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八上物理 光现象 复习
发布时间:2007/1/9 11:54:50  信息来源:丁忠平  作 者:未知  浏览次数:6758   【
 

初 二 物 理

期末复习(二)(第三章  光现象)

1、光源:自身能发光的物体

例:太阳

、激光、点燃的蜡烛、舞台灯光、萤火虫、闪电

 

 

      

2、光的色散:分解太阳光

太阳光是白色的。

经探究活动可知,太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。

你在生活中看到过光的色散现象吗?例如:肥皂泡、有油的柏油马路上泛出的光

猜想:当白光通过红色(或蓝色或绿色)玻璃纸时,你会看到什么现象?

       红色玻璃纸只能通过红光   蓝色玻璃纸只能通过蓝光   绿色玻璃纸只能通过绿光

光的三原色:红、绿、蓝

红、绿、蓝三色光按不同的比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。

对比色光和颜料重叠区域的颜色,结论是:色光的混合与颜料的混合情况不同。

颜料的三原色:红、黄、蓝

3 光的直线传播:光在同种均匀介质中沿直线传播。

只有在同种、均匀、透明介质中,光才是沿直线传播的,小孔成像和不透明障碍物后影子的形成、日食的形成,都是光沿直线传播的例证。

 

4 光速:真空中光速是3×108m/s,其他介质中的光速都小于真空中光速。

  光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最大:c=3×108m/sc=3×105km/s。光在空气中的速度近似地等于真空中的速度,光在水中的速度大约为 。光在玻璃中的速度为 。由于光的速度远大于声的速度,所以,打雷时,雷声和闪电虽然同时发生,但总是先看到闪电,后听到雷声。

5 光线

研究光的传播时,沿光的传播路线画一条直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向,这种表示光的传播方向的直线叫光线。光线并不是真实存在的,而是为了研究方便,假想的理想模型。

6 平面镜成像特点:像和物到镜面距离相等、像与物体大小相等,是一个正立的虚像,像与物左右相反。

7 平面镜中像的形成

平面镜所成像是物体发出(或反射出)的光线入射到镜面,发生反射,由反射光的延长线在镜后相交而形成的。如图所示,光源S在平面镜后的像并不是实际光线会聚而成的,是由反射光线的反向延长线会聚而成,这样的像就叫虚像。

 

如果用光屏放在平面镜后的S'处,是接收不到这个像的。

8、平面镜的应用

形成清晰的像;

改变光的传播方向,如潜望镜就是利用两块互相平行的平面镜可以从水下观察水面上的船只。

9、光的反射及反射定律

反射是指光射到物体表面上时,有一部分光被物体表面反射回来的现象。光的反射所遵循的规律称为光的反射定律,由此决定了反射光线的位置。

注意:

①对应于一条入射光线,只有一条反射光线;

②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的,即入射光线是“因”,反射光线是“果”,所以叙述反射定律时不能说成“入射角等于反射角”。

10、反射现象中光路可逆

光线沿原来的反射光线的方向射到物体表面上,这时的反射光线定会沿原来的入射光线的方向射出去。

11、镜面反射和漫反射

物体表面情况不同对光的反射不同,但无论是镜面反射还是漫反射,对于每一条反射线与入射线之间的关系,同样遵守反射定律。

注意:日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射,由于漫反射才能够使我们从不同方向看到物体,教室里的黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布,都是为了使各个方向的人都能看到。而黑板用久了,会出现“反光”现象,就是因为发生了镜面反射,使有些方向没有反射光线,从而看不见了。

典型例题

1下列都属于光源的一组物体是(    

A. 太阳、月亮、开着的电视机荧屏      

B. 正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星

C. 恒星、萤火虫、点燃的蜡烛           

D. 月亮、正在放映的电影屏幕、太阳

分析:光源的定义是自身能发光的物体就是光源。

【答案】 C

2一位演员在舞台上,她的上身服装是白色的,而下身裙装是红色的,当舞台灯光师打开绿色追光灯照射她时,你看到舞台上这位演员的服装是何种颜色?

