高三物理第二轮复习资料：光学中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 光 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计算 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计算，透镜成像作图中要求掌握单个透镜情况 4.不要求用成像公式解题 二、知识结构 本单元研究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，

2、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、棱镜和透镜等光学组件上的应用。这些光学组件在控制光路 和成像方面又有其自身的特点和规律。三、知识点、能力点提示 几何光学以光的直线传播为基础，主要研究光在两个均匀介质分界面处的行为规律及其应用 从知识要点可分为四方面：一是概念；二是规律；三为光学器件及其光路控制作用和成像；1.光的反射(1)反射定律(2)平面镜：对光路控制作用；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.光的折射(1)折射定律(2)全反射、临界角。全反射棱镜(等腰直角棱镜)(3)(4)凹透镜及其虚焦点，凹透镜成像光

3、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 应用注意：1.解决平面镜成像问题时，要根据其成像的特点(物、像关于镜面对称)，作出光路图再求解。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.研究像的观察范围时，要根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的光 线的传播方向来确定观察范围。4.无论光的直线传播，光的反射还是光的折射现象，光在传播过程中都遵循一个重要规律：即光路可逆。四、能力训练 学习必备 欢迎下载(一)选择题 1.借助于漫反射，我们才能从不同方向()A.看电影 B.看电视 C.欣赏油画 D.欣赏中秋明月(提示：此题考查光的反射规律)2.从

4、侧面拍摄一辆以 10m/s 的速度运动的汽车，要求像的位移不得大于 0.1mm，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 1.5cm，则感光时间不能超过()A.110-3S B.210-3S C.6.7 10-3S D.310-3S(提示：此题考查凸透镜成像规律及放大率匀速直线运动等知识)3.如下图所示，L为水平放置的点亮的 8w日光灯，T为一藤椅的竖直靠背，横藤条与日光灯管平行，竖藤条相互垂交织，它们之间是透空方格，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.B.C.D.(提示：此题考查光的直线传播规律及光的干涉规律。)

5、4.在我国古代学者沉括的著作 梦溪笔谈 中有如下记载：“若鸢飞空中，其影随鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影东。”意是说，若鹞鹰在空中飞翔，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，鹞鹰向东则影子向西移，鹞鹰向西则影子向东移。这描述的是光的什幺现象?()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.已知月球周围没有大气层，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.苍白色的 D.黑暗的(提示：此题考查光的直线传播规律。)6.当物体通过凸透镜在光屏上形成一个

6、清晰的像后，把凸透镜光心以下部分用黑布遮住，则屏上的像是()A.变暗而模糊的整个像 C.变暗而清晰的整个像 C.明亮而模糊的半个像 D.明亮而清晰的半个像(提示：此题考查透镜成像规律)7.用眼睛观察远处的灯，有时会看到它周围光芒辐射，对于这一现象的解释，下面的哪些说法正确?()射和临界角棱镜光的色散透镜凹凸透镜的焦点和焦距透镜成像放大率和成像作图说明不要求应用相对折射率作计算要求知道和光从一种介质射入另一种介质时频率是不变的不要求利用临界角和透镜公式进行计算透镜成像作图中要求主要内容可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

7、棱镜和透镜等光学组件上的应用这些光学组件在控制光路和成像方面又有其自身的特点和规律识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控制作用和成像光的反射反射定律平面镜对光路控制作用平面镜成像规律光路图及观像视场球面镜凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用光的折射折射定律全反射学习必备 欢迎下载 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则的圆形 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)8.如右图，L为一薄透镜，MN为透镜主轴，O为透镜的光点，把一个光源放在透镜左侧，点光源发出的光经透镜折射后有两条折射光线 a

8、、b，由此可知()A.这个透镜一定是凸透镜 B.经透镜成的像一定是虚像 C.像距一定小于物距 D.所成的像一定在 b 直线的方位上(提示：此题考查透镜成像规律)9.某介质的折射率为2，光线从此介质射向与空气的界面，下图中光路图正确的是()(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，那幺人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比()A.不变 B.将提前 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.如图所示，有一个长方形容器，高为 30cm，宽为 40cm，在容器的底部平放着一把长 40cm 的刻度尺。眼睛在 OA的延长

9、线上的 E 点观察，视线沿着 EA斜向下看恰能看到尺的左端零刻度。现保持眼睛的位置不变，向容器的内倒入某种液体且满至容器口，这时眼睛仍沿 EA方向观察，恰能看到尺上的 20cm刻度。则此种液体的折射率为 (提示：此题考查光的折射率公式)12.如下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；处在区域则 。(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，有身高为 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，如果此人以不变速度 v 直线朝前走，则他自己的影子相对于地的速度为 射和临界角棱镜光的色散透镜凹凸透镜的焦点和焦距透镜成像

10、放大率和成像作图说明不要求应用相对折射率作计算要求知道和光从一种介质射入另一种介质时频率是不变的不要求利用临界角和透镜公式进行计算透镜成像作图中要求主要内容可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组件上的应用这些光学组件在控制光路和成像方面又有其自身的特点和规律识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控制作用和成像光的反射反射定律平面镜对光路控制作用平面镜成像规律光路图及观像视场球面镜凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用光的折射折射定律全反射学习必备 欢迎下载(提示：此题考查光的直线传播及

