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帶你看遍光影 拂動鏡花水月

2024-10-23 00:00:00王孟暉

`據(jù)研究,人類接收的外界信息約90%來自視覺.并且人們往往相信“眼見為實”,可在紛繁復(fù)雜的光現(xiàn)象中。我們常常被光的各種“障眼法”所欺騙.犯一些經(jīng)驗性錯誤,下面,王老師總結(jié)了一些“光現(xiàn)象”中的易錯點,希望能夠幫助同學(xué)們更好地理解相關(guān)知識.

易錯點1 分不清三種光現(xiàn)象雨出錯

光的直線傳播、光的反射和光的折射是三種常見的光現(xiàn)象,有些同學(xué)對這三種光現(xiàn)象區(qū)分不清,從而出錯.

這三種光現(xiàn)象可簡述為:(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播;(2)光的反射現(xiàn)象是光由一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)時,在界面返回原介質(zhì)的現(xiàn)象;(3)光的折射現(xiàn)象是光在傳播過程中由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時.傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象.

例1 “白日不到處.青春恰自來,苔花如米小,也學(xué)牡丹開,”清代詩人袁枚的這首《苔》,描繪了陽光照不到的背陰處,生命照常萌動的動人場景,“白日不到處”蘊涵的物理原理是光的直線傳播,下列現(xiàn)象或應(yīng)用中蘊涵的原理與該原理相同的是( ).

A.水面倒影

B.空中彩虹

C.日晷計時

D.海市蜃樓

錯誤答案:A或B或D

錯因分析:對三種光現(xiàn)象的概念認(rèn)識模糊,不能理論聯(lián)系實際.從而出錯.

正解與分析:水面倒影是光的反射現(xiàn)象:空中彩虹是太陽光在傳播中遇到空氣中的水滴,經(jīng)反射、折射后產(chǎn)生的現(xiàn)象:海市蜃樓是一種由光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象:日晷計時是古人通過影子的位置來指示時間,影子是光線不能在同種均勻介質(zhì)中轉(zhuǎn)彎,照不到障礙物的后面,從而形成的一片暗區(qū),該應(yīng)用中蘊涵的原理是光的直線傳播.

正確答案:C

易錯點2 受“近大遠小”的視覺經(jīng)驗影響而產(chǎn)生誤判

人們在觀察物體時,會感覺離物體越遠,觀察到的物體越小,但實際上,物體本身的大小并沒有改變,只是人們觀察的視角發(fā)生了變化,從而影響了觀察結(jié)果.

例2 學(xué)校大門旁豎直放置了一塊平面鏡,小張同學(xué)逐漸靠近平面鏡,在這一過程中,下列說法正確的是( ).

A.小張的像逐漸變大

B.若小張想通過平面鏡看到自己的全身像,則平面鏡的高度至少為小張身高的一半

C.小張能在平面鏡中看見小王,小王同時在平面鏡中不一定能看見小張

D.小張在平面鏡中所成的像是實像

錯誤答案:A

錯因分析:根據(jù)“近大遠小”的視覺經(jīng)驗作出錯誤判斷.

正解與分析:根據(jù)平面鏡成像的特點可知,物、像大小相等,在小張同學(xué)逐漸靠近平面鏡的過程中,像的大小不變,A錯誤:連接小張的頭與像的腳,根據(jù)平面鏡成像的原理可知,連線的中點也是與平面鏡的交點,該點是平面鏡的底端,而平面鏡頂端與頭頂對齊,則鏡子至少為小張身高的一半.B正確:小張能在平面鏡中看見小王,由于光路可逆,故小王同時在平面鏡中也一定能看見小張,C錯誤;平面鏡成的像是虛像.D錯誤.

正確答案:B

易錯點3 混淆影與像、實像與虛像的概念而出錯

影是光沿直線傳播的過程中遇到不透明的物體時,被物體擋住,從而在物體后面形成與物體輪廓相似的黑暗區(qū)域,如日食、月食、手影、皮影等.

像分為實像和虛像,實像是由實際光線會聚而形成的??梢杂醚劭吹剑部梢杂霉馄脸薪拥剑缧】壮上袼傻南袷堑沽⒌膶嵪?,虛像是由實際光線的反向延長線相交而形成的,只能用眼看到,用光屏承接不到,如平面鏡所成的像是正立的虛像.

易錯點4 對平面鏡成像的原理理解不夠,導(dǎo)致無法解釋現(xiàn)象

同學(xué)們學(xué)習(xí)平面鏡成像的原理時,可以類比數(shù)學(xué)中的軸對稱知識,牢記像的大小、形狀和像距,由物體的大小、形狀和物距決定,再加上軸對稱的特點,就容易分析相應(yīng)的現(xiàn)象了.

例3 (2023·宜昌)小明利用圖1所示的實驗裝置.在水平桌面上探究平面鏡成像的特點,下列說法中,正確的是( ).

A.實驗中移動另一支蠟燭B,使它與蠟燭A的像完全重合,然后移去蠟燭B,再在其所在的位置放一個光屏.光屏上能呈現(xiàn)蠟燭A的像

B.實驗中為了確定像的位置,應(yīng)選擇平面鏡作為實驗的反射面

C.該實驗選擇兩支相同的蠟燭A和B,是為了確定像的位置

D.蠟燭A的像偏高且傾斜,原因是反射面與白紙不垂直

錯誤答案:A

錯因分析:對平面鏡的成像原理理解不夠,從而出錯.

正解與分析:探究平面鏡成像的特點時,成的像是虛像,把光屏放在像的位置,光屏上無法承接到像,A錯誤:代替平面鏡的物體。既能像平面鏡一樣成像,還能透過它觀察物體的位置,所以應(yīng)選擇玻璃板,B錯誤;由平面鏡成像的特點可知.像與物體的大小相同.取兩支完全相同的蠟燭A和B.點燃蠟燭A后,再拿一支沒有點燃的蠟燭B放在玻璃板后面移動,直到與蠟燭A的像完全重合,這是為了比較像與物體的大小關(guān)系,C錯誤;由平面鏡成像時,像與物體關(guān)于鏡面對稱可知,玻璃板如果不豎直,蠟燭A的像與蠟燭B不能重合.D正確.

正確答案:D

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