初一物理競(jìng)賽17第3講教師版

光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),方向一般會(huì)發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫光的折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)（折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)．（三線在同一平面內(nèi) 當(dāng)光線從空氣射入其它介質(zhì)時(shí)折射角小于入射角; 當(dāng)光線從其他介質(zhì)射入空氣時(shí),折射角大于入射角．（以上兩條總結(jié)為誰(shuí)快誰(shuí)大．即為光線在哪種物質(zhì)中的速度快,那么不管那是折射角還是入射角都是較大的角）在相同的條件下,入射角越大,折射角越大．（1）光線垂直入射時(shí),折射光線、法線和入射光線在同一直線上．方向不變,但光的的速度改變．（2）在光的折射中,光路是可逆的．（3）不同介質(zhì)對(duì)光的折射本領(lǐng)是不同的．空氣＞水＞玻璃(折射角度（4）光從一種透明均勻物質(zhì)斜射到另一種透明物質(zhì)中時(shí),折射的程度與后者的折射率有關(guān)．從光密介質(zhì)（即光在其中速度較小的）射向光疏介質(zhì)（即光在其中速度較大的）,入射角逐漸增大,直到折射角首先到達(dá)90°,所有光線不能折射出取,只能反射．如右圖．生活中應(yīng)用及現(xiàn)象:光纖、鉆石、三棱鏡反光等 海 沙池水看起來(lái)比實(shí)際的淺;插入水中的筷子看起來(lái)向上彎折;在水中叉魚時(shí),只有瞄準(zhǔn)魚的下方才能把魚叉到;清晨和傍晚的實(shí)際上已經(jīng)落到地平線以下;海市蜃樓【例1,畫出折射光線的大致方向【例2】右圖是光線通過(guò)空氣和玻璃界面時(shí)的光路圖,但未標(biāo)出光線的行進(jìn)方向,已知MM′是界面,下面判斷正確的是（ A．MM′左邊是空氣,右邊是玻璃;BO是入射光線,OA是反射光線,OC是折射光線B．MM′左邊是玻璃,右邊是空氣;BO是入射光線,OA是反射光線,OC是折射光線C．MM′左邊是空氣,右邊是玻璃;AO是入射光線,OB是反射光線,OC是折射光線D．MM′左邊是玻璃,右邊是空氣;AO是入射光線,OB是反射光線,OC是折射光線【答案】【例3】某校新建成一個(gè)噴水池,在池底的安裝一只射燈．池內(nèi)無(wú)水時(shí),射燈發(fā)出的一束光照在池壁上,在S點(diǎn)形成一個(gè)亮斑,如圖所示,現(xiàn)往池內(nèi)注水,水面升至a位置時(shí),亮斑的位置在P點(diǎn);如果水面升至b位置時(shí),亮斑的位置在Q點(diǎn),則P點(diǎn)在,Q點(diǎn) （填“S點(diǎn)上方”、“S點(diǎn)下方”、“S點(diǎn)”）【答案】S點(diǎn)下 S【例4】如圖所示,是我們看到的筷子斜插入水中的情況．其中正確的是 【答案】【例5】（ 市初中物理競(jìng)賽初賽試題）把用相同的玻璃材料制成的厚度為d的立方體甲和半徑為d的半球體乙都放在報(bào)紙上,且讓半球體的凸面向上,從正上方分別觀察甲、乙中心處報(bào)紙上的文字,下面的觀察結(jié)論正確的是（ 【答案】【例6】假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層的情況相比（ C．在某些地區(qū)將提前,【例7】（多選）在沙漠上或者海面上都會(huì)出現(xiàn)“海市蜃樓”,如圖,下列說(shuō)法正確的是 C．人看到的景象是實(shí)際存在的,D．人看的的是假象, 【答案】,上層的空氣比海面附近的空氣稀薄,下層空氣的折射率比上層大,故來(lái)自遠(yuǎn)處物體反射的光線,在射向空中的過(guò)程中是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),將發(fā)生全反射,逐漸向地面彎曲,進(jìn)入觀察者眼中,人眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去,好像在沿直線方向海面的遠(yuǎn)處上空有物景存沙漠蜃景,是因沙漠表面空氣因照曬溫度高,下層空氣的折射率比上層小,故來(lái)自遠(yuǎn)處物上的光線也是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì),在地面附近發(fā)生全反射的結(jié)果．