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1、- 1 -2014 高考物理分项解析闯关密训：考点解析 4基础知识 一、光源1定义：能够自行发光的物体2特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播二、光的直线传播1光在同一种均匀介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C310 8m/s；各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 vC。说明：直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如从空气进入水中（不是同一种介质） ；“海市蜃楼”现象（介质不均匀） 。同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。在同一种介质
2、中，频率越低的光其传播速度越大。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过 C。当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。近年来（1999-2001 年）科学家们在极低的压强（10 -9Pa）和极低的温度（10 -9K）下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到 17m/s，甚至停止运动。2本影和半影（l）影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域（2）本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域（3）半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域（4）日食和月食：人位于月球的本影内能
3、看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域（即“伪本影” ）能看到日环食当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食具体来说：若图中的 P 是月球，则地球上的某区域处在区域 A 内将看到日全食；处在区域 B 或 C 内将看到日偏食；处在区域 D 内将看到日环食。若图中的 P 是地球，则月球处在区域 A 内将看到月全食；处在区域 B 或 C 内将看到月偏食；由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域 D 内，所以不存在月环食的自然光现象。【例 1】下列有关光的陈述中正确的是（ ）A、人能使用双眼估测物体的位置利用的是光的直线传播规律B
4、、大孔不成像，说明光通过大孔不是直线传播的C、位于月球本影区的人，能看到月全食D、光总是直线传播的，光在真空中传播的速度最大解答：从物体上发出的两条光线分别到达人的两眼，而根据两条光线的反向交点，就可确定物体的位置；大孔之所以不成像是因为大孔可看成由许多小孔组成，每一个小孔所成的像重叠在一起造成的；位于月球本影区的人看到的是日全食；当月球在地球的本影里才发生月全食；光只有在同种均匀介质中才是直线传播的，选项 B、C、D 都不正确，只选 A。【 例例 2】 有关日食和月食，下列说法正确的有（有关日食和月食，下列说法正确的有（ ）A、当月亮将照到地球的太阳光挡住时，将发生日食、当月亮将照到地球的太
5、阳光挡住时，将发生日食B、当照到月亮的太阳光被地球挡住时，将发生月食、当照到月亮的太阳光被地球挡住时，将发生月食C、日食发生在望日（农历十五）、日食发生在望日（农历十五） ，月食发生在朔日（农历初一），月食发生在朔日（农历初一） D、日食发生在朔日，月食发生在望日、日食发生在朔日，月食发生在望日 分析与解：分析与解： 在朔日，月球运行到地球和太阳的中间，如果月球挡住了照到地球的太阳光，在朔日，月球运行到地球和太阳的中间，如果月球挡住了照到地球的太阳光，- 2 -SS /就会发生日食当地面上某一部分区域处在月球的本影区内，本影区内的人完全看不见太阳，就会发生日食当地面上某一部分区域处在月球的本影
6、区内，本影区内的人完全看不见太阳，叫做叫做 “日全食日全食 ”；地面上某一部分处在月球的半影区，这里的人看见太阳的一部分被月球掩；地面上某一部分处在月球的半影区，这里的人看见太阳的一部分被月球掩蔽，叫做蔽，叫做 “日偏食日偏食 ”；当地面上某一部分区域处在月球的本影区的延长线上（伪本影区）；当地面上某一部分区域处在月球的本影区的延长线上（伪本影区） ，地，地面上的人将会看到面上的人将会看到 “日环食日环食 ”在望日，地球运行到月球和太阳的中间，如果地球挡住了照在望日，地球运行到月球和太阳的中间，如果地球挡住了照到月球的太阳光，月球没有阳光可反射，就会发生月食，月食分为到月球的太阳光，月球没有阳
7、光可反射，就会发生月食，月食分为 “月全食月全食 ”和和 “月偏食月偏食 ”两种情况两种情况 A、 B、 D正确正确3.用眼睛看实际物体和像用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。 图中的 S 可以是点光源，即本身发光的物体。图中的 S 也可以是实像点（是实际光线的交点）或虚像点（是发散光线的反向延长线的交点） 。入射光也可以是平行光。以上各种情况下，入射光线经眼睛作用后都能会聚到视网膜上一点，所以都能被眼看到。三、光的反射1
