光的折射和反射、透鏡

第1講光的折射和反射【考點(diǎn)】（1）對(duì)于光現(xiàn)象可以進(jìn)行分類（光沿直線傳播；反射；折射）【光直線傳播的應(yīng)用】光在同一種均勻物質(zhì)中是沿直線傳播的步槍瞄準(zhǔn)、激光準(zhǔn)直、排隊(duì)。（1） 在開鑿大山隧道時(shí),工程師們常常用激光引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道不出偏差（2） 用步槍瞄準(zhǔn)射擊時(shí)，當(dāng)眼睛看到瞄準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)星尖和缺口三者重合時(shí)，就認(rèn)為三者處于同一直線上（3） 影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面便產(chǎn)生影。光的直線傳播原理的解釋：小孔成像（太陽的光斑，講解）、影子的形成、日食、月食的形成?【結(jié)論】小孔：成像的性質(zhì)：倒立的，實(shí)像，可以成放大、等大、縮小的像。像的形狀與孔的形狀無關(guān)，像的大小與光屏距小孔遠(yuǎn)近有關(guān)【光的反射】光的反射：光射到物體表面上，有一部分光會(huì)被物體表面反射回來。這種現(xiàn)象叫做光的反射。鏡中的人像；倒映在湖中的橋；人站在河邊，可以看見天空的云彩在水中飄動(dòng)；潛水艇【光的折射】光的折射：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射。將一根筷子斜放入裝有水的杯子里，從上面往下看，筷子向上彎缸里盛滿清水后，看上去缸底變淺了；海市蜃樓；彩虹（2）光的反射定律（當(dāng)鏡面變化，角度如何變化）反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角?？蓺w納為：“三線共面，兩線分居，兩角相等”（3）平面鏡成像規(guī)律和畫圖平面鏡成像規(guī)律：物體在平面鏡中成虛像，像和物體的大小相同，像和物體到鏡面的距離相等，它們的連線與鏡面垂直（4）光的折射定律光的折射規(guī)律：光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線與入射光線、法線在同一平面上，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；折射角小于入射角；入射角增大時(shí)，折射角也隨著增大；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）三線共面（2）兩線分居（3）兩角關(guān)系分三種情況：入射光線垂直界面入射時(shí)，折射角等于入射角等于0°；光從空氣斜射入水等介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；光從水等介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角。故折射角與入射角存在相等、大于或小于的關(guān)系。在光的折射和反射中光路是可逆的。光的折射畫圖要求（1）從岸邊看水中的魚，看到的“魚”的位置與實(shí)際位置不同。下列模型能解釋此現(xiàn)象的是（D）（2） 人看到插入水中的筷子向上折（圖像）（3） 潛水員從河里看高樓大廈是變高還是變低【典型例題】1、下列現(xiàn)象分別屬于光的哪些現(xiàn)象?山倒映在湖水中，一陣風(fēng)吹過反射；魚在清澈的水里游動(dòng)，我們可以清楚看得清楚—折射；我們的眼睛能從不同的方向看到周圍不發(fā)光的物體漫反射2、 空杯底放一枚硬幣，移動(dòng)杯子，使眼睛看不見硬幣，保持此位置不變，慢慢向杯中倒水，隨著水的升高，你是否能看見硬幣？___能___3、 在盛滿水的杯子里放一枚硬幣，看上去杯底的硬幣比實(shí)際深度深一些，還是淺一些？__淺一些4、下列現(xiàn)象中，屬于光的折射現(xiàn)象的是 （B）A、 太陽光穿過茂密的樹葉間隙，在地面上形成圓形光斑B、 缸里盛滿清水后，看上去缸底變淺了C、 人在路燈下行走，地面上會(huì)出現(xiàn)人的影子D、 人站在河邊，可以看見天空的云彩在水中飄動(dòng)TOC\o"1-5"\h\z5、光從空氣斜射入玻璃中，下列說法錯(cuò)誤的是 （D）A、光的速度減小了 B、在空氣與玻璃的分界面上，反射和折射同時(shí)發(fā)生C、折射角一定小于入射角 D、光的傳播方向不一定會(huì)改變6、人在水面看到水中的一條魚P，如圖四條光路中正確的是 （B）A、POQ B、POQ C、POQ D、POQ1 2 3 4 L空氣/7、潛水員看斜插入水中的一根木樁的水上部分，其中正確的是 （B）8、 把一塊玻璃磚放在書上，透過玻璃磚看書上的字，則 （A）A、看到的是比字的位置升高了的虛像 B、看到的是比字的位置升高了的實(shí)像C、看到的是比字的位置降低了的實(shí)像 D、看到的是比字的位置降低了的虛像9、 如圖所示，一束方向不變的光線從右斜射向水面，這時(shí)的反射角是『折射 /角是Y。若把水槽的左端稍墊高一些，待水面重新恢復(fù)平靜時(shí)，反射角是P1，折射角是Y1，那么 （A） ―A、。]=。、Y]=Y B、Q]VQ、Y]>yC"]VP、Y1VY D、此>隊(duì)Y1>Y 「—二二二丕I10、如圖所示，人眼在A處看見河里B處有一條魚，若有一個(gè)人從A處 A?甚用一根魚叉叉魚，應(yīng)對(duì)著哪一點(diǎn)擲出？（C）若從A處射出一束激光，使激光能照射到魚身上，則激光應(yīng)對(duì)哪一點(diǎn)射出？（A） A、B點(diǎn) B、B點(diǎn)上方c、b點(diǎn)下方 d、b點(diǎn)左方或右方 二Tjmnnr二二B?11、一束光線斜射入到兩種透明物質(zhì)的界面上，光線與界面的夾角為200， —切 反射光線與折射光線恰好垂直，則入射角和折射角分別是（C）A、200、200 B、200、700 C、700、200 D、700、70012、有一束光線由空氣斜射入水中，入射角逐漸增大，則折射角 （C）A、逐漸減小 B、不變C、逐漸增大，但總小于入射角 D、逐漸增大，可能大于入射角。13、 如下圖所示，將一塊厚玻璃放在一支鉛筆上，看上去鉛筆似乎被分成了三段，這是光的__折射—現(xiàn)象。（第14題圖）（第（第14題圖）14、如上圖所示，一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)面上發(fā)生了反射和折射，請(qǐng)判斷： ——是入射光線，玻璃在 N'的右方 。（填上方、下方、左方、右方）TOC\o"1-5"\h\z15、在折射現(xiàn)象中，光路是 。根據(jù)這個(gè)道理，如果光從其他介質(zhì)斜射入空氣中，則折射角 入射角。16、一束光線以與玻璃塊上界面成450角的方向入射，請(qǐng)畫出光從 \下界面出來時(shí)的大致出射方面。 >4 。。〃17、 某人以1m/s的速度垂直于鏡面走向平面鏡，則他在鏡中的像靠近人（相對(duì)于人）的速度是_C，

