专题03 光现象（提优练习）-2024-2025学年物理中考专项复习讲练训练（苏科版）

专题03 光现象 新课标对单元考点要求 1.探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。 2.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 3.通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。 单元知识思维导图 【一、光的色散原理】 2 【二、物体的颜色】 4 【三、光的直线传播—影子】 8 【四、小孔成像的实验探究】 13 【五、平面镜成像的实验探究】 18 【六、平面镜成像的应用】 24 【七、光的反射计算】 27 【八、光的反射应用】 29 【九、光现象作图题】 32 【十、光的反射实验探究】 33 【十一、科普阅读题】 38 【一、光的色散原理】 【题型1】（24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的 现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中A为 光。如果将三棱镜换成红色透明的，则白屏上看到 色。常见的彩色电视机的显示器上的彩色图像是由 三种色光按照不同比例混合得到的。 【变式1-1】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，在暗室内让一束光通过三棱镜射到白色光屏上，来探究光的色散现象。为了在光屏和三棱镜之间的光路上看到彩色光带，应如何操作？ 。若在三棱镜和光屏之间插入一块与光屏等大的蓝色玻璃，光屏上将看到 色光带。 【变式1-2】（24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。 (1)如图甲，光屏上形成一条彩色的光带，这说明白光是由 ；图甲中a处是 光； (2)光屏应该选择 色的； (3)历史上首先用实验研究光的色散现象的是英国科学家 ； (4)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上，发现三棱镜的顶角摔掉了， （选填“能”或“不能”）完成以上实验； (5)小明想继续验证红光是单色光还是复色光，请选择一个合理的方案______；（填写字母） A．将红光继续通过三棱镜，观察有无色散 B．将红光照射在白纸上，观察白纸的颜色 C．红光是从白光中色散出来的，所以无需验证 (6)如果光屏上彩色光带分布过于密集，可以适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离。 (7)如图乙所示，一束红光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，紫色光斑在 （选填：“a点上方”、“a点下方”或“a点处”） 【变式1-3】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）阅读短文，完成以下问题： 太阳光的颜色之谜 在牛顿之前，人们对太阳光的颜色争论不休，直到牛顿做出了如图1所示的著名实验，谜底才得以解开，原来太阳光中含有七种色光以及一些看不见的光。后来，科学家进一步研究发现，本质上光也是一种波，不同颜色的光对应不同的波长。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。如图2所示，其中一种看不见的光——紫外线根据不同波长可分为“UVC”“UVB”“UVA”三种类型，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。 光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气以及尘埃等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。被散射出去的能量比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，用红灯表示停止和危险的信号，雾天行车，车上要开黄色雾灯，都是这个道理。 (1)如图1所示，在白色光屏上的②区域形成七色光带，这是光的 现象，其中红、绿、 是色光的三原色； (2)如图3所示，某消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于 类型（选填“UVC”“UVB”或“UVA”），紫外线从密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，透明灯管的材料应选 玻璃（选填“石英”或“普通”）； (3)雾天行车，车前灯要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长较 穿过去的能量较多。 考点：光的色散 物体的颜色 1.太阳光穿过三棱镜后，被分散成_____、_____、_____、_____、_____、_____、_____七种颜色的光，这种现象叫做光的 色散 。 2.光的三基色是_____、_____、_____；颜料的三原色是红、黄、蓝 。 3.透明体的颜色由 它透过的色光 决定，不透明体的颜色由 它__________决定。 4.光谱：把 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这几种不同颜色的光按这个顺序排列起来，就是光谱。 5.人眼看不见的光：在红光之外是__________，在紫光之外是 __________ 。 【二、物体的颜色】 【题型2】（24-25八年级上·江苏连云港·期中）在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是（　　） A．红色激光笔发出的光对眼睛没有危害 B．绿色不透明气球可能会爆破 C．红色透明气球可能会爆破 D．两个气球都不会爆破 【变式2-1】（2024·河北秦皇岛·一模）如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为（　　） A．A区域黑色 B．B区域黑色 C．C区域黑色 D．B区域白色 【变式2-2】（24-25八年级上·福建福州·期中）如图所示是我们初二年段的白蓝相间校服，白色代表福一学子追求自由、优雅的生活态度，蓝色寓意福一学子怀揣梦想、志向高远的精神，身着校服走在校园里，便是一道靓丽的风景线。当同学们走进只有红色光源的房间时，上衣会呈现出（　　） A．红蓝相间 B．全部黑色 C．全部红色 D．红黑相间 【变式2-3】（2024·江苏常州·中考真题）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（    ） A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤 C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤 【变式2-4】（23-24九年级下·江苏盐城·期中）以下是某科技兴趣小组同学设计的寻找“有色影子”的活动方案。用一种色光照射站在背景板前的人，会在背景板上形成影子，在影子上叠加另一种色光，能形成“有色影子”，下列符合要求的方案是（　　） 方案 照射光源的颜色 背景板的颜色 叠加光源的颜色 ① 绿 白 红 ② 白 红 蓝 ③ 红 白 绿 ④ 蓝 红 绿 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【变式2-5】（23-24八年级上·江苏徐州·期末）古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的，下列光路正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式2-6】（23-24八年级上·江苏苏州·期中）物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是 光。如图所示，用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，我们观察到 （选填“红色气球”或“绿色气球”）更易被爆破。 【变式2-7】（23-24八年级上·江苏常州·期中）雨天的夜晚，我们在马路上，有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天，空气中充满着细小的水珠，而这些小水珠相当于 （平面镜/三棱镜），路灯的光透过小水珠发生光的 现象，不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。将一张红色透明玻璃片和一张绿色透明玻璃片部分重叠（红色玻璃片在下，绿色玻璃片在上），然后放在一张白色纸板上面，如图所示。若太阳光照射到玻璃片上，在白色纸板上的乙区域主要呈现的颜色是 色。 【变式2-8】（23-24八年级上·山东淄博·期中）二维码（如图）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的条形码，用手机摄像头扫描二维码时可快速登录网页，访问网络数据．二维码 （选填“是”或“不是”）光源，当手机扫描二维码时（实际是手机红外线探头抓取图形），二维码中黑色部分将光 （选填“反射”或“吸收”），白色部分将光 （选填“反射”或“吸收”），再通过专门的解码器解码就可以获取网络相关信息。 考点：光的直线传播 1.光源。能够__________的物体叫光源。 2.光沿直线传播的条件。光在__________中是沿直线传播的。 3.光速。光在真空中速度为____________________；光在空气中传播速度约等于真空中的速度。 4.用光的直线传播可解释__________、__________、__________等。 【三、光的直线传播—影子】 【题型3】（23-24八年级上·福建厦门·期末）圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 【变式3-1】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的 形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角，同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市（如图），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为 。 【变式3-2】（24-25八年级上·江苏盐城·期中）行人在路灯下的影长与哪些因素有关呢？小明猜想； 猜想一：影长与光源到物体的距离有关；猜想二：影长与灯光照射的角度有关； 小明设计了图1实验，保持橡皮到墙壁间的距离不变，左右移动手电筒，分别测出墙壁上所形成的影子的纵向长度，记录实验数据如下表： 光源到橡皮的距离L/cm 5 10 15 20 25 影子的长度H/cm 10 6 4.5 3.7 3.1 (1)此实验是为了寻找猜想 （一/二）的证据；分析数据后可以发现，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变 ； (2)为了进一步发现其中的规律，根据表中数据，以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，H随L变化关系如图2，由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm时，影子的长度H大约是 cm；观察图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小得越 （快/慢）； (3)为了寻找另一个猜想的证据，小明保持橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动并始终让灯光对准橡皮擦照，测量影子的长度，并得出结论，在交流环节，有同学认为该方案并不完善，因为没有控制 不变； (4)在交流过程中，有同学发现有时影子边缘模糊，有时清晰，这是什么原因造成的呢？查阅资料后得知：第一种原因是橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度。第二种原因是光源性质不同，点光源形成的影子边缘往往比较清晰；光源较大时，光线就会从多个方向照射到物体上，使得影子边缘的光强分布变得复杂，从而导致边缘模糊。同学们通过下面实验继续寻找证据： ①为了验证第一种原因是否正确，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了，则说明第一种原因 （正确/不正确）； ②实验后，有同学通过画光路图方法，对上述两种原因进行验证，如图3，对比 两个光路图可以说明第二种原因是正确的。 【变式3-3】（2024·山西晋中·三模）小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 【变式3-4】（24-25八年级上·湖南岳阳·期中）如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符（不透明的纸中间有个针孔大小的孔），把确定表端影的位置变为确定横梁影中心的位置，将景符放置在横梁的影子中，调整景符上洞的位置在横梁影子中心，此时在圭上可以看到一个圆形光斑，且光斑中间有一条暗线，暗线的位置即为横梁影的中心位置，从而提高了测量的精度，如图乙所示。 (1)元代天文学家 对圭表进行改进与创新； (2)圭表上的圆形光斑是 （太阳的像/表顶端的像/横梁的像），暗线形成的原理： ； 【变式3-5】（23-24八年级上·江苏·期末）阅读短文，回答问题 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。 手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。 手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛 。 A．A和B发出的光都照到            B．A发出的光照到，B照不到 C．A和B发出的光都照不到          D．B发出的光照到，A照不到 （2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （会/不会）产生本影。 （3）请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）。( ) （4）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。 A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更多 D．明暗更不明显，层次更少 （5）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用   表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是 。 A．     B． C．    D． 【四、小孔成像的实验探究】 【题型4】（24-25八年级上·广东肇庆·期中）小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。 (2)小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是______； A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (3)小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是 ，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是： 。 A．    B．    C．    D． 【变式4-1】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）在探究小孔成像的实验中： (1)小华制作的装置如图1，要把制作好的圆筒插入易拉罐中，为了使成像更加清楚，圆筒的 （选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸制成的光屏，且整个装置应放置在较 （选填“明亮”或“黑暗”）的环境中； (2)将蜡烛和小孔的位置固定后，随着圆筒在易拉罐中慢慢往外拉动的过程中，所观察到像的大小逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”）； (3)接着小华在易拉罐底部又扎了两个小孔，使三个小孔呈“∴”形状排列，距离比例如图2所示。并重复上述实验，则他在光屏上看到的成像情况是下列中的 ； A．跟原来完全一样的一个蜡烛的像 B．一个蜡烛的像，但像的亮度更亮 C．三个蜡烛的像，且三个像的位置呈∴形状排列 D．三个蜡烛的像，且三个像的位置呈∵形状排列 (4)然后小华干脆用剪刀将三个小孔直接剪成一个较大的“△”窗口，并重复上述实验，则他在光屏上看到的情况是下列哪种 。 A．一个正常的蜡烛的像 B．一个亮度很大的蜡烛的像 C．一个“▽”形状的亮斑 D．一个“△”形状的亮斑 【变式4-2】（24-25八年级上·江苏无锡·期中）下面是“创新组”和“梦想组”的同学探究小孔成像实验的过程： (1)“创新组”在“制仵小孔成像观察仪”活动中，把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，为了使像更清楚、圆筒的 （填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏，某同学将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像．他还发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越近，像就越 ；（选填“大”或“小”） (2)表格中是“梦想组”同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录： 小孔的形状 小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形状 小孔距地10cm时                      小孔距地20cm时                      小孔距地40cm时                        小孔距地80cm时                   小孔距地120cm时                            小孔距地200cm时                            小明和他的同学分析表中记录的结果，得出了一些结论，请你帮他们补充完整： ①由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，所以，当小孔到地面的距离很小时，地面上的光斑与小孔的形状是 （选填“一致”或“不一致”）的，这不是太阳的像； ②分析比较小孔距地面40cm和80cm时的实验记录可知：小孔到地面的距离一定时，小孔越 （选填“大”或“小”），地面上就越容易得到太阳的像； ③如上表所示，当小孔的最大外径为5mm，小孔距地面80cm时，用一张卡片覆盖在△孔上（相当于把孔变小），遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状 （选填“变化”或“不变”），亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）； (3)小明知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像。于是他测出了光斑的直径为2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m。并上网查到：太阳到地球的距离为1.5×1011m；“光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值”“太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值”是一个相等的定值．由此可以估算出太阳的直径为 m。 【变式4-3】（24-25八年级上·江苏无锡·期中）小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计了探究“小孔所成像的大小与哪些因素有关”的实验，如图1所示，他猜想：小孔所成像的大小可能与烛焰到小孔的距离、烛焰ab的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一个蜡烛实验，且保持烛焰ab到小孔的距离为8cm不变，多次改变小孔到薄膜之间的距离时，他测出了像的高度填入表格内（见表）。 实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ 小孔到薄膜的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 (1)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在薄膜上看到的像是______； A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像 (2)从表格中可以看出：当烛焰ab和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越 （选填“大”或“小”）；由表格可以推知当薄膜距小孔12cm时，像的高度是 cm； (3)若将点燃的蜡烛向上移动。