期末復(fù)習(xí)(二)(第三章--光現(xiàn)象).doc

初 二 物 理期末復(fù)習(xí)（二）（第三章 光現(xiàn)象）1、光源：自身能發(fā)光的物體例：太陽、激光、點(diǎn)燃的蠟燭、舞臺燈光、螢火蟲、閃電 2、光的色散：分解太陽光太陽光是白色的。經(jīng)探究活動可知，太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫組成的。你在生活中看到過光的色散現(xiàn)象嗎？例如：肥皂泡、有油的柏油馬路上泛出的光猜想：當(dāng)白光通過紅色（或藍(lán)色或綠色）玻璃紙時，你會看到什么現(xiàn)象？ 紅色玻璃紙只能通過紅光 藍(lán)色玻璃紙只能通過藍(lán)光 綠色玻璃紙只能通過綠光光的三原色：紅、綠、藍(lán)紅、綠、藍(lán)三色光按不同的比例混合，能產(chǎn)生任何一種其他顏色的光。對比色光和顏料重疊區(qū)域的顏色，結(jié)論是：色光的混合與顏料的混合情況不同。顏料的三原色：紅、黃、藍(lán)3、 光的直線傳播：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。只有在同種、均勻、透明介質(zhì)中，光才是沿直線傳播的，小孔成像和不透明障礙物后影子的形成、日食的形成，都是光沿直線傳播的例證。4、 光速：真空中光速是3108m/s，其他介質(zhì)中的光速都小于真空中光速。光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，光在真空中的傳播速度最大：c=3108m/s或c=3105km/s。光在空氣中的速度近似地等于真空中的速度，光在水中的速度大約為。光在玻璃中的速度為。由于光的速度遠(yuǎn)大于聲的速度，所以，打雷時，雷聲和閃電雖然同時發(fā)生，但總是先看到閃電，后聽到雷聲。5、 光線研究光的傳播時，沿光的傳播路線畫一條直線，并在直線上畫上箭頭表示光的傳播方向，這種表示光的傳播方向的直線叫光線。光線并不是真實存在的，而是為了研究方便，假想的理想模型。6、 平面鏡成像特點(diǎn)：像和物到鏡面距離相等、像與物體大小相等，是一個正立的虛像，像與物左右相反。7、 平面鏡中像的形成平面鏡所成像是物體發(fā)出（或反射出）的光線入射到鏡面，發(fā)生反射，由反射光的延長線在鏡后相交而形成的。如圖所示，光源S在平面鏡后的像并不是實際光線會聚而成的，是由反射光線的反向延長線會聚而成，這樣的像就叫虛像。如果用光屏放在平面鏡后的S處，是接收不到這個像的。8、平面鏡的應(yīng)用 形成清晰的像； 改變光的傳播方向，如潛望鏡就是利用兩塊互相平行的平面鏡可以從水下觀察水面上的船只。9、光的反射及反射定律反射是指光射到物體表面上時，有一部分光被物體表面反射回來的現(xiàn)象。光的反射所遵循的規(guī)律稱為光的反射定律，由此決定了反射光線的位置。注意：對應(yīng)于一條入射光線，只有一條反射光線；反射光線的位置是隨入射光線的改變而改變的，即入射光線是“因”，反射光線是“果”，所以敘述反射定律時不能說成“入射角等于反射角”。10、反射現(xiàn)象中光路可逆光線沿原來的反射光線的方向射到物體表面上，這時的反射光線定會沿原來的入射光線的方向射出去。11、鏡面反射和漫反射物體表面情況不同對光的反射不同，但無論是鏡面反射還是漫反射，對于每一條反射線與入射線之間的關(guān)系，同樣遵守反射定律。注意：日常見到的絕大部分反射面都會發(fā)生漫反射，由于漫反射才能夠使我們從不同方向看到物體，教室里的黑板用毛玻璃、電影幕布用粗布，都是為了使各個方向的人都能看到。而黑板用久了，會出現(xiàn)“反光”現(xiàn)象，就是因為發(fā)生了鏡面反射，使有些方向沒有反射光線，從而看不見了。