第8讲 光现象(9大题型)--2025-2026学年人教版物理八年级上学期周末专用查漏补缺
2025-09-10
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2份
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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-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.82 MB |
| 发布时间 | 2025-09-10 |
| 更新时间 | 2025-09-10 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53856338.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
你需要的是一直变好,而不是一直后悔。
第8讲 光现象
考情揭秘
素养点击
基本考察点
分子动理论的内容;扩散现象的理解;内能的理解;改变物体内能的方式;区分温度、内能和热量
1. 掌握分子动理论的内容;
2. 理解扩散现象的概念,并能判断物体是否属于扩散现象;
3. 理解内能的概念及影响内能大小的因素;
4. 改变物体内能的两种方式;
5. 理解并区分温度、内能和热量
热点及难点
分子动理论内容的理解;扩散现象的判断;内能
题型及难度
选择题和填空题为主,实验题为附
中考中地位
多以选择题的形式出现,填空题的形式出现较少
知识梳理·题型预览
题型1:光源5
题型2:光沿直线传播的条件5
题型3:探究光的反射规律7
题型4:光反射的应用8
题型5:探究平面镜成像的特点 9
题型6:凸面镜和凹面镜10
题型7:探究光折射的特点11
题型8:光现象辨析12
题型9:物体的颜色 14
温故知新·课前5分钟
知识点1:光的直线传播
1. 光源:能够 的物体叫光源。按获取方式可将光源分成 光源和 光源。
2. 规律:光在 介质中沿直线传播。
3. 现象:小孔成像(成倒立的实像),影子、日食、月食都属于光的直线传播形成的。
4. 应用:激光准直、站队看齐、射击瞄准等
5. 光速:光在真空中的传播速度c= m/s,光在不同的介质中的传播速度一般不同。
【提示】月亮不是光源;小孔成像时像的形状与成像物体相似,与小孔的形状无关;光年是长度(距离)单位。
知识点2:光的反射
1.光的反射定律
(1)定义:光射到物体表面被 回原介质中的现象。
(2)探究光的反射定律
①光屏的作用:显示 ;
②如何验证三线是否共面:将反射光所在的一半光屏向后折,观察能否看到反射光线;
③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时,必会逆着原来的入射方向反射出去,说明反射时光路是可 的;
(3)反射定律
①反射光线与入射光线、法线在 ;②反射光线和入射光线分居 两侧;③反射角 入射角;
【提示】
(1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线的夹角;
(2)当光线垂直入射时,传播方向反向,入射角和反射角等于0度;
(3)由于先有入射,后有反射,应表述为“反射角等于入射角”,相反表述不符合逻辑关系。
2. 两种反射
漫反射
镜面反射
条件
反射面凹凸不平
反射面平整光滑
图示
反射特点
入射光线平行,反射光线向着不同方向
入射光线平行,反射光线仍然平行
视觉特征
能从各个方向看到物体
只能在反射光的方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼
能否成像
不能成像
能成像
相同点
都遵循光的反射定律
知识点3:平面镜成像
1.平面镜成像
(1)成像原理
如图所示,光源S向四处发光,一些光经过平面镜反射后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到光好像是从图中S′处射来的.S′就是S在平面镜中虚像
(2)探究过程
①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
②用薄玻璃板的原因是厚玻璃板会出现 个像;
③玻璃板要与水平面,否则找不到像;
④用两支完全相同蜡烛的目的是 。
(3)成像特点
平面镜成的像是虚像,像和物体大小相等,平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面相互垂直。(即物像关于平面镜对称)
【提示】
当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大的缘故,而像的大小不变.
2.实像与虚像
实像
虚像
形成
实际光线会聚
实际光线反向延长线会聚
承接
能被光屏承接
不能用光屏承接
画法
用实线表示
用虚线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
知识点4:光的折射
1.定义:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生的改变的现象叫光的折射现象。
2.折射规律:
(1) 折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面;
(2) 折射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居;
(3) 当光线由空气斜射入水中时,入射角等于折射角;入射角增大,折射角也增大;当光线垂直入射时,传播方向不变,在光的折射现象中,光路是的可逆的。
3.折射现象
池底变浅、海市蜃楼等 如:从池底A点来的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A′点射来的,A′点就是A点的变 (填“高”或“低”)的虚像。
【提示】光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射.
知识点5:光的色散
1. 光谱:太阳光通过棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种不同颜色的光,这七种色光按顺序排列起来就是光谱。2. 光的色散:
太阳光被分解成 红 、橙、黄、 绿 、蓝 、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散
3. 实验结论
色散现象说明:(1)白光是由各种 混合而成的,白光 单色光;(2)不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4. 三原色
色光的三原色:红、绿、蓝
颜料的三原色:红、黄、蓝(品红、黄、青)
5. 物体的颜色
透明体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明体的颜色是由它反射的色光决定的;白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
经典好题
题型1:光源
【典例1】正在播放节目的电视机屏幕和正在放映的电影银幕,属于光源的是 (选填“电视机屏幕”、“电影银幕”);电影银幕是白色的,因为白色的物体能 ,这样才能看到色彩正常的画面;光能够使周围变得明亮,使物体变得温暖,还能使胶卷感光,是因为光具有 。
【变式1-1】中秋节,天地共赏一轮明月,同心共庆团圆佳节,月亮 (选填“是”或“不是”)光源:太阳到地球的距离大约是,太阳发出的光要经过 s才能到达地球。(光速)
【变式1-2】下列物体中属于天然光源的是( )
A.太阳、镜子、月亮 B.萤火虫、水母、恒星
C.恒星、钻石、蜡烛 D.发光的电灯、火把、萤火虫
题型2:光沿直线传播的条件
【典例2】在探究光的传播规律时,小芳做了以下实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中,为了显示激光中水中的传播路径,可以在水中加入少量的_________(填序号“A”“B”或“C”);
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在_________中传播的实验;
A.酒精 B.玻璃砖 C.木块
(3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是 ;
【拓展实验】
公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释,如图甲所示;为进一步探究小孔成像的特点,小华制作了如图乙所示的装置,将易拉罐底部中央戳一个小孔;将易拉罐顶部剪去,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(4)小华在制作小孔时,把小孔戳成三角形,用它来观察蜡烛,半透明膜上呈现出了烛焰的 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(5)于是他又将三角形改为方形和圆形,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状 (选填“有关”或“无关”);
(6)将蜡烛远离方形小孔,则所成像大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(7)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会__________。(填正确选项前的字母)
A.只会出现一个像 B.在不同的位置出现两个像 C.出现两个完全重合的像
【变式2-1】在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中:
(1)如图所示,由于像的亮度较暗,所以圆筒的 (填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成像是 (填“正立”或“倒立”)、 (填“实像”或“虚像”);
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,蜡烛在塑料薄膜成像,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.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
(3)若仅移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将 (填“变大”“变小”或“不变”),若仅移动物体,增大物体与小孔之间距离,则光屏上像将 (填“变大”“变小”或“不变”)。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形,则他在半透明纸上看到的像将 (填“改变”或“不变”);
(4)如果小孔变小,它在薄膜上所成的像将 。(选填“变暗”或“变亮”)
【变式2-2】如图所示,人在路灯下行走,地面上影子的长度会发生改变。影子长度的变化与哪些因素有关?有同学根据生活经验进行了如下猜想:
猜想一:影子长度可能与人和光源的距离有关。
猜想二:影子长度可能与灯光照射的角度有关
为了验证猜想,林光同学选用一根“长钉子”在太阳光下进行了实验探究。下列各图,是林光同学在正午时侯(太阳光近似垂直射向地面)进行探究的情景。
(1)观察各图可知,地面附近的太阳光近似为 选填“平行”或“非平行”)光。
(2)对比 (填写图的编号)两个图,可以初步得出结论:在光照角度一定时,影子的长度与物体到光源的距离 (选填“有关”或“无关”)。
(3)对比图 (填写图的编号),可以初步得出结论:在物体与光源的距离一定时,影子的长度与“光线跟物体之间的角度” (选填“有关”或“无关”)
(4)林光同学在以上探究过程中采用的方法称为
题型3:探究光的反射规律
【典例3】如图所示,小明同学探究光反射时的规律,将一个平面镜放在水平桌面上,再把可折的纸板E和纸板F(转轴为ON)竖直地立在平面镜上。
(1)使一束光贴着纸板E射到镜面上的O点,并将纸板F绕ON前后翻折,这样操作是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在 ,EO是 (选填“入射”、“反射”或“折射”)光线;
(2)多次改变入射角,观察并记录反射角的大小。分析下表实验数据,可得出反射角与入射角的大小关系是: ,由实验数据推理可知,当入射角增大时,反射角 ;
