北方課堂初中物理光現(xiàn)象簡答題試題與解析2
北方老師原創(chuàng)
1．小陽同學(xué)用激光筆探究光在空氣中傳播情況的實驗時，發(fā)現(xiàn)激光筆發(fā)光時卻不能看到光的傳播路徑，請你想個辦法幫小陽同學(xué)解決這一問題。
【解答】：光在空氣中是沿直線傳播的，傳播的路徑不容易直接觀察。但我們在空氣中點燃蚊香，讓光穿過蚊香的煙霧時，光的傳播路徑顯示的非常直觀。
2．試用所學(xué)光學(xué)內(nèi)容解釋成語'一葉障目，不見泰山'。
【解答】：'一葉障目，不見泰山'從字面意思來看，就是一片葉子擋住了眼睛，眼睛就看不見后面的泰山了。這是因為葉子擋住了來自泰山的光線，之所以能擋住就是因為在同種均勻介質(zhì)中光是沿直線傳播的。
3．一個人面向南站立在陽光下，如果他的影子在身體左側(cè)，則當(dāng)時是什么時候？（早上、中午、傍晚）請說出你做出判斷的理由。
【解答】：當(dāng)時是傍晚，根據(jù)對影子形成過程的理解，可知影子在身體左側(cè)，光源一定在身體右側(cè)，人面向南方，左側(cè)是東，右側(cè)是西，由此推斷太陽在西邊，當(dāng)時是傍晚。
4．老師用紅色激光筆對著白屏幕照射，演示光的直線傳播現(xiàn)象，可是同學(xué)們只能看到光屏上有紅色的光斑，卻沒有看到筆直的光路。請你說出一種顯示該實驗光路的方法。
【解答】：我們要看到激光筆發(fā)出的光束在空氣中的路徑，需要使光束在傳播過程中發(fā)生漫反射?？梢圆扇》艧熿F的辦法，光射到懸浮的小顆粒上產(chǎn)生漫反射。
（當(dāng)空氣中有灰塵時，或下霧時我們也可以看到光路。）
5．光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。假如光不沿直線傳播了，我們的生活會是另一番樣子，請給出光不沿直線傳播時四個合理的場景。
【解答】：假如光不沿直線傳播，會出現(xiàn)下列現(xiàn)象：
①沒有白天、黑夜之分；
②不能玩捉迷藏的游戲；
③隧道挖不直了；
④放在口袋里的鈔票別人看見了。
6．課堂上老師用噴壺噴出水霧，打開激光筆，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)在空氣中光是沿直線傳播的。小紅認(rèn)為是水霧使光在空氣中沿直線傳播，小明認(rèn)為沒有水霧光在空氣中也是沿直線傳播。請你判斷誰的說法是正確的，并設(shè)計一個實驗或生活中的現(xiàn)象加以證明。
【解答】：小明說法正確，黑暗中，激光的光束，可以看到光在空氣中是沿直線傳播（或森林中的太陽光；或放電影時放映燈的光束；或在煙霧中，激光的光束，都能看到光在空氣中沿直線傳播）。
實驗：（1）用激光筆對著塑料吸管的一頭，將塑料吸管拉直，如果光從塑料吸管的另外一頭射出，則說明光在空氣中是沿直線傳播的；
（2）把吸管彎曲，用激光筆射一束光從一管口入射，不會從另一端射出，說明光在空氣中是不可能沿曲線傳播的。
7．'舉杯邀明月，對影成三人'，這是唐代大詩人李白的千古名句。小明畫出了詩中的意境，如圖所示，但其中有一處違背了物理規(guī)律，請你找出其中的錯誤。
【解答】：因為光是沿直線傳播的，當(dāng)光遇到不透明的物體時，不能繞過物體，而在物體的后面形成陰影，故錯誤的地方是影子在人的前面。
