内容正文:
1
多彩的光
第四章
第1课时 光现象
2
知识梳理·夯基础
教材素材·寻根源
精讲巧练·抓重点
科学探究·理实验
目
录
3
知识点1 三种光现象
1.光源、光线和光速
(1)光源:自身能够发光的物体,分为自然光源(如太阳、萤火虫)和人造光源(如LED灯)两种。
(2)光线:用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫作光线。光线是不存在的,而光是客观存在的。
4
(3)光速
A.光既可以在空气、水、玻璃等透明介质中传播,也可以在真空中传播。光在各种介质中的传播速度:v空气>v水>v玻璃。
B.光在真空中的传播速度最大,用字母c表示。c≈__________m/s=
__________km/s。
3.0×108
3.0×105
5
2.三种光现象的辨识
光现象 定义 示例
光的
直线
传播 光在__________介质中沿直线传播 俗语:一叶障目、坐井观天、立竿见影、形影相随
现象:影子(手影)、小孔成像、日(月)食、透过树丛的光束
应用:激光准直、射击瞄准(三点一线)、站队看齐
同种均匀
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光现象 定义 示例
光的
反射 光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被_______回原来介质中的现象 俗语:镜花水月、水中捞月、掬水月在手、举杯邀明月、江清月近人
现象:倒影、平面镜成像
应用:汽车后视镜、自行车尾灯
光的
折射 光从一种介质_______入另一种介质时,传播方向会发生_______的现象 俗语:海市蜃楼、潭清疑水浅
现象:筷子在水中“折断”、在岸上看水里的鱼、光的色散、彩虹
应用:放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪
反射
斜射
偏折
7
3.镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
不同点 反射面为光滑的平面,平行
光束反射后仍为__________ 反射面粗糙不平,平行光束反射
后射向 ___________
共同点 都遵循光的 _______定律
示意图
举例 镜面、平静的水面、黑板反光、光污染 电影屏幕、看书上的字
平行光束
四面八方
反射
8
知识点2 光的反射定律、折射规律
1.光的反射定律
(1)三线共面: ______光线、 ______光线和 ______在同一平面内。
(2)两线分居: ______光线和 ______光线分别居于法线两侧。
(3)两角相等: ______角等于 ______角。
反射
入射
法线
反射
入射
反射
入射
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2.光的折射规律
(1)三线共面: ______光线、 ______光线和 _____
在同一平面内。
(2)两线分居: ______光线和 ______光线分别居于
法线两侧。
(3)空气中角大:当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时,折射光线向
法线方向偏折,折射角 ______入射角;当光从水或玻璃等透明物质斜射
入空气时,折射角 ______ 入射角。当入射角增大时,折射角也 ______。
(4)垂直不变向:当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向
______ 。
折射
入射
法线
折射
入射
小于
大于
增大
不变
10
3.光的反射、折射特点
在光的反射和折射现象中,光路 ______。
【温馨提示】
由于入射角和反射角(或折射角)在逻辑上存在因果关系,所以在描述两角关系时应先说反射角(或折射角)后说入射角。
可逆
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知识点3 平面镜成像
1.平面镜成像原理:光的_______。
2.平面镜成像特点
(1)虚像:物体通过平面镜所成的像是____像。
(2)等大:像与物体的大小_______。
(3)等距:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离_______。
(4)对称:像与物体关于平面镜是______的。
(5)垂直:像与物体的连线与平面镜是_______的。
反射
虚
相同
相等
对称
垂直
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【温馨提示】
平面镜成像的不变性
①大小不变性:物体到平面镜的距离改变时,像的大小不变。
②位置不变性:平面镜垂直于物像连线平移时,像的位置不变。
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3.平面镜成像特点的应用和不良影响
(1)应用实例:牙医检查牙齿使用了平面镜;房间内墙壁上安装的平面镜使房间看起来更宽敞。
(2)带来的不良影响:城市里的许多大楼采用玻璃幕墙进行室外装修,会造成一定的光污染。
4.实像和虚像
(1)实像:由实际光会聚而成, ___(选填“能”或“不能”)用光屏承接。
(2)虚像:由光的反向延长线会聚而成, _____(选填“能”或“不能”)用光屏承接。
能
不能
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5.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜
A.特性:对光有发散作用,起到扩大视野的作用。
B.应用:汽车的后视镜、街头路口的反光镜等。
(2)凹面镜
A.特性:对光有会聚作用,起到会聚光的作用。
B.应用:汽车前灯的反光装置、太阳灶等。
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知识点4 光的色散
1.光的色散
太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成____________________________
七色光。白光不是单色光,而是由各种色光混合而成的复色光。
2.光的三基色
光的三基色是_____、_____、_____,它们可以混合出各种颜色的光。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
红
绿
蓝
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3.物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由透过它的色光决定的,如红色玻璃只允许红光透过,无色物体能透过所有色光。
