資源簡介 專題06 光現(xiàn)象一、光的直線傳播 光源(1)定義:本身能夠發(fā)光的物體叫做光源。 (2)分類:按其來源分為天然光源和人造光源。 (3)說明:判斷物體是否是光源,不是看它是否發(fā)光,而是看其“本身”是否能夠發(fā)光。光的直線傳播(1)條件:光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。 (2)舉例:影子的形成、日食和月食、小孔成像等都是光的直線傳播現(xiàn)象,而激光準(zhǔn)直、站隊看齊、射擊瞄準(zhǔn)等都是光的直線傳播應(yīng)用。 (3)光線:為了形象地表示光的傳播情況,通常用一條帶箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向,這樣的直線叫光線。 (4)說明:影子不是像,它是光射不到的一個陰暗區(qū)。光的傳播速度(1)光速:光在真空中傳播速度最大,約為3×108 m/s,光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。 (2)光年:光年是光在一年內(nèi)傳播的距離,它是長度單位。二、光的反射 光的反射現(xiàn)象(1)定義:光從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)的表面時,有一部分光返回到原來物質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫做光的反射。 (2)說明:我們能夠看見不發(fā)光的物體,就是因為物體反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。光的反射定律光的反射定律:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi),反射光線、入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角。 說明:(1)法線不是光線,是反射光線與入射光線夾角的角平分線。(2)當(dāng)入射光線垂直射向鏡面時,反射光線垂直返回,入射角、反射角均為0°。光路的可逆性在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。鏡面反射和漫反射(1)鏡面反射:平行光照射到光滑物體的表面上發(fā)生反射后,反射光線仍然平行的反射現(xiàn)象叫鏡面反射。 (2)漫反射:平行光束照在粗糙物體的表面上會把光線向著四面八方反射的現(xiàn)象叫漫反射。三、平面鏡成像 平面鏡成像的特點(1)成像特點:平面鏡成的像是虛像,像和物體大小相等,平面鏡所成的像和物體到鏡面的距離相等,像和物體的連線與鏡面垂直。 (2)對稱規(guī)律:平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。平面鏡成虛像平面鏡所成的像是由反射光線的反向延長線會聚而成的虛像。平面鏡的應(yīng)用一是利用平面鏡成像,如穿衣鏡; 二是利用平面鏡能夠改變光的傳播方向,如潛望鏡。四、光的折射 光的折射(1)定義:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。 (2)光的折射規(guī)律: ①折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi); ②折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè); ③當(dāng)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)時,折射光線靠近法線,折射角小于入射角;當(dāng)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線遠(yuǎn)離法線,折射角大于入射角。 (3)光路的可逆性:在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。 (4)說明:當(dāng)光從光速大的介質(zhì)斜射入光速小的介質(zhì)時,折射角小于入射角。生活中的折射現(xiàn)象(1)池水看起來比實際的淺; (2)筷子在水中的“折射”現(xiàn)象; (3)海市蜃樓; (4)叉魚時對準(zhǔn)看到魚的下方。 說明:分析光的折射現(xiàn)象時,可以根據(jù)光的折射規(guī)律,通過作圖的方式直觀、形象地說明問題,但在分析時,一定要搞清光的傳播方向,即光線從什么介質(zhì)斜射入什么介質(zhì)中;再利用相應(yīng)的折射規(guī)律作圖分析。五、光的色散 光的色散1.概念:太陽光經(jīng)過三棱鏡后,被分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光,這種現(xiàn)象叫光的色散。 2.色散現(xiàn)象表明:白光是由七種色光混合而成的。 3.單色光:一般把紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等顏色的光稱為單色光。 4.復(fù)色光:由單色光混合成的光稱為復(fù)色光。物體的顏色1.透明物體的顏色是由物體透過光的顏色決定的,且物體是什么顏色,它只透過與它相同的色光,其他色光則被吸收,如果物體把所有的色光都透過,我們將會看到無色的透明體。 2.不透明物體的顏色是由物體反射色光決定的,物體是什么顏色,它只反射跟它顏色相同的色光,其他色光全部被物體吸收,當(dāng)物體把所有色光都反射,我們看到的物體是白色的;如果物體把所有的色光都吸收,物體是黑色的。 3.色光的三原色是紅、綠、藍(lán)。 4.顏料的三原色是紅、黃、藍(lán)。六、看不見的光 光譜把光線按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列起來,就是光譜。