第二部分-光現(xiàn)象及透鏡應(yīng)用22

第二部分光現(xiàn)象及透鏡應(yīng)用（一）光的反射一、光的傳播1、光源：能夠發(fā)光的物體叫光源光源分：（1）自然光源：太陽、螢火蟲、水母等等（2）人造光源：蠟燭、電燈、等，月亮本身不會發(fā)光，它不是光源2、光的直線傳播（1）條件：光在均勻、透明同種的介質(zhì)中是沿直線傳播的。注：大氣層是不均勻的，當(dāng)光從大氣層外射到地面時(shí)，光線發(fā)了了彎折（2）光沿直線傳播的現(xiàn)象：影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像（是光線射到光屏上形成的是實(shí)像）成語；立竽見影、一葉障目、（3）光沿直線傳播的應(yīng)用：打靶、準(zhǔn)星、眼睛“三點(diǎn)一線”；木匠檢查木是否直、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)。3、光速：光在1S內(nèi)傳傳播的距離（光的傳播速度，光速比聲速大）光在不同物質(zhì)中傳播的速度一般不同，真空中最快，光速一般是：氣體中最大，液體第二，固體中最小光在真空中的傳播速度：C＝3×108m/s，在空氣中的速度接近于這個(gè)速度，水中的速度為3/4C，玻璃中為2/3C4、光年：光在一年內(nèi)傳播的距離（大約9×1012km）5、光線：表示光傳播方向的直線，即沿光的傳播路線畫一直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向（光線是假想的，實(shí)際并不存在）二、光的反射1、定義：光射到物質(zhì)表面反射回去的現(xiàn)象叫做光的反射。（光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的交界面時(shí)，一部分光返回原來介質(zhì)中，使光的傳播方向發(fā)生了改變，這種現(xiàn)象稱為光的反射）2、光的反射定律：（1）反射光線與入射光線、法線在同一平面上；（2）反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；（3）反射角等于入射角可歸納為：“三線共面，法線居中，兩角相等”3、理解：一點(diǎn)：指入謝點(diǎn)，用字母“O”。二角：指入謝角i和反謝角r（入謝角是入謝光線與法線夾角，反謝角是反謝光線的夾角）一條入謝光只能有一條反謝光線。反射角隨入射角的增大而增大，減小而減小，當(dāng)入射角為零時(shí)，反射角也變?yōu)榱愣龋ㄓ扇肷涔饩€決定反射光線）三線：入謝光線AO反謝光線OB法線ON（字母是按光線方向?qū)懀┦欠瓷浣堑扔谌肷浣?，不是入射角等于反射?、兩種反射現(xiàn)象（1）鏡面反射：平行光線經(jīng)界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光線（條件：反射面是鏡面平而光滑）應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面，特別亮；黑板"反光"等，都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射（2）漫反射：平行光經(jīng)界面反射后向各個(gè)不同的方向反射出去，即在各個(gè)不同的方向都能接收到反射光線（條件：反謝面凹凸不平）注意：無論是鏡面反射，還是漫反射都遵循光的反射定律應(yīng)用：能從各個(gè)方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。5、在光的反射中光路可逆三、平面鏡成像1、平面鏡：表面是光滑平面的鏡子。2、平面鏡對光的作用：改變光的傳播方向3、平面鏡成像的特點(diǎn)：（1）成的像是正立的虛像（2）像和物的大?。?）像和物的連線與鏡面垂直，（4）像和物到鏡的距離相等理解：平面鏡所成的像與物是以鏡面為軸的對稱圖形4、實(shí)像與虛像的區(qū)別實(shí)像：是實(shí)際光線會聚而成的，可以用屏接到，當(dāng)然也能用眼看到。虛像：不是由實(shí)際光線會聚成的，而是實(shí)際光線反向延長線相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。5、平面鏡的應(yīng)用：（1）水中的倒影（2）平面鏡成像（3）潛望鏡6、凸面鏡：對光線發(fā)散作用。應(yīng)用：凸面鏡可以擴(kuò)大觀察范圍，如汽車觀后鏡。凹面鏡：能使平行光線全聚于焦點(diǎn)，應(yīng)用：太陽灶、四、球面鏡：

