阅读短文,回答问题
一束激光从玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)玻璃的临界角是______ 。
(2)图甲中,当光线从玻璃射斜射入空气中时,反射角______ (大于/小于/等于)折射角。根据短文可以推理,当光线从玻璃射斜射入空气中时,随着入射角逐渐变大,反射光线的亮度会______ (增强/减弱/不变)。
(3)当光线从空气斜射入玻璃中时,______ (会/不会)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,如图乙所示,请在图乙中完成这束入射光的光路图。______
光的全反射
一束激光从玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)玻璃的临界角是
(2)图甲中,当光线从玻璃射斜射入空气中时,反射角
(3)当光线从空气斜射入玻璃中时,
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入,如图乙所示,请在图乙中完成这束入射光的光路图。
更新时间:2022-04-01 08:28:01
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解题方法
【推荐1】阅读材料,回答问题。______ ;
(2)图丙为定日镜将太阳光反射到吸热器上的示意图。现有一束太阳光沿图中的AO方向照射到定日镜M 上,反射光沿OB方向射到吸热器上一段时间后,这束太阳光在纸面内沿逆时针方向转过20°后照射到定日镜M 上的O 点,为了仍能将光反射到吸热器上,定日镜M 应该沿______ (选填“顺”或“逆”)时针方向旋转______ 度;
(3)假设该光热发电站以额定发电功率100 MW 进行远距离输电,若某输电线的电阻值为400Ω,为了使输电线每秒产生的热量降低到108J 以下,输电线上最大的电流是______ A,发电站需要的最低输电电压是______ kV(1MW=1000 kW);
(4)这个发电站某年四个季度发电总量如图丁所示,这一年的发电总量相当于完全燃烧______ 万吨煤的发电量。(结果保留一位小数)[已知煤电转换效率为40%,煤的热值为3.0×107J/kg]
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块链子,建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100 MW 熔盐塔式太阳能光热电站,如图甲所示。该发电站的工作原理如图乙所示,通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高,高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温培盐罐,从而循环下去。该发电站的两个熔盐罐中共存储名万吨熔盐(熔点为210℃),白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电,可以实现24小时稳定电力输出。(1)完成下列太阳能发电的主要能量转化流程图(2)图丙为定日镜将太阳光反射到吸热器上的示意图。现有一束太阳光沿图中的AO方向照射到定日镜M 上,反射光沿OB方向射到吸热器上一段时间后,这束太阳光在纸面内沿逆时针方向转过20°后照射到定日镜M 上的O 点,为了仍能将光反射到吸热器上,定日镜M 应该沿
(3)假设该光热发电站以额定发电功率100 MW 进行远距离输电,若某输电线的电阻值为400Ω,为了使输电线每秒产生的热量降低到108J 以下,输电线上最大的电流是
(4)这个发电站某年四个季度发电总量如图丁所示,这一年的发电总量相当于完全燃烧
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解题方法
【推荐2】阅读短文,回答问题。
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。
冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达,能够判断车与障碍物的距离,这种玻璃可具有单向透光功能,能从车内看到车外明亮的景物,自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。
汽车抬头显示系统(如图甲),简称HUD。HUD利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是______ ;
A.汽车雷达能够发出次声波,判断车与障碍物的距离
B.车窗采用“智能玻璃”,从车外可以看见车内较暗的景象
C.玻璃具有单向透光功能时,光路是不可逆的
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯
(2)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示,当车外光照度为100Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为______ %;
(3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为______ 度;
(4)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是______ 。
A.将显示器上的字体变大
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器上的信息通过多个平面镜多次成像
D.将显示器上的字体变小
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具,随着科学技术的发展,汽车也越来越智能化。
冬天,前挡风玻璃上出现白雾时,汽车能自动启动除雾功能,一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达,能够判断车与障碍物的距离,这种玻璃可具有单向透光功能,能从车内看到车外明亮的景物,自动调节透明度,使车内有良好的亮度和温度。
汽车抬头显示系统(如图甲),简称HUD。HUD利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,能够在看到车外的景象的同时,不必低头就可以看到车辆行驶信息,从而避免分散对前方道路的注意力,确保驾驶舒适安全。
(1)下列与汽车相关的说法中正确的是
A.汽车雷达能够发出次声波,判断车与障碍物的距离
B.车窗采用“智能玻璃”,从车外可以看见车内较暗的景象
C.玻璃具有单向透光功能时,光路是不可逆的
D.夜间行车为了让司机更清楚的看到路况,车内应不开灯
(2)“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度,经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图丙所示,当车外光照度为100Lx时,“智能玻璃”的透明度会自动调节约为
