29-专训四-初高中衔接题--科目一-光学初高中知识衔接题课件

1、中考特训营物理尖兵专训营 综合能力提升安徽专版专训四初高中衔接题科目一光学初高中知识衔接题初高中物理知识衔接题是我省近年来中考命题的一大特色,旨在突出初中物理教学为高中物理学习服务的理念,所考查的知识是高中物理知识,但是试题中一般都会给定足够的信息,通过方法的迁移和运用,结合初中物理知识是可以解决的。此类试题表面上看是知识的衔接,实质上是物理方法和思想的衔接,如建立新的物理概念、构建物理模型、物理过程分析、等效与转换、数学工具的运用等。近年来这类考题越来越多,从之前的运动学逐渐向力学、电学、光学等内容渗透,题型不唯一。衔接内容知识拓展初高中对比光的折射规律光从一种物质斜射入另一种介质时,入射角

2、1的正弦与折射角2的正弦的比值是一个定值,比值的大小等于光在这两种介质中传播速度的比,即对于几何光学而言,初中物理侧重于定性研究,高中物理侧重于定量研究透镜成像规律利用特色光路、结合数学知识可以得出透镜成像的焦距、物距、像距之间的定量关系,表达式(一)光的全反射1.当光从光密介质(折射率大的介质)射入光疏介质(折射率小的介质),入射角增大到某一角度时,折射角达到90,折射光线就消失了,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。如图,一块半圆形玻璃砖放在空中,一束白光从空中沿圆心射向玻璃砖,经玻璃砖折射后在光屏P上形成光带,从左到右的排布是由红紫,若减小入射光线与玻璃砖AB面的夹角,最先消失的是光。答

3、案紫解析由于白光是复色光,各种色光的折射率不同,折射率最大的偏折程度最大,从玻璃射向空气中时,折射光线更远离法线。在各种色光中,红光的折射率最小,紫光的折射率最大,所以增大入射角时,紫光偏折最大,所以紫光最先发生全反射,最先消失。解析(二)光的折射2.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n(指光在真空中的速度与在玻璃中的速度之比,数值上等于光由玻璃斜射入真空或空气时折射角的正弦与入射角的正弦之比)。如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r,做出sini-sinr图象如图乙所示,则 ()答案BA.光由A经O到

4、B,n=1.5B.光由B经O到A,n=1.5C.光由A经O到B,n=0.67D.光由B经O到A,n=0.67解析3.(原创)如图1所示是张鸿同学在探究光在表中列出的几种介质中发生折射时据折射现象画出的光路图。 图1 图2(1)分析表中的数据和图1所示的光路图可以得出光在折射时遵循的规律是。介质光速(m/s)真空3108空气2.99108水2.25108玻璃2108答案光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角(2)由分析的结论可知,光从水中斜射入玻璃中,折射角 (选填“大于”或“小于”)入射角。(3)将一束光以一定的角度从空气斜射入水中,记下水中折射光线的方向。将一束光从

5、水中沿原折射光线的方向斜射入空气中,结果折射光线沿原来入射光线方向折射,这说明了折射现象中光路具有 性。(4)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石,超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射,如图2所示,超声波进入人体击碎结石时,入射点应在O点的 (选填“左侧”或“右侧”)。答案小于可逆左侧解析(1)图1中,光在真空中的传播速度大于在空气中的传播速度,折射角小于入射角;光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,折射角小于入射角;光在玻璃中的传播速度小于在空气中的传播速度,折射角大于入射角。由此可得:光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时,折射角小于入射角。(2)由表中数据可 知,

6、光在水中的传播速度大于在玻璃中的传播速度,因此折射角小于入射角。解析(3)将一束光以一定的角度从空气斜射入水中,记下水中折射光线的方向。将一束光从水中沿原折射光线的方向斜射入空气中,折射光线沿原来入射光线方向折射,这说明了折射现象中光路具有可逆性。(4)超声波进入人体后,传播速度变大,折射角大于入射角,折射声波偏离法线,要使超声波进入人体击碎结石,入射点应在O点的左侧。解析(三)凸透镜成像公式(高斯公式)4.(2019安徽模拟)凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解。在光路图中凸透镜用图1表示,O点为光心,F为焦点,图2中A、B两点到光心的距离均为2f。(1)图2中CD、CE、CO是物体AC发

7、出的三条光线,请画出这三条入射光线的出射光线,并画出物体AC经透镜所成的像;(2)在图2中,设物体AC的高度为h1,物体AC经透镜所成的像的高度为h2,物理学中将h2、h1的比值称为放大率,用字母n表示,试运用几何知识证明n=1。答案答案5.(原创)某物理兴趣小组在探究“凸透镜成像规律”的活动中:图1 图2(1)如图1所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像。保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,此时所成的像是倒立、 的实像。(2)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,蜡烛与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图1

8、所示,则该透镜两倍焦距2fL0(选填“”“”或“=”)。透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=(用L0,L表示)。答案缩小L0-2L(3)经过小组认真思考,绘制出如图2所示图线,线段AB为凸透镜成像的物距倒数和像距倒数的对应关系,则透镜焦距为 cm;由此可以得出物距u、像距v、焦距f之间关系式为。答案10解析(1)当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,由图1可知此时物距小于像距,即物距在一倍焦距和二倍焦距之间,成倒立、放大实像;在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),相当于增大物距,减小像距,当光屏上再次成清晰的像时,此时应该物距大于二倍焦距,则所成像应该为倒立、缩小的实像。解析(2)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,蜡烛与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,成倒立、放大实像的条件是fu2f。则该透镜焦距f2f;L0-L