找一些关于凸透镜成像规律的专项试题

Answer 1

二、典型例题精析

1．光的传播

例1 （2005 沈阳市）如图1所示现象中属于光的折射的是（ ）

相关知识回顾：本题考查光的传播知识。光在同种均匀介质中沿直线传播，传至两种物质的分界面，又返回原物质中去的现象叫光的反射。光从一种物质进入到另一种物质，传播方向发生改变叫光的折射。

点拨：题目中A是直线传播，B是岸边物体射向水面的光，反射进入人眼形成的，是光的反射。值得注意的是，许多同学把看到水中的倒影和看到水中的游鱼混为一谈，认为是光的折射。他们这样理解：倒影在水中，人能看到它，是它的光从水中射向人眼所致，所以是折射。其实，倒影是虚像，并不是真实存在的，它也就不会有光从水中射向人眼。这和水中的游鱼有光从水中射向人眼完全不同。C是钢笔上有光从玻璃砖射向空气时发生折射，产生错位。D好象是光拐了弯，但不是折射。因为光不是进入，而是返回原物质中去了。

答案：C

友情提醒：题目取材于日常生活和技术应用，把光的三种传播方式的考查融于一题，有一定的综合性，2005中考这类题目相当多。

关于光的传播，还有两种情况值得注意：光在一种物质中，若密度不均匀，也可发生折射。因大气层并不均匀，靠近地球表面的大气层密度较大，越往高空越稀薄，因此光在传播过程中会发生弯折，像天上星星会眨眼；早晨，当太阳还在地平线以下时，我们就看见了它。都是由于空气密度在不断地变化，引起光的传播方向不断变化而造成的。隔着火焰看静止的物体，好象在跳动，也是空气密度不均匀引起的。光从一种物质垂直射入另一物质时，不发生折射。2005中考解释现象和作图等试题，均出现了这类内容。

2．反射与折射的规律

例2 （2005 河南省）一束光线与水平面成45°角照射。根据光的传播规律，在图2中画出这束光线射到水面后的传播路径。

相关知识回顾：光线射向两种透明物质分界面时，将同时发生光的反射和折射。反射光线遵循光的反射定律，折射光线遵循光的折射规律。光的反射和折射的相同点：（1）反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。（2）反射光线、折射光线都和对应的入射光线分居法线两侧。（3）反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大。（4）光在反射和折射时光路都是可逆的。不同点：（1）反射有两种类型，镜面反射与漫反射。折射也有两种情况，斜射与垂直入射。（2）反射角总等于入射角，而折射角不等于入射角，当光线从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；当光线从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。简记为“空气中的角总是大的”。

点拨：本题中光线射到水面后的传播路径有两条：反射和折射，要考虑全面，不可粗心。

答案：如图3所示。

友情提醒：光学作图历来是中考的热点问题。一般难度不大，但要细心，如法线要垂直，要画成虚线；光线要加箭头，且箭头方向要与光的传播一致；反射角与入射角要明显相等，折射角与入射角谁大谁小要搞清楚。

3．平面镜成像

例3 （2005 黑龙江）美术课上，小琼面前立着一幅“米老鼠”的简笔画（如图4甲所示）。她从没学过绘画，竟然清晰、准确的描出了画中的“米老鼠”。请说明其中的奥妙，并作图示意（作图时，以图4乙中A点代表简笔画中的“米老鼠”）。

相关知识回顾：题目考查平面镜成像的特点。平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等；简记为：正立、等大、对称、虚像。

什么是虚像呢？以发光点为例，它射出的光线经镜子反射后，反射光线进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，以为光从镜后的某一点射出。这个实际上并不存在的点，叫做发光点的虚像。虚像不能用光屏承接，可用人眼观察到，它不是实际光线的会聚点，而是“实际”光线反向延长线相交而得到的点。

点拨：利用对称法可以方便地找出A点在镜中的像A’，注意，作图要规范：AA’因为是作图的辅助线，要画成虚线，这点与几何作图相似。

答案：如图5。

友情提醒：平面镜成像也一直是中考的热点。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题：（1）确定虚像的位置；（2）确定人眼观察到的镜中像的范围或光照范围；（3）确定光路；（4）确定发光点的位置。在作图过程中，我们可以发现，对称法的核心是平面镜的成像规律，从根本上讲是光的反射定律的应用。