(1)凹面鏡：

定義：用球面的內(nèi)表面作反射面。

性質(zhì)：凹鏡能把射向它的平行光會聚在一點(diǎn)；從焦點(diǎn)射向凹鏡的反射光是平行光(對平行光有會聚作用)

應(yīng)用：太陽灶、手電筒、汽車頭燈

(2)凸面鏡：

定義：用球面的外表面作反射面

性質(zhì)：凸鏡對光起發(fā)散作用。凸鏡所成的像是縮小的虛像

應(yīng)用：汽車后視鏡五、光的折射1、光的折射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)（如空氣）斜射入另一種介質(zhì)(如水)時(shí)，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射現(xiàn)象。理解：光的折射與光的反射一樣都是發(fā)生在兩種介質(zhì)的交界處，只是反射光返回原介質(zhì)中，而折射光則進(jìn)入到另一種介質(zhì)中，由于光在在兩種不同的物質(zhì)里傳播速度不同，故在兩種介質(zhì)的交界處傳播方向發(fā)生變化，這就是光的折射。注意：在兩種介質(zhì)的交界處，既發(fā)生折射，同時(shí)也發(fā)生反射2、光的折射規(guī)律：（1）光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)時(shí)，折射光線與入射光線、法線在同一平面上，（2）折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；（3）折射角小于入射角（入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大）；（4）當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不變，在折射中光路可逆。理解：折射規(guī)律分三點(diǎn)：（1）三線一面（2）兩線分居（3）兩角關(guān)系分三種情況：①入射光線垂直界面入射時(shí)，折射角等于入射角等于0°；②光從空氣斜射入水等介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；③光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角3、光的反謝和光的折謝的相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。相同點(diǎn)：（1）三線共面（2）兩線分居（3）當(dāng)入謝角改變時(shí)，折謝角和入謝角都隨它改變。（4）光路可逆。不同點(diǎn)：（1）光的反謝：反謝光線與入謝光線在同介質(zhì)中；光的折謝：折謝光線與入謝光線在不同介質(zhì)中，位于界面兩側(cè)。（1）光的反謝：反謝角等于入謝角；光的折謝：折謝角不等于入謝角。六、光的色散和看不見的光1、光的色散現(xiàn)象：太陽光通過三鏡后，分成紅、2、色光三原色：紅、綠、藍(lán)：顏料三原色：紅、黃、青3、物體的顏色：透明物體的顏色通過它的色光決定，不透明物體的顏色它的反謝色光決定。4、看不見的光（1）紅外線；位于光譜紅光以外。應(yīng)用：夜視儀、（2）紫外線：位于光譜紫光以外。（二）透鏡及應(yīng)用一、透鏡1、透鏡及分類透鏡：透明物質(zhì)制成（一般是玻璃），至少有一個(gè)表面是球面的一部分，且透鏡厚度遠(yuǎn)比其球面半徑小的多。分類：凸透鏡：邊緣薄，中央厚凹透鏡：邊緣厚，中央薄2、主光軸，光心（O）、焦點(diǎn)（F）、焦距（f）主光軸：通過兩個(gè)球心的直線光心：主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不變。（透鏡中心可認(rèn)為是光心,用O表示）焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示實(shí)焦點(diǎn)：跟主光軸平行的光線經(jīng)凹透鏡后變得發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，所以叫虛焦點(diǎn)。焦距：焦點(diǎn)到光心的距離叫焦距，用“f”表示。每個(gè)透鏡都有兩個(gè)焦點(diǎn)、焦距和一個(gè)光心。3、透鏡對光的作用凸透鏡：對光起會聚作用（如圖）凹透鏡：對光起發(fā)散作用（如圖）4、透鏡的三條特殊光線（1）平行于主光線的光線（2）過透鏡焦點(diǎn)的光線（3）過光心的光線二、凸透鏡成像規(guī)律物距（u）成像大小像的虛實(shí)像物位置像距(v)應(yīng)用u>2f縮小實(shí)像透鏡兩側(cè)f<v<2f照相機(jī)u=2f等大實(shí)像透鏡兩側(cè)v=2ff<u<2f放大實(shí)像透鏡兩側(cè)v>2f幻燈機(jī)u=f不成像u<f放大虛像透鏡同側(cè)v>u放大鏡凸透鏡成像規(guī)律：虛像物體同側(cè)；實(shí)像物體異側(cè)；物遠(yuǎn)實(shí)像小而近，物近實(shí)像大而遠(yuǎn)。（1）、實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使?fàn)T焰的像成在光屏中央。若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)；②燭焰在焦點(diǎn)上；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(凸透鏡成像規(guī)律)F分虛實(shí)，2f分大小，實(shí)倒虛正，具體見下表：

