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透视光学考点

2020-09-10杨晨旭杨清亮

初中生学习指导·中考版 2020年2期
关键词:交通标志虚像介质

杨晨旭 杨清亮

辨别生活中的光现象、利用光现象作图、光学实验以及光现象在生活中的应用是中考光学考查的重难点。

一  辨别生活中的光现象

辨别生活中的光现象时,需要抓住“光进入的介质”和“光传播的方向”两个关键点。若光在同一种均匀介质中传播,则方向不变,为光的直线传播;若光射到两种物质分界面上,且在同一种介质中,则传播速度不变,但传播方向发生变化,为光的反射;若光从一种介质进入另一种介质,则传播方向发生变化,为光的折射。表1为生活中常见的光现象。

      A. 水中倒影 B. 雨后彩虹        C. 水中的铅笔“折断”了    D. 手影

解析:水中倒影是光的反射形成的,A正确;雨后彩虹是光的色散现象,原理是光的折射,B错误;插在水中的铅笔“折断”了是光的折射,C错误;手影是光的直线传播,D错误。

答案:A

二  利用光现象作圖

利用光现象作图时,应考虑入射光线、反射光线和折射光线的位置关系。首先确定角度关系,即在入射点作法线(虚线),并根据反射角和入射角相等的关系或折射角与入射角(空气中的角总是大)的关系作出光线;其次确定虚实线,即实际光线(入射光线、反射光线、折射光线)要画实线,不是实际光线(法线、虚像、反向延长线等辅助线)用虚线,且法线与界面垂直,要标垂直符号,为表示实像和虚像是对称点,实像、虚像要标上字母或箭头;最后确定传播方向,即用箭头表示光传播方向。

例2 如图1所示,水里的光源O发出的一条光线射向水面,在水面处发生反射和折射,反射光线经过P点,折射光线经过A点,请在图中先通过虚线作图找出水面处的反射点,再作出入射光线、反射光线和折射光线。

解析:首先根据平面镜成像规律,作出光源O关于水面的对称点,即光源O在水面的像O′,其次根据反射光线反向延长线要过像点O′,连接O′P,与水面的交点就是入射点M,最后分别连接OM、MP、MA,可得入射光线、反射光线、折射光线。

答案:如图2所示

三  光现象在生活中的应用

光现象在生活中的应用比较广泛,如海市蜃楼、激光在光导纤维中传播、渔民叉鱼、测速探头、望远镜、显微镜等,要抓住光现象涉及的原理,学会利用原理解释相关现象。

例3 公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志,下面所列的反光膜横截面的结构示意图中,设计最合理的是( )。

解析:A的反射膜表面为凹面,汽车射来的灯光经反射后会聚到凹面焦点,因此不利于驾驶员观察交通标志,不合理;B的反射膜为三角形平面(即角反射器),汽车射来的灯光反射后会变为平行光,因此不利于驾驶员观察交通标志,不合理;C的反射膜为凸面,汽车射来的灯光反射后会发散,驾驶员更看不清楚交通标志,不合理;D的反射膜为球形玻璃微珠,光线由玻璃微珠射向空气时,在微珠与空气的分界面上发生全反射,即光线几乎全部到达驾驶员眼睛,因此有利于驾驶员看清交通标志,即设计合理。

答案:D

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