4.1光现象(讲义)(5考点+20题型)——2024-2025学年(人教版)八年级上册物理期中期末题型复习讲义
2024-09-12
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2份
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56页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四章 光现象 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.79 MB |
| 发布时间 | 2024-09-12 |
| 更新时间 | 2024-09-13 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47330601.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
4.1光现象
考点一 光的直线传播 1
考点二 光的反射 3
考点三 平面镜成像规律 5
考点四 光的折射 6
考点五 光的色散 8
题型1光源的概念与判断 9
题型2光沿直线传播的应用 10
题型3根据光的直线传播确定观察范围 11
题型4光在真空中的速度 12
题型5探究光反射实验中的纸板作用 12
题型6探究光反射实验中的纸板垂直 13
题型7光的反射定律的应用 14
题型8漫反射 15
题型9探究平面镜成像的特点 15
题型10探究平面镜成像实验选用玻璃板的原因 16
题型11平面镜成像的特点与规律 16
题型12像与物体镜面对称 17
题型13像与物的距离和速度计算 17
题型14平面镜成像的应用 18
题型15视力表的应用 19
题型16光的折射现象 20
题型17探究光折射实验-三线共面 20
题型18光折射规律的应用 21
题型19光折射的光路图 22
题型20光的色散及其现象 23
考点一 光的直线传播
一、基本概念
1.光源:自身能够发光的物体叫光源。光源分为:自然(天然)光源、人造光源。
(1)自然光源:太阳、恒星、萤火虫等。
(2)人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
(1)光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
(2)人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
4.光速
(1)光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/s。
(2)光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
二、基本规律
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播:太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
3.小孔成像:由于光沿直线传播,经小孔在光屏上就出现了烛焰倒立的实像;像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。
三、基本应用
1.影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域,即物体的影子。
2.日食和月食
(1)日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播,月球就挡住了太阳射向地球的光。
(2)月食:当地球处于月球和太阳之间时,地球挡住了射向月球的光。
3.小孔成像
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。
考点二 光的反射
一、光的反射现象
1.光的反射:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光在介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点;
(2)“三线”:入射到介质表面的光线叫入射光线;经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线;经介质表面,反射回原来介质的光线叫反射光线。
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.人们能看见不是光源的物体的原因:我们能看到本身不发光的物体,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
4.光的反射规律(定律):在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆:在探究光的反射规律实验中,如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。如图所示。
二、探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
(1)显示光的传播路径;
(2)验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,具体操作是将纸板NOF向前或向后折转,使其和纸板EON不在同一平面内,观察有无反射光的径迹;
(3)记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹,以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
(1)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象;
(2)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(3)实验过程中严禁将激光对着人眼,以防灼伤眼睛;
(4)通过镜面对入射光的反射作用,可以看出镜子有改变光路的作用;
(5)本实验是一个归纳性实验,改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据,从而得出普遍规律,避免实验结论的偶然性。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射:当一束平行光照射到平面镜上时,在平面镜上发生光的反射,反射光也平行射出,这种发生叫镜面反射。
2.漫反射:当一束平行光照射的凹凸不平的表面时,反射光会朝四面八方射出,这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
四、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因:我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源,是因为光源发出的光进入我们的眼睛,产生了视觉。同时,我们也能看到本身不发光的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
2.生活中的反射现象
(1)生活中,大部分物体表面反射的都是漫反射,因而才使我们能够从不同方向看清物体。
(2)当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时,这些光滑的表面就会发生镜面反射,炫目的反射光会干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
(3)水中倒影是最典型的光的反射现象;还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
考点三 平面镜成像规律
一、平面镜成像规律
1.平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体对应点的连线与平面镜垂直,平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,平面镜成像是虚像。
2.平面镜成虚像:在探究平面镜成像特点的实验中,在平面镜前放一支点燃的蜡烛,在镜子中会出现一个正立蜡烛的像,但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时,光屏上却没有出现蜡烛的像,可见平面镜所成的像是不存在的,是虚像。
3.平面镜成像作图:(1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图;(2)根据平面镜成像特点作图(对称法)。
4.凸面镜特点:凸面镜对光有发散作用,平行光射到凸面镜上,反射后成为发散光。
5.凹面镜特点:凹面镜对光有会聚作用,平行光射到凹面镜上,反射后会聚到一点。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用:使用凸面镜能起到扩大视野的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
(1)使用凹面镜对光的会聚作用的有:太阳灶、奥运圣火采集器等。
(2)由光路可逆原理可知,由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光,这一特点的常见应用有:探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
考点四 光的折射
一、光的折射现象
1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
二、光的折射规律(定律):
1.光的折射定律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)当光从空气斜射入水中(或其他介质)时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光线从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
2.光的折射成虚像:由于光的折射,从一种介质看另一种介质中的物体时,所看到的一般不是物体本身,而是由光的折射所形成的物体的虚像。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼:夏天,海面附近空气温度较低,密度较大,来自地平线以下远处的物体的光,传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中,形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”:来自水面以下的笔上物点的光,从水中射向空气反生折射,折射角大于入射角,我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的,这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”:因为人们看到的是水中的鱼的虚像,它比鱼的实际位置浅,所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”:因为光从空气进入水中时发生折射,所以水中的人看到的是岸上的树的虚像,它比树的真实位置要高。
考点五 光的色散
一、光的色散
1.光的色散:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
2.太阳光(白光)不是单色光,而是由各种颜色的光混合而成的,白光是复色光;
3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色:大量实验发现,把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,就可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成,因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
5.可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列,形成太阳的可见光谱,如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
6.红外线与紫外线:在可见光谱的红光之外有红外线,紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做不可见光。
(1)红外线的特点及作用:热作用强,穿透云雾能力强,抗干扰能力强,一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强。
(2)紫外线的特点及作用:紫外线可以让照相机的胶片感光,因而可利用紫外线进行摄影;适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,对骨骼的生长和身体健康都有好处;紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等;紫外线照射下荧光物质会发光,可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹:雨后天空悬浮着大量细小的水珠,太阳光照射到这些小水珠上,经反射和折射后发生色散现象,形成绚丽的彩虹。
2.物体的颜色:一般来说,物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
(1)透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
(2)不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
题型1光源的概念与判断
[题型专练1]. (2023秋•泸县校级期末)“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”这是唐代诗人张继写的《枫桥夜泊》。这首诗中蕴含许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.月亮和渔火都是光源
B.诗人是根据音调分辨出钟声和乌啼
C.月落是以地面为参照物
D.钟声是由空气振动产生的,钟声主要是通过水传播到客船
题型2光沿直线传播的应用
[题型专练2]. (2021秋•肇源县期末)在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( )
