《光学》考点透视(下)

（接上期）

考点5：光的折射

例题 （2013 ・江苏苏州）某同学在做探究光的折射特点实验，如下图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，折射角等于零。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： 。

『解析（1）①用光的折射规律分析问题时，要清楚光的传播方向，光线是从空气斜射入水中，在水面发生反射和折射，②光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，折射角随入射角的增大而增大，当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零；（2）评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性。

『答案 （1）①反射；折射；②折射角随入射角的增大而增大；小于；（2）是；3次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验。

『点评

考点：光的折射规律；

主要考查：光的折射定律和实验评价；

解题关键：掌握光的折射规律。注意光的传播方向和折射角、入射角的大小关系；注意总结普遍规律。

考点6：探究凸透镜成像的规律

例题（2012・黑龙江 哈尔滨）某物理学习小组在研究“凸透镜成像规律”时，使用的器材如下图（凸透镜的焦距是10cm，刻度尺上标记着点，相邻两点间距为10cm）。

（1）实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是 ；

（2）凸透镜放在D点，当图中光屏上承接到烛焰的倒立、放大、清晰的像时，蜡烛应放在图中的 ；

（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是 。

『解析 （1）实验前，蜡烛、凸透镜、光屏摆放和调整好的要求是将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上，烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，目的是使像能成在光屏的中心；（2）根据凸透镜成像规律可知，物于凸透镜1倍焦距和2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，所以蜡烛应放在图中的B和C两点之间；（3）在凸透镜成实像的规律中，物远像近像变小，因此想要在光屏上得到烛焰缩小、清晰的像，接下来的操作是将蜡烛移到B点左侧，并调整光屏位置于1倍焦距和2倍焦距之间。

『答案（1）蜡烛、凸透镜、光屏依次放在同一直线上，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度；（2）B和C两点之间（或“在透镜左侧，距凸透镜10cm至20cm之间”；或“在透镜左侧，到凸透镜的距离大于l倍焦距，小于2倍焦距”），（3）将蜡烛移到B点左侧，将光屏移到E、F两点之间。

『点评

考点：探究凸透镜成像的规律；

主要考查：学生的实验操作过程；

解题关键：理解凸透镜成像规律及应用、掌握凸透镜成像的特点与物距、像距的关系，注意在实验前的调节工作。

例题（2013・江苏 镇江）在学完凸透镜成像规律后，小明选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。

（1）为测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得到一个 的光斑。图1是调节完成的状态，该透镜的焦距f= cm；

（2）小明按图2组装好实验装置，在只移动透镜的情况下，他发现都不能在光屏上成清晰的像。由此，你猜想造成上述现象的原因是 ；

（3）如图3所示，蜡烛在光具座上A处时，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为 的实像。若把蜡烛从A处向左移动距离s到C，为在光屏上再次成清晰的像，则他应将光屏向 移动，移动距离s′ s。

『解析 （1）让一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑，这点是凸透镜的焦点，由图1可知：焦点到光心的距离是25cm-15cm=10cm，所以凸透镜的焦距是10cm；（2）凸透镜成实像时，像物间距离至少是透镜焦点的4倍。由图2可知，此时光屏和凸透镜之间的距离是35cm，小于凸透镜焦点的4倍，只移动透镜不能改变像物间的距离，所以光屏上没有像，因此造成都不能在光屏上成清晰的像的原因是蜡烛和光屏间距离较小；（3）由图3可知，物距小于像距，由凸透镜成像规律可知，可在B处的光屏上成一清晰的像，所成像为倒立、放大的实像；凸透镜位置不变，蜡烛向左移动，物距增大，像距减小，光屏向左移动才能接到清晰的像。当物距等于2f，此时像距也为2f，物像之距最小。当由A处向左移动时，由于物体向2f处靠近，所以物像之距在减小，因为物体向左移动，像也向左移动，所以物体移动的距离s小于像移动的距离s′。

『答案（1）最小最亮；10；（2）蜡烛和光屏间距离较小；（3）倒立、放大；左；>。

『点评

考点：凸透镜成像规律及其探究实验；

主要考查：像的性质和物距、像距之间的大小关系，凸透镜焦距的测量；

解题关键：理解掌握像的性质与物距、像距之间的关系，知道怎样测量凸透镜的焦距。

考点7：凸透镜成像规律的应用及生活中的透镜

例题（2013・山东东营）5月12日上午，央视5台直播了“中国万达”2013黄河口（东营）国际马拉松赛。此次比赛首次启用航拍，向国内外全方位展示赛事盛况，展现了东营市生态文明典范城市的发展成果。已知摄像机镜头相当于一个凸透镜，航拍时物距大于2倍焦距。关于航拍成像的性质，下列说法正确的是（ ）。

