第五章 光现象
一、光的传播
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.晴天,在树叶茂密的树下阴影处,常可以看到有许多小亮斑,那么这些亮斑是( )
A.方形或长方形,它是太阳的像
B.圆形的,它是太阳的像
C.圆形的,它是树叶的像
D.方形或长方形,它是树叶的像
2.下列有关声与光的说法正确的是( )
A.“声”和“光”总是沿直线传播
B.光在空气中的传播速度约为340 m/s
C.“蟋蟀在鸣叫”说明蟋蟀是声源;“金光闪闪”说明金子是光源
D.超声波和次声波的传播都需要介质
甲
3.如图甲所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,图乙中青蛙通过井口观察范围正确的是( )
乙
4.下列物体属于光源的是( )
5.
如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,这样操作的依据是 。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的。?
6.植树时,要想判断这行树栽得直不直,采用的办法是人站在第一棵树的前面,用一只眼睛看后面的树,如果后面的树都被第一棵树挡住,说明这行树栽直了,其理由是?
。?
7.2012年6月6日,天空上演了金星凌日的奇观,即从地球上看去,有一个小黑点在太阳表面缓慢移动。这是21世纪最后一次金星凌日现象。
(1)金星凌日现象可以用 原理来解释。?
(2)上图为太阳及八大行星示意图。据图分析,你认为在地球上除了可以看到金星凌日外,理论上还能看到 凌日现象。?
探究创新
8.
在一块硬纸板上挖一边长为 5 mm 的正方形的“孔”,把这块挖有方孔的纸板对准太阳光,当纸板和地面相距较近时,在地面上能观察到一方形亮斑;逐渐增大纸板与地面间的距离,你会发现地面上那个方亮斑变成了圆亮斑(如图)。请回答:
(1)地面上出现的方亮斑和圆亮斑都是光的直线传播造成的吗?
(2)带方孔的硬纸板距地面较远时,地面上为什么会呈现圆亮斑?这时的圆亮斑是什么?(倘若在日环食时观察,地面上应出现什么形状的图案?)
(3)在树林中漫步时,我们发现透过树叶缝隙的阳光在地面上呈现出一个个的圆亮斑。树叶间的缝隙都是圆形的吗?
参考答案
知能演练·提升
1.B 解析: 这是小孔成像的结果。由于树枝、树叶相互交叠,有时会形成一些小孔,太阳通过这些小孔,在树荫下面呈现出太阳的像,即一个小圆亮斑。由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以亮斑的形状与太阳一样,是圆形的。
2.D 解析: “光”只有在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,故A错误;光在空气中的传播速度是3×108 m/s,故B错误;“金光闪闪”说明金子能够反射光线,而它自身不会发光,因此不是光源,故C错误;超声波和次声波都属于声音,声音的传播都需要介质,故D正确。
3.A 解析: 题图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左边的端点相连成一直线,将O点与井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围。B图中光的传播方向标错了;C、D图中光线发生了偏折,因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,所以C、D图也不正确;只有A图是正确的。
4.C 解析: 投影屏幕本身不会发光,不是光源;明亮刺眼的玻璃幕墙自身不能发光,不是光源;播放节目的电视屏幕自身能够发光,是光源;月亮自身不能发光,不是光源。
5.解析: 光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上。蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像,是光的直线传播形成的倒立的像。
答案: 同一直线 光在同一种均匀介质中沿直线传播 倒立
6.答案: 光沿直线传播
7.解析: 金星轨道在地球轨道内侧,某些特殊时刻,地球、金星、太阳会在一条直线上,这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“金星凌日”。金星凌日是由光的直线传播形成的,由题图可知,在地球上除了可以看到金星凌日外,水星轨道也在地球轨道内侧,所以理论上还能看到水星凌日现象。
答案: (1)光的直线传播
(2)水星
8.解析: 地面上出现的方亮斑是影子的形成,圆亮斑是小孔成像,这两种现象都是光的直线传播造成的。小孔成像是太阳的像成在地面上形成圆斑。日环食时小孔成像所成的将是圆环亮斑。树叶缝隙形状不规则,但亮斑是圆形的,这也是小孔成像所形成的太阳的像。
答案: (1)是
(2)这是小孔成像现象,圆亮斑是太阳的像,日环食时发生小孔成像,地面上应出现圆环图案。
(3)不都是圆形的,大多形状不规则,圆亮斑是太阳的像。
二、光的反射
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ZHINENG YANLIAN TISHENG
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1.下列属于光的反射现象的是( )
A.日食和月食
B.树在水中的“倒影”
C.小孔成像
D.阳光下旗杆的影子
2.要使人的眼睛能看到某物体,必要条件是 ( )
A.一个光源
B.必须在白天看
C.物体和眼睛在同一直线上
D.物体反射的光线或发出的光线进入人眼
3.如图所示,EF为平面镜,OA为反射光线,ON为法线,反射角∠NOA等于45°。已知∠BON等于30°,∠CON等于45°,∠DON等于60°,与反射光线OA对应的入射光线是( )
A.NO B.BO
C.CO D.DO
4.若反射光线与入射光线的夹角为80°,则入射光线与镜面的夹角是( )
A.40°
B.50°
C.80°
D.100°
5.