(3)实验时,若入射角为30°,则反射角为 度;当光垂直入射到平面镜,反射角为 度。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
45°
45°
3
60°
60°
【变式3-1】如图1,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)实验选用白板的目的是 ,白板表面是 (选填“光滑”或“粗糙”)的;入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现反射光线,如图所示中,其原因是 。
(2)当入射光与O点法线重合时,入射角度为 ;改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线,过程中反射角度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)将一束激光射向罩内中心处的平面镜,如图2。向透明玻璃罩内注入 ,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来;若在反射光线一侧观察,当 时,可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的。
题型4:光反射的应用
【典例4】雨后的夜晚,当你背着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼走较 (选填“亮”或“暗”)的地方,水面发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【变式4-1】某液面高度监测器是通过光束在液面反射后射到光电屏上的光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的反射角为 度,当液面降低时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动;若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应 (选填“增大”或“减小”)入射光束与液面的夹角。
【变式4-2】如图,入射光线AO,经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°,则入射角为 度,反射角为 度。当AO逆时针转动到A'O的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,改变平面镜的方向,则这时的入射角为 ,平面镜绕O点 (选填“顺时针”、或“逆时针”)转过的角度为 。
题型5:探究平面镜成像的特点
【典例5】小明用如图1所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验中用茶色玻璃板M代替“平面镜”进行实验的目的是 ;
(2)将一方格纸平铺在水平桌面上,茶色玻璃板竖直放置在方格纸上,在玻璃板前放一棋子A,观察平面镜中棋子A的像,将另一相同的棋子B放到镜后,为确定棋子B和棋子A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是下列选项中的 ,若两者能完全重合,初步得到的结论是 。在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在棋子B所在位置放一白纸后,观察白纸上是否有像,此时人眼的观察位置应该是下列选项中的 ;
A.正对着透过玻璃板观察玻璃板后棋子B B.在玻璃板前棋子A这一侧不同的位置
C. 不透过玻璃板直接观察白纸 D.人应该到棋子B的位置透过玻璃板观察棋子A
(3)改变棋子A的位置,重复上述实验,这样做的目的是 ;
(4)小明看到身后墙上的钟在玻璃板中的像如图2所示,则实际的时间是 。
【变式5-1】项目学习小组用如图甲所示器材探究平面镜成像的特点,对魔术“浇不灭的蜡烛”进行了揭秘。
(1)实验用透明玻璃板替代平面镜,目的是便于确定像的 ;
(2)点燃蜡烛A,移动未点燃的蜡烛B,直至蜡烛B好像也“点燃”了。改变蜡烛A的位置重复上述实验,实验数据记录如下表:
序号
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛B到玻璃板的距离/cm
1
5.80
5.82
2
6.30
6.30
3
7.90
7.92
分析数据可知:蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B将会 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(3)实验时用光屏代替蜡烛B,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像。由此揭秘:图乙中用烧杯代替蜡烛B,用水浇不灭烧杯中的“烛焰”。魔术要成功观众应在有 (选填“蜡烛”或“烧杯”)的一侧观看。
题型6:凸面镜和凹面镜
【典例6】下列现象能用光的折射定律解释的是( )
A.凸面镜扩大了视野 B.池水看起来变浅了 C.手影 D.潜望镜
【变式6-1】下列镜子中,对光起发散作用的是( )
A.太阳灶 B.平面镜 C.放大镜 D.凹透镜
【变式6-2】(多选)下面说法中,正确的是( )
A.平面镜所成的像是对称的、缩小的虚像 B.凸镜只能使光线会聚
C.反射镜中,只有凹镜可以使光会聚 D.反射镜中,可以产生实像的只有凹镜
【变式6-3】以下三幅图,分别主要运用了哪些光学知识?
答:A. ;B. ;C.
题型7:探究光折射的特点
【典例7】某同学在做“探究光的折射特点”实验,如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折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,通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气中斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”或“减小”),且折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光沿着原来的折射光线方向入射时,光会沿着之前的入射光线路径折射出去,说明在光的折射现象中,光路是 的。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(2)该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足?答: (填“是”或“否”);请简要说明理由: 。
【变式7-1】实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图 所示。他们分别测得入射角α、反射角β、折射角γ的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入下表中。
实验序号
入射角a(度)
反射角β(度)
折射角γ(度)
1
10
10
12.7
2
20
20
26.1
3
30
30
40.5
4
40
40
56.1
5
48.8
48.8
90
6
60
60
7
70
70
(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中 ;
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5 的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时, ;
(3)分析实验序号5 可知,当入射角增大到一定值时,折射角为 90 度,如果继续增大入射角,请你推理将会发生什么现象: ;
(4)在 1、2、3、4 组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中 ;
(5)实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时, (选填:“一定不”、“不一定”或“一定”)会发生第(3) 问中的现象。
题型8:光现象辨析
【典例8】每年夏天,在全国都会发生学生游泳溺亡事件。河水看上去好像很浅,但一脚踩下去,会有一种“踏空”的感觉,这是因为河水的实际深度比看上去要深,原因是( )
A.光在水中沿直线传播 B.发生了光的折射
C.发生了光的反射 D.光的传播速度发生了改变
【变式8-1】11月8日,我国部分地区观察到日全食现象,如图所示。下列选项所涉及到的现象,与日全食的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
【变式8-2】下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
【变式8-3】下列现象可用光沿直线传播解释的是( )
A.瓶子在平面镜中的像 B.手影游戏 C.水中折笔 D.水中倒影
【变式8-4】在生活中,我们感受到光现象之美,感知到光现象之奇妙,如图所示的四种现象中,是由光的折射形成的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
【变式8-5】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”涉及两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是( )
①光的直线传播 ②光的反射 ③光的折射 ④光的色散
A.①和② B.③和④ C.②和③ D.②和④
【变式8-6】雨后的天空有时会出现七色的彩虹,这种由复色光分解成几种单色光的现象,叫做光的 现象,这表明太阳光是一种 光(选填“单色”或“复色”);在各种色光中, 红、绿和 光称为光的三原色。
题型9:物体的颜色
【典例9】夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
【变式9-1】11月份锡惠公园的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黄色是因为它 了黄光;小明通过绿色的镜片观察菊花,他看到的花朵是 色。
【变式9-2】小明在万绿园散步时闻到阵阵花香,这是 现象;看到花是红色的,因为红花只 (选填“反射”、“折射”或“吸收”)红光。
【变式9-3】2023年1月14日,第36届西安城墙灯会启幕,庄重的城墙在灯光的映照下,过年的喜庆感热烈而浓郁,城墙上游客如织( )
A.彩灯五光十色,是光的色散现象
B.红色的灯光照射到白上衣绿裤子的游客身上,上衣呈红色,裤子呈黑色
C.要实现五颜六色的灯光,至少需要红、黄、蓝三种颜色的光源
D.灯光照在环卫工人身上,环卫工身上的亮条是光源
课后提升·查漏补缺
一、单选题
1.如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源 B.人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快 D.烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高
2.艳阳高照时,建筑大楼的玻璃幕墙反光,会导致行人或司机的出现眩晕感,从而引发事故。下列选项中,对此现象分析正确的是( )
A.玻璃幕墙是光源 B.光在玻璃幕墙处发生了漫反射
C.光在玻璃幕墙处发生了镜面反射 D.光在玻璃幕墙处发生了色散
3.下列叙述的“影”中属于光的反射现象的是( )
A.立竿见影 B.形影不离 C.绿树成荫 D.湖光倒影
4.下列与告示牌“池水清浅,擅入会溺”体现光学原理相同的选项是( )
A.日晷 B.水中倒影 C.水中折笔 D.道路广角镜
5.下列现象中,是由于光的直线传播形成的是( )
A.平面镜成像 B.阳光下人在地面上的影子
C.光的色散 D.斜插在水中的筷子好像在水面处折断了
二、填空题
6.某同学先站在竖直放置的穿衣镜前2.5m处,然后向穿衣镜移动1m,则该同学在镜中像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),该同学与镜中像之间的距离减小了 m。
7.如图是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带.
