防火墙用什么材料:光学竞赛专题辅导一

光的直线传播问题一

1.某人身高1.7m，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1m／s的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3m，再经过2s，他的影子长为1.8m，路灯距地面的高度是多少？

思路点拨

根据光的直线传播，可以作出人影形成的图像，由图中的几何关系，可以求出路灯距地面的高度．

答案:如图，设图中A点为路灯位置，AB为由路灯向地面引的垂线，GE为题述某时刻人的位置，ED为此刻地面上他的影子；再过2s，人位于HF，其对应影子则位于FC．

则由题意有：

EF＝vt＝2m

由于△ABD∽△GED，故有

即  ----------①

由于△ABC∽△HFC，故有

即  -----------②

以GE＝HF＝1.7m，ED＝1.3m，EC＝EF十FC＝2m＋1.8m＝3.8m分别代入①②两式联立解之可得路灯距地面的高度为AB＝8.5m

2．图是月球的影区分布，当人随地球运动到______________区时会看到日全食，运动到______________区时会看到日偏食，运动到_______________区时会看到日环食。

思路点拨

看到日全食的位置是太阳光全部被月球挡住的位置，由图可见此时的观察点应位于B区域；看到日偏食的位置是太阳的某一侧的光被月球挡住而另一侧的光不被月球挡住而能被观察者看到的位置，由图可见此类观察点位于A区域；而图中的C区域处，太阳中央部分的光被月球挡住，观察者无法看到，太阳边缘部分的光则均不被月球挡住可被观察者看到，故在此区域可见到日环食．在图中的D区域，太阳光不受任何阻挡，故看不到日食。

答案：B，A，C

光的直线传播问题二

1.网球拍的拍面有若干条经线和纬线，它们组成了一个个正方形的小格。如果光源安装在天花板，球拍在光源的正下方，要使经线和纬线在地面的影呈如下所列的几种形状，应该用什么样的光源，怎样放置球拍？

      1．影为正方形格子，边长放大到约为原来的2倍。

      2．影为矩形(不是正方形)。

      3．影为若干条平行的地线。

      4．无论怎样放置球拍，都看不清经线和纬线的影。

答案：1．用一个普通灯泡。使球拍平行于地面，与灯和地面等距。

      2．用一个普通灯泡，使经线或纬线)与地面平行，纬线或经线)不与地面平行。

      3．用一条直管形日光灯，使经线(或纬线)与灯管平行。

4．用两条直管形日光灯。互相不平行地放置。

光的直线传播问题三

2. 当你背对着路灯向前匀速行走时，定量分析你的身影长度变化的规律。

答案：这时，身影越来越长．身影长度l与身高h、灯高H、人行速度v的关系可以用如图所示的几何关系表示．

因为△OED∽△DBC，所以

由此解出

这表明，身影越来越长，而且影长是匀速增

加的，速度为

从这个表达式中可以看出

①影长增加的速度v＇与人行速度v成正比．

②当人比灯杆矮很多时：

这表明影长几乎不随人的行走而变．

③当人的身高与灯高相差无几时，

这表明影长的变化速度远大于人行的速度．

日月食问题

1.（1）画图并简要说明月食时太阳、地球、月球的相对位置。

（2）画图并简要说明阴历每月初七前后太阳、地球、月球

的相对位置。

（3）图中A和B哪个是新月的图案？哪个是月偏食的图案？

你是根据什么做出判断的？

答案：如图所示，当月球绕地球运行至地球的影子里，就发生了月食，此时太阳、地球、月球基本上在一条直线上，地球位于太阳、月球之间。

（2）如上面右图所示,阴历初七前后太阳、地球、月球的连线基本构成一个直角三角形，这时可以看见月球西边明亮的半圆，即上弦月。

（3）当月球环绕地球进入地球的影子中时，就会发生月食。如果月球的一部分进入地球的本影区，则发生月偏食。由于地球的直径远大于月球的半径，在弦长相同时，月球的弧长要大于地球的弧长，所以在图B中，右段弧长较大的是月球圆周的一部分，左段是地球圆周的一部分，即图B为月偏食的图案，图A则是新月的图案。