如图所示,许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在美化城市的同时却造成了光污染,造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了 反射。?
6.如图所示,早晨的太阳光与水平方向成30°角射到一水平放置的平面镜上,经镜面反射后,反射角为 。随着时间的推移,从早晨到中午,反射角将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。?
7.下图是桂林市的象征——象鼻山,我们能远远看到它,是由于光沿 传播的缘故;它在漓江中的倒影是由于光的 形成的。?
8.被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“光在纤维中的传输用于光学通信”的成就而获得 2009年诺贝尔物理学奖。光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时,均要发生反射,从而使光在不断反射中沿内层玻璃芯向远处传播,如图所示。请根据图回答,当增大入射光线AB的入射角时,CD光线的入射角 (选填“增大”“减小”或“不变”),D点将要向 (选填“左”或“右”)侧移动。?
9.如图所示,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时将光贴着纸板入射是为了 。?
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时, (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线。?
(3)为了便于观测和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是?
。?
(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当?
。?
10.如图所示,考古人员需要对一口古井进行清理,为了解决照明问题,请你帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
11.如图所示,A、B是两块互相垂直放置的平面镜,有一条光线按图中所示的方向射向A镜,请在图中完成光路图。
探究创新
12.课堂上,老师用一套科学器材进行“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,如下表所示。经检查,三次实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?
。?
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
参考答案
知能演练·提升
1.B 解析: 日食和月食、影子、小孔成像均是由于光的直线传播形成的,树在水中的“倒影”是树经水面反射形成的虚像,因此正确选项为B。
2.D 解析: 我们平时看到的物体,大都不是光源,它们不能发光,但可以反射光,故A错误。在夜晚灯光下也可看到物体,故B错误。用潜望镜看物体,物体与眼睛不在同一直线上,故C错误。要使人的眼睛能看到某物体,必须是物体反射的光线或发出的光线进入眼睛,故D正确。
3.C 解析: 一束光射到平面镜上,已知EF为平面镜,OA为反射光线,ON为法线,反射角∠NOA等于45°。根据光反射定律,反射角等于入射角,可得入射角也是45°。因为∠BON等于30°,∠CON等于45°,∠DON等于60°,所以入射角为∠CON,则与反射光线OA对应的入射光线是CO。
4.B 解析: 若反射光线与入射光线的夹角为80°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以入射角为40°,则入射光线与镜面的夹角为90°-40°=50°。
5.解析: 玻璃外墙能将射向玻璃表面的光线反射回来,射到周围房间内或行人的眼睛,对他人会造成干扰或伤害。
答案: 镜面
6.解析: 因为太阳光与水平方向成30°角,所以入射角是60°,反射角等于入射角,即反射角为60°。随着时间的推移,从早晨到中午,入射角会减小,所以反射角也减小。
答案: 60° 减小
7.解析: 人们直接看物体是通过光在空气中沿直线传播进行的;平静的水面相当于平面镜,物体在水中的倒影实质上是物体在平面镜中所成的虚像,这是由于光的反射形成的。
答案: 直线 反射
8.解析: 光通过光纤时,在内外两种介质的界面上发生反射,依次反射向前,根据光的反射规律,反射角等于入射角,所以,当入射角增大时,反射角也增大,由题图可知,第二个入射点C会向右移动,同样D点也要向右侧移动。
答案: 增大 右
9.解析: (1)实验时将光贴着纸板入射是为了能在纸板上显示光的传播路径;(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时,由于反射光线跟入射光线、法线在同一个平面内,所以不能在纸板上看到反射光线;(3)为了得到实验结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性,应多次改变入射角后进行实验。