(1)这种现象叫光的 现象。说明太阳光是由 组成的。
(2)把温度计放在图中的a区域一段时间,发现温度计的示数变大,表明该处存在人眼看不见的光,我们称它为 。
(3)我们从各个方向都能看到彩色光带,是因为光在光屏上发生了 反射,为了呈现真实的色彩,光屏应选用 色。
8.我国古代就有光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”。其中“水中月”、“镜中花”是光的 现象;“疑水浅”是光的 现象,该现象是光从 中进入 中所形成的(选填“空气”或“水”)。
9.小明站在水平地面上,距离竖直放置的平面镜1m。当他靠近平面镜移动0.5m,则像距离他 m,此时所成像的大小将 。(填“变大”“变小”“不变”)
10.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出):图中界面是 (选填“AD” 或“BF”),界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气,折射角为 度。
三、实验题
11.在“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两支蜡烛A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示:
(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 ;实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃,在寻找A的像的位置时,眼睛应该在 (选填“A”或“B”)这一侧观察,同时移动蜡烛B,使它与A的像重合;
(2)在玻璃板同一侧,该同学看到了蜡烛A的两个像,原因是 ;
(3)移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过 现象,可知平面镜所成的像是 ;
(4)随着实验的进行,蜡烛A的像与蜡烛B (选填“仍能”或“不能”)重合;
(5)小明在较暗的环境中照镜子,发现像较暗,联系日常照镜子的经验,解决方法是 (选填“照亮镜子”或“照亮小明”);
(6)学习了平面镜成像的特点后,小明和小华做了进一步的观察和探究,他们分别代表物和像模拟平面镜成像,小明和小华面对面站立,若小明向右转,小华应向 转。小华走近办公楼的自动感应门时,门自动平移打开,则他在玻璃门中的像将 (选填“随”或“不随”)门平移。
12.某科学兴趣小组,做实验探究光从空气斜射入其他介质时折射角与什么因素有关?准备的实验器材有激光发生器、玻璃、水、量角器等。光从空气斜射入玻璃,测量结果如表1所示;光从空气斜射入水中,测量结果如表2所示:
表1(光从空气斜射入玻璃)
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
20°
30°
40°
表2(光从空气斜射入水)
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
22°
32°
42°
(1)从表1、表2可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)光从空气斜射入水中的折射角,因此光从空气斜射入其他介质时,折射角与 有关;
(2)从表2可知光从空气斜射入水中时,折射角 入射角,当入射角增大时,折射角将 。因此光从空气斜射入同一种介质时,折射角还与 有关。
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第8讲 光现象
考情揭秘
素养点击
基本考察点
分子动理论的内容;扩散现象的理解;内能的理解;改变物体内能的方式;区分温度、内能和热量
1. 掌握分子动理论的内容;
2. 理解扩散现象的概念,并能判断物体是否属于扩散现象;
3. 理解内能的概念及影响内能大小的因素;
4. 改变物体内能的两种方式;
5. 理解并区分温度、内能和热量
热点及难点
分子动理论内容的理解;扩散现象的判断;内能
题型及难度
选择题和填空题为主,实验题为附
中考中地位
多以选择题的形式出现,填空题的形式出现较少
知识梳理·题型预览
题型1:光源 5
题型2:光沿直线传播的条件6
题型3:探究光的反射规律9
题型4:光反射的应用11
题型5:探究平面镜成像的特点 12
题型6:凸面镜和凹面镜14
题型7:探究光折射的特点16
题型8:光现象辨析18
题型9:物体的颜色 21
温故知新·课前5分钟
知识点1:光的直线传播
1. 光源:能够 发光 的物体叫光源。按获取方式可将光源分成自然光源和人造光源。
2. 规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
3. 现象:小孔成像(成倒立的实像),影子、日食、月食都属于光的直线传播形成的。
4. 应用:激光准直、站队看齐、射击瞄准等
5. 光速:光在真空中的传播速度c= 3.0×108m/s,光在不同的介质中的传播速度一般不同。
【提示】月亮不是光源;小孔成像时像的形状与成像物体相似,与小孔的形状无关;光年是长度(距离)单位。
知识点2:光的反射
1.光的反射定律
(1)定义:光射到物体表面被反射回原介质中的现象。
(2)探究光的反射定律
①光屏的作用:显示光的传播路径;
②如何验证三线是否共面:将反射光所在的一半光屏向后折,观察能否看到反射光线;
③当光线逆着原来的反射光线射到反射面时,必会逆着原来的入射方向反射出去,说明反射时光路是可逆的;
(3)反射定律
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线两侧;③反射角等于入射角;
【提示】
(1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线的夹角;
(2)当光线垂直入射时,传播方向反向,入射角和反射角等于0度;
(3)由于先有入射,后有反射,应表述为“反射角等于入射角”,相反表述不符合逻辑关系。
2. 两种反射
漫反射
镜面反射
条件
反射面凹凸不平
反射面平整光滑
图示
反射特点
入射光线平行,反射光线向着不同方向
入射光线平行,反射光线仍然平行
视觉特征
能从各个方向看到物体
只能在反射光的方向上看到物体,且物体看起来明亮、刺眼
能否成像
不能成像
能成像
相同点
都遵循光的反射定律
知识点3:平面镜成像
1.平面镜成像
(1)成像原理
如图所示,光源S向四处发光,一些光经过平面镜反射后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到光好像是从图中S′处射来的.S′就是S在平面镜中虚像
(2)探究过程
①实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置;
②用薄玻璃板的原因是厚玻璃板会出现2个像;
③玻璃板要与水平面,否则找不到像;
④用两支完全相同蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系。
(3)成像特点
平面镜成的像是虚像,像和物体大小相等,平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等,像和物体的连线与镜面相互垂直。(即物像关于平面镜对称)
【提示】
当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼睛看像的视角变大的缘故,而像的大小不变.
2.实像与虚像
实像
虚像
形成
实际光线会聚
实际光线反向延长线会聚
承接
能被光屏承接
不能用光屏承接
画法
用实线表示
用虚线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
知识点4:光的折射
1.定义:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生的改变的现象叫光的折射现象。
2.折射规律:
(1) 折射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面;
(2) 折射光线和入射光线分居法线两侧——两线分居;
(3) 当光线由空气斜射入水中时,入射角等于折射角;入射角增大,折射角也增大;当光线垂直入射时,传播方向不变,在光的折射现象中,光路是的可逆的。
3.折射现象
池底变浅、海市蜃楼等 如:从池底A点来的光线在水面处发生折射,折射角大于入射角,眼睛逆着折射光线看去,感觉光是从A′点射来的,A′点就是A点的变高(填“高”或“低”)的虚像。
【提示】光线发生折射时,在介质表面处,光线还会发生反射.
