寒假专题光现象Word文档下载推荐.docx

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直线、500。

例2.粗心的小明同学在水和空气的界面上做了光的反射和折射的实验，根据实验现象，他画出了a、b、c三条光线（如图1所示），却忘记画出法线和光的传播方向。

请你应用学过的知识，在图1中标出每条光线的方向，并指出小明在实验时，光是从哪种介质射进哪种介质的。

图1

这是一道综合性较强的光学题，着重考查学生是否理解光的反射和折射的基本概念和规律，有利于培养学生灵活应用所学知识，分析解答实际问题的能力。

解法提示：

假设其中两条光线为入射光线和反射光线，然后作出法线，再画出界面，问题即解。

而且有多种解法。

解法示例：

如图2所示，设a和b分别是入射光线和反射光线，作出

的平分线NON’，就是法线，过O点作法线的垂线MM’就是空气和水的界面，因为反射光线和折射光线在法线同侧，入射光线单独在法线另一侧，可知这时aO是入射光，Ob是反射光，Oc是折射光，并用箭头标出光的方向。

图2

由于

（折射角）

（入射角），说明小明做实验时，光是从空气射进水中的。

解后思考：

若假设aO、Oc（或者bO、Oc）为入射光线和反射光线，将得出什么答案？

小明的实验能肯定光线是从空气射进水中的吗？

请同学们通过作图分析解答，作出结论。

光的折射、反射易混题型分析：

（一）光的折射

例1.渔民用鱼叉叉鱼时，应瞄准：

（）

A.看到的鱼；

B.看到的鱼的上部；

C.看到的鱼的下部。

解析：

由于反射的光线射向人眼时在水面处发生折射，因而在水中形成了鱼的像，且像的位置比鱼的实际位置浅，而渔叉叉鱼时是直进的，不会发生偏折，故渔叉应叉向看到的鱼下方，故选C。

例2.用激光照射池水中的鱼，为了达到此目的，照射时应瞄准：

本题中由鱼反射入人眼的光线将在水面处发生折射，而人瞄准时，激光从人眼处射向水中的鱼，在水面处也要发生折射。

根据光路可逆原理，激光应沿着由鱼反射来的光线沿原路射出，也就是说，激光射向看到的鱼时，将在水面处发生折射，且正好折射到真实的鱼上。

故本题应选A。

例3.河底有一鹅卵石，有人用激光照射鹅卵石，那么它瞄准的位置应在：

A.鹅卵石上；

B.鹅卵石的上方；

C.鹅卵石的下方。

解析：

由于鹅卵石反射入人眼的光线将在水面处发生折射，而激光射向鹅卵石时也要在水面处发生折射，且二者正好是可逆光路，故激光应射向看到的鹅卵石，而看到的鹅卵石的位置应在实际鹅卵石的上方，故本题应选B。

（二）光的反射

例1.有一平静的池水，深1m，月球到地球的距离为

，则月球在池水中的像到水面的距离为___________。

分析：

平静的池水相当于平面镜，它的反射面是水面而不应是水底，（水底凸凹不平），故根据平面镜成像特点可知，月球的像到水面的距离应与月球到水面的距离相等，为

。

例2.有一平面镜，玻璃厚度为

，小明把一支铅笔放在平面镜前面5cm处，则铅笔在平面镜中的像到平面镜的距离为____________。

分析：

平面镜是在玻璃板背面镀一层铝制成的，玻璃板起到了透光的作用，真正的反射面是背后的铝面，因此，在计算时，我们应找到铅笔与反射面的距离为5cm+1cm=6cm，再根据平面镜成像特点可知，像到平面镜的距离为6cm。

有关平面镜动态成像的分析：

平面镜对光线有反射作用，成像的特点是成正立等大的虚像，像与物的连线与镜面垂直，像与物到镜面的距离相等。

当物体在镜前运动时，无论怎样何时都成正立等大的虚像，也就是像的大小不变。

而且始终满足两者到镜面的距离相等。

因此，物体移动时，在平面镜中所成的像必然发生移动，其规律如何呢？

下面分类讨论。

（一）平面镜静止不动，物体运动

1.物体垂直于镜面运动

当物体位于平面镜前，以速度v垂直于平面镜的方向运动时，物体与镜面的距离改变L时，根据对称性，像与镜面的距离也改变L，因此像相对于镜面的运动速度也为v，而此时物与像的距离改变2L，因此像相对于物体的运动速度为2v。

