知識點(diǎn)回顧
知識點(diǎn)1:光的直線傳播
1、光源:
(1)光源定義:能夠自行發(fā)光的物體叫光源。
(2)光源分類:自然光源,如太陽、螢火蟲;人造光源,如 篝火、蠟燭、油燈、電燈。月亮本身不會發(fā)光,它不是光源。
2、光的直線傳播:
(1)光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。早晨,看到剛從地平線升起的太陽的位置比實(shí)際位置高,該現(xiàn)象說明:光在非均勻介質(zhì)中不是沿直線傳播的。
(2)光線:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直線傳播的應(yīng)用:①激光準(zhǔn)直。②影子的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。③日食月食的形成:當(dāng)?shù)厍?在中間時(shí)可形成月食。④小孔成像:小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像,其像的形狀與孔的形狀無關(guān)。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空氣中速度約為3×108m/s。光在水中速度為真空中光速的3/4,在玻璃中速度為真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的傳播距離,是距離單位,不是時(shí)間單位,也不是速度單位;1光年9.46×1015m。
知識點(diǎn)2:光的反射
1、光的反射定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
2、反射定律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角相等,光路可逆。即: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于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發(fā)光物體把照在它上面的光反射進(jìn)入我們的眼睛,所以我們能看見不發(fā)光的物體。
3、光的反射分類:鏡面反射和漫反射。
定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
鏡面反射 條件:反射面 平滑。
應(yīng)用:迎著太陽看平靜水面特別亮、黑板“反光”等都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射。
定義:射到物體上的平行光反射后向著不同的方向,每條光線遵守光的反射定律。
漫反射 條件:反射面凹凸不平。
應(yīng)用:能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體,是光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
※無論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律!
知識點(diǎn)3:平面鏡成像
1、 平面鏡成像特點(diǎn):
(1)像與物大小相等;
(2)像到鏡的距離與物到鏡的距離相等;
(3)像與物的對應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直;
(4)像與物左右位置顛倒;
(5)平面鏡所成的像是虛像(實(shí)像、虛像)。
總結(jié):等大、等距、垂直、對稱、虛像。
2、平面鏡成像原理及作用:
(1)平面鏡成像原理:光的反射定理;
(2)平面鏡成像作用:成像、 改變光路。
3、實(shí)像和虛像:
(1)實(shí)像:實(shí)際光線會聚點(diǎn)所成的像。
(2)虛像:實(shí)際光線反向延長線的會聚點(diǎn)所成的像。
※虛像能用眼睛直接觀看,但不能用光屏接收;實(shí)像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接觀看。
4、球面鏡:凸面鏡與凹面鏡
(1)凸面鏡:利用球面的外表面作反射面的面鏡叫做凸面鏡;凸面鏡對光有發(fā)散作用,常用作汽車觀后鏡來擴(kuò)大視野。
(2)凹面鏡:利用球面的內(nèi)表面作反射面的面鏡叫做凹面鏡;凹面鏡對光有匯聚作用,常用作太陽灶、探照燈等。
知識點(diǎn)4:光的折射
1、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。當(dāng)發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí),一定也發(fā)生了反射現(xiàn)象。當(dāng)光線垂直射向兩種物質(zhì)的界面時(shí),傳播方向不變。
2、光的折射規(guī)律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角不相等(空氣大),光路可逆;即:折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi);光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折(折射角<入射角);光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí),折射光線向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。在光的折射現(xiàn)象中,入射角增大,折射角也隨之增大(如圖所示)。在光的折射現(xiàn)象中,介質(zhì)的密度越小,光速越大,與法線形成的角越大。
3、生活中常見的光折射現(xiàn)象:①從岸上向水中看,水好像很淺,沿著看見魚的方向叉,卻叉不到;從水中看岸上的東西,好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。
知識點(diǎn)5:光的色散
1、光的色散定義:太陽光通過三棱鏡后,分解成各種單一顏色的光,這種現(xiàn)象叫光的色散。
2、不同顏色的光通過三棱鏡時(shí)偏折程度不同,紅光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。
3、光的色散在生活中的色散現(xiàn)象:雨后的彩虹、潑向空中的水變得五顏六色、在陽光下肥皂泡變成彩色等。
4、太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色組成,它是復(fù)色光。
5、把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合可產(chǎn)生各種顏色的光,這個(gè)現(xiàn)象叫做色光的混合(彩色電視機(jī)的彩色畫面的形成)。紅、綠、藍(lán)也叫光的三原色。
典例分析
考點(diǎn)1 光的直線傳播
【典例1】(2022?淄博)小孔成像現(xiàn)象最早被《墨經(jīng)》記載。下列現(xiàn)象與小孔成像原理相同的是( )
A.水中倒影B.雨后彩虹C.立竿見影D.海市蜃樓
【典例2】(2022?梧州模擬)梧州市加快推進(jìn)高速公路建設(shè),工程上挖掘隧道常用激光來進(jìn)行準(zhǔn)直,是利用了光的 的原理。光在真空中傳播的速度是 m/s。
