专题03 光现象 （讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（山东专用）

专题03 光现象（2~5） 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 光的直线传播 实验01 探究光的直线传播 考点二 光的反射 实验02 探究光的反射定律 考点三 平面镜成像 实验03 探究平面镜成像的特点 考点四 光的折射 实验04 探究光的折射规律 考点五 光的色散 04解题方法·技巧点拨 05题型精研·考向洞悉 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及其应用 ►考向02 小孔成像 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及其应用 ►考向02 探究光的反射定律 ►考向03 利用光的反射定律作图 ►考向04 镜面反射和漫反射 题型三 平面镜成像 ►考向01 探究平面镜成像特点 ►考向02 平面镜成像作图 ►考向03 平面镜的应用 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用 ►考向02 探究光的折射规律 ►考向03 光的折射规律作图 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散现象 ►考向02 物体的颜色（透明物体和不透明物体） ►考向03 红外线、紫外线及其应用 06分层训练·巩固提升 ► 基础巩固 ► 能力提升 考点内容 课标要求 命题预测 光的直线传播 · 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。 以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。 本部分内容较为简单。在备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。 光的反射 · 通过探究，了解光的反射规律；了解什么是镜面反射和漫反射。 平面镜成像 · 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点及应用。 光的折射 · 通过探究，了解光的折射规律；认识生活中的折射现象。 光的色散 · 通过观察和实验（光的色散），知道白光是由色光组成的；了解红外线、紫外线的简单应用。 考点一 光的直线传播 一、光源 1.光源 人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。 自身能够发光的物体叫光源。光源分为自然光源和人造光源。 2.光源的判断 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 二、光的直线传播 1.光是怎样传播的 （1）实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径。 【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。 【进行实验】 一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。 二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。 三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。 【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。 （2） 探究光沿直线传播的条件 ①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液； ②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲； ③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。 【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。 【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。 （3）光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线。 （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 3.与光的直线传播有关的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。 （3）小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。 像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。 【现象辨析】影子和小孔成像的异同 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 三、光的传播速度 1.光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 2.光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 小孔成像 1.小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； 2.小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关； 3.小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 1．【新情景】（2024·山东临沂·中考真题）2023年11月19日，2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因，与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是（　　） A．林中树影 B．水中倒影 C．镜中汽车 D．空中彩虹 2．（2024·山东枣庄·三模）下列与光有关的现象，说法正确的是（  ） A．能从不同角度看到桌椅，是因为光的直线传播 B．树叶缝隙下的地面上形成的圆形光斑，是太阳的虚像 C．游泳池注水后看起来变浅，是光的反射现象 D．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 考点二 光的反射 一、光的反射 1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 二、光的反射定律 1.实验：探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 2.实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 3.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 三、光路的可逆性 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 四、利用光的反射定律作图 1.作图要求 所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置 五、镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 1.纸板在探究光的反射实验中的三个作用： （1）显示光的传播路径； （2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹； （3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。 2.镜面反射与漫反射： （1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射； （2）物体发出或反射的光浸入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮； （3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。 3．【新考法】（2024·山东东营·中考真题）东营黄河入海口景区，一只东方白鹳（如图）站在平静的水中，下列分析正确的是（　　） A．白鹳的倒影是由于光的反射形成的 B．白鹳飞离水面时，它的倒影会变小 C．白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同 D．白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光 4．（2024·山东泰安·中考真题）下列光现象由光的反射形成的是（    ） A．手影游戏 B．水中倒影 C．筷子“弯折” D．光的色散 考点三 平面镜成像 一、探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 特别提醒： （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 二、平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 2.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 3.平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下： ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法） 作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下： ①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）； ②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）； ③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。 三、平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 四、凸面镜和凹面镜 1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 3.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 平面镜成像作图时要注意以下几点 1.平面镜非反射面要画上短斜线； 2.实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； 3.实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 5．（2024·山东临沂·二模）临沂市文化公园是我市一道亮丽的风景线。1.5m深的荷花池内，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6m（如图），蜻蜓在水中的像（ ）。 A. 因光的折射而形成 B. 是比蜻蜓略小的虚像 C. 在水面下0.9m深处 D. 与蜻蜓相距1.2m 6．【新情景】（2024·山东泰安·二模）如图是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，若你正对着“鉴”中平静的水面，就会看到自己在水中的像。下列光现象中与“鉴”应用的原理相同的是（　　） A．小孔成像 B．雨后彩虹 C．看到不发光的书 D．用放大镜看手掌纹 7．（2023·湘潭）如图所示，白鹭平行于水面飞行，距水面2m。水中的“白鹭”是_______（选填“实”或“虚”）像，它距空中的白鹭_______m。 考点四 光的折射 一、光的折射 1.现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生了改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。 2.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 二、探究光的折射时的特点 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 2.探究光的折射时的特点 【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？ 【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。 【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。 【实验现象】 （1）光从空气斜射入水中时，，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。 【实验结论】 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 3.对光的折射现象的理解 （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （3）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （4）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； （5）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 三、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 从岸上看水中的物体，是变深还是变浅？从水中看岸上的物体，是变高还是变矮了？ 8．（2024·山东临沂·三模）2023年8月15日上午，泰山上空出现一片色彩绚丽的“彩虹云”，美的难以形容。下列光现象，与“彩虹云”成因相同的是（    ） A．手影游戏 B．日环食 C．水面的“折筷” D．耀眼的幕墙 9．（2024·山东枣庄·一模）如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，则水中的小鱼实际位置在（　　） A．B点 B．B点上方 C．B点下方 D．B点右方 考点五 光的色散 一、光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 二、光的三原色 1.色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 2.色光混合的应用 色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 三、物体的颜色 一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 四、看不见的光 1.可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 2.红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 10．（2024·山东德州·一模）小亮对一些光现象进行了探究， 下列说法正确的是（　　） A．甲图， 漫反射不遵循光的反射定律 B．乙图， 眼睛看远处的物体时像成在视网膜前方———需配戴凸透镜矫正 C．丙图， 小孔成像的原因是光的折射 D．丁图， 光的色散现象可以说明太阳光是复色光 11．（2024·山东济宁·二模）唐王湖生态湿地公园是邹城市民的后花园。小涵跟着妈妈到公园游玩，下列说法正确的是（　　） A．小涵看见清澈的湖中有游鱼，这是光的反射形成的虚像 B．小涵看见湖岸边盛开着红色的花朵，是因为花朵反射红光 C．临近中午，小涵看见阳光下，水面波光辉粼，这是光的直线传播形成的 D．戴着蓝色玻璃墨镜的妈妈，也可以观赏到湖边“花红柳绿”的景色 1.光的直线传播现象。 常见的光的直线传播现象：小孔成像（实像）、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。 2.小孔成像的特点。 