光学讲义教学设计

光学二光学二知识提要知识提要1.光的传播（1）光源：自身会发光且正在发光的物体叫做光源，如太阳、燃着的蜡烛等（2）光的直线传播=1\*GB3①条件：光在同一种均匀介质中沿直线传播=2\*GB3②现象：影子的形成、日食和月食、小孔成像等（3）光速=1\*GB3①传播：光可以在空气、水、玻璃等介质中传播，也可以在真空中传播=2\*GB3②大小：光在不同物质中传播快慢一般是不同的，在真空中光的传播速度最快，约为3×108m/s，光在水中的速度约为真空中的，在玻璃中的速度约为真空中的（4）光年：表示光在真空中沿直线传播了一年时间的距离2.光的反射（1）定义：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来的现象叫做光的反射（2）现象：水中倒影、面镜成像等（3）光的反射定律=1\*GB3①三线共面：入射光线、反射光线、法线在同一平面内=2\*GB3②两线分居：反射光线和入射光线分别位于法线两侧=3\*GB3③两角相等：反射角等于入射角（4）镜面反射与漫反射相同点不同点反射面反射光方向镜面反射都遵循光的反射定律，光路都是可逆的平整光滑特定方向有反射光束，反射光束集中漫反射粗糙不平各个方向都有反射光束3.平面镜成像（1）成像原理：光的反射（2）成像特点=1\*GB3①大小相等、左右相反：像和物体的大小相等，像和物体左右是相反的=2\*GB3②线面垂直、距离相等：像和物体的对应点的连线跟镜面垂直，像和物体到镜面的距离相等=3\*GB3③像为虚像：物体在镜中所成的像是虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接（3）实像和虚像概念能否用光屏承接举例实像实际光线相交而成的像能小孔成像等虚像实际光线的反向延长线相交而成的像不能平面镜成像等4.光的折射（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射（2）现象：池水“变浅”、水中筷子“弯折”、海市蜃楼等（3）光的反射规律=1\*GB3①三线共面：入射光线、折射光线、法线在同一平面内=2\*GB3②两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧=3\*GB3③两角关系=1\*ROMANI．光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角也随着增大=2\*ROMANII．当光线垂直射向介质表面时传播方向不改变5.物体的颜色（1）单色光与复色光：不能再分解的光叫单色光，由单色光混合而成的光叫复色光（2）光的色散实验：让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列（3）不同物体的颜色：透明物体的颜色与能透过的光的颜色相同，不透明物体的颜色与物体的反射的光的颜色相同（4）光的三原色：红、绿、蓝6.透镜（1）透镜的分类=1\*GB3①凸透镜：中间厚，边缘薄，有会聚光线的作用=2\*GB3②凹透镜：中间薄，边缘厚，有发散光线的作用（2）透镜的特殊光线作图（3）凸透镜成像规律及其应用物距u像的特点像距v应用u>2f倒立、缩小的实像f<v<2f照相机f<u<2f倒立、放大的实像v>2f幻灯机u=2f倒立、等大的实像v=2f测焦距fu=f不成像获取平行光u<f正立、放大的虚像v>u放大镜7.眼睛与视觉（1）折光系统：眼球中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自物体的光会聚在视网膜上，视网膜相当于光屏（2）人眼球的成像特点：因为观察的物体在二倍焦距以外，所以在视网膜上成倒立、缩小的实像（3）近视与远视近视眼远视眼成因晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜前晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜后矫正佩戴凹透镜进行矫正佩戴凸透镜进行矫正精选例题精选例题考点一：光的直线传播1．李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及到的光学知识理解正确的是（）A．空中的明月是光源B．杯中的人影是光的折射形成的C．地上的人影是光沿直线传播形成的D．月光能照射到人说明光的传播需要介质2．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线如图所示；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（）A．光在海波溶液里不能沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光的传播需要介质3．小明同学举了四个例子，其中一个不能说明光沿直线传播的是（）A．影子的形成 B．小孔成像 C．日食和月食 D．早晨，太阳还在地平线下，我们就看见了它4．2014年7月一天的上午，摄影爱好者在某城上空拍到了难得一见的日偏食景象（如图）．此时，若将太阳光垂直照射在纸板一个很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是（）A．“△”形 B．“▽”形 C．“◯”方形 D．