1.请写出图中所示的光现象原理。

a:
c:
2.下列现象中,属于光沿直线传播现象的是
①立竿见影 ②杯弓蛇影
③水中倒影 ④黑板反光
⑤潭清疑水浅 ⑥池水映明月
⑦一叶障目 ⑧站队看齐 ⑨小孔成像
⑩筷子“折断” ⑪日食 ⑫月食
⑬海市蜃楼 ⑭雨后彩虹
a:
光的直线传播
; b:光的反射
;c:
光的折射
; d:光的色散
。2.下列现象中,属于光沿直线传播现象的是
①⑦⑧⑨⑪⑫
,属于光的反射现象的是②③④⑥
,属于光的折射现象的是⑤⑩⑬⑭
。(均填序号)①立竿见影 ②杯弓蛇影
③水中倒影 ④黑板反光
⑤潭清疑水浅 ⑥池水映明月
⑦一叶障目 ⑧站队看齐 ⑨小孔成像
⑩筷子“折断” ⑪日食 ⑫月食
⑬海市蜃楼 ⑭雨后彩虹
答案
1.光的直线传播;光的反射;光的折射;光的色散
2.①⑦⑧⑨⑪⑫;②③④⑥;⑤⑩⑬⑭
2.①⑦⑧⑨⑪⑫;②③④⑥;⑤⑩⑬⑭
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确光的直线传播、反射、折射、色散的概念,再结合图示和现象逐一分析:
1. 分析图示:图a中太阳光沿直线传播,无介质变化或反射面;图b是光线遇到平面镜发生反射;图c是光线从空气进入另一种介质,传播方向改变;图d是三棱镜将白光分解为七色光,即光的色散。
2. 分析现象:逐个判断每个现象对应的光学原理,区分直线传播(影子、小孔成像等)、反射(平面镜成像、倒影等)、折射(筷子折断、海市蜃楼等),色散属于折射的特殊情况。
【解析】
1. 图示对应原理:
a:太阳光沿直线传播,对应光的直线传播;
b:光线经平面镜反射,对应光的反射;
c:光线从空气进入另一介质发生偏折,对应光的折射;
d:三棱镜分解白光为七色光,对应光的色散(本质是光的折射)。
2. 现象分类:
光沿直线传播:①立竿见影(影子形成)、⑦一叶障目、⑧站队看齐(利用直线传播)、⑨小孔成像、⑪日食、⑫月食,故填①⑦⑧⑨⑪⑫;
光的反射:②杯弓蛇影(平面镜成像)、③水中倒影、④黑板反光、⑥池水映明月,故填②③④⑥;
光的折射:⑤潭清疑水浅、⑩筷子“折断”、⑬海市蜃楼、⑭雨后彩虹(色散),故填⑤⑩⑬⑭。
【答案】
1. 光的直线传播;光的反射;光的折射;光的色散
2. ①⑦⑧⑨⑪⑫;②③④⑥;⑤⑩⑬⑭
【知识点】
光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散
【点评】
本题考查光学基础现象的区分,需准确掌握光的三种基本传播规律及色散的本质,属于光学基础题,侧重概念辨析。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确光的直线传播、反射、折射、色散的概念,再结合图示和现象逐一分析:
1. 分析图示:图a中太阳光沿直线传播,无介质变化或反射面;图b是光线遇到平面镜发生反射;图c是光线从空气进入另一种介质,传播方向改变;图d是三棱镜将白光分解为七色光,即光的色散。
2. 分析现象:逐个判断每个现象对应的光学原理,区分直线传播(影子、小孔成像等)、反射(平面镜成像、倒影等)、折射(筷子折断、海市蜃楼等),色散属于折射的特殊情况。
【解析】
1. 图示对应原理:
a:太阳光沿直线传播,对应光的直线传播;
b:光线经平面镜反射,对应光的反射;
c:光线从空气进入另一介质发生偏折,对应光的折射;
d:三棱镜分解白光为七色光,对应光的色散(本质是光的折射)。
2. 现象分类:
光沿直线传播:①立竿见影(影子形成)、⑦一叶障目、⑧站队看齐(利用直线传播)、⑨小孔成像、⑪日食、⑫月食,故填①⑦⑧⑨⑪⑫;
光的反射:②杯弓蛇影(平面镜成像)、③水中倒影、④黑板反光、⑥池水映明月,故填②③④⑥;
光的折射:⑤潭清疑水浅、⑩筷子“折断”、⑬海市蜃楼、⑭雨后彩虹(色散),故填⑤⑩⑬⑭。
【答案】
1. 光的直线传播;光的反射;光的折射;光的色散
2. ①⑦⑧⑨⑪⑫;②③④⑥;⑤⑩⑬⑭
【知识点】
光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散
【点评】
本题考查光学基础现象的区分,需准确掌握光的三种基本传播规律及色散的本质,属于光学基础题,侧重概念辨析。
【难度系数】
0.5
3. 思维通法 如图所示,一束光与平面镜成$30°$角入射,若要使反射光线与入射光线的夹角为$80°$,则入射光线或镜面应如何旋转?