A. B.
C. D.
[题型专练3]. (2023秋•宿豫区期末)如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡焰的正立像 D.蜡焰的倒立像
(3)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法之一是:减小 的距离。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择下列所示 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
[题型专练4]. (2023秋•淮北期末)某同学用易拉罐做小孔成像实验,如图所示。保持半透明纸到小孔之间的距离不变,改变蜡烛AB到小孔之间的距离s,五次测得s和像的高度h的数据,如表所示。
蜡烛AB到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
0.5
0.33
0.25
0.2
(1)请在图中画出蜡烛AB的像A′B′。
(2)请你根据表中的数据写出h与s的数量关系式。
(3)若蜡烛AB的像高为2cm,求小孔到蜡烛AB的距离。
题型3根据光的直线传播确定观察范围
[题型专练5]. (2023秋•柘城县期末)如图所示,P为人眼的位置,请在图中用作图的方法,作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
题型4光在真空中的速度
[题型专练6]. (2023秋•永城市期末)毛主席在《七律二首•送瘟神》中写道“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“坐地日行八万里”是指地球赤道周长约四万千米(即:八万里),人们随地球的自转每天也能移动约四万千米。
(1)“坐地日行八万里”是说以地心为参照物,坐在地面上的人是 的;
(2)已知光每秒可以绕地球赤道7.5圈,请你估算光的速度 ;
(3)地球和月球之间的距离约为3.9×105km,求出工程师从地球发射激光到接收到反射回来的激光需要多长时间。
[题型专练7]. (2023秋•招远市期末)如图所示为一种身高测量仪,顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。小敏同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10﹣3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m,空气中的声速取340m/s,已知光在真空中的传播速度是3×108m/s。则:
(1)小敏同学的身高为多少?
(2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中,空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离?请结合声和光的传播知识简要说明理由。
(3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m,则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号?
题型5探究光反射实验中的纸板作用
[题型专练8]. (2022秋•东营区期末)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,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,光线AO的入射角大小是 度。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 (选字母序号)。
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 内(选填“同一平面”或“不同平面”)。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 (选字母序号)。
A.反射角等于入射角
B.在光的反射现象中,光路可逆
题型6探究光反射实验中的纸板垂直
[题型专练9]. (2023秋•连江县校级期末)利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到反射光沿OF方向射出,用笔在纸板上描出入射光EO和反射光OF的径迹,EO与垂直于镜面的直线ON的夹角i是入射角,OF与ON的夹角r是反射角;
(2)改变入射光的方向,测量∠i和∠r,实验数据如表所示,由此可得:在光的反射现象中, ;
∠i
30°
35°
40°
45°
50°
55°
∠r
30°
35°
40°
45°
50°
55°
(3)在图甲中,让光束沿FO方向射向镜面,反射光沿OE射出,与(1)相比,可得出结论:在反射现象中,光路是 (选填“可逆”或“不可逆”)的;
(4)如图乙所示,把纸板E、F均倾斜相同角度立在平面镜上,使一束光贴着纸板E仍沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光;
(5)根据图甲、乙所示实验,请你进一步推断:反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 (选填“垂直”或“不垂直”)的。
题型7光的反射定律的应用
[题型专练10]. (2023秋•邻水县期末)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
[题型专练11]. (2023秋•长安区期末)如图,一束光与镜面成30°角入射,以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜,使反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,则镜面应( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
[题型专练12]. (2023秋•桦甸市期末)小明利用如图甲所示的装置来“探究光的反射定律”。
(1)实验中要使用硬纸板,它的作用是 。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
题型8漫反射
[题型专练13]. (2023秋•滕州市期末)关于镜面反射和漫反射说法正确的是( )
A.镜面反射遵守反射定律,而漫反射不遵守反射定律
B.强烈阳光照射到建筑的玻璃幕墙上,会发生镜面反射造成“光污染”
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此仍平行
D.人们能从不同方向看见本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了镜面反射
题型9探究平面镜成像的特点
[题型专练14]. (2023秋•桂东县期末)小明同学为了探究平面镜成像特点,准备了如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸。
(1)如图甲所示,小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支大小不同的蜡烛依次放在M后面适当位置,只有用一根与A完全相同的蜡烛B时,才能与蜡烛A的像完全重合,说明像和物 。
(2)再让蜡烛A远离M,则蜡烛A在远离M的过程中,蜡烛A的像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处。接着,将平面镜平移至图丙所示的位置时,硬币的成像情况是 (填字母代号)。
A.硬币成像在a处
B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处
D.硬币无法通过平面镜成像
题型10探究平面镜成像实验选用玻璃板的原因
[题型专练15]. (2022秋•安化县期末)小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)他应选取两支外形 (选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验。(2)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 。
(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是 cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在玻璃板后放一光屏,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛的像,说明 。
(5)实验过程中,小滨仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小滨分析产生这一现象的原因是 。
题型11平面镜成像的特点与规律
[题型专练16]. (2023秋•高青县期末)为避免司机低头观察汽车仪表盘,忽略路况造成事故,厂商开发出汽车抬头显示系统,如图甲,又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。它利用平面镜成像原理,如图乙,汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到仪表竖直的像。下列说法正确的是( )
A.显示器越靠近挡风玻璃所成的像越大
B.司机看到像是由于挡风玻璃对光发生了漫反射
C.“路面情况能被车内人看到”属于光的直线传播现象
D.挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
题型12像与物体镜面对称
[题型专练17]. (2023秋•望城区期末)如图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是( )
