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专题2 光现象
知识梳理 精讲精练
知识点一 光源、光的直线传播
1.光源:能够发光的物体叫做光源。
2.光的直线传播
(1)条件:光在 同种均匀 介质中沿直线传播。
(2)光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有 箭头 的直线表示光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。21cnjy.com
(3)现象:影子、日食、月食、小孔成像等。
(4)应用:中国古代的日晷仪、激光准直等。
3.光速
(1)光在不同介质中的速度不同,一般来说,在透明介质中 v气>v液>v固 。
(2)真空中的光速:光在真空中的传播速度约为 3.0×108 m/s。爱因斯坦指出,光速是自然界的极限速度。 21*cnjy*com
例1 战国时期,《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。下图中的光学现象与影子的形成原理相同的是 ( )
A. 湖中倒影 B.日食现象
C.海市蜃楼 D.雨后彩虹
【解析】影子是由于光沿直线传播形成的;湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故A项不符合题意;日食是光的直线传播现象,故B项符合题意;海市蜃楼属于光的折射现象,故C项符合题意;雨后天空出现彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上被分解为绚丽的七色光,属于光的折射现象,故D项不符合题意。故选B。21世纪教育网
【答案】 B
考点训练
1.灯光下影子的形成是由于光在同种均匀介质中是沿______传播;光在真空中的传播速度是________m/s。2·1·c·n·j·y
2.日食、月食和白天、黑夜的形成一样,都是由于________________形成的。日食是________挡住了太阳光,月食是________挡住了太阳光。
3.如图所示,小明探究“树阴下光斑”时,在一块硬纸板上挖一边长为4.5 mm的正方形的孔,把这块挖有方形孔的纸板对准太阳光,当纸板和地面相距较远时,在地面上能观察到________(选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑,这是光的____________造成的;再逐渐增大纸板与地面的距离时,你会发现地面上那个亮斑将变________(选填“大”或“小”);当纸板和地面距离非常非常近时,在地面上能观察到________(选填“正方形”“圆形”或“三角形”)亮斑。
知识点二 光的反射
1.定义:当光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面 反射 回去,这种现象叫做光的反射。
2.基本概念
( 1 )入射光线与反射光线:图中AO是入射光线,OB是反射光线。
( 2 )法线: 垂直于 分界面,即图中的ON。
( 3 )入射角:入射光线与法线的夹角,即图中的∠AON。
( 4 )反射角:反射光线与法线的夹角,即图中的∠NOB。
3.光的反射定律
( 1 )三线位置关系:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 同一平面 内;反射光线、入射光线分别位于法线 两侧 。
( 2 )两角关系:反射角 等于 入射角。
( 3 )光路特点:在反射现象中,光路 可逆 。
( 4 )镜面反射和漫反射
例2 如图所示,关于光的反射,下列说法正确的是 ( )
A.图中入射角与反射角均为15°
B.当入射光线与反射面垂直,则反射光线也与反射面垂直,此时入射角与反射角均为90°
C.不改变入射光线的方向,只在竖直平面内绕O点逆时针转动反射面,则入射角减小,反射角增大
D.入射光线AO绕法线做逆时针转动,则反射光线OB也会绕法线做逆时针转动
【解析】入射角是指入射光线与法线的夹角,由几何关系可知,入射角为75°,根据光的反射定律可知,反射角为75°;当入射光线与反射面垂直时,入射角与反射角均为0°;不改变入射光线的方向,在竖直平面内绕O点逆时针转动反射面,入射角与反射角均会减小;反射光线与入射光线关于法线对称,入射光线AO绕法线做逆时针转动,则反射光线OB也会绕法线做逆时针转动。
【答案】 D
考点训练
4.一束光从水中斜射入空气中,入射光线跟界面的夹角是60°,则 ( )
A.入射角是60° B.反射角大于60°
C.折射角是30° D.折射角大于30°
5.如图所示,若要让反射光线命中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜 ( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
6.如今中考实行网上阅卷,要求每份试卷必须贴上条形码,然后由条形码扫描器扫入电脑进行工作,如图所示。条形码扫描器由发光二极管、光敏二极管等元件构成。当发光二极管发出的光照射到条形码上时,光敏二极管便接收到被条形码________回来的光,并将光信号转变为电信号,再输送到电脑中获取考生信息。
7.为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,平面镜M置于水平桌面上。把一可沿ON折叠的白色带有刻度的硬纸板竖直放置在平面镜M上。
(1)实验过程中,纸板与平面镜必须________放置。
(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板B绕法线ON向前或向后旋转,可以探究:反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,此时反射光线的位置________(选填“发生”或“不发生”)变化。
(3)接下来小明想探究反射角与入射角大小关系,请你叙述实验操作过程____________________________________________________________________________。
知识点三 平面镜成像
1.原理:光的反射
