易错专练1:光的反射与折射
易错点一:不能正确理解平面镜成像规律致错
典例1:关于平面镜成像,下列说法中正确的是( )
A.比平面镜大的物体不能在平面镜中成像
B.平面镜成的一定是虚像
C.平面镜后面的物体会遮挡平面镜的像
D.物体离平面镜越远,它在镜中的像越小
【错解】D,不理解平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体大小相同。物体离平面镜越远,它在镜中的像相对于人的眼睛的视角越小,看到的像变小,实际像的大小没变。
【析错】平面镜成像的关键是物体发出的光(或反射的光)射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上);平面镜成像的特点:物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,平面镜所成的像与物体大小相同。
【正解】AC、平面镜成像的关键是物体发出的光(或)反射的光射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上),与物体的大小、镜后有无物体无关,故A和C不对,BD、根据平面镜成像特点知,平面镜只能成虚像,并且像与物体等大;故B正确、D不正确。故选【答案】B。
针对训练1:在探究“平面镜成像规律”的实验中,实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的蜡烛,C是薄玻璃板。
(1)做这个实验时,教室里的光线应该________(选填“明亮”或“较暗”)更好。
(2)若实验中把薄玻璃板向右平移一段距离,A蜡烛的像________ (选填“会”或“不会”)向右平移;若实验中B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是________。
(3)如图乙,在平面镜前有一个点光源S,它发出的某一条光线经平面镜反射后恰好通过P点,根据平面镜成像规律在图中画出此过程的光路图。
易错点二:不能正确区分镜面反射和漫反射
典例2:(2017秋?金乡县期中)晚上,在桌面上铺一张白纸,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,是( )
A.白纸和平面镜都较亮
B.白纸和平面镜都较暗
C.白纸被照亮而平面镜较暗
D.平面镜被照亮而白纸较暗
【错解】选D,理由:如图,当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,较亮;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,较暗.
【析错】人看物体的条件:物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛.平行光线射向平滑的反射面,反射光线平行射出;平行光线射向粗糙的反射面,反射光线射向四面八方. 【正解】选C,理由:如图,当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,人眼感觉白纸是亮的.故选C.
针对训练2:(2018秋?河西区期末)城市里高楼大厦的玻璃幕墙在强烈的阳光下会造成“光污染”,给周围的居民正常生活造成干扰,产生这种“光污染”的主要原因是( )
A.光的折射 B.光的漫反射 C.光的镜面反射 D.光的直线传播
易错点3 作图时不能正确区分实线与虚线
典例3:(2018?威海)空杯底部有一枚硬币A.由于杯壁的遮挡,眼睛在B处看不到硬币,逐渐往杯中加水至如图所示位置时,眼睛在B处恰好能够看到硬币,请画出人眼看到硬币的光路图(画出1条入射光线及其折射光线即可)
【错解】
,
理由:由图可知,光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角;首先画出法线,然后根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中用虚线画出折射光线。
【析错】在折射现象中,当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时,折射角小于入射角;当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射光线要用实线画。
【正解】见下图,理由:逐渐往杯中加水至如图所示位置时,眼睛在B处恰好能够看到硬币,说明此时的折射光线会沿着杯子的上沿进入人的眼睛,从而做出折射光线,根据折射点,做出入射光线,如图:
。
针对训练3: (2018?福建)根据平面成像规律,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
易错点4 不理解像是由光的反射形成,还是由光的折射形成
典例4:(2018?常德)下列现象中,由于光的反射而形成的是( )
A.水中“弯折”的筷子 B.树荫下的圆形光斑 C天空的彩虹 D.倒映在水中的山
【错解】选B,理由:树荫下的圆形光斑经反射进入人的眼睛.
【析错】光现象有以下三种情况:(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像和影子的形成等;(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【正解】选D,理由:A、水中的筷子看起来向上弯折,属光的折射现象,故A错误;B、树荫下的圆形光斑,是光的直线传播形成的,故B错误;C、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,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C错误;D、景物水中形成“倒影”,属平面镜成像现象,是光的反射形成的,故D正确。故选:D。
针对训练4:(2018秋?中山区期末)下列现象中,可以用“光的折射”解释的是( )
A.注水的游泳池变“浅“了 B.路灯下人的影子