例1.一个身高

的人站在平面镜前，人到平面镜的距离为3m，当人以1m/s的速度向平面镜靠近时，所成像的大小__________，平面镜中的像相对于人的速度为_________m/s，经过2s，人与像的距离为___________m。

平面镜永远成等大的虚像，所以人移动时成像大小不变。

而人向镜面靠近是垂直于镜面运动，像相对于人移动的速度是人相对于镜面速度的2倍，即2m/s，经过2s，人运动的距离为2m，此时离平面镜的距离为1m，则人与像的距离为2m。

2.物体平行于镜面运动

当物体平行于镜面运动时，物体到平面镜的距离不变，因此物体在镜中所成的像到镜面的距离也不变，则物体所成的像相对于物体的速度为0。

例2.一辆汽车在沿河的水平公路上以10m/s的速度匀速前进，如图1所示，则汽车在河水中的倒影相对于路边树木的速度为_____________，相对于汽车的运动速度为__________。

平静的河水相当于一个平面镜，汽车在河水中的倒影是平面镜所成的像，因而汽车及其像到水面的距离一直相等，因而汽车的倒影相对于汽车的速度为0，而汽车相对于路边树木的速度为10m/s，则倒影相对于树木的速度也为10m/s。

3.物体的运动方向与镜面成一定角度

当物体沿与镜面成一定角度的路径运动时，物体的像与物体到镜面的距离仍然相等，关于镜面对称，如图2所示，此时汽车在爬坡，与水面的距离越来越远，则汽车在水中的倒影离镜面的距离也越来越远，因此像相对于物的速度不再为0，如图2所示，至于怎么计算可以通过数学知识进行解答。

（二）物体不动，平面镜运动

当物体不动时，平面镜运动，也可以看做物体离镜面的距离发生变化，因而在镜中的像也发生变化。

例3.如图3所示，一辆小车的后面安放了一个平面镜，人站立不动，当小车以1.5m/s的速度前进，则人看到镜中的像相对于人的运动速度为_______________。

图3

人不动，平面镜以1m/s的速度远离人时，人与镜面的距离每秒增加1m，则平面镜中的像与镜面的距离也每秒增加1m，那么，人与像之间的距离每秒增加2m，因此人看到镜中的像相对于人的运动速度为2m/s。

【模拟试题】

（答题时间：

60分钟）

一.填空题（每空2分，共28分）

1.如图1所示，人的眼睛像一架神奇的照相机，晶状体相当于照相机的_____________镜，外界物体在视网膜上所成的像是____________的实像。

（选填“倒立”或“正立”）

2.小刚用已调好的照相机将位于充满水的水池底部一个美丽的图案拍摄下来，当把水池中水排掉后，小刚仍想在原位置用此相机将此图案清晰地拍下来，则他应调整相机，使镜头___________（选填“前伸”、“后缩”或“不动”）。

3.下列现象中，属于光的反射的是______________，属于光的折射的是__________（填序号）。

（1）阳光下的树影；

（2）桥在水中的倒影；

（3）日食；

（4）观看圆形金鱼缸中的鱼变大了。

4.检查视力时，人与视力表之间的距离应为5m，现因屋子太小而使用了一个平面镜（如图2所示），视力表到平面镜的距离为3m，那么人到镜子的距离应为_________m，若视力表全表为0.8m，则视力表在镜中像的长度为__________m。

5.晋代张华的《博物志》记载：

“削冰命圆，举以向日，以艾承其影，则得火”。

“削冰命圆”就是把冰制成____________镜，要得火，应把“艾”放在镜的__________位置。

例如______________就是应用这种镜的仪器（如图3所示）。

6.小明在做凸透镜成像的实验，如图4所示，他把蜡烛放在2倍焦距的地方，逐渐远离凸透镜，移动光屏，观察像的大小及像到凸透镜的距离，他发现：

物距增大时，像__________，像距_____________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