答案: (1)显示光路
(2)不能
(3)用笔在纸板上沿着光路将其描画下来
(4)多次改变入射角后进行实验
10.解析: 本题考查光的反射定律及平面镜的作用。本题已知入射光线和反射光线,根据光的反射定律,反射光线和入射光线的夹角的角平分线即为法线所在的位置,由此可确定法线(注意用虚线),作垂直于法线的垂线即为平面镜的位置。
答案: 如图所示
11.解析: 首先过入射点O作法线,然后根据光的反射规律作出反射光线OO',交另一平面镜B于O',再过O'作法线O'N,再作反射光线。
答案: 如图所示
12.解析: 反射角和入射角均是指反射光线与入射光线跟法线的夹角,而不是与镜面的夹角,根据反射定律可知,反射角等于入射角,因此当入射角为20°时,对应的反射角为20°;从这个同学记录的数据可以看出,入射角与反射角的和恰为90°,则可判断这个同学将反射角误认为是反射光线与镜面的夹角。
答案: (1)20° (2)将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角
三、学生实验:探究——平面镜成像的特点
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.
右图为一倾斜的平面镜,当你走向平面镜时,下列描述符合事实的是 ( )
A.镜中的像变大
B.通过平面镜观察到的视野变大
C.镜中的像将远离你
D.像与你的连线与镜面不垂直
2.
右图是从平面镜中看到的钟面虚像,则实际时间是( )
A.9时40分 B.2时20分
C.4时10分 D.7时50分
3.下图能正确表示小丑在平面镜中成像的是 ( )
4.一只小鸟在平静的湖面上飞过,当小鸟距水面4 m时,该“倒影”距小鸟 m,小鸟在湖面的“倒影”是 (选填“实”或“虚”)像,它是由于光的 形成的。?
5.
上海世博会上,意大利展馆展放着一辆新型小轿车,为了让参观者能清楚地看到轿车底盘的复杂结构,展览人员巧妙地把轿车倾斜着支撑在大平面镜上,如图所示,这里应用了初中物理 知识。若汽车离镜面的距离为1.5 m,则汽车的像离汽车的距离是 。?
6.
如图所示,桥通过平静的水面成像,半圆形桥孔与其像合在一起构成圆。桥长45 m,则桥的像长 m。正中大圆直径为10 m,则大圆顶部到水面的距离为 m。?
7.研究平面镜成像特点的实验情况如图所示,放在“烛焰”上的手指 (选填“会”或“不会”)被烧痛,烛焰在平面镜中所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。?
8.小丽站在距离穿衣镜前0.5 m的地方照镜子,则镜中的像与小丽之间的距离是 m,小丽后退时,她在镜中像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。?
9.(2017·吉林中考)右图是探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;?
(2)选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系;?
(3)实验中移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛A到玻璃板的距离是12 cm,则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm。?
10.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线。(保留辅助线)
11.在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图所示,在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像 。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,将 (选填“能”或“不能”)观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。?
(2)实验数据如下表:
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较
第一次
12.0
12.0
等大
第二次
15.0
15.0
等大
本实验表明:平面镜所成的像是虚像,像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。?
探究创新
12.如图所示,小明站在地铁站台,他透过玻璃板制成的屏蔽门可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容。
(1)小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到 。?
(2)记录 。?
