32.通過實驗.探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點和光的反射和折射的規(guī)律.了解光的反射和折射的規(guī)律.DA 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2008?貴港)請你根據(jù)所學(xué)的知識,回答下列問題:光在同種
均勻
均勻
介質(zhì)中沿直線傳播;在探究凸透鏡成像的規(guī)律的實驗中,在光屏上出現(xiàn)的燭焰的像
都是
都是
實像(選填“不一定是”或“都是”);當你走近豎立的平面鏡時,你通過平面鏡所成像的大小
不變
不變
(選填“變大”、“變小”或“不變”);光能在真空傳播,聲音
不能
不能
(選填“能”或“不能”)在真空中傳播.

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小紅同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象和反射現(xiàn)象,以及光在反射時所遵守的規(guī)律--光的反射規(guī)律,這些現(xiàn)象都是光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象.那么光從一種介質(zhì)射向另外一種介質(zhì)時,又將如何傳播呢?小紅同學(xué)利用以下實驗來探究并觀察光的折射現(xiàn)象及其規(guī)律.如圖所示,其中圓形白色屏E是由2cm厚的塑料板做成的.邊緣標有均勻的刻度,中間開有長方形口,恰好將長方形的玻璃容器放進去.容器中裝有適量的水.并在水中插有可轉(zhuǎn)動的白色屏F,F(xiàn)用樹脂板做成,在白色屏E和F上可顯示光束傳播的路徑,圓周上有一可移動的光源S.

(1)探究一:使白色屏E和F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和入射光線,在白色屏F上出現(xiàn)了折射光線,當把白色屏F分別向前、向后折,并保持入射光線位置不動,再觀察折射光線,此時F屏上沒有折射光線,這說明
折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)
折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)

(2)探究二:使白色屏E和F在同一平面上.讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和折射角,使光源S逆時針轉(zhuǎn)動時,折射光線也逆時針轉(zhuǎn)動,則可得出的結(jié)論是:
折射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)
折射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)

折射角隨著入射角的改變而改變
折射角隨著入射角的改變而改變

(3)探究三:移動光源S,讓光垂直射向水面,當光線垂直射向介質(zhì)表面時,觀察到的現(xiàn)象是光的傳播方向
不變
不變
(選填“改變”或“不變”)此時入射角為
0
0
度,折射角為
0
0
度.
(4)探究四:先讓光由空氣射入水中,記下入射光線、入射點和折射光線的位置,再讓光線逆著折射光線方向射入,通過觀察,發(fā)現(xiàn)光線逆著原入射光線的方向.結(jié)論是
在折射現(xiàn)象中光路是可逆的
在折射現(xiàn)象中光路是可逆的

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小紅同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象和反射現(xiàn)象,以及光在反射時所遵守的規(guī)律--光的反射規(guī)律,這些現(xiàn)象都是光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象.那么光從一種介質(zhì)射向另外一種介質(zhì)時,又將如何傳播呢?小紅同學(xué)利用以下實驗來探究并觀察光的折射現(xiàn)象及其規(guī)律.如圖所示,其中圓形白色屏E是由2cm厚的塑料板做成的.邊緣標有均勻的刻度,中間開有長方形口,恰好將長方形的玻璃容器放進去.容器中裝有適量的水.并在水中插有可轉(zhuǎn)動的白色屏F,F(xiàn)用樹脂板做成,在白色屏E和F上可顯示光束傳播的路徑,圓周上有一可移動的光源S.

(1)探究一:使白色屏E和F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和入射光線,在白色屏F上出現(xiàn)了折射光線,當把白色屏F分別向前、向后折,并保持入射光線位置不動,再觀察折射光線,此時F屏上沒有折射光線,這說明______.
(2)探究二:使白色屏E和F在同一平面上.讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和折射角,使光源S逆時針轉(zhuǎn)動時,折射光線也逆時針轉(zhuǎn)動,則可得出的結(jié)論是:
①______
②______
(3)探究三:移動光源S,讓光垂直射向水面,當光線垂直射向介質(zhì)表面時,觀察到的現(xiàn)象是光的傳播方向______(選填“改變”或“不變”)此時入射角為______度,折射角為______度.
(4)探究四:先讓光由空氣射入水中,記下入射光線、入射點和折射光線的位置,再讓光線逆著折射光線方向射入,通過觀察,發(fā)現(xiàn)光線逆著原入射光線的方向.結(jié)論是______.