小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定；像的大小与物体与小孔的距离和光屏与小孔的距离有关。 3.光的反射定律作图类型。 （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线），画出入射角、反射角，法线要画成虚线； （2）已知入射光线和反射光线，确定平面镜的位置。入射光线和反射光线夹角的角平分线就是法线的位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点、法线位置即可确定平面镜的位置。 4.平面镜成像作图的方法。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图； （2）根据平面镜成像特点作图（对称法）。请记住它们的作图步骤。 主要有两种题型： （1）已知平面镜、光源，作反射光线或者反射光线； （2）已知光源、像点画出平面镜位置及反射光路图。 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及其应用 1．（2024·山东临沂·二模）2023年10月29日凌晨，月食景象再现天宇，我国全境可见。下列光现象，与月食成因不同的是（    ） A．手影游戏 B．照镜穿衣 C．瞄准射击 D．小孔成像 2．【诗歌物理】（2024·山东潍坊·三模）“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”这首《枫桥夜泊》是唐代诗人张继描绘了枫桥附近的夜景，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“月”和“渔火”都属于光源 B．“霜”是水蒸气遇冷凝华后形成的 C．以“月”为参照物，停泊的“船”是静止的 D．“船”离“寺”越近，听到“钟声”的音调越高 ►考向02 小孔成像 3．（2024·山东青岛·二模）我国古代著名学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献，中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名，该实验说明了光在同一种均匀介质中 。当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，成倒立、 （选填“变大”“变小”或“不变”）的 （选填“实像”、“虚像”）。北京冬奥会圣火于2021年10月18日在奥林匹克运动的发祥地希腊伯罗奔尼撒半岛点燃，如图所示，圣火采集过程中利用 （选填“凹面镜”或“凸面镜”）对光具有 （选填“会聚”、“发散”或“色散”）的作用。 4．【改编】在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）。 A. 1.5×109m B. 1.5×1019m C. 5×106m D. 5×1012m 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及其应用 1．（2024·山东德州·中考真题）如图为德州广场标志性的建筑物“世纪风”，它在水中的倒影是由于光的 现象形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 2．（2024·山东东营·一模）中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识。“明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的 （选填“反射”或“折射”），“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于 。 ►考向02 探究光的反射定律 3．【新考法】（2024·山东青岛·一模）小明“探究光的反射定律”实验情况如下。 (1)如图所示，使一束光贴着有角度的纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。改变光束的入射角度，重复四次。 次数 1 2 3 4 入射角 反射角 ①请根据图示实验情况，将数据填入表中；( ) ②分析表中数据，可以得出的结论是：在反射现象中， ； (2)在上面的实验中，让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明：在反射现象中， ； (3)光的反射有什么应用？请举出一例说明 。 4．（2024·山东德州·二模）在“探究光的反射规律”实验中，王敏选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝ON转动，如图所示。 （1）实验中还需要的器材是 。硬纸板在实验中除了显示光路，还可以探究反射光线、入射光线和法线 ； （2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论。多次实验的目的是 ； （3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为42°时，其对应的反射角大小为 ；让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中 ； （4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 ►考向03 利用光的反射定律作图 5．（2024·山东泰安·一模）图甲为丹顶鹤及其倒影的画面，其中A点表示鹤嘴在水中像的位置，请在图乙中画出光从鹤嘴经水面反射进入人眼的光路图。 6．（2024·山东菏泽·二模）小海同学去海洋世界体验潜水 一条鱼向他游过来，当鱼游到A 点时，他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼，请你画出小海的眼睛在 B 点时看到“两条鱼”的光路图。 7．（2023·枣庄）自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。 ►考向04 镜面反射与漫反射 8．（2024·山东聊城·三模）人们能从不同的角度看到鲜花，是因为阳光在鲜花表面发生了 ；晴天时，在树荫下的地面上可以看到一些圆形光斑，这说明光在同种均匀介质中沿 传播。 9．（2024·山东青岛·一模）周末的中午，小宇推开窗户远眺时，发现对面楼房有几块玻璃把太阳光反射到自己家里，十分刺眼。 （1）太阳光照射在玻璃上发生 反射； （2）如果太阳光经玻璃反射后进入眼中的光路如图所示，请你画出玻璃的位置，并标明入射角所在位置 。 题型三 平面镜成像 ►考向01 探究平面镜成像的特点 1．（2024·山东聊城·中考真题）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示； (1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ； (2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。 2．（2024·山东临沂·中考真题）小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。 （1）如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是 。 （2）如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以 ，又可以比较像与物体的大小关系．将光屏放在中性笔B的位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。 （3）让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应 （选填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 考向02 平面镜成像作图 3．（2024·甘肃定西·模拟预测）在图中作出物体所成的像。 4．（2023·赤峰）如图所示，请根据平面镜成像特点，作出鸟喙上A点通过水面成的像A'。 5．（2023·广元）如图所示。从S点向平面镜发出一条光线，经平面镜反射后，反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图（保留作图痕迹）。 ►考向03 平面镜成像的应用 6．检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，如图甲所示，则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是（ ）。 A. B. C. D. 7．（2024·山东淄博·中考真题）小明将只有一面开口的魔箱面向同学，把纸币从顶部的投币口放入（图甲），纸币竟不翼而飞。打开魔箱，原来里面有一块镜子（图乙），下列说法正确的是（   ） A．魔箱中的镜子是凸透镜 B．看到的魔箱中的竖直方格是实像 C．镜子与水平面的夹角为 D．魔箱的成像原理是光的反射 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用 1．（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（　　） A．看到的水中的鱼是实像 B．看到的水中的云是实像 C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的 2．（2024·山东威海·一模）如图所示，下列关于光现象的说法中错误的是 A．图甲中，树下的光斑是由于光沿直线传播形成的 B．图乙中，岸边景物在水中的倒影是由于光的反射形成的 C．图丙中，要使像更大一些，可减小放大镜与花之间的距离 D．图丁中，当入射光靠近法线时，反射光和折射光也靠近法线 ►考向02 探究光的折射规律 3．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据： 表一：从空气斜射入水 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 15.0 2 35.8 23.0 3 51.0 31.3 表二：从空气斜射入玻璃 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 17.5 2 35.8 26.7 3 51.0 36.9 （1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”），且折射角随入射角增大而 ； （2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。 4．【新考法】小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。 （2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。 ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。 （3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数 ①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。 （4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。 5．某小组同学在研究光的折射规律时，记录的实验数据如下表所示：请仔细观察并分析下表的实验数据，归纳实验结论。 序号 传播路径 入射角 折射角 序号 传播路径 入射角 折射角 1 空气到水 30° 20° 6 空气到玻璃 30° 18° 2 45° 30° 7 45° 25° 3 60° 45° 8 60° 38° 4 水到空气 20° 30° 9 玻璃到空气 25° 45° 5 30° 45° 10 38° 60° (1)当光从一种介质斜射入另一种介质时， ； (2)当光从空气斜射入玻璃或水时，折射角 入射角；（选填“大于”或“小于”） (3)当入射光线逐渐远离法线时，入射角增大，折射角 ；（选填“增大”或“减小”） (4) （选填“玻璃”或“水”）对光的折射本领强； (5)分析实验序号1与4、2与5、7与9、8与10中的数据，可以发现折射时 。 ►考向03 光的折射作图 6．（2024·山东威海·中考真题）游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 7．（2024·山东菏泽·一模）已知图中的A和B，一个水面上的点光源，一个是水中的潜水员看到的点光源的像；C是潜水员的眼睛。请完成潜水员在水中看到点光源的光路图。 8．（2024·山东济南·一模）济南趵突泉被誉为“天下第一泉”，泉水澄澈见底，水中游鱼皆若空游无所依，图中所示是光经过游鱼射向水面的一条入射光线，请在答题卡的相应位置画出相应的反射光线和折射光线的大致方向，并标明折射角。 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散现象及其应用 1．【传统文化】（2024·山东菏泽·三模）中华文化源远流长，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列诗句中的有关描述用光学知识解释正确的是（　　） A．雾雨当空飞彩虹——光的色散 B．风吹草低见牛羊——光的折射 C．绿树阴浓夏日长——光的反射 D．浮萍破处见山影——光的直线传播 2．（2024·陕西渭南·模拟）“灯火暖长安·龙启中国年”2024大明宫上元唐宫灯会巨型花灯齐耀长安，为市民游客呈现出绚丽多彩的视觉盛宴。如图是游客拍摄的一张照片，下列说法正确的是（      ） A．花灯五光十色，是光的色散现象 B．灯光在真空中的传播速度是340m/s C．给花灯拍照时，手机影像传感器（相当于光屏）上成倒立、缩小的实像 D．手机的摄像头与近视眼镜是同一类型的透镜 ►考向02 物体的颜色（透明物体、不透明物体） 3．（2024·山东济南·一模）2023年10月29日，“2023济南（泉城）马拉松”在大明湖畔鸣枪开跑。运动员常会戴上“运动手表”，这样在跑步过程中不仅可以记录时间还可以实时监测心率等身体指标。以佩戴者的手腕为参照物，手表是 的（选填“运动”或“静止”）；手表屏幕所显示的彩色画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。 4．【新情景】（2024·陕西榆林·模拟预测）如图所示，4月21日，2024延安新区马拉松赛在延安市人民公园鸣枪开赛，本次比赛共有来自全国的1万名选手共同参与。下列说法正确的是（　　） A．选手身上的衣服呈现绿色是因为衣服吸收绿光 B．最后一排的选手看不见第一排的选手，是由于光的直线传播造成的 C．医护人员配备的额温枪是利用紫外线工作的 D．航拍无人机的摄像机镜头与近视眼镜镜片属于同一类透镜 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 5．（2024·山东日照·一模）现在很多大厦安装了自动门，当有人靠近时，接收到人体发出的 门会自动打开。验钞机是利用 具有使荧光物质发光的性质来显示钞票上隐含的标记的。 6．（2024·山东聊城·中考真题）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息 B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野 C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼 D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图 8．关于超声波、红外线和紫外线，下列说法中正确的是（　　）。 A．超声波、红外线和紫外线都可以在真空中传播； B．只有太阳才能辐射红外线； C．利用超声波可以测量宇宙飞船飞行的轨道高度； D．当预报的紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射人体 基础巩固 一、单选题 1.下列物体属于光源的是（ ）。 A．放映电影时的银幕 B．人的眼睛 C．激光笔 D．反射阳光的平面镜 2.如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（ ）。 A．经过调节，像的大小可以等于物的大小； B．