使人眼遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去好像沿直線方向沙漠的遠(yuǎn)處有一池清水,甚至“水面”上景物倒立的像．除“海市蜃樓”外,自然景觀中,還有一些由于大氣不均勻產(chǎn)生的折射而的現(xiàn)象:如2001年天,在天空出現(xiàn)的三日現(xiàn)象和2003年1月20日,塔城地區(qū)上空出現(xiàn)的三日天空的奇觀:兩側(cè)出現(xiàn)了兩團(tuán)明亮的光暈,宛如天空中有3個(gè)“陽(yáng)”的現(xiàn)象,在氣象學(xué)上稱為“假日現(xiàn)象陽(yáng)”海 沙☆趣味有一次,登山運(yùn)動(dòng)員在爬阿爾卑斯山時(shí),忽然遇上了綿綿細(xì)雨,一會(huì)兒雨過(guò)天晴,天生了一件意外的事情:就在第一個(gè)運(yùn)動(dòng)員踏上崖石的一剎那,在東方云層的背景里,突然出現(xiàn)了一個(gè)巨大的人影,人影的周圍環(huán)繞著一個(gè)像虹一樣的彩色光環(huán)．他向上舉起自己的木棍,那個(gè)巨影也做著一模一樣的動(dòng)作．使人感到很奇怪．其實(shí),這種現(xiàn)象發(fā)生的你可以想象一下這樣的景色:剛升起來(lái)或是剛落下去的時(shí)候,對(duì)面的天空還有云或濃霧．人站在山頂上或它的一個(gè)極峰上,這時(shí)正處在地平線上的光自下而上透進(jìn)濃霧,射在人的身上,于是人的就投射在云上了．如果這種云層相當(dāng)厚,那么就會(huì)象在巨大的銀幕上一樣,上面會(huì)映出一個(gè)巨大的人影來(lái)．同時(shí)由于空氣里經(jīng)常有很多小水珠和小冰晶,當(dāng)陽(yáng)光通過(guò)這些由水珠和晶體在空氣里所形成的細(xì)小間隙時(shí),光線,,大的彩色光環(huán),就是由于這種原因引起的．【例8】（多選一根塑料管,豎直插入水中,水中部分占全長(zhǎng)的1,a,2分長(zhǎng)為b,則（）

a a

aba【例9】人眼在A處看見河里B處有一白色鵝卵石,若從A處用激光能照射到白色鵝卵石上,應(yīng)瞄準(zhǔn)（） 【答案】【例10】如圖,一束光線HG從一個(gè)實(shí)心玻璃球的左面G點(diǎn)處射入,從實(shí)心玻璃球的右面射出．現(xiàn)在右圖中畫出幾條折射光線,能正確表示折射光線路徑的是 ．【例11】在一個(gè)干枯的井底正P點(diǎn)趴著一只青蛙,井上有一只狗,青蛙恰好看不到狗,它能看到的視野范圍如圖所示．大雨時(shí)井中全部灌滿水,若青蛙和狗都保持原來(lái)位置不動(dòng),下面說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)生了光的折射,青蛙可以看到狗B．發(fā)生了光的折射,青蛙的視野范圍變大C．發(fā)生了光的折射,狗一定看得見青蛙D．發(fā)生了光的折射,狗不一定能看到青蛙【答案】把狗想成質(zhì)點(diǎn),利用光路可逆☆教師趣味拓展:把毛玻璃放在書上,看不見下面的字;如果在毛玻璃的粗糙面上涂一層水,它就變成透明的了,這是為什么?(衛(wèi)生間門也經(jīng)常使層毛玻璃)【答案】因?yàn)槟ド安ＡУ谋砻媸前纪共黄降?當(dāng)光線到達(dá)這凹凸不平的表面時(shí),就向不同的方向凌亂的折射,如下面左圖所示,人眼看到這些光線就只見光而不能構(gòu)成景象．當(dāng)磨砂玻璃濕了水后,表面就變得平滑了,如下面右圖所示,（由于水的折射率和玻璃的折射率相差不大）,光線能保持規(guī)則的折射,故能看到景象．【例12】一束單色光線通過(guò)平行玻璃板的光路圖,其中正確的是 【答案】 引【例13】如圖所示,一束單色光射向三棱鏡,