(3)對規(guī)律的進(jìn)一步認(rèn)識

①u=f是成實(shí)像和虛像，正立像和倒立像，像物同側(cè)和異側(cè)的分界點(diǎn)。

②u=2f是像放大和縮小的分界點(diǎn)。

③當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像(或虛像)，當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。

④成實(shí)像時(shí)：

⑤成虛像時(shí)：1、為了使幕上的像“正立”（朝上），幻燈片要倒著插。2、照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，暗箱中的膠片相當(dāng)于光屏，我們調(diào)節(jié)調(diào)焦環(huán)，并非調(diào)焦距，而是調(diào)鏡頭到膠片的距離，物離鏡頭越遠(yuǎn)，膠片就應(yīng)靠近鏡頭。三、.眼睛和眼鏡

(1)成像原理：從物體發(fā)出的光經(jīng)過晶狀體等一個(gè)綜合的凸透鏡在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小的實(shí)像，分布在視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)細(xì)胞受到光的刺激，把這個(gè)信號傳輸給大腦，人就可以看到這個(gè)物體了。

(2)近視眼：將遠(yuǎn)處物體的像成在視網(wǎng)膜前方；矯正：要戴凹透鏡遠(yuǎn)視眼：將近處物體的像成在視網(wǎng)膜后方；矯正：要戴凸透鏡。

四、.顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡

(1)顯微鏡：顯微鏡鏡筒的兩端各有一組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，靠近眼睛的凸透鏡叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后成一個(gè)放大的實(shí)像，道理就像投影儀的鏡頭成像一樣；目鏡的作用則像一個(gè)普通的放大鏡，把這個(gè)像再放大一次。經(jīng)過這兩次放大作用，我們就可以看到肉眼看不見的小物體了。構(gòu)造：物鏡和目鏡作用：物體經(jīng)過物鏡成一個(gè)放大的實(shí)像，目鏡再放大一次

(2)望遠(yuǎn)鏡：有一種望遠(yuǎn)鏡也是由兩組凸透鏡組成的．靠近眼睛的凸透鏡口叫做目鏡，靠近被觀察物體的凸透鏡叫做物鏡。我們能不能看清一個(gè)物體，它對我們的眼睛所成"視角"的大小十分重要．望遠(yuǎn)鏡的物鏡所成的像雖然比原來的物體小，但它離我們的眼睛很近，再加上目鏡的放大作用，視角就可以變得很大。構(gòu)造：物鏡和目鏡作用：遠(yuǎn)處物體經(jīng)過物鏡成一個(gè)縮小的實(shí)像，目鏡作用是放大，增大視角第二部分光現(xiàn)象及透鏡應(yīng)用習(xí)題一、填空題（每空2分，共40分）1、光在真空中的速度是km/s，光年是單位。2、小孔成像說明光在同一種媒介中是傳播的。3、早晨看到太陽從地平線剛剛升起時(shí)，實(shí)際上它還處在地平線的下方，這種現(xiàn)象是由于造成的。4、入射光線與鏡面夾角為20時(shí)，反射角為。反射光線與鏡面夾角為35時(shí)，入射角為。反射光線與入射光線夾角為90時(shí)，入射角為。5、物體與平面鏡平行放置，若物體距平面鏡1m，像距物體m，若物體向平面鏡靠近0.2m，則像與物體相距m。6、照相機(jī)的調(diào)焦并不是調(diào)焦距，而是用來調(diào)節(jié)和之間的距離。7、紅外線取暖器是利用了紅外線的特性來工作的；紫外線滅菌是利用紫外線的強(qiáng)的特性。8、在透明的玻璃板或塑料片上小心地滴上幾一滴水，把它放在課本上，看到課本上的字。9、下圖中，OA、OB和OC是射到空氣和玻璃界面上的入射線、反射線和折射線三條光線，則______是法線，反射角為_____度，折射角為_____度。