紅外線(1)紅外線:紅光之外的輻射叫做紅外線。 (2)特性:一切物體都在不停地輻射紅外線.物體的溫度升高時,它向外輻射的紅外線就會越明顯。 (3)特點:穿透云霧能力強(qiáng)(紅外遙感);較強(qiáng)的熱效應(yīng)(紅外線夜視儀);物體的溫度越高,輻射的紅外線越多。 (4)應(yīng)用:a.利用紅外線加熱物體:理療機(jī)、紅外線加熱烤箱等;b.紅外線遙感:紅外線夜視儀、紅外線測距儀、紅外線照相;c.紅外線遙控:電視、空調(diào)等的遙控器。紫外線(1)紫外線:紫光之外的輻射叫做紫外線。 (2)特性:紫外線的主要作用是化學(xué)作用,能促進(jìn)維生素D的合成,能殺死微生物,能使熒光物質(zhì)發(fā)光;過多紫外線照射有害人體健康。 (3)應(yīng)用:a.有助于人體合成維生素D;b.誘發(fā)基因突變以培育生物新品種;c.化學(xué)催化、消毒滅菌;d.鑒別古畫、識別商標(biāo)和鈔票等。1.識別鏡面反射和漫反射的方法: (1)反射面粗糙的,發(fā)生的是漫反射。 (2)從各個方向都能看到的,則為漫反射。 2.“鐘表讀數(shù)”問題的解決方法 (1)直接從試卷的反面看; (2)根據(jù)平面鏡成的像與物上下(或左右)顛倒畫出鐘表指針的實際位置,然后再直接讀數(shù)。 3.作反(折)射光線的步驟: 4.平面鏡成像作圖的兩種題型及解題技法模型1 幾種常考的光的直線傳播現(xiàn)象(2022 天津)如圖是我國古代的一種計時工具——日晷,人們通過觀察直桿在太陽下影子的位置來計時。影子的形成是由于( )A.光的直線傳播 B.光的反射C.平面鏡成像 D.光的折射【答案】A【分析】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,光沿直線傳播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食現(xiàn)象等。【解答】解:影子是由光的直線傳播形成的,故A正確。【變式練1】(2023 廣東)如圖所示,在陽光照射下,廣東省南澳島北回歸線標(biāo)志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是( )A.光沿直線傳播 B.光的反射C.光的折射 D.光的色散【答案】A【分析】沿直線傳播的光被不透明的物體擋住,物體后面光照不到的黑暗區(qū)域,就是影子。【解答】解:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,沿直線傳播的光被不透明的物體擋住,物體后面光照不到的黑暗區(qū)域,就形成了影子,故A正確。【變式練2】(2021 內(nèi)江)2000多年前,《墨經(jīng)》中就記載了如圖所示的小孔成像實驗,小孔成像是下列哪種光現(xiàn)象形成的( )A.光的直線傳播 B.光的反射C.光的折射 D.光的色散【答案】A【分析】(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,如:激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等;(2)當(dāng)光照射到物體界面上時,有一部分光被反射回來發(fā)生反射,如:平面鏡成像,水中倒影等;(3)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向會偏折,發(fā)生折射,如:水中“彎折”的筷子,彩虹的形成等。【解答】解:小孔成像的原理是光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;所以A正確,BCD錯誤。故選:A。【變式練3】(2021 湖州)如圖是月偏食的示意圖,月食輪廓是彎曲的圓弧。下列事實與圓弧的形成無關(guān)的是( )A.太陽光的直線傳播 B.地球是球形的C.月球是球形的 D.地球是不透明的【答案】C【分析】月食形成的原理是光沿直線傳播;當(dāng)太陽、地球、月亮位于同一直線上,地球位于太陽與月球之間時,不透明的地球擋住了沿直線傳播的太陽光,在地球上看不到月球時,便形成月食。【解答】解:圖中的月食的輪廓,是由于太陽、地球、月亮位于同一直線上,地球位于太陽與月球之間時,不透明的圓形地球擋住了沿直線傳播的太陽光,在地球上看不到完整月球時,便形成的月偏食。所以圓弧的形成與A.太陽光的直線傳播;B.地球是球形的;D.地球是不透明的;三者有關(guān),而與 C.月球是球形的,無關(guān)。故C正確,ABD錯誤。【點評】本題考查光的直線傳播所形成的現(xiàn)象,在生活中隨處可見,本題是一道較為新穎的試題,要學(xué)會用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。模型2 區(qū)別光現(xiàn)象類型(2023 廣安)光與影的世界是生活也是藝術(shù),攝影作品將之展現(xiàn)得奇妙而瑰麗。如圖中可以用光的直線傳播解釋的是( )A.奇妙的“倒影” B.地面上的影子C.瑰麗的彩虹 D.露珠下被放大的葉脈【答案】B【分析】(1)光射到物體的表面,改變傳播方向回到原來介質(zhì)中的現(xiàn)象叫光的反射,平面鏡成像屬于光的反射的應(yīng)用。(2)光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。小孔成像、日食、月食、激光準(zhǔn)直、影子的形成都是光的直線傳播的實例。(3)太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后分解出七種單色光的現(xiàn)象叫光的色散,光的色散本質(zhì)上是光的折射現(xiàn)象;雨后彩虹屬于光的色散現(xiàn)象。(4)凸透鏡成像是由于光的折射形成的,露珠下被放大的葉脈就是凸透鏡成像形成的。【解答】解:A、奇妙的“倒影”是由于光的反射形成的,故A不符合題意;B、地面上的影子是由于光的直線傳播形成的,故B符合題意;C、瑰麗的彩虹是由于光的折射形成的,故C不符合題意;D、露珠下被放大的葉脈是由于光的折射形成的,故D不符合題意。