8．在公路邊植樹時，怎樣用眼睛檢查植下的樹是否在一條直線上？這種檢查方法的物理原理是什么？
【解答】：植樹時，人站在第一棵樹前面，用眼睛向后觀察，如果后面的樹都被第一棵樹擋住，說明這行樹栽直了。這種檢查方法利用了光在同種介質(zhì)中沿直線傳播的原理。
9．在太陽光的照射下，人在地面上的影子為什么早晚長、中午短？試畫圖說明。
【解答】：如圖所示，早晚時刻，太陽離我們較遠(yuǎn)，人影與太陽光線的夾角小，形成的影子較長；
中午時刻，太陽離我們較近，人影與太陽光線的夾角大，形成的影子較短。
。
10．在燈光下靠近墻的地方，用兩只手做各種姿勢，會看到如圖所示的手影，它是如何形成的？
【解答】：光被手遮擋后，在后邊形成一個黑色的區(qū)域，叫做影子，即手影，是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的。
答：由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以會在墻上形成手影。
11．汽車的前燈為什么安裝在車頭的下部，而不安在頂部？
【解答】：汽車前燈安裝在離地面較近的車頭位置，車燈發(fā)出的光沿直線傳播，當(dāng)沿直線傳播的光被不透明的障礙物擋住，在障礙物后面光線照不到的暗區(qū)形成影子，更有利于司機(jī)更好看清前方道路狀況。
12．某同學(xué)做小孔成像實驗。他準(zhǔn)備了幾個孔，物體是點燃的小蠟燭。實驗時，他沒有看到小蠟燭的像，而是形狀不一的光斑，經(jīng)仔細(xì)觀察，這些光斑形狀就是小孔的形狀。實驗失敗了。你能說出實驗失敗的原因嗎？
【解答】：實驗失敗的原因是：小孔太大了。
當(dāng)孔比較小的時候，物的不同部分發(fā)出的光線也到達(dá)像的不同的部分，所以物的不同部分發(fā)出的光線不會重疊，所以像就會比較清晰，孔越大，重疊的越多，越不清晰，再大下去，就根本看不到像了，而只能看到孔的形狀了。
13．晴天，我們常?？梢栽诿艿臉湎驴吹揭粋€個圓形的小亮斑，這些小亮斑是怎樣形成的？
小明說：那是樹葉的影子。 小紅說：小亮斑是太陽的像。你覺得他們中誰說的對？
【解答】：小紅說的對，茂密的樹葉縫隙形成許多小孔，沿直線傳播的太陽光經(jīng)過小孔后在地面上形成太陽的像，即我們看到的圓形光斑，地上的圓斑就是太陽經(jīng)此小孔成的像。
14．如圖所示，利用蠟燭、火柴、帶有小孔的硬紙板、光屏等在暗室中進(jìn)行小孔成像實驗。通過實驗回答下列問題：
（1）小孔成像說明了什么？
（2）像和物位置關(guān)系如何？
（3）像的大小和什么有關(guān)？
（4）改變小孔的形狀，像的形狀是否發(fā)生變化？
【解答】：（1）小孔成像說明光是沿直線傳播的；
（2）根據(jù)光的直線傳播原理，物體距離小孔越遠(yuǎn)，所成的像越?。?/p>
（3）像的大小和物體的大小以及物體距離小孔的遠(yuǎn)近有關(guān)；
（4）像的形狀不變，只與物體的形狀有關(guān)；和小孔的形狀無關(guān)。
15．如圖甲監(jiān)控的畫面，司機(jī)在臉向前方的姿態(tài)下用靠近車門的手把車門打開，及易發(fā)生把電動車撞倒的事故。'荷式開車門法'，如圖乙，要求車內(nèi)人員在下車時利用離車門較遠(yuǎn)的一只手開車門，能較方便地觀察到后面的情況，否則在荷蘭的駕照考試中不能通過。
（1）甲圖中的司機(jī)為何看不到后面的車輛？
