《光现象》典型例题.pdf

2013 级初中物理提优教学案 光现象-1-光现象典型例题 1【典型例题精析】光的直线传播【例题 1】图 1 所示各物体中不属于光源的是（）【变式练习 1】图 2 所示各物体中不属于光源的是（）【变式练习 2】唐诗秋夕：“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，天街夜色凉如水，坐看牵牛织女星。”分析诗句描述中的光源有哪些：_。【例题 2】小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图 3）；在 A 点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；经搅拌后，观察到光线又变直。根据上述现象得出的结果，正确的是（）A光的传播需要介质 B光只有在水中才沿直线传播C光在海波溶液里不能沿直线传播 D光在同一种均匀介质中才沿直线传播【变式练习】在天高气爽的秋夜，为什么星光闪烁不定？【例题 3】汉朝时，勤奋好学的匡衡家里很穷，他白天必须干活挣钱糊口。只有晚上，才能安心读书。由于他买不起蜡烛，天一黑就无法看书了。他的邻居家里很富有，晚上好几间屋子都点起蜡烛照得通亮。匡衡悄悄地在墙上凿了个小洞，烛光就从这洞中透过来了。他借着这微弱的光线，如饥似渴地读起书来，匡衡后来他做了汉元帝的丞相，成为西汉有名的学者。这就是凿壁借光的故事。请你在图 4 中画出匡衡通过小洞 A 从邻居家所借来的烛光能够照亮的范围。【变式练习】“坐井观天，所见甚少”；请你在图 5 中画出井底之蛙所能看到天空的范围。【例题 4】如图 6 所示，A 为发光体，B 是不透明的遮挡物，C 为光屏，试用作图法确定屏上最暗部分的范围。【变式练习 1】如图 7 所示，阴影 B 是不透明物体 A 在点光源 S 的照射下，投影到竖直墙壁上的影子。请你确定出点光源 S 的位置。（保留作图痕迹）【变式练习 2】在无云的晴天，如果你在野外迷失了方向，可以在平地上竖立一根杆，地面上 OA 是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影的位置移到了 OB，如图 8 所示则 AB 箭头所指的方向是_方图 3图 5A图 4A 台灯 B 水母 C 太阳 D 火柴图 2A 星空闪烁 B 萤火虫飞舞 C 明月皎洁 D 灯笼鱼游弋图 12013 级初中物理提优教学案 光现象-2-【例题 5】如图 9 所示是月球的影区分布，当人随地球运动到_区时会看到日全食，运动到_区时会看到日偏食，运动到_区时会看到日环食。【变式练习 1】小明同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验。（1）小孔成像的原理是：_；若光源是方形的，小孔是椭圆形的，则成的像是_形的。（2）请在图 10 中画出蜡烛 AB 在半透明纸上成的像 AB。（3）当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，像越_。（填“大”或“小”）【变式练习 2】某同学举了四个例子说明光是沿直线传播的，其中不正确的是（）A日食、月食现象 B太阳落在地平线以下我们还能看见C影子的形成 D看不到不透明物体后面的东西【例题 6】从地球向月球发出激光信号，经 2.56s 后收到返回信号，则月球到地球的距离是多少？光现象典型例题 2【典型例题精析】光的反射定律【例题 1】为了探究“光的反射规律”，老太爷进行了如图 1 所示的实验。（1）实验中还需要的器材是：_；（2）老太爷用到了一个可折转的光屏，这个光屏在实验中的作用是：（写出两条）_；_；（3）在探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时，老太爷的操作方法是：_；此时反射光线_（选填“存在”或“不存在”），在光屏 NOF 上 _（填“能”或“不能”）看到反射光线，这表明：_；（4）为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时老太爷进行的操作是：_，重复几次操作；这里多次实验多测出几组数据的目的是：_；（5）老太爷让光线逆着 OF 的方向射向镜面，发现反射光线沿着 OF 方向射出，这表明：在光发生反射时，光路是_；（选填“可逆”或“不可逆”）（6）王鹏正同学实验时在纸板上分别画出了入射光线和反射光线的径迹（如图 2 所示），在实验结束后却分不清反射光线和入射光线的对应关系了，请你在如图 3 所示的表中帮他填出跟入射光线所对应的反射光线（7）课后，贺鹏同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为 15、30、50的三条光线进行实验，结果图 10图 9图 6ABC图 8图 7图 12013 级初中物理提优教学案 光现象-3-图 5图 7图 6得到了不同的数据，如图 4 所示。