名師點撥:本題主要考查了光的直線傳播,關(guān)鍵是能夠從實例中分辨出光的直線傳播、光的反射和光的折射現(xiàn)象。【變式練1】(2023 通遼)下列現(xiàn)象中與平面鏡成像原理相同的是( )A.樹蔭下的圓形光斑 B.街頭路口的反光鏡C.人臉識別機(jī) D.影子的形成【答案】B【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。【解答】解:A、樹蔭下的圓形光斑屬于光沿直線傳播,故A不符合題意;B、街頭路口的反光鏡是凸面鏡成像,是光的反射造成的,故B符合題意;C、人臉識別機(jī)光屬于凸透鏡成像,凸透鏡成像屬于光的折射現(xiàn)象,故C不符合題意;D、影子的形成是光沿直線傳播形成的,故D不符合題意。故選:B。【點評】此題通過幾個詞語考查學(xué)生對光的折射、光的直線傳播、光的反射的理解,解題的關(guān)鍵是理解詞語反應(yīng)的物理情境,一定程度上考查了學(xué)生的語文知識,在學(xué)習(xí)過程中要善于利用所學(xué)知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。【變式練2】(2023 攀枝花)如圖所示的四種情景,屬于光的反射現(xiàn)象的是( )A.雨后彩虹 B.湖中倒影C.陰晴圓缺 D.水球成像【答案】B【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等;(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;(3)光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的。【解答】解:A、雨后彩虹是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,所以說雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的色散形成的。故A與題意不符。B、湖中倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故B符合題意。C、月有陰晴圓缺是因為光沿直線傳播的,由于光的直線傳播,被地球擋住射向月球的光形成的,故C與題意不符;D、水球成像相當(dāng)于凸透鏡成像,是光的折射形成的,故D與題意不符。故選:B。【點評】此題通過幾個日常生活中的現(xiàn)象考查了對光的折射、光的直線傳播、光的反射的理解,在學(xué)習(xí)過程中要善于利用所學(xué)知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。【變式練3】(2023 丹東)下列現(xiàn)象中,屬于光的折射現(xiàn)象的是( )A.日晷上的影子 B.“彎折”的筷子C.屏上的皮影 D.水中的倒影【答案】B【分析】(1)光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播,產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;(2)光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象,例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的;(3)光在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓等都是光的折射形成的。【解答】解:AC、日晷上的影子、屏上的皮影,都是由光沿直線傳播形成的,故AC錯誤;B、斜插在水中的筷子,筷子在水面處看起來變折了,這是由于筷子反射的光從水中斜射入空氣中時,傳播方向發(fā)生了偏折,遠(yuǎn)離法線,折射角大于入射角,所以筷子在水中的部分是向上彎折,是由于光的折射形成的,故B正確;D、水中的倒影,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故D錯誤。【點評】此題考查的是我們生活中光現(xiàn)象原理的判斷,這是我們光現(xiàn)象中的重點,是中考時必考的一個知識點。模型3 光的反射規(guī)律及其應(yīng)用(2023 自貢)小王同學(xué)在家里將一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直地立在平面鏡上,以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50°夾角,如圖所示,則( )A.反射光線與鏡面的夾角是40°B.入射角增大10°,反射光線與入射光線的夾角增大20°C.將紙板NOF向后折疊,則反射光線會消失D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射【答案】B【分析】(1)入射角和反射角的概念:入射角是入射光線與法線的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角;光的反射定律:反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè);反射角等于入射角;(2)實驗中,通過紙板來顯示光路,人們能從不同角度看到不發(fā)光的物體,是因為光線發(fā)生了漫反射。【解答】解:A、已知入射光線與平面鏡的夾角為50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,反射光線與鏡面的夾角是90°﹣40°=50°,故A錯誤;B、當(dāng)入射角增大10°,根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光線與入射光線的夾角增大20°,故B正確;C、光在反射時,反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),圖乙中,將紙板NOF向后折時在紙板上看不到反射光線,此實驗現(xiàn)象說 明反射光線、入射光線和法線在同一平面,反射光線依然存在,故C錯誤。