第三講光的反射和折射

1、一、選擇題(2分)(2015北京)下列說(shuō)法中正確的是()A凸透鏡只對(duì)平行光有會(huì)聚作用B反射光線與入射光線不在同一平面內(nèi)C一束太陽(yáng)光可以通過(guò)三棱鏡分解為不同的色光D人離平面鏡越遠(yuǎn)，人在平面鏡中所成的像就越小答案: (2分)(2015北京)下列說(shuō)法中正確的是()A凸透鏡只對(duì)平行光有會(huì)聚作用B反射光線與入射光線不在同一平面內(nèi)C一束太陽(yáng)光可以通過(guò)三棱鏡分解為不同的色光D人離平面鏡越遠(yuǎn)，人在平面鏡中所成的像就越小考點(diǎn)：凸透鏡的會(huì)聚作用；光的反射定律；平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)方案；光的色散菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專題：其他綜合題分析：(1)凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，不僅僅是對(duì)平行光；(2)根據(jù)光的反射定律的

2、內(nèi)容可做出判斷；(3)根據(jù)光的色散現(xiàn)象可做出判斷；(4)平面鏡成像時(shí)，成的是正立等大的虛像解答：解：A、凸透鏡可以將平行于主光軸的光線會(huì)聚于一點(diǎn)，同時(shí)對(duì)其它方向射來(lái)的光線同樣有會(huì)聚作用，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)光的反射定律可知，反射光線與入射光線一定在同一平面內(nèi)，故B錯(cuò)誤；C、一束太陽(yáng)光可以通過(guò)三棱鏡分解為不同的色光，這就是光的色散現(xiàn)象，故C正確；D、平面鏡成像時(shí)，像的大小與物體的大小始終相同，與物體與鏡面的距離無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤故選C點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了光學(xué)中的一些知識(shí)的理解與應(yīng)用，屬光學(xué)綜合題，總體難度不大(2010自貢)一束光線由空氣斜射入水中時(shí)，如果入射角逐漸增大，折射角將()A逐漸減小，且總小

3、于入射角B逐漸增大，且總大于入射角C逐漸減小，且總大于入射角D逐漸增大，且總小于入射角考點(diǎn)：光的折射規(guī)律分析：要解決此題，需要掌握光的折射規(guī)律：入射光線、法線、折射光線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，當(dāng)光線從空氣斜射入其它透明介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；并且折射角隨著入射角的增大而增大，但折射角總小于入射角解答：解：已知光線由空氣斜射入水中時(shí)，所以折射角小于入射角；如果入射角逐漸增大，則折射角也會(huì)逐漸增大；故選D點(diǎn)評(píng)：此題注意考查了對(duì)光的折射定律的運(yùn)用，關(guān)鍵是熟練掌握光的折射定律的內(nèi)容，搞清折射角與入射角的關(guān)系如圖所示為一傾斜的平面鏡，當(dāng)你走向平面鏡時(shí)，下列描述符合事實(shí)的是()

4、A鏡中的像變大B通過(guò)平面鏡觀察到的視野變大C鏡中的像將遠(yuǎn)離你D像與你的連線與鏡面不垂直【答案】：B【分析】：平面鏡成像特點(diǎn)：平面鏡所成的像是虛像，像與物體的大小相同，像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等，像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱【解答】：A人在平面鏡中的像的大小與人等大，當(dāng)人走近鏡子時(shí)，鏡中的像的大小不變，故A錯(cuò)誤；B你走向平面鏡時(shí)，人的視覺(jué)近大遠(yuǎn)小，通過(guò)平面鏡觀察到的視野變大，人看到的像更清晰，故B正確；C當(dāng)你走向平面鏡時(shí)，距鏡子的距離減小，鏡中的像將靠近你，故C錯(cuò)誤；D當(dāng)你走向平面鏡時(shí)，像與你的連線與鏡面仍然垂直，故D錯(cuò)誤若圖中貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿MN截成兩半，并分別向兩側(cè)平移一

