2022年光的直线传播单元知识归纳总结

1、精 华 名 师 辅 导 教学内容：光的直线传播单元学问总结 一,考纲要求 1. 光的直线传播 A 2. 光的反射,反射定律,平面镜成像作图法 B 3. 光的折射,折射定律,折射率,全反射和临界角 B 4. 棱镜,光的色散 A 5. 透镜,凹,凸透镜的焦点和焦距,透镜成像,放大率和成像作图 B 说明： 1. 不要求应用相对折射率作运算 2. 要求知道 n=c/v 和光从一种介质射入另一种介质时,频率是不变的 3. 不要求利用临界角和透镜公式进行运算,透镜成像作图中要求把握单个透镜情形 4. 不要求用成像公式解题 二,学问结构 本单元争论的是光的传播规律及其应用, 通常称为几何光学； 其主要内容可

2、分为两大部 分：一部分是光的传播的基本规律,包括光的直线传播,光的反射定律和折射定律等,另一 部分是这些规律在平面镜, 球面镜, 棱镜和透镜等光学元件上的应用； 这些光学元件在把握 光路和成像方面又有其自身的特点和规律； 三,学问点,才能点提示 几何光学以光的直线传播为基础, 应用； 主要争论光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其 从学问要点可分为四方面：一是概念；二是规律；三为光学器件及其光路把握作用和成 像；四是光学仪器及应用； 1. 光的反射 1 反射定律 2 平面镜：对光路把握作用；平面镜成像规律,光路图及观像视场； 3 球面镜：凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点,球面镜应用 2. 光的折

3、射 1 折射定律 2 全反射,临界角；全反射棱镜 等腰直角棱镜 对光路把握作用； 3 色散；棱镜及其对光的偏折作用,现象及机理 4 透镜 凹透镜及其虚焦点,凹透镜成像光路图及其公式；凸透镜及其实焦点,凸透镜成像光路 图及其公式 应用留意： 1. 解决平面镜成像问题时,要依据其成像的特点 求解； 物,像关于镜面对称 ,作出光路图再 2. 解决折射问题的关键是画好光路图,应用折射定律和几何关系求解； 3. 争论像的观看范畴时, 要依据成像位置并应用折射或反射定律画出镜子或遮挡物边缘 第 1 页,共 7 页的光线的传播方始终确定观看范畴； 4. 无论光的直线传播, 光的反射仍是光的折射现象, 光在传

4、播过程中都遵循一个重要规 律：即光路可逆； 【同步达纲练习】 一 选择题 1. 一点光源 S,通过平面镜成像 S,如下图所示,镜面与 平面镜以速度 OS 方向向光源移动,就 S 的像 S将 沿 A. 以速度 平行 OS 向右称于 动； B. 以速度 垂直 OS 向下移 C. 以速度 于 SS连线向 S 移动； 动； 沿 D. 以速度 3 沿 SS连线向 S 移动； 提示：此题考查平面镜的成像 OS 夹角为 30,设 S 不 动, 2. 从侧面拍照一辆以 10m/s 的速度运动的汽车,要求像的位移不得大于 ,底片上 的像才不致模糊, 汽车长度为 3m,底片上汽车的像长为 ,就感光时间不能超过 3

5、 3A.1 10 S B.2 10 S 10 3 S 10 3S 提示：此题考查凸透镜成像规律及放大率匀速直线运动等学问 3. 如以下图, L 为水平放置的点亮的 8w 日光灯, T 为一藤椅的竖直靠背,横藤条与日灯管平行,竖藤条相互垂交叉,它们之间是透空方格, 光 P 是与藤条靠背平行的白屏；现将屏 从紧贴椅背处慢慢向远处 图中右方 平移,从屏上将依次看到 A. 横藤条的影,横竖藤条的影 B. 竖藤条的影,横竖藤条的影 C. 横竖藤条的影,竖藤条的影,没有藤条的影 第 2 页,共 7 页D. 横竖藤条的影,横藤条的影,没有藤条的影 提示：此题考查光的直线传播规律及光的干涉规律； 4. 在我国

6、古代学者沈括的著作梦溪笔谈中有如下记载： “如鸢飞空中,其影随鸢而 移；或中间为窗隙所束,就影与鸢遂相违,鸢东就影西,鸢西就影东； ”意是说,如鹞鹰在 空中飞翔, 它的影子随鹞鹰而移动； 如鹞鹰的影子中间被窗户孔隙所约束, 影子与鹞鹰就作 相反方向移动,鹞鹰向东就影子向西移,鹞鹰向西就影子向东移；这描述的是光的什么现 象 . A. 直线传播现象 B. 折射现象 C. 干涉现象 D. 衍射现象 提示：此题考查光的直线传播规律 5. 已知月球四周没有大气层,因此在月球上看到的天空的颜色应是 A. 蓝色的 B. 红色的 C. 惨白色的 D. 黑暗的 提示：此题考查光的直线传播规律； 6. 有一点光源

7、置于透镜主轴上的 A 点,经透镜成像于 B 点,将此点光源放在 B 点,经透 镜成像于 C 点,且 AB BC,如以下图,就 A. 此透镜确定是凸透镜 B. 此透镜确定是凹透镜 C. 这两次成的像都是虚像 D. 透镜确定在 A 点的左 提示：此题考查透镜成像规律 侧 7. 用眼睛观看远处的灯,有时会看到它四周光线辐射,对于这一现象的说明,下面的哪 些说法正确 . A. 这是空气对光的折射作用造成的 B. 这是眼睛的瞳孔对光的衍射作用造成的 C. 这现象说明眼睛的瞳孔是规章的圆形 D. 这现象说明眼睛的瞳孔是多边形 提示：此题考查光的衍射 Q 点, 8. 如以下图, 入射光 a 与凸透镜主轴交于