则塑料薄膜上的像向 （选填“上”或“下”）方移动；若只将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)如图2所示，让一束平行光垂直于水平地面MN射下，A为小铁球（大小可不计）。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动，关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹，下列说法正确的是______。 A．轨迹为圆形，半径为R B．轨迹为直线，轨迹的长度为R C．轨迹为圆形，半径为2R D．轨迹为直线，轨迹的长度为2R 【变式4-4】（24-25八年级上·江苏南京·期中）在探究“小孔成像”的实验中，一组同学相互配合做了以下实验，请根据他们的实验过程和现象回答问题。 a、找来5个相同的易拉罐，在每个的底部钻出大小不同的圆孔，制作5个小孔成像仪； b、用一个“F”形状的发光器作为实验光源； c、如图甲所示，将光源和小孔成像仪固定在水平桌面上，保持光源与小孔的距离不变，并进行成像比较如表格（表示小孔直径）。 孔径大小/mm 成像清晰度 亮度 像的大小 1号 ＜1mm 很清晰 很暗 很小 2号 1mm 比较清晰 比较暗 比较小 3号 2mm 清晰 明亮 正常大小 4号 5mm 模糊 比较亮 比较大 5号 7mm 很模糊 很亮 很大 (1)由表中的信息可知：在做小孔成像实验时，为了使观察到的像更清晰，应选择的直径 （选填“大”或“小”）的仪器进行实验；此时光屏上将呈现形状与 （选填“孔”或“光源”）相同的像； (2)如图甲所示，人眼从光屏右侧观察，若将“F”光源顺时针旋转 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转； (3)完成以上实验后，有的同学想知道小孔成像时像的大小与哪些因素有关，他们做出以下猜想： 猜想一：像的大小与小孔的直径大小有关，孔径越大，像越大； 猜想二：像的大小与小孔到光源的距离有关，距离越长，像越小； 猜想三：像大小与小孔到光屏的距离有关，距离越长，像越大。 为了验证猜想二，必须控制 相同、小孔到光屏的距离相同，改变 。 考点：平面镜成像特点 1.探究平面镜成像特点的实验 (1)实验器材： 玻璃板、刻度尺、大小相同的两根蜡烛等． ①利用玻璃的透光性， 目的是方便找到像的位置． ②用刻度尺能比较像和物体到平面镜的距离关系． ③用大小相同的蜡烛能够比较像和物体的大小关系． 2.平面镜成像原理 ①像和物到镜面的距离相等； ②像和物的大小相同； ③像和物的连线与镜面垂直； ④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像； ⑤像和物“左右相反”． 注意：物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关．平面镜成的像一定要画成虚线．实像和虚像的区别见下列表格。 分类 形成原因 验证 实例 实像 由实际光线会聚而成 实像可以在光屏上成像 小孔成像、照相机、投影仪 虚像 由光线的反向延长线相交而成 虚像不能在光屏上成像，只可以通过眼睛看到 平面镜成像、水中的倒影 【五、平面镜成像的实验探究】 【题型5】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作： (1)实验中小科用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定 ； (2)在探究像与物的大小关系时，应选择两支外形相同的蜡烛，将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将 （选填“点燃”或“未点燃“）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这表明像与物大小 ，此时用到的物理方法是 （填序号）； A．转换法         B．控制变量法           C．等效替代法 (3)多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，测量数据如图乙，可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 ； (4)将蜡烛B移走，在原来蜡烛B所在位置放置一张白屏，如图丙，眼睛应在 （选填“①”、“②”或“③”），观察白屏上是否有蜡烛A的像，判断成像虚实； (5)实验结束后，小科突发奇想将玻璃板沿中间竖直截成两部分，如图丙，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是___________（填序号）。 A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 【变式5-1】（24-25八年级上·重庆·期中）小丽同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图甲所示： (1)该实验用薄玻璃板代替平面镜，是为了 ，该实验的原理是 ； (2)将玻璃板前的蜡烛A点燃，将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动，人眼应在蜡烛 （选填“A”或“B”）一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)多次改变蜡烛A的位置，确定每次像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出结论：像与物到平面镜的距离 ； (4)取走蜡烛B，把光屏放在原来蜡烛B的位置， （选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察发现光屏上没有像，这说明平面镜所成的像是 像（选填“虚”或“实”）。 (5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景，S为小丽头顶上的一点，若平面镜MN绕M点顺时针转到，S点在平面镜中的像的轨迹为 （选填“直线”或“曲线”），离M点的距离 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式5-2】（24-25八年级上·安徽合肥·期中）如图甲所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。其中蜡烛A是点燃的，蜡烛B是与蜡烛A完全相同，但其未被点燃。 (1)在水平桌面上平铺一张A4白纸，并在白纸的中间用直尺画一条直线，白纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜，一定要让玻璃板 （选填“P面”“Q面”或“PQ正中间”）的下边沿着所画的直线放置。实验时小明用玻璃板替代平面镜的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在蜡烛B处放置一块不透明的光屏，眼睛应按照 （选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上接收不到像的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像； (3)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过厚玻璃板成了两个清晰的像和，若在图丙中和两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 （选填“只有”“只有A2”或“和”），如果所使用的玻璃板厚度为，则图丙中和两个像之间的距离为 。 【变式5-3】（24-25八年级上·广东深圳·期中）小华利用如图甲所示的器材“探究平面镜成像特点”。 (1)组装器材时，要使玻璃板与水平桌面垂直放置，现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择 mm的玻璃板做实验，用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)做完某次实验后，四个小组将收集和处理的信息记录在白纸上，以下所示正确的是图______； A．B．C．D． (3)小华借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）； (4)小华同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分，他将观察到______； A．蜡烛A像的下半部分 B．蜡烛A像的上半部分 C．蜡烛A完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛A完整的像，像的亮度不变 (5)若图丙中小猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子______。 A．都不能成像 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D．都成完整的像，且两个像在不同位置 【变式5-4】（24-25八年级上·黑龙江大庆·期中）如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围城一圈立在手机上，就可以将手机上的影像成在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她，这实际上是平面镜成像的原理。于是小美利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定 ； (2)如图乙，在竖立的玻璃板前放一支 （填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像； (3)小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体 。小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，如图丙所示，分析图中数据可知：像与物 ； (4)为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，都能看到电池的像垂直立在桌面上方。两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度（锐角）； (5)如图戊，将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像 （填字母）； A．逆时针转过一定的角度 B．位置保持不变 C．反方向转过相同的角度 (6)小美还想表演一个魔术：用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如图戌所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是 。 A．① B．② C．③ D．④ 【变式5-5】（24-25八年级上·福建福州·期中）在探究“平面镜成像特点”时，小明利用平面镜、茶色玻璃板、蜡烛等器材进行了以下操作。 (1)利用茶色玻璃板和平面镜都能看到蜡烛的像，经观察对比后，小明最终选择茶色玻璃板代替平面镜做实验，目的是 ； (2)为了进一步探究平面镜成像的特点，请在图甲中选出正确的操作方法 ； (3)按照上题正确的方法操作后，且玻璃板与水平桌面保持垂直，小明移动蜡烛B使其与A的像A′ ； (4)改进器材后，多次改变蜡烛A的位置进行实验，在白纸上做好相应记录，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 ； (5)如图丙所示，小明发现家中穿衣镜是由一定厚度的玻璃制成，他想确定穿衣镜成像的反射面，于是将笔尖紧贴镜子前表面M，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明 （选填“M”或“N”）是反射面; (6)如图丁所示，在蜡烛A位置上放标语“福州第十九中学欢迎您”，小明从蜡烛A位置向茶色玻璃板看去，看到标语的像如图丁中的 （选填“A”或“B”）所示。 【变式5-6】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置。 (1)用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 。为了能看到更清晰的像，应选择在较 （选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验； (2)在如图乙所示的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛A的像。拿大小完全相同。未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，由于平面镜成的是 （虚/实）像，所以人眼要一直在玻璃板 （选填“前面”或“后面”）观察，发现无法让B与A的像完全重合，原因是没有将玻璃板与桌面 放置。此时的蜡烛A的像在蜡烛B的 方（选填“上”或“下”）； (3)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用 等效替代了 （两空均选填“蜡烛A”、“蜡烛B”、“蜡烛A的像”。“蜡烛B的像”）； (4)图丙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们把白纸沿对采着中间直线对折，发现物点和对应的像点刚好重合，得出像和物关于平面镜 ； (5)如丁图利用平面镜可以把微小形变“放大”，在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，光点就会在刻度尺上出现明显的移动，在图中，刻度尺上光点将会向 （“上”、“下”）移动，这种实验方法是 。 考点：平面镜成像 1.平面镜成像的原理是__________。 2.平面镜成像的特点 （1）虚实：成的像为__________。 （2）大小：像和物的大小__________。 （3）距离：像和物到平面镜的距离__________ 。 （4）对称：像和物关于平面镜__________。 【六、平面镜成像的应用】 【题型6】（24-25八年级上·福建福州·期中）如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支铅笔保持竖直状态从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近，下列说法正确的是（　　） A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大 B．铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s C．经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为30cm D．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直 【变式6-1】（24-25八年级上·重庆渝北·期中）一个电子钟如果放置在甲、乙、丙、丁四个平面镜前的位置及示数（如图所示）。通过这四个平面镜看到的电子钟的示数，其中正确的是（   ） A．甲是10∶21 B．乙是15∶10 C．丙是15∶01 D．丁是12∶01 【变式6-2】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中，物体S的像S′（　　） A．S′的轨迹为线段 B．S′轨迹对M轴的张角为θ C．S′离轴M越来越近 D．S′的轨迹为圆弧 【变式6-3】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）在教室的大扫除之后，刚用水洗刷过的地面光彩照人，小明看到了教室里的吊扇通过光滑的地板表面所成的像，抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动，他再低头看地板里的“电风扇”也在转动，则看到的转动方向是（      ） A．顺时针 B．逆时针 C．不转动 D．顺时针、逆时针交替转动 【变式6-4】（23-24八年级上·江苏·期中）为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故，厂商开发出一种抬头显示器。抬头显示器水平安装在驾驶台上，显示面水平朝上，司机平视，借助透明挡风玻璃看到显示的像。如图司机看到了数字，则在相同角度，司机看到水平显示面上显示的图形应是（　　） A． B． C． D． 【变式6-5】（24-25八年级上·湖南·期中）小强同学到银行取款。他想知道当时是几点了，由于前面人身高较高，所以银行的电子钟被挡住了，这是因为由于光的 ，他向上看时，发现光滑如镜的天花板上倒映出电子钟的影像如图所示，则实际的时间应是 。 【变式6-6】（24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习）如图所示高1.7米的小夏，站在平面镜前2.5米处，像和镜面相距 米。若人朝着远离镜子的方向后退0.5米，像高为 米。在后退过程中，像的大小 （变大、变小或不变），若将一块和平面镜一样大小的木板放在平面镜后面0.2米处，她 （选填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。该同学从平面镜里看到背后墙壁上所挂时钟显示的时间如图所示，则实际时间是 。 【变式6-7】（24-25八年级上·安徽池州·期中）一平面镜与竖直的墙面成45°角且固定不变，如图所示，小球以 1m/s的速度沿墙面竖直向下匀速下落，则小球在平面镜里的像以 m/s的速度沿水平向 运动。 【变式6-8】（23-24八年级上·湖北孝感·期末）小明从平面镜中看到对面墙上挂的电子钟的时间如图所示，那么此时实际时间为 。如图所示，人们利用光的反射规律，在公路急拐弯处装上凸面镜，以减少事故的发生。这种镜面所成的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的。在如图所示的甲、乙两处正准备要拐弯的两辆汽车，两车的司机都能从镜中看到对方，这是因为在发生反射时，光路是 。 【变式6-9】（23-24八年级上·山东威海·期中）如图是同学们检查视力时平面镜、人和视力表的位置关系示意图。若平面镜距视力表的距离为3m，该视力表要求被测者在5m远处观察，则人应坐在离视力表 m远处；该同学在镜中看到时钟显示的时间如图所示，则实际时间是 。 考点：光的反射 1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫做光的反射。 2.光的反射定律 （1）__________：反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。 （2）__________：反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。 （3）__________： 反射角 等于 入射角 。 3.光的反射类型 （1）__________：射到物体表面上的平行反射后 反射光线仍然是平行的 。 （2）__________：射到物体表面上的平行反射后 反射光线不再平行，而是射向各个方向 。 4.可逆性：在反射现象中，光路是__________的。 【七、光的反射计算】 【题型7】（24-25八年级上·安徽芜湖·期中）如图所示，一束光线斜射到平面镜上，入射光线与平面镜夹角为，若要使反射光线和入射光线垂直，则下列操作不能实现的是（　　） A．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转 B．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转 C．入射光线不动，平面镜绕O点逆时针旋转 D．入射光线不动，平面镜绕O点逆时针旋转 【变式7-1】（24-25八年级上·上海·期中）一束阳光和水平方向成60°，要用一平面镜使反射光线沿水平方向射出，则镜面放置应与水平方向所成的角度为（　　） A．一定是60° B．一定是30° C．可能是60°或30° D．可能是75°或15° 【变式7-2】（24-25八年级上·江苏南京·期中）小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时，利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°（如图所示），一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点，则下列说法正确的是（　　） A．入射角的大小为60° B．若镜面竖直上移，则反射角将变大 C．若镜面水平左移，该束光线将照到P点下方 D．若镜面绕入射点顺时针转动10°，反射角的大小为20° 【变式7-3】（24-25八年级上·安徽合肥·期中）如图所示，在竖直平面xOy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置，其两端M、N的坐标分别为（2，3）和（2，2），点光源S在y轴正半轴上自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则点光源S移动的最大长度为（　　）（图中长度单位为：in） A．1m B．3m C．2m D．4m 【变式7-4】（24-25八年级上·山东济宁·期中）入射光线与镜面的夹角由减小到时，则反射角（　　） A．由增大到 B．由增大到 C．由减小到 D．由减小到 【变式7-5】（24-25八年级上·湖北·期中）如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 (1)A点与水面相距2m，则A与光屏上的光斑B之间的距离为 m。 (2)若光斑B向左移动了1.2m，说明水位上升了 m。 【变式7-6】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）短文阅读，回答问题： 机器人的“眼睛” 很多机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，例如家庭中的扫地机器人，工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”，其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，其中一束光通过接收透镜中心，照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d，当偏移值为L时，根据三角形的相似关系，可计算出红外传感器到障碍物的距离。 (1)红外线碰到障碍物时发生 反射（选填“镜面”或“漫”）； (2)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，一次测量时偏移值为2cm，则红外传感器到障碍物的距离为 cm； (3)如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 （选填“大”或“小”）。 【八、光的反射应用】 【题型8】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（　　） ①入射光线位置不变，平面镜向上平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜水平向左移动一段距离； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【变式8-1】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）水平放置的平面镜M将一束光线SO反射至竖直墙壁的A点，如图所示，要使反射光线射向B点，下列操作错误的是（   ） A．仅将入射光线SO绕O点顺时针转动 B．仅将平面镜M绕O点逆时针转动 C．仅将平面镜M向上平移 D．仅将平面镜M向下平移 【变式8-2】（24-25八年级上·河北石家庄·期中）如图所示，固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为，下列说法错误的是（　　） A．入射角的大小为 B．当水面升高时，入射角将不变 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面降低时，光斑A将向右移动 【变式8-3】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图是光电控制液面高度仪的示意图，通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低，一束光射到液面，此时入射角为 °；若入射角增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大 °；若将光电屏竖直向上移动一段距离，光斑S将向 （选填“左”或“右”）移动；若液面下降，光斑S将向 （选填“左”或“右”）移动。 【变式8-4】（24-25八年级上·四川眉山·期中）如图所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向左移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 ，将平面镜向上移动观察到光斑位置的变化情况是 （两空都选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。 【变式8-5】（24-25八年级上·重庆·期中）两个互相垂直的平面镜组成了“角反射器”，如图所示。如果入射光线方向不变，反射器绕O点向顺时针方向转过20°，那么经过反射器两次反射后的出射光线转过的角度是 ；保持入射光线位置和方向不变，将反射器水平向左移动一小段距离，此时出射光线跟入射光线之间的距离 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【变式8-6】（24-25八年级上·广东东莞·期中）如图，有一种液面微变监视器，由光束发射器发出的光反射到光电转换器的接收平面上。当入射角等于30°，反射角等于 ，若光点从S1点向左移向S2点，则表明被监视的液面是 （选填“上升”或“下降”），此时反射角比原来 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 考点：作光路图方法 1.作入射光线或者反射光线或者法线以及标出反射面，需要用光的反射定律解决； 2.画出物体在平面镜中的像或者确定物以及画出平面镜，需要用平面镜成像原理； 3.画出折射光线、入射光线以及法线等需要用光的折射规律。 注意：画光线要用箭头表示光的传播方向，没有箭头正确标出光的传播方向的光路图是错误的。 物体在平面镜中成的像需要用虚线画，用实线则错误。 【九、光现象作图题】 【题型9】（24-25八年级上·山东潍坊·期中）如图所示，太阳光与水平面成50°的夹角，某同学用平面镜使太阳光水平射入隧道。请通过作图标出平面镜的位置（保留作图痕迹） 【变式9-1】（24-25八年级上·河北衡水·期中）如图所示是点光源A发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中画出A的像点B、平面镜的位置并完成光路。 【变式9-2】（23-24八年级上·四川南充·阶段练习）如图所示，在O点放置一个平面镜，使与水平方向成60°角的太阳光经O点反射后，反射光线射向窗户P，请作出反射的光路图并标出反射角的度数。 【变式9-3】（2024·山西临汾·一模）在我国大西北的农村，太阳灶是一种常见的加热工具，其优点是节能环保。如图甲所示，照射到灶具反光面上的太阳光被会聚到一起用来烧水、煮饭。如图乙所示，从太阳发出的一束光AO经反光面（此处看作一块平面镜）反射后照到点B，请画出平面镜的位置。 【变式9-4】（2024·山西大同·一模）有东西掉到沙发底下，爷爷弯不下腰，看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处，调整好角度，让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。 【变式9-5】（2024·广西·模拟预测）请在图中画出平面镜和光路图，使得太阳光照射到A点时，经过反射可以照射到B点。 【十、光的反射实验探究】 【题型10】（24-25八年级上·安徽宿州·期中）探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两块白板组成，如图甲所示。 (1)实验中，可以从不同的角度看到白板上面的光路，是因为光在白板上发生了 反射； (2)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论：反射角等于入射角，小明得出结论的过程 （选填“合理”或“不合理”）； (3)如图乙所示，向后折转光屏后，反射光线与入射光线 同一平面内（选填“在”或“不在”）； (4)实验过程中，进行下列哪项操作后，在白板上仍可以看到反射光______；（填序号） A．如图乙所示，将白板的右半部分B向后翻折 B．如图丙所示，将白板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示．将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾 (5)结合四幅图，下列对于法线的理解正确的是______。（填序号） A．四幅图中，白板上的ON都是法线，法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角 B．法线是真实存在的一条光线，没有法线就不会有入射光线和反射光线 C．法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的一个平面与镜面的垂直关系 【变式10-1】（24-25九年级上·北京顺义·期中）小阳将如图所示的实验装置放在水平台面上，其中圆柱形烟雾室可以通过旋转底座水平转动，可调节的激光笔M发出的绿光始终斜射向O点，并发生反射，激光笔N发出的红光始终过平面镜上的O点与平面镜垂直。 (1)实验中可以观察到下图所示的现象。为了说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，小阳的进一步操作及观察到的现象分别是： ； (2)为了得到反射光线与入射光线准确的位置关系，小阳利用下图所示的实验装置，不断调整激光器的位置，将入射角与反射角记录在下表中； 度 0 15 30 45 60 75 度 0 15 30 45 60 75 分析表格中的数据，归纳得出： 。 【变式10-2】（24-25八年级上·江西抚州·期中）如图所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成，如图甲所示。 (1)如图，为了完成实验，还需要的测量工具是 ； (2)实验中，在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路，是因为光在纸板上发生了 ； (3)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论：反射角等于入射角。请对小明的此探究进行评价： ； (4)实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光___________； A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾 (5)对于法线的理解，结合四幅图，下列正确的是___________； A．四幅图中，白板上的ON都是法线，法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角 B．法线是真实存在的一条光线，没有法线就不会有入射光线和反射光线 C．法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系 (6)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”，这种现象形成的原理是 （“光的直线传播”或“光的反射定律”）； (7)让光线逆着反射光线射向镜面，经平面镜反射后，反射光线逆着原入射光线方向射出，表明反射时，光路具有 。 【变式10-2】（23-24八年级上·贵州贵阳·期中）如图是小强探究“光的反射规律”的实验装置。利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。 (1)应使纸板与平面镜保持垂直放置，小强将纸板与平面镜安装完毕后，应怎样检测它们是垂直的。请你写出一种检验方法： ； (2)检验完毕，硬纸板F需旋转到图乙中的位置 （选填字母“a”、“b”或“c”），才能在光屏上看到反射光； (3)改变入射光的入射角度，记录多次实验光路，进一步观察反射光线和入射光线关于ON对称，这条过入射点并 于镜面的直线叫做 ，根据这条线可以确定反射光线和入射光线的位置关系是 ； (4)小强完成上述实验的过程中用量角器测量了三组入射角和对应的反射角，如表所示，观察数据得到：“反射角和入射角互余”的结论，根据这一实验过程得出的结论是否可信？ （选填：“可信”或“不可信”），你的理由是 。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 45° 45° 【变式10-3】（24-25八年级上·江苏南京·期中）小红用如图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动 实验次数 ∠AOP ∠POB 1 90° 90° 2 65° 115° 3 42° 138° 4 18° 162° (1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ； (2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，多次测量纸板和平面镜的夹角； ①上述实验中测得的夹角均为90°，则可以得到结论： ； ②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线，由①、②可得结论： 。 (3)实验探究过程中对于法线的理解，下列说法正确的有　　。 A．法线是真实存在的一条光线； B．法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角； C．法线有助于确定反射光线、入射光线在同一个平面。 (4)改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB ∠AON（选填“＞”、“＜”、“＝”）。 【十一、科普阅读题】 【题型11】（23-24八年级上·广东潮州·期中）阅读材料，回答问题。 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。系统是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，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易地将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速．油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像； (2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）； (4)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用图中______图所示的玻璃； A．厚度均匀 B．上厚下薄 C．上薄下厚 (5)人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的疲劳，故为了使平视显示系统在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，可行性较高且较安全的方案是______。 A．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 B．将显示器安装在后挡风玻璃上 C．将显示器上的字体变大 【变式11-1】（24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习）阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。 2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类丰非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 (1)我国古代天文学家用 使表竖直； (2)郭守敬提高测量精度的措施有 ； (3)表顶横梁中间槽的形状是（　　） A．正方形 B．三角形 C．圆形 D．以上都可以 (4)一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； (5)由于物体越高，影子的边缘就会越模糊，为了解决这个问题，制作圭表时在表顶上端设置铜叶计，中间开槽，在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑，提高了表的测量精度，但这样会导致表影在一年中的某段时间会落到圭外，于是在圭的另一端立了一个小表，叫立圭，其结构如图丁所示。小明用图丁所示圭表观测时，发现落在立圭上的表影高度为c，若表高为a，表与立圭间的水平距离为b，则此时表的真实影长为 （用已知量的符号表示）； 【变式11-2】（2024·山东烟台·一模）戈壁滩上的“向日葵” 在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。 在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。        阅读以上短文，回答下列问题： （1）太阳能光热电站利用平面镜 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热； （2）在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是什么？ （3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度降低时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮发电机组工作，实现持续发电。其中涉及到物态变化及吸放热情况是什么？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 光现象 新课标对单元考点要求 1.探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。 2.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 3.通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。 单元知识思维导图 【一、光的色散原理】 2 【二、物体的颜色】 6 【三、光的直线传播—影子】 11 【四、小孔成像的实验探究】 19 【五、平面镜成像的实验探究】 26 【六、平面镜成像的应用】 37 【七、光的反射计算】 43 【八、光的反射应用】 48 【九、光现象作图题】 53 【十、光的反射实验探究】 57 【十一、科普阅读题】 64 【一、光的色散原理】 【题型1】（24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习）如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的 现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中A为 光。如果将三棱镜换成红色透明的，则白屏上看到 色。常见的彩色电视机的显示器上的彩色图像是由 三种色光按照不同比例混合得到的。 【答案】 色散 紫 红 红、绿、蓝 【详解】[1]当一束太阳光通过三棱镜后，由于不同波长的光在棱镜中的折射率不同，因此它们会被不同角度分散开来，形成彩色光带。这个现象被称为光的色散现象。 [2]观察光屏上的A、B两点，它们是光带边缘的色光。由于紫光的波长最短，它在棱镜中的折射率最大，因此会被偏折得最厉害，位于光带的最边缘。所以，A点应该是紫光。 [3]如果将三棱镜换成红色透明的，那么只有红光能够通过三棱镜并照射到白屏上。因为透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，红色透明的三棱镜只能透过红光。所以，白屏上看到的将是红色。 [4]常见的彩色电视机的显示器上的彩色图像是由红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合得到的。这三种色光被称为光的三原色。 【变式1-1】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）如图所示，在暗室内让一束光通过三棱镜射到白色光屏上，来探究光的色散现象。为了在光屏和三棱镜之间的光路上看到彩色光带，应如何操作？ 。若在三棱镜和光屏之间插入一块与光屏等大的蓝色玻璃，光屏上将看到 色光带。 【答案】 向三棱镜和光屏之间喷一些烟雾 蓝 【详解】[1]小明想看见三棱镜到光屏之间的光路，可以向三棱镜和光屏之间喷一些烟雾，从而显示光路。 [2]在三棱镜和白色光屏之间放一块与光屏等大的蓝色玻璃，由于透明物体的颜色是由它通过的色光决定的，故光屏呈现的光的颜色为蓝色。 【变式1-2】（24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。 (1)如图甲，光屏上形成一条彩色的光带，这说明白光是由 ；图甲中a处是 光； (2)光屏应该选择 色的； (3)历史上首先用实验研究光的色散现象的是英国科学家 ； (4)小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上，发现三棱镜的顶角摔掉了， （选填“能”或“不能”）完成以上实验； (5)小明想继续验证红光是单色光还是复色光，请选择一个合理的方案______；（填写字母） A．将红光继续通过三棱镜，观察有无色散 B．将红光照射在白纸上，观察白纸的颜色 C．红光是从白光中色散出来的，所以无需验证 (6)如果光屏上彩色光带分布过于密集，可以适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离。 (7)如图乙所示，一束红光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，紫色光斑在 （选填：“a点上方”、“a点下方”或“a点处”） 【答案】(1) 多种色光复合而成 紫 (2)白 (3)牛顿 (4)能 (5)A (6)增大 (7)a点下方 【详解】（1）[1]如图甲，光屏上形成一条彩色的光带，这说明白光是由多种色光复合而成，经过三棱镜会发生色散现象。 [2]光色散中，紫光的偏折程度最大，图甲中a处是紫光。 （2）白色的光屏反射所有的色光，光屏应该选择白色的。 （3）历史上英国科学家牛顿首先用实验研究光的色散现象。 （4）小明在实验中不小心把三棱镜掉在了地面上，发现三棱镜的顶角摔掉了，剩下的三棱镜仍能完成以上实验。 （5）复色光会发生色散现象，单色光不会，则为了验证红光是单色光还是复色光，可以将红光继续通过三棱镜，观察有无色散，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （6）如果光屏上彩色光带分布过于密集，可以适当增大光屏与三棱镜间的距离，从而增大不同色光的间距。 （7）光的色散中，紫光的偏折程度最大，则图乙中保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，紫色光斑在a点下方。 【变式1-3】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）阅读短文，完成以下问题： 太阳光的颜色之谜 在牛顿之前，人们对太阳光的颜色争论不休，直到牛顿做出了如图1所示的著名实验，谜底才得以解开，原来太阳光中含有七种色光以及一些看不见的光。后来，科学家进一步研究发现，本质上光也是一种波，不同颜色的光对应不同的波长。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。如图2所示，其中一种看不见的光——紫外线根据不同波长可分为“UVC”“UVB”“UVA”三种类型，其中UVC对人体伤害最大，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。 光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气以及尘埃等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。被散射出去的能量比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，用红灯表示停止和危险的信号，雾天行车，车上要开黄色雾灯，都是这个道理。 (1)如图1所示，在白色光屏上的②区域形成七色光带，这是光的 现象，其中红、绿、 是色光的三原色； (2)如图3所示，某消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于 类型（选填“UVC”“UVB”或“UVA”），紫外线从密封透明灯管内透出，对柜内的物品进行杀菌消毒，透明灯管的材料应选 玻璃（选填“石英”或“普通”）； (3)雾天行车，车前灯要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长较 穿过去的能量较多。 【答案】(1) 色散 蓝 (2) UVC 石英 (3)长 【详解】（1）[1][2]太阳光是复色光，不同的光由波长不同，太阳光经三棱镜折射后会分解成七种颜色的光，这是光的色散现象，其中红、绿、蓝三种色光可以混合成不同颜色的光，故红、绿、蓝是色光的三原色。 （2）[1][2]根据图2可知，UVC的波长范围为200~280nm之间，故消毒柜采用波长为254nm的紫外线消毒，该紫外线属于UVC，UVC能通过石英玻璃，但不易通过普通玻璃。故透明灯管的材料应选石英玻璃，柜门应选择普通玻璃。 （3）波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，越难传到远的地方，车前灯要开黄色雾灯是为了让光透过的能量更多，传得更远，故黄色光的波长较长。 考点：光的色散 物体的颜色 1.太阳光穿过三棱镜后，被分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫做光的 色散 。 2.光的三基色是红、蓝、绿；颜料的三原色是红、黄、蓝 。 3.透明体的颜色由 它透过的色光 决定，不透明体的颜色由 它反射的色光 决定。 4.光谱：把 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这几种不同颜色的光按这个顺序排列起来，就是光谱。 5.人眼看不见的光：在红光之外是 红外线 ，在紫光之外是 紫外线 。 【二、物体的颜色】 【题型2】（24-25八年级上·江苏连云港·期中）在学校庆元旦晚会上，科技小组的同学向大家展示了激光射爆气球的有趣实验。如图所示，红色透明气球内部还套有一只绿色不透明气球，用红色激光照射透明的红色、不透明绿色两个气球时，下列说法正确的是（　　） A．红色激光笔发出的光对眼睛没有危害 B．绿色不透明气球可能会爆破 C．红色透明气球可能会爆破 D．两个气球都不会爆破 【答案】B 【详解】A．红色激光笔发出的是强度很高的红光，具有一定的能量，直射人的眼睛时会对人的眼睛造成伤害，故A错误； BCD．红色透明气球，可以透过红色的光，吸收其他颜色的光，当用红色激光笔照射透明的红色气球时，红色透明气球透过红色的光，气球没有吸收光，气球不会爆破，而绿色不透明气球可以吸收部分激光的能量，可能会爆破，故CD错误，B正确。 故选B。 【变式2-1】（2024·河北秦皇岛·一模）如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为（　　） A．A区域黑色 B．B区域黑色 C．C区域黑色 D．B区域白色 【答案】B 【详解】透明物体的颜色是由透过的色光决定的，太阳光由七种颜色的光组成，红色玻璃只允许红光透过，故A区为红色，蓝色玻璃只允许蓝光透过，不允许红光透过，故C区为蓝色，重叠区B没有光线照到，为黑色，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2-2】（24-25八年级上·福建福州·期中）如图所示是我们初二年段的白蓝相间校服，白色代表福一学子追求自由、优雅的生活态度，蓝色寓意福一学子怀揣梦想、志向高远的精神，身着校服走在校园里，便是一道靓丽的风景线。当同学们走进只有红色光源的房间时，上衣会呈现出（　　） A．红蓝相间 B．全部黑色 C．全部红色 D．红黑相间 【答案】D 【详解】不透明物体的颜色由其反射的色光决定。当同学们走进只有红色光源的房间时，校服的白色区域会反射红光，呈现红色，蓝色区域会吸收红光，不会反射任何光，呈现黑色，所以上衣会呈现出红黑相间。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式2-3】（2024·江苏常州·中考真题）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（    ） A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤 C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤 【答案】C 【详解】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，如果一个物体呈现某种颜色，那么它只反射那种颜色的光，而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色：绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光，吸收其他颜色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起来是黑色的；西瓜瓤反射红光，吸收其他颜色的光。则在红色光照射下：西瓜皮：由于它只反射绿光，所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光，不反射任何光，因此看起来是黑色的；西瓜籽：它本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下，它同样会吸收所有红色光，看起来是黑色的。西瓜瓤：它反射红光，所以在红色光照射下，它会反射大量的红色光，看起来是红色的。综上所述，原来在红色光照射下，切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式2-4】（23-24九年级下·江苏盐城·期中）以下是某科技兴趣小组同学设计的寻找“有色影子”的活动方案。用一种色光照射站在背景板前的人，会在背景板上形成影子，在影子上叠加另一种色光，能形成“有色影子”，下列符合要求的方案是（　　） 方案 照射光源的颜色 背景板的颜色 叠加光源的颜色 ① 绿 白 红 ② 白 红 蓝 ③ 红 白 绿 ④ 蓝 红 绿 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】无论照射光源是何种颜色，背景板上都会留下一个黑色的人影，这是由于光被人挡住，在后面留下的阴影；如果背景板是白色，白色反射所有的色光，此时无论叠加光源是何种颜色，都会在影子上叠加该叠加光源的颜色，能形成“有色影子”，由表可知，方案①③正确；若背景板不是白色，当叠加光源的颜色与背景板的颜色相同时，也能形成“有色影子”，由表可知，方案②④错误。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式2-5】（23-24八年级上·江苏徐州·期末）古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的，下列光路正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，夕阳的光线中只有红光，当红光照到白色的柳絮上，洁白的柳絮只能反射红光，所以柳絮呈现出淡淡的红色，故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式2-6】（23-24八年级上·江苏苏州·期中）物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，由此可以推测，不利于绿色植物生长的光是 光。如图所示，用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，我们观察到 （选填“红色气球”或“绿色气球”）更易被爆破。 【答案】 绿 绿色气球 【详解】[1]植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其它色光；植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。 [2]红色激光笔照射红色透明气球，红色透明气球会透过红光，不会吸收红光；而绿色透明气球只能透过绿光，会吸收红光，使得绿色气球内的气体的温度升高，气体体积膨胀，所以绿色透明气球更易爆破，而红色透明气球不会爆破。 【变式2-7】（23-24八年级上·江苏常州·期中）雨天的夜晚，我们在马路上，有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天，空气中充满着细小的水珠，而这些小水珠相当于 （平面镜/三棱镜），路灯的光透过小水珠发生光的 现象，不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。将一张红色透明玻璃片和一张绿色透明玻璃片部分重叠（红色玻璃片在下，绿色玻璃片在上），然后放在一张白色纸板上面，如图所示。若太阳光照射到玻璃片上，在白色纸板上的乙区域主要呈现的颜色是 色。 【答案】 三棱镜 色散 黑 【详解】[1][2]空气中的小水珠是球形的，相当于三棱镜，路灯的光透过小水珠，发生折射，不同颜色的光分离开，产生光的色散现象，所以有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。 [3]若太阳光照射到玻璃片上，红色玻璃会透过红光，绿色玻璃会透过绿光，绿色玻璃片在上，所以绿色透明玻璃片透过的绿光会被下方红色透明玻璃片吸收，故乙为黑色。 【变式2-8】（23-24八年级上·山东淄博·期中）二维码（如图）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的条形码，用手机摄像头扫描二维码时可快速登录网页，访问网络数据．二维码 （选填“是”或“不是”）光源，当手机扫描二维码时（实际是手机红外线探头抓取图形），二维码中黑色部分将光 （选填“反射”或“吸收”），白色部分将光 （选填“反射”或“吸收”），再通过专门的解码器解码就可以获取网络相关信息。 【答案】 不是 吸收 反射 【详解】[1]二维码本身不发光，不是光源。 [2][3]因为黑色能够吸收任何颜色的色光，而白色则能够反射任何颜色的色光，所以二维码中黑色部分将光吸收，白色部分将光反射，再通过专门的解码器解码就可以获取网络相关信息。 考点：光的直线传播 1.光源。能够自行发光的物体叫光源。 2.光沿直线传播的条件。光在均匀介质中是沿直线传播的。 3.光速。光在真空中速度为 3×10m/s；光在空气中传播速度约等于真空中的速度。 4.用光的直线传播可解释影子的形成、小孔成像、日食等。 【三、光的直线传播—影子】 【题型3】（23-24八年级上·福建厦门·期末）圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 【答案】D 【详解】AB．圭表测影中的影是影子，影子的形成是光的直线传播形成的，故AB错误； CD．厦门市的纬道高于北回归线，活动当日在秋分后冬至前，所以活动当日到2023年冬至，太阳逐渐向南回归线靠近，正午时表的日影长度逐渐变长；再到2024年夏至，太阳从南回归线到北回归线，正午时表的日影长度变短。即活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短。故C错误，D正确。 故选D。 【变式3-1】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的 形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角，同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市（如图），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为 。 【答案】 直线传播 【详解】[1]光在同一种均匀介质中沿直线传播的，当光射到不透明的杆上，由于杆挡住了一部分光线，在光照不到的地方就形成了杆的影子； [2]因为A、B是同一经度上的两个城市，所以A、B两点所对的圆心角：， 由题意可知，圆心角所对应的弧长为L，则每1度所对应的弧长是，则360°所对应的弧长，即地球的周长为 【变式3-2】（24-25八年级上·江苏盐城·期中）行人在路灯下的影长与哪些因素有关呢？小明猜想； 猜想一：影长与光源到物体的距离有关；猜想二：影长与灯光照射的角度有关； 小明设计了图1实验，保持橡皮到墙壁间的距离不变，左右移动手电筒，分别测出墙壁上所形成的影子的纵向长度，记录实验数据如下表： 光源到橡皮的距离L/cm 5 10 15 20 25 影子的长度H/cm 10 6 4.5 3.7 3.1 (1)此实验是为了寻找猜想 （一/二）的证据；分析数据后可以发现，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变 ； (2)为了进一步发现其中的规律，根据表中数据，以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，H随L变化关系如图2，由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm时，影子的长度H大约是 cm；观察图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小得越 （快/慢）； (3)为了寻找另一个猜想的证据，小明保持橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动并始终让灯光对准橡皮擦照，测量影子的长度，并得出结论，在交流环节，有同学认为该方案并不完善，因为没有控制 不变； (4)在交流过程中，有同学发现有时影子边缘模糊，有时清晰，这是什么原因造成的呢？查阅资料后得知：第一种原因是橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度。第二种原因是光源性质不同，点光源形成的影子边缘往往比较清晰；光源较大时，光线就会从多个方向照射到物体上，使得影子边缘的光强分布变得复杂，从而导致边缘模糊。同学们通过下面实验继续寻找证据： ①为了验证第一种原因是否正确，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了，则说明第一种原因 （正确/不正确）； ②实验后，有同学通过画光路图方法，对上述两种原因进行验证，如图3，对比 两个光路图可以说明第二种原因是正确的。 【答案】(1) 一 短 (2) 4 慢 (3)光源到物体的距离或手电筒到橡皮的距离 (4) 正确 甲、丙 【详解】（1）[1][2]由记录的表中数据可知，若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度变短；是探究影长与光源到物体的距离的关系，即此实验是为了寻找猜想一的证据。 （2）[1]由坐标图像可知，当手电筒到橡皮的距离L＝17.5cm时，对应的影子的长度H为4cm； [2]根据图像的变化趋势发现，当手电筒距离橡皮较远时影子变化较慢，当手电筒距离橡皮足够远时，影子大小基本不变。 （3）为探究影长与灯光照射的角度的关系，需要控制光源到物体的距离保持不变，橡皮擦位置不变，将手电筒竖直向上移动时，橡皮擦与手电筒的直线距离发生了改变，故该方案并不完善。 （4）[1] 同一种光源，只改变橡皮擦与墙壁的距离，发现距离越近，影子边缘越来越清晰了，则说明橡皮擦与影子之间的距离会影响影子的清晰度，即第一种原因是正确的。 [2]为了探究光源性质不同是否会影响影子的清晰度，则需要控制橡皮擦与影子之间的距离不变，改变光源的大小，故对比甲、丙两个光路图可知光源性质不同会影响影子的清晰度。 【变式3-3】（2024·山西晋中·三模）小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 (1)分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； (2)请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】(1)变短 (2) 答案如图所示 慢 不变 【详解】（1）分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将变短。 （2）[1]根据表格数据，描点画线作图如下所示： [2][3]如图所示，点光源较高时，图线越来越平缓，说明影子变短的速度越来越慢，据此进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将不变。 【变式3-4】（24-25八年级上·湖南岳阳·期中）如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符（不透明的纸中间有个针孔大小的孔），把确定表端影的位置变为确定横梁影中心的位置，将景符放置在横梁的影子中，调整景符上洞的位置在横梁影子中心，此时在圭上可以看到一个圆形光斑，且光斑中间有一条暗线，暗线的位置即为横梁影的中心位置，从而提高了测量的精度，如图乙所示。 (1)元代天文学家 对圭表进行改进与创新； (2)圭表上的圆形光斑是 （太阳的像/表顶端的像/横梁的像），暗线形成的原理： ； 【答案】(1)郭守敬 (2) 太阳的像 光的直线传播 【详解】（1） 由阅读材料可知，“元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新”。 （2）[1]圭上的光斑是阳光通过小孔形成的太阳的像，属于小孔成像； [2]暗线即影子，是由于光的直线传播形成的。 【变式3-5】（23-24八年级上·江苏·期末）阅读短文，回答问题 手术无影灯 手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。 手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。 为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。 手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。 （1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛 。 A．A和B发出的光都照到            B．A发出的光照到，B照不到 C．A和B发出的光都照不到          D．B发出的光照到，A照不到 （2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位 （会/不会）产生本影。 （3）请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）。( ) （4）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分 。 A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少 C．明暗更不明显，层次更多 D．明暗更不明显，层次更少 （5）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用   表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是 。 A．     B． C．    D． 【答案】 D 不会 C A 【详解】（1）[1]蜡烛B处于A的上面，故图甲的上侧半影区域中，B发出的光可以照到，A照不到。 （2）[2]手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。故在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位不会产生本影。 （3）[3]仿图甲，作图如下： （4）[4]如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分增加，明暗更不明显，层次更多。 （5）[5]对同一个物体，其本影区的大小，与光源发光面的 大小和光源到物体的距离有关∶光源到物体的距离一定时，光源发光面越大，则物体的本影越小；光源发光面越小，则物体的本影越大；光源发光面一定时，光源到物体的距离越小，则物体的本影区越大；光源到物体的距离越大，则物体的本影区越小；因此医院外科手术室中的无影灯是由多个大面积光源组合而成的，故应该选择A。 【四、小孔成像的实验探究】 【题型4】（24-25八年级上·广东肇庆·期中）小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着 （薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。 (2)小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是______； A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (3)小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是 ，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是： 。 A．    B．    C．    D． 【答案】(1) B 薄膜 (2)D (3) C 阳光与纸板不垂直，光线发生斜射造成的 【详解】（1）[1]半透明塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，应将半透明膜的另一端插入易拉罐，即B端插入易拉罐。 [2]利用它观察窗外景物时，孔对着窗外，膜对着眼睛进行观察。 （2）物体上部发出的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的下部，物体下部发出的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的上部，因此小孔成像中成的是倒立的实像，为了判断是否与物体为颠倒关系，因而选上下左右都不对称的物体成像，故选择P形状，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）[1] 太阳光通过2mm的小孔时成太阳倒立缩小的实像，太阳光通过5cm的大孔由于光的直线传播，形成与孔形状相同的光斑，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 [2]当阳光与纸板垂直时，形成圆形光斑，当阳光与纸板不垂直时，即光线发生斜射时，形成椭圆形光斑。 【变式4-1】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）在探究小孔成像的实验中： (1)小华制作的装置如图1，要把制作好的圆筒插入易拉罐中，为了使成像更加清楚，圆筒的 （选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸制成的光屏，且整个装置应放置在较 （选填“明亮”或“黑暗”）的环境中； (2)将蜡烛和小孔的位置固定后，随着圆筒在易拉罐中慢慢往外拉动的过程中，所观察到像的大小逐渐 （选填“变大”或“变小”或“不变”）； (3)接着小华在易拉罐底部又扎了两个小孔，使三个小孔呈“∴”形状排列，距离比例如图2所示。并重复上述实验，则他在光屏上看到的成像情况是下列中的 ； A．跟原来完全一样的一个蜡烛的像 B．一个蜡烛的像，但像的亮度更亮 C．三个蜡烛的像，且三个像的位置呈∴形状排列 D．三个蜡烛的像，且三个像的位置呈∵形状排列 (4)然后小华干脆用剪刀将三个小孔直接剪成一个较大的“△”窗口，并重复上述实验，则他在光屏上看到的情况是下列哪种 。 A．一个正常的蜡烛的像 B．一个亮度很大的蜡烛的像 C．一个“▽”形状的亮斑 D．一个“△”形状的亮斑 【答案】(1) A 黑暗 (2)变大 (3)C (4)D 【详解】（1）[1][2]由图知，易拉罐左端为小孔，为了减小外面光线的影响，使成像更加清楚，圆筒的A端是用半透明薄纸制成的光屏，且整个装置应放置在较黑暗的环境中。 （2）将蜡烛和小孔的位置固定后，随着圆筒在易拉罐中慢慢往外拉动的过程中，小孔到光屏的距离变大，所观察到像的大小逐渐变大。 （3）接着小华在易拉罐底部又扎了两个小孔，使三个小孔呈“∴”形状排列，则每个小孔均能成像，且三个像的位置关系与小孔相同，故选C。 （4）用剪刀将三个小孔直接剪成一个较大的“△”窗口时，光线不能通过窗口会聚成像，在光屏上看到的是一个“△”形状的亮斑，故选D。 【变式4-2】（24-25八年级上·江苏无锡·期中）下面是“创新组”和“梦想组”的同学探究小孔成像实验的过程： (1)“创新组”在“制仵小孔成像观察仪”活动中，把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，为了使像更清楚、圆筒的 （填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏，某同学将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像．他还发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越近，像就越 ；（选填“大”或“小”） (2)表格中是“梦想组”同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录： 小孔的形状 小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形状 小孔距地10cm时                      小孔距地20cm时                      小孔距地40cm时                        小孔距地80cm时                   小孔距地120cm时                            小孔距地200cm时                            小明和他的同学分析表中记录的结果，得出了一些结论，请你帮他们补充完整： ①由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，所以，当小孔到地面的距离很小时，地面上的光斑与小孔的形状是 （选填“一致”或“不一致”）的，这不是太阳的像； ②分析比较小孔距地面40cm和80cm时的实验记录可知：小孔到地面的距离一定时，小孔越 （选填“大”或“小”），地面上就越容易得到太阳的像； ③如上表所示，当小孔的最大外径为5mm，小孔距地面80cm时，用一张卡片覆盖在△孔上（相当于把孔变小），遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状 （选填“变化”或“不变”），亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）； (3)小明知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像。于是他测出了光斑的直径为2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m。并上网查到：太阳到地球的距离为1.5×1011m；“光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值”“太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值”是一个相等的定值．由此可以估算出太阳的直径为 m。 【答案】(1) A 小 (2) 一致 小 不变 变暗 (3)1.4×109 【详解】（1）[1]易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明塑料薄膜制成的光屏。 [2]将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，由于光沿直线传播，则可以观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫小孔成像；且蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越近，像就越小。 （2）[1]由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，由表中实验数据可知，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是一致的，这不是太阳的像。 [2]分析比较小孔距地面40cm和80cm时的实验记录可知：小孔到地面的距离越远，小孔越小，地面上就越容易得到太阳的像，这个像是实像，能呈现在光屏上，它是由实际光线会聚而成的，而且实像皆是倒立的。 [3][4]如上表所示，当小孔的最大外径为5毫米，小孔距地面80厘米时，用一张卡片覆盖在△孔上(相当于把孔变小)，遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状不变，由于通过的光线变小，则亮度变暗。 （3）由题意可知，则可估算出太阳的直径 【变式4-3】（24-25八年级上·江苏无锡·期中）小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计了探究“小孔所成像的大小与哪些因素有关”的实验，如图1所示，他猜想：小孔所成像的大小可能与烛焰到小孔的距离、烛焰ab的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一个蜡烛实验，且保持烛焰ab到小孔的距离为8cm不变，多次改变小孔到薄膜之间的距离时，他测出了像的高度填入表格内（见表）。 实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ 小孔到薄膜的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 (1)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在薄膜上看到的像是______； A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像 (2)从表格中可以看出：当烛焰ab和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越 （选填“大”或“小”）；由表格可以推知当薄膜距小孔12cm时，像的高度是 cm； (3)若将点燃的蜡烛向上移动。则塑料薄膜上的像向 （选填“上”或“下”）方移动；若只将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (4)如图2所示，让一束平行光垂直于水平地面MN射下，A为小铁球（大小可不计）。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动，关于小球的影子在地面MN上运动的轨迹，下列说法正确的是______。 A．轨迹为圆形，半径为R B．轨迹为直线，轨迹的长度为R C．轨迹为圆形，半径为2R D．轨迹为直线，轨迹的长度为2R 【答案】(1)D (2) 大 6 (3) 下 变大 (4)D 【详解】（1）烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，像与小孔的形状无关，即烛焰在薄膜上成的像是烛焰的倒立像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （2）[1]由表中数据可知，当小孔到薄膜的距离由2.0cm逐渐增大至10.0cm过程中，像的高度由1.0cm逐渐增大至5.0cm，即当烛焰AB和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越大。 [2]由表中数据可得出h与s比值恒等于0.5，所以当薄膜距小孔12cm时，像的高度是 12cm×0.5=6cm （3）[1]将点燃的蜡烛向上移动，根据光的直线传播，则从烛焰射入小孔的光线与水平线的夹角增大，并且小孔成像为倒立的像，所以塑料薄膜上的像将向下偏移。 [2]小孔成像的原理是光的直线传播，若只将蜡烛靠近小孔少许，则蜡烛上部与下部通过小孔的边界光线夹角增大，投在薄膜的像则会变大。 （4）根据光沿直线传播的规律可知，当小球分别在轨迹的最左边和最右边时，通过小球作竖直向下的直线，它们与地面的交点就是光线能够射到地面上的最左边和最右边的范围，二者之间的部分就是影子运动的范围，如下图所示： 故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式4-4】（24-25八年级上·江苏南京·期中）在探究“小孔成像”的实验中，一组同学相互配合做了以下实验，请根据他们的实验过程和现象回答问题。 a、找来5个相同的易拉罐，在每个的底部钻出大小不同的圆孔，制作5个小孔成像仪； b、用一个“F”形状的发光器作为实验光源； c、如图甲所示，将光源和小孔成像仪固定在水平桌面上，保持光源与小孔的距离不变，并进行成像比较如表格（表示小孔直径）。 孔径大小/mm 成像清晰度 亮度 像的大小 1号 ＜1mm 很清晰 很暗 很小 2号 1mm 比较清晰 比较暗 比较小 3号 2mm 清晰 明亮 正常大小 4号 5mm 模糊 比较亮 比较大 5号 7mm 很模糊 很亮 很大 (1)由表中的信息可知：在做小孔成像实验时，为了使观察到的像更清晰，应选择的直径 （选填“大”或“小”）的仪器进行实验；此时光屏上将呈现形状与 （选填“孔”或“光源”）相同的像； (2)如图甲所示，人眼从光屏右侧观察，若将“F”光源顺时针旋转 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转； (3)完成以上实验后，有的同学想知道小孔成像时像的大小与哪些因素有关，他们做出以下猜想： 猜想一：像的大小与小孔的直径大小有关，孔径越大，像越大； 猜想二：像的大小与小孔到光源的距离有关，距离越长，像越小； 猜想三：像大小与小孔到光屏的距离有关，距离越长，像越大。 为了验证猜想二，必须控制 相同、小孔到光屏的距离相同，改变 。 【答案】(1) 小 光源 (2)顺时针 (3) 光源相同 光源到小孔的距离 【详解】（1）[1][2]由表格中五次实验的数据知道，1号孔径最小，像最清晰，所以为了观察到更清晰的像，选直径小的仪器做实验，此时像和光源的形状相同。 （2）小孔成像是光在同一种均匀介质中沿直线传播形成的，所以像是倒立的实像，当把F光源顺时针旋转式，人眼在光屏右侧观察，屏幕上的像也是顺时针。 （3）[1][2]要验证猜想二：像的大小与小孔到光源的距离有关，距离越大，像越小的结论，要控制光源相同，小孔到光屏的距离形同，改变光源到小孔的距离，多次实验，找出它们之间普遍规律。 考点：平面镜成像特点 1.探究平面镜成像特点的实验 (1)实验器材： 玻璃板、刻度尺、大小相同的两根蜡烛等． ①利用玻璃的透光性， 目的是方便找到像的位置． ②用刻度尺能比较像和物体到平面镜的距离关系． ③用大小相同的蜡烛能够比较像和物体的大小关系． 2.平面镜成像原理 ①像和物到镜面的距离相等； ②像和物的大小相同； ③像和物的连线与镜面垂直； ④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像； ⑤像和物“左右相反”． 注意：物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关．平面镜成的像一定要画成虚线．实像和虚像的区别见下列表格。 分类 形成原因 验证 实例 实像 由实际光线会聚而成 实像可以在光屏上成像 小孔成像、照相机、投影仪 虚像 由光线的反向延长线相交而成 虚像不能在光屏上成像，只可以通过眼睛看到 平面镜成像、水中的倒影 【五、平面镜成像的实验探究】 【题型5】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作： (1)实验中小科用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定 ； (2)在探究像与物的大小关系时，应选择两支外形相同的蜡烛，将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，将 （选填“点燃”或“未点燃“）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这表明像与物大小 ，此时用到的物理方法是 （填序号）； A．转换法         B．控制变量法           C．等效替代法 (3)多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，测量数据如图乙，可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 ； (4)将蜡烛B移走，在原来蜡烛B所在位置放置一张白屏，如图丙，眼睛应在 （选填“①”、“②”或“③”），观察白屏上是否有蜡烛A的像，判断成像虚实； (5)实验结束后，小科突发奇想将玻璃板沿中间竖直截成两部分，如图丙，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是___________（填序号）。 A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 【答案】(1)便于确定像的位置 (2) 未点燃 相等 C (3)相等 (4)② (5)A 【详解】（1）玻璃板也可以成像，同时还可以利用玻璃板透明的特点，观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置。 （2）[1]本实验的目的是确定像的位置，而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰，影响实验效果，因此蜡烛B未点燃。 [2][3]为了探究像与物体的大小关系，将完全相同的未点燃的蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合，可知蜡烛成的像和蜡烛大小相等，即像与物体的大小相同；此时未点燃的蜡烛B代替的是蜡烛A的像，运动的方法是等效替代法，故选C。 （3）根据图乙中数据，比较像到平面镜的距离和物到平面镜的距离可知，像与物到平面镜的距离相等。 （4）将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏，直接看光屏，在光屏上不能看到蜡烛B，说明平面镜成的像是虚像，所以应该在②处观察。 （5）将玻璃板沿中间竖直截成两部分，每部分都能成一个完整的像，由于玻璃板两部分所在的平面相同，根据平面镜成像特点像和物关于镜面对称可知，两个像在同一位置，故选A。 【变式5-1】（24-25八年级上·重庆·期中）小丽同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图甲所示： (1)该实验用薄玻璃板代替平面镜，是为了 ，该实验的原理是 ； (2)将玻璃板前的蜡烛A点燃，将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动，人眼应在蜡烛 （选填“A”或“B”）一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)多次改变蜡烛A的位置，确定每次像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出结论：像与物到平面镜的距离 ； (4)取走蜡烛B，把光屏放在原来蜡烛B的位置， （选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察发现光屏上没有像，这说明平面镜所成的像是 像（选填“虚”或“实”）。 (5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景，S为小丽头顶上的一点，若平面镜MN绕M点顺时针转到，S点在平面镜中的像的轨迹为 （选填“直线”或“曲线”），离M点的距离 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 便于确定像的位置 光的反射 (2)A (3)相等 (4) 不透过 虚 (5) 曲线 不变 【详解】（1）[1]玻璃板可以成像，也可以透光，该实验用薄玻璃板代替平面镜，是为了方便确定像的位置。 [2]平面镜成像实验的原理基于光的反射定律‌。当光线照射到物体上时，光线会被反射到平面镜上，然后再次反射进入人的眼睛，从而形成虚像。这个虚像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，它不能被光屏承接，只能通过眼睛观察。‌ （2）平面镜成像利用的是光的反射，成的是虚像，虚像不能在光屏上呈现，因此人眼应在蜡烛A一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 （3）由图乙中的实验数据得，像与物到平面镜的距离相等。 （4）[1][2]实像可以在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现。取走蜡烛B，把光屏放在原来蜡烛B的位置，不透过玻璃板观察发现光屏上没有像，这说明平面镜所成的像是虚像。 （5）[1]如图丙所示是小丽正在照镜子的情景，S为小丽头顶上的一点，若平面镜MN绕M点顺时针转到，由像与物体关于平面镜对称得，S点在平面镜中的像的轨迹为曲线。 [2]由图丙得，平面镜是绕M点转动，平面镜转动过程中，S点到M点的距离不变，所以，像点离M点的距离也不变。 