第2章光现象-------学案
【中考透视】
中考试题中有关光现象的考点很多,主要围绕光的直线传播、光的反射、平面镜成像及光的折射的相关知识命题,常常同下一章透镜知识联系起来考查.重点考查对基础知识的掌握.
【知识网络图示】
【名师解读】
一、知识性专题
专题1 光的直线传播
例1 太阳光在密林的地面上留下光斑,下列关于该光斑的说法正确的是( )
A .是太阳的像 B.是太阳在地面上所成的倒立的虚像
C .光斑的形状与密叶间透光的小孔的形状有关,像的形状就是小孔的形状,只是像比小孔大些
D .这种现象叫做小孔成像
E .这种现象说明光总是沿直线传播的
F .光斑的颜色与太阳的颜色相同
G .我们能在各个角度看到光斑是由于太阳光在光斑处发生了漫反射
H .光斑反射的光实际由下列成分组成:红外线、红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光、紫光和紫外线 ┃分析┃ 光斑是太阳在地面上所成的倒立的实像,光斑的形状与太阳的形状相同,而与小孔形状无关,故A 对,B 错,C 错.这种现象是小孔成像,它只能说明光在此处的空气中是沿直线传播的,光在不均匀介质中将发生弯折,故D 对,E 错.光斑是太阳光经树叶间小孔在地面上所成的实像,所以它的颜色与太阳的颜色相同,故F 对.光在光斑处发生了漫反射,反射光射入我们眼中,我们才能在各个角度看到光斑,反射的光是太阳光,所以G 对.所有物体都辐射红外线,太阳也不例外,太阳是高温发光物体,所以太阳光中含有紫外线,太阳光是白光,白光通过棱镜能色散成七色光,说明太阳光是由七种色光混合而成的,故H 正确.故正确答案为ADFGH.
例2 下列现象中能用光的直线传播来解释的是 ( ) A .日食 B .在电影院的不同位置均能看见银幕上的画面
C. 筷子斜插入水中的部分看上去发生了弯曲 D .通过潜水艇上的潜望镜可以观察到水面上的情况 ┃分析┃ 日食是由于光的直线传播形成的.A 项对;B ,D 两项是光的反射;C 项是由光的折射形成的.故正确答案为A . 专题2 根据光的反射规律作图
例3 如图2-151所示,试画出反射光线,标出反射角和入射角.
┃分析┃ 根据光的反射规律,先画出法线,再画反射光线,使反射角等于入射角.
答案:如图2-152所示.
例4 小明同学想将一束与水平面所成夹角为30°的太阳光竖直射入深井内,如图2-153所示,请你在图中画出反射光线并标出反射角的度数.
┃分析┃ 反射光线竖直射入井中,反射角的度数为30902
=60°,如图2- 154所示. 答案:如图2-134所示.
专题3 平面镜成像例4 如图2-155所示,S 是平面镜前一个发光点,SO 是射向镜面的一条入射光线,
请在图中画山SO 的反射光线及S 在镜中所成的像S ′.
┃分析┃根据平面镜的成像特点确定像S,的位置,然后画反射光线.如图2-156所示.
答案:如图2-156所示.
例6 下列说法中错误的是( )
A.潜望镜利用了平面镜成像的原理B.在光的反射现象中,光路是可逆的
C.在漫反射现象中,反射角可能不等于入射角 D.平面镜所成的像是由光的反射形成的
┃分析┃在漫反射现象中,每一条光线都遵守光的反射定律,反射角总等于入射角,C错.故正确答案为C.
例7 如图2-157所示,承承家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像,此时它所看到的全身像是图2-158中的( )
┃分析┃平面镜中所成的像和物关于镜面是对称的.故正确答案为C.
例8小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图2-159所示,在此实验中:
(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是.
(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物关系.
(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的关系.
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上接收到蜡烛烛焰
的像(填“能”或“不能”),所以平面镜所成的像是像(填“虚”或“实”).