C.在平静的湖面上树的“倒影” D.射击瞄准时要做到“三点一线”
易错点5 不会根据光的反射和折射规律确定三线与两角的位置关系
典例5:(2018?秦淮区一模)如图,光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。在图中标出折射角?α?并用箭头标出入射光线、折射光线的传播方向。
【错解】如下图,理由:光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,反射光线和入射光线分居于法线两侧,则BO为入射光线、OC为折射光线,OA为反射光线,折射角为α,如图所示:
【析错】先过入射点画出法线,根据折射光线和入射光线的关系确定入射、折射光线,进而确定反射光线,得出反射角、入射角和折射角。
【正解】如下图.理由:据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,折射光线和入射光线分居于法线两侧,则AO为入射光线、OC为折射光线,OB为反射光线,折射角为α,如图所示:
针对训练5:(2018春?余杭区期末)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生光的反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中反射光线是________,折射角是________度。
光的反射定律
1.教材实验原理图
2.实验结论
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
3.实验拓展
(1)拓展1:纸板与平面镜应垂直放置;要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A不在同一平面上来研究。
(2)拓展2:①光的反射现象中,一条入射光线只有一条对应的反射光线。②当光线垂直入射时,入射角等于0度,反射角也等于0度。③入射角增大,反射角增大,但增大的度数相等。
典例6:(2018秋?桂林期末)如图所示,是“探究光的反射规律”的实验。
(1)在图甲实验中,纸板与平面镜必须________放置,纸板的作用是为了________(2)在图甲中,使一束光紧贴纸板射向镜面上的O点,在纸板上画出入射光线AO和反射光线OB.多次改变入射角并测出反射角大小后,分析得出:反射角________入射角。(3)图乙中,将纸板F往后折时,纸板F上看不到反射光线,说明反射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内。(4)图甲实验中,有两位同学的眼睛分别位于A、B处时,均能通过镜子看到对方的眼睛,因为在光的反射现象中,光路是________的;若光沿NO入射,则反射角大小等于________度。
【解析】(1)在实验中,实验过程中纸板与平面镜必须垂直放置,可绕ON转动的纸板所起的作用有:①可以显示光路;②可用来探究三线是否共面。(2)多次改变入射角并测出反射角大小,分析可知,反射角等于入射角;(3)将纸板F往后折时,纸板F上看不到反射光线,这说明反射光线和入射光线在同一平面内;(4)因为反射时光路是可逆的,所以甲实验中,有两位同学的眼睛分别位于A、B处时,均能通过镜子看到对方的眼睛。当光线沿NO方向射入平面镜时,入射角为0度,则反射角也为0度。
【答案】(1)竖直;①可以显示光路;②可用来探究三线是否共面;(2)等于;(3)在;(4)可逆;0。
平面镜成像规律
1.教材实验原理图
2.实验结论
平面镜所成像的大小与物体的大小相等;像与物体到平面镜的距离相等。
3.实验误差
(1)误差产生的原因:①实验者的观察;②像与蜡烛位置的连线;③像与蜡烛到平面镜距离的测量。
(2)减小误差的方法:①在点燃的蜡烛正后方与蜡烛等高处,垂直于玻璃板仔细观察;②用相对较细的笔记下蜡烛与像的位置,连线要细一些,并观察是否与玻璃板垂直;③用刻度尺多次测量取平均值。
4.实验拓展
拓展:玻璃板的选材;用小灯泡替代蜡烛;估算玻璃板的厚度;物像不重合的原因分析;根据反射定律和平面镜成像特点作图;照镜子、测视力等生活实例的分析。
典例7:小杨用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验。实验步骤如下:
①将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上;
②取两盏完全相同的灯A和灯B,点亮玻璃板前的灯A,并移动玻璃板后的灯B,使它与灯A在玻璃板后所成的像完全重合,并用笔在白纸上标记出灯A和灯B的位置;
③多次改变灯A和灯B到玻璃板的位置;
④用刻度尺分别测量灯A和灯B到玻璃板的距离。
在此实验中:
(1)如何判断所成的像为实像还是虚像:________________________________。
(2)如果实验中采用厚玻璃板,观测到灯A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.6cm,则玻璃板的厚度为________cm。
(3)用灯泡替代蜡烛来完成实验的优点是什么:________________________________。
【解析】(1)撤去B灯,在原处放一个光屏,若能在光屏上看到A的像,则为实像;若看不到A的像,则为虚像;(2)根据物像到反射面的距离相等,平面镜的前后两面所成的像之间的距离为平面镜厚度的2倍,即平面镜的厚度是0.3cm。(3)用灯泡代替蜡烛来完成实验的优点是:不会由于蜡烛的燃烧而导致物和像之间的高度不等;灯泡比蜡烛亮,实验效果更明显;灯泡可以反复使用。
【答案】(1)撤去B灯,在原处放一个光屏,若能在光屏上看到A的像,则为实像;若看不到A的像,则为虚像;(2)0.3;(3)不会由于蜡烛的燃烧而导致物和像之间的高度不等;灯泡比蜡烛亮,实验效果更明显;灯泡可以反复使用。
强化训练:
1.(2018秋?密云区期末)如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A. B.C. D.