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小紅同學(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的直線傳播現(xiàn)象和反射現(xiàn)象,以及光在反射時所遵守的規(guī)律--光的反射規(guī)律,這些現(xiàn)象都是光在同一種均勻介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象.那么光從一種介質(zhì)射向另外一種介質(zhì)時,又將如何傳播呢?小紅同學(xué)利用以下實驗來探究并觀察光的折射現(xiàn)象及其規(guī)律.如圖所示,其中圓形白色屏E是由2cm厚的塑料板做成的.邊緣標有均勻的刻度,中間開有長方形口,恰好將長方形的玻璃容器放進去.容器中裝有適量的水.并在水中插有可轉(zhuǎn)動的白色屏F,F(xiàn)用樹脂板做成,在白色屏E和F上可顯示光束傳播的路徑,圓周上有一可移動的光源S.

(1)探究一:使白色屏E和F在同一平面上,讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和入射光線,在白色屏F上出現(xiàn)了折射光線,當把白色屏F分別向前、向后折,并保持入射光線位置不動,再觀察折射光線,此時F屏上沒有折射光線,這說明______.
(2)探究二:使白色屏E和F在同一平面上.讓光從空氣斜射向水面,觀察折射光線和折射角,使光源S逆時針轉(zhuǎn)動時,折射光線也逆時針轉(zhuǎn)動,則可得出的結(jié)論是:
①______
②______
(3)探究三:移動光源S,讓光垂直射向水面,當光線垂直射向介質(zhì)表面時,觀察到的現(xiàn)象是光的傳播方向______(選填“改變”或“不變”)此時入射角為______度,折射角為______度.
(4)探究四:先讓光由空氣射入水中,記下入射光線、入射點和折射光線的位置,再讓光線逆著折射光線方向射入,通過觀察,發(fā)現(xiàn)光線逆著原入射光線的方向.結(jié)論是______.

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人教版第二章  光現(xiàn)象 復(fù)習(xí)提綱

一、 光的傳播

1、光源:一切自身能發(fā)光的物體都稱為光源。光源可分為天然光源和人造光源。

注意:依靠反射光而發(fā)亮的物體不是光源。

2、光的直線傳播:光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。通常用一根帶箭頭的直線—光線來表示光的傳播方向。

光的直線傳播的現(xiàn)象:影子、小孔成像、日食和月食。

3、光速:光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。

光在真空中傳播的速度為3×108m/s。

光在空氣中的傳播速度與在真空中相差不多:光在水中的傳播速度約是真空中的3/4:光在玻璃中的速度約是真空中的2/3。

注意:光在一年時間內(nèi)傳播的距離稱為1光年,光年是距離單位。

二、光的反射

1、光的反射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時,在分界面處有一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。

人眼看到物體是由于物體發(fā)出的光線或反射的光線進入人眼。

2、光的反射定律:

反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內(nèi),反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角,可以總結(jié)為“三線共面、法線居中、兩角相等”。

重點提示:要注意入射角和反射角指的是入入射光線和反射光線與法線的夾角。入射角變化,反射角也變化,但一定相等。在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。

3、鏡面反射和鏡面反射:

射到光滑鏡面上的平行光線經(jīng)反射后仍然是平行的,這種反射叫做鏡面反射。平行光線射到表面凹凸不平的物體表面時,反射光線向著不同的方向,這種反射叫做漫反射。漫反射使我們從不同方向都能看到本身不發(fā)光的物體。

重點提示:

發(fā)和生鏡面反射的條件是反射面是光滑的平面。鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵守光的反射定律。

三、平面鏡成像

1、平面鏡成像的特點:平面鏡成的像是虛像,像和物體到鏡面的距離相等,像和物體的大小相等,像和物體的對應(yīng)點的連線與鏡面垂直,即平面鏡成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。