木板上的小孔一定是圆形的； C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大； D．蜡烛在墙上形成的像是虚像 3.筷子在水中“折断”，其原理与下列光现象形成的原理相同的是（ ）。 A．河水看起来变浅； B．水中荷花的“倒影”； C．阳光下密林地上的圆形光斑； D．紫外线使荧光物质发光 4.若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）。 A．竖直向上移动 B．竖直向下移动 C．水平向左移动 D．水平向右移动 5.如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（ ）。 A．AO是入射光线 ； B．反射角等于30°； C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON； D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线 6.如图所示，是平行光照射到不同物体表面时发生反射的情况。下列说法正确的是（ ）。 A．甲、乙均为镜面反射； B．甲、乙均遵循光的反射定律； C．乙为漫反射，不遵循光的反射定律； D．甲图反射光路具有可逆性，乙图反射光路不可逆 7.下列光现象中，说法错误的是（ ）。 A．光照射到棉质衣服上会发生漫反射； B．我们能看到投影屏幕上的画面，是因为屏幕是光源； C．甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛，乙同学也可以从该平面镜中看到甲同学的眼睛； D．强烈的光照射在玻璃幕墙时，会发生镜面反射，造成光污染 8.如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）。 A．故宫角楼在水中倒影 B．草坪上的人影 C．人透过水球成像 D．日食现象 二、填空题 9．【生活物理】小明在湖边游玩时，看到了一些光现象。 （1）茂密的树下有一个个圆形的小光斑，是由于___________而形成的太阳“像”； （2）看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要___________（选填“深”或“浅”）； （3）湖中孔桥的“倒影”，是由于光的___________而形成的像。 10．小明用易拉罐制成一个简易针孔照相机。如图甲所示，小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号），这个像是 （选填“实像”或“虚像”）。这种针孔照相机的是利用 （选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）来成像的。 11．小明同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离 （选填“相同”或“不同”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向 （选填“东”或“西”）移动：看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是 （选填字母）。 A．都是实像 B．都是虚像 C．鱼是实像，云是虚像 12．(新考法）电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。 （1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）“铱﹣192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 （选填序号）。 A．可见光 B．α射线 C．β射线 D．γ射线 13．【新情景】（2024·广东深圳·模拟）小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车，她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像，她与像之间的距离为 。 14．（2024·广东·二模）如图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为30°，且反射光线与折射光线相互垂直，这个现象中，光的传播速度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；折射角是 （填度数）。如果让入射角变大，那么折射角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 三、作图题 15．如图，是某一发光点S在平面镜里的像，Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点，请在图中找到S的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。 16.请根据入射光线和反射光线，在图中正确的位置作出平面镜。 四、实验题 17．小明利用图中所示的装置探究“光的反射规律”。 （1）为了探究反射角和入射角的关系，需要用到的测量工具是 ； （2）如图甲所示，入射光线逐渐沿顺时针方向旋转，改变入射角，发现反射光线沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转，且反射角总 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （3）由图乙所示，小明将硬纸板B沿PQ剪开并将上半部分向后折，实验时，纸板B的上部分 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，这说明：反射现象中，反射光线、入射光线、法线 。 18．（2024·山东济南·模拟预测）小明利用如图甲所示的实验装置来“探究平面镜成像的特点”，在桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在玻璃板前放点燃的蜡烛A。 (1)如图甲所示，将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一只外形相同 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到从不同角度透过玻璃板看都与A的像完全重合，要求这两支蜡烛大小相同是为 ； (2)在探究像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离关系时，如图乙所示，小明测出蜡烛A到平面镜的距离为 cm，再用刻度尺测出像到平面镜的距离； (3)为了得到像到平面镜的距离和物到平面镜的距离关系的规律，你对他接下来的操作建议是 ； (4)若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“①”或“②”）处。 19．小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是：_____________________。实验中，___________（填“能”或“不能”）看见反射光线。 （2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角 ___________（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。当增大入射角时，观察到折射角在 ___________（填“增大”或“减小”）。 （3）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 ___________度。 （4）请你谈谈小宇在探究实验中存在的不足：___________________________________________。 能力提升 1．如图所示，属于光的反射现象的是（ ）。 A．手影游戏 B．水中倒影 C．铅笔“折断” D．雨后彩虹 2.【新考法】以下四种情形中，光能沿直线从M点传播到N点的是（ ）。 A．B． C． D． 3.如图所示，是光在空气和水两种介质中传播情形，下列说法正确的是（ ）。 A．BF是界面 B．AD的右边是水 C．入射角等于60° D．折射角等于30° 4.下面四幅图中，其中一幅与其它三幅的成因不相同的是（ ）。 A．海市蜃楼 B．水中的倒影 1. 放大镜中的像 D．天空中的彩虹 4.如图所示，在不透明的杯底部画一个黑点A，向杯中倒入适量水，眼睛位于P点看到A点的像A'点。A'点是由光发生 形成的 （选填“虚”或“实”）像。用激光笔对准像A'点照射，光 （选填“能”或“不能”）照到杯底A点。 5.如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则反射角的大小是 ；光束通过液面反射后在光屏形成一亮点S1，当光点由S1移到S2时，表示液面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），此时反射角 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 6.【新考法】（2024·江苏苏州·模拟）如图所示，将透明的薄壁方形水槽（厚度可忽略不计）水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象： (1)图中水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，此时入射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）图中的角； (2)为使B处的光点移至C处，应 （选填“增加”或“减少”）水槽中的水量，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h （选填“＞”、“＝”或“＜”）2cm。 7.（2024·安徽合肥·三模）如图所示，MN为平面镜，与水平面成30度角放置，一束光AO沿竖直方向射向平面镜，请画出AO的反射光线OB，并标出反射角大小。 8.【新思路】（2024·江苏镇江·模拟）在“探究光的反射规律”实验中： (1)实验过程中，纸板与平面镜必须 放置。 (2)实验中，应选用表面较 （填“粗糙”或“光滑”）的纸板，目的是 。 (3)实验中需要用到的测量器材有 。 (4)实验中使用可绕折转的纸板的目的是 。 (5)为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是 。 (6)正确操作实验，并在纸板上记录每次实验中光的径迹，取下纸板，接下来进行的操作是 ，将数据记录在表格中，并比较 。 (7)小东完成了实验探究，测量数据如表所示．小东分析数据得出的结论是：光发生反射时， 。 表1 实验序号 入射角 反射角 1 2 3 (8)实验时，多次测量的目的是 。 【能力设问】 (9)图甲中，若使光束沿NO方向射向平面镜，则反射角为 度。 (10)如图乙所示，在某次实验中，使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，若在纸板上没有观察到反射光，则原因可能是 。 (11)图乙中，让入射光线靠近法线NO，则反射角会 。如果让光逆着的方向射到平面镜上，会看到反射光线沿着方向射出，此现象说明 。 (12)小明完成实验探究后，将实验所测数据记录在表中，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。 表2 实验序号 入射角 反射角 (13)如图丙所示，小丽将一块缺角纸板的一边沿着直线NO竖直放置在纸板前面，以NO为轴旋转纸板，发现无论如何旋转，反射光线始终出现在纸板 （填“”或“”）上，这说明 。 (14)实验中，改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，应进行的操作是 。 (15)小丽又设计了如图丁所示的实验，一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线，将纸板沿剪开，把纸板的上半部分向后折，如图戊所示，发现在纸板的 （填“上部”或“下部”）看不到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 。 (16)老师进行了如下演示：先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的点，其作用是为了显示 的位置．然后打开固定在柱上的绿色激光笔，使绿色激光射向点，出现了如图己所示的情景．老师沿水平方向缓缓转动圆台，某时我们只能观察到一条光线，可判断 。 (17)实验结束后，老师在总结实验过程时，建议同学们在实验时最好使用带刻度的纸板进行实验，请你分析，使用带刻度的纸板进行实验的优点是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 光现象（2~5） 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03考点突破·考法探究 考点一 光的直线传播 实验01 探究光的直线传播 考点二 光的反射 实验02 探究光的反射定律 考点三 平面镜成像 实验03 探究平面镜成像的特点 考点四 光的折射 实验04 探究光的折射规律 考点五 光的色散 04解题方法·技巧点拨 05题型精研·考向洞悉 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及其应用 ►考向02 小孔成像 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及其应用 ►考向02 探究光的反射定律 ►考向03 利用光的反射定律作图 ►考向04 镜面反射和漫反射 题型三 平面镜成像 ►考向01 探究平面镜成像特点 ►考向02 平面镜成像作图 ►考向03 平面镜的应用 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用 ►考向02 探究光的折射规律 ►考向03 光的折射规律作图 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散现象 ►考向02 物体的颜色（透明物体和不透明物体） ►考向03 红外线、紫外线及其应用 06分层训练·巩固提升 ► 基础巩固 ► 能力提升 考点内容 课标要求 命题预测 光的直线传播 · 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。 以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。 本部分内容较为简单。在备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。 光的反射 · 通过探究，了解光的反射规律；了解什么是镜面反射和漫反射。 平面镜成像 · 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点及应用。 光的折射 · 通过探究，了解光的折射规律；认识生活中的折射现象。 光的色散 · 通过观察和实验（光的色散），知道白光是由色光组成的；了解红外线、紫外线的简单应用。 考点一 光的直线传播 一、光源 1.光源 人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。 自身能够发光的物体叫光源。光源分为自然光源和人造光源。 2.光源的判断 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 二、光的直线传播 1.光是怎样传播的 （1）实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径。 【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。 【进行实验】 一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。 二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。 三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。 【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。 （2） 探究光沿直线传播的条件 ①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液； ②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲； ③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。 【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。 【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。 （3）光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线。 （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 3.与光的直线传播有关的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。 （3）小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。 像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。 【现象辨析】影子和小孔成像的异同 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 三、光的传播速度 1.光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 2.光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 小孔成像 1.小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； 2.小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关； 3.小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 1．【新情景】（2024·山东临沂·中考真题）2023年11月19日，2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因，与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是（　　） A．林中树影 B．水中倒影 C．镜中汽车 D．空中彩虹 【答案】A 【详解】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播现象； A．林中的树影是树挡住光线，在树后形成的暗影区，是光的直线传播现象，故A符合题意； B．水中的倒影是平面镜成像，水面相当于平面镜，是光的反射形成的，故B不符合题意； C．观后镜中的汽车是凸面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意； D．空中的彩虹是光的色散现成的，其实质是光的折射现象，故D不符合题意。 故选A。 2．（2024·山东枣庄·三模）下列与光有关的现象，说法正确的是（  ） A．能从不同角度看到桌椅，是因为光的直线传播 B．树叶缝隙下的地面上形成的圆形光斑，是太阳的虚像 C．游泳池注水后看起来变浅，是光的反射现象 D．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 【答案】D 【详解】A．能从不同角度看到桌椅，是因为光的漫反射，故A错误； B．树叶缝隙下的地面上形成的圆形光斑，属于小孔成像，是太阳的实像，故B错误； C．游泳池注水后看起来变浅，是光的折射现象，看到的是池底的虚像，故C错误； D．在光的反射现象中，反射角等于入射角，入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线，故D正确。 故选D。 考点二 光的反射 一、光的反射 1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 二、光的反射定律 1.实验：探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 2.实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 3.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 三、光路的可逆性 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 四、利用光的反射定律作图 1.作图要求 所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置 五、镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 1.纸板在探究光的反射实验中的三个作用： （1）显示光的传播路径； （2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹； （3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。 2.镜面反射与漫反射： （1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射； （2）物体发出或反射的光浸入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮； （3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。 3．【新考法】（2024·山东东营·中考真题）东营黄河入海口景区，一只东方白鹳（如图）站在平静的水中，下列分析正确的是（　　） A．白鹳的倒影是由于光的反射形成的 B．白鹳飞离水面时，它的倒影会变小 C．白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同 D．白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光 【答案】A 【详解】AC．平静的水面相当于平面镜，白鹳的倒影是平面镜成像的现象，是由于光的反射形成的，皮影戏的原理是光的直线传播，故A正确，C错误； B．平面镜所成的像与物体大小相等，白鹳飞离水面时，大小不变，则它的倒影大小不变，故B错误； D．白色羽毛能反射各种色光，故D错误。 故选A。 4．（2024·山东泰安·中考真题）下列光现象由光的反射形成的是（    ） A．手影游戏 B．水中倒影 C．筷子“弯折” D．光的色散 【答案】B 【详解】A．手影游戏是光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B符合题意； C．筷子“弯折”是水中筷子反射的光斜射入空气中发生折射形成的，故C不符合题意； D．光的色散属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选B。 考点三 平面镜成像 一、探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 特别提醒： （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 二、平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 2.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 3.平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下： ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法） 作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下： ①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）； ②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）； ③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。 三、平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 四、凸面镜和凹面镜 1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 3.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 平面镜成像作图时要注意以下几点 1.平面镜非反射面要画上短斜线； 2.实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； 3.实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 5．（2024·山东临沂·二模）临沂市文化公园是我市一道亮丽的风景线。1.5m深的荷花池内，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6m（如图），蜻蜓在水中的像（ ）。 A. 因光的折射而形成 B. 是比蜻蜓略小的虚像 C. 在水面下0.9m深处 D. 与蜻蜓相距1.2m 【答案】D。 【解析】A．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，是光的反射，故A不符合题意； B．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，成的是等大的虚像，故B不符合题意； C．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，像到平面镜的距离等于物体到水面的距离等于0.6m，故C不符合题意； D．蜻蜓在水中的像与蜻蜓相距； 故D符合题意。 故选D。 6．【新情景】（2024·山东泰安·二模）如图是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，若你正对着“鉴”中平静的水面，就会看到自己在水中的像。下列光现象中与“鉴”应用的原理相同的是（　　） A．小孔成像 B．雨后彩虹 C．看到不发光的书 D．用放大镜看手掌纹 【答案】C 【详解】依题意得，“鉴”应用的原理是光的反射。 A．小孔成像是光的直线传播现象，故A不符合题意；     B．雨后彩虹，是光经过不同介质的折射现象，是光的色散现象，故B不符合题意； C．看到不发光的书，是书将反射的光线传入人眼，故C符合题意；     D．用放大镜看手掌纹，是光经过空气与透镜的折射现象，故D不符合题意。 故选C。 7．（2023·湘潭）如图所示，白鹭平行于水面飞行，距水面2m。水中的“白鹭”是_______（选填“实”或“虚”）像，它距空中的白鹭_______m。 【答案】①虚；②4。 【解析】 [1]水中看到的“白鹭”是白鹭的倒影，类似于平面镜成像，由光反射形成的虚像。 [2]根据平面镜成像规律可知，物距和像距相等，此时水中形成的像距水面2m，则像与空中白鹭的距离为。 考点四 光的折射 一、光的折射 1.现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生了改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。 2.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 二、探究光的折射时的特点 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 2.探究光的折射时的特点 【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？ 【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。 【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。 【实验现象】 （1）光从空气斜射入水中时，，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。 【实验结论】 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 3.对光的折射现象的理解 （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （3）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （4）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； （5）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。 三、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 从岸上看水中的物体，是变深还是变浅？从水中看岸上的物体，是变高还是变矮了？ 8．（2024·山东临沂·三模）2023年8月15日上午，泰山上空出现一片色彩绚丽的“彩虹云”，美的难以形容。下列光现象，与“彩虹云”成因相同的是（    ） A．手影游戏 B．日环食 C．水面的“折筷” D．耀眼的幕墙 【答案】C 【详解】泰山上空出现一片色彩绚丽的“彩虹云”时光的色散现象，其实质是光的折射； A．手影游戏是手挡住光线形成的暗影区，是光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．日环食是月亮挡住射向地球的太阳光形成的，是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．水面的“折筷”，是筷子反射的光线由水中射入空气时发生折射，折射角大于入射角形成的，是光的折射现象，故C符合题意； D．耀眼的幕墙，是太阳光照射在墙面发生镜面反射形成的，是光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 9．（2024·山东枣庄·一模）如图所示，人眼在A点看见河里B点有一条小鱼，则水中的小鱼实际位置在（　　） A．B点 B．B点上方 C．B点下方 D．B点右方 【答案】C 【详解】水中的“小鱼”是小鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像，看到的小鱼（虚像）在实际小鱼位置的上方，则实际小鱼的位置在B点的下方，如下图 故选C。 考点五 光的色散 一、光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 二、光的三原色 1.色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 2.色光混合的应用 色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 三、物体的颜色 一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 四、看不见的光 1.可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 2.红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 10．（2024·山东德州·一模）小亮对一些光现象进行了探究， 下列说法正确的是（　　） A．甲图， 漫反射不遵循光的反射定律 B．乙图， 眼睛看远处的物体时像成在视网膜前方———需配戴凸透镜矫正 C．丙图， 小孔成像的原因是光的折射 D．丁图， 光的色散现象可以说明太阳光是复色光 【答案】D 【详解】A．漫反射看起来杂乱无章，但也遵循光的反射定律，杂乱是由于反射面凹凸不平造成的，故A错误； B．眼睛看远处的物体时像成在视网膜前方，是由于晶状体对光的会聚能力过强造成的，是近视眼，应该用凹透镜来进行矫正，故B错误； C．小孔成像是由于光的直线传播形成的，故C错误； D．光的色散现象将白光分解成了各种色光，本质是光的折射，可以说明太阳光是复色光，故D正确。 