11、匀速直线运动规律，运用三角形相似求解)14.如图所示，一平面镜置于折射率为3的某种液体中，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，光线射入液 体时的入射角应为 。(提示：此题考查光的折射和反射)15.如下图所示，P为发光点，MN为平面镜，如在 MN与 P之间放上不透明的挡板 Q后，像的亮度 的变化情况是 。(填“变亮”或“变暗”或“不变”)(提示：此题考查平面镜成像规律)16.在焦距为 f 的凸透镜的主光轴上，与光心 O相距 2f 放置一点光源S。已知凸透镜的半径等于 R。若在凸透镜的另一侧的焦点 F处垂直于主光轴放一光屏，则在光屏上呈现的圆形光斑

12、的面积为 。并画出右图中自 S 发出的三条光线经凸透镜后的光路。(提示：此题考查透镜成像规律及三角形相似求解)(三)作图题 17.请按下列要求用刻度尺作出光路图 如下图(1)所示，AB为一发光线状体，MN为一平面镜，E为人眼所在位置，试用作图法画出用 遮光纸把面镜 MN上哪一部分遮住，人眼看不到 AB的虚像，并在图中用 CD线段标出范围。(2)如图(2)所示，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，射出一束光与 MN垂直，直尺上被照亮的宽 度是

13、 a，今将一横截面是直角三角形的玻璃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A30。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)(四)计算题 射和临界角棱镜光的色散透镜凹凸透镜的焦点和焦距透镜成像放大率和成像作图说明不要求应用相对折射率作计算要求知道和光从一种介质射入另一种介质时频率是不变的不要求利用临界角和透镜公式进行计算透镜成像作图中要求主要内容可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组件上的应用这些光学组件在

14、控制光路和成像方面又有其自身的特点和规律识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控制作用和成像光的反射反射定律平面镜对光路控制作用平面镜成像规律光路图及观像视场球面镜凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用光的折射折射定律全反射学习必备 欢迎下载 19.激光液面控制仪的原理是：一束激光以入射角照射液面，反射光斑被光电管接收后转 变为电讯号，电讯号输入控制系统以控制液面高度。若反射光斑 B移动了距离S 到 B，如下图所示，那幺液面应怎样变化?其变化量H为多少?(提示：此题考查光的反射规律)20.一个大游泳池，池底是水平面。池中水深 1.2m，有一直杆竖直立于池底，浸入水中部分B C

15、 恰为杆长 AC的一半。太阳光以与水平方向成 37角射在水面上，如下图所示，测得杆在池底影长是 2.5m，求水的折射率?(sin37=0.6 cos37=0.8)(提示：此题考查运用光的折射率公式计算)21.如右图，光从 A点射入圆形玻璃，而从 B点射出，若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，则此玻璃的折射率是多少?(提示：此题运用光的折射及几何知识求解)22.垂直于凸透镜主轴物 AB，经透镜成实像 A1B。物距分别为 u、v。现在使物 AB偏转一个 角成 AB 位置下如图，仍能成完整的实像。请你在不必确定焦点位置的情况下，作出 AB成 像的光路图。要求叙述作图

16、步骤，并求出像 A1B1偏转的角度。(提示：此题考查透镜成像作图法及运用三角形相似求解)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34，则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?(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 近似计算)24.如下图所示，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，光束中含有两不同波长的单色光，玻璃对这两种色光的折射率分别为 n1=1.5，n2=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

17、璃板下表面出射时能生成不重迭的两束单色光，玻璃板的厚度至少应为多少(用根式表示)?作出光路的示意图。射和临界角棱镜光的色散透镜凹凸透镜的焦点和焦距透镜成像放大率和成像作图说明不要求应用相对折射率作计算要求知道和光从一种介质射入另一种介质时频率是不变的不要求利用临界角和透镜公式进行计算透镜成像作图中要求主要内容可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组件上的应用这些光学组件在控制光路和成像方面又有其自身的特点和规律识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控制作用和成像光的反射反射定律平面镜对光路

18、控制作用平面镜成像规律光路图及观像视场球面镜凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用光的折射折射定律全反射学习必备 欢迎下载(提示：此题考查光的色散规律及折射率公式)能力训练参考答案 1.ACD 2.B 3.D 4.A 5.D 6.B 7.BD 8.BD 9.D 10.D 11.1.44 12.日全 日偏 日环食 13.hHHv 14.60 15.不变 16.41R2 17.略 18.略 19.液面下降H thS2 20.34 21.2 22.arctg(uvtg)步骤略 23.6m 8m 24.a3710107 射和临界角棱镜光的色散透镜凹凸透镜的焦点和焦距透镜成像放大率和成像作图说明不要求应用相对折射率作计算要求知道和光从一种介质射入另一种介质时频率是不变的不要求利用临界角和透镜公式进行计算透镜成像作图中要求主要内容可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组件上的应用这些光学组件在控制光路和成像方面又有其自身的特点和规律识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控制作用和成像光的反射反射定律平面镜对光路控制作用平面镜成像规律光路图及观像视场球面镜凹镜及其实焦点和凸镜及其虚焦点球面镜应用光的折射折射定律全反射