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第四章　在光的世界里
第四章复习课
1.能够辨识光的直线传播、反射、折射现象。
2.掌握光的反射规律、折射规律、平面镜成像特点及原理、透镜的三条特殊光线的折射光线，会应用它们进行作图。
3.掌握凸透镜成像规律及其应用，知道近视眼成因及矫正方法。
4.了解光的色散、光的三原色，了解显微镜和望远镜的构造及原理。
◎重点:掌握光的反射规律、折射规律、平面镜成像特点及原理、透镜成像规律及其应用。
光现象的辨识
　下列光现象与物理知识对应正确的是(　C　)
A.在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播
B.游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射
C.日出时，看到在地平线以下的太阳——光的折射
D.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑——光的反射
C
　光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，如透镜的应用、池水变浅了等；光在同一均匀介质中是沿直线传播的，如小孔成像、影子的形成、日食和月食现象；光的反射是指光线遇到障碍物被反射回来的现象，比如我们平时看到的物体、平面镜成像等。
1.下列现象中，属于光的折射的是(　B　)
①从平面镜中看见自己
②阳光下，立竿见影
③站在岸边看见水中的鱼群
④插入水中的筷子，看上去好像折断了
⑤桥在水中的倒影
⑥用放大镜看地图
A.①③⑥ B.③④⑥ C.②④⑤ D.①③⑤
B
解析　①从平面镜中看见自己，属于光的反射现象；②影子是光在沿直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面形成的光照不到的暗区；③人看到水中的鱼群是光由水中斜射入空气中，发生了折射；④筷子在水中的部分反射的光，从水中斜射入空气中时，在水面处发生了折射现象；⑤桥在水中的倒影，属光的反射原理；⑥用放大镜看地图，图被放大，是凸透镜成像，属于光的折射现象；所以属于光的折射现象的有③④⑥。
光学作图
　如图甲，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
　牙齿和在平面镜形成的像关于平面镜对称，先确定像的位置，连接像与人的眼睛确定入射点，可得反射光线，进一步得出入射光线即可完成光路。
2.如图，凹透镜与凸透镜的主光轴平行且凸透镜的主光轴与水面重合，凹透镜的虚焦点为F1，凸透镜的焦点为F2，一条光线经凹透镜(该光线的延长线过凹透镜的虚焦点F1)折射后射向凸透镜，后经凸透镜折射后最终射入水中，请画出此过程的光路图。
解析　对准凹透镜的虚焦点F1入射的光线(延长线过焦点)，经凹透镜折射后，折射光线平行于主光轴；平行于凸透镜主光轴入射的光线，经凸透镜折射后，折射光线经过凸透镜的焦点F2；当光从空气中斜射入水中时，在水和空气的界面发生折射，折射角小于入射角，如图所示:
透镜成像规律
　在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在　同一高度　。
(2)如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到　55.0　cm刻度处，光屏上可再次成清晰的　缩小　、倒立的实像。
同一
高度　
55.0　
缩小　
(3)实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示。能让像重新回到光屏中心的操作是　②　。(填序号)
①光屏下调　　②蜡烛上调　　③透镜上调
②　
(4)实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有　发散　作用。　近　视眼的矫正与上述成像过程类似。
发散　
近　
　(1)为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；(2)根据光的可逆性分析解答；(3)根据物与像移动方向相反确定调节方法；(4)近视眼佩戴凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用。
3.小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像规律。
(1)实验前，使　烛焰、凸透镜、光屏的中心　在同一水平高度。
烛焰、凸透镜、光屏的中心　
(2)当蜡烛、凸透镜、光屏在如图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为　10.0　cm。
(3)保持凸透镜位置不动，在(2)实验基础上，要想在光屏上得到缩小、清晰的烛焰像，接下来的操作是　将蜡烛适当向左移动，并将光屏适当向左移动，使光屏位于1倍焦距和2倍焦距之间　。
10.0　
将蜡烛适当向左移
动，并将光屏适当向左移动，使光屏位于1倍焦距和2倍焦距之
间　
(4)保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45.0 cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像。小明观察到像的方法是　从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察　。