(3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为
(4)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是
A.将显示器上的字体变大
B.将显示器安装在后挡风玻璃上
C.让显示器上的信息通过多个平面镜多次成像
D.将显示器上的字体变小
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【推荐3】阅读《美丽的虹和霓》,回答问题。
太阳发出的光经三棱镜折射后,可以形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成的光带,这是光的色散现象,如图1甲所示。这一色散现象说明太阳发出的白光是由不同色光组成的。自然界大部分彩色的光都可以通过红、绿、蓝三种颜色的光按不同比例混合而成,所以这三种色光又被称为光的“三原色”。
自然界中的虹与霓是太阳光发出的白光射入空中的小水珠,经折射和反射后又自水珠射出发生的色散现象,地面上的人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光依次排列的圆弧形彩色光带,如图1乙所示。虹和霓出现在和太阳相对的方向上,它们常常同时出现,但霓的亮度比虹要暗淡一些。
如图2甲是入射光通过小水珠发生折射和反射的光路图。虹是太阳光由大量小水珠的上部射入,经折射—反射—折射后,从小水珠下部射出时产生的,由于紫光的偏折更显著,所以逆着光的传播方向看去,太阳光通大量小水珠的折射—反射—折射后,形成彩色光带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光由大量小水珠的下部射入,折射—反射—反射—折射后,从小水珠射出时产生的,由于紫光的偏折更著,所以逆着光的传播方向看去,太阳光通过大量小水朱的折射—反射—反射—折射后,形成彩色光带的内圈为红色、外圈为紫色。根据上述材料,回答下列问题:
(2)图2甲中,∠1和∠2两个角的关系是:∠2______ ∠1(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)图2乙、丙两图中,图______ 是霓形成的原理图(选填“乙”或“丙”)。
美丽的虹和霓
太阳发出的光经三棱镜折射后,可以形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成的光带,这是光的色散现象,如图1甲所示。这一色散现象说明太阳发出的白光是由不同色光组成的。自然界大部分彩色的光都可以通过红、绿、蓝三种颜色的光按不同比例混合而成,所以这三种色光又被称为光的“三原色”。
自然界中的虹与霓是太阳光发出的白光射入空中的小水珠,经折射和反射后又自水珠射出发生的色散现象,地面上的人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光依次排列的圆弧形彩色光带,如图1乙所示。虹和霓出现在和太阳相对的方向上,它们常常同时出现,但霓的亮度比虹要暗淡一些。
如图2甲是入射光通过小水珠发生折射和反射的光路图。虹是太阳光由大量小水珠的上部射入,经折射—反射—折射后,从小水珠下部射出时产生的,由于紫光的偏折更显著,所以逆着光的传播方向看去,太阳光通大量小水珠的折射—反射—折射后,形成彩色光带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光由大量小水珠的下部射入,折射—反射—反射—折射后,从小水珠射出时产生的,由于紫光的偏折更著,所以逆着光的传播方向看去,太阳光通过大量小水朱的折射—反射—反射—折射后,形成彩色光带的内圈为红色、外圈为紫色。根据上述材料,回答下列问题:
(1)雨后天空出现彩虹,这表明太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同色光组成的,其中红、绿、
(2)图2甲中,∠1和∠2两个角的关系是:∠2
(3)图2乙、丙两图中,图
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【推荐1】阅读短文,回答问题。
雨过天晴,人们常会在与太阳光相对方向的天空看到一明一暗的两道弧形彩色光带,即虹霓景象,虹一般比霓更清晰。
如图甲所示,为一束红色激光从点B进入圆球形水球,先后经点C、D射出水滴的光路。当光线到达半空中圆球形水珠外侧或内侧上的某点(入射点)时,连接该点和水珠球心O的直线(图中未画出),就是该入射点处的法线。
虹和霓都是因为阳光照射到空中圆球形的小水滴时,发生光的折射及反射而形成的,如图乙所示为虹的形成光路,图丙所示为霓的形成光路。
(1)不同色光通过圆形水珠时的偏折程度是不同的,紫光的偏折程度比红光______ (大/小);
(2)太阳光被圆形水珠色散的原因是发生了光的______ 现象;
(3)仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射充有水雾的空气______ (会/不会)出现虹霓现象;
(4)下列对虹与霓现象的认识中,正确的是______ ;
A.虹比霓清晰,是因为入射光的强度不同
B.虹比霓清晰,是因为光的折射次数不同
C.虹比霓清晰,是因为光的反射次数不同
D.虹比霓清晰,是因为色光分布次序不同
(5)图甲中,若∠BCD=60,则红色激光进入水珠时的折射角为______ 。
虹和霓
雨过天晴,人们常会在与太阳光相对方向的天空看到一明一暗的两道弧形彩色光带,即虹霓景象,虹一般比霓更清晰。
如图甲所示,为一束红色激光从点B进入圆球形水球,先后经点C、D射出水滴的光路。当光线到达半空中圆球形水珠外侧或内侧上的某点(入射点)时,连接该点和水珠球心O的直线(图中未画出),就是该入射点处的法线。
虹和霓都是因为阳光照射到空中圆球形的小水滴时,发生光的折射及反射而形成的,如图乙所示为虹的形成光路,图丙所示为霓的形成光路。
(1)不同色光通过圆形水珠时的偏折程度是不同的,紫光的偏折程度比红光
(2)太阳光被圆形水珠色散的原因是发生了光的
(3)仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射充有水雾的空气
(4)下列对虹与霓现象的认识中,正确的是
A.虹比霓清晰,是因为入射光的强度不同
B.虹比霓清晰,是因为光的折射次数不同
C.虹比霓清晰,是因为光的反射次数不同
D.虹比霓清晰,是因为色光分布次序不同
(5)图甲中,若∠BCD=60,则红色激光进入水珠时的折射角为
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【推荐2】阅读短文,回答问题
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者------高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?
