第1讲 光学(一).doc

第一讲 光 学（一）

考点一、光的直线传播
1．光源：能 的物体叫光源；
2．光的直线传播：光在 中是沿直线传播的。用 表示光的传播的方向，这条带箭头的直线叫 ；
图1
3．光速：光在真空中的传播速度是 m/s.光在空气中的传播速度约 在真空中的传播速度，光在水中和玻璃中的传播速度 在真空中的传播速度；
4．光直线传播中的现象： 、 、 、
。

考点二、光的反射
1．基本概念
在图1中， 是入射光线， 是反射光线， 是法线，O点叫做 ，∠ 是入射角，∠ 是反射角；
2．光的反射规律
光反射时， 光线、 光线与法线在同一平面内； 光线和 光线分居法线的两侧； 角等于 角；
3．镜面反射、漫反射：当入射光平行时，反射光也平行，是 反射；当入射光平行时，反射光向不同方向传播，是 反射；
4．在反射时光路是 ；
5．光的反射现象： 、 等。

考点三、 平面镜成像
1．实验：玻璃代替平面镜目的 ；相同蜡烛目的 ；
2．实像与虚像：物理学中把能呈现在光屏上的像称为 像，不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像称为 像；
3．平面镜成像特点：平面镜成的是 像，像与物体大小 　　　，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 　　　　.像与物体相对平面镜 ；
4．平面镜成像的作图：可以由平面镜成像特点（即 性）和 作图。
图2

考点四、光的折射
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，属于 折射；光从 入空气中时，折射角 入射角，属于 折射；
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。

考点一 光的直线
【例1】如图3所示的光现象中，与小孔成像的原理相同的是（ ）
图3
A.屏幕上的“手影” B.茶杯在镜中的“倒影” C.水中筷子“变弯” D.钢笔“错位”

【练1-1】如图4，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b.则半透明纸上的像是（ ）
A．倒立、放大的虚像 B．正立、缩小的像[
C．倒立、缩小的实像 D．正立、放大的实像

【练1-2】早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象．如图5所示，他用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像．下列说法正确的是（　 　）
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B．木板上的小孔一定是圆形的
C．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大

图4
图6
图5
D．蜡烛在墙上形成的像是虚像

考点二 光的反射
【例2】雨后初晴的夜晚，地上有积水，当我们迎着月光走时，地上发亮处是积水，这是因为( )
A．地上暗处是光发生镜面发射 B．地上发亮处是光发生镜面发射
C．地上发亮处是光发生漫反射 D．地上发亮处和暗处都发生镜面反射

【练2-1】如图6所示是小明同学探究反射定律的实验装置。平面镜M平放在平板上，白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块粘接起来的，其中F可绕接缝ON转动。
图7
⑴探究过程中，你认为最为困难也最为关键的是什么？
⑵硬纸板F的主要作用是什么？

【练2-2】如图7，光斜射到空气和玻璃的分界面时，发生反射和折射．在图中标出反射角β并用箭头标出折射光线的传播方向．
考点三 平面镜
图8
【例3】小明在某商场买鞋，他选了一双新鞋在垂直的试鞋镜前试穿，如图8所示，但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像，为了看到，他应该（　　）
A．弯腰或下蹲 B．使身体离镜子远一些
C．使身体离镜子近一些 D．把穿着鞋的脚抬高一些

【练3-1】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

图9
【练3-2】如图9所示，物体A B高1.6 m ，平面镜C D高0.6 m ，物体到平面镜的距离为2 m .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0.6 m
C．物体与像的距离为2 m
D．像高与物体的高相同，为1.6 m

【练3-3】如图10（甲）所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置.
(l）实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和C ，是为了比较像与物的____________关系.
(2）实验时，小明应在_________（填“A”或“B”）侧观察腊烛A经玻璃板所成的像.
(3）图10（乙）是小明测蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为_________cm.
(4）小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小将_________（填“变大”、“不变”或“变小”）.
(5）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像，出现两个像的原因是____________ ________________________.
图11
图10

考点四 光的折射
【例4】如图11所示，水槽的右壁竖直放着一面平面镜．无水时，射灯从S点发出的光经平面镜反射后，左壁上会出现一个光点P．往水槽内加水，当水面处于a，b，c，d四个位置时，左壁上分别出现Pa，Pb，Pc，Pd四个光点（不考虑水面对光的反射）．则四个光点在左壁上的排列从下往上依次为（　　）
A．Pa，Pb，Pc，Pd B．Pd，Pc，Pb，Pa
C．Pc，Pd，Pa，Pb D．Pb，Pa，Pd，Pc
【练4-1】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

【练4-2】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

考点五 光学作图
图15
【例5】如图14所示，发光点S发出的某光线经平面镜发射后，发射光线恰好经过A点，请在图中画出这条光线．
图14

【练5-1】在图15中，画出光线SA经水池壁反射后的反射光线和该反射光线射出水面后折射光线的大致方向．

【练5-2】如图16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.
图17

图16

【练5-3】如图17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.