经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是：；【例题 2】入射光线与平面镜的夹角为 40，则反射角为_；若入射角增大 10，反射角将增大_；反射光线与入射光线夹角为 60时，反射光线与平面镜的夹角为 。【变式练习 1】早晨，阳光以与地面 30的夹角射到一块平面镜上，（如图 5 所示），则入射角为_，反射角为_，反射光线正好经过点 O，随着时间的推移，反射光将向_（填“A”或“B”）移动。【变式练习 2】有一个利用光电控制的液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度如图 6 所示的光路图，当光电屏上的光点由 S1移到 S2时，表示液面高度_了(上升下降不变)【例题 3】一束光竖直向下射到平面镜上，如图 7 所示，即入射角为_，现在保持入射光的方向不变，使平面镜围绕 O 点顺时针旋转 10，则入射角变为_，反射光和入射光的夹角变为_。【变式练习 1】一条光线射到平面镜上，如果保持入射光的方向不变，转动平面镜的镜面，使入射角增大 10，则反射光线跟入射光线恰成直角，镜面转动前的入射角是()A10 B35 C45 D55【变式练习 2】光射到镜面上，入射光线与反射光线的夹角为 120，若使反射光线与入射光线的夹角变为 100，下列方法可行的是（）A镜面不动，入射光线向镜面旋转 10 B镜面不动，入射光线远离镜面旋转 20C入射光线不动，镜面顺时针旋转 20 D入射光线不动，镜面逆时针旋转 10【例题 4】如图 8 所示是关于小猫和小聪的一幅漫画，图中两条光线的夹角是 60，则小聪观察小猫光路的入射角是 度，此现象说明在反射时，光路是 。【变式练习】1甲、乙两位同学在灯光下照同一面镜子，甲在镜中能看到乙的眼睛，那么，以下说法中正确的是（）。A乙同学只能看到甲同学的眼睛 B乙同学也一定能看到甲同学的眼睛C乙同学不可能看到甲的全身 D乙同学不可能看到甲的眼睛图 2入射光线反射光线AOBOCOEO图 3实验次序入射角i反射角r115752306035040图 4图 52013 级初中物理提优教学案 光现象-4-2在探究光的反射规律的时候，老师把一块平面镜 CD 竖立在讲台上，坐在 B 点的甲同学通过平面镜看到了坐在 A 点的乙同学。如图所示，在这一现象中，光线的反射角是（）A1 B2 C3 D4光现象典型例题 3【典型例题精析】光的反射作图【例题 1】如图 1 所示，一束光与平面镜成 45角射到平面镜上，请根据光的反射定律画出它的反射光线，并标明反射角的大小。【变式练习 1】画出图 2 中入射光线 AO 的反射光线，并标出反射角（用字母 表示；）【变式练习 2】画出图 3 中入射光线经平面镜反射后的光线，并标出反射角（用字母 表示；）【变式练习 3】如图 4 所示，入射光线与镜面成 60角，请画出反射光线，并标出反射角的大小。【例题 2】如图 5 甲所示，我们能看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。请根据光的反射定律在图 5 乙中画出通过 A 点的反射光线、入射光线和法线，并标出入射角。（用字母 表示）【变式练习 1】如图 6 中 OB 是一条反射光线，ON 为法线。请在图中画出相应的入射光线。【变式练习 2】如图 7 中 OA 是一条反射光线，请在图中画出相应的入射光线。并标出入射角。（用字母 表示）【变式练习 3】如图 8 根据反射光线画出入射光线，入射角为 度。【例题 3】如图 9 所示，小聪通过一平面镜看到小猫要偷吃小鱼。图中画出了入射光线和反射光线，但未标出光的传播方向。请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷鱼吃时的光的传播方向，并根据光的反射规律画出平面镜。【变式练习】如图 10 所示，太阳光与地面成 40角斜射过来，要使光线沿竖直方向反射入井中，求作：（1）O图 1AO图 4O图 3AO图 2图 6图 8OA图 7图 52013 级初中物理提优教学案 光现象-5-反射光线；（2）平面镜的位置；（3）计算出平面镜与水平方向夹角；【例题 4】如图 11 所示，平面镜前的一个发光点 s 所发出的光经过平面镜反射后的光线已经被画出，请在图中画出入射光线，并找到发光点 s 的位置。