D、在紙板上能看到光的傳播路徑,這是因為光在紙板上發(fā)生了漫反射,光線可以射向不同的方向,故D錯誤。名師點撥:本題主要考查了入射角和反射角的概念,同時還考查了光的反射定律的內(nèi)容,并且要會利用光的反射定律的內(nèi)容進(jìn)行有關(guān)的計算。【變式練1】(2022 浙江)如圖,小舟利用平面鏡研究光的反射定律,下列說法錯誤的是( )A.AO是入射光線B.反射角等于30°C.將激光筆靠近N時,光線OB會靠近OND.繞ON前后轉(zhuǎn)動F板,F(xiàn)板上觀察不到光線【答案】B【分析】(1)射向鏡面的光線為入射光線,離開鏡面的光線為反射光線;(2)反射光線與法線的夾角叫反射角,反射角等于入射角;,(3)移動激光筆,使射向O點入射光線AO慢慢地向ON位置靠近,則入射角減小,反射角也減小,則反射光線會靠近法線;(4)要研究入射光線、法線、反射光線是否在同一平面內(nèi),我們可以以法線為軸線轉(zhuǎn)動光屏,通過現(xiàn)象進(jìn)行判斷。【解答】解:A、射向鏡面的光線為入射光線,由圖知入射光線從激光筆沿OA射向鏡面,所以AO是入射光線,故A正確;B、由圖知入射角為60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也是60°,故B錯誤;C、若把入射光線OA靠近ON,則入射角減小,根據(jù)反射角等于入射角可知,反射角也會減小,所以反射光線OB也會靠近ON,故C正確;D、繞ON前后轉(zhuǎn)動F板,由于兩個面不在同一平面內(nèi),所以F板上觀察不到光線,故D正確。【點評】此題主要考查了光的反射定律中三線之間的關(guān)系:反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。在實驗中是通過轉(zhuǎn)動光屏看是否能在光屏上找到反射光線的方法來進(jìn)行研究的。【變式練2】(2023 丹東)如圖所示,白色紙板豎直立在水平放置的平面鏡上,入射光線與平面鏡的夾角為50度,則反射角大小為 度;若將ON右側(cè)紙板F沿ON向后轉(zhuǎn)動,則紙板F上 (選填“能”或“不能”)顯示出反射光線。【答案】40;不能。【分析】光的反射定律的內(nèi)容:反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè);反射角等于入射角;入射角和反射角的概念:入射角是入射光線與法線的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角;將紙板F繞ON向后翻折,則紙板F和E沒有在同一平面上,紙板F上不能顯示出反射光束,據(jù)此分析回答。【解答】解:當(dāng)入射光線與平面鏡的夾角為50°時,入射角為90°﹣50°=40°,根據(jù)光的反射定律:反射角等于入射角,反射角也為40°;若將ON右側(cè)紙板F沿ON向后轉(zhuǎn)動,則紙板F和E沒有在同一平面上,紙板F上不能顯示出反射光束。【點評】此題主要通過實驗探究了光的反射定律,通過各個分實驗分別探究了兩角大小和三線之間的關(guān)系。實驗探究題是中考中必不可少的題目,要加強(qiáng)實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生從實驗中分析現(xiàn)象,歸納總結(jié)規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括能力。 【變式練3】如圖所示,光在玻璃和空氣的界面MN同時發(fā)生了反射和折射,以下說法正確的是( )A.入射角為 60°,界面右側(cè)是空氣 B.折射角為 40°,界面右側(cè)是玻璃C.入射角為 30°,界面左側(cè)是空氣 D.折射角為 50°,界面左側(cè)是玻璃【答案】D【分析】(1)已知光在玻璃和空氣的界面MN,然后根據(jù)折射光線和入射光線的關(guān)系確定出折射光線、入射光線、反射光線。(2)光的反射定律的內(nèi)容:反射光線與入射光線、法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè);反射角等于入射角。(3)光的折射定律的內(nèi)容:入射光線、法線、折射光線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè),當(dāng)光線從空氣射入其他透明介質(zhì)時,折射角小于入射角;當(dāng)光線從其他介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角。【解答】解:已知MN是界面,過入射點O作出法線,則由圖可知,∠AOM=60°,則∠BON=60°,所以入射角∠BOE=90°﹣60°=30°,而∠COM=40°,則折射角∠COF=90°﹣40°=50°;因折射角大于入射角,所以MN的右邊是空氣,左邊是玻璃。故選:D。模型4 鏡面反射和漫反射(2023 泰州)如圖所示,一只水鳥站在水中覓食,圖中的黑影是由于光的 形成的,倒影是因光的反射形成的 像,且倒影看起來要“暗”一些,是因為有一部分光在水面處發(fā)生了 而進(jìn)入水中,人能從不同角度看見水鳥是由于光照射在鳥身上發(fā)生了 。【答案】直線傳播;虛;折射;漫反射。【分析】(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;(2)平面鏡成像的原理是光的反射形成的,成的像是虛像,是由光的反向延長線形成的,是人的主觀感覺,不能用光屏承接。光射到水面時,一部分光線發(fā)生了反射,另一部分發(fā)生了折射而進(jìn)入水中。