5、段距離，則貓的頭部通過(guò)左、右兩半面鏡子()A都不能成像B各成半個(gè)像，合起來(lái)成一個(gè)完整的像C都成完整的像，且兩個(gè)像在同一位置D都成完整的像，且兩個(gè)像在不同位置【答案】：C【分析】：平面鏡成像的特點(diǎn)是：像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像、物關(guān)于平面鏡對(duì)稱由此分析突破此題【解答】：因?yàn)槠矫骁R成像的特點(diǎn)是：像與物大小相等、到平面鏡的距離相等、連線與鏡面垂直、左右互換，即像、物關(guān)于平面鏡對(duì)稱所以，當(dāng)MN分開(kāi)后，貓?jiān)趦蓚€(gè)鏡子中都成完整的像，且兩個(gè)像在同一位置故ABD錯(cuò)誤，C正確。二、實(shí)驗(yàn)探究題小明喝水時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)透過(guò)水面看不見(jiàn)玻璃水杯外側(cè)的手指。他感到很驚奇：玻璃和水都是透

6、明物質(zhì)，為什么光卻不能透過(guò)呢？小明決定找出原因。下面是小明的探究過(guò)程：根據(jù)光經(jīng)過(guò)的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)。為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進(jìn)行了推測(cè)，如圖。光從水中射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，當(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，折射角也逐漸增大。那么，當(dāng)入射角增大到某一值時(shí)，會(huì)不會(huì)(1)小明的推測(cè)是 ；(2)小明為了驗(yàn)證自己的推測(cè)，進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當(dāng)增大到某一角度時(shí)，小明觀察到 ，證實(shí)了自己的推測(cè)(3)當(dāng)光從空氣射向水中時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)“看不見(jiàn)”的現(xiàn)象嗎？說(shuō)出你的觀點(diǎn)并解釋： ?！敬鸢浮浚?1)折射光線消失；(2)光斑消失；(3)不會(huì)，光從空

7、氣射入水中時(shí)，折射角始終小于入射角?！痉治觥浚?1)據(jù)折射角的變化觀察分析即可判斷；(2)據(jù)上面的猜想可知，若猜想正確，肯定在某一時(shí)刻，折射光線會(huì)消失，所以據(jù)此分析即可解決；(3)據(jù)上面的規(guī)律不難看出，由于光從水中射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，所以當(dāng)折射角增大到某種程度后，折射光線會(huì)消失；而光線從空氣射向水中時(shí)，折射角小于入射角，據(jù)此就可以判斷出是否能出現(xiàn)上述現(xiàn)象。【解答】：(1)如圖，光從水中射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，當(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，折射角也逐漸增大。那么，當(dāng)入射角增大到某一值時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)折射光線消失；(2)據(jù)(1)的猜想可知，若猜想正確，即該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大激光筆射向水面的入射

8、角的角度，當(dāng)增大到某一角度時(shí)，光斑會(huì)消失；(3)據(jù)上面的規(guī)律不難看出，由于光從水中射向空氣時(shí)，折射角大于入射角，所以當(dāng)折射角增大到某種程度后，折射光線會(huì)消失；而光線從空氣射向水中時(shí)，折射角小于入射角，所以不會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。如圖是探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)探究的步驟正確的順序是 ；A移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭到另一位置，重做上面的實(shí)驗(yàn)，在紙上記錄物與像的位置B、B；C、C；B拿另一支沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到它與前面的蠟燭的像完全重合，在紙上記下該蠟燭的位置A；C在水平桌面上鋪一張白紙，將一塊玻璃板后面豎立在紙上，在紙上記下玻璃板的位置；D選取兩支大小相同的蠟燭，把一支蠟燭點(diǎn)