A. 放大、正立的实像

B. 放大、倒立的实像

C. 缩小、正立的实像

D. 缩小、倒立的实像

『解析 摄像机镜头相当于一个凸透镜，航拍时物距大于2倍焦距，u>2f，成倒立、缩小的实像。

『答案D。

『点评

考点：凸透镜成像的规律；

主要考查：凸透镜成像规律的应用：照相机；

解题的关键：掌握凸透镜成像的规律及应用。

考点8：光的色散 物体的颜色

例题 （2013・云南）雨后的天空，常常出现彩虹，这属于光的 现象。 我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、 、蓝三种光通过适当的比例混合得到的。

『解析 雨后的彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象；色光三原色是红、绿、蓝，彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、绿、蓝3种色光通过适当的比例混合得到的。

『答案色散；绿。

『点评

考点：光的色散；物体的颜色；

主要考查：光的色散和色光的三原色；

解题关键：知道色光的三原色和彩虹形成的原理。

考点9：看不见的光──红外线、紫外线

例题（2013・山东日照）太阳光经过三棱镜后分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光，这种现象叫做 ；适当的 线照射可促进人体骨骼生长。

『解析 当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种单色光，这是光的色散现象；紫外线有助于人体合成维生素D，适当的紫外线照射可促进人体骨骼生长。

『答案光的色散；紫外。

『点评

考点：光的色散；紫外线；

主要考查：光的色散和紫外线的作用；

解题关键：知道光的色散现象和把握红外线与紫外线的区别及应用，红外线和紫外线是看不见的光，对它们在生活中的应用要知道，记住常见的有关实例是解答此类题的最好途径。

考点10：眼睛和眼镜

例题（2013・四川雅安）在如下4幅图中，正确表示远视眼成像情况的是图 ，其矫正做法是 图.

『解析 远视眼成因是晶状体变薄或眼球在前后方法缩短，折光能力变弱，使远处物体成像在视网膜后，因而要配戴一个焦距合适的凸透镜来矫正，凸透镜对光线发散会聚，这样光线经过凸透镜和晶状体的共同作用，能使远处的物体成像在视网膜上。

『答案 B；D。

『点评

考点：远视眼的成因及矫正方法；

主要考查：学生对远视眼的成因，以及矫正方法的理解和掌握；

解题关键：必须明白远视眼的形成原因，才能确定矫正的方法。

考点11：光学作图

例题（2012・湖北 随州）一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线（保留辅助线）。

『解析 利用平面镜成像的像与物关于平面镜对称的特点，作出发光点B的像点B′，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点B′和A点确定反射光线所在的直线，从而画出反射光线，并确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线，从而完成光路。

『答案 根据平面镜成像的规律：像与物关于镜面对称，作出点光源B关于水面的对称点B′，即像点。连接B′A，与水面的交点O即为反射点，连接OA即为反射光线，连接BO并延长得入射光线。答案如下图所示。

『点评

考点：平面镜作图；

主要考查：根据像与物关于镜面对称的规律作图；

解题关键：掌握平面镜成像的规律，像与物关于镜面对称；所有的反射光线的反向延长线都要过像点。另外作图要规范，注意细节，光线有实虚之分，光线的反向延长线画虚线，实际光线画实线，光线有箭头且不能画反。

例题（2013・四川内江）如右上图所示，已给出了入射光线和出射光线，请在方框内画出合适的透镜。

『解析 凸透镜有会聚光线的作用，凹透镜有发散光线的作用。根据入射光和折射光的方向，判断光线被会聚了还是发散了。左图中折射光线与入射光线相比，向主光轴方向偏折，光线会聚了，故填入凸透镜；右图中折射光线与入射光线相比，远离主光轴偏折，光线发散了，故填入凹透镜。

『答案如上图。

『点评

考点：透镜作图；

主要考查：根据折射光线与入射光线相比是发散还是会聚来作图；

解题关键：知道凸透镜、凹透镜对光线的作用，若光线被会聚则填凸透镜，若光线被发散则填凹透镜。

考点11：“实像”和“虚像”

例题（2013・河南）生活中我们经常观察到“实像”和“虚像”，请写出二者的一项区别：______________；在我们学过的光学元件中，能使物体成“虚像”的有：________________________（写出一种即可）。

『解析实像由实际光线会聚而成，且可以呈现在光屏上，有能量的聚集；虚像则由光线的反向延长线相交而成，光屏承接不到，没有能量的聚集，只能通过光学元件用眼睛观察到。成“虚像” 的光学元件有平面镜、凸透镜、凹透镜等。

『答案实像可以呈现在光屏上而虚像不能（或实像由实际光线会聚而成，虚像则由光线的反向延长线相交而成）；平面镜（或凸透镜、凹透镜等）。

『点评

考点：实像和虚像；

主要考查：光学中虚像和实像的区别以及成虚像时的光学元件；

解题关键：清楚实像和虚像的区别；知道成虚像的光学元件有：平面镜，放大镜，凸透镜，凹透镜，凹面镜，凸面镜。