【典例3】(2022?咸寧模擬)如圖所示是兩根標(biāo)桿OA和OB及它們在同一點(diǎn)光源下的影子OA'和OB'。請?jiān)趫D中畫出點(diǎn)光源的位置(用點(diǎn)P表示),并畫出人在此點(diǎn)光源下的影子(用線段EF表示)。
考點(diǎn)2 光的反射
【典例4】(2022?呼和浩特)日出東方,萬物光明;林間疏影,潭影映人。上面句中林間疏影與潭影映人,是兩種光學(xué)現(xiàn)象,其原理與下面兩幅圖的光學(xué)原理相同,這兩幅圖是( )
A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④
【典例5】(2022?黑龍江)如圖所示,小船在水中形成的“倒影”是 像,它是由光的 (折射/反射)形成的。
【典例6】(2022?贛榆區(qū)二模)小明的乒乓球掉到沙發(fā)底下,他想借助學(xué)過的光學(xué)器件改變光路將光照到沙發(fā)底下,找到乒乓球,請你在圖中合適的位置畫上光學(xué)器件,完成光路。
【典例7】(2022?泰州)小明用如圖所示裝置“探究光的反射規(guī)律”。
(1)表面粗糙的紙板應(yīng) 立在水平平面鏡上,讓一束光緊貼紙板A射向鏡面上的O點(diǎn),在紙板B上呈現(xiàn)出反射光束,以O(shè)N為軸,把紙板B向后翻折,紙板B上反射光束消失。由此可初步得出:反射光線、入射光線和法線 。
(2)把紙板B翻折至能呈現(xiàn)反射光束的位置后,讓紙板A上的入射光束繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動,此過程中反射角的大小變化情況是 。
(3)若將圖中紙板整體以底邊EF為軸向后旋轉(zhuǎn)45°后,紙板B上 (選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)出反射光束,紙板A上的入射光束 (選填“能”或“不能”)在平面鏡中成像。
考點(diǎn)3 平面鏡成像
【典例8】(2022?連云港一模)人站在平面鏡前,他遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),則下列說法正確的是( )
A.像變小,像到平面鏡的距離變大 B.像變小,像到平面鏡的距離變小
C.像不變,像到平面鏡的距離變大 D.像不變,像到平面鏡的距離變小
【典例9】(2022?鎮(zhèn)江)如圖所示,豎直放置的平面鏡能繞水平軸MN轉(zhuǎn)動,小明站在平面鏡正前方,他在鏡中成的是 (選填“實(shí)”或“虛”)像;小明垂直鏡面移動8cm,他與像的距離改變 cm;為了讓他站著就能看到鏡中腳的像,可以讓平面鏡繞軸沿
時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。
【典例10】(2022?武功縣模擬)如圖所示,M是蘋果上的一點(diǎn),N是人眼的位置,請畫出M點(diǎn)在平面鏡中的像M及某點(diǎn)發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過N點(diǎn)的光路圖。
【典例11】(2022?淄博)小明用玻璃板、蠟燭、白紙、刻度尺、火柴等器材探究平面鏡成像的特點(diǎn)。
(1)他將點(diǎn)燃的蠟燭A放置在玻璃板前面(如圖),分別拿未點(diǎn)燃的蠟燭B、C、D(D與A同粗等高)豎立著在玻璃板后面移動。他發(fā)現(xiàn)只有蠟燭D能跟蠟燭A的像完全重合,此時(shí)蠟燭D的位置就是 的位置,在此位置做好標(biāo)記,移去蠟燭D,在標(biāo)記處放置一塊光屏,光屏上承接不到蠟燭A的像,這說明平面鏡成 像。多次改變蠟燭A的位置并相應(yīng)移動蠟燭D,蠟燭D均能與蠟燭A的像完全重合,這說明平面鏡所成像的大小與物體的大小 。
(2)探究完像和物的位置關(guān)系并最終得出“平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱”的結(jié)論后,小明分析,小轎車前擋風(fēng)玻璃安裝成傾斜,除了減小風(fēng)阻外,還有一個(gè)重要原因是為了行車安全。這是因?yàn)椋阂归g行車時(shí),如果車內(nèi)開燈,車內(nèi)乘客經(jīng)前擋風(fēng)玻璃成的像在司機(jī)的 (選填“斜上方”“正前方”或“斜下方”),這樣會減小對司機(jī)觀察路況的干擾。為了行車安全,夜間行車時(shí),車內(nèi)不宜開燈。
考點(diǎn)4 光的折射
【典例12】(2022?鄂爾多斯)日出時(shí)能看到地平線以下的太陽。下列現(xiàn)象與此原理相同的是( )
A.樹蔭下圓形的光斑B.汽車后視鏡中的像
C.水中筷子“折斷”D.人能看到課本
【典例13】(2022?阜新)如圖所示,光在水和空氣的界面CD同時(shí)發(fā)生反射和折射,入射角為 度,折射角為 度,界面CD上面的介質(zhì)是 。
【典例14】(2022?濰坊)如圖所示,水池邊有一路燈S,路燈上方有一平面鏡MN,S發(fā)出的光
能經(jīng)MN反射后射入水中,請畫出:
(1)S在平面鏡中所成的像S';
(2)經(jīng)MN反射后過A點(diǎn)的反射光線OA;
(3)OA照射到水池底的光路圖。
【典例15】(2022?宜昌)在“探究光從玻璃斜射入空氣的折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,小東借助激光筆、半圓形玻璃塊和帶刻度的光具盤完成了實(shí)驗(yàn),觀察到如圖所示的1、2、3三條光束,并在光具盤上用筆描出了對應(yīng)的光路。
(1)圖中的折射角大小為 。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象初步發(fā)現(xiàn),光從玻璃斜射入空氣時(shí),折射角 (選填“>”“=”或“<”)入射角。
(3)現(xiàn)在要探究光的折射現(xiàn)象中光路是否可逆,具體的操作是 ,如果看到 現(xiàn)象,就可證明光路是可逆的。
考點(diǎn)5 光的色散
【典例16】(2022?新泰市一模)如圖,綠樹紅花與湛藍(lán)的天空倒映在平靜的湖水中,如同美麗的油畫一般。關(guān)于其中的光現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.樹在水中的倒影是由光的反射形成的虛像
B.當(dāng)我們靠近水面時(shí),觀察到樹木在水面的像會變大
C.我們能看到樹葉是綠色的,是因?yàn)闃淙~吸收了綠光
D.平靜的水面是光源
【典例17】(2022?無錫)我國唐朝的張志和在《玄真子》中記載了著名的“人工虹”實(shí)驗(yàn):“背日噴乎水,成虹霓之狀”,這是光的 現(xiàn)象,進(jìn)一步的研究表明,將紅、 、藍(lán)三種色光按照不同比例混合,能產(chǎn)生任何一種其它顏色的光。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2022?常州)2022年北京冬奧會期間,北京皮影藝術(shù)劇院緊扣冬奧題材,精彩呈現(xiàn)皮影戲《尋找雪姑娘》,如圖所示。下列情境中,與皮影戲原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.樹蔭下光斑
C.水中倒影 D.筷子彎折
2.(2022?長春)南湖大橋與其在水中的倒影相映成趣。“倒影”的形成是由于光的( )
A.直線傳播B.反射C.折射D.色散
3.(2022?柳州)如圖,物體S在平面鏡中所成的像為S'。若在鏡后放置一塊透明玻璃AB,則像S'將( )
A.變亮B.變暗C.不變D.偏離原位置
4.(2022?徐州)人在岸上透過池水看池塘底部,下列光路圖正確的是( )
A.B.