典型例題例1、下列都屬于光源的一組物體是（ ）A. 太陽、月亮、開著的電視機(jī)熒屏 B. 正在放映的電影屏幕、螢火蟲、恒星C. 恒星、螢火蟲、點(diǎn)燃的蠟燭 D. 月亮、正在放映的電影屏幕、太陽分析：光源的定義是自身能發(fā)光的物體就是光源。【答案】 C例2、一位演員在舞臺上，她的上身服裝是白色的，而下身裙裝是紅色的，當(dāng)舞臺燈光師打開綠色追光燈照射她時，你看到舞臺上這位演員的服裝是何種顏色？分析：因為白色服裝能反射所有的色光，而紅色服裝只能反射紅色光，吸收其他的色光；當(dāng)綠色追光燈照射她時，白色的上身服裝反射綠色光呈綠色，紅色裙裝吸收綠色光，沒有其他色光被反射入人眼，所以紅色裙裝呈黑色。【答案】上身服裝呈綠色，下身裙裝呈黑色。例3、光具有能量，請指出下列能量的轉(zhuǎn)化1）太陽能發(fā)電站2）植物的光合作用3）太陽能熱水器4）太陽能汽車【答案】1）太陽能轉(zhuǎn)化為電能；2）太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；3）太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；4）太陽能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能例4、家中的電視遙控器是靠紅外線來實現(xiàn)對電視機(jī)控制的，若將物品遮擋在遙控器前，就不能實現(xiàn)遙控，這說明了，若將遙控器對準(zhǔn)墻壁，也能實現(xiàn)遙控，這又說明了?！敬鸢浮抗馐茄刂本€傳播的；光的漫反射現(xiàn)象例5、打雷時，看到閃電后經(jīng)5秒鐘才聽到雷聲，估算一下發(fā)生雷鳴處離你多遠(yuǎn)？分析：實際上雷和閃電是同時發(fā)生的，但由于光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度，光速是3108米/秒，而聲音在空氣中傳播速度僅為340米/秒，所以打雷時，先看見閃電而后聽到雷聲，光傳播所需要的時間可以忽略不計，則5秒為雷聲傳播的時間，人到雷鳴處的距離可以求得。解：已知：v聲=340米/秒，t=5秒，根據(jù)v=s/t可得s=vt=340米/秒5秒=1700米發(fā)生雷鳴處離人的距離為1700米。說明 現(xiàn)在公認(rèn)的光在真空中的傳播速度是3108米/秒，光在其它介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度小，光在空氣中的速度十分接近光在真空中的速度。例6、運(yùn)動會上100m跑比賽時，記時員聽到發(fā)令槍聲才記時，比看到冒煙記時早些還是遲些？早或遲多長時間？哪個更準(zhǔn)確？分析：發(fā)令員發(fā)令時，槍聲和煙同時發(fā)生并在空中傳播。運(yùn)動員與發(fā)令員相距很近，可以認(rèn)為在發(fā)令的同時起跑。記時員在終點(diǎn)，由于光速遠(yuǎn)大于聲速，可以認(rèn)為發(fā)令的同時記時員看到了冒煙，記時員聽到聲音要稍后些。解：看見冒煙和聽到聲音的時間相差聽到槍聲要遲0.29s，看到冒煙記時準(zhǔn)確。例7、如圖所示，AB是窗口，CD為窗外一景物，用作圖法畫出室內(nèi)可看到CD整個景物的位置和范圍。分析：室內(nèi)能看到景物上方C點(diǎn)的位置在光線CA和CB所夾的范圍內(nèi)，同理看到景物最下方的D點(diǎn)的位置在光線DA、DB所夾的范圍內(nèi)，因此要能夠看到整個景物只能在上述兩個范圍的重疊部分。解：作光線CA、CB；及DA、DB；圖示陰影線即為所求，如圖所示例8、在圖中畫出物體ABC在平面鏡中所成的像。