图4

7.如图5所示，为了检查一块木板的棱是否直，可以闭住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的长度方向看去，这是利用了__________原理，要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜____________处。

图5

二.选择题（每题4分，共40分）

1.下列现象中，属于光的反射的是：

A.立竿见影；

B.在岸边观察水中游动的鱼；

C.树木在水中形成倒影；

D.阳光照射浓密的树叶时，在地面上出现光斑。

2.把凸透镜对准太阳光，可在距凸透镜10cm处得到一个最小最亮的光斑，若将一物体放在此透镜的主光轴上距透镜30cm处，则在透镜的另一侧可得到一个：

A.倒立、放大的实像；

B.倒立、缩小的实像；

C.正立、放大的虚像；

D.正立、缩小的虚像；

3.当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得的天文奇观，下列关于该现象的说法正确的是：

A.小黑斑是水星在太阳上形成的像；

B.小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的；

C.小黑斑是地球在太阳上形成的像。

4.下列事例中能看到物体实像的是：

A.在岸边看到水中游动的鱼；

B.在水下通过潜望镜看到水面上的景物；

C.在电影院看到银幕上的电影；

D.通过放大镜看到报上的字。

5.下列说法中正确的是：

A.我们能看到月亮是因为太阳光在月亮的表面发生了镜面反射；

B.早晨我们看到太阳的位置比太阳的实际位置低；

C.光在水中的速度小于光在真空中的速度；

D.日食、月食现象可以用光的直线传播原理来解释。

6.小汽车的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是为了（）

A.造型美观；

B.减少外界噪音干扰；

C.增大采光面积；

D.排除因平面镜成像造成的不安全因素。

7.如图6所示为光线从空气斜射入水中的光路图，其中正确的是（）

图6

8.对于物体放在一个平面镜前或一个凸透镜前所成的像，下列说法正确的是（）

A.平面镜和凸透镜都能成放大的像；

B.平面镜和凸透镜都能成缩小的像；

C.平面镜和凸透镜都能成实像；

D.平面镜和凸透镜都能成虚像。

9.下列说法中正确的是：

A.照相机、幻灯机的镜头都相当于一个凸透镜。

B.使用幻灯机时，为了在屏幕上得到正立的像，幻灯片应倒立放置；

C.只要是放大镜，无论什么情况下都能成放大的像；

D.平面镜只能成等大的像。

10.电视机的遥控器可以发射一种不可见光，叫做红外线，用它来传递信息，实现对电视机的控制。

不把遥控器对准电视机的控制窗口，按一下按钮，有时也可以控制电视机，如图7所示，这是利用：

A.光的直线传播；

B.光的折射；

C.光的反射；

D.光路可逆性。

图7

三.作图题（每题6分，共18分）

1.某发光点S所发出的两条光线经平面镜反射后形成的光线如图8所示，请完成光路并确定S的位置。

图8

2.如图9所示是自行车尾灯的反射面示意图，夜间行驶时，后方汽车的灯光照射到尾灯上，尾灯变得十分明亮，便于司机看见，请画一条入射光线的反射光线。

图9

3.请根据如图10所示中给出的平行于主光轴的入射光线，画出它们通过凸透镜后的出射光线。

图10

四.实验题（14分）

1.现有如下器材：

竹杆一根、平面镜一块、利用小孔成像原理制成的照相机（针孔照相机）一架、卷尺一把、课桌一张、木制三角尺一把，请选用必要的器材估测旗杆的高度。

（至少用两种方法）

（1）画出你所用测量方法的示意图。

（图11中旗杆已画好）

（2）就一种方法，在图中标出所测物理量的字母代号，并列出计算旗杆高度的表达式。

图11

【试题答案】

一.填空题

1.凸透，倒立；

2.后缩；

3.

（2），（4）4.2，0.8

5.凸透，焦点，太阳灶6.变小，变小

7.光的直线传播，焦点。

二.选择题

1.C2.B3.B4.C5.CD

6.D7.C8.D9.ABD10.C

三.作图题

1.

2.

3.

四.实验题

略。