平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线相交而形成的,如图所示。
2.平面镜成像的特点
( 1 )平面镜所成像的大小与物体的大小 相等 ( 与物体到镜面的距离无关,与平面镜的大小无关)。
( 2 )像和物体到平面镜的距离 相等 。
( 3 )像和物体的连线与镜面 垂直 。
( 4 )像与物体的左右是 相反 的。
( 5 )平面镜所成的像是 虚 像。
3.应用
( 1 )成像:如生活中的穿衣镜,商场和家庭装饰时利用平面镜成像增强宽大明亮的空间效果。
( 2 )改变光路:如潜望镜。
4.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜
如图所示:
特点:对光有 发散 作用,起到扩大视野的作用;
应用:汽车后视镜、路口的反光镜。
(2)凹面镜
如图所示:
特点:对光有 会聚 作用,起到会聚光的作用;
应用:太阳灶、汽车前灯的反光装置。
例3 如图所示,一把透明塑料尺子放在平面镜前一定距离处,则尺子在平面镜中所成的像是下图中的 ( )【21教育名师】
【解析】根据平面镜成像的特点可知,尺子在平面镜中成的像是正立、等大的虚像,像与尺子关于镜面对称,B、D项错误;平面镜所成像的大小与平面镜的大小无关,A项正确,C项错误。故选A。
【答案】A
考点训练
8.某同学在探究平面镜的成像特点时,将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面,再取两支等长蜡烛A和B一前一后竖放在刻度尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示。在此实验中:21*教*育*名*师
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于________________。
(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛________(选填“A”或“B”)这一侧进行观察。
(3)刻度尺的作用是便于比较____________________的关系。
(4)取两支等长的蜡烛是为了比较物与像的________关系。
(5)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的烛焰的像,这说明平面镜成的是________像。2-1-c-n-j-y
9.汽车作为重要的交通工具,已经成为人类生活中不可或缺的一部分。细心观察一下,我们发现,各种样式的挡风玻璃突出表现了汽车外观设计对于交通安全的重要性,其中轿车前边的挡风玻璃要做成倾斜的(如图甲所示)。
甲 乙
(1)请作出图乙中物体AB在平面镜中所成的像。
(2)根据你的作图解释说明轿车前面的挡风玻璃为何要做成倾斜的。
知识点四 光的折射
1.定义:光从一种介质 斜射 入另一种介质中时, 传播方向 发生偏折的现象。
2.基本概念
( 1 )入射光线与折射光线:图中 AO 是入射光线, OC 是折射光线。
( 2 )法线: 垂直于 分界面,即图中的NN'。
( 3 )入射角: 入射光线与法线的夹角 ,即图中的∠AON。
( 4 )折射角: 折射光线与法线的夹角 ,即图中的∠N'OC。
3.光的折射定律
( 1 )三线位置关系:折射光线、入射光线和法线在 同一平面 内,折射光线与入射光线位于法线的 两侧 。
( 2 )两角关系:光从空气 斜射 入水中或其他介质中时,折射光线向 法线 方向偏折,折射角 小于 入射角。当入射角增大时,折射角 也增大 。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。如图,此时可认为入射角、折射角均为 0° 。
( 3 )光路特点:在折射现象中,光路 可逆 。
4.光的折射现象
( 1 )现象:如海市蜃楼、水中筷子变弯、星星眨眼、人看到水中的鱼比实际位置要浅等。
( 2 )折射成像的解释(如图):
例4 如图所示,光在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射,以下说法正确的是 ( )
A.折射角为45°,CD左侧是玻璃 B.折射角为45°,CD右侧是玻璃
C.入射角为30°,CD左侧是空气 D.入射角为60°,MN上侧是空气
【解析】由题意可知CD是界面,由折射规律可知,光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,由光路的可逆性可知,光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角。
【答案】 A
考点训练
10.如图所示的四种现象中,由于光的反射而形成的是( )
A.拱桥倒影 B.一叶障目,不见泰山
C. 钢笔错位 D. 树林间的光线
11.小明在家做了这样一个实验:如图所示,把一枚硬币放在一个空碗底,把碗放在桌子上并慢慢向远处推移,直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动,妈妈缓缓地向碗中倒水,慢慢地趣事出现了,小明又重新看到了碗底的硬币,则如下的四幅光路图中,能对上述现象作出正确解释的是( )
12.生活中的一些光现象:①水面波光粼粼;②岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”;③海市蜃楼;④演员对着镜子画脸谱。其中能用光的折射知识解释的是________。(填序号)
13.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射,请判断:________是入射光线,折射角为______°,玻璃在______________(选填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”)。
14.在“探究光从空气射到某玻璃中时,折射角与入射角的关系”实验中,所用的实验器材有:激光笔、长方形玻璃砖、刻度尺、白纸。
(1)还需要的实验器材有__________。
(2)实验前,在白纸上已画出表示界面的直线和法线,为了保证实验时激光的入射角等于预设值,还应在白纸上画出____________。
(3)实验时,为了测出折射角,还要在白纸上画出折射光线,那么怎样做才能在白纸上画出折射光线?
