第一讲 初三物理下册 光 学一
第一讲 光 学(一)
知识要点:
考点一、光的直线传播
1.光源:能的物体叫光源.
2.光的直线传播:光在. 用表示光的传播的方向,这条带箭头的直线叫 .
3.光速:光在真空中的传播速度是m/s.光在空气中的传播速度约中和玻璃中的传播速度 在真空中的传播速度.
4. 光直线传播中的现象:、、、
考点二、光的反射
1.基本概念 图1
在图1中, 是入射光线, 是反射光线, 是法线,O 点叫做 ,∠ 是入射角,∠ 是反射角.
2.光的反射规律
光反射时, 光线、 光线与法线在同一平面内; 光线和 光线分居法线的两侧; 角等于 角.
3.镜面反射、漫反射:当入射光平行时,反射光也平行,是 反射;当入射光平行时,反射光向不同方向传播,是 反射.
4.在反射时光路是.
5. 光的反射现象:、.
考点三、 平面镜成像
1.实验:玻璃代替平面镜目的。
2.实像与虚像:物理学中把能呈现在光屏上的像称为 像,不能在光屏上呈现,只能用眼睛直接看到的像称为 像.
3.平面镜成像特点:平面镜成的是像,像与物体大小,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 . 像与物体相对平面镜 .
4.平面镜成像的作图:可以由平面镜成像特点(即性)和. 平面镜能,也能改变光的传播 .
考点四、光的折射
1.定义:光从一种介质传播方向一般会,这
图2 种现象叫光的折射现象. (如图2)
2.光的折射定律:
⑴ . ⑵ .
⑶ 光从 入水或玻璃时,折射角 入射角,属于 折射;光从 入空气中时,折射角 入射角,属于 折射.
光从空气垂直射入(或其他介质射出),折射角=入射角= 度. 折射角随入射角的增大而 ,随入射角的减小而 .
3.在折射时光路是. 4.光折射中的现象:、、、.
典例分析: 考点一 光现象
【例1】如图3所示,下列成语与其物理知识相符的是( )
A .凿壁偷光—光的折射 B .井底之蛙—光的反射
C .猴子捞月—光的折射 D .杯弓蛇影—光的反射
图3
【练1-1】如图4,点燃的蜡烛放在距小孔a 处,它成像在距小孔b 的半透明纸上,且a 大于b. 则半透明纸上的像是( )
A .倒立、放大的虚像 B .正立、缩小的像
C .倒立、缩小的实像 D .正立、放大的实像
【练1-2】小明同学在课外用易拉罐做成如图5所示的装置做小孔成像实验,如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔,则他在半透明纸上看到的像是:( )
A .蜡烛的正立像 B .蜡烛的倒立像
C .三角形光斑 D .圆形光斑
图6 图5 图 4
考点二 光的反射与平面镜成像
【例2】雨后初晴的夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,地上发亮处是积水,这是因为( )
A .地上暗处是光发生镜面发射 B .地上发亮处是光发生镜面发射
C .地上发亮处是光发生漫反射 D .地上发亮处和暗处都发生镜面反射
【练2-1】小明在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直的试鞋镜前试穿,如图6所示,但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像,为了看到,他应该( )
A .弯腰或下蹲 B .使身体离镜子远一些
C .使身体离镜子近一些 D .把穿着鞋的脚抬高一些
【练2-2】当你在竖直放置的平面镜前用右手写字,且正在往右移动笔时,镜中的像正在( )
A .用右手写字,往左边移动笔 B .用右手写字,往右边移动笔
C .用左手写字,往左边移动笔 D .用左手写字,往右边移动笔
【练2-3】如图7所示,物体A B高1.6 m ,平面镜C D高0.6 m ,物体到平面镜的距离为2 m .下列关于物、像、镜的说法中,正确的是( )
A .物体通过该平面镜不能成完整的像
B .像高与平面镜的高相同,为0.6 m
C .物体与像的距离为2 m
D .像高与物体的高相同,为1.6 m
图7 考点三 探究平面镜成像特点
【例3】如图8(甲)所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置.