故选D。 11．（2024·山东济宁·二模）唐王湖生态湿地公园是邹城市民的后花园。小涵跟着妈妈到公园游玩，下列说法正确的是（　　） A．小涵看见清澈的湖中有游鱼，这是光的反射形成的虚像 B．小涵看见湖岸边盛开着红色的花朵，是因为花朵反射红光 C．临近中午，小涵看见阳光下，水面波光辉粼，这是光的直线传播形成的 D．戴着蓝色玻璃墨镜的妈妈，也可以观赏到湖边“花红柳绿”的景色 【答案】B 【详解】A．看到水中的“鱼”，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的，故A错误； B．不透明物体的颜色由物体反射的色光决定。小明看到的盛开着红色的花朵，是因为花朵反射红色光的缘故，故B正确； C．阳光下的水面波光粼粼，这是由于水面反射太阳光形成的，属于光的反射，故C错误； D．能透光的玻璃的颜色由透过光的颜色决定，妈妈戴着蓝色玻璃墨镜，只能透过蓝光，其他射向墨镜的光都被墨镜吸收，所以妈妈看到的物体只能是蓝色或黑色，故D错误。 故选B。 1.光的直线传播现象。 常见的光的直线传播现象：小孔成像（实像）、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。 2.小孔成像的特点。 小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定；像的大小与物体与小孔的距离和光屏与小孔的距离有关。 3.光的反射定律作图类型。 （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线），画出入射角、反射角，法线要画成虚线； （2）已知入射光线和反射光线，确定平面镜的位置。入射光线和反射光线夹角的角平分线就是法线的位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点、法线位置即可确定平面镜的位置。 4.平面镜成像作图的方法。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图； （2）根据平面镜成像特点作图（对称法）。请记住它们的作图步骤。 主要有两种题型： （1）已知平面镜、光源，作反射光线或者反射光线； （2）已知光源、像点画出平面镜位置及反射光路图。 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及其应用 1．（2024·山东临沂·二模）2023年10月29日凌晨，月食景象再现天宇，我国全境可见。下列光现象，与月食成因不同的是（    ） A．手影游戏 B．照镜穿衣 C．瞄准射击 D．小孔成像 【答案】B 【详解】月食是由于光的直线传播形成的。 A．手影游戏是由于光的直线传播形成的，与月食的成因相同，故A不符合题意； B．照镜子是平面镜成像，其原理为光的反射，与月食的成因不同，故B符合题意； C．瞄准射击利用光的直线传播，与月食的成因相同，故C不符合题意； D．小孔成像也是由于光的直线传播形成的，与日环食的成因相同，故D不符合题意。 故选B。 2．【诗歌物理】（2024·山东潍坊·三模）“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠。姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”这首《枫桥夜泊》是唐代诗人张继描绘了枫桥附近的夜景，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“月”和“渔火”都属于光源 B．“霜”是水蒸气遇冷凝华后形成的 C．以“月”为参照物，停泊的“船”是静止的 D．“船”离“寺”越近，听到“钟声”的音调越高 【答案】B 【详解】A．“月”自身不能发光，是反射太阳的光，不属于光源；“渔火”自身能发光，属于光源，故A错误； B．“霜”是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶，属于凝华现象，故B正确； C．由运动的相对性可知，以“月”为参照物时，停泊的“船”相对于“月”的位置在发生变化，是运动的，故C错误； D．“船”离“寺”越近，听到“钟声”的响度越大，故D错误。 故选B。 ►考向02 小孔成像 3．（2024·山东青岛·二模）我国古代著名学者墨翟（墨子）和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献，中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名，该实验说明了光在同一种均匀介质中 。当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，成倒立、 （选填“变大”“变小”或“不变”）的 （选填“实像”、“虚像”）。北京冬奥会圣火于2021年10月18日在奥林匹克运动的发祥地希腊伯罗奔尼撒半岛点燃，如图所示，圣火采集过程中利用 （选填“凹面镜”或“凸面镜”）对光具有 （选填“会聚”、“发散”或“色散”）的作用。 【答案】 沿直线传播 变大 实像 凹面镜 会聚 【详解】[1][2][3]小孔成像实验说明了光在同种均匀介质中沿直线传播；根据光路图可知，当物体和光屏不动，小孔靠近蜡烛时，物距变小，像距变大，则光屏上的实像变大。 [4][5]凹面镜对光线具有会聚作用，凸面镜对光线具有发散作用；圣火采集过程中利用凹面镜对光线具有会聚作用。 4．【改编】在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）。 A. 1.5×109m B. 1.5×1019m C. 5×106m D. 5×1012m 【答案】A。 【解析】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形，与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形，是相似三角形，相似三角形的对应边成正比例，设太阳直径为n米，光斑的直径为， 则有 解得； 故选A。 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及其应用 1．（2024·山东德州·中考真题）如图为德州广场标志性的建筑物“世纪风”，它在水中的倒影是由于光的 现象形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 反射 虚像 【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜，水中的倒影是平面镜所成的像，是由光的反射形成的虚像。 2．（2024·山东东营·一模）中国的诗词歌赋蕴含着丰富的光学知识。“明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的 （选填“反射”或“折射”），“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于 。 【答案】 反射 光的直线传播 【详解】[1]酒中明月倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像。 [2]光被物体遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，是光的直线传播形成的。 ►考向02 探究光的反射定律 3．【新考法】（2024·山东青岛·一模）小明“探究光的反射定律”实验情况如下。 (1)如图所示，使一束光贴着有角度的纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。改变光束的入射角度，重复四次。 次数 1 2 3 4 入射角 反射角 ①请根据图示实验情况，将数据填入表中；( ) ②分析表中数据，可以得出的结论是：在反射现象中， ； (2)在上面的实验中，让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明：在反射现象中， ； (3)光的反射有什么应用？请举出一例说明 。 【答案】(1) 见解析 反射角等于入射角 (2)光路是可逆的 (3)自行车尾灯 【详解】（1）[1]如图所示，实验中每条入射光线和反射光线与法线的角度，即为入射角与反射角，如下表： 次数 1 2 3 4 入射角 70° 40° 20° 0° 反射角 70° 40° 20° 0° [2]根据表中的数据可知，入射角多大，反射角也多大，在反射现象中，反射角等于入射角。 （2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是在反射现象中，光路是可逆的。 （3）自行车尾灯（角反射器）是由互成直角的一些小平面镜组成的，由于光的反射，会把车子、霓虹、路灯等光源发出光反射到司机，使司机能看到前面骑自行车的人，从而避免交通事故。 4．（2024·山东德州·二模）在“探究光的反射规律”实验中，王敏选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝ON转动，如图所示。 （1）实验中还需要的器材是 。硬纸板在实验中除了显示光路，还可以探究反射光线、入射光线和法线 ； （2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论。多次实验的目的是 ； （3）光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为42°时，其对应的反射角大小为 ；让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中 ； （4）实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【答案】 量角器 是否在同一平面内 寻求普遍规律 48° 光路可逆 漫反射 【详解】（1）[1]为了探究光的反射规律，需要测量反射角、入射角的大小，故需要用到量角器。 [2]实验中，将一侧纸板向后折，通过观察是否还显示反射光线还可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （2）[3]为了比较反射角与入射角的关系，多次改变入射角进行实验的目的是从大量数据中寻找普遍规律，使结论具有普遍性。 （3）[4]AO与镜面的夹角为42°，则入射角大小为 90°-42°=48° 由于入射角等于反射角，所以对应的反射角大小为48°。 [5]让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。 （4）[6]实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了漫反射，反射光线朝向各个方向的缘故。 ►考向03 利用光的反射定律作图 5．（2024·山东泰安·一模）图甲为丹顶鹤及其倒影的画面，其中A点表示鹤嘴在水中像的位置，请在图乙中画出光从鹤嘴经水面反射进入人眼的光路图。 【答案】 【详解】A的位置是鹤的嘴通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出鹤的嘴的位置A'，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点（入射点）O，连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线，如图所示： 6．（2024·山东菏泽·二模）小海同学去海洋世界体验潜水 一条鱼向他游过来，当鱼游到A 点时，他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼，请你画出小海的眼睛在 B 点时看到“两条鱼”的光路图。 【答案】 【详解】当鱼游到A 点时，他惊喜地发现自己看到了“两条”同样的鱼，说明鱼同时在水面发生反射与折射，“两条”同样的鱼分别是反射与直线传播成的像。过A点作水面的对称点A′，得到A点的鱼在水面反射成的像，连接B点与对称点A′，得到反射光线，反射光线与水面的交点为入射点，连接入射点与A点得到入射光线；连接AB得到A点的鱼反射的光线进入眼睛的光线，得到直线传播的光路，如图所示： 7．（2023·枣庄）自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。 【解析】如图过入射点作镜面S1的垂线为法线，根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与平面镜S2的交点作为入射点，再重复上述过程，做出反射光线，最后的反射光线与射向S1的入射光线平行，具体作图如图所示： ►考向04 镜面反射与漫反射 8．（2024·山东聊城·三模）人们能从不同的角度看到鲜花，是因为阳光在鲜花表面发生了 ；晴天时，在树荫下的地面上可以看到一些圆形光斑，这说明光在同种均匀介质中沿 传播。 【答案】 漫反射 直线 【解析】【小题1】[1]当光线射到粗糙的物体表面上时，反射光线就会向四面八方传播，这就是光的漫反射。鲜花的表面比较粗糙，所以在其上面发生的是漫反射，则反射光线会射向四面八方，被不同方位的人看见。 [2]晴天树荫下的圆形光斑是小孔成像现象，是光在直线传播时，通过树叶间的小孔所成的太阳的实像。 9．（2024·山东青岛·一模）周末的中午，小宇推开窗户远眺时，发现对面楼房有几块玻璃把太阳光反射到自己家里，十分刺眼。 （1）太阳光照射在玻璃上发生 反射； （2）如果太阳光经玻璃反射后进入眼中的光路如图所示，请你画出玻璃的位置，并标明入射角所在位置 。 【答案】 镜面 【详解】（1）[1]平行入射的太阳光照射在玻璃上发生镜面反射，平行射出，反射到小宇家里，显得十分刺眼。 （2）[2]做入射光线和反射光线夹角的平分线，即为法线；过入射点做法线的垂线段即为镜面的位置，入射光线与法线的夹角为入射角，如图 题型三 平面镜成像 ►考向01 探究平面镜成像的特点 1．（2024·山东聊城·中考真题）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示； (1)为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ； (2)实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (3)检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。 【答案】(1)刻度尺 (2) 靠近 不变 (3)2.2 【详解】（1）为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是刻度尺，测量物体到平面镜的距离，像到平面镜的距离。 （2）[1]根据平面镜成像规律可知，实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像靠近玻璃板。 [2]像始终与物体等大，物体靠近，物体的大小不变，故像的大小不变。 （3）如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，像到平面镜的距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 2．（2024·山东临沂·中考真题）小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。 （1）如图甲所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是 。 （2）如图乙所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以 ，又可以比较像与物体的大小关系．将光屏放在中性笔B的位置，光屏上 （选填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。 （3）让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应 （选填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 【答案】 玻璃板的厚度影响 确定中性笔A的像的位置 不能 远离 【详解】（1）[1]中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，由于玻璃板的镀膜面向前，反射面在前，这样中性笔A的笔尖到镜面的距离为0，由于玻璃有厚度，后面的像成在玻璃内，所以后面的中性笔B不能与A的像完全重合。 （2）[2][3]实验时让中性笔A离开玻璃板一小段距离，这样中性笔A的像成在玻璃后面，可以确定中性笔A的像的位置了。