9、燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蠟燭的像時(shí)，在紙上記下蠟燭的位置A。(2)步驟A的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?；(3)圖乙是物、像的位置實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)你利用測(cè)量工具對(duì)乙圖的實(shí)驗(yàn)記錄作出處理并得到相應(yīng)規(guī)律 ?！敬鸢浮浚?1)CDBA；(2)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來(lái)使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，避免偶然性；(3)像和物到平面鏡的距離相等；像和物的連線與平面鏡垂直。【分析】：(1)在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是先在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡，再點(diǎn)燃蠟燭做實(shí)驗(yàn)，為得到普遍規(guī)律，應(yīng)改變玻璃板前蠟燭的位置，多做幾次實(shí)驗(yàn)；(2)初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問(wèn)題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，有的是為了多次測(cè)量求平均值

10、來(lái)減小誤差；有的是多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性；(3)根據(jù)平面鏡成像規(guī)律，分析圖示實(shí)驗(yàn)答題；平面鏡成像特點(diǎn)：平面鏡成像時(shí)，像物等距，相對(duì)于鏡面是對(duì)稱的，其連線與鏡面垂直?！窘獯稹浚?1)在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)步驟A、B、C、D的合理順序是：C在水平桌面上鋪一張白紙，將一塊玻璃板后面豎立在紙上，在紙上記下玻璃板的位置；D選取兩支大小相同的蠟燭，把一支蠟燭點(diǎn)燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蠟燭的像時(shí)，在紙上記下蠟燭的位置A；B拿另一支沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到它與前面的蠟燭的像完全重合，在紙上記下該蠟燭的位置A；A移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭到另一位

11、置，重做上面的實(shí)驗(yàn)，在紙上記錄物與像的位置B、B；C、C。(2)探究平面鏡成像時(shí)，要多次改變蠟燭A的位置，其目的是進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來(lái)使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，避免偶然性；(3)由圖乙所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，像和物到平面鏡的距離相等；像和物的連線與平面鏡垂直。(2012北京)為了探究平面鏡成鏡時(shí)，像到平面鏡的距離v與物到平面鏡的距離u的關(guān)系，現(xiàn)將泡沫塑料板放在水平桌面上，再將白紙平放并固定在泡沫塑料板上，在白紙中間測(cè)一條直線MN，把一塊帶支架的平面鏡(不透明)沿直線MN位置，使平面鏡底邊與直線MN重合，且使平面鏡垂直于紙面，如圖所示，請(qǐng)你在圖裝置的基礎(chǔ)上，利用一把刻度尺和一盒大頭針設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明：平面鏡成

12、像時(shí)，像到平面鏡的距離v等于物到平面鏡的距離u，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表答案: (2012北京)為了探究平面鏡成鏡時(shí)，像到平面鏡的距離v與物到平面鏡的距離u的關(guān)系，現(xiàn)將泡沫塑料板放在水平桌面上，再將白紙平放并固定在泡沫塑料板上，在白紙中間測(cè)一條直線MN，把一塊帶支架的平面鏡(不透明)沿直線MN位置，使平面鏡底邊與直線MN重合，且使平面鏡垂直于紙面，如圖所示，請(qǐng)你在圖裝置的基礎(chǔ)上，利用一把刻度尺和一盒大頭針設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明：平面鏡成像時(shí)，像到平面鏡的距離v等于物到平面鏡的距離u，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表考點(diǎn)：平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)方案菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專題：實(shí)驗(yàn)題

13、；壓軸題；設(shè)計(jì)與制作題；探究型實(shí)驗(yàn)綜合題分析：(1)在鏡子前面任意點(diǎn)O點(diǎn)垂直插一大頭針，然后在任意點(diǎn)A也垂直插上一大頭針，調(diào)整視角使得人只用一只眼睛看A；(2)用同樣的方法，標(biāo)志出B及B點(diǎn)，移開(kāi)鏡子，用直尺連接AA及BB，并延長(zhǎng)交點(diǎn)為A的像點(diǎn)，用刻度尺測(cè)量A和A'到平面鏡的距離比較(3)仿照步驟1，依次再做幾次實(shí)驗(yàn)，分別得到物距和像距，并將數(shù)據(jù)計(jì)入表格解答：解：(1)在鏡子前面任意點(diǎn)O點(diǎn)垂直插一大頭針，然后在任意點(diǎn)A也垂直插上一大頭針，調(diào)整視角使得人只用一只眼睛看A，但看不到鏡中大頭針O的像，保持人眼的位置不變，在A點(diǎn)和人眼之間在插一大頭針A，使得人眼只能看到大頭針A，看不到A及O；如