A. B. C. D.
题型13像与物的距离和速度计算
[题型专练18]. (2023秋•江油市期末)如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.在靠近平面镜的过程中,铅笔的像变大
D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
[题型专练19]. (2023秋•徐州期末)如图所示,平面镜竖直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上,且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm。现铅笔以2cm/s的速度向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔的像为实像且笔尖向右
B.铅笔的像笔尖变粗、笔尾变细
C.像的笔尖移动速度大于笔尾移动速度
D.运动3s后笔尖与笔尖的像的间距为8cm
[题型专练20]. (2020秋•黄埔区期末)酒店卫浴防雾镜有很好的防雾效果,它的工作原理在镜子背面安装加热装置,水蒸气遇到镜子不但不会冷凝成水珠,还能迅速蒸发,一直保持干爽状态。防雾镜在通电加热可防止空气中的水蒸气在镜面上 (填物态变化名称)。小白站在镜子前面1m处,他在镜中的像和他相距 m。当他靠近镜子时,他在镜中的像大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在平面镜前有一辆电动玩具车,车顶立有一硬杆,如图所示,若杆在0.5s内从A点移动到B点,杆移动的距离为 cm,速度为 m/s,杆的像相对平面镜向 (选填“左”或“右”)运动。
题型14平面镜成像的应用
[题型专练21]. (2023秋•铁锋区期末)一块仪容镜如图甲所示,放在学校某教学楼走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。小强同学沿着走廊的ae直线走动,为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',如果将人和电铃各自看作一个点,则小强同学直线移动所在的区间是( )
A.ab B.bc C.cd D.de
题型15视力表的应用
[题型专练22]. (2023秋•儋州期末)视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m,如图所示是小阳同学测视力的情景,视力表与平面镜的距离是4m。为满足测量要求,下列说法错误的是( )
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m
B.平面镜和视力表不动,让小阳靠近平面镜移动1m
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动1m
[题型专练23]. (2023秋•连江县校级期末)因受场地限制,医生用如图的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:王红距离“E”型视力表的像有 m远,如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她距离“E”型视力表的像是 m远。
题型16光的折射现象
[题型专练24]. (2023秋•商河县期末)小明暑假期间去附近的公园游玩,他发现公园里既有“楼台倒影入池塘”的静态美,又有“鱼戏莲叶间”的动态美,动静结合相映成趣。对于这些现象的分析,下列说法正确的是( )
①他在岸上看到的水中“鱼”是虚像
②他在岸上看到的水中“鱼”的位置比实际位置低
③他在岸上看到的水中“楼台”是由于光的反射形成的
④他在岸上看到的水中“楼台”比地上的楼台要小一些
A.只有①④ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①③
[题型专练25]. (2021秋•迁安市期末)如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射。(图中入射光线,反射光线和折射光线的方向均未标出)其中折射光线是 (用字母表示),反射角等于 。
题型17探究光折射实验-三线共面
[题型专练26]. (2023秋•郯城县期末)小明在做“探究光的折射规律”实验,如图是光从空气斜射入水中时的光路,通过实验还得到如表数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)实验中发现,折射光线、入射光线和法线在 内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
(2)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水中时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(3)小明发现,光从空气斜射到水面时,光不但会发生折射现象,还会发生 现象,而且反射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)若光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为 。
题型18光折射规律的应用
[题型专练27]. (2023秋•怀化期末)如图所示,光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A.入射角为60°,界面右侧是空气
B.折射角为45°,界面右侧是玻璃
C.入射角为60°,界面左侧是空气
D.折射角为45°,界面左侧是玻璃
[题型专练28]. (2014秋•三门峡期末)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.MM′的右侧是玻璃 D.NN′是界面
[题型专练29]. (2023秋•费县期末)如图所示,一束激光沿直线传播射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑将移动到O点的 (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水至水槽满,则水满时的折射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)适量水时的折射角。
题型19光折射的光路图
[题型专练30]. (2023秋•峡江县期末)如图所示,潜入水中的潜水员,看见岸上的景物的位置变高了,下列哪一幅光路图能正确反映这一现象( )
A. B.
C. D.
[题型专练31]. (2022秋•鼓楼区期末)下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是( )
A.图甲:岸上的人看见水中的物体
B.图乙:物体通过小孔形成正立的实像
C.图丙:光从室外透过窗户玻璃进入室内
D.图丁:人观察对岸的树木在水中倒影
[题型专练32]. (2023秋•梁溪区校级期末)图中,能正确表示光从室外通过窗户玻璃进入室内的光路图是( )