(3)反射分鏡面反射和漫反射,平行光線入射到平而光滑反射面上,反射光線還是平行射出,這種反射是鏡面反射;平行光線入射到粗糙的反射面上,反射光線射向四面八方,這種反射是漫反射。【解答】解:(1)水鳥的黑影屬于影子,是由于光的直線傳播形成的;(2)水鳥的倒影屬于平面鏡成像,平面鏡成像是由于光的反射形成的,成的像是虛像;光射到水面時,一部分光線發(fā)生了反射,另一部分發(fā)生了折射而進(jìn)入水中,所以這些“倒影”看起來“暗”一些;(3)人能從不同角度看見水鳥是由于光照射在鳥身上發(fā)生了漫反射。名師點撥:本題考查了影子的成像原理、平面鏡成像的特點、光的折射、光的反射的分類,涉及到的知識點較多,是光學(xué)部分的典型題。【變式練1】(2022 寧波)如圖所示是實驗室中的毛玻璃片,一面磨砂,一面平滑。為了分辨這兩個面,下列方法中不可行的是( )A.用手去觸摸,粗糙的一面是磨砂面B.用激光筆照射表面,反射后可在光屏上成一個亮點的一面是平滑面C.壓力相同時,與同一水平桌面之間滑動摩擦力較大的一面是磨砂面D.透過毛玻璃片看不清遠(yuǎn)處物體,朝向眼睛的一面是平滑面【答案】D【分析】磨砂面凹凸不平,會發(fā)生漫反射;平滑面會發(fā)生鏡面反射;滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)。【解答】解:A、用手去觸摸,粗糙的一面是磨砂面,光滑的一面是平滑面,故A可行;B、用激光筆照射表面,反射后可在光屏上成一個亮點,這說明發(fā)生了鏡面反射,該反射面是平滑面,故B可行;C、壓力相同時,與同一水平桌面之間滑動摩擦力較大,說明接觸面較粗糙,是磨砂面,故C可行;D、毛玻璃片不透明,所以通過毛玻璃無法看去遠(yuǎn)處的物體,故D不可行。【點評】本題考查了光的反射現(xiàn)象、影響滑動摩擦力大小的因素、平面鏡成像,屬于基礎(chǔ)題。【變式練2】(2022 河北)雨過天晴,地面上會出現(xiàn)建筑物的影子,影子是由于 形成的。通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像,如圖所示,像的大小與建筑物的大小 。一些建筑物外部采用了玻璃幕墻作為裝飾,強(qiáng)光照射到玻璃幕墻時會發(fā)生 反射,造成“光污染”。【答案】光的直線傳播;相等;鏡面。【分析】(1)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,激光準(zhǔn)直、小孔成像和影子的形成等,都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;(2)平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,人和物通過水面成像,這是光的反射形成的;(3)平行光射到玻璃幕墻、釉面磚墻、磨光大理石等反射面時,反射光線射向同一方向,即發(fā)生鏡面反射,會造成光污染。【解答】解:(1)影子是沿直線傳播的光被不透明的建筑物擋住,在建筑物后面的地面上光照不到的地方形成影子;(2)通過地面上一層薄薄的積水還可以看到建筑物的像,是平面鏡成像,像的大小與建筑物的大小相等;(3)當(dāng)強(qiáng)烈的太陽光照射到玻璃幕墻的表面時,會發(fā)生鏡面反射,反射光線非常集中,炫目的光會干擾人們的正常生活,造成“光污染”。【點評】本題考查光的直線傳播、平面鏡成像以及光的鏡面反射,難度不大。【變式練3】(2023 東營)教室里,可以從不同方向看到桌椅、書本等物體,是由于這些物體會對照射到其上的光線產(chǎn)生 (選填“鏡面”或“漫”)反射,這種反射 (選填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。【答案】漫;遵循。【分析】漫反射時反射光線射向各個方向,所以我們能從各個不同方向看到本身不發(fā)光的物體;漫反射同樣遵守光的反射定律。【解答】解:教室里,可以從不同方向看到桌椅、書本等物體,是由于這些物體會對照射到其上的光線產(chǎn)生漫反射;無論是鏡面反射還是漫反射都遵循光的反射定律。【點評】本題考查了對漫反射的認(rèn)識,屬于基礎(chǔ)題。模型5 平面鏡成像的特點及應(yīng)用(2023 西藏)“以銅為鑒,可正衣冠”。古人用銅制成的鏡子來整理自己的衣著。銅鏡中的像是通過光的 形成的,當(dāng)人遠(yuǎn)離銅鏡時,鏡中的像與人之間的距離將會變 。【答案】反射;大【分析】物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,像的大小跟物體的大小有關(guān),跟物體距離平面鏡的遠(yuǎn)近沒有關(guān)系。像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離。【解答】解:銅鏡中的像屬于平面鏡成像,是通過光的反射形成的虛像;當(dāng)人遠(yuǎn)離銅鏡時,人與銅鏡之間的距離變大,根據(jù)平面鏡成像特點可知,像與銅鏡之間的距離變大,則鏡中的像與人之間的距離將會變大。名師點撥:本題主要考查的是平面鏡成像特點的應(yīng)用。解決此類問題要結(jié)合平面鏡成像特點進(jìn)行分析解答。解答此題的關(guān)鍵是利用像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離。【變式練1】(2023 遼寧)如圖是一個便攜式可折疊鏡子,它由三個小平面鏡組成。用手提起頂端的把手,小平面鏡能在 力的作用下自動向下展開。小霞距離平面鏡0.5m,她在鏡中的像與她相距 m,當(dāng)她面鏡時,她在鏡中的像大小 (填“變大”或“不變”)。【答案】重;1;不變。【分析】地球周圍的物體都受到重力作用;平面鏡成的像與物體是等大的,像和物距離平面鏡的距離是相等的。【解答】解:如圖是一個便攜式可折疊鏡子,它由三個小平面鏡組成。用手提起頂端的把手,小平面鏡能在重力的作用下自動向下展開。