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,如绿色纸板只能反射绿光,白色不透明物体反射所有色光,黑色不透明物体吸收所有色光。
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【夯基辨疑】
①在光的反射中,入射角随反射角的增大而增大( )
②光在反射时,传播方向改变,传播速度也改变( )
③人远离平面镜时,所成的像会变小( )
④镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律( )
⑤光从空气斜射入水中,折射角大于入射角( )
⑥从不同位置都能看到黑板上的字,是镜面反射的结果( )
⑦在反射现象中光路是可逆的,在折射现象中光路是不可逆的( )
×
×
×
×
×
×
×
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教材素材 命题角度 命题内容
八年级P57图4-11 光的直线传播 1.如图4-11所示,小孔成像的原理是______
__________ ,所成的像是______(选填“正
立”或“倒立”)的____(选填“实”或
“虚”)像。若光源是条形的,小孔是三
角形的,则成的像是 _______的
光的
直线传播
倒立
实
条形
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教材素材 命题角度 命题内容
八年级P63图4-22 光的直线传播和折射 2.如图4-22所示,起初杯子看起来是空的,当慢慢往杯中倒水后,就会发现杯中还藏着一枚硬币。前者是硬币反射的光沿___________,光被杯壁挡住了;后者看到硬币,是因为光从_____中斜射入
_______中发生了_______,进入人的眼睛
八年级P81图4-61 光的折射 3.如图4-61所示,一束光线斜射入容器中,在容器的底部P处形成一个光斑,向容器中慢慢加清水直到加满,在加水的过程中,光斑将向____(选填“左”或“右”)移动
直线传播
水
空气
折射
左
20
教材素材 命题角度 命题内容
八年级P56图4-8(a) 平面镜成像 4.如图4-8(a)所示,小红照镜子时,镜中像的大
小与人的大小_______,像和人到镜面的距离
_______,镜中成的像是______(选填“虚像”或
“实像”)。当她远离平面镜时,镜中像的大小
将______(选填“变大”“变小”或“不变”)
相等
相等
虚像
不变
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教材素材 命题角度 命题内容
光现象的辨识 5.下列属于光的反射现象的是 。
A.透过树叶的阳光
B.日晷仪
C.桥与其倒影
D.铅笔“折断”
C
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教材素材 命题角度 命题内容
光现象
的辨识 6.下列属于光的折射现象
的是 。
A.影子游戏
B.拐弯镜
C.潜望镜
D.公路上的海市蜃楼
D
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教材素材 命题角度 命题内容
八年级P67图4-29 光的色散 7.如图4-29所示,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光,在白屏上形成一条彩带,这种现象叫___________,最早通过实验研究这一现象的是英国物理学家_______
光的色散
牛顿
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命题点1 光现象的辨识及解释 7地3考
考法❶ 光现象的辨识
例1 【类题整合】 判断下列各种光现象的成像原理,将答案填在横线上。
(1)树荫下的圆形光斑——光的_________
(2)钢勺好像在水面处折断——光的_____
(3)透过水面看到水中的“鱼”——光的_____
(4)灯光下看到的“人影”——光的__________
直线传播
折射
折射
直线传播
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(5)在化妆镜中看到的“自己”——光的_____
(6)池水看起来比实际的浅——光的_____
(7)用凸透镜看到放大的“字”——光的_____
(8)驾驶员看到后视镜中的景物——光的______
反射
折射
折射
反射
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【解题通法】
判断光现象类型的方法
1.根据关键字、词判断
(1)影子、光束、日(月)食、小孔成像——光的直线传播。
(2)倒影、平面镜、反光、倒车镜——光的反射。
(3)眼镜、透镜、彩虹、海市蜃楼、“折断”、变浅、放大——光的折射。
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2.根据“介质”和“传播方向”判断
(2)在两种或同种不均匀的介质中——光的折射。
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练1 【新素材·热点新闻】(2024·临沂)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
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练2 (2023·潍坊)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中
有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A.瞪羚的影子是光的反射形成的
B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的
D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
B
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练3 (2024·烟台)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
D
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考法❷ 光现象的解释
例2 (2020·淄博)“金边日食”是壮观的天文现象,小明自制小孔观看
日食。 下列说法正确的是( )
A.日食现象可用光的直线传播解释
B.用小孔成像原理观看日食利用了光的折射
