29-專訓(xùn)四-初高中銜接題--科目一-光學(xué)初高中知識(shí)銜接題課件

1、中考特訓(xùn)營(yíng)物理尖兵專訓(xùn)營(yíng) 綜合能力提升安徽專版專訓(xùn)四初高中銜接題科目一光學(xué)初高中知識(shí)銜接題初高中物理知識(shí)銜接題是我省近年來中考命題的一大特色,旨在突出初中物理教學(xué)為高中物理學(xué)習(xí)服務(wù)的理念,所考查的知識(shí)是高中物理知識(shí),但是試題中一般都會(huì)給定足夠的信息,通過方法的遷移和運(yùn)用,結(jié)合初中物理知識(shí)是可以解決的。此類試題表面上看是知識(shí)的銜接,實(shí)質(zhì)上是物理方法和思想的銜接,如建立新的物理概念、構(gòu)建物理模型、物理過程分析、等效與轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)工具的運(yùn)用等。近年來這類考題越來越多,從之前的運(yùn)動(dòng)學(xué)逐漸向力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等內(nèi)容滲透,題型不唯一。銜接內(nèi)容知識(shí)拓展初高中對(duì)比光的折射規(guī)律光從一種物質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),入射角

2、1的正弦與折射角2的正弦的比值是一個(gè)定值,比值的大小等于光在這兩種介質(zhì)中傳播速度的比,即對(duì)于幾何光學(xué)而言,初中物理側(cè)重于定性研究,高中物理側(cè)重于定量研究透鏡成像規(guī)律利用特色光路、結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可以得出透鏡成像的焦距、物距、像距之間的定量關(guān)系,表達(dá)式(一)光的全反射1.當(dāng)光從光密介質(zhì)(折射率大的介質(zhì))射入光疏介質(zhì)(折射率小的介質(zhì)),入射角增大到某一角度時(shí),折射角達(dá)到90,折射光線就消失了,只剩下反射光線,這種現(xiàn)象叫做全反射。如圖,一塊半圓形玻璃磚放在空中,一束白光從空中沿圓心射向玻璃磚,經(jīng)玻璃磚折射后在光屏P上形成光帶,從左到右的排布是由紅紫,若減小入射光線與玻璃磚AB面的夾角,最先消失的是光。答

3、案紫解析由于白光是復(fù)色光,各種色光的折射率不同,折射率最大的偏折程度最大,從玻璃射向空氣中時(shí),折射光線更遠(yuǎn)離法線。在各種色光中,紅光的折射率最小,紫光的折射率最大,所以增大入射角時(shí),紫光偏折最大,所以紫光最先發(fā)生全反射,最先消失。解析(二)光的折射2.某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定半圓形玻璃磚的折射率n(指光在真空中的速度與在玻璃中的速度之比,數(shù)值上等于光由玻璃斜射入真空或空氣時(shí)折射角的正弦與入射角的正弦之比)。如圖甲所示,O是圓心,MN是法線,AO、BO分別表示某次測(cè)量時(shí)光線在空氣和玻璃磚中的傳播路徑。該同學(xué)測(cè)得多組入射角i和折射角r,做出sini-sinr圖象如圖乙所示,則 ()答案BA.光由A經(jīng)O到

4、B,n=1.5B.光由B經(jīng)O到A,n=1.5C.光由A經(jīng)O到B,n=0.67D.光由B經(jīng)O到A,n=0.67解析3.(原創(chuàng))如圖1所示是張鴻同學(xué)在探究光在表中列出的幾種介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)據(jù)折射現(xiàn)象畫出的光路圖。 圖1 圖2(1)分析表中的數(shù)據(jù)和圖1所示的光路圖可以得出光在折射時(shí)遵循的規(guī)律是。介質(zhì)光速(m/s)真空3108空氣2.99108水2.25108玻璃2108答案光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角(2)由分析的結(jié)論可知,光從水中斜射入玻璃中,折射角 (選填“大于”或“小于”)入射角。(3)將一束光以一定的角度從空氣斜射入水中,記下水中折射光線的方向。將一束光從

