第四章光的折射透镜(讲义)教学内容:光的折射;凸透镜和凹凸镜教学重难点:光的折射、凸透镜成像实验、凸透镜和凹凸镜成像规律及应用知识梳理:第一节光的折射1、光的折射(1)光的折射现象光从一种介质射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象,就做光的折射现象。
常见的光的折射现象:筷子变弯;鱼儿变浅;海市蜃楼水中看岸上的人变高等习题:(1)下列现象中由光的折射形成的是()A.在平静的湖面可以看到“蓝天白云”B.射击瞄准时要做到“三点一线”C人在月光下,地面上会出现影子 D.游泳池注水后,看上去好像变浅了(2)下列成语所描述的情景中,属于光的折射现象的是()A.镜花水月B.海市蜃楼C.坐井观天D.立竿见影(3)如图所示的四种现象中,由光的折射形成的是()A.甲、丁B.丙、丁C.乙、丙D.甲、乙(2)光的折射规律①共面:入射光线、折射光线、法线在同一平面内②两侧:入射光线与折射光线分居法线两侧③同增:折射角随着入射角的增大而增大,随着入射角的减小而减小④不等:光从空气射入水中或其他介质中,折射光线偏向法线,折射角小于入射角;反之,折射光线偏离法线,折射角大于入射角⑤特例:当光垂直射入介质表面时,传播方向不变注:光在哪边的介质传播速度快哪边的角就大折射光路是可逆的:如果光逆着折射光线的传播方向从水或其他介质射入空气中,可以看到,进入空气的折射光线就逆着原来入射光的方向射出。
习题:(1)关于光的折射现象,下列说法正确的是()A.光从空气射入水中时,折射角一定大于入射角B.光从空气射入水中时,折射角一定小于入射角C.光从水中射入空气中时,传播方向有可能改变D.光从水中射入空气中时,传播方向一定改变(2)一束光线由空气斜射入水中,当入射角逐渐增大时,折射角()A.逐渐增大,且总是大于入射角B.逐渐增大,且总是小于入射角C.逐渐减小,且总是小于入射角D.逐渐减小,且总是大于入射角(3)如图所示,一束光从空气斜射入水中,MN为法线,由图可知折射角是()A.∠1B.∠2C.∠3D.∠4(4)如图,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是()A.折射角等于50°B.MM′左边是玻璃C.入射光线靠近法线时,折射光线也靠近法线D.入射光线增加5°时,入射光线与折射光线的夹角也增加5°(5)用激光笔沿图中所示的PO方向照射,一定能照射到尚未移动的小鱼或小鸟的是()(3)作光路图注意事项:(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;习题:(1)如图所示,a、b、c是从空气射向水中的三条光线,OA是折射光线,则OA的入射光线是()A.aB.bC.cD.无法判断(2)如图所示是空气与玻璃的界面,能正确表示光从玻璃射入空气中的是()(3)如图所示,光在玻璃或空气的界面MN同时发生了反射和折射,以下说法正确的是()A.入射角为60°,界面右侧是空气B.折射角为60°,界面右侧是玻璃C.入射角为30°,界面左侧是空气D.折射角为60°,界面左侧是玻璃(4)如图,潜水员的眼睛在A处,空中一架飞机正在S点.下列能正确表示潜水员看到空中飞机S的像的光路图的是()(5)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是___1___(用字母表示),反射角等于___2___度.折射角等于___3___度.(6)岸上的人观察到的下列现象中属于光的折射现象的是()A.水中月B.水中楼的倒影C.水中的石头D.水中的彩霞第二节透镜(1)认识透镜习题:(1)如图所示,几个透镜中,属于凸透镜的是()A.(1)(2)(3)B.(4)(5)(6)C.(2)(3)(4)D.(2)(6)(2)透镜分为___1___种,中间厚边缘薄的叫___2___,中间薄边缘厚的叫___3___,如图所示的透镜中,属于凸透镜的有___4___,属于凹透镜的有___5___.(选填序号,按从小到大的顺序,数字中间不需要用符号隔开)(3)有些老年人在看书或看报时,需带上老花镜,此时发现镜片是中间厚边缘薄,而我们学生的近视镜,中间薄边缘厚,所以老花镜为______,近视镜为_____(选填:“凸透镜”或“凹透镜”)(2)凸透镜、凹透镜的特点(3)焦点和焦距一般把透镜的中心称为光心,把通过光心且垂直于透镜平面的直线称为主光轴。
凸透镜的焦点:当一束平行于主光轴的光经过凸透镜折射后,会汇聚到透镜的焦点上,凸透镜有两个焦点。
凸透镜的焦距:焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距(f),凸透镜两个焦距相等。
凹透镜的焦点:一束平行于主光轴的光射到凹透镜上经折射后变得发散,发散光束看上去好像从折射光线的反向延长线的交点发出的,这个点叫做凹透镜的焦点。
凹透镜有两个焦点。
凹透镜的焦距:焦点到凹透镜光心的距离叫做焦距(f),凹透镜的两个焦距相等。