C.日食通过小孔成正立、缩小的实像
D.日食通过小孔所成的像与小孔的形状有关
【解题关键】 小孔成像特点:倒立的实像,大小与物距和像距有关,像与孔的形状无关。
A
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练4 (2024·威海)渔舟唱晚,夕阳西下,天际间出现了红色的“火烧云”,
如图所示。下列说法错误的是( )
A.云被“染”成红色,说明太阳可以发出红光
B.能够看到阳光,说明光可以在空气中传播
C.看不到船的倒影,说明光在水面没有发生反射
D.能够直视夕阳而不“刺眼”,因为人眼接收的光能较少
C
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练5 诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实
诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均
匀的大气层发生了________所成的像,太阳实际在图中______(选填“甲”或
“乙”)的位置。
折射
乙
34
命题点2 光的反射定律及应用 7地4考
例3 【类题整合】 如图所示,一束光与水平面成35°角斜射到平静的水面
上,则反射角为_____,若入射角增大10°,则反射光线和入射光线夹角为
______。人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到
反射光,这是由于发生了___________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【解题关键】 入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线和镜面的夹角。
55
130°
镜面反射
35
练6 (2021·枣庄)如图所示,三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体
表面上,三条反射光线________(选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射
________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
不会
遵循
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命题点3 光的折射规律及应用
例4 (2024·枣庄台儿庄二模)如图所示,光在水和空气的界面CD同时发
生反射和折射,入射角为_____度,折射角为______度,界面CD上面
的介质是________。
【解题关键】 光发生折射时,空气中的角大。
30
42
空气
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练7 (2024·广元)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射
入水中的情景如图,图中AO为入射光线,________为折射光线;保持入射点O
不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射
角将__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
OC
变小
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练8 (2022·德州)如图所示,AO是射向玻璃砖的光线,CD是离开玻璃砖
的光线。下列说法正确的是( )
A.光线AO射向界面MN时只发生折射
B.光线AO在玻璃砖中的传播路径远离法线
C.光线从A到D的传播过程是光的直线传播
D.光线若沿DC方向射向界面PQ最终将沿OA方向射出
D
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命题点4 平面镜成像特点及应用 7地3考
例5 【类题整合】 学校大门旁竖直放置了一块平面镜,身高1.6 m的小张同
学站在平面镜前1.5 m处整理衣冠。判断下列说法的正误,正确的打“√”,
错误的打“×”。
(1)小张在平面镜中所成的像为实像( )
(2)小张到他的像的距离为1.5 m( )
(3)小张在镜中的像高为1.6 m( )
(4)当小张逐渐靠近平面镜时,他在镜中的像变大( )
(5)小张在平面镜中看见了小王,则小王在平面镜中看不见小张( )
(6)小张想通过平面镜看见自己的全身像,则平面镜的高度至少为0.8 m( )
【解题关键】 平面镜成像特点:虚像、等大、等距、垂直。
×
×
√
×
×
√
40
练9 (2024·枣庄)凤鸣湖公园湖光山色、水面如镜,一只蜻蜓平行于湖面飞行,距湖
面1 m。蜻蜓在水中所成的像__________(选填“大于”“小于”或“等于”)蜻蜓的大小,
蜻蜓的像与蜻蜓相距_______m,以蜻蜓的像为参照物,蜻蜓是__________的。
等于
2
静止
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练10 (2024·青岛)(多选)在探究平面镜成像特点的实验中,下列说法与事实相符
的是( )
AD
A.如图甲,当蜡烛远离玻璃板时,像的大小不变
B.如图乙,在玻璃板后竖直放置一纸板,人在任何位置都看不到像
C.如图丙,若玻璃板的高度为蜡烛高度的一半,像的高度也为蜡烛高度的一半
D.如图丁,若玻璃板与水平桌面不垂直,像仍与蜡烛关于玻璃板对称
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练11 (2021·淄博)汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆
于下,则见四邻矣。”图中装置是世界上有记载的最早的潜望镜,其中
涉及的光学知识分析正确的是( )
A.高悬的大镜是凸透镜
B.插秧人在大镜中成倒立的像
C.从水盆中看到四邻利用了光的反射
D.大镜悬挂越高所成的像越小
C
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练12 (2024·淄博)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60°
D.魔箱的成像原理是光的反射
D
44
命题点5 光的色散 7地2考
例6 (2022·黄冈)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_________(选填“平面镜”或“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。