根據(jù)平面鏡成像的特點,像與物到鏡面的距離相等,小霞距離平面鏡0.5m,則像離鏡子也是0.5m遠(yuǎn),像與人相距0.5m+0.5m=1m;平面鏡所成的像與物體是等大的,當(dāng)人逐漸面鏡時,像始終和人大小相等,所以他在平面鏡中像的大小不變。【變式練2】(2023 朝陽)在湖邊散步的小明發(fā)現(xiàn)一只小鳥在水中“飛翔”,他所看到的是空中小鳥的 (選填“虛”或“實”)像;當(dāng)小鳥向高處飛行時,水中的“小鳥”將 (選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)水面。【答案】虛;遠(yuǎn)離。【分析】平靜的湖面相當(dāng)于一個平面鏡,水中的“小鳥”是小鳥在平面鏡中成的像;平面鏡成的像是與物體等大的虛像、像與物體到平面鏡的距離相等。【解答】解:平靜的湖面相當(dāng)于一個平面鏡,在水中飛翔的“小鳥”是小鳥經(jīng)水面成的像,是由于光的反射形成的虛像;在水中飛翔的“小鳥”是小鳥經(jīng)平面鏡成的像,像與物到平面鏡的距離相等,當(dāng)小鳥向高處飛行時,水中的“小鳥”將遠(yuǎn)離水面。【點評】本題考查平面鏡成像特點,難度不大。【變式練3】(2023 武漢)一塊儀容鏡如圖甲所示,放在某學(xué)校走廊的AB處,儀容鏡靠墻而立,鏡面與墻壁平行,在另一面墻壁上的O處懸掛一電鈴,如圖乙所示。為了總能看到電鈴?fù)ㄟ^儀容鏡所成的像O',小強(qiáng)同學(xué)沿著走廊的ae直線走動,若將人和電鈴各自看作一個點,則小強(qiáng)同學(xué)所在的區(qū)間是( )A.a(chǎn)b B.bc C.cd D.de【答案】B【分析】平面鏡成像的特點:物像等大、等距、連線與鏡面垂直,虛像。【解答】解:電鈴反射的光入射到A處和B處,經(jīng)過平面鏡反射到b和c兩處,為了總能看到電鈴?fù)ㄟ^儀容鏡所成的像O',小強(qiáng)同學(xué)所在的區(qū)間是bc。故選:B。【點評】本題考查平面鏡成像的特點的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題。模型6 光的折射規(guī)律及其應(yīng)用(2023 自貢)一束光線由空氣斜射入水中,入射角為α,反射角為β,折射角為γ,則( )A.α>β>γ B.α<β<γ C.α=β<γ D.α=β>γ【答案】D【分析】(1)在光的反射中,反射角等于入射角;據(jù)此可判斷入射角與反射角的關(guān)系;(2)當(dāng)光從空氣斜射入水中時,折射角小于入射角,據(jù)此判斷折射角與入射角的關(guān)系。【解答】解:(1)一束光線由空氣斜射入水中時,由光的反射定律可知,反射角等于入射角,即β=α;(2)當(dāng)光從空氣斜射入水中時,由光的折射定律可知,折射角小于入射角,即γ<α;綜上所述,三個角之間的關(guān)系為:α=β>γ,故D正確。名師點撥:本題主要考查了光的反射和折射規(guī)律及其角間的關(guān)系,關(guān)鍵是熟練掌握光的反射定律和光的折射規(guī)律的內(nèi)容,搞清反射角與入射角和折射角與入射角的關(guān)系。【變式練1】(2023 北京)一束單色光從空氣斜射入水中的情境如圖所示。下列說法正確的是( )A.BO是入射光,OA是反射光B.AO是入射光,OC是折射光C.∠AOM是入射角,∠BON是反射角D.光若沿CO入射,將沿OA和OB射出【答案】B【分析】(1)反射和折射是在兩種介質(zhì)的界面上同時發(fā)生的現(xiàn)象,反射遵從反射定律:反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi),反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角;折射遵從折射規(guī)律:折射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi),折射光線與入射光線分居法線兩側(cè),光由空氣斜射入其它透明介質(zhì)時,折射角小于入射角;能根據(jù)圖解識別三條光線。(2)根據(jù)光路是可逆的分析。【解答】解:ABC、根據(jù)反射定律,在沒有光傳播方向的情況下,反射光線與入射光線應(yīng)該關(guān)于法線對稱,過入射點O作垂直于界面的垂線即為法線PQ,如圖所示:根據(jù)反射光線與入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,折射光線與入射光線分居法線兩側(cè),光由空氣斜射入其它透明介質(zhì)時,折射角小于入射角,可知:AO為入射光線、OB為反射光線,OC為折射光線,則∠AOP是入射角,∠BOP是反射角,∠COQ是折射角,故AC錯誤,B正確;D、根據(jù)光路是可逆的可知,光若沿CO入射,將沿OA射出,故D錯誤。故選:B。【點評】在兩種透明介質(zhì)的界面上,會同時發(fā)生折射和反射,反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)且在同種介質(zhì)中;折射光線與入射光線也是分居法線兩側(cè),但在兩種不同介質(zhì)中。【變式練2】(2022 威海)如圖所示,一輛玩具車放入水中,從側(cè)面看車輪浸入水中的部分變“扁”了,其原因是發(fā)生了( )A.光的直線傳播 B.光的反射C.光的折射 D.光的色散【答案】C【分析】折射現(xiàn)象是指當(dāng)光由一種介質(zhì)(比如水)斜射入第二介質(zhì)(比如空氣)時,在界面上部分光發(fā)生偏離原來路線而與原來路線產(chǎn)生夾角的現(xiàn)象。無論是從水中看岸上的物體,還是從岸上看水中的物體,看到的都是升高的虛像。【解答】解:從水中的車輪上反射出的光線由水中進(jìn)入空氣時,在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,就會覺得車輪上的花紋變密集了,所以水中部分的車輪看起來變“扁”了,故ABD錯誤,C正確。