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光学复习

周六文培初三物理光学复习专题

姓名：

_______________班级：

_______________学号：

_______________

一、光的传播

　　1、光源：

能够发光的物体可分为

（1）自然光源如：

太阳，萤火虫

（2）人造光源 如：

蜡烛，电灯

　　2、光的传播：

（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的

（2）直线传播现象

　　①影子的形成：

日食、月食、无影灯

　　②小孔成像：

倒立、实像

　　3、光的传播速度"：

（1）光在真空中的传播速度是3.0×108m/s　　

（2）光在水中的传播速度是真空中的3/4

　　（3）光在玻璃中的传播速度是真空中的2/3

　　二、光的反射

　　1、反射现象：

光射到物体的表面被反射出去的现象

　　2、概念：

（1）一点：

入射点

（2）二角：

　　①入射角：

入射光线与法线的夹角

　　②反射角：

反射光学分与法线的夹角

　　（3）三线：

入射光线、反射光线、法线

　　3、反射定律：

（1）入射光线、反射光线、法线在同一平面内（三线共面）

（2）入射光线、反射光线分居法线两侧（两线异侧）

　　（3）反射角等于入射角（两角相等）

4、反射分类：

（1）镜面反射：

入射光线平行，反射光线也平行

（2）漫反射：

入射光线平行，反射光线不平行

注意：

（1）都遵循光的反射定律。

（2）在光的反射中，光路是可逆的

　　5、平面镜成像：

平面镜成的像是虚像，像与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体关于平面镜对称（等大，正立，虚像）