________________________________________________________________________。
知识点五 光的色散
1.色散
太阳光是 白光 ,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
2.色光的混合
人们发现,把 红、绿、蓝 三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
例5 下图所示的四种现象中,属于光的色散现象的是 ( )
A.天空中的彩虹 B.平面镜中的像
C.路灯下的人影 D.筷子在水中“弯折”
【解析】天空中的彩虹是光的色散现象;平面镜中的像是由光的反射形成的;人影是由光的直线传播形成的;“弯折”的筷子是由光的折射形成的,综上所述,A项正确。故选A。
【答案】A
考点训练
15.光的色散说明白光是一种复色光,棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是( )www-2-1-cnjy-com
A B C D
16. 红外线、紫外线在我们生活中有很多应用,请各举一例。
红外线的应用: ;
紫外线的应用: 。
重点实验 探究突破
探究实验一:探究光反射时的规律
探究方向:
1. 纸板的作用(显示光路)
2. 纸板与镜面的放置要求(纸板与镜面垂直)
3. 光线位置的确定(在纸板的光线上描两点,连接并标上方向)
4. 反射角与入射角的关系(反射角与入射角相等,反射角随入射角的增大而增大)
5. 如何探究“三线共面”(将其中一边纸板向前或向后偏折,观察纸板上是否能再次看到光线)
6. 光路可逆(将光线逆着反射光线射入,观察反射光线是否与原入射光线重合)
7. 多次改变入射光线路径的目的(使得出的结论具有普遍性)
8. 实验结论(光的反射规律)
探究步骤:
1.实验装置:如图,A、B分别是可以绕ON转动的带有量角器的光屏,将其垂直置于作为反射面的平面镜上,另准备一激光器。
2.实验操作:( 1 )为研究三线的空间位置关系,让入射光线沿着A屏射到O点,多次转动B屏,观察B屏在什么位置时,才能在B屏上找到反射光线。
( 2 )为研究反射角与入射角的关系,要多次改变入射光线的方向,寻找反射光线的位置,实验中每次都要记下入射角和反射角的大小。
3.实验现象:( 1 )能从光屏上看到光的路径是因为光在光屏上发生了漫反射。
( 2 )当A、B屏不在同一平面上时,让入射光线沿着A屏射到O点,在B屏上不能找到反射光线,此时反射光线、入射光线在同一平面内。
探究实验二:探究平面镜成像的特点
探究方向:
1. 实验方法(比较法、等效替代法)
2. 选择较暗的环境(易于观察实验现象)
3. 玻璃板代替平面镜的好处(便于确定像的位置)
4. 选择薄玻璃板(由于厚玻璃板前后两个表面所成的像会形成比较明显的重影)
5. 选用两支完全相同的蜡烛(便于比较物像的大小关系)
6. 玻璃板与桌面为何要垂直(易于找到像的位置)
7. 如何探究像的虚实(虚像不能用光屏接收)
8. 平面镜成像特点
探究步骤:
1.实验装置:一块透明的玻璃板(当平面镜用)、两支等大的蜡烛、用来固定玻璃板的支架。
2.实验操作:( 1 )玻璃板应垂直白纸放置。
( 2 )蜡烛A点燃放在玻璃板的一侧,用另一支蜡烛B在另一侧移动,直至另一支蜡烛B看起来也像点燃了,此时蜡烛B所在的位置就是蜡烛A的像的位置,同时也说明蜡烛B与蜡烛A的像的大小是相等的;改变蜡烛A的位置,重复上述操作。
( 3 )要探究像的虚实,可用光屏在像所在的那一侧去接收像。
探究实验三:探究光折射时的特点
探究方向:
1. 折射光线和入射光线与法线的位置关系
2. 折射角与入射角的大小关系
3. 分析数据找规律
探究步骤:
1.实验装置:激光笔
2.实验操作
( 1 )让激光斜射入空气和水的分界面,为研究三线的空间位置关系,多次转动右屏,观察两屏在什么位置时才能在右屏上找到折射光线。【21cnj*y.co*m】
( 2 )为研究折射角与入射角的关系,要多次改变入射光线的方向,寻找折射光线的位置,每次实验时都要记下入射角和折射角的大小。
( 3 )让激光从水中斜射入空气中,观察入射角和折射角的变化。
3.实验现象
( 1 )能从光屏上看到光的路径是因为光在光屏上发生了漫反射。
( 2 )当左、右屏不在同一平面上时,让入射光线沿着左屏射到O点,在右屏上不能找到折射光线,此时折射光线、入射光线在同一平面内。
考点训练
17. 小天用图示装置探究“光的反射定律”,请在下列空格中填写适当的内容:
甲 乙
( 1 )图甲中反射角是 度。
( 2 )图甲中当入射角变大时,反射光束 (选填“偏离”或“靠拢”)法线。
( 3 )如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
18. 如图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
( 1 )在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于 。
( 2 )在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小芳拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,此时她应在 (选填“M侧透过玻璃板”或“N侧不透过玻璃板”)观察蜡烛N能否和蜡烛M的像完全重合。 【21教育】
( 3 )小芳想探究平面镜所成的像是否是虚像,她将光屏放在像的位置,请你写出接下来的观察方法: 。