A组
1．下列光现象中，由于光的折射而形成的是（ ）

2．如图18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（ ）
图18

3．如图19，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19

图20
4．某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯.射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人，看到在S点形成一个亮斑，如图20所示，现往池内灌水，水面升至a位置时，人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的下方，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点的上方，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

5.如图21所示，若入射光线与平面镜成300夹角，则（ ）
图21
A．反射角是600 B．反射光线与镜面的夹角是600
C．入射角是300 D．入射角增大50，反射角增大100

6．下列有关光现象的说法中，正确的是（ ）
A．小孔成像是由于光沿直线传播形成的
B．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象
C．斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象
D．能从不同方向看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了镜面反射

7.如图22是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法正确的是（ ）太阳

杆

太阳

水 杆

杆

图22

A.装水的池中标杆影子较长
B.未装水的池中标杆影子较长
C.两池中标杆影子长度相同
D.装水的池中标杆没有影子

图23

8.如图23，是检查视力时平面镜、被测者和视力表的位置关系示意图．若平面镜距视力表3m远，该视力表要求被测者在5m远处，则人应坐在离视力表　 　m远处，视力表上其中一个“E”字开口指向纸外，则被测者应向她的　 　（选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”）指才正确．

9．如图24所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它．
(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．
图24
图25

10.如图25是小芳同学探究“”平面镜成像的特点“实验装置．
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于　 　．
（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合．由此可以得出的结论是　 　．
（3）实验时，小芳同学应在　 　（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像．
（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是　 　．
（5）经过三次实验，记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示．为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：　 　．

11．在图26中，作出物体AB在平面镜MN中所成的虚像.

图27
图26
12．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．

13．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．

14．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
图30

B组
1．如图30，一个半径为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．在风平浪静、清澈见底的水里，很容易观察到“水底的鱼儿在白云中穿梭”的景象，而起风后，在水面不同的位置都会看到水面上到处是波光粼粼。对观察到的“鱼”、“白云”和“波光粼粼”三种现象的下面几种解释，不正确的是（ ）
A．鱼和白云都是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
B．鱼是镜面反射形成的，白云和波光粼粼是漫反射形成的
C．鱼是折射形成的，白云是镜面反射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
D．鱼和白云都是折射形成的，波光粼粼是漫反射形成的
图31

3．如图31在一个圆筒内垂直地放了两个平面镜M1和M2，一束入射光射入筒内，经两平面镜反射后又从筒内反射出去．出射光与入射光的位置关系是（ )
A．互相平行 B．相交，交角小于90°
C．相交，交角大于90° D．不在同一平面内

4．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32中的情形？ ( )

图32
A B C D

5．如图所示，平面镜OM与ON垂直放置，在它们的角平分线上P点处，放有一个球发光物体，左半部分为浅色，右半部分为深色，在P点左侧较远的地方放有一架照相机，不考虑照相机本身在镜中的成像情况，则拍出的照片的示意图正确的是（　　）
6.如图33所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴一盒。
(1)做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如下图所示。则正确的是 。(只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上)
图33

(2)实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较近的像较“ ”（选填“亮”或“暗”）。 较远的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板 (只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上)。
A．一次反射、一次折射形成的 B．两次反射、一次折射形成的
C．一次反射、两次折射形成的 D．两次反射、两次折射形成的

1． 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.

2．一面镜竖直挂在墙上，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0.5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.

图35
3． “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34以下四幅图中，与照片相吻合的是（ ）
A B C D
图34

4．有两块平面镜垂直放置着，如图35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
O
S
图36

5.如图36，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S，点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动，在转动30°角时，点光源在镜中所成的像转过的角度θ1，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度θ2，则（ ）
A．θ1=30°，θ2=30° 　 B．θ1=30°，θ2=60°
C．θ1=60°，θ2=30° 　 　D．θ1=60°，θ2=60°
6．如图37所示，MN是表面贴有刻度的平面镜，S是一个发光点，小丽同学发现，若在平面镜上贴上一个小纸条，从S发出的光经平面镜反射后，不可能通过A点.请你运用光学作图的方法，找出贴纸条的位置（用一小黑点表示）
图37

7．如图38所示，水平地面上有一障碍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（用斜线标出）.

图38

图39
8．如图39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）

第一讲 光学（一） 9