【點評】理解掌握光的折射規(guī)律是解決此類折射問題的關(guān)鍵,有時可以利用折射時光路可逆幫助解題。【變式練3】(2023 煙臺)中華文化博大精深,有些古詩詞中蘊含著豐富的物理知識。下列詩句中的情境能用光的折射原理解釋的是( )A.起舞弄清影 B.潭清疑水淺C.風(fēng)吹草低見牛羊 D.樓臺倒影入池塘【答案】B【分析】(1)光的反射現(xiàn)象,平面鏡成像是由于光的反射形成的。(2)光的折射現(xiàn)象,水底看起來比實際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓、凸透鏡成像、彩虹等都是光的折射。(3)光沿直線傳播現(xiàn)象,如日食、月食、影子、小孔成像等現(xiàn)象都是由光沿直線傳播形成的。【解答】解:A、“起舞弄清影”,是由光的直線傳播形成的,故A錯誤。B、“潭清疑水淺”是由于池底的光從水中斜射入空氣中時發(fā)生折射,折射角大于入射角而形成的,故B正確。C、“風(fēng)吹草低見牛羊”是由于光沿直線傳播而形成的,故C錯誤。D、“樓臺倒影入池塘”屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的,故D錯誤。故選:B。【點評】此題通過詩句考查了光的反射、光的直線傳播、光的折射現(xiàn)象,平時要注意區(qū)分。在平時學(xué)習(xí)中注意將所學(xué)知識與自然現(xiàn)象聯(lián)系起來。模型7 光學(xué)作圖(2023 宜賓)冰墩墩是2022年北京冬奧會吉祥物。請在圖中畫出A點在平面鏡中的像,并畫出眼睛B通過平面鏡“看見”A點的光路圖。【答案】如圖所示:【分析】根據(jù)物像連線與鏡面垂直,物像到平面鏡距離相等,作出A點的像,A點的像是反射光線的反向延長線會聚形成的,必然有反射光線進(jìn)入人的眼睛,反射光線經(jīng)過眼睛和像點,兩者的連線確定入射點,畫出入射光線。【解答】解:①作出點A關(guān)于平面鏡的對稱點A′,即為A在平面鏡中的像。如圖所示:②連接眼睛B和像點A′,交平面鏡于O點,連接AO即入射光線,OB為反射光線。名師點撥:作物體在平面鏡中所成的像,常用方法是:作出端點(或關(guān)鍵點)的像點,用虛線連接像點得到物體的像。 【變式練1】(2022 赤峰)如圖所示,在路燈(A點表示)的照射下,地面上出現(xiàn)了小樹BC的影子BD,請根據(jù)光的直線傳播知識畫圖確定點D的位置。【答案】如圖所示【分析】光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。【解答】解:因為光是沿直線傳播的,當(dāng)光照射到小樹BC上時,光線被遮擋,在小樹的右邊光照射不到的地方形成影子BD。如圖所示,連接AC,并延長AC到水平面,與水平面交于D點,則BD為小樹的影子。 【變式練2】(2023 上海)在如圖中,根據(jù)給出的反射光線OB畫出入射光線AO,并標(biāo)出入射角的大小。【答案】如圖所示【分析】根據(jù)反射定律:反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),反射光線、入射光線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角,作出入射光線并標(biāo)出入射角及其度數(shù)。【解答】解:由圖可知反射角為40°,可得入射角也為40°,根據(jù)反射角等于入射角在法線左側(cè)畫出入射光線。【點評】由于題目已經(jīng)作出法線,根據(jù)反射角等于入射角在同一平面內(nèi)法線的另一側(cè)畫出入射光線即可,注意完成題目的要求。要注意入射角是入射光線與法線之間的夾角。【變式練3】(2023 湖北)小明將裝有硬幣A的空杯放在弟弟面前,弟弟的眼睛在P點看不到硬幣,如圖甲。小明向杯中緩緩注滿水,弟弟眼睛在P點看到了硬幣在B點,如圖乙。請你在圖乙中畫出弟弟看到硬幣的入射光線、折射光線,并標(biāo)出折射角r(保留作圖痕跡)。【答案】如圖所示【分析】光的折射規(guī)律:折射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi),折射光線、入射光線分居法線兩側(cè),當(dāng)光由空氣斜射進(jìn)入水中或其它透明介質(zhì)中時,折射光線向法線偏折,折射角小于入射角;當(dāng)光由水中或其它透明介質(zhì)斜射進(jìn)入空氣中時,折射光線遠(yuǎn)離法線偏折,折射角大于入射角,折射光線與法線的夾角為折射角。【解答】解:人眼看到的池底A點像的位置,連接人眼與B,與水面的交點O為入射點,連接AO為入射光線,O到人眼為折射光線,過O點畫出法線,折射光線與法線的夾角為折射角。【點評】本題考查的是光從水中斜射向空氣的折射規(guī)律,難度不大。模型8 物體的顏色(2023 蘇州)“霜葉紅于二月花”。秋天的楓葉呈現(xiàn)紅色是因為它( )A.反射了紅光 B.吸收了紅光C.反射了紅、綠、藍(lán)光 D.吸收了紅、綠、藍(lán)光【答案】A【分析】不透明物體的顏色由它反射的色光決定。【解答】解:秋天的楓葉呈現(xiàn)紅色是因為紅楓葉反射了紅光,故BCD錯誤,A正確。名師點撥:本題考查了不透明物體顏色的決定因素,是一道基礎(chǔ)題。【變式練1】小麗同學(xué)用照相機(jī)拍攝了某公園的景象,如圖所示。下列說法正確的是( )A.部分房頂呈現(xiàn)紅色,是因為它吸收了紅光B.離水面越遠(yuǎn)的建筑物,在水中的像越小C.小麗能從不同方向看到公園景物,是因為光發(fā)生了鏡面反射D.水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因為有一部分光折射入水中的緣故【答案】D【解答】解:A、部分房頂呈現(xiàn)紅色,是因為它反射了紅光,吸收了其它顏色的光,故A錯誤;B、平面鏡所成的像與物體大小相等,離水面越遠(yuǎn)的建筑物,在水中的像大小不變,故B錯誤;C、小麗能從不同方向看到公園的景物,是因為光發(fā)生了漫反射,故C錯誤;D、水中景物的倒影比景物本身暗一些,是因為有一部分光折射入水中的緣故,故D正確。