内容正文:
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光的折射、透镜
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同步知识梳理
)(大脑放电影~)
【知识梳理1】光的折射及应用
1、折射现象:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。
(2)光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时,其传播方向不改变(改变、不改变)。
(3)入射光线射入另一种介质时的交点(O),叫入射点;入射光线与法线夹角(α)叫入射角;折射光线与法线的夹角(γ)叫折射角。
(4)在生活中,我们常见的折射现象很多,如:看清澈的池水,池水水底变浅;在岸上看到的鱼接近于水面;透过玻璃砖看物体发生了错位;水杯中的筷子好像弯折了;“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象
3、光的折射定律
(1)在折射现象中,折射光线、入射光线、法线在同一平面内(共面)。
(2)折射光线和入射光线分居在法线的两侧(分居)。
(3)当光从空气斜射入水等其他透明物质(玻璃、水晶等)时,折射角小于(大于、小于或等于)入射角;当光从水或其它透明物质斜射入空气时,折射角大于(大于、小于或等于)入射角(不等角,在空气中的角大)。
【口诀】三线共面,法线居中,速大角大。(光路可逆)
4、作光的折射光路图
(1)利用光的折射规律
①光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线偏折,入射角大于折射角。
②光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
③光垂直界面射入时,传播方向不改变;此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子:海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯;看见落到地平线下的太阳;叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
(2)根据光路可逆的可逆性。
若光是由较密的介质射入较疏的介质时呢?画出下图。
5、海市蜃楼的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层的低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲,逐渐弯向地面,进入观察者的眼睛
【例题精讲】
1.某学习小组利用玻璃砖研究光的折射现象,如图所示,让一束光从空气斜射向玻璃砖,并穿过玻璃砖,现已经作出了部分光线,请你画出这束光离开玻璃后的光线。
2.水中M处有一枚小石子,小明看到这枚小石子的像在N处,他想用激光笔照亮这枚小石子,激光笔和眼睛的位置大致都在S处。下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
3.暑期,洛阳市各学校开展了形式多样的防溺水活动。为了帮助同学们了解“池水看起来比实际浅”的原因,请在图中画出人眼在B处看到的池底的光路图(图中A、A′分别表示实际的池底和看到的“池底”)。
4.《中国诗词大会》因其“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的高品质,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的光现象与原理解释相符的是( )
A.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”——“潭清疑水浅”是光的反射现象
B.“起舞弄清影,何似在人间”——“起舞弄清影”是光的折射现象
C.“白云生镜里,明月落阶前”——“白云生镜里”是光的反射现象
D.“野旷天低树,江清月近人”——“江清月近人”是光的直线传播现象
5.三月的鼋头渚春意盎然,通过平静的水面看到“樱花在水中开放,鱼在花中游动”。对于该现象中的“樱花”和“鱼”,下列说法中正确的是( )
A.“樱花”是光的反射形成的像,“鱼”是光的折射形成的像
B.“樱花”是光的折射形成的像,“鱼”是光的反射形成的像
C.“樱花”和“鱼”都是光的反射形成的像
D.“樱花”和“鱼”都是光的折射形成的像
6.如图所示,是光在空气和水两种介质中传播情形,下列说法不正确的是( )
A.入射角等于30°
B.AD的右边是空气
C.BF是界面
D.折射角大于30°
7.如图所示,小明用一束光先后从空气斜射入水、玻璃和水晶保持入射角不变,发现水中的折射角r水大于玻璃中的折射角r玻璃。他查询资料得知光在水、水晶、玻璃中的速度关系c水>c水晶>c玻璃。他猜想:入射角不变时,光在介质中速度越快,折射角越大,若他的猜想正确,则在水晶中的折射角r水晶应满足( )
A.r玻璃>r水晶>r水 B.r水晶>r水>r玻璃
C.r水>r水晶>r玻璃 D.r水>r玻璃>r水晶
8.小明在课外实践活动中,对一些光学实验做了进一步的探究。
(1)在探究光的反射定律”的实验中,如图甲所示使用加湿器喷出水雾,目的是为了 ;探究装置放置在可以360°旋转的水平工作台上,在入射点上方悬挂一重垂线,模拟法线,当工作合旋转到某一特定位置时,可观察到反射光线挡住了入射光线和重垂线,可以得到的初步结论是 ;为了探究反射角与入射角关系,接下来小明的操作是 。