C.D.
5.(2022?泰安三模)關(guān)于光現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.“一葉障目,不見泰山”,是光的直線傳播造成的
B.“黑板反光”是漫反射現(xiàn)象
C.自行車的尾燈是靠光的折射來引起后方車輛司機(jī)注意的
D.驗(yàn)鈔機(jī)利用紅外線辨別鈔票的真?zhèn)?br>二、填空題。
6.(2022?梧州)早在公元前4世紀(jì),墨家就做過小孔成像的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的原理是光的 ,像是 (選填“倒立”或“正立”)的。
7.(2022?沈陽)如圖所示是2022年4月在荷蘭阿爾梅勒世界園藝博覽會上拍攝的中國竹園的展館景象,“中國竹園”憑借其融合中國傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代工藝于一體的獨(dú)特風(fēng)格而備受矚目。竹房在水中的“倒影”是光的 形成的,水中的“竹房”是 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
8.(2022?朝陽)初春時(shí)節(jié),大凌河畔的一只天鵝展翅向高處飛去,它在水中像的大小
(選填“變大”、“變小”或“不變”),以河邊的大樹為參照物,天鵝是 (選填“運(yùn)動”或“靜止”)的。
9.(2022?懷化)2022年4月18日,懷化出現(xiàn)了“日暈”奇觀,它是由于氣溫低,云中的水滴變成六棱柱狀的小冰晶,此過程發(fā)生了 (物態(tài)變化名稱),太陽光穿過云層即在小冰晶上發(fā)生 (選填“折射”或“反射”或“光沿直線傳播”),看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈,由內(nèi)而外呈光譜色,這就是“日暈”。
10.(2022?姜堰區(qū)二模)如圖,是中考時(shí)貼在試卷答題卡上用來識別考生信息的條形碼,當(dāng)條形碼掃描器用光照射它時(shí),會接收到 (選填“黑色”、“白色”或“黑色和白色”)條紋反射的光,再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息。疫情防控期間,考生進(jìn)入學(xué)校時(shí),要通過體感測溫門,通過該門時(shí),顯示器就能顯示通過者的體溫。這種檢測門是靠感應(yīng)人體發(fā)出的 來測量溫度的。
三、作圖題。
11.(2022?曲阜市二模)如圖,小文給同學(xué)們表演趣味小實(shí)驗(yàn),她將一塊厚玻璃磚豎立在桌面上,讓小明站在玻璃磚右側(cè)進(jìn)行觀察。小文將一枚硬幣緩慢移至玻璃磚左側(cè)某一位置時(shí),小明驚奇地發(fā)現(xiàn),硬幣“進(jìn)入”了玻璃磚內(nèi)。請畫出從A點(diǎn)出發(fā)的一條光線,經(jīng)過玻璃磚進(jìn)入眼睛的完整光路。
12.(2022?菏澤)在防溺水教育活動中,老師告訴學(xué)生,池塘里水的實(shí)際深度比看起來的深度要大,不能貿(mào)然下水游泳。如圖為解釋這一現(xiàn)象的情景,其中A為水底的物體,A′是岸邊兒童看到的A的像。請你在圖中作出過O點(diǎn)的入射光線和折射光線。
四、實(shí)驗(yàn)探究題。
13.(2022?順德區(qū)校級模擬)圖甲是探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、d的合理順序是 (填寫步驟前字母):
a.在水平桌面上鋪一張白紙,紙上豎立一塊玻璃板,沿玻璃板位置劃線記錄玻璃板的位置;
b. 放在玻璃板的后方,移動到某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)該蠟燭與被點(diǎn)燃的蠟燭的像重合,在紙上記下該蠟燭的位置A';
c.改變玻璃板前蠟燭的位置,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),在紙上記錄物與像的位置A2、A'2;A3、A'3(如題圖乙所示);
d.點(diǎn)燃蠟燭放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在紙上記錄蠟燭的位置A1。
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,小李讓玻璃板沿垂直于CD軸方向靠近蠟燭A',為了完成實(shí)驗(yàn)探究,小李應(yīng)將蠟燭 A' (填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)蠟燭A,同時(shí)觀察到蠟燭的像將 (填“變大”、“不變”或“變小”);他若將玻璃板沿CD軸方向水平向右移動,則他將觀察到鏡中A的像 (填“向右”、“向左”或“不”)移動;
(3)小怡同學(xué)將蠟燭A'取走,在A'位置放一張白紙,結(jié)果在白紙上 (填“有”或“沒有”)像;將A取走,正立放置一電子手表在該位置,從平面鏡中看到的時(shí)間如題圖丙所示,則實(shí)際的時(shí)間是 。
第四章 光現(xiàn)象(解析版)
知識導(dǎo)航
知識點(diǎn)回顧
知識點(diǎn)1:光的直線傳播
1、光源:
(1)光源定義:能夠自行發(fā)光的物體叫光源。
(2)光源分類:自然光源,如太陽、螢火蟲;人造光源,如 篝火、蠟燭、油燈、電燈。月亮本身不會發(fā)光,它不是光源。
2、光的直線傳播:
(1)光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。早晨,看到剛從地平線升起的太陽的位置比實(shí)際位置高,該現(xiàn)象說明:光在非均勻介質(zhì)中不是沿直線傳播的。
(2)光線:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直線傳播的應(yīng)用:①激光準(zhǔn)直。②影子的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。③日食月食的形成:當(dāng)?shù)厍?在中間時(shí)可形成月食。④小孔成像:小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像,其像的形狀與孔的形狀無關(guān)。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空氣中速度約為3×108m/s。光在水中速度為真空中光速的3/4,在玻璃中速度為真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的傳播距離,是距離單位,不是時(shí)間單位,也不是速度單位;1光年9.46×1015m。
知識點(diǎn)2:光的反射
1、光的反射定義:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí),一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。
2、反射定律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角相等,光路可逆。即: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于法線的兩側(cè),反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發(fā)光物體把照在它上面的光反射進(jìn)入我們的眼睛,所以我們能看見不發(fā)光的物體。
3、光的反射分類:鏡面反射和漫反射。
定義:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
鏡面反射 條件:反射面 平滑。
應(yīng)用:迎著太陽看平靜水面特別亮、黑板“反光”等都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射。
定義:射到物體上的平行光反射后向著不同的方向,每條光線遵守光的反射定律。
漫反射 條件:反射面凹凸不平。
應(yīng)用:能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體,是光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。
※無論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律!
