《光學》考點透視（下）

（接上期）

考點5：光的折射

例題 （2013 ·江蘇蘇州）某同學在做探究光的折射特點實驗，如下圖是光從空氣射入水中時的光路，實驗中發現，入射光線、折射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側。通過實驗還得到如下數據：

（1）分析表中數據，可得出結論：

①光從空氣斜射到水面時，將同時發生 和 現象；

②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關系是： ，且折射角 （大于/等于/小于）入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。該同學根據上述實驗中的發現和結論②總結出了光的折射特點。

（2）請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價。是否存在不足？答： （是/否）；請簡要說明理由： 。

『解析』（1）①用光的折射規律分析問題時，要清楚光的傳播方向，光線是從空氣斜射入水中，在水面發生反射和折射，②光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射光線靠近法線，折射角小于入射角，折射角隨入射角的增大而增大，當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零；（2）評價：存在不足，應該換用其他透明介質再做此實驗，這樣得出的結論將更具有普遍性。

『答案』 （1）①反射；折射；②折射角隨入射角的增大而增大；小于；（2）是；3次實驗數據可以，但沒有換用其他透明介質做此實驗。

『點評』

考點：光的折射規律；

主要考查：光的折射定律和實驗評價；

解題關鍵：掌握光的折射規律。注意光的傳播方向和折射角、入射角的大小關系；注意總結普遍規律。

考點6：探究凸透鏡成像的規律

例題（2012·黑龍江 哈爾濱）某物理學習小組在研究“凸透鏡成像規律”時，使用的器材如下圖（凸透鏡的焦距是10cm，刻度尺上標記著點，相鄰兩點間距為10cm）。

（1）實驗前，蠟燭、凸透鏡、光屏擺放和調整好的要求是 ；

（2）凸透鏡放在D點，當圖中光屏上承接到燭焰的倒立、放大、清晰的像時，蠟燭應放在圖中的 ；

（3）保持凸透鏡位置不動，在（2）實驗基礎上，想要在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像，接下來的操作是 。

『解析』 （1）實驗前，蠟燭、凸透鏡、光屏擺放和調整好的要求是將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線上，燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中心；（2）根據凸透鏡成像規律可知，物體位于凸透鏡1倍焦距和2倍焦距之間時，成倒立、放大的實像，所以蠟燭應放在圖中的B和C兩點之間；（3）在凸透鏡成實像的規律中，物遠像近像變小，因此想要在光屏上得到燭焰縮小、清晰的像，接下來的操作是將蠟燭移到B點左側，并調整光屏位置于1倍焦距和2倍焦距之間。

『答案』（1）蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在同一直線上，燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度；（2）B和C兩點之間（或“在透鏡左側，距凸透鏡10cm至20cm之間”；或“在透鏡左側，到凸透鏡的距離大于l倍焦距，小于2倍焦距”），（3）將蠟燭移到B點左側，將光屏移到E、F兩點之間。

『點評』

考點：探究凸透鏡成像的規律；

主要考查：學生的實驗操作過程；

解題關鍵：理解凸透鏡成像規律及應用、掌握凸透鏡成像的特點與物距、像距的關系，注意在實驗前的調節工作。

例題（2013·江蘇 鎮江）在學完凸透鏡成像規律后，小明選擇了一塊焦距未知的凸透鏡，對凸透鏡成像特點作了進一步探究。

（1）為測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光正對射向該透鏡，須調節光屏位置直到在屏上得到一個 的光斑。圖1是調節完成的狀態，該透鏡的焦距f= cm；

（2）小明按圖2組裝好實驗裝置，在只移動透鏡的情況下，他發現都不能在光屏上成清晰的像。由此，你猜想造成上述現象的原因是 ；

（3）如圖3所示，蠟燭在光具座上A處時，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為 的實像。若把蠟燭從A處向左移動距離s到C，為在光屏上再次成清晰的像，則他應將光屏向 移動，移動距離s′ s。