( 4 )细心的小芳观察蜡烛M的像时,看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是 。
19. 小丽同学要探究光从空气射入不同介质中发生折射时的规律,她将光从空气射入水、玻璃后发生折射的实验数据记录在下表中。
( 1 )比较第一行数据,可得出的结论是 。
( 2 )比较第二列或第三列与第一列的数据变化,可得到的结论是光从空气斜射入同一种介质时,入射角增大, 。
( 3 )横向比较表中各个数据,以及光在不同介质中的传播速度,可初步得出的结论是当光以相同的入射角从空气射入不同介质中时,折射角的大小与 有关,具体关系是 。
中考真题在线
一、选择题
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.景物在水中的倒影 B.手影
C.筷子在水面处“折断” D.海市蜃楼
2.为弘扬中华传统文化,邵阳市举办了全市中学生汉字听写大赛。下列词语中涉及的物理现象和对它的解释相符的是( )
A.清澈见底——光的反射 B.坐井观天——光的折射
C.海市蜃楼——光的直线传播 D.波光粼粼——光的反射
3.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
A B C D
4.如图所示的四个光路图中,MM′为平面镜,PO 为入射光线,ON 为法线,入射角∠PON等于 60°,其中符合光的反射定律的光路图是( )
A B C D
5.水平桌面上竖直放置着平面镜和直立的铅笔,平面镜中呈现铅笔的虚像。当铅笔与平面镜之间的距离为8 cm时,像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;当铅笔与平面镜之间的距离为4 cm时,像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2。则下列四个选项中,判断正确的是( )
A.s1=s2 B.s1<s2 C.h1>h2 D.h1=h2
6.如图所示,小明站在白云湖边看到小鱼在水中游动,同时发现有一只“鸟”在水中飞翔,似乎在模仿水面上方另一只鸟的飞翔动作。以下说法正确的是( )
A.小明看到的鱼是光的反射形成的虚像
B.小明看到的鱼是光的折射形成的实像
C.水中的“鸟”到水面的距离小于空中的鸟到水面的距离
D.如果此时下雨,水面褶皱,水中的“鸟”和鱼都“不见了”,但光的反射和折射规律不会改变,只是不能形成清晰的像
二、填空题
7.G20杭州峰会期间,晚会《最忆是杭州》美轮美奂。如图所示,远处的激光束看上去是直的,这是因为________________;扇形光电背景与水中倒影完美结合,这是光的________现象,成的是等大的________(选填“实”或“虚”)像。
第7题 第8题
8.一束光AO射向平面镜,光线AO与镜面的夹角如图所示,则反射角的大小为________。现在城市里很多高楼大厦采用玻璃幕墙作装饰,当强烈的太阳光照射到玻璃幕墙时,就会发生________反射,造成“光污染”。
9.小明同学身高165 cm,站在竖直放置的平面镜前,从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知,他在平面镜中的像高为________cm,挂钟显示的实际时间是________。21·cn·jy·com
第9题 第10题
10.哈素海是呼和浩特市一处著名的旅游景点。深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上,如图所示。当某只鸿雁距水面120 m时,这只鸿雁的倒影与它的距离为________m,该倒影是________(选填“实”或“虚”)像,它是由于光的________(选填“折射”或“反射”或“直线传播”)形成的;当鸿雁缓缓地向更高、更远的南方飞去时,它在水中像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.探究“平面成像的特点”的实验需要用到的器材有:两支相同的蜡烛、一块________、支架、一张纸、一个光屏、________及火柴。实验情况如图所示,放在“烛焰”上的手指________(选填“会”或“不会”)被烧痛。
第11题 第12题
12.由于光在电影屏幕上发生________,所以人们能从不同方向看到屏幕上的像。小明想用一块平面镜使与水平面成30°角的太阳光竖直射入井中(如图所示),则反射光线与入射光线的夹角为________,在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数。
13.如图所示,小明将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又能看到“硬币”。这是因为光从________中斜射入________中时发生了 ________现象。
第13题 第14题
14.一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象,其光路如图所示。界面上方为________(选填“空气”或“透明物质”);反射角的度数是________。
15.涪江水面平静,两岸河堤高出水面1 m,河堤上一棵树高4 m,这棵树在涪江水中的像高________m;小明同学站在树的对岸河堤上,他的眼睛与树尖的距离为d树,与树尖在涪江水中像的距离为d像,则d树________(选填“>”“<”或“=”)d像。
三、实验探究题
