第六讲光学（二）.doc

第六讲 光 学（二）
知识要点：
图2
1．定义：光从一种介质 入另一种介质时，传播方向一般会 ，这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；光从 入空气中时，折射角 入射角.
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： 、 、 、 等.
典例分析：
考点一、折射现象
图17
1、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（ ）

2、如图l所示，漫画中人出现了错误判断．以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象原因的是 ( )

3、小明向平静的湖面看去，鱼儿在白云中游来游去，看到的鱼儿是由于光的______射形成的虚像；若湖中的水深3m，则白云形成的像到水面的距离_________3m。（选填“大于”、“小于”或“等于”）
4、折射光线向法线偏折，则光可能是（ ）
A．从水中斜射入空气中 B．从空气中斜射入水中
C．从水中垂直射向空气 D．从空气垂直射向水
考点二、折射使池水“变浅”
1、 潜入水中工作的潜水员看见岸上树梢位置变高了。如下图所示的四幅光路图中，哪一幅图能正确说明产生一现象的原因：

2、图5 中表示站在岸上的人看到水中的鱼的光路图，正确的是（ ）
5图
3、如图6所示，渔夫在叉鱼时，为了能叉到鱼，应使鱼叉对准（ ）
A．所看到的鱼 B．所看到鱼的上方
C．所看到鱼的下方 D．以上选项均不对
4、如图2所示,将刻度尺斜插入水中,从水面上看去,水中尺子的刻度情况
A.变得疏了 B.变得密了
C.一部分变疏一部分变密 D.疏密没有变化
考点三、光学作图
1、如图1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.
2、如图2所示，、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.
3、图中的两架敌机，一架是实际飞机，一架是从潜水艇上观察到的该飞机的像，
图2

图1

考点四 光的折射综合
1、小宇利用图5所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。
（1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是：　　　　　　　　　　　　。实验中，　　　　　(填“能”或“不能”)看见反射光线。
（2）实验的折射光路如图5中所示，可以判定折射角　　　　填 “大于” 、“小于’’或“等于’’)入射角。增大入射角观察到折射角在　　　　　　（填“增大”或“减小”）。 若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角到一定值时，　　　　 。 进一步探究：小宇从《物理手册》中查到光从玻璃射向空气中的一些数据：
入射角i
0°
30°
39°
39°30’
40°
50°
折射角r
0°
51°
79°
82°
90°

反射的能量
4.7%
6.8%
36%
47%
100%
100%
① 入射角i≥　　　时，不发生折射现象。图像中的图线　　　反映了上述实验中的两角关系。
② 判断：如果光从空气射向玻璃，则反射的能量可以达到100%。（　 ）
2、学校准备新建一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯，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14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，如果在水面升至b时，站在池旁的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。
A组、基础训练
1、如图13所示是一条光线从介质中斜射入空气中的光路图， 由图可知， 哪一侧是空气？
2、下列光现象中，由于光的折射而形成的是（ ）

3、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（ ）
A B C D
图12

4、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13

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

6、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”）
图22
7、王芳同学站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为 m，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.
8、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.

9、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 .
图25
（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23
图24

10、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？ .

11在图26中，作出物体AB在平面镜MN中所成的虚像.
12、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.
图27
13、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．
图15
图15
图26

14、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．
15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29
图28
图28

16、如图21所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看图21
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 现象．
17、右图6是为2008北京奥运会而建造的国家游泳中心“水立方”，其透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色 的亮点，它们被称为“镀点”。北京奥运会举办时正图 6
值盛夏，“镀点”能改变光线的方向，将光线挡在场馆外。“镀点”对外界阳光的主要作用是（ ）
A．反射太阳光，遵循光的反射定律 B．反射太阳光，不遵循光的反射定律
C. 折射太阳光，遵循光的折射定律 D．折射太阳光，不遵循光的折射定律
图19