2.(2018秋?新华区期末)平静的镜湖水面上有数只白鹭,它们或俯冲嬉戏,或悠闲漂浮,下列关于白鹭在水中倒影的说法错误的是( )
A.是与白鹭等大的虚像
B.是由于光的反射形成
C.白鹭从空中俯冲向水面,水中的倒影大小不变
D.若湖水深3米,漂浮在水面的白鹭与水中倒影之间距离为6米
3.(2018秋?密云区期末)如图所示,MM′为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角AON≤45°,已知∠NOB≤30°,∠NOC≤45°,∠NOD≤60°,反射光将沿着虚线射出,这条虚线是( )
A.OB B.OC C.OD D.ON
4.(2018秋?桂林期末)夏夜雨后,经验丰富的人们,能够灵活的借助月光走夜路,轻松避开水坑。下面有关这些经验的介绍,说法正确的是( )
A.迎着月亮走,脚应该踩着较亮的地方 B.迎着月亮走,脚应该踩着较暗的地方
C.背着月亮走,脚应该踩着较暗的地方 D.不论迎着还是背着月亮走,均踩较亮的地方
5.(2018春?莒县校级月考)小李同学通过平面镜看到了另外一个同学的眼睛,当这位同学去看平面镜时,他( )
A.一定也能看到小李同学的眼睛 B.一定不能看到小李同学的眼睛
C.这与镜子的大小有关,镜子足够大才可以看到 D.以上说法都不正确
6.(2018秋?海淀区校级期末)如图甲,一只小狗正在平面镜前欣赏自己的全身像,此时它看到的像是图乙中的( )
A.A B.B C.C D.D
7.(2019春?江阴市月考)如图所示,相邻两室,一明一暗,在两屋之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,向平面镜张望,则( )
A.甲能看到乙,乙看不到甲 B.甲乙互相都可以看到对方
C.甲看不到乙,乙看不到甲 D.甲看不到乙,乙能看到甲
8.(2018秋?秦皇岛期末)如图的光从水中射入空气,反射光线OA与水面之间的夹角为60°.关于入射角α、折射角β的说法正确的是( )
A.α=30°,β<60° B.α=30°,β>30° C.α=60°,β>60° D.α=60°,β<30°
9.(2018秋?青岛期末)如图,在井底正中央P点趴着一只青蛙。抽干井水后,青蛙仍在P点,与抽水前相比,它的“观天范围”将( )
A.A变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
10.(2018秋?中山区期末)下列现象中,可以用“光的折射”解释的是( )
A.注水的游泳池变“浅“了 B.路灯下人的影子
C.在平静的湖面上树的“倒影” D.射击瞄准时要做到“三点一线”
11.(2018秋?东莞市期末)如图所示,惠州西湖公园鸟语花香,湖面水平如镜,倒映着蓝天白云,让人仿佛走进画卷之中从物理学的角度分析,“鸟语”是通过________传播到人的耳中的;湖面的倒映是由于光的________形成的,天上的白云到水面的距离________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它的像到水面的距离。
12.(2018秋?金山区校级期末)如图所示,早晨太阳光与水平放置的一块平面镜夹角为30°,则入射角为________度,若保持镜面位置和入射点不变,从早晨到中午,反射角将逐渐________(选填“增大”或“减小”)。
13.(2018秋?官渡区期末)身高为1.7m的小美站在大穿衣镜前1m处,通过看自己在镜中的像整理自己的服饰,则她与她的像之间的距离是________m;若她以0.5m/s的速度沿远离镜子的方向行走了3s,此时的像高是________m。
14.(2018秋?秦淮区校级期末)小燕在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象,“云在水中飘”是小燕以________为参照物看到“云”在水中运动的现象,“鱼在云上游”是水面使光发生________形成的鱼的虚像和水面使光发生________形成的云的虚像同时出现的现象,云的“倒影”看起来比云本身“暗”一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生________进入了水中。
15.(2018秋?东坡区期末)一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为93°,则反射角的大小为________,折射角的大小为________。
1.(2018秋?雨花台区校级期末)如图所示为小斌同学“探究光的反射规律”的实验装置,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板E入射时,在纸板F上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(2)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上,用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角是________
(选填“入射角”或“反射角”)。小斌想要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,接下来的操作是________________;
(3)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角________(选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OF________(选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(4)他让一束光线沿着BO方向入射,发现反射光线沿着OA方向射出,说明光在反射时光路是________的。
2.(2018秋?海淀区校级期末)实验桌上有如图所示的实验装置(其中的透明玻璃为平面镜),还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个,9个为红色,9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”,小军的主要实验步骤如下:
①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
②改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
③再改变四次物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,仿照步骤②,做四次实验。请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小军计划探究的问题中的自变量是________;
(2)根据以上实验步骤可知,小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与________的关系;
(3)针对小军计划探究的问题,请你重新设计步骤②,________________________。
3.(2018秋?中山区期末)某小组同学在探究“光从空气射入水中时的折射特点”的实验中,选用了激光笔、水、水槽、可折转的光屏(带量角刻度)、记号笔等器材。
(1)如图甲所示,激光笔发出的光沿着AO射向水面,折射光线沿着OA'射入水中。则折射角是∠________。
(2)使用可折转的光屏,可以探究:折射光线和入射光线是否________。
(3)不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角。将实验结果画在图10乙中,其中1和1’、2和2’…4和4’分别表示各次入射光线和对应的折射光线。由此可得出光从空气射入水中时哪些规律。(至少写出三条)________________________________;___________________________,