解析　(1)实验前，应使蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样做的目的是使烛焰的像成在光屏的中央。
从
凸透镜的右侧透过凸透镜去观察　
(2)凸透镜成像时，蜡烛放在距离凸透镜20.0 cm处时，即u＝20.0 cm，光屏上得到倒立、等大的实像，则u＝20.0 cm＝2f，所以f＝10.0 cm。(3)在(2)中成倒立、等大的实像，为使光屏上得到缩小、清晰的烛焰像，蜡烛应向左移动一定距离，这样物距变大，像距变小，成的像也变小，因此要想在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是将蜡烛适当向左移动，并将光屏适当向左移动，使光屏位于一倍焦距和二倍焦距之间；
需满足u＞2f＝20.0 cm，f＜v＜2f，即10.0 cm＜v＜20.0 cm，所以在(2)实验基础上，接下来的操作是将蜡烛和光屏向左移动。(4)保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45.0 cm处时，u＝5.0 cm＜f，成的是一个正立、放大的虚像，且像和物在凸透镜的同一侧，因此要想看到这个像，应从凸透镜的右侧透过凸透镜去观察。
平面镜成像特点及应用
　小滨探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验中，他在水平桌面的白纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定　像　的位置。
像　
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面蜡烛的像，如图所示，小滨拿另一支外形相同但　未点燃　的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像　完全重合　。
(3)移去蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，光屏上　不能　(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
未点燃　
完全重合　
不能　
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小　不变　(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像，小滨只将玻璃板向左平移，则蜡烛A的像的位置　不变　(选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
不变　
不变　
　(1)实验中为了确定像的位置，用透明的玻璃板来代替平面镜；(2)平面镜所成的像和物大小相等，实验中用等效替代的方法来研究像和物的大小关系；(3)平面镜所成的像是虚像，虚像不能用光屏承接；(4)平面镜所成的像和物大小相等；(5)玻璃板左右移动，蜡烛到玻璃板的距离不变，蜡烛和蜡烛的像还关于玻璃板对称，像的位置没有变化。
4.检查视力的时候，视力表往往放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，要求被测者与视力表像的距离是5 m。图为小红同学在一次测量视力时的情景，关于这次视力测量的说法正确的是(　C　)
C
A.视力表中开口向上的“E”，在平面镜中成的像开口向下
B.视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口指向纸内
C.小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.6 m
D.小红同学按要求进行视力测量，则L的大小应该是0.3 m
解析　平面镜所成的像与物关于平面镜对称，所以视力表中开口向上的“E”，在平面镜中成的像开口也向上；视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口也向外，故A、B错误。要求被测者与视力表像的距离是5 m，由图知，小红到平面镜的距离为2.2 m，所以视力表的像到平面镜的距离为5 m－2.2 m＝2.8 m，视力表到平面镜距离也为2.8 m，L的大小应该是2.8 m－2.2 m＝0.6 m，故C正确，D错误。
近视眼、远视眼及其矫正
　加强青少年近视防控、促进视力健康是社会关注的“光明工程”。关于近视眼成像及其矫正，下列说法正确的是
(　D　)
D
A.像成在视网膜的后方，应使用凸透镜矫正
B.像成在视网膜的前方，应使用凸透镜矫正
C.像成在视网膜的后方，应使用凹透镜矫正
D.像成在视网膜的前方，应使用凹透镜矫正
　近视眼形成的原因是晶状体的聚光能力太强，使远处物体成像在视网膜的前方。因此要戴对光线有发散作用的凹透镜来矫正。
5.如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图，其中属于远视眼的成因及其矫正的是(　D　)
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
D
解析　在以上四幅图中，乙图的入射光线会聚在视网膜的后方，所以乙图表示了远视眼的成像情况，由于凸透镜对光线有会聚作用，所以矫正远视眼需要佩戴凸透镜，如图丁所示。
单元实践作业
　　观察红、绿、蓝三种不同的色光照射到白色的墙壁上重叠部分的颜色。

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