2、平面鏡成像的原理:平面鏡成像時,滿足光的反射定律。

小結(jié):影子和像的聯(lián)系與區(qū)別

影子

原理

光的直線傳播

特點

光照不到的黑暗區(qū)域

由光線或光線的反向延長線會聚面成、明亮面有色彩

3、平面鏡的應(yīng)用

①利用平面鏡改變光的傳播方向,起到控制光路的作用。     ②利用平面鏡成像。

4、凹面鏡和凸面鏡

①凹面鏡對光線有會聚作用:平行光線經(jīng)凹面鏡后會聚于凹面鏡的焦點,從焦點射向凹面鏡的光線經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光線。

②凸面鏡對光線有發(fā)散作用:平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散。

四、光的折射

1、光的折射現(xiàn)象: 光人從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。

2、光的折射規(guī)律:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)。折射光線與入射光線分居于法線兩側(cè)。

①光從空氣斜射入其他介質(zhì)中時,折射光線向法線方向偏折;而從其他介質(zhì)余射入空氣中時,折射光線向遠離法線的方向偏折。

②當入射角增大時,折射角也增大。

③光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的,即光線方向顛倒時,光的傳播路徑不變。

④當光線垂直射向介質(zhì)表面時,傳播方向不改變。

重點提示:在光的折射規(guī)律中有“空氣中總是大角”,即不論空氣中的角是入射角還是折射角,總是要比其他介質(zhì)中的角要大一些(垂直入射除外)。也就是說,在空氣與其他介質(zhì)的界面上發(fā)生的折射現(xiàn)象,如果折射角大于入射角,那么折射角所在介質(zhì)為空氣;如果入射角大于折射角,那么入射角所在的介質(zhì)為空氣。

3、生活中的折射現(xiàn)象:斜插入水中的筷子在水下的部分看起來向上彎折;往臉盆中倒水,看起來盆底深度變淺;潛入水中的人看岸邊的人變高:從厚玻璃磚后看到鋼筆“錯位”。

4、光折射與光的反射的區(qū)別

光的反射

光的折射

聯(lián)系

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,二者同時發(fā)生

區(qū)別

反射光線和入射光線在同一種介質(zhì)中

折射光線和入射光線分別 在兩種介質(zhì)中

反射角與入射角相等

折射角與入射角不相等

五、光的色散

1、光的色散現(xiàn)象:太陽光通過棱鏡后,被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光,形成一條彩色的光帶,這就是光的色散現(xiàn)象,它是英國物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)的。

2、色光的三原色:紅、綠、藍:顏料的三原色:紅、黃、藍。

重點提示:色光的混合與顏料的混合規(guī)律不同。兩種色光混合后使眼睛感覺到產(chǎn)生了另一種顏色,而兩種顏料的混合是它們都能反射的色光。

3、物體的顏色:透明物體的顏色是由通過它的色光決定的,不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。

4、不同的色光照射到不同顏色的物體時,出現(xiàn)的情況是:

①白紙可以反射各種色光,紙出現(xiàn)的顏色與光的顏色相同。

②黑紙吸收各種色光,無論什么顏色的光照在黑紙上,紙都是黑色的。

③各種色紙反射和它顏色相同的光,對其它不同顏色的光都吸收。

④白光照在不同顏色的紙上,紙出現(xiàn)的顏色與紙的顏色相同。

5、不同的色光照射在不同顏色的透明物體時,透色光的情況是:

光的顏色志透明物體顏色相同時,光可透過物體。若興的顏色志透明物體顏色不同時,光就透不過物體。

六、看不見的光

1、紅外線:在光譜中,在紅光以外有一種看不見的光叫做紅外線。

紅外線有熱作用(即熱效應(yīng)),可應(yīng)用在紅外夜視儀、診斷疾病、遙控等方面。

重點提示:紅外線進不可見光,任何物體都向外輻射紅外線。當物體溫度升高時,它向外輻射的紅外線會大大增強。

2、紫外線:在光譜中,在紫光以外有一種看不見的光叫紫外線。

紫外線的化學(xué)作用、熒光作用、生理作用,它有助于人體合成維生素D、能殺菌、能使熒光物質(zhì)發(fā)光。

七、 難點專攻

1、光速的計算:光速特別大,通常利用來求距離,有兩種方法:一是通過反射;二是通過時間差。利用光的反射測距離時,要注意光走過的路程是所測距離的二倍。

2、反向改變光路:利用平面鏡和光的反射定律,可以有目的地改變光的傳播方向。

①入射光線不變,旋轉(zhuǎn)鏡面:一束光線照射到平面鏡上,若保持入射光線方向不變,把平面鏡繞入射點旋轉(zhuǎn)α角,則反射光線與入射光線的夾角將隨之改變,且反射光線相比原來轉(zhuǎn)過2α角。