若此題為自然光,由于各種色光折射率不同7種顏色光會(huì)發(fā)生色散,順序?yàn)?紅橙黃綠藍(lán)青紫．此處可以介紹一下波長(zhǎng)、頻率、光速的關(guān)系.fc【例14】2009年的物理學(xué)獎(jiǎng)由三人,其中因在光纖通信技術(shù)方面所做的性工作 A.B.C.【答案】【例15】生活中,有很多地方需要光線“反向射回”（也叫“回歸反射”）,下面是一些常見的裝置,有一種自行車尾燈設(shè)計(jì)得很巧妙,當(dāng)后面汽車的燈光以任何方向射向尾燈時(shí),它都把光線“反向射回”,提高安全性．如圖1,應(yīng)用了什么原理?請(qǐng)畫出光路圖表示．利用三棱鏡利 的原理,使光路反向射回,如圖公路、鐵路、等領(lǐng)域制作反光標(biāo)志、標(biāo)牌使用反光的涂料,將玻璃微珠均勻單層鑲嵌在有機(jī)樹脂中作為光學(xué)原件,該產(chǎn)品的使用,能使人于夜間在數(shù)百米以外看清標(biāo)志,3:1——透明保護(hù);光的原理．,（圖所示．白光不是單色光,而是由各種色光混合而成的．色光的三原色:紅、綠、藍(lán)（基于人眼 綠光,就顯示綠色．如果物體反射所有的色光,就顯示白色．物體吸收所有的色光,就顯示黑色．璃,就是能夠透過(guò)紅光的玻璃,:不同色光相混,強(qiáng),所以色光是越混越白;而顏料是反射某種光,吸收其他色光,顏料越混,吸收的色光越多,所以越混越黑．【例16】（2010?梧州）棱鏡可以把光分解成、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種不同顏色的光,把它們按這個(gè)順序排列起來(lái),就是光譜．在光譜的紫端以外,也有一種看不見的光,能使熒光物質(zhì)發(fā)光,叫做.【答案】紅;【例17】如圖,將一束光投射到玻璃三棱鏡上,在棱鏡后側(cè)光屏上的AB范圍內(nèi)觀察到不同顏色的光,則（ ,,【答案】【例18】如圖所示,只含紅光和紫光的復(fù)色光束PO,沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱后,如果只被分成OA和OB兩光束沿圖示方向射出,則（ A．OA為紅光,OB為紫光B．OA為紫光,OB為紅光C．OA為紅光OB為復(fù)色光,【答案】【例19】黑白進(jìn)行暗室加工時(shí),所用溫度計(jì)的液柱是藍(lán)色的,而不是紅色的．以下說(shuō)法中不 A．暗室安全燈是紅燈,【答案】【例20】一群少先隊(duì)員,帶黃色安全帽、系紅領(lǐng)巾、穿白上衣、淺藍(lán)色運(yùn)動(dòng)褲,在舞臺(tái)上表演節(jié)目．用紅色追光燈照射他們,觀眾看到的是（ B．上衣、紅領(lǐng)巾均為紅色,帽、褲均為黑色D．4【答案】不透明物體顏色是由它反射的色光的顏色決定的．帽子黃色反射黃光,紅光照射時(shí)會(huì)被吸收從而呈現(xiàn)黑色;白衣能反射各種色光,紅光照射就呈紅色;紅領(lǐng)巾反射紅光;藍(lán)褲反射藍(lán)光,會(huì)吸收紅光,呈現(xiàn)黑色．選B．【例21】在商店里買布時(shí),特別是花布,為了看準(zhǔn)顏色,要把布拿到陽(yáng)光下觀察,而不是在日光燈下看,這是為什么?【答案】因?yàn)楣庵械纳庾钊?而且各種色光的強(qiáng)度也比較均勻,照在花布上,反射出的色光就是花布上的各種顏色．而日光燈的色光不全,偏重靛、紫光,所以不管什么顏色在日光燈下都帶有一點(diǎn)灰暗的色調(diào)．衣服的顏色與光線有關(guān),我們平時(shí)穿衣服是在陽(yáng)光下生活,挑選與使用在同樣的光線條件下,才能得到較好的效果．當(dāng)然,如果是選擇的演出服裝,那你也最好在與演出條件一樣的光線下來(lái)選擇服裝的顏色．☆教師拓展:無(wú)云的天空為什么呈藍(lán)色?為什么在清晨和黃昏時(shí)呈紅色,而在中午則呈白色【答案】這是光的散射所致,大氣中的微粒塵?；虼髿饷芏绕鸱兓紩?huì)引起大氣的光學(xué)性質(zhì)不均勻,對(duì)光產(chǎn)生散射,散射光強(qiáng)與波長(zhǎng)的四次方成反比,即藍(lán)光比紅光易于散射．仰望無(wú)云的天空,看到的是被大氣散射的光,藍(lán)光較強(qiáng),故天空呈藍(lán)色．清晨和黃昏時(shí)分,光沿地平線方向橫穿大氣層,在大氣層中通過(guò)的距離長(zhǎng),藍(lán)光被散射,到達(dá)人們眼里的是紅色,因此呈紅色．中午,光垂直穿過(guò)大氣層,在大氣層中通過(guò)的距離短,各種色光散射都較少,發(fā)出的是耀眼的白色光．