(2)如图乙所示,小明利用半圆形玻璃砖(O点为圆心)“探究光的折射特点”,并将收集的实验数据记录在的表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
玻璃中的入射角i
0
10°
20°
30°
40°
41.2°
42°
50°
空气中的折射角γ
0
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
没有发生光的折射
分析实验数据,发现光折射时的特点是 。(写出两条)
在7、8两次实验中,小明都没有观察到光的折射现象,但却发现被玻璃砖反射回来的光的亮度比之前几次实验的亮度大,请根据实验现象,提出一个探究问题 。
【知识梳理2】凸透镜和凹透镜概念
1.凸透镜和凹透镜
种类
概念
图示
实例
凸透镜
中间厚、边缘薄的透镜
放大镜
凹透镜
中间薄、边缘厚的透镜
近视眼镜
2.透镜的基本概念
名称
概念
图示
主光轴
过透镜两球面球心的直线
光心
主光轴上特殊点,光过此处传播方向不变(用 “O” 表示)
焦点、焦距
凸透镜:平行主光轴的光会聚于主光轴上一点焦点 “F”,焦点到光心距离为焦距 “f”;
凹透镜:平行主光轴的光发散,反向延长线会聚于虚焦点(凹透镜两侧各一虚焦点)
3.透镜对光的作用
(1)凸透镜:对光会聚;光路可逆,焦点光源射向凸透镜可产生平行光。
(2)凹透镜:对光发散。
4.透镜的三条特殊光线
凸透镜
凹透镜
过光心:传播方向不变
过光心:传播方向不变
平行主光轴:折射后过焦点
平行主光轴:折射后反向延长线过虚焦点
过焦点:折射后平行主光轴
延长线过虚焦点:折射后平行主光轴
【口诀】过光心不变,过焦点平行,平行过焦点
【例题精讲】
1.如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统,通过透镜聚光之后再发电。此透镜是一个( )
A.凸透镜,对光线具有会聚作用
B.凸透镜,对光线具有发散作用
C.凹透镜,对光线具有会聚作用
D.凹透镜,对光线具有发散作用
2.在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后的方向如图所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜
B.甲、乙都为凸透镜
C.甲为凸透镜、乙为凹透镜
D.甲、乙都为凹透镜
3.图中是一个截面为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体,则这个玻璃体( )
①可以看作两块凹透镜
②可以看作一块凸透镜
③对图示光束具有发散作用
④对图示光束具有会聚作用
A.①②③
B.①③
C.②④
D.①②③④
4.把一块薄玻璃板按如图所示方式以球形割面切开,成为2个薄透镜,然后沿主轴分开一定的距离,如果1束平行光沿主轴投射到1个透镜上,则( )
A.无论平行光是从哪边入射,经过2个透镜折射后仍是平行光
B.平行光从左边入射,经过2个透镜折射后一定是会聚光束
C.平行光从左边入射,经过2个透镜折射后可能是会聚光束,也可能是发散光束
D.平行光从右边入射,经过2个透镜折射后可能是会聚光束,也可能是发散光束
5.如图中,已知入射光线或折射光线,画出对应的折射光线或入射光线。
6.在图中,F1为凸透镜焦点,F2为凹透镜焦点。完成光线从左边射向凸透镜经折射后,再由凹透镜射出的完整光路。
7.两束光入射到凸透镜上的情况如图,F为凸透镜的焦点,P到凸透镜的距离为2倍焦距,请在图中画出这两束光经过凸透镜后的折射光线。
8.在如图中的虚线框内画上合适的透镜。
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课堂达标练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1.如图所示的光现象中,属于光的折射现象的是( )
A.甲图:道路拐角处的凸面镜可以扩大视野
B.乙图:演员对着镜子画脸谱
C.丙图:奇妙的“日食”现象
D.丁图:透过露珠观察叶脉被放大
2.周末,小鹏与爸爸在澧水河畔游玩,小鹏认真地观察着景物的倒影、水中的鱼影,冬日暖阳,地面上还留下了他们的身影,关于“影”的形成原理,下面说法正确的是( )
A.景物倒“影”——光的反射
B.爸爸正摄“影”——光的直线传播
C.水中鱼“影”——光的反射
D.爸爸的身“影”——光的折射
3.如图是郑州四高的校园美景。八角楼依水而建,廊边建造假山、种植绿树,水中养殖金鱼,在岸边观景时( )
A.八角楼的倒影是由光的直线传播形成的
B.水中“假山”是由光的反射形成的
C.水中“绿树”是由光的折射形成的
D.看到的水中“金鱼”是实像
4.将硬币放在碗底,后退至恰好看不到硬币,如图所示,向碗中倒入一些水后又能看见硬币了,此时的“硬币”( )
A.是实像
B.由光的反射形成的
C.比实际位置高
D.是光从人眼传到硬币形成的
5.小强在空碗中放一枚硬币,然后远离碗一段距离,站到刚好看不到硬币的位置停下,如图甲所示;保持小强和碗的距离不变,小江往碗中慢慢倒入水,水面升高到一定程度时,小强又能看到碗中的硬币,如图乙所示。小强能再次看到碗中的硬币是因为( )
A.光始终沿直线传播
B.光在水面发生了反射
C.光由空气斜射入水中时发生了偏折
D.光由水中斜射入空气时发生了偏折
6.我国古代很早就有人对自然现象进行了观察和研究,留下了许多史料记载,如“潭清疑水浅”,下列四幅光路图中,能正确说明“疑水浅”这一现象产生原因的是( )