(3)量出 的距离。?
除记录工具外,小明要完成上述实验必需使用的仪器是 。步骤(3)中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,物理依据是 ?
。?
13.小成同学在做探究平面镜成像特点的实验时,在竖立的玻璃板前5 cm处放一支点燃的蜡烛A,蜡烛高8 cm,小成发现在玻璃板的后面出现蜡烛的像,他再取一段未点燃的同样的蜡烛B放在像处,发现该蜡烛与蜡烛A的像完全重合,如图所示。
(1)B蜡烛的高为 cm。?
(2)为了使像看起来更清晰,小成最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。?
(3)小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴 (选填“可能”或“不可能”)被点燃。?
(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合。?
参考答案
知能演练·提升
1.B 解析: 人在平面镜中的像的大小与人等大,当你走近镜子时,镜中的像的大小不变,故A错误;你走向平面镜时,眼睛与平面镜边缘的夹角变大,所以通过平面镜观察到的视野变大,故B正确;当你走向平面镜时,与镜子的距离减小,镜中的像将靠近你,故C错误;当你走向平面镜时,像与你的连线与镜面仍然垂直,故D错误。
2.A 解析: 本题考查的是平面镜的成像特点:平面镜成的像与物体左右相反。因此,可以通过钟面的中心作一条竖直线,把它当作平面镜成像的对称轴,找出针的实际位置,由此得出实际时间是9时40分,A正确。
3.D 解析: 平面镜成的像与物体关于镜面对称,所以物体与像看起来是左右相反的。只有D选项中物像对称,故选项D正确。
4.解析: 因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射,所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像。已知小鸟距水面4 m,像到水面的距离也是4 m,所以“倒影”距小鸟为8 m。
答案: 8 虚 反射
5.解析: 展览人员巧妙地利用了平面镜成像的原理,根据平面镜成像的特点,汽车的像到镜面的距离也是1.5 m,所以汽车的像离汽车3 m。
答案: 平面镜成像 3 m
6.解析: 本题考查平面镜成像特点的应用,解决这类问题关键是熟记平面镜的成像特点,并能根据成像特点进行理论思考。桥通过平静的水面成像,属于平面镜成像,物体在平面镜中成的是正立、等大的虚像,故桥的像长与桥长相等,也是45 m。正中大圆直径为10 m,则半径为5 m,即大圆顶部到水面的距离为5 m。
答案: 45 5
7.解析: 平面镜成的像是虚像,也就是说并没有实际的发光点在那里,所以放在“烛焰”上的手指不会被烧痛。
答案: 不会 虚
8.解析: 根据平面镜成像的特点可知:“像与物到镜面的距离相等”,所以像离镜面的距离也是0.5 m,因此像与小丽之间的距离s=0.5 m+0.5 m=1 m;又由于“平面镜中的像与物大小相等”,所以不论小丽是后退还是前进,她在镜中像的大小都将不变。此题是对新课标“知道平面镜成像的特点”目标的落实。
答案: 1 不变
9.解析: (1)因为玻璃板不仅反光而且透光,用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。(2)选取相同的两支蜡烛是为了便于比较像与物体的大小关系。(3)像与物体到镜面的距离相等,所以蜡烛B到镜面的距离是12 cm。
答案: (1)确定像的位置 (2)大小 (3)12
10.解析: 根据平面镜成像特点,首先作出B点的像点B',然后连接B'点与眼睛,连线与水面的交点就是入射点,入射点跟眼睛的连线就是反射光线。
答案: 如图所示
11.解析: (1)为了确定像的位置,拿一支未点燃的蜡烛在玻璃板后面来回移动,直到跟前面那支蜡烛的像完全重合,此时蜡烛的位置即为像的位置。因为平面镜所成的像为虚像,不能用光屏承接,所以光屏上没有像。
(2)由题中图表数据可知,像和物是等大的,且它们到镜面的距离相等。
答案: (1)完全重合 不能 (2)相等 等于
12.解析: 小明依据平面镜成像的特点来粗测玻璃屏蔽门到对面广告牌之间的距离。通过自己在玻璃屏蔽门前后移动,直到看到自己在屏蔽门上成的像落在广告牌上,根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,这时自己到屏蔽门的距离和广告牌到屏蔽门的距离相等。
答案: (1)自己的像落在广告牌上
(2)自己的站位
(3)自己的站位到玻璃屏蔽门 刻度尺 像到镜面的距离等于物到镜面的距离