“”形考点二：光的反射5．如图所示的四种现象中，是由于光的反射形成的是（）A．铅笔“折断” B．墙上的“手影” C．湖中倒影 D．雨后彩虹6．雨后初晴的夜晚，地上有积水，为了不踩到积水，当我们迎着月光走和背着月光走时，该如何选（）A．背着月光走时走亮的地方，迎着月光走时走亮的地方 B．背着月光走时走亮的地方，迎着月光走时走暗的地方 C．背着月光走时走暗的地方，迎着月光走时走暗的地方 D．背着月光走时走暗的地方，迎着月光走时走亮的地方7．人向竖直的平面镜走近的过程中，下列说法中，正确的是（）A．人在平面镜中的像越来越大，人从平面镜中观察到的景物范围越来越大 B．人在平面镜中的像大小不变，人从平面镜中观察到的景物范围越来越小 C．人在平面镜中的像大小不变，人从平面镜中观察到的景物范围越来越大 D．人在平面镜中的像越来越大，人从平面镜中观察到的景物范围越来越小8．如图所示，是一物体在平面镜中成像的四个作图，其中正确的图是（）A．B．C． D．9．如图中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子（）A．各成半个像，合起来成一个完整的像 B．各成半个像，且两个半像在不同位置 C．都成完整的像，且两个像在不同位置 D．都成完整的像，且两个像在同一位置10．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，则从侧面看去（）A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射11．如图所示，小梦在探究光的反射规律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块硬纸板垂直放置在平面镜上。（1）实验时，让光贴着纸板入射的目的是为了。（2）小梦想探究反射光线与入射光线是否同一平面内，她应该。（3）如果小梦想验证发射现象中光路是否可逆，她应该。（4）实验中，同组的小伟同学选择了不同的入射角，分别进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示。经检查，四次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是。实验次数入射角反射角120°70°230°60°345°45°460°30°12．如图是探究“平面镜成像特点”的实验。（1）实验探究的步骤正确的顺序是。A．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′。B．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。C．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。D．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。（2）步骤A的实验目的是；（3）图乙是物、像的位置实验记录，请你利用测量工具对乙图的实验记录作出处理并得到相应规律。考点三：光的折射13．周末阳光明媚，小红和妈妈一同来到孟子湖边散步，看到湖中柳影摇曳，鱼儿戏水。下列说法正确的是（）A．看到的鱼儿是光的折射形成的虚像 B．看到的鱼儿是光的反射形成的虚像 C．看到的柳影是光的折射形成的虚像 D．看到的柳影是光的反射形成的实像14．在图中，画出了光线射在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的四幅光路图，其中正确的是（）A． B． C． D．15.有一盛水的圆柱形敞口容器，水面的升降可由进水管和出水管调节．在其右侧某一高度沿确定方向射出一束激光，在容器底部中央产生一个光斑，如图所示．该光斑A．是激光束经水面反射后形成的；若向右移动，表明水面下降B．是激光束经水面反射后形成的；若向左移动，表明水面下降C．是激光束经水面折射后形成的；若向左移动，表明水面上升D．是激光束经水面折射后形成的；若向右移动，表明水面上升16.从岸边看水中的鱼，看到“鱼”的位置与实际位置不同．下列模型能解释此现象的是()17.如下图所示，把由同种玻璃制成的正方形玻璃砖A和半球形玻璃砖B放在报纸上，若正方体的边长和半球的半径相同，则从正上方沿图中虚线（中心线）方向往下看中心线对准的文字（）A．A和B中看到的都比实际的高B．A中看到的比实际的高，B中看到的与实际的一样高C．A中看到的比实际的高，B中看到的比实际的低D．A和B中看到的都与实际一样高18．（2022•南海区模拟）如图所示，小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。（1）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A1，应使入射光线MO绕着点O沿（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；同时观察到另一亮点B点会移动到点（选填“B1”或“B2”）。（2）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B1，应使水面（选填“上升”、“下降“或“不变”），在水面变化过程中，折射角大小。考点四：光的色散19.