　　三、光的折射

　　1、折射现象：

光由一种介质射入另一种介质时，在介面上将发生光路改变的现象。

常见现象：

筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼。

　　2、光的折射初步规律：

（1）光从空气斜射入其他介质，折射角小于反射角

（2）光从其他介质斜射入空气，折射角大于入射角（3）光从一种介质垂直射入另一种介质，传播方向不变（4）当入射角增大时，折射角随之增大

　　3、光路是可逆的

　　四、光的色散

　　1、定义：

白光经过三棱镜时被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫光的色散。

　　2、色光三原色：

红、绿、蓝。

混合后为白色

　　五、凸透镜成像规律：

　　1、凸透镜：

对光有会聚作用。

　　2、经过凸透镜的三条特殊光线：

   ①平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过异侧焦点；

　　②经过光心的光线传播方向不改变；

　　③经过凸透镜焦点经凸透镜折射后平行于主光轴射出。

3、凹透镜：

对光有发散作用。

4、经过凸透镜的三条特殊光线：

5、凸透镜成像

（1）原理：

光的折射。

（2）成像规律：

物距

像距

像的性质

应用

正、倒

大、小

实、虚

注意：

物近像远像变大,二倍焦距见大小,一倍焦距分虚实

六、生活中的透镜

　　1、照相机

　　①结构：

镜头、光圈、快门、胶片。

　　②成像原理：

当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

　　2、投影仪

　　①结构：

凸透镜、平面镜、屏幕。

②成像原理：

当物距在焦距与两倍焦距之间时，凸透镜成倒立、放大的实像。

3、放大镜的成像原理：

物体在焦距以内，凸透镜成正立、放大的虚像。

七、眼睛与眼镜

　　1、眼睛

（1）晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。

（2）成像原理：

当物距大于两倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像。

　　2、视力的矫正

（1）近视眼

　　①、特点：

看不清远处物体。

②、矫正：

利用凹透镜来矫正。

（2）远视眼（老花眼）

　　①、特点：

看不清近处物体。

②、矫正：

利用凸透镜来矫正

　（3）眼镜的度数= 100/f（f以米作为单位）

八、显微镜与望远镜

1、显微镜

　　①结构：

目镜、物镜。

　　②成像原理：

物镜成倒立、放大的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像。

2、望远镜

　　①结构：

目镜、物镜。

　　②成像原理：

物镜成倒立、缩小的实像，目镜相当于普通放大镜，把实像再次放大成虚像。

一、选择题

列现象中，由光的反射形成的是（　　）

A．露珠下的叶脉   B．玩具在镜中的像

C．日食     D．白光的色散

2、下列诗句

所描述的现象不能用光的直线传播来解释的是

A．一叶障目，不见泰山         B．水中捞月，徒劳无功

C．如影随形，形影相伴         D．井底之蛙，所见甚少

3、下列关于光现象的说法正确的是

 A．桥在水中的倒影是光的折射现象

 B．影子的形成说明了光在均匀介质中沿直线传播

 C．红外线最显著的性质是能使荧光物质发光

 D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律

4、下列有关光现象的说法中正确的是

A．镜面反射与漫反射都遵循光的反射定律  B．光线垂直照射在平面镜上，入射角是90°

C．太阳光中的

红外线有很好的杀菌作用    D．光在同一种介质中一定沿直线传播

5、如图所示的四种现象中，由光的直线传播形成的是

A．水中塔    B．水面“折”枝    C．镜中花     D．手影

6、下列图中关于光学现象的描述或解释不正确的是（　　）

A．甲图中小孔成的是倒立的虚像B．乙图中凹透镜可以矫正近视眼

C．丙图中白光通过三棱镜会分解成多种色光D．丁图中漫反射的光线遵循光的反射定律

7、像的成因有三个，即光的直线传播成像、光的反射成像和光的折射成像，所成的像有实像和虚像两种，下面是所列的成像实例：

①针孔照相机内所成的像（小孔成像）；

②在“潜望镜”中看到的景物的像；

③放大镜中看到物体的像；

④幻灯机屏幕上看到的像；

⑤汽车观后镜中的像．对这些成像实例，下列说法中正确的是（　　）

A．属于实像的是①、④    B．属于虚像的是②、③、④

C．属于折射成像的是①、③    D．属于反射成像的是①、②、⑤

8、下列有关透镜应用的说法正确的是（    ）

A．照相机的镜头相当于一个凹透镜B．近视眼可戴凸透镜片做的眼镜进行矫正

C．用放大镜观察物体时，物与镜的距离必须大于两倍焦距

D．伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了“日心说”

9、下列光学知识中，说法错误的是（　　）

A．路灯下人的影子是由于光沿直线传播形成的B．“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的

C．近视眼镜的镜片是凸透镜D．照相时，被照者与镜头之间的距离应大于镜头的二倍焦距

10、透镜在我们的生活、学习中应用广泛．下列说法正确的是（　　）

A．阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，这利用了凸透镜对光的会聚作用

B．近视眼镜可利用凸透镜矫正

C．照相时，被照者应站在镜头两倍焦距以内

D．投影仪能使物体在屏幕上成正立、缩小的虚像

二、填空题

11、如图是两束光分别射向并通过甲透镜和乙两透镜的光路图．由图可知　　（甲/乙）透镜是凹透镜，可用于　　（近视/远视）眼的矫正．

12、如图所示，F和F'为凸透镜的焦点，P和P'到凸透镜的距离为二倍焦距。

（1）保证蜡烛、凸透镜的位置不变，应将光屏向________（填“左”或“右”）移动，才能在光屏上得到清晰倒立的_______

_（填“放大”或“等大”或“缩小”）的实像。

（2）若将图示装置模拟人的眼睛成像系统，成像总在光屏左侧，该种情况表明这样的眼睛是____视眼（填“近”或“远”），需要配戴一个焦距合适的____（填

“凹”或“凸”）透镜才能加以矫正。

三、作图题

13、如图所示，MN为空气与水的界面，设水下装有一光源S，射出的一束光线SA，经平面镜反射后沿BO方向射到界面上的O点，再从O点射出水面。

请你在图中画出平面镜的准确位置和光线射出水面后在空气中传播的大致方向。

14、将一平面镜斜放在水槽中，有一束光线垂直射入水面，如图所示，请画出这束光线进入水中的折射光线和入射到平面镜后的反射光线．

15、如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像，图中A、B两点，其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点．请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图．                                                             

16、如图一点光源S静置于水平面上，在其右侧有一个不透光的物体，正上方有个足够大的平面镜水平放置。

请用三角板、刻度尺，通过作图画出并标明经平面镜反射后，不透明物体右侧能被S照亮的范围（需

要画出作图时必要的辅助线）。

17、 （6分）按要求完成下列光路图．

（1）请在图甲中作出AB在平面镜中所成的像．（2分）

（2）

如图乙所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路．（2分）

（3）图丙中的两架敌机，一架是实际飞机，一架是小明从潜水艇上观察到的该飞机的像，请你用作图法确定哪架是实际飞机．（2分）

18、

（1）一束光射向一块玻璃砖，如图

1所示，画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹；

（2）如图2，平面镜前有一点S，从S发出的光线经平面镜发射后经过A点，请作出光路图． 

（3）如图3，完成下列光路图．

19、如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′．

20、如图所示P是物体的像位置，“O”是透镜光心的位置，请在图中“O”位置画出所需要透镜并完成光路图．

21、如图所示，请画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线，并确定发光点S的像点S′．

四、实验,探究题

22、某同学在做探究光的折射特点实验，如图10是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．通过实验还得到如下数据：

（1）分析表中数据，可得出结论：

①光从空气斜射到水面时，将同时发生_______和_______现象；

②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是_____________________，且折射角_______（大于／等于／小于）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于_______。

