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1、初中应用物理知识竞赛辅导讲座二光现象【知识要点解读】1. 光的直线传播。光只有在同一种均匀介质中才是沿直线传播的。假设介质不均匀，即使在同一种介质中，光的传播方向也会发生改变。光在真空中的传播速度为3108m/s，光在其他介质中的传播速度都小于在真空中的传播速度为3108m/s，2. 光在两种介质的界面上一般会发生反射和折射，光的反射遵循反射定律，光的折射遵循折射定律。在光的反射现象和折射现象中，光路是可逆的。来源:Z*K3. 平面镜：平面镜是利用光的反射来控制光路和成像的光学器件。平面镜成像的特点：4. 光的色散：白光(复色光)通过三棱镜后会分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这说明白光是
2、由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成。在红光之外，有一种人眼看不见的光线，叫做红外线。红外线的主要特征是热效应，利用红外线可加热物体和实现遥感、遥控。在紫光之外，有一种人眼看不见的光线，叫做紫外线。红外线的主要特征是化学作用，具有荧光效应，具有杀菌消毒作用，适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D，过量的紫外线照射可引起皮肤癌。5. 物体的颜色。透明体的颜色是由透过的色光决定的，不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。6. 光的折射定律：折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面，折射光线和入射光线分居法线两侧。同一束光在空气中传播时光线与法线的夹角大于在介质中传播时光线与法线的夹角。【竞赛知识拓
3、展】初中应用物理知识竞赛关于光现象拓展的知识点主要有：7. 影。影是自光源发出并与投影物体外表相切的光线在背光面的前方围成的区域。发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域称为本影；发光面较大的光源在投影物体后形成的只有局部光线照射的区域称为半影。8. 日食和月食。人位于月球的本影区域可看到日全食，位于月球的半影区域可看到日偏食，位于月球的本影的延伸区域称为为本影可看到日环食。因此，地球上不同区域的人可同时看到日全食和日偏食，或同时看到日环食和日偏食。当地球的本影局部将月球的反光面遮住即月球一局部进入地球的本影区可看到月偏食，当地球的本影全部将月球的反光面遮住即月球全部进入地球的
4、本影区可看到月全食。9. 光在两种介质的界面上一般会发生反射和折射，光的反射遵循反射定律，光的折射遵循折射定律。在光的反射现象和折射现象中，光路是可逆的。9.平面镜。1平面镜只能改变光束的传播方向，不改变光束性质。即入射光束分别为平行、发散、会聚光束，经平面镜反射后仍然分别是平行、发散、会聚光束，且发散和会聚的程度一样。 2光线入射方向保持不变时，平面镜绕在镜外表的轴转过角，反射光线转过2角。3平面镜成像作图可以根据反射定律作图，也可根据平面镜成像的对称性直接作图。4平面镜的视场。通过平面镜看虚像的情况就像通过与平面镜等大的窗口看窗外物体一样，其观察围(视场)为眼睛在平面镜中的像点与平面镜的边
5、缘连线所限定的围。要看到物体在平面镜中的像，可先根据像与物关于平面镜镜面对称作出物体的像，再由物体像的两端点与镜面边界的连线的延长线确定可看到该物的视场区，如下列图。A点发出的光线在平面镜两端点的反射光线所夹的围为看到A点的视场围，B点发出的光线在平面镜两端点的反射光线所夹的围为看到B点的视场围，两区域的公共局部为看到AB完整像的围。【经典竞赛题分析】D /64米2【答案】C来源:Z*KD加速向右移动，但速度始终小于水面上升速度【解析】：在水面匀速上升过程中，入射角不变，由折射定律可知折射角r不变。设光斑移动距离*，光斑与法线之间距离y，水面上升高度h，则有tanr=y/h，tani=(y+*
6、)/h，联立解得*=h(tanitanr)。显然，当水面匀速上升时，光斑匀速向右移动；由于tani1，tanitanr1，所以光斑移动速度小于水面上升速度，选项A正确。【答案】A【名师点评】此题考察光的折射及其相关数学知识的应用与运算。【竞赛实战训练】一选择题12021株洲物理竞赛题验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的光，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的光，以下说法中正确的选项是 A验钞机和遥控器发出的光都是紫外线B验钞机和遥控器发出的光都是红外线C验钞机发出的光是紫外线，遥控器发出的光是红外线D验钞机发出的光是红外线，遥控器发出的光是紫外线3.20