习题:(1)把凸透镜正对着太阳光测焦距,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是()A.7.5cmB.15cmC.30cmD.60c(2)有两块凸透镜,它们的焦距分别为5cm和10cm,则下列说法正确的是()A.对光的会聚能力相同B.焦距为10cm的凸透镜对光的会聚能力强一些C.焦距为5cm的凸透镜对光的会聚能力强一些D.以上说法都不对(2)如图中透镜是____,图中MN是______,F1、F2为_____,O为______,f1、f2是______,f1_____f2(选填“大于”“等于”或“小于”)(3)同样材料制成的、大小相同的透镜()A.表面越凸,焦距越长B.表面越凸,焦距越短C.表面凸的程度与焦距长短无关D.无法判定(4)小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示.他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小,当纸片远离透镜时,光斑一直变大,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么,凸透镜的实际焦距()A.一定小于LB.一定大于LC.可能等于LD.可小于L、也可能大于L(5)将一个光源放在凸透镜的焦点上,它发出的光通过凸透镜后将()A.是发散的光B.是平行的光C.会聚在异侧焦点处 D .会聚在异侧二倍焦点处(6)平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散,发散光线的反向延长线通过凹透镜的______.对着凹透镜异侧______入射的光线折射后平行于主光轴射出.(选填:实焦点/虚焦点)(7)下列光线通过凹透镜的光路图中,F是焦点,那么正确的图是()第三节凸透镜成像的规律(1)凸透镜成像实验①当u>f时,凸透镜成倒立的实像,像位于凸透镜异侧,物距逐渐减小,像距将逐渐增大,像逐渐增大。
②当u<f时,凸透镜成正立的虚像,像位于凸透镜同侧,这时让物距逐渐减小,像距也逐渐减小,像逐渐变小。
习题:(1)下面是小文在笔记中整理的凸透镜成像知识,其中不正确的是()(2)在做“探究凸透镜成像规律“的实验中○1实验器材:______,蜡烛,光屏和凸透镜○2为测出透镜的焦距,做了如甲图所示实验,凸透镜位于30cm处,光屏位于40cm 处,则透镜的焦距为______cm.○3正确安装并调节实验装置后,各元件位置如图乙所示,可在光屏上得到一个清晰、倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像(3)如图是“探究凸透镜成像规律”实验时的情景示意图,已知凸透镜的焦距是10cm,则眼睛在光屏上能观察到烛焰清晰的实像是()(4)如图在“若凸透镜位置保持不变,依次把蜡烛放在A、B、C、D四点,并分别调整光屏的位置.则()A.蜡烛放在A点时,光屏上成的像是放大、倒立、实像B.蜡烛放在B点时,光屏上成的像是缩小、倒立、实像C.蜡烛放在C点时,光屏上成的像是放大、正立、实像D.蜡烛放在D点时,成的像是放大、正立、虚像(5)在探究“凸透镜成像规律”实验中,下列说法错误的是()A.实验时只需要调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一直线上B.当u>>2f时,成倒立、缩小的实像C.当u<<f时,在光屏上不能找到像D.成实像时,当物距减小,像距增大,像变大(6)在探究“凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜焦距f=10cm,当光屏上成一放大、倒立的烛焰的像时,烛焰(蜡烛)与凸透镜的距离为()A.大于20cmB.等于20cmC.大于10cm且小于20cmD.小于10cm(7)某同学在做透镜成像的实验时,将一支点燃的蜡烛放在距离透镜20cm的地方,当它向透镜移动时,其倒立的像移动速度大于蜡烛移动速度,则可判断此透镜()A.是凸透镜,焦距为20cmB.是凸透镜,焦距可能为15cmC.是凹透镜,焦距为20cmD.是凹透镜,焦距可能为15cm第四节凸透镜成像规律的应用:习题:(1)测绘人员绘制地图时常需要从飞机上拍摄地面上的照片.若使用的相机镜头焦距为50mm,则底片到镜头的距离应该()A.在100mm以外B.在50mm以内C.恰为50mmD.略大于50mm(2)用镜头焦距为25mm的照相机拍摄人像时,人与照相机镜头的距离应该()A.超过50mmB.正好50mmC.在25mm与50mm之间D.小于25mm(3)照相机的镜头相当于一个______透镜,胶片相当于______,照相时人物太小应该把镜头______(填“前伸”“后缩”)(4)在“探究凸透镜成像规律”的过程中,小明同学观察到了如图所示的实验现象.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.投影仪B.照相机C.潜望镜D.汽车的后视镜(5)投影仪是教学时常用的仪器,物体发出的光线经过投影仪的凸透镜和平面镜后,可在屏上成一个清晰的像,一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,则正确的调节方法是()A.减小凸透镜到物体间的距离,并减小投影仪与屏幕间的距离B.增大凸透镜到物体间的距离,并减小投影仪与屏幕间的距离C.减小凸透镜到物体间的距离,并增大投影仪与屏幕间的距离D.增大凸透镜到物体间的距离,并增大投影仪与屏幕间的距离(6)放大镜的原理是:凸透镜成______(选填“正立或倒立”)、______(选填“放大或缩小”)、______像.(7)一束平行光线沿主光轴射到凸透镜上,经凸透镜折射后会聚于透镜另一侧主光轴上距透镜中心12cm的地方,若把点燃的蜡烛分别置于主光轴上距透镜15cm和8cm处,两次成的像()A.都是放大的像B.都是正立的像C.都是实像D.都是虚像(8)投影仪的镜头相当于一个焦距为10cm的凸透镜.下列有关投影仪的分析中正确()A.投影仪成的像是虚像B.投影仪成缩小的实像C.投影片离镜头的距离应该大于20cmD.如果想要银幕上的像变大,应将镜头向幻灯片移动(9)某人照相,拍了一张后,他向照相机移近了几步,再拍一张,如果照相机的位置不变,拍照的人应该()A.把镜头向外拉一些,人像变大B.把镜头向里缩一些,人像变大C.把镜头向外拉一些,人像变小D.把镜头向里缩一些,人像变小第五节近视眼与远视眼近视眼看不清远处的物体,是因为晶状体的弯曲度经调节后,物体的像仍落在视网膜的前方。