13.解析: (1)蜡烛A高8 cm,由平面镜成像的特点:物像等大。可知,B蜡烛的高也是8 cm。(2)在比较明亮的环境中,很多物体都反射光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以该实验应在比较黑暗的环境中进行。(3)因平面镜成的是虚像,不是实际光线的会聚点,所以小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴不可能被点燃。(4)小成以5 cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板移动2 s时,A蜡烛移动距离s=vt=5 cm/s×2 s=10 cm,则A蜡烛与平面镜的距离为5 cm+10 cm=15 cm;因平面镜成像的特点是像物对镜面等距,所以B蜡烛与平面镜的距离也是15 cm,则B蜡烛应与A相距30 cm才可能与A的像完全重合。
答案: (1)8 (2)较暗 (3)不可能 (4)30
四、光的折射
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ZHINENG YANLIAN TISHENG
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1.下图列出的我们能够看到的现象属于光的折射现象的是( )
2.陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。造成“看不见”和“又看见了”的原因分别是( )
A.光的直线传播和光的折射
B.光的直线传播和光的反射
C.光的反射和光的折射
D.光的反射和光的直线传播
3.魔术师表演《年年有鱼》时,鱼缸中的水看起来很浅,下面光路图能正确表示原因的是( )
4.下图正确地表示了光从空气中射入水中的情况的是( )
5.
如图所示,光线从空气射入某液体中,入射角为45°,折射角为30°。光线射到液体底部水平放置的平面镜上又反射回来,最后光线又回到空气中,这时折射角为( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
6.下列光现象可用光的折射规律解释的是( )
A.立竿见影 B.潭清疑水浅
C.池水映明月 D.一叶障目
7.
某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人,看到在S点形成一个亮斑,如图所示,现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
8.
右图是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图,从图中可以看出,空气在界面的 侧,折射角的大小是 ,此过程中还有部分发生了反射,反射角的大小是 。?
9.观察拍摄于水边的风景照片时,总会发现倒影部分比景物本身暗一些,这是光从空气射到水面上时,由于光的 (选填“反射”或“折射”),一部分光进入了水中的缘故。?
10.
如图中的OA是光从空气斜射到水面,经水面反射的一条光线,请作出它对应的入射光线和入射光线的折射光线。
11.(2017·四川南充中考)如图所示,光线AO从空气射到玻璃表面,请在图中画出反射光线OB和进入玻璃的折射光线OC。
12.下图所示,请画出光从空气射入玻璃再从玻璃到空气的光路图。
探究创新
13.下图是研究光的折射规律的实验原理图;下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角r
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
请你结合图,以光从空气进入到玻璃中的情况为例,分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据),对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)。
A.折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,并且分别位于法线两侧。
B.?
。?
14.光在水中的传播速度为空气中传播速度的34,光在玻璃中的传播速度为空气中传播速度的23,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。你认为,当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线会 (选填“偏离”或“偏向”)法线。你的理由是 ?
。?
