内容正文:
专项一 声、光学
重难点02 光的三种传播方式与规律
【知识梳理】
光的三种传播方式与规律
传播方式
规律
常见现象或应用
成像情况
光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播
影子;日食、月食;小孔成像;激光准直
小孔成像:倒立的实像;像的大小与像距和物距有关;形状与小孔形状无关
光的反射
三线共面;两线分居;
两角相等;光路可逆
平面镜成像;潜望镜;
水中倒影;看到本身不发光的物体
平面镜成像:正立、等大、虚像;物像关于镜面对称
光的折射
三线共面;两线分居;空气中的角较大;垂直不变;光路可逆
筷子变弯;池底变浅;
光的色散;海市蜃楼;
日出日落
在岸边看水中的物体:虚像;像比物离水面近。在水中看岸上:虚像;像比物离水面高。
【易混淆点】
1. 镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。
2. 光线垂直入射,反射时,垂直反射回光源;折射时,传播方向不改变。
3. 小孔成像时,孔需足够小,像的形状与物体像似,与孔的形状无关。
【典例分析】
【例1】(2020巴中4)下图所示的四种现象中,由于光的反射形成的是( )
A. 平面镜中的像 B. 水中的笔向上翘起
C. 地上的树影 D. 眼睛被放大
【答案】A
【分析】A.平面镜成像现象,是光的反射,A正确。
B.水中的笔向上翘起是光在水面射向空气时发生了折射造成的,是光的折射现象,B错。
C.地上的“树影”是由光的直线传播形成的光现象,C错。
D.眼睛被放大,属于凸透镜成像,是光的折射现象,D错。选A。
【思路小结】解本题型主要依据常见的光现象与应用来对比分析确定。
【例2】(2020泰州)如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定_______,玻璃板应_______放置;
(2)在玻璃板前面放一只棋子A,再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动,直至与棋子A的像重合,这样做是为了比较_______的关系;若将光屏放在棋子B所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子A的像,说明平面镜所成的像是_______(选填“实”或“虚”)像;
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,很难使棋子B与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,_______(选填“能”或“不能”)使像变亮。
【答案】 (1)像的位置 竖直 (2)像与物大小 虚 (3)不能
【解析】(1)平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到玻璃板后面的像,便于确定像的位置。玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置,另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小。
(2)拿相同棋子B与棋子A的像重合,这样做是为了比较像与物大小的关系。
【思路小结】结合光的传播规律和成像的特点求解。
【真题操练】
1.(2020北京4)为了观察光的直线传播,将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中,但光在盐水中并不是沿着直线传播,而是发生了弯曲,如图所示。这是由于( )
A. 光从空气到玻璃发生了折射 B. 盐水不均匀使光发生了弯曲
C. 光发生了色散 D. 光从玻璃到盐水发生了折射
【答案】B
【解析】这是由于玻璃槽中盐水不均匀,光在不均匀的盐水中会发生折射现象,所以光在盐水中并不是沿着直线传播,而是发生了弯曲。选B。
2. (2020滨州5)下图所示的光现象中,与小孔成像原理相同的是( )
A. 凿壁偷光 B. 杯弓蛇影
C. 海市蜃楼 D. 长虹饮涧
【答案】A
【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的。
A.凿壁偷光,是利用了光的直线传播,A正确。
B.杯弓蛇影,是平面镜成像,光的反射现象,B错。
C.海市蜃楼,是光在不均匀的空气中发生偏折所致,光的折射现象,C错。
D.长虹饮涧,是光的色散现象,D错。选A。
3. (2020达州2)莲花湖是达城的后花园,在初夏的阳光下,鸟语花香,湖面波光粼粼,鱼儿在水面下游弋;树荫下的地面上有无数的圆形光斑;巴山大剧院传出优美的歌声。此情景中从物理学的角度分析,以下说法正确的是( )
A. 树荫下地面上的圆形光斑,是光的直线传播形成的
B. 我们看见水面下的鱼儿,是鱼儿的实像
C. 湖面波光粼粼,是太阳光照在水面上发生漫反射形成的
D. 排练中的小花正在靠近剧院中的大镜子,她在镜中的像逐渐变大
【答案】A
【解析】A.树荫下地面上的圆形光斑是小孔成像形成的,是光沿直线传播的现象,A正确。
B.我们看见水面下的鱼儿是鱼儿