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學(xué)而優(yōu)教有方第4講光現(xiàn)象——?jiǎng)澲攸c(diǎn)初二期中期末之復(fù)習(xí)講義考點(diǎn)1:光源及光的直線(xiàn)傳播1.光源定義:能夠發(fā)光的物體都叫做光源.分類(lèi):按其來(lái)源分為天然光源和人造光源.例如:太陽(yáng)、螢火蟲(chóng)是天然光源;電燈、蠟燭是人造光源.但像月亮表面、鏡面等依靠它們反射外來(lái)光才能使人們看到它們,這樣的反射光線(xiàn)的物體不能稱(chēng)為光源。2.光的直線(xiàn)傳播光線(xiàn):為了形象地表示光的傳播情況,通常用一條帶箭頭的直線(xiàn)表示光的傳播徑跡和方向,這樣的直線(xiàn)叫光線(xiàn).光線(xiàn)是人們?yōu)榱吮碚鞴獾膫鞑ザM(jìn)的一個(gè)抽象工具,它是一個(gè)理想模型,而不是真實(shí)存在的。(光線(xiàn)的定義,運(yùn)用的物理研究方法叫理想模型法。)條件:光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線(xiàn)傳播的.(早晨,看到剛從地平線(xiàn)升起的太陽(yáng)的位置比實(shí)際位置高,該現(xiàn)象說(shuō)明:光在非均勻介質(zhì)中不是沿直線(xiàn)傳播的。)事例:影子的形成、日食和月食、小孔成像等.①影子的形成:光在傳播過(guò)程中,遇到不透明的物體,在不透明的物體后面,光照射不到,形成了相對(duì)黑暗的部分就是物體的影子。影子部分并非沒(méi)有光照到,而是光相對(duì)比較少。②日食、月食:日食:月球處在太陽(yáng)和地球的中間,看到的是月球的影子,日食現(xiàn)象印證了光的直線(xiàn)傳播。月食:地球處在太陽(yáng)和月球的中間,看到的是地球的影子。月食也印證了光的直線(xiàn)傳播。③小孔成像:用一個(gè)帶有小孔的板遮擋在屏幕與物體之間,屏幕上就會(huì)形成物體的倒像,我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像,如圖所示。成像特點(diǎn):倒立、實(shí)像,像的形狀只跟物體的形狀相似,與孔的形狀無(wú)關(guān).(所有實(shí)像都是倒立的)。成像大?。盒】壮上竦拇笮∨c物體和小孔的距離,光屏到小孔的距離有關(guān),可大可小可等大。小孔成像的一個(gè)??嫉慕?jīng)典案例:太陽(yáng)穿過(guò)樹(shù)葉縫隙,在地上留下的圓斑。3.光沿直線(xiàn)傳播的應(yīng)用①利用激光準(zhǔn)直引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)直線(xiàn)前進(jìn);②排隊(duì)時(shí)看齊;③射擊瞄準(zhǔn),瞄準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)星、缺口三點(diǎn)一線(xiàn);④影子的形成,包括日食、月食、皮影戲、立竿見(jiàn)影等等;⑤坐井觀(guān)天(要求會(huì)作有水、無(wú)水時(shí)青蛙視野的光路圖);⑥小孔成像。4.光的傳播速度(1)光的傳播速度:真空中的光速是宇宙中最快的速度,c=2.99792458×108m/s,光在空氣中的速度接近真空中的速度,計(jì)算中取c=3×108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。(2)光年:光在1年內(nèi)傳播的距離。光年是距離單位,用來(lái)描述宇宙中天體間的距離。1光年=9.4608×1012km。(3)光與聲傳播的區(qū)別傳播是否需要介質(zhì)在空氣中的傳播速度不同介質(zhì)中的傳播速度聲可以在固、液、氣體中傳播,但傳播需要依靠介質(zhì),真空中不能傳播空氣中15℃時(shí)的聲速為340m/s一般情況下聲速快慢關(guān)系為:光能在固液氣等透明介質(zhì)中傳播,也能在真空中傳播,傳播時(shí)不一定依靠介質(zhì)光在真空中的傳播速度為3×108m/s光在三種介質(zhì)中的快慢關(guān)系為:【針對(duì)練習(xí)1】下列物體屬于光源的是()A.月亮B.教室里正在工作的日光燈C.放電影時(shí)看到的銀幕D.閃閃發(fā)光的鉆石【答案】B【詳解】ACD.月亮、放電影時(shí)看到的銀幕、閃閃發(fā)光的鉆石本身都不發(fā)光,都是反射其他物體的光,所以它們都不屬于光源,故ACD不符合題意;B.教室里正在工作的日光燈本身能發(fā)光,屬于光源,故B符合題意。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)2】下列關(guān)于光線(xiàn)的說(shuō)法,正確的是()A.光線(xiàn)是真實(shí)存在的帶箭頭的直線(xiàn)B.激光筆發(fā)出的光是一條光線(xiàn)C.光線(xiàn)是用來(lái)表示光的徑跡和方向的,光線(xiàn)概念的建立用到了理想模型法D.光線(xiàn)可以用虛線(xiàn)表示【答案】C【詳解】AC.用一條帶箭頭的直線(xiàn)表示光的傳播路徑和方向,這條帶箭頭的直線(xiàn)稱(chēng)為光線(xiàn),光線(xiàn)實(shí)際并不存在,是為了形象地描述光的傳播特點(diǎn)而假想出來(lái)的,用的是理想模型法,故A錯(cuò)誤,C正確;B.激光筆發(fā)出的是光,不是光線(xiàn),故B錯(cuò)誤;D.在光路圖中,光線(xiàn)是用實(shí)線(xiàn)表示,故D錯(cuò)誤。故選C。【針對(duì)練習(xí)3】關(guān)于光的傳播,下列哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的(
)A.光只在同種均勻空氣中才沿直線(xiàn)傳播 B.光在真空中可以傳播C.光在不均勻的糖水中可以沿曲線(xiàn)傳播 D.光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播【答案】A【詳解】ACD.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,而均勻介質(zhì)不一定是空氣,在不同種介質(zhì)中傳播會(huì)發(fā)生偏折,在同種不均勻介質(zhì)中,也會(huì)發(fā)生偏折,所以光在不均勻的糖水中不是直線(xiàn)傳播,故A錯(cuò)誤,符合題意,CD正確,不符合題意;B.光的傳播不需要介質(zhì),在真空中可以傳播,故B正確,不符合題意。故A。【針對(duì)練習(xí)4】下列語(yǔ)句不涉及光的直線(xiàn)傳播的是()A.井底之蛙,所見(jiàn)甚小 B.余音繞梁,三日不絕C.如影隨形,形影相伴 D.一葉障目,不見(jiàn)泰山【答案】B【詳解】A.井底之蛙,因?yàn)楣庋刂本€(xiàn)傳進(jìn)井口時(shí),井將部分光線(xiàn)擋住,只看到未擋住部分的光線(xiàn),所以所見(jiàn)甚小,故A不符合題意;B.余音繞梁,是指聲音長(zhǎng)久地在屋梁上回蕩,形容歌聲高亢、優(yōu)美,與光的直線(xiàn)傳播無(wú)關(guān),故B符合題意;C.如影隨形的影指的是影子,光的直線(xiàn)傳播形成的,故C不符合題意;D.一葉便把光線(xiàn)擋住了,看不見(jiàn)泰山,是光的直線(xiàn)傳播形成的,故D不符合題意。故選B。【針對(duì)練習(xí)5】下列關(guān)于光的說(shuō)法中正確的是()A.光年是時(shí)間單位B.光在真空中的傳播速度是3×105km/sC.光在同種介質(zhì)中一定沿直線(xiàn)傳播D.光在水中傳播比在空氣中傳播得快【答案】B【詳解】A.光年是光在真空中傳播一年的距離,是長(zhǎng)度單位,故A錯(cuò)誤;B.光速是宇宙中最快的速度,在真空中的傳播速度是3×105km/s,故B正確;C.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播的,若介質(zhì)不均勻,則可能發(fā)生折射,故C錯(cuò)誤;D.光在水中的傳播速度比在空氣中的傳播速度慢,故D錯(cuò)誤。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)6】能夠的物體叫光源,下列物體:①太陽(yáng)、②月亮、③亮著的電燈、④開(kāi)著的電視熒屏、⑤鉆石,屬于光源的有(填序號(hào)),其中(填序號(hào))屬于自然光源?!敬鸢浮孔陨戆l(fā)光①③④①【詳解】[1]我們把能自己發(fā)光且正在發(fā)光的物體叫做光源。光源分為自然光源和人造光源。[2][3]太陽(yáng)、亮著的電燈、開(kāi)著的電視熒屏都能夠自身發(fā)光,屬于光源;太陽(yáng)是自然界本來(lái)就存在的光源,屬于自然光源;但是月亮、鉆石不能自身發(fā)光,它反射的是太陽(yáng)光,因此不屬于光源?!踞槍?duì)練習(xí)7】如圖所示是月球的影區(qū)分布,當(dāng)人隨地球運(yùn)動(dòng)到區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食,運(yùn)動(dòng)到區(qū)會(huì)看到日偏食,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到區(qū)時(shí)會(huì)看到日環(huán)食.【答案】BAC【詳解】日食、月食是由于光的直線(xiàn)傳播形成的.如圖所示是月球的影區(qū)分布,B區(qū)是太陽(yáng)光完全照不到的區(qū)域,所以當(dāng)人隨地球運(yùn)動(dòng)到B區(qū)時(shí)會(huì)看到日全食;太陽(yáng)部分區(qū)域發(fā)出的光能照射到A區(qū),因此運(yùn)動(dòng)到A區(qū)會(huì)看到日偏食;在C區(qū)看不到太陽(yáng)的中心部分,但可以看到太陽(yáng)的邊緣部分,所以當(dāng)運(yùn)動(dòng)到C區(qū)時(shí)會(huì)看到日環(huán)食.【針對(duì)練習(xí)8】下圖表示日全食時(shí)太陽(yáng)、地球、月球位置的示意圖。“日全食”是形成的;圖中的A處是球,B處是球。
【答案】光沿直線(xiàn)傳播月地【詳解】[1][2][3]日全食的形成原理是當(dāng)月球運(yùn)動(dòng)到太陽(yáng)和地球中間時(shí),恰好擋住了太陽(yáng),使太陽(yáng)的光芒無(wú)法照射到地球上,從而形成了“日全食”的現(xiàn)象,月球能擋住射向地球的太陽(yáng)光,是因?yàn)楣馐茄刂本€(xiàn)傳播的;因?yàn)榘l(fā)生“日全食”時(shí)月球在地球和太陽(yáng)中間,所以圖中的A處是月球,B處是地球?!踞槍?duì)練習(xí)9】小毅去長(zhǎng)白島森林公園游玩時(shí),看見(jiàn)陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉的縫隙在地上形成圓形光斑,爸爸告訴小毅,光斑是光的形成的太陽(yáng)(選填“倒立”或“正立”)的(選填“虛”或“實(shí)”)像?!敬鸢浮恐本€(xiàn)傳播倒立實(shí)【詳解】[1][2][3]樹(shù)上的樹(shù)葉很多,樹(shù)葉與樹(shù)葉之間會(huì)形成很多小的縫隙,太陽(yáng)光從這些小縫隙中照射下來(lái),由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,則在地面上形成了太陽(yáng)的像。這是小孔成像現(xiàn)象,所成的像是倒立的實(shí)像?!踞槍?duì)練習(xí)10】光在真空中傳播的速度是m/s,下雨天,我們總是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲,這表明,光比聲音傳播的?!敬鸢浮?×108速度大【詳解】[1]在真空中光的傳播速度是3×108m/s,聲音的傳播速度是340m/s。[2]光的傳播速度遠(yuǎn)大于聲音的傳播速度,閃電和雷聲雖然是同時(shí)發(fā)生的,但經(jīng)過(guò)相同的路程,光需要的時(shí)間短,聲音需要的時(shí)間長(zhǎng),閃電先到達(dá)觀(guān)察者,雷聲后到達(dá)觀(guān)察者,因此打雷時(shí)我們總是先看到閃電后聽(tīng)到雷聲?!踞槍?duì)練習(xí)11】光在真空中的傳播速度是m/s,光在水中的傳播速度選填“大于”“小于”或“等于”)這個(gè)速度。由于光速遠(yuǎn)大于聲速,所以運(yùn)動(dòng)會(huì)上賽跑時(shí),計(jì)時(shí)裁判總是(選填“看到發(fā)令槍冒煙”或“聽(tīng)到槍聲”)就計(jì)時(shí)。【答案】3×108小于看到發(fā)令槍冒煙【詳解】[1]實(shí)驗(yàn)測(cè)得,光在真空中的傳播速度是[2]光在真空中傳播的速度是宇宙中最快的速度,光在水中的傳播速度小于這個(gè)速度。[3]由于光速遠(yuǎn)大于聲速,所以運(yùn)動(dòng)會(huì)上賽跑時(shí),發(fā)令槍冒煙發(fā)出的光傳入計(jì)時(shí)裁判眼中所用時(shí)間和賽跑所用時(shí)間相比可以忽略不計(jì),而槍聲傳入裁判耳中所需時(shí)間不可忽略,所以計(jì)時(shí)裁判總是看到發(fā)令槍冒煙就計(jì)時(shí)。【針對(duì)練習(xí)12】“井底之蛙”這個(gè)成語(yǔ)大家都很熟悉,圖中M點(diǎn)表示青蛙。請(qǐng)根據(jù)光的直線(xiàn)傳播知識(shí)畫(huà)圖說(shuō)明為什么“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”。(溫馨提示:必須標(biāo)出光的傳播方向)