A. B.
C. D.
7.一束红光射到空气和水的界面处,发生了反射和折射现象(如图),图中AO为入射光线。在竖直平面内,可以保持入射点O不动,顺时针缓慢旋转入射光线AO至虚线DO位置。下列说法正确的是( )
A.光是从水中射向空气中
B.∠FOB是反射角
C.当入射光线缓慢顺时针旋转时,反射光线逆时针旋转
D.当入射光线缓慢旋转到DO位置时,折射角将变大
8.如图所示是一束光从一种介质斜射入另一种介质中时的传播路径,EF是两种介质的交界面,NM为法线。下列说法正确的是( )
A.光在介质I中的传播速度小于在介质Ⅱ中的传播速度
B.∠3一定是入射角
C.若光束沿CO方向射向EF,则反射光和折射光传播的路径分别与OB和OA重合
D.若光束沿NO方向垂直射向EF,则反射光线与折射光线都会与NM重合
9.小宇将一枚硬币放在碗底,然后后退至眼睛恰好看不到硬币的位置,如图甲所示,请另一位同学向碗中缓缓注水(硬币的位置未移动),当水面上升到一定高度时,小宇就能再次看到碗中的硬币,如图乙所示。图丙中能反映小宇的眼睛所在位置的范围是( )
A.范围①或范围⑦ B.范围②或范围⑥
C.范围③或范围⑤ D.范围④
10.(2023•杭州)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A. ①③ B.①④ C.②③ D.②④
11. (2024春•江北区期末)一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是( )
A.α1<γ1
B.α2>γ2
C.α1=γ2
D.γ1=γ2
12.(2023•绍兴)小敏散步时看到了李白诗中“对影成三人”的真实场景:一只白鹭站在水中,形成了如图的两个“影”。下列说法正确的是( )
A.影子是光的反射形成的
B.倒影是光的折射形成的
C.两个“影”形成原理相同
D.倒影是白鹭等大的虚像
13.(2025春•慈溪市期中)如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个红点 A 和B。
(1)若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A1,应使入射光线MO绕着点O沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;同时观察到另一亮点B点会移动到点 (选填“B1”或“B2”)
(2)若保持入射光线不变,欲使B点下移至B2,应使水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),在水面变化过程中,折射角 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
14.(2025春•慈溪市期中)按要求完成光路作图(保留作图痕迹),并答题。
如图,一束光从空气射到水面O点,反射光线在容器壁上形成一光点A。
(1)画出反射光线及对应的入射光线;大致画出该入射光线进入水的折射光线。
(2)根据图中标尺,A在水中的像到A的距离为 cm。
(
课后巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1.(2023春•义乌市期中)“不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A.光的折射 B.光的反射 C.光的色散 D.以上都有
2.(2024春•东阳市期末)2024年4月25日,神舟十八号载人飞船与长征二号运载火箭组合体在酒泉卫星发射中心发射。航天员进入中国空间站后,将完成以斑马鱼和金鱼藻作为对象的“太空养鱼”实验。结合上述信息回答。火箭外壳选择白色涂装,其原因最不符合实际的是( )
A.更容易反射阳光,降低火箭表面的温度
B.白色更容易被人眼、光学仪器跟踪观察
C.光更容易透过涂层及外壳,使飞船内光线充足
D.更易于发现火箭表面的瑕疵、污染和损坏情况
3.(2025•三台县模拟)我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释正确的是( )
A.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”,句中“水中残阳”是光的折射形成的
B.“绿树阴浓夏口长,楼台倒影入池塘”,句中“阴浓”是光的反射形成的
C.“空谷传响,哀转久绝”,句中描绘说明发声停止在山谷中产生的回声不会马上停止
D.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石,直视无碍”,看到水中游鱼细石是光的直线传播形成的
4.(2025春•镇海区校级期中)如图所示,是水族馆鱼缸中表演美人鱼的潜水员和在边上观看表演的小蛟和小川,他们分别通过鱼缸观察对方的像的部分光路图(忽略玻璃厚度)。以下说法正确的是( )
A.MN上侧表示空气,下侧表示水
B.潜水员和小川看到的小蛟的像分别是实像、虚像
C.潜水员看到小蛟的像是由光的反射形成的
D.小川观察到潜水员的像的光路中,折射光线是OC
5.(2024秋•江北区校级期末)小科将两个放大镜分别放在离书本相同高度处,观察文字,放大效果如图所示,则( )
A.甲放大镜凸度大,观察的范围小
B.甲放大镜凸度大,观察的范围大
C.乙放大镜凸度大,观察的范围小
D.乙放大镜凸度大,观察的范围大
6.(2025春•慈溪市期中)如图所示是一束光线经过空气和玻璃界面后的情况,请判断下列说法中正确的是( )
A.入射光线是NO
B.折射角为50度
C.界面处只发生光的折射
D.分界线BD右侧为玻璃
7.(2025•舟山模拟)晚上,小明在客厅里的玻璃窗上看到了客厅里灯的像。如图所示,当他水平向左缓缓推动玻璃窗时,玻璃窗中灯的像( )
A. 保持静止 B.向左运动 C.变大 D.变小
8.(2024•鄞州区模拟)如图平面镜M绕垂直于纸面的轴0以每秒120°匀速转动,AB为一段圆心在O点的圆弧形屏幕。张角∠AOB为60°.有一束来自频闪光源的平行光束通过狭缝S射向平面镜M上的O点,已知光源每秒闪动12次,屏幕AB上每秒内可能出现的光斑次数是( )
A.3次 B.6次 C.12次 D.24次
9.(2024春•定海区期末)小舟在公园湖中看到水中的石头,如图能正确反映他看到水中“石头”的光路图是( )