2.太阳和月亮位于如图所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食。

答案：日全食区域1；日偏食区域2；日环食3。

光反射问题一

1．甲乙两人在照同一个镜子。甲在镜中看到了乙的眼睛。以下说法中正确的是：［ ］

Ａ乙也一定能看到甲的眼睛；Ｂ乙只能看到甲的眼睛；

Ｃ乙不可能看到甲的眼睛；Ｄ乙不可能看到甲的全身。

思路点拨

甲在镜中看到了乙的眼睛，根据成像的原理可知，此时是乙的眼睛处发出的光(实际上是别处来的光照射到乙的眼睛处而反射出来的光)经过镜面反射以后再射到甲的眼睛中的结果．由光的反射中的光路可逆原理可知，若将上述光线完全逆转过来，这样的光路仍然是成立的．即由甲的眼睛处发出的光，经镜面反射后，必能投射到乙的眼睛处，即乙从镜中也可以看到甲的眼睛．

至于乙通过镜中是否能看到甲的全身，则由本题条件是无法做出肯定答复的．

答案:A

2．公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成，夜晚它可以反射汽车射来的灯光，使司机看清交通标志。以下反光膜结构的示意图中，正确的是图_______。

思路点拨

我们先看一个光学现象：夏日的清晨，我们看到树木花草上的露水珠晶莹透亮，特别醒目，产生这一现象的原因是由于光线在水珠内发生全反射所致，即光由水珠内射向空气时，在水与空气的分界面上发生全反射而使我们看起来觉得特别亮．类似地，光在置于空气中的玻璃珠内也产生这种全反射现象．图乙就是利用这一道理而使交通标志的反光特别明亮．

答案:乙

光反射问题二

1．小明的写字台上有一盏台灯。晚上在灯前学习的时候，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响阅读。在下面的解决方法中，最简单、效果最好的是（ ） 

A． 把台灯换为吊灯          B．把台灯放到正前方 

C．把台灯移到左臂外侧    D．把台灯移到右臂外侧 

思路点拨

小明晚上学习的时候，铺在写字台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，实际上这些刺眼的亮光并非玻璃本身发出的，而是玻璃表面反射台灯发出的光所致．这些光之所以刺眼，是由于人感受到的反射光太强，一般这是由于台灯可能正好在人的正前方，从而有较强的反射光朝人反射．可见如将台灯移至人的侧旁，即可避免出现这种现象．而对于通常以右手写字的人来说，则应将台灯移至其左臂外侧最好(因为如果台灯在右臂外侧时，则在写字时右手的影子会落在人正前方的台面上，影响看书和写字)．

答案:C(如小明用左手写字，则本题答案应是D)

2．小明在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来。由于会场比较暗，他使用了闪光灯。这样拍出来的照片（  ） 

A．反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了 

B．色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了 

C．色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条 

D．与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物 

思路点拨

    照相机闪光灯的作用是在由被拍摄物体射向照相机的光(包括该物体自身发的光和由它反射的别的光源照射在它上面的光，一般情况下都是物体本身并不发光而只有由它反射的光)太弱时，则在拍照时以闪光照射该物体，使物体在拍照瞬间受到闪光照射从而有较强的反射光射回照相机，从而生成物体的清晰的像．

投影仪投影彩色幻灯片时，是投影仪将彩色幻灯片成像在银幕上，即投影仪投射到银幕上的不同位置处有不同的彩色的光，这些光在该位置发生漫反射，使幕前观众看到幕上各处的色彩不同而构成一幅与幻灯片相似的彩色画面．此时，若以照相机闪光灯的闪光再投射到银幕上，则银幕对照相机的闪光将同样予以反射．而闪光是白光，它均匀地照射到整个银幕上，这样将会冲淡银幕上原画面的明暗对比，使原图像模糊不清楚．若是闪光的强度比幻灯投影光的强度强很多时，则将会使原图像基本看不出来，整个银幕呈一片白色，而白色中倒会把银幕上的一些污渍显现出来．显然，这种情况下拍摄出来的照片，也就和上述看到的情况一样了． 

答案:A

光反射问题三

1．生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是：（　　　） 

A．凹型镜面   B.凸型镜面   C.平面镜面   D.乳白平面 

思路点拨

为了增加进入镜筒的光强，应该使尽可能多的光线会聚来．而各种面镜所起的作用中，凹面镜对光线有会聚作用，凸面镜对光线则有发散作用，平面镜对光线既不会聚也不发散．由上可见，应采用的是凹型镜面．

答案:A

2.用两块平面镜做成如图所示的潜望镜，两平面镜中心的距离为L，现在用此潜望镜观察正前方一物体AB，那么人从潜望镜中看到AB的像距物体AB的水平距离是多少？（作图并说明）

解：图形如下图所示。

根据平面镜成像规律， AB与其在M1镜的像A＇B＇关于M1对称，A＇B＇对于M2镜为物，它的像A＂B＂距O2距离为L＋h，所以A＂B＂距AB水平距离为L。