初中物理奥赛经典光学例题及解答:
例1:如图所示,一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上,请画出反射光线并标出入射角。
解答:
根据光的反射定律可知,入射光线与反射光线垂直,即入射角与反射角相等,所以入射角为90°-30°=60°。
根据反射光线与法线的夹角为反射角,可画出反射光线,即先过入射点垂直镜面作出法线,再在法线左侧画出反射光线,注意反射角为60°并标出入射角。
例2:在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验中选取完全一样的两支蜡烛是为了比较物体和像的______关系。
(2)实验选取玻璃板代替平面镜进行实验的目的是______。
(3)实验时玻璃板应该______放置在水平桌面上(选填“垂直”或“倾斜”),这是为了使玻璃板后的蜡烛与玻璃前蜡烛的像完全重合。
(4)实验时,将点燃的蜡烛放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板______(选填“前”或“后”)观察。
(5)实验中多次观察并记录物与像到平面镜的距离,目的是为了确定______。
解答:(1)实验中选取完全一样的两支蜡烛是为了比较物体和像的大小关系。
(2)因为玻璃板是透明的,所以能在观察到A蜡烛像的同时,还能观察到B蜡烛,从而确定像的位置和大小。因此选用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置和大小。
(3)实验时玻璃板应该垂直放置在水平桌面上,这是为了使玻璃板后的蜡烛与玻璃前蜡烛的像完全重合。
(4)因为平面镜成的是虚像,所以在实验时,将点燃的蜡烛放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板前观察。
(5)实验中多次观察并记录物与像到平面镜的距离,目的是为了比较像与物的大小关系。
例3:如图所示,一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30°角,则反射光线与折射光线的夹角必定______(选填“大于”、“小于”或“等于”)110°。若折射光线远离法线,则入射光线一定______(选填“远离”或“靠近”)法线。
解答:根据光的反射定律可知,入射光线与液面成30°角时,则入射角为90°-30°=60°;由反射定律可知,反射角也为60°;则反射光线与折射光线的夹角为60°+90°=150°>110°;若折射光线远离法线,说明光线从水中射向空气折射角增大,所以入射光线一定靠近法线。
例4:如图所示,一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上保持不动,请画出它被反射后的反射光线并标出入射角的度数。
解答:过入射点垂直镜面作出法线,再根据入射角等于反射角画出反射光线即可。入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为90°-30°=60°;根据光的反射定律可知入射光线不动,当光屏在法线的另一侧时说明已经发生了反射现象且与入射光线分居在法线的两侧;此时入射角增大或减小,反射角随之增大或减小;当入射光线远离法线时说明入射角增大;所以可以判断此时的入射角的度数大于60°;据此作图即可。
以上是初中物理奥赛经典光学例题及解答,通过这些例题可以更好地理解和掌握光学知识。
初中物理奥赛经典光学例题:
1. 光线从空气进入凸透镜时产生折射,而入射光线与凸透镜表面不垂直,入射角也不一定等于焦距与入射角的差值,为什么还能成像?
2. 凸透镜成像时,如果透镜的焦距是10cm,物体放在离透镜无限远时,像与透镜的距离将变为多少?
3. 凸透镜成像时,如果被观察的物体在光轴上方,那么光屏上所成的像是否为倒立的像?
4. 凸透镜成像时,如果物体在焦点以内,则成的像一定是正立的。那么物体在焦点和二倍焦距之间时,成的像有什么特点?
5. 凸透镜成像时,如果物体在焦距以外,移动光屏可以使像成在光屏中央吗?
相关例题:
1. 有一束平行于主轴的光线射向凸透镜,经凸透镜折射后变成发散光线,若将光源移至凸透镜的焦点处,光线将会聚成什么像?
2. 有一束平行于主轴的光线射向凸透镜后被折射成两束平行光线,这两束平行光线能否会聚于一点?
3. 有一束光线射向凸透镜后被折射成两束反向传播的光线,这两束光线能否在凸透镜的另一侧相交?
4. 有一束光线射向凸透镜后被折射成两束平行光线,如果将其中一束光线反向传播的方向改变,那么另一束光线是否也会随之改变?
以上题目均涉及到初中物理光学知识,需要学生掌握和理解相关知识才能正确解答。
初中物理奥赛常见光学问题主要包括光的传播、反射、折射、色散、全反射等知识点。以下是一些常见例题:
1. 光的反射问题:
光线在两种介质的界面上会发生反射,请描述这种现象。
光线发生反射时,入射角等于反射角吗?请证明。
镜子可以反射一切光线吗?
2. 折射问题:
光线从一种介质进入另一种介质时,会发生折射,请描述这种现象。
折射光线与入射光线、法线之间的关系如何?
为什么在岸上看到水中的物体看起来比实际高?
3. 色散问题:
光的色散现象是如何产生的?
请解释为什么彩虹有不同的颜色。
4. 全反射问题:
请解释全反射现象,并描述其发生的条件。
请解释为什么光在玻璃中比在空气中传播得更慢。
以下是一些相关例题:
1. 一束光线与界面成30度角射入到界面上,请画出光线的反射路径,并标出入射角和反射角。
2. 一块镜子表面非常光滑,光线射到镜面上会发生什么现象?请解释原因。
3. 在一个清澈见底的小河里,有一个倒影,看起来非常刺眼,这是什么现象?为什么会产生这样的现象?
4. 光从空气进入水中时,折射角会大于入射角,请证明这个结论。
5. 为什么我们看到的天空是蓝色的?请从光学角度解释。
以上问题需要学生掌握光的反射、折射和色散的基本原理,并能运用这些知识解决一些实际问题。