____________________________________________。
4.(2018秋?江岸区期末)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。
(1)所看到的是记号A的________像(填“实”或“虚”),但A的真实位置________(“改变了”或“没改变”)。
(2)通过该实验能解释下列现象的是________。
①看起来齐腰深的水,冒然下去会造成溺水事故
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
③平静的湖面能看到蓝天白云
④渔民叉鱼只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼
(3)请在图中画出人眼看到A的像的光路图。
5.(2018秋?盐城期末)如图所示,若猴子的眼睛用点E表示,空中的月亮用点M表示,请画出猴子看见水中月亮的光路。
6.(2018秋?荔湾区期末)根据所学光学知识,完成图中的光路图
7.(2018秋?东莞市期末)按要求作图(请保留作图痕迹),如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜。
8.(2018秋?盐城期末)按照题目要求作图,保留必要的作图痕迹:
如图甲所示,作出物体AB通过平面镜成的像A'B';
易错专练1:光的反射与折射
易错点一:不能正确理解平面镜成像规律致错
典例1:关于平面镜成像,下列说法中正确的是( )
A.比平面镜大的物体不能在平面镜中成像
B.平面镜成的一定是虚像
C.平面镜后面的物体会遮挡平面镜的像
D.物体离平面镜越远,它在镜中的像越小
【错解】D,不理解平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体大小相同。物体离平面镜越远,它在镜中的像相对于人的眼睛的视角越小,看到的像变小,实际像的大小没变。
【析错】平面镜成像的关键是物体发出的光(或反射的光)射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上);平面镜成像的特点:物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,平面镜所成的像与物体大小相同。
【正解】AC、平面镜成像的关键是物体发出的光(或)反射的光射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上),与物体的大小、镜后有无物体无关,故A和C不对,BD、根据平面镜成像特点知,平面镜只能成虚像,并且像与物体等大;故B正确、D不正确。故选【答案】B。
针对训练1:在探究“平面镜成像规律”的实验中,实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的蜡烛,C是薄玻璃板。
(1)做这个实验时,教室里的光线应该________(选填“明亮”或“较暗”)更好。
(2)若实验中把薄玻璃板向右平移一段距离,A蜡烛的像________ (选填“会”或“不会”)向右平移;若实验中B蜡烛在白纸上移动,始终不能与A蜡烛的像重合,则可能的原因是________。
(3)如图乙,在平面镜前有一个点光源S,它发出的某一条光线经平面镜反射后恰好通过P点,根据平面镜成像规律在图中画出此过程的光路图。
【解析】(1)因蜡烛是点燃的,所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像,能保证实验效果。(2)在实验过程中,把玻璃板向右移动了一段距离,根据平面镜成像特点中的像距等于物距可知,A蜡烛和平面镜之间的距离不变,根据物像到平面镜的距离相等,A的像和平面镜之间的距离也不变,所以镜中的A蜡烛的像不移动;玻璃板竖直放在水平桌面上,像在水平桌面上,若玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合,则原因可能是玻璃板没有竖直放置;(3)作出发光点S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′P交平面镜于点O,则O入射点,沿OP画出反射光线,连接SO画出入射光线,如图所示:
【答案】(1)较暗;(2)不会;玻璃板没有竖直放置;(3)如上图。
易错点二:不能正确区分镜面反射和漫反射
典例2:(2017秋?金乡县期中)晚上,在桌面上铺一张白纸,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,是( )
A.白纸和平面镜都较亮
B.白纸和平面镜都较暗
C.白纸被照亮而平面镜较暗
D.平面镜被照亮而白纸较暗
【错解】选D,理由:如图,当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,较亮;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,较暗.
【析错】人看物体的条件:物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛.平行光线射向平滑的反射面,反射光线平行射出;平行光线射向粗糙的反射面,反射光线射向四面八方. 【正解】选C,理由:如图,当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,人眼感觉白纸是亮的.故选C.
针对训练2:(2018秋?河西区期末)城市里高楼大厦的玻璃幕墙在强烈的阳光下会造成“光污染”,给周围的居民正常生活造成干扰,产生这种“光污染”的主要原因是( )
A.光的折射 B.光的漫反射 C.光的镜面反射 D.光的直线传播
【解析】建筑物的玻璃幕墙比较光滑,作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,光线被反射,从同一方向射出,光线很强,形成了光污染,故ABD错误,C正确。故选C。
【答案】C
易错点3 作图时不能正确区分实线与虚线
典例3:(2018?威海)空杯底部有一枚硬币A.由于杯壁的遮挡,眼睛在B处看不到硬币,逐渐往杯中加水至如图所示位置时,眼睛在B处恰好能够看到硬币,请画出人眼看到硬币的光路图(画出1条入射光线及其折射光线即可)
【错解】
,
理由:由图可知,光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角;首先画出法线,然后根据折射角小于入射角,在法线右侧的水中用虚线画出折射光线。
【析错】在折射现象中,当光从空气斜射入水或玻璃等透明介质中时,折射角小于入射角;当光从水或玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;折射光线要用实线画。
【正解】见下图,理由:逐渐往杯中加水至如图所示位置时,眼睛在B处恰好能够看到硬币,说明此时的折射光线会沿着杯子的上沿进入人的眼睛,从而做出折射光线,根据折射点,做出入射光线,如图:
。
针对训练3: (2018?福建)根据平面成像规律,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
【解析】见下图,理由: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,如图所示:
【答案】见解析
易错点4 不理解像是由光的反射形成,还是由光的折射形成
典例4:(2018?常德)下列现象中,由于光的反射而形成的是( )
A.水中“弯折”的筷子 B.树荫下的圆形光斑 C天空的彩虹 D.倒映在水中的山
【错解】选B,理由:树荫下的圆形光斑经反射进入人的眼睛.