【答案】
【詳解】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,被井口擋住的光不能進(jìn)入井中青蛙的眼睛,所以青蛙看不到井口以外的世界,連接井口兩側(cè)到青蛙的眼睛,此范圍以?xún)?nèi)為井底青蛙所見(jiàn)范圍,如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)13】如圖,發(fā)光點(diǎn)A發(fā)出的光被物體BC阻擋后,在墻壁上留下了物體BC的影,請(qǐng)?jiān)趫D中作出物體BC的影B′C′。(保留作圖痕跡)
【答案】
【詳解】根據(jù)光在同種均勻介質(zhì)(空氣)中沿直線(xiàn)傳播,從點(diǎn)光源A過(guò)點(diǎn)C作直線(xiàn)與墻壁相交于點(diǎn)C′,從A過(guò)點(diǎn)B作直線(xiàn)與墻壁相交于B′,直線(xiàn)AC與AB所夾的墻壁上的陰影部分B′C′就是BC的影子,如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)14】在圖甲中的光屏M上畫(huà)出蠟燭AB經(jīng)小孔所成的像A'B'。
【答案】
【詳解】光在同種均勻介質(zhì)中光是沿直線(xiàn)傳播的,過(guò)A點(diǎn)和小孔O畫(huà)出一條光線(xiàn)交光屏于,再過(guò)B點(diǎn)和小孔O畫(huà)出一條光線(xiàn)交光屏于,即AB的像為。如下圖所示:
【針對(duì)練習(xí)15】小華在地面上鋪一張白紙,將刻有邊長(zhǎng)為3cm等邊三角形的紙板正對(duì)著太陽(yáng),保持紙板與地面距離為1m不變,觀(guān)察白紙上的光斑。小華用另一張卡片覆蓋在三角形孔上(如圖所示),遮住孔的一部分,讓太陽(yáng)光透過(guò)小孔,將右側(cè)的卡片緩緩向左移動(dòng),觀(guān)察光斑變化情況。上述過(guò)程中
(1)可以探究光斑的形狀與的關(guān)系(選填“小孔形狀”或“小孔大小”);(2)剛開(kāi)始時(shí),白紙上光斑的形狀是形,大小將(“變大”、“不變”或“變小”);(3)當(dāng)小孔足夠小時(shí),此時(shí)光斑形狀是形,繼續(xù)移動(dòng)覆蓋的卡片,減小通光孔的大小,白紙上光斑大小將(“變大”、“不變”或“變小”)?!敬鸢浮啃】状笮∪亲冃A不變【詳解】(1)[1]根據(jù)“用另一張卡片覆蓋在三角形孔上,遮住孔的一部分,讓太陽(yáng)光透過(guò)小孔,將右側(cè)的卡片緩緩向左移動(dòng),觀(guān)察光斑變化情況”可以判斷出光斑的形狀與小孔大小的關(guān)系。(2)[2][3]因?yàn)樘?yáng)光是平行光,開(kāi)始時(shí)孔較大,所以形成的是和孔面積大小相等的光斑,故剛開(kāi)始時(shí),孔是三角形,所以白紙上光斑的形狀是三角形,大小將變小。(3)[4][5]當(dāng)小孔到地面的距離一定時(shí),小孔越來(lái)越小,地面上就越容易得到太陽(yáng)的像,此時(shí)光斑形狀是圓形,繼續(xù)移動(dòng)覆蓋的卡片,減小通光孔的大小,白紙上光斑大小將不變,光斑亮度減弱?!踞槍?duì)練習(xí)16】如圖所示某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個(gè)小圓孔,將頂部剪去后,蒙上一層塑料薄膜,制作成一個(gè)簡(jiǎn)易針孔照相機(jī)。如圖甲所示,將其水平放置,在左側(cè)固定一支點(diǎn)燃的蠟燭,可在塑料薄膜上看到燭焰倒立的像。(1)若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng),則塑料薄膜上的像向(上/下)方移動(dòng);若將易拉罐向右移動(dòng)少許,蠟燭的像將(變大/變小/不變)。從右側(cè)眼睛看過(guò)去,將蠟燭在孔前繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則人眼看到的塑料薄膜上的像是(順/逆)時(shí)針旋轉(zhuǎn)的;(2)若只將小圓孔改為三角形小孔,則像的形狀(改變/不變);(3)晴天的正午時(shí)分,走在長(zhǎng)廣溪濕地樹(shù)林下,小明看到陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)葉的縫隙在地上留下許多大小不同的圓形光斑(如圖乙所示),這是(太陽(yáng)/樹(shù)葉的縫隙/樹(shù)葉)的(實(shí)像/影子/虛像);地上圓形光斑大小不同的原因是;(4)為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響。小明設(shè)計(jì)了四種有不同形狀孔的卡片甲,并用另一張卡片乙覆蓋在甲上,如圖所示。接著,從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙,觀(guān)察光斑形狀的變化情況,下列合乎要求的是。
【答案】下變小順不變太陽(yáng)實(shí)像樹(shù)葉距離地面距離不同C【詳解】(1)[1][2][3]光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播,因在小孔后面的光屏上形成是倒立的實(shí)像,所以蠟燭向上移動(dòng),則它在薄膜上的像將向下方移動(dòng);若將易拉罐向右移動(dòng)少許,燭焰就離小孔越遠(yuǎn),則像變??;從右側(cè)眼睛看過(guò)去,將蠟燭在孔前繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則人眼看到的塑料薄膜上的像是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。(2)[4]蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實(shí)像,像的形狀與燭焰形狀相同,像與小孔的形狀無(wú)關(guān),所以只將小圓孔改為三角形小孔,像的形狀不變。(3)[5][6][7]樹(shù)葉的縫隙其實(shí)就是一個(gè)個(gè)小孔,圓形光斑就是太陽(yáng)的實(shí)像;樹(shù)葉的縫隙,也就是小孔,距離地面的遠(yuǎn)近不同,形成的光斑大小不同;距離越遠(yuǎn),形成的光斑越大,距離越近,形成的光斑越小。(4)[8]C圖中隨著卡片乙向左移動(dòng),孔的形狀始終是三角形,并且逐漸變小,故C符合要求;ABD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng),孔的形狀發(fā)生了變化,不符合要求。考點(diǎn)2:光的反射定律1.光的反射現(xiàn)象定義:光從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)的表面時(shí),有一部分光返回到原來(lái)物質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫做光的反射.2.光的反射定律光的反射定律:在反射現(xiàn)象中,反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)都在同一平面內(nèi);反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè);反射角等于入射角。3.鏡面反射和漫反射的對(duì)比現(xiàn)象定義圖示共同點(diǎn)看到的結(jié)果舉例鏡面反射一組平行光照射到鏡面,反射后仍為平行光?都遵循光的反射定律人在反射光線(xiàn)的范圍內(nèi),看到物體很亮(刺眼),不在反射光線(xiàn)的范圍內(nèi),看到物體很暗?鏡面、平靜的水面、玻璃幕墻、車(chē)尾燈的反射等?漫反射凹凸不平的表面會(huì)把平行的入射光線(xiàn)向著四面八方反射人能從各個(gè)方向看到本身不發(fā)光的物體電影屏幕、書(shū)本上的字、能從不同方向看到墻上的壁?(1)在光的反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。(2)當(dāng)入射光線(xiàn)垂直射向鏡面時(shí),入射角為0°,反射角也為0°。(3)敘述規(guī)律時(shí)要注意其中的因果關(guān)系,“反射角等于入射角”不能說(shuō)成“入射角等于反射角”.(4)人能看見(jiàn)物體是由于它發(fā)出的光或反射的光進(jìn)入我們的眼睛.光的反射實(shí)驗(yàn)(重點(diǎn))1.可折轉(zhuǎn)白色粗糙硬紙板的作用:①顯示光路,對(duì)光線(xiàn)起漫反射作用;②探究入射光線(xiàn)、法線(xiàn)和反射光線(xiàn)是否在同一平面內(nèi);2.實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行:減小其他光線(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯;3.紙板與鏡面的放置要求:紙板與鏡面垂直放置;第6頁(yè)第6頁(yè)共28頁(yè)4.探究反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)是否在同一平面內(nèi):將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),觀(guān)察硬紙板上是否顯示反射光線(xiàn);此時(shí),反射光線(xiàn)存在,只是觀(guān)察不到。5.驗(yàn)證光路是否可逆:將光線(xiàn)逆著反射光線(xiàn)的方向射入,觀(guān)察新的反射光的傳播路徑是否與原來(lái)的入射光線(xiàn)重合;第6頁(yè)第6頁(yè)共28頁(yè)6.實(shí)驗(yàn)中改變?nèi)肷浣谴笮?,多次?shí)驗(yàn)的目的:避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性;7.讓光線(xiàn)緊貼紙板(光屏)射向點(diǎn)的目的:在硬紙板(光屏)上能顯示光路;8.實(shí)驗(yàn)描繪光的傳播路徑的方法:在入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)上取一個(gè)點(diǎn),將該點(diǎn)與反射點(diǎn)連接;9.實(shí)驗(yàn)時(shí)從紙板前不同的位置都能看到光的傳播路徑的原因:光在紙板上發(fā)生了漫反射?!踞槍?duì)練習(xí)17】下列語(yǔ)句不涉及光的直線(xiàn)傳播的是()A.一葉障目,不見(jiàn)泰山 B.如影隨形,形影相伴C.鏡中之花,水中之月 D.井底之蛙,所見(jiàn)甚小【答案】C【詳解】A.一葉障目,不見(jiàn)泰山描述葉子擋住了光線(xiàn),屬于光的直線(xiàn)傳播現(xiàn)象,故A不符合題意;B.如影隨形,影子是光線(xiàn)被遮擋照射不到形成的,屬于光的直線(xiàn)傳播現(xiàn)象,故B不符合題意;;C.鏡中之花,水中之月,屬于光的反射現(xiàn)象,故C符合題意;D.井底之蛙,所見(jiàn)甚小是因?yàn)楣饩€(xiàn)被井口擋住了,屬于光的直線(xiàn)傳播現(xiàn)象,故D不符合題意。故選C?!踞槍?duì)練習(xí)18】如圖所示,小明和小紅看到掉在地上的課本,對(duì)其原因解釋正確的是()