A. B.
C. D.
10.(2025春•鄞州区校级期中)如图所示,水池的宽度为L,在水池右侧距离池底高度H处有一激光束,水池内无水时恰好在水池的左下角产生一个光斑。已知L=H,现向水池内注水,水面匀速上升,则光斑( )
A.匀速向右移动,且移动速度大于水面上升的速度
B.匀速向右移动,且移动速度小于水面上升的速度
C.减速向右移动,但速度始终大于水面上升的速度
D.加速向右移动,但速度始终小于水面上升的速度
11.(2025春•余姚市期中)如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,光斑A将向右移动
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面升高时,S到水面的距离变小
12.(2025春•余姚市期中)有一种称为负折射材料的人工材料,光在这类材料中发生折射时,折射光线与入射光线位于法线的同一侧。图甲和图乙分别是笔放在水中和负折射材料中发生的折射现象。现有一束光通过某长方体透明负折射材料(如图丙),下列光路图正确的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024春•余杭区期末)把一枚硬币固定在空杯的底部,一直保持眼睛位置不变。当水位如图时,眼睛恰好可以看到硬币的B点。下列说法正确的是( )
A.此时看到B点只是因为光的反射
B.此时看到的硬币比实际位置要高
C.如果没有水,眼睛仍可以看到B点
D.如果再加水,眼睛就看不到B点
14.(2024春•浙江期中)在空碗的底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),向碗中倒入一些水后,又能看见硬币了(如图乙)。
(1)刚好看不到硬币的原因是由于 造成的。
(2)所看到的水中硬币是一个位置变 的虚像(填“浅”或“深”)。
(3)能正确反映再次看到硬币的光路是 。
A.B.C.D.
(4)日常生活中还有许多现象与本实验现象产生的原因相同,例如:当太阳还在地平线以下时,人们就可以看到太阳。请结合以下信息以及所学知识解释该现象。
资料1:光在不均匀的物质中传播时会向密度较大的物质弯折。
资料2:随着海拔的升高,大气密度逐渐降低。
15.(1)如图1所示,当太阳的光线照射到日晷的晷针上时,晷针会在其表盘上投下一个清晰的影子。这个影子的长度和方向会随着太阳的移动而不断变化。日晷是古代人用来测量 (选填“时间”或“长度”)的仪器,从早晨到中午,阳光下日晷晷针的影子相对日晷盘面的刻度线是 的,整个日晷相对地面是 的(以上两空均选填“运动”或“静止”)。
(2)小白用如图2所示的实验装置“探究光的反射规律和光的折射特点”,他让一束光从空气中以不同角度射入水中,多次改变入射光的方向,记录的实验数据如表所示。从表中的实验数据可推知:本实验中,当激光与水面成30°入射时,折射角度数为 °;若让光从水射向空气,当入射角为32°时,则光在空气中的折射角为 °。
∠AON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠CON/°
0
15
30
45
60
75
80
∠BOM/°
0
11
22
32
40.5
46.5
47.5
40
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光的反射和平面镜成像
)
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同步知识梳理
)(大脑放电影~)
【知识梳理1】光与光的传播
1.光源:正在发光的物体
2.光的传播:(1)光的传播不需要介质;(2)光在同种介质中是沿直线传播的,也叫光的直射
3光沿直线传播的应用:
(1)三点一线(瞄准点、准星尖和缺口三者重合时) (2)小孔成像
【拓展】
①物距:物体到小孔的距离,叫做物距
②像距:像到小孔的距离或者光屏到小孔的距离,叫做像距
③像距与物距对像大小的影响:当物距>像距,像缩小;当物距=像距,像等打;当物距<像距,像放大。
④当孔较小时,形成的像是物体的像;当孔较大时,形成的像是孔的形状。
⑤小孔成像永远形成的是左右相反、上下颠倒的像
(3)影子:由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,当物体遮住光线,在光线照不到的地方,就会形成影子
(4)日食和月食
【知识梳理2】光的色散
1.单色光和复色光
(1)单色光:不能再分解的光(如色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光)。
(2)复色光:由单色光混合而成的光(如白光,太阳光是复色光的一种)。
2.光的色散:一束太阳光通过三棱镜后,在白屏上形成彩色光带,颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛
①不同光色通过三棱镜的偏折程度不同:红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
②不可见光:
红外线
① 热效应:物体吸收红外线后温度升高,可用于加热物品(如工业烘干汽车喷漆、家庭烤箱烤食品、浴室红外线取暖灯、医疗红外线理疗)。
② 普遍辐射性:所有物体均向外辐射红外线,温度越高,辐射越强。可用于识别温度差异(如红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪)。
