2025年中考物理一轮复习 第三讲 光的反射知识点梳理

第三讲 光的反射知识点梳理 思 维 导 图 知 识 梳 理 1.虚像和实像 如图所示，当一个物点上发出或反射的光线进入人的眼睛，我们就看见了物点.如果一组光线经反射或折射后，仍以相同的角度进入了我们的眼睛，我们就会觉得在那个位置有一个物点，这就是物点的像.当进入人眼睛的光线的反向延长线交于一点，我们看到的就是虚像；当进入人眼睛有实际光线的会聚，我们看的就是实像，这时光线亦可以照亮光屏上一点，这时实像就被光屏接收到了. 总结上面的分析，我们可以得到下面实像和虚像的关系： 实像 能用眼看 能用光屏接收 由光线会聚 虚像 能用眼看 不能用光屏接收 光线的反向延长线会聚 对于物体，我们可以认为是由无数物点组合而成的，每一个物点对应一个像点，把像点组合起来就成了像. 总结区别如下： A.成像原理不同：物体射出的光线经光学元件反射或折射后，重新会聚所成的像叫做实像，它是实际光线的交点.如果物体射出的光线经光学元件反射或折射后发散，则它们反向延长后相交所成的像叫虚像. B.承接方式不同：虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏承接；实像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看.人看虚像时，仍有光线进入人眼，但光线并不是来自虚像，而是被光学元件反射或者折射的光线，只是人有“光沿直线传播”的经验，以为它们是虚像发出的.虚像可能因反射形成，如平面镜成等大的虚像，凸透镜成放大的虚像. C.成像位置不同：实像在反射成像中，物、像处于镜面同侧，在折射成像中，物像处于透镜异侧；虚像在反射成像中，物、像处于镜面异侧，在折射成像中，物像处于透镜同侧. 2.光的反射 (1)定义：光在传播过程中，当射到物体的表面时，被物体表面反射回去的现象叫做光的反射.所有物体的表面都可以反射光，我们能够看到本身不发光的物体，就是因为物体表面反射的光进入了我们的眼睛. (2)光的反射光路图： 入射光线：AO 反射光线：OB 法线:NO 入射角：i 反射角：r 3.光的反射定律 光的反射定律的内容为： ①反射光线、入射光线与法线在同一个平面内； ②反射光线和入射光线分居在法线的两侧； ③反射角等于入射角. ※反射定律可以表述为：“三线共面，法线居中，两角相等.” 说明：A.一条反射光线对应一条入射光线. B.入射光线决定反射光线的位置，入射角决定反射角. C.光反射时光路是可逆的. D.光线垂直入射时，反射光线和入射光线、法线重合，反射角和入射角都为0度. (1)光的反射规律指出了发生光的反射时所遵循的规律，理解光的反射定律前弄清一点、二角、三线的涵义. 一点：指入射点，用字母“O”表示. 二角：指入射角和反射角，入射角指入射光线和法线的夹角，反射角指反射光线和法线的夹角. 三线：指入射光线、反射光线和法线.法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线，这是为了研究问题的方便而引入的，没有具体的含义，但在确定入射角、反射角时法线却是关键，因为反射角和入射角是指光线与法线的夹角. (2)反射现象分类 镜面反射：平整光滑的物体表面能把平行的光线也沿平行的方向反射出去，这种反射叫做镜面反射. 漫反射：一般物体的表面都很粗糙，存在许多微小的凹凸不平，平行光线经反射后，反射光线不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射. 说明：无论是镜面反射还是漫反射，每一条反射光线都遵守光的反射定律.我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了漫反射的缘故. (3)平面镜成像 ①平面镜成像原理：平面镜成像是由于光的反射形成的.如图所示：物体上的一点 S 射向平面镜的发散光束，经平面镜反射后，反射光线仍然是发散的，发散的反射光线进入人的眼睛，人眼感觉光好像是从反射光线的反向延长线的交点处S'射过来的，就在 S'处看到点 S 的像. ②平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像，像与物体大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体相对平面镜对称.总结特点就是：等大、等距、对称、虚像. ③平面镜的作用：一是改变光的传播方向，如利用平面镜制成的潜望镜； 二是利用平面镜成像，如生活中使用的穿衣镜. ④角镜成像问题：互成角度的平面镜成像的问题叫角镜成像. 互成角度的两个平面镜能成几个像呢? 我们首先研究成90度的简单情况.如图所示，当光源S 的光线传播到平面镜M₁，发生发射，我们便可以通过M₁看到像S'.但照射到 M₁上的光线有一部分还会被反射到平面镜 M₂ 上，发生第二次反射.这时我们又可以通过M₂看到像S".同理，我们还可以看到S在M₂上成的像S".实际上，在S"点处有两个像重合在一起.所以通过互成90度两个平面镜可以成三个像. 这个问题还可以从另一个角度解决.