(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像(填“变大”“变小”或“不变”).
┃分析┃玻璃板既能作为平面镜成像,又能透光,便于准确地找到像的位置;平面镜所成的像是虚像,在光屏上是接收不到的,平面镜所成的像和物体是等大的,其大小与物体离镜面距离无关.答案:(1)能准确地找到像的位置(透光、成像) (2)到平面镜的距离(3)大小(4)不能虚(5)不变
专题4 光的折射
例9 如图2-160甲所示,一束光线AO从空气斜射入水中,此时发生了反射和折射,在图中作出它的反射光线和折射光线.
┃分析┃反射光线和折射光线都与入射光线分居法线的两侧,反射角等
于入射角,因为光是从空气中斜射入水中,所以折射角小于入射角,如图
2-160乙所示.
答案:如图2-160乙所示.
例10 如图2-161所示的四种现象中,属于光的折射现象的是
( )
┃分析┃手影是由于光沿直线传播形成的;山在水中的倒影是由于光的反射形成的;花瓶在平面镜中的像也是由于光的反射形成的;铅笔在水面处“折断”是由于光的折射形成的.故正确答案为D.例11 如图2-162所示的漫画说明了什么?
┃分析┃因为水底反射的光线在射入眼睛之前,在水面处发生了偏折,所以人逆着折射光线看去,看到的是池底的虚像,虚像比真实的位置升高了,所以感觉池水并不深.
答案:由于光的折射,池水看起来比实际的浅.
例12(实验探究题)当光由水斜射入空气时,在界面处既发生反射现象,又发生折射现
象,并且光在空气中的折射角大于光在水中的入射角,如图2-163所示,当入射角增大时,
折射角也随着增大,那么,当入射角增大到一定程度时将会发生什么现象?
请在下面写出你的猜想和支持你这一猜想的理由.
猜想:;
理由:.
┃分析┃光由水斜射入空气时,折射角r大于入射角i,当入射角增大到一定程度时,折射角等于90°,折射光线就沿分界面射出;当入射角再增大时,折射角就大于90°,这时,就没有光线沿分界面射出,光线将会全部返回到水中.
答案:猜想1:折射光线沿分界面射出
理由1:因为当入射角增大到一定程度时,折射角等于90°,这时光线就沿分界面射出
猜想2:光在空气中的折射现象消失了,光线全部返回到水中
理由2:因为当入射角增大到一定程度时,折射角将大于90°,这时就没有折射现象了,光线将全部返回到水中
二、思想方法专题
考题5 猜想法
【专题解读】猜想也称想象或猜测,是用已知的物理知识对某些未知的事物作出科学的预测.光在真空中的传播速度最大,在空气中的传播速度略小,而在水和玻璃中的传播速度更小,由光的速度各不相等,即可猜想光在其他介质中的传播速度也可能不相等.
例13在科幻小说《往日之光》中,作者鲍勃·肖幻想了一种慢透光玻璃,讲述了一段美丽动人的故事:“想象有一种玻璃,光在这种玻璃中运动的速度极慢,通过半厘米厚需要l0年,比蜗牛的速度还慢得多,当一块慢透光玻璃制出来时,望上去总是一片漆黑,因为还没有光穿过它,把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边,带着这些美丽景致的光陷入慢透光玻璃中,10年电出不来,把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市的住宅的窗户上,那么,在下一个l0年的过程中,这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景……”
这确实足—个有意思的幻想.科学技术发展到今天,部分科幻已经变成现实.
(1)本文作者进行科学幻想的依据是什么?
(2)在生活和学习中,你一定也有许多奇思妙想吧!简要写出—种想象及其依据.
┃分析┃该题情境优美,充满幻想,给人启迪,给出的问题是幻想要有依据,第一问的幻想依据应是使光速减慢,后一问只要联系所学知识,再插上想象的翅膀就不难得出答案.