在没有其他光照的情况下，舞会追光灯发出的蓝光照在穿白色上衣、红色裙子的演员身上，观众看到她（）全身呈蓝色 B．全身呈红色 C．上衣呈蓝色，裙子呈红色 D．上衣呈蓝色，裙子呈黑色20．在太阳光下我们能看到红色的花是因为（）A．花发出的光是红色的 B．花发出的光是白色的 C．花能反射太阳光中的红色光 D．花能吸收太阳光中的红色光21．如图所示，C为蓝色玻璃，D为白屏。一束太阳光从三棱镜的一边入射，当太阳光经过三棱镜折射后，出射光线再经过C射到D上。则关于射到D上的光的颜色是（）A．红光 B．白光 C．黄光 D．蓝光22．三棱镜是一种重要的光学元件，光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢？小越用红光以一定角度射到三棱镜上，光路图如图1所示。改变入射角度，光路图如图2、图3所示。（1）经过两次折射后，红光均向三棱镜的（选填“顶角A”或“底面BC”）偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗？小越选用其他不同的单色光重复上述实验，发现了同样的规律。（2）了解了小越的探究后，老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考，如图4所示。小越经过分析和综合，理解了凸透镜对光具有作用的原因。（3）利用三棱镜还可以进行的探究实验是。考点五：凸透镜成像23．物体在凸透镜前20cm的地方，所成的像是倒立、放大的实像。若将物体放在这个凸透镜前10cm处，所成的像是（）A．倒立、放大的实像 B．正立、放大的虚像 C．倒立、缩小的实像 D．倒立、等大的实像24．初三学生拍集体照时，摄影师发现两侧有人不在画中，照相机焦距不变，为了使每个学生都进入画面，下列措施符合要求的是（）A．使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离减小些 B．使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离增大些 C．使照相机镜头离人近些，同时使镜头到底片的距离增大些 D．使照相机镜头离人远些，同时使镜头到底片的距离减小些25．每年6月6日是全国“爱眼日”，2020年爱眼日主题是“视觉2020，关注普遍的眼健康”。图中，表示近视眼成因及矫正的是（）A．②③ B．①③ C．②④ D．①④26．下列有关光的说法，正确的是（）A．水面上的倒影是由于光的直线传播引起的 B．海市蜃楼是由于光的反射形成的 C．彩色电视机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．要矫正近视眼，应佩戴镜片是凸透镜的眼镜27．如图所示，有一圆柱体PQ放在凸透镜前图示的位置，它所成像P′Q′的形状应该是下列图中的（）A． B． C． D．28．如图，手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜，影像传感器相当于光屏，下列说法正确的是（）A．物体上的二维码是光源 B．影像传感器上成的是正立的实像 C．扫码时二维码要位于摄像头二倍焦距以外 D．要使屏幕上二维码的像变小，只需将二维码靠近凸透镜29．如图所示，物体AB直立在竖直放置的平面镜前，现在物体与镜面之间靠近平面镜插入一块不透明的平板CD，CD下端D与物体AB中点等高，则在平面镜内（）A．只有AB上半部的虚像 B．只有AB下半部的虚像 C．不出现AB的虚像 D．仍有AB完整的虚像30．在做“凸透镜成像规律”的实验中。当烛焰、透镜及光屏处在图所示位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距（）A．一定小于8cm B．一定在8cm到10cm之间 C．一定大于20cm D．一定在10cm到16cm之间31．如图所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重新得到清晰像的是（）A．将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜 B．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 C．将光屏适当远离凸透镜 D．将蜡烛适当远离凸透镜32．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示：（1）当他按照如图甲位置固定好蜡烛和光屏，然后左右移动凸透镜，发现无论如何移动均不能在光屏上得到像，你认为原因是。（2）如图甲所示，当凸透镜位于光具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是的像（选填：“正立”或“倒立”、“放大”、“缩小”或“等大”）。蜡烛燃烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的方（选填：“上”、“下”、“左”或“右”）。（3）在保持（2）中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）。光屏上再次成清晰的像，成的是（选填“正立”或“倒立”“放大”、“缩小”或“等大”）的像。（4）在上述探究活动中，若已知蜡烛与光屏间的距离为L0，与凸透镜第一次所