知識點(diǎn)3:平面鏡成像
1、 平面鏡成像特點(diǎn):
(1)像與物大小相等;
(2)像到鏡的距離與物到鏡的距離相等;
(3)像與物的對應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直;
(4)像與物左右位置顛倒;
(5)平面鏡所成的像是虛像(實(shí)像、虛像)。
總結(jié):等大、等距、垂直、對稱、虛像。
2、平面鏡成像原理及作用:
(1)平面鏡成像原理:光的反射定理;
(2)平面鏡成像作用:成像、 改變光路。
3、實(shí)像和虛像:
(1)實(shí)像:實(shí)際光線會聚點(diǎn)所成的像。
(2)虛像:實(shí)際光線反向延長線的會聚點(diǎn)所成的像。
※虛像能用眼睛直接觀看,但不能用光屏接收;實(shí)像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接觀看。
4、球面鏡:凸面鏡與凹面鏡
(1)凸面鏡:利用球面的外表面作反射面的面鏡叫做凸面鏡;凸面鏡對光有發(fā)散作用,常用作汽車觀后鏡來擴(kuò)大視野。
(2)凹面鏡:利用球面的內(nèi)表面作反射面的面鏡叫做凹面鏡;凹面鏡對光有匯聚作用,常用作太陽灶、探照燈等。
知識點(diǎn)4:光的折射
1、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。當(dāng)發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí),一定也發(fā)生了反射現(xiàn)象。當(dāng)光線垂直射向兩種物質(zhì)的界面時(shí),傳播方向不變。
2、光的折射規(guī)律:三線共面,兩線兩側(cè),兩角不相等(空氣大),光路可逆;即:折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi);光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線向法線方向偏折(折射角<入射角);光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí),折射光線向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。在光的折射現(xiàn)象中,入射角增大,折射角也隨之增大(如圖所示)。在光的折射現(xiàn)象中,介質(zhì)的密度越小,光速越大,與法線形成的角越大。
3、生活中常見的光折射現(xiàn)象:①從岸上向水中看,水好像很淺,沿著看見魚的方向叉,卻叉不到;從水中看岸上的東西,好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。
知識點(diǎn)5:光的色散
1、光的色散定義:太陽光通過三棱鏡后,分解成各種單一顏色的光,這種現(xiàn)象叫光的色散。
2、不同顏色的光通過三棱鏡時(shí)偏折程度不同,紅光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。
3、光的色散在生活中的色散現(xiàn)象:雨后的彩虹、潑向空中的水變得五顏六色、在陽光下肥皂泡變成彩色等。
4、太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色組成,它是復(fù)色光。
5、把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合可產(chǎn)生各種顏色的光,這個(gè)現(xiàn)象叫做色光的混合(彩色電視機(jī)的彩色畫面的形成)。紅、綠、藍(lán)也叫光的三原色。
典例分析
考點(diǎn)1 光的直線傳播
【典例1】(2022?淄博)小孔成像現(xiàn)象最早被《墨經(jīng)》記載。下列現(xiàn)象與小孔成像原理相同的是( )
A.水中倒影B.雨后彩虹C.立竿見影D.海市蜃樓
【答案】C。
【解答】解:A、水中倒影屬于平面鏡成像,其實(shí)質(zhì)是光的反射,故A錯(cuò)誤;
B、雨過天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這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,分解成各種彩色光,所以說雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的色散形成的,故B錯(cuò)誤。
C、立竿見影中的影子是光沿直線傳播現(xiàn)象,故C正確
D、海市蜃樓是光在沿直線方向傳播時(shí),在密度不均勻的空氣層中,經(jīng)過折射造成的結(jié)果,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【典例2】(2022?梧州模擬)梧州市加快推進(jìn)高速公路建設(shè),工程上挖掘隧道常用激光來進(jìn)行準(zhǔn)直,是利用了光的 直線傳播 的原理。光在真空中傳播的速度是 3×108 m/s。
【答案】直線傳播;3×108。
【解答】解:工程上挖掘隧道常用激光來進(jìn)行準(zhǔn)直,是利用了光的直線傳播的原理。光在真空中傳播的速度是3×108m/s。
故答案為:直線傳播;3×108。
【典例3】(2022?咸寧模擬)如圖所示是兩根標(biāo)桿OA和OB及它們在同一點(diǎn)光源下的影子OA'和OB'。請?jiān)趫D中畫出點(diǎn)光源的位置(用點(diǎn)P表示),并畫出人在此點(diǎn)光源下的影子(用線段EF表示)。
【解答】解:根據(jù)兩根標(biāo)桿及它們在燈光下的影子,即可找到P點(diǎn),根據(jù)光源即可得出,作出人影EF,如下圖:
考點(diǎn)2 光的反射
【典例4】(2022?呼和浩特)日出東方,萬物光明;林間疏影,潭影映人。上面句中林間疏影與潭影映人,是兩種光學(xué)現(xiàn)象,其原理與下面兩幅圖的光學(xué)原理相同,這兩幅圖是( )
A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④
【答案】A。
【解答】解:林間疏影是由光的直線傳播形成的;潭影映人屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的;
手影是由光的直線傳播形成的;倒影屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的;插在水中的筷子變彎了,是由光的折射形成的;彩虹屬于光的色散現(xiàn)象,光的色散現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是光的折射;
由此可知,A正確。
故選:A。