16.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板,你应选择________(选填“平面镜” “厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验。
(2)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的__________(选填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,说明平面镜成的是________像。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)小华学面镜成像后,回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘,距转盘 1.8 m 高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图所示。则灯的像距离该灯________m;若用手拨动转盘使其水平旋转,则会观察到灯的像的位置 ________(选填“改变”或“不变”)。
17.小明和小聪在“探究光的反射规律”实验时的装置如图所示。
(1) ∠FON是________(选填“入射”或“反射”)角。
(2)一束光沿EO射到镜面上,在纸板上会看到反射光线OF,若沿着FO的方向再入射一束光,它的反射光沿OE方向射出, 此现象说明________________________________。
(3)在探究反射角和入射角的关系时,收集数据如下表:
入射角 反射角
30° 30°
小明分析表中数据,得出____________________的结论。小聪说此结论不具有普遍性。请指出实验中的不足并加以改进:____________________________________________________。
冲刺过关演练
1. 下列现象由光的反射产生的是( )
A. 小孔成像 B. 树木在水中的倒影
C. 通过放大镜看到的文字变大了 D.水池的池底看起来比实际要浅
2. 如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
A.赵州桥在水中形成“倒影” B.手在墙上形成“手影”
C.筷子好像在水面处向上弯折 D.景物在凸面镜中成像
3.阳光灿烂的日子,行走在绿树成荫的街道上,常常见到地面上有一些圆形的光斑,这些光斑是( )
A. 树叶的实像 B. 树叶的虚像 C. 太阳的实像 D. 太阳的虚像
4. 描绘纯美青春的《再别康桥》诗句中蕴含了丰富的光学知识。下列说法正确的是( )
A. “河畔的金柳是夕阳中的新娘”,金柳的影子是光的折射形成的
B. “撑一支长篙向青草更青处漫溯”,长篙在水中的倒影是等大的实像
C. “波光里的艳影在我的心头荡漾”,湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
D. “我挥一挥衣袖不带走一片云彩”,看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光
5. 在《资治通鉴》中记载“人以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以见兴替”。表明我们的祖先就会用磨光的铜面作为镜子,观察自己的像。人在铜镜中所成的像是( )21教育网
A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的虚像 D. 等大的虚像
6. 如图所示,在探究平面镜成像的特点实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上,无论如何移动蜡烛B,发现( )【21·世纪·教育·网】
A. 蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B. 蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C. 蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D. 蜡烛A的像与蜡烛B总在同一水平面上
7. 构建思维导图是整理知识的重要方法,如图是小金复习光学知识时构建的思维导图,图中Ⅰ处可以补充的现象是( )www.21-cn-jy.com
A. 镜子中优秀的“自己” B. 湖水中青山的倒影
C. 阳光下绿树的影子 D. 岸上的人看到水中的“鱼”
8. 关于光现象,下列说法正确的( )
A. 凸透镜只对平行光线具有会聚作用
B. 人向平面镜走近时,他在镜中的像逐渐变大
C. 黑板面“反光”是由于光发生漫反射造成的
D. 日食的形成是由于月球挡住了太阳射向地球的光
9. 生活中一些光现象:①阳光下树的影子;②水面波光粼粼;③交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮;④站在岸边能看到水里的鱼。其中能用光的反射知识解释的是________________(填序号)。
10. 李白的诗句“举杯邀明月,对饮成三人”中的三个人,除他自己外,另外的两个人,一个是由于光的____________形成的影子,另一个是由酒面________形成的像。21·世纪*教育网
11. 小明站在竖直放置的平面镜前0.5 m处,他在镜中的像与他相距______m。当他远离镜子时,像的大小将______。
12. 多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的,其一是利用光的________使教室里每位同学都能看到画面;其二是白布能反射________颜色的光,使同学们能看到色彩正常的画面。
