第20讲光学竞赛提高.pdf

知识点总结知识点总结1.光沿直线传播的应用光学影子日食、月食小孔成像光沿直线传播的应用光学影子日食、月食小孔成像2.光的反射规律的应用平面镜相交平面镜成像规律凸面镜、凹面镜光的反射规律的应用平面镜相交平面镜成像规律凸面镜、凹面镜4.凸透镜的应用：照相机、望远镜等凸透镜的应用：照相机、望远镜等3.光的折射光的折射:全反射现象全反射现象光学竞赛提高光学竞赛提高光的本质【例1】验钞机发出的光的本质【例1】验钞机发出的“光光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭能用来控制电风扇、电视机、空调器等电器的开启与关闭.对于它们发出的对于它们发出的“光光”,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A验钞机和遥控器发出的验钞机和遥控器发出的“光光”都是紫外线都是紫外线B验钞机和遥控器发出的验钞机和遥控器发出的“光光”都是红外线都是红外线C验钞机发出的验钞机发出的“光光”是紫外线是紫外线,遥控器发出的遥控器发出的“光光”是红外线是红外线D验钞机发出的验钞机发出的“光光”是红外线是红外线,遥控器发出的遥控器发出的“光光”是紫外线是紫外线光的直线传播光的直线传播1920年科学家观测到年科学家观测到,金牛星座附近的蟹状星云（如图所示）金牛星座附近的蟹状星云（如图所示）,对地球的视角正以每年对地球的视角正以每年0.21（1=60=3600”）的速度膨胀）的速度膨胀,当时的视角为当时的视角为180”巧合的是巧合的是,我国在宋代至和元年（我国在宋代至和元年（1054年）年）,就在同一位置观测到一颗就在同一位置观测到一颗“客星客星”,（即原来看不见而突然出现的亮星（即原来看不见而突然出现的亮星,天文学上叫做新星或超新星）你认为天文学上叫做新星或超新星）你认为,以上数据是否支持这样的结论以上数据是否支持这样的结论:现在的蟹状星云就是公元现在的蟹状星云就是公元1054年我国测到的那颗年我国测到的那颗“客星客星”爆发后形成的爆发后形成的?写出你判断的思路写出你判断的思路【例2】【例2】小涛同学旅游住酒店的时候小涛同学旅游住酒店的时候,看到卧室灯的灯罩非常漂亮看到卧室灯的灯罩非常漂亮,镂空有小星星形状的孔镂空有小星星形状的孔,如图所示如图所示.他以为打开灯后他以为打开灯后,会在墙上出现满天星会在墙上出现满天星.可是开灯后发现墙上竟然是倒立的灯管可是开灯后发现墙上竟然是倒立的灯管,又惊讶又失望又惊讶又失望,请你解释一下为什么会出现这种情况请你解释一下为什么会出现这种情况.【例3】【例3】1光的反射光的反射如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图,图中图中P可旋转的八面镜可旋转的八面镜,S为发光点为发光点,T是望远镜是望远镜,平面镜平面镜O与凹面镜与凹面镜B构成了反射系统构成了反射系统.八面镜距反射系统的距离为八面镜距反射系统的距离为ABL（L可长达几十千米）可长达几十千米）,且远大于且远大于OB以及以及S和和T到八面镜的距离到八面镜的距离.现使八面镜转动起来现使八面镜转动起来,并缓慢增大其转速并缓慢增大其转速,当每秒转动次数达到当每秒转动次数达到n0时时,恰能在望远镜中第一次看见发光点恰能在望远镜中第一次看见发光点S,由此迈克尔逊测出光速由此迈克尔逊测出光速c.请写出测量光速的表达式请写出测量光速的表达式.P【例4】【例4】如图所示如图所示,点光源点光源S在两个相互垂直的平面镜中最多可以成在两个相互垂直的平面镜中最多可以成_个像个像【例5】【例5】一般人脸（包括两耳）宽约一般人脸（包括两耳）宽约18cm两眼的光心相距约两眼的光心相距约7cm两眼光心离头和下巴分别为两眼光心离头和下巴分别为10cm和和13cm当平面镜竖直放置时则至少要用多大的平面镜（矩形）才能看到自己脸的全部当平面镜竖直放置时则至少要用多大的平面镜（矩形）才能看到自己脸的全部?【例6】【例6】人站在哈哈镜前人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形,令人发笑令人发笑.现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面上竖直置于水平地面上.当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示如图乙所示),他看到的像的情况是他看到的像的情况是()A.上半身的像被拉长上半身的像被拉长B.下半身的像被拉长下半身的像被拉长C.全身的像都被拉长全身的像都被拉长D.全身的像都被压短全身的像都被压短【例7】【例7】2光在同种均匀介质中是沿直线传播的光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小红不明白小红不明白:在光纤通信中在光纤通信中,光信号是怎样经过漫长而又曲折的线路光信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从一端传到另一端的呢?后来通过后来通过“探究光纤怎样传输光信号探究光纤怎样传输光信号”的活动中的活动中,她终于明白了她终于明白了:光信号在光纤中光信号在光纤中()A.是靠光纤壁不断地反射而向前传播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【例8】是靠光纤壁不断地折射而向前传播【例8】凸透镜的应用凸透镜的应用小明在用可变焦的光学照相机小明在用可变焦的光学照相机(一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机)给小兰拍了一张半身照之后给小兰拍了一张半身照之后,保持相机和小兰的位置不变保持相机和小兰的位置不变,又给小兰拍了一张全身照又给小兰拍了一张全身照.关于这个过程对相机的调节关于这个过程对相机的调节,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.焦距变大焦距变大,像距也变大像距也变大B.焦距变小焦距变小,像距也变小像距也变小C.焦距变大焦距变大,像距变小像距变小D.焦距变小焦距变小,像距变大【例9】像距变大【例9】“七仙女七仙女”的神奇玻璃酒杯的神奇玻璃酒杯,空杯时什么也看不见空杯时什么也看不见,斟上酒斟上酒,杯底立即显现出栩栩如生的仙女图下列对仙女图形成原因的探讨杯底立即显现出栩栩如生的仙女图下列对仙女图形成原因的探讨,正确的是正确的是()A可能是酒具有化学显影作用可能是酒具有化学显影作用B可能是酒的镜面反射可能是酒的镜面反射,在酒中出现放大的像在酒中出现放大的像C可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像可能是图片在杯底凸透镜焦点处成放大的像D可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大可能是斟酒后杯底凸透镜焦距变大,使图片在一倍焦距以内使图片在一倍焦距以内,成放大的虚像成放大的虚像【例10】【例10】如图所示如图所示,凸透镜的焦距为凸透镜的焦距为5厘米厘米,在透镜左侧在透镜左侧l0厘米处有一个与主光轴垂直的物体厘米处有一个与主光轴垂直的物体,在透镜右侧在透镜右侧15厘米处放一个平面镜厘米处放一个平面镜,镜面与凸透镜的主光轴垂直镜面与凸透镜的主光轴垂直,则该光具组中则该光具组中,物体物体AB的成像情况是的成像情况是()A.一个倒立实像一个倒立实像,一个倒立虚像一个倒立虚像,一个正立实像一个正立实像B.一个正立实像一个正立实像,一个正立虚像一个正立虚像,一个倒立虚像一个倒立虚像C.一个正立虚像一个正立虚像,一个倒立实像一个倒立实像,一个倒立虚像一个倒立虚像D.一个正立实像一个正立实像,一个倒立实像一个倒立实像,一个正立虚像一个正立虚像【例11】【例11】3