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画出图中6个框中应放置的光学元件（入射光是单色光，框中只放一个元件）。-九年级物理

[db:作者] 2019-12-18 00:00:00 互联网

题文

画出图中6个框中应放置的光学元件（入射光是单色光，框中只放一个元件）。

题型：操作题难度：中档

答案

据专家权威分析，试题“画出图中6个框中应放置的光学元件（入射光是单色光，框中只放一个..”主要考查你对光的反射的光路图，球面镜（凸面镜、凹面镜），凸透镜对光的作用，凹透镜对光的作用等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的反射的光路图球面镜（凸面镜、凹面镜）凸透镜对光的作用凹透镜对光的作用

考点名称：光的反射的光路图

光的反射现象的几个名词：

入射点O：光线射到反射面上的一点
入射光线AO：射向反射面上的光线
反射光线OB：被反射面反射的光线
法线ON：过入射点O垂直于反射面的直线，作图时，ON常画成虚线
入射角i：入射光线AO与法线ON的夹角
反射角r：反射光线OB与法线ON的夹角；
几种特殊的光路：
①当入射光线垂直于反射面入射时，入射角为零度，反射角也为零度；入射光线、法线、反射光线三线重合，但两光线方向相反
②互相平行放置的平面镜，当光照到其中一块平面镜上时，反射光线经另一个平面镜反射后，与原入射光线平行

光反射时的作图方法：

类型	作图方法
已知入射光线作反射光线	先找出入射光线与反射面的交点（入射点)，过入射点作垂直于界面的直线——法线，将法线作为角的一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于入射角的线，该线就是反射光线，并注明光线方向
已知反射光线作入射光线	先找出反射光线与反射面的交点（入射点)，过入射点作垂直于界面的直线——法线，将法线作为角的一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于反射角的线，该线就是入射光线，注意光线方向是从光源射向入射点的
已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置	先作出入射光线和反射光线夹角的平分线，此线为法线。过入射光线与反射光线的交点(角的顶点或者说是入射点)作垂直法线的一条直线，该直线为平面镜的位置

例：如图所示，在0点放置一个平面镜，使与水平方向成60^。角的太阳光经0点反射后，水平射入窗口P中。请你在图中画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。

解析：可先画出O点射向窗口P的反射光线，再作反射光线与入射光线夹角的角平分线即法线，最后过O点作法线的垂线即平面镜的位置。入射角+ 反射角：180^。一60^。=120^。，又因为反射角：入射角，所以反射角为60^。。
答案：如图所示

考点名称：球面镜（凸面镜、凹面镜）

凸面镜定义：
用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。

凹面镜定义：
凹面的抛物面镜，平行光照于其上时，通过其反射而聚在镜面前的焦点上，反射面为凹面，焦点在镜前，当光源在焦点上，所发出的光反射后形成平行光束，也叫凹镜，会聚镜。
凸面镜：
1. 原理：
    平行光线投射到凸面镜上，反射的光线将成为散开光线，如果顺着反射光线的相反方向延伸到凸面镜镜面的后面，可会聚并相交于一点，这一点就是凸面镜的主焦点（F），属虚性焦点
     从物体的某一点（A）作一与主轴平行的直线为入射光线，入射光线到达球面镜镜面时，发生反射，反射后的方向相反的直线为反射光线，此反射光线必然通过主焦点（F）。
     从物体的同一点（A）通过镜面的曲率中心（C）的连线为副轴，此副轴与上述通过主焦点的反射光线发生相交的点（A′），即为该物体成像之处。

顶点镜面的中心点O称为镜的顶点。
中心球面的球心C称为镜面中心。
主轴连结顶点O与镜面中心的点划线。
焦点跟主轴平行的近轴光线射到球面上，反射光线会聚于主轴上一点，这一点称为焦点，用字母F表示。
焦距焦点到顶点的距离叫焦距，用字母f表示。
作用凸面镜具有发散作用。

2. 应用：
    凸面镜应用较为广泛，可用于转弯镜、广角镜等，最为常见的就是倒车镜与哈哈镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况。（汤匙的背面就相当于一个凸面镜，而正面凹下去的地方就相当于一个凹面镜）

凹面镜：
1. 成像原理：凹面镜的原理是反射成像。

2. 成像规律：
      当物距小于焦距时成正立、放大的虚像，物体离镜面越远，像越大。当物距大于1倍焦距小于2倍焦距时，成倒立、放大的实像，当物距等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像，当物距大于2倍焦距时，成倒立、缩小的实像，物体离镜面越远，像越小。成的实像与物体在同侧，成的虚像与物体在异侧。
      凹镜不仅可以使平行光线汇聚于焦点，还能使焦点发出的光线反射成平行光。

3. 焦距：
物体位于凹球面镜球心外时，成倒立缩小的实像，像位于焦点与球心之间；
物体位于焦点与球心之间时，成倒立放大的实像，像位于球心外侧；物体位于焦点以内时，成正立放大的虚像，像在镜面的另一侧。
U=f时不成像。焦距在镜面前圆心后，但不在R/2处。
但如果入射光线是近轴光线，则可近似认为焦距在R/2处。