原来,光从玻璃射入空气时,折射角___________ 入射角(如图甲)(填“大于”、“小于”或“等于”)。当入射角增大时,折射角也增大(如图乙),到某一角度,使折射角达到90°,入射角再增大时,折射光完全消失,只剩下反射光(如图丙),这样光就在玻璃中传播,而不会“溜”出玻璃光纤(图丁),这种现象叫做全反射,它只有在如上述的情况下才可能发生。图1是光从玻璃射入空气时,折射角随入射角变化而变化的图像。
所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明度高、均匀,并且芯与外皮层之间的分界面光滑,就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤,其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束(如图2),它不仅能传导光能,也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束,同时能传图像的纤维束称传像束。
(1)完成上文中的空格
(2)光从空气进入玻璃时___________ (填“有可能”或“不可能”)发生全反射。
(3)光从玻璃进入空气时入射角必须满足条件( ) 才会发生全反射
A.大于42° B.小于42° C.大于45° D.小于45°
(4)某些自行车的尾灯也采用了全反射被镜的原理,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。尾灯的构造如图所示。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
光纤的奥秘
光纤电缆是本世纪最重要的发明之一、发明光纤电缆的,就是被誉为“光纤之父”的华人科学家、诺贝尔奖获得者------高锟。光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质,使用光来传送信号。光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端,而不会“溜”出玻璃光纤,这是为什么呢?
原来,光从玻璃射入空气时,折射角
所以,一般弯曲的光学纤维(简称光纤),只要它的玻璃芯的透明度高、均匀,并且芯与外皮层之间的分界面光滑,就是一根好的光导管。一根头发般细小的光纤,其传输的信息量相当于一条饭桌般粗大的铜“线”,为目前的信息高速公路奠定了基础,数以万计的光学纤维构成的光学纤维束(如图2),它不仅能传导光能,也能将图像从一端传到另一端。传光能的纤维束称传光束,同时能传图像的纤维束称传像束。
(1)完成上文中的空格
(2)光从空气进入玻璃时
(3)光从玻璃进入空气时入射角必须满足条件
A.大于42° B.小于42° C.大于45° D.小于45°
(4)某些自行车的尾灯也采用了全反射被镜的原理,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。尾灯的构造如图所示。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
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【推荐3】阅读短文并回答下列问题:
如图1所示,一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于或等于临界角时,只发生反射,不发生折射。
海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示,就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观.在夏季,白昼海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象.由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏.景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的气层中来,经过这样弯曲的线路,最后投入人的眼中.由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物抬高了许多.
人们利用光的全反射的现象制成了光缆,用于通信等方面.光在均匀透明的玻璃棒中传播,即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以将光从一端传导到另一端,即使棒的截面直径很小,甚至到微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示.
光导纤维束已成为一种新的光学基本元件,在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用.荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出,被世界誉为“光纤通讯之父”.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)光导纤维是利用______________ 传导信息的。
(2)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是________ 像(选填“实”或“虚”).
(3)当光从空气射向玻璃,__________ (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光穿过三棱镜的光路图。
( )
光的全反射
如图1所示,一束激光从某种玻璃中射向空气(如图所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于或等于临界角时,只发生反射,不发生折射。
海面上出现的海市蜃楼奇景如图2所示,就是因为光的在空气层中多次折射和全反射而形成的自然景观.在夏季,白昼海水温度比较低,所以在海面上方的空气出现下冷上暖的现象.由于空气的热胀冷缩,因此空气层下密上疏.景物的光线先由密的空气层逐渐折射进入稀的空气层,并在上层发生了全反射,光线又折回到下层密的气层中来,经过这样弯曲的线路,最后投入人的眼中.由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的,因此看到的“景物”比实物抬高了许多.
人们利用光的全反射的现象制成了光缆,用于通信等方面.光在均匀透明的玻璃棒中传播,即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以将光从一端传导到另一端,即使棒的截面直径很小,甚至到微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图3所示.
光导纤维束已成为一种新的光学基本元件,在光通信、光学窥视及光学特殊照明等方面有重要的应用.荣获诺贝尔物理学奖的华裔科学家高锟在此方面贡献突出,被世界誉为“光纤通讯之父”.
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)光导纤维是利用
(2)海市蜃楼情景中,人眼看到的空中的“景物”是
(3)当光从空气射向玻璃,
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图所示),请在图中完成这束入射光穿过三棱镜的光路图。
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