該人在平面鏡中的像的大小將不變。A.0.5m/sB.1m/s C.2m/s D.4m/s18、物理之美，無處不在.古詩中有“大漠孤煙直，長(zhǎng)河落日?qǐng)A”的壯美詩句，詩人觀察到的落日并非太陽的實(shí)際位置，而是光線經(jīng)過不均勻的大氣時(shí)發(fā)生了——而成的像，太陽實(shí)際上是在圖21中的一位置.（填“甲”或“乙）【解析】折射；乙 田W,- 地平線乙19、激光是今后戰(zhàn)爭(zhēng)中的有效武器.有關(guān)它的使用，下列說法中正確的是 （B）空中飛機(jī)在攻擊隱藏的潛艇時(shí)，激光炮應(yīng)瞄準(zhǔn)所看到的目標(biāo)海中的潛艇用激光炮攻擊空中飛機(jī)時(shí)，應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)的下方地面上的激光炮，瞄準(zhǔn)空中的飛機(jī)就能擊中目標(biāo)的上方在地面上用激光炮攻擊飛行的飛機(jī)時(shí)，應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)的正前方20、 小明的寫字臺(tái)上有一盞臺(tái)燈.晚上在燈前學(xué)習(xí)的時(shí)候，鋪在臺(tái)面上的玻璃“發(fā)出”刺眼的亮光，影響閱讀.在下面的解決方法中，最簡(jiǎn)單、效果最好的是（C）A.把臺(tái)燈換為吊燈 B.把臺(tái)燈放到正前方C.把臺(tái)燈移到左臂外側(cè)D.把臺(tái)燈移到右臂外側(cè)【解析】答案:C（如小明用左手寫字，則本題答案應(yīng)是D）思路點(diǎn)撥：小明晚上學(xué)習(xí)的時(shí)候，鋪在寫字臺(tái)面上的玻璃“發(fā)出”刺眼的亮光，實(shí)際上這些刺眼的亮光并非玻璃本身發(fā)出的，而是玻璃表面反射臺(tái)燈發(fā)出的光所致.這些光之所以刺眼，是由于人感受到的反射光太強(qiáng)，一般這是由于臺(tái)燈可能正好在人的正前方，從而有較強(qiáng)的反射光朝人反射.可見如將臺(tái)燈移至人的側(cè)旁，即可避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象.而對(duì)于通常以右手寫字的人來說，則應(yīng)將臺(tái)燈移至其左臂外側(cè)最好（因?yàn)槿绻_(tái)燈在右臂外側(cè)時(shí)，則在寫字時(shí)右手的影子會(huì)落在人正前方的臺(tái)面上，影響看書和寫字）21、 如圖30所示，由發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光射到水面上，同時(shí)發(fā)生反射和折射，反射光線經(jīng)過A點(diǎn)，試在圖中畫出入射光線、反射光線和折射光線.23、“井底之蛙”常用來形容“目光短淺”，23、“井底之蛙”常用來形容“目光短淺”，S'22.如圖32,B為隧道中的一堵墻，墻的左邊有一激光器發(fā)出一束激光經(jīng)平面鏡MN反射后恰好經(jīng)過A點(diǎn),請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)畫出一條符合要求的入射光線和反射光線.』A井被灌滿水。用光線畫出下雨前后井底之蛙的視野范圍。

