一、光学现象的识别
例1 (2012?南通)以下现象是由于光的直线传播形成的( )
A.杯中断筷 B.照镜子 C.海市蜃楼 D.日食
解析:杯中断筷是由于光的折射形成的;照镜子属于平面镜成像,是由于光的反射形成的;海市蜃楼是由于光的折射形成的;日食是由于光的直线传播形成的。故选D。
例2 (2012?成都)如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
解析:白光通过三棱镜,由于七色光的折射率不同,因此通过三棱镜将其分解为七种颜色的色光,属于折射现象,故A错误;从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故B错误;水面上山的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意;手影是影子,影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故D错误。故选C。
例3 (2012?齐齐哈尔)如图所示,属于光的折射现象的是( )
解析:光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播;光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象;光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象。遥控器调电视,属于光的反射;激光准直,是光沿直线传播形成的,属于光的直线传播;我们在岸上看到水中的鱼,并不是鱼的实际位置,而是由于光的折射形成的鱼的虚像。所以渔民叉鱼时要瞄准像的下方;照镜子是平面镜成像,属于光的反射。故选C。
二、平面镜成像的特点
例4 (2012?宁夏)如图1所示,在观察平面镜成像的实验中,下列叙述正确的是( )
A.棋子在平面镜中成的是实像 B.棋子在平面镜中成的像比实物大
C.棋子与它的像关于镜面对称 D.棋子移近平面镜时,像会远离平面镜
解析:棋子在平面镜中成的像无法呈现在光屏上,所以是虚像,故A错;平面镜所成的像是与物体等大的虚像,故B错误;平面镜成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,并且像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以棋子与它的像关于镜面对称,故C正确;棋子移近平面镜时,像会靠近平面镜,故D错误。故选C。
例5 (2012·盐城)小芳在距平面镜1m处照镜子。她从平面镜中看到自己的(实/虚)像,如果小芳向平面镜靠近0.3m,她的像到平面镜的距离为m,像的大小。
解析:平面镜成的是正立等大的虚像,所以他们在镜子中看到的是自己的虚像;平面镜成的像与物体的大小相同,与物距大小无关,所以当小芳向平面镜靠近0.3m时,她在平面镜中的像大小不会改变;像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,若她走近平面镜0.3m,即物距减小0.3m,像距也应随之减小0.3m,所以她的像到平面镜的距离为1m﹣0.3m=0.7m。故答案分别为:虚;0.7;不变。
三、红外线和紫外线的应用
例6 (2012?绵阳)每年5月份,我省成都及周边的区的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染,威胁到人的健康,还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理,今年成都市气象局利用了高科技帮手,通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据( )
A.对焚烧源进行拍照,从照片上直接看到焚烧源
B.监测焚烧源产生的烟雾,从烟雾的多少来确定焚烧源
C.监测焚烧源的颜色,从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D.监测焚烧源的温度,通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
解析:红外线是不可见光,温度不同的物体发出的红外线的强弱不同,卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的。故选D。
例7 (2012·烟台)下列事例中,属于紫外线应用的是( )
A.夜视仪 B.遥控器 C.验钞机 D.全自动感应水龙头
解析:夜视仪是利用红外线的热作用强来工作的;遥控器是利用红外线可以进行遥控来工作的;验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光来工作的;全自动感应水龙头是通过接收人体辐射的红外线来进行控制的。故选C。
四、利用光学原理解释生活现象
例8 (2012·达州)下列是一些关于光现象的说法,其中正确的是( )
A.雨后天空出现的彩虹是由于光的直线传播
B.岸边的树木在水中的倒影是光的折射现象
C.看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的反射现象
D.从不同的地方看到本身不发光的物体是光的漫反射现象
解析:雨后初晴,天空会出现美丽的彩虹是光的色散,故A错误;岸边的树木在水中的倒影是光的反射现象,故B错误;看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的折射现象,而不是反射,故C错误;由于漫反射使我们能从不同的地方看到本身不发光的物体,故D正确。故选D。
例9 (2012?日照)下列有关光现象的解释,错误的是( )
A.小孔成像是光的折射现象
B.雨后彩虹是太阳光传播中被空气中的水滴色散而产生的
C.在太阳光下我们看到红色的玫瑰花是因为它反射太阳光中的红色光
D.电视机遥控器是通过发出不同的红外线实现电视机遥控的
解析:小孔成像是光在均匀介质中沿直线传播的原理;当太阳光射入雨后空气中的小水滴时,太阳光经过折射发生色散,从而形成彩虹;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,玫瑰花之所以是红色的,是因为它只能反射红色的光,而吸收了其它颜色的光;遥控器通过前面的二极管可以发出红外线,电视机接收红外线,实现无线控制。故选A。
五、光学作图
例10 (2012?包头)如图2所示,a、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)
(1)其中A表示_________。
(2)完成该物点的成像光路图。
解析:由光的可逆原理可知,折射光线的反向延长线过像点;将光线a、b分别反向延长,交于点A,则A即为像点。分别过折射点作法线,根据光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角画出两条入射光线,交点为B点,即为物点。如图3所示:
例11 (2012·黄冈)如图4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。
解析:光从空气斜射入水中时折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角。在B点的正上方找一点B′,连接OB′与界面的交点D,即为反射光线射到水面的入射点;作∠COD的角平分线即为法线,然后作法线的垂线即为平面镜的位置,连接DB即为光从O点传播到B点的光路图。如图5所示。
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