2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 13 光的反射和折射 探究开放题解答

用心 爱心 专心 1 光的反射和折射探究开放题解答光的反射和折射探究开放题解答 综合问题综合问题 1 1 平面镜成像规律的应用平面镜成像规律的应用 1 如图 13 19 一平面镜放在圆筒内的中心处 平面镜正对筒壁上有一点光源 S 平 面镜从如图所示的位置开始以 的角速度绕圆筒轴线匀速转动 在其转过 45o角的过程中 下列说法正确的是 A 点光源在镜中所成的像与反射光斑运动的角速度相同 都是 2 B 点光源的像运动的角速度小于反射光斑运动的角速度 反射光斑的角速度为 2 C 点光源的像运动的角速度大于反射光斑的角速度 反射光斑运动的角速度为 2 D 点光源在镜中的像与反射光斑的角速度均为 解题思路解题思路 分别作出平面镜位于图示位置和转过 45o时光源 S 的像 解答解答 A 因点光源的像始终在反射光线的延长线上 所以像与反射光斑的角速度相同 又因为点光源的像到轴线的距离不变 所以像做圆周运动 在平面镜转过 45o过程中 像转 过 90o 所以像的角速度为 2 故选项 A 正确 2 新课标渗透题 如图 13 20 P 为发光点 MN 为平面镜 那么在 MN 与 P 之间放上 不透明挡板 Q 后 下列说法正确的是 A P 将不能在平面镜中成像 B P 仍能在平面镜中成像 但像的亮度减弱 C P 仍能在平面镜中成像 但像的亮度增强 D P 仍能在平面镜中成像 像的亮度不变 解题思路解题思路 平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的 不是实际光线 人看 到像是因为有实际的反射光线进入人眼 与像的亮度无关 解答解答 D 规律总结规律总结 1 平面镜成像的特点是解决这类问题的基础 要注意成像与看像的区别 2 利用对称 法先作出成像图 然后寻找图中的线角关系 结合已知条件求解 是解决这类问题的一般思 用心 爱心 专心 2 路 综合问题综合问题 2 2 折射规律和全反射综合应用折射规律和全反射综合应用 1 一块透明的光学材料 AB 为其一个端面 建立平面直角坐标系如图 13 21 所示 设 该光学材料的折射率沿 y 轴正方向 即 BA 方向 均匀减小 有一光线 PO 从真空中以某一入射 角射向 0 点 并进入该材料内部 则该光线在光学材料内部可能的传播路径是 解题思路解题思路 该光学材料的折射率沿 y 轴正方向 即 BA 方向 均匀减小 可以处理成由若 干层折射率相同的介质组成的 越往上层折射率越小 解答解答 D 光线从光密介质进入光疏介质 越来越远离法线 入射角越来越大 当入射角 超过临界角 光线 R Ak 光疏介质进入光密介质 越来越靠近法线 该光线在光学材料内部 可能的传播路径是图 D 故选项 D 正确 2 太阳光照射在平坦的大沙漠上 我们在沙漠中向前看去 发现前方某处射来亮光 好像太阳光从远处水面反射来的一样 我们认为前方有水 但走到该处仍是干燥的沙漠 这 现象在夏天城市中太阳光照射沥青路面时也能观察到 对这种现象正确的解释是 A 越靠近地面空气的折射率越大 B 这是光的干涉形成的 C 越靠近地面空气的折射率越小 D 这是光的衍射形成的 解题思路解题思路 这种现象是光在密度不均匀的空气中传播时发生全反射而产生的 解答解答 C 越靠近沙漠表面 空气温度越高 密度越小 其折射率也越小 从远处入射来 的光线在靠近沙漠表面时发生全反射 使人们看到沙漠很亮 就像水面一样 3 新课标渗透题 如图 13 22 所示 自行车的尾灯虽然本身不发光 但在夜间骑行时 从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后 会有较强的光被反射回去 使汽车司机注意到前 面有自行车 关于尾灯的原理 下面说法中正确的是 A 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射 B 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射 C 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左表面发生全反射 D 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右表面发生全反射 用心 爱心 专心 3 解题思路解题思路 考虑怎样才能反射更多的光 使尾灯看起来更亮 解答解答 c 利用全反射棱镜使入射光线偏折 180 光线应该从斜边入射 在两个直角边 上连续发生两次全反射 规律总结规律总结 解决此类问题首先要清楚光的传播路径 并做好光路图 利用光的折射定律和全反射规 律进行合理分析 综合问题综合问题 3 3 光学知识和其他知识点综合应用光学知识和其他知识点综合应用 1 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动 在圆盘上沿半径开有一条宽度为 2 mm 的均匀狭 缝 将激光器与传感器上下对准 使二者间连线与转轴平行 分别置于圆盘的上下两侧 且 可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动 激光器连续向下发射激光束 在圆盘转动过程中 当 狭缝经过激光器与传感器之间时 传感器接收到一个激光信号 并将其输入计算机 经处理 后画出相应图线 图 a 为该装置示意图 图 b 为所接收的光信号随时间变化的图线 横坐 标表示时间 纵坐标表示接收到的激光信号强度 图中 t1 1 0 lO 3s t 2 0 8 10 3s 1 利用图 b 中的数据求 1 s 时圆盘转动的角速度 2 说明激光器和传感器沿半径移动 的方向 3 求图 b 中第三个激光信号的宽度 t3 解题思路解题思路 由图 b 可知圆盘匀速转动 因狭缝宽度一定 t1 t2 可分析出激光 器和传感器沿半径移动的方向 因 t 很小 在激光穿过狭缝期间 激光器和传感器位置不 变 根据相邻两次接收激光时 激光器和传感器与转轴距离差一定即可求出 t3 解答解答 1 由图象读得 转盘的转动周期 T 0 8 s 角速度 2 激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动 理由为 由于脉冲宽度在逐渐变窄 表明 光信号能通过狭缝的时间逐渐减少 即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加 因此 激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动 3 设狭缝宽度为 d 探测器接收到第 i 个脉冲