13. 如图所示,月球运行到太阳和地球之间会发生日食,地球上某一区域会看不到A点发出的太阳光。根据光沿直线传播的道理,画出产生这一现象的光路图。
14. 根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
15. 小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了手机。图中已标出了反射光线和入射光线,请在图中画出平面镜的位置,并保留作图痕迹。21-cnjy*com
16. 根据光的反射定律在图中用光路作图的办法画出点光源A发出的光经过平面镜反射后照亮墙面M的范围(请保留作图痕迹)。
17. 如图所示,两块平面镜成90°放置,画出图示光线经两次反射的光路图(保留作图痕迹)。
18. 如图所示,一束光线从空气斜射入水中,请在图中画出折射光线的大致方向。
19. 如图所示,一束光射向一块玻璃砖,并穿过玻璃砖.画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线(注意标出法线)。
20. 如图是一条从玻璃斜射入空气的光线,请在图中画出对应的反射光线和大致的折射光线,并标出反射角的大小。
21. 在图中用平面镜成像特点作出物体AB的像。
22. 如图是小乔同学去“极地馆”看见企鹅在水池边休息的情景,其简图如图乙所示,其中A点代表小乔的眼睛,B点代表企鹅的头部,请在乙图中画出小乔看到企鹅头部及其像的光路图。
甲 乙
23. 在探究“平面镜成像特点”的实验中,选取完全相同的蜡烛A和B,高为7 cm.如图所示,在竖直的玻璃板前10 cm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2 cm。
(1)最好选用________玻璃板(选填“茶色”或“无色透明”)进行实验。
(2)选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较________________。
(3)在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像.则平面镜所成的像是________像(选填“实”或“虚”)。
(4)根据平面镜成像的特点可判断,身高1.7 m的人,站在镜前5 m处,他在镜中所成的像到平面镜的距离是________m;当他远离平面镜时,像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
24. 为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数 ∠i ∠r
1 70° 70°
2 45° 45°
3 30° 30°
(1)实验中还需要的器材是________。
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是________。
A. 向纸板喷烟或雾 B. 使光束垂直纸板射到O点 C. 使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是________________;
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中, 。
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参考答案(含解析)
考点训练
1.直线 3×108
2.光的直线传播 月球 地球
3.圆形 直线传播 大 正方形
4.D
5.B 【解析】 将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,墙壁上的光斑会向上移动,不能命中目标,故A不符合题意。将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,墙壁上的光斑会向下移动,能命中目标,故B符合题意。将平面镜水平向左或向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能命中目标,故C、D不符合题意。
6.反射
7.(1)垂直 (2)不改变 (3)多次改变入射角大小,测量对应的反射角,比较两者大小得出结论
【解析】 (1)实验过程中,纸板与平面镜必须垂直放置。(2)以法线ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置不发生变化,因为反射光线是由入射光线决定的。
8.(1)确定像的位置 (2)A (3)物与像到平面镜的距离 (4)大小 (5)不能 虚
【解析】 (1)为了确定像的位置,应让蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,要求既能观察到蜡烛A的像,同时也能观察到蜡烛B,故实验中要使用透明的玻璃板。(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧进行观察。(3)在实验中用到刻度尺,但尺并不是用来测量像、物的大小,而是用来测量像到平面镜的距离、物到平面镜的距离,然后比较二者关系。(4)选用两支等长的蜡烛,是为了比较物与像的大小关系。(5)因为光屏只能接收到实像,不能接收到虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到蜡烛A烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像。