A.課本發(fā)出的光射入小紅的眼睛B.陽(yáng)光在課本處鏡面反射,進(jìn)入小紅眼睛C.小明眼睛發(fā)出光,照射在課本上D.陽(yáng)光在課本處漫反射,進(jìn)入小明眼睛【答案】D【詳解】A.物理教材本身不會(huì)發(fā)光,故不是光源,不會(huì)發(fā)出光線(xiàn),故A錯(cuò)誤;C.小明的眼睛不是光源,不會(huì)發(fā)光,故C錯(cuò)誤;BD.教材的表面凹凸不平,光照在上面發(fā)生漫反射,反射光線(xiàn)是向著四面八方的,所以小明和小紅從不同的位置都能看到它,故B錯(cuò)誤,D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)19】關(guān)于光現(xiàn)象,下列說(shuō)法正確的是()A.小明在上課時(shí)能看到黑板上的字,原因是黑板發(fā)生了鏡面反射B.學(xué)生能看到黑板上的字,是因?yàn)榉瓷涞墓饩€(xiàn)雜亂無(wú)章,但不遵循光的反射定律C.剛下過(guò)雨的夜晚,人們?cè)诳油莸穆访嬗铝列凶?,看到發(fā)暗的地方是水面D.青蛙“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”,是光的直線(xiàn)傳播造成的【答案】D【詳解】AB.小明能看到黑板上的字,是因?yàn)榉瓷涞墓饩€(xiàn)雜亂無(wú)章,發(fā)生了漫反射,漫反射也遵循光的反射定律,故AB錯(cuò)誤;C.路面上的水發(fā)生鏡面反射,路面發(fā)生漫反射,當(dāng)人迎著月光走時(shí),水面發(fā)生鏡面反射進(jìn)入人眼光線(xiàn)比路面發(fā)生漫反射進(jìn)入人眼的光線(xiàn)多,人感覺(jué)水面亮,所以亮的地方是水,暗的地方是路面,故C錯(cuò)誤;D.青蛙“坐井觀(guān)天,所見(jiàn)甚小”,這是由光的直線(xiàn)傳播,只能看到一定的范圍,故D正確。故選D。【針對(duì)練習(xí)20】光明是人們祈求的,但有時(shí)光也會(huì)損害人的視覺(jué)和身心健康,成為光污染。下列實(shí)例中會(huì)造成光污染的是()A.晚上學(xué)習(xí)時(shí)用護(hù)眼臺(tái)燈 B.用塑料薄膜建造溫室大棚C.汽車(chē)車(chē)窗玻璃上貼防曬膜 D.城市建筑大面積安裝玻璃幕墻【答案】D【詳解】A.晚上的光線(xiàn)較暗,用護(hù)眼臺(tái)燈可以起到對(duì)眼睛的保護(hù)作用,不會(huì)造成光污染,故A不符合題意;B.利用塑料的透光功能,建大棚時(shí)能夠使大棚的溫度升高,不會(huì)造成光污染,故B不符合題意;C.汽車(chē)車(chē)窗玻璃上貼太陽(yáng)膜主要是防止內(nèi)飾因光照而老化,同時(shí)還出于安全的考慮,不會(huì)造成光污染,故C不符合題意;D.當(dāng)光照射在玻璃幕墻時(shí),會(huì)發(fā)生鏡面反射,造成光污染,故D符合題意。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)21】如圖所示,一束太陽(yáng)光與水平面成30°角射來(lái),小明想利用一塊平面鏡使此時(shí)的太陽(yáng)光豎直射入井中,下列說(shuō)法中正確的是()
A.入射角是30° B.反射角是60°C.平面鏡與水平面的夾角是45° D.平面鏡與水平面的夾角是90°【答案】B【詳解】如圖所示,OB為反射光線(xiàn)與水平面垂直,ON為法線(xiàn),CD為平面鏡所在位置,則根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,則法線(xiàn)ON垂直于平面鏡,則平面鏡與水平面的夾角是綜上所述,ACD錯(cuò)誤,B正確。故選B。
【針對(duì)練習(xí)22】某學(xué)習(xí)小組學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)中的“相似三角形”后,利用兩種方法測(cè)量了旗桿的高度。第一種方法,如圖甲所示,人站在太陽(yáng)下,測(cè)量出人的高度、人的影子的長(zhǎng)度、旗桿影子的長(zhǎng)度,利用比例就能算出旗桿的長(zhǎng)度。第二種方法,如圖乙所示,選一人作為觀(guān)測(cè)者,在他與旗桿之間的地面上平放一面鏡子,固定鏡子的位置,觀(guān)測(cè)者看著鏡子來(lái)回調(diào)整自己的位置,使自己能夠通過(guò)鏡子看到旗桿頂端,測(cè)量出人的高度、人到鏡子的距離、旗桿底部到鏡子的距離,利用比例就能算出旗桿的長(zhǎng)度。從光學(xué)的角度,前者利用的是光的,后者利用的是光的。
【答案】直線(xiàn)傳播反射【詳解】[1]人站在太陽(yáng)下,測(cè)量出人的高度、人的影子的長(zhǎng)度、旗桿影子的長(zhǎng)度,利用比例就能算出旗桿的長(zhǎng)度,利用光的直線(xiàn)傳播。[2]在他與旗桿之間的地面上平放一面鏡子,固定鏡子的位置,觀(guān)測(cè)者看著鏡子來(lái)回調(diào)整自己的位置,使自己能夠通過(guò)鏡子看到旗桿頂端,測(cè)量出人的高度、人到鏡子的距離、旗桿底部到鏡子的距離,利用三角形相似就能算出旗桿的長(zhǎng)度,利用光的反射。【針對(duì)練習(xí)23】4月23日我們迎來(lái)了海軍建軍節(jié),當(dāng)天首次亮相的直20海軍型,可謂是最好的“慶生”禮物了,如圖所示,一架直20平行于海面飛行。若以直20為參照物,它在水中的倒影是(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的,直20的“倒影”是由于而形成的;站在不同位置的人都能看到直20,這是因?yàn)楣庠谥?0機(jī)身上發(fā)生了。
【答案】靜止光的反射漫反射【詳解】[1]一架直20平行于海面飛行。若以直20為參照物,它在水中的倒影相對(duì)于直20位置沒(méi)有發(fā)生變化,所以倒影是靜止的。[2]光滑湖面形成倒影,是因?yàn)楣獍l(fā)生了反射,屬于平面鏡成像現(xiàn)象。[3]我們從不同方向能夠看到不發(fā)光的物體,是由于它發(fā)生了漫反射?!踞槍?duì)練習(xí)24】如圖所示,晚上在桌面上鋪一張白紙,把一塊平面鏡放在紙上(鏡面朝上),讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看過(guò)去,鏡子比白紙(選填“亮”或“暗”),這是由于光在鏡子上發(fā)生了(選填“鏡面”或“漫”)反射的原因。
【答案】暗鏡面【詳解】[1][2]讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,鏡子表面光滑,對(duì)光進(jìn)行鏡面反射;紙張表面較粗糙,對(duì)光線(xiàn)進(jìn)行漫反射,從側(cè)面看過(guò)去,鏡子比白紙鏡面反射的光線(xiàn)進(jìn)入眼睛的較少,因此鏡子看起來(lái)比紙張暗?!踞槍?duì)練習(xí)25】雨后晴朗的夜晚,為了不踩到地上積水,人們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)判斷,迎著月光走,地上發(fā)亮的是(選填“地面”或“積水”);背著月光走,地上發(fā)暗的是(選填“地面”或“積水”)。
【答案】積水積水【詳解】平靜的水面,能發(fā)生鏡面反射,地面凹凸不平,地面發(fā)生漫反射。[1]迎著月光走,月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射,進(jìn)入人的眼睛反射光線(xiàn)多,人感覺(jué)水面亮;地面發(fā)生漫反射,有很少的光線(xiàn)進(jìn)入人的眼睛,人感覺(jué)地面黑。[2]背著月光走,月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射,沒(méi)有反射光線(xiàn)進(jìn)入人的眼睛,人感覺(jué)水面暗;地面發(fā)生漫反射,有少量的光線(xiàn)反射進(jìn)入人的眼睛,人感覺(jué)地面亮?!踞槍?duì)練習(xí)26】一束光線(xiàn)在空氣和玻璃的分界面發(fā)生發(fā)射和折射,入射光線(xiàn)是,折射光線(xiàn)是,折射角大?。敬鸢浮緾OOA60°【分析】反射和折射是在兩種介質(zhì)的界面上同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象,反射遵從反射定律:反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一個(gè)平面內(nèi),反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè),反射角等于入射角;折射遵從折射定律:折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一個(gè)平面內(nèi),折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè),光由空氣斜射入其它透明介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角;能根據(jù)圖解識(shí)別三條光線(xiàn).【詳解】由圖知,OB和OC關(guān)于X對(duì)稱(chēng),可知X是法線(xiàn),AO與OC分居法線(xiàn)兩側(cè),可知CO為入射光線(xiàn),OA為折射光線(xiàn),OB為反射光線(xiàn).折射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角為60,則折射角為60.【針對(duì)練習(xí)27】室內(nèi)有一吸頂燈S,人從平面鏡MN中能夠看到吸頂燈。請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出人眼A經(jīng)平面鏡MN看到吸頂燈的完整光路圖。
【答案】
【詳解】人眼A經(jīng)平面鏡MN看到吸頂燈,是由于吸頂燈發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后浸入人的眼睛,作點(diǎn)S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S′,連接S′A與鏡面的交點(diǎn)O即為入射點(diǎn),連接SO即為入射光線(xiàn),如圖所示
【針對(duì)練習(xí)28】在圖中根據(jù)給出的入射光線(xiàn)AO畫(huà)出反射光線(xiàn)OB,并標(biāo)出反射角的度數(shù)。
【答案】
【詳解】由圖可知,入射光線(xiàn)與鏡面的夾角為,則入射角等于過(guò)入射點(diǎn)作出垂直于鏡面的法線(xiàn),根據(jù)反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè),反射角等于入射角,在法線(xiàn)右側(cè)畫(huà)出反射光線(xiàn),并標(biāo)明反射角的度數(shù),如下圖所示:
【針對(duì)練習(xí)29】如圖所示,為入射光線(xiàn),為出射光線(xiàn)。請(qǐng)?jiān)趫D中添加合理的光學(xué)器件。(注意所添加的器件位置要正確,保留適當(dāng)?shù)淖鲌D痕跡。)
【答案】
【詳解】由圖可知,光路發(fā)生了改變,說(shuō)明光發(fā)生了反射,所以所缺的光學(xué)元件為平面鏡,根據(jù)光的反射定律可知,先畫(huà)L1與L2的角平分線(xiàn)為法線(xiàn),再過(guò)焦點(diǎn)做法線(xiàn)的垂線(xiàn)即為平面鏡的位置,如下圖:
【針對(duì)練習(xí)30】如圖所示,由于木板的遮擋,光源S發(fā)出的光無(wú)法直接照射到P點(diǎn)。通過(guò)平面鏡的反射作用,可以使光源S發(fā)出的光經(jīng)過(guò)P點(diǎn)。請(qǐng)你畫(huà)出由光源S發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)P點(diǎn)的那條光線(xiàn)的光路圖。
【答案】
【詳解】先通過(guò)平面鏡作出發(fā)光點(diǎn)S的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)即為S的像;連接交平面鏡于點(diǎn)O,SO為入射光線(xiàn),OP為反射光線(xiàn);如圖所示
【針對(duì)練習(xí)31】如圖所示,請(qǐng)你畫(huà)出點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條光線(xiàn)經(jīng)平面鏡反射后的反射光線(xiàn)。