【析错】光现象有以下三种情况:(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,如:激光准直、小孔成像和影子的形成等;(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,例如:平面镜成像、水中倒影等;(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
【正解】选D,理由:A、水中的筷子看起来向上弯折,属光的折射现象,故A错误;B、树荫下的圆形光斑,是光的直线传播形成的,故B错误;C、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,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C错误;D、景物水中形成“倒影”,属平面镜成像现象,是光的反射形成的,故D正确。故选:D。
针对训练4:(2018秋?中山区期末)下列现象中,可以用“光的折射”解释的是( )
A.注水的游泳池变“浅“了 B.路灯下人的影子
C.在平静的湖面上树的“倒影” D.射击瞄准时要做到“三点一线”
【解析】A、注水的游泳池变“浅“了是光从水中进入空气中时发生光的折射形成的,故A符合题意;B、路灯下人在地面上的影子是由于光沿直线传播形成的,故B不符合题意;C、在平静的湖面上树的“倒影”是由于光的反射形成的,故C不符合题意;D、射击瞄准时要做到“三点一线”是利用了光沿直线传播的道理,故D不符合题意。故选A。
【答案】A
易错点5 不会根据光的反射和折射规律确定三线与两角的位置关系
典例5:(2018?秦淮区一模)如图,光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。在图中标出折射角?α?并用箭头标出入射光线、折射光线的传播方向。
【错解】如下图,理由:光斜射到空气和玻璃的分界面时,发生了反射和折射。据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,反射光线和入射光线分居于法线两侧,则BO为入射光线、OC为折射光线,OA为反射光线,折射角为α,如图所示:
【析错】先过入射点画出法线,根据折射光线和入射光线的关系确定入射、折射光线,进而确定反射光线,得出反射角、入射角和折射角。
【正解】如下图.理由:据图可知,入射点为O,先过入射点O画出法线,折射光线和入射光线分居于法线两侧,则AO为入射光线、OC为折射光线,OB为反射光线,折射角为α,如图所示:
针对训练5:(2018春?余杭区期末)如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生光的反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中反射光线是________,折射角是________度。
【解析】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°-60°=30°,而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,而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=60°。
【答案】OF;60。
光的反射定律
1.教材实验原理图
2.实验结论
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
3.实验拓展
(1)拓展1:纸板与平面镜应垂直放置;要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A不在同一平面上来研究。
(2)拓展2:①光的反射现象中,一条入射光线只有一条对应的反射光线。②当光线垂直入射时,入射角等于0度,反射角也等于0度。③入射角增大,反射角增大,但增大的度数相等。
典例6:(2018秋?桂林期末)如图所示,是“探究光的反射规律”的实验。
(1)在图甲实验中,纸板与平面镜必须________放置,纸板的作用是为了________(2)在图甲中,使一束光紧贴纸板射向镜面上的O点,在纸板上画出入射光线AO和反射光线OB.多次改变入射角并测出反射角大小后,分析得出:反射角________入射角。(3)图乙中,将纸板F往后折时,纸板F上看不到反射光线,说明反射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内。(4)图甲实验中,有两位同学的眼睛分别位于A、B处时,均能通过镜子看到对方的眼睛,因为在光的反射现象中,光路是________的;若光沿NO入射,则反射角大小等于________度。
【解析】(1)在实验中,实验过程中纸板与平面镜必须垂直放置,可绕ON转动的纸板所起的作用有:①可以显示光路;②可用来探究三线是否共面。(2)多次改变入射角并测出反射角大小,分析可知,反射角等于入射角;(3)将纸板F往后折时,纸板F上看不到反射光线,这说明反射光线和入射光线在同一平面内;(4)因为反射时光路是可逆的,所以甲实验中,有两位同学的眼睛分别位于A、B处时,均能通过镜子看到对方的眼睛。当光线沿NO方向射入平面镜时,入射角为0度,则反射角也为0度。
【答案】(1)竖直;①可以显示光路;②可用来探究三线是否共面;(2)等于;(3)在;(4)可逆;0。
平面镜成像规律
1.教材实验原理图
2.实验结论
平面镜所成像的大小与物体的大小相等;像与物体到平面镜的距离相等。
3.实验误差
(1)误差产生的原因:①实验者的观察;②像与蜡烛位置的连线;③像与蜡烛到平面镜距离的测量。
(2)减小误差的方法:①在点燃的蜡烛正后方与蜡烛等高处,垂直于玻璃板仔细观察;②用相对较细的笔记下蜡烛与像的位置,连线要细一些,并观察是否与玻璃板垂直;③用刻度尺多次测量取平均值。
4.实验拓展
拓展:玻璃板的选材;用小灯泡替代蜡烛;估算玻璃板的厚度;物像不重合的原因分析;根据反射定律和平面镜成像特点作图;照镜子、测视力等生活实例的分析。
典例7:小杨用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验。实验步骤如下:
①将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上;
②取两盏完全相同的灯A和灯B,点亮玻璃板前的灯A,并移动玻璃板后的灯B,使它与灯A在玻璃板后所成的像完全重合,并用笔在白纸上标记出灯A和灯B的位置;
③多次改变灯A和灯B到玻璃板的位置;
④用刻度尺分别测量灯A和灯B到玻璃板的距离。
在此实验中:
(1)如何判断所成的像为实像还是虚像:________________________________。
(2)如果实验中采用厚玻璃板,观测到灯A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.6cm,则玻璃板的厚度为________cm。
(3)用灯泡替代蜡烛来完成实验的优点是什么:________________________________。
【解析】(1)撤去B灯,在原处放一个光屏,若能在光屏上看到A的像,则为实像;若看不到A的像,则为虚像;(2)根据物像到反射面的距离相等,平面镜的前后两面所成的像之间的距离为平面镜厚度的2倍,即平面镜的厚度是0.3cm。(3)用灯泡代替蜡烛来完成实验的优点是:不会由于蜡烛的燃烧而导致物和像之间的高度不等;灯泡比蜡烛亮,实验效果更明显;灯泡可以反复使用。
【答案】(1)撤去B灯,在原处放一个光屏,若能在光屏上看到A的像,则为实像;若看不到A的像,则为虚像;(2)0.3;(3)不会由于蜡烛的燃烧而导致物和像之间的高度不等;灯泡比蜡烛亮,实验效果更明显;灯泡可以反复使用。
强化训练:
1.(2018秋?密云区期末)如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A. B.C. D.