分析:因为白色服装能反射所有的色光,而红色服装只能反射红色光,吸收其他的色光;当绿色追光灯照射她时,白色的上身服装反射绿色光呈绿色,红色裙装吸收绿色光,没有其他色光被反射入人眼,所以红色裙装呈黑色。

【答案】上身服装呈绿色,下身裙装呈黑色。

 3光具有能量,请指出下列能量的转化

1)太阳能发电站                                        

2)植物的光合作用                                   

3)太阳能热水器                                       

4)太阳能汽车                                           

【答案】1)太阳能转化为电能;2)太阳能转化为化学能;3)太阳能转化为内能;4)太阳能转化为机械能

 4家中的电视遥控器是靠红外线来实现对电视机控制的,若将物品遮挡在遥控器前,就不能实现遥控,这说明了                                    ,若将遥控器对准墙壁,也能实现遥控,这又说明了                                      

【答案】光是沿直线传播的;光的漫反射现象

5打雷时,看到闪电后经5秒钟才听到雷声,估算一下发生雷鸣处离你多远?

分析:实际上雷和闪电是同时发生的,但由于光的传播速度远远大于声音的传播速度,光速是3×108/秒,而声音在空气中传播速度仅为340/秒,所以打雷时,先看见闪电而后听到雷声,光传播所需要的时间可以忽略不计,则5秒为雷声传播的时间,人到雷鸣处的距离可以求得。

解:已知:v=340/秒,t=5秒,根据v=s/t可得

  s=vt=340/秒×5=1700

  发生雷鸣处离人的距离为1700

说明 现在公认的光在真空中的传播速度是3×108/秒,光在其它介质中的传播速度比在真空中的速度小,光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度。 

 6运动会上100m跑比赛时,记时员听到发令枪声才记时,比看到冒烟记时早些还是迟些?早或迟多长时间?哪个更准确?

分析:发令员发令时,枪声和烟同时发生并在空中传播。运动员与发令员相距很近,可以认为在发令的同时起跑。记时员在终点,由于光速远大于声速,可以认为发令的同时记时员看到了冒烟,记时员听到声音要稍后些。

解:看见冒烟和听到声音的时间相差

 

  ∴听到枪声要迟0.29s,看到冒烟记时准确。 

7如图所示,AB是窗口,CD为窗外一景物,用作图法画出室内可看到CD整个景物的位置和范围。

 

分析:室内能看到景物上方C点的位置在光线CACB所夹的范围内,同理看到景物最下方的D点的位置在光线DADB所夹的范围内,因此要能够看到整个景物只能在上述两个范围的重叠部分。

解:作光线CACB;及DADB;图示阴影线即为所求,如图所示

8在图中画出物体ABC在平面镜中所成的像。

 

分析:根据平面镜成像时,像与物体对镜面相互对称作图。

解:用轴对称方法先分别作出ABC三点的像A'B'C',再根据像是正立的、等大的虚像用虚线连结三点即可,如图所示。

说明 在图中AA'BB'CC'都属辅助线,要用虚线表示,而像A'B'C'是虚像,也需要用虚线来表示。 

 9一个人从远处走向一块竖直挂着的平面镜,他在镜内的像将(  

  A.逐渐变大,并且逐渐向镜面靠近。

  B.逐渐变小,并且逐渐离开镜面。

  C.先变大后变小,先靠近镜面再离开镜面。

  D.大小不变,但逐渐向镜面靠。

分析:根据平面镜成像规律,像和物大小相等,并且像和物到镜面的距离始终相等。

D

说明人们在实践中会感觉到当人向镜面走近时,人像在变大。这是因为人的眼睛相当于凸透镜,在观察远处和近处的物体时,人的视觉会产生像的大小变化的感觉。 

 10图中S为发光点,从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与虚线a'b'重合,根据平面镜成像规律在图中画出平面镜,并找出S在平面镜里的像S'

分析:平面镜所成的像是反射光线延长线的交点,且像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。

图中,延长a'b'相交于S'S'即为S的像。连结SS',作SS'的中垂线PQ即为镜面。

 

 

11如图所示,M为平面镜,S是一个点光源,在SM之间有一块不透明的挡板P。问:

  (1)点光源S在平面镜中的像在哪里?