（2）為何乙圖中的這種方法能較方便的觀察到車后的情況呢？
【解答】：（1）甲圖中的司機(jī)在臉向前方的姿態(tài)下用靠近車門的手把車門打開，而距離車門較近的電動車反射的光因為鏡面反射不能進(jìn)入司機(jī)的眼睛（電動車在盲區(qū)以內(nèi)），故司機(jī)不能看見后面的車輛（參考下圖）；
（2）乙圖中'荷式開車門法'，即車內(nèi)人員在下車時利用離車門較遠(yuǎn)的一只手開車門，這樣開車門人的上半身會自然而然地轉(zhuǎn)動，車側(cè)后方的光通過后視鏡經(jīng)過反射進(jìn)入人的眼睛，當(dāng)人轉(zhuǎn)身向后看時，由于車后的物體發(fā)生漫反射，有光從物體射入人的眼睛，擴(kuò)大了視野。
16．要測出一幢12層住宅樓的高度，請你提出三種方法。
【解答】：（1）在樓頂用皮尺垂下測量；
（2）用繩子從樓頂垂下，再測出繩子長；
（3）測出一層樓高再乘以12；
（4）用標(biāo)桿配合測樓長可得樓高；
（5）用高度計測量。
17．用步槍進(jìn)行瞄準(zhǔn)練習(xí)時，當(dāng)眼睛看到瞄準(zhǔn)點、準(zhǔn)星尖和標(biāo)尺缺口三者重合時，就算瞄準(zhǔn)了。這是什么道理？
【解答】：由于光在同一種均勻介質(zhì)里是沿直線傳播的，當(dāng)眼睛看到瞄準(zhǔn)點、準(zhǔn)星尖和標(biāo)尺缺口三者重合時，表明它們在同一條直線
上，槍就瞄準(zhǔn)了，確保從槍口射出的子彈射中瞄準(zhǔn)點。
18．為什么在有霧的天氣里，可以看到從汽車頭燈射出的光束是直的？
【解答】：光在空氣中是沿直線傳播的。光在傳播過程中，部分光遇到霧會發(fā)生漫反射，反射的光射入人眼，人就看到了光的直線傳播。
19．一個人立于河邊看對岸的一棵樹在水中的像，當(dāng)人離河岸邊后退超過6米就不能看到整個樹的像。已知人身高1.5米，河兩岸都高出水面1米，河寬40米，求樹高是多少米？
【解答】：根據(jù)題意畫出圖形，在直角△COB′、△OGH和△GFF′相似，則每個三角形的直角邊之比為一定值，則：
20．觀察自己早、中、晚時在太陽底下的影子是否一樣？通過作圖解釋你觀察到現(xiàn)象的原因。
【解答】：影子是由于光沿直線傳播形成的，早上時影子長一些，隨著地球的自傳位置的不斷移動，到了中午，影子變短。
傍晚時，影子的位置與早上的影子位置發(fā)生了變化。
答案如圖：OB為物體早上 形成的影子、OA為物體中午形成的影子、OC為傍晚形成的影子。
21．百米賽跑時，計時員應(yīng)該根據(jù)發(fā)令槍發(fā)出的白煙開始計時，而不應(yīng)該在聽到發(fā)令槍的槍聲開始計時，請你利用所學(xué)的運(yùn)動知識、聲現(xiàn)象、光現(xiàn)象相關(guān)知識說明這樣做的原因。
【解答】：如果計時員聽到槍聲才計時，說明槍聲已經(jīng)傳播100米到達(dá)終點時才開始計時，測得時間肯定少了，測得運(yùn)動員的成績不準(zhǔn)確；若計時員根據(jù)發(fā)令槍發(fā)出的白煙開始計時，因為光速比聲速大得多，光傳播100米的時間可忽略不計，測得運(yùn)動員的成績是準(zhǔn)確的，故計時員應(yīng)該根據(jù)發(fā)令槍發(fā)出的白煙開始計時。
