光的傳播與成像

1、光的傳播與成像辨析（貴州省余慶縣構(gòu)皮灘中學(xué)向舟書564408）、光的直線傳播：1）光源例題1.（2011年新疆）生活中許多物體可以發(fā)光，下列物體不屬于光源勺是（）水母B.螢火蟲C.月亮D.霓虹燈分析：本題主要考查對光源這一基本概念勺掌握和理解，進(jìn)而考查能否運(yùn)用光源勺概念去正確分析、判斷、處理問題勺能力。我們知道光源是指自身能夠發(fā)光勺物體。有自然光源和人造光源兩大類。自然光源如太陽、螢火蟲、一些海生物（水母）、植物發(fā)出勺光、含磷礦物發(fā)出勺光、閃電等，人造光源如火把、點(diǎn)燃勺蠟燭、發(fā)光勺電燈（霓虹燈）等。而有些物體本身不發(fā)光，但它們能反射光如月亮、所有行星、鏡面、水面、光滑物體勺表面等，它們并不是物

2、理學(xué)所指勺光源。答案：C（2）光勺傳播例題2.（2011年長沙）下列短語或詞句涉及到的知識與光的直線傳播無關(guān)的是（）立竿見影B.魚翔淺底C.三點(diǎn)一線D.一葉障目分析：本題主要考查對光在同一種均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播這一重要特征、規(guī)律的理解和掌握。并能運(yùn)用于解釋自然、生活、生產(chǎn)中的一系列的現(xiàn)象。從而培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力。常見的典型事例有：影子的形成（如題中的立竿見影、手影、人影、皮影戲）、日食（或月食）的成因、激光準(zhǔn)直、射擊（如題中的三點(diǎn)一線、一葉障目、）站隊列、小孔成像、太陽在樹葉下形成的光斑等。答案：B（3）小孔成像例題3.（2011紹興）如圖（1）所示，點(diǎn)燃的蠟燭放在距小孔

3、a處，它成像在距小孔b的半透明紙上，且a大于b。則半透明紙上的像是（）倒立、放大的虛像正立、縮小的虛像倒立、縮小的實(shí)像正立、放大的實(shí)像分析：本題主要考查對小孔成像規(guī)律的理解、記憶和掌握，小孔成像是光沿直線傳播應(yīng)用的典型事例之一。其成像規(guī)律決定于物體與小孔之間的距離遠(yuǎn)近關(guān)系：當(dāng)物體與小孔之間的距離較遠(yuǎn)（如圖（1）中ab）時成倒立、縮小的實(shí)像；當(dāng)物體與小孔之間的距離較近（如圖（1）中a2f）時成倒立、縮小的實(shí)像。其典型應(yīng)用就是照相機(jī)。答案：C例題27.（2011年包頭）一物體放在距凸透鏡20cm處時，在另一側(cè)距凸透鏡6cm處的光屏上出現(xiàn)了一個清晰的像。那么該透鏡的焦距可能是（）A3cmB5cmC7

4、cmD9cm分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的逆向應(yīng)用。知道了物體到凸透鏡之間距離和成像性質(zhì)特征，確定凸透鏡的焦距。只有當(dāng)物體到凸透鏡之間的距離大于二倍焦距（即U2f）時才能成倒立、縮小的實(shí)像，像的位置在凸透鏡另一側(cè)的一倍焦距和二倍焦距之間（即fVVV2f）?，F(xiàn)在題中物體放在距凸透鏡20cm處（即U=20cm），像在另一側(cè)距凸透鏡6cm處（即V=6cm），則表明凸透鏡的焦距至少小于6cm，能同時滿足條件的只有5cm。答案：B實(shí)驗(yàn)例題28.（2011年山西?。┤鐖D（23）所示，小夢同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時，燭焰在光屏上成了一個清晰的像，下列說法正確的是（）利用這一成像規(guī)律可制成幻燈機(jī)實(shí)

5、驗(yàn)中，蠟燭越燒越短，光屏上燭焰的像向上移動為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較光滑的玻璃板要使光屏上燭焰的像變小，只須將蠟燭靠近凸透鏡分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究之一。要求學(xué)生從實(shí)驗(yàn)裝置上通過觀察燭焰、凸透鏡、光屏三者位置的辯證關(guān)系后從中獲取信息，進(jìn)而使問題得以解決。從題圖（23）中觀察后不難發(fā)現(xiàn)：蠟燭位于凸透鏡前二倍焦距外（即U2f），光屏在一倍焦距和二倍焦距之間（即fVVV2f），成倒立、縮小的實(shí)像。利用這一成像規(guī)律可制成照相機(jī)。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，為了保證在燭焰成像在光屏中央，因此燭焰、凸透鏡、光屏三者中心必須大致保持在同一高度。當(dāng)蠟燭越燒越短時，這時光屏上燭焰的像將