因为平面镜成的是虚像，所以光屏放在中性笔B的位置上，光屏上不能承接到中性笔A的像。 （3）[4]平面镜成像时，物像到平面镜的距离相等，让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应远离玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 考向02 平面镜成像作图 3．（2024·甘肃定西·模拟预测）在图中作出物体所成的像。 【答案】 【详解】根据平面成像特点，分别作出物体的对称点、，用虚线连接和即为物体在平面镜中的像，如图： 4．（2023·赤峰）如图所示，请根据平面镜成像特点，作出鸟喙上A点通过水面成的像A'。 【解析】过A点向平面镜做垂线，与水面交于O点，并向下延长到A′，使AO=OA′，A′就是喙上A点通过水面成的像，作图如下： 5．（2023·广元）如图所示。从S点向平面镜发出一条光线，经平面镜反射后，反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图（保留作图痕迹）。 【解析】作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′P交平面镜于点O，则O为入射点，沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示： ►考向03 平面镜成像的应用 6．检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，如图甲所示，则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B。 【解析】物体在平面镜中成虚像，像物大小相等，与物关于镜面对称，左右互换。如图乙“E”的像开口向右，则在平面镜中看到的字母“E”开口向左，大小不变。故ACD错误，B正确。 故选B。 7．（2024·山东淄博·中考真题）小明将只有一面开口的魔箱面向同学，把纸币从顶部的投币口放入（图甲），纸币竟不翼而飞。打开魔箱，原来里面有一块镜子（图乙），下列说法正确的是（   ） A．魔箱中的镜子是凸透镜 B．看到的魔箱中的竖直方格是实像 C．镜子与水平面的夹角为 D．魔箱的成像原理是光的反射 【答案】D 【详解】A．魔箱中的镜子是平面镜，故A错误； BD．成像原理是光的反射，成的是正立的虚像，故B错误；D正确； C．魔箱中的方格是水平放置的，通过平面镜看到方格的像是竖直的，根据像与物关于平面镜对称可知，镜子与水平面的夹角为，C错误。 故选D。 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用 1．（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（　　） A．看到的水中的鱼是实像 B．看到的水中的云是实像 C．看到的水中的云是由于光的折射形成的 D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的 【答案】D 【详解】当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．（2024·山东威海·一模）如图所示，下列关于光现象的说法中错误的是 A．图甲中，树下的光斑是由于光沿直线传播形成的 B．图乙中，岸边景物在水中的倒影是由于光的反射形成的 C．图丙中，要使像更大一些，可减小放大镜与花之间的距离 D．图丁中，当入射光靠近法线时，反射光和折射光也靠近法线 【答案】C 【详解】A．图甲中浓密的树荫下出现很多光斑，这是小孔成像，是由于光的直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．图乙中，岸边景物在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B正确，不符合题意； C．凸透镜成虚像时，物近像近像变小，图丙中，要使像更大一些，可增大放大镜与花之间的距离，故C错误，符合题意； D．图丁中，当入射光靠近法线时，入射角减小，反射角和折射角都减小，反射光和折射光都靠近法线，故D正确，不符合题意。 故选 C。 ►考向02 探究光的折射规律 3．（2024·山东青岛·一模）探究光的折射规律实验：在天宫课堂中，航天员王亚平将空气注入水球，一束光从空气斜射入水球时，发生了折射现象。此现象引起了小华的好奇，并对“光的折射现象”进行了探究，得到以下实验数据： 表一：从空气斜射入水 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 15.0 2 35.8 23.0 3 51.0 31.3 表二：从空气斜射入玻璃 序号 入射角α/° 折射角γ/° 1 23.0 17.5 2 35.8 26.7 3 51.0 36.9 （1）分析数据可知：光从空气斜射入玻璃时，折射角 入射角（选填“大于”、“小于”），且折射角随入射角增大而 ； （2）天宫课堂中的水球中央有一个球形气泡，两个球心都在O点，结构如图。一束光AO1从空气射入水球，光路如图所示，则光从水球进入气泡球时，折射光线可能为 （选填①、②、③、④），O1O2和O2O的连线均为法线。 【答案】 小于 增大 ① 【详解】（1）[1][2]分析表格数据知道，光从空气斜射入玻璃中时，入射角由23°增大到51°，则折射角由17.5°增大到36.9°，由此可知，折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （2）[3]光从水中斜射入空气中，会发生折射，折射角大于入射角，对于球体而言，入射点与球心所在的直线即法线，入射光线和折射光线分别位于法线两侧，就图而言，OO2所在的直线即法线，进入气泡球的折射光线可能为①。 4．【新考法】小华偶然间整直向下看到放在玻璃砖下面的字发生了错位。 （1）他想光斜射时才发生偏折，才会出现“池底变浅”现象,那么光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？上述过程在科学探究中做___________（选填“设计实验”“提出问题”或“分析论证”）。 （2）①联想到“平面镜成像”找像位置的方法，于是他按如图所示将玻璃砖紧贴物体摆放在水平桌面上的一张白纸上，标记出物体的位置。按照图乙的方式沿水平方向观察物体（观察盒上的条形码）。当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样就找到了放置一块玻璃砖时___________的位置。 ②随后，他将玻璃砖离开物体向观察者移动一小段距离后进行观察，发现像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离___________影响成像位置（选填“会”或“不会”）。 （3）为了观察不同厚度玻璃的成像情况，他将第二块相同玻璃砖紧贴在第一块后面，如图丙所示，观察并记录像的位置；他再将第三块相同玻璃砖紧贴在前两块后面，如图丁所示，观察并记录像的位置。记录数 ①分析图的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是___________cm； ②三次实验都说明了光在垂直入射时，像的位置会___________观察者（选填“靠近”或“远离”）。 （4）从图的实验数据还可以得出：玻璃的厚度越厚，像与物的距离越___________。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看到的池底比它的实际位置___________（选填“浅”或“深”）。 【答案】① 提出问题；② 像；③ 不会；④ 2.13；⑤远离；⑥ 大；⑦ 深。 【解析】（1）[1]光在垂直入射时,光线不再偏折,还会有“池底变浅”的现象吗？这是在提出问题，所以该过程在科学探究中属于提出问题。 （2）①[2]当看到物体经玻璃砖成的像时，前后移动小卡片，使小卡片与像在同一个平面上，将小卡片此时的位置标记在白纸上，这样用小卡片的位置代替了像的位置，所以找到了放置一块玻璃砖时像的位置。 ②[3]移动玻璃砖，像的位置不变，说明玻璃砖与物体的距离不会影响成像位置。 （3）①[4]由图中的数据可知，用一块玻璃砖观察时，像与物体的距离是2.13cm。 ②由三次实验数据可知，光在垂直入射时，像距越来越大，与观察者的距离变大，说明像的位置会远离观察者。 （4）从图示的实验数据还可以得出：随着玻璃砖厚度的增加，像距增加的更多，说明玻璃的厚度越厚，像与物体之间的距离越大。 （5）从以上探究可知，从竖直方向看,由于光不会发生折射，所以看到的池底比它的实际位置深。 5．某小组同学在研究光的折射规律时，记录的实验数据如下表所示：请仔细观察并分析下表的实验数据，归纳实验结论。 序号 传播路径 入射角 折射角 序号 传播路径 入射角 折射角 1 空气到水 30° 20° 6 空气到玻璃 30° 18° 2 45° 30° 7 45° 25° 3 60° 45° 8 60° 38° 4 水到空气 20° 30° 9 玻璃到空气 25° 45° 5 30° 45° 10 38° 60° (1)当光从一种介质斜射入另一种介质时， ； (2)当光从空气斜射入玻璃或水时，折射角 入射角；（选填“大于”或“小于”） (3)当入射光线逐渐远离法线时，入射角增大，折射角 ；（选填“增大”或“减小”） (4) （选填“玻璃”或“水”）对光的折射本领强； (5)分析实验序号1与4、2与5、7与9、8与10中的数据，可以发现折射时 。 【答案】会发生偏折；小于；增大；玻璃；光路可逆。 【解析】(1)[1]分析实验序号1、2、3 （或6、 7、8）数据可知，当光从一种介质斜射入另一种介质时，折射角和入射角不相等，即当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射。 (2)[2]分析实验序号1、2、3 （或6、7、8）数据可知，光从空气斜射入水或玻璃中，折射角都小于入射角。 (3)[3]分析实验序号1、2、3（或6、7、8）数据可知，入射角变大，折射角也变大。 (4)[4]分析实验序号1与6（或2与7或3与8）数据可知，入射角相同，玻璃中的折射角更小，说明玻璃对光的折射能力强。 (5)[5]分析实验序号1与4、2与5、7与9、8与10中的数据可知，当光线逆着原折射光线的方向射入时，会发现折射光线逆着原入射光线的方向射出，这表明在折射现象中，光路是可逆的。 ►考向03 光的折射作图 6．（2024·山东威海·中考真题）游泳池底安装一支射灯，当池内无水时会在右侧池壁上形成一个亮斑A；当向池内注水至图中虚线位置时，会在右侧池壁上形成一个亮斑B，请通过作图确定亮斑A、B的大致位置。 【答案】 【详解】当池内无水时，光沿直线传播，在右侧池壁上形成一个亮斑A，往池内注水，当向池内注水至图中虚线位置时，在入射点画出法线，在法线的右侧画出折射光线，折射角大于入射角，在右侧池壁上形成一个亮斑B，如图所示： 7．（2024·山东菏泽·一模）已知图中的A和B，一个水面上的点光源，一个是水中的潜水员看到的点光源的像；C是潜水员的眼睛。请完成潜水员在水中看到点光源的光路图。 【答案】 【详解】人在水中能看到岸上的点光源，是由点光源发出的光线经水面折射后进入人眼，并且折射角小于入射角，人逆着折射光线的方向看去，折射光线好像是从虚像是发出的，所以A是看到的点光源的虚像，B是实际的点光源的位置；先连接眼睛C与A，与水面的交点即为入射点O，再连接入射点O和B，可得入射光线BO；连接OC可得折射光线，如图所示： 8．（2024·山东济南·一模）济南趵突泉被誉为“天下第一泉”，泉水澄澈见底，水中游鱼皆若空游无所依，图中所示是光经过游鱼射向水面的一条入射光线，请在答题卡的相应位置画出相应的反射光线和折射光线的大致方向，并标明折射角。 【答案】 【详解】先过入射点作法线，再根据反射角等于入射角，在法线右侧水中画出反射光线；过入射点在法线右侧的空气中画出折射光线，且使折射角大于入射角， 如图所示 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散现象及其应用 1．【传统文化】（2024·山东菏泽·三模）中华文化源远流长，许多诗句中蕴含着丰富的物理知识，下列诗句中的有关描述用光学知识解释正确的是（　　） A．雾雨当空飞彩虹——光的色散 B．风吹草低见牛羊——光的折射 C．绿树阴浓夏日长——光的反射 D．浮萍破处见山影——光的直线传播 【答案】A 【详解】A．雨后彩虹是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散现象，故A正确； B．风吹草，当草低下的时候，看见牛羊是由于光的直线传播，故B错误； C．“绿树荫浓”是由于光沿直线传播，在地面上形成的树影子，故C错误； D．倒影是平面镜成像现象，本质是光的反射形成的，故D错误。 故选A。 2．（2024·陕西渭南·模拟）“灯火暖长安·龙启中国年”2024大明宫上元唐宫灯会巨型花灯齐耀长安，为市民游客呈现出绚丽多彩的视觉盛宴。如图是游客拍摄的一张照片，下列说法正确的是（      ） A．花灯五光十色，是光的色散现象 B．灯光在真空中的传播速度是340m/s C．给花灯拍照时，手机影像传感器（相当于光屏）上成倒立、缩小的实像 D．手机的摄像头与近视眼镜是同一类型的透镜 【答案】C 【详解】A．花灯五光十色，是由花灯透过的色光决定的，并没有发生色散现象，故A错误； B．灯光在真空中的传播速度是3×108m/s，故B错误； CD．手机的摄像头相当于一个凸透镜，用摄像头给景物照相时，景物离镜头的距离u和镜头焦距f的关系是u＞2f，在手机影像传感器成的是一个倒立、缩小的实像，而近视眼镜是凹透镜与手机的摄像头不是同一类型的透镜，故C正确，D错误。 故选C。 ►考向02 物体的颜色（透明物体、不透明物体） 3．（2024·山东济南·一模）2023年10月29日，“2023济南（泉城）马拉松”在大明湖畔鸣枪开跑。运动员常会戴上“运动手表”，这样在跑步过程中不仅可以记录时间还可以实时监测心率等身体指标。以佩戴者的手腕为参照物，手表是 的（选填“运动”或“静止”）；手表屏幕所显示的彩色画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。 【答案】 静止 绿 【详解】[1]佩戴者的手腕与手表的相对位置不变，以佩戴者的手腕为参照物，手表是静止的。 [2]红、绿、蓝是光的三基色，手表屏幕所显示的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。 4．【新情景】（2024·陕西榆林·模拟预测）如图所示，4月21日，2024延安新区马拉松赛在延安市人民公园鸣枪开赛，本次比赛共有来自全国的1万名选手共同参与。下列说法正确的是（　　） A．选手身上的衣服呈现绿色是因为衣服吸收绿光 B．最后一排的选手看不见第一排的选手，是由于光的直线传播造成的 C．医护人员配备的额温枪是利用紫外线工作的 D．航拍无人机的摄像机镜头与近视眼镜镜片属于同一类透镜 【答案】B 【详解】A．绿色衣服，是因为它只反射绿光，而吸收其它色光，故A错误； B．由于光的直线传播，第一排选手身上的光线被其它排选手挡住了，无法进入最后一排选手眼里，故B正确； C．额温枪是接收人体辐射的红外线工作的，不是利用紫外线工作，故C错误； D．航拍无人机的摄像机镜头，是凸透镜，对物体成倒立缩小的实像，近视眼镜镜片是对光有发散作用的凹透镜，故D错误。 故选B。 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 5．（2024·山东日照·一模）现在很多大厦安装了自动门，当有人靠近时，接收到人体发出的 门会自动打开。验钞机是利用 具有使荧光物质发光的性质来显示钞票上隐含的标记的。 【答案】 红外线 紫外线 【详解】[1]一般人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，当有人靠近时，因为接收到人体发出的红外线，门会自动打开。 [2]在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线可以使荧光物质发光，所以可以用来做验钞机。 6．