内容正文:
第2讲 光现象
1.理解光的直线传播条件及应用,知道光在真空中的传播速度。
2.了解光的反射现象,掌握光的反射定律,会应用光的反射定律作图,理解镜面反射和漫反射。
3.理解平面镜成像的特点及其应用。
4.理解光的折射现象,并会应用折射规律作图。
5.知道白光是由色光组成的,知道光的色散的原理是光的折射,知道红外线和紫外线的应用。
一、光的直线传播
1.光源:自身能够发光的物体。月亮_________(选填“是”或“不是”)光源。
2.条件:光在_________、_________介质中沿直线传播。
注:与光的直线传播有关的现象:影子的形成、小孔成像、激光准直、日食、月食的形成
3.光速:光在不同介质中的传播速度不同,在_________中最快,c=_________m/s=_________km/s。
4.光年:光在一年中通过的距离。光年是_________单位。反射光线OB
法线ON
r
反射角r
i
M M'
O
A
B
N
入射角i
入射光线AO
入射点O
平面镜MM'
二、光的反射
1.光的反射:光射到两种不同介质的分界面时,有一部分光线改变传播
方向返回原介质中的现象。
2.反射定律:入射光线、反射光线、法线在同一平面上(三线共面),
反射光线和入射光线分居在________线的两侧(两线分居),______
角等于______角(两角相等)。
注:(1)先有入射才有反射,反射角随入射角增大而增大,所以要说:_________角等于_________角;
(2)在光的反射现象中,光路是_________。
3.分类:镜面反射和漫反射镜面反射 漫反射
镜面反射:在_______的表面发生,平行光射入,平行射出;
漫反射:在______的表面发生,平行光射入、反射光向四面八方射出。
注:(1)两种反射都遵循光的反射定律;
(2)能在各个方向看到同一物体是因为在物体表面发生了_______反射。
三、平面镜成像
1.特点:物体在平面镜中成的是正立的_______像,像和物大小________,像和物到
平面镜的距离_______ ,像与物的连线_______于镜面。
注:像和物关于平面镜成对称图形,作图时虚像要用虚线表示。
2.平面镜成像的原理:光的________;
3.应用:改变光路,如潜望镜;成像,如梳装台上的镜子。
四、光的折射
1.定义:光从一种介质______入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫做光的折射。
2.光的折射规律:
(1)三线共面:______光线与_______光线、_______线在同一平面上;
(2)两线分居:折射光线和入射光线分居在_________线的两侧;
(3)空中角大:当光从空气斜射入水(玻璃)时,折射角______入射角;
当光从水(玻璃)斜射入空气时,折射角______入射角;
注:折射角随着入射角的增大而________;垂直入射时光的传播方向________;
(4)在光的折射现象中,光路是__________。
3.生活中的折射现象:池水看上去比实际要浅、看到水中鱼儿位置比实际位置高、筷子在水中好像“折”了、海市蜃楼、透镜成像等。
五、光的色散
1.光的色散:太阳光通过三棱镜后,发生光的_________,依次被分棱镜
白屏
白光
太阳光
解成_______________________七种颜色,这种现象叫光的色散;
由此可知,白光不是单色光,而是复色光。
2.光的三原色:_______、_______、_______。
3.看不见的光:红外线、紫外线
光谱图中位置
特性
应用
红外线
红光外侧
热效应、穿透云雾能力强等
诊断病情、拍摄“热谱图”、红外线夜视仪、红外线遥控器、红外线烤箱
紫外线
紫光外侧
荧光效应、消毒杀菌、促进骨骼的生长等
适量照射紫外线有利于骨骼的生长和身体健康;手术室、病房用紫外线来灭菌;紫外线能使荧光物质发光(验钞机)
考点1:知道光的直线传播条件及应用,知道光在真空中的传播速度
1.“一河诗画,满城烟花”,浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法正确的( )
A.焰火属于自然光源 B.焰火在水中的倒影是光的折射现象
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快 D.焰火把人影照在地面上,人影是光沿直线传播形成的
2.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.光总是沿直线传播 B.光在空气和水中的传播速度相同
C.影子是由光的直线传播形成的 D.小孔成像是光的反射形成的
3.中华文明,源远流长。例如光现象,《墨经》中就曾经记载了影子的形成、平面镜反射等光学问题。下面四图中,光现象与影子的形成原理相同的是( )
A.鹦鹉照镜 B.日食 C.鱼在哪里 D.海市蜃楼
考点2:了解光的反射现象,掌握光的反射定律,会应用光的反射定律作图,理解镜面反射和漫反射
4.下列现象中属于光的反射现象的是( )
A.雨后彩虹 B.水中倒影 C.手影游戏 D.放大观察第5题图
5.如图所示,入射光线与平面镜成30°角,下列说法正确的是( )
A.反射角是60° B.入射角是30°
C.反射光线与镜面的夹角是60° D.入射角增大,反射角不变
6.(1)自行车尾灯的反光原理如图甲所示。请完成反射光路,并标出反射角度数。
(2)如图乙所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
图甲 图乙
考点3:理解平面镜成像的特点及其应用
7.小丽面向穿衣镜,站在镜前1 m处,镜中的像与她相距( )
A.50 cm B.1 m C.1.5 m D.2 m
8.“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
9.平面镜成像特点及其应用中有以下说法,对这些说法,判断正确的是( )