②鏡面不動,光線旋轉(zhuǎn):一束光線照射到平面鏡上,若保持鏡面不動,當入射光線旋轉(zhuǎn)θ角,反射光線也旋轉(zhuǎn)θ角。

重點提示:制作潛望鏡、改善室內(nèi)光照條件等都會用到反射改變光路。無論是鏡面旋轉(zhuǎn)還是入射光線旋轉(zhuǎn),都可能有兩種情況,即沿順時針方向旋轉(zhuǎn)和沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),討論時兩種情況都要考慮。

3、作圖

①平面鏡成像作圖

平面鏡成像作圖的兩種方法:一是根據(jù)反射定律;二是根據(jù)平面鏡成像特點。

A、根據(jù)反射定律作圖的步驟:a、從點光源S引出兩條光線,射到平面鏡上。b、作兩條入射光線的法線。c、根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,作反射光線,將反射光線反向延長,反射光線的反向延長線的交點即為點光源S的像點S'。

B、根據(jù)平面鏡成像特點作圖的步驟:a、過S點作平面鏡的垂線(像與物的連線跟鏡面垂直)。b、截取S'點,讓S'點到鏡面的距離等于S點到鏡面的距離(像與物到鏡面的距離相等)。c、畫出像點S'(像與大小相等)。

重點提示:作圖時,光線要標明傳播方向,光線和界面用實線表示,法線和反向延長線要用虛線表示。

②光的折射作圖

光的折射作圖步驟:垂直于界面作出法線:根據(jù)折射規(guī)律作出折射光線(注意空氣中角大)。4、平面鏡成像特點的實驗探究

實驗器材:玻璃板、一張大紙、兩枝完全相同的蠟燭、刻度尺。

①在光具座上豎立一塊薄玻璃板作為平面鏡,把一支點燃的蠟燭入在玻璃板前面,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。

②另外拿一支相同的沒有點燃的蠟燭在玻璃板后面移動,直到看上去它跟像完全重合,這個位置就是前面蠟燭像的位置。

③觀察比較蠟燭和它所成的像的大小,從光具座上讀出兩支蠟燭到玻璃板的距離,就可以總結(jié)出平面鏡成像的規(guī)律。

說明:取一塊薄玻璃板作為平面鏡的目的是為了更好地觀察所成的像。用手去摸所成的燭焰的像,我們會發(fā)現(xiàn)它并不燙手,這說明平面鏡所成的像是虛像。實驗中應(yīng)注意:應(yīng)將沒有點燃的那枝蠟燭放在玻璃板的后面,并調(diào)整其位置,直至它與燭焰的像重合,即從玻璃板正面觀察,幾乎分不出哪個是原蠟燭的像,哪個是后放過去的蠟燭。

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(1)2.75(說明:答案在2.71~2.79之間即可);

(2)溫度計的玻璃泡碰到容器底部                                                                                  (容易題)

2.請你試一試:

(1)如圖9―10所示的水筆芯,當上端開口堵住后書寫了一會兒,筆尖就無法寫出字了。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是                    。

(2)當水筆的筆尖朝上書寫了一會兒,筆尖也無法寫出水了。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是                                           。

(3)圖中的水筆在太空中是無法使用的,請發(fā)揮你的想象力為這種筆提出一種改進措施:                                           

                               。

【參考答案】

(1)大氣壓的作用;

(2)重力的作用;

(3)略(說明:只要能針對水筆在太空中由于失重而造成無法朝著筆尖的方向流出墨水的現(xiàn)象,提出改進措施,使得墨水受到一個持續(xù)向筆尖方向的力即可 )

                         (中檔題)

