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例解“光学”考题 提高应试能力

作者:admin 发表于:2016-10-11   点击: 评论: 0

  在新课程背景下,近几年中考试题中,光学知识的考查以各种形式呈现,成为了各地中考命题的一个热点.本文将结合中考考题加以分析、解答,供同学们参考.

  一、 注重双基考查、关注考生发展

  例1 如图1是同学们在家庭实验室中的一些小制作,它们成的像是由于光的直线传播形成的是( )

  A. 针孔照相机——在半透明纸上承接到景物的像

  B. 潜望镜——在水面下观察到水面上物体的像

  C. 昆虫观察箱——可同时观察到昆虫的背面和下面的像

  D. 自制照相机——在半透明纸上承接到远处树木的像

  分析 根据光的直线传播和光的折射、反射来解答;光在同种均匀介质中沿直线传播,利用这一特点,人们可以看到许多自然现象,例如日食、月食、影子等等.

  解答: A.

  例2 如图2所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出)上的O点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B点.请画出平面镜并作出光从O点传播到B点的光路图.

  分析 本题综合考查了光的反射与光的折射的作图,具有一定的难度与区分度.光从O点传播到水中的B点时,首先要确定入射点.确定入射点的方法有:一是根据光的折射成像来确定.即:人眼从O点看水中的B点时,看到的像应在B点的上方,光从O发出的入射光线的延长线一定通过B点的像点,确定入射点;二是从根据光的折射规律来确定.即光从空气射入水中时,折射角小于入射角,则入射点应在OB连线的左侧.入射点确定后可出光从O点传播到B点的光路图.再根据光的反射定律中反射角与入射相等,作出反射光线和入射光线的夹角的平分线,即法线(用虚线),再过O点作法线的垂线即平面镜的位置.

  解答 (1) 如图3所示,在B点的正上方找一点B′,连接OB′与界面的交点,即为反射光线射到水面的入射点D;

  (2) 作∠COD的角平分线即为法线,然后作法线的垂线即为平面镜的位置,连接DB即为光从O点传播到B点的光路图.

  二、 贴近生活实际、体现人文精神

  例3 善于观察的小明发现,张老师上课时,观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜.这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便.张老师的眼镜属于?摇 ?摇?摇 (选填“近视眼”或“远视眼”).如图4所示的是一种新型眼镜,这种眼镜的镜片分上下两个区,A区厚薄均匀,B区可以矫正视力.张老师戴上这种眼镜就可以通过 ?摇 ?摇?摇看远处同学(填“A区”或“B区”),再不需要频繁地戴上摘下眼镜了.

  分析 本题应抓住“观察远处的同学时要摘下眼镜,而看近处的课本时,又要戴上眼镜”现象,说明张老师看不清近处的物体,是因为晶状体的厚薄经过调节后,近处物体的像仍落在视网膜的后面.远视矫正方法,需佩戴凸透镜.

  解答 远视眼成因:眼球晶状体的曲度过小,远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像,就会落在视网膜的后方造成的.远视眼矫正方法,需佩戴凸透镜.

  另由题意可知:镜片A区厚度相同,B区可以矫正视力,B区相当于凸透镜,现在王老师可以通过B区看书,通过A区看同学.

  故答案为:远视眼;A.

  三、 激发探究热情、培养学习兴趣

  例4 探究凸透镜成像规律

  (1) 实验中出现了如图5所示的情形,要使像成在光屏中央,应将光屏向?摇 (上/下)调整.

  (2) 已知凸透镜焦距为10cm,将烛焰放在距离凸透镜25cm处,调节光屏可得到倒立、?摇 ?摇?摇?摇(放大/缩小/等大)的实像,应用这个原理工件的仪器有?摇?摇?摇?摇 ?摇.

  (3) 在上述实验的基础上,将蜡烛向远离透镜的方向移动,要在光屏上得到清晰的像则应将光屏?摇?摇?摇 (远离/靠近)透镜,光屏上的像?摇?摇 ?摇?摇(变大/变小/不变)

  分析 (1) 探究凸透镜成像的实验时,在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,其中心应大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.

  (2) 当把物体放在凸透镜的二倍焦距以外时,成倒立缩小的实像,应用于照相机;

  (3) 由凸透镜成像的规律可知物体远离透镜时,像就会靠近透镜,且像会变小.

  解答 (1) 蜡烛、凸透镜、光屏应在同一条直线上,其中心应大致在同一高度,像才能呈在光屏的中心.由图知,要使像成在光屏的中央,必须将光屏向下移动.

  (2) 透镜的焦距为f=10cm,烛焰放在距离凸透镜25cm处,即u=25cm>2f,这时烛焰经凸透镜成倒立、缩小的实像.应用这一原理制成的是照相机.

  (3) 将蜡烛向远离透镜的方向移动时,像就会靠近透镜,因此光屏应当靠近透镜,且光屏上的像会变小.

  例5 小华用铁丝绕成一个内径约4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,形成一个“水透镜”.

  (1) 通过“水透镜”看到的字如图6所示,此时“水透镜”是一个 ?摇 ?摇 透镜,将这个“水透镜”再向字靠近一点,看到的像会 ?摇 ?摇?摇 (变大/变小).

  (2) 小明猜想“水透镜”的焦距与水的质量有关,为此他用牙签在“水透镜”上轻轻取走一点水,再次观察,比较前后两次所成像的大小.观察时他应该注意控制“水透镜”到字的 ?摇 ?摇?摇 不变.

  (3) 小芳用另一只内径不同的圆环制作“水透镜”,看到了倒立、缩小的像,请针对这一现象,提出一个新的探究问题:?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇 .

  分析 解决此题需要掌握以下内容:

  (1) ①凸透镜成像的三种情况和应用:u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机.2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪.u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜.凹透镜成正立、缩小的虚像.②凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大.凸透镜成虚像时,物距减小,像距减小,像变小.

  (2) 凸透镜成像时,所成像的大小与物体到凸透镜的距离(即物距)有关,在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时,应利用控制变量法进行.

  (3) 找到两次实验的不同之处,结合实验现象便可以提出新的实验探究问题.

  解答 (1) 从图可知,通过此透镜看到的是正立、放大的像,而凹透镜成正立、缩小的虚像,所以此透镜为凸透镜,并且是u<f,成正立、放大的虚像.当“水透镜”再向字靠近一点,也就是物距在变小,而凸透镜成虚像时,物距减小,像距减小,像变小,所以看到的像会变小.

  (2) 因为凸透镜成像时,所成像的大小与物体到凸透镜的距离有关,所以在探究“水透镜”的焦距与水的质量的关系时,改变水的质量,比较前后两次所成像的大小,应该控制字到凸透镜的距离不变.

  (3) 第一次“水透镜”成正立、放大的虚像,而改变圆环的内径后,“水透镜”成倒立、缩小的像,所以新的探究问题可以为:凸透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系?

  故答案为:(1)凸;变小.(2)距离.(3)水透镜成像性质与圆环内径之间有什么关系.

  (责任编辑:仇素馨)

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