例7 (2023·苏州)“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它( )
A.反射了红光 B.吸收了红光
C.反射了红、绿、蓝光 D.吸收了红、绿、蓝光
三棱镜
色散
A
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练13 (2024·常州)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
C
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练14 (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,在对面的白色光屏上看到一个
彩色的光斑,说明白光是由__________混合而成的。
反射
各种色光
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命题点6 光现象作图 7地3考
考法❶ 根据入(反)射光线作反(入)射光线
例8 (2020·济宁)一束光照射到平面镜上,如图所示。请在图中画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】 如图所示
48
【解题通法】
根据入(反)射光线作反(入)射光线的步骤
1.找点:入(反)射光线与反射面的交点即为入(反)射点;
2.作法线:过入(反)射点作垂直于反射面的虚线即为法线,并标出直角符号;
3.作光线:根据“反射角等于入射角”作出反(入)射光线,并标注箭头表示光的传播方向;
4.标角度:若题中要求标注角度,在完成光路图后,应标出相应的反(入)射角的大小。
49
练15 (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。
【答案】如图所示
50
考法❷ 根据入射光线和反射光线画平面镜
例9 (2024·聊城东昌府一模)如图甲所示,我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔,其中某束光的传播路径如图乙所示,在图乙中画出平面镜的位置。
【答案】如图所示
51
【解题通法】
根据入射光线和反射光线画平面镜的步骤
1.作法线:作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线即为法线;
2.作垂线:过入射光线与反射光线的交点作垂直于法线的一条直线,此直线即为平面镜的位置;
3.标平面镜:用短斜线标出平面镜的非反射面。
52
练16 (2020·枣庄)如图所示,利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数。
如图所示
53
考法❸ 根据光的折射规律作图
例10 (2024·菏泽)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,S'表示航天员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。
【答案】 如图所示
54
【解题通法】
根据光的折射规律作图步骤
1.找点:入(折)射光线与界面的交点即为入射点;
2.作法线:过入射点作垂直于界面的虚线即为法线,并标出直角符号;
3.作光线:根据“空气中的角总是大角”作出折射光线,并标注箭头表示光的传播方向。
55
练17 (2024·威海)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;当向池内注水至如图中虚线位置时,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】 如图所示
56
练18 如图,鱼缸内有一条金鱼A,B是小文从空气中看到的这条金鱼的像。夜间在C处用一激光灯将金鱼照亮,请完成其光路图(保留作图痕迹)。
【答案】 如图所示
57
考法❹ 根据平面镜成像特点画像(或平面镜)
例10 (2023·滨州)请利用平面镜成像的特点,在图中作出物体AB在平面镜中的像 A'B',保留作图痕迹。
【答案】如图所示
58
【解题通法】
根据平面镜成像特点画像的步骤
1.选取物体的特殊点;
2.作出特殊点关于平面镜的对称点;
3.用虚线连接对称点即为物体在平面镜中的像。
根据平面镜成像特点画平面镜的步骤
1.将像与物的对应点连线(虚线);
2.作出虚线的垂直平分线,即为平面镜的位置;
3.用短斜线标出平面镜的非反射面。
59
练19 (2021·日照)如图所示,物体AO放置在水平面上,A'O是AO在平面镜中的像,且A'O垂直于AO。请在图中画出平面镜的位置,并标出镜面与水平面夹角的大小。
如图所示
60
考法❺ 根据平面镜成像特点画点光源的光路图
例12 (2023·菏泽)室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
【答案】 如图所示
61
【解题通法】
根据平面镜成像特点画点光源光路图的步骤
1.作对称点:作出点光源S关于平面镜的对称点S';
2.连线:连接S'、A与平面镜的交点即为入射点O;
3.标符号:连接SO得到入射光线,OA为反射光线,标上箭头。
62
练20 (2024·自贡) 如图所示,S'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)。
【答案】 如图所示
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练21 (2023·济宁泗水三模)如图所示,AB、CD是点光源S发出的光经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S。(保留作图痕迹)
【答案】 如图所示
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考法❻ 根据光的反射、折射规律综合作图
例13 (2024·潍坊改编)如图所示,水槽内装满水,槽底有一点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后照在P点上。
(1)画出P点在平面镜中所成的像P';
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
【答案】 如图所示
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练22 (2024·日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
如图所示
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实验2 探究光反射时的规律 7地2考