参考答案
知能演练·提升
1.B 解析: 从后视镜中看车后的景物,属于光的反射现象,A选项错误;铅笔好像在水面折断了,属于光的折射现象,B选项正确;树荫下形成圆形光斑,是光的直线传播现象,C选项错误;桥在水中的倒影,是平面镜所成的虚像,属于光的反射现象,D选项错误。
2.A 解析: 根据光的折射规律作图(如图),由图可知硬币反射的光经水面折射后可以进入人眼,并使眼睛所看到的像比原来的物升高,且随着水位升高,像也逐渐升高。
3.D 解析: 人看到水底,是水底反射的光射到人的眼睛里,A、C错;光从水进入空气中时,折射角大于入射角,B错,D对。
4.C 解析: 光线从空气斜射入水中,折射角应小于入射角,故选项C正确。
5.B 解析: 光线在水中经平面镜反射仍然遵循光的反射定律,反射角等于入射角,这样反射光线射到水面上的入射角与从空气中射入水中的折射角相等,由光路可逆原理可知,射回空气中的光线将以原来入射的角度射入空气中。
6.B 解析: 立竿见影和一叶障目是光沿直线传播,池水映明月是光的反射现象,潭清疑水浅是光的折射形成的。故正确的选项是B。
7.A 解析: 当池内无水时,射灯射出的光沿直线传播;当水面升至a位置时,光线射到水面时发生折射,折射角大于入射角,所以P点在S点的下方;当水面升至b位置时,射灯射出的光在水面下光沿直线传播,射到S点发生反射,反射后的光线射到水面时发生折射,折射角大于入射角,因此眼睛看到的亮斑高于S点。所以正确的选项是A。
8.解析: 由题图知光线从左侧射向右侧,所以左侧光线是入射光线,右侧光线是折射光线;折射光线与法线的夹角叫作折射角,题图中所示折射角是90°-55°=35°,如图所示;已知入射光线与界面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°。根据反射角等于入射角知,反射角也是60°;题图中可以看出,折射角小于入射角。所以左侧是空气,右侧是玻璃。
答案: 左 35° 60°
9.解析: 用照相机拍风景照时,实物反射的光线直接进入镜头,对底片进行感光,而倒影是实物反射的光线经水面反射后进入镜头对底片感光,当光线经过水面时,有一部分光会折射入水中,这样射入镜头的光线不如实物进入镜头的光线强,故倒影部分总比景物本身暗一些。
答案: 折射
10.解析: 过入射点作法线,根据反射角等于入射角画出入射光线BO;根据折射角小于入射角画出折射光线OC。
答案: 如图所示
11.解析: 过O点垂直MN作法线,根据反射角等于入射角作出反射光线OB;由于从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,作出折射光线OC,如答案图所示。
答案: 如图所示
12.解析: 光从空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,而光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。
答案: 如图所示
13.解析: 本题考查光的折射定律及学生分析实验表格,总结实验结论的能力。当光线从空气射入其他介质时,入射角增大,折射角也增大,折射角小于入射角。
答案: 入射角增大,折射角也增大,但折射角总是小于入射角
14.解析: 由题意可知,光在空气、水和玻璃中传播时,在空气中的传播速度最大,当光从空气中斜射入水中时,折射光线偏向法线;当光线从空气中斜射入玻璃中时,折射光线也偏向法线。说明当光由光速快的介质进入光速慢的介质发生折射时,折射光线都会向法线偏折,所以当光线从水中斜射入玻璃中时,折射光线也会向法线偏折,因为光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度。
答案: 偏向 当光从传播速度大的介质斜射向传播速度小的介质中时折射光线偏向法线(其他说法只要合理就行)
五、物体的颜色
知能演练提升
ZHINENG YANLIAN TISHENG
能力提升
1.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.用磨砂玻璃作教室的黑板是为了克服漫反射
B.看到池子里的水深比实际的浅是由于光的折射所致
C.雨后天空出现彩虹是由于光的反射形成的
D.光的色散现象说明彩色光是由白光组成的
2.下列说法正确的是( )
A.根据紫外线能使荧光物质发光可以制成紫外线夜视仪
B.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
C.电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控
D.彩色电视机的色彩是用红、黄、蓝三种色光按不同的比例混合得到的
3.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是( )
A.桃花自己能发出红光
B.桃花吸收红光
C.桃花反射红光
D.以上说法都不对
4.广告公司在拍摄水果广告时,为了追求某种艺术效果,在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A.苹果呈黑色,瓷盘呈白色,香蕉呈黑色
B.苹果呈红色,瓷盘呈黑色,香蕉呈黑色
C.苹果呈黑色,瓷盘呈红色,香蕉呈红色
D.苹果呈红色,瓷盘呈红色,香蕉呈黑色
5.夏季,雨后天空中有大量的小水滴,在太阳光的照射下常会出现彩色光带,如图所示。就该情景中的现象,下列说法正确的是( )
A.小水滴相当于三棱镜,只对光起反射作用
B.太阳光是由多种色光组成的,彩虹的形成是光的色散现象
C.彩虹是由光的直线传播形成的
D.彩虹的形成是光的反射现象
6.如图所示,深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜。使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色的墙壁上,出现的颜色依次是?