【解析】A、放大镜把眼睛放大,属于光的折射现象,故本选项不符合题意。B、丹顶鹤在水中的倒影,属于平面镜成像,是因为光的反射形成的,故本选项符合题意。C、水球具有中间厚,边缘薄的特点,因此水球相当于一个凸透镜,属于光的折射。故本选项不符合题意。D、“皮影戏”是因为光是沿直线传播形成的,故本选项不符合题意。故选B。
【答案】B
2.(2018秋?新华区期末)平静的镜湖水面上有数只白鹭,它们或俯冲嬉戏,或悠闲漂浮,下列关于白鹭在水中倒影的说法错误的是( )
A.是与白鹭等大的虚像
B.是由于光的反射形成
C.白鹭从空中俯冲向水面,水中的倒影大小不变
D.若湖水深3米,漂浮在水面的白鹭与水中倒影之间距离为6米
【解析】A、倒影属平面镜成像现象,所成的像是与物体等大的虚像,故A正确;B、倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,故B错误;C、白鹭在水中倒影属于平面镜成像现象,所成的像是与物体等大的虚像,所以白鹭从空中俯冲向水面,水中的倒影不变,故C正确;D、平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离,而与湖水深无关,故D错误。故选D。
【答案】D
3.(2018秋?密云区期末)如图所示,MM′为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角AON≤45°,已知∠NOB≤30°,∠NOC≤45°,∠NOD≤60°,反射光将沿着虚线射出,这条虚线是( )
A.OB B.OC C.OD D.ON
【解析】根据反射定律可知,反射角等于入射角,因为入射角AON≤45°,所以反射角也小于等于45°,而∠NOC≤45°,所以反射光线将沿OC射出。故选B。
【答案】B
4.(2018秋?桂林期末)夏夜雨后,经验丰富的人们,能够灵活的借助月光走夜路,轻松避开水坑。下面有关这些经验的介绍,说法正确的是( )
A.迎着月亮走,脚应该踩着较亮的地方 B.迎着月亮走,脚应该踩着较暗的地方
C.背着月亮走,脚应该踩着较暗的地方 D.不论迎着还是背着月亮走,均踩较亮的地方
【解析】当人迎着月光走时,水面发生的镜面反射能够使更多的光进入人的眼睛,所以水面看起来较亮,而地面发生的是漫反射,光射向各个方向,进入人眼睛的光较少,所以地面看起来较暗,因此脚不应该踩着较亮的地方,应该踩着较暗的地方,故A错误,B正确;当人背着月光走时,水面发生的镜面反射,没有光进入人的眼睛,所以水面看起来较暗,而地面反射的是漫反射,总有一部分光进入人的眼睛,所以看起来较亮,因此背着月亮走,脚应该踩着较亮的地方,故CD错误。故选B。
【答案】B
5.(2018春?莒县校级月考)小李同学通过平面镜看到了另外一个同学的眼睛,当这位同学去看平面镜时,他( )
A.一定也能看到小李同学的眼睛 B.一定不能看到小李同学的眼睛
C.这与镜子的大小有关,镜子足够大才可以看到 D.以上说法都不正确
【解析】如果一个光路中的反射光线变成入射光线,那么入射光线就会变成反射光线,这种现象就是光路的可逆性。所以,小李同学通过平面镜看到了另外一个同学的眼睛,当这位同学去看平面镜时,不管这个镜子的大小,那么他也会从镜中看到小李同学的眼睛。故选A。
【答案】A
6.(2018秋?海淀区校级期末)如图甲,一只小狗正在平面镜前欣赏自己的全身像,此时它看到的像是图乙中的( )
A.A B.B C.C D.D
【解析】A、小狗的像和小狗对应点到平面镜的距离不相等。不符合题意。B、小狗的像和小狗的两条腿到平面镜的距离不相等。不符合题意。C、小狗的像和小狗对应点到平面镜的距离不相等。不符合题意。D、小狗的像和小狗符合平面镜成像特点,大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜距离相等。符合题意。故选D。
【答案】D
7.(2019春?江阴市月考)如图所示,相邻两室,一明一暗,在两屋之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,向平面镜张望,则( )
A.甲能看到乙,乙看不到甲 B.甲乙互相都可以看到对方
C.甲看不到乙,乙看不到甲 D.甲看不到乙,乙能看到甲
【解析】甲乙两人不是光源,本身不能发光,只能反射外界射到他们身上的光。甲在明亮的室内,有外来的光线射到他的身上,他的身体表面又能将这些光线反射出去。被甲反射的一部分光线射到平面镜M上,又会被平面镜反射。由于∠AOC=∠BOC,所以从甲身上射向平面镜M的光线会沿OB方向反射,而乙处在B点,故乙能接收到来自甲的光线,即看到了甲。乙在暗室中,外界没有光线射到他的身体表面,他本身又不能发光,因此不会有从乙射出的光,照射到平面镜M上,更不会进入到甲的眼镜,所以甲不能看到乙。故选D。
【答案】D
8.(2018秋?秦皇岛期末)如图的光从水中射入空气,反射光线OA与水面之间的夹角为60°.关于入射角α、折射角β的说法正确的是( )
A.α=30°,β<60° B.α=30°,β>30° C.α=60°,β>60° D.α=60°,β<30°
【解析】根据光的反射定律的内容,作出其入射光线,已知反射光线OA与水面之间的夹角为60°.则入射光线与水面的夹角也为60°,入射角α=90°﹣60°=30°。同时当光从水中斜射入空气中时,要发生折射,折射角大于入射角,所以折射角β大于30°,如图所示:
故选B。
【答案】B
9.(2018秋?青岛期末)如图,在井底正中央P点趴着一只青蛙。抽干井水后,青蛙仍在P点,与抽水前相比,它的“观天范围”将( )
A.A变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【解析】青蛙之所以坐在井里,只能看到很小的一片天,就是因为光是沿直线传播的缘故,如图(a),当井里灌满水后,如图(b),光线照到水面会发生折射现象,由于光是从空气射向水,所以入射角大于折射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时会看到更大;变化的大致范围如图中两条入射光线之间的阴影区域所示:
故与抽水前相比,它的“观天范围将变小,故选B。
【答案】B
10.(2018秋?中山区期末)下列现象中,可以用“光的折射”解释的是( )
A.注水的游泳池变“浅“了 B.路灯下人的影子
C.在平静的湖面上树的“倒影” D.射击瞄准时要做到“三点一线”
【解析】A、注水的游泳池变“浅“了是光从水中进入空气中时发生光的折射形成的,故A符合题意;B、路灯下人在地面上的影子是由于光沿直线传播形成的,故B不符合题意;C、在平静的湖面上树的“倒影”是由于光的反射形成的,故C不符合题意;D、射击瞄准时要做到“三点一线”是利用了光沿直线传播的道理,故D不符合题意。故选A。
【答案】A
11.(2018秋?东莞市期末)如图所示,惠州西湖公园鸟语花香,湖面水平如镜,倒映着蓝天白云,让人仿佛走进画卷之中从物理学的角度分析,“鸟语”是通过________传播到人的耳中的;湖面的倒映是由于光的________形成的,天上的白云到水面的距离________(选填“大于”、“小于”或“等于”)它的像到水面的距离。
