内容正文:
的角平分线即为法线,过O 点作法线
的垂线,可以画出平面镜;当容器中加
入水后,激光束经镜面上的O 点反射
后,反射光线与水面的交点F 为入射
点,经水面折射,由于入射角大于折射
角,且折射后的光束经过B点,故连接
BF,标上箭头,就可以画出折射光线。
专题特训四 光现象
实验探究
1.
(1)
显示光路 (2)
法线 (3)
在同
一平面内 (4)
入射角 解析:(1)
实验
中用加湿器使整个玻璃罩内充满水
雾,是为了清晰地显示出光传播的路
径,便于完成实验研究。(2)
法线是
指始终垂直于某平面的直线,是为了
方便研究光的反射规律而假想出来
的,红色激光ON 的作用是为了显示
法线的位置。(3)
缓慢转动圆台,可
以看到三束光相互重合,说明在反射
现象中,反射光线、入射光线和法线在
同一平面内。(4)
光在反射时,反射
角等于入射角,实验中可多次改变入
射角,观察反射角的变化,探究反射角
与入射角之间的关系。
2.
(1)
确定像的位置 (2)
完全重合
(3)
不变 不能 (4)
③ 解析:(1)
用
玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃
板透明的特点,便于透过玻璃板确定
像的位置。(2)
在做平面镜成像实验
中,用两支蜡烛就是为了验证平面镜
成的像与物的大小关系,看未点燃的
蜡烛跟已点燃蜡烛的像是否完全重合
即可得出结论。(3)
当蜡烛A 远离玻
璃板时,它的像的大小将不变;平面镜
成的是虚像,虚像不能成在光屏上。
(4)
由平面镜成像规律可知,像与物
关于平面镜对称,当玻璃板中蜡烛A
的像偏低且倾斜时,说明玻璃板向右
倾斜,故③是产生以上实验现象的
原因。
3.
(1)
会 (2)
不会 (3)
将光屏右半
边向后折转一定角度后,观察是否能够
看到折射光线 (4)
远离 在光的折
射中,折射角随入射角的增大而增大
解析:(1)
光从空气斜射入水或其他
透明介质时,折射角小于入射角,小明
将一束激光射至P 点,形成一个光
斑,向水槽内慢慢注水,光线在水面处
发生折射,水槽底部光斑的位置将发
生改变,说明光从空气斜射入水中时,
传播方向会发生改变。(2)
当光从空
气垂直射向水面时,光的传播方向将
不会发生偏折,当光由空气斜射入水
中时,光的传播方向将会发生偏折。
(3)
光屏左右两边位于同一平面内,
可以同时观察到入射光线与折射光
线,若光屏左半边与右半边不在一个
平面内,看是否能够看到折射光线,故
接下来的操作是将光屏右半边向后折
转一定角度后,观察是否能够看到折
射光线。(4)
光从空气斜射到水面
时,当入射角不断增大时,折射角也随
之增大,当小明用激光笔远离NN'入
射激光时,说明入射角增大,所以水中
的光路将远离NN'。把水换成玻璃
砖重复这样的实验,发现同样的规律,
则说明折射角随入射角的增大而增
大,故可以得出的结论是在光的折射
中,折射角随入射角的增大而增大。
4.
(1)
在空气中喷烟雾 漫 (2)
30°
(3)
3 解析:(1)
在空气中显现光的
传播路径的一种方法是在空气中喷烟
雾。可从不同方向看到白板上的亮
点,是因为白板表面粗糙,光束中的部
分光在白板上发生了漫反射。(2)
当
空气中的入射角为30°时,水中的折射
角为22°。由光路可逆可知,当光从水
中射向空气,若入射角为22°,则光在
空气中的折射角为30°。(3)
太阳光
是由七色光混合而成的复色光,在同一
种介质中,红色光的折射程度最小,紫色
光的折射程度最大,折射程度从小到大
依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。图中1
位置接到的是七色光组成的白光,太阳
光经过三棱镜折射后,会出现光的色散
现象,红光在最上面,紫光在最下面,因
此3位置会挡住其他色光,分离出紫光,
使紫光射到平面镜上。
5.