4. 光学特点：
（1）凹面镜上的反射现象都遵从光的反射定律。
（2）平行于主轴的光线经凹面镜反射后，反射光线会聚于焦点处。凹面镜的焦点是实际光线的会聚点，因此是实焦点。
（3）凹面镜对光线起会聚作用，因此焦距越小，会聚本领越大。
（4）四条特殊光线：平行于主轴的光线经凹面镜反射后，会聚于焦点；过焦点的入射光线经反射后平行于主轴；过球面中心的入射光线沿原路反回；从顶点入射的光线与其反射光线关于主轴对称。

5. 应用：
（1）利用凹面镜对光线的会聚作用：太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。
（2）利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光:探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。还有太阳能焊接机，医用头灯，反射式望远镜等。

三种面镜的比较：

	平面镜	凸面镜	凹面镜
反射面	平面	凸面	凹面
示意图
对平行光的反射特点	（1）既不会聚也不发散（2）光路可逆（3）遵守光的反射定律	（1）有发散作用（2）F是虚焦点（3）光路可逆（4）遵守光的反射定律	（1）有会聚作用（2）F是实焦点（3）光路可逆（4）遵守光的反射定律
成像	正立，等大虚像	正立，缩小虚像	正立，缩小的虚像
应用	梳妆打扮用的镜子	汽车观后镜	太阳灶等

实像、虚像及其异同：
1．实像物体上某点发出的光，经过面镜反射或透镜折射后的实际光线，如果是会聚的，其会聚点就是该点的实像点。镜前物体可以看成是由许多点组成的，对应于物体上每一个物点都有一个像点，这些像点就组成r 物体的实像。简单地说，实像是由实际光线会聚彤成的像。实像既可以用肉眼看到，义能被光屏接到。

2．虚像物体上某点发出的光，经过面镜反射或透镜折射后的实际光线，如果是发散的，则它们不可能会聚，这时它们的反向延长线的交点，就是虚像点。对应于物体上每一个物点都有一个虚像点，这些虚像点就组成了物体的虚像。简单地说，虚像是由实际光线的反向延长线会聚形成的像。虚像只能用肉眼看到，不能用光屏接到。

3. 实像与虚像的异同

		实像	虚像
不同点	是否由实际光线会聚而成	是	不是
	是否能用光屏接收到	能	不能
	正立还是倒立	倒立	正立
相同点	都能用肉眼看到，都可以是放大，缩小或等大的

影子和倒影：
影子和倒影影子(如图甲)是南于光在均匀介质中沿直线传播形成的，由于光线被不透明物体所遮挡，在不透明物体的后面形成一个光线达不到的区域，这就是所说的影子；倒影(如图乙)是平面镜成的虚像，水面相当于平面镜，岸边的景物在水中成虚像，这就是所说的倒影。

考点名称：凸透镜对光的作用

会聚作用：
1. 让一束跟主光轴平行的光射向凸透镜，观察到折射光线为会聚光束(如图甲所示)，即凸透镜对光有会聚作用。

2. 会聚作用是指凸透镜对光线的作用。通过凸透镜的折射光线相对入射光线而言，是会聚了一些或发散程度减小了一些，如图甲。凸透镜不仅对平行光束有会聚作用，对发散光束也有会聚作用。“会聚作用”并不等于通过凸透镜后的折射光线都是会聚光束。
三条特殊的光线：
①平行主光轴的光线经透镜折射后通过焦点
②过光心的光线经透镜折射后方向不变
③过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴

凸透镜对光线的作用：
凸透镜对光线的作用可用棱镜对光线的偏折作用说明：如图
光束：
1．平行光束
平行光束是指截面积不发生变化的光束。平行光束由平行光线组成，由于太阳离我们非常远，所以太阳光发出的射到地球的光束我们认为是平行光束(如图所示)：

2. 会聚光束
会聚光束是指光束的截面积不断减小的光束。会聚光束由会聚光线组成(如图所示)。

3．发散光束
发散光束是指光束的截面积不断扩大的光束。发散光束由发散光线组成。由一个点光源产生的一束光就是发散光束(如图所示)。

考点名称：凹透镜对光的作用

发散作用：
1. 发散作用
让一束跟主光轴平行的光射向凹透镜，观察到折射光线为发散光束(如图乙所示)，即凹透镜对光有发散作用。

2. 发散作用是指凹透镜对光线的作用。通过凹透镜的折射光线相对入射光线而言，是发散了一些或会聚程度减小了一些，如图乙。凹透镜不仅对平行光束、发散光束有发散作用，对会聚光束也有发散作用，“发散作用”并不等于通过凹透镜后的折射光线都是发散光束。
三条特殊的光线
①平行于主光轴的光线经透镜折射后反向延长线过焦点
②过光心的光线经透镜折射后方向不变
③延长线过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴

凹透镜对光线的作用原理
凹透镜对光线的作用原理可以用棱镜对光线的偏折作用来说明，如图：

根据透镜三条特殊光线作图

	入射光线	光路图	折射光线
凸透镜	平行于主光轴		会聚于焦点
	经过焦点的或从焦点发出的光线		平行于主光轴
	经过光心		传播方向不变
凹透镜	平行于主光轴		折射光线的反向延长线经过入射侧虚焦点
	延长线经过凹透镜对侧虚焦点的入射光线		平行于主光轴
	经过光心		传播方向不变

http://www.00-edu.com/html/201912/14701.html十二生肖
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