③ 穿透与定向性:穿透云雾能力强、定向性好,可用于红外遥控(电视机、空调遥控器)和红外遥感(地球勘测、寻找水源、监视森林火灾、评估农作物长势)
紫外线
① 荧光效应:使荧光物质发光,可用于鉴别纸币真伪(如紫外线验钞机)。
② 杀菌消毒:能杀死微生物,常用于消毒灭菌(如紫外线消毒灯)。
③ 促进维生素 D 合成:适量照射有助于人体合成维生素 D,促进钙吸收,有益骨骼生长与健康。
3.物体的颜色
(1)透明物体的颜色:由它透过的色光决定,透明物体只能透过与自身颜色相同的光,其他色光被吸收。
示例:红玻璃只能透过红光。
(2)不透明物体的颜色:由它反射的色光决定,不透明物体只能反射与自身颜色相同的光,其他色光被吸收。
示例:绿纸只能反射绿光。
(3)黑色与白色物体
· 黑色物体:吸收所有色光;
· 白色物体:反射所有色光。
【例题精讲】
1.仔细观察光的色散实验,图中的光路示意图正确的是( A ) Comment by 事件视界奇点: A
A.
B.
C.
D.
2.在白光照射下,小乐看见图卡中蓝色、红色、绿色、白色部分的面积分别为8cm2,4cm2,2cm2、2cm2,若小乐用某种光照射图卡,看见其黑色部分的面积为10cm2,则该种光最可能是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.蓝光
B.红光
C.绿光
D.白光
3.如图是超市中用来识别货物和价格的条形码,以下有关说法正确的是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.当扫描器照射它时,黑条纹将光反射,白条纹将光吸收
B.当扫描器照射它时,设备能接收条形码反射的光
C.当扫描器照射它时,能将接收的折射光转换成数字信号
D.扫描器能识别条形码本身发出的亮暗不同的光
4.下列关于光现象的描述正确的是( B ) Comment by 事件视界奇点:
A.电视机遥控器是利用紫外线工作的
B.色光的三原色为红、绿、蓝
C.医院常利用红外线的热效应来消毒杀菌
D.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
5.下列关于红外线和紫外线的描述,正确的是(D ) Comment by 事件视界奇点: D
A.家庭淋浴间的“浴霸”装有紫外线灯泡,主要用于照明和取暖
B.红外线和紫外线是不可见光,是一种假想的光,实际并不存在
C.红外激光笔发出的光是红色的,所以红外线是红色的
D.紫外线对人类的健康既有利也有弊
6.图甲中显示的现象叫作 光的色散 现象,就像雨后的彩虹.其实我们 背对着 (选填“背对着”或“正对着”)太阳喷水,也能观察到“人造虹”现象,其中红光的偏折 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)紫光的偏折;图乙中温度计放在红光外侧,示数会升高,说明红外线的 热效应 比较显著;图丙中,当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上,经玻璃折射后 仍然平行 (选填“仍然平行”或“不再平行”),它们之间的距离d会 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”). Comment by 事件视界奇点: 光的色散
背对着
小于
热效应
仍然平行
变小
【知识梳理3】光的反射
1.定义:光射到物体表面时,部分光被反射回原介质的现象,叫光的反射。常见现象:平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。
2.基本概念
类别
概念描述
一点
入射点(O):入射光线与反射面的交点。
三线
入射光线:射向反射面的光线(如AO); 法线(ON):过入射点、垂直反射面的辅助虚线; 反射光线:经反射面反射后的光线(如OB)
两角
入射角:入射光线与法线的夹角; 反射角:反射光线与法线的夹角
3.光的反射定律
①三线共面:反射光线、入射光线、法线共面
②分居两侧:反射光线与入射光线分居法线两侧
③两角相等:反射角等于入射角
对光的反射定律的理解
注意:a.定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线,反射光线是随着入射光线的改变而改变的,所以叙述反射定律时不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”(例如,一般说儿子长的像父亲)
b.当光线垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°,反射光线与入射光线在同一直线上,光的传播方向相反,并不是没有发生反射
c.在反射现象中光路是可逆的,即“光沿着什么线路入射,也能沿着什么线路返回”
4.反射类型:镜面反射和漫反射
类型
镜面反射
漫反射
定义
平行光经光滑面反射后仍平行
平行光经凹凸面反射后向四面八方
图示
反射面
平整光滑(如镜面、平静水面)
凹凸不平(如黑板、电影幕布)
反射光特点
平行、向同一方向
不平行、向四面八方
视觉效果
仅某一方向可见反射光,易刺眼
各方向均可见反射光,不刺眼
实例
平滑黑板反光、水面反光
电影幕布
相同点
均遵循光的反射定律
【例题精讲】
1.美丽金衢,美不胜收。下列四个情境属于光的反射现象的( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.