【解析】空气是传播声音的一种介质,我们平时听到的“鸟语”是通过空气传播到人的耳中的;平静的湖水相当于平面镜,湖面的倒映是由于光的反射形成的;平面镜成像的特点是:虚像,物像等大、物像等距、物像连线与镜面垂直,白云的像到水面距离等于白云到水面的距离。
【答案】空气;反射;等于。
12.(2018秋?金山区校级期末)如图所示,早晨太阳光与水平放置的一块平面镜夹角为30°,则入射角为________度,若保持镜面位置和入射点不变,从早晨到中午,反射角将逐渐________(选填“增大”或“减小”)。
【解析】由题意可知,入射光线与镜面的夹角为30°,则入射角为90°﹣30°=60°;若保持镜面位置和入射点不变,从早晨到中午,入射光线逐渐向法线靠近,则入射角逐渐减小,由于反射角等于入射角,所以反射角也逐渐减小。
【答案】60;减小。
13.(2018秋?官渡区期末)身高为1.7m的小美站在大穿衣镜前1m处,通过看自己在镜中的像整理自己的服饰,则她与她的像之间的距离是________m;若她以0.5m/s的速度沿远离镜子的方向行走了3s,此时的像高是________m。
【解析】(1)小美离穿衣镜1m,依据平面镜成像特点可知,她的像离镜子也是1m,故像离小美距离1m+1m=2m;(2)小美身高1.7m,依所平面镜成像特点可知,像的身高也是1.7m。
【答案】2;1.7。
14.(2018秋?秦淮区校级期末)小燕在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象,“云在水中飘”是小燕以________为参照物看到“云”在水中运动的现象,“鱼在云上游”是水面使光发生________形成的鱼的虚像和水面使光发生________形成的云的虚像同时出现的现象,云的“倒影”看起来比云本身“暗”一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生________进入了水中。
【解析】云在水中飘说明云是运动的,是以陆地或自己为参照物;水中的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像;
看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像。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;所以湖中的“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些;
【答案】陆地或自己;折射;反射;折射。
15.(2018秋?东坡区期末)一束光从空气斜射到某液面上同时发生反射和折射,入射光线与液面成37°角,如图所示。若反射光线与折射光线的夹角为93°,则反射角的大小为________,折射角的大小为________。
【解析】根据光的反射定律和折射的规律作图。
设入射角为α,折射角为β,则∠AOD=∠DOB=α。由题意知,入射光线与液面成37°角,则反射角等于入射角α=90°﹣37°=53°;则折射角β=180°﹣53°﹣93°=34°。
【答案】53°;34°。
1.(2018秋?雨花台区校级期末)如图所示为小斌同学“探究光的反射规律”的实验装置,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直的立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板E入射时,在纸板F上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(2)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上,用笔描出光线EO和OF的轨迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角是________
(选填“入射角”或“反射角”)。小斌想要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,接下来的操作是________________;
(3)多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
50°
50°
分析数据可得:反射角________(选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OF________(选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(4)他让一束光线沿着BO方向入射,发现反射光线沿着OA方向射出,说明光在反射时光路是________的。
【解析】(1)法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;(2)ON为法线,EO与垂直镜面的直线ON的夹角为入射角;以法线ON为轴线,向后弯折纸板B面,观察B面上是否有反射光线,若能观察到反射光线,则说明了反射光线、法线、入射光线不在同一平面内,若不能观察到反射光线,则说明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内;(3)由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角等于入射角;当入射角变大时,反射角也增大,故光线OF远离直线ON。(4)将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光线将沿图中的OA方向射出,这说明光路是可逆的;
【答案】(1)不能;(2)入射角;向后弯折纸板B面,观察B面上是否有反射光线;(3)等于; 远离;(4)可逆。
2.(2018秋?海淀区校级期末)实验桌上有如图所示的实验装置(其中的透明玻璃为平面镜),还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个,9个为红色,9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”,小军的主要实验步骤如下:
①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
②改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置,使得从不同角度观察,两个绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
③再改变四次物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离,仿照步骤②,做四次实验。请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小军计划探究的问题中的自变量是________;
(2)根据以上实验步骤可知,小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与________的关系;
