1、专题四 光学综合 课改热点分析分析课改区的中考特点，本专题中考的热点有：利用光的直线传播解释日常生活中常见的光现象，作光的反射、折射光路图，平面镜的成像特点及应用，探究折射规律、研究凸透镜成像规律的实验，运用凸透镜成像规律分析解决问题等。常见的题型是：填空题、选择题、作图题、实验探究题等. 涉及的知识点大部分出现在对日常生活中光现象的实例加以分析和光学实验。探究解题新思路典例 11 下列叙述中用的物理规律与图 4-1 所示相同的是（ ） A “海市蜃楼” B.“杯弓蛇影” C.“立竿见影” D.“镜花水月”解析：图 1 描述的是木匠利用光的直线传播来检查木板的棱是否平直。题中的四个选项只有“立
2、竿见影”利用的是光的直线传播。所以应选 C.方法探究 做这类题的关键是：弄清图中利用的物理规律，理解选项中每个成语的含义。典例 2（2005 年临沂市课改区）请你仔细观察，说出图 4-2 中所隐含的物理知识。 （至少说出三点）研析 要解答此题，必须仔细观察每一幅图中的现象及其产生的原因。答案可写为：平面镜成像、镜面反射、漫反射、像与物等大、正立、等距离、虚像等。但必须有“漫反射” ，它是两图的不同点。友情提醒 此题是开放性题目，答案不惟一，主要考查考生的观察能力和分析能力。这类题型备受各地中考命题者的关注，仍将是今后中考命题的热点之一。【变式】 (2005 年盐城市)下面给出的三幅图，分别主要
3、运用了什么光学知识？A B C 答：光是沿直线传播的，平面镜成像，光的折射典例 3（05 广东省）现在，一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙（俗称“玻璃膜墙” ）.这种外墙既能透射光线也能反射光线.如图 4-4 所示三幅图中，哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃膜墙进入室内的传播途径. 答：_（填选项中的字母）图 4-1图 2图 4-2图 4-3图 4-4 图 4-5小明同学路过某大厦前，从侧面往玻璃膜墙看去，发现该大厦前的旗杆在玻璃膜墙中的像有错位现象，如图 4-5 所示. 他经过分析，认为产生这种错位现象的主要原因是上下两块之间镀膜玻璃不在同一竖直平面所造成的. 请你利用简易器材，运用模拟的方
4、法设计一个实验来验证它，要求写出这个实验所需器材和简述实验过程. 玻璃膜墙会给人们带来哪些负面影响？请举一例.答： .解析：根据光的折射规律“光从空气斜射入水或其它介质中时，折射光线向法线方向偏折”可判断出选项 A、B 均是错误的，因此选 C. 对于第二问，需要的器材是：两块平面镜、一支铅笔 实验过程：将两块平面镜竖直错位放置，将铅笔跨放在两平面镜交界处，从侧面往平面镜看去，观察铅笔在镜内所成的像是否有错位现象 会造成光污染等。友情提醒 此题是一个综合性很强的题目，此题结合生活中的光学现象，即考查了光的折射基本知识，又提出科学探究的问题，让学生运用学过得知识进行探究。这类题不仅是目前、也是今后
5、中考命题的热点之一。对于第一问，造成错误的原因：分不清哪是法线没有记准光的折射规律典例 4（05 安徽省）小华在探究凸透镜成像的规律时，将凸透镜和其它实验器材组装在光具座上，如图 4-6 所示要想知道凸透镜的焦距，你认为可以通过哪些途径？（至少写出两种不同途径）点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏和蜡烛，光屏上始终没有出现蜡烛火焰的像，你认为产生这种现象的原因可能是什么？解析：途径：查阅说明书或铭牌询问老师等通过实验测量 原因可能是烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心三者不在同一直线（高度）上凸透镜固定的位置不当光具座的长度小于凸透镜 4 倍焦距友情提醒 该题具有探究性、开放性的特点，能充分考查学生的实验能
