第三部分光现象文档格式.docx
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B.光的折射
C.光的色散
D.光的直线传播
【解析】本题考查的是简单的光学现象,光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
日食的成因就是月亮转到了地球和太阳之间,由于光的直线传播,月亮挡住了太阳照向地球的光,所以我们就看不见太阳或者看到部分太阳.故本题答案选D.
【答案】D
【典例39】如图所示的光现象中,与其他三个现象形成原因不同的一个是()
【解析】A选项中的平面镜成像是光的反射形成的;
B选项中的雨后天空出现的彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象;
C选项中的铅笔好像“断”了是光的折射现象;
D选项中的利用放大镜观察物体是光的折射,也是凸透镜成像的规律的应用.综上所述,与其他三个现象形成原因不同的一个是A选项.
【答案】A
【典例40】如图所示,属于光的折射现象的是()
【解析】山在中水的倒影,是平面镜成像,是由光的反射形成的,是光的反射现象,故A选项符合题意;
放大的像是由光的折射形成的,是光的折射现象,故B选项不符合题意;
日环食的产生是由光的直线传播形成的,故C选项不符合题意;
铅笔好像折断了是由光的折射形成的,是光的折射现象,故D选项不符合题意。
【典例41】如图所示,下列成语与其物理知识相符的是()
A.凿壁偷光——光的折射
B.井底之蛙——光的反射
C.猴子捞月——光的折射
D.杯弓蛇影——光的反射
【解析】这是一种创新的题型,需要从成语、诗词、歌词中蕴含的物理知识和字面的意思去理解其含义.凿壁偷光,是利用光的直线传播,故选项A错误;
井底之蛙,这是由于光是由直线传播的,只能看到头顶的一片天,故B选项错误;
水中捞月,水中的月亮是平面镜成像,利用了光的反射,故C选项错误;
杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影,利用了光的反射,故D选项正确.
【典例42】香城泉都,万国咸宁,缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线.各式现代建筑依河矗立,充满时代气息,如图所示.建筑物在河中的“倒影”是由光的__________所形成的虚像,这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为有一部分光发生__________进入了水中.
【解析】①倒影属于平面镜成像,平面镜成像是由于光的反射形成的,成的像是虚像;
所以建筑物在河中的“倒影”是由光的反射形成的虚像;
②光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中,所以这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,
【答案】反射折射
【典例43】小红在湖边树荫下乘凉,发现地面上有很多圆形光斑,这是由于光的__________形成的太阳的像.湖水中有树的倒影和游动的鱼,其中“倒影”是树的__________像,这是光__________现象,看到水中的“鱼”是光的__________现象.
【答案】树叶间有空隙,形成一个个小孔,树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像,是光的直线传播形成的.
湖水中树的倒影是树经湖水这个“平面镜”成的像,是光的反射形成的,成的是虚像.
水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的.
【答案】直线传播虚反射折射
题型16探究光的反射定律
【典例44】为了验证光的反射定律,海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔.
(1)这个实验还需要的一个重要器材是:
______________.
(2)海若按如图1所示方式开始实验,纸板上显示出了两条光线,她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究,请你为她设计一个简便的方法:
______________________________.
(3)改变入射角,继续保留光的传播路径,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢?
(4)如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后将会出现的现象是:
(5)海若将一缺角的纸板按如图2所示方式放置,让光沿直线AO入射,接着她以ON为轴旋转缺角纸板,发现无论缺角纸板旋转到哪个角度,反射光都只出现在入射光所在的纸板上,在缺角纸板上没有显示出反射光.这一现象说明了:
【解析】
(1)这个实验还需要的一个重要器材是光源(激光笔等)。
(2)方法:
沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点,再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上(两点确定直线)。
(3)为了避免这一问题出现,实验时给对应的入射光线和反射光线编号。
在纸板上看不到反射光线。
(5)这一现象说明了:
反射光线、入射光线、法线在同一平面上.
【答案】
(1)光源(激光笔等);
(2)沿光路用铅笔相隔一定距离在纸板上各打两打点,再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上;
(3)实验时给对应的入射光线和反射光线编号;
(4)在纸板上看不到反射光线;
(5)反射光线、入射光线、法线在同一平面上。
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,它是中考考查的重点内容,本部分知识主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,希望在今后的学习中要多观察,勤思考,灵活运用所学知识解决实际问题,锻炼学生的分析问题、解决问题的能力和实际动手操作的能力.