【典例5】(2022?黑龍江)如圖所示,小船在水中形成的“倒影”是 虛 像,它是由光的 反射 (折射/反射)形成的。
【答案】虛;反射。
【解答】解:小船在水中形成的“倒影”,屬平面鏡成像,是虛像,它是由光的反射形成的。
故答案為:虛;反射。
【典例6】(2022?贛榆區(qū)二模)小明的乒乓球掉到沙發(fā)底下,他想借助學(xué)過的光學(xué)器件改變光路將光照到沙發(fā)底下,找到乒乓球,請你在圖中合適的位置畫上光學(xué)器件,完成光路。
【解答】解:先作出入射光線和反射光線的角平分線即法線,然后通過入射點(diǎn)作法線的垂線即是鏡面。如圖:
【典例7】(2022?泰州)小明用如圖所示裝置“探究光的反射規(guī)律”。
(1)表面粗糙的紙板應(yīng) 豎直 立在水平平面鏡上,讓一束光緊貼紙板A射向鏡面上的O點(diǎn),在紙板B上呈現(xiàn)出反射光束,以O(shè)N為軸,把紙板B向后翻折,紙板B上反射光束消失。由此可初步得出:反射光線、入射光線和法線 在同一平面內(nèi) 。
(2)把紙板B翻折至能呈現(xiàn)反射光束的位置后,讓紙板A上的入射光束繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動,此過程中反射角的大小變化情況是 減小 。
(3)若將圖中紙板整體以底邊EF為軸向后旋轉(zhuǎn)45°后,紙板B上 不能 (選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)出反射光束,紙板A上的入射光束 能 (選填“能”或“不能”)在平面鏡中成像。
【答案】(1)豎直;在同一平面內(nèi);(2)減??;(3)不能;能。
【解答】(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將紙板豎直放置于平面鏡 上,這樣反射光線才可以在硬紙板上呈現(xiàn);把紙板B向后翻折,紙板B上反射光束消失,則呈現(xiàn)反射光線的紙板B和呈現(xiàn)入射光線的紙板A不在同一平面內(nèi),所以在B板上不能看到反射光;但是此時(shí)反射光線的位置不發(fā)生變化;反射光線和入射光線仍然在同一平面內(nèi);
(2)紙板A上的入射光束繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動,入射角減小,而反射角隨入射角的增大而增大,減小而減小,故反射角減?。?br>(3)若將圖中紙板整體以底邊EF為軸向后旋轉(zhuǎn)45°后,此時(shí)反射光線仍在入射光線和法線所在的平面內(nèi),只不過紙板不在這個(gè)平面內(nèi),紙板B上不能呈現(xiàn)出反射光束。紙板A上的入射光束能在平面鏡中成像。
故答案為:(1)豎直;在同一平面內(nèi);(2)減小;(3)不能;能。
考點(diǎn)3 平面鏡成像
【典例8】(2022?連云港一模)人站在平面鏡前,當(dāng)他遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),則下列說法正確的是( )
A.像變小,像到平面鏡的距離變大 B.像變小,像到平面鏡的距離變小
C.像不變,像到平面鏡的距離變大 D.像不變,像到平面鏡的距離變小
【答案】C。
【解答】解:人在平面鏡中成像大小和人的大小有關(guān),跟人到平面鏡的距離沒有關(guān)系,所以當(dāng)人遠(yuǎn)離平面鏡時(shí),他的像的大小不變,物像到平面鏡的距離相等,像與平面鏡的距離變大,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:C。
【典例9】(2022?鎮(zhèn)江)如圖所示,豎直放置的平面鏡能繞水平軸MN轉(zhuǎn)動,小明站在平面鏡正前方,他在鏡中成的是 虛 (選填“實(shí)”或“虛”)像;小明垂直鏡面移動8cm,他與像的距離改變 16 cm;為了讓他站著就能看到鏡中腳的像,可以讓平面鏡繞軸沿 順 時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。
【答案】虛;16;順。
【解答】解:據(jù)平面鏡所成像的特點(diǎn)可知,平面鏡所成的像是虛像,所以小明同學(xué)在鏡中的像是虛像;
小明垂直鏡面移動8cm,由于像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離,所以小明鏡中的像也垂直鏡面移動8cm,那么他與像的距離變化量為8cm+8cm=16cm;
為了讓他站著就能看到鏡中腳的像,應(yīng)讓平面鏡繞軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動,使來自腳的光被平面鏡反射后能進(jìn)入人眼。
故答案為:虛;16;順。
【典例10】(2022?武功縣模擬)如圖所示,M是蘋果上的一點(diǎn),N是人眼的位置,請畫出M點(diǎn)在平面鏡中的像M及某點(diǎn)發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過N點(diǎn)的光路圖。
【解答】解:作出M關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn)M′,即為M的像點(diǎn);連接NM′交平面鏡于點(diǎn)O,O點(diǎn)就是入射點(diǎn),ON即為反射光線,連接MO即為入射光線,如下圖所示:
。
【典例11】(2022?淄博)小明用玻璃板、蠟燭、白紙、刻度尺、火柴等器材探究平面鏡成像的特點(diǎn)。
(1)他將點(diǎn)燃的蠟燭A放置在玻璃板前面(如圖),分別拿未點(diǎn)燃的蠟燭B、C、D(D與A同粗等高)豎立著在玻璃板后面移動。他發(fā)現(xiàn)只有蠟燭D能跟蠟燭A的像完全重合,此時(shí)蠟燭D的位置就是 蠟燭A的像 的位置,在此位置做好標(biāo)記,移去蠟燭D,在標(biāo)記處放置一塊光屏,光屏上承接不到蠟燭A的像,這說明平面鏡成 虛 像。多次改變蠟燭A的位置并相應(yīng)移動蠟燭D,蠟燭D均能與蠟燭A的像完全重合,這說明平面鏡所成像的大小與物體的大小 相等 。
(2)探究完像和物的位置關(guān)系并最終得出“平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱”的結(jié)論后,小明分析,小轎車前擋風(fēng)玻璃安裝成傾斜,除了減小風(fēng)阻外,還有一個(gè)重要原因是為了行車安全。這是因?yàn)椋阂归g行車時(shí),如果車內(nèi)開燈,車內(nèi)乘客經(jīng)前擋風(fēng)玻璃成的像在司機(jī)的 斜上方 (選填“斜上方”“正前方”或“斜下方”),這樣會減小對司機(jī)觀察路況的干擾。為了行車安全,夜間行車時(shí),車內(nèi)不宜開燈。