(3)针对小军计划探究的问题,请你重新设计步骤②,________________________。
【解析】(1)小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。故小军计划探究的问题中的自变量是物体大小;(2)根据以上实验步骤可知,小军改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离再次试验,所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物距(物体到平面镜的距离)关系;(3)根据以上实验步骤可知,小军改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离再次试验,所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物距(物体到平面镜的距离)关系;所以步骤②改为:换用三个叠放的红棋子作为物体仍放在原位置,在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数,使得从不同角度观察,叠放的绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
【答案】(1)物体大小;(2)物距(物体到平面镜的距离);(3)换用三个叠放的红棋子作为物体仍放在原位置,在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数,使得从不同角度观察,叠放的绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
3.(2018秋?中山区期末)某小组同学在探究“光从空气射入水中时的折射特点”的实验中,选用了激光笔、水、水槽、可折转的光屏(带量角刻度)、记号笔等器材。
(1)如图甲所示,激光笔发出的光沿着AO射向水面,折射光线沿着OA'射入水中。则折射角是∠________。
(2)使用可折转的光屏,可以探究:折射光线和入射光线是否________。
(3)不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角。将实验结果画在图10乙中,其中1和1’、2和2’…4和4’分别表示各次入射光线和对应的折射光线。由此可得出光从空气射入水中时哪些规律。(至少写出三条)________________________________;___________________________,
____________________________________________。
【解析】(1)图中NN′是法线,OA′是折射光线,∠A′ON′是折射角;(2)将光屏的半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明入射光线、折射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内;(3)由图丙可以看出,当入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射入水中时,折射光线方向不发生改变;故可以得出以下结论:①光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小;②光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;③当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
【答案】(1)A′ON′;(2)在同一平面内;(3)①光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小;②光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角;③当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
4.(2018秋?江岸区期末)在探究光的折射现象中,小明将做记号的直尺竖着插入容器的水中,在容器边观察(眼睛位置如图所示),记号实际在A点处,但小明却看见记号在B点处。
(1)所看到的是记号A的________像(填“实”或“虚”),但A的真实位置________(“改变了”或“没改变”)。
(2)通过该实验能解释下列现象的是________。
①看起来齐腰深的水,冒然下去会造成溺水事故
②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑
③平静的湖面能看到蓝天白云
④渔民叉鱼只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼
(3)请在图中画出人眼看到A的像的光路图。
【解析】(1)记号A反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线沿直线看去,看到的是变高的记号A的虚像,但A的真实位置没有改变;(2)①看起来齐腰深的水,冒然下去会造成溺水事故,属于光的折射现象;②太阳光透过树叶间的缝隙射到地面,形成圆形光斑,属于光的直线传播;③平静的湖面能看到蓝天白云,属于光的反射现象;④渔民叉鱼只有瞄准看到的鱼的下方才能叉到鱼,属于光的折射现象,故选①④;(3)光由A点发出,经水面射入空气中时发生折射,折射角大于入射角而射入人的眼睛;眼睛观察到的是A的虚像B,B就在折射光线的反向延长线上;
【答案】(1)虚像、没改变;(2)①④;(3)见光路图。
5.(2018秋?盐城期末)如图所示,若猴子的眼睛用点E表示,空中的月亮用点M表示,请画出猴子看见水中月亮的光路。
【解析】由于光在水面上发生镜面反射,所以月亮和在水中形成的像关于水面对称;先作出点M关于水面的对称点M′,即像的位置,连接像点M′与猴子的眼睛E,与水面的交点为O(即为入射点),连接MO即为入射光线,则OE为反射光线,如图所示:
【答案】见解析
6.(2018秋?荔湾区期末)根据所学光学知识,完成图中的光路图
【解析】过反射点作镜面的法线,根据反射角等于入射角左竖直向下的反射光线,同理,再过二次反射点作垂直于入射光线的反射光线。如图所示:
【答案】见解析
7.(2018秋?东莞市期末)按要求作图(请保留作图痕迹),如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜。
【解析】平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接AA′,BB′,做这两条线段的垂直平分线MN,即平面镜的位置。如图所示:
【答案】见解析
8.(2018秋?盐城期末)按照题目要求作图,保留必要的作图痕迹:
如图甲所示,作出物体AB通过平面镜成的像A'B';
【解析】先根据像与物关于平面镜对称作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
【答案】见解析