6、力、猜想能力、推理能力等，是一道不错的试题。【例 5】某实验小组在探究光的折射规律时获得了下列数据，表格中表示的是光从空气分别射入水和玻璃时的入射角和折射角。(1)比较表中第一行和第二行或第一行和第三行的数据，可分析得出结论： ；(2)分析表中第一列数据，可得出结论： ； (3)比较表中第二列、三列或第四列数据，可分析得出结论： ；请你猜想其原因是 。解析：（1）比较表中第一行和第二行的数据可知：当入射角从 30逐渐增大到 600，折射角也从 22逐渐增大到 40.所以得到：光从一种介质斜射到另一种介质，入射角增大，折射角也增大。(2) 分析表中第一列数据可知 ：入射角、折射角都等于 0. 所
7、以得到：光从一种介质垂直射入另一种介质，传播方向不变。(3) 分析表中第二列数据可知：虽然在空气中的入射角光相同（都是 30） ，但是在水和玻璃中的折射角不同（分别是 22和 17） ，因此可以说明：在不同的介质中折射情况不同。猜想其原因可能是光在不同的介质中传播速度不同。技巧点拨 要注意看清问题中的“行”或“列” ，仔细分析“行”或“列”间的相同点和不同点，即可得到正【变式】某同学学习了眼睛和眼镜的知识后，为了探究眼镜的度数和镜片焦距的关系，他的基本思路是：如果能测出眼镜片的焦距，知道眼镜的度数，就可以达到探究的目的，于是他先收集了不同度数的近视眼镜和入射角 i 空气 0 30 45 60折
8、射角 r 水 0 22 32 40折射角 r 玻璃 0 17 24 30图 4 图 5图 4-6图 4-8图 4-9远视眼镜后，利用激光手电筒作为平行光源及一硬板作为光屏进行凸透镜焦距的测量，将测得的数据填在表格中。眼镜的度数 D（度） 1000 400 200 100 100 200 400 1000 2000镜片的焦距 f（米） 1 0.5 0.25 0.1 0.05(1)为了测凸透镜的焦距，该同学还需要的器材是 ；(2)根据表格中的数据可知，该同学选用的近视眼镜有_种规格；(3)从表格中的数据可以得到的初步结论是：眼镜的度数越大，其镜片焦距越_(填“长”或“短”)；(4)分析表格中数据，
9、可以得到凸透镜的度数 D 和焦距 f 的大小关系是_ _；(5)该同学一时不能测出凹透镜的焦距，他猜想凹透镜也遵从(4)中度数 D 和焦距 f 的大小关系，请帮他将表格补充完整。答案：(1)刻度尺 (2)4 (3)短 (4)D100/f (5)0.1 , 0.25 , 0.5 , 1.优化考题新演练一、选择题1.（05 年德阳市课改区）下列现象中，属于光的直线传播的是（ ）A.用放大镜看地图 B.湖边景物在湖中形成的“倒影” C .小孔成像 D.人在泳池边看到水的深度比实际的浅2.下列说法中，错误的是：( )A.潜水员在水下看到天上的飞鸟位置比实际的高 B.家用小平面镜能对人成完整的像C.在岸
10、上看到水中的“月亮”是由光的折射引起的 D.雨后的晚上，背着月亮走路比迎着月亮走更容易踩到水塘3.（05 年安徽省课改区）当光从空气斜射到一块玻璃表面时，以下可以较全面反映光传播路径的是（ ）4.（05 年广州市课改区）如图 4-8 所示，OA 是光从水中斜射入空气的一条反射光线，若 OA 与水面夹角为600，关于人射角 、折射光线与法线的夹角 的说法正确的是( )5.（05 年大连市）物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水。两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲
11、线，如图 4-9 所示。关于对这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是（ ）图 4-7图 4-10A.白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大 B.激光笔发出的光线不绝对平行C.玻璃缸的折射作用 D.激光笔发出的各种颜色的光发生了色散6.在美丽的校园里，五星红旗迎风招展，旗杆旁标的地面上有一个人工水池，旗杆倒映在清澈的水中，在艳阳高照的日子里，旗杆在地面上的影子和水中的倒影的长度变化情况是( )A.从早到晚，旗杆在地面上的影子先由短变长又由长变短。 B.从早到晚，地面上的影子长度不变。 C.从早到晚，水中的倒影的长度先由短变长，再由长变短。 D.从早到晚，水中的倒影长度不
