内容正文:
光现象
1
一、光源
1.定义:自身能发光的物体叫作______。
2.分类:(1)______光源,如太阳、萤火虫、水母等;(2)______光源,如
篝火、蜡烛、 灯等。
光源
自然
人造
提醒:月亮、钻石、平面镜等物体,本身不能发光,所以它们不是光源。
2
二、光的直线传播(5年2考:2023.4,2021.11)
1.光的传播规律:光在同种均匀介质中沿______传播。
2.光线:用来表示光传播的径迹和方向的带箭头的直线,它是一个理想模型,
实际上________。
3.光速:真空中的光速是宇宙间最快的速度,近似取________ ____
____。介质不同,光速不同,(即)_________ 。
4.光年:光在真空中一年内通过的距离,是______单位。
直线
不存在
长度
3
5.实例:小孔成像、影子、日食、月食、排队、射击瞄准、激光准直等。
提醒:(1)小孔所成的像是____立的____像。(2)小孔成像时,像的形
状与物体的形状______(选填“有关”或“无关”),与小孔的形状______
(选填“有关”或“无关”)。例如,树荫下的圆形光斑是经过树叶的缝隙形
成的______的像。
倒
实
有关
无关
太阳
4
三、光的反射(5年3考:2023.15,2022.13、15,2021.21)
1.人眼能看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线______人的眼睛。
进入
2.如图是光的反射示意图。 是______,四角中,入射角是
____, 反射角是____。
法线
3.反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一个________;
反射光线、入射光线__________两侧;______角等于______角。
平面内
分居法线
反射
入射
提醒:(1)由于先有入射光线,后有反射光线,应表述为“反射角等于入射
角”,如果说成“入射角等于反射角”就不符合逻辑关系。(2)当光线垂直入
射时,入射角等于 ,反射角也等于 。
5
4.光的反射现象中,光路是______的。
5.光的反射类型
可逆
项目 镜面反射 漫反射
反射面 光滑 粗糙
特点 入射光线平行时,反射光线
仍然平行 入射光线平行时,反射光线向着
不同的方向射出
光路图 _________________________________________________ _______________________________________________
共同点 镜面反射和漫反射都______反射定律
遵循
6
四、平面镜成像(5年4考:2024.16,2022.13,2021.21,2020.11)
1.成像原理:光的______。
反射
2.平面镜成像特点:(1)像、物大小______;
(2)像、物的连线与镜面垂直;(3)像、物到
镜面距离______;(4)像是____像。
相等
相等
虚
7
巧记:等大、等距、垂直、虚像,即“对称、虚像”。
提醒:像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物上下相同,左右相反
(镜中像的左是物的右,物体远离或靠近镜面时像的大小不变,且像也要
随着远离或靠近镜面相同距离,人感觉像变了,是因为视角不同造成的)。
8
4.球面镜:
(1)凸面镜对光有______作用,可增大视野,如:汽车的后视镜、公路拐弯
处的反光镜。
(2)凹面镜对光有______作用,如:太阳灶、汽车前灯的反光装置。
发散
会聚
3.平面镜的应用:①平面镜成像(如穿衣镜);②改变光路(如潜望镜)。
9
五、光的折射(5年4考:2024.15,2022.15,2021.11,2020.3)
1. .
光从一种介质____射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这就是折射现象。
如图所示,(1)在光的折射中,三线共面,法线居中;(2)入射角是____,
反射角是____,折射角是____,这三个角都是对应光线与______的夹角,三个角
变化______,即其中任一个角变大,其余两个角也变大。
斜
法线
相同
10
2.(1)光从空气斜射入水、玻璃等透明物质中时,折射光线向______
(选填“靠近”或“远离”)法线方向偏折;
(2)光从水、玻璃等透明物质斜射入空气中时,折射光线向______
(选填“靠近”或“远离”)法线的方向偏折。
靠近
远离
11
巧记:空气角大。
3.在光的折射现象中,光路也是______的。
4.光从一种介质垂直射入到其他介质时,传播方向不变,即折射角入射角 ___。
5.光在同种不______的介质中传播时,光的传播方向也会发生偏折,如图中早
上看到的太阳。
可逆
均匀
12
6.从岸上看水中物体,看到的位置比实际位置高(浅)一些。如看到水中的
鱼的位置比实际位置高一些;池水深度看起来比实际的浅一些;斜放在水
中的筷子向上弯折了。
7.水中的人看岸上的景物,看到景物的位置比实际位置高一些。
13
六、光的色散与看不见的光(5年1考:2022.22)
1.光的色散:太阳光通过三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、
紫七种颜色,其中____、____、____是光的三原色。
2.白光是由各种色光混合而成的复色光;雨后的彩虹是光的色散现象;色
散也是一种______现象。
红
绿
蓝
折射
14
3.看不见的光
项目 红外线 紫外线
定义 光谱上红光以外的光 光谱上紫光以外的光
特性 红外线的主要性能是热作用强(加热);一切物体都能发射红外线,温度越高辐射的红外线越多 荧光效应、化学作用强、生物
作用强
应用 红外线应用:①诊断病情;②拍摄
“热谱图”;③红外线夜视仪;④红
外线遥控器;⑤红外线烤箱 ①适量照射紫外线有利于骨骼
的生长和身体健康;②手术
室、病房用紫外灯来消毒;③
紫外线能使荧光物质发光
(验钞机)
15
1.(人教、沪粤素材)下列现象中可以利用光的直线传播知识解释的是
( )
D
A. 平面镜成像
B. 海市蜃楼
C. 池水变浅
D. 小孔成像
16
2.(人教素材)自行车尾灯包含了光学知识。它本身不发光,但在夜晚有汽
车灯光射到尾灯上时,就会发生反射,提醒司机及时避让。图中有关自行车尾
灯的光路图正确的是( )