【例22】某同學(xué)對(duì)光的折射進(jìn)行了研究,如圖是光線在不同物質(zhì)中的光路圖,表格中記錄的是光其中光速其中光速水冰表（空氣斜射入水（度（度sinsincoscos123從光速與光線與法線夾角來(lái)定性分析得到的結(jié)論 從入射角與折射角的數(shù)量關(guān)系得到的結(jié)論 【答案】(1)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)發(fā)生折射時(shí),光速越大,【練1】(多選)下列現(xiàn)象中,屬于光的折射現(xiàn)象的是（ 我們看到地平線上剛剛升起的C．汽車在時(shí),利用后視鏡觀察車后的景物【答案】【解析】由于光的折射,使游泳池底所成的虛像位于真實(shí)物體之上,所以看起來(lái)水很淺．清晨由于光的折射使我們能提前看到的像,其實(shí)真正的還在地平線以下．汽車觀【練2】在星光燦爛的夜晚仰望星空,會(huì)看到繁星在夜空中閃爍,像人“眨眼睛”一樣,造成這種 B．被其他星體瞬間遮擋的結(jié)果 【答案】【練3】一圓柱形容器盛滿水,在其右側(cè)某一高度朝確定方向射出一激光束,在容器底部產(chǎn)生一個(gè)光斑,如圖所示.現(xiàn)將容器底部的閥門打開,使水自然流出,水面不斷下降.在這個(gè)過(guò)程中,容器底部的光斑（）A．向右移動(dòng),且移動(dòng)速度不變B．向左移動(dòng),且移動(dòng)速度不變C．向左移動(dòng),且移動(dòng)速度變小D．向左移動(dòng),【答案】【練4】在探究“光從空氣斜射人水和油時(shí),哪種液體對(duì)光的偏折本領(lǐng)較大”的實(shí)驗(yàn)中,提出如下實(shí)驗(yàn)方案：先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中,記錄下光斑位置（如圖所示）;接著分別倒入水和油,記錄對(duì)應(yīng)的光斑位置,再通過(guò)分析就可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論．經(jīng)討論,認(rèn)為這一方案是可行的,于是進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn).要實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo),他們應(yīng)選擇圖中 實(shí)驗(yàn)時(shí),在水槽底部貼上一把紙質(zhì)刻度尺,這樣做的目的是為 某小組同學(xué)正確實(shí)驗(yàn)后,所記錄的三次光斑的相對(duì)位置如圖所示,經(jīng)分析可知： ,,面的高度相同,符合條件的有B、D兩圖;在水槽底部貼上一把紙質(zhì)刻度尺,目的是為了記錄液體對(duì)光的偏折的光斑的位置,比較液體對(duì)光的偏折程度,體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換法的思想;根據(jù)記錄,油中光斑的位置距離空氣比較遠(yuǎn),因此油對(duì)光線的偏折程度大,對(duì)光筷子變形情況不同.學(xué)生可以發(fā)揮想象力,不同放筷子、不同看筷子的角度,觀察現(xiàn)象、畫出分析光路圖,寫成建模 甲乙從側(cè)面看,圖解需要畫俯視圖；丙圖從上面向下看,需要畫側(cè)視原理圖三日1551年4月,被敵人圍困的馬德堡城上空,出現(xiàn)了三個(gè).城內(nèi)的人非常,以為世界即將來(lái)臨.出乎意料的是敵軍馬上撤退了.原來(lái),敵軍久攻不下,又見三日凌空,以為是上帝不讓攻打此城.這一奇景挽救了全城人的性命.天空同時(shí)出現(xiàn)三個(gè),確實(shí)是一種奇異的現(xiàn)象.據(jù)悉,在我國(guó)的峨眉山和西安,分別在19321933年出現(xiàn)過(guò)三日貫天的現(xiàn)象,而在我國(guó)的泰山和黑龍江綏化市還分別見過(guò)兩個(gè)太陽(yáng)和五個(gè)的奇景.其實(shí),這是一種光學(xué)現(xiàn)象,是特殊的日暈.在南北極地區(qū),寒冷而又潔凈的天空里,往往可以出現(xiàn)一串假日排列在周圍的日暈弧線上,極為壯觀.原來(lái)