【变式5-2】（24-25八年级上·安徽合肥·期中）如图甲所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验装置。其中蜡烛A是点燃的，蜡烛B是与蜡烛A完全相同，但其未被点燃。 (1)在水平桌面上平铺一张A4白纸，并在白纸的中间用直尺画一条直线，白纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜，一定要让玻璃板 （选填“P面”“Q面”或“PQ正中间”）的下边沿着所画的直线放置。实验时小明用玻璃板替代平面镜的目的是便于 ； (2)如图乙所示，在蜡烛B处放置一块不透明的光屏，眼睛应按照 （选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上接收不到像的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像； (3)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过厚玻璃板成了两个清晰的像和，若在图丙中和两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 （选填“只有”“只有A2”或“和”），如果所使用的玻璃板厚度为，则图丙中和两个像之间的距离为 。 【答案】(1) P面 确定像的位置 (2)② (3) 和 6 【详解】（1）[1]探究平面镜成像时，平面镜的厚度应该选择较薄的，使前后表面所成的像重合，因此是以平面镜的前表面作为反射面，即要让玻璃板P面的下边沿着所画的直线放置。 [2]用透明的玻璃板来代替平面镜是为了便于确定像的位置。 （2）为了探究平面镜成像是否是实像，因此在蜡烛B处放置一块不透明的光屏，眼睛应按照②的方法直接观察光屏，在光屏上接收不到像的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 （3）[1]平面镜成像是由反射面反射形成的虚像，因此在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到和。 [2]由图可知，和两个像之间的距离为玻璃板厚度的2倍，则两个像之间的距离为 【变式5-3】（24-25八年级上·广东深圳·期中）小华利用如图甲所示的器材“探究平面镜成像特点”。 (1)组装器材时，要使玻璃板与水平桌面垂直放置，现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择 mm的玻璃板做实验，用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)做完某次实验后，四个小组将收集和处理的信息记录在白纸上，以下所示正确的是图______； A．B．C．D． (3)小华借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图乙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）； (4)小华同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分，他将观察到______； A．蜡烛A像的下半部分 B．蜡烛A像的上半部分 C．蜡烛A完整的像，像的亮度变暗 D．蜡烛A完整的像，像的亮度不变 (5)若图丙中小猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子______。 A．都不能成像 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D．都成完整的像，且两个像在不同位置 【答案】(1) 2 方便确定像的位置 (2)C (3)相等 (4)D (5)D 【详解】（1）[1]在选择玻璃板时，由于厚玻璃板会形成两个像，影响实验结果的准确性，因此应选择厚度为2mm的薄玻璃板做实验。 [2]用玻璃板代替平面镜的目的是为了既能成像，又能透过玻璃板看到玻璃板后面的物体，从而方便确定像的位置。 （2）根据平面镜成像的特点，像与物关于镜面对称，且像与物的大小相等。因此，图B是正确的，它表示了像与物关于玻璃板对称的情况。 故选C。 （3）这些像都是由于光的反射形成的，且由于像与物的大小相等，因此这些像与蜡烛A的大小关系是相等的。 （4）当小华同学将一张黑纸放在玻璃板后面挡住玻璃板上半部分时，由于平面镜成的是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，因此他仍然能观察到蜡烛A完整的像。由于反射面是玻璃面，与黑纸无关，因此像的亮度不变。 故选D。 （5）平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与小猫关于镜面对称，因为其中的一半平行向后移一段距离，所以两个像的位置是不同的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式5-4】（24-25八年级上·黑龙江大庆·期中）如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围城一圈立在手机上，就可以将手机上的影像成在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她，这实际上是平面镜成像的原理。于是小美利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定 ； (2)如图乙，在竖立的玻璃板前放一支 （填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像； (3)小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体 。小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，如图丙所示，分析图中数据可知：像与物 ； (4)为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，都能看到电池的像垂直立在桌面上方。两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度（锐角）； (5)如图戊，将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像 （填字母）； A．逆时针转过一定的角度 B．位置保持不变 C．反方向转过相同的角度 (6)小美还想表演一个魔术：用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如图戌所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是 。 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】(1)像的位置 (2)点燃 (3) 大小相等 到平面镜的距离相等 (4)45 (5)B (6)C 【详解】（1）由于玻璃板有透光性，既能成像，又能看到玻璃板后面的操作，所以选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定像的位置。 （2）点燃蜡烛后，蜡烛发出的光经过玻璃板反射，使得观察者能够看清玻璃板后面形成的蜡烛的虚像，使实验现象更明显。 （3）[1]小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像完全重合，说明七号电池成的像与七号电池大小完全相等，说明平面镜所成的像与物体大小相等，用到了等效替代法。 [2]由图丙中的实验数据可知，电池成的像与玻璃板的距离等于电池与玻璃板的距离，所以可得平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。 （4）调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，都能看到电池的像垂直立在桌面上方，根据像与物关于镜面对称，则若要达到这种效果，两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 （5）将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则平面镜与水平桌面仍是垂直关系，由平面镜成像规律可知，像与物关于平面镜对称，所以蜡烛A所成像位置保持不变，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （6）若蜡烛的像位置如图戌所示，要使像移到烧杯中，应使得像后移，像与物关于平面镜对称，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是③。故选C。 【变式5-5】（24-25八年级上·福建福州·期中）在探究“平面镜成像特点”时，小明利用平面镜、茶色玻璃板、蜡烛等器材进行了以下操作。 (1)利用茶色玻璃板和平面镜都能看到蜡烛的像，经观察对比后，小明最终选择茶色玻璃板代替平面镜做实验，目的是 ； (2)为了进一步探究平面镜成像的特点，请在图甲中选出正确的操作方法 ； (3)按照上题正确的方法操作后，且玻璃板与水平桌面保持垂直，小明移动蜡烛B使其与A的像A′ ； (4)改进器材后，多次改变蜡烛A的位置进行实验，在白纸上做好相应记录，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 ； (5)如图丙所示，小明发现家中穿衣镜是由一定厚度的玻璃制成，他想确定穿衣镜成像的反射面，于是将笔尖紧贴镜子前表面M，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明 （选填“M”或“N”）是反射面; (6)如图丁所示，在蜡烛A位置上放标语“福州第十九中学欢迎您”，小明从蜡烛A位置向茶色玻璃板看去，看到标语的像如图丁中的 （选填“A”或“B”）所示。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)B (3)完全重合 (4)相等 (5)N (6)A 【详解】（1）平面镜不透光，茶色玻璃板可以透光，也可以反射成像，便于确定像的位置。 （2）实验时选择两个完全相同的蜡烛，便于比较像和物体的大小关系；在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的蜡烛A侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）小明需要移动蜡烛B，使其与蜡烛A的像A'完全重合。这一步是实验的关键，因为它验证了平面镜成像的一个重要特点：像与物是等大的。只有当蜡烛B与蜡烛A的像A'完全重合时，才能说明像与物的大小是相同的。 （4）将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，由图乙可知，像和物体到平面镜的距离相等。 （5）将笔尖紧贴镜面M，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，这是因为玻璃有一定的厚度，笔尖通过N面成像，穿衣镜的里层镀了膜，镀膜后增强了光的反射，从而造成笔尖的像与笔尖之间有一段距离，由此可见，N是反射面。 （6）由于平面镜成的像与物关于平面镜对称，所以在蜡烛A位置上放标语“福州第十九中学欢迎您”，从蜡烛A位置向茶色玻璃板看去，看到的是对称的像，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 【变式5-6】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置。 (1)用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定 。为了能看到更清晰的像，应选择在较 （选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验； (2)在如图乙所示的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛A的像。拿大小完全相同。未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，由于平面镜成的是 （虚/实）像，所以人眼要一直在玻璃板 （选填“前面”或“后面”）观察，发现无法让B与A的像完全重合，原因是没有将玻璃板与桌面 放置。此时的蜡烛A的像在蜡烛B的 方（选填“上”或“下”）； (3)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用 等效替代了 （两空均选填“蜡烛A”、“蜡烛B”、“蜡烛A的像”。“蜡烛B的像”）； (4)图丙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们把白纸沿对采着中间直线对折，发现物点和对应的像点刚好重合，得出像和物关于平面镜 ； (5)如丁图利用平面镜可以把微小形变“放大”，在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，光点就会在刻度尺上出现明显的移动，在图中，刻度尺上光点将会向 （“上”、“下”）移动，这种实验方法是 。 【答案】(1) 像的位置 暗 (2) 虚 前面 垂直 上 (3) 蜡烛B 蜡烛A的像 (4)对称 (5) 下 转换法 【详解】（1）[1]实验采用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板既能成像，又能透光，便于确定像的位置。 [2]光线较暗时，成像的蜡烛和环境对比度比较大，并且蜡烛比较亮，蜡烛在玻璃板中成像会更清晰，实验现象会更加明显，因此实验应该在较暗的环境中做实验。 （2）[1][2]平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点所在位置，并非实际光线成形成的，所以为虚像，虚像不能出现在光屏上，所以人眼要一直在玻璃板前面观察。 [3]实验时，玻璃板要与水平桌面垂直放置，否则蜡烛在平面镜中成像位置始终也不能与蜡烛重合，不能比较像与物的大小关系。 [4]平面镜成的像与物关于镜面对称，实验中，若不小心将玻璃板碰倾斜如图乙所示，则蜡烛A的像在蜡烛B的上方。 （3）[1][2]实验中，竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B蜡烛与蜡烛A的像完全重合，故实验中是用蜡烛B等效替代了蜡烛A的像。 （4）经过三次实验后，把白纸沿着中间直线对折，发现物点和对应的像点刚好重合，则可知像和物关于平面镜对称。 （5）[1][2]在光的反射中，反射角等于入射角，光依次被这两个平面镜反射，最后射到刻度尺上形成一个光点P，如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，如图所示： M、N将向中间倾斜，M、N上的入射角减小，由光的反射规律可知，光点会在刻度尺上从P点移动到点，则的位置比P低，即刻度尺上光点将会向下移动，这种实验方法是转换法。 考点：平面镜成像 1.平面镜成像的原理是 光的反射 。 2.平面镜成像的特点 （1）虚实：成的像为虚像。 （2）大小：像和物的大小相等。 （3）距离：像和物到平面镜的距离相等 。 （4）对称：像和物关于平面镜对称。 【六、平面镜成像的应用】 【题型6】（24-25八年级上·福建福州·期中）如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支铅笔保持竖直状态从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近，下列说法正确的是（　　） A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大 B．铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s C．经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为30cm D．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直 【答案】D 【详解】A．平面镜成像，像的大小等于物的大小，物体大小不变，像的大小也不变，故A错误； B．平面镜成像，像到平面镜的距离等于物体到平面镜距离，故像相对平面镜的速度与物体运动速度大小相同，故B错误； C．经过2s后，物体运动距离是10cm，像运动距离也是10cm，像到物的距离变为60cm，故C错误； D．平面镜转至图中位置后，铅笔与平面镜夹角是45°，像与平面镜的夹角也是45°，两者互相垂直，故D正确。 故选 D。 【变式6-1】（24-25八年级上·重庆渝北·期中）一个电子钟如果放置在甲、乙、丙、丁四个平面镜前的位置及示数（如图所示）。通过这四个平面镜看到的电子钟的示数，其中正确的是（   ） A．甲是10∶21 B．乙是15∶10 C．丙是15∶01 D．丁是12∶01 【答案】D 【详解】镜子中数字的顺序与实际数字顺序相反，2的对称数字是5，故甲这时的时刻应是15∶01；乙是15∶01；丙是12∶01，丁是12∶01。 故选D。 【变式6-2】（24-25八年级上·江苏苏州·阶段练习）如图，平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，此平面镜可绕垂直于纸面的水平轴M自由旋转，现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN′的位置，释放镜的下端，在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中，物体S的像S′（　　） A．S′的轨迹为线段 B．S′轨迹对M轴的张角为θ C．S′离轴M越来越近 D．S′的轨迹为圆弧 【答案】D 【详解】根据平面镜成像特点，分别作出平面镜在MN处S的像S′和平面镜在MN′处S的像S″，如图所示： 由图可知，S点绕M以SM长为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧，而不是线段；由图可知，S′轨迹对M轴的张角大于θ，S′离轴M的距离始终不变。 故选D。 【变式6-3】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）在教室的大扫除之后，刚用水洗刷过的地面光彩照人，小明看到了教室里的吊扇通过光滑的地板表面所成的像，抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动，他再低头看地板里的“电风扇”也在转动，则看到的转动方向是（      ） A．顺时针 B．逆时针 C．不转动 D．顺时针、逆时针交替转动 【答案】A 【详解】根据平面镜成像规律中像与物关于镜面成轴对称关系可知：抬头看到吊扇正沿逆时针方向转动时地板里的“电风扇”在顺时针转动，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式6-4】（23-24八年级上·江苏·期中）为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故，厂商开发出一种抬头显示器。抬头显示器水平安装在驾驶台上，显示面水平朝上，司机平视，借助透明挡风玻璃看到显示的像。如图司机看到了数字，则在相同角度，司机看到水平显示面上显示的图形应是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由图得，司机看到的数字为29，水平显示面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，B是正确的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式6-5】（24-25八年级上·湖南·期中）小强同学到银行取款。他想知道当时是几点了，由于前面人身高较高，所以银行的电子钟被挡住了，这是因为由于光的 ，他向上看时，发现光滑如镜的天花板上倒映出电子钟的影像如图所示，则实际的时间应是 。 【答案】 直线传播 15∶20 【详解】[1]因为光在均匀介质中沿直线传播，由于前面人身高较高，光在传播时被前面人挡住，所以看不到电子钟。 [2]天花板相当于平面镜，据平面镜成像的特点，镜子如果直立放置，像与物左右对称，镜子如果水平放置，像与物上下对称，做出12：50的上下相反的对称图形，如图所示： 因此实际的时间应是15∶20。 【变式6-6】（24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习）如图所示高1.7米的小夏，站在平面镜前2.5米处，像和镜面相距 米。若人朝着远离镜子的方向后退0.5米，像高为 米。在后退过程中，像的大小 （变大、变小或不变），若将一块和平面镜一样大小的木板放在平面镜后面0.2米处，她 （选填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。该同学从平面镜里看到背后墙壁上所挂时钟显示的时间如图所示，则实际时间是 。 【答案】 2.5 1.7 不变 能 11点35分 【详解】[1]根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等，人站在平面镜前2.5米处，人的像和镜面也相距2.5米。 [2]平面镜所成的像与物的大小相等，不管人是靠近还是远离平面镜，像的大小不变，人高1.7米，像高1.7米。 [3]平面镜成像时，像的大小等于物的大小，所以在后退过程中，人的大小不变，则像的大小不变。 [4]由于平面镜成的是虚像，在镜面后放置物体不影响成像的，故将一块和平面镜一样大小的木板放在平面镜后面0.2米处，她能在镜中看到自己的像。 [5]平面镜里看到背后墙壁上所挂时钟显示的时间为0点25分，根据像与物对称的特点，实际时间应为11点35分。 【变式6-7】（24-25八年级上·安徽池州·期中）一平面镜与竖直的墙面成45°角且固定不变，如图所示，小球以 1m/s的速度沿墙面竖直向下匀速下落，则小球在平面镜里的像以 m/s的速度沿水平向 运动。 【答案】 1 左 【详解】[1][2]根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，像与小球运动的速度相同，故小球以 1m/s的速度沿墙面竖直向下匀速下落，则小球在平面镜里的像以1m/s的速度沿水平向左运动。 【变式6-8】（23-24八年级上·湖北孝感·期末）小明从平面镜中看到对面墙上挂的电子钟的时间如图所示，那么此时实际时间为 。如图所示，人们利用光的反射规律，在公路急拐弯处装上凸面镜，以减少事故的发生。这种镜面所成的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的。在如图所示的甲、乙两处正准备要拐弯的两辆汽车，两车的司机都能从镜中看到对方，这是因为在发生反射时，光路是 。 【答案】 20:51 缩小 可逆的 【详解】[1] 平面镜成的像与物关于平面镜对称，所以此时实际时间为20:51。 [2] 凸面镜对光起发散作用，成正立、缩小的虚像，可以起到扩大视野的作用。 [3] 甲、乙两处正准备要拐弯的两辆汽车，两车的司机都能从镜中看到对方，说明甲车司机眼睛反射的光线经过凸面镜反射后可以进入乙车司机的眼睛，乙车司机眼睛反射的光线经过凸面镜反射后也可以进入甲车司机的眼睛，这是因为在发生反射时，光路是可逆的。 【变式6-9】（23-24八年级上·山东威海·期中）如图是同学们检查视力时平面镜、人和视力表的位置关系示意图。若平面镜距视力表的距离为3m，该视力表要求被测者在5m远处观察，则人应坐在离视力表 m远处；该同学在镜中看到时钟显示的时间如图所示，则实际时间是 。 【答案】 1 7∶20 【详解】[1]若平面镜距视力表3m远，根据物像到平面镜距离相等，所以视力表的像到平面镜距离也是3m，所以视力表和视力表的像之间的距离是6m，人和视力表像之间的距离是5m，所以人和视力表之间的距离是 6m-5m=1m [2]图中时针在4与5之间，分针在40分钟处，即镜中时钟显示的时间为4∶40，而平面镜的像与物是关于平面镜对称的，所以实际时间是7∶20。 考点：光的反射 1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫做光的反射。 2.光的反射定律 （1）共面：反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。 （2）异侧：反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。 （3）等角： 反射角 等于 入射角 。 3.光的反射类型 （1）镜面反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线仍然是平行的 。 （2）漫反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线不再平行，而是射向各个方向 。 4.可逆性：在反射现象中，光路是可逆的。 【七、光的反射计算】 【题型7】（24-25八年级上·安徽芜湖·期中）如图所示，一束光线斜射到平面镜上，入射光线与平面镜夹角为，若要使反射光线和入射光线垂直，则下列操作不能实现的是（　　） A．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转 B．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转 C．入射光线不动，平面镜绕O点逆时针旋转 D．入射光线不动，平面镜绕O点逆时针旋转 【答案】D 【详解】在光的反射中，反射角等于入射角，若要使反射光线和入射光线垂直，则反射角等于入射角等于45°。图中入射光线与平面镜夹角为，则入射角为 90°-30°=60° A．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转，则入射角为 60°-15°=45° 反射角也为45°，反射光线和入射光线的夹角是90°，故A不符合题意； B．平面镜不动，入射光线绕O点顺时针旋转，则入射角变为 则反射角也为45°，反射光线和入射光线的夹角是90°，故B不符合题意； C．法线始终垂直于平面镜，入射光线方向不动，平面镜逆时针旋转15°，此时入射角是 60°-15°=45° 反射角等于入射角，反射角为45°，反射光线和入射光线的夹角是90°，故C不符合题意； D．入射光线不动，平面镜绕O点逆时针旋转，此时入射角是 反射角也为30°，此时反射光线和入射光线不垂直，故D符合题意。 故选D。 【变式7-1】（24-25八年级上·上海·期中）一束阳光和水平方向成60°，要用一平面镜使反射光线沿水平方向射出，则镜面放置应与水平方向所成的角度为（　　） A．一定是60° B．一定是30° C．可能是60°或30° D．可能是75°或15° 【答案】C 【详解】太阳光与水平面成60°角，反射光线沿水平方向传播，所以反射光线与入射光线的夹角是60°或120°．根据反射角与入射角相等，做出法线，根据法线与镜面垂直做出镜面。如下图 所以镜面与水平面的夹角是 或 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式7-2】（24-25八年级上·江苏南京·期中）小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时，利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°（如图所示），一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点，则下列说法正确的是（　　） A．入射角的大小为60° B．若镜面竖直上移，则反射角将变大 C．若镜面水平左移，该束光线将照到P点下方 D．若镜面绕入射点顺时针转动10°，反射角的大小为20° 【答案】D 【详解】A．太阳光与平面镜的夹角为60°，则入射角的大小为 故A错误； B．若镜面竖直上移，平面镜所在平面不变，则反射角将不变，故B错误； C．若镜面水平左移，入射点上移，入射角不变，反射角不变，则该束光线将照到P点上方，故C错误； D．若镜面绕入射点顺时针转动10°，入射角减小10°，变为20°，反射角等于入射角，则反射角的大小为20°，故D正确。 故选D。 【变式7-3】（24-25八年级上·安徽合肥·期中）如图所示，在竖直平面xOy内，人眼位于P（0，4）位置处，平面镜MN竖直放置，其两端M、N的坐标分别为（2，3）和（2，2），点光源S在y轴正半轴上自由移动时，此人恰好都能通过平面镜看见S的像，则点光源S移动的最大长度为（　　）（图中长度单位为：in） A．1m B．3m C．2m D．4m 【答案】C 【详解】如图，连接MP、NP，即为进入人眼的反射光线的范围，根据光的反射定律，做出MP的入射光线AM，M为（2，3），则A点的坐标为（0，2），做出NP的入射光线BN，N的坐标为（2，2），则B点坐标为（0，0），AB是发光点S的移动范围。AB为2m，故点光源S移动的最大长度为2m。如图所示： 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式7-4】（24-25八年级上·山东济宁·期中）入射光线与镜面的夹角由减小到时，则反射角（　　） A．由增大到 B．由增大到 C．由减小到 D．由减小到 【答案】A 【详解】入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，当入射光线与镜面的夹角为90°即入射光线垂直于平面镜时，入射光线、反射光线、法线都重合了，此时反射角为0°；当入射光线跟平面镜的夹角由90°减小到60°时，入射角和反射角均为30°。故入射光线与镜面的夹角由90°减小到60°时，则反射角由0°由增大到30°，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式7-5】（24-25八年级上·湖北·期中）如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 (1)A点与水面相距2m，则A与光屏上的光斑B之间的距离为 m。 (2)若光斑B向左移动了1.2m，说明水位上升了 m。 【答案】(1)4 (2)0.6 【详解】（1）根据题意结合光的反射定律知道，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑如下图 A点与水面相距2m，由几何关系知道，A与光屏上的光斑B之间的距离为物与水面距离的二倍为4m。 （2）若光斑B向左移动了1.2m，移动到E点，如下图 由题意和平行四边形知识知道，在平行四边形FOBE中 OF=BE=1.2m 因为从A点发出的一束与水平面成45°角，则△FGO为直角三角形，所以 则说明水位上升了0.6m。 【变式7-6】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）短文阅读，回答问题： 机器人的“眼睛” 很多机器人为了“看见”周围的物体，需要有自己的“眼睛”，例如家庭中的扫地机器人，工作时就要能探知前方的家具、墙壁等障碍物。红外传感器就是一种机器人的“眼睛”，其工作原理如图所示。红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，其中一束光通过接收透镜中心，照射到红外检测器上的某一位置。该位置偏离透镜主光轴的距离称为偏移值。如果检测器到透镜的距离为f，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为d，当偏移值为L时，根据三角形的相似关系，可计算出红外传感器到障碍物的距离。 (1)红外线碰到障碍物时发生 反射（选填“镜面”或“漫”）； (2)一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，一次测量时偏移值为2cm，则红外传感器到障碍物的距离为 cm； (3)如果偏移值更大一些，说明红外传感器到障碍物的距离更 （选填“大”或“小”）。 【答案】(1)漫 (2)110 (3)小 【详解】（1）红外发射器向前方发射一束红外线，碰到障碍物后向各个方向反射，反射光线向着四面八方，故发生的是漫反射。 （2）一个红外传感器的检测器到透镜的距离为10cm，红外发射器中心线与接收透镜主光轴之间的距离为20cm，此时红外传感器到障碍物的距离为 （3）如果偏移值更大一些，根据可知，红外传感器到障碍物的距离更小。 【八、光的反射应用】 【题型8】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（　　） ①入射光线位置不变，平面镜向上平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜水平向左移动一段距离； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【详解】①入射光线位置不变，平面镜向上平移一段距离，反射点左移，则反射光可以照射到墙上的A点； ②入射光线位置不变，平面镜水平向左移动一段距离，反射点不变，则反射光不发生移动，反射光不能照射到墙上的A点； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离，反射点左移，则反射光可以照射到墙上的A点； ④入射点位置不变，入射光逆时针转动一定的角度，入射角变大，则反射角也变大，反射光不能照射到墙上的A点。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式8-1】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）水平放置的平面镜M将一束光线SO反射至竖直墙壁的A点，如图所示，要使反射光线射向B点，下列操作错误的是（   ） A．仅将入射光线SO绕O点顺时针转动 B．仅将平面镜M绕O点逆时针转动 C．仅将平面镜M向上平移 D．仅将平面镜M向下平移 【答案】C 【详解】A．仅将入射光线SO绕O点顺时针转动，入射光线远离法线，入射角增大，根据光的反射定律，反射光线也向下远离法线，反射角增大，可以使反射光线射向B点，故A正确，不符合题意； B．仅将平面镜M绕O点逆时针转动，入射点O不变，相当于增大入射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射光线也向下远离法线，可以使反射光线射向B点，故B正确，不符合题意； CD．将平面镜向上平移，入射光线不变，入射点向右移动，根据光的反射定律，反射光线向上向右移动，不能使反射光线射向B点；将平面镜M向下平移，入射光线不变，入射点向左移动，反射光线向下向左移动，能照到B点。故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 【变式8-2】（24-25八年级上·河北石家庄·期中）如图所示，固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为，下列说法错误的是（　　） A．入射角的大小为 B．当水面升高时，入射角将不变 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面降低时，光斑A将向右移动 【答案】C 【详解】A．入射光线与法线的夹角为入射角，则入射角的大小为 故A正确，不符合题意； BC．当水面升高时，因为入射光线方向不变，则入射角不变，入射角左移，反射角不变，所以光斑A将向左移动，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．当水面降低时，两次的水面是平行的，入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，由于入射点向右移动，故光斑A向右移动，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式8-3】（24-25八年级上·江苏扬州·期中）如图是光电控制液面高度仪的示意图，通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低，一束光射到液面，此时入射角为 °；若入射角增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大 °；若将光电屏竖直向上移动一段距离，光斑S将向 （选填“左”或“右”）移动；若液面下降，光斑S将向 （选填“左”或“右”）移动。 【答案】 50 10 右 右 【详解】[1]一束光射到液面，入射光线与镜面的夹角40°，此是此时入射角为 [2]入射角增大5°时，反射角也增大5°，所以反射光线与入射光线的夹角增大10°。 [3]光屏竖直向上移一段距离，反射光线不变，则光斑S将向右移动。 [4]当液面降低时，入射光线与液面之间的夹角不变，则入射角不变，反射角也不变，入射点右移，光斑S将向右移动。 【变式8-4】（24-25八年级上·四川眉山·期中）如图所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向左移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 ，将平面镜向上移动观察到光斑位置的变化情况是 （两空都选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。 【答案】 不变 向左移动 【详解】[1][2]水平向左移动平面镜，平面镜所在平面不变，则入射点不变，反射光线位置不变，所以观察到光斑位置不变；将平面镜向上移动，反射点左移，入射角和反射角均不变，则观察到光斑位置向左移动。 【变式8-5】（24-25八年级上·重庆·期中）两个互相垂直的平面镜组成了“角反射器”，如图所示。如果入射光线方向不变，反射器绕O点向顺时针方向转过20°，那么经过反射器两次反射后的出射光线转过的角度是 ；保持入射光线位置和方向不变，将反射器水平向左移动一小段距离，此时出射光线跟入射光线之间的距离 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 0° 变大 【详解】[1]分析可知，只要光线在两个面上都发生了反射，那么其两次反射的光线和入射光线就是平行的；由于入射光线方向并没改变，则两次反射的光线方向也不会改变，而旋转反射器只是改变了入射角和反射角，不会影响最终的反射光线，因此经过反射器两次反射的光线将转过0°。 [2]将反射器水平向左移动一小段距离，第一个反射面上的入射光线不动，其反射光线打在第二个反射面上的入射点向左移动，导致第二个面上的反射光线向左移，此时出射光线跟入射光线之间的距离会变大。 【变式8-6】（24-25八年级上·广东东莞·期中）如图，有一种液面微变监视器，由光束发射器发出的光反射到光电转换器的接收平面上。当入射角等于30°，反射角等于 ，若光点从S1点向左移向S2点，则表明被监视的液面是 （选填“上升”或“下降”），此时反射角比原来 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 30° 上升 不变 【详解】[1]根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，因此当入射角等于30°，反射角等于30°。 [2][3]由于入射光线是固定的，当水面发生变化时，反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如图所示： 反射到光电转换器接收平面上的光点从S1点移向S2点，则表明被监视的液面是上升的。由于入射光线不变，入射角不变，因此此时反射角与原来相比不变。 考点：作光路图方法 1.作入射光线或者反射光线或者法线以及标出反射面，需要用光的反射定律解决； 2.画出物体在平面镜中的像或者确定物以及画出平面镜，需要用平面镜成像原理； 3.画出折射光线、入射光线以及法线等需要用光的折射规律。 注意：画光线要用箭头表示光的传播方向，没有箭头正确标出光的传播方向的光路图是错误的。 物体在平面镜中成的像需要用虚线画，用实线则错误。 【九、光现象作图题】 【题型9】（24-25八年级上·山东潍坊·期中）如图所示，太阳光与水平面成50°的夹角，某同学用平面镜使太阳光水平射入隧道。请通过作图标出平面镜的位置（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】由题意可知，反射光水平射入隧道，所以过入射点作平行于隧道的水平方向的反射光线，根据反射角等于入射角，作出反射光线和入射光线夹角的平分线，即为法线，再过入射点作垂直于法线的镜面，如图所示： 【变式9-1】（24-25八年级上·河北衡水·期中）如图所示是点光源A发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中画出A的像点B、平面镜的位置并完成光路。 【答案】 【详解】先将两条反射光线的反向延长交于一点，即为像的位置B，连接AB，然后作AB的垂直平分线，即为平面镜的位置，连接A与两个反射点画出入射光线，如图所示： 【变式9-2】（23-24八年级上·四川南充·阶段练习）如图所示，在O点放置一个平面镜，使与水平方向成60°角的太阳光经O点反射后，反射光线射向窗户P，请作出反射的光路图并标出反射角的度数。 【答案】；60° 【详解】从O水平通过窗户P作出反射光线，并作出反射光线与入射光线的角平分线即为法线，垂直法线作出平面镜，反射光线是水平向左的，由于入射光线与水平方向的夹角为60°，所以反射光线与入射光线之间的夹角为120°；则反射角＝入射角为60°，如下图所示： 【变式9-3】（2024·山西临汾·一模）在我国大西北的农村，太阳灶是一种常见的加热工具，其优点是节能环保。如图甲所示，照射到灶具反光面上的太阳光被会聚到一起用来烧水、煮饭。如图乙所示，从太阳发出的一束光AO经反光面（此处看作一块平面镜）反射后照到点B，请画出平面镜的位置。 【答案】 【详解】连接OB可得反射光线，过O点做AO与BO的夹角的角平分线，可得法线，过O点作法线的垂线，即为平面镜的位置，如图所示： 【变式9-4】（2024·山西大同·一模）有东西掉到沙发底下，爷爷弯不下腰，看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处，调整好角度，让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。 【答案】 【详解】沙发下C处的东西发出的光线，经B处平面镜的反射，进入A处爷爷的眼睛里，则连接CB为入射光线，BA为反射光线，在光的反射中，反射角等于入射角，作出∠CBA的角平分线的垂线，即为平面镜的位置，作图如下： 【变式9-5】（2024·广西·模拟预测）请在图中画出平面镜和光路图，使得太阳光照射到A点时，经过反射可以照射到B点。 【答案】 【详解】连接AB，此线即为反射光线，然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，即为法线；再作一条线段与法线垂直，该线段的位置即为镜子的位置，如下图所示： 【十、光的反射实验探究】 【题型10】（24-25八年级上·安徽宿州·期中）探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两块白板组成，如图甲所示。 (1)实验中，可以从不同的角度看到白板上面的光路，是因为光在白板上发生了 反射； (2)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论：反射角等于入射角，小明得出结论的过程 （选填“合理”或“不合理”）； (3)如图乙所示，向后折转光屏后，反射光线与入射光线 同一平面内（选填“在”或“不在”）； (4)实验过程中，进行下列哪项操作后，在白板上仍可以看到反射光______；（填序号） A．