  (2)哪些地方可以看到这个像?

 

解:1)从点光源S处向平面镜M引两条光线SASB,过入射点AB分别作垂直于镜面的法线,根据光的反射定律分别作出反射光线AA'BB',如图所示。反向延长AA'BB',相交于S',则S'即为点光源在平面镜中的像。由图可见,像的位置跟没有挡板P时是一样的。

2)光源S发出的光射向平面镜,因挡板P的阻挡,平面镜上只有AB部分被照射到,反射光线只存在于AA'BB'之间的范围内,所以,只有在这个范围内才能看到平面镜中的像。

说明 物体发出的光,只要能到达平面镜,就能在平面镜中成像。像与物的连线总是跟镜面垂直,像和物到镜面的距离相等。要确定能看到像的范围,就要分析反射光线的范围。哪里有反射光线,哪里就能看到像。

 

12一人站在平面镜前,若人不动,平面镜以1m/s的速度远离人,问像将怎样移动?   

  A.以1m/s的速度靠近镜面

  B.以lm/s的速度远离镜面

  C.以2m/s的速度靠近镜面

  D.以2m/s的速度远离镜面

分析:由平面镜成像的特点可知,如图所示,设经过时间t后,平面镜从2位置处运动到3位置处,由图可知:

  S12=S24=S23+S34

  S13=S35

  S13=S12+S23=S23+S34+S23=2S23+S34

  S35=S34+S45

  S45=2S23

  由题意可知,平面镜移动的速度V1=S23/t=1m/s

  像移动的速度v2=S45/t=2S23/t=2m/s

本题应选D

说明 像和物对平面镜总是对称的。

思考:此题若是平面镜不动,人远离平面镜以1m/s的速度移动,像将怎样移动呢?(答案,应选B) 

 

13如图所示,如何作一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后经过A点(画图说明)  

分析:此题涉及了光反射的许多知识点,由平面镜成像的原理可知反射光线的反向延长线必经过像点。因此可利用平面镜成像的特点作出点光源的像点S';然后连接S'AS'A和平面镜相交于O点,O即为入射点,最后完成光路图。

解:如图所示。

说明 本题利用了平面镜成像的规律——物,像关于镜面是对称的,先找到点光源S经平面镜形成的像S',连接S'A交平面镜于O点,再连接SO完成光路图,这种解题的思路方法,应用在很多平面镜的解题中。 

 

14如图(甲)所示的是某同学画的潜望镜的示意图。使用这样的潜望镜看物体AB的像是(  

  A.放大倒立的实像;

  B.缩小倒立的实像;

  C.等大正立的虚像;

  D.等大倒立的虚像。

 

分析:因为潜望镜由两块平面镜构成,平面镜成的是等大的虚像,据此可排除答案AB。判定所成像倒立还是正立的有两种方法:一种是作光路图,见图乙所示。从物体上端A点射出的光线经过平面镜反射后,从下方进入人眼,从物体下端B点射出的光线经平面镜反射后,从上方进入人眼,所以像是倒立的。还有一种方法是求平面镜的像,利用平面镜成像特点,也可以看到成的是等大倒立的虚像,选出D是正确的答案。

15太阳光跟水平方向成50°角,要想使太阳光线照亮井底,应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置。

分析:本题是利用平面镜改变光路的题。入射光线与水平方向成50°角,反射光线竖直向下照亮井底,则与水平方向成90°角。所以,入射光线与反射光线的夹角为90°+50°=140°,由反射角等于入射角,法线(角平分线)位置可以确定,再由法线与镜面垂直,即可确定平面镜的位置。