1.实验器材:平面镜、可折转的硬纸板、激光笔、不同颜色的笔、量角器。
(1)可折转硬纸板的作用: ①显示光的传播路径;②探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 。
(2)量角器的作用: 测量入射角和反射角的大小 。
(3)平面镜的作用: 反射光线 。
67
2.实验装置
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3.实验步骤
(1)把平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(2)让一束光贴着纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
(3)改变光束入射的角度,多做几次,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∠i和∠r,记录在表中。
(5)将纸板NOF向前折或向后折,观察纸板上能不能看到反射光。
(6)让光逆着反射光的方向射到平面镜上,观察反射后的光会不会逆着原来入射光的方向射出。
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4.实验分析
(1)纸板与平面镜的放置要求: 垂直 ,否则在纸板上 不能 看到反射光。
(2)为了更好地观察光路,应在 较暗 的环境中进行实验。
(3)“三线共面”的判断方法:见实验步骤(5)。
(4)验证光路可逆的方法:见实验步骤(6)。
(5)多次改变入射角的大小进行测量的目的: 使实验结论更具有普遍性 。
70
5.实验结论
(1)光反射时,反射光线、入射光线和法线都在 同一平面内 。
(2)反射光线和入射光线分别位于 法线 两侧。
(3)反射角 等于 入射角。
(4)在反射现象中,光路 可逆 。
71
【实验分层训练】
1.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光笔和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
72
【基础设问】
(1)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是__________。
(2)实验前,应将纸板________放置在平面镜上。移动激光笔,使入射
光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______时针
方向转动。
(3)实验时,从纸板前不同的方向都能看到入射光,这是因为光在
纸板上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射,其中纸板的作用是
____________________(写出一条即可)。
量角器
垂直
顺
漫
显示光的传播路径
73
(4)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光;有折转时,
观察不到反射光。说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在
____________。
(5)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,
说明光反射时,光路是______的。
(6)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是改变
______________,多次实验。
同一平面内
可逆
入射角的大小
74
【能力设问】
(7)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出
“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处?
______________________________。
(8)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,若发现
没有量角器,为了得出“反射角等于入射角”这一结论,可进行的操作
______________________________________。
一次实验得到的结论具有偶然性
将纸板沿法线对折,观察两条线是否重合
75
(9)实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光束仍贴着纸板
EF沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线______(选填“在”或“不在”)
同一平面内,纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光。
(10)某同学的实验数据如表所示,其中有一组数据测错了,这组数据是第
____次实验得到的,原因可能是将反射光线与__________的夹角当成反射角。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 30° 70° 80°
在
不能
4
平面镜
76
【创新设问】
(11)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光
斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是______。
不变
77
(12)光热电站利用定日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图丙为上午
某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,定日镜
应沿_____时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
逆
78
实验3 探究平面镜成像的特点 7地4考
1.实验原理: 光的反射 。
2.实验器材:两支相同的蜡烛、一块玻璃板、玻璃板支架、白纸、
光屏、笔、刻度尺、火柴。
(1)用透明玻璃板代替平面镜的原因: 便于确定像的位置 。
(2)选择薄玻璃板的原因: 防止产生重影,太厚的玻璃板两个表面都
会成像,影响实验效果 。
(3)选用两支完全相同的蜡烛的目的: 比较像与物的大小关系 。
(4)刻度尺的作用: 测量像与物到镜面的距离 。
79
3.实验装置
80
4.实验步骤
(1)在水平桌面铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。
(3)移动点燃的蜡烛A,重复第(2)步。
81
