩小、倒立、实像
照相机,眼睛

u =2f
v =2f
等大、倒立、实像
测定焦距

2f> u >f
v >2f
放大、倒立、实像
投影仪,电影机

u =f
v =∞
同侧
不成像
探照灯的透镜

u <f
v >f
放大、正立、虚像
放大镜

凹透镜
物在镜前任意处
v<U
同侧
缩小、正立、虚像

(3)口诀记忆:凸透镜成像规律可简要归纳成下面六句话:

一焦分虚实(即物体在一倍焦距以内成虚像,一倍焦距以外为实像);

二焦分大小(即物距小于二倍焦距,成放大的像;大于二倍焦距成缩小的像);

实像异侧倒(成实像时,物和像总在透镜的两侧,且像是倒立的);

物远像近小(物体离透镜越远,所成实像离透镜越近,且像越小);

虚像同正大(成虚像时,物和像总在透镜的同侧,且像是正立、放大的);

物近像变小(物体离透镜越近,所成虚像越小)。

其中一、二两句是对成像情况的总体把握,三、五两句是成像情况的静态分析,四、六两句是成像情况的动态描述。

(4)图象法

点拨:此题将物理知识的应用放在完全真实的生活情景中,增加了难度,真正考查学生的能力。回答第一个空须注意到这些相关知识:美国和中国相距遥远,地球是球形,激光只能沿直线传播等。第二问应注意出现的放大的图像的位置在白色墙壁上,白色墙壁相当于光屏,成的是实像。能成放大的实像的只能是凸透镜。这时,物体应放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。最后一问让列举一个生活或生产中见到的光污染实例,把学生的思维从物理引向社会,并且向学生渗透一个观点:科学技术是把双刃剑,可以造福社会,也可以给人类带来不便。使学生意识到遇到类似的污染注意防护,自己不制造新的污染,这有利于学生情感、态度、价值观的形成。实例有:城市玻璃幕墙反射的强光;夜间,对面车辆射来的眩光;电焊发出的强光等。

答案:美国和中国相距遥远,地球是球形,而激光只能沿直线传播;凸;焦距和二倍焦距之间;城市玻璃幕墙反射的强光(或夜间,对面车辆射来的眩光;电焊发出的强光等)。

友情提醒:凸透镜成像规律、光污染都是中考的热点问题。这类试题以光学知识为背景,将光污染、光现象的解释等问题结合起来,既考查了学生基本的光学知识,又考查了学生应用物理知识分析解释问题的能力,还培养了他们从小养成关注环境保护的习惯,提高了他们的科学素养,成为热点是理所当然的

参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/54843119.html?si=1

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