分析：根據(jù)平面鏡成像時，像與物體對鏡面相互對稱作圖。解：用軸對稱方法先分別作出A、B、C三點(diǎn)的像A、B、C，再根據(jù)像是正立的、等大的虛像用虛線連結(jié)三點(diǎn)即可，如圖所示。說明 在圖中AA、BB、CC都屬輔助線，要用虛線表示，而像A、B、C是虛像，也需要用虛線來表示。例9、一個人從遠(yuǎn)處走向一塊豎直掛著的平面鏡，他在鏡內(nèi)的像將（ ）A逐漸變大，并且逐漸向鏡面靠近。B逐漸變小，并且逐漸離開鏡面。C先變大后變小，先靠近鏡面再離開鏡面。D大小不變，但逐漸向鏡面靠。分析：根據(jù)平面鏡成像規(guī)律，像和物大小相等，并且像和物到鏡面的距離始終相等。解 D。說明人們在實踐中會感覺到當(dāng)人向鏡面走近時，人像在變大。這是因為人的眼睛相當(dāng)于凸透鏡，在觀察遠(yuǎn)處和近處的物體時，人的視覺會產(chǎn)生像的大小變化的感覺。例10、圖中S為發(fā)光點(diǎn)，從它發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線分別與虛線a、b重合，根據(jù)平面鏡成像規(guī)律在圖中畫出平面鏡，并找出S在平面鏡里的像S。分析：平面鏡所成的像是反射光線延長線的交點(diǎn)，且像和物的連線與鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等。解 圖中，延長a，b相交于S，S即為S的像。連結(jié)SS，作SS的中垂線PQ即為鏡面。例11、如圖所示，M為平面鏡，S是一個點(diǎn)光源，在S與M之間有一塊不透明的擋板P。問：（1）點(diǎn)光源S在平面鏡中的像在哪里？（2）哪些地方可以看到這個像？解：（1）從點(diǎn)光源S處向平面鏡M引兩條光線SA、SB，過入射點(diǎn)A、B分別作垂直于鏡面的法線，根據(jù)光的反射定律分別作出反射光線AA、BB，如圖所示。反向延長AA和BB，相交于S，則S即為點(diǎn)光源在平面鏡中的像。由圖可見，像的位置跟沒有擋板P時是一樣的。（2）光源S發(fā)出的光射向平面鏡，因擋板P的阻擋，平面鏡上只有AB部分被照射到，反射光線只存在于AA和BB之間的范圍內(nèi)，所以，只有在這個范圍內(nèi)才能看到平面鏡中的像。說明 物體發(fā)出的光，只要能到達(dá)平面鏡，就能在平面鏡中成像。像與物的連線總是跟鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等。要確定能看到像的范圍，就要分析反射光線的范圍。哪里有反射光線，哪里就能看到像。例12、一人站在平面鏡前，若人不動，平面鏡以1m/s的速度遠(yuǎn)離人，問像將怎樣移動？ （ ）A以1m/s的速度靠近鏡面B以lm/s的速度遠(yuǎn)離鏡面C以2m/s的速度靠近鏡面D以2m/s的速度遠(yuǎn)離鏡面分析：由平面鏡成像的特點(diǎn)可知，如圖所示，設(shè)經(jīng)過時間t后，平面鏡從2位置處運(yùn)動到3位置處，由圖可知：S12=S24=S23+S34S13=S35S13=S12+S23=S23+S34+S23=2S23+S34S35=S34+S45S45=2S23由題意可知，平面鏡移動的速度V1=S23/t=1m/s像移動的速度v2=S45/t=2S23/t=2m/s。解本題應(yīng)選D。說明 像和物對平面鏡總是對稱的。思考：此題若是平面鏡不動，人遠(yuǎn)離平面鏡以1m/s的速度移動，像將怎樣移動呢？