第三章 光的世界 培优课件-2025-2026学年物理沪科版（2024）八年级全一册

第三章　光的世界 培优精练14　光学实验 1 典例1：(2024·莆田5月质检)如图甲所示，在玻璃窗中可以看到室内物体 的像。在将玻璃窗向外推的过程中，又可以看到玻璃窗上像的位置在发 生变化。为了搞清楚原因，小田进行了如下探究： 返回首页 (1)如图乙所示，小田把透明玻璃板 放置在水平桌面的白纸上， 在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，取另一支大小完全相同的 ⁠ (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后。 竖直　 未点 燃　 返回首页 【解析】(1)实验中要把透明玻璃板竖直放置在水平桌面的白纸上，在玻 璃板前放一支点燃的蜡烛A，拿另一支外形相同但未点燃的蜡烛B，竖立 着在玻璃板后面移动，使蜡烛B跟蜡烛A的像重合，从而探究像与物的大 小关系。 (2)小田研究平面镜成像的特点时，观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合， 说明平面镜成像时，像与物大小相等，记下蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻 度尺测量物距和像距，分析得出像距等于物距，由此可知平面镜成像 时，像与物关于镜面对称。 【解析】(1)实验中要把透明玻璃板竖直放置在水平桌面的白纸上，在玻 璃板前放一支点燃的蜡烛A，拿另一支外形相同但未点燃的蜡烛B，竖立 着在玻璃板后面移动，使蜡烛B跟蜡烛A的像重合，从而探究像与物的大 小关系。 返回首页 (2)小田研究平面镜成像的特点时，观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合， 记下此时蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺测量物距和像距，分析得出像 距等于物距，由此可知平面镜成像时，像与物关于镜面 ⁠。 对称　 返回首页 (2)小田研究平面镜成像的特点时，观察到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合， 说明平面镜成像时，像与物大小相等，记下蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻 度尺测量物距和像距，分析得出像距等于物距，由此可知平面镜成像 时，像与物关于镜面对称。 返回首页 (3)保持蜡烛A不动，将图乙中的玻璃板绕竖直边CD向后转动一定角度， 其俯视图如图丙所示，则蜡烛A的像在图丙中的 位置。 A2　 (3)保持蜡烛A不动，将题图乙中的玻璃板绕竖直边CD向后转动一定角 度，因为像与物关于平面镜对称，所以蜡烛A的像在题图丙中的A2位置。 返回首页 (4)平面镜成像有很多应用，图丁是播音员的提词器，为方便播音员看台 词，将显示屏上的台词通过一块专用镀膜玻璃竖直呈现在播音员的正前 方，简化图如图戊所示，则镀膜玻璃与显示屏所成角度α的大小应 为 度。当播音员正视前方看到一行“爱我中华”字样时，若直接 低头看显示屏，则显示屏上显示的是 (填序号)。 A. B. C. D. 45　 C　 返回首页 (4)根据平面镜成像的特点可知，镀膜玻璃与显示屏的夹角为45°时，像 正好成在播音员的前方。当播音员前方呈现“爱我中华”四个字时，这 四个字是显示屏通过平面镜所成的像，像与物体关于镜面是对称的，C 正确。 (4)根据平面镜成像的特点可知，镀膜玻璃与显示屏的夹角为45°时，像 正好成在播音员的前方。当播音员前方呈现“爱我中华”四个字时，这 四个字是显示屏通过平面镜所成的像，像与物体关于镜面是对称的，C 正确。 返回首页 典例2：(2025·福州台江区校级期中)在“探究光的反射定律”实验中，实 验器材有：激光笔、可折转纸板光屏、平面镜和加湿器等。 返回首页 (1)将光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图甲所 示。要呈现反射光，需将右半屏向 (填“前”或“后”)折转。能从 不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 (填“镜 面”或“漫”)反射。 前　 漫　 返回首页 【解析】(1)题图甲中，右半屏向后折转了一定角度，由于反射光线、入 射光线与法线在同一平面内，要呈现反射光线，需要将右半屏向前折 转。能从不同方向观察到光线，是因为光在光屏上发生漫反射。 返回首页 (2)小明在光屏上画出入射光线和对应的反射光线，如图乙所示。