知识点5:光的色散
1. 光谱:太阳光通过棱镜分解成红橙黄绿蓝靛紫七种不同颜色的光,这七种色光按顺序排列起来就是光谱。2. 光的色散:
太阳光被分解成 红 、橙、黄、 绿 、蓝 、靛、紫等各种色光的现象叫光的色散
3. 实验结论
色散现象说明:(1)白光是由各种色光混合而成的,白光不是单色光;(2)不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
4. 三原色
色光的三原色:红、绿、蓝
颜料的三原色:红、黄、蓝(品红、黄、青)
5. 物体的颜色
透明体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明体的颜色是由它反射的色光决定的;白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
经典好题
题型1:光源
【典例1】正在播放节目的电视机屏幕和正在放映的电影银幕,属于光源的是 (选填“电视机屏幕”、“电影银幕”);电影银幕是白色的,因为白色的物体能 ,这样才能看到色彩正常的画面;光能够使周围变得明亮,使物体变得温暖,还能使胶卷感光,是因为光具有 。
【答案】 电视机屏幕 反射所有色光 能量
【详解】[1]能够发光的物体叫做光源。电视机屏幕本身会发光,属于光源。而电影银幕是借助放映机的光而发生的漫反射现象,它本身并不会发光。
[2]电影银幕是白色的,是因为白色的物体能反射所有色光,这样电影荧幕上就能看到色彩正常的画面。
[3]光能使周围变得明亮,变得温暖,说明光具有热效应;还能使胶卷感光,这说明光还具有化学效应;不管热效应还是化学效应都是发生了能量转化,说明光是具有能量的。
【变式1-1】中秋节,天地共赏一轮明月,同心共庆团圆佳节,月亮 (选填“是”或“不是”)光源:太阳到地球的距离大约是,太阳发出的光要经过 s才能到达地球。(光速)
【答案】 不是 500
【详解】[1]月亮自身不能发光,不是光源。
[2]太阳发出的光到达地球的时间为
【变式1-2】下列物体中属于天然光源的是( )
A.太阳、镜子、月亮 B.萤火虫、水母、恒星
C.恒星、钻石、蜡烛 D.发光的电灯、火把、萤火虫
【答案】B
【详解】A.太阳自身能发光,是天然光源,镜子与月亮自身不能发光,不是天然光源,故A不符合题意;
B.萤火虫、水母、恒星自身能够发光,是光源,它们是天然存在的,是天然光源,故B符合题意;
C.恒星自身能发光,是天然光源,钻石自身不能发光,不是光源,蜡烛能发光是光源,但为人造物,故不是天然光源,故C不符合题意;
D.萤火虫自身能发光,是光源,且是天然光源;火把和发光的电灯能发光是光源,但为人造物,故不是天然光源,故D不符合题意。
故选B。
题型2:光沿直线传播的条件
【典例2】在探究光的传播规律时,小芳做了以下实验:
(1)图甲中,为了显示激光在空气中传播路径,可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中,为了显示激光中水中的传播路径,可以在水中加入少量的_________(填序号“A”“B”或“C”);
A.食用油或牛奶 B.牛奶或咖啡 C.咖啡或食用油
(2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在_________中传播的实验;
A.酒精 B.玻璃砖 C.木块
(3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是 ;
【拓展实验】
公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释,如图甲所示;为进一步探究小孔成像的特点,小华制作了如图乙所示的装置,将易拉罐底部中央戳一个小孔;将易拉罐顶部剪去,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(4)小华在制作小孔时,把小孔戳成三角形,用它来观察蜡烛,半透明膜上呈现出了烛焰的 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(5)于是他又将三角形改为方形和圆形,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状 (选填“有关”或“无关”);
(6)将蜡烛远离方形小孔,则所成像大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(7)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会__________。(填正确选项前的字母)
A.只会出现一个像 B.在不同的位置出现两个像 C.出现两个完全重合的像
【答案】(1)B (2)B (3)同种均匀的介质 (4)倒立 (5)无关 (6)变小 (7)B
【详解】(1)AC.食用油无法溶解在水中,故无法显示光的传播路径,故AC不符合题意;
B.牛奶和咖啡可以溶解在水中,可以显示光的传播路径,故B符合题意。
故选B。
(2)已经做了光的空气中,在水中,要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在固体中,还需要透明的物质,故需要玻璃砖做实验,故B符合题意;AC不符合题意。
故选B。
(3)沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,是弯的,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是同种均匀的介质中沿直线传播。
(4)如图甲所示,是小孔成像的原理图,小华在制作小孔时,把小孔戳成三角形,用它来观察蜡烛,半透明膜上呈现出了烛焰的倒立的像。
(5)他又将三角形改为方形和圆形,半透明膜上像的形状不变,说明小孔所成的像与孔的形状无关,像的形状与物体的形状有关。
(6)将蜡烛远离方形小孔,两条光线的夹角比较小,则所成像大小将变小。
(7)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会两个像,一个孔就可以成一个像,故两个孔可以成两个像,故B符合题意;AC不符合题意。
故选B。
【变式2-1】在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中:
(1)如图所示,由于像的亮度较暗,所以圆筒的 (填“A”或“B”)端是用半透明薄纸制成光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时,烛焰在塑料薄膜上所成像是 (填“正立”或“倒立”)、 (填“实像”或“虚像”);
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,蜡烛在塑料薄膜成像,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.蜡烛的正立像 D.蜡烛的倒立像
(3)若仅移动圆筒位置,增大光屏与小孔之间距离,则光屏上像将 (填“变大”“变小”或“不变”),若仅移动物体,增大物体与小孔之间距离,则光屏上像将 (填“变大”“变小”或“不变”)。若仅将易拉罐底部三角形的小孔改成方形,则他在半透明纸上看到的像将 (填“改变”或“不变”);
(4)如果小孔变小,它在薄膜上所成的像将 。(选填“变暗”或“变亮”)
【答案】(1) A 倒立 实像 (2)D (3) 变大 变小 不变 (4)变暗
【详解】(1)[1]由图可知,易拉罐左端为小孔,为了减小外面光线的影响,A端是用半透明薄纸制成的光屏。
[2][3]小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,成的是倒立的实像。
(2)蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与蜡烛形状相同,即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立的像,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[1]因为光在均匀介质中沿直线传播,当增大光屏与小孔之间的距离时,也就增大了光投射的范围,所以光屏上的像将变大。
[2]若仅移动物体,增大物体与小孔之间距离,缩小照射范围,光屏上所成的像会变小。
[3]小孔成像的形状和物体的形状一样,和孔的形状无关,所以将三角形的小孔改成方形,则他在半透明纸上看到的像的形状不变。
(4)如果小孔变小,照射的光线条数变少,则像的亮度会变暗。
【变式2-2】如图所示,人在路灯下行走,地面上影子的长度会发生改变。影子长度的变化与哪些因素有关?有同学根据生活经验进行了如下猜想:
猜想一:影子长度可能与人和光源的距离有关。
猜想二:影子长度可能与灯光照射的角度有关
为了验证猜想,林光同学选用一根“长钉子”在太阳光下进行了实验探究。下列各图,是林光同学在正午时侯(太阳光近似垂直射向地面)进行探究的情景。
(1)观察各图可知,地面附近的太阳光近似为 选填“平行”或“非平行”)光。
(2)对比 (填写图的编号)两个图,可以初步得出结论:在光照角度一定时,影子的长度与物体到光源的距离 (选填“有关”或“无关”)。
(3)对比图 (填写图的编号),可以初步得出结论:在物体与光源的距离一定时,影子的长度与“光线跟物体之间的角度” (选填“有关”或“无关”)
(4)林光同学在以上探究过程中采用的方法称为
【答案】(1)平行 (2) 甲乙 无关 (3) 乙丙丁 有关 (4)控制变量法
【详解】(1)由各图可知,地面附近的太阳光近似为平行光。
(2)[1][2]对比甲乙两个图可得,在光照角度一定时,物体到光源的距离改变,影子的长度不变,则可以初步得出结论:在光照角度一定时,影子的长度与物体到光源的距离无关。
(3)[1][2]对比图乙丙丁可得,物体到光源的距离不变,光线跟物体之间的角度,影子的长度改变,可以初步得出结论:在物体与光源的距离一定时,影子的长度与“光线跟物体之间的角度”有关。
(4)林光同学在以上探究过程中采用的方法称为控制研究因素以外的因素不变,采用控制变量法。
题型3:探究光的反射规律