生活中常见这样的现象：站在平面镜前的人，向平面镜走近时，他的像会变大。而根据平面镜成像的特点：他的像始终与物体大小相等，是不会改变的。生活经验与科学之间好象有矛盾。其实，人们以为像“变大”了，其实像根本没变。这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人看起来汽车“远小近大”，驶近的汽车“变大”了。用科学知识改变人的错误经验，所以，这类题在中考中很常见。

4．凸透镜成像、光污染

例4 （2005年湖北省黄冈市）联合国大会确定2005年为“国际物理年”，以纪念物理学家爱因斯坦．在世界进行“让物理学照耀世界”的激光传递活动，先在美国的普林斯顿发射第一束激光，再由青少年进行接力式传递。从美国发出的激光不能直接传播到中国的原因是____________。如图6是辛朝同学在活动中带的玩具激光灯，当他将灯光射到白色墙壁上出现的放大的图像，镜头A是____________透镜，胶片应放在A的 ____________处。但天文学家反对激光传递活动，认为射向夜空的激光是光污染，请列举一个生活或生产中见到的光污染实例____________。

相关知识回顾：题目综合性较强，第二问主要考查凸透镜成像的规律。凸透镜成像的规律，由于成像复杂，许多同学感到难以掌握。怎样记住呢？这里提供四个办法供同学们参考：

（1）利用凸透镜的应用加以记忆。照相机，幻灯机和放大镜都是利用凸透镜成像规律制成的。弄清这些仪器的原理就记住了凸透镜成像的规律。

（2）列表将物距、像的情况和应用填入表格内，见下表。

物距u和焦距f

的关系
像的位置
像的性质
应用举例

凸

透镜
u ＝∞

（平行光）
V＝f
像与物异侧
成一点
测定焦距

u >2f
2f> v >f
缩小、倒立、实像
照相机，眼睛

u ＝2f
v ＝2f
等大、倒立、实像
测定焦距

2f> u >f
v >2f
放大、倒立、实像
投影仪，电影机

u ＝f
v ＝∞
同侧
不成像
探照灯的透镜

u <f
v >f
放大、正立、虚像
放大镜

凹透镜
物在镜前任意处
v<U
同侧
缩小、正立、虚像

（3）口诀记忆：凸透镜成像规律可简要归纳成下面六句话：

一焦分虚实（即物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外为实像）；

二焦分大小（即物距小于二倍焦距，成放大的像；大于二倍焦距成缩小的像）；

实像异侧倒（成实像时，物和像总在透镜的两侧，且像是倒立的）；

物远像近小（物体离透镜越远，所成实像离透镜越近，且像越小）；

虚像同正大（成虚像时，物和像总在透镜的同侧，且像是正立、放大的）；

物近像变小（物体离透镜越近，所成虚像越小）。

其中一、二两句是对成像情况的总体把握，三、五两句是成像情况的静态分析，四、六两句是成像情况的动态描述。

（4）图象法

点拨：此题将物理知识的应用放在完全真实的生活情景中，增加了难度，真正考查学生的能力。回答第一个空须注意到这些相关知识：美国和中国相距遥远，地球是球形，激光只能沿直线传播等。第二问应注意出现的放大的图像的位置在白色墙壁上，白色墙壁相当于光屏，成的是实像。能成放大的实像的只能是凸透镜。这时，物体应放在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间。最后一问让列举一个生活或生产中见到的光污染实例，把学生的思维从物理引向社会，并且向学生渗透一个观点：科学技术是把双刃剑，可以造福社会，也可以给人类带来不便。使学生意识到遇到类似的污染注意防护，自己不制造新的污染，这有利于学生情感、态度、价值观的形成。实例有：城市玻璃幕墙反射的强光；夜间，对面车辆射来的眩光；电焊发出的强光等。

答案：美国和中国相距遥远，地球是球形，而激光只能沿直线传播；凸；焦距和二倍焦距之间；城市玻璃幕墙反射的强光（或夜间，对面车辆射来的眩光；电焊发出的强光等）。

友情提醒：凸透镜成像规律、光污染都是中考的热点问题。这类试题以光学知识为背景，将光污染、光现象的解释等问题结合起来，既考查了学生基本的光学知识，又考查了学生应用物理知识分析解释问题的能力，还培养了他们从小养成关注环境保护的习惯，提高了他们的科学素养，成为热点是理所当然的

参考资料：http://zhidao.baidu.com/question/54843119.html?si=1