6、逐漸向上移動。實(shí)驗(yàn)時，為了便于從不同方向觀察光屏上的像，光屏應(yīng)選用較粗糙的玻璃板方能產(chǎn)生漫反射現(xiàn)象。要使光屏上燭焰的像變小，物體到凸透鏡的距離應(yīng)增大，故蠟燭遠(yuǎn)離凸透鏡?！敬鸢浮緽例題29.（2011年濟(jì)寧）在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)燭焰、凸透鏡、光屏處于如圖（24）所示的位置時，恰能在光屏上得到一個清晰的像。利用這一成像原理可以制成（）A.幻燈機(jī)B.照相機(jī)C.放大鏡D.潛望鏡分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究之一。當(dāng)物體到凸透鏡之間距離小于二倍焦距而大于一倍焦距（即fVUV2f）時成倒立、放大的實(shí)像。從題圖（24）中觀察后可知：蠟燭位于凸透鏡前一倍焦距外（即fVUV2f）,這

7、時在另一側(cè)光屏上可以觀察到一個倒立、放大的實(shí)像。像在大于二倍焦距外（V2f）,利用這一成像規(guī)律可制成幻燈機(jī)。答案：A例題30.（2011年湖南岳陽市）如圖（25）是小明探究“凸透鏡成像規(guī)律”時觀察到得現(xiàn)象，下列哪種光學(xué)儀器的成像原理與其相同（）D.近視眼鏡A.投影儀B.照相機(jī)C.放大鏡圖（25）分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究之一。當(dāng)物體到凸透鏡之間距離小于一倍焦距（UVf）時成正立、放大的虛像。從題圖（25）中觀察后可知：蠟燭位于凸透鏡前一倍焦距內(nèi)（UVf）,這時在凸透鏡另一側(cè)光屏上已經(jīng)觀察不到像，而在另一側(cè)通過凸透鏡觀察可以看到一個正立、放大的虛像。利用這一成像規(guī)律可制成放大鏡。

8、答案：B例題31.（2011年福建省福州）小雪小組在“探究凸透鏡成像大小與焦距的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，對課本的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖（26）所示。（1）他們不用蠟燭，而用由幾個發(fā)光二極管做成“F”字樣的發(fā)光體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為其好處是。（寫出一點(diǎn)即可）2）他們用三個焦距不同的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如上表。分析表中數(shù)據(jù)可知，在物距一定時，凸透鏡的焦距越大，所成實(shí)像的像距;根據(jù)你所學(xué)凸透鏡成像規(guī)律分析，此時所成像的大小。（均選填“越大”、“越小”或“不變”）。分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究。注重了知識的拓展和延伸。常規(guī)考題都是探究同一凸透鏡之前因物體位置的變化引起像性質(zhì)的變化，有一定的局限性

9、，制約了學(xué)生創(chuàng)新思維和個性發(fā)展。本題探究的是不同凸透鏡之前同一物體位置不變引起像性質(zhì)的變化。算是一道很好的創(chuàng)新題，詮釋了新課標(biāo)精神和理念。答案：（1）可以增加物體的亮度，使成像更清晰;便于觀察凸透鏡成像的性質(zhì);所成的像不會晃動，更加穩(wěn)定;跟燃燒蠟燭相比，LED發(fā)光更安全、環(huán)保。（2）越大;越大。作圖例題32.（2011年銅仁）如圖Q7）中給出物體AB及像A，B的位置，請在圖中畫出凸透鏡及其焦點(diǎn)F的大致位置。分析：本題主要考查凸透鏡成像規(guī)律的逆向作圖。作圖時先連接AA/與BB/相交于O即光心。再以O(shè)為中心確定凸透鏡的位置，最后選一條平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后過A/交于BB/于F即焦點(diǎn)。答案

10、：如圖（28）所示。六、光的色散例題33.（2011年綿陽）以下現(xiàn)象，反映了光的色散現(xiàn)象的是（）雨后天空，弧狀光帶岸邊樹木，水中倒立水中鉛筆，水面折斷井底之蛙，所見甚小分析：本題主要考查光的色散現(xiàn)象。光的色散是指把復(fù)色光（如白光）分解成單色光（如七色光）的現(xiàn)象。如圖（29）所示，是牛頓在1666年最先利用三棱鏡觀察到光的色散現(xiàn)象。典型事例是雨后彩虹。答案：A七、不可見光例題34.（2011年泉州）電視機(jī)、空調(diào)等家用電器可以用遙控器控制，遙控器使用時發(fā)射的是（）A.紅光B.紫光C.紅外線D.紫外線分析：本題主要考查不可見光紅外線。其特點(diǎn)是：熱作用強(qiáng)、穿透云霧本領(lǐng)強(qiáng)。典型應(yīng)用有：衛(wèi)星上的紅外線探測