A. B.
C. D.
题型20光的色散及其现象
[题型专练33]. (2023秋•宿迁期末)如图甲所示,一束阳光照射到三棱镜后出现的情况。好奇的小明将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上(如图乙),在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,以下说法正确的是( )
A.保持光屏位置不变,紫色光斑仍在a点处
B.保持光屏位置不变,紫色光斑在a点上方
C.将光屏向右平移,紫色光斑仍可落在a点处
D.将光屏向左平移,紫色光斑仍可落在a点处
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4.1光现象
考点一 光的直线传播 1
考点二 光的反射 3
考点三 平面镜成像规律 5
考点四 光的折射 6
考点五 光的色散 8
题型1光源的概念与判断 9
题型2光沿直线传播的应用 10
题型3根据光的直线传播确定观察范围 12
题型4光在真空中的速度 13
题型5探究光反射实验中的纸板作用 15
题型6探究光反射实验中的纸板垂直 16
题型7光的反射定律的应用 17
题型8漫反射 19
题型9探究平面镜成像的特点 19
题型10探究平面镜成像实验选用玻璃板的原因 20
题型11平面镜成像的特点与规律 21
题型12像与物体镜面对称 22
题型13像与物的距离和速度计算 22
题型14平面镜成像的应用 24
题型15视力表的应用 25
题型16光的折射现象 26
题型17探究光折射实验-三线共面 27
题型18光折射规律的应用 28
题型19光折射的光路图 30
题型20光的色散及其现象 32
考点一 光的直线传播
一、基本概念
1.光源:自身能够发光的物体叫光源。光源分为:自然(天然)光源、人造光源。
(1)自然光源:太阳、恒星、萤火虫等。
(2)人造光源:火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫光线。
(1)光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
(2)人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
4.光速
(1)光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/s。
(2)光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
二、基本规律
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播:太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
3.小孔成像:由于光沿直线传播,经小孔在光屏上就出现了烛焰倒立的实像;像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。
三、基本应用
1.影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域,即物体的影子。
2.日食和月食
(1)日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播,月球就挡住了太阳射向地球的光。
(2)月食:当地球处于月球和太阳之间时,地球挡住了射向月球的光。
3.小孔成像
用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫小孔成像。
由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。
考点二 光的反射
一、光的反射现象
1.光的反射:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光在介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点;
(2)“三线”:入射到介质表面的光线叫入射光线;经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线;经介质表面,反射回原来介质的光线叫反射光线。
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.人们能看见不是光源的物体的原因:我们能看到本身不发光的物体,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
4.光的反射规律(定律):在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
5.光的反射光路可逆:在探究光的反射规律实验中,如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。如图所示。
二、探究光反射时的规律
1.纸板在实验中的三个作用
(1)显示光的传播路径;
(2)验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,具体操作是将纸板NOF向前或向后折转,使其和纸板EON不在同一平面内,观察有无反射光的径迹;
(3)记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹,以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
2.实验注意事项
(1)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象;
(2)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(3)实验过程中严禁将激光对着人眼,以防灼伤眼睛;
(4)通过镜面对入射光的反射作用,可以看出镜子有改变光路的作用;
(5)本实验是一个归纳性实验,改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据,从而得出普遍规律,避免实验结论的偶然性。
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射:当一束平行光照射到平面镜上时,在平面镜上发生光的反射,反射光也平行射出,这种发生叫镜面反射。
2.漫反射:当一束平行光照射的凹凸不平的表面时,反射光会朝四面八方射出,这种反射叫漫反射。
3.无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
四、生活中光的反射现象
1.看到物体的原因:我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源,是因为光源发出的光进入我们的眼睛,产生了视觉。同时,我们也能看到本身不发光的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
2.生活中的反射现象
(1)生活中,大部分物体表面反射的都是漫反射,因而才使我们能够从不同方向看清物体。
(2)当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时,这些光滑的表面就会发生镜面反射,炫目的反射光会干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
(3)水中倒影是最典型的光的反射现象;还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
考点三 平面镜成像规律
一、平面镜成像规律
1.平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体对应点的连线与平面镜垂直,平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,平面镜成像是虚像。
2.平面镜成虚像:在探究平面镜成像特点的实验中,在平面镜前放一支点燃的蜡烛,在镜子中会出现一个正立蜡烛的像,但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时,光屏上却没有出现蜡烛的像,可见平面镜所成的像是不存在的,是虚像。
3.平面镜成像作图:(1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图;(2)根据平面镜成像特点作图(对称法)。
4.凸面镜特点:凸面镜对光有发散作用,平行光射到凸面镜上,反射后成为发散光。
5.凹面镜特点:凹面镜对光有会聚作用,平行光射到凹面镜上,反射后会聚到一点。
二、平面镜成像的应用
1.平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用:使用凸面镜能起到扩大视野的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜应用
(1)使用凹面镜对光的会聚作用的有:太阳灶、奥运圣火采集器等。
(2)由光路可逆原理可知,由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光,这一特点的常见应用有:探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
考点四 光的折射
一、光的折射现象
1.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
二、光的折射规律(定律):
1.光的折射定律
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)当光从空气斜射入水中(或其他介质)时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光线从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
2.光的折射成虚像:由于光的折射,从一种介质看另一种介质中的物体时,所看到的一般不是物体本身,而是由光的折射所形成的物体的虚像。
三、生活中光的折射现象
