光现象
光的直线传播 光的反射 平面镜成像
夯实基础
1.下列光现象中,属于光沿直线传播形成的是( )
A.池塘里树的倒影
B.树荫中的圆形光斑
C.游泳池中的水看起来比实际浅
D.水杯中的吸管看起来发生弯折
2.如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
3.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由于光的 形成的,倒影是因光的反射形成的 像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中,人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。
4.汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 形成的。
5.一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为 °,若入射角增大10°,则入射光线和反射光线夹角为 °。远远望去,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离是 m,当它向水面俯冲的过程中,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(1)如图1所示,是平面镜反射所形成的光路,图中虚线是法线,请在图中补充画出入射光线,并标出入射角。
(2)根据平面镜成像特点,在图2中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
7.如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
8.如图甲所示是探究“平面镜成像的特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一张白纸,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体。
(1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系。
(2)实验时应选较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上,在实验过程中,将蜡烛A放在玻璃板的一侧,则蜡烛B应放在玻璃的另一侧。一边移动蜡烛B,一边 ,(选填“用眼睛透过玻璃板观察”或“直接观察B”),操作过程中蜡烛B不点燃的好处是 ,当 时便停止移动蜡烛B,B的位置即为蜡烛A像的位置
(3)将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合,你分析出现这种情况的原因可能是 。
(4)如图是某实验小组的同学经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接下来的操作是 ,再 。
能力提升
9.一块仪容镜如图甲所示,放在某学校走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学沿着走廊的ae直线走动,若将人和电铃各自看作一个点,则小强同学所在的区间是( )
A.ab B.bc C.cd D.de
创新思维
10.如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中P可旋转的八面镜,S为发光点,T是望远镜,平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜距反射系统的距离为AB=L(L可长达几十千米),且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速,当每秒转动次(圈)数达到n0时,恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速c.请写出测量光速的表达式。
参考答案与试题解析
1.【解答】解:A、池塘里树的倒影属于光的反射,故A不符合题意;
B、树荫中的圆形光斑是由于光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、游泳池中的水看起来比实际浅是光的折射形成的,故C不符合题意;
D、水杯中的吸管看起来发生弯折是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选:B。
2.【解答】解:A、射向镜面的光线为入射光线,由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面,所以AO是入射光线,故A正确;
B、由图知入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也是60°,故B错误;
C、若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故C正确;
D、绕ON前后转动F板,由于两个面不在同一平面内,所以F板上观察不到光线,但反射光线仍然存在,故D正确。
故选:B。
3.【解答】解:(1)水鸟的黑影属于影子,是由于光的直线传播形成的;
(2)水鸟的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;
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“暗”一些;
(3)人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了漫反射。
故答案为:直线传播;虚;折射;漫反射。
4.【解答】解:汽车两侧的观后镜是利用凸面镜,能扩大司机的视野;
由图知,越野车与小轿车的距离变小,即相对于小轿车的位置发生了变化,所以越野车相对于轿车是运动的;
后视镜中的像是光的反射形成的。
故答案为:凸面镜;运动;反射。
5.【解答】解:由题意可知,入射光线与界面的夹角为30°,则入射角为90°﹣30°=60°,反射角也为60°;
若入射角增大10°,即入射角为70°,由反射角等于入射角可知,反射角也为70°,则入射光线和反射光线夹角为70°+70°=140°;
倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知,当小鸟距水面6m时,小鸟的像距水面6m;
由于物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,所以不管小鸟向上飞还是向下俯冲,像始终和物体等大,因此当小鸟向着水面俯冲的过程中,它在水中所成的像不变。
故答案为:60;140;6;不变。
6.【解答】解:(1)图中法线已经给出。根据反射角与入射角相等作出入射光线,入射角为i。如图1所示:
(2)先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图2所示:
7.【解答】解:由平面镜成像特点作出灯泡A的对称点,即灯泡A的像点A′,连接A′B,与镜面的交点为入射点O,连接OB为反射光线,再连接AO为入射光线。如图所示:
8.【解答】解:(1)探究平面镜成像实验时,采用两个完全相同的蜡烛,是为了比较物像大小关系。
(2)玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断;
一边移动蜡烛B,眼睛一边透过玻璃板观察,在确定A的像位置之前观察到的是蜡烛A的像与蜡烛B不重合;如果在点燃玻璃板后方的蜡烛,平面镜则因为光太亮而几乎无法观察蜡烛火焰像的位置,因此操作过程中蜡烛B不点燃的好处是A的像更清晰;当B与A的像完全重合时便停止移动蜡烛B,B的位置即为蜡烛A像的位置。
(3)将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无论怎么移动也无法让它与蜡烛A的像完全重合,可能是玻璃板没有竖直放置。
(4)本实验是探究、验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。他们下一步应该连接像与物的对应点,测量各点到镜面的距离,判断连线与镜面是否垂直,像与物到镜面的距离是相等。
故答案为:
(1)大小;
(2)薄;用眼睛透过玻璃板观察;A的像更清晰;蜡烛B与蜡烛A的像重合;
(3)玻璃板没有垂直放在桌面上;
(4)连接像与物对应点并测出到镜面的距离;判断连线与镜面是否垂直,像与物到镜面的距离是否相等。
9.【解答】解:电铃反射的光入射到A处和B处,经过平面镜反射到b和c两处,为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学所在的区间是bc。
故选:B。
10.【解答】解:若P为可旋转的八面镜:
从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L,
∵八面镜P从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈。则当转速达到n0时,恰能在望远镜中再一次看见发光点S,
∴光A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为t=。
可得光速为:c==16Ln0。
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