该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点．

（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．

是否存在不足？

答：

_______（是／否）；请简要说明理由：

______________．

23、

在学校实验室里，小红与同学们一起通过实验探究了“平面镜成像特点”。

⑴选取器材时，小红想用自己的梳妆镜进行实验，小明告诉她应该选用玻璃板，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵经过讨论，小红选取了如图甲所示的器材进行实验，图中两支蜡烛应满足的条件是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

实验时还需要的一个测量工具是＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑶实验时，小红点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿时为止，记下蜡烛B的位置，测量出蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离都是20cm，于是她得出：

像与物体的大小相等，像与物到镜面的距离相等的结论。

小明指出小红的实验有不足之处，你认为不足之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑷下课后，小红根据平面镜成像的原理（如图乙所示）利用梳妆镜重新设计了实验，如图丙。

她在镜前放一笔帽A，在笔帽左侧，用一只眼睛观察笔帽A的像，并沿视线方向在纸上插一枚大头针，使大头针恰好能挡住像B，标记下大头针的位置a；再插第二枚大头针，使大头针恰好能把第一枚大头针挡住，标记下大头针的位置b；然后在镜前笔帽A的右侧，用同样的方法标记下c和d。

请利用标记大头针的位置在图丙中找到像B的位置。

24、如图所示为水位测量仪的示意图．A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化．

（1）在图中完成上述A点反射到B点的光路；

（2）A点与光屏在水中所成的像是   像（选填“虚”或“实”）；

（3）A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A′之间的距离为     m；

（4）若光斑B向右移动了1m，说明水位      （选填“上升”或“下降”）了    m．

25、小峰在探究凸透镜成像规律之后，又对凸透镜的焦距与其凸起程度的关系进行了探究：

（1）小峰第一次选取一个凸起程度较小的凸透镜，测量焦距的实验如图甲所示，测得的焦距为　 　．               

（2）第二次他又选用一个凸起程度较大的凸透镜，测得的焦距为8cm，由这两次实验可得出的初步结论：

　　．                           

（3）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带（如图乙所示），受此启发，于是他选取焦距为10cm的凸透镜，用红光和蓝光来进行图甲的实验，实验结论：

对同一凸透镜，　　的焦距大些．                                           （4）在用焦距为10cm的凸透镜探究成“等大实像”的实验时，老师发现有两个小组所测像距分别为17.5cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大．若不是因为长度测量方法错误和测量误差导致的，请分析出现这种情况的原因：

26、小伟利用光具座进行了凸透镜成像的探究实验：

（1）为了使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心　　　　,可是在实验中他发现光屏上的像偏下,那么他应该把凸透镜向　　　　（选填“上”或“下”）调节,使像最终成在光屏的中央。

（2）通过实验他得到了凸透镜的像距v和物距u的关系（如图1所示）,由图可知凸透镜的焦距是　　cm;当物距为30cm时的成像特点可应用于　　　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。

（3）他按照如图2所示：

①将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变得模糊,只将光屏远离透镜移动时,又能在光屏上看到烛焰清晰的像。

②将另一眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像也变得模糊了,只将光屏靠近透镜移动时,又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。

分析实验现象可知：

甲、乙两个眼镜中,　　　　是凸透镜,　　　　是凹透镜。

在实验现象①和②中,属于近视眼矫正原理的是　　　　,属于远视眼矫正原理的是　　　　。

五、综合题

27、某校研究性学习小组同学进行一组光的直线传播的综合实践活动。

（1）如图甲通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是________________

_______________________________；

（2）如图乙所示是用易拉罐做的简易针孔照相机，利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着_______（选填“膜”或“孔”）进行观察，可以看_______、_______、_______像；

（3）如图丙在树荫下观察，阳光透过树叶的缝隙倾泻下来，在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑，圆形的光斑实质是              的像。

参考答案

一、选择题

1、B【考点】光的反射．

【分析】①光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变的现象，比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等；

②光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象，比如平面镜成像；

③要掌握光沿直线传播现象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的．

【解答】解：

A、露珠下的叶脉属于凸透镜成像，是根据光的折射原理制成的，属于光的折射现象，所以本选项不符合题意．

B、玩具在镜中的像属于平面镜成像现象，故属于光的反射；所以本选项符合题意．

C、日食，是由于光沿直线传播，月亮挡住了太阳光而形成的．所以本选项不符合题意．

D、白光的色散属于光的折射现象，所以本选项不符合题意．

故选B．

2、B

3、B

4、A

5、D

6、A【考点】光直线传播的应用；漫反射；光的色散；远视眼的成因与矫正办法．

【分析】

（1）光在同种、均匀透明介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像都是光沿直线传播形成的；

（2）近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处点的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光斑了，应佩戴凹透镜矫正；

（3）太阳通过玻璃三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象称为光的色散，说明了白光不是单色光，不同颜色的光折射时的偏折程度不同；

（4）一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射，漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律．