【答案】
【詳解】通過(guò)平面鏡作出S的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)S′,連接S′和入射點(diǎn)A、B并延長(zhǎng),AC、BD即為反射光線(xiàn),分別補(bǔ)出入射光線(xiàn)SA、SB,如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)32】在圖中根據(jù)反射光線(xiàn)a、b畫(huà)出點(diǎn)光源S的位置并完成光路?!敬鸢浮俊驹斀狻糠謩e過(guò)兩個(gè)反射點(diǎn)垂直鏡面做出法線(xiàn),然后根據(jù)反射角等于入射角,在法線(xiàn)左側(cè)畫(huà)出兩條入射光線(xiàn),兩條入射光線(xiàn)的交點(diǎn)即為點(diǎn)光源S的位置,如圖【針對(duì)練習(xí)33】在“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,水平放置平面鏡,白色紙板豎直立在平面鏡上,紙板由E、F兩部分組成,可以繞ON翻折。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),把紙板ENF垂直放在平面鏡上,入射光線(xiàn)AO的法線(xiàn)是,光線(xiàn)AO的入射角大小是度;(2)白色硬紙板的表面應(yīng)盡量粗糙,其目的是使光在紙板上發(fā)生(選填“鏡面反射”或“漫反射”),這樣我們?cè)诟鱾€(gè)方向都能看清光的傳播路徑;(3)將一束光貼著紙板E沿AO射到鏡面上O點(diǎn),紙板F上會(huì)顯示出反射光束OB,接著將紙板F繞ON向后翻折,則紙板F上(選填“能”或“不能”)顯示出反射光束,由此說(shuō)明反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)與法線(xiàn)在;(選填“同一平面內(nèi)”或“不同平面內(nèi)”)(4)若讓另一束光沿BO方向射向平面鏡,反射光將沿OA方向射出。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明。(填選項(xiàng)字母)A.反射角等于入射角
B.在光的反射現(xiàn)象中,光路可逆【答案】ON40漫反射不能同一平面內(nèi)B【詳解】(1)[1]入射光射在O點(diǎn),則通過(guò)O點(diǎn)與平面鏡垂直的直線(xiàn)就是法線(xiàn),即ON是法線(xiàn)。[2]入射角是入射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角,入射光線(xiàn)與鏡面夾角是50度,則其與法線(xiàn)的夾角(入射角)為(2)[3]讓光線(xiàn)掠過(guò)紙板,是為顯示光線(xiàn)的路徑:光線(xiàn)掠過(guò)紙板,有一部分光被紙板反射,反射光進(jìn)入人眼,人就看見(jiàn)了光線(xiàn)的路徑。為了使在各個(gè)方向都能看到光路,需要光在紙板上發(fā)生漫反射,因此紙板越粗糙越好。(3)[4][5]此時(shí)我們不能在紙板上看到光路,說(shuō)明此時(shí)光線(xiàn)的位置不在紙板F上。而當(dāng)兩片紙板在同一平面上時(shí),我們可以在兩片紙板上看到入射光線(xiàn)與反射光線(xiàn)。這說(shuō)明:反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面上。(4)[6]此時(shí)入射光線(xiàn)逆著原來(lái)的反射光線(xiàn)射在鏡面上,而反射光線(xiàn)則逆著原來(lái)的入射光線(xiàn)射出。這說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。故A不符合題意,B符合題意。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)34】如圖所示,白色硬紙板EF垂直于平面鏡放置,能沿ON折轉(zhuǎn),ON垂直于平面鏡。用此裝置探究光的反射定律。
(1)將入射光沿著順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng),逐漸靠近法線(xiàn)ON,反射光逐漸(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)法線(xiàn)ON;當(dāng)入射光移動(dòng)到法線(xiàn)ON右側(cè)時(shí),反射光出現(xiàn)在法線(xiàn)ON的(選填“右側(cè)”或“左側(cè)”),這說(shuō)明反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分別位于。(2)為了探究反射角與入射角大小的關(guān)系,應(yīng)進(jìn)行的操作是,觀(guān)察并描繪光的徑跡,量出入射角i和反射角r并記錄在表中;比較r和i,可以得出:光反射時(shí),;各小組交流分享數(shù)據(jù)結(jié)果的目的是從更多的數(shù)據(jù)中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234入射角20°30°40°60°反射角20°30°50°60°(3)將紙板F沿ON向后折時(shí),不能在紙板F上觀(guān)察到反射光,用噴霧可以顯示出反射光的路徑仍然在原來(lái)的位置,說(shuō)明光反射時(shí),反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)在。【答案】靠近左側(cè)法線(xiàn)的兩側(cè)多次改變?nèi)肷涔獾姆较蚍瓷浣堑扔谌肷浣菍ふ移毡橐?guī)律同一平面【詳解】(1)[1]如甲圖所示,根據(jù)光的反射定律知,將入射光沿著順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng),逐漸靠近法線(xiàn)ON,反射光逐漸靠近法線(xiàn)ON。[2][3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,當(dāng)入射光移動(dòng)到法線(xiàn)ON右側(cè)時(shí),反射光出現(xiàn)在法線(xiàn)ON的左側(cè),這說(shuō)明反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)兩側(cè)。(2)[4]為了探究反射角與入射角大小的關(guān)系,讓入射光貼著EF沿AO射向平面鏡上的O點(diǎn),觀(guān)察反射光的方向。多次改變?nèi)肷涔獾姆较?,觀(guān)察并描繪光的徑跡。[5]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知:光反射時(shí),反射角等于入射角。[6]多次實(shí)驗(yàn)可以多測(cè)量幾組數(shù)據(jù),得到的規(guī)律更具有普遍性。(3)[7]在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將紙板向前或向后折,是為了驗(yàn)證反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)在同一平面內(nèi),此時(shí)有折轉(zhuǎn)時(shí),觀(guān)察不到反射光,說(shuō)明反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)及法線(xiàn)ON在同一平面內(nèi)。【針對(duì)練習(xí)35】探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,平面鏡放在水平桌面上,附有量角器(圖中未畫(huà)出)的白色紙板ABCD,能繞垂直于CD的ON軸翻轉(zhuǎn),在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動(dòng)的激光筆。
(1)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將紙板放置于平面鏡上,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選用較(選填“光滑”或“粗糙”)硬紙板,硬紙板的作用是;(2)如圖乙所示,將紙板右半部分繞ON向后折任意角度,發(fā)現(xiàn)紙板上均無(wú)反射光束呈現(xiàn)。那么反射光線(xiàn)(選填“仍存在”或“不存在”);(3)使一束光緊貼硬紙板射向鏡面上的O點(diǎn),在硬紙板上描出入射光線(xiàn)AO和反射光線(xiàn)OB,并測(cè)出反射角和入射角,改變?nèi)肷浣谴笮∽鋈螌?shí)驗(yàn)后將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在下表中,通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),有的同學(xué)得出了入射角等于反射角的結(jié)論,這個(gè)結(jié)論(選填“是”或“不是”)正確的,原因是;實(shí)驗(yàn)次數(shù)入射角反射角第一次第二次第三次(4)有一同學(xué)也把一束光貼著紙板A射到O點(diǎn)(如圖丙所示),但紙板并未與平面鏡垂直,他(選填“能”或“不能”)在紙板B上看到反射光線(xiàn)。【答案】垂直粗糙顯示光的路徑仍存在不是在光的反射中,入射角決定反射角的大小不能【詳解】(1)[1][2]在探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,需要從不同方向觀(guān)察紙板上的光線(xiàn),紙板應(yīng)該發(fā)生漫反射,即表面應(yīng)該是粗糙的;硬紙板的主要作用是:在實(shí)驗(yàn)時(shí)顯示光的傳播路徑。[3]為了使光的傳播路徑能呈現(xiàn)在硬紙板上,應(yīng)讓硬紙板垂直放置在平面鏡上。(2)[4]如圖乙所示,當(dāng)沿著ON將紙板右半部分向后翻轉(zhuǎn)至任意角度后,反射光束均沒(méi)有在硬紙板上呈現(xiàn),此時(shí)反射光線(xiàn)沒(méi)有隨硬紙板的位置變化,反射光線(xiàn)和仍然存在,且在同一位置。(3)[5][6]有的同學(xué)得出了入射角等于反射角的結(jié)論,這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的,因?yàn)樵诠獾姆瓷渲?,先有入射,才有反射,所以結(jié)論應(yīng)該是反射角等于入射角。(4)[7]如果實(shí)驗(yàn)中硬紙板放得沒(méi)有與平面鏡垂直,稍有傾斜,則當(dāng)入射光貼著硬紙板射向鏡面上的O點(diǎn)后,法線(xiàn)將會(huì)不在硬紙板上,由于反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)在同一平面內(nèi),所以此時(shí)在硬紙板上不能看到反射光線(xiàn)。【針對(duì)練習(xí)36】如圖為小雨“探究光的反射定律”的實(shí)驗(yàn)裝置,平面鏡M放在水平桌面上,E、F是兩塊粘接起來(lái)的硬紙板。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),小雨讓入射光線(xiàn)AO沿左側(cè)紙板E射向鏡面,然后轉(zhuǎn)動(dòng)右側(cè)紙板F,使右側(cè)紙板F和左側(cè)紙板E在同一平面內(nèi),但在右側(cè)紙板F上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)反射光線(xiàn),其原因可能是;(2)采取改正措施后,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示,若想探究反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)是否在同一平面內(nèi),接下來(lái)的操作應(yīng)當(dāng)是:;(3)為了探究反射角與入射角的關(guān)系,小雨多次改變?nèi)肷浣堑拇笮。y(cè)量對(duì)應(yīng)的反射角的大小,比較兩者的大小關(guān)系,這樣做的目的是為了;(4)測(cè)量數(shù)據(jù)如表所示。分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:在反射現(xiàn)象中;