【典例3】如图所示,小明同学探究光反射时的规律,将一个平面镜放在水平桌面上,再把可折的纸板E和纸板F(转轴为ON)竖直地立在平面镜上。
(1)使一束光贴着纸板E射到镜面上的O点,并将纸板F绕ON前后翻折,这样操作是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在 ,EO是 (选填“入射”、“反射”或“折射”)光线;
(2)多次改变入射角,观察并记录反射角的大小。分析下表实验数据,可得出反射角与入射角的大小关系是: ,由实验数据推理可知,当入射角增大时,反射角 ;
(3)实验时,若入射角为30°,则反射角为 度;当光垂直入射到平面镜,反射角为 度。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
45°
45°
3
60°
60°
【答案】(1) 同一平面内 入射 (2)反射角等于入射角 增大 (3) 30 0
【详解】(1)[1][2]图中EO光线射入到平面镜上,因此EO是入射光线,将纸板F绕ON前后翻折,此时反射光线、入射光线、法线不在同一平面内,因此是探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)[1][2]由表中数据可知,反射角等于入射角,且反射角随入射角的变化而变化,当入射角增大时,反射角随之变大。
(3)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,若入射角为30°,则反射角为30°。
[2]入射角是指入射光线与法线的夹角,当光垂直入射到平面镜,入射角为0°,反射角为0°。
【变式3-1】如图1,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)实验选用白板的目的是 ,白板表面是 (选填“光滑”或“粗糙”)的;入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现反射光线,如图所示中,其原因是 。
(2)当入射光与O点法线重合时,入射角度为 ;改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线,过程中反射角度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(3)将一束激光射向罩内中心处的平面镜,如图2。向透明玻璃罩内注入 ,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来;若在反射光线一侧观察,当 时,可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的。
【答案】(1) 显示光路 粗糙 白板没有与平面镜垂直 (2) 0° 变大
(3) 烟雾 只能看见反射光线
【详解】(1)[1]光在空气中无法被看见,实验选用白板的目的是显示光路。
[2]为了在各个方向看到光线,白板表面是粗糙的,可以使光在白板表面发生漫反射。
[3]由图得,入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现反射光线,其原因是白板没有与镜面垂直,此时反射光线没有在白板上呈现。
(2)[1]入射角为入射光与法线的夹角,当入射光与O点法线重合时,入射角度为0°。
[2]改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线,入射角变大,由反射角等于入射角得,过程中反射角度变大。
(3)[1]光在烟雾中可以显示光路,将一束激光射向罩内中心处的平面镜,则向透明玻璃罩内注入烟雾,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。
[2]若在反射光线一侧观察,当只能看到反射光线时,此时反射光线挡住了入射光线,即两条光线看起来重合时,可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的。
题型4:光反射的应用
【典例4】雨后的夜晚,当你背着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼走较 (选填“亮”或“暗”)的地方,水面发生 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】 亮 镜面反射
【详解】[1][2]雨后的夜晚,当背着月光行走在有积水的路上,水面光滑,月光在水面发生镜面反射,反射光线射向人的对面,几乎没有反射光进入人眼,水洼处看起来较暗;地面粗糙,月光在地面发生漫反射,反射光线射向各个方向,有部分反射光进入人眼,地面看起来较亮;所以,为了避让水洼走较亮的地方。
【变式4-1】某液面高度监测器是通过光束在液面反射后射到光电屏上的光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的反射角为 度,当液面降低时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动;若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应 (选填“增大”或“减小”)入射光束与液面的夹角。
【答案】 50° 右 增大
【详解】[1]入射光束与液面的夹角为40度,此时光束在液面上的
[2]当液面降低时,入射点向右移动,入射角不变,反射角不变,则光电屏上的光斑S将向右移动。
[3]若液面高度不变,要使光电屏上的光斑S向左移动,应增大入射光束与液面的夹角,减小入射角,减小反射角。
【变式4-2】如图,入射光线AO,经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°,则入射角为 度,反射角为 度。当AO逆时针转动到A'O的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,改变平面镜的方向,则这时的入射角为 ,平面镜绕O点 (选填“顺时针”、或“逆时针”)转过的角度为 。
【答案】 30 30 40° 逆时针 10°
【详解】[1][2]OB与镜面的夹角为60°,则OB与法线的夹角是30°,即反射角为30°,反射角等于入射角,因此入射角也为30°。
[3] 反射光线OB方向不变,若AO逆时针转动到A'O的位置,反射光线和入射光线的夹角将变大20°,即
30°+30°+20°=80°,所以此时的入射角为40°。
[4][5]原来OB与法线的夹角是30°,现在OB不动,反射角变为40°,则平面镜应该逆时针转动10°。
题型5:探究平面镜成像的特点
【典例5】小明用如图1所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)实验中用茶色玻璃板M代替“平面镜”进行实验的目的是 ;
(2)将一方格纸平铺在水平桌面上,茶色玻璃板竖直放置在方格纸上,在玻璃板前放一棋子A,观察平面镜中棋子A的像,将另一相同的棋子B放到镜后,为确定棋子B和棋子A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是下列选项中的 ,若两者能完全重合,初步得到的结论是 。在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在棋子B所在位置放一白纸后,观察白纸上是否有像,此时人眼的观察位置应该是下列选项中的 ;
A.正对着透过玻璃板观察玻璃板后棋子B B.在玻璃板前棋子A这一侧不同的位置
C. 不透过玻璃板直接观察白纸 D.人应该到棋子B的位置透过玻璃板观察棋子A
(3)改变棋子A的位置,重复上述实验,这样做的目的是 ;
(4)小明看到身后墙上的钟在玻璃板中的像如图2所示,则实际的时间是 。
【答案】(1)便于确定像的位置 (2) B 平面镜所成的像与物大小相等 C
(3)使实验结论更具有普遍性,避免偶然性 (4)10∶15
【详解】(1)用茶色玻璃板代替平面镜,是利用茶色玻璃既能成像又能透光的特点,便于确定像的位置。
(2)[1]由于棋子A是通过镜面成像,所以,实验时,将茶色玻璃板竖直放置在一张方格纸上,在玻璃板前放一个棋子A,应透过玻璃板来观察这个棋子的像,即人眼的观察位置应该是在玻璃板前棋子A这一侧不同的位置,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
[2]若两者能完全重合,说明棋子A与平面镜中棋子A的像大小相等,初步得到的结论是平面镜所成的像与物大小相等。
[3]实像可以在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接,所以,在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在棋子B所在位置放一白纸后,观察白纸上是否有像,此时人眼的观察位置应该是不透过玻璃板直接观察白纸,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,使实验结论更具有普遍性,才能保证结论的正确。
(4)由于是从镜子中看,所以对称轴为竖直方向的直线,2的对称数字是5,镜子中数字的顺序与实际数字顺序相反,故实际的时间是10∶15。
【变式5-1】项目学习小组用如图甲所示器材探究平面镜成像的特点,对魔术“浇不灭的蜡烛”进行了揭秘。
(1)实验用透明玻璃板替代平面镜,目的是便于确定像的 ;
(2)点燃蜡烛A,移动未点燃的蜡烛B,直至蜡烛B好像也“点燃”了。改变蜡烛A的位置重复上述实验,实验数据记录如下表:
序号
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛B到玻璃板的距离/cm
1
5.80
5.82
2
6.30
6.30
3
7.90
7.92
分析数据可知:蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B将会 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;
(3)实验时用光屏代替蜡烛B,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像。由此揭秘:图乙中用烧杯代替蜡烛B,用水浇不灭烧杯中的“烛焰”。魔术要成功观众应在有 (选填“蜡烛”或“烧杯”)的一侧观看。