为了得 出反射角等于入射角这一结论，进行了多次实验，目的是 ⁠ (填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。 寻找普遍规 律　 (2)探究光的反射定律时，多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶 然性。 返回首页 (3)小明发现光屏上角度刻度看不清了，量角器也不见了，为了得出反射 角等于入射角这一结论，小明的操作是 ⁠ ⁠。 将光屏沿法线对折，观察反射 光线与入射光线是否重合　 返回首页 (3)将光屏沿法线对折，观察反射光线与入射光线是否重合，若能重 合，则可证明反射角等于入射角，若不能重合，则说明反射角不等于 入射角。 (4)为了便于观察光的传播路径，实验应在较暗的环境下进行；加湿器使 整个玻璃罩内充满水雾，这样能显示出光的传播路径。 (5)沿水平方向缓慢转动水平圆台，当从侧面观察到入射绿光、入射红光 和反射绿光看起来重合(即只能观察到一条光线)时，可判断反射光线、入 射光线和法线在同一平面内。 (3)将光屏沿法线对折，观察反射光线与入射光线是否重合，若能重 合，则可证明反射角等于入射角，若不能重合，则说明反射角不等于 入射角。 返回首页 【交流】另一小组的同学使用图丙所示的装置，先用加湿器使整个玻璃 罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色 激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一支绿色激光笔向O 点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。 返回首页 (4)本实验应该在较 (填“亮”或“暗”)的环境下进行，用加湿器 使整个玻璃罩内充满水雾的目的是显示玻璃罩中 ⁠。 暗　 光的传播路径　 (4)为了便于观察光的传播路径，实验应在较暗的环境下进行；加湿器使 整个玻璃罩内充满水雾，这样能显示出光的传播路径。 返回首页 (5)缓慢转动水平圆台，从反射光那一侧观察，看到三束光重合，说明在 光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在 ⁠。 【解析】(1)题图甲中，右半屏向后折转了一定角度，由于反射光线、入 射光线与法线在同一平面内，要呈现反射光线，需要将右半屏向前折 转。能从不同方向观察到光线，是因为光在光屏上发生漫反射。 (2)探究光的反射定律时，多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶 然性。 同一平面内　 返回首页 (5)沿水平方向缓慢转动水平圆台，当从侧面观察到入射绿光、入射红光 和反射绿光看起来重合(即只能观察到一条光线)时，可判断反射光线、入 射光线和法线在同一平面内。 返回首页 针对训练：(2025·泉州五中期中)小明为探究光的折射规律设计了下面两 个实验装置。图甲所示的实验装置中，光屏F可绕直径NOM前后折转。 返回首页 (1)实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，让一束激光贴着光屏E从空 气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射光线，观察发现折射光线和入射 光线位于法线 ；小明将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上 看不到折射光线，说明折射光线和入射光线 (填“在”或“不在”) 同一平面内。 两侧　 在　 返回首页 【解析】(1)由题图甲可知，折射光线和入射光线位于法线两侧。将光屏 F向后折转一定角度后，在光屏F上看不到折射光线，这是因为呈现折射 光线的光屏F和呈现入射光线的光屏E不在同一平面内，这说明折射光线 和入射光线在同一平面内。 返回首页 (2)小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的 亮斑B向 (填“左”“右”或“上”)移动。 (3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿 OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是 ⁠。 左　 可逆的　 返回首页 (2)将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水时， 水面升高，入射点左移，入射角不变，折射角也不变， 故杯底的亮斑会向左移动，如图所示。 (2)将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水时， 水面升高，入射点左移，入射角不变，折射角也不变， 故杯底的亮斑会向左移动，如图所示。 (3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿 OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 返回首页 (4)小明让一束光强不变的激光从某玻璃斜射入空气中，如图乙、丙所 示，不断调整入射角，通过实验得到的数据见下表。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5％ 7％ 26％ 43％ 84％ 100％ 100％ 返回首页 ①光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，折 射角 (填“增大”“不变”或“减小”)。 和入射光线位于法线两侧。将光屏 增大　 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90° 反射能量 5％ 7％ 26％ 43％ 84％ 100％ 100％ 返回首页 ②当入射角α≥41.8° 时，折射光线消失，反射光线会变得更亮，即发 生光的全反射现象。图丁中的图线 (填“a”或“b”)反映了上述实 验中的两角关系。 a　 返回首页 (4)由题表数据可知：入射角增大时，折射角也增大，但折射角总大 于入射角。题图丁中的图线b，当入射角等于45°时，折射角也等于 45°；题图丁中的图线a，折射角始终大于入射角，且当入射角为 41.8°时，折射角为90°，所以题图丁中的图线a反映了上述实验中 折射角与入射角的关系。 返回首页 $第三章　光的世界 培优精练10　光的直线传播 1 典例1：(2025·福州十九中期中)小明参加学校组织的生存夏令营，学到了 用影子辨别方向的野外生存知识与技能。如图所示，中午前后，小明用 描点的方法在地面上画出竖直木杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O 点最近的A点，则O点到A点指示的方向是(　A　) A. 正北 B. 正南 C. 正东 D. 正西 A 返回首页 【解析】光在同种透明、均匀介质中是沿直线传播的，当光照在竖直木 杆上时，会在地面上形成一个黑暗的区域，这个黑暗的区域就是木杆的 影子。木杆阴影顶端距O点最近时是正午时分，我国处于北半球，影子 是南北方向的，OA指示的是正北方向，A正确。 【解析】光在同种透明、均匀介质中是沿直线传播的，当光照在竖直木 杆上时，会在地面上形成一个黑暗的区域，这个黑暗的区域就是木杆的 影子。木杆阴影顶端距O点最近时是正午时分，我国处于北半球，影子 是南北方向的，OA指示的是正北方向，A正确。 返回首页 针对训练：利用直立杆的影子可以辨别方向，在北半球，让杆立于O 点，在正午前后将杆顶的影子每隔15 min记录一次，如图甲所示，并画 出其轨迹。若轨迹上有上午某时刻的A点和下午某时刻的B点，如图乙所 示，且OA＝OB，则A→B指向 ；若C点离O点最近，则O→C指 向 。(均填“东”“南”“西”或“北”) 东　 北　 返回首页 【解析】在北半球的上午，直立杆的影子在直立杆的西面，下午直立杆 的影子在直立杆的东面，所以A→B指向东；OC是直立杆最短的影子，说 明此时太阳与地面的夹角最大，是正午，又因为正午时分太阳在正南 方，所以影子在正北方，即O→C指向北。 【解析】在北半球的上午，直立杆的影子在直立杆的西面，下午直立杆 的影子在直立杆的东面，所以A→B指向东；OC是直立杆最短的影子，说 明此时太阳与地面的夹角最大，是正午，又因为正午时分太阳在正南 方，所以影子在正北方，即O→C指向北。 返回首页 典例2：(2025·福州一中期中)学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵 想探究小孔成像现象。如图1所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上 一个圆孔和一个方孔，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 返回首页 (1)通过小孔所成的像是 (填“实像”或“虚像”)。 (2)分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成像的形状与 ⁠ 无关。 实像　 小孔的 形状　 返回首页 (3)分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成像的形状与 ⁠ 有关。 (4)为了探究小孔的大小是否影响小孔所成的像，应选择图2所示的 ⁠ 孔，然后用卡片覆盖并移动卡片以改变小孔的大小进行实验。 