(l)实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和C ,是为了比较像与物的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽关系.
(2)实验时,小明应在⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(填“A ”或“B ”)侧观察腊烛A 经玻璃板所成的像.
(3)图15(乙)是小明测蜡烛的像B 离玻璃板最近处到玻璃板的距离为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽cm.
(4)小明将蜡烛A 逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(填“变大”、“不变”或“变小”).
(5)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛A 的像时,看到在像B 处的后面还有一个较模糊、与像B 有部分重叠的像,出现两个像的原因是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.
图
9
图8
【练3-1】如图9所示是“探究平面镜成像特点”的情景,
(1)该实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A 蜡烛像的同时,也能观察到B 蜡烛,是为了能确定 ;选取两支相同的蜡烛,目的是为了 .
(2)如果将点燃的蜡烛A 远离玻璃板,则像将 玻璃板.
【练3-2】如图10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
图10 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 ,原理是 .
考点四 光的折射
【例4】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11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
【练4-1】(2012湖南益阳) 当光从空气斜射向水面时,同时发生反射和折射,图
12中,能正确表示其传播方向的是( ) 图11
A B 图 12 C D
【练4-2】从岸边看水中的鱼,看到“鱼”的位置与实际位置不同. 下列图13模型能解释此现象的是( )
图13 图
考点五 光学作图
【例5】如图14所示,暗室内有一盛水的水槽,水槽上方一激光束入射到平面镜(图中未画出) 上的O 点,光束经平面镜反射后照射到水槽中的B 点. 请画出平面镜并作出光从O 点传播到B 点的光路图.
【练5-1】如图15所示,试画出光源S 发出的一条光线经平面镜反射后通过A 点的光路图.
【练5-2】如图16所示,a 、b 是在水中的物点发出的光经水面折射后的两条光线,用A 、B 分别表示该物点(或像点)和它的像点(或该物点)
⑴其中A 表示 ⑵完成该物点的成像光路图.
图14 图图15 图16
中考对接: A 组
1.一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去,欣赏它自己在幕墙中轻盈的“身影”.以下描述正确的是( )
A .“身影”始终和小鸟一样大 B .小鸟靠近幕墙过程中,“身影”远离幕墙
C .小鸟远离幕墙过程中,“身影”逐渐变小
D .“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离
2.下列关于“影”的形成,属于光的反射现象的是( )
A .在阳光照射下,大树底下出现的“阴影” B .皮影戏中的“手影”
C .立竿见“影” D .岸边树木在河水中的“倒影”
3.下列光现象中,由于光的折射而形成的是( )
4.如图17所示的光路图中,能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是( )
图17
5.如图18,让一束光斜射向一块玻璃砖.这束光射入玻璃和射出玻璃后的光路正确的是( )
图18
图19
6 .如图书19,一个半径为5m
的圆形蓄水池装满水,水面和地面相平,在池中心正上方离水面3m 高处吊着一盏灯,一个人站在岸边,他的眼睛距地面的高度为1.8m ,则他要看到灯在水中所成的像,人到岸边的距离不能超过( )
A .1m B .2m C .3m D .4m
7.人站在竖起的穿衣镜前5米处,若人以0.5米/秒的速度向镜移动6秒后,人与镜中的像距离为____________米,此时像的大小__________.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.如图20所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车
向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下
运动,则镜面与地面的夹角应该等于________.
图20 9.如图21所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A 图21
处恰好看不到它.
(1)小明看不到硬币,这是因为光在均匀介质中沿传播;
(2)将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A 处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的现象;
(3)沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A 处也能看到硬币的虚像,这是利用了光的
10.王芳同学站在平面镜前3m 处,她的像到镜面的距离为,现将一块
和镜面一样大的木板放在镜子后面1m 处,如图22所示,这时她 (选填
“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
11.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块平面镜放在白纸上,让手电筒的光正对平
图
22 面镜照射,如图23. 从侧面看, (选填“平面镜”或“白纸”)比较亮;如
果手电筒离平面镜0.3m ,则它在镜中的像离镜面 m.