【答案】(1)位置 (2)靠近 (3) 不能 蜡烛
【详解】(1)实验中,用透明玻璃板替代平面镜,既能看到玻璃板后面的物体,又能看到玻璃板前面物体的像,所以目的是便于确定像的位置。
(2)由表中数据可知,在误差范围内,蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离,因此当蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B也会靠近玻璃板。
(3)[1]根据平面镜成像的特点可知,所成的像是虚像,因此用光屏代替蜡烛B,光屏上不能承接到蜡烛的像。
[2]平面镜成像是由于光的反射,因此观察平面镜所成的像时,应在物体的一侧,所以魔术要成功观众应在有蜡烛的一侧观看。
题型6:凸面镜和凹面镜
【典例6】下列现象能用光的折射定律解释的是( )
A.凸面镜扩大了视野 B.池水看起来变浅了 C.手影 D.潜望镜
【答案】B
【详解】A.凸面镜扩大视野,利用的是光的反射,故A不符合题意;
B.池底反射的光斜射入空气中,折射角大于入射角,人眼逆着射来的光线看去,认为光是沿直线传播过来的,所以看到的是池底变浅的虚像。因此,最终池水看起来变浅了,这是由光的折射引起的,故B符合题意;
C.手影是光的直线传播形成的,由于光在均匀介质中沿直线传播,在不透明物体的后面光线照不到的地方会形成影子。故C不符合题意;
D.利用潜望镜来观察物体,光在两块平面镜上发生两次反射,改变了两次传播方向进入人眼,利用的是光的反射,故D不符合题意。
故选B。
【变式6-1】下列镜子中,对光起发散作用的是( )
A.太阳灶 B.平面镜 C.放大镜 D.凹透镜
【答案】D
【详解】对光有发散作用的有:凹透镜和凸面镜;对光有会聚作用的有:凸透镜和凹面镜。平面镜使光线发生镜面反射,既不会聚也不发散;放大镜属于凸透镜对光线有会聚作用;太阳灶是利用凹面镜对光线有会聚作用而工作的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式6-2】(多选)下面说法中,正确的是( )
A.平面镜所成的像是对称的、缩小的虚像 B.凸镜只能使光线会聚
C.反射镜中,只有凹镜可以使光会聚 D.反射镜中,可以产生实像的只有凹镜
【答案】CD
【详解】A.平面镜所成的像是对称的、等大的虚像,故A错误;
B.凸面镜对光线有发散作用,故B错误;
C.反射镜中,只有凹镜可以使光会聚,凸镜可以使光线发散,故C正确;
D.反射镜中,可以产生实像的只有凹镜,凹镜成实像时,物距大于一倍焦距,故D正确。
故选CD。
【变式6-3】以下三幅图,分别主要运用了哪些光学知识?
答:A. ;B. ;C.
【答案】 光的折射 光的直线传播 光的反射
【详解】[1]“海市蜃楼”是由光的折射形成的一种自然现象,是物体反射的光经大气折射形成的虚像。
[2]影子是由光的直线传播形成的。
[3]把点光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜反射后,将成为平行光。
题型7:探究光折射的特点
【典例7】某同学在做“探究光的折射特点”实验,如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折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,通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气中斜射到水面时,将同时发生 和 现象;
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”或“减小”),且折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光沿着原来的折射光线方向入射时,光会沿着之前的入射光线路径折射出去,说明在光的折射现象中,光路是 的。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
(2)该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足?答: (填“是”或“否”);请简要说明理由: 。
【答案】(1) 反射 折射 增大 小于 可逆
(2) 否 探究过程不完整,实验次数太少,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验,这样得出的结论将更具有普遍性
【详解】(1)①[1][2]光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。
②[3][4]由表中数据可知,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,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
[5]当光沿着原来的折射光线方向入射时,光会沿着之前的入射光线路径折射出去,说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(2)[1][2]评价:存在不足,探究过程不完整,实验次数太少,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验,这样得出的结论将更具有普遍性。
【变式7-1】实验小组同学在探究光的折射规律时,在一装有水的容器中放置一个光源,让光从水斜射入空气中,发现既有光线反射回水中,又有光线进入空气,如图 所示。他们分别测得入射角α、反射角β、折射角γ的大小,然后多次改变入射角大小,并测得相应的反射角和折射角的大小,填入下表中。
实验序号
入射角a(度)
反射角β(度)
折射角γ(度)
1
10
10
12.7
2
20
20
26.1
3
30
30
40.5
4
40
40
56.1
5
48.8
48.8
90
6
60
60
7
70
70
(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中 ;
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5 的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时, ;
(3)分析实验序号5 可知,当入射角增大到一定值时,折射角为 90 度,如果继续增大入射角,请你推理将会发生什么现象: ;
(4)在 1、2、3、4 组实验中,让另一束光逆着折射光线方向射入水中,其折射光线刚好射到光源的位置上,因为在折射中 ;
(5)实验小组的同学查资料得:“当光线以相同的入射角分别斜射入水和玻璃中时,在玻璃中的折射光线向法线偏折更明显,这说明玻璃对光的折射能力比水强。”结合这句话和表中数据及相关信息,当光线从空气斜射入玻璃中时, (选填:“一定不”、“不一定”或“一定”)会发生第(3) 问中的现象。
【答案】(1)反射角等于入射角 (2)折射角大于入射角 (3)全反射现象 (4)光路可逆
(5)一定不
【详解】(1)分析表格第2列、第3列数据可知,在光的反射现象中,入射角增大,反射角也增大,且反射角等于入射角。
(2)分析表格第2列、第4列和实验序号1、2、3、4、5的入射角和折射角大小及其变化数据可知,当光从水中斜射入空气中时,入射角增大,折射角也增大,且折射角大于入射角。
(3)在实验序号5中,当入射角增大到一定值时,折射角达到了90度。这意味着折射光线已经沿着介质表面传播,即与介质表面相切。如果此时我们继续增大入射角,那么折射角将无法再增大(因为最大只能为90度),而光线将无法在第二种介质中继续传播。此时,光线将全部被反射回原介质中,且反射光线、入射光线和法线都将处在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。这种现象被称为全反射。故我们可以推理得出:当入射角增大到一定值,折射角为90度时,如果继续增大入射角,将会发生全反射现象,即光线将全部被反射回原介质中。
(4)在1、2、3、4组实验中,当光线从空气射入水中时,我们观察到了折射现象。现在,我们让另一束光逆着折射光线的方向射入水中,根据光路可逆的原理,我们可以推断出这束光线在水中的折射光线将会刚好射到原来的光源位置上。故原因是在折射中光路是可逆的。
(5)当光线从空气(光疏介质)斜射入玻璃(光密介质)时,无论入射角如何变化,折射角都不可能达到90∘(因为折射角总是小于入射角),所以也就不可能满足全反射的条件。因此,在这种情况下,一定不会发生全反射现象。
题型8:光现象辨析
【典例8】每年夏天,在全国都会发生学生游泳溺亡事件。河水看上去好像很浅,但一脚踩下去,会有一种“踏空”的感觉,这是因为河水的实际深度比看上去要深,原因是( )
A.光在水中沿直线传播 B.发生了光的折射
C.发生了光的反射 D.光的传播速度发生了改变
【答案】B
【详解】河底的光线由水中进入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,就会觉得河底变浅了,所以水的实际深度要比看上去的深一些,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式8-1】11月8日,我国部分地区观察到日全食现象,如图所示。下列选项所涉及到的现象,与日全食的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.水中倒影 C.雨后彩虹 D.海市蜃楼
【答案】A
【详解】日全食形成的原因是光的直线传播。
A.小孔成像的原理是光的直线传播,与月全食形成的原因相同,故A符合题意;
B.水中倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C.雨后彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼,是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