C
A. B. C. D.
17
3.(人教、沪粤素材)如图,空茶碗底部有一枚硬币,眼睛在 处看不见硬币,
缓慢往茶碗中倒水,当水面上升到一定的高度,在 处就能看见硬币。下列说
法正确的是( )
D
A. 倒入水之前没看见硬币,是因为没有光照到硬币身上
B. 倒入水之前没看见硬币,是因为硬币没有发生漫反射
C. 倒入水之后,人在 处看见的是硬币所成的实像
D. 倒入水之后,看见硬币像的位置比硬币实际位置高
18
4.(人教素材)如图所示,检查视力的时候,
视力表放在被测者头部的后上方,被测者识
别对面墙上镜子里的像,视力表在镜中成的
是____(选填“实”或“虚”)像,若视力表的
虚
0.8
4.2
5.(人教素材)电视遥控器能发射一种不可见光,即________,实现对电视的
控制。如果把遥控器对着墙壁也可以控制电视机,这是利用了光的______
(选填“直线传播”或“反射”)。用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电
视的屏幕,将会看到红、____、蓝三种颜色。
红外线
反射
绿
长为,则视力表在镜中的像的长度为____ ,视力表在镜中的像与人的
距离为____ 。
19
6.(人教、沪粤素材)如图所示,光从空气斜射入玻璃,请在图中画出反射光
线和折射光线的大致位置。
[答案] 如图所示
20
易错点一 判别光现象
【例1】 请将下列光现象按照光学规律分类。
光沿直线传播:__________;光的反射:______;光的折射:_____;光的
色散:_____。
A.水中筷子向上折 B.树荫 C.阳光下的“人影” D.梳妆镜中的“我” E.日食
F.海市蜃楼 G.月食 H.浓密树荫中呈现圆形光斑 I.起舞弄清影 .明镜可鉴形
.潭清疑水浅.瀑水喷成虹.皮影戏.水中的倒影.雨后的彩虹 .杯弓蛇影
.三棱镜分解太阳光
21
技巧规律
“影”的辨别:①阴影:是由光沿直线传播形成的,如手影、身影、皮影
戏;②倒影:物体在水面或其他光滑表面上成的像,是光的反射现象。
变式强化1 (2024·重庆)关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象,下
列解释正确的是( )
B
A. 一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由光的折射形成的
B. 半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是由于江面反射红光
C. 可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源
D. 露似真珠月似弓——露珠特别明亮是由于白光发生了色散
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易错点二 平面镜成的像大小不变
【例2】 (2024·连云港)小明身高,距离平面镜 ,他在平面镜中
的像高是____,像到平面镜的距离是___ 。当他向平面镜缓慢走近时,他
在平面镜中像的大小______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
1.7
3
不变
技巧规律
物体通过平面镜成像时,像与物体的大小相等,无论物体靠近或远离平面
镜,像的大小都不变,我们感觉像大小变了,是由像相对眼睛的视角变化造成的。
变式强化2 (2024·齐齐哈尔)小萌站在竖直放置的穿衣镜前 处,她在
镜中的像与她的距离为___ 。小萌靠近穿衣镜的过程中,她在镜中的像的大
小将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
不变
23
重难点一 光路作图
【例3】 光从玻璃斜射入到空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反射,
反射光线如图所示,请在图中画出入射光线和折射光线 的大致方向。
[答案] 如图所示
24
技巧规律
光路作图规范及注意事项:
(1)虚、实线:光线是实线,所有的辅助线(如光线的反向延长线、法线
等)均用虚线表示。
(2)反射作图的关键是“两角相等”,入射角、反射角都是相应光线与法线
的夹角,标注角大小时注意不要标错;
(3)光的折射作图可以总结为四个字——空气角大。
25
变式强化3 (2024·连云港)如图所示,一束光从空气斜射向水面,请画出这
条入射光线的折射光线。
变式强化3图
[答案] 如图所示
26
重难点二 根据成像特点作图
【例4】 (2024·自贡)如图,是某一发光点在平面镜里的像,是 发出
的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到 的位置,并完成光路图
(保留作图痕迹)。
例4图
[答案] 如图所示
27
技巧规律
(1)平面镜成像特点——物像对称。
(2)反、折射成像都是虚像——像都是由进入人眼的光线的反向延长线相
交形成的。所以像和眼睛的连线与界面的交点即为入射光线的反射或折射点。
(3)光线的箭头方向:作人眼看到物体的光路图时,光线的箭头应指向人眼。
28
变式强化4 (2024·盐城)如图所示,为人眼看到的的像,补全来自 点
光线进入人眼的光路图。
[答案] 如图所示
29
实验一 探究光的反射定律(课标必做实验)
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
30
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
基础设问
(1)为了完成实验,需要的测量工具是________。