7、07株洲物理竞赛题电视机的开启关闭及频道选择可以通过遥控器实现. 遥控器用来控制电视机的是A.红光 B.红外线 C.紫光 D.紫外线3.答案： B 解析：红外线可以用来遥控，遥控器用来控制电视机的是红外线。4.2002年全国初中应用物理知识竞赛题小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习时，铺在台面上的玻璃发出刺眼的亮光，影响阅读。在下面的解决方案中，最简单、效果最好的是A把台灯换成吊灯B把台灯放在正前方C把台灯移到左臂外侧D把台灯移到右臂外侧6. 2007株洲物理竞赛题成语白纸黑字喻指证据确凿，不容抵赖和否认。从物理学角度看 A. 黑字比白纸反射光的本领强B. 白纸和黑字分别发出不同颜色的光进
8、入眼睛C. 白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入眼睛D. 白纸反射出白光进入眼睛,而黑字不反光来源:学&科&网Z&*&*&K8. 答案：A 解析：经过两个平面镜的反射，所成的像同实际物体上下、左右关系都是一致的，选项A正确。9第11界初中物理竞赛题一个演员在舞台上演出当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她的上装为绿色而裙子为黑色则，这位演员服装的实际颜色是( ) A上装和裙子都是红色 B上装和裙子都是绿色 c上装为绿色，裙子为黑色D上装为白色，裙子为红色10. 2021初中应用物理知识竞赛细心的小明注意到这样一个现象：如果翻
9、开窗户，直接看远处的高架电线，电线呈规则的下弯弧形；而如果隔着窗玻璃看，电线虽然整体上也呈弧形，但电线上的不同部位有明显的不规则弯曲，当轻微摆动头部让视线移动时，电线上的不规则弯曲情景也在移动。产生这种现象的主要原因是 A玻璃上不同部位对光的吸收程度不同 B玻璃上不同部位的透光程度不同C玻璃上不同部位的厚度不同 D玻璃上不同部位对光的反射不同12. 2002年全国初中应用物理知识竞赛题小明在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗，他使用了闪光灯。这样拍出来的照片A反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了B色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多
10、了C色彩被闪掉了，拍到的仅有黑色的字和线条D与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物132007年竞赛题有茶色玻璃的汽车的人能看到车外的人，而在车外的人不容易看到车的人，对这种现象的解释正确的选项是1车外射入的光线要被茶色玻璃吸收一局部，车的人受到较弱的光照射；2车外人反射到茶色玻璃上的光比车人反射到茶色玻璃上的光强；3车比车外暗，车人的瞳孔开得比车外大。A只有12 B只有13 C只有 D13.答案：A 解析：车外射入的光线要被茶色玻璃吸收一局部，车的人受到较弱的光照射，使在车外的人不容易看到车的人；车外人反射到茶色玻璃上的光比车人反射到茶色玻璃上的光强，使在车外的人不
11、容易看到车的人；能否看到主要是射入人眼反射光的强度，人的瞳孔开得大小与能否看到无关。所以正确选项为A。14.2007年竞赛题假设地球外表不存在大气层，则人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比 A将延后 B将提前 C不变 D在*些地区将提前，在另一些地区将延后14.答案：A 解析：由于大气的折射，我们观察到的日出时刻实际上太阳还处于地平线以下，所以假设地球外表不存在大气层，则人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比将延后，选项A正确。15.2007年竞赛题文同学发现浙北大酒店的大门是一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。文同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自
12、动控制的，为此他反复做了几次实验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动翻开，当把一个足球滚向自动门时，门自动翻开，当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板直立着滑向自动门时，门不翻开，文同学根据探究结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为最合理的是 A自动门听到来者的声音时通过声控装置实现自动开闭B自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭C自动门本身能发出红外线信号，当此信号被靠近的物体反射时，就实现自动开闭D靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭172021全国初中应用物理知识竞赛光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小红一直不明白：在光纤通信中，光信