『解析』 （1）讓一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，這點是凸透鏡的焦點，由圖1可知：焦點到光心的距離是25cm-15cm=10cm，所以凸透鏡的焦距是10cm；（2）凸透鏡成實像時，像物間距離至少是透鏡焦點的4倍。由圖2可知，此時光屏和凸透鏡之間的距離是35cm，小于凸透鏡焦點的4倍，只移動透鏡不能改變像物間的距離，所以光屏上沒有像，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蠟燭和光屏間距離較小；（3）由圖3可知，物距小于像距，由凸透鏡成像規律可知，可在B處的光屏上成一清晰的像，所成像為倒立、放大的實像；凸透鏡位置不變，蠟燭向左移動，物距增大，像距減小，光屏向左移動才能接到清晰的像。當物距等于2f，此時像距也為2f，物像之距最小。當由A處向左移動時，由于物體向2f處靠近，所以物像之距在減小，因為物體向左移動，像也向左移動，所以物體移動的距離s小于像移動的距離s′。

『答案』（1）最小最亮；10；（2）蠟燭和光屏間距離較小；（3）倒立、放大；左；>。

『點評』

考點：凸透鏡成像規律及其探究實驗；

主要考查：像的性質和物距、像距之間的大小關系，凸透鏡焦距的測量；

解題關鍵：理解掌握像的性質與物距、像距之間的關系，知道怎樣測量凸透鏡的焦距。

考點7：凸透鏡成像規律的應用及生活中的透鏡

例題（2013·山東東營）5月12日上午，央視5臺直播了“中國萬達”2013黃河口（東營）國際馬拉松賽。此次比賽首次啟用航拍，向國內外全方位展示賽事盛況，展現了東營市生態文明典范城市的發展成果。已知攝像機鏡頭相當于一個凸透鏡，航拍時物距大于2倍焦距。關于航拍成像的性質，下列說法正確的是（ ）。

A. 放大、正立的實像

B. 放大、倒立的實像

C. 縮小、正立的實像

D. 縮小、倒立的實像

『解析』 攝像機鏡頭相當于一個凸透鏡，航拍時物距大于2倍焦距，u>2f，成倒立、縮小的實像。

『答案』D。

『點評』

考點：凸透鏡成像的規律；

主要考查：凸透鏡成像規律的應用：照相機；

解題的關鍵：掌握凸透鏡成像的規律及應用。

考點8：光的色散 物體的顏色

例題 （2013·云南）雨后的天空，常常出現彩虹，這屬于光的 現象。 我國是世界上電視用戶最多的國家，彩色電視機屏幕上各種艷麗色彩是由紅、 、藍三種光通過適當的比例混合得到的。

『解析』 雨后的彩虹是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現象叫做光的色散現象；色光三原色是紅、綠、藍，彩色電視機屏幕上各種艷麗色彩是由紅、綠、藍3種色光通過適當的比例混合得到的。

『答案』色散；綠。

『點評』

考點：光的色散；物體的顏色；

主要考查：光的色散和色光的三原色；

解題關鍵：知道色光的三原色和彩虹形成的原理。

考點9：看不見的光──紅外線、紫外線

例題（2013·山東日照）太陽光經過三棱鏡后分解為紅橙黃綠藍靛紫七色光，這種現象叫做 ；適當的 線照射可促進人體骨骼生長。

『解析』 當太陽光經過三棱鏡后，會分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種單色光，這是光的色散現象；紫外線有助于人體合成維生素D，適當的紫外線照射可促進人體骨骼生長。

『答案』光的色散；紫外。

『點評』

考點：光的色散；紫外線；

主要考查：光的色散和紫外線的作用；

解題關鍵：知道光的色散現象和把握紅外線與紫外線的區別及應用，紅外線和紫外線是看不見的光，對它們在生活中的應用要知道，記住常見的有關實例是解答此類題的最好途徑。

考點10：眼睛和眼鏡

例題（2013·四川雅安）在如下4幅圖中，正確表示遠視眼成像情況的是圖 ，其矯正做法是 圖.