实验器材
实验解读
如图所示,把一可沿EO折叠的白色硬纸板放置在平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,在纸板上描出入射光线EO和反射光线OF,将纸板NOF沿ON向后翻折,纸板上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和发现在同一平面内,发射光线和入射光线分居在法线两侧。
测出反射角和入射角的大小,改变光的入射角度,重复上述实验步骤,可得出发射角等于入射角。
将入射光线FO射向平面镜,反射光线将沿OE射出,说明光路是可逆的。
注意事项
①实验中使用的光屏必须有角度刻度线,光屏能够绕法线转折,以便观察反射光线与入射光线的共面现象;
②激光笔发出的光一定要照射在镜面与中缝的交点上;
③研究反射角与入射角的关系时,要多次改变入射角的大小,多测几组对应数据,不能仅根据一、两组数据得出结论;
光屏应与镜面垂直。
【典例45】小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”的实验.
试验次数
入射角
反射角
1
30°
2
40°
3
50°
(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如下表所示.由此可得:
在反射现象中,反射角___________入射角.
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线是否在___________内,此时,在纸板B上___________(填“能”或“不能”)看到反射光线.
(3)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿图中的___________方向射出.
【解析】此题是探究光的反射定律的内容,同时考查了平面镜成像的特点和光路的可逆性.
(1)根据表格中的实验数据可知,反射角等于入射角.
(2)在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时在纸板B上将不能看到反射光线.(3)反射光路是可逆的,当光贴着纸板B沿FO射到O点,光将沿OE方向射出.
【答案】等于同一平面不能OE
【典例46】小明同学用如图所示的装置研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏.
(1)光屏在实验中的作用是:
①_________________________________;
②_________________________________;
(2)实验时,光屏应如何放置?
___________.
(1)①我们不便于直接观察光的传播路径,即光线,但光线能显示在光屏上,我们可以借助光屏来显示光的传播路径;
②将光屏的左半部分向前后翻折,就不会看到反射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,因此借助光屏可以探究入射光线、反射光线和法线是否共面。
(2)要使入射光线与反射光线能呈现在光屏上,光屏应与镜面垂直。
(1)①显示光的传播路径②探究入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内
(2)光屏与镜面垂直.
【典例47】如图所示为验证光的反射定律的实验装置,光线沿路径PO入射至平面镜上的O点,那么,反射光线沿下列哪条路径射出?
()
A.OAB.OBC.OCD.OD
【解析】该题考查了光的反射规律中反射角与入射角的关系,属于基础知识,根据可反射角等于入射角以解答此题.
由图可知,PO为入射光线,入射角是50°
,根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以反射角也是50°
,反射光线应是OC.
【答案】C
【典例48】在物理课堂上,物理老师用一套器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论.
(1)根据光的反射定律,如果入射角为20°
,则反射角的大小是__________。
(2)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°
、30°
、45°
的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示.
实验次数
15°
75°
60°
45°
经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背.你认为其中的原因应该是__________________.
(1)根据反射定律,反射角等于入射角,入射角为20°
,所以反射角也为20°
.
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为15°
时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°
,不是75°
、60°
,而75°
正好是反射光线与镜面的夹角.
(1)20°
(2)测量的不是反射角,而是反射线与镜面的夹角
题型17镜面反射与漫反射的判断
【典例49】坐在教室内某个位置的同学因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,但能看清自己书本上的字.这是因为前者发生了光的____________;
后者发生了光的____________.
(1)黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;
(2)这位同学能看清自己书本上的字,是因为光在课本表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。
【答案】镜面反射漫反射
【点评】本题考查了镜面反射和漫反射两种反射现象,分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向.漫反射在生活中有很多的应用,多注意这方面的应用,积累对漫反射应用的了解,做到活学活用.
镜面反射
漫反射
如果入射光是平行光,反射光也是平行光,反射光往往比较刺眼
如果入射光是平行光,反射光会射向各个方向,反射光比较柔和,漫反射也遵循光的反射定律
发射面
反射面光滑
反射面凹凸不平
光路图
能否成像
可成虚像
不能成像
举例
(1)水中倒影、平面镜成像、反光的黑板
(2)光污染
漫反射使我们从不同方向看到本身不发光的物体
相同点
都遵守光的反射定律
【典例50】雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面.这是因为光在()
A.地面发生镜面反射
B.地面发生漫反射
C.水面发生漫反射
D.水面不发生反射
【解析】如图所示,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;
而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面.