12、变7.（05 年梅州市）下列连线不正确的是 ( )A. 倒立 放大像 放大镜 B. 会聚光线 凹透镜正立 放大像 投影仪 发散光线 凸透镜C. 远视眼镜 凹面镜 D. 实像 不可用光屏接收近视眼镜 凸面镜 虚像 可用光屏接收8.2004 年 5 月 6 日早晨，在湖北省黄冈市发生了月全食。这天早晨，有几位同学相约在一起看月全食，他们发现月全食时，月亮表面并不象课本中所描述的一样呈黑色的，而是呈古铜色，几位同学对月亮表面呈古铜色的猜想中，正确的是： （ ）A.甲同学猜猜是：地球只遮住了太阳直射光线的一部分，另一部分照在月球的表面。B.乙同学猜想是：地球遮住了太阳直射光线，但有一部分光线通过大气层
13、的折射照在月球的表面C.丙同学猜想是：地球遮住了太阳的直射光线，但有月亮周围的星星的光线照在月球表面D.丁同学的猜想是：月球表面的矿物质发出了古铜色的光9（05 年广东省云浮市）放映幻灯时，银幕出现的画面是幻灯片上画面的 ( )A正立放大的虚像 B倒立放大的实像 C正立放大的实像 D等大倒立的实像10（05 年常州市）天地万物，五光十色关于光，下列说法错误的是A.太阳光是由多种色光组成的 B.可通过三棱镜使太阳光发生色散 C.光是一种电磁波 D.白光是单色光二、填空题11.如图 4-10 中，说说它们形成的原理：树在水中的倒影 ；树在地面上的影子 ；树在照相底片上的像_. 12.（05 桂林市
14、课改区）在历代诗人们赞美桂林山水的诗篇中写有“群峰倒影山浮水，无山无水不入神”的著名诗句，诗中写的“倒影”是由于光的 现象形成的。清澈见底的漓江看起来比实际浅，是由于光的 _现象形成的。13.（05 广东省）如图 4-11 是一台投影仪的示意图，其中 A 是 ，它的作用是改变光的传播方向；B 是 ，它在投影仪上所起的作用是 .14.如图 4 -12 所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点 A，取掉透镜后，光会聚于 B 点，则该透镜起到_作用（填“会聚”或“发散” ） ，是_透镜，由此说明，能会聚于一点的透镜_（填“一定”或“不一定” ）是凸透镜。 15.（05 攀枝花市）班上照集体照时,
15、发现有同学没在取景框中,此时应将照图 4-12图 4-11图 4-13图 4-14相机_(填“ 靠近“或“ 远离“)同学们,并将相机的镜头和底片间的距离_(填“ 伸长“或“缩短“).三、作图题16.如图 4-13 所示，甲、乙两条河在 A 处交汇，为了观察两河的水位情况，哨兵每天从哨所出发到两河边观察水位，然后到水位分析室通过无线电向上级部门汇报，为了节省时间，请你应用光学知识设计出哨兵观测的最短路径。 （AB、AC 为河岸） 四、实验题17.如图 4-14 所示：某同学在做探究平面镜成像特点的实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛 A、B，一前一后竖直放在直尺上，实验
16、过程中眼睛始终在蜡烛 A 的一侧进行观察。(1)点燃蜡烛 A，调节蜡烛 B 的位置，直到 时，B 的位置即为 A 的像所在的位置。(2)直 尺 的 作 用 是 便 于 比 较 物 与 像 的 关 系 ； 两 段 等 长 的 蜡 烛 是 为 了 比 较 物 与 像 的 关 系 。(3)若用平面镜代替玻璃板，上述实验 进行(填“能”或“不能”)，理由是 18.如图 4-15 所示，小王把凸透镜正对着太阳光线，在凸透镜的另一侧放一张白纸，移动凸透镜，在白纸上得到最小最亮的光斑，并量出亮点到凸透镜光心的距离为 30cm，接着他把凸透镜、蜡烛、光屏安装在水平桌面上，并开始实验。 可知凸透镜的焦距为 。实