（答案，應(yīng)選B）例13、如圖所示，如何作一點(diǎn)光源S發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過A點(diǎn)（畫圖說明） 分析：此題涉及了光反射的許多知識點(diǎn)，由平面鏡成像的原理可知反射光線的反向延長線必經(jīng)過像點(diǎn)。因此可利用平面鏡成像的特點(diǎn)作出點(diǎn)光源的像點(diǎn)S；然后連接SA，SA和平面鏡相交于O點(diǎn)，O即為入射點(diǎn)，最后完成光路圖。解：如圖所示。說明 本題利用了平面鏡成像的規(guī)律物，像關(guān)于鏡面是對稱的，先找到點(diǎn)光源S經(jīng)平面鏡形成的像S，連接SA交平面鏡于O點(diǎn)，再連接SO完成光路圖，這種解題的思路方法，應(yīng)用在很多平面鏡的解題中。例14、如圖（甲）所示的是某同學(xué)畫的潛望鏡的示意圖。使用這樣的潛望鏡看物體AB的像是（ ）A放大倒立的實像；B縮小倒立的實像；C等大正立的虛像；D等大倒立的虛像。分析：因為潛望鏡由兩塊平面鏡構(gòu)成，平面鏡成的是等大的虛像，據(jù)此可排除答案A和B。判定所成像倒立還是正立的有兩種方法：一種是作光路圖，見圖乙所示。從物體上端A點(diǎn)射出的光線經(jīng)過平面鏡反射后，從下方進(jìn)入人眼，從物體下端B點(diǎn)射出的光線經(jīng)平面鏡反射后，從上方進(jìn)入人眼，所以像是倒立的。還有一種方法是求平面鏡的像，利用平面鏡成像特點(diǎn)，也可以看到成的是等大倒立的虛像，選出D是正確的答案。例15、太陽光跟水平方向成50角，要想使太陽光線照亮井底，應(yīng)當(dāng)把平面鏡放在跟水平方向成多大角度的位置。分析：本題是利用平面鏡改變光路的題。入射光線與水平方向成50角，反射光線豎直向下照亮井底，則與水平方向成90角。所以，入射光線與反射光線的夾角為9050=140，由反射角等于入射角，法線（角平分線）位置可以確定，再由法線與鏡面垂直，即可確定平面鏡的位置。解：根據(jù)題意和光的反射定律作圖如圖所示，AO為入射光線，OB為反射光線，ON為法線，CD為水平線，MQ為平面的位置，MOD為所求角，AOB=5090=140（反射角與入射角之和）AON1402=70（反射角等于入射角）又MON=90（法線垂直于鏡面）MOA=MON-AON=9070=20MOD=MOA+AOD20+5070平面鏡應(yīng)放在與水平方向成70（或110）夾角的位置。說明 已知入射光線和反射光線的方向確定平面鏡位置的一般步驟為：（1）由入射光線和反射光線確定入射點(diǎn)。（2）由反射角等于入射角畫出法線。（3）由入射點(diǎn)和法線確定平面鏡位置。例16一條光線垂直入射到平面鏡上時，作圖說明（1）入射角為多大？反射角又是多大？（2）若保持光的傳播方向不變，而將平面鏡沿逆時針方向轉(zhuǎn)動20角，則反射光線與水平面的夾角為多大？分析：光線垂直入射到平面鏡上時，入射光線、法線、反射光線將在一條直線上。當(dāng)入射光線不變，轉(zhuǎn)動平面鏡，則入射角發(fā)生變化，反射角隨之變化，反射光線的位置也將發(fā)生變化。解：（l）光路圖如圖（a）所示。（2）光路圖如圖（b）所示。作法：作水平線MM和鏡面PQ，則POM=20作法線ONPQ，法線轉(zhuǎn)過20，則入射角AON=20，反射角BON=20，反射線轉(zhuǎn)過40，所以反射光線與水平面的夾角BOM=50。 （l）入射角為0，反射角為0。（2）反射線與水平面的夾角是50。說明 在入射光線的方向不變的情況下，平面鏡旋轉(zhuǎn)角，反射光線將轉(zhuǎn)過2角，實際中常利用此規(guī)律把微小的變化放大。例17、太陽光線跟水平方向成40角，要想使太陽光線照亮井底，作圖說明應(yīng)當(dāng)把平面鏡放在跟水平方向成多大角度的位置上？