(1)
较远 (3)
如图所示 (4)
看
到折射形成的蜡烛B 的虚像与蜡烛
A 的像
(第5题)
解析:(1)
蜡烛A 在玻璃板的两个表
面分别成像,实验中每次确定像的位
置时,由图乙可知,像距都比物距大一
些,根据平面镜成像时物与像到平面
镜的距离相等可知,错误地将蜡烛B
与距离玻璃板较远的像重合,从而造
成了“不对称”的结果。(3)
光从空气
斜射入玻璃中,折射角小于入射角,光
从玻璃斜射入空气中,折射角大于入
射角。最终折射光线与原入射光线平
行,作第二次折射光线的反向延长线
交于垂直光线的交点,此点就是人眼
看到像的位置(如图)。(4)
综合上面
的现象及分析过程,在实验中确定蜡
烛A 的像的位置时,由于光的折射,
实际是看到的“蜡烛B”与蜡烛A 的
像完全重合,即折射形成的虚像B'与
反射形成的虚像A'完全重合,造成确
定像的位置时出现偏差。
第四章整合拔尖
[高频考点突破]
典例1 (1)
倒立 实像 直线传播
(2)
D (3)
太阳 像 解析:(1)
光
在均匀介质中沿直线传播,小孔成像
的原理是光沿直线传播,成倒立的实
像。(2)
小孔成像成的是倒立的实
像,与小孔的形状无关,故成烛焰的倒
立像。(3)
小孔成像的原理是光沿直
线传播,地面上的圆形光斑是太阳通
过树叶的缝隙所成的像。
[跟踪训练]
1.
A 解析:因为光是沿
直线传播的。当月球转到太阳和地球
中间并且三者在一条直线上时,月球
42
69
第四章整合拔尖 ▶ “答案与解析”见P24
考点一 光的直线传播
典例1 跨学科实践·工程实践
(2024·肇庆段考)
如图所示为小范自制的一个针孔照相机,它其
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处。
(典例1图)
(1)
烛焰在半透明薄膜上所成的像是
(填“正立”或“倒立”)的 (填“实像”或
“虚像”);其成像原理是光沿 。
(2)
如果易拉罐底部的小孔是三角形,那么他在
半透明薄膜上看到的像是 (填字母)。
A.
三角形光斑 B.
圆形光斑
C.
烛焰的正立像 D.
烛焰的倒立像
(3)
晴天的正午时分,走在茂密的树林下,你会
看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小
不同的圆形光斑。这些圆形光斑是 (填
“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (填
“像”或“影子”)。
第四章 光 现 象
70
[跟踪训练]
1.
(2024·随州期中)如图所示,日食的形成原
因和描述日食形成过程的图示分别是( )
(第1题)
A.
光的直线传播、图甲
B.
光的反射、图乙
C.
光的直线传播、图乙
D.
光的反射、图甲
考点二 光的反射
典例2 图像法
(2024·武汉段考)如图所示为
水位测量仪的示意图,从A 点发出的一束与水
平面成45°角且方向不变的激光,经水面反射
后,在光屏PQ 上形成一个光斑B,光斑位置随
水位变化而发生变化。下列说法中,正确的是
( )
(典例2图)
A.
从A 点发出的激光与水面的夹角即为入射角
B.
若水位上升,入射角也会随之增大
C.
若水位下降了1m,则光屏上光斑B 会右移
2m
D.
若入射光线按逆时针方向转动10°,反射光线
也按逆时针方向转动10°
针对水面升降问题的分析认证,注意假设液面
的变化,根据光传播规律画出光传播的示意图,然后
结合示意图进行分析判断。
[跟踪训练]
2.
(2024·南宁期中)(多选题)在水深1m的湖
面上空,一只画眉鸟在岸边的绿柳树梢上婉
转地歌唱,树梢距离水面高5m,一条小鲤鱼
也在悠闲地游动。静观湖面,“小鲤鱼”“画眉
鸟”和“绿柳”浑然一体,下列说法中,正确
的是 ( )
A.