14、下圖所示：(2)用同樣的方法，標(biāo)志出B及B點(diǎn)，移開(kāi)鏡子，用直尺連接AA及BB，并延長(zhǎng)使相交于O點(diǎn)即為像的位置用直尺測(cè)量O到平面鏡距離為u1，測(cè)量O到平面鏡距離為v1，并將數(shù)據(jù)計(jì)入表格(3)仿照步驟1，依次再做5次實(shí)驗(yàn)，分別得到5組O到平面鏡距離、5組O到平面鏡距離，并將數(shù)據(jù)計(jì)入表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)物距(u/cm)像距v/cm)123456點(diǎn)評(píng)：此題是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有一定的難度，要求學(xué)生不僅有扎實(shí)的基本功，還要求學(xué)生應(yīng)具備一定的空間想像能力，需要注意的是：為了找到普遍規(guī)律，所以仿照步驟1，依次再做幾次實(shí)驗(yàn)(2014北京)實(shí)驗(yàn)桌上有如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(其中的透明玻璃為平面鏡)，還提供了一把刻度尺和相同大小的中

15、國(guó)象棋棋子18個(gè)，9個(gè)為紅色，9個(gè)為綠色小軍計(jì)劃用這些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的關(guān)系”小軍的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：將兩個(gè)疊放的紅棋子作為物體放在平面鏡前面的白紙上，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋子的位置，使得從不同角度觀察，兩個(gè)綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改變物體(兩個(gè)疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋子的位置，使得從不同角度觀察，兩個(gè)綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再改變四次物體(兩個(gè)疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，仿照步驟，做四次實(shí)驗(yàn)請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題：(1)小軍計(jì)劃探究的問(wèn)題中的自變量是；(2)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知

16、，小軍實(shí)際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與的關(guān)系；(3)針對(duì)小軍計(jì)劃探究的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)改變答案: (2014北京)實(shí)驗(yàn)桌上有如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(其中的透明玻璃為平面鏡)，還提供了一把刻度尺和相同大小的中國(guó)象棋棋子18個(gè)，9個(gè)為紅色，9個(gè)為綠色小軍計(jì)劃用這些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的關(guān)系”小軍的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：將兩個(gè)疊放的紅棋子作為物體放在平面鏡前面的白紙上，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋子的位置，使得從不同角度觀察，兩個(gè)綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)改變物體(兩個(gè)疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋子的位置，使得從不同角

17、度觀察，兩個(gè)綠棋子與物體的像均完全重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再改變四次物體(兩個(gè)疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，仿照步驟，做四次實(shí)驗(yàn)請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問(wèn)題：(1)小軍計(jì)劃探究的問(wèn)題中的自變量是物體大??；(2)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，小軍實(shí)際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與物距(物體到平面鏡的距離)的關(guān)系；(3)針對(duì)小軍計(jì)劃探究的問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)改變物體大小考點(diǎn)：平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)方案菁優(yōu)網(wǎng)版權(quán)所有專題：探究型實(shí)驗(yàn)綜合題分析：研究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，兩枚棋子大小相同，后面的兩枚棋子又和前面兩枚棋子的像完全重合，這樣后面這兩枚棋子的位置就是前面兩枚棋子的像的位置，同時(shí)證明了像與物大小相同為了得出普遍規(guī)律，要換用不同大小的棋子再次實(shí)驗(yàn)解答：解：(1