婺州公园的树影
B.
石梁溪中美丽倒影
C.
校园树荫下光斑
D.
西区大草原的彩虹
2.小宁利用如图装置探究光的反射规律。下列说法正确的是( A ) Comment by 事件视界奇点: A
A.本实验应选用粗糙的纸板
B.图甲中的∠NOF是入射角
C.图乙中的反射光线是不存在的
D.多次改变入射角的目的是减小误差
3.(2024春•仙居县期末)如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射在足够长的刻度尺上形成光斑B。 Comment by 事件视界奇点: 1060
向上
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则入射光线与反射光线所成的夹角为 1060
。
(2)如果水位上升,光斑B会 向上 (填“向上”或“向下”)移动。
4.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请根据平面镜成像的特点在图中标出点光源S和像点S′的位置,并画出入射光线。 Comment by 事件视界奇点:
5.(2024春•鹿城区期中)小科用如图甲所示的装置探究“光的反射定律”,请回答下列问题。 Comment by 事件视界奇点: 350
反射
纸板不平
(1)光线OF与平面镜的夹角为55°,则入射角的大小为 350 。
(2)若要验证“光路是可逆的”这一结论,则光线需要沿着 反射
方向射入。
(3)小科实验过程中发现,入射光线可见,反射光线只能看到其中部分光路,如图乙所示。你觉得造成该现象的原因是 纸板不平 。
6.如图所示,小宁同学在“探究光的反射规律”时,将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上,利用红、绿、蓝三种颜色的激光进行实验。下列说法中正确的是( C ) Comment by 事件视界奇点: C
A.红光的反射光线与入射光线重合,反射角为90°
B.进行该实验的白纸越光滑越有利于光的反射
C.要研究光路是否可逆,可用激光沿②号方向射入,看反射光线是否沿蓝光射出
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,说明反射现象消失
【知识梳理4】平面镜成像
1.成像原理:光的反射
(1)物体上某点S发出的光经平面镜反射后,人眼逆着反射光看,会感觉光来自反射光反向延长线的交点S'(即S的虚像)。
(2)虚像:由反射光反向延长线相交而成,非实际光线汇聚,不能用光屏承接。
2.平面镜成像特点:
(1) 等大:像与物大小相等;(2)等距:像与物到镜面的距离相等;(3)垂直:像与物的连线垂直于镜面;
(4)左右相反:像与物左右对称;(5)正立虚像:像为正立虚像,不能用光屏承接。
【例题精讲】
1.(2024秋•江北区校级期末)如图是探究平面镜成像特点的实验装置,M为玻璃板,A和B是两支完全相同的蜡烛,图乙是在做实验时留下的记录痕迹,下列说法正确的是( A ) Comment by 事件视界奇点: A
A.实验过程中,玻璃板M应与水平桌面垂直放置
B.实验中选择玻璃板代替平面镜是为了能成更清晰的像
C.实验过程中,要测多组实验数据是为了减小实验误差
D.选择完全相同的A、B两支蜡烛是为了验证像距和物距是否相等
2.如图所示,相邻两室,一明一暗,在两屋之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,向平面镜张望,则( D ) Comment by 事件视界奇点: D
A.甲能看到乙,乙看不到甲
B.甲、乙互相都可以看到对方
C.甲看不到乙,乙看不到甲
D.甲看不到乙,乙能看到甲
3.如图是生活中常见的两种窗户,甲图窗户可在直线轨道上左右平移,乙图窗户可绕固定轴转动,如果你站在窗户前,能通过玻璃看到你的像,若将甲图窗户左右平移打开,则你在P窗户中的像将 不随 (选填“随”、“不随”)窗平移;你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°,则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将 相等 (选填“变大”、“变小”或“不变”),同时A点的像移动轨迹是 C 。 Comment by 事件视界奇点: 不随
相等
A.折线;
B.圆心角为90°圆弧线;
C.圆心角为180°圆弧线;
D.圆心角为360°圆弧线。
4.如图所示,小科用玻璃板探究“平面镜成像时像与物的关系”,其中A、B蜡烛完全相同,玻璃板固定在50cm刻度线处。 Comment by 事件视界奇点: 便于确定像的位置
AC
像的位置不变
(例题1图) (例题2图)
(1)本实验中,选择玻璃板替代平面镜的原因是 便于确定像的位置 。
(2)小科进行下面一些实验,说法正确的是 AC 。
A.用照相机在蜡烛A处能拍摄到蜡烛A通过玻璃板所成的像
B.厚8mm玻璃板做实验,观察到有两个像,且两个像大小相等,亮度相同
C.厚8mm玻璃板所成的两个像,先让B蜡烛与一个像重合,再移动B与第二个像重合,B蜡烛移动距离为16mm
(3)实验中,若将玻璃板按图示方向向左平移,像的位置如何变化? 像的位置不变
。
5.用图甲、乙的实验装置探究光的反射规律:平面镜放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,F板可绕法线ON转动。 Comment by 事件视界奇点: 硬纸板E、F应与平面镜相互垂直
在纸板F上不能观察到反射光线上半部分,这现象说明了,光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
不行,平面镜不能透光,不容易确定像的位置
(1)实验时,硬纸板E、F应与平面镜摆放有什么要求?答: 硬纸板E、F应与平面镜相互垂直
。
(2)如图乙,将硬纸板F沿PQ剪开,并把F的上半部分向后折转,请说出现象及其所能论证的观点?答: 在纸板F上不能观察到反射光线上半部分,这现象说明了,光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
。
