(共28张PPT)
第三章 光现象精讲(2)
【学习目标】
1. 通过辨析易错的基础题,加深对光的颜色、光的直线传播、光的反射的认识。
2.通过疑难问题的学习,提升分析、推理和综合能力,提升自己的科学素养。
【要点梳理】
一、易错的基础问题集锦
易错点1 物体的颜色
易错点2 小孔成像
易错点3 区分光的直线传播和光的反射现象
易错点4 虚像与实像的区别
易错点5 光的反射中的特殊角问题
易错点6 镜面反射与漫反射
易错点7 利用平面镜成像问题
【要点梳理】
二、易错的疑难问题集锦
疑难点1 光的反射作图问题
疑难点2 反射光路动态变化问题
疑难点3 平面镜成像特点及应用
疑难点4 综合问题
【典型例题】
类型一 易错的基础问题集锦
易错点1 物体的颜色
1.舞台上有一演员,当红色的射灯照射到她身上时,观众看到的是红上衣、红裙子;当蓝色的射灯照射到她身上时,观众看到的是蓝上衣、黑裙子.如果白光照射到此演员身上,则观众看到的是( )
A.红上衣、红裙子 B.蓝上衣、蓝裙子
C.蓝上衣、红裙子 D.白上衣、红裙子
D
由“红上衣”和“蓝上衣”可判断上衣是白色的;由“红裙子”和“黑裙子”可以判断裙子是红色的。
易错点2 小孔成像
2.在纸上剪一个很小的三角形,纸张离地80cm,让太阳光垂直照射在三角形上,那么地面上形成的光斑( )
A.呈三角形,它是太阳的影子
B.呈圆形,它是太阳的虚像
C.呈圆形,它是太阳的实像
D.呈三角形,它是太阳的实像
C
小孔成像的形状取决于物体形状,与孔的形状无关;但是要注意,当孔离接收像的光屏很近时,光屏上接收不到像,只有光斑。
易错点3 区分光的直线传播和光的反射现象
3.我们学过的许多成语都包含了物理知识,下列哪个成语中的“影”是由光的反射形成的( )
A.杯弓蛇影
B.顾影自怜
C.影不离灯
D.天光云影
A
思考这类问题,要有一定的文学功底。此题的B、C、D中的“影”,都是由于光直线传播形成的影子
易错点4 虚像与实像的区别
4.下列关于虚像与实像的说法中,正确的是( )
A.皮影戏中看到的是实像
B.照镜子时镜中所成的是虚像
C.小孔成像成的是虚像
D.“水中月,镜中花”描述的是月和花的实像
B
实像可以用光屏接收到,虚像则无法用光屏接收到;影子不是像
易错点5 光的反射中的特殊角问题
5.一束光从空气垂直射到水面上,下列说法正确的是( )
A.没有入射角和反射角
B.入射角和反射角都是0°
C.入射角是90°,反射角是0°
D.入射角是0°,反射角是90°
B
此时入射光线、反射光线都和法线重合,夹角皆为0°
易错点6 镜面反射与漫反射
6.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子。人在A点观察,会看到
(小镜子/墙壁)更亮,这是因为光在它的表面发生 反射。
墙壁
漫
墙壁发生的是漫反射,能进入人眼的光线更多;镜面发生的是镜面反射,反射光主要通过A点的上方
易错点7 利用平面镜成像问题
7.如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成的像为a',下列关于平面镜成像的说法中正确的是( )
A.图甲中,随着蜡烛燃烧变短,像 a′的大小仍保持不变
B.图乙中,将平面镜 MN 中间的 PQ 段去除,仍成像,但像 a′不完整
C.图丙中,该平面镜 MN 竖直向下移动一段距离,仍成像,且像 a′在原来位置
D.图丁中,在平面镜 MN 的镜后放置一半透明的障碍物,此时的像 a′变暗
C
镜子再小都可以成完整的像,但是不一定能看到完整的像;挡板放在镜子后面,不影响镜子正面的反射发生,像的亮度不会受影响。
易错点7 利用平面镜成像问题
8.某人看到对岸钟楼的钟面在水中的倒影如图所示,则当时的实际时间是( )
A.12时05分
B.11时55分
C.6时35分
D.5时25分
B
这类问题主要是利用“对称”进行思考。不过要具体区分物体放的位置和平面镜的位置。此处水面是平的,钟是竖直挂的,钟在水中的像应该是上下颠倒、左右没变,和镜子竖直放置时像左右颠倒的情况不一样
类型二 易错的疑难问题集锦
疑难点1 光的反射作图问题
9.太阳光线跟水平方向成30°角,为了使反射光线水平行进,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。
注意审题:反射光线“水平行进”,并没说沿左还是右,所以有两种可能
疑难点1 光的反射作图问题
10.如图所示,画出入射光经互相垂直的两个平面镜反射的光路(请保留作图痕迹).
当光路复杂、有多次反射时,要注意各次反射之间的联系。本题可以证明第二次的反射光线和第一次入射光线平行,作图时不可随意画,自行车尾灯上就利用了这种原理。
11.如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜 M,S 为一灯泡,P 为不透明的墙,请 画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮 P 墙右侧区域的光路图。
本题做出反射光O ′ D比较简单 ,但是作出 O C 比较困难,要用到反射光线反响延长过像点这条规律。所以此题还需作出像点S ′
12.斯诺克是台球运动的一种.在某次比赛中,我国某台球运动员,就遇到母球因为障碍球的直线阻挡而不能直接击中目标球的情况.如图所示,其中A是母球,B是障碍球,C是目标球.该运动员借助靠近C球的球桌边沿一次反弹,成功地避开障碍球,击中了目标球(提示:球被球桌边沿反弹时的规律跟光反射时的规律一样).请你画出他击出母球的运动轨迹及必要的作图痕迹.