入射角反射角(5)若將一束光貼著紙板F沿BO射向O點(diǎn),發(fā)現(xiàn)反射光將沿圖甲中OA的方向射出,說(shuō)明在光的反射現(xiàn)象中,光路是的?!敬鸢浮坑布埌鍥](méi)有豎直放置以法線(xiàn)ON為軸線(xiàn),向后彎折紙板F面,觀(guān)察F面上是否有反射光線(xiàn)尋找普遍規(guī)律反射角等于入射角可逆【詳解】(1)[1]當(dāng)E、F在同一平面上時(shí),在F上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)反射光線(xiàn),入射光線(xiàn)和法線(xiàn)所在的平面與紙板不是同一個(gè)平面,故可能的原因是:硬紙板沒(méi)有豎直放置。(2)[2]小明想探究反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)是否在同一平面內(nèi),接下來(lái)的操作是:以法線(xiàn)ON為軸線(xiàn),向后彎折紙板F面,觀(guān)察F面上是否有反射光線(xiàn),若能觀(guān)察到反射光線(xiàn),則說(shuō)明了反射光線(xiàn)、法線(xiàn)、入射光線(xiàn)不在同一平面內(nèi),若不能觀(guān)察到反射光線(xiàn),則說(shuō)明了反射光線(xiàn)、法線(xiàn)、入射光線(xiàn)在同一平面內(nèi)。(3)[3]探究光的反射規(guī)律,多次改變?nèi)肷浣谴笮〔y(cè)量對(duì)應(yīng)的反射角,是為了尋找普遍規(guī)律。(4)[4]根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得出,反射角隨著入射角的增大而增大,且相等,故可以得出結(jié)論:在反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角。(5)[5]若將一束光貼著紙板F沿BO射向O點(diǎn),會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線(xiàn)沿著OA方向射出可知,將反射光線(xiàn)改為入射光線(xiàn),光路圖照樣成立,體現(xiàn)了光路是可逆的??键c(diǎn)3:平面鏡成像1.平面鏡成像特點(diǎn):(1)像與物大小相等;(2)像到鏡的距離與物到鏡的距離相等;(3)像與物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線(xiàn)與鏡面垂直;(4)像與物左右位置顛倒;(5)平面鏡所成的像是虛像??偨Y(jié):等大、等距、垂直、對(duì)稱(chēng)、虛像。2.平面鏡成像原理及作用:(1)平面鏡成像原理:光的反射定律;(2)平面鏡成像作用:成像、改變光路。3.實(shí)像和虛像:(1)實(shí)像:實(shí)際光線(xiàn)會(huì)聚點(diǎn)所成的像。(2)虛像:實(shí)際光線(xiàn)反向延長(zhǎng)線(xiàn)的會(huì)聚點(diǎn)所成的像。注意:虛像能用眼睛直接觀(guān)看,但不能用光屏接收;實(shí)像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接觀(guān)看。實(shí)驗(yàn)探究平面鏡成像的特點(diǎn)(重點(diǎn))【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)裝置圖2.實(shí)驗(yàn)原理(光的反射規(guī)律)?3.實(shí)驗(yàn)主要器材及作用(兩支完全相同的蠟燭、透明薄玻璃板、刻度尺、火柴、白紙、光屏)?(1)兩支完全相同的蠟燭(便于比較像與物的大小關(guān)系)?(2)透明薄玻璃板(便于確定像的位置;防止產(chǎn)生重影)(3)刻度尺(便于比較像和物體到平面鏡的距離)(4)白紙(或坐標(biāo)紙)(在白紙或坐標(biāo)紙上方便標(biāo)注平面鏡、物、像的位置)(5)光屏(觀(guān)察像能否成在光屏上,判斷成像的虛實(shí))4.實(shí)驗(yàn)方法:等效替代法(用未點(diǎn)燃的蠟燭代替點(diǎn)燃的蠟燭,比較像與物的大小關(guān)系;用未點(diǎn)燃的蠟燭代替點(diǎn)燃的蠟燭的像,比較物距與像距的大小關(guān)系)5.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)∶(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)在暗環(huán)境下進(jìn)行(使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯)(2)玻璃板要與水平桌面垂直放置(確保像與物能夠完全重合)(3)觀(guān)察像的大小時(shí),應(yīng)在點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)透過(guò)玻璃板觀(guān)察6.判斷平面鏡成虛像的操作(移去玻璃板后面的蠟燭,將光屏置于原蠟燭的位置,光屏上不能成像)7.多次改變蠟燭的位置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性)8.實(shí)驗(yàn)的評(píng)估與改進(jìn)(1)無(wú)論怎樣移動(dòng)蠟燭都無(wú)法使像與物完全重合的原因(玻璃板與桌面沒(méi)有垂直放置)(2)實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到重影的原因(玻璃板太厚,前后表面各成一個(gè)像)(3)測(cè)得蠟燭和像到平面鏡距離不相等的原因(a.玻璃板后的蠟燭與像沒(méi)有完全重合;b.玻璃板太厚;c.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中玻璃板改變了位置)9.平面鏡成像特點(diǎn)在生活中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論:平面鏡所成像的大小與物體的大小相等,像與物體到平面鏡的距離相等,即像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),平面鏡所成的像是虛像。4.球面鏡:凸面鏡與凹面鏡(1)凸面鏡:利用球面的外表面作反射面的面鏡叫做凸面鏡;凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用,常用作汽車(chē)觀(guān)后鏡來(lái)擴(kuò)大視野。(2)凹面鏡:利用球面的內(nèi)表面作反射面的面鏡叫做凹面鏡;凹面鏡對(duì)光有匯聚作用,常用作太陽(yáng)灶、探照燈等?!踞槍?duì)練習(xí)37】當(dāng)你走向掛在豎直墻面上的平面鏡時(shí),下列說(shuō)法正確的是(
)A.鏡中的“你”是由于光的直線(xiàn)傳播形成的B.鏡中的“你”是平面鏡成的實(shí)像C.當(dāng)你靠近鏡子時(shí),鏡中的“你”變大D.鏡中的“你”的大小跟鏡子的大小無(wú)關(guān)【答案】D【詳解】走向掛在豎直墻面上的平面鏡時(shí),平面鏡中會(huì)出現(xiàn)自己的像,該像是由光的反射形成的虛像,由于像的大小始終與物體大小相同,所以像的大小保持不變,而且像的大小與鏡子的大小無(wú)關(guān),故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)38】如圖所示,物體AB長(zhǎng)1.6m,平面鏡CD長(zhǎng)0.6m,物體到平面鏡的距離為2m。下列關(guān)于物、像、鏡的說(shuō)法中,正確的是(
)
A.物體通過(guò)該平面鏡成的是實(shí)像B.像的高度與平面鏡的長(zhǎng)相同,為0.6mC.物體與像的距離為2mD.像的高度與物體的高度相同,為1.6m【答案】D【詳解】A.根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知,物體通過(guò)該平面鏡成的是虛像,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像與物體的大小相同,為1.6m,與平面鏡大小無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)像與物體到平面鏡等距,像與物體的距離為L(zhǎng)=2m+2m=4m故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像與物體的大小相同,像長(zhǎng)與物體的長(zhǎng)相同,為1.6m,故D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)39】如圖所示,平面鏡豎直放置在水平面上,一支直立的鉛筆放在平面鏡前40cm處,若向平面鏡移動(dòng)10cm,下列說(shuō)法正確的是()
A.鉛筆在平面鏡中所成的像逐漸變小B.鉛筆與它的像之間的距離變?yōu)?0cmC.在鏡中看到物體兩次像之間的距離為20cmD.若平面鏡順時(shí)針轉(zhuǎn)至圖中虛線(xiàn)位置,鉛筆的像將與鉛筆垂直【答案】D【詳解】A.因平面鏡成的像與物大小相等,一支直立的鉛筆放在平面鏡前40cm處,若向平面鏡移動(dòng)10cm,鉛筆在鏡中的像的大小不變,故A錯(cuò)誤;B.因平面鏡成的像與物到鏡面的距離是相等的,當(dāng)鉛筆向平面鏡移動(dòng)10cm后物距為40cm-10cm=30cm像距也為30cm,鉛筆與鏡中的像相距為30cm+30cm=60cm故B錯(cuò)誤;C.因像距與物距是相等的,一支直立的鉛筆放在平面鏡前40cm處,物距為40cm,像距也為40cm,當(dāng)鉛筆向平面鏡移動(dòng)10cm后的像距為30cm,故在鏡中看到物體兩次像之間的距離為40cm-30cm=10cm故C錯(cuò)誤;D.鉛筆與平面鏡的夾角為45°,根據(jù)平面鏡成的像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng),故鉛筆的像與鏡面的夾角也為45°,像與物的的夾角為45°+45°=90°所以鉛筆與它在平面鏡中的像垂直,故D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)40】在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,選用的實(shí)驗(yàn)器材有:一塊薄平板玻璃、兩個(gè)完全相同的蠟燭A和B、刻度尺和白紙,如圖所示。則下列與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()
A.選用薄平板玻璃替代平面鏡是為了更清楚觀(guān)察到像的位置B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)在較亮的環(huán)境中進(jìn)行C.利用現(xiàn)有器材可探究:像與物是否等大D.若木板緊貼在玻璃板的背面,人眼在玻璃板前能看見(jiàn)蠟燭A的像【答案】B【詳解】A.使用平面鏡時(shí),只能成像,不能透光,不容易確定像的位置,用薄平板玻璃替代平面鏡,既能成像,又能透光,便于確定像的位置,而且可以比較像與物的大小關(guān)系,故A正確,不符合題意;B.在比較暗的環(huán)境中,蠟燭是最亮的,蠟燭射向玻璃板的光線(xiàn)最多,進(jìn)入人眼的光線(xiàn)也最多,感覺(jué)蠟燭的像也最亮,因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行,故B錯(cuò)誤,符合題意;C.兩個(gè)蠟燭完全相同,實(shí)驗(yàn)中可以觀(guān)察蠟燭與像是否重合,因此可以探究像與物是否等大,故C正確,不符合題意;D.平面鏡的成像原理為光的反射,因此木板緊貼在玻璃板的背面,人眼在玻璃板前能看見(jiàn)蠟燭A的像,故D正確,不符合題意。故選B。【針對(duì)練習(xí)41】如圖所示,平面鏡M直立在水平地面上,長(zhǎng)6cm的鉛筆平放在地面上且與平面鏡垂直,筆尖離平面鏡10cm,現(xiàn)鉛筆以2cm/s的速度垂直平面鏡向它勻速靠近,則()