①平面镜所成的是等大的虚像;②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜;③平面镜所成的像不能用照相机拍摄,因为这个像是虚像;④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
A. ①②③④都正确 B.①②③正确,④错误
B. C.①④正确,②③错误 D.①②④正确,③错误
10.(1)如图甲所示,A'B'是物体AB在图甲 图乙
平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
(2)如图乙所示,从点光源S发出
的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射
向墙壁上的O点处。请作出这条入射光线并
完成光路图。
考点4:理解光的折射现象,并会应用折射规律作图
11.周末阳光明媚,小红和妈妈一同来到梁子湖边散步,看到湖中柳影摇曳,鱼儿戏水。下列说法正确的是( )
A.看到的柳影是光的反射形成的实像 B.看到的柳影是光的折射形成的虚像
C.看到的鱼儿是光的反射形成的虚像 D.看到的鱼儿是光的折射形成的虚像
12.下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A.“绿树阴浓夏日长”,树阴是光的反射形成的
B.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的折射形成的
C.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的直线传播形成的
D.“潭清疑水浅”,水浅是光的折射形成的
13.能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是( )
A B C D
14.(1)如图甲所示,一束光从水中斜射到空气中,请画出折射光线的大致方向。
(2)如图乙所示,光线AO由玻璃斜射进入空气,作出反射光线和大致的折射光线。
图甲 图乙
考点五:知道白光是由色光组成的,知道光的色散的原理是光的折射,知道红外线和紫外红的应用
15.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是( )第15题图
A.光仍按原来方向传播 B.光将向斜上方偏转
C.在光屏上呈现各种色光 D.光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
16.下列有关光现象的说法正确的是( )
A.水中倒影是倒立、等大的实像
B.电影院银幕上的图案是放映机生成的倒立、放大的实像
C.验钞机利用红外线使荧光物质发光
D.太阳光经过三棱镜产生彩色光带是光的反射现象
17.在使用下列设备中,其中使用到红外线的是( )
①冬天家里洗澡时,采用浴霸取暖;②家用消毒柜或卤菜店用灭菌灯;③验钞机发光的灯能检验纸币的真伪;④夜视仪进行侦察的原理;⑤汽车导航仪利用的信号
A.①②③ B.②③ C.③④⑤ D.①④
图甲
图乙
易错点1 不会利用平面镜成像的原理作图
18.(例题)如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻
璃都是斜的,这样可以保证夜间行车时,车内景物通过挡风
玻璃所成的像,成在司机前面斜上方避免干扰司机视线,保
证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛(B点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(A点)的像的光路图。
【解析】通过A点作镜面MN的垂线,根据“物像等距”在镜面的左侧这条
直线上找到像A';接下来将A' 和B连接,这条线与镜面MN的交点就是入
射点;将此点与B点连接得到反射光线,与A点连接得到入射光线,如右图:
【知识点拨】如果司机能够看到车内装饰物在玻璃中所成的像,那么肯定有反射
光线经过B点;因为平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,所有通过B点的反射光线肯定经过像点;只要找到像点,然后与B点连接,这条线与镜面的交点就是代求的入射点,最后完成光路图即可。
易错点:不会应用光的折射规律解释问题。
19.(例题)人在B处观察到一个彩色玻璃球沉在水池底A处,如图所示。第19题图
B处用激光射到玻璃球上,则激光应对着( )
A.正对 A 点 B.A 点的上方些
C.A 点的下方些 D.A 点的左侧
【解析】连接BA,过折射点做法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线的位置,虽然人看到的A点是玻璃球的虚像,玻璃球的实际位置在A点的正下方,因为激光在进入水的时候也会发生折射,所以照着A点,激光也就刚好落在玻璃球上了。如图所示:故选:A。
【知识点拨】光从一种介质斜射入另一种介质,光路会发生改变,所以看到水中的玻璃
球是由光的折射形成的;从玻璃球上反射的光线会进入眼睛,由于光路是可逆的,所以
A处的手电发出的光会照射到A点的玻璃球上。
20.(例题)在“探究平面镜成像的特点”的实验中,如图甲所示。图甲
(1)实验中,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,
人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与
物大小的方法是________________(选填“等效替代法”或“控制变量法”);实验
中选取两支完全相同蜡烛的目的是________________________________。
(2)用玻璃板代替平面镜的目的是_______________________,应选择_____(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验。