9.(1)如图所示。(2)小汽车前挡风玻璃做成倾斜的,会使汽车内物体AB的像成在汽车的上方A′B′的位置,司机看前面道路时,车内物体的像不会影响司机的视线。2-1-c-n-j-y
【解析】(1)根据物体在平面镜中成像时,物、像连线与镜面垂直,物、像到平面镜距离相等,可先作出端点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。
10.A
11.B 【解析】根据光的折射规律可知,当光从水中斜射入空气中时,折射光线向远离法线的方向偏折。当我们看水中的物体时,物体所反射的光经水面折射后再进入了我们的眼睛,故A、C中光的传播方向错误。D选项中折射光线没有发生偏折,故D错误。B选项中光从水中斜射入空气中,折射光线向远离法线的方向偏折,故B正确。【21cnj*y.co*m】
12.②③
13. EO 60 AB面的左方
【解析】 由题图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=30°,根据反射角等于入射角可知CD为法线,AB为界面。折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。由图可知,折射角为∠GOD=90°-30°=60°。因当光线从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角,所以这束光线是由玻璃射入空气,玻璃在AB面的左方。
14.(1)量角器 (2)入射光线 (3)用激光笔照射玻璃砖时,能看见玻璃砖内的折射光线和出射点,把出射点的位置标在白纸上,连接入射点和出射点,即为折射光线【21教育名师】
【解析】(1)实验前,在白纸上已画出表示界面的直线和法线,应在白纸上画出入射光线,这样实验中激光只要按照入射光线方向入射,入射角就等于预设值。
15. B 【解析】棱镜对不同色光的偏折程度不同,其中对红光的偏折程度最小,对紫光的偏折程度最大,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,红光在最上方,紫光在最下方,且在白光透过左侧表面时各种色光就发生了色散,故B选项符合实际。
16. 红外线夜视仪 验钞机 【解析】红外线的作用和用途:根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等;根据红外线可以进行遥控制成电视、空调遥控器等。紫外线的作用和用途:根据紫外线有杀菌作用制成消毒灯;根据紫外线能使荧光物质发光制成验钞机;紫外线能促使人体合成维生素D促进对钙的吸收。
17.(1)44 (2)偏离 (3)不能
18.(1)确定像的位置 (2)M侧透过玻璃板 (3)不透过玻璃板,直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像 (4)玻璃板太厚
19.(1)光垂直界面入射时不发生折射 (2)折射角也增大 (3)光在介质中的速度 入射角相同时,介质中的光速越大,折射角越大
中考真题在线
1. A
2. D
3. D 【解析】人眼观察到不发光物体,是因为光源发出的光照射到物体上,物体将光反射进人眼由此作出光路图:光线从发亮的灯泡发出,照射到未发光的灯泡,反射进入眼睛。
4. A
5. D
6. D
7.光的直线传播 反射 虚
8.65° 镜面
9.165 7:20(或7点20分)
10.240 虚 反射 不变 【解析】 平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射;已知鸿雁距水面120 m,则像到水面的距离也是120 m,所以这只鸿雁的倒影与它的距离为120 m+120 m=240 m;物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,所以不管鸿雁距水面的距离远近,像始终和物体等大,因此当鸿雁缓缓地向更高、更远的南方飞去时,它在水中像的大小不变。
11.玻璃板 刻度尺 不会 【解析】用玻璃板可以确定像的位置及像、物的大小,保证了实验效果;实验中需要用刻度尺来测量像距和物距;根据平面镜成像特点可知,平面镜成的像是虚像,所以放在玻璃板后方“烛焰”上的手指不会被烧痛。21世纪教育网
12.漫反射 120° 如图所示
13.水 空气 折射
14.空气 40°
15.4 < 【解析】 河堤上一棵树高4 m,在其像的高度也为4 m;小明站在树的对岸如图所示:
S′为树尖S通过水面所成的像;小明的眼睛与树尖的距离为d树=AS,与树尖在涪江水中像的距离为d像=AS′,根据勾股定理可知,AS=,AS′=,由于OS<OS′,则AS<AS′,即d树<d像。21教育网
16.(1)薄玻璃板 (2)前面 虚 (3)不变 (4)3.6 不变
17.(1)反射 (2)光在反射时,光路是可逆的 (3)反射角等于入射角 不足:只测量了一组入射角及对应的反射角的大小。改进:多次改变入射角,测量对应的反射角并记录数据,比较分析多组数据中反射角和入射角的大小,得出普遍规律。【21教育】
冲刺过关演练
1. B 【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的,A选项不符合题意;水中倒影是光的反射形成的,B选项符合题意;C、D选项中的现象都是光的折射形成的。故选B。21*教*育*名*师
2. C 【解析】赵州桥在水中形成“倒影”是光的反射现象,A不符合题意; 手影是光沿直线传播,B不符合题意,筷子弯折是光的折射形成的,C符合题意,景物在凸面镜中成像属于反射现象,D不符合题意。故选C。21-cnjy*com