(1)【找入射角】入射角是入射光线与
(2)【分析入射角变化】要使入射光线与反射光线之间的夹角为$80°$,即入射角变为
(3)【旋转入射光线】即入射光线应该沿着
(4)【旋转平面镜】入射光线与平面镜的夹角由
元认知·归纳 在光的反射中,若要改变入射角大小,顺(逆)时针方向旋转入射光线和逆(顺)时针旋转平面镜是等效的。
(1)【找入射角】入射角是入射光线与
法线
的夹角,入射角为60°
。(2)【分析入射角变化】要使入射光线与反射光线之间的夹角为$80°$,即入射角变为
40°
。(3)【旋转入射光线】即入射光线应该沿着
顺
时针方向旋转20°
。(4)【旋转平面镜】入射光线与平面镜的夹角由
30°
变为50°
,所以,平面镜应逆
时针旋转20°
。元认知·归纳 在光的反射中,若要改变入射角大小,顺(逆)时针方向旋转入射光线和逆(顺)时针旋转平面镜是等效的。
答案
3.(1)法线;60° (2)40° (3)顺;20° (4)30°;50°;逆;20°
解析
【分析】
首先明确入射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,光的反射中反射角等于入射角,入射光线与反射光线的夹角为2倍入射角。先根据已知入射光线与镜面的夹角算出初始入射角,再结合目标夹角算出所需入射角,进而分析入射光线或平面镜的旋转方向和角度。
【解析】
(1) 根据入射角的定义,入射角是入射光线与法线的夹角。已知入射光线与平面镜成30°角,法线与平面镜垂直,因此入射角为$90°-30°=60°$。
(2) 光的反射中反射角等于入射角,入射光线与反射光线的夹角为2倍入射角。要使该夹角为80°,则入射角需变为$80°÷2=40°$。
(3) 初始入射角为60°,需减小到40°,即入射光线与法线的夹角减小20°。入射光线顺时针旋转时,与法线的夹角会减小,因此入射光线应沿顺时针方向旋转20°。
(4) 入射光线不动时,入射角变为40°,则入射光线与平面镜的夹角为$90°-40°=50°$。初始时入射光线与平面镜夹角为30°,所以平面镜需逆时针旋转,使夹角增加20°,即平面镜沿逆时针方向旋转20°。
【答案】
(1) 法线;60° (2) 40° (3) 顺;20° (4) 30°;50°;逆;20°
【知识点】
光的反射定律;入射角;平面镜旋转
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,核心是理解入射角的定义及反射角与入射角的关系,通过分析入射角的变化推导旋转方向和角度,是光学基础题型,需掌握旋转时光线与镜面、法线的夹角变化规律。
【难度系数】
0.5
首先明确入射角的定义:入射角是入射光线与法线的夹角,光的反射中反射角等于入射角,入射光线与反射光线的夹角为2倍入射角。先根据已知入射光线与镜面的夹角算出初始入射角,再结合目标夹角算出所需入射角,进而分析入射光线或平面镜的旋转方向和角度。
【解析】
(1) 根据入射角的定义,入射角是入射光线与法线的夹角。已知入射光线与平面镜成30°角,法线与平面镜垂直,因此入射角为$90°-30°=60°$。
(2) 光的反射中反射角等于入射角,入射光线与反射光线的夹角为2倍入射角。要使该夹角为80°,则入射角需变为$80°÷2=40°$。
(3) 初始入射角为60°,需减小到40°,即入射光线与法线的夹角减小20°。入射光线顺时针旋转时,与法线的夹角会减小,因此入射光线应沿顺时针方向旋转20°。
(4) 入射光线不动时,入射角变为40°,则入射光线与平面镜的夹角为$90°-40°=50°$。初始时入射光线与平面镜夹角为30°,所以平面镜需逆时针旋转,使夹角增加20°,即平面镜沿逆时针方向旋转20°。
【答案】
(1) 法线;60° (2) 40° (3) 顺;20° (4) 30°;50°;逆;20°
【知识点】
光的反射定律;入射角;平面镜旋转
【点评】
本题考查光的反射定律的应用,核心是理解入射角的定义及反射角与入射角的关系,通过分析入射角的变化推导旋转方向和角度,是光学基础题型,需掌握旋转时光线与镜面、法线的夹角变化规律。
【难度系数】
0.5
4.新考法 黑板用久后变光滑的部分容易反光。
(1)当太阳光按图示方向射入时,最有可能看不清字的位置是(

A.A B.B C.C D.D
(2)黑板发生反光时,为什么看不清黑板上的粉笔字?