如图乙所示，将白板的右半部分B向后翻折 B．如图丙所示，将白板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示．将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾 (5)结合四幅图，下列对于法线的理解正确的是______。（填序号） A．四幅图中，白板上的ON都是法线，法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角 B．法线是真实存在的一条光线，没有法线就不会有入射光线和反射光线 C．法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的一个平面与镜面的垂直关系 【答案】(1)漫 (2)不合理 (3)在 (4)B (5)C 【详解】（1）当反射面粗糙不平时，反射光线会向四面八方射出，故能从不同的角度看到白板上面的光路，是因为光在白板上发生了漫反射。 （2）一次实验得到的结论具有偶然性，故小明得出结论的过程不合理，应改变入射光线方向多次测量反射角与入射角的关系，得出更具有普遍性的结论。 （3）如图乙所示，向后折转光屏后，右边的光屏离开了原来入射光线与法线所在平面，在右边光屏上看不到反射光线，表明反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （4）A．如图乙所示，将白板的右半部分B向后翻折，白板的B面离开原来入射光线、反射光线、法线所在平面，在B上无法观察到反射光线。故A不符合题意； B．如图丙所示，将白板与入射光束一起以ON为轴旋转，入射光线、法线与反射光线仍在白板所在平面内，故可以在白板上观察到反射光线，故B符合题意； C．如图丁所示．将白板与入射光束一起以CD为轴向后倾，此时法线仍与反射面垂直，此时白板不在法线与入射光线确定的平面内，故不能在白板上观察到反射光线，故C不符合题意。 故选B。 （5）A．法线与反射面垂直，四幅图中，甲乙丙的白板上的ON都是法线，丁图中白板与反射面不垂直，ON不是法线，故A错误； B．法线不是真实存在的一条光线，是为了研究光的反射定律假想出来的，运用了模型法。故B错误； C．法线是为了研究光的反射定律假想出来的，法线垂直于反射面，有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的一个平面与镜面的垂直关系，故C正确。 故选C。 【变式10-1】（24-25九年级上·北京顺义·期中）小阳将如图所示的实验装置放在水平台面上，其中圆柱形烟雾室可以通过旋转底座水平转动，可调节的激光笔M发出的绿光始终斜射向O点，并发生反射，激光笔N发出的红光始终过平面镜上的O点与平面镜垂直。 (1)实验中可以观察到下图所示的现象。为了说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，小阳的进一步操作及观察到的现象分别是： ； (2)为了得到反射光线与入射光线准确的位置关系，小阳利用下图所示的实验装置，不断调整激光器的位置，将入射角与反射角记录在下表中； 度 0 15 30 45 60 75 度 0 15 30 45 60 75 分析表格中的数据，归纳得出： 。 【答案】(1)见详解 (2)见详解 【详解】（1）整个圆柱形烟雾室充满雾气，这样能显示出光的传播路径，为了证明反射光线，入射光线和法线在同一平面内，接下来沿水平方向缓慢转动圆台，直到看到绿光和红光看起来重合，由此得出结论反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）根据表格中的数据可知，反射角随着入射角的增加而增加，且大小相等，故在光的反射中，反射角等于入射角。 【变式10-2】（24-25八年级上·江西抚州·期中）如图所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成，如图甲所示。 (1)如图，为了完成实验，还需要的测量工具是 ； (2)实验中，在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路，是因为光在纸板上发生了 ； (3)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论：反射角等于入射角。请对小明的此探究进行评价： ； (4)实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光___________； A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾 (5)对于法线的理解，结合四幅图，下列正确的是___________； A．四幅图中，白板上的ON都是法线，法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角 B．法线是真实存在的一条光线，没有法线就不会有入射光线和反射光线 C．法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系 (6)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”，这种现象形成的原理是 （“光的直线传播”或“光的反射定律”）； (7)让光线逆着反射光线射向镜面，经平面镜反射后，反射光线逆着原入射光线方向射出，表明反射时，光路具有 。 【答案】(1)量角器 (2)漫反射 (3)见解析 (4)B (5)C (6)光的反射定律 (7)可逆性 【详解】（1）实验中需要测量反射角和入射角的大小，所以还需要的测量仪器是量角器。 （2）纸板表面较粗糙，光在其表面发生漫反射，反射光线从不同方向射出，所以在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路。 （3）只通过一次实验就得出的结论具有偶然性，应改变入射角的角度进行重复实验，再得出具有普遍性规律的结论。 （4）A．在光的反射中，入射光线、法线与反射光线在同一平面内，将纸板的右半部分向后翻折，此时左右两侧纸板不在同一平面内，所以在右半部分不能观察到反射光线，故A不符合题意； B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，此时纸板仍与平面镜相垂直，两侧纸板也仍在同一平面内，所以在右半部分能观察到反射光线，故B符合题意； C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾，此时纸板与平面镜没有相互垂直，法线仍垂直于平面镜，反射光线、法线与入射光线所在的平面与纸板右侧不在同一个平面上，所以在右半部分不能观察到反射光线，故C不符合题意。 故选B。 （5）A．法线与平面镜相垂直，图丁中的ON与平面镜不垂直，所以不是法线，故A错误； B．法线不是真实存在的一条光线，故B错误； C．入射光线、法线和反射光线在同一平面内，法线与平面镜相垂直，所以法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系，故C正确。 故选C。 （6）透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”，属于平面镜成像，原理是光的反射定律。 （7）在光的反射中，光路具有可逆性，所以让光线逆着反射光线射向镜面，经平面镜反射后，反射光线逆着原入射光线方向射出。 【变式10-2】（23-24八年级上·贵州贵阳·期中）如图是小强探究“光的反射规律”的实验装置。利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。 (1)应使纸板与平面镜保持垂直放置，小强将纸板与平面镜安装完毕后，应怎样检测它们是垂直的。请你写出一种检验方法： ； (2)检验完毕，硬纸板F需旋转到图乙中的位置 （选填字母“a”、“b”或“c”），才能在光屏上看到反射光； (3)改变入射光的入射角度，记录多次实验光路，进一步观察反射光线和入射光线关于ON对称，这条过入射点并 于镜面的直线叫做 ，根据这条线可以确定反射光线和入射光线的位置关系是 ； (4)小强完成上述实验的过程中用量角器测量了三组入射角和对应的反射角，如表所示，观察数据得到：“反射角和入射角互余”的结论，根据这一实验过程得出的结论是否可信？ （选填：“可信”或“不可信”），你的理由是 。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 45° 45° 【答案】(1)见解析 (2)b (3) 垂直 法线 见解析 (4) 不可信 见解析 【详解】（1）将纸板与平面镜安装完毕后，检查它们是否垂直，可以将直角三角尺的直角边靠在平面镜上，观察另一边是否紧贴纸板，如果紧贴，则说明纸板与平面镜垂直。 （2）为观察到完整的光路，需将光屏F旋转到图乙中的位置b，使光屏E和光屏F在同一平面内，在光屏上看到反射光，说明反射光线与入射光线在同一平面内。 （3）[1][2][3]反射光线与入射光线关于法线对称，研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，因此转轴ON即为法线所在位置，法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面作直线即为法线；反射光线和入射光线分居法线两侧。 （4）[1][2]该结论不可信，光的反射现象，入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，反射角等于入射角，可能把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。 【变式10-3】（24-25八年级上·江苏南京·期中）小红用如图1所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动 实验次数 ∠AOP ∠POB 1 90° 90° 2 65° 115° 3 42° 138° 4 18° 162° (1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ； (2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，多次测量纸板和平面镜的夹角； ①上述实验中测得的夹角均为90°，则可以得到结论： ； ②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线，由①、②可得结论： 。 (3)实验探究过程中对于法线的理解，下列说法正确的有　　。 A．法线是真实存在的一条光线； B．法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角； C．法线有助于确定反射光线、入射光线在同一个平面。 (4)改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；∠NOB ∠AON（选填“＞”、“＜”、“＝”）。 【答案】(1)烟雾 (2) 反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直 垂直 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内 (3)B (4) 远离 ＝ 【详解】（1）为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些烟雾，可以通过烟雾显示光路。 （2）[1]将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，多次测量纸板和平面镜的夹角90°，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互垂直。 [2]在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON是法线，法线与镜面垂直。 [3]而法线也在重合的平面内，故可以得出在光的反射中、入射光线和法线都在同一平面内。 （3）法线是经过入射点垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，有助于帮助我们判断并测出入射角和反射角，从观察到反射光OB挡住入射光AO的现象，就可以确定反射光线、入射光线在同一个平面内，不需要法线，故AC不符合题意；B符合题意。 故选B。 （4）[1]根据表中实验数据可知，入射光线与镜面的夹角∠AOP逐渐变小，因此入射光线AO逐渐远离法线ON。 [2]分析表格中的数据可知，可以得出下列等式 而 故 反射角∠NOB与∠BOQ互余，入射角∠AON与∠AOP互余，故 【十一、科普阅读题】 【题型11】（23-24八年级上·广东潮州·期中）阅读材料，回答问题。 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。系统是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，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易地将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速．油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“折射”）形成的，该像是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像； (2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）； (4)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用图中______图所示的玻璃； A．厚度均匀 B．上厚下薄 C．上薄下厚 (5)人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的疲劳，故为了使平视显示系统在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，可行性较高且较安全的方案是______。 A．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 B．将显示器安装在后挡风玻璃上 C．将显示器上的字体变大 【答案】(1) 反射 正立 虚 (2)靠近 (3)厚度 (4)B (5)A 【详解】（1）[1][2][3]挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像原理是光的反射，所以行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的，平面镜所成的像是正立的虚像。 （2）由于平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，挡风玻璃所成的像过高，需向下移动，靠近平面镜，则这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 （3）产生重影的原因是玻璃板有一定厚度，两个面各成一个像，为避免重影，应减小其厚度。 （4）A．图A两条反射光线平行，反射光线的反向延长线没有交点，成的像不会重合，有重影，故A不符合题意； B．图B两条反射光线不平行，反射光线的反向延长线交于一点，成的像重合，没有重影，故B不符合题意； C．图C两条反射光线不平行，反射光线的反向延长线不能交于一点，成的像不会重合，有重影，故C不符合题意。 故选B。 （5）A．为了使平视显示系统在挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上，利用平面镜成的像与物对称，可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像，增加像与眼睛的距离，故A符合题意； B．将显示器安装在后挡风玻璃上，由于车长一般在4m左右，距离太远，且有车内物体的遮挡，不便于观察，故B不符合题意； C．将字体变大，像变大，但像到平面镜的距离不变，故C不符合题意。 故选A。 【变式11-1】（24-25八年级上·江苏无锡·阶段练习）阅读材料，回答问题 圭表与二十四节气 如图甲中的圭表是我国古代的重大发明。表是垂直立于地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺。用它测量正午时表影的长度，从而确定一年的时间和季节。 战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直。由于光的散射和漫反射等的影响，早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度，如图乙所示。 通过测量正午时表影长短的变化，推算出一回归年为365.25天，按照季节变化将一年划分为二十四节气（如图丙），用以指导生活和农业生产。 2016年11月30日，联合国教科文组织批准“二十四节气”列入人类丰非物质文化遗产代表作名录。以圭表为代表的我国古代的科技成果，闪耀着智慧的光芒，激励着我们攀登新的科技高峰。 (1)我国古代天文学家用 使表竖直； (2)郭守敬提高测量精度的措施有 ； (3)表顶横梁中间槽的形状是（　　） A．正方形 B．三角形 C．圆形 D．以上都可以 (4)一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的 ； (5)由于物体越高，影子的边缘就会越模糊，为了解决这个问题，制作圭表时在表顶上端设置铜叶计，中间开槽，在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑，提高了表的测量精度，但这样会导致表影在一年中的某段时间会落到圭外，于是在圭的另一端立了一个小表，叫立圭，其结构如图丁所示。小明用图丁所示圭表观测时，发现落在立圭上的表影高度为c，若表高为a，表与立圭间的水平距离为b，则此时表的真实影长为 （用已知量的符号表示）； 【答案】(1)铅垂线来校正 (2)见详解 (3)D (4)冬至 (5) 【详解】（1）由阅读材料可知，“战国时已经采用水面来校正圭使其水平，用铅垂线来校正表使其与圭垂直”，所以我国古代天文学家用铅垂线来校正表使其竖直。 （2）由阅读材料可知，“他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符，用小孔成像原理可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像，把确定表端影的位置变为确定梁影中心的位置，较大提高了测量的精度”，所以郭守敬提高测量精度的措施有：增加圭表的高度、在圭表顶端添加横梁、发明了景符、利用小孔成像原理确定梁影中心的位置。 （3）表顶横梁中间开槽，在圭面上就会有一个清晰的圆形光斑，这是小孔成像的原理，圆形光斑为太阳的像，所成的像的形状与小孔的形状无关，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 （4）由图丙可知，一年中，学校的旗杆正午杆影最长的是二十四节气中的冬至。 （5）小明用图丙所示圭表观测时，发现落在立圭上的表影高度为c，若表高为a，表与立圭间的水平距离为b，设此时表的真实影长为L，如下图所示： 根据相似三角形的原理可知 解得此时表的真实影长为 【变式11-2】（2024·山东烟台·一模）戈壁滩上的“向日葵” 在甘肃省敦煌市西南方向约15千米的戈壁滩上有一处充满科幻感的设施（如图甲所示），这是目前全球装机容量第二的熔盐塔式光热电站。光热电站的镜场面积约140多万平方米，1万多面巨大的定日镜在计算机的精确控制下，能如同向日葵一样随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到260米高的吸热塔的吸热器上。在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了。 在塔式太阳能热发电系统中，吸热器是最关键的核心部位，吸热器内部有多个平行排列的吸热管组成的管屏，它将定日镜所捕捉到的太阳光直接转化为可以高效利用的内能，将能量存储在液态熔盐中，为汽轮发电机组提供所需的热源。        阅读以上短文，回答下列问题： （1）太阳能光热电站利用平面镜 太阳光，聚集到吸热塔上进行加热； （2）在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少，原因是什么？ （3）熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，当熔盐温度降低时，便可把储存的内能释放出来，可以实现24小时均有高温熔盐推动汽轮发电机组工作，实现持续发电。其中涉及到物态变化及吸放热情况是什么？ 【答案】 反射 南面的定日镜阳光的入射角大，有效反射面积小 熔化吸热，凝固放热 【详解】（1）[1]平面镜的是利用光的反射现象，所以太阳能光热电站利用平面镜反射太阳光。 （2）[2]由材料中第一段可知，在北半球的正午，太阳光由南往北倾斜照射，位于吸热塔北面的定日镜，阳光的入射角极小，定日镜的面积可以全部作为有效面积反射阳光。而位于吸热塔南面的定日镜，阳光的入射角很大，反射阳光的有效面积大大缩小了，所以在镜阵最外层的大圈，定日镜呈现明显的分布不对称，吸热塔南边的定日镜比北边少。 （3）[3]熔盐储热是利用高温熔化状态下的无机盐把能量储存起来，即把熔盐由固态变成液态，是熔化现象，熔化要吸热；当熔盐温度降低时，便可把储存的内能释放出来，此时熔盐由液态变成固态，是凝固现象，凝固要放热。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$