分析：已知入射光線與水平方向成40角，要求反射光線豎直向下照亮井底，說明反射光線和入射光線的夾角是4090=130。法線是這個夾角的平分線，法線與鏡面垂直，由此可確定平面鏡的位置。解：作法步驟：（l）先畫一條水平線OM。（2）作入射光線OA和反射光線OB，使AOM=40，OBOM。（3）作AOB的角平分線ON（即法線）。（4）作PQON，PQ即為鏡面，其中POM=65 （見圖）說明 作光路圖時，光線應(yīng)畫成實線，并用箭頭表示光線傳播的方向。鏡面的背面要畫上短斜線，法線和其它輔助線應(yīng)畫虛線。例18、圖中，兩塊平面鏡互相垂直放置，入射光線AO與平面鏡M1的夾角是50，問此光線在平面鏡M2上的反射角是多少？分析：本題中光線發(fā)生兩次反射，關(guān)鍵是根據(jù)反射定律畫出光的傳播方向，再根據(jù)幾何知識求出反射角的大小，過入射點(diǎn)O作法線ON，得入射角AON=40，根據(jù)反射定律，反射角也是40。由此可畫出反射光線，用同樣的方法再畫出平面鏡M2上的反射光線，兩次反射的光路圖見下圖。根據(jù)幾何知識容易看出，光線在平面鏡M2上的入射角是50，所以反射角也是50。解：光線在平面鏡M2上的反射角是50。說明 依據(jù)反射定律畫反射光路圖時，要注意確定入射點(diǎn)，畫出法線，分清入射角與反射角。如發(fā)生多次反射，則分步畫出每次的反射光線，再根據(jù)已知條件求出反射角。同學(xué)們，如果仔細(xì)分析一下上面的光路圖，不難看出光線AO與OA是平行的，如果換成其他入射角，情況也一樣。即對這樣的裝置，光線不管沿哪個方向入射，仍沿原方向返回。這個有趣的現(xiàn)象也被用到了自行車的尾燈上。在自行車尾燈里，紅色的塑料片上壓了許多小小的直角反射面，各個方向的入射光線都能沿原方向返回，所以不管你怎么看，尾燈總是亮晶晶的。綜合測試題一. 填空題1. 光在_中沿直線傳播。光在_中傳播得最快，每秒鐘能通過_m的距離。2. 平行光線射到電影銀幕上發(fā)生了_反射，此時每一條光線在反射時均遵守光的_。3. 已知圖1中一束光線與鏡面成60角射到平面鏡上，則入射角是_，反射角是_，反射光線和入射光線的夾角是_度。4. 圖2中，如果入射光線沿BO射到鏡面上，則根據(jù)反射時光路是_的，反射光線一定沿_射出。5. 物體在平面鏡里成_像，像和物體大小_。6. 當(dāng)入射光線垂直平面鏡入射時，入射角是_度，反射角是_度。如果入射光線不變，則當(dāng)鏡面旋轉(zhuǎn)20時，反射光線與入射光線的夾角是_度。7. 在500m深的海面上空5km高處有一架飛機(jī)飛過，該飛機(jī)在海中的像到海面的距離是_km。8. 一根直棒與它在平面鏡中的像互相垂直時，棒與鏡面之間的夾角是_度。9. 若一個身高1.6m的人站在豎直掛置的大穿衣鏡前0.5m處，則此人在鏡中的像高是_m，像到人的距離是_m，若此人以1ms的速度遠(yuǎn)離平面鏡走2s，則像高_(dá)m，像到鏡的距離是_m。10. 潛望鏡是用_鏡制成的，汽車上的觀后鏡是_鏡，汽車車頭燈中用_鏡做反射面。二. 選擇題11. 一束光線豎直入射到水平放置的平面鏡上，則反射角是（ ）A0B45 C90 D18012. 照到平面鏡上的太陽光，可認(rèn)為是平行的，那么，它們的反射光線應(yīng)是（ ）A會聚的 B發(fā)散的C平行的 D無法判斷13. 若要使眼睛看見一個物體，則（ ）A這個物體一定是光源B物體上肯定有光線進(jìn)入眼睛C物體和眼睛必須在一條直線上D眼睛能發(fā)光14. 物體在平面鏡中所成像的大小決定于（ ）A鏡面大小 B物體大小C觀察的角度 D物體與鏡面距離15. 油漆的黑板會發(fā)生“反光”現(xiàn)象，使坐在教室邊排的同學(xué)看不清上面的字，原因是 （ ）A黑板