内容正文:
第三章 光和眼睛
考点一 光现象辨析
典例1 (2022·呼和浩特)“日出东方,万物光明;林间疏影,潭影映人。”林间疏影与潭影映人是两种光学现象,这两种光学现象所对应的光学原理是 ( )
A. ①和② B. ②和③ C. ③和④ D. ②和④
解析:林间疏影是由光的直线传播形成的;潭影映人属于平面镜成像,是由光的反射形成的;影子是由光的直线传播形成的;倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的;插在水中的笔变弯了,是由光的折射形成的;彩虹属于光的色散现象,光的色散现象的本质是光的折射;综上可知,A正确。
答案:A
1. (2022·抚顺)中华文化源远流长,下列诗词涉及光学知识,对其解释正确的是 ( )
A. “起舞弄清影”,影子是由于光沿直线传播形成的实像
B. “明镜可鉴形”,明镜成像是因为光发生了折射
C. “潭清疑水浅”,潭水看起来浅是因为光发生了反射
D. “瀑水喷成虹”,彩虹是光的色散现象
D
考点二 光的反射现象
典例2 “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1) 实验前,应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
(2) 移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? 。
(3) 如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了: 。
(4) 在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (选填字母)。
A. 仍在纸板上呈现 B. 被纸板挡住
C. 在纸板前方
(5) 实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
解析:(1) 白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在纸板上呈现;图甲中,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,入射角增大,反射角也随之增大,反射光线会远离法线,即:反射光线将沿顺时针方向转动。(2) 由于一次实验具有偶然性,应改变入射角的度数进行多次实验。(3) 图乙中,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(4) 图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,反射光束在纸板前方,故C正确。(5) 由于反射光路可逆,所以小明和小刚想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。
答案:(1) 垂直 顺 (2) 一次实验得到的结论具有偶然性 (3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4) C (5) 反射时,光路是可逆的
2. (2022·自贡)如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中,水平放置平面镜,白色
纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1) 实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是 ,光线AO的入射角大小是 °。
ON
40
(2) 为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 。
A. 改变纸板与平面镜之间的夹角 B. 沿ON向后转动纸板E
C. 沿ON向后转动纸板F D. 改变入射角的大小
(3) 将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在 (选填“同一平面”或“不同平面”)内。
(4) 若让另一束光沿BO方向射向平面镜,则反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明
。
A. 反射角等于入射角
B. 在光的反射现象中,光路可逆
D
不能
同一平面
B
典例3 如图甲所示,某日午后太阳发出的一条光线AO,照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向OB射出,并在东侧的墙面形成一个光点P。AO与OB的夹角为120°。下列说法错误的是 ( )
A. 若镜面绕O沿逆时针方向转过10°,则反射角会减小20°
B. 经平面镜反射后,太阳光的传播方向与竖直墙面的夹角改变了60°
C. 入射角为60°,反射光线与平面镜的夹角为30°
D. 当太阳向西下落时,照射在墙壁上的光点P向下移动
解析:入射角为入射光线与法线间的夹角,此时入射光线与反射光线间的夹角为120°,