22．城市中有一種像水晶宮一樣的建筑物，雖是玻璃結(jié)構(gòu)，但看不見里面的人員活動，只見周圍的景色映在墻上，給人一種美的享受，住在樓里面的人向外看，這堵'墻'卻不見了，樓外景色又與樓內(nèi)景物融為一體，空間變得無限開闊。你能講一講這是什么道理嗎？
【解答】：這種玻璃'墻'是'鏡面玻璃'構(gòu)成的，鏡面玻璃是用真空鍍膜或化學(xué)處理的方法，在玻璃上鍍上一層很薄的金屬薄膜或金屬氧化物薄膜，使它具有鏡子和玻璃的兩種特性：從迎光的一面看去，它具有鏡子的特性，能反射光，照出外界景物；從背光一面看去，它則保持了玻璃的特性，可以讓部分光線通過，由于大部分光被反射了，進(jìn)入室內(nèi)的光線很少，致使室內(nèi)景物反光較弱，外面看不清室內(nèi)的人和景物。
23．如圖平面鏡成的像是正立的，但為什么平靜水面下的倒影卻是倒立的？
【解答】：因為平面鏡成的像與物到鏡面的距離相等，且它們的連線跟鏡面垂直，景物的底端離水面近，倒影就離水面近；景物的頂端離水面遠(yuǎn)，倒影就離水面遠(yuǎn)。所以，'倒影'是倒立的。
24．如圖所示，小女孩站在毛玻璃前看不清自己的像，這是為什么？這種現(xiàn)象是否遵循光的反射定律？
【解答】：因為毛玻璃表面凹凸不平，光照射到毛玻璃上會發(fā)生漫反射，把光線射向四面八方反射，因此小女孩站在毛玻璃前看不清自己的像；
這種現(xiàn)象是漫反射，同樣遵循光的反射定律。
25．作出下邊自行車'尾燈'的光路圖，簡要說出'自行車尾燈'構(gòu)造的好處。
【解答】：畫出光的反射光路圖，由圖可知：自行車后面汽車車燈射來的光經(jīng)過自行車尾燈的反射，會把光沿原光路平行反射回去，使汽車司機(jī)能看到自行車。
26．星期六晚上，張立在臺燈下做作業(yè)，李明在窗外喊張立出去看電影，結(jié)果室內(nèi)的張立看不清黑夜中站在窗外的李明，而李明卻清清楚楚地看見張立，這是為什么？
【解答】：室內(nèi)的光線充足，室內(nèi)的人反射的光線能進(jìn)入室外的人眼中。
但室外的光線很暗，幾乎很少有光線能進(jìn)入室內(nèi)的人眼中。
所以室外的人可以看見室內(nèi)的人，而室內(nèi)的人不容易看見室外的人。
27．通常在十字路口安裝的監(jiān)控攝像頭可以拍下違章行駛的汽車照片，觀察照片我們可以發(fā)現(xiàn)，車的外部很清楚，但幾乎看不見車內(nèi)的人。這是為什么？
【解答】：觀察照片可以發(fā)現(xiàn)，幾乎看不見車內(nèi)的人，是因為車內(nèi)的人反射的光很弱，攝像頭幾乎無法成像。
28．六一兒童節(jié)，媽媽帶小明到科技館參觀，哈哈鏡前夸張變形的人像令小明捧腹大笑，你能說說其中的道理嗎？
【解答】：哈哈鏡中凸起的部分就相當(dāng)于一個凸面鏡，成縮小的像，所以人像變短；凹下去的部分相當(dāng)于一個凹面鏡，成放大的像，所以人像變長。所以夸張變形的人像令小明捧腹大笑，
29．取一平面鏡，用白粉筆在鏡面上寫一個人字，然后用它把太陽光反射到白墻上，會看到什么現(xiàn)象？為什么？
【解答】：將會在墻上看到一個上面有人字的影子的光斑。因為平面鏡是光滑的，照射在其上面的太陽光經(jīng)平面鏡產(chǎn)生了鏡面反射而照射在墻上，形成一個很亮的光斑，用粉筆寫人字的地方，產(chǎn)生了漫反射，反射到墻上的光很少，所以會看到一個內(nèi)有'入'字影子的光斑。