水中的“画眉鸟”是树上的画眉鸟通过漫
反射形成的
B.
水中的“画眉鸟”距离水面1m
C.
站在岸边看见水中的“小鲤鱼”比实际
要浅
D.
我们看到水中的“画眉鸟”和“小鲤鱼”都
是虚像
考点三 平面镜成像
典例3 推理论证
(2024·福州期末)如图所示,
一条走廊的两侧竖立着两块平面镜MN 和PQ,
MN∥PQ,相距为d,在走廊中间将一橡皮小球
垂直于其中一块平面镜,以速度v沿地面抛出,
若抛出后小球的速度大小不变,则观察到两块平
面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情
况是 ( )
(典例3图)
A.
小球指向MN 镜时,两个像靠近,两个像之
间的距离为d
B.
小球指向MN 镜时,两个像远离,两个像之
间的距离为2d
C.
不论小球指向哪块平面镜,两个像之间相对
速度为零
D.
不论小球指向哪块平面镜,两个像相互靠近,
相对速度为2v
两个平面镜相对时,根据成像特点画出像位置
的示意图,结合示意图可使分析论证的过程更为
简洁。
[跟踪训练]
3.
跨学科实践·日常生活
小明观察发现,在玻璃
窗中可看到室内物体的影像,在将玻璃窗向
外推的过程中,可看到窗内影像的位置在发
物理(人教版)八年级上
71
生变化,如图甲所示。为了弄清楚其中的原
因,他进行了如下探究:
(第3题)
(1)
如图乙所示,将白纸放在水平桌面上,再
将茶色玻璃板竖直放置在白纸上。
(2)
如图丙所示,在竖直放置的玻璃板前点
燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A 大
小完全相同,未画出)竖立在玻璃板后面并不
断移动,此时眼睛应在 (填“①”“②”
或“③”)位置处观察蜡烛B,直至蜡烛B 与
蜡烛A 的像完全重合,这说明像与物等大。
移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透
明的 光 屏,如 图 丙 所 示,此 时 眼 睛 应 在
(填“①”“②”或“③”)位置处观察
光屏。
(第3题)
(3)
如图丁所示,小明在实验中采用的是厚
玻璃板,他观察到蜡烛A 通过玻璃板成了两
个清晰的像k1 和k2,则像k1 的像距为
(填“v1”或“v2”)。若在图丁中
k1和k2两个像中间放置一块不透明的薄挡
板,则小明在蜡烛 A 这一侧透过玻璃板
(填“只能看到k1”“只能看到k2”或
“能看到k1和k2”)。
(4)
如图戊所示,保持蜡烛A 不动,将图乙中
玻璃板绕竖直边CD 垂直纸面逆时针(俯
视)转动一个小角度至虚线处,如图戊所示,
则蜡烛A 的像应是在图中的 (填
“A1”“A2”或“A3”)位置处。
考点四 光的折射
典例4 (2023·资阳)如图甲所示,枯井中的青
蛙位于井底P 点“坐井观天”,其观察到井外的
范围如图甲中虚线abcd 所示。一场大雨后,井
中灌满积水,如图乙所示。青蛙仍在井底P 点
“坐井观天”,请在图乙中大致画出青蛙通过积水
能观察到井外的范围。
(典例4图)
[跟踪训练]
4.
(2024·绍兴段考)小明在湖边观鱼,鱼实际
在C 点处,但小明看见鱼在D 点处,这是因
为从水下射出的光发生了 ,所看到
的是鱼的 (填“实”或“虚”)像,光是
从 (填“空气中射到水中”
或“水中射到空气中”)的。
(第4题)
第四章 光 现 象
72
1.
(2024·东营)东营黄河入海口景区,一只东
方白鹳(如图)从平静的水面上方掠过,下列
分析正确的是 ( )
(第1题)
A.