(1)当太阳光按图示方向射入时,最有可能看不清字的位置是(
A
)A.A B.B C.C D.D
(2)黑板发生反光时,为什么看不清黑板上的粉笔字?
答案
4.解:(1)A
(2)光滑的黑板发生的是镜面反射,而黑板上的粉笔字发生的是漫反射,黑板反射的光要比粉笔字反射的光强,所以看不清黑板上的粉笔字。
(2)光滑的黑板发生的是镜面反射,而黑板上的粉笔字发生的是漫反射,黑板反射的光要比粉笔字反射的光强,所以看不清黑板上的粉笔字。
解析
【分析】
要解决本题,需结合镜面反射和漫反射的特点分析:光滑的黑板部分发生镜面反射,粉笔字表面粗糙,发生漫反射。根据图示光线方向,太阳光经光滑黑板(镜面反射)后,反射光线会朝向A点所在区域,A点的人会接收到较强的镜面反射光,而粉笔字的漫反射光较弱,因此A点最容易看不清字。
【解析】
(1) 光滑的黑板部分发生镜面反射,平行光线入射后,反射光线会向同一方向射出。由图可知,太阳光从窗户射入,经光滑黑板反射后,反射光线指向A点,因此A点的人接收到的是镜面反射的强光,远强于粉笔字漫反射的光,所以最有可能看不清字的是A点,故选A。
(2) 黑板光滑部分发生的是镜面反射,反射光线集中;而黑板上的粉笔字表面粗糙,发生漫反射,反射光线向各个方向散开。当镜面反射的光强度远大于粉笔字漫反射的光强度时,人眼接收到的主要是镜面反射的强光,就会看不清粉笔字。
【答案】
(1) A;(2) 光滑的黑板发生镜面反射,粉笔字发生漫反射,镜面反射的光比漫反射的光强,所以看不清黑板上的粉笔字。
【知识点】
镜面反射、漫反射、光的反射
【点评】
本题结合生活中黑板反光的常见现象,考查对镜面反射和漫反射的理解,将物理知识与实际生活场景结合,需要学生能区分两种反射的特点并应用到实际问题中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合镜面反射和漫反射的特点分析:光滑的黑板部分发生镜面反射,粉笔字表面粗糙,发生漫反射。根据图示光线方向,太阳光经光滑黑板(镜面反射)后,反射光线会朝向A点所在区域,A点的人会接收到较强的镜面反射光,而粉笔字的漫反射光较弱,因此A点最容易看不清字。
【解析】
(1) 光滑的黑板部分发生镜面反射,平行光线入射后,反射光线会向同一方向射出。由图可知,太阳光从窗户射入,经光滑黑板反射后,反射光线指向A点,因此A点的人接收到的是镜面反射的强光,远强于粉笔字漫反射的光,所以最有可能看不清字的是A点,故选A。
(2) 黑板光滑部分发生的是镜面反射,反射光线集中;而黑板上的粉笔字表面粗糙,发生漫反射,反射光线向各个方向散开。当镜面反射的光强度远大于粉笔字漫反射的光强度时,人眼接收到的主要是镜面反射的强光,就会看不清粉笔字。
【答案】
(1) A;(2) 光滑的黑板发生镜面反射,粉笔字发生漫反射,镜面反射的光比漫反射的光强,所以看不清黑板上的粉笔字。
【知识点】
镜面反射、漫反射、光的反射
【点评】
本题结合生活中黑板反光的常见现象,考查对镜面反射和漫反射的理解,将物理知识与实际生活场景结合,需要学生能区分两种反射的特点并应用到实际问题中。
【难度系数】
0.5
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