(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板 ______立在平面镜
上,纸板上的直线 垂直于镜面。
量角器
竖直
31
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
基础设问
(3)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿射向平面镜上 点,观察反射光线
和对应的入射光线。实验时纸板A的作用是__________。
显示光路
32
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
基础设问
(4)图甲中 是______(选填“入射”或“反射”)角。
(5)当入射角增大时,反射光线______(选填“靠近”或“远离”)平面镜。
反射
靠近
33
基础设问
(6)改变光束的入射角度,多次实验,描绘出每次光的径迹,量出入射角和反
射角,记录如下表所示。本实验多次改变入射角进行实验的目的是________
___________________。
次数 1 2 3 4 5 6
70
避免偶然性,得到普遍规律
34
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
基础设问
(7)分析表中的实验数据可知:__________________。
(8)如图乙,把纸板 向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光线,说
明:反射光线、入射光线和法线______________。
反射角等于入射角
在同一平面内
35
【例1】 为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
甲
乙
丙
基础设问
(9)如图甲,当光沿的方向射向点时,光会沿着 的方向射出,说明:
在反射现象中光路是______的。
可逆
36
素养设问
(10)如图丙所示,若将纸板(连同激光笔)绕 向后倾斜,入射光线仍能
呈现纸板上,且仍紧贴入射到平面镜的 点,则反射光线___。
C
A. 向后倾斜,仍在白色纸板上
B. 方向不变,仍然垂直于
C. 向前倾斜,角度与纸板和平面镜角度大小相等
37
实验二 探究平面镜成像的特点(课标必做实验)
【例2】 在“探究平面镜成像的特点”实验中,小强同学进行了以下操作。
图1
38
基础设问
(1)为了便于观察,实验应选在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中
进行。
(2)如图1甲所示,实验中选用玻璃板代替平面镜是为了便于_______________。
(3)实验中,玻璃板应选____(选填“厚”或“薄”)的。
(4)组装仪器时在白纸上画一条直线,将玻璃板沿直线______(选填“平行”
或“垂直”)放在水平桌面的白纸上。
(5)如图1甲,点燃蜡烛A,并移动与蜡烛A完全相同的未点燃蜡烛B,使其与
蜡烛A的像重合;此步骤目的是便于比较__________________。
较暗
确定像的位置
薄
垂直
像与物的大小关系
39
【例2】 在“探究平面镜成像的特点”实验中,小强同学进行了以下操作。
图1
基础设问
(6)改变蜡烛A的位置,重复实验,并在白纸上记录它们的位置,如图1乙所示。
将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现和、和、和 对应点的位置基
本重合,由此可以得出的结论是___(填字母)。
40
A. 平面镜成虚像
B. 像和物到平面镜的距离相等
C. 像的大小与物的大小相等
√
41
素养设问
(7)实验中,使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的______关系。
(8)实验中,小强正在玻璃板前观察蜡烛A的像,小雨同学用物理书挡在玻璃
板的后表面,那么小强____(选填“能”或“不能”)继续看到蜡烛A的像。
(9)实验过程中如果玻璃板没有垂直水平桌面,而是如图1丙所示倾斜,蜡烛
A的像应是图中的____(选填“”“”或“ ”)。
距离
能
42
图2
(10)如图2甲所示,一枚硬币放置于
平面镜前,硬币的像在 处,将平面镜平
移至如图2乙所示位置时,硬币的成像
情况是___(选填字母代号)。
A
A. 成像在处 B. 成像在 处
C. 成像在 处 D. 硬币无法通过平面镜成像
图3
(11)实验结束后,小丁无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的
像如图3所示,这时是白天,实际的时间是________。
10:35
43
考点1 常见的光现象
1.(2023·广东)如图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归
线标志塔在地面上形成影子,影子形成的原因是( )
A
A. 光沿直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 光的色散
44
2.(深圳真题)下列说法错误的是( )
A. 月亮是光源 B. 灯光秀的光——光的直线传播
C. 桥的倒影——光的反射 D. 彩虹——光的色散
A
3.(广东真题)小明给弟弟变了个魔术,他将装有一枚硬币
的杯子放在弟弟面前,如图所示,弟弟在 处看不到硬币,这是
因为光沿______传播。小明向杯中缓缓注水后,弟弟能看到
硬币了,这是由光的______产生的现象。弟弟看到的是硬币
的____(选填“实”或“虚”)像。
直线
折射
虚
4.(广东真题)岸上的人看到水中小鱼的光路图是( )