本题乍看起来很难,但是题中给了提示:球被球桌边沿反弹时的规律跟光反射时的规律一样,那么就可以把A点看作是发光点,桌边就相当于平面镜,母球A击中目标球C就像从A发出的光线经过反射后通过C点.根据平面镜成像特点作出光路图就是母球的运动轨迹。
13. 早晨,阳光以与水面30°的夹角射到水面上(如图所示),反射光正好射到一块固定的屏上O点,则反射角大小为________°;随着时间的推移,屏上的反射光点将向________(A/B)移动;同一时刻如果屏上的反射光点由O移到B,那么水面高度________(上升/不变/下降).
60°
A
下降
疑难点2 反射光路动态变化问题
对于第二空,关键是作图分析,从早上到中午,太阳光的入射角在逐渐减小,根据反射定律可知,反射光点要向A移动;对于第三空,同样可以作图分析:入射角不变,随着水面下降,完成反射光路,O点将向B点移动。
14.如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动30°角时,点光源在镜中所成的像转过的角度θ1,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2,则( )
A.θ1=60°,θ2=60° B. θ1 =30°, θ2 =60°
C. θ1 =60°, θ2 =30° D. θ1 =30°, θ2 =30°
A
如图,只要抓住反射光线的反向延长线一定通过像点,这题就迎刃而解了:平面镜转过30° ,反射光线将转过60° ,像也转过60°
疑难点3 平面镜成像特点及应用
15.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到 ( )
A.爱我中华 B. C. D.
D
由平面镜成像特点可知,演讲者前方呈现的文字与显示器上的文字上下颠倒,左右没有颠倒
16.舞蹈教室有一面非常大的平面镜,如图甲、乙、丙、丁四个学生在教室内排练舞蹈,当老师从外面进入到图示位置时,他能从平面镜中观察到的学生是( )
A.甲 B.甲、乙 C.乙、丙 D.丁
D
人看到物体在平面镜中的像,是因为反射光线进入人眼的缘故。只要可以分别作出四个学生在平面镜中的像,连接像和老师的位置,连线不通过屏风者,都能被老师看到。
17.如图所示,墙面上挂着标有“255”数字的牌子,在其相邻的一墙面上挂着一平面镜,地面上也放有一平面镜,通过平面镜不可能看到的数字是( )
A.522
B.552
C.225
D.252
D
同学们可以画图探究一下,这个问题比较复杂,需要同学们考虑全面一点:1.若平面镜是在竖直方向,则通过平面镜看到的数字是225;2.若平面镜是水平方向的,则通过平面镜看到的数字是522;3.考虑2次成像情况,则通过平面镜看到的数字有可能是552。总之,通过平面镜不可能看到的数字是252。
疑难点4 综合问题
18.某天中午时分太阳几乎直射地面,小明坐在自家汽车里,发现前面车辆后窗反射的阳光,无论两车距离如何,均有刺眼阳光直射入眼,前面车辆的后窗型式可能是 ( )
C
分析后窗玻璃的方位,只有C的后窗玻璃与地面大致成45°的夹角,中午太阳光可看作以垂直地面的方向照射到此型式的后窗玻璃上,其反射光以与地面平行的方向射出,直射入人的眼睛。如右图。
19. 某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板 A、B、C的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是 ,此时从小孔中看见的 (选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像;
(2)人眼在图甲所示位置直接看火焰,其形状如图乙所示的①,此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板 (选填“A”、“B”或“C”),所看到的像为图乙中的 。(选填序号)
烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上
不是
B
④
(1)根据光的直线传播可知,当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时,我们就能看到烛焰。但看见的不是蜡烛通过小孔成的像;
(2)想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板B(相当于光屏),可以看上下、左右都颠倒的实像,即图乙中的④。
(3)如图丙中的图(Ⅰ)所示,物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上,AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动,将MN绕N点逆时针旋转90°,如图(Ⅱ)所示,则点A的像A′运动轨迹为 (选填“直线”或“曲线”),像A′到N点的距离 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
不变
曲线
如左图,将MN绕N点逆时针旋转90°时,A和像点A′始终关于镜面对称,且A和像点A′ 到N点的距离始终不变,画图可知,A和像点A′始终在以N点为圆心的圆周上,像点A′从A1位置沿圆周、逆时针移动到A2位置。所以像A′的运动轨迹是曲线,像A′到N点的距离也不变。
20.如图所示,平面镜OM与ON的夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则平面镜之间的夹角不可能是( )
A.1° B.2° C.3° D.4°
D
根据光的反射定律,大致画出光的反射光路图,由图知:第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为θ,光线第一次反射的入射角为:90°﹣θ;第二次入射时的入射角为:90°﹣2θ;第三次的入射角为:90°﹣3θ;
第N次的入射角为:90°﹣Nθ。要想延原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零。即: 90°﹣Nθ=0°,解得:θ,由于N为自然数,所以θ不能等于4°。
21.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
A
如图,SO入射方向不变,在图示位置,反射光从OA转到OB的角度应该是平面镜转过角度的2倍,即平面镜转过30°,对应镜子转动的时间应该为0.25s。由于光源每秒闪动12次,所以在0.25s内,最多有3次光斑可能经平面镜反射照到弧形屏幕上。
请同学们完成平台上的课后练习,祝大家学习进步!
再 见!