物体的 形状　 B　 返回首页 (5)人眼从光屏右侧观察，若将光源顺时针旋转，则光屏上的像将 ⁠ (填“顺时针”或“逆时针”)旋转。 (6)保持小孔到光屏的距离不变，将蜡烛向 移动，可以使光屏上的 像变大。 【解析】(1)小孔成像是由光的直线传播形成的，成的是倒立的实像。 (2)比较题图甲、乙可知，相同的蜡烛通过形状不同的小孔，所成像的形 状相同，这说明物体所成像的形状与小孔的形状无关。 顺时 针　 右　 返回首页 (7)勤于思考的小朵在底部扎了两个小孔，则在光屏上可以观察到烛焰的 像有 (填“一”或“两”)个。 两　 返回首页 【解析】(1)小孔成像是由光的直线传播形成的，成的是倒立的实像。 (2)比较题图甲、乙可知，相同的蜡烛通过形状不同的小孔，所成像的形 状相同，这说明物体所成像的形状与小孔的形状无关。 (3)比较题图甲、丙可知，小孔的形状相同，物体不同，所成像的形状不 同，这说明物体所成像的形状与物体的形状有关。 (4)为了探究小孔的大小是否影响小孔所成的像，应保持小孔的形状不 变，将卡片沿着三角形的底边逐渐向上移动，小孔的大小发生变化，但 小孔的形状不变，所以B符合题意。 返回首页 (5)小孔成像是由光的直线传播形成的，成的是倒立的实像，人眼从光屏 右侧观察，当光源顺时针旋转时，光屏上的像将顺时针旋转。 (6)保持小孔到光屏的距离不变，即像距不变，要想使像变大，应减小物 距，即将蜡烛向右移动。 (7)若在底部扎两个小孔，则物体通过每个小孔都会成像，所以在光屏上 可以观察到烛焰的像有两个。 返回首页 针对训练：(2025·厦门同安区期中)如图所示，小明制成了一个针孔 照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像 的特点。 屏到小孔的距离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 返回首页 (1)图中烛焰在半透明薄膜上所成的像是 像，其成像的原理是 ⁠ ⁠。 (2)若易拉罐底部的小孔是三角形，则他在半透明薄膜上看到的像 是 。(填序号) 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 实　 光 的直线传播　 D　 返回首页 (3)晴天的正午时分，走在茂密的树林下，你会看到地上有许多大小不同 的圆形光斑，这是 (填“太阳”“树叶的缝隙”或“树叶”) 的 (填“像”或“影子”)。 太阳　 像　 返回首页 (4)实验过程中他发现蜡烛和小孔的位置固定后，屏离小孔越远，像就越 大，他测出了不同距离时像的高度并填在表格中。从实验数据可以发 现，蜡烛和小孔的位置固定后，h与s的关系式为 ⁠。 【解析】(1)小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像。 (2)小孔成像成的是光源倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明 薄膜上看到的像是烛焰倒立的实像，D正确。 (3)阳光透过树叶的缝隙发生的现象是小孔成像，所以，光斑是太阳通过 树叶间的小孔所成的像。 h＝0.5s　 屏到小孔的距离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 返回首页 (4)由题表数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，像的高度 和像到小孔距离的比值＝0.5，故h与s的关系式为h＝0.5s。 (4)由题表数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，像的高度 和像到小孔距离的比值＝0.5，故h与s的关系式为h＝0.5s。 【解析】(1)小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像。 (2)小孔成像成的是光源倒立的像，与小孔的形状无关，所以他在半透明 薄膜上看到的像是烛焰倒立的实像，D正确。 (3)阳光透过树叶的缝隙发生的现象是小孔成像，所以，光斑是太阳通过 树叶间的小孔所成的像。 返回首页 $第三章　光的世界 培优精练12　平面镜成像的特点 1 典例1：(2025·厦门一中期末)下图是工人高空作业的情景，玻璃幕墙相当 于平面镜。下列说法正确的是(　D　) D A. 玻璃幕墙中工人的像是实像 B. 工人远离玻璃幕墙时，镜中的像将变小 C. 工人以0.1 m/s的速度下降时，他的像相对于他是运动的 D. 工人距玻璃幕墙0.5 m时，他在镜中的像距玻璃幕墙0.5 m 返回首页 【解析】平面镜所成的像是虚像，A错误。像与物体的大小相等，工人 远离玻璃幕墙时，镜中像的大小不变，B错误。工人以0.1 m/s的速度下 降时，像与他始终关于镜面对称，像与他之间没有发生位置的变化，所 