B
A. B. C. D.
5.(广东真题)医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在
平面镜中的像是______(选填“实像”或“虚像”);当医护人员走近平面镜
时,人与像之间的距离______,像的大小______。(后两空选填“变大”“变小”
或“不变”)
虚像
变小
不变
46
考点2 探究光的反射定律
6.(广东真题)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,小明将硬纸板竖直
地立在平面镜上,硬纸板上的直线垂直于镜面,右侧纸板可绕 向后转动,
如图甲所示,入射角等于_____(选填“ ”或“ ”);若增大入射角,则
反射角______。若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上______
(选填“能”或“不能”)观察到反射光。
增大
不能
甲
乙
47
考点3 平面镜成像
7.(2024·广东节选)探究平面镜成像特点的实验,如图所示。
第7题图
(1)点燃蜡烛A,眼睛应在图中___(选填“”或“ ”)
处观察A在玻璃板上的像。移动与A外形相同的蜡烛B,
发现B与A的像重合,说明平面镜所成像的大小与物的
大小______。
相等
(2)得到平面镜成像规律后,若换用面积较大的玻璃
板进行实验,蜡烛A的像的大小______(选填“变大”
“变小”或“不变”)。
不变
48
8.(广东真题)“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”([唐]张志和《渔歌
子》)。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的
______形成的____(选填“实”或“虚”)像。若水深,当白鹭距离水面
时,它的像距离水面___ 。
反射
虚
5
第8题图
49
第9题图
9.(广东真题)小明发现,晚上坐公交
车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,
而白天却看不清。结合平面镜成像知
识,他思考以下问题。
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的______形成的像。
反射
(2)如图甲所示,小汽车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析,这样设
计的目的是______________________________(写出一条)。此外,晚上开
车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到______(选填“上方”
或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
使物体的像不会影响司机的视线
下方
50
(3)在探究平面镜成像特点的实验中,如图乙所示。
①组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互______。
②实验需要记录像与物的大小关系,还需要记录________________和_______
__________。
垂直
像到平面镜距离
物到平面镜距离
第9题图
9.(广东真题)小明发现,晚上坐公交
车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,
而白天却看不清。结合平面镜成像知
识,他思考以下问题。
③实验中如果将蜡烛B也点燃,对实验的影响是__________________
(写出一条)。
看不清楚像的位置
51
(3)在探究平面镜成像特点的实验中,如图乙所示。
第9题图
9.(广东真题)小明发现,晚上坐公交
车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”,
而白天却看不清。结合平面镜成像知
识,他思考以下问题。
52
考点4 光学作图
10.(2024·广东)如图所示,一束光经 点从空气斜射入水中,请画出法线及
大致的折射光线。
第10题图
[答案] 如图所示
53
11.(2024·无锡)在图中作出物体 通过平面镜所成的像。
第11题图
[答案] 如图所示
54
12.(2024·绥化)请根据平面镜成像特点,作出点光源 发出的光经平面镜
反射后通过 点的光路图(保留作图痕迹)。
第12题图
[答案] 如图所示
55
考点5 光的色散与看不见的光
13.(2024·济宁)用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的______
现象;如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,
让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,说明白光是由
__________混合而成的。
反射
各种色光
第13题图
56
14.(2024·苏州)如图甲所示, 之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得
到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在、两点外侧,测得温度 随时
间 变化的图像如图乙所示。则曲线①对应是______线,它在生活中的应用有
________;曲线②对应的是______线,它在生活中的应用有______________。
紫外
验钞机
红外
电视机遥控器
第14题图
57
新题型——新考法
【从生活走向物理】根据小明生活中的相应情景,完成1、2题。
1.小明一家到西樵山旅游,看到湖里的鱼儿在水杉的倒影间嬉戏,如图,下列有
关说法正确的是( )
C
第1题图
A. 水杉的倒影是由光的直线传播形成的
B. 水杉的倒影是由光的折射形成的
C. 看到的嬉戏的鱼儿,是鱼的虚像
D. 看到的嬉戏的鱼儿,是鱼的实体
58
2.如图所示,小明测视力时,看到视力表的像离他的距离是( )
C
第1题图
A. B. C. D.
59
$$