B组、能力提升
1、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
2、公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。以下反光膜结构的示意图中，正确的是图_______。

3、小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习的时候，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响阅读。在下面的解决方法中，最简单、效果最好的是（ ）
A． 把台灯换为吊灯 B．把台灯放到正前方
C．把台灯移到左臂外侧 D．把台灯移到右臂外侧
4、如图，都是平面镜，M1放置在水平地面上，M2竖直放置．一束光线与水平成30°角入射，经M1、M2和M3反射后沿竖直向上的方向射出，图中的= 。
5、如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去．要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角a应为（ ）
A．30° B．45° C．60° D．90°

6、有一条南北走向的河，两岸风景如画，风平浪静时水中的倒影与岸上景物交相辉映，很是好看。一天早上七八点钟的时候，某同学带上照相机来到河边，想拍一张有水中倒影的照片。那么，该同学应该站在河 岸(填“东”或“西”)拍摄，这一选择是根据光的 规律而作出的。
7、检查视力时，人眼与视力表应相距5m，但某眼科医疗室内两墙壁仅相距3.5m，于是采取这样的措施：在一面墙上挂视力表，在另一面墙上正对着视力表挂一平面镜。检查视力时，被检查者应当 ( )。
A．面向表，且与表相距1.5m站立 B．面向表，且与表相距2m站立
C．面向镜，且与镜相距1.5m站立 D．面向镜，且与镜相距2m站立
8、检查视力时应使图案有一定的亮度，但医务室内较暗。针对这种情况，应当( )。
A．用灯光照射视力表 B．用灯光照射平面镜
C．用灯光照射人的眼睛 D．只要能增加室内亮度，灯的位置随意
图34
9、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（ ）
A．1个 B．2个
C．3个 D．4个
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.

10发光点S置于平面镜MN前，如图所示，人站在什么范围可以看到S在平面镜里的像，请画出这个范围．
11、发光点S1和S2置于平面镜 MN前，如图所示，人站在什么范围可以同时看到S1和S2在平面镜里的像S1′和 S2′，请画出这个范围（用阴影线把这个范围表示出来）；并请画出人站在这个范围里的什么区域看到S2′在右边（在阴影线上加“×”号把这个区域表示出来）．
12、如图所示，水平地面上有一障碍物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。如果想在原处看到更大范围的地面，水平放置的镜子的高度该怎样改变？

13、人立于河边看对岸的一株树AB在水中的像，当人离开河岸后退超过6m就不能看到整个树的像。已知人高EF＝1．5m，河两岸都高出水面1m，河宽40m，如图所示，求树高?

14、在图中P是一个光屏，屏上有直径是5 cm的圆孔，后是一块平面镜，与屏相向平行放置；O1O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线．P和Q都足够大．现在上O1O2置一强点光源S，依图中标出的距离，求平面镜上的反射光在屏上照亮的面积有多少平方米？

15、用两块平面镜做成如图所示的潜望镜，两平面镜中心的距离为L，现在用此潜望镜观察正前方一物体AB，那么人从潜望镜中看到AB的像距物体AB的水平距离是多少？（作图并说明）

16、如图所示，某房间水平地面上有一点光源S，距离点光源为L的地面上，放有一边长为L且不透光的立方体物块，并且正好挡住了房间内某同学的视线．该同学只好通过安置在天花板上的平面镜来观察光源的像，则平面镜离地面的高度不得低于（ ）．
A．4L／3 B．3L／2 C．2L／3 D．2L

C组、直升竞赛
1、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.
2、“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 C D
图33

3、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？ ( )

4、平面镜MN沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源s；移动中镜面始终保持与移动方向成60度角，如图所示．则S茌镜中的像S’相对S移动的速度大小和方向是（ ）
A．以速度v水平向右移动 B．以速度v水平向右移动
C.以速度（/2）v沿SS’连线向S移动
D．以速度v沿SS’连线向S移动
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

8