【变式8-2】下列关于光学现象的描述中正确的是( )
A.图甲中,树荫下的地面上不同形状的光斑都是小孔成像现象
B.图乙中,铅笔向上弯折是由于光从空气折射入水中所形成的
C.图丙中,桥在水中的倒影是由于光的反射形成的
D.图丁中,红光的偏折角度大于紫光的偏折角度
【答案】C
【详解】A.树荫下不同形状的光斑不是小孔成像现象,而是影子的原因,是光的直线传播形成的,故A错误;
B.铅笔斜插入水中,铅笔在水面处看起来变折了,这是由于铅笔反射的光从水中斜射入空气中时发生的折射现象,故B错误;
C.桥在水中的倒影是桥在水面上成的虚像,属于光的反射,故C正确;
D.太阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,光屏上红光在紫光上面,说明红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强,故D错误。
故选C。
【变式8-3】下列现象可用光沿直线传播解释的是( )
A.瓶子在平面镜中的像 B.手影游戏 C.水中折笔 D.水中倒影
【答案】B
【详解】A.瓶子在平面镜中的像属于平面镜成像,是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.手影是由于光的直线传播,在不透明的手的后面、光线照不到的地方形成的影子,故B符合题意;
C.水中折笔是水中的笔反射的光斜射入空气中发生折射形成的,故C不符合题意;
D.水中倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意;
故选B。
【变式8-4】在生活中,我们感受到光现象之美,感知到光现象之奇妙,如图所示的四种现象中,是由光的折射形成的是( )
A.①② B.②③ C.②④ D.①③
【答案】D
【详解】①三棱镜分解白光,这是由于不同色光的折射程度不同造成的,故①符合题意;
②水面上山的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故②不符合题意;
③笔在水面处“折断”是由于光的折射形成的虚像,故③符合题意;
④手影是由于光的直线传播形成的,故④不符合题意。
综上所述,由于光的折射形成的是①③,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式8-5】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”涉及两种光学现象,其原理与下面两幅图的光学原理相同,这两幅图是( )
①光的直线传播 ②光的反射 ③光的折射 ④光的色散
A.①和② B.③和④ C.②和③ D.②和④
【答案】A
【详解】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。
①影子是光的直线传播形成的,故①符合题意;
②倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故②符合题意;
③水中的铅笔变弯,是水中筷子反射的光斜射入空气中发生折射形成的,故③不符合题意;
④太阳光经过三棱镜分解成七种颜色的光,属于光的色散,故④不符合题意。
故选A。
【变式8-6】雨后的天空有时会出现七色的彩虹,这种由复色光分解成几种单色光的现象,叫做光的 现象,这表明太阳光是一种 光(选填“单色”或“复色”);在各种色光中, 红、绿和 光称为光的三原色。
【答案】 色散 复色 蓝
【解析】【小题1】[1][2]当太阳光经过空气中的小水珠后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,由此可知,太阳光为复色光。
[3]自然界中,红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的,因此它们被称为光的三原色。
题型9:物体的颜色
【典例9】夜晚舞台上只用红色灯光照在穿白色上衣和蓝色裙子的女演员身上,观众看到这位女演员身上的颜色是( )
A.上衣和裙子都呈红色 B.上衣呈红色,裙子呈蓝色
C.上衣呈白色,裙子呈黑色 D.上衣呈红色,裙子呈黑色
【答案】D
【详解】白色物体可以反射所有色光,其他颜色物体反射与其相同的色光。当红色灯光照在白色上衣上时,白色上衣反射红色光,即看上去是红色;当红色灯光照在蓝色裙子上时,蓝色裙子将红色光吸收,没有色光反射,即看上去是黑色的。
故选D。
【变式9-1】11月份锡惠公园的菊花展吸引了大批游客,菊花呈黄色是因为它 了黄光;小明通过绿色的镜片观察菊花,他看到的花朵是 色。
【答案】 反射 黑
【详解】[1]不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定,菊花呈黄色是因为它反射了黄光。
[2]绿色的镜片能透过绿色,其它色光被吸收,因此观察黄菊花,黄光不能透过绿色玻璃,看到的花朵是黑色。
【变式9-2】小明在万绿园散步时闻到阵阵花香,这是 现象;看到花是红色的,因为红花只 (选填“反射”、“折射”或“吸收”)红光。
【答案】 扩散 反射
【详解】[1]小明在万绿园散步时闻到阵阵花香,是因为花香分子在不停的做无规则运动,是一种扩散现象。
[2]物体的颜色是由它反射的色光决定的,小明看到花丛中红色的花,这是因为花瓣反射红光造成的。
【变式9-3】2023年1月14日,第36届西安城墙灯会启幕,庄重的城墙在灯光的映照下,过年的喜庆感热烈而浓郁,城墙上游客如织( )
A.彩灯五光十色,是光的色散现象
B.红色的灯光照射到白上衣绿裤子的游客身上,上衣呈红色,裤子呈黑色
C.要实现五颜六色的灯光,至少需要红、黄、蓝三种颜色的光源
D.灯光照在环卫工人身上,环卫工身上的亮条是光源
【答案】B
【详解】A.彩灯五光十色,是由彩灯透过的色光决定的,并没有发生色散现象,故A错误;
B.红色的灯光照射到白上衣绿裤子的游客身上,上衣反射红光呈红色,绿色裤子不能反射红光呈黑色,故B正确;
C.要实现五颜六色的灯光,至少需要红、绿、蓝三种颜色的光源,故C错误;
D.灯光照在环卫工人身上,环卫工身上的亮条反射光线,不是光源,故D错误。
故选B。
课后提升·查漏补缺
一、单选题
1.如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源 B.人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快 D.烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高
【答案】B
【详解】A.烟花自身能够发光,属于人造光源,故A错误;
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播,故B正确;
C.15℃时,声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,因此先看到焰火后听到爆炸声,说明光速比声速快,故C错误;
D.烟花声音震耳欲聋是指烟花声音大,即声音的响度大,故D错误。
故选B。
2.艳阳高照时,建筑大楼的玻璃幕墙反光,会导致行人或司机的出现眩晕感,从而引发事故。下列选项中,对此现象分析正确的是( )
A.玻璃幕墙是光源 B.光在玻璃幕墙处发生了漫反射
C.光在玻璃幕墙处发生了镜面反射 D.光在玻璃幕墙处发生了色散
【答案】C
【详解】A.玻璃幕墙不能自行发光,不是光源,故A错误;
BC.玻璃外墙表面光滑,光从空气中照射到玻璃,光路改变方向仍然在空气中传播,平行光照射,平行光射出,所以看起来刺眼,属于镜面反射,故B错误,C正确;
D.光在玻璃幕墙处反射后仍是白光,没有发生色散,故D错误。
故选C。
3.下列叙述的“影”中属于光的反射现象的是( )
A.立竿见影 B.形影不离 C.绿树成荫 D.湖光倒影
【答案】D
【详解】AB.立竿见影和形影不离中影子的形成属于光沿直线传播,故AB不符合题意;
C.绿树成荫是因为光沿直线传播形成的影子,故C不符合题意;
D.湖光倒影中形成的影子是平面镜成像,属于光的反射,故D符合题意。
故选D。
4.下列与告示牌“池水清浅,擅入会溺”体现光学原理相同的选项是( )
A.日晷 B.水中倒影 C.水中折笔 D.道路广角镜
【答案】C
【详解】告示牌“池水清浅,擅入会溺”体现的光学原理是光的折射。
A.日晷利用的是光的直线传播,故A不符合题意;
B.水中倒影属于平面镜成像,原理是光的反射,故B不符合题意;
C.水中折笔原理是光的折射,故C符合题意;
D.道路广角镜是凸面镜,原理是光的反射,故D不符合题意。
故选C。
5.下列现象中,是由于光的直线传播形成的是( )
A.平面镜成像 B.阳光下人在地面上的影子
C.光的色散 D.斜插在水中的筷子好像在水面处折断了
【答案】B
【详解】A.平面镜成像是光的反射形成的,故A不符合题意;
B.阳光下人的影子,是由于光的直线传播,在不透明物体的后面形成影子,故B符合题意;
C.混合光分散为单色光的过程叫光的色散; 色散是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.光从水中传播到空气中时,在水面处发生折射,人看到的水下的筷子是虚像,比实际位置浅,看起来向上弯,是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
6.某同学先站在竖直放置的穿衣镜前2.5m处,然后向穿衣镜移动1m,则该同学在镜中像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),该同学与镜中像之间的距离减小了 m。
【答案】 不变 2
【详解】[1]平面镜成的像和物体大小相等,该同学向穿衣镜移动1m,则该同学在镜中像的大小不变。
[2]平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,该同学到平面镜的距离是2.5m,该同学与镜中像之间的距离
2.5m+2.5m=5m
该同学向穿衣镜移动1m,该同学到平面镜的距离是2.5m-1m=1.5m
像和平面镜的距离是1.5m,该同学与镜中像之间的距离1.5m+1.5m=3m
该同学与镜中像之间的距离减小了5m-3m=2m
7.如图是一束太阳光射向三棱镜后,在光屏的b区域出现了彩色的光带.