白鹳的倒影是由于光的反射形成的
B.
白鹳飞离水面时,它的倒影会变小
C.
白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同
D.
白鹳的倒影是由于光的折射形成的
2.
新情境·传统文化
(2024·铁岭模拟)关于“雨
过天晴,彩虹高挂”所包含的光学知识,下列
说法中正确的是 ( )
A.
蓝天中高挂的彩虹是光的色散现象
B.
通过地面积水看到的“白云”是光的折射
现象
C.
晴天人们常涂防晒霜以减少阳光中的红
外线对人皮肤的伤害
D.
太阳光是复色光,由红、绿、蓝三种色光
组成
3.
如图所示,甲同学的身高为1.7m,面对矮墙
站立,矮墙左边挂一块平面镜,甲同学可以在
平面镜中看到自己的全身像,乙同学在矮墙
右侧站立,则下列说法中,正确的是 ( )
(第3题)
A.
甲同学在平面镜中成的像是实像
B.
乙同学在矮墙右侧能看到甲同学的像
C.
甲同学的像高为1.7m
D.
甲同学向矮墙靠近,甲同学的像向远离矮
墙的方向移动
4.
(2023·潍坊)如图为某同学外出游玩时用手
机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子
和水中的倒影。下列分析正确的是 ( )
(第4题)
A.
瞪羚的影子是光的反射形成的
B.
瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.
瞪羚的倒影是光的折射形成的
D.
瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
5.
新情境·传统文化
(2024·葫芦岛二模)苏轼
在密州(今山东诸城)任太守时,某年中秋之
夜,他一边赏月一边饮酒,直到天亮,于是便
有了《水调歌头·明月几时有》,关于词中所蕴
含的光学知识,下列说法中正确的是 ( )
A.
“明月几时有? 把酒问青天”———酒中“明
月”是光的折射所形成的
B.
“起舞弄清影,何似在人间”———“清影”是
由于光的反射所形成的
C.
“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”———阴晴
圆缺的月亮不是自然光源
D.
“转朱阁,低绮户,照无眠”———月光是沿
直线传播到阁楼的
6.
(2024·济宁)用一块平面镜将室外的阳光照
射到室内,这是光的 现象;如图所
示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从
窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面
的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,说明白
光是由 混合而成的。
(第6题)
7.
我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名
的“人工虹”(人工彩虹)实验。“背日喷乎水,
成虹霓之状”,这是光的 现象;进一
物理(人教版)八年级上
73
步的研究表明,将 三种色光按照不
同的比例混合,能产生任何一种其他颜色的
光,而自身却无法用其他色光混合得到。
8.
如图甲所示,在“探究光的反射规律”实验中,
小明以ON 为轴线将白色硬纸板的NOB 面
绕ON 向 后 旋 转,此 时 反 射 光 的 位 置
(填“发生”或“不发生”)变化。当一
束光贴着纸板B 沿FO 射到O 点时,反射光
束将 沿 图 中 的 OE 方 向 射 出,这 表 明
。如图乙所
示,汽车的前挡风玻璃是倾斜的,晚上开车时
能将 来 自 后 方 车 辆 的 水 平 强 光 反 射 到
(填“上方”或“下方”),可以减少对
司机视线的干扰。
(第8题)
9.
如图所示为小美拍摄的一张荷花照片,在照
片上能看到三朵“荷花”,水面上方的荷花、莲
叶上的“荷花”和水中的“荷花”。其实,莲叶
上的“荷花”是由于光的 形成的影
子;水中的“荷花”是由于光的反射形成的
(填“实”或“虚”)像;若水面下降,水
中的“荷花”大小将 (填“变大”“变
小”或“不变”)。
(第9题)
10.