3. 小小文具盒里蘊含著豐富的物理知識,可以用來做很多物理實驗。請你利用文具盒中的文具設(shè)計兩個物理小實驗,只要求寫出實驗的做法和要說明的物理問題。

[ 示例 ]把鉛筆立在桌面上,可以看到鉛筆形成一個影子。說明光是沿直線傳播。

答:(1)                                                         

   (2)                                                         

 

【參考答案】

(1)用力彎塑料尺,塑料尺變彎。說明力可以改變物體的形狀。

(2)用兩手指按住圓珠筆的筆尖和筆尾,按住筆尖的手指更痛。(說明:用其他方法進行實驗,能說明問題的同樣給分)

                                                 (中檔題)

4.小明彎曲手中的鋼鋸片,感覺到彈力大小與彎曲程度有關(guān),同時他猜想,彈力大小可能還跟鋼鋸片的長度有關(guān)。于是他和同學(xué)合作進行了圖9―11所示的實驗,將鋼鋸片夾在厚書內(nèi),伸出的長度(簡稱長度)用L表示;鋼鋸片形變量(彎曲程度)用末端側(cè)移量x表示,鋼鋸片的彈力用F表示,其大小等于測力計的讀數(shù)。實驗數(shù)據(jù)如下表。

(1)由第              次實驗數(shù)據(jù)分析可知,鋼鋸片在形變量x一定時,彈力F 隨長度L的                    (選填“增大”或“減小”);

(2)由第3~7次實驗數(shù)據(jù)分析可知,鋼鋸片在長度L一定時,彈力F跟形變量x成          

(3)請用表中鋼鋸片長度L為25cm時的數(shù)據(jù),在坐標紙上畫出彈力F跟形變量x關(guān)系的圖象;

(4)分析圖象,進一步歸納得出:                                    

                                  。

【參考答案】

(1)1、2、4 , 增大(或減小),減小(或增大);

(2)正比 ;

(3)圖象略;

(4)彈力F與x成正比只在x小于5cm時成立, x大于5cm后F與x不成正比。

                                              (稍難題)

(四)計算題

1.餐飲業(yè)的浪費現(xiàn)象比較嚴重。小偉同學(xué)利用暑假到某餐館進行社會調(diào)查,以事實來提醒人們注意節(jié)約。他每天從餐館收集到顧客剩余、丟棄的啤酒約20kg,測出一只空酒瓶(含瓶蓋)的質(zhì)量是0.55kg,未開封的一瓶啤酒總質(zhì)量是1.15kg,酒瓶標簽上注明每瓶啤酒的凈含量是620ml。求:

(1)一瓶未開封啤酒的質(zhì)量;

(2)該餐館相當于每天浪費幾瓶未開封的啤酒;

(3)啤酒的密度。

【參考答案】                                                      

(1)一瓶未開封啤酒的質(zhì)量:m1=m-m0=1.15kg-0.55kg=0.6kg 

(2)每天浪費的啤酒瓶數(shù):  (取33瓶)

(3)啤酒的密度:

                                                                                    (容易題)

2.發(fā)光二極管是一種發(fā)展前景十分看好的節(jié)能照明燈具,我國計劃在2008年北京奧運會上大量使用它。電子制作興趣小組的同學(xué)用“2.5V  10mA”的高亮發(fā)光二極管制作手電筒,電路如圖9―12所示。

(1)若電源電壓為3V,為使發(fā)光二極管正常發(fā)光,R應(yīng)取何值?

(2)實驗發(fā)現(xiàn),4只高亮發(fā)光二極管與1只“2.5V  0.3A”的小燈泡都正常發(fā)光時亮度相當,若累積使用10h,使用二極管手電筒能節(jié)約多少焦耳的電能?

 

【參考答案】                 

(1)電阻R與發(fā)光二極管串聯(lián)

UR U U = 3V 2.5V = 0.5 V

I R= I = 10 mA = 0.01A      

由歐姆定律  得        

(2)P管總= 4P = 4 UI = 4 × 2.5V × 0.01A = 0.1W     

P = UI = 2.5V × 0.3A = 0.75 W     

ΔP =  P-P管總 = 0.75 W-0.1W = 0.65 W

W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×104J

                                                                                           (中檔題)


同步練習(xí)冊答案