(1)这种现象叫光的 现象。说明太阳光是由 组成的。
(2)把温度计放在图中的a区域一段时间,发现温度计的示数变大,表明该处存在人眼看不见的光,我们称它为 。
(3)我们从各个方向都能看到彩色光带,是因为光在光屏上发生了 反射,为了呈现真实的色彩,光屏应选用 色。
【答案】(1) 色散 七种单色光复合 (2)红外线 (3)漫 白
【详解】(1)[1][2]太阳光经过三棱镜折射分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象叫光的色散现象;由此可以说明太阳光是由七种单色光复合组成的。
(2)由图可知,b区域的最上端是红色光,最下端是紫色光,故a区域是红外线,红外线具有热效应,所以此区域温度较高,故把温度计放在此区域示数会变大。
(3)[1]能从各个方向看到彩色光带,说明光在光屏上发生了漫反射。
[2]因为白色能反射各种色光,所以为了呈现真实的色彩,光屏应选用白色。
8.我国古代就有光现象的描述,如“捞不到的是水中月,摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”。其中“水中月”、“镜中花”是光的 现象;“疑水浅”是光的 现象,该现象是光从 中进入 中所形成的(选填“空气”或“水”)。
【答案】 反射 折射 水 空气
【详解】[1]水面相当于平面镜,“水中月”是月亮在水中形成的像,“镜中花”是由于花在平面镜中形成的像,都属于平面镜成像,即光的反射现象。
[2][3][4]“疑水浅”是因为光线从水中射入空气时,光线的传播方向发生改变所形成的现象,属于光的折射现象。
9.小明站在水平地面上,距离竖直放置的平面镜1m。当他靠近平面镜移动0.5m,则像距离他 m,此时所成像的大小将 。(填“变大”“变小”“不变”)
【答案】 1 不变
【详解】[1]小明站在水平地面上,距离竖直放置的平面镜1m,小明靠近0.5m,距离平面镜为
物距与像距相等,小明和小明的像之间的距离是
[2]平面镜成像时,物像大小相等,物距变化时,像的大小也不变。
10.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出):图中界面是 (选填“AD” 或“BF”),界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧是空气,折射角为 度。
【答案】 AD 左 60
【详解】[1][2][3]光在同种匀速介质中反射时,反射角等于入射角,根据图中信息可知AD为界面,BF为法线,GO为入射光线,OE为反射光线,由图可知反射角为30°,则入射角也为30°,OC为折射光线,折射角大小为,折射角大于入射角,可知分界面左侧为空气。
三、实验题
11.在“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两支蜡烛A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示:
(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 ;实验过程中蜡烛B (选填“需要”或“不需要”)点燃,在寻找A的像的位置时,眼睛应该在 (选填“A”或“B”)这一侧观察,同时移动蜡烛B,使它与A的像重合;
(2)在玻璃板同一侧,该同学看到了蜡烛A的两个像,原因是 ;
(3)移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过 现象,可知平面镜所成的像是 ;
(4)随着实验的进行,蜡烛A的像与蜡烛B (选填“仍能”或“不能”)重合;
(5)小明在较暗的环境中照镜子,发现像较暗,联系日常照镜子的经验,解决方法是 (选填“照亮镜子”或“照亮小明”);
(6)学习了平面镜成像的特点后,小明和小华做了进一步的观察和探究,他们分别代表物和像模拟平面镜成像,小明和小华面对面站立,若小明向右转,小华应向 转。小华走近办公楼的自动感应门时,门自动平移打开,则他在玻璃门中的像将 (选填“随”或“不随”)门平移。
【答案】(1) 便于确定像的位置 不需要 A (2)玻璃板过厚,前后两个面各成一个像
(3) 白纸上接不到像 虚像 (4)不能 (5)照亮小明 (6) 左 不随
【详解】(1)[1]在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,因为玻璃板既能成像又能透光,便于确定像的位置。
[2][3]小明把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,为了比较像与物大小关系,选取外型相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这表明像与物体大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,后方太亮不易观察后方的像,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。
(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃板太厚,两面都能反射光,形成的两个像的距离较大,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
(3)[1][2]平面镜成虚像,虚像不能用光屏接到,实像能用光屏接到,用光屏呈接来辨别是实像还是虚像,移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,通过白纸上没有蜡烛的像,可知平面镜所成的像是虚像。
(4)随着实验的进行,蜡烛A燃烧变短,蜡烛B不变,所以像不能重合。
(5)人眼能够看清物体,是因为物体有光线进入人眼,探究平面镜成像是观察的是物体反射的光,所以应该照亮小明。
(6)[1]由平面镜成像特点像与物到平面镜的距离相等,左右相反可知,若小明向右转,小华应向左转。
[2]玻璃门中的像是由于光的反射形成的虚像,虚像不在玻璃门上,人的位置不变,像的位置不变,所以门自动平移打开,则他在玻璃门中的像不随门平移。
12.某科学兴趣小组,做实验探究光从空气斜射入其他介质时折射角与什么因素有关?准备的实验器材有激光发生器、玻璃、水、量角器等。光从空气斜射入玻璃,测量结果如表1所示;光从空气斜射入水中,测量结果如表2所示:
表1(光从空气斜射入玻璃)
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
20°
30°
40°
表2(光从空气斜射入水)
实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
折射角
22°
32°
42°
(1)从表1、表2可知,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)光从空气斜射入水中的折射角,因此光从空气斜射入其他介质时,折射角与 有关;
(2)从表2可知光从空气斜射入水中时,折射角 入射角,当入射角增大时,折射角将 。因此光从空气斜射入同一种介质时,折射角还与 有关。
【答案】 小于 介质 小于 增大 入射角
【详解】(1)[1][2]由表中数据可知,当入射角为30°时,光从空气斜射入玻璃的折射角为20°,光从空气斜射入水中的折射角为22°,当入射角为45°时,光从空气斜射入玻璃的折射角为30°,光从空气斜射入水中的折射角为32°,当入射角为60°时,光从空气斜射入玻璃的折射角为40°,光从空气斜射入水中的折射角为42°,综上,当入射角相同时,光从空气斜射入玻璃的折射角小于光从空气斜射入水中的折射角,玻璃和水属于不同的介质,因此光从空气斜射入其他介质时,折射角的大小与介质有关。
(2)[3][4]由表2可知,光从空气斜射入水中时,折射角均小于入射角,当入射角由30°增大到60°时,折射角由22°增大到42°,即当入射角增大时,折射角将增大。
[5]由表2可知,光从空气斜射入同一种介质时,入射角不同时,折射角也不同,折射角随入射角的增大而增大,所以折射角还与入射角有关。
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