【變式練2】(2022 陜西)“千年古都,常來長安。”如圖,是西安城墻西南角夜景,炫麗的燈光使古樸的城墻煥發(fā)出歷史與現(xiàn)代交融的獨特魅力,喜迎全國各地的游客。下列說法正確的是( )A.夜空中的光束是光源B.城墻在水中的倒影是光的反射形成的C.護(hù)城河邊彩燈發(fā)出五顏六色的光是光的色散現(xiàn)象D.在紅色燈光照射下,城墻因為吸收紅光所以看起來是紅色的【答案】B【分析】(1)能夠發(fā)光的物體叫光源;(2)平面鏡成正立、等大的虛像;(3)混合光分散為單色光的過程叫光的色散;(4)不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。【解答】解:A、夜空中的光束是光經(jīng)傳播介質(zhì)反射形成的,不是光源,故A錯誤;B、城墻在水中的倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的正立的虛像,故B正確;C、彩燈發(fā)出五顏六色的光是因為其內(nèi)部注入了一些特殊的氣體,不屬于光的色散,故C錯誤;D、城墻是不透明的,在紅色燈光照射下,城墻因為反射紅光所以看起來是紅色的,故D錯誤。【點評】此題主要考查了光源、光的反射、光的色散和物體顏色等知識,是一道光學(xué)綜合題。【變式練3】(2022 蘇州)太陽光經(jīng)三棱鏡分解出的黃光照射到紅紙上,紅紙呈現(xiàn) 色。紅光和綠光混合成的黃光照射到紅紙上,紅紙呈現(xiàn) 色。【答案】黑;紅。【分析】太陽光色散的黃光是單色光;紅光和綠光混合成的黃光是復(fù)色光;不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。【解答】解:太陽光經(jīng)三棱鏡分解出的黃光是單色光,而紅紙只能反射紅色光,因此此時紅紙呈現(xiàn)黑色;而紅光和綠光混合成的黃光是復(fù)色光,紅紙可以反射復(fù)色光中的紅色光,因此此時紅紙呈現(xiàn)紅色。【點評】本題考查光的色散、復(fù)色光和單色光以及不透明物體的顏色,注意太陽光經(jīng)三棱鏡分解出的色光是單色光。模型9 紅外線、紫外線青少年學(xué)生一定要多參加戶外運動,這是因為太陽光中的某一種光波可以促成維生素D的活化,從而促進(jìn)骨骼對鈣的吸收,這種光是( )A.紅外線 B.紫外線 C.紅色光 D.綠色光【答案】B【解答】解:太陽光中的某一種光波可以促成維生素D的活化,從而促進(jìn)骨骼對鈣的吸收,這種光是紫外線,故B符合題意,ACD不符合題意。故選:B。名師點撥:本題主要考查了紫外線的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道紫外線可以殺菌消毒、鈔票的熒光防偽、促進(jìn)維生素D的活化,從而促進(jìn)骨骼對鈣的吸收。【變式練1】(2023 黑龍江)電視機(jī)的遙控器是利用 來實現(xiàn)遙控的,我們可以從不同的方向看到同一個物體是因為光在物體表面發(fā)生了 反射。【答案】紅外線;漫。【分析】(1)紅外線是眾多太陽光線中不可見的一種,其特點是:熱作用強(qiáng)、穿透云霧的能力強(qiáng),電視機(jī)的遙控器工作時通過紅外線來傳遞的;(2)漫反射時反射光線射向各個方向,所以我們能從各個不同方向看到本身不發(fā)光的物體。【解答】解:看電視時,人們可以通過遙控器發(fā)出的紅外線;我們可以從不同的方向看到同一個物體是因為光在物體表面發(fā)生了漫反射,反射光線射向各個方向的緣故。【點評】本題主要考查了對紅外線、光的反射現(xiàn)象等知識的了解和掌握,是一道基礎(chǔ)題。【變式練2】下列現(xiàn)象中,對關(guān)于紫外線應(yīng)用的說法中,不正確的是( )A.人民幣的防偽利用了紫外線的熒光作用B.適當(dāng)照射太陽光可以促使人體合成維生素DC.經(jīng)常在太陽光下曬曬衣物,可以起到殺菌消毒作用D.電視機(jī)的遙控器可以發(fā)出不同的紫外線,來實現(xiàn)對電視機(jī)的遙控【答案】D【解答】解:A、紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,人民幣的防偽利用了紫外線的熒光作用,不符合題意。B、紫外線促使人體合成維生素D,太陽中有紫外線,適當(dāng)照射太陽光可以促使人體合成維生素D,不符合題意。C、紫外線有消毒作用,太陽中有紫外線,經(jīng)常在太陽光下曬曬衣物,可以起到殺菌消毒作用,不符合題意。D、電視機(jī)的遙控器是利用發(fā)光二極管發(fā)出不同的紅外線制成的,符合題意。故選:D。【變式練3】(2022 遼寧)幸福小區(qū)電梯內(nèi)壁是拋光的不銹鋼板。電梯門打開時,小玉看到“自己”,這是由于光發(fā)生 而形成的 像;走進(jìn)電梯,“像”會 (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)她。門上的傳感器通過 (填“紅外線”或“紫外線”)感知乘客是否關(guān)門。【答案】反射;虛;靠近;紅外線。【分析】不銹鋼板成像原理與平面鏡相同,像與物大小相等,像的大小與物距無關(guān);一切物體都會向外輻射紅外線,溫度越高,輻射的紅外線越多,自動門的傳感器就是通過接收到人體發(fā)出的紅外線工作的。【解答】解:拋光的不銹鋼板相當(dāng)于平面鏡。小玉看到不銹鋼板“里面”的“自己”,這是由于光發(fā)生反射而形成的虛像;走進(jìn)電梯,物距減小,屬于像距也會減小,此時“像”會靠近自己;門上的傳感器通過紅外線感知乘客是否關(guān)門。【點評】本題考查了平面鏡成像的特點和紅外線的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題。 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