A.鉛筆的像為虛像,且尖端朝右 B.筆尖的像移動(dòng)速度大于筆尾的像移動(dòng)速度C.在靠近平面鏡的過(guò)程中,鉛筆的像變大 D.將M逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45°,鉛筆的像豎直且尖端朝下【答案】D【詳解】A.平面鏡所成的像為虛像,由于像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng),所以鉛筆尖端朝左,故A不符合題意;B.若鉛筆以2cm/s速度向平面鏡靠近,由平面鏡成像的規(guī)律可知,像也以2cm/s速度向平面鏡靠近,且像的大小不變,則筆尖的像移動(dòng)速度等于筆尾的像移動(dòng)速度,故B不符合題意;C.由平面鏡成像的特點(diǎn)可知,平面鏡所成的像與物體的大小相等,鉛筆在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中大小不變,則其所成的像大小不變,故C不符合題意;D.將M逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45°,則鉛筆與平面鏡的夾角為45°,根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),鉛筆的像與平面鏡的夾角為45°,則鉛筆的像與水平面的夾角為90°,即鉛筆的像呈豎直方向。由平面鏡成像時(shí)像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)可知,鉛筆的尖端朝下,故D符合題意。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)42】如圖所示,檢查視力時(shí),視力表掛在被測(cè)者頭部的后上方,被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子里的像。下列表述中正確的是()
A.視力表在平面鏡中所成的像能被我們看到,所以為實(shí)像B.視力表在平面鏡中的像與被測(cè)者相距5.4mC.若被測(cè)者向平面鏡靠近0.1m,則她在鏡中的像將變大D.若被測(cè)者看到“E”的像開(kāi)口向上,則視力表上的該“E”開(kāi)口向上【答案】D【詳解】A.根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知,視力表在平面鏡中所成的像是虛像,故A錯(cuò)誤;B.視力表到平面鏡的距離是2.7m,根據(jù)物像到平面鏡的距離相等,所以視力表像到平面鏡的距離也是2.7m,所以人到視力表像的距離l=2.7m+2.7m-0.4m=5m故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知,像的大小與物的大小相等,若被測(cè)者向平面鏡靠近0.1m,她在鏡中的像大小不變,故C錯(cuò)誤;D.平面鏡成像像和物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng),故若被測(cè)者看到“E”的像開(kāi)口向上,則視力表上的該“E”開(kāi)口向上,故D正確。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)43】如圖甲所示,是小云探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置,圖乙、丙和丁是探究過(guò)程的側(cè)視圖,下列說(shuō)法中,正確的是()
A.若蠟燭A距玻璃板4cm,則蠟燭B距玻璃板8cm才能與蠟燭A的像完全重合B.如圖乙所示,若在玻璃板與蠟燭B之間放一塊擋光板,則能透過(guò)玻璃板看到蠟燭A的像C.若實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置如圖丙所示,則蠟燭A在玻璃板中的像偏高且傾斜D.若實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置如圖丁所示,則蠟燭A能在玻璃板中成像【答案】BCD【詳解】A.平面鏡成像中,像距等于物距,所以若蠟燭A距玻璃板4cm,則蠟燭B距玻璃板4cm能與蠟燭A的像完全重合,故A錯(cuò)誤;B.平面鏡成像成虛像,本質(zhì)是光的反射,所以在玻璃板與蠟燭B之間放一塊擋光板,仍能透過(guò)玻璃板看到蠟燭A的像,故B正確;C.平面鏡成像,像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng),所以若實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置如圖丙所示,則蠟燭A在玻璃板中的像偏高且傾斜,故C正確;D.實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置如圖丁所示時(shí),蠟燭的光仍然可以照射到鏡面上,發(fā)生反射,所以可以成像,故D正確;故選BCD?!踞槍?duì)練習(xí)44】下列說(shuō)法中正確的是()A.凸面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,凹面鏡對(duì)光有發(fā)散作用B.汽車(chē)的觀(guān)后鏡是用凸面鏡C.太陽(yáng)灶用的是凸面鏡D.牙科醫(yī)生用來(lái)觀(guān)察患者不易看到的部位的鏡子是用凹面鏡【答案】B【詳解】A.凸面鏡對(duì)光線(xiàn)有發(fā)散的作用,凹面鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用,故A錯(cuò)誤;B.汽車(chē)的觀(guān)后鏡是利用凸面鏡,成正立的、縮小的虛像,增大觀(guān)察范圍,故B正確;C.凹面鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚作用,應(yīng)用在太陽(yáng)灶上,故C錯(cuò)誤;D.牙科醫(yī)生用來(lái)觀(guān)察患者不易看到的部位的鏡子是用平面鏡,故D錯(cuò)誤。故選B。【針對(duì)練習(xí)45】某同學(xué)站在豎直放置的穿衣鏡前1.5m處,當(dāng)他向鏡靠近0.5m,此時(shí)鏡子里的像和他相距m,像的大?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】2不變【詳解】[1][2]根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像與物到平面鏡的距離相等,因此某同學(xué)站在豎直放置的穿衣鏡前1.5m處,當(dāng)他向鏡靠近0.5m,此時(shí)他距離鏡子1m,像距離鏡子也是1m,所以像和他相距2m;像與物大小相等,因此當(dāng)他靠近鏡子時(shí),像的大小不變?!踞槍?duì)練習(xí)46】馬路的拐角處很多會(huì)放一個(gè)鏡,它對(duì)光線(xiàn)有作用。太陽(yáng)灶多用鏡制成?!敬鸢浮客姑姘l(fā)散凹面【詳解】[1][2]凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用,能成正立、縮小的虛像,因此利用凸面鏡可以達(dá)到擴(kuò)大視野的目的。[3]根據(jù)凹面鏡可以會(huì)聚光線(xiàn)的特點(diǎn),我們制成了太陽(yáng)灶?!踞槍?duì)練習(xí)47】請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),畫(huà)出物體AB在平面鏡中所成的像?!敬鸢浮?/p>
【詳解】平面鏡成像時(shí),像和物體關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng);分別做出物體AB端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)、,用虛線(xiàn)連接、即為物體AB在平面鏡中的像,如圖
【針對(duì)練習(xí)48】如圖甲所示,是O在平面鏡中成的像,在圖中畫(huà)出平面鏡的位置。
【答案】
【詳解】平面鏡成像時(shí),像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),平面鏡在物像連線(xiàn)的垂直平分線(xiàn)上,連接,作出的垂直平分線(xiàn),可得平面鏡的位置,如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)49】小明在做“探究平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)時(shí),將白紙平鋪在桌面上,將玻璃板垂直紙面放置,取兩支完全相同的蠟燭A和B,點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,小心地移動(dòng)蠟燭B,直到與蠟燭A的像重合。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用(選填“較薄”或“較厚”)的玻璃板代替平面鏡;用玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的;(選填“位置”或“大小”)(2)選用兩支完全相同的蠟燭是為了比較像與物的關(guān)系;(選填“位置”或“大小”)(3)移去蠟燭B并在其位置上放一光屏,則光屏上(填“能”或“不能”)接收到蠟燭A的像,這表明平面鏡所成的像是(填“虛”或“實(shí)”)像;(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將蠟燭A靠近玻璃板時(shí),蠟燭B應(yīng)(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)玻璃板;若無(wú)論怎么調(diào)節(jié)蠟燭B都不能與蠟燭A的像完全重合,這可能是;(5)本實(shí)驗(yàn)多次改變蠟燭A的位置,得到多組數(shù)據(jù)的目的是(選填序號(hào))A.多次測(cè)量取平均值減小誤差B.避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,得到普遍規(guī)律【答案】較薄位置大小不能虛靠近玻璃板沒(méi)有與桌面垂直B【詳解】(1)[1]因?yàn)楹癫AО宓膬蓚€(gè)面都可以當(dāng)作反射面,會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像,影響到實(shí)驗(yàn)效果,所以應(yīng)選用較薄玻璃板。[2]用玻璃板代替平面鏡,同時(shí)觀(guān)察到蠟燭A的像和玻璃板后面的蠟燭B,便于確定像的位置,便于比較物像大小關(guān)系。(2)[3]在實(shí)驗(yàn)中,選取兩段完全相同的蠟燭是為了比較像與物的大小關(guān)系。(3)[4][5]平面鏡成像是由于光的反射,移去蠟燭B,并在其位置上放一光屏,則光屏上不能承接到像,說(shuō)明平面鏡成虛像。(4)[6]如果使蠟燭A離玻璃板近一些,根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知,蠟燭B會(huì)靠近玻璃板。[7]若實(shí)驗(yàn)中無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)后面的蠟燭B,都能與蠟燭的像重合,說(shuō)明像和物體未在同一水平面,則可能是玻璃板未與桌面垂直造成。(5)[8]一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性,應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次,研究像與物體到鏡面距離的普遍規(guī)律,避免實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的偶然性,故A不符合題意,B符合題意。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)50】在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)將一張白紙放在水平桌面上,將玻璃板與紙面放置,該實(shí)驗(yàn)用玻璃板來(lái)代替平面鏡的目的是;(2)該實(shí)驗(yàn)對(duì)蠟燭A和B的要求是完全相同,目的是便于比較;(3)將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面,將未點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面尋找并記下蠟燭A像的位置。