【答案】B
【典例51】在皮鞋擦过鞋油,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于()
A.反复擦可增加漫反射效果
B.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
【解析】因为皮鞋的表明不光滑有灰尘,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽;
涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔细擦拭,使鞋油涂抹的更均匀鞋面就变得十分光滑.光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了.
【典例52】使用环保型墙面漆粉刷教室墙壁,不仅可以降低教室内的空气污染,由于墙面上留有很多小颗粒形成的凹凸不平,还有利于保护视力.这主要是利用了光的()
A.漫反射B.镜面反射
C.折射D.直线传播
【解析】粉刷墙壁时选择了环保墙漆,这样表面将会出现很多小的凹凸不平,当光照在墙上时,在凹凸不平的地方发生漫反射,光向四处传播开来,减弱了光的强度,对人们的眼睛能够起到保护作用.
【典例53】如图所示,下列说法正确的是()
A.(a)图中发生的反射叫漫反射
B.(b)图中发生的反射叫镜面反射
C.放电影时电影屏幕上发生的反射与(a)图所示情景相似
D.能从不同方向看见物体,是因为物体发生了(b)图所示的反射
【解析】从(a)图中可以明显看出,入射光线平行,反射光线也平行;
而(b)图中入射光线平行,反射光线不平行,因此(a)为镜面反射,(b)为漫反射。
放电影时电影屏幕上发生的反射是漫反射,我们能从不同方向看见物体,是因为光在物体表面发生了漫反射.
【典例54】晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是________(填“亮”或“暗”)的,因为在白纸上发生了________反射;
平面镜是_________(填“亮”或“暗”)的,因为在平面镜上发生了__________反射.
【解析】手电筒的光是正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上.因为人是从侧面看的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛,故看到镜子是暗的;
而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的.
【答案】亮漫暗镜面
题型18探究平面镜成像特点
【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用.这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用.同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论.
1.为什么用玻璃板代替平面镜?
便于找到并确定虚像的位置。
2.为什么用用同样的蜡烛?
便于比较像与物的大小关系。
3.为什么有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合?
玻璃板与桌面不垂直。
4.为什么有时候会看到两个像?
玻璃板的两个表面发生两次反射成两个像。
5.直尺在此实验中的作用是什么?
直尺可以测量物距和像距。
6.在像的位置放置光屏,接收不到像说明什么?
平面镜成的像是虚像。
7.为什么用薄玻璃板而不用厚玻璃板?
是因为厚玻璃板会使蜡烛成两次像,不能准确找到像的位置。
而用薄玻璃板能够使这两个像最大限度地靠近,近似重合,从而准确找到像的位置。
简言之,用薄玻璃板是为了准确找到像的位置。
8.为什么玻璃板要竖立放置?
是为了使蜡烛在移动的过程中,蜡烛与像重合。
9.为什么要重复进行实验?
是为了得出普遍的实验规律,避免实验结论的偶然性。
10.测量物体和像到镜面的距离时,应选取玻璃板的哪个反射面作为镜面?
由于玻璃板有一定的厚度,玻璃板有两个反射面,测量物体和像到镜面的距离时,应选取点燃的蜡烛这一侧的镜面。
【典例53】在探究“平面镜成像的特点”的实验中:
(1)王刚同学在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,蜡烛A通过玻璃板所成的是____________像(选填“虚”或“实”);
为了比较像与物的大小关系,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,如图所示,对蜡烛A和B的要求是___________;
要确定像与物的位置关系,还需要的测量工具是___________.
(2)在确定蜡烛的像的位置时,眼睛应在___________(选填“A”或“B”)侧观察;
王刚同学无论怎样移动蜡烛B,都不能与蜡烛A的像完全重合,原因可能是___________.
