题点系列4：透镜及其应用.doc

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1、题点系列4：《透镜及其应用》【例1】如图所示MN是空气和玻璃的分界面，一束光线射到MN面O处时发生反射和折射现象，则入射角、折射角各是多少？MN的右方是什么物质？解析：过O点作MN的垂线EF即法线，根据光的反射定律可知：AO、OB和OC分别是入射光线、反射光线和折射光线，则入射角∠AOE=60°，折射角∠COF=30°。因为折射角小于入射角，所以光是从空气斜射入玻璃，故MN的右侧是空气。【例2】在杯子里放一枚分币，移动杯子，使眼睛刚好看不到分币为止，保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯里倒水，随着水面的升高将看到什么现象？为什么？解析：开

2、始注水入杯时，将看不见硬币，当水面升高到一定高度时，分币又能够看见了。如图，当倒入水以后，分币上一点S发出的光线射向水面时，在水面升高到一定高度时，从S点发出的光线经水面折射后能够从杯的边缘射出，而且恰好又能射到人的眼里，这时人眼就可以看得见分币。人眼看到的S＇点比S点的位置高，所以人看到水中分币的像在分币的上方。【例3】图中的两架敌机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，请用光路图作图确定哪架是实际飞机。A’A解析：空中飞机发出的光从空气射到水面处发生光的折射，折射光线射入水中并向该发现靠拢进入观察口，人眼逆着折射光线

3、看去，好像是从A’飞机射出，A’飞机是A飞机的虚像，所以下面A飞机是实际飞机。【例4】一杯中盛有水，眼睛正好看到杯底的A点，如图所示。水抽去后，眼睛还在原处，可看到容器壁的最低处在哪一点？此现象说明了什么问题？解析：这道题是光的折射现象和光的直线传播规律的应用，发生折射现象时光路发生了改变。如图所示，先连接眼睛至容器口延长交水面于O点，再连接AO。根据光的折射规律，AO为入射光线，OB为折射光线。抽去水后，根据光的直线传播原理，眼睛可看到的最低点为A’，A’在A的上方，如下图所示。在本题所述的现象中，光从水斜射入空气改变了光的传播方向，

4、发生折射现象。射入人眼的光线发生了偏折，但人眼总是沿着直线看物体的。因此，杯中盛水时，人眼看到杯底A点的位置实际在A’处。这也就是我们通常情况下看水中的物体比其实际位置要浅的原因。同样的，若在水中看岸上的物体，则所看到的位置比实际情况要高。【例5】如图1所示为光从空气斜射入水中的光路图，请在图中画出界面和法线的位置。甲乙①②③①②③图2图1解析：图中己标明了光线的方向，入射点的位置，则射向入射点的光线为入射光线，另外两条各是什么光线呢？由于入射光线与反射光线关于法线对称，我们可以试着做其余两条光线与入射光线的角平分线，如图2甲、乙所示，

5、则甲图中折射光线②与入射光线①在法线的两侧，而乙图中折射光线③与入射光线①却在法线的同侧，故是不可能的，所以法线的位置应为甲图。法线位置己确定，则镜面与它是互相垂直的。可见做这类题时，我们一定要抓住法线能平分入射光线与折射光线所夹角的特点，根据对称性先找出法线的位置，这是一个很关键的突破口。【例6】如图所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束方向不变的光线从左上方斜射向水面，这时反射角为α，折射角为γ。若把容器的左端稍微垫高，待水面重新平静后，反射角为α'，折射角为γ'，那么α'和α,γ'和γ关系如何?解析：因为容器中装的是水，把容器左端垫

6、高，水面仍然水平。垫高前后入射光线保持不变，所以折射角和反射角不变化。此题属于条件开放，隐含条件为水面总是水平的。正确答案为：折射角和反射角不变化。【例7】小明在湖边游玩，他站在岸上看到了（1）岸上的树（2）水中的鱼（3）空中小鸟（4）自己在水中的倒影。他看见的景物中，属于光的反射形成的是；属于光的折射形成的是解析：他看到的岸上的树和空中小鸟是真实的景物，水中的鱼是他看到的鱼的虚像，是由于光的折射原因形成的，自己在水中的倒影是平面镜成的像，是由光的反射形成的。【例8】如图所示，一束光线经过方框内的光学元件后，改变了传播方向，那么方框内的

7、光学元件可能是()A．平面镜B．凸透镜C．凹透镜D．三棱镜解析：初中物理光学中学的能改变光路的元件有平面镜、球面镜、透镜、三棱镜等。题中所给出的四种光学元件，都能完成图所示的光路的改变。选项A、B、C、D都正确。【例9】在一块玻璃砖内有一铁饼状的空气泡，一束平行光正对着此空气泡射去，则光束通过空气泡后将()A．仍为平行光B．会聚到一点C．变为发散光束D．无法判断解析：一个透镜对光线是会聚还是发散，取决于光的折射规律以及组成透镜的物质与透镜周围物质的相对密度。如图，此题不能把空气泡看成凸透镜而应该把整块玻璃砖看成由两个凹透镜组成的。应选答

8、案C。【例10】如图所示，在薄板上挖一小孔，正好放入一凸透镜，设透镜与光屏间相距为d，在透镜左侧主光轴上距透镜d／2处放一点光源S，在光屏上恰得到一个与孔等大的光斑，那么此凸透镜的焦距应为多少?解析：利用凸