11、器、紅外線夜視儀、紅外線理療儀、電視遙控器、烤箱、浴霸、紅外線自動感應(yīng)門、紅外線自動感應(yīng)水龍頭、紅外線拍照等。答案：C例題35.（2011年河池）紅外線和紫外線的應(yīng)用非常廣泛。下列儀器中，屬于利用紫外線工作的是（）A.電視遙控器B.醫(yī)用“B超”機(jī)C.驗(yàn)鈔機(jī)D.夜視儀分析：本題主要考查不可見光紫外線。其特點(diǎn)是：使熒光物質(zhì)發(fā)光、化學(xué)作用強(qiáng)、生物作用。典型應(yīng)用有：驗(yàn)鈔機(jī)、紫外線燈殺菌、促進(jìn)鈣的吸收等。答案：C例題36.（2011年武漢）鈔票的某些位置用熒光物質(zhì)印上了標(biāo)記，在紫外線下識別這些標(biāo)記，是一種有效的防偽措施。某同學(xué)在較暗的環(huán)境中做了下列三次實(shí)驗(yàn)：（1）如圖（30）甲所示，他用紫外線燈照射面值

12、為100元的鈔票，看到“100”字樣發(fā)光。這表明紫外線能使發(fā)光。（2）如圖（30）乙所示，他用紫外線燈照射一塊透明玻璃，調(diào)整透明玻璃的位置和角度，看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光。這表明紫外線能被透明玻璃。（3）如圖（30）丙所示，他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間，讓紫外線燈正對玻璃照射，在另一側(cè)無論怎樣移動鈔票，“100”字樣都不發(fā)光。他做這次實(shí)驗(yàn)是為了探究。分析：本題主要考查不可見光紫外線。通過實(shí)驗(yàn)探究紫外線的特點(diǎn)。讓紫外線在傳播過程中遇到鈔票和透明玻璃時產(chǎn)生的一些現(xiàn)象。來驗(yàn)證其特點(diǎn)是使熒光物質(zhì)發(fā)光、有無穿透能力等。答案：（1）熒光物質(zhì)；（2）反射；（3）紫外線能否透過玻璃（玻璃對

13、紫外線的吸收能力玻璃對紫外線的反射能力等）。八、眼睛與視力矯正例題37.（2011年宜賓）如圖（31）所示，表示近視眼矯正的是（）分析：本題主要考查近視眼和遠(yuǎn)視眼形成的原因及矯正原理光路圖。在圖31）A中光線通過眼睛后會聚視網(wǎng)膜后，所以是遠(yuǎn)視眼；在圖31）B中配戴的凸透鏡應(yīng)該矯正的是遠(yuǎn)視眼；在圖（31）C中光線通過眼睛后會聚視網(wǎng)膜前，所以是近視眼；在圖（31）D中配戴的凹透鏡應(yīng)該矯正的是近視眼。答案：D例題38.（2011年赤峰）閱讀文字材料，完成后面的問題：透鏡的焦距f的長短標(biāo)志著折光本領(lǐng)的大小，焦距越短，折光本領(lǐng)越大。通常把透鏡焦距的倒數(shù)叫做透鏡的焦度，用表示，即=1/f。如果某透鏡的焦距

14、是0.5m,它的焦度就是：O=1/0.5m=2m-1o平時說的眼鏡片的度數(shù)，就是鏡片的透鏡焦度乘100的值。例如，400度遠(yuǎn)視鏡片的透鏡焦度是4m-1,它的焦距是0.25mo注意：凸透鏡（遠(yuǎn)視鏡片）的度數(shù)是正數(shù)，凹透鏡（近視鏡片）的度數(shù)是負(fù)數(shù)。（1）如圖（32）所示是小明的眼睛看物體時的成像情況，則他的眼病及需要用來矯正的透鏡分別是（）A.近視凸透鏡B.近視凹透鏡C.遠(yuǎn)視凸透鏡D.遠(yuǎn)視凹透鏡（2）若他所戴眼鏡鏡片的焦距為0.2m，則該鏡片的焦度TOC o 1-5 h z為m-1，度數(shù)為度。（32）分析：本題主要考查閱讀文字信息、理解語言表達(dá)的能力。通過閱讀要了解其中與物理知識相關(guān)知識點(diǎn)及應(yīng)用。

15、從圖（32）中可以看出由于成像在視網(wǎng)膜前為近視眼，矯正時應(yīng)配戴眼鏡的鏡片是凹透鏡；當(dāng)f=0.2m,=l/fl/0.2m=5m-i。度數(shù)為-5X100=-500度。答案：（1）B（2）5-500九、光學(xué)綜合題例題39.（2011年威海）下列關(guān)于如圖（33）中所示光學(xué)現(xiàn)象的描述或解釋正確的甲乙T（33）丙是：（）如圖（33）甲中，小孔成的是倒立的虛像如圖（33）乙中，人配戴的凹透鏡可以矯正遠(yuǎn)視眼如圖（33）丙中，白光通過三棱鏡要分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光如圖（33）丁中，漫反射的光線雜亂無章不遵循光的反射定律分析：本題主要考查光成像或傳播時的光路圖和從圖中反映出的光學(xué)知識。如圖（33）甲中，小孔成的是倒立的縮小的實(shí)像，是光沿直線傳播形成的；如圖（33）乙中，人配戴的凹透鏡可以矯正近視眼，不能矯正遠(yuǎn)視眼，要矯正遠(yuǎn)視眼只能配戴凸透鏡；如圖（33）丙中，當(dāng)白光通過三棱鏡時要分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光，是光的色散現(xiàn)象；如圖（33）丁中