『解析』 遠視眼成因是晶狀體變薄或眼球在前后方法縮短，折光能力變弱，使遠處物體成像在視網膜后，因而要配戴一個焦距合適的凸透鏡來矯正，凸透鏡對光線發散會聚，這樣光線經過凸透鏡和晶狀體的共同作用，能使遠處的物體成像在視網膜上。

『答案』 B；D。

『點評』

考點：遠視眼的成因及矯正方法；

主要考查：學生對遠視眼的成因，以及矯正方法的理解和掌握；

解題關鍵：必須明白遠視眼的形成原因，才能確定矯正的方法。

考點11：光學作圖

例題（2012·湖北 隨州）一圓形蓄水池裝滿水，水面與地面相平，在池的中心正上方B處懸掛著一盞燈，一人站在岸邊，設A處為人眼，作出燈發出的光經過水面反射后進入人眼的反射光線（保留輔助線）。

『解析』 利用平面鏡成像的像與物關于平面鏡對稱的特點，作出發光點B的像點B′，根據反射光線反向延長通過像點，可以由像點B′和A點確定反射光線所在的直線，從而畫出反射光線，并確定反射點，最后由發光點和反射點畫出入射光線，從而完成光路。

『答案』 根據平面鏡成像的規律：像與物關于鏡面對稱，作出點光源B關于水面的對稱點B′，即像點。連接B′A，與水面的交點O即為反射點，連接OA即為反射光線，連接BO并延長得入射光線。答案如下圖所示。

『點評』

考點：平面鏡作圖；

主要考查：根據像與物關于鏡面對稱的規律作圖；

解題關鍵：掌握平面鏡成像的規律，像與物關于鏡面對稱；所有的反射光線的反向延長線都要過像點。另外作圖要規范，注意細節，光線有實虛之分，光線的反向延長線畫虛線，實際光線畫實線，光線有箭頭且不能畫反。

例題（2013·四川內江）如右上圖所示，已給出了入射光線和出射光線，請在方框內畫出合適的透鏡。

『解析』 凸透鏡有會聚光線的作用，凹透鏡有發散光線的作用。根據入射光和折射光的方向，判斷光線被會聚了還是發散了。左圖中折射光線與入射光線相比，向主光軸方向偏折，光線會聚了，故填入凸透鏡；右圖中折射光線與入射光線相比，遠離主光軸偏折，光線發散了，故填入凹透鏡。

『答案』如上圖。

『點評』

考點：透鏡作圖；

主要考查：根據折射光線與入射光線相比是發散還是會聚來作圖；

解題關鍵：知道凸透鏡、凹透鏡對光線的作用，若光線被會聚則填凸透鏡，若光線被發散則填凹透鏡。

考點11：“實像”和“虛像”

例題（2013·河南）生活中我們經常觀察到“實像”和“虛像”，請寫出二者的一項區別：______________；在我們學過的光學元件中，能使物體成“虛像”的有：________________________（寫出一種即可）。

『解析』實像由實際光線會聚而成，且可以呈現在光屏上，有能量的聚集；虛像則由光線的反向延長線相交而成，光屏承接不到，沒有能量的聚集，只能通過光學元件用眼睛觀察到。成“虛像” 的光學元件有平面鏡、凸透鏡、凹透鏡等。

『答案』實像可以呈現在光屏上而虛像不能（或實像由實際光線會聚而成，虛像則由光線的反向延長線相交而成）；平面鏡（或凸透鏡、凹透鏡等）。

『點評』

考點：實像和虛像；

主要考查：光學中虛像和實像的區別以及成虛像時的光學元件；

解題關鍵：清楚實像和虛像的區別；知道成虛像的光學元件有：平面鏡，放大鏡，凸透鏡，凹透鏡，凹面鏡，凸面鏡。