【答案】(1)蠟燭A的像;虛;相等;(2)斜上方。
【解答】解:(1)把一支點(diǎn)燃的蠟燭A豎直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的不點(diǎn)燃的蠟燭B,蠟燭B在A的另一側(cè),當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像重合時(shí),蠟燭B的位置便是蠟燭A的像的位置;
移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像,這說明平面鏡成的是虛像,透過玻璃板在光屏上能看到蠟燭A的像;
隨著蠟燭A的燃燒蠟燭B無法與A的像重合,此時(shí)蠟燭A與像大小相等;
(2)小汽車前面的擋風(fēng)玻璃相當(dāng)于平面鏡,平面鏡成像的特點(diǎn)是像與物關(guān)于鏡面對稱,如果豎直安裝,成的虛像會在正前方,干擾司機(jī)觀察路況,傾斜安裝可以使像成在斜上方,不干擾司機(jī)觀察路況。
故答案為:(1)蠟燭A的像;虛;相等;(2)斜上方。
考點(diǎn)4 光的折射
【典例12】(2022?鄂爾多斯)日出時(shí)能看到地平線以下的太陽。下列現(xiàn)象與此原理相同的是( )
A.樹蔭下圓形的光斑B.汽車后視鏡中的像
C.水中筷子“折斷”D.人能看到課本
【答案】C。
【解答】解:日出時(shí)能看到地平線以下的太陽,是由于光經(jīng)過不均勻的大氣層時(shí)發(fā)生折射形成的。
A、樹蔭下圓形的光斑是小孔成像現(xiàn)象,是由于光的直線傳播形成的,故A不合題意;
B、汽車后視鏡中的像利用了光的反射來成像,故B不合題意;
C、水中筷子“折斷”是光從水中斜射入空氣中時(shí)發(fā)生折射形成的,故C符合題意;
D、人能看到本身不發(fā)光的課本,是光的反射現(xiàn)象,故D不合題意。
故選:C。
【典例13】(2022?阜新)如圖所示,光在水和空氣的界面CD同時(shí)發(fā)生反射和折射,入射角為 30 度,折射角為 42 度,界面CD上面的介質(zhì)是 空氣 。
【答案】30;42;空氣。
【解答】解:
如圖CD是界面,∠AOC=60°,則∠BOD=60°,
所以入射角為90°﹣60°=30°,
而∠COE=48°,則折射角為90°﹣48°=42°;
因折射角大于入射角,所以CD的上邊是空氣,下邊是水。
故答案為:30;42;空氣。
【典例14】(2022?濰坊)如圖所示,水池邊有一路燈S,路燈上方有一平面鏡MN,S發(fā)出的光
能經(jīng)MN反射后射入水中,請畫出:
(1)S在平面鏡中所成的像S';
(2)經(jīng)MN反射后過A點(diǎn)的反射光線OA;
(3)OA照射到水池底的光路圖。
【解答】解:(1)作出發(fā)光點(diǎn)S關(guān)于平面鏡的對稱點(diǎn),即為像點(diǎn)S′;
(2)連接S′A點(diǎn)交平面鏡于點(diǎn)O,沿OA畫出反射光線,連接SO畫出入射光線;
(3)首先過入射點(diǎn)畫出法線,然后根據(jù)折射光線和入射光線分居法線兩側(cè),折射角小于入射角,在法線的水中畫出折射光線,如圖所示:′

【典例15】(2022?宜昌)在“探究光從玻璃斜射入空氣的折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,小東借助激光筆、半圓形玻璃塊和帶刻度的光具盤完成了實(shí)驗(yàn),觀察到如圖所示的1、2、3三條光束,并在光具盤上用筆描出了對應(yīng)的光路。
(1)圖中的折射角大小為 80° 。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象初步發(fā)現(xiàn),光從玻璃斜射入空氣時(shí),折射角 > (選填“>”“=”或“<”)入射角。
(3)現(xiàn)在要探究光的折射現(xiàn)象中光路是否可逆,具體的操作是 讓入射光逆著光路2射入 ,如果看到 折射光逆著光路1射出 現(xiàn)象,就可證明光路是可逆的。
【答案】(1)80°;(2)>;(3)讓入射光逆著光路2射入;折射光逆著光路1射出。
【解答】解:(1)由圖可知,光路1和3是關(guān)于90°線對稱,所以90°線是法線,0°線是界面,而折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè),則光路2是折射光線,由圖可知,折射角為80°。
(2)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,光從玻璃斜射入空氣時(shí),光路1與法線夾角40°,即入射角為40°,根據(jù)(1)可知,折射角>入射角;
(3)為了驗(yàn)證折射現(xiàn)象中光路是否可逆,也可以讓入射光逆著光路2射入,如果看到折射光逆著光路1射出現(xiàn)象,就可證明光路是可逆的。
故答案為:(1)80°;(2)>;(3)讓入射光逆著光路2射入;折射光逆著光路1射出。
考點(diǎn)5 光的色散
【典例16】(2022?新泰市一模)如圖,綠樹紅花與湛藍(lán)的天空倒映在平靜的湖水中,如同美麗的油畫一般。關(guān)于其中的光現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.樹在水中的倒影是由光的反射形成的虛像
B.當(dāng)我們靠近水面時(shí),觀察到樹木在水面的像會變大
C.我們能看到樹葉是綠色的,是因?yàn)闃淙~吸收了綠光
D.平靜的水面是光源
【答案】A。
【解答】解:A、樹在水中的倒影屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的虛像,故A正確;
B、平面鏡成像時(shí),像的大小與物體的大小有關(guān),與觀察者到鏡面的距離無關(guān),當(dāng)我們靠近水面時(shí),樹木在水面的像大小保持不變,故B錯(cuò)誤;
C、我們能看到樹葉是綠色的,是因?yàn)闃淙~反射了綠光,故C錯(cuò)誤;
D、自身能發(fā)光的物體稱為光源,水面自身不能發(fā)光,不是光源,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【典例17】(2022?無錫)我國唐朝的張志和在《玄真子》中記載了著名的“人工虹”實(shí)驗(yàn):“背日噴乎水,成虹霓之狀”,這是光的 色散 現(xiàn)象,進(jìn)一步的研究表明,將紅、 綠 、藍(lán)三種色光按照不同比例混合,能產(chǎn)生任何一種其它顏色的光。
【答案】色散;綠。
【解答】解:“背日噴乎水,成虹霓之狀”描寫的是“人工虹”,這是噴出水后,空中有大量的小水滴,太陽光照在這些小水滴上,被分解為絢麗的七色光,也就是光的色散;
三種色光適當(dāng)混合能產(chǎn)生其它色光,這三種色光就是光的三原色,它們分別是紅光、綠光、藍(lán)光。