實(shí)驗(yàn)中為了使蠟燭B與A的像完全重合,眼睛應(yīng)從圖(一)中的(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)位置來(lái)回觀(guān)察;(4)為探究像的虛實(shí),在蠟燭B處放上光屏,眼睛應(yīng)該從圖(一)中的(選填“甲”“乙”“丙”或“丁”)位置觀(guān)察光屏;(5)移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭A,再做兩次實(shí)驗(yàn),在白紙上記錄像與物對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置如圖(二)所示。將白紙沿放置玻璃板的直線(xiàn)折疊,發(fā)現(xiàn)點(diǎn)A1和B1,A2和B2,A3和B3基本重合,由此可以得出的結(jié)論是?!敬鸢浮看怪北阌诖_定像的位置像與物體的大小甲丙像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離相等【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃板要與紙面垂直放置;如果玻璃板與紙面不垂直,根據(jù)平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)可知,蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上,所以有可能找不到像。[2]玻璃板既能讓光透過(guò)也可以反射光,便于確定像的位置,所以用玻璃板代替平面鏡。(2)[3]蠟燭A和B完全相同,這樣的目的是便于比較像和物體的大小關(guān)系,這種方法叫做等效替代法。(3)[4]平面鏡成的蠟燭的像時(shí)光的反射形成的虛像,尋找蠟燭A的像的位置時(shí),眼睛應(yīng)在蠟燭A一側(cè)觀(guān)察,即甲位置來(lái)回觀(guān)察,在蠟燭B的一側(cè)不能看到蠟燭A的像。(4)[5]驗(yàn)證像的虛實(shí)時(shí),將光屏放在像的位置上,眼睛從丙處直接觀(guān)察光屏,通過(guò)看到光屏上沒(méi)有像的現(xiàn)象,可知平面鏡所成的像是虛像。(5)[6]將白紙沿放置玻璃板的直線(xiàn)折疊,發(fā)現(xiàn)點(diǎn)A1和B1,A2和B2,A3和B3基本重合,即像的位置與物的位置關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng);由此可以得出的結(jié)論:像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離相等?!踞槍?duì)練習(xí)51】在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的活動(dòng)過(guò)程:
①該實(shí)驗(yàn)用玻璃板代替平面鏡,是為了方便,此時(shí)成像的清晰度比日常使用平面鏡(選填“好一些”或“差一些”);②實(shí)驗(yàn)時(shí),將點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前,把另一個(gè)相同的蠟燭放到玻璃板的另一側(cè),邊移動(dòng)、邊觀(guān)察,使它與的像重合,觀(guān)察時(shí),眼睛應(yīng)該在如圖2乙中處觀(guān)察(選填“”、“”、“”或“”)。為確定像的虛實(shí),需在(選填“蠟燭A”或“蠟燭B”)位置放一個(gè)光屏,并在如圖乙中的處觀(guān)察光屏上是否有像(選填“”、“”、“”或“”);③如圖丙是小軍本人,他在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),從鏡中也觀(guān)察到了自己的像,那么他在鏡中所成的像應(yīng)是圖丙中的(填序號(hào));④做完實(shí)驗(yàn)后某同學(xué)總結(jié)了一些關(guān)于平面鏡成像的知識(shí),其中不正確的是。A.將蠟燭向玻璃板靠近,像的大小不變B.將蠟燭和像所在的位置用直線(xiàn)連接,連線(xiàn)跟玻璃板垂直C.當(dāng)蠟燭與玻璃板的距離為時(shí),像和物相距D.若將玻璃板豎直向上緩慢平移,蠟燭的像也跟著向上平移【答案】確定像的位置差一些a蠟燭BbAD【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇透明的玻璃板,能同時(shí)觀(guān)察到像和代替蠟燭的像的蠟燭B,便于確定像的位置;[2]透明的玻璃板只能反射燭焰射出的一部分光線(xiàn),另一部分透過(guò)玻璃板,所以玻璃板成的像比平面鏡成的像清晰度差一些。(2)[3]實(shí)驗(yàn)時(shí),將蠟燭A放在玻璃板前,把另一個(gè)相同的蠟燭B放到玻璃板的另一側(cè),邊移動(dòng)、邊觀(guān)察,使它與A的像重合,觀(guān)察時(shí),眼睛應(yīng)該在如圖2乙中處觀(guān)察;[4][5]為確定像的虛實(shí),需在蠟燭B位置放一個(gè)光屏,并在如圖中的處觀(guān)察光屏上是否有像。(3)[6]方法一:根據(jù)物像連線(xiàn)與鏡面垂直,物像到平面鏡距離相等,物像大小相等,左右對(duì)稱(chēng),確定小軍在平面鏡中的像,如圖:
方法二:把試卷翻過(guò)來(lái),觀(guān)察小軍在平面鏡中的像,故選A。(4)[7]A.將蠟燭向玻璃板靠近,根據(jù)像和物大小相等,所以像的大小不變,故A正確;B.物體在平面鏡中成像,根據(jù)像物連線(xiàn)與鏡面垂直,所以將蠟燭和像所在的位置用直線(xiàn)連接,連線(xiàn)跟玻璃板垂直,故B正確;C.當(dāng)蠟燭與玻璃板的距離為時(shí),蠟燭的像到平面鏡的距離也是,所以像和物相距,故C錯(cuò)誤;D.只將玻璃板豎直向上緩慢平移,由于像和物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),蠟燭的位置不變,上下移動(dòng),對(duì)稱(chēng)軸的位置不變,所以蠟燭像的位置不變,故D錯(cuò)誤。故選D?!踞槍?duì)練習(xí)52】小東利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究平面鏡成像規(guī)律。(1)實(shí)驗(yàn)中,使用薄半透明玻璃代替平面鏡,這樣做的目的是確定像的;(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①在水平桌面上鋪一張白紙,紙上豎直放置一塊薄透明平板玻璃,把蠟燭A放在玻璃板的前面,小東應(yīng)在玻璃板(選填“前”或“后”)面觀(guān)察蠟燭A經(jīng)玻璃板(選填“反射”或“折射”)所成的像;②再拿一支外形相同的蠟燭B放在玻璃板后面移動(dòng),直到從多個(gè)角度看上去都跟蠟燭A的像,在蠟燭A、蠟燭B和透明玻璃下方做好標(biāo)記;③將蠟燭A靠近玻璃時(shí),仿照步驟②再至少做次實(shí)驗(yàn);④用測(cè)出蠟燭A到玻璃板的距離u和蠟燭B到玻璃板的距離v,記入數(shù)據(jù)表格;⑤請(qǐng)你畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。
【答案】位置前反射完全重合2刻度尺見(jiàn)解析【詳解】(1)[1]平面鏡不能透光,不容易確定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像雖沒(méi)有平面鏡清晰,但能觀(guān)察到蠟燭B,便于確定像的位置。(2)①[2][3]在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭A,眼睛應(yīng)該在鏡前才能觀(guān)察到蠟燭經(jīng)玻璃板反射所成的虛像。②[4]在豎立的玻璃板前面放一支點(diǎn)燃的蠟燭A,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭A的像。另外拿一支相同但不點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng),直到看上去它跟像完全重合,可以判斷物與像大小相等。③[5]探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)至少要做三次實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)才具有代表性,得出的結(jié)論才具有普遍性。④[6]用刻度尺可以測(cè)量距離。⑤[7]表格設(shè)計(jì)如下次數(shù)物距u/cm像距v/cm123考點(diǎn)4:光的折射1.光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫做光的折射。當(dāng)光線(xiàn)垂直射向兩種物質(zhì)的界面時(shí),傳播方向不變。2.光的折射規(guī)律:三線(xiàn)共面,兩線(xiàn)兩側(cè),兩角不相等(空氣大),光路可逆;即:折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)都在同一個(gè)平面內(nèi);光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí),折射光線(xiàn)向法線(xiàn)方向偏折(折射角<入射角);光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí),折射光線(xiàn)向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。在光的折射現(xiàn)象中,入射角增大,折射角也隨之增大(如圖所示)。在光的折射現(xiàn)象中,介質(zhì)的密度越小,光速越大,與法線(xiàn)形成的角越大。3.生活中常見(jiàn)的光折射現(xiàn)象:①?gòu)陌渡舷蛩锌?,水好像很淺,沿著看見(jiàn)魚(yú)的方向叉,卻叉不到;從水中看岸上的東西,好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。(1)當(dāng)光斜射到兩種介質(zhì)的表面時(shí),一般要同時(shí)發(fā)生反射和折射;(2)反射光線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)在同種介質(zhì)中,折射光線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)在不同介質(zhì)中。【針對(duì)練習(xí)53】唐代詩(shī)人儲(chǔ)光羲的詩(shī):垂釣綠灣春,春深杏花亂。潭清疑水淺,荷動(dòng)知魚(yú)散,……。其中“潭清疑水淺”是作者站在岸邊感覺(jué)水變淺了,如圖所示的圖像,能正確表示“潭清疑水淺”光路的是()A.
B.
C.
D.
【答案】B【詳解】人看到池底變淺是由于從池底反射出的光由水斜射進(jìn)入空氣中時(shí),在水面發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線(xiàn)進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線(xiàn)的方向看去,就會(huì)覺(jué)得池底變淺了。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!踞槍?duì)練習(xí)54】當(dāng)我們讀到毛主席的名句“鷹擊長(zhǎng)空,魚(yú)翔淺底”時(shí),可以想象這樣的畫(huà)面:在平靜的水面上,我們既看到了魚(yú)翔淺底,也看到了鷹擊長(zhǎng)空。關(guān)于看到的魚(yú)和鷹,下列說(shuō)法正確的是()A.魚(yú)和鷹都是光的反射形成的像B.魚(yú)和鷹都是光的折射形成的像C.魚(yú)是光的折射形成的像,鷹是光的反射形成的像D.魚(yú)是光的反射形成的像,鷹是光的折射形成的像【答案】C【詳解】當(dāng)光遇到水面時(shí)會(huì)發(fā)生反射,此時(shí)水面相當(dāng)于一平面鏡,所以看見(jiàn)水中的鷹是由光的反射現(xiàn)象形成的虛像;魚(yú)生活在水里,魚(yú)反射的光線(xiàn)由水中進(jìn)入空氣時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線(xiàn)進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線(xiàn)的方向看去,就會(huì)覺(jué)得魚(yú)變高了,所以看到了魚(yú)的虛像。故C符合題意,ABD不符合題意。故選C?!踞槍?duì)練習(xí)55】下列光路圖,能正確表示一束光由水中斜射向空氣的是()A.
B.
C.
D.