3. C 【解析】由于树叶之间有好多的小缝隙,据小孔成像的原理可知,太阳通过小缝隙可以成像,所以在地面上出现一些圆形的光斑,即太阳通过小孔成的像,是一个缩小的实像,故A、B、D错误,C正确。故选C。
4. D 【解析】金柳的影子是由光的直线传播形成的,故选项A错误;长篙在水中的倒影是平面镜成像,成的是等大的虚像,故选项B错误;湖面波光粼粼是由光的反射形成的,故选项C错误;看到天上的云彩是由于云彩反射的太阳光进入了我们的眼睛,故选项D正确。故选D。
5. D 【解析】铜镜即平面镜,其所成的像与物体大小相等,像和物到镜面的距离相等,且成的像是一个虚像,即此时能看到一个正立、等大的虚像,D正确。故选D。
6. B 【解析】根据平面镜成像像和物关于平面镜对称可得蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏左的位置。
7. C 【解析】根据思维导图,Ⅰ是反映光的直线传播,即镜子中优秀的“自己”,属于平面镜成像范畴,故A不符合题意;湖水中青山的倒影,属于平面镜成像,故B不符合题意;阳光下绿树的影子属于光的直线传播,故C符合题意;岸上的人看到水中的“鱼”属于光的折射,故D不符合题意。故选C。
8. D 【解析】光线分多种类型,无论哪种光线在经过凸透镜折射之后都会被会聚,A错误;平面镜成的像与物体等大,B错误;黑板“反光”是因为黑板发生镜面反射的缘故,C错误。故选D。
9. ②③ 【解析】本题考查了对光的直线传播、光的反射和光的折射现象的辨析。阳光下树的影子利用的是光的直线传播,水面波光粼粼是光的反射现象,交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮这是利用荧光物质对光线的反射性质,站在岸边能看到水里的鱼,这是光的折射现象。故应填的序号是②③。 21·世纪*教育网
10. 直线传播 反射 【解析】影子是光的直线传播形成的,酒杯中的像是平面镜成像,是光的反射形成的虚像。21·cn·jy·com
11. 1 不变 【解析】根据平面镜成像特点可知,平面镜成像时,物与像到平面镜的距离相等,所以小明在镜中的像与他的距离为1 m,根据平面镜成像时像与物的大小相等可知,当他远离平面镜时,像的大小不变。【21·世纪·教育·网】
12. 漫反射 所有(各种) 【解析】粗糙的白布能将一个方向射来的光向各个方向反射,这是漫反射,能使教室里每位同学都能看到画面;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,白色物体能反射所有(各种)色光。
13. 如图所示
14. 如图所示
【解析】过入射点O作法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为50°.www.21-cn-jy.com
15. 如图所示
16. 如图所示
17. 如图所示
【解析】过入射点先画第一次反射的法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线,标上箭头,然后以第一次的反射光线作为第二次的入射光线,根据光的反射定律做出第二次的反射光线。2·1·c·n·j·y
18. 如图所示
【解析】(1)在O点作出法线(法线与分界面垂直),并标上垂足;(2)过O点根据光从空气斜射到水中折射角小于入射角作出折射光线,并标上箭头。(注:折射光线和入射光线分居法线两侧)
19. 如图所示
【解析】光线从O点斜射入玻璃中发生折射现象,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角;光线从玻璃砖斜射进入空气,折射光线应该远离法线偏折,折射角大于入射角。
20. 如图所示
【解析】过入射点作界面的垂线,标垂足,此时入射角为90°-40°=50°,由反射定律可知反射角等于入射角等于50°,根据反射角和入射角相等做出反射光线即可,当光线从玻璃斜射入空气时,折射角变大,依此做出折射光线即可。21*cnjy*com
21. 如图所示
【解析】根据平面镜成像特点:过A点作平面镜垂线,并取等距点A′,同理作出B′点,用虚线连接A′B′点,并标上箭头即为物体AB的像。21cnjy.com
22. 如图所示
23. (1)茶色 (2)物和像的大小 (3)虚 (4)5 不变
【解析】(1)无色透明的玻璃透光性太强,容易受到另一侧物体的干扰,成像不清晰,所以用茶色的玻璃;(2)相同的蜡烛是为了验证物和像的大小是否相等;(3)平面镜所成的像为光的反射原理,所成的像是虚像,所以用光屏接收不到;(4)根据平面镜成像的特点,物和像到平面镜的距离相等,故像到平面镜距离为5 m,物和像的大小相等,不随物与平面镜距离的改变而改变,故像的大小不变。
24. (1)量角器 (2)C (3)反射角等于入射角 (4)光路可逆
【解析】(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器;(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,要使激光束紧贴纸板入射;(3)根据表格中记录的实验数据可知,反射角等于入射角;(4)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,这说明在反射现象中光路是可逆的。www-2-1-cnjy-com
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