(3)小杭想利用该平面镜继续研究平面镜成像的特点,你认为是否可行,并说明理由。答: 不行,平面镜不能透光,不容易确定像的位置
。
6.如图所示,一女孩面向墙壁站立,她的眼睛与地面相距1.5m,现有一面小镜,女孩为了看到天花板的灯,应把小镜挂在墙上,离地高度为 1.83m 。(结构保留小数点后两位) Comment by 事件视界奇点: 1.83m
(
课堂达标练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1.如图所示,小宁同学在“探究光的反射规律”时,将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上,利用红、绿、蓝三种颜色的激光进行实验。下列说法中正确的是(C ) Comment by 事件视界奇点: C
A.红光的反射光线与入射光线重合,反射角为90°
B.进行该实验的白纸越光滑越有利于光的反射
C.要研究光路是否可逆,可用激光沿②号方向射入,看反射光线是否沿蓝光射出
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,说明反射现象消失
2.如图所示为小科探究光的反射定律相关实验的过程。下列叙述中错误的是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.图甲中应选用粗糙的硬纸板
B.图乙中反射光不存在
C.入射角是∠EON
D.甲、丙两图中的现象说明光路是可逆的
3.在暗室内让一束太阳光照射到三棱镜上,折射出的光射到竖直放置的屏上如图所示,则II区域的色光为 (从B到A色光顺序),如果我们把一支温度计放在 B (选填“A”或“B”)点外侧,温度计的示数会明显上升,因为 红外线 具有热效应. Comment by 事件视界奇点: B
红外线
4.如图所示,是利用潜望镜对物体进行观察时的光路图,其中属于反射角的是(B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.∠1
B.∠2
C.∠3
D.∠4
5.有一个“魔术表演”如图所示:玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙,仅点燃蜡烛甲,向烧杯中注水,透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功,下列做法正确的是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.需将玻璃板涂成黑色
B.甲、乙两支蜡烛的大小必须相等
C.可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛”
D.在光线充足的环境下进行该“魔术表演”
(第3题图)(第4题图)(第5题图)
6.从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示,此时准确的时间应该是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.2:35
B.9:25
C.2:25
D.8:05
7.如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后,从一定角度观察,发现镜子中还是能够看到橘子的像,下列说法正确的是( D ) Comment by 事件视界奇点: D
A.镜中橘子的像发出的光线进入到人眼
B.镜中的像是橘子通过镜子所成的实像
C.人在任何位置都能看到镜中橘子的像
D.只要镜子足够大,橘子一定能够成像
8.一人站在镜子前试衣服,在镜子里看到自己的清晰影像。如图所示,当水平向左推动镜子时,镜子中的像将( A ) Comment by 事件视界奇点: A
A.保持静止
B.向左运动
C.变大
D.变小
9.如图所示,MM为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角∠AON等于60°,已知∠NOB等于30°,∠NOC等于45°,∠NOD等于60°。 Comment by 事件视界奇点: OD
120
30
(1)入射光线AO的反射光线将沿着 OD 方向射出,反射光线和入射光线的夹角为 120 度;
(2)若AO沿顺时针方向转动30°,此时反射角为 30 度。
10.为探究光的反射规律,小科进行如图所示的实验。将平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。 Comment by 事件视界奇点: 垂直
相等
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
顺
不变
实验次数
1
2
3
入射角
60°
45°
30°
反射角
60°
45°
30°
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当与平面镜 垂直 。
(2)小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格,可得结论:反射角与入射角大小 相等 。
(3)小科将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动,在纸板F上不能看到反射光,请说明原因 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 若入射光线AO绕O点顺时针旋转,将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 顺 时针旋转。
(4)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 不变 。
(
课后巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1.雨后的夜晚,走在有积水的路上。当迎着月光时,为了避让水洼,不要走地面上较亮的地方。下列光路中,能正确体现该情况下光的传播路线的是( C ) Comment by 事件视界奇点: C
A.