1.海市蜃楼:夏天,海面附近空气温度较低,密度较大,来自地平线以下远处的物体的光,传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中,形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”:来自水面以下的笔上物点的光,从水中射向空气反生折射,折射角大于入射角,我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的,这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”:因为人们看到的是水中的鱼的虚像,它比鱼的实际位置浅,所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”:因为光从空气进入水中时发生折射,所以水中的人看到的是岸上的树的虚像,它比树的真实位置要高。
考点五 光的色散
一、光的色散
1.光的色散:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
2.太阳光(白光)不是单色光,而是由各种颜色的光混合而成的,白光是复色光;
3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
4.三原色:大量实验发现,把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,就可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成,因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
5.可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列,形成太阳的可见光谱,如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
6.红外线与紫外线:在可见光谱的红光之外有红外线,紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做不可见光。
(1)红外线的特点及作用:热作用强,穿透云雾能力强,抗干扰能力强,一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强。
(2)紫外线的特点及作用:紫外线可以让照相机的胶片感光,因而可利用紫外线进行摄影;适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,对骨骼的生长和身体健康都有好处;紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等;紫外线照射下荧光物质会发光,可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
二、生活中光的色散现象
1.雨后彩虹:雨后天空悬浮着大量细小的水珠,太阳光照射到这些小水珠上,经反射和折射后发生色散现象,形成绚丽的彩虹。
2.物体的颜色:一般来说,物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
(1)透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。
(2)不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
题型1光源的概念与判断
[题型专练1]. (2023秋•泸县校级期末)“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”这是唐代诗人张继写的《枫桥夜泊》。这首诗中蕴含许多物理知识,下列分析正确的是( )
A.月亮和渔火都是光源
B.诗人是根据音调分辨出钟声和乌啼
C.月落是以地面为参照物
D.钟声是由空气振动产生的,钟声主要是通过水传播到客船
【解答】解:A.月亮不能自行发光,不是光源,渔火可以自行发光,是光源,故A错误;
B.诗人是根据音色分辨出钟声和乌啼,故B错误;
C.月亮相对于地面位置发生了变化,月落是以地面为参照物,故C正确;
D.钟声是由钟体振动产生的,钟声主要是通过空气传播到客船,故D错误。
故选C。
题型2光沿直线传播的应用
[题型专练2]. (2021秋•肇源县期末)在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:(1)C图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故C符合要求;
(2)ABD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,不符合要求。
故选:C。
[题型专练3]. (2023秋•宿豫区期末)如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.蜡焰的正立像 D.蜡焰的倒立像
(3)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法之一是:减小 的距离。
(4)为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像,则应选择下列所示 孔然后用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验。
【解答】解:(1)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,故蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,
其成像的原理是光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(2)蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰的形状相同,像与小孔的形状无关,
即蜡烛在半透明纸上成的像是烛焰的倒立像,故选D。
(3)由于烛焰的像的大小与烛焰到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关,
为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是:蜡烛离小孔近一些或将塑料薄膜远离小孔。
(4)探究孔的大小是否影响小孔所成的像,应保持孔的形状不变,只改变孔的大小,B图中移动卡片可以保证孔的形状始终是三角形,孔的大小逐渐变化,故B符合要求;如图:
;
ACD三图中随着卡片的移动,孔的形状、大小都发生了变化,不符合要求。
故答案为:(1)实像;光的直线传播;(2)D;(3)蜡烛与小孔;(4)B。
[题型专练4]. (2023秋•淮北期末)某同学用易拉罐做小孔成像实验,如图所示。保持半透明纸到小孔之间的距离不变,改变蜡烛AB到小孔之间的距离s,五次测得s和像的高度h的数据,如表所示。
蜡烛AB到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
0.5
0.33
0.25
0.2
(1)请在图中画出蜡烛AB的像A′B′。
(2)请你根据表中的数据写出h与s的数量关系式。
(3)若蜡烛AB的像高为2cm,求小孔到蜡烛AB的距离。
【解答】解:(1)A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,蜡烛AB的像A′B′如下图所示:
;
(2)由表中数据可知,当蜡烛AB到小孔的距离增大为原来的几倍,像的高度就减小为原来的几分之一,说明像的高度与蜡烛AB到小孔的距离成反比,即k=hs;
当蜡烛AB到小孔的距离为2cm,像的高度为1cm,解得k=2,故h与s的数量关系式为h;
(3)若蜡烛AB的像高为2cm,则小孔到蜡烛AB的距离为:
s1cm。
答:(1)见解答图;
(2)h与s的数量关系式为h;
(3)小孔到蜡烛AB的距离为1cm。
题型3根据光的直线传播确定观察范围
[题型专练5]. (2023秋•柘城县期末)如图所示,P为人眼的位置,请在图中用作图的方法,作出人眼所能看到的挡板右侧墙壁的范围。
【解答】解:由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,故人眼看到的范围如下图所示:
题型4光在真空中的速度
[题型专练6]. (2023秋•永城市期末)毛主席在《七律二首•送瘟神》中写道“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”,其中“坐地日行八万里”是指地球赤道周长约四万千米(即:八万里),人们随地球的自转每天也能移动约四万千米。
(1)“坐地日行八万里”是说以地心为参照物,坐在地面上的人是 的;
(2)已知光每秒可以绕地球赤道7.5圈,请你估算光的速度 ;
(3)地球和月球之间的距离约为3.9×105km,求出工程师从地球发射激光到接收到反射回来的激光需要多长时间。
【解答】解:(1)由题意可知,人们随地球的自转每天也能移动约四万千米,则以地心为参照物,人的位置发生了改变,坐在地面上的人是运动的。
(2)光每秒走的路程是
s=7.5×4×104km=3×105km=3×108m
光的速度
(3)工程师从地球发射激光到接收到反射回来的激光走的路程是
从地球发射激光到接收到反射回来的激光需要的时间
。
故答案为:(1)运动;(2)3×108m/s;(3)工程师从地球发射激光到接收到反射回来的激光需要2.6s。
[题型专练7]. (2023秋•招远市期末)如图所示为一种身高测量仪,顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射后返回,被感应器接收。小敏同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为6.6×10﹣3s。已知感应器与测高台的距离为2.8m,空气中的声速取340m/s,已知光在真空中的传播速度是3×108m/s。则:
(1)小敏同学的身高为多少?
(2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中,空间站上可采用超声测距仪还是激光测距仪来测量它们之间的距离?请结合声和光的传播知识简要说明理由。