（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:J凸透鏡：邊緣薄，中央厚、-凹透鏡：邊緣厚，中央薄2、 透鏡示意圖： 木 丫凸透鏡： 凹透鏡：3、 主光軸，光心、焦點(diǎn)、焦距a.主光軸：通過兩個(gè)球心（透鏡由兩個(gè)球面鏡構(gòu)成，固有兩個(gè)球心）的直線上光心：主光軸上有個(gè)特殊的點(diǎn)，通過它的光線傳播方向不變。焦點(diǎn)：凸透鏡能使跟主軸平行的光線會(huì)聚在主光軸上的一點(diǎn)，這點(diǎn)叫透鏡的焦點(diǎn)，用“F”表示。虛焦點(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(zhǎng)線相交在主光軸上一點(diǎn)，這一點(diǎn)不是實(shí)際光線的會(huì)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(duì)光的作用凸透鏡：對(duì)光起會(huì)聚作用； 凹透鏡：對(duì)光起發(fā)散作用凸透鏡成像（透鏡的種類：凸透鏡（中間厚邊緣薄）和凹透鏡（中間薄邊緣厚）透鏡作用：凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用；凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用（u〉2f：成倒立、縮小的實(shí)像，應(yīng)用：照相機(jī)、眼睛凸透鏡成像凸透鏡的成像規(guī)律"=2/:成倒立、等大的實(shí)像 像與物在異側(cè)L /〈"〈2f:成倒立、放大的實(shí)像，應(yīng)用：幻燈機(jī)、電影機(jī)」虹u〈/:成正立、放大的虛像，應(yīng)用：放大鏡 像和物在同側(cè)成虛像時(shí)：物像同側(cè)，物距變大，像距變大，像變大.成實(shí)像時(shí)：物像異側(cè)，物距變大，像距變小，像變小.【典型例題】1、如圖所示，是幾種光學(xué)器材的示意圖，其中能對(duì)光線起發(fā)散作用的是（D）BCD【解析】A、中間厚、邊緣薄，B【解析】A、中間厚、邊緣薄，B、 中間厚、邊緣薄，是凸C、 中間厚、邊緣薄，是凸是凸透鏡

透鏡，對(duì)

透鏡，對(duì)對(duì)光線有會(huì)聚作用

光線有會(huì)聚作用，

光線有會(huì)聚作用，不合題意；不合題意；不合題意；D、中間薄、邊緣厚，是凹透鏡，對(duì)光線有發(fā)散作用，符合題意2、張家界因山而著名，吸引許多中外游客來旅游，有少數(shù)游客在山上游玩時(shí)將空純凈水瓶仍在山上，這樣做既污染了環(huán)境，同時(shí)還可能引起山林火災(zāi)。這是因?yàn)楫?dāng)下雨時(shí)純凈水瓶裝入水后，就相當(dāng)于一個(gè)_凸__透鏡。晴天強(qiáng)太陽光照射它時(shí)，它對(duì)光線會(huì)產(chǎn)—會(huì)聚__作用，可能會(huì)引起枯葉著火。因此我們?cè)谏街杏瓮鏁r(shí)一定要注意保護(hù)環(huán)境。3錯(cuò)誤！未指定書簽。.如圖所示，平行于主光軸的兩條光線射向凸透鏡，請(qǐng)畫出它們通過透鏡后的折射光線.4、在探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏位于如圖所示的位置時(shí)，燭焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的縮小的像，要使?fàn)T焰在光屏上呈現(xiàn)一個(gè)清晰的放大的像，調(diào)節(jié)的方法是（B）A、 透鏡不動(dòng)，蠟燭向透鏡移動(dòng)，光屏向透鏡移動(dòng)B、 透鏡不動(dòng)，蠟燭向透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)C、 透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)D、 透鏡不動(dòng)，蠟燭遠(yuǎn)離透鏡移動(dòng)，光屏向透鏡移動(dòng)5、如圖是用來研究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖（屏未畫出），當(dāng)蠟燭和透鏡放在圖示位置時(shí)，通過移動(dòng)光屏，可以在光屏上得到與物體等大的像.若透鏡位置不變，將蠟燭移到刻度為30cm處，則（D）A、 移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立放大的像B、 移動(dòng)光屏，可以在屏上得到倒立縮小的像C、 移動(dòng)光屏，可以在屏上得到正立放大的像D、 不論光屏移到什么位置，都不能在屏上得到清晰的像6、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，依次將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在同一直線上，在光屏上得到清晰的燭焰的像，如圖所示.（1）要使?fàn)T焰的像清晰地成在光屏的中央，可以保持光屏和凸透鏡的位置不變，將蠟燭向（上）移動(dòng)；或