(4)用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来,并用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离,将数据记录在表中。
实验次数 1 2 3 …
物距/cm
像距/cm
82
5.实验分析
(1)玻璃板的放置要求: 与水平桌面垂直放置,确保玻璃板后的蜡烛与像能够完全重合 。
(2)为使实验现象更明显,应在 较暗 的环境中进行实验。
(3)观察像时眼睛的位置: 与物体(或点燃的蜡烛)同侧 。
(4)验证平面镜所成像的虚实的方法: 用光屏在像的位置接收,接收不到说明是虚像 。
83
(5)实验方法:用玻璃板代替平面镜、用一支相同的未点燃的蜡烛来代替点燃蜡烛在镜中的像运用了 等效替代法 。
(6)多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验的目的: 使实验结论具有普遍性 。
84
6.实验结论
(1)物体通过平面镜所成的像是 虚像 。
(2)像与物体的大小 相等 。
(3)像与物体到平面镜的距离 相等 。
(4)像与物体的连线与镜面 垂直 。
(5)像与物体关于平面镜 对称 。
85
【实验分层训练】
2.在“探究平面镜成像的特点”实验中:
86
【基础设问】
(1)除图甲提供的器材外,实验中还用到一种测量距离的工具,它是__________。
(2)为了便于观察,该实验最好在较__________(选填“明亮”或“黑暗”)的环境中
进行。
(3)实验时,不采用平面镜而采用透明________(选填“薄”或“厚”)玻璃板,不仅能
观察到蜡烛的像,也便于__________________。
(4)为了比较像与物的大小关系,需要选用两支外形__________(选填“相同”或
“不同”)的蜡烛。
刻度尺
黑暗
薄
确定像的位置
相同
87
(5)为了得到像和物到平面镜的距离关系,需要将镜前蜡烛放在__________(选
填“同一”或“不同”)位置进行多次实验。
(6)实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后将____________(选填“点燃”或
“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重
合。此实验现象说明像与物大小__________。
(7)将蜡烛B拿走,然后在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上__________(选
填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是________(选填“实”
或“虚”)像。
(8)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会__________(选填“远离”或
“靠近”)平面镜,像的大小__________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
不同
未点燃
相等
不能
虚
远离
不变
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【能力设问】
(9)实验中点燃蜡烛A的目的是_________________________________。
(10)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛_____(选填“A”或“B”)这一
侧观察。某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,
发生这种现象的原因可能是____________________。
(11)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像________
(选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
使蜡烛A在平面镜中所成的像更清晰
A
玻璃板未与桌面垂直
不动
89
(12)经过三次实验得到物与像的位置点如图乙所示,通过比较距离和
位置的关系,发现像与物到平面镜的距离______,像与物的连线与平面
镜______。
(13)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,接下来进行的
实验操作是________________________。
相等
垂直
将白纸沿着所画直线对折
90
(14)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“A1”“A2”或“A3”)处。
A1
91
(15)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板
前______(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。
(16)若选用较厚的玻璃板做实验,实验时可能遇到的问题是
_______________________________。
能
观察蜡烛A的像时,会发现有重影
92
【创新设问】
(17)小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置,
然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L,如图丁所示。
则蜡烛所成像的像距变化量为 。
L
93
(18)在实验中,小华同学用右手将放在玻璃板前的蜡烛A点燃,发现
玻璃板中的自己是用______(选填“左”或“右”)手点燃蜡烛A的。
左
94
(19)若把玻璃板沿PQ截成两部分,如图戊所示,并分别向两侧平移一
小段距离,则蜡烛A通过左、右两部分玻璃板成像的情况:____。
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
A
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(20)探究完像和物的位置关系并最终得出“平面镜所成的像与物体关于镜
面对称”的结论后,小华分析,小轿车前挡风玻璃安装成倾斜,除了减小
风阻外,还有一个重要原因是为了行车安全。这是因为:夜间行车时,
如果车内开灯,车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机的________(选填
“斜上方”“正前方”或“斜下方”),这样会减小对司机观察路况的干扰。
为了行车安全,夜间行车时,车内不宜开灯。
斜上方
96
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