科学论证
水池的池壁垂直于水平池底,水池
上方支架(AB)装有一激光器。水池中没有
水时,激光器发出的光束a正好射到池底和
池壁的交点上,且与池底的夹角为45°,如图
甲所示。往池中注水,并待水面平静时,如
图乙所示。激光被反射到池壁上,使池壁上
出现一个光点S(图中没有画出)。
(第10题)
(1)
图乙中,光点S 位于池壁上6dm刻度
线处;它在水中的像S'在 (填“0”
“1”“2”或“3”)dm刻度线处。
(2)
水面平稳下降的过程中,光点S 相对于
池壁是 的;它的像S'相对于池壁是
的。(填“上升”“下降”或“静止”)
11.
对称法
小明站在竖直放置的大平
面镜前1.5m处,他在镜中的像高
为1.6
m
,当小明沿垂直镜面的方
向后退1
m后,他在镜中像的大小
(填“变大”“变小”或“不变”),镜中的像与小
明之间的距离是 m,若他以0.5m/s
的速度垂直向平面镜靠近,则像相对于人的
速度大小为 m/s。小明在镜中看
到身后的两个时钟在不同时间的图像如图
所示,则图甲实际的时间是 ;图乙
实际的时间是 。
(第11题)
12.
科学论证
小明用薄玻璃板和两支完全相同
的蜡烛A 和B,进行“探究平面镜成像的特
点”的实验,装置如图(a)所示,玻璃板与白
纸垂直。
(第12题)
第四章 光 现 象
74
(1)
为达到更好的实验效果,应选择在较
(填“亮”或“暗”)的环境中进行
实验。
(2)
小明将蜡烛A 点燃后放在玻璃板前
10cm处,用未点燃的蜡烛B 找到并确定了
蜡烛A 的像的位置,此时蜡烛B 到蜡烛A
的距离为 cm。
(3)
为了寻找普遍规律,小明进行多次实
验。当将蜡烛A 远离玻璃板时,小明发现
蜡烛A 的像看上去变小了,猜想像的大小
与物体到镜面的距离有关。为验证猜想,他
把未点燃的蜡烛B 竖立着在玻璃板后面移
动,直至看到 ,证明了自
己的猜想是错误的。
(4)
晚上小明去图书馆看书,在走廊的大理
石地面上,看到了天花板上的照明灯经下方
大理石地面反射形成的像。如图(b)所示为
相邻两块铺得略微高低不平的大理石甲和
乙,请在图(b)中画出照明灯上A 点经大理
石甲所成的像A',并画出入射光线AO 对
应的反射光线。
13.
跨学科实践·社会发展
(2024·盘锦期中)阅
读短文,回答下列问题:
智能汽车
随着科学技术的发展,汽车也越来越智能
化。汽车抬头显示系统(Head
Up
Display),简
称HUD。HUD利用平面镜成像原理,如
图甲所示,将显示器上的重要行车数据通过
前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风
玻璃往前方看的时候,能够在看到车外的景
象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信
息,从而避免注意力分散,确保驾驶安全。
车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光
功能,使用时反射面必须是迎光面,才能从车
内看到车外明亮的景物,从车外看不见较暗
的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度
自动调节透明度(透明度是指车内光照度与
车外光照度的比值),实现车内的光照度为一
个适宜的定值,经测算车外光照度和玻璃的
透明度成反比关系,其图像如图乙所示。
甲
乙
丙
(第13题)
(1)
行车数据在挡风玻璃上所成的像是由
光的 (填“反射”或“折射”)形成的,
该像是 (填“正立”或“倒立”)的
(填“实”或“虚”)像。
(2)
已知某车辆HUD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,
则挡风玻璃与水平面的夹角为 。
(3)
某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,
不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方
向 (填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
(4)
HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所
成的像易产生重影,影响使用效果,重影产
生的原因是挡风玻璃有一定的 (填
“厚度”或“透明度”)。
(5)
为避免所成的像出现重影,厂方对前挡
风玻璃进行了改造,应选用图丙中
所示的玻璃。
(6)
“智能玻璃”能根据车外光照度自动调
节玻璃的透明度,如图乙所示,当车外光照
度为400lx时,“智能玻璃”的透明度会自动
调节为 %。
物理(人教版)八年级上