【变式练习】如图 12 所示，平面镜前的一个发光点 s 所发出的光 AB 和发光点 s 所发出的经过平面镜反射后的光线 CD 已经被画出，请在图中完成光路图，并找到发光点 s 的位置。【例题 5】如图 13 所示，两平面镜互相垂直，一束光线斜射到平面镜上。请在图中画出完整的光路图，并标明反射光线与水平镜面的夹角大小。【变式练习 1】自行车尾灯的结构如图 14 所示，夜晚，当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用。试画出图中一条光线的反射光线（要求保留必要的辅助线）。【变式练习 2】如图 15 所示的是潜望镜的光学原理图，请你完成图中的光路光现象典型例题 4【典型例题精析】探究平面镜成像规律【例题 1】如图 1 所示的是老太爷在探究“平面镜成像的规律”的实验情境，他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上，再准备 A、B 两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛 A 立在玻璃板前（1）老太爷说：为了便于观察，这个实验最好在_环境中进行；（填“较明亮”或“较黑暗”）（2）老太爷在实验时选用的是透明玻璃板来代替平面镜，这样观察到所成的像不如用平面镜成像清晰，老太爷选用平板玻璃的目的是：_；（3）老太爷说：如果玻璃板没有放正，将对实验产生的影响是：_；老太爷还说：实验中所用的玻璃板越_（选填“厚”或“薄”）越好；（4）老太爷在实验中需要用到的测量工具是：，选用此测量工具是为了：_；图 9图 10图 11图 12ADBC图 15图 1460图 132013 级初中物理提优教学案 光现象-6-（5）老太爷把点燃的蜡烛 A 立在玻璃板前，在玻璃板后出现了蜡烛 A 的像，老太爷把手指放在像的“烛焰”上，手指_被烧痛（选填“会”或“不会”）；如果在像的位置放一光屏，光屏上_（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛 A 的像，这说明平面镜所成的像是_像；如果在玻璃板后放上一个不透明的挡板，老太爷将_（选填“仍能”或“不能”）再次看到玻璃板后蜡烛 A 的像；（6）在实验中要选取两段完全相同的蜡烛的目的是：_；（7）老太爷又把蜡烛 B 放在玻璃板后面，并移动蜡烛 B 的位置，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像看起来_，（如图 2 所示）这时发现：像与物的大小_；进一步观察 A、B 两支蜡烛的位置发现：像和物的连线与玻璃板_，像和物到玻璃板的距离_。（8）为了证实上述有关成像特点是否可靠，老太爷采取的是下列哪一项操作：（）A保持 A、B 两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。B保持玻璃板位置不变，多次改变 A 蜡烛的位置，进行与上述（6）相同的操作。【变式练习 1】在探究“平面镜成像的规律”的实验中，同学们发现了一些问题：（1）陈泓宇同学将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛的像 A此时在玻璃板后移动蜡烛B 使其与像 A完全重合。但无论他怎样移动 B，始终不能与蜡烛的像 A完全重合，你认为造成这种情况的原因可能是：_；（2）王嘉显同学在实验中观察到：在玻璃板的同一侧，蜡烛 A 在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，产生这种现象的原因是：_；（3）李彦妮同学在实验中发现看到蜡烛 A 的像不清晰，于是将蜡烛 B 也点燃，用来增加像的亮度。你认为这样做_（选填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。（4）周嘉懿他们小组同学经过三次实验后，在白纸上记录下了像与物对应点的位置。（如图 3 所示）你认为他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息，得出实验结论。分析处理信息的方法：_；归纳得出的实验结论：_；（5）李昕恬同学发现，杨婧一组的同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的，（如图 4 所示）你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？