（2024·山东聊城·中考真题）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（　　） A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息 B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野 C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼 D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图 【答案】B 【详解】A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的反射传输图像信息，故A错误； B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射工作的，可以扩大视野，故B正确； C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，使光线提前会聚，在视网膜前成像，故C错误； D．丁图，物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故D错误。 故选B。 8．关于超声波、红外线和紫外线，下列说法中正确的是（　　）。 A．超声波、红外线和紫外线都可以在真空中传播； B．只有太阳才能辐射红外线； C．利用超声波可以测量宇宙飞船飞行的轨道高度； D．当预报的紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射人体 【答案】D。 【解析】A．红外线和紫外线都是电磁波，可以在真空传播，但真空不能传声，所以超声波不能再真空传播，故A错误； B．一切物体都能辐射红外线，故B错误； C．宇宙飞船在真空状态的太空飞行，真空不能传声，故C错误； D．虽然紫外线对人体有好处，但过多地接受紫外线的照射对人体有伤害，所以紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射，故D正确。 故选D。 基础巩固 一、单选题 1.下列物体属于光源的是（ ）。 A．放映电影时的银幕 B．人的眼睛 C．激光笔 D．反射阳光的平面镜 【答案】C。 【解析】A．放映电影时的银幕本身不能发光，可以反射光，所以其不是光源，故A不符合题意； B．人的眼睛不能发光，不是光源，故B不符合题意； C．激光笔本身能够发光，是光源，故C符合题意； D．反射阳光的平面镜不能发光，不是光源，故D不符合题意。 故选C。 2.如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（ ）。 A．经过调节，像的大小可以等于物的大小； B．木板上的小孔一定是圆形的； C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大； D．蜡烛在墙上形成的像是虚像 【答案】A。 【解析】A．当像距等于物距时，成像大小等于物体大小，故A正确； B．小孔成像实验中，像的形状与小孔无关，小孔可以是任意形状，故B错误； C．保持蜡烛与墙位置不变，将木板靠近墙的方向移动，物距变大，像距变小，会导致成像变小，故C错误； D．蜡烛的光通过小孔所成的像是光实际会聚成的，可以被光屏（墙）所承接，因此是实像，故D错误。 故选A。 3.筷子在水中“折断”，其原理与下列光现象形成的原理相同的是（ ）。 A．河水看起来变浅； B．水中荷花的“倒影”； C．阳光下密林地上的圆形光斑； D．紫外线使荧光物质发光 【答案】A。 【解析】筷子在水中“折断”是光的折射形成的； A、河水看起来变浅，是由于光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，故A正确； B、水中荷花的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误； C、阳光下密林地上的圆形光斑属于小孔成像，是由光的直线传播形成的，故C错误； D、紫外线使荧光物质发光，这是紫外线的化学效应，故D错误。 故选：A。 4.若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）。 A．竖直向上移动 B．竖直向下移动 C．水平向左移动 D．水平向右移动 【答案】A。 【解析】A．将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，反射光线能射中墙上的目标，故A符合题意； B．将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，反射光线不能射中墙上的目标，故B不符合题意； C．将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故C不符合题意； D．将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，所以反射光线不能射中墙上的目标，故D不符合题意。 故选A。 5.如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（ ）。 A．AO是入射光线 ； B．反射角等于30°； C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON； D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线 【答案】B。 【解析】A、射向镜面的光线为入射光线，由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面，所以AO是入射光线，故A正确； B、由图知入射角为60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B错误； C、若把入射光线OA靠近ON，则入射角减小，根据反射角等于入射角可知，反射角也会减小，所以反射光线OB也会靠近ON，故C正确； D、绕ON前后转动F板，由于两个面不在同一平面内，所以F板上观察不到光线，故D正确。 故选：B。 6.如图所示，是平行光照射到不同物体表面时发生反射的情况。下列说法正确的是（ ）。 A．甲、乙均为镜面反射； B．甲、乙均遵循光的反射定律； C．乙为漫反射，不遵循光的反射定律； D．甲图反射光路具有可逆性，乙图反射光路不可逆 【答案】B。 【解析】ABC．甲图中，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；乙图中，平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射；镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故AC错误，B正确； D．在光的反射中，光路是可逆的，因此，甲乙反射光路均可逆，故D错误。 故选B。 7.下列光现象中，说法错误的是（ ）。 A．光照射到棉质衣服上会发生漫反射； B．我们能看到投影屏幕上的画面，是因为屏幕是光源； C．甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛，乙同学也可以从该平面镜中看到甲同学的眼睛； D．强烈的光照射在玻璃幕墙时，会发生镜面反射，造成光污染 【答案】B。 【解析】A．光照射到一般衣服上，反射光线会射向各个方向，因此发生的是漫反射，故A正确； B．投影屏幕本身不能发光，我们能看到画面，是因为屏幕反射的光线进入人的眼睛，故B错误； C．在反射现象中，光路是可逆的，甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛，乙同学也可以从该平面镜中看到甲同学的眼睛，故C正确； D．巨大的玻璃幕墙，表面光滑，当光照射到它们的表面时会发生镜面反射，能量强亮度大，照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便，称为光污染，故D正确。 故选B。 8.如图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（ ）。 A．故宫角楼在水中倒影 B．草坪上的人影 C．人透过水球成像 D．日食现象 【答案】C。 【解析】A．故宫角楼在水中形成倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A错误； B．草坪上的人影是光的直线传播形成的，故B错误； C．人透过水球成像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故C正确； D．日食现象是光的直线传播形成的，故D错误。 故选：C。 二、填空题 9．【生活物理】小明在湖边游玩时，看到了一些光现象。 （1）茂密的树下有一个个圆形的小光斑，是由于___________而形成的太阳“像”； （2）看到的湖水中游动的“鱼”比其实际位置要___________（选填“深”或“浅”）； （3）湖中孔桥的“倒影”，是由于光的___________而形成的像。 【答案】光沿直线传播；浅；反射。 【解析】（1）茂密的树下有一个个圆形的小光斑，属于小孔成像，由光沿直线传播而形成的太阳的“像”。 （2）水中的鱼反射的光穿过水面，此时光在水面处发生折射，折射角大于入射角，即人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，且虚像在实际鱼的上方，所以从岸边看到水中“鱼”的位置比鱼实际位置要浅一些。 （3）湖中的孔桥的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射而形成的虚像。 10．小明用易拉罐制成一个简易针孔照相机。如图甲所示，小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号），这个像是 （选填“实像”或“虚像”）。这种针孔照相机的是利用 （选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）来成像的。 【答案】②；实像；光沿直线传播。 【解析】[1][2]使用针孔照相机时，“F”字样光源发出的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，塑料膜上所成的像是图丙中的②。 [3]小孔成像是由于光沿直线传播形成的。 11．小明同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离 （选填“相同”或“不同”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向 （选填“东”或“西”）移动：看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是 （选填字母）。 A．都是实像 B．都是虚像 C．鱼是实像，云是虚像 【答案】相同；东；B。 【解析】小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，根据平面镜成像特点可知，物像到平面镜的距离相等，故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同； 由平面镜成像特点可知，物与像关于镜面对称，当水中的白云在向东移动时，则天上的白云在向东移动； 看到的水中鱼，是由光的折射形成的虚像；水中云，是由光的反射形成的虚像，所以这两个像都是虚像，故选B。 故答案为：相同；东；B。 12．(新考法）电磁波是一个大家族，图1是它们的家族谱，下面对应的是各种电磁波的主要应用。 （1）红外线与紫外线的频率用f表示，则f红外线 f紫外线；它们在真空中的传播速度c红外线 c紫外线（两空均填“＞”、“＜”或“＝”）； （2）“铱﹣192发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤，结合图2所示推知：“铱﹣192”发出的最有可能用于金属内部探伤的是 （选填序号）。 A．可见光 B．α射线 C．β射线 D．γ射线 【答案】（1）＜；＝；（2）D。 【解析】（1）由图1知红外线的振动频率为1012Hz，紫外线的振动频率大于1014Hz；故f红外线＜f紫外线；红外线与紫外线都是电磁波，电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s，故v红外线＝v紫外线； （2）由图2知γ射线的穿透能力最强，故发出的用于金属内部探伤最有可能的是γ射线，故选D。 故答案为：（1）＜；＝；（2）D。 13．【新情景】（2024·广东深圳·模拟）小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车，她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像，她与像之间的距离为 。 【答案】 虚 1m 【详解】[1]平面玻璃可以看做是平面镜，小红通过平面玻璃成像相当于平面镜成像，平面镜所成是虚像，所以小红通过平面玻璃所形成的是虚像。 [2]平面镜所成的像，像距与物距相等，物距为0.5m，像距也为0.5m，故她与像之间的距离为 0.5m+0.5m=1m 14．（2024·广东·二模）如图所示为一束光从空气斜射到某液面上，与液面的夹角为30°，且反射光线与折射光线相互垂直，这个现象中，光的传播速度将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；折射角是 （填度数）。如果让入射角变大，那么折射角将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 变小 30° 变大 【详解】[1]由于光在空气中的传播速度大于光在液体中的传播速度，所以光从空气斜射到某液体中，传播速度变小。 [2]由图可知，入射光线与界面的夹角是30°，所以入射角为 90°-30°=60° 反射角等于入射角也为60°，所以反射光线与界面的夹角为30°，因为折射光线与反射光线垂直，所以折射光线与界面的夹角为 90°-30°=60° 因此折射角为 90°-60°=30° [3]当光从空气斜射入液体中时发生折射，由折射规律可知，入射角增大，折射角随着增大，所以如果入射角不断变大，则折射角将不断变大。 三、作图题 15．如图，是某一发光点S在平面镜里的像，Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点，请在图中找到S的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。 【解析】作出像点S'关于镜面的对称点S即为发光点；连接QS'，与镜面的交点为入射点O，连接SO即为入射光线，则OQ为反射光线。如图： 16.请根据入射光线和反射光线，在图中正确的位置作出平面镜。 【解析】由光的反射定律知，反射角等于入射角，所以先作出反射光线与入射光线夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可得到平面镜的位置。如图： 四、实验题 17．小明利用图中所示的装置探究“光的反射规律”。 （1）为了探究反射角和入射角的关系，需要用到的测量工具是 ； （2）如图甲所示，入射光线逐渐沿顺时针方向旋转，改变入射角，发现反射光线沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转，且反射角总 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （3）由图乙所示，小明将硬纸板B沿PQ剪开并将上半部分向后折，实验时，纸板B的上部分 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，这说明：反射现象中，反射光线、入射光线、法线 。 【答案】量角器；逆时针；等于；不能；在同一平面内。 【解析】（1）[1]由于是为了探究反射角和入射角的大小关系，所以这里需要用到量角器测量两个角的度数。 （2）[2][3]如图甲所示，入射光线逐渐沿顺时针方向旋转，入射角逐渐减小，反射角也逐渐减小，故可以发现反射光线沿逆时针旋转，且反射角总等于入射角。 （3）[4][5]由图乙可知将硬纸板B沿PQ剪开并将上半部分向后折以后，实验时纸板B的上部分看不到反射光线，由这一现象可以看出：反射现象中，反射光线、入射光线和法线位于同一平面内。 18．（2024·山东济南·模拟预测）小明利用如图甲所示的实验装置来“探究平面镜成像的特点”，在桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在玻璃板前放点燃的蜡烛A。 (1)如图甲所示，将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一只外形相同 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到从不同角度透过玻璃板看都与A的像完全重合，要求这两支蜡烛大小相同是为 ； (2)在探究像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离关系时，如图乙所示，小明测出蜡烛A到平面镜的距离为 cm，再用刻度尺测出像到平面镜的距离； (3)为了得到像到平面镜的距离和物到平面镜的距离关系的规律，你对他接下来的操作建议是 ； (4)若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“①”或“②”）处。 【答案】(1) 不点燃 比较像与物体的大小关系 (2)3.50 (3)改变蜡烛A到平面镜的距离，多做几组实验 (4)② 【详解】（1）[1]为了从不同角度透过玻璃板看蜡烛B都与A的像完全重合，看上去蜡烛B好像被点燃一样，从而说明像与物体大小相同，因此蜡烛B不点燃。 [2]实验中要求这两支蜡烛大小相同，用玻璃板后面的蜡烛B代替玻璃板前面的蜡烛A和它的像进行比较，是为了比较像与物体的大小关系。 （2）由图乙知，刻度尺的分度值为0.1cm，所以小明测出蜡烛A到平面镜的距离为3.50cm。 （3）为了得到像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离关系的规律，避免实验偶然性，使结论具有普遍性，接下来的操作建议是：改变蜡烛A到平面镜的距离，多做几组实验。 （4）由于像与物体关于平面镜对称，将玻璃板向左倾斜，则蜡烛A的像会向左上方倾斜，所以观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的②处。 19．小宇利用如图所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。 （1）为了更清晰地观察水中的光路。可以采用的办法是：_____________________。实验中，___________（填“能”或“不能”）看见反射光线。 （2）实验的折射光路如图中所示，可以判定折射角 ___________（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。当增大入射角时，观察到折射角在 ___________（填“增大”或“减小”）。 （3）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 ___________度。 （4）请你谈谈小宇在探究实验中存在的不足：___________________________________________。 【答案】滴入几滴红墨水；能；大于；增大；0；实验次数较少，结论具有偶然性。 【解析】（1）[1][2]由于光线在无色的水中是看不到的，故可滴入几滴红墨水，即可看到入射光线和反射光线。 （2）[3][4]从图中知，光从水斜射入空气中时，折射角大于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。 （3）[5]当光从空气垂直射到水面时，光的传播方向不变，此时的折射角为0°。 （4）[6]本题中，实验次数较少，结论具有偶然性，多次测量是为了获取多组数据，得出普遍性的结论，换用其他透明介质再做此实验，得出的结论更具有普遍性。 能力提升 1．如图所示，属于光的反射现象的是（ ）。 A．手影游戏 B．水中倒影 C．铅笔“折断” D．雨后彩虹 【答案】B。 【解析】A．影子形成的原因是光的直线传播，故A不符合题意； B．水中倒影是平面镜成像现象，其原理是光的反射，故B符合题意； C．铅笔“折断”是铅笔上的光从水中射向空气中发生了折射，故C不符合题意； D．雨后彩虹是光的色散现象，故D不符合题意。 故选B。 2.【新考法】以下四种情形中，光能沿直线从M点传播到N点的是（ ）。 A．B． C． D． 【答案】A。 【解析】因为光在同种、均匀、透明的介质中是沿直线传播，题中只有均匀水晶是同种、均匀的，所以A符合题意，BCD均不符合题意。 故选A。 3.如图所示，是光在空气和水两种介质中传播情形，下列说法正确的是（ ）。 A．BF是界面 B．AD的右边是水 C．入射角等于60° D．折射角等于30° 【答案】B。 【解析】A．由图可知∠GOF=90°-60°=30° 已知∠EOF=30°，可知∠GOF=∠EOF=30° 反射角等于入射角，反射光线和入射光线关于法线对称，所以BF为法线，AD为界面，故A错误； BCD．折射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，所以GO为入射光线，OE为反射光线，OC为折射光线，入射角∠GOF=30°，折射角∠BOC=90°-30°=60° 光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，则AD的左侧是空气，右侧是水，故B正确，CD错误。 故选B。 4.下面四幅图中，其中一幅与其它三幅的成因不相同的是（ ）。 A．海市蜃楼 B．水中的倒影 1. 放大镜中的像 D．天空中的彩虹 【答案】B。 【解析】海市蜃楼是由于光线在不均匀的大气中传播，传播方向发生弯折，产生的折射现象造成的，在放大镜中所成的像属于凸透镜成像，是光线发生折射造成的，天空中的彩虹是因为光线发生折射现象，使得人们能够看到五颜六色的彩虹；水中的倒影是因为光经水面反射到人们眼中形成的，属于光的发射。 故选B。 4.如图所示，在不透明的杯底部画一个黑点A，向杯中倒入适量水，眼睛位于P点看到A点的像A'点。A'点是由光发生 形成的 （选填“虚”或“实”）像。用激光笔对准像A'点照射，光 （选填“能”或“不能”）照到杯底A点。 【答案】折射；虚；能。 【解析】[1][2]由A点反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面发生折射，由于折射角大于入射角，折射光线将远离法线，人在P点观察，看到的是变高了的虚像A′，因此像A′是由于光发生折射形成的虚像。 [3]根据在光的折射中，光路是可逆的，在P点用激光笔对准像A′照射，光从空气斜射入水中发生折射，光能照到杯底A点。 5.如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则反射角的大小是 ；光束通过液面反射后在光屏形成一亮点S1，当光点由S1移到S2时，表示液面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），此时反射角 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】50°；下降；不变。 【解析】[1]由图可知，入射光线与液面之间的夹角为40°，则入射角为90°﹣40°=50°，反射角等于入射角，所以反射角为50°。 [2]由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，则反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示 由图可知，当反射到光屏上的光点由S1移到S2时，表明液面从AB下降到CD。 [3]由于反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，所以入射角不会变化，反射角也不会变化。 6.【新考法】（2024·江苏苏州·模拟）如图所示，将透明的薄壁方形水槽（厚度可忽略不计）水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象： (1)图中水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，此时入射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）图中的角； (2)为使B处的光点移至C处，应 （选填“增加”或“减少”）水槽中的水量，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h （选填“＞”、“＝”或“＜”）2cm。 【答案】(1)小于 (2) 增加 ＞ 【详解】（1）光线由水中斜射入空气，根据折射规律可知，此时的入射角应小于折射角，即此时入射角小于角θ。 （2）[1]当水槽中的水量上升时，激光射入空气的入射点右移，这时折射光线应平行原折射光线，并在原折射光线的上方，即光点可以上移至C处，所以应使水槽中的水量增加。 [2]过水面上升后激光的入射点作原水面的垂线，如下图所示： 垂线和现在水面的交点为，垂线和原折射光线的交点为D，垂线与原水面的交点为E，由图可知 所以有。 7.（2024·安徽合肥·三模）如图所示，MN为平面镜，与水平面成30度角放置，一束光AO沿竖直方向射向平面镜，请画出AO的反射光线OB，并标出反射角大小。 【答案】 【详解】一束光AO沿竖直方向射向平面镜，过O点作出法线ON，根据数学知识可知 即入射角为，根据反射角等于入射角，故反射角等于，据此作出反射光线，如下所示： 8.【新思路】（2024·江苏镇江·模拟）在“探究光的反射规律”实验中： (1)实验过程中，纸板与平面镜必须 放置。 (2)实验中，应选用表面较 （填“粗糙”或“光滑”）的纸板，目的是 。 (3)实验中需要用到的测量器材有 。 (4)实验中使用可绕折转的纸板的目的是 。 (5)为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是 。 (6)正确操作实验，并在纸板上记录每次实验中光的径迹，取下纸板，接下来进行的操作是 ，将数据记录在表格中，并比较 。 (7)小东完成了实验探究，测量数据如表所示．小东分析数据得出的结论是：光发生反射时， 。 表1 实验序号 入射角 反射角 1 2 3 (8)实验时，多次测量的目的是 。 【能力设问】 (9)图甲中，若使光束沿NO方向射向平面镜，则反射角为 度。 (10)如图乙所示，在某次实验中，使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，若在纸板上没有观察到反射光，则原因可能是 。 (11)图乙中，让入射光线靠近法线NO，则反射角会 。如果让光逆着的方向射到平面镜上，会看到反射光线沿着方向射出，此现象说明 。 (12)小明完成实验探究后，将实验所测数据记录在表中，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致．请根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。 表2 实验序号 入射角 反射角 (13)如图丙所示，小丽将一块缺角纸板的一边沿着直线NO竖直放置在纸板前面，以NO为轴旋转纸板，发现无论如何旋转，反射光线始终出现在纸板 （填“”或“”）上，这说明 。 (14)实验中，改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，应进行的操作是 。 (15)小丽又设计了如图丁所示的实验，一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线，将纸板沿剪开，把纸板的上半部分向后折，如图戊所示，发现在纸板的 （填“上部”或“下部”）看不到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 。 (16)老师进行了如下演示：先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的点，其作用是为了显示 的位置．然后打开固定在柱上的绿色激光笔，使绿色激光射向点，出现了如图己所示的情景．老师沿水平方向缓缓转动圆台，某时我们只能观察到一条光线，可判断 。 (17)实验结束后，老师在总结实验过程时，建议同学们在实验时最好使用带刻度的纸板进行实验，请你分析，使用带刻度的纸板进行实验的优点是 。 【答案】(1)垂直 (2)粗糙 使光在纸板的表面发生漫反射，便于观察入射光线和反射光线 (3)量角器 (4)探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (5)在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹 (6)测量入射角和对应反射角的大小 反射角和入射角的大小 (7)反射角等于入射角 吧(8)避免实验的偶然性，得到普遍规律 (9)0 (10)纸板与纸板不在同一平面内或纸板没有与平面镜垂直 (11)减小 在反射现象中，光路是可逆的 (12)将反射光线与镜面的夹角当成了反射角（或将入射光线与镜面的夹角当成了入射角） (13) AOB 反射光线和入射光线在同一平面内 (14)给入射光线和对应的反射光线编号（或用不同颜色的笔画出入射光线和对应的反射光线） (15)上部 同一平面内 (16)法线 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (17)可直接读出入射角和反射角的大小，便于比较两角的大小关系 【详解】（1）实验过程中，纸板与平面镜必须垂直放置，这样才更方便让物像重合。 （2）[1][2]在“探究光的反射规律”实验中，应选择表面粗糙的纸板，使光在其表面发生漫反射，这样实验者从不同的方向都能看清实验的情景。 （3）实验中需要测量反射角和入射角的度数，因此需要量角器。 （4）本实验中，可绕ON转动的纸板的主要作用是：①呈现反射光线，②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内。 （5）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，方法是：可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来。 （6）[1][2]取下纸板后，接下来进行的操作应是用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中，并比较反射角与入射角的大小关系。 （7）通过表格数据分析可知：反射角等于入射角。 （8）多次改变入射角的大小去测反射角大小，是为了探究反射角与入射角的大小关系，使实验更具普遍性。 （9）图甲中，若使光束沿NO方向射向平面镜，反射光线、入射光线、法线三线合一，反射光线与法线的夹角为0°，即反射角为0°。 （10）反射光线、入射光线和法线在同一平面内，若实验中为将纸板与平面镜垂直，纸板FON上没有观察到反射光，可能是纸板未与平面镜垂直放置或纸板EON与FON不在同一平面内。 （11）[1][2]让入射光线靠近法线NO，入射角减小，反射角等于入射角，则反射角会变小；如果让光逆着OF的方向射到平面镜上，会看到反射光沿着OE方向射出，此现象说明光路是可逆的。 （12）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。 （13）[1][2]将一块缺角纸板PQ的一边沿着直线NO竖直放置在纸板AOB前面，以NO为轴旋转纸板PQ，发现无论如何旋转，反射光线始终出现在纸板AOB上，这说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （14）为了避免无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，应进行的操作是实验时给对应的入射光线和反射光线编号（或用不同颜色的笔画出入射光线和对应的反射光线）。 （15）[1][2]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板B的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板B的上部会看不到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （16）[1][2]加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径；法线与平面镜是垂直的，红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置；沿水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时（即只能观察到一条光线时），可根据光的传播路径来判断反射光线、入射光线和法线字啊同一平面内。 （17）在实验时最好是使用带刻度的纸板进行实验，使用带刻度的纸板进行实验的优点是便于直接比较反射角和入射角的大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 / 9 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$