故答案為:色散;綠。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2022?常州)2022年北京冬奧會期間,北京皮影藝術(shù)劇院緊扣冬奧題材,精彩呈現(xiàn)皮影戲《尋找雪姑娘》,如圖所示。下列情境中,與皮影戲原理相同的是( )
A.雨后彩虹 B.樹蔭下光斑
C.水中倒影 D.筷子彎折
【答案】B。
【解答】解:A、雨過天晴時(shí),常在天空出現(xiàn)彩虹,這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錯(cuò)誤;
B、白天在濃密樹蔭下出現(xiàn)的圓形光斑是小孔成像現(xiàn)象,是由于光的直線傳播形成的,與皮影戲原理相同,故B符合題意;
C、在平靜的湖面上看到樹的倒影是平面鏡成像,其實(shí)質(zhì)是光的反射,故C不合題意;
D、斜插入水中的筷子看似彎折,是由于光的折射形成的,故D不合題意。
故選:B。
2.(2022?長春)南湖大橋與其在水中的倒影相映成趣?!暗褂啊钡男纬墒怯捎诠獾模? )
A.直線傳播B.反射C.折射D.色散
【答案】B。
【解答】解:南湖大橋在水中的倒影屬于平面鏡成像,其原理是光的反射現(xiàn)象。
故選:B。
3.(2022?柳州)如圖,物體S在平面鏡中所成的像為S'。若在鏡后放置一塊透明玻璃AB,則像S'將( )
A.變亮B.變暗C.不變D.偏離原位置
【答案】C。
【解答】解:平面鏡成像是由于光的反射形成的,若在鏡面的后面放任何東西,都不會影響鏡面對光線的反射,所以像的亮度、位置等都不會受影響。
故選:C。
4.(2022?徐州)人在岸上透過池水看池塘底部,下列光路圖正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D。
【解答】解:人在岸上透過池水看池塘底部,池底的光線由水中斜射入空氣時(shí),在水面處發(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,就會覺得池底變淺了,
A圖中光的傳播方向錯(cuò)誤,而且沒有發(fā)生折射,B圖沒有發(fā)生折射,C圖光的傳播方向錯(cuò)誤,故只有D正確。
故選D。
5.(2022?泰安三模)關(guān)于光現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.“一葉障目,不見泰山”,是光的直線傳播造成的
B.“黑板反光”是漫反射現(xiàn)象
C.自行車的尾燈是靠光的折射來引起后方車輛司機(jī)注意的
D.驗(yàn)鈔機(jī)利用紅外線辨別鈔票的真?zhèn)?br>【答案】A。
【解答】解:A、“一葉障目,不見泰山”,是由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,泰山反射的光被樹葉阻擋無法進(jìn)入人的眼睛,因此不能看見泰山,故A正確;
B、“黑板反光”是因?yàn)楹诎灏l(fā)生了鏡面反射,故B錯(cuò)誤;
C、自行車的尾燈是靠光的反射來引起后方車輛司機(jī)注意的,故C錯(cuò)誤;
D、驗(yàn)鈔機(jī)利用紫外線辨別鈔票的真?zhèn)?,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
二、填空題。
6.(2022?梧州)早在公元前4世紀(jì),墨家就做過小孔成像的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)的原理是光的 直線傳播 ,像是 倒立 (選填“倒立”或“正立”)的。
【答案】直線傳播;倒立。
【解答】解:光在同一種介質(zhì)中沿直線傳播,所以當(dāng)光線穿過小孔時(shí)光源上下部分交換,形成倒立的實(shí)像。
故答案為:直線傳播;倒立。
7.(2022?沈陽)如圖所示是2022年4月在荷蘭阿爾梅勒世界園藝博覽會上拍攝的中國竹園的展館景象,“中國竹園”憑借其融合中國傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代工藝于一體的獨(dú)特風(fēng)格而備受矚目。竹房在水中的“倒影”是光的 反射 形成的,水中的“竹房”是 虛 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
【答案】反射;虛。
【解答】解:竹房在水中的“倒影”,屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的;
水中的竹房是竹房反射的光線從水中斜射入空氣發(fā)生反射形成的虛像;
故答案為:反射;虛。
8.(2022?朝陽)初春時(shí)節(jié),大凌河畔的一只天鵝展翅向高處飛去,它在水中像的大小 不變 (選填“變大”、“變小”或“不變”),以河邊的大樹為參照物,天鵝是 運(yùn)動 (選填“運(yùn)動”或“靜止”)的。
【答案】不變;運(yùn)動。
【解答】解:(1)平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,由于物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,所以不管天鵝距水面的距離遠(yuǎn)還是近,像始終和物體等大,因此兩只天鵝飛離水面的過程中,它在水中的像的大小不變;
(2)兩只天鵝飛離水面的過程中,以河邊的大樹為參照物,天鵝與河邊的大樹之間的距離變大,則天鵝在向上運(yùn)動。
故答案為:不變;運(yùn)動。
9.(2022?懷化)2022年4月18日,懷化出現(xiàn)了“日暈”奇觀,它是由于氣溫低,云中的水滴變成六棱柱狀的小冰晶,此過程發(fā)生了 凝固 (物態(tài)變化名稱),太陽光穿過云層即在小冰晶上發(fā)生 折射 (選填“折射”或“反射”或“光沿直線傳播”),看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈,由內(nèi)而外呈光譜色,這就是“日暈”。
【答案】凝固;折射。
【解答】解:由于氣溫低,云中的水滴變成六棱柱狀的小冰晶,是由液態(tài)變成固態(tài),叫凝固;
太陽光穿過云層進(jìn)入人的視野發(fā)生折射,使人看上去在太陽的周圍出現(xiàn)一個(gè)圓圈——這就是“日暈”。
故答案為:凝固;折射。
10.(2022?姜堰區(qū)二模)如圖,是中考時(shí)貼在試卷答題卡上用來識別考生信息的條形碼,當(dāng)條形碼掃描器用光照射它時(shí),會接收到 白色 (選填“黑色”、“白色”或“黑色和白色”)條紋反射的光,再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息。疫情防控期間,考生進(jìn)入學(xué)校時(shí),要通過體感測溫門,通過該門時(shí),顯示器就能顯示通過者的體溫。這種檢測門是靠感應(yīng)人體發(fā)出的 紅外線 來測量溫度的。