解:根据题意和光的反射定律作图如图所示,AO为入射光线,OB为反射光线,ON为法线,CD为水平线,MQ为平面的位置,∠MOD为所求角,

∵∠AOB=50°90°=140°(反射角与入射角之和)

∴∠AON140°÷2=70°(反射角等于入射角)

∵∠MON=90°(法线垂直于镜面)

∴∠MOA=∠MON-∠AON=90°70°=20°

∴∠MOD=∠MOA+∠AOD20°+50°70°

平面镜应放在与水平方向成70°(或110°)夹角的位置。

说明 已知入射光线和反射光线的方向确定平面镜位置的一般步骤为:

  (1)由入射光线和反射光线确定入射点。

  (2)由反射角等于入射角画出法线。

  (3)由入射点和法线确定平面镜位置。 

 

16一条光线垂直入射到平面镜上时,作图说明(1)入射角为多大?反射角又是多大?(2)若保持光的传播方向不变,而将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线与水平面的夹角为多大?

分析:光线垂直入射到平面镜上时,入射光线、法线、反射光线将在一条直线上。当入射光线不变,转动平面镜,则入射角发生变化,反射角随之变化,反射光线的位置也将发生变化。

解:l)光路图如图(a)所示。

 (2)光路图如图(b)所示。作法:

①作水平线MM'和镜面PQ,则∠POM'=20°

②作法线ONPQ,法线转过20°,则入射角∠AON=20°,反射角∠BON=20°,反射线转过40°,所以反射光线与水平面的夹角∠BOM'=50°。

  ∴(l)入射角为0°,反射角为0°。(2)反射线与水平面的夹角是50°。

 

说明 在入射光线的方向不变的情况下,平面镜旋转θ角,反射光线将转过2θ角,实际中常利用此规律把微小的变化放大。 

 

17太阳光线跟水平方向成40°角,要想使太阳光线照亮井底,作图说明应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上?

分析:已知入射光线与水平方向成40°角,要求反射光线竖直向下照亮井底,说明反射光线和入射光线的夹角是40°+90°=130°。法线是这个夹角的平分线,法线与镜面垂直,由此可确定平面镜的位置。

解:作法步骤:

l)先画一条水平线OM

  (2)作入射光线OA和反射光线OB,使∠AOM=40°,OBOM

  (3)作∠AOB的角平分线ON(即法线)。

  (4)作PQONPQ即为镜面,其中∠POM=65° (见图)

 

说明 作光路图时,光线应画成实线,并用箭头表示光线传播的方向。镜面的背面要画上短斜线,法线和其它辅助线应画虚线。 

 

18图中,两块平面镜互相垂直放置,入射光线AO与平面镜M1的夹角是50°,问此光线在平面镜M2上的反射角是多少?

 

分析:本题中光线发生两次反射,关键是根据反射定律画出光的传播方向,再根据几何知识求出反射角的大小,过入射点O作法线ON,得入射角∠AON=40°,根据反射定律,反射角也是40°。由此可画出反射光线,用同样的方法再画出平面镜M2上的反射光线,两次反射的光路图见下图。

 

根据几何知识容易看出,光线在平面镜M2上的入射角是50°,所以反射角也是50°。

解:光线在平面镜M2上的反射角是50°。

说明 依据反射定律画反射光路图时,要注意确定入射点,画出法线,分清入射角与反射角。如发生多次反射,则分步画出每次的反射光线,再根据已知条件求出反射角。

  同学们,如果仔细分析一下上面的光路图,不难看出光线AOO'A'是平行的,如果换成其他入射角,情况也一样。即对这样的装置,光线不管沿哪个方向入射,仍沿原方向返回。这个有趣的现象也被用到了自行车的尾灯上。在自行车尾灯里,红色的塑料片上压了许多小小的直角反射面,各个方向的入射光线都能沿原方向返回,所以不管你怎么看,尾灯总是亮晶晶的。

 

 

 

 