(3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为3.84×108m,则在地球上向月球发射的激光经多长时间能够接收到返回的信号?
【解答】解:(1)感应器距离人的头部距离:
s=vt=340m/s6.6×10﹣3s=1.122m
身高h=2.8m﹣1.122m=1.678m;
(2)太空中为真空,由于声音不能在真空中传播,所以,超声测距仪不能使用。激光可以在真空中传播,因此,可使用激光测距仪来测距;
(3)由v可得:
向月球发射的激光能够接收到返回的信号的时间:t2.56s。
答:(1)小敏同学的身高为1.678m;
(2)太空中为真空,由于声音不能在真空中传播,所以,超声测距仪不能使用。激光可以在真空中传播,因此,可使用激光测距仪来测距;
(3)向月球发射的激光能够接收到返回的信号的时间为2.56s。
题型5探究光反射实验中的纸板作用
[题型专练8]. (2022秋•东营区期末)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,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,光线AO的入射角大小是 度。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是 (选字母序号)。
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 内(选填“同一平面”或“不同平面”)。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 (选字母序号)。
A.反射角等于入射角
B.在光的反射现象中,光路可逆
【解答】解:(1)如图所示,入射光线AO的法线是ON,纸板ENF与平面镜垂直放置,图中的入射角是90°﹣50°=40°;
(2)在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性,应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角,故D正确;
(3)实验中将纸板F向向后折转,纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)让一束光沿BO方向射向平面镜,即让光线逆着原来的反射光线射向镜面,反射光将沿OA方向射出,即反射光线逆着原入射光线方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的,故B正确。
故答案为:(1)40;(2)D;(3)不能;同一平面;(4)B。
题型6探究光反射实验中的纸板垂直
[题型专练9]. (2023秋•连江县校级期末)利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到反射光沿OF方向射出,用笔在纸板上描出入射光EO和反射光OF的径迹,EO与垂直于镜面的直线ON的夹角i是入射角,OF与ON的夹角r是反射角;
(2)改变入射光的方向,测量∠i和∠r,实验数据如表所示,由此可得:在光的反射现象中, ;
∠i
30°
35°
40°
45°
50°
55°
∠r
30°
35°
40°
45°
50°
55°
(3)在图甲中,让光束沿FO方向射向镜面,反射光沿OE射出,与(1)相比,可得出结论:在反射现象中,光路是 (选填“可逆”或“不可逆”)的;
(4)如图乙所示,把纸板E、F均倾斜相同角度立在平面镜上,使一束光贴着纸板E仍沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光;
(5)根据图甲、乙所示实验,请你进一步推断:反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 (选填“垂直”或“不垂直”)的。
【解答】解:(2)由表格中数据知,在光的反射现象中,反射角等于入射角;
(3)让光线沿FO方向射向镜面,反射光线沿OE射出,与(1)相比,可得出结论:在光的反射中,光路是可逆的;
(4)法线与镜面垂直,如果把纸板倾斜的立在平面镜上,纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线也不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;
(5)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须在纸板平面内,此时反射光线、入射光线和法线必须在纸板平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。
故答案为:(2)反射角等于入射角;(3)可逆; (4)不能; (5)垂直。
题型7光的反射定律的应用
[题型专练10]. (2023秋•邻水县期末)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
【解答】解:A、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故A错误;
B、将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故B不符合题意,故B错误;
C、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能射中目标;同理,将平面镜竖直向下移动,反射光线不能射中目标,故C正确、D错误。
故选:C。
[题型专练11]. (2023秋•长安区期末)如图,一束光与镜面成30°角入射,以垂直纸面的直线为轴绕O点转动平面镜,使反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,则镜面应( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
【解答】解:一束光与镜面成30°角入射,可知入射角为60°,则反射光线跟入射光线之间的夹角为120°,入射光线位置没变,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角减小为80°,可知镜面逆时针转动,如图所示:
BC为转动后镜面,OE为转动前镜面法线,因此入射角∠AOE=60°,OF为镜面转动后法线,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,因此转动镜面后入射角∠AOF=40°,则法线转动角度为:
∠EOF=∠AOE﹣∠AOF=60°﹣40°=20°,所以镜面逆时针转动角度为20°。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
[题型专练12]. (2023秋•桦甸市期末)小明利用如图甲所示的装置来“探究光的反射定律”。
(1)实验中要使用硬纸板,它的作用是 。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
【解答】解:(1)据课本知识可知,实验中要使用硬纸板,它的作用是显示光路;
(2)根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线仍在同一平面内,但不能在纸板上看到反射光线。
故答案为:(1)显示光路;(2)在;不能。
题型8漫反射
[题型专练13]. (2023秋•滕州市期末)关于镜面反射和漫反射说法正确的是( )
A.镜面反射遵守反射定律,而漫反射不遵守反射定律
B.强烈阳光照射到建筑的玻璃幕墙上,会发生镜面反射造成“光污染”
C.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此仍平行
D.人们能从不同方向看见本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了镜面反射
【解答】解:A、镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故A错误;
B、巨大的玻璃幕墙,表面光滑,当光照射到它们的表面时会发生镜面反射,能量强亮度大,照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便,称为光污染,故B正确;
C、漫反射的光线是射向各个方向的,所以入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行,故C错误;
D、能够从不同方向看到一些本身不发光的物体,说明光在这些物体上发生了漫反射,故D错误。
故选:B。
题型9探究平面镜成像的特点
[题型专练14]. (2023秋•桂东县期末)小明同学为了探究平面镜成像特点,准备了如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸。
(1)如图甲所示,小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支大小不同的蜡烛依次放在M后面适当位置,只有用一根与A完全相同的蜡烛B时,才能与蜡烛A的像完全重合,说明像和物 。
(2)再让蜡烛A远离M,则蜡烛A在远离M的过程中,蜡烛A的像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处。接着,将平面镜平移至图丙所示的位置时,硬币的成像情况是 (填字母代号)。
A.硬币成像在a处
B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处
D.硬币无法通过平面镜成像
【解答】解:(1)小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支大小不同的蜡烛依次放在M后面适当位置,当某一支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像与蜡烛A的像完全重合,此时后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是相同;
(2)由于物像大小相等,所以蜡烛A在远离M的过程中,蜡烛A的像的大小将不变;
(3)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将平面镜向右移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选:A。