5、水中沿原折射光線的方向斜射入空氣中,結(jié)果折射光線沿原來入射光線方向折射,這說明了折射現(xiàn)象中光路具有 性。(4)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中常用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石,超聲波從空氣中斜射入人體后也類似光一樣要發(fā)生折射,如圖2所示,超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石時(shí),入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的 (選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)。答案小于可逆左側(cè)解析(1)圖1中,光在真空中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度,折射角小于入射角;光在空氣中的傳播速度大于在水中的傳播速度,折射角小于入射角;光在玻璃中的傳播速度小于在空氣中的傳播速度,折射角大于入射角。由此可得:光從傳播速度大的介質(zhì)斜射入傳播速度小的介質(zhì)中時(shí),折射角小于入射角。(2)由表中數(shù)據(jù)可 知,

6、光在水中的傳播速度大于在玻璃中的傳播速度,因此折射角小于入射角。解析(3)將一束光以一定的角度從空氣斜射入水中,記下水中折射光線的方向。將一束光從水中沿原折射光線的方向斜射入空氣中,折射光線沿原來入射光線方向折射,這說明了折射現(xiàn)象中光路具有可逆性。(4)超聲波進(jìn)入人體后,傳播速度變大,折射角大于入射角,折射聲波偏離法線,要使超聲波進(jìn)入人體擊碎結(jié)石,入射點(diǎn)應(yīng)在O點(diǎn)的左側(cè)。解析(三)凸透鏡成像公式(高斯公式)4.(2019安徽模擬)凸透鏡的成像規(guī)律可以通過畫光路圖去理解。在光路圖中凸透鏡用圖1表示,O點(diǎn)為光心,F為焦點(diǎn),圖2中A、B兩點(diǎn)到光心的距離均為2f。(1)圖2中CD、CE、CO是物體AC發(fā)

7、出的三條光線,請(qǐng)畫出這三條入射光線的出射光線,并畫出物體AC經(jīng)透鏡所成的像;(2)在圖2中,設(shè)物體AC的高度為h1,物體AC經(jīng)透鏡所成的像的高度為h2,物理學(xué)中將h2、h1的比值稱為放大率,用字母n表示,試運(yùn)用幾何知識(shí)證明n=1。答案答案5.(原創(chuàng))某物理興趣小組在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的活動(dòng)中:圖1 圖2(1)如圖1所示,當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時(shí),恰好在光屏上成清晰的像。保持蠟燭和光屏位置不變的情況下,將凸透鏡右移到B處(圖中未標(biāo)出),光屏上再次成清晰的像,此時(shí)所成的像是倒立、 的實(shí)像。(2)在上述探究活動(dòng)中,若已知蠟燭與光屏間的距離為L(zhǎng)0,蠟燭與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L(zhǎng),如圖1

8、所示,則該透鏡兩倍焦距2fL0(選填“”“”或“=”)。透鏡先后兩次所在位置A、B之間的距離s=(用L0,L表示)。答案縮小L0-2L(3)經(jīng)過小組認(rèn)真思考,繪制出如圖2所示圖線,線段AB為凸透鏡成像的物距倒數(shù)和像距倒數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,則透鏡焦距為 cm;由此可以得出物距u、像距v、焦距f之間關(guān)系式為。答案10解析(1)當(dāng)凸透鏡位于光具座上A處時(shí),恰好在光屏上成清晰的像,由圖1可知此時(shí)物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之間,成倒立、放大實(shí)像;在保持蠟燭和光屏位置不變的情況下,將凸透鏡向右移到B處(圖中未標(biāo)出),相當(dāng)于增大物距,減小像距,當(dāng)光屏上再次成清晰的像時(shí),此時(shí)應(yīng)該物距大于二倍焦距,則所成像應(yīng)該為倒立、縮小的實(shí)像。解析(2)在上述探究活動(dòng)中,若已知蠟燭與光屏間的距離為L(zhǎng)0,蠟燭與凸透鏡第一次所在位置A間的距離為L(zhǎng),成倒立、放大實(shí)像的條件是fu2f。則該透鏡焦距f2f;L0-L