答案:(1)光在不同的介质中传播速度不同,利用慢透光玻璃减慢光速.(2)乘坐超越光速的飞船去预知未来.
考题6 建立理想模型法
【专题解读】建立理想模型是指:人们在观察和实验的基础上运用抽象思维能力,忽略次要因素和过程,只考虑起决定作用的主要因素和过程,把研究对象形式化、纯粹化,使人们透过现象从本质认识和处理问题.建立理想模型可以帮助人们研究不易甚至无法直接观察的现象.
本章知识应用建立理想模型法的是:用“光线”表示光的传播情况.
例14所谓“光线”是指( )
A.光源发出的一条条直线B.激光器射出的一束光
C.研究光学虚设的一种光学模型D.表示光线传播方向的一种光
┃分析┃光线是为了描述光的传播径迹和方向而人为画出的带箭头的直线,是一种虚设的模型,实际并不存在.故正确答案为C.
【沙场练兵】
一、选择题
1.发生日偏食的时候,阳光透过树叶间的空隙,照在地面上的亮斑的形状是( )
A.圆形的B.与树叶间的空隙的形状相同
C.月牙形的D.无规则的各种形状
2.一只鸟在平静的湖面上飞翔,有时我们看到好像鸟在水中浮动,有时看到鸟的影子在水面上移动,则( )
A.前者是鸟的影,后者是鸟的像
B.前者是鸟的像,后者是鸟的影
C.前者是光的直线传播形成的,后者是光的反射形成的
D.二者都是鸟的像,形成原理一样
3.某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装了一只射灯,池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在S点形成一个亮斑。如图2-164所示,现往池内注水,水面升至a位置时,站在池旁的人看到亮斑的位置在P点;如果水面上:升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则( )
A. P点在S点的上方,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点的下方,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
4.一个运动员穿的衣服的后面贴着“108”号,在他背对平面镜时,则他在镜中像的衣服上的号码为( )
A.801 B.108 C.180 D.810
5.如图2-165所示,在p点有一发光物体,则在水下观察者的眼里(A处),该物体的像
位于( )
A.p点的上方B.p点的下方
C.p点D.p点的左下方
6.把一根竹筷斜插入水中,所看到的现象如图2-166所示,其中正确的是( )
7.下列几项中不属于紫外线的功能的是( )
A.诊断疾病B.有助于人体合成维生素D C.杀死有害微生物 D. 使荧光屏发光
8.汽车夜间行驶时,一般车内不开灯,这是因为( )
A.要节约用电B.车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机开车
C. 车内开灯,司机前面的玻璃会反射车内物体的像,妨碍司机开车
D.车内开灯,光射到车外后视镜上,反射到司机眼中,妨碍司机开车
9.一束光向西斜射到无水的游泳池底,产生光斑,在将游泳池逐渐灌满水的过程中,池底的光斑将( )
A.向东移动后静止B.向西移动后静止C.先向东移,后向西移D.仍在原处不动10.下列说法正确的是( )
A.我们能看到月亮是因为太阳光在月亮的表面发生了镜面反射
B.我们能提前看到日出是由于地球周围的大气层对太阳光的折射
C. 光在水中的传播速度小于光在真空中的传播速度
D.日食、月食现象可以用光的反射来解释
11.早晨,草上的露珠在阳光下呈现鲜艳的颜色,而且颜色随视线的方向的改变而改变,这是因为( )
A. 露珠晶莹,阳光强烈刺眼,使视觉受到影响,看到眼前五颜六色B.光的反射
C.光的色散D.视线方向不同,看到了露珠背后不同的颜色
12.如图2-167所示,一盛水容器置于水平桌面上,一束光线从空气斜射入水中,这时反射角为a,折射
角为r,若光线传播方向不变,把容器右侧稍微垫高,待水面重新平静后,测出反射角
为a′,折射角为r′,那么( )