【解答】解：

A、小孔成的是倒立的实像，是光在同种介质中沿直线传播形成的，该选项说法错误；

B、近视眼需要佩戴凹透镜矫正，是光的折射原理，该选项说法正确；

C、白光通过三棱镜可以分解成多种色光，从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，该选项说法正确；

D、漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律，该选项说法正确．

故选A．

7、A【考点】平面镜成虚像的原因；光的反射；光的折射现象及其应用．

【分析】根据实像和虚像的区别、不同点：

（1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的，而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的；

（2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的；来分析此题．

【解答】解：

①针孔照相机属于小孔成像原理，因此成的是实像，它是光的直线传播原理形成的；

②从潜望镜中观察景物，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；

③用放大镜看物体，利用的是光的折射现象中成虚像的情况；

④看幻灯机屏幕上的像，是光的折射现象，成的是倒立放大的实像；

⑤汽车观后镜中的像是正立缩小的虚像．

综上所述，属于实像的是①④；属于虚像的是②③⑤；属于折射成像的是③④；属于反射成像的是②⑤．故只有选项A正确．

8、D

【解析】

试题分析：

照相机的镜头相当于凸透镜，故A错；近视眼需用凹透镜片来进行矫正，故B错；放大镜观察物体时，物体应放在一倍焦距以内，故C错；伽利略用自制的望远镜观察天体，以确凿的证据支持了“日心说”，故D正确；应选D。

【考点定位】透镜

9、C【分析】

（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；

（2）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：

看水里的鱼比实际位置浅等；

（3）凸透镜对光线有会聚的作用，凹透镜对光线有发散的作用；近视眼镜片是凹透镜，远视眼镜是凸透镜；

（4）凸透镜成像的规律：

u＞2f，成倒立缩小的实像；u＜f，成正立放大的虚像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像．

【解答】解：

A、路灯下人在地面上的“影子”是由于光沿直线传播形成的，故A正确；

B、“潭清疑水浅”是光从水中进入空气中时发生光的折射形成的，故B正确；

C、近视眼镜的镜片是凹透镜做的，对光起发散作用，不是凸透镜做的，故C错误；

D、照相机在底片上成倒立、缩小的实像，被照者应该在二倍焦距之外，故D正确．

故选C．

【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、凸透镜的作用以及照相机的原理，所以光学综合题．

10、A【考点】凸透镜的会聚作用；凸透镜成像的应用；近视眼的成因与矫正办法．

【分析】

（1）凸透镜对光线有会聚作用，可将平行光会聚于一点；

（2）近视眼用凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用；远视眼用凸透镜进行矫正，凸透镜对光线有会聚作用．

（3）根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断：

u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，2f＞v＞f．

2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，v＞2f．

u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜

．

【解答】解：

A、阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用，故A正确；

B、近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用．凸透镜对光线有会聚作用．故B错误．

C、照相机是应用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以被照者站在

凸透镜的2倍焦距以外．故C错误．

D、投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距，凸透镜成倒立、放大的实像，故D错误．

二、填空题

11、【考点】透镜的光路图；近视眼的成因与矫正办法．

【分析】要解决此题，需要掌握凸透镜与凹透镜对光线的作用，知道凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用．

了解近视眼的形成及矫正．知道近视眼是由于晶状体曲度过大，光线提前会聚，使像成在视网膜前面．所以要用凹透镜进行矫正．

【解答】解：

从图知，通过甲透镜的光线比起入射光线更加远离主光轴，所以甲对光线有发散作用，因此甲是凹透镜．

通过乙透镜的光线比入射光线向主光轴靠拢，所以乙对光线有会聚作用，因此乙是凸透镜．

近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用过强引起的，所以要用凹透镜对光线进行发散．

故答案为：

甲；近视．

12、⑴左 缩小⑵近 凹

三、作图题

13、

【解析】

考点:

作用光的反射光路图、作用光的折射光路图。

14、【考点】作光的折射光路图；作光的反射光路图．

【分析】本题所要求的光路图可分为以下几个步骤：

①光线垂直射向水面，此时光线的方向是不变的，垂直射入是折射的一个特例．

②光在水中射到平面镜上被反射，反射要遵循反射定律，入射光线和反射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角．

【解答】解：

①先画出光线垂直射入水中，此时光线方向不变．

②接着画光在平面镜上的反射光线：

先画法线，然后反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角．如图所示：

【点评】画光路图时，不管是光的反射还是光的折射，都要先把法线画出来．

15、【分析】由“潜水员在水下E处看到了路灯的像为B”根据光的直线传播可确定入射点，然后根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角即可画出水下E处的人看到路灯A的光路图．                               

【解答】解：

连接EB与界面的交点即为入射点，根据光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，可画出水下E处的人看到路灯A的光路图；                                                                                            

【点评】作图时注意入射光线和反射光线用实线画，反射光线的反向