30．轎車上裝上茶色玻璃后，行人很難看清乘車人的面孔，而車內(nèi)的人卻可以看清車外的人，為什么？
【解答】：茶色玻璃吸收一部分光線，使車內(nèi)沒有足夠的光線透射出來進(jìn)入站在明亮處的人眼中，且周圍物體反射進(jìn)入人眼的光較多，而人眼在較強(qiáng)和較弱光同時射入眼中時，對較強(qiáng)光敏感，對較弱光不敏感。所以車外的人看不清車內(nèi)的人。而處在車內(nèi)的人，車外哪些處在較亮處的景物反射的光透過玻璃進(jìn)入人眼，且對這些光線較強(qiáng)足夠引起視覺看清物體，所以車內(nèi)的人可以看清車外的人和物。
31．如圖所示，烈日當(dāng)空，陽光照進(jìn)汽車內(nèi)使車內(nèi)氣溫很快升高，人們便利用遮陽簾給汽車遮陽。有人把遮陽簾放在汽車擋風(fēng)玻璃外面，有人把遮陽簾放在擋風(fēng)玻璃里面（汽車?yán)锩妫阏J(rèn)為哪種做法會使車內(nèi)的溫度低些？說出你的理由。
【解答】：遮陽簾放到擋風(fēng)玻璃的外面使車內(nèi)的溫度低些；
因為汽車內(nèi)是一個封閉的狹窄空間，放在擋風(fēng)玻璃里面的遮陽簾，陽光照射到遮陽簾上，遮陽簾反射陽光，不會全部順利的通過擋風(fēng)玻璃射出，會在遮陽簾和擋風(fēng)玻璃間多次反射，導(dǎo)致車內(nèi)空氣的溫度升高，遮陽簾反射陽光的同時，自身因吸收熱量溫度升高，因此遮陽簾放在車?yán)?，因空氣不流通，也會?dǎo)致車內(nèi)的溫度升高。
如果遮陽簾放到擋風(fēng)玻璃的外面，遮陽簾反射陽光，使得車內(nèi)的溫度要低一些，即使遮光簾被加熱了，熱量也會散發(fā)到外部空氣里去，所以遮陽簾放到擋風(fēng)玻璃的外面使車內(nèi)的溫度低些。
32．如圖所示是同一照片的正、倒兩種放法，請你根據(jù)岸邊小山坡的景物和鳥的倒影判斷哪張照片是正放著的。
【解答】因為照片拍攝的是岸邊的山坡倒影，故有兩種情況：第一種，如（a），拍照者面向山坡拍照，因為此時面對著正立的山坡，故山坡的倒影是倒立的；而第二種，即（b），如果拍照者也從遠(yuǎn)處面對著山坡而拍攝的倒影，則根據(jù)平面鏡成像山坡就是倒立的，故不可能；而如果拍攝者站在山腳下背對著山坡拍攝，根據(jù)平面鏡成像，山坡也是正立的，但站在山坡下，不可能拍攝到如圖山坡的倒影，故也排除這種可能，即（a）是正放的。
33．古代，我國一些深山古廟的房檐下，常常傾斜的掛著一面青銅大鏡。當(dāng)有人從山下的小路走上來時，廟里的和尚不開門窗只需在打坐時向地上的木盆看一眼，便知來者何人。請推斷木盆里裝的是什么？
【解答】平面鏡既可以成像，還可以改變光線的方向；水面可以作為鏡面，起到鏡面反射作用，所以在這里木盆里裝的是水。
34．課間，張明利用一個小平面鏡看到了身后王曉的眼睛，問此時王曉能否看到小平面鏡中張明的眼睛？為什么？
【解答】：王曉能看到小平面鏡中張明的眼睛，因為光路是可逆的，既然王曉的眼睛反射的光線能經(jīng)過平面鏡的反射后進(jìn)入張明的眼睛，那么逆著這束光線，光路仍然是成立的，也就是從張明的眼睛反射出的光線經(jīng)平面鏡的反射后會進(jìn)入王曉的眼睛，所以王曉一定能看到張明的眼睛。
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