Question

5．運用知識解決問題：
（l）如圖1，投影儀的鏡頭相當于一個凸透鏡，來自投影片的光通過鏡頭形成一個倒立 （填正立或倒立）、放大的實像．為使我們能在前方屏幕上看到像，在鏡頭的上方安裝了一個平面鏡，它的作用是改變光路．

（2）如圖2所示，光線沿水平方向射向與水平面成30°角的平面鏡上．請在圖中畫出反射光線，并標明反射角的度數(shù)．
（3）請在圖3中畫出射向凹透鏡的光線，完成光路．
（4）當光從玻璃射入空氣中時，折射角大于（填大于、等于或小于）入射角，所以壓在厚玻璃板下面的照片看起來變高（填高或低）．
（5）下列光學器具：A．照相機 B．簡易潛望鏡 C．穿衣鏡 D．放大鏡，請按工作原理分成兩類
（填符號）：一類包括B、C，另一類包括A、D．
（6）下列說法正確的是C
A．凹透鏡只對平行光有發(fā)散作用             B．近視鏡的鏡片中間厚、邊緣薄
C．物體經(jīng)凸透鏡在光屏上所成的像可能是等大的
D．當物體從二倍焦距以外逐漸靠近凸透鏡時，光屏上的像先變大后變小
（7）太陽發(fā)出的光到達地球約需要500s，地球與太陽間的距離約為1.5×10⁸km．

Answer 1

分析 （1）掌握投影儀的制作原理：當2f＞u＞f時，根據(jù)凸透鏡成放大、倒立實像的原理制成的．平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像．
（2）根據(jù)光的反射定律，首先過入射點作法線，然后根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，由于入射光線與鏡面夾角為30°，所以入射角是60°，則反射角也是60°．
（3）凹透鏡的特殊光線有三條：過光心的光線其傳播方向不變，平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線的反向延長線通過焦點，延長線過焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸；
（4）由折射定律知道：光從空氣射入玻璃時，入射角大于折射角；相反，從玻璃射向空氣中時，折射角大于入射角；
（5）不同的光學元件，有的是利用了光的反射原理，有的是利用了光的折射原理，據(jù)此辨別；
（6）根據(jù)對凸透鏡和凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點、光學性質(zhì)、成像原理等可對選項中的說法做出判斷；
（7）已知光速3×10⁸m/s和太陽光到達地球所用的時間，因此直接利用s=vt即可求出地球與太陽之間的距離．

解答 解：（1）根據(jù)凸透鏡的成像規(guī)律可知，投影儀是利用物距大于一倍焦距小于二倍焦距（f＜u＜2f）時，成倒立、放大的實像的原理制成的；
投影儀成像時，按照光沿直線傳播，會豎直向上射出，投不到幕布上；加上平面鏡，改變了光的傳播方向，從而使像能成在幕布上．
（2）解：先過反射點垂直反射面作出法線，并求得入射角為90°-30°=60°，所以反射角也為60°；
再在法線的另一側(cè)根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線，標出反射角，如圖：

（3）延長線過焦點的光線經(jīng)凹透鏡折射后折射光線平行于主光軸，由此可以畫出其入射光線如下圖所示：

（4）當光從玻璃射入空氣中時，折射角大于入射角，所以壓在厚玻璃板下面的照片看起來變高，是變高了的虛像．
（5）潛望鏡是靠平面鏡改變光的傳播路線，穿衣鏡是因為光的反射，反射光線的反向延長線會聚成的虛像．二者都是利用了光的反射；
照相機和放大鏡都是凸透鏡，利用凸透鏡成像，屬于光的折射原理．
故一類包括：B．簡易潛望鏡，C．穿衣鏡；另一類包括：A．照相機，D．放大鏡．
（6）A．凹透鏡對光線有發(fā)散作用，并非只是針對平行光的，故A錯誤；
B．近視鏡的鏡片是凹透鏡，中間薄、邊緣厚，故B錯誤；
C．當物距等于二倍焦距時，凸透鏡成倒立、等大的實像，所以物體經(jīng)凸透鏡在光屏上所成的像可能是等大的，故C正確；
D．當物體從二倍焦距以外逐漸靠近凸透鏡時，光屏上的像會逐漸變大，故D錯誤．
（7）已知光速v=3×10⁸m/s=3×10⁵km/s，t=500s
則地球與太陽之間的距離s=vt=3×10⁵km/s×500s=1.5×10⁸km．
故答案為：（1）倒立；改變光路；
（2）見上圖；
（3）見上圖；
（4）大于；高；
（5）B、C；A、D；
（6）C；
（7）1.5×10⁸．

點評 （1）本題主要考查了投影儀的制作原理及成像特點，平面鏡對光的反射作用；
（2）本題考查了利用光的反射定律作圖的能力．注意要標出反射光線的方向；
（3）了解凹透鏡的三條特殊光線，是正確作圖的關(guān)鍵；
（4）光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射，一定要分清在不同介質(zhì)中角度的大小變化；
（5）了解不同光學元件的光學性質(zhì)，是正確判斷的關(guān)鍵；
（6）本題綜合考查了凸透鏡和凹透鏡的結(jié)構(gòu)特點、光學性質(zhì)、成像原理等；
（7）牢記光速的大小，并且會準確地進行單位換算，會熟練應(yīng)用速度計算公式進行計算．