_；说出你的理由：_；（6）陈柯羽一组的同学在实验中，改变蜡烛 A 到镜面的距离，移动镜后的蜡烛 B，发现 B 总能与 A 的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_（选填“有关”或“无关”）；过了一段时间，蜡烛 A 变短，则 A 的像的大小将_；（7）杨强一组的同学在实验中，使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得像 AA图 1BAB图 22013 级初中物理提优教学案 光现象-7-出实验结论之一：“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理？_；理由是：_。光现象典型例题 5【典型例题精析】平面镜成像特点【例题 1】下列关于平面镜成虚像的说法中，正确的是（）A虚像就是是人的幻觉，没有实际光线进入人的眼睛；B虚像由于没有实际光线通过像点处，所以平面镜所成的虚像不能在光屏上呈现；C我们能够看到平面镜里所成的虚像，是虚像射出的光进入了人的眼睛；D我们能看到物体在平面镜里成的虚像，是人的眼睛射出的光经平面镜反射后照到了物体处；【变式练习 1】如图 1 所示，在平面镜成像中，进入人眼睛的光线是由（）A平面镜发出的 B像 S发出的 C平面镜反射的 D人的眼睛发出的【变式练习 2】冬冬同学站在平面镜前 3m 处，她的像到镜面距离为_m；现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面 1m 处。如图 2 所示，这时她_（选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。【例题 2】如图 3 所示江边的山峰最高处距江面 120m，江水深 10m，映在平静江水中山峰的倒影是_像（选填“实”或“虚”），该山峰的最高处与倒影的最低处相距_m。【变式练习 1】视力检测时要求被测的人与视力表的距离为 5m如图 4 所示，视力表与平面镜的距离是3m为满足测量要求，人与平面镜的距离应为（）A1m B1.5m C2m D3m【变式练习 2】如图 5，一竖直水井深 10m，月球到地球间的距离是 3.8105m，则月亮在井中的像离水面AABCBC玻璃板位置图 3AAM图 4图 1图 3图 22013 级初中物理提优教学案 光现象-8-_m，在猴子捞月的故事中，猴子始终捞不到月亮，原因是：_。【变式练习 3】如图 6 所示，为了测量某玻璃的厚度，观察到手指到手指所成的像之间的距离是 lcm，则玻璃的厚度是_cm【例题 3】如图 7 所示，物体 AB 高 1.6m，平面镜 CD 高 0.6m，物体到平面镜的距离为 2m。下列关于物、像、镜的说法中，正确的是（）A物体通过该平面镜不能成完整的像 B像高与平面镜的高相同，为 0.6mC物体与像的距离为 2m D像高与物体的高相同，为 1.6m【变式练习 1】当你从远处走向一块竖直挂着的穿衣镜时，下列说法中正确的是()A.人在镜中的像越来越大，人从镜中观察到的范围越来越大B.人在镜中的像大小不变，人从镜中观察到的范围越来越小C.人在镜中的像越来越大，人从镜中观察到的范围越来越小D.人在镜中的像大小不变，人从镜中观察到的范围越来越大【变式练习 2】镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前 1 米处，从镜子里只看见自己的上半身像，若他要看到自己的全身像，则（）A、应后退到距镜 2 米远处 B、应前进到距镜 0.5 米远处C、应后退到距镜 4 米远处 D、无论前进或后退多远都不能实现【变式练习 3】每天早晨，当你面带微笑走进校园，以 1m/s 的速度迎面走向整容镜时，你在镜中的像以 m/s 的速度向你靠近，你在镜中的像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”）【例题 4】某同学面对竖直悬挂的平面镜，看到身后墙壁上的电子显示屏上所显示的时间是 1251，则实际时间是（）A1251 B1221 C1551 D1521【变式练习 1】小强同学到银行取款。他想知道当时是几点了，由于人很多，银行的电子钟被挡住了，他向上看时，发现光滑如镜的天花板上倒映出电子钟的影像为 1250，则实际的时间应是 。