8、 P,夹角为 , 其折射光线交透镜主轴如过 P 的入射光与主轴夹角 变大些,就它的折射光线与主轴的交 于 Q 点 A. 仍为 Q 点 QO Q QO D. 有可能无交点 提示：此题考查折射规律 9. 某介质的折射率为 2 ,光线从今介质射向与空气的界面,下图中光路图正确选项 第 3 页,共 7 页 提示：此题考查光的反射和折射 10. 假设地球表面不存在大气层,那么人们观看到的日出时刻与实际存在大气层的情形 相比 B. 将提前 A. 不变 C. 将延后 D. 在某些地区将提前,在另一些地区将延后 提示：此题考查光的折射 二 填空题 11. 如以下图,三棱镜的顶角是 向角是 30,该三棱镜的折射

9、率是 30,光线与 AB 面成 90射入,由 AC 面射出,测得 偏 ,光在三棱镜内的速度为 ； 提示：此题考查的折射率公式 12 题图 11 题图 12. 如图是发生日食的示意图,地球表面处在区域,可看到 食；处在区域 ,可看到 食；处在区域就 ； 提示：此题考查光的直线传播规律的应用 13. 街道旁有一高为 H 的路灯,有身高 h 的某人从路灯正下方经过,看到自己头部的 影子正好在自己脚下, 为 v 直线朝前走, 就他自己的影子相对于地的速度 假如此人以不变速度 为 提示：此题考查光的直线传播及匀速直线运动规律,运用三角形相像求解 14. 如以下图,一平面镜置于折射率为 3 的某种液体中,

10、镜面与水平面成 30的角, 液体上方是真空, 要使光线经平面镜反射后沿原光路返回直空中, 应为 ； 提示：此题考查光的折射和反射 光线射入液体时的入射角 15. 如以下图, P 为发光点, MN 为平面镜,如MN与 P 之间放上不透亮的挡Q 后,在 板 像 第 4 页,共 7 页的亮度的变化情形是 ； 填“变亮”或“变暗”或“不变” 提示：此题考查平面镜成像规律 16 题图 15 题图 16. 如以下图,凸透镜的主轴和 x 轴重合,光心位于坐标原点 O 处, F 为透镜焦点；如 果 a, b分别是两发光点 a, b 的像,那么发光点 a 可能在第 象限,发光点 b可能在第 象限； 提示：此题考

11、查透镜成像规律 三 作图题 17 题图 1 17 题图 2 17. 请按以下要求用刻度尺作出光路图 1 如以下图, AB 为一发光线状 MN 为一平面镜, E 为人眼所在位置,试用作图法画 体, 出用遮光纸把平面镜 MN 上哪一部分遮住,人眼看不 AB 的虚像,并在图中 CD 线段标范畴； 到 用 出 2 如以下图,已知一点光源发出的光线经凸透镜折射后的两条出射光线,用作图法确 定点光源位置,并画出完整光线图； 提示：此题考查平面镜成像规律及凸透镜成像作图法 18. 如图, MN 是暗室墙上的一根直尺,手电筒射出一束光 MN 垂直,直尺上被照亮与 的 宽度是 a,今将一横截面是直角三角形的玻璃

12、三棱镜放在图中虚线所示位置,截面的直角边 AB 与 MN 平行,顶角 A 30；请你说明放上三棱镜后,在直尺上被照亮的部分有何变化, 说明理由,并画出光路； 提示：此题考查光的折射及光的色散规律 第 5 页,共 7 页 四 运算题 19. 激光液面把握仪的原理是：一束激光以入射角 照射液面,反射光斑被光电管接后转变为电讯号, 电讯号输入把握系统以把握液面高度； 收 如反射光斑 B 移动了距离 S 到 如以下图,那么液面应怎样变化 .其变化量 H 为多少 . 提示：此题考查光的反射规律 B, 20. 直径 ,高 的不透亮圆桶, 放在水平地面上, 桶内盛有折射率 的透亮液体, 某人站在地面离桶中心

13、的距离为 处,他的眼睛到地面的距离 ； 问桶中液面高 h 为多少时,他能看到桶底中心 桶壁厚度忽视不计 ； 提示：此题考查运用光的折射率公式运算 21. 如图,光从 A 点射入圆形玻璃,而从 B 点射出,如射出玻璃与射入玻璃的光线夹角 为 30, AB 弧所对应的圆心角 120,就此玻璃的折射率是多少 . 提示：此题运用光的折射及几何学问求解 22. 物体与屏之间保持适当的距离 L 不变,将一凸透镜放在物,屏之间,转变透镜位置, 使得在屏上两次显现清晰的像,假如测得两次像长分别为 f= a 和 b,试证：物和像之间距离 L 必需大于四倍焦距；物体长度 h= ab ; 透镜焦距 aab L； b

14、 2 提示：此题考查透镜成像作图法及运用三角形相像求解 第 6 页,共 7 页23. 空中有一只小鸟,距水面 3m,其正下方距离水面 4m 深处的水中有一条鱼,已知水 的折射率为 4 ,就鸟看水中鱼离它的距离是多少 .鱼看空中的鸟离它的距离是多少 .3 提示：此题运用光的折射公式及近法线光线折射时,利用 sin tg 近似运算 24. 如以下图,宽度为 a 的平行光束从空气中斜射到两面平行的玻璃板上表面,入射角 为 45,光束中含有两种不同波长的单色光,玻璃对这两种色光的折射率分别为 n1 , n 2 = 3 ；求： 1 两种波长的光射入上表面后的折射角 r1 和 r2 用反三角函数表示 ,2 为 使光束从玻璃板下表面出射时能生成不重叠的两束单色光,玻璃板