。?
7.彩色电视机画面上的丰富色彩,是由 、绿、蓝三种色光混合而成的;舞台上某演员穿白上衣,当只有黄色的灯光照到该演员的身上时,该演员的上衣呈 色。?
8.在商店里买布,特别是花布,为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而不是在日光灯下看,这是为什么?
探究创新
9.有一天小明看爸爸吸烟,从烟头上直接冒出的烟是蓝色的,而从爸爸口中吐出的烟是白色的,都是烟为什么颜色不同呢?他找到了老师并问了个明白,老师告诉小明:人眼睛能看到物体是因为物体本身发出光或它反射物体发出的光,当有光射到眼睛中的视网膜上,眼睛就看到物体了,细小的颗粒也能反射光,叫作散射。自然光中有七种颜色的光,越细小的颗粒越能反射蓝光,烟是由细小颗粒构成的,所以它反射蓝光,而从嘴里吐出的烟是小颗粒上沾了水分,颗粒变大,它散射的光就是灰白颜色的了。
(1)通过阅读,你可以归纳出什么结论?
(2)根据上述短文的结论,解释为什么大风天有时天是土红色的。
(3)这一结论在日常生活中还有哪些现象?请举一例。
参考答案
知能演练·提升
1.B 解析: 用磨砂玻璃作教室的黑板是为了克服镜面反射,雨后天空出现彩虹是由于光的色散形成的,光的色散现象说明白光是由彩色光组成的。
2.C 解析: 根据紫外线能使荧光物质发光可以制成验钞机,只有红外线才能制成红外线夜视仪,选项A错误;镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,选项B错误;电视机的遥控器可以发出不同频率的红外线来实现对电视机的遥控,选项C正确;彩色电视机的色彩是用红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合得到的,选项D错误。
3.C 解析: 不透明物体的颜色是由它反射的色光颜色决定的。也就是说物体反射的色光是什么颜色,那我们看到的不透明物体就是什么颜色,正是由于桃花反射红光,所以我们看到的桃花是红色的。
4.D 解析: 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红色苹果只反射红光,黄色香蕉只反射黄光,白色瓷盘能反射所有颜色的光,所以在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉时,苹果和瓷盘呈红色,而香蕉呈黑色,故正确的选项是D。
5.B 解析: 小水滴相当于三棱镜,对光起反射和折射作用,故A错误;雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫作光的色散现象,所以雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故B正确,C、D错误。
6.解析: 这是光的色散现象,它表明太阳光不是单色光,而是由不同颜色的光组成的。
答案: 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
7.解析: 彩色电视机显示屏上的每一个小的色块都是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,通过调整这三种色光的比例,可以得到各种颜色;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,白色物体能反射各种色光,当只有黄色光照射在白上衣上时,白上衣反射黄光,显示黄色。
答案: 红 黄
8.解析: 由于日光灯的色光偏重于紫色,不管什么颜色在日光灯下都有一点灰暗的调子。所以要想看准颜色,应把布拿到太阳光下观察。
答案: 因为太阳光中的色光最全,照在花布上反射的色光就是花布的各种真实颜色,而日光灯的色光不全,偏重于紫光,不管什么颜色在日光灯下都有一点灰暗的调子。所以为了看准颜色,往往把布拿到太阳光下观察,而不是在日光灯下看。
9.答案: (1)烟是由细小颗粒构成的,所以它反射蓝光,而从嘴里吐出的烟是小颗粒上沾了水分,颗粒变大,散射的光就是灰白颜色了。
(2)细小的灰尘颗粒散射红光造成的。
(3)天空是蓝色的。