13、号是怎样经过漫长而又曲折的线路，从一端传到另一端的呢后来通过探究光纤怎样传输光信号的活动中，她终于明白了：光信号在光纤中A是靠光纤壁不断地反射而向前传播B就像电流沿弯曲导线那样传播C就像水流沿弯曲水管流动那样传播D是靠光纤壁不断地折射而向前传播17答案：A解析：光信号在光纤中是靠光纤壁不断地反射而向前传播的，选项A正确。18.答案：A 解析：设两平面镜之间的夹角为a，光线经过平面镜OM反射，光线方向改变2a，经过平面镜ON反射，光线方向改变180-2(90-2a)=4a，假设经过n次反射，沿着原来的光路返回。则有6an=，解得a=/6n，即a=30，15，10，5。即两平面镜之间的夹角不可能是
14、20。C 3/200米2D /64米219.答案：C 解析：关于平面镜作出光屏P的像，连接点光源S和圆孔边缘与光屏P的像相交，设两交点之间的距离为2R，由相似三角形知识可得5/5=25/2R，解得R=12.5cm=0.125m。反以R为半径的圆面积为R2=25/16m2.。平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为S=R2-r2=3/200 m2，选项C正确。20. 2021年竞赛题如下列图，水池的宽度为L，在水池右侧距离池底高度H处有一激光束，水池无水时恰好中水池的左下角产生一个光斑。L=H。现向水池注水，水面匀速上升，则光斑 tanr=y/h，tani=(y+*)/h，联立解得*=h(tani
15、tanr)。显然，当水面匀速上升时，光斑匀速向右移动；由于tani1，tanitanr1，所以光斑移动速度小于水面上升速度。A与原先的出射光线CD平行B与原先的出射光线CD重合C与原先的出射光线CD之间的夹角为2D与原先的出射光线CD之间的夹角为21.答案： B 解析：只要两平面镜的夹角不变，同时绕垂直纸面过O点的轴转过一个较小的角度，而入射光线不变，经过平面镜的两次反射后的出射光线将与原先的出射光线CD重合，选项B正确。二非选择题12021株洲物理竞赛题晴天，在茂密的树林下面，透过树叶的缝隙，会在地上留下许多圆形的光斑，这是由于的原理。如果是在发生日偏食的短暂时间里，则地上的光斑是圆形的光斑
16、填仍然或不再。1答案：光的直线传播或小孔成像、不再 解析：透过树叶的缝隙在地上留下许多圆形的光斑实质是太阳通过小孔在地面成像，原理是光的直线传播。32021全国初中应用物理知识竞赛为什么汽车前灯的玻璃灯罩要用有经反射镜反射后形成近似平行光向前射去通过灯罩上的这些小棱镜折射后分散到需要的各个方向上，使光柔和地照亮汽车前进的道路、路边的景物及路标和里程碑，从而确保行车平安。同时可以增加玻瑞罩的机械强度使其更坚实。42007株洲初中应用物理知识竞赛小马在探究光的折射规律时做了如图6所示的实验 ，右表中是她测出的数据，根据实验现象和表中数据，她得出了如下结论：光从空气斜射入其他介质中时，折射光线靠近法
17、线，折射角r小于就推广到其它介质。5. 2007株洲初中应用物理知识竞赛图7是一在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。你可以使用哪些方法来正确区分真实景物与它在湖中的倒影. 图75答案方法1：景物射向水面的光除了一局部被反射，其余被水折射和吸收，故倒影比景物暗淡，可以通过比较明暗来区分景物与倒影。方法2：由于水的透明程度比空气低，故倒影较景物模糊，可以通过比较清晰度来区分景物与倒影。方法3：平静的水面相当于平面镜，由于平面镜成像时左右相反，可以通过比较倒影中景物如房屋排列的左右位置与拍照时的真实位置来区分景物与倒影。说明：以上三种方法任意答出两种即可。62007全
18、国初中应用物理知识竞赛图9是阳把刻度尺直立在玻璃镜面上拍得的一照片，请根据照片上的信息，估算一下玻璃镜的厚度，并说明估之间的距离等于镜厚的2倍根据该距离的大小，就可估侧镜子的厚度。7.2021初中应用物理知识竞赛如下列图，ABC为一直角三角形玻璃砖的横截面。一束光线垂直于AB入射，在AC面上同时发生反射和折射，请画出这束光线在AC面上的反射光线和折射光线。用ETFE材料，质地轻巧，透光性好，跟玻璃相比，它可以透进更多的和空气。水立方的外膜用什么颜色更能节能呢设计者要考虑水立方馆光线和夏天的室温。设计者做了几组实验。实验一：对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进展了如下的探究。先后用不同 颜色
19、的膜对着不同颜色的光进展观察得到的结果如表一所示。表一：透明物体的颜色照射光的颜色绿色红色红色绿色白光膜的颜色绿色红色蓝色红色黄色观察到的颜色绿色红色黑色黑色黄色由表一可以得出：透明物体的颜色是由决定的；实验二：用不同的颜色膜材料ETFE做大棚实验.来源:Z*k.大棚外膜的颜色蓝色无色紫色一天中棚外的最高温度363636一天中棚的最高温度385030光的通过量9098来源:Z*k.50综合上述信息，你认为膜的颜色用色更好。8.答案：透过的色光 蓝 解析：考虑水立方馆光线尽可能好，由于是游泳池，夏天的最高室温要与人的体温相当，大棚外膜的颜色用蓝色可使一天中棚的最高温度到达38，光的通过量到达90，因此膜的颜色用蓝色更好。