10、顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中都有兩組透鏡，每組透鏡的作用都相當(dāng)于一個(gè)，靠近眼睛的透鏡叫做，靠近被觀察物體的透鏡叫做。二、選擇題（每題3分，共30分）1、從地球向月球發(fā)射一束激光信號，經(jīng)過月球反射返回地球共需2.56秒，那么月球到地球的距離是（）A、3.84×105kmB、3.84×108kmC、7.68×105mD、7.68×108m2、下列現(xiàn)象屬于光的反射現(xiàn)象的是（）A.小孔成像B人在河邊看到岸邊柳樹的倒影C.陽光下樹木的影D.插入水中的筷，在水中的部分看起來向上彎折3、一束光線以30°角入射到平面鏡上，當(dāng)入射角增大20°時(shí)，反射光線與入射光線的夾角為（）A.100°B.120°C.140°D.160°4、如圖所示，是一物體在平面鏡中成像的四個(gè)作圖，其中正確的是（）ABCD5、集體照相時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些人沒有進(jìn)入鏡頭，為了使全體人員都進(jìn)入鏡頭，應(yīng)采?。ǎ?。A.人不動，照相機(jī)離人遠(yuǎn)一些，鏡頭往里縮一些B.人不動，照相機(jī)離人近一些，鏡頭往里縮一些

C.人不動，照相機(jī)離人近一些，鏡頭往前伸一些D.照相機(jī)和鏡頭都不動，人站近一些6、關(guān)于鏡面反射和漫反射，下面說法中不正確的是（）A.無論鏡面反射還是漫反射，對應(yīng)一條入射光線，只有一條反射光線B.鏡面反射的每一條光線都遵循光的反射規(guī)律C.漫反射中有些光線不遵循光的反射規(guī)律D.入射光線彼此平行時(shí)，漫反射后的反射光線彼此不平行7、一平面鏡與水平桌面成45°角固定在水平桌面上，如圖所示，小球以1m/s的速度沿桌面向平面鏡勻速滾去，則小球在平面鏡里的像（）A、以1m/s的速度做豎直向上的運(yùn)動；B、以1m/s的速度做豎直向下的運(yùn)動；C、以2m/s的速度做豎直向上的運(yùn)動；D、以2m/s的速度做豎直向下的運(yùn)動。8、漁民發(fā)現(xiàn)他斜前方水中有一條魚，想用魚叉叉魚，其正確的方法是（）A．對魚的位置稍低一點(diǎn)的位置擲叉B．對魚的正前方擲叉C．對魚的正后方擲叉D．對魚的左右兩側(cè)擲叉9、某同學(xué)在學(xué)習(xí)“眼球折光系統(tǒng)”一節(jié)時(shí)，制作了一個(gè)眼球模型，如下圖，模型中的凸透鏡相當(dāng)于晶狀體，燒瓶的后壁相當(dāng)于視網(wǎng)膜，燒瓶里放有一種透明液體表示玻璃體，則圖示表示的眼球模型和應(yīng)采取的矯正措施分別是（）。A.遠(yuǎn)視眼模型，用凸透鏡矯正B.近視眼模型，用凹透鏡矯正

C.近視眼模型，用凸透鏡矯正D.遠(yuǎn)視眼模型，用凹透鏡矯正10、當(dāng)物體距離凸透鏡8cm時(shí)，在透鏡另一側(cè)光屏上成一個(gè)清晰放大的實(shí)像，若保持物體與光屏的位置不變，把凸透鏡向光屏方向移動2cm，則在光屏上又成一清晰的縮小的像。則凸透鏡的焦距為（）A．f＜2cmB．2cm＜f＜4cmC．4cm＜f＜5cmD．5cm＜f＜8cm三、作圖題（每題4分，共16分）1、畫出圖中入射光線經(jīng)平面鏡反射的光線2、如圖所示，S為一個(gè)發(fā)光點(diǎn)，P為平面鏡前的某一點(diǎn)，試畫出由S發(fā)出的光