8、反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象 2反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和人射光线分居法线两侧，反射角等于入射角3分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律4光路可逆原理：所有几何光学中的光现象，光路都是可逆的四平面镜的作用和成像特点（1）作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质（2）成像特点：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称(3)像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换【例 4】如图所示，两个镜相成直角，入射光线 AB 经过两次反射后的光线为 CD今以两镜的交线为轴，
9、将镜转动 100，两平面镜仍保持垂直，在入射光线 AB 保持不变的情况下，经过两次反射后，反射光线为 C D ，则 C D 与 CD 的位置关系为（ A ）A不相交，同向平行； B不相交，反向平行C相交成 200角； D相交成 400角解析：如图所示，由于两平面镜垂直，2390 0，由反射定律可知123 4180 0 即反射光线 CD 与入射光线 AB 平行且反向同理，C /D 与 AB 和平行且反向 所以 CD 和 CD 同向平行【例 5】如图所示，两平面镜相交放置，夹角为 300，入射光与其中一个平面镜的夹角为 100，则： (D)A、 光线经 3 次反射后能沿原路反射回去；B、 光线经
10、4 次反射能沿原路反射回去；C、 光线经 5 次反射能沿原路反射回去D光经不能沿原路反射回去解析：第一次反射后，反射光线与另一平面镜夹角为 40030 0=700；第二次反射后，反射光线与原平面镜夹角为 70030 0=1000；第三次反射就向回反射，但不会按原光路反射- 3 -规律方法 一光的直线传播【例 6】如图所示，在 A 点有一个小球，紧靠小球的左方有一个点光源 S。 现将小球从 A 点正对着竖直墙平抛出去，打到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是A.匀速直线运动 B.自由落体运动C.变加速直线运动 D.匀减速直线运动解：小球抛出后做平抛运动，时间 t 后水平位移是 vt
11、，竖直位移是 h=gt2，根据相似形知识可以由比例求得 vglx2，因此影子在墙上的运动是匀速运动。思考:如果是平行光垂直照射竖直的墙壁而不是点光源呢? 答：由于光平行垂直照射竖直的墙壁，小球在墙前以垂直于墙的初速度被水平抛出，所以小球在墙上的影与小球始终在一条水平线上，即小球的影和小球在竖直方向的运动性质相同。小球在竖直方向做自由落体运动，所以小球的影的运动为自由落体运动。答案：A【例 7】某人身高 1.8 m，沿一直线以 2 m/s 的速度前进，其正前方离地面 5 m 高处有一盏路灯，试求人的影子在水平地面上的移动速度。解析：如图所示，设人在时间 t 内由开始位置运动到 G 位置，人头部的
12、影子由 D 点运动到 C 点。因为三角形 ABC FGC，所以有 FAB因为三角形 ACD AFE，所以有 ED由以上各式可以得到 GF 即 21.85St影 解得 S 影 =3.125t 。可见影的速度为 3.125m/s 。二平面镜成像【例 8】一个点光源 S 放在平面镜前，如图所示镜面跟水平方向成 300角，当光源 s 不动，平面镜以速度 V 沿水平 OS 方向向光源 S 平移求光源 S 的像 S/的移动速度解析：利用物像对称性作出开始时光源 S 的像 S/设在 t 时间里平面镜沿水平 OS 方向平移到 S（即镜面与光源 S 重合） ，则此时像与物重合，又由物像与镜面对称知：此过程像 S
13、/的运动方向必沿着 S/S 方向（垂直于镜面） 因为 OSvt，所 SS/=2（vtsin30 0）vt故像的速率 v/SS /t=v 答案：V【例 9】如图所示，S 为静止的点光源，M 为与水平成 角的平面镜，若平面镜沿水平方向做振幅为 A 的简谐运动，则光源在平面镜中所成的虚像 S/的运动是（ ）A在 SS/连线上做振幅为 4 Asin 的简谐运动B在 SS/连线上做振幅为 2 Asm 的简谐运动，C在水平方向上做振幅为 4 Asin 的简谐运动D在水平方向上做振幅为 2 Asin 的简谐运动解析：平面镜成像的特点是：像与物相对平面镜是轴对称图形正因为如此，像点与物点的连线总是与平面镜垂直
14、的，本题中的平面镜是平动，而物点不动，所以过物点作与平面镜垂直线的位置是不动的，那么像点就在这条与平面镜垂直线上移动，而不会在水平方向上运动C 选项和 D 选项显然错误。平面镜的振幅为 A，它在与平面镜垂直的线上的投影为Asin，当平面镜靠近物点为 Asin，那么像点靠近物点为 2 Asin，所以像点振幅为 2 GFEDC BAlSAh xvt- 4 -AsinB 选项正确三、平面镜成像的作图(1)平面镜成像作图技巧A)、反射定律法：从物点作任意两条入射光线，根据反射定律作其反射光线，两反射光线的反向延长线的交点。如图。B、对称法：先根据平面镜成像有对称性的特点，确定像点的位置，再补画入射光线
15、和反射光线注意实际光线用实线且标前头，镜后的反向延长线用虚线，不标箭头(2)确定平面镜成像的观察范围的方法平面镜前的物体总能在镜中成像，但只有在一定范围内才能看得到若要看到平面镜中完整的像，则需借助边界光线，边界光线的公共部分，即为完整像的观察范围(3)充分利用光路可逆的性质作图。 （点光源通过平面镜反射照亮的范围和眼在某点通过平面镜看到的范围是相同的）【例 5】如图所示，AB 沿平面镜所成的像，能观察到全像的区域解析：先根据像物与镜面对称关系作出虚像 A/B/要能观察到 A/B/全像，必须要处在物体 AB 两端点反射光的重叠区，可分别从 A、B 两点对镜面端点 P 与 Q 作 A 射线AP、AQ 和 BP、BQ，再分别作它们的反射线，反射线是在像点与入射点所决定的直线上，可利用这两点直线画出反射线 PA1、QA 2和 PB2、QB 2， PA1和 QB2所包围的区域就是 A、B 两点反射光的重叠区，见图中画有斜线的部分 【例 6】有竖直放置的平面镜 M，居平面镜前 45cm 处有一与平面镜平行放置的平板 ab，ab靠镜一侧有一点光源 S，现要在离平面镜 5cm 的 PQ 虚线上的某一处放一平行于平面镜的挡板，使反射光不能照射到 ab 板上的 A B 部分已知：SA45cm，AB45cm求挡光板的最小宽度是多少？【解
