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《初中物理競賽講座5-光的折射及透鏡》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、澄池杯講座（五）光的折射及透鏡知識體系知識復習及解析1．光的折射(1)光的折射現象：當光由一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向一般會發(fā)生變化，這種現象叫做光的折射。(2)光的折射規(guī)律：①折射光線與入射光線、法線在同一平面內；②折射光線和入射光線分居法線兩側；③當光線從空氣斜射入水中或其他介質時，折射角小于入射角，反之，折射角大于人射角；④當光線垂直射向介質表面時，傳播方向不改變，此時入射角為零，折射角也為零．2．凸透鏡的三條特殊光線(1)平行主光軸的光線折射后會聚于焦點。(2)通過焦點的光線，折射后平行主光軸。(3)通過光心的光線傳播
2、方向不改變．3.凹透鏡的三條特殊光線(1)經過光心的光線傳播方向不改。(2)與主光軸平行的光線折射后的反向延長線過虛焦點。(3)射向虛焦點的光線折射后平行于主光軸。4．凸透鏡成像規(guī)律5．透鏡對光線有會聚和發(fā)散作用，可以改變光的傳播方向。下圖是透鏡改變光傳播方向的實例?！皶邸焙汀鞍l(fā)散”都是相對于原入射光線而言的，并不是一定要會聚在一起，才叫“會聚”。同樣，“發(fā)散”時，折射光線也可能是相交或平行的．如圖甲，折射光線相對于入射光線來說是“會聚”了，因此方框黑箱中是一個凸透鏡，而不是一個凹透鏡。如乙，折射光線相交，如圖一丙，折射光線平行，但
3、都相對于原入射光線而言“發(fā)散”了，所以，圖乙和丙的黑箱中均應為一個凹透鏡而不是一個凸透鏡。6．凸透鏡可成實像，也可成虛像，還可不成像，而凹透鏡總是成虛像；凸透鏡的像可放大，也可縮小，還可與物等大，而凹透鏡成像總是縮小的；凸透鏡的像到透鏡的距離一定大于焦距f，而凹透鏡所成的像隨著物距的連續(xù)變化可分布在與物同側的任何位置。7．對凸透鏡而言，焦點是實像與虛像的分界點，即物體放在焦點外成實像，放在焦點內成虛像，物體放在焦點上，不成像；二倍焦點是成放大和縮小實像的分界點，即物體放在二倍焦點外，成縮小的像，放在二倍焦點以內，成放大的像，放在二倍焦
4、點上，成等大的像，而凹透鏡則總是成縮小的虛像．基本訓練例1實驗中有時需要將一束粗平行光變成細平行光，這可以利用兩塊透鏡的組合來解決。請在下圖的兩個方框中各畫出一種組合方式(要在圖中畫清光束粗細的變化)，分別寫出兩塊透鏡間的距離S跟兩塊透鏡到各自焦點的距離f1、f2的關系。當最下面的出射光線與最上面的光線相對應時，光線經過凸透鏡折射后要會聚于一點，即其右焦點；此時的光線要過第二個凸透鏡的左焦點，然后平行射出才出現圖示的現象．故答案如圖所示：若設第一個凸透鏡的焦距為f1，第二個凸透鏡的焦距為f2．由此可知兩塊透鏡的距離s跟兩個透鏡到各自焦
5、點的距離f1、f2的關系是：s=f1+f2．當兩條最上面的光線是一條光線時，首先經過凸透鏡的會聚，然后要在經過凹透鏡的發(fā)散才能在最上面。因為出射光線與入射光線都是平行光，所以第一次折射后的折射光線要過凸透鏡的焦點，第二次的入射光線要射向凹透鏡的另一個焦點。且兩個透鏡的焦點重合在F點。答案如圖所示：若設第一個凸透鏡的焦距為f1，凹透鏡的焦距為f2。由此可知兩塊透鏡的距離s跟兩個透鏡到各自焦點的距離f1、f2的關系是：s=f1-f2。例2做透鏡成像的實驗時，燭焰的像成在屏的下邊緣處。如果不改變燭焰及屏的位置，而打算移動透鏡使像移到屏的中央
6、，應將透鏡向移。解析：透鏡成像時，通過透鏡中心的光線不發(fā)生偏折。由于題述所得燭焰的像能成在屏上，則此像為實像，故此透鏡只可能是凸透鏡。根據平行于主光軸的光線經過凸透鏡后過焦點，經過光心的光線傳播方向不變和凸透鏡的成像原理，凸透鏡成的像和物體上下左右都相反可知凸透鏡應向上方移動。例3秋高氣爽的夜晚，當我們仰望天空時會覺得星光在閃爍不定，這主要是因為()。A．星光在運動B．地球在繞太陽公轉C．地球自轉D．大氣的密度分布不穩(wěn)定，星光經過大氣層后，折射的方向隨大氣密度的變化而變化解析：我們看到的星光，絕大部分是宇宙中的恒星發(fā)射出來的光，恒星的
7、發(fā)光是持續(xù)不斷的，星光傳播到地球表面前，先通過浩瀚的宇宙真空區(qū)域，再通過包圍著地球的大氣層。星光從真空進入大氣層時，發(fā)生反射和折射。我們所看到的星光，是經大氣層折射后的部分．經大氣層反射的星光，在地面上是看不到的。地球的大氣層很厚，且密度不均勻，當星光經過不同密度的空氣層時也要發(fā)生折射，一般來說，空氣相對地面是運動的，隨著空氣的流動，在觀察者注視的區(qū)域內，空氣的密度會時大時小，因而穿過該區(qū)域的星光被折射的情況會有所不同，于是折射光線忽而射到我們眼中，忽而又射到眼睛以外的地方。折射光線不停地顫動、搖擺，因而我們看到星光閃爍不定，故應選D
8、。例4若水中的魚能看到岸上的人，它看到的人其實是()。A．變矮了的人的實像B．變高了的人的實像C．變矮了的人的虛像D．變高了的人的虛像解析：如圖所示，以人的頂點A為例，經A點反射的光線由空氣進入水中時，在水面處發(fā)生折射，