故答案为:(1)大小相同;(2)不变;(3)A。
题型10探究平面镜成像实验选用玻璃板的原因
[题型专练15]. (2022秋•安化县期末)小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)他应选取两支外形 (选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验。(2)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 。
(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是 cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)在玻璃板后放一光屏,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛的像,说明 。
(5)实验过程中,小滨仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小滨分析产生这一现象的原因是 。
【解答】解:(1)选取两支完全相同的蜡烛,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,便于比较物像大小关系。
(2)在做平面镜成像特点实验时,用玻璃板代替平面镜,目的是为了便于确定像的位置;
(3)物距为30cm,像距和物距相等,也为30cm,这样物像的距离为60cm。
由于平面镜成等大的像,只要物体大小不变,像的大小都不会发生变化,故当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将不会变化。
(4)因为光屏只能接收实像,不能接受虚像,而平面镜成的是虚像,所以移开B,并在其所在位置放一个光屏,则光屏上不能接收A的像,这说明蜡烛成的像是虚像。
(5)玻璃板有一定的厚度,且有两个反射面,因为玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一个像,所以成两个像。
故答案为:
(1)相同;(2)便于确定像的位置;(3)60;不变;(4)平面镜成的是虚像;(5)玻璃板有一定的厚度。
题型11平面镜成像的特点与规律
[题型专练16]. (2023秋•高青县期末)为避免司机低头观察汽车仪表盘,忽略路况造成事故,厂商开发出汽车抬头显示系统,如图甲,又叫汽车平视显示系统(HeadUpDisplay),简称HUD。它利用平面镜成像原理,如图乙,汽车仪表安装在驾驶台上、显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到仪表竖直的像。下列说法正确的是( )
A.显示器越靠近挡风玻璃所成的像越大
B.司机看到像是由于挡风玻璃对光发生了漫反射
C.“路面情况能被车内人看到”属于光的直线传播现象
D.挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
【解答】解:A.根据平面镜成像特点可知,显示器越靠近挡风玻璃所成的像不变,故A错误;
B.司机看到像是由于挡风玻璃对光发生了镜面反射,故B错误;
C.“路面情况能被车内人看到”光线是由空气通过玻璃再到空气,属于光的折射现象,故C错误;
D.车辆显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45°;故D正确。
故选:D。
题型12像与物体镜面对称
[题型专练17]. (2023秋•望城区期末)如图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:平面镜成的像与物体等大,又关于镜面对称,所以物体成的像看起来是左右相反的。
A、选项中像与物体左右不相同,不是物像对称,故A错误;
B、选项中物体与像大小相等,左右对称,故B正确;
C、选项中物体与像不是关于平面镜对称,故C错误;
D、选项中像是倒立的,故D错误。
故选:B。
题型13像与物的距离和速度计算
[题型专练18]. (2023秋•江油市期末)如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.在靠近平面镜的过程中,铅笔的像变大
D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
【解答】解:A、平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔像的尖端朝左,故A错误;
B、若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近,则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B错误;
C、平面镜成像像与物的大小相等,所以在靠近平面镜的过程中,铅笔的像不变,故C错误;
D、将M逆时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,即铅笔的像竖直且尖端朝下,故D正确。
故选:D。
[题型专练19]. (2023秋•徐州期末)如图所示,平面镜竖直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上,且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm。现铅笔以2cm/s的速度向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔的像为实像且笔尖向右
B.铅笔的像笔尖变粗、笔尾变细
C.像的笔尖移动速度大于笔尾移动速度
D.运动3s后笔尖与笔尖的像的间距为8cm
【解答】解:A、平面镜所成的像为虚像,但由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔像的尖端朝左,故A错误;
B、平面镜成像像与物的大小相等,所以在靠近平面镜的过程中,铅笔的像不变,故B错误;
C、若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近,则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故C错误;
D、运动3s后笔尖距离平面镜10cm﹣2cm/s×3s=4cm,笔尖的像距离平面镜也为4cm,则运动3s后笔尖与笔尖的像的间距为4cm+4cm=8cm,故D正确。
故选:D。
[题型专练20]. (2020秋•黄埔区期末)酒店卫浴防雾镜有很好的防雾效果,它的工作原理在镜子背面安装加热装置,水蒸气遇到镜子不但不会冷凝成水珠,还能迅速蒸发,一直保持干爽状态。防雾镜在通电加热可防止空气中的水蒸气在镜面上 (填物态变化名称)。小白站在镜子前面1m处,他在镜中的像和他相距 m。当他靠近镜子时,他在镜中的像大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。在平面镜前有一辆电动玩具车,车顶立有一硬杆,如图所示,若杆在0.5s内从A点移动到B点,杆移动的距离为 cm,速度为 m/s,杆的像相对平面镜向 (选填“左”或“右”)运动。
【解答】解:温度较高的水蒸气遇到温度低的镜面会液化成小水滴,镜面温度较高时可以避免水蒸气在镜面上液化;
由平面镜成像的特点可知,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,已知小白站在镜前1m处,所以他的像离镜面也是1m,则他在镜中的像和他相距1m+1m=2m;平面镜成像时是成正立等大的像,所以当他靠近镜子时,他在镜中的像大小不变;
如图所示,杆在0.5s内从A点移动到B点,杆移动的距离为:9.50cm﹣2.00cm=7.50cm,速度为v15cm/s=0.15m/s,当杆以0.15m/s速度向右移,即杆远离镜面,则像也以0.15m/s的速度远离平面镜,即杆的像相对镜向左移。
故答案为:液化;2;不变;7.50;0.15;左。
题型14平面镜成像的应用
[题型专练21]. (2023秋•铁锋区期末)一块仪容镜如图甲所示,放在学校某教学楼走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。小强同学沿着走廊的ae直线走动,为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',如果将人和电铃各自看作一个点,则小强同学直线移动所在的区间是( )
A.ab B.bc C.cd D.de
【解答】解:电铃反射的光入射到A处和B处,反射光线过像点,经过平面镜反射到b和c两处,为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学所在的区间是bc。
故选:B。
题型15视力表的应用
[题型专练22]. (2023秋•儋州期末)视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m,如图所示是小阳同学测视力的情景,视力表与平面镜的距离是4m。为满足测量要求,下列说法错误的是( )
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m
B.平面镜和视力表不动,让小阳靠近平面镜移动1m
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动1m
【解答】解:
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m,由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为2m,所以人与视力表的像的距离为5m,故A正确;
B.平面镜和视力表不动,让小阳靠近平面镜移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为4m,人到平面镜的距离为1m,所以人与视力表的像的距离为5m,故B正确;
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为1m,所以人与视力表的像的距离为4m,故C错误;
