内容正文:
第四章 光现象
考点一 光的直线传播
典例1 (2022·苏州姑苏期中)小孔成的像是 (填“实像”或“虚像”),此现象与日食形成的原理是 (填“相同”或“不同”)的。在模拟日食的实验中,王老师画了示意图(如图),地面上的观察者应该是位于 (填“A”“B”“C”或“D”)处可观察到日食,此时月亮在 (填“A”“B”“C”或“D”)处。
解析:小孔成像是光实际射到光屏上,故是倒立的实像,其成像的原理是光的直线传播,与日食形成原理相同。日食是我们看不见太阳或者是只能看见部分太阳,是由于月亮挡住了太阳照向地球的光;如果地球上观察到日食,这些人应该是位于C处,此时月亮在D处。
答案:实像 相同 C D
方法归纳
日食的成因
地球、月亮和太阳在同一直线上,月球挡住太阳光,就会出现日食。
1. (2022·北京西城校级期中)小华在实验室探究光的直线传播现象。他将一个光源放
在O点照亮一个不透明的物体AB,如图所示。此时右侧的墙壁上会出现AB的影子,如果将光源向上移动,那么影子将向 (填“上”或“下”)移动。如果使光源靠近AB,那么影子的范围将会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
下
变大
[解析]由图可知,如果将光源向上移动,物体的影子会向反方向发生变化,那么影子将向下移动;如果使光源靠近AB,光源和AB间的距离变小,那么影子的范围将会变大。
2. (2022·淮安淮阴期中)如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应
将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,这样操作的依据是_______________
,操作过程中他还在B纸片(半透明)上看到了一个烛焰的像,这个像是 (填“正立”或“倒立”)的。如果只改变A纸片上孔的形状,那么B纸片上的像形状 (填“改变”或“不变”)。
同一直线
光在同种均匀介
质中沿直线传播
倒立
不变
[解析]小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,因为光在空气中是沿直线传播的,因此小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上。小孔成像形成的是倒立的实像,所成像的形状与小孔形状无关,只与物体形状有关,所以只改变A纸片上孔的形状,B纸片上的像形状不变。
考点二 光的反射
典例2 (2022·苏州太仓期中)如图甲所示,两块等大的平面镜A、B直立在地面上,A、B高为1.05m,相距0.2m。有一束与水平方向成45°角的激光射到平面镜B的上边缘,经多次反射后射到地面。从第一次照射到平面镜B的上边缘开始计数,激光束射到地面时共经历的反射的次数为 ( )
A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
(典例2图甲)
解析:作出第一、第二次反射图,由图得出每次反射光线下移的距离,进而求出发生反射的次数。如图乙所示,∠DCF等于反射角也等于入射角,在Rt△DCF中,DF=CF=0.2m,所以每反射一次,光线下移0.2m,发生反射的次数n==5.25,所以包括在C点发生的反射,一共发生6次反射。
答案:C
(典例2图乙)
3. (2022·重庆九龙坡期末)如图所示,一束光斜射到平面镜上,入射光线与平面镜的夹
角为30°,若要使反射光线和入射光线垂直,则有关操作中,可以实现的是 ( )
A. 平面镜方向不动,入射光线沿顺时针方向旋转15°
B. 平面镜方向不动,入射光线沿逆时针方向旋转15°
C. 入射光线方向不动,平面镜沿顺时针方向旋转15°
D. 入射光线方向不动,平面镜沿逆时针方向旋转30°
A
[解析]入射光线跟平面镜的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°,所以反射角等于入射角等于60°。因为入射光线和反射光线垂直,所以入射角为×90°=45°。有下面两种方法使入射角等于45°:(1) 平面镜方向不动,入射光线顺时针旋转15°;
(2) 法线始终垂直于平面镜,入射光线方向不动,平面镜逆时针旋转15°。故选A。
4. 如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光经过两个平面镜的多
次反射后,能够沿着原来的光路返回,则平面镜之间的夹角不可能是 ( )
A. 6° B. 8° C. 9° D. 10°
B
[解析]根据光的反射定律,画出光的反射光路,如图所示。由图知,因为第一条入射光线平行于平面镜ON,所以第一条入射光线与平面镜OM的夹角为θ,光线第一次反射的入射角为90°-θ;结合几何知识可知:第二次入射时的入射角为90°-2θ;第三次的入射角为90°-3θ;第N次的入射角为90°-Nθ。要想沿原来的光路返回,需要光线某次反射的入射角为0,所以有90°-Nθ=0,解得:θ=,因为N为正整数,所以θ不能等于8°。故选B。
考点三 平面镜成像
典例3