我们注意到 S'与S"相对于镜面M₂，也满足“等大、等距、垂直”的关系，所以如果我们假设像 S'是一个物体，那么 S"就是它在M₂中的像.也就是说像作为一个物体可以在另一光学器件中再次成像. 利用上面的两种方法，对角镜成像的各种情况进行研究，不难发现如果角镜的夹角为α，并且180°能被α整除得到偶数，它成像的个数为 至于其他情况，我们需要根据具体的情况进行分析. 在摄影术里有一种方法，可以在一张照片上拍摄出一个人的几个不同的面相，在这种摄影术拍摄成的照片里我们可以看到5个不同的姿势.毫无疑问这种照片能把照片里的人的特点表现更加完全.这种照片是怎样拍摄出来的呢? 它利用了平面镜的成像特点.如图，让一个人面对一个夹角成72°的角镜，在镜子中呈现4个不同姿势像.这样便可以一下拍摄出5个不同的面相了. 4.球面镜 (1)凹面镜：凹面镜能使平行光线会聚在焦点；也能使焦点处发出的光平行射出. 应用：太阳灶利用凹面镜会聚太阳光，手电筒、汽车头灯利用凹面镜作反射面，使光线近似平行射出. (2)凸面镜：凸面镜能使光线向外发散，可以扩大视野.应用：汽车上的后视镜常用凸面镜，是为了扩大视野. (3)球面镜对光线的作用 镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜.反射面为球面的内表面的叫凹面镜，简称凹镜，反射面为球面外表面的叫凸面镜，简称凸镜. 根据反射定律可以通过作图的方式求出任意光线被球面镜反射的光线.如上图，我们可以认为一个球面镜是由无数的非常小的平面镜组成，每一个小平面镜都与球面相切，而垂直小平面镜的直线就是过球面球心和入射点的直线，也就是球面半径所在的直线.当光线射到球面镜上，我们就可以作出入射点处的小平面镜的法线，从而做出反射光线. 在介绍球面镜对光线的作用之前，我们先来了解几个名词：球面镜的中心点 P 叫做它的顶点，连接球心 C和顶点P 的直线，叫做球面镜的主光轴，简称主轴.靠近主轴射向镜面的光线叫做近轴光线. 平行于主轴的近轴光线，经过凹面镜反射的光线会聚到主轴上一点，这一点叫做凹面镜的焦点 F.平行于主轴的近轴光线，经过凸面镜反射的光线发散，发散光线的反向延长线相交到主轴上一点，这一点叫做凸面镜的虚焦点. 对于近轴光线，球面镜的焦距约等于球半径的一半，即 通过作图，我们可以看出凸面镜对光线有发散作用，凹面镜对光线有会聚作用.但应注意的是，会聚作用不代表光线一定要会聚在主光轴上.会聚作用也有可能使光线发散. 利用凹面镜对光线的会聚作用，我们可以做成太阳灶，它可以将太阳光的能量集中在一点，使放在焦点处的锅的温度迅速升高.根据光线可逆原理，还可以做成汽车头灯或手电筒的反光罩，把灯放在焦点处，使出射的光线接近于平行射出而照得较远.凸面镜可以做成汽车的后视镜，增加视野. (4)球面镜成像规律 首先我们可以通过观察球面镜成像的情况.那为什么会出现这些现象呢? 我们通过光路图的方法加以说明.首先我们来了解一下球面镜的三条特殊光线. A.凹面镜的三条特殊光线 ①平行于主轴的光线经凹面镜后，反射光线过焦点； ②过焦点的光线经凹面镜后，反射光线平行于主轴； ③过球心的光线经凹面镜后，反射光线沿原路返回. B.凸面镜的三条特殊光线 ①平行于主轴的光线，经凸面镜反射后发散，反射光线反向延长线过虚焦点； ②过虚焦点的光线经凸面镜反射后，反射光线平行于主轴； ③过球心的光线经凸面镜反射后，沿原路返回. C.凸面镜成像光路图 凸面镜对光线具有发散作用.凸面镜应用较为广泛，可用于转弯镜、广角镜等，最为常见的就是倒车镜与哈哈镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况. 凸面镜成像特点：无论物体放在镜前什么地方，在凸镜的另一侧总是成正立、缩小的虚像. D.凹面镜成像光路图 物体上某一点经球面镜所成的像，是这一点射出的经球面镜反射的许多光线会聚而成.为此，只要从三条特殊光线中任取两条，作出它们经球面镜反射的光线交点，就可以确定像的位置. 通过作图，我们可以看出： ①物体放在凹面镜主轴上大于二倍焦距的地方成倒立、缩小的实像； ②物体放在二倍焦距上成倒立、等大的实像； ③物体放在大于一倍焦距小于二倍焦距的地方，成倒立、放大的实像； ④物体放在一倍焦距以内成正立、放大的虚像. 凹面镜的成像情况和凸透镜的成像很相似.利用它可以做成反射式望远镜，代替凸透镜.1668年英国科学家牛顿发明了用“铜”镜制作的反射望远镜. 5.视野及视角 被观察的物体两端到人眼光心所张的角，叫做视角.从图可以看出物体在视网膜成像的大小决定于视角，视角越大，所成的像就越大.同一个物体，离眼睛越近，视角越大，在视网膜上所成的像就越大，看得就越清楚.在学习平面镜成像特点时，人向平面镜走近，他的像大小不变.但人看像的视角增大，在图中β>α.因此产生了他的像越来越大的错觉. 6.物体的颜色 透明体的颜色是由它透过的光的颜色决定的，有色的不透明体反射与它颜色相同的光.物体呈现黑色，说明它能吸收各种颜色的光.物体呈现白色，表明它能反射各种颜色的光. ※光的三原色和颜料的三原色 ①光的三原色：红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色. ②颜料的三原色：红、黄、蓝三种颜色叫做颜料的三原色. 学科网（北京）股份有限公司 $$