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“光的折射 透镜”常考易错题

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例1下列叙述中的“影”,属于光的折射现象的是().

A.立竿见“影” B.毕业合“影”

C.湖光倒“影” D.形“影”不离

解析此题容易错选成A、B、D .错选原因是不会运用光的直线传播、光的反射、光的折射等原理分析物体形成的像,将“影”与“像”的成因混淆. 其实,立竿见“影”和形“影”不离的“影”是由于光的直线传播形成的影子,故选项A、D错;湖光倒“影”属于光的反射现象,故选项C错;毕业合“影”属于光的折射现象,是凸透镜成的实像,故B正确.

点拨“倒影”不是影子,而是水面成的虚像;“电影”也不是影子,而是凸透镜成的实像;“立竿见影”才是真正的影子.

例2如图1所示,有一条光线从空气射入某种介质,在分界面处发生反射和折射,则是入射光线,是反射光线,是折射光线,界面的

侧是空气.

解析此题往往由于分不清法线和界面,导致搞错三条光线.解决此题一般就是利用光的反射定律和折射规律来判断,这里介绍一种巧妙方法:将图中MM′与NN′在平面上所分成的四个区域看成数学上的四个象限,由图可知在第一、三、四象限是相邻的,且每个象限内均有一条光线,则该三个相邻象限中的中间象限内的光线为反射光线,即OC为反射光线;再根据反射角等于入射角,很容易看出,BO为入射光线,NN′为界面,MM′为法线,空气中的角是最大的,由得,界面的右侧为空气,答案:BO,OC,OA,右.

点拨(1)若题中没有给出界面(NN′)和法线(MM′),先画出界面和法线,得到四个象限,使其中有三个相邻的象限内均有一条光线,则这三个象限的中间一个象限内的光线即为反射光线.(2)当光从一种介质斜射入另一种介质时,不管是折射角,还是入射角,光在空气中的角(折射角或入射角)都是最大的.

例3如图2所示,人眼在A处看到B′处有一条鱼,若从A处用激光手电筒的激光来照射到鱼上,请画出从A处射出的激光照到鱼上的光路图.

解析此题作图往往认为 B′点就是鱼,其实应该是鱼在B′处所成的像,所以错画成如图3所示的光路图.正确作图先是连接AB′,过折射点作法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,再根据鱼在B′的下方,确定鱼的位置在B处,如图4所示.

点拨画此类光路图须把握两点:①光的折射所成像为虚像,且虚像都在物的上方;②注意光的传播方向不能画反;③注意虚、实线.

例4如图5所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时往容器中逐渐加水,则光斑的位置将().

A.慢慢向右移动

B.慢慢向左移动

C.慢慢向水面移动

D.仍在原来位置不动

解析此题出错原因往往是未正确作光路图导致.如图6所示,未加水前,光线在空气中沿直线传播,在容器底部形成光斑S,往容器中逐渐加水时,光线便由空气斜射入水中,会发生折射现象,且折射角要小于入射角,当加水至图中AA′处时,入射点为O,过点O的光线经水折射后在容器底形成光斑,可见光斑向左移.继续加水至BB′,同样画出折射光线形成的光斑,光斑也逐渐向左移,由此可知选项A、C、D都是错误的.应选B.

点拨(1)根据作图分析光的折射现象是此类题目的关键;(2)画图时一定要清楚光是从什么介质斜射入什么介质,从而可以确定折射角与入射角的关系.

例5如图7所示,用手拿凸透镜远离书的过程中,通过凸透镜不可能观察到的像是 ().

A.正立放大的像B.正立缩小的像

C.倒立放大的像D.倒立缩小的像

解析当凸透镜在u

点拨只有凹透镜才会成正立缩小的虚像.

例6烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的像,若保持透镜位置不变,把烛焰与光屏的位置对调一下,则().

A.光屏上仍能呈现出一个缩小的像

B.光屏上将能呈现出一个放大的像

C.光屏上不能呈现出像,但眼睛透过透镜能看到像

D.光屏上没有像,需调节光屏的位置像才能呈现出来

解析此题易错选成A、C、D ,错选原因是把烛焰与光屏的位置对调一下后,物距和像距都发生了变化,部分同学因不清楚像的性质与物距的关系,找不到解答问题的方法而出现错误. 本题可采用“逆向思维”法,烛焰通过凸透镜恰好在光屏上得到一个缩小、倒立的像,说明物距大于像距,把烛焰与光屏的位置对调后,根据“在折射现象中,光路是可逆的”可以判定,原来的像距变成物距,即物距小于像距,所以光屏上将呈现出一个倒立、放大的实像,故选项B正确.

点拨考试中有关凸透镜成像性质的考查形式多样,常将像的性质(像的实与虚、倒与正、放大与缩小)与物体的位置相连,部分同学因理不清像的性质或像距与物距的关系而出现错误.

例7把高2 cm的发光棒立于焦距为5 cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4 cm高的像,物体离凸透镜的距离可能是().

A.7.5cmB.12.5cm

C.4.5cmD.10cm

解析此题易错选成B、C、D ,错选原因是不会根据像的性质来判定物距、像距区域. 由题可知把高2cm的发光棒立于焦距为5cm的凸透镜前,在凸透镜后的光屏上成了4cm高的像,说明发光棒在光屏上成的像是倒立、放大的实像,因此物距应大于1倍焦距(5cm)而小于2倍焦距(10 cm),选项A正确.

点拨准确把握凸透镜的成像规律及特点,根据题目中所提供的信息,如物距、焦距、像距之间的关系,以及像的正立与倒立,放大与缩小、虚与实等才能熟练准确快捷地解题.

例8如图8,在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,已知凸透镜焦距为10cm,为了使光屏上成倒立缩小的清晰的烛焰的像,则蜡烛应在光具座上0~30 cm 刻度范围内,此时光屏离凸透镜距离在10cm~20cm范围内.若换用焦距为30cm的凸透镜做实验,实验中什么器材不符合要求?

解析此题同学容易思维定势,认为光屏接受不到像的原因往往是u=f或u2f,f

点拨在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,要考虑到光具座长度限制对光屏接收像的影响,注意两点:①凸透镜焦距的选择,f要小于光具座长度的1/4;②在研究凸透镜成倒立放大的实像的实验时(f