17、验中，小王把凸透镜、蜡烛、光屏放在一条直线上如右图，点燃蜡烛，并调整凸透镜和光屏，使它们的中心和烛焰的中心大致在同一高度，他这样做的目的是 。若水平桌面的长度约 90cm，小五、探究题19.某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水） 、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如图4-16 所示.在此实验装置中， 相当于人眼球中的晶状体. 相当于人眼球中视网膜. 请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程.20.某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个
18、焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地在记录以下两个表中凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离像到凸透镜的距离像的正倒凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离像到凸透镜的距离像的正倒14 20 47 倒立 16 20 80 倒立14 30 26 倒立 16 30 34 倒立14 40 22 倒立 16 40 27 倒立图 4-15图 4-16图1714 60 18 倒立 16 60 22 倒立请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上结论一: ； 结论二: 专题四 光学综合 参考答案一、选择题1.C 提示：A 选项和 D 选项中都是利用了光的折射原理，而 B 选项中湖边景物在湖中
19、形成的“倒影”是平面镜成像原理，及光的反射原理，只有 C 选项中的小孔成像是利用了光的直线传播原理。2.C 3.C 提示：当光从空气斜射到一块玻璃表面时，既发生光的反射现象也发生光的折射现象，且要符合光的反射规律和折射规律，只有图 C 符合4.D 提示：OA 是光从水中斜射入空气的一条反射光线，若 OA 与水面夹角为 600，则反射角为 300， 由于反射角等于入射角，所以入射角为 300；根据光的折射规律可知，当光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，即折射角大于 300 5.A 6.D 提示： 旗杆在地面上的影子是由于光的直线传播造成的，影子的长短受到光源（太阳）位置的影响；水中的倒影是平
20、面镜（水面）成像造成的，它的长短不受到其他因素的影响，因此选 D7.C 8B 9.B 提示：根据凸透镜成像的特点可知，幻灯机在影幕上成的像相对于幻灯片是倒立放大的实像，我们看到的影幕上的像相对于我们来说是正立的，那是因为放映时把幻灯片倒插在幻灯机中的原因 10.D二、填空题11.光的反射 ，光的直线传播， 光的折射 12.反射，折射 13.平面镜，凸透镜，放大 14. 发散 凹 不一定 提示：光经过透镜后会聚于图中主光轴上的点 A，取掉透镜后，光会聚于离透镜更近的 B 点，说明此透镜对光有发散作用，因此是凹透镜 15.远离，缩短 提示：有同学没在取景框中，说明此时照相机离同学太近，成的像太大，
21、为了让全部同学都在取景框内，应增大物距，即让照相机远离同学，同时缩短相机的镜头和底片间的距离，这样就可以在胶片上成清晰的像了。三、作图题 16.答案见图 17 所示四、实验题17.B 与 A 的像重合 到镜面的距离，大小 不能，平面镜不能透光，不能找到像的位置18. 30cm 使烛焰的像能够成在光屏中央 光屏上无法呈现清晰的像 五、探究题19. 水凸透镜；光屏 按图 17 所示将蜡烛、水凸透镜、光屏依次放在光具座上，保持大致在同一高度上，调节水凸透镜的位置使蜡烛在光屏上成清晰的像；向水凸透镜中注水，使晶状体变厚，观察光屏上所成蜡烛的像将变得不清晰，将蜡烛向水凸透镜靠近，观察到光屏上会再次出现清晰的像20. 在成实像的情况下，凸透镜的焦距相同时，物体到凸透镜的距离越长，像到凸透镜的距离就越短在成实像的情况下， 物体到凸透镜的距离相同时， 凸透镜的焦距越长，像到凸透镜的距离就越长.
