第四章光現(xiàn)象（原卷版）2

第四章光現(xiàn)象（原卷版）知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)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(yáng)、螢火蟲(chóng)；人造光源，如篝火、蠟燭、油燈、電燈。月亮本身不會(huì)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(yáng)的位置比實(shí)際位置高，該現(xiàn)象說(shuō)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(guò)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)厍蛟谥虚g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(wú)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?！饽晔侵腹庠?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(shí)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(lái)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(guò)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(jiàn)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(yáng)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(wú)論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律！知識(shí)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(duì)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(duì)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(huì)聚點(diǎn)所成的像。（2）虛像：實(shí)際光線反向延長(zhǎng)線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像?！撓衲苡醚劬χ苯佑^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(duì)光有發(fā)散作用，常用作汽車觀后鏡來(lái)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(duì)光有匯聚作用，常用作太陽(yáng)灶、探照燈等。知識(shí)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(jiàn)的光折射現(xiàn)象：①?gòu)陌渡舷蛩锌矗孟窈軠\，沿著看見(jiàn)魚(yú)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(shí)點(diǎn)5：光的色散1、光的色散定義：太陽(yáng)光通過(guò)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(guò)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(yáng)光下肥皂泡變成彩色等。4、太陽(yáng)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(huà)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(jiàn)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(lái)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?！镜淅?】（2022?咸寧模擬）如圖所示是兩根標(biāo)桿OA和OB及它們?cè)谕稽c(diǎn)光源下的影子OA'和OB'。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出點(diǎn)光源的位置（用點(diǎn)P表示），并畫(huà)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(wàn)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② B．②和③ C．③和④ D．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(guò)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(qǐng)你在圖中合適的位置畫(huà)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(dòng)，此過(guò)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?？键c(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(shuō)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(dòng)，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(dòng)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?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)?！镜淅?0】（2022?武功縣模擬）如圖所示，M是蘋(píng)果上的一點(diǎn)，N是人眼的位置，請(qǐng)畫(huà)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(guò)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(dòng)。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(shuō)明平面鏡成像。多次改變蠟燭A的位置并相應(yīng)移動(dòng)蠟燭D，蠟燭D均能與蠟燭A的像完全重合，這說(shuō)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(duì)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(kāi)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(huì)減小對(duì)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(kāi)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(yáng)。下列現(xiàn)象與此原理相同的是（）A．樹(shù)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?！镜淅?4】（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(qǐng)畫(huà)出：（1）S在平面鏡中所成的像S'；（2）經(jīng)MN反射后過(guò)A點(diǎn)的反射光線OA；（3）OA照射到水池底的光路圖?！镜淅?5】（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(pán)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(pán)上用筆描出了對(duì)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(shù)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(huà)一般。關(guān)于其中的光現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A．樹(shù)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(shù)木在水面的像會(huì)變大 C．我們能看到樹(shù)葉是綠色的，是因?yàn)闃?shù)葉吸收了綠光 D．平靜的水面是光源【典例17】（2022?無(wú)錫）我國(guó)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(huì)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(shù)蔭下光斑 C．水中倒影 D．筷子彎折2．（2022?長(zhǎng)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ǎ〢．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(guò)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(shuō)法正確的是（）A．“一葉障目，不見(jiàn)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(lái)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)味?、填空題。6．（2022?梧州）早在公元前4世紀(jì)，墨家就做過(guò)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(yáng)）如圖所示是2022年4月在荷蘭阿爾梅勒世界園藝博覽會(huì)上拍攝的中國(guó)竹園的展館景象，“中國(guó)竹園”憑借其融合中國(guó)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(yáng)）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?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”），以河邊的大樹(shù)為參照物，天鵝是（選填“運(yùn)動(dòng)”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(guò)程發(fā)生了（物態(tài)變化名稱），太陽(yáng)光穿過(guò)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(yáng)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(lái)識(shí)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(huì)接收到（選填“黑色”、“白色”或“黑色和白色”）條紋反射的光，再通過(guò)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(guò)體感測(cè)溫門(mén)，通過(guò)該門(mén)時(shí)，顯示器就能顯示通過(guò)者的體溫。這種檢測(cè)門(mén)是靠感應(yīng)人體發(fā)出的來(lái)測(cè)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(qǐng)畫(huà)出從A點(diǎn)出發(fā)的一條光線，經(jīng)過(guò)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(dòng)中，老師告訴學(xué)生，池塘里水的實(shí)際深