【答案】白色;紅外線。
【解答】解:白色不透明物體能反射所有顏色的光,黑色不透明物體吸收所有顏色的光,所以當(dāng)條形碼掃描器用光照射它時(shí),會接收到白色條紋反射的光。
紅外線測溫儀是通過對物體自身輻射的紅外能量的測量,準(zhǔn)確地測定物體表面溫度的儀器,而體溫檢測門就屬于這類儀器,是靠感應(yīng)人體發(fā)出的紅外線來測量溫度的。
故答案為:白色;紅外線。
三、作圖題。
11.(2022?曲阜市二模)如圖,小文給同學(xué)們表演趣味小實(shí)驗(yàn),她將一塊厚玻璃磚豎立在桌面上,讓小明站在玻璃磚右側(cè)進(jìn)行觀察。小文將一枚硬幣緩慢移至玻璃磚左側(cè)某一位置時(shí),小明驚奇地發(fā)現(xiàn),硬幣“進(jìn)入”了玻璃磚內(nèi)。請畫出從A點(diǎn)出發(fā)的一條光線,經(jīng)過玻璃磚進(jìn)入眼睛的完整光路。
【解答】解:首先連接人的眼睛和虛像A',連線與玻璃磚右側(cè)界面的交界點(diǎn)為折射點(diǎn);光線從玻璃磚斜射入空氣中,折射角大于入射角,據(jù)此做出玻璃磚中的入射光線;當(dāng)光從空氣斜射入玻璃磚中時(shí),折射角小于入射角,據(jù)此做出硬幣反射的光線,如圖所示:
12.(2022?菏澤)在防溺水教育活動中,老師告訴學(xué)生,池塘里水的實(shí)際深度比看起來的深度要大,不能貿(mào)然下水游泳。如圖為解釋這一現(xiàn)象的情景,其中A為水底的物體,A′是岸邊兒童看到的A的像。請你在圖中作出過O點(diǎn)的入射光線和折射光線。
【解答】解:水底的物體A反射出的光,在水面處發(fā)生了折射,折射角大于入射角,人認(rèn)為光是沿直線傳播的,所以逆著折射光線看上去,看到的是A′點(diǎn),連接眼睛與O點(diǎn)即為折射光線,連接AO即為入射光線,如圖所示:
四、實(shí)驗(yàn)探究題。
13.(2022?順德區(qū)校級模擬)圖甲是探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c、d的合理順序是 adbc (填寫步驟前字母):
a.在水平桌面上鋪一張白紙,紙上豎立一塊玻璃板,沿玻璃板位置劃線記錄玻璃板的位置;
b. 拿另一支完全相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭 放在玻璃板的后方,移動到某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)該蠟燭與被點(diǎn)燃的蠟燭的像重合,在紙上記下該蠟燭的位置A';
c.改變玻璃板前蠟燭的位置,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),在紙上記錄物與像的位置A2、A'2;A3、A'3(如題圖乙所示);
d.點(diǎn)燃蠟燭放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在紙上記錄蠟燭的位置A1。
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,小李讓玻璃板沿垂直于CD軸方向靠近蠟燭A',為了完成實(shí)驗(yàn)探究,小李應(yīng)將蠟燭 A' 遠(yuǎn)離 (填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)蠟燭A,同時(shí)觀察到蠟燭的像將 不變 (填“變大”、“不變”或“變小”);他若將玻璃板沿CD軸方向水平向右移動,則他將觀察到鏡中A的像 不 (填“向右”、“向左”或“不”)移動;
(3)小怡同學(xué)將蠟燭A'取走,在A'位置放一張白紙,結(jié)果在白紙上 沒有 (填“有”或“沒有”)像;將A取走,正立放置一電子手表在該位置,從平面鏡中看到的時(shí)間如題圖丙所示,則實(shí)際的時(shí)間是 15:01 。
【答案】(1)adbc;拿另一支完全相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭;(2)遠(yuǎn)離;不變;不;(3)沒有;15:01。
【解答】(1)該實(shí)驗(yàn)的探究過程是這樣的:
a.在水平桌面上鋪一張白紙,紙上豎立一塊玻璃板,用鉛筆在紙上沿玻璃板放的位置畫一條直線;
d.點(diǎn)燃蠟燭放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在紙上記錄蠟燭的位置A1;
b.拿另一支完全相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的后方,移動到某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)該蠟燭與被點(diǎn)燃的蠟燭的像重合,在紙上記下該蠟燭的位置A';
c.改變玻璃板前蠟燭的位置,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),在紙上記錄物與像的位置A2、A'2;A3、A'3(如題圖乙所示);故正確的順序是adbc;
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,小李讓玻璃板沿垂直于CD軸方向靠近蠟燭 A',移動玻璃板相當(dāng)于增加了物距,根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)中的像距等于物距可知,為了完成實(shí)驗(yàn)探究,小李應(yīng)將蠟燭 A'向遠(yuǎn)離蠟燭A的方向移動;根據(jù)平面鏡成像的性質(zhì),像與物等大,可知蠟燭的像大小不變。
小李在實(shí)驗(yàn)過程中,讓玻璃板沿CD軸方向水平向右移動,A和平面鏡之間的距離不變,根據(jù)物像到平面鏡的距離相等,A的像和平面鏡之間的距離也不變,所以他發(fā)現(xiàn)鏡中的像相對于A不移動。
(3)因平面鏡成虛像,虛像不是實(shí)際光線的會聚點(diǎn),不能在光屏上承接,所以小怡同學(xué)將蠟燭 A'取走,在 A'位置放一張白紙,結(jié)果在白紙上沒有像。
由平面鏡成像的對稱性規(guī)律可知,10:21在真實(shí)時(shí)間表示應(yīng)該是15:01。
故答案為:(1)adbc;拿另一支完全相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭;(2)遠(yuǎn)離;不變;不;(3)沒有;15:01。

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