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为2m,所以人与视力表的像的距离为5m,故D正确。
故选:C。
[题型专练23]. (2023秋•连江县校级期末)因受场地限制,医生用如图的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:王红距离“E”型视力表的像有 m远,如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她距离“E”型视力表的像是 m远。
【解答】解:
(1)已知“E”型视力表与平面镜相距2.5m,由平面镜成像特点知,视力表的像距平面镜的距离也是2.5m,由图可知王红到平面镜的距离是2.5m﹣0.4m=2.1m;
所以王红距离视力表的像的距离:s=2.5m+2.1m=4.6m;
(2)由v得,王红向平面镜移动的距离:s'=vt=0.5m/s×3s=1.5m,
则此时王红距离“E”型视力表像的距离是:s''=s﹣s'=4.6m﹣1.5m=3.1m。
故答案为:4.6;3.1。
题型16光的折射现象
[题型专练24]. (2023秋•商河县期末)小明暑假期间去附近的公园游玩,他发现公园里既有“楼台倒影入池塘”的静态美,又有“鱼戏莲叶间”的动态美,动静结合相映成趣。对于这些现象的分析,下列说法正确的是( )
①他在岸上看到的水中“鱼”是虚像
②他在岸上看到的水中“鱼”的位置比实际位置低
③他在岸上看到的水中“楼台”是由于光的反射形成的
④他在岸上看到的水中“楼台”比地上的楼台要小一些
A.只有①④ B.只有①②③ C.只有②④ D.只有①③
【解答】解:(1)看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的折射现象,看到的是鱼的虚像,虚像的位置比实际位置高;
(2)看到的水中楼台属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,比地上的楼台大小相同。
综上所述,①③正确,②④错误。
故选:D。
[题型专练25]. (2021秋•迁安市期末)如图,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射。(图中入射光线,反射光线和折射光线的方向均未标出)其中折射光线是 (用字母表示),反射角等于 。
【解答】解:由图可知,∠BOF=30°,所以∠DOF=90°﹣30°=60°,
已知∠DOE=60°,
根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,
而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,
则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线,则反射角为∠DOF=60°。
故答案为:OG;60°。
题型17探究光折射实验-三线共面
[题型专练26]. (2023秋•郯城县期末)小明在做“探究光的折射规律”实验,如图是光从空气斜射入水中时的光路,通过实验还得到如表数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)实验中发现,折射光线、入射光线和法线在 内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
(2)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水中时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(3)小明发现,光从空气斜射到水面时,光不但会发生折射现象,还会发生 现象,而且反射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)若光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为 。
【解答】解:(1)实验中发现:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
(2)分析表中数据可知,光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大(或减小)而增大(或减小),且折射角小于入射角;
(3)光从空气斜射到水面时,同时发生反射和折射现象,且反射角等于入射角;
(4)光折射时光路是可逆的。由图可知,当光从空气斜射入水中,入射角为15°时,折射角为11.3°,则当光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为15°。
故答案为:(1)同一平面;(2)小于;(3)反射;等于;(4)15°。
题型18光折射规律的应用
[题型专练27]. (2023秋•怀化期末)如图所示,光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射,以下说法正确的是( )
A.入射角为60°,界面右侧是空气
B.折射角为45°,界面右侧是玻璃
C.入射角为60°,界面左侧是空气
D.折射角为45°,界面左侧是玻璃
【解答】解:(1)已知CD是界面,则由图可知,∠AOC=60°,则∠BOD=60°,所以入射角为90°﹣60°=30°,
而∠COE=45°,则折射角为90°﹣45°=45°,因折射角大于入射角,所以CD的右边是空气,左边是玻璃。
(2)根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OE一定为折射光线,BO为入射光线,OA为反射光线,
综上所述,故只有选项D正确。
故选:D。
[题型专练28]. (2014秋•三门峡期末)如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形,下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.折射角等于50°
C.MM′的右侧是玻璃 D.NN′是界面
【解答】解:根据反射定律知,反射角等于入射角,所以水平方向的直线NN′为法线,竖直方向的直线MM′为界面;
由图中光线与界面的夹角为60°可知,入射角为60°,则反射角也为60°。
由图可知折射光线与法线的夹角为90°﹣50°=40°,所以折射角为40°.则MM′的右边是玻璃。
故选:C。
[题型专练29]. (2023秋•费县期末)如图所示,一束激光沿直线传播射到空水槽底部O点,形成一个光斑。向水槽中注入适量水后,水槽底部光斑将移动到O点的 (选填“左”或“右”)侧。继续沿水槽壁缓慢注水至水槽满,则水满时的折射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)适量水时的折射角。
【解答】解:当向水槽内注入适量的水后,光从空气斜射入水中发生折射,折射角小于入射角,因此光线移动到O点左侧;继续沿水槽壁缓慢注水,由于入射角不变,所以折射角的大小也不变,即水满时的折射角等于适量水时的折射角。
故答案为:左;等于。
题型19光折射的光路图
[题型专练30]. (2023秋•峡江县期末)如图所示,潜入水中的潜水员,看见岸上的景物的位置变高了,下列哪一幅光路图能正确反映这一现象( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
潜水员在水中看岸上的景物,入射光线应该来自岸上的景物,B、D中光线的传播方向错误,故BD错误;
根据光的折射规律,光从空气中斜射入水中时,折射角应小于入射角,而A图中折射角大于入射角,故A错误,C正确;
故选:C。
[题型专练31]. (2022秋•鼓楼区期末)下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是( )
A.图甲:岸上的人看见水中的物体
B.图乙:物体通过小孔形成正立的实像
C.图丙:光从室外透过窗户玻璃进入室内
D.图丁:人观察对岸的树木在水中倒影
【解答】解:A、图甲:光从水中斜射入空气时(光的传播方向是从水中到空气中),折射角大于入射角,故A正确;
B、图乙:物体通过小孔形成倒立的实像,故B错误;
C、光线通过玻璃砖再进入空气发生两次折射:第一次是从空气斜射进入玻璃,折射光线应该靠近法线偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角,故C错误;
D、人观察对岸的树木在水中倒影,应该是由树木射向湖面的光线被反射进入人眼,是光的反射现象,故D错误。
故选:A。
[题型专练32]. (2023秋•梁溪区校级期末)图中,能正确表示光从室外通过窗户玻璃进入室内的光路图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:第一次折射:先过入射点O垂直玻璃左表面作出法线,再在玻璃内部法线的另一侧作出折射光线,注意折射角小于入射角:
第二次折射:先过O′点垂直玻璃右表面作出法线,再在玻璃的右侧空气中作出折射光线,注意折射角大于入射角,折射光线与玻璃左表面的入射光线平行,如图所示:
故选:A。
题型20光的色散及其现象
[题型专练33]. (2023秋•宿迁期末)如图甲所示,一束阳光照射到三棱镜后出现的情况。好奇的小明将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上(如图乙),在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,以下说法正确的是( )
A.保持光屏位置不变,紫色光斑仍在a点处
B.保持光屏位置不变,紫色光斑在a点上方
C.将光屏向右平移,紫色光斑仍可落在a点处
D.将光屏向左平移,紫色光斑仍可落在a点处
【解答】解:不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同,紫光的偏折能力比红光要强;
AB、在本实验中,保持入射光位置及方向不变,仅将红光改为紫光,则紫光偏折能力强,其光斑会在a的下方,故AB错误;
CD、如果将光屏向右平移,紫色光会落在a点更偏下的位置,相反,如果将光屏向左平移,紫色光斑则向上移动,仍可落在a点处,故C错误,D正确。
故选:D。
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