B.
C.
D.
2.汽车“平视显示系统”是利用平面镜成像原理将行车信息通过挡风玻璃成像在司机视野正前方,减少司机低头次数,提升行车安全。当显示器上看到如图所示符号时,司机通过挡风玻璃看到的“像”是( D ) Comment by 事件视界奇点: D
A.
B.
C.
D.
3.如图甲所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,两者的高度h1>h2,铅笔水平向右移动一段距离后,铅笔像的高度 = h2(选填“>”“=”或“<”)。若在平面镜前紧贴一块与铅笔等高的木板,如图乙所示,铅笔在平面镜中 能 (选填“能”或“不能”)成像。 Comment by 事件视界奇点: =
能
4.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。 Comment by 事件视界奇点: 虚
4
上升
(1)A点与光屏在水中所成的像是 虚像 像(填“虚”或“实”)。
(2)A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A'之间的距离为 4 m。
(3)入射光线不变,光斑B向左移动,说明水位 上升 (选填“上升”或“下降”)了。
5. 某同学所在的小山村被群山包围,难以获得阳光照射。该同学想在A处安装一个大平面镜,反射太阳光照亮村子中心的B处。如图所示,请根据光的反射定律在图中作出平面镜和反射光线。(保留作图痕迹) Comment by 事件视界奇点:
6.如图所示,S为发光点,请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S′的位置,并画出由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。 Comment by 事件视界奇点:
7.某同学从远处走向一面穿衣镜时,他在镜中的像的大小及像与人的距离的变化是( D ) Comment by 事件视界奇点: D
A.像变大,人与像的距离变大
B.像变大,人与像的距离变小
C.像的大小不变,人与像的距离不变
D.像的大小不变,人与像的距离变小
8.小科将一块红色玻璃片对准一株绿叶红花的郁金香,则透过玻璃片看到叶的颜色是( B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.绿色
B.黑色
C.红色
D.蓝色
9.如图所示,一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和PQ,MN∥PQ,相距d米,在走廊中间将一橡皮小球垂直指向镜,以v的速度沿地面抛出,若抛出后小球速度大小不变,则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是(B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相互靠近,相对速度为2v
B.不论小球指向哪个平面镜,两个像之间相对速度为零
C.小球指向MN镜时,两个像靠近,相对速度为2v
D.小球指向MN镜时,两个像远离,相对速度为2v
10.如图所示是人眼通过平面镜看到蜡烛成像的光路图,下列说法错误的是( C ) Comment by 事件视界奇点: C
A.蜡烛的像是光的反射形成的
B.蜡烛燃烧变短,像也会变短
C.把平面镜竖直上移,像会上移
D.蜡烛的像是与物体等大的虚像
11.如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验,图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是( ) Comment by 事件视界奇点: B
A.太阳光是由多种色光混合而成的复色光
B.太阳光经三棱镜折射后,紫光的偏折程度小于红光
C.①区域的光具有热效应
D.②区域的光无法用肉眼观察
A.偏白
B.偏红
C.偏黄
D.偏青
12.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是(B ) Comment by 事件视界奇点: B
A.紫光、黄光、蓝光和红光
B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光
D.红光、黄光、蓝光和紫光
13.平静水面上的小鸟和水中的小鱼。某时刻的实际位置如图所示,水面上侧方C点的人眼恰好看到它们在水中的像重合,以小鸟眼睛A点代表小鸟,以小鱼眼睛B点代表小鱼,请画出图中小鸟在水中像的位置以及人眼看到小鸟和小鱼的光路图。(保留作图痕迹)
Comment by 事件视界奇点:
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