【答案】A【詳解】A.圖中描述的是光從水中斜射入空氣的情境,反射角等于入射角,符合反射定律;折射角大于入射角,符合折射定律,故A符合題意;B.圖中光從水中斜射入空氣時(shí),折射光線(xiàn)應(yīng)向遠(yuǎn)離法線(xiàn)方向偏折,而圖中折射光線(xiàn)向法線(xiàn)靠近了,故B不符合題意;C.圖中光從水中斜射入空氣時(shí),折射光線(xiàn)應(yīng)向遠(yuǎn)離法線(xiàn)方向偏折,而圖中折射光線(xiàn)的傳播方向不變,故C不符合題意;D.圖中描述的是光從水中斜射入空氣的情境,反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)在兩種介質(zhì)中,故D不符合題意。故選A?!踞槍?duì)練習(xí)56】下列成語(yǔ)中與光的折射現(xiàn)象有關(guān)的是()A.海市蜃樓 B.坐井觀(guān)天 C.鏡花水月 D.一葉障目【答案】A【詳解】A.海市蜃樓是光線(xiàn)經(jīng)過(guò)不均勻空氣時(shí)發(fā)生折射形成的,屬于光的折射現(xiàn)象,故A符合題意;B.坐井觀(guān)天是因光線(xiàn)直線(xiàn)傳播導(dǎo)致觀(guān)察范圍較小,屬于光的直線(xiàn)傳播,故B不符合題意;C.鏡花水月屬于平面鏡成像,屬于光的反射現(xiàn)象,故C不符合題意;D.一葉障目是光線(xiàn)經(jīng)過(guò)不透明物體時(shí)被遮擋的一種現(xiàn)象,屬于光的直線(xiàn)傳播,故D不符合題意。故選A?!踞槍?duì)練習(xí)57】《康熙幾暇格物篇》中記載:“置錢(qián)碗底,遠(yuǎn)視若無(wú),及盛滿(mǎn)水時(shí),則錢(qián)隨水光而顯現(xiàn)矣”。如圖所示,把銅錢(qián)放在碗底,后退到眼睛恰好看不到硬幣,保持眼睛、碗和硬幣的位置不變,緩緩向碗里倒水,看到的銅錢(qián)是(選填“實(shí)像”或“虛像”),這是由于光的現(xiàn)象造成的。
【答案】虛像折射【詳解】[1][2]當(dāng)沿碗壁緩緩向碗中加水時(shí),來(lái)自硬幣的光線(xiàn)會(huì)從水中斜射入空氣中從而發(fā)生折射,當(dāng)折射光線(xiàn)進(jìn)入人眼時(shí),人眼逆著折射光線(xiàn)看去,看到的便是由于光的折射而形成的虛像(虛像的位置比物體的實(shí)際位置偏高),所以在A(yíng)處也能看到硬幣的虛像,這是利用了光的折射現(xiàn)象?!踞槍?duì)練習(xí)58】一束光在空氣和玻璃兩種介質(zhì)的界面上同時(shí)發(fā)生反射和折射(圖中入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)的方向均未標(biāo)出),其中入射光線(xiàn)是,折射光線(xiàn)是,反射角等于度,入射角增大,折射角(選填“增大”“減小”或“不變”)。
【答案】EOOG30增大【詳解】[1][2][3]反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)關(guān)于法線(xiàn)對(duì)稱(chēng),折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)在法線(xiàn)兩側(cè),由此可以判斷出AB為兩種介質(zhì)的界面,EO為入射光線(xiàn),OF為反射光線(xiàn),OG為折射光線(xiàn)。反射角是反射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角,由圖知反射角為30°。[4]光的折射定律中,折射角隨入射角的增大而增大。【針對(duì)練習(xí)59】如圖所示,一束光從空氣斜射入玻璃,請(qǐng)畫(huà)出折射光線(xiàn)。
【答案】
【詳解】圖中已畫(huà)出法線(xiàn),光從空氣斜射入玻璃中,折射角小于入射角,折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分居法線(xiàn)兩側(cè),據(jù)此在法線(xiàn)左側(cè)的玻璃中畫(huà)出折射光線(xiàn),如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)60】一個(gè)底面鍍銀的球冠形玻璃球放置在水平桌面上,其橫截面如圖所示。一條光線(xiàn)從玻璃球冠上表面的M點(diǎn)通過(guò)球心O射到球冠的底面N點(diǎn)。虛線(xiàn)PN為底面AB的法線(xiàn)。畫(huà)出該光線(xiàn)經(jīng)底面AB反射后在球冠形玻璃球內(nèi)外的光路圖。
【答案】
【詳解】由于玻璃球底面鍍銀,因此底面相當(dāng)于一個(gè)平面鏡,入射光線(xiàn)MN射到N點(diǎn)時(shí),會(huì)發(fā)生光的反射,根據(jù)反射角等于入射角可知,作出反射光線(xiàn)NC;當(dāng)光線(xiàn)NC從玻璃射進(jìn)空氣時(shí),發(fā)生光的折射現(xiàn)象,此時(shí)折射角應(yīng)大于光線(xiàn)NC與法線(xiàn)的夾角,作出折射光線(xiàn)CD,光路圖如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)61】按要求作圖(請(qǐng)保留作圖痕跡)。如圖所示,一束光射入水中照亮了水底的鵝卵石。請(qǐng)畫(huà)出該束光在水面處的反射光線(xiàn)和進(jìn)入水中的折射光線(xiàn)。
【答案】
【詳解】過(guò)入射點(diǎn)垂直界面作出法線(xiàn),根據(jù)反射角等于入射角,在法線(xiàn)左側(cè)作出反射光線(xiàn);光射入水中照亮了水底的鵝卵石,連接入射點(diǎn)和鵝卵石的連線(xiàn)為折射光線(xiàn)。作圖如下
【針對(duì)練習(xí)62】如圖所示,潛水員在水下看到岸上的物體上端點(diǎn)A的像A′,請(qǐng)畫(huà)出A進(jìn)入人眼光路的折射光線(xiàn)。
【答案】
【詳解】A′為潛水員在水下看到岸上的物體上端點(diǎn)A的虛像,連接A′與人眼,與水面相交于一點(diǎn)O即為入射點(diǎn);連接AO得到入射光線(xiàn);連接點(diǎn)O與人眼的位置可得折射光線(xiàn),如圖所示:
【針對(duì)練習(xí)63】某小組選用了圖甲中光源、水、水槽、可折轉(zhuǎn)的光屏(帶刻度)等器材,用于完成探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射規(guī)律”。(1)使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了觀(guān)察折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)是否;(2)圖甲中,光從空氣射入水中,入射點(diǎn)為O點(diǎn),則入射角是∠,折射角是∠;(用字母表示)(3)光從空氣射入水中,不斷改變?nèi)肷浣?,讀出刻度盤(pán)上對(duì)應(yīng)的折射角,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)在圖丙中,其中1和1′、2和2′…4和4′分別表示各次入射光線(xiàn)和對(duì)應(yīng)的折射光線(xiàn)的位置。由此可見(jiàn),光從空氣斜射入水中時(shí),折射角隨入射角的增大而,且折射角(填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;當(dāng)光從空氣垂直射入水中時(shí)入射角為度,折射角等于度。(4)若讓光線(xiàn)沿1′、2′…和4′入射,發(fā)現(xiàn)折射光線(xiàn)恰好與其對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)重合,這一現(xiàn)象說(shuō)明:在折射現(xiàn)象中,。
【答案】在同一平面內(nèi)EOCFOD增大小于00光路可逆【詳解】(1)[1]將光屏的右半部分向前后翻折,就不會(huì)看到折射光線(xiàn),只有當(dāng)整個(gè)光屏為一平面時(shí),才能夠看到折射光線(xiàn),說(shuō)明折射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)、法線(xiàn)共面;即:使用可折轉(zhuǎn)的光屏,是為了觀(guān)察折射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)是否在同一平面內(nèi)。(2)[2][3]圖甲中,光從空氣射入水中,入射點(diǎn)為O點(diǎn),CD為法線(xiàn),入射角是入射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角,則入射角為;折射角是折射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角,則折射角為。(3)[4][5]由圖丙可以看出,當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也隨著增大,即光從空氣斜射入水中時(shí),折射角隨入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。[6][7]當(dāng)光從空氣垂直射入水中時(shí),傳播方向不變,此時(shí)入射角等于0度,折射角等于0度。(4)[8]當(dāng)光線(xiàn)從原折射光線(xiàn)的方向入射時(shí),折射光線(xiàn)恰好與其對(duì)應(yīng)的入射光線(xiàn)重合,這說(shuō)明光路是可逆的?!踞槍?duì)練習(xí)64】“若在水邊走,安全記心頭”。看起來(lái)不深的池水,也不要貿(mào)然下去。
(1)如圖所示,來(lái)自池底A點(diǎn)的光,從水中斜射向空氣時(shí),在水面處發(fā)生現(xiàn)象,岸上的人,當(dāng)眼睛位于B處時(shí),逆著射入眼睛的光看去,感覺(jué)A升高到A'的位置,即池水看起來(lái)比實(shí)際的;(2)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出上述現(xiàn)象的光路圖,并標(biāo)出入射角i。()【答案】折射淺
【詳解】(1)[1][2]根據(jù)光從水中斜射入空氣中的規(guī)律,光在經(jīng)過(guò)界面時(shí)會(huì)發(fā)生偏折,叫做折射現(xiàn)象,此時(shí)折射角大于入射角,岸上的人,當(dāng)眼睛位于B處時(shí),逆著射入眼睛的光看去,視線(xiàn)會(huì)來(lái)到A'的位置,即池水看起來(lái)比實(shí)際的淺一些。(2)[3]根據(jù)光從水中斜射入空氣中的規(guī)律,光在經(jīng)過(guò)界面時(shí)會(huì)發(fā)生偏折,此時(shí)折射角大于入射角,而人的眼睛的視線(xiàn)與A'點(diǎn)共線(xiàn),入射角是入射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角,如圖所示
考點(diǎn)5:光的色散1.光的色散定義:太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡后,分解成各種單一顏色的光,這種現(xiàn)象叫光的色散。2.不同顏色的光通過(guò)三棱鏡時(shí)偏折程度不同,紅光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。3.光的色散在生活中的色散現(xiàn)象:雨后的彩虹、潑向空中的水變得五顏六色、在陽(yáng)光下肥皂泡變成彩色等。4.太陽(yáng)光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色組成,它是復(fù)色光。5.把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合可產(chǎn)生各種顏色的光,這個(gè)現(xiàn)象叫做色光的混合(彩色電視機(jī)的彩色畫(huà)面的形成)。紅、綠、藍(lán)也叫光的三原色。6.物體的顏色:a.透明物體的顏色是由通過(guò)它的光的顏色決定的;如藍(lán)色的玻璃只能透過(guò)藍(lán)色光,無(wú)色物體能透過(guò)所有色光.?b.不透明物體的顏色是由它反射光的顏色決定的;如白色不透明物體反射所有色光,彩色不透明物體反射白光和自身色光,黑色不透明物體吸收所有色光。7.看不見(jiàn)的光光線(xiàn)定義特性應(yīng)用紅外線(xiàn)光譜上紅光以外的光熱效應(yīng)、穿透云霧能力強(qiáng)診斷疾病、紅外線(xiàn)夜視儀、電視機(jī)遙控器、烤箱、紅外線(xiàn)治療儀等?紫外線(xiàn)光譜上紫光以外的光熒光效應(yīng)、化學(xué)作用強(qiáng)、生物作用強(qiáng)滅菌、殺死微生物、合成維生素D、使熒光物質(zhì)發(fā)光、驗(yàn)鈔等生活中的實(shí)例原理∶a.影子的形成;b.小孔成像;c.隊(duì)伍排
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