(3)为了便于观察,该实验最好在_______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(4)将蜡烛A放在玻璃板的前面,应在玻璃板_______(选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前______(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。
(5)将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10 cm处,此时蜡烛的像到平面镜的距离是_______cm。将光屏放到像的位置,光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到像。说明平面镜A1
玻
璃
板
白纸
A
A2
A3
图乙
所成的像是_______(选填“虚像”或“实像”)。
(6)将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡烛的像的大小将________
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(7)实验过程中如果玻璃板没有垂直放在纸上,而是如图乙所示倾斜,
蜡烛A的像应是图中的________(选填“A1”“A2”或“A3”)。
(8)在本实验中进行多次实验的目的是___________________________________。
21.(例题)利用下图装置进行探究光的反射规律实验:
(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上,用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是_____。(选填“入射角”或“反射角”)
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表:序号
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角_______(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OF
_______(选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上______(选填 “能”或“不能”)看到反射光线OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在_______(选填“同一”或“不同”)平面内。
(4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于__________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
(5)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明,在反射现象中,光路是________的。
(6)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?____________________________。
22.下列有关光的表述正确的是( )
A.“凿壁偷光”——光的直线传播 B.岸上的人看到水中的鱼——光的镜面反射
C.“海市蜃楼”——光的漫反射 D.驾驶员看到后视镜中的景物——光的折射
23.一束光线从空气射入玻璃时,界面MN上的反射光线如右图所示,请画出对应的入射光线和大致的折射光线。第23题图
24.下列现象属于光的反射的是( )
A.雨后的彩虹 B.树荫下的光斑 C.池水看起来“浅” D.树在水中的倒影
25.下列关于声现象和光现象的描述,正确的是( )
A.在平静的湖面上可以看到“云在水中飘”——光的折射
B.阳光照在云上,云底下会形成阴影区域——光的反射
C.玻璃瓶中灌入不同高度的水,敲击会发出不同音调的声音——音调和振幅有关
D.次声波预报仪可以预报台风和地震活动等——次声波可以传递信息
26.下列属于光的直线传播的是( )
A.患近视的同学配戴凹透镜 B.深圳湾大桥海面形成倒影
C.太阳光透过三棱镜形成彩色光带 D.太阳光透过树叶缝隙形成圆形光斑
27.下列属于光的反射现象的是( )
A.有趣的手影 B.钢笔“错位” C.山的倒影 D.雨后彩虹
答案
【知识梳理】
一、光的直线传播
1.不是 2.同种 均匀 3.真空 3×108 3×105 4.长度
二、光的反射
2.法 反射 入射 (1)反射 入射 (2)可逆的
3.光滑 粗糙 (2)漫
三、平面镜成像
1.虚 相等 相等 垂直 2.反射
四、光的折射
1.斜射
2.(1)折射 入射 法 (2)法
(3)小于 大于 注:增大 不改变 (4)可逆的
五、光的色散
1.折射 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 2.红 绿 蓝
【考点过关】
1.D 2.C 3.B 4.B 5.A
6.(1) (2)图甲
S′
图乙
7.D
8.B
9.D
10.(1) (2)
11.D
12.D
13.C
14.右图
15.C
16.B 17.D
【实验过关】
20.(1)等效替代法 为验证物像的大小关系
(2)便于确定像的位置 薄 (3)较暗 (4)前面 能
(5)10 不能 虚像 (6)不变 (7)A1
(8)寻找普遍规律,避免偶然性
21.(1)入射角 (2)等于 远离 (3)不能,同一
(4)漫反射 (5)可逆 第23题图
(6)一次实验得到的结论具有偶然性
【中考实战】
22.A 23.如图
24.D 25.D 26.D 27.C
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