12.为了探究光的反射定律,小明用如图24所示的装置进行实验,平面镜置于水平桌面上,把一可沿ON 折叠的白色硬纸板竖直置在平面镜M 上.
(1)在实验中实验白色硬纸板能显示 ,也能方便地测量 .
(2)以法线ON 为轴线,将白色硬纸板的B 面绕法线ON 旋转,此时反射光线的位置 (发生或不发生)变化.
图24 图23 图25
13.小明同学如图25所示的装置研究光的反射规律,其中一个可折转的光屏.
(1)光屏在实验中的作用是:① ;
② .
(2)实验时,光屏应如何放置? .
14.在图26中,作出物体AB 在平面镜MN 中所成的虚像.
图27
图26
15.如图27所示,入射光线AO 与水面成40°角斜射向水面.请作出反射光线,并大致作出折射光线.
16.如图28所示,S 是一个发光点,S’是它在平面镜中成的像,SA 是S 发出的一束光. 请在图甲中画出平面镜的位置和SA 经平面镜反射后的光线.
17.(2012山东聊城) 如图29所示,一束光从直角三角形玻璃砖AB 面垂直射入,并从玻璃砖AC 面射出. 请画出该过程的光路图.
图图28 图29
B 组
1.如图30所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势. 画出她的脚上B 点的光线经过平面镜后进入人眼A 点的光路图.
30 图图31 2.小明身高1.7m ,站在竖直放置的平面镜前1m 处,他在镜中的像高是
m ,他到像的距离是 m. 若将一块木板放在平面镜前,如图31所示,请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖.
3.小峰身高1.70m ,眼睛距头顶8cm ,直立在水平地面上照镜子. 如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚,这面镜子的底边离地面的高度不应超过_______m.
4.一面镜竖直挂在墙上,某人站在镜前1米处,从镜子里只看到自己的上半身. 他要看到自已的全身,则
A .应后退到距镜2米远处. B .应前进到距离O .5米远处.
C .应后退到距离4米远处. D .无论前进或后退都不能实现.
5.如图32在一个圆筒内垂直地放了两个平面镜M 1和M 2,一束入射光射入筒内,经两
平面镜反射后又从筒内反射出去.出射光与入射光的位置关系是( )
A .互相平行 B .相交,交角小于90° 图32 C .相交,交角大于90° D .不在同一平面内
6.将筷子竖直插入装水的玻璃杯内,从俯视图中的P 点沿水平方向看到的应该是下面哪个图中的情形?
A B C D
竞赛直升:
1. “蜻蜓点水”是常见的自然现象,蜻蜓点水后在平静的水面上会出现波纹. 某同学在研究蜻蜓运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片,照片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹. 如果蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等,不考虑蜻蜓每次点水所用的时间,在如图书33以下四幅图中,与照片相吻合的是( )
A B 图 33 C D
2.有两块平面镜垂直放置着,如图34所示,镜前有一个物体S ,在两镜前面从不同
的位置观察,在两平面镜中可以看到该物体的像的个数是( ) 图34
A .1个 B .2个 C .3个 D .4个
3.(2010实外直升)如图35所示,MN 是表面贴有刻度的平面镜,S 是一个发光点,小丽同学发现,若在平面镜上贴上一个小纸条,从S 发出的光经平面镜反射后,不可能通过A 点. 请你运用光学作图的方法,找出贴纸条的位置(用一小黑点表示)
图35 图36
4.如图36所示,水平地面上有一障碍ABCD ,较大的平面镜MN 在某一高度上水平放置,试用作图法求出眼睛位于O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围(用斜线标出).
5.如图37所示,一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动. 有一台发出细光束的激光器装在小转台M 上,到轨道的距离MN 为d =10m ,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描. 扫描一周的时间为T=60s,光束转动方向如图中箭头所示. 当光束与MN 之间的夹角为45°时,光束正好射在小车上. 如果再经过Δt =2.5s ,光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留一位小数)
图37