综合测试题

. 填空题

1. 光在______中沿直线传播。光在______中传播得最快,每秒钟能通过______m的距离。

2. 平行光线射到电影银幕上发生了______反射,此时每一条光线在反射时均遵守光的______

3. 已知图1中一束光线与镜面成60°角射到平面镜上,则入射角是∠______,反射角是∠______,反射光线和入射光线的夹角是______度。

 

4. 2中,如果入射光线沿BO射到镜面上,则根据反射时光路是_____的,反射光线一定沿______射出。

5. 物体在平面镜里成______像,像和物体大小______

6. 当入射光线垂直平面镜入射时,入射角是______度,反射角是______度。如果入射光线不变,则当镜面旋转20°时,反射光线与入射光线的夹角是______度。

7. 500m深的海面上空5km高处有一架飞机飞过,该飞机在海中的像到海面的距离是______km

8. 一根直棒与它在平面镜中的像互相垂直时,棒与镜面之间的夹角是______度。

9. 若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是______m,像到人的距离是______m,若此人以1ms的速度远离平面镜走2s,则像高______m,像到镜的距离是______m

10. 潜望镜是用______镜制成的,汽车上的观后镜是______镜,汽车车头灯中用______镜做反射面。

 

. 选择题

11. 一束光线竖直入射到水平放置的平面镜上,则反射角是  (   

  A0°  B45°   C90°  D180°

12. 照到平面镜上的太阳光,可认为是平行的,那么,它们的反射光线应是(   

  A.会聚的   B.发散的  C.平行的   D.无法判断

13. 若要使眼睛看见一个物体,则    (   

  A.这个物体一定是光源  B.物体上肯定有光线进入眼睛

  C.物体和眼睛必须在一条直线上  D.眼睛能发光

14. 物体在平面镜中所成像的大小决定于  (   

  A.镜面大小   B.物体大小  C.观察的角度  D.物体与镜面距离

15. 油漆的黑板会发生“反光”现象,使坐在教室边排的同学看不清上面的字,原因是    

  A.黑板发生镜面反射  B.黑板发生漫反射

  C.黑板上的字发生了镜面反射  D.黑板对光不反射

16. 平静的水面能清晰地映出岸上的景物,俗称“倒影”,此倒影是    

  A.正立的实像            B.正立的虚像  C.倒立的实像         D.倒立的虚像

17. 光线射到水平放置的平面镜上,与镜面成60°角,当入射角增加5°后,则    

  A.反射光线与入射光线的夹角为10°

  B.反射光线与入射光线的夹角为65°

  C.反射角为35°

  D.反射角为65°

18. 一个人站在平面镜前,当他离开平面镜越来越远时 (   

  A.像越来越小,像离人的距离变大

  B.像越来越小,像离人的距离变小

  C.像大小不变,像离人的距离变小

  D.像大小不变,像离人的距离变大

. 作图题

19. 画出图3中的入射光线,标出入射角、反射角及其大小。

20. 完成图4中的光路图。

21. 5为同一条光线的入射光线和反射光线,请画出平面镜。

22. 画出图6中眼睛看到发光点A的光路图。

 

23. 根据平面镜成像规律,画出图7AB在平面镜中的像 AB′。

 

24. 画出图8中从A点出发,经平面镜反射后经过B的光线。

25. 在图9中,根据图中的两条反射光线,找出发光点S并完成光路图。

26. 在下图的方框内填入合适的光学元件,并完成光路图

 

 


参考答案

. 1. 均匀透明介质     真空,3×108  2. 漫,反射定律

3. 2360°                4. 可逆,OA

5. 虚,相等                  6. 0°,0°,40

7. 5                        8. 45   

9. 1.611.62.5            10. 平面,凸,凹

. 11. A       12. C      13. B         14. B      15. A

16. B         17. C       18. D  

.

19.  

20. 要两次反射(图略)

21. 延长相交取角平线即法线(图略)

22.       23.  

24. A对称像A′,再连AB  

25.

26.

 

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  • 评论人:匿名|评论时间:2009/9/26 16:33:53
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