(1)平面镜所成的像是虚像,即蜡烛A通过玻璃板所成的是虚像;
实验时,采用两个完全相同的蜡烛,是为了比较物像大小的关系.因此对蜡烛A和B的要求是大小完全相同;
测量像与物到镜面的距离,用刻度尺。
(2)实验时要同时观察蜡烛A的像和代替蜡烛A的蜡烛B,只能在蜡烛A的一侧观察.实验时,蜡烛B和蜡烛A的像不能完全重合时,可能是透明玻璃板没有竖直放置(玻璃板没有垂直于水平面)。
(1)虚大小完全相同刻度尺
(2)A玻璃板没有竖直放置(玻璃板没有垂直于水平面)
【典例54】某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中,取两段等长的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,观察玻璃板后的像,如图所示:
(1)平面镜成像的原理是___________;
(2)点燃蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的既确定了像的位置又验证了___________;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏___________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的烛焰的像;
(4)做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识,其中不准确的是()
A.将蜡烛向玻璃板靠近,像的大小不变
B.将蜡烛和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直
C.当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时,像和物相距20cm
D.将玻璃板换成平面镜,成像更清晰,更有利于进行成像特点的探究.
(1)物体射出的光线经平面镜进行反射,反射光线反向延长线会聚成像,所以平面镜成像原理是光的反射定律.
(2)点燃蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等.
(3)蜡烛A在平面镜中成虚像,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的烛焰的像.
(4)将蜡烛向玻璃板靠近,根据物像大小相等,所以像的大小不变,故A选项说法正确;
物体在平面镜中成像,根据物像连线与镜面垂直,所以将蜡烛和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直,故B选项说法正确;
当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时,蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm,所以像和物相距20cm,故C选项说法正确;
将玻璃板换成平面镜,成像更清晰,但是只能看到蜡烛A和蜡烛A的像,而看不到蜡烛B,不能确定像的位置,也不能比较物像大小关系,所以不利于进行成像特点的探究,故D选项说法错误.
(1)光的反射定律
(2)物像大小相等(3)不能(4)D
【典例55】为了探究平面镜成像特点,将一块厚度为0.5厘米的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验。
(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,分别位于A′和A″处,如图所示.其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的_________(填“P”或“Q”)平面成像得到的.
(2)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一组数据:
物距u(厘米)
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v(厘米)
4.5
5.5
6.5
7.5
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量方法错误在于__________________.
(1)根据物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等,通过测量,可以得到A和A'
到平面镜P面的距离是相等的,所以A'
是蜡烛A通过玻璃板P面的成像得到的.
(2)如图,小柯测量时把像A'
到玻璃板Q面的距离作为像距,像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度.
(1)P
(2)像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度
【典例56】在探究“平面镜成像的特点”实验中,看到点燃的蜡烛通过有厚度的玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板()
A.一次反射、一次折射形成的
B.两次反射、两次折射形成的
C.两次反射、一次折射形成的
D.一次反射、两次折射形成的
【解析】反射是光线到达玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛,所以看到1次反射,2次折射是光到了玻璃板后还有一部分光透过玻璃板,而光从空气进入玻璃板后会折射,这是第一次,然后又要从玻璃板另一侧出来,又一次折射,所以1次反射,2次折射.
题型19平面镜成像特点的应用
【典例57】如图所示,在观察平面镜成像的实验中,下列叙述正确的是()
A.棋子在平面镜中成的是实像
B.棋子在平面镜中成的像比实物大
C.棋子与它的像关于镜面对称
D.棋子移近平面镜时,像会远离平面镜
【解析】棋子在平面镜中成的像无法呈现在光屏上,所以是虚像,故A选项错;
平面镜所成的像是与物体等大的虚像,故B选项错误;
平面镜成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等.并且像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以棋子与它的像关于镜面对称,故C选项正确;
棋子移近平面镜时,像会靠近平面镜,故D选项错误.
【点评】该题主要考查学生对平面镜成像的特点的掌握程度.学生根据平面镜成像的特点:
①所成的像是与物体等大的虚像;
②像和物体各对应点到平面镜间距离相等.③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,对四个选项逐一分析即可得出答案.
平面镜成像的特点是:
①平面镜所成像是正立的虚像;
②像的大小与物体的大小相同;
③像到平镜面的距离与物体到平镜面的距离相等;
④像与物体对应位置的连线跟平镜面垂直(即像与物体相对平面镜对称)。
【典例58】检查视力时,要求眼睛与视力表相距5m.医院里常按如图所示的方式检查视力,让被检查者面对平面镜而坐,身后是视力表.已知人距平面镜2m,那么视力表离平面镜的距离应是()
A.5mB.2m