保持光屏和蠟燭的位置不變，將凸透鏡向（下）移動(dòng)（每空均選填“上”或“下”）.（2） 通過觀察AO與OB的距離關(guān)系，可以推測(cè)：此時(shí)所成的像是倒立（縮小）的實(shí)像?（選填“放大”、“縮小”或“等大”）（3） 將點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏放在A、O、B的位置并調(diào)節(jié)燭焰中心、凸透鏡的光心、光屏中心在同一直線上和同一高度，保持凸透鏡位置不變，將蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡一些，則應(yīng)（減?。ㄟx填“增大”、“減小”或“保持不變”）光屏與凸透鏡之間的距離，才能在光屏上成清晰的像，像和原來相比（變小）.（選填“變大”、“變小”或“保持不變”）【解析】（1）如圖，蠟燭的像成在光屏的上方，說明根據(jù)光線過光心不改變方向，說明蠟燭位置太低，或凸透鏡位置太高，或光屏位置太低.要使像成在光屏的中央位置，蠟燭向上移動(dòng)，或凸透鏡向下移動(dòng)，或管 家 婆 向 上 移 動(dòng).【畫圖練習(xí)】（2011連云港）錯(cuò)誤！未指定書簽。.如圖所示，SA、SB是光源S發(fā)出的兩條光線.其中SA平行于主光軸，SB過左焦點(diǎn)，請(qǐng)畫出這兩條光線通過凸透鏡后出射光線（注意標(biāo)出箭頭方向）。（2011揚(yáng)州）錯(cuò)誤！未指定書簽。.在圖乙中畫出通過透鏡后的折射光線。（2011錦州）錯(cuò)誤！未指定書簽。.請(qǐng)根據(jù)凹透鏡對(duì)光線的作用完成光路。（2011青島）錯(cuò)誤！未指定書簽。.請(qǐng)?jiān)趫D中畫出光線經(jīng)過凹透鏡折射后的光路。（2011黃石）錯(cuò)誤！未指定書簽。.如圖所示一束光從半球面上的A點(diǎn)沿半徑方向射入半球形玻璃磚，已知半球形玻璃磚的球心為O,且光線到達(dá)半球形玻璃磚下表面處時(shí)可以發(fā)生折射和反射。請(qǐng)畫出這束光線從射入玻璃磚到射出玻璃磚的完整光路圖。四、解答題（2011貴陽）錯(cuò)誤！未指定書簽。.“一滴水可能引起一場(chǎng)火災(zāi)”，這是危言聳聽還是真知灼見？請(qǐng)你從光學(xué)的角度談?wù)勀銓?duì)這句話的見解。答案：水珠相當(dāng)于凸透鏡，它對(duì)光線具有會(huì)聚作用，在一些特定的條件下，會(huì)因?yàn)闀?huì)聚的陽光恰好使易燃物因溫度升高而燃燒，發(fā)生火災(zāi)。（2011德州）錯(cuò)誤！未指定書簽。.給你一副老花鏡，在不能用手觸摸鏡片的前提下，你如何辨別兩鏡片的度數(shù)是否相同。方法： 答案：方法一：分別將兩鏡片做放大鏡使用，保持物距不變，觀察放大倍數(shù)是否相同。方法二：找一較遠(yuǎn)光源（如太陽），分別將兩鏡片在光屏上成實(shí)像，觀察像距是否相同。（合理即可）【概念分析】物質(zhì)的變化1、 自然界中的物質(zhì)的變化可以分為哪幾類？物理變化：變化中沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，只有形態(tài)、狀態(tài)的改變化學(xué)變化：變化中會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)2、 物理變化和化學(xué)變化在本質(zhì)上有什么不同？物理變化的實(shí)質(zhì)：分子間的距離發(fā)生改變。化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)：構(gòu)成物質(zhì)分子的原子重新組合成新的分子。3、 物理變化和化學(xué)變化的聯(lián)系和區(qū)別？（1） 兩者的區(qū)別：變化中有沒有新的物質(zhì)生成（2） 兩者的聯(lián)系：化學(xué)變化一定能伴