【变式练习 2】当你在竖直放置的平面镜前用右手写字，且正在往右移动笔时，镜中的像正在（）A用右手写字，往左边移动笔 B用右手写字，往右边移动笔C用左手写字，往左边移动笔 D用左手写字，往右边移动笔【变式练习 3】如图 8 所示，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中的（）图 7图 4图 5图 6A B C D图 82013 级初中物理提优教学案 光现象-9-光现象典型例题 7【典型例题精析】反射现象及应用【例题 1】一天下午，小明向远处的一座大楼望去，他看到一个现象：有的窗户明亮刺眼，而有的却黑洞洞的，他问妈妈这是怎么回事，妈妈告诉他，那座大楼有的窗户是开着的，有的是关着的，小明很快明白了其中的道理。请你解释出现上述现象的原因。【变式练习 1】站在暗处的人能够看见站在明处的人，而站在亮处的人却看不清暗处的人，这是为什么？【变式练习 2】回忆老太爷在演示“光在空气中、光在水中的传播规律”以及“光的反射规律”等实验时，是怎样显示光传播的路径的，请你解释这样操作的原因。【例题 2】在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射如图 1所示，从侧面看去：()A镜子比较亮，它发生了镜面反射；B镜子比较暗，它发生了镜面反射；C白纸比较亮，它发生了镜面反射；D白纸比较暗，它发生了漫反射。【变式练习 1】如图 2 所示，光学实验课时，小叶用激光笔对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（）A地面吸收了所有的光 B墙壁发生了漫反射，地面发生了镜面反射C地面发生了漫反射，墙壁发生了镜面反射 D墙壁发生了镜面反射，地面发生了折射【变式练习 2】如图 3 所示，一个雨后的晚上，天刚放晴，地面虽干，但仍留有不少水潭，为了不致踩在水潭里，下面的判断正确的是：（）A迎着月光走时，地面上发亮处是水潭 B迎着月光走时，地面上暗处是水潭C背着月光走时，地面上发亮处是水潭 D背着月光走时，地面上暗处是水潭【变式练习 3】在皮鞋擦过鞋油，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（）A反复擦可增加漫反射效果 B反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果C鞋油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果D鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果【例题 3】平面镜在生活和科技中都有非常重要的应用，图 4 是潜水艇上常用到的潜望镜示意图，通过它可以在水下看到水面上远处物体_（填“正立”或“倒立”）、等大的虚像，两块平面镜与水平面的夹角都是_，它们的作用是成像和改变光路，小明发现如果 A 处的人能通过潜望镜看到 B，则 B 处的人必然能通过潜望镜看到 A，这是因为_。【变式练习 1】夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯的反射光，就能及时避让。图 5中有关自行车尾灯的光路图正确的是（）图 4图 5图 1甲乙 图 3地面墙壁图 22013 级初中物理提优教学案 光现象-10-【例题 4】关于各种镜子的使用中，下列说法中正确的是 ()A汽车中的后视镜是凹面镜 B牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是凹面镜C太阳灶中使用的镜子是凸面镜 D市区马路拐弯处设置的镜子是凸面镜【变式练习 1】除了平面镜外，生活中也常用到凹面镜，如图 6 是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。（1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到_作用。图 7 是 2008 年北京奥运会利用凹面镜采集圣火火种的画面，图中的女祭司应该把火炬放在凹面镜的_处才能很快点燃；（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在_，依据的原理是_。（3）请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：_。【例题 5】关于光现象，下列说法不正确的是（）A湖水倒映出岸边的景物是光的反射产生的现象B“水中月”比天空的月亮离水面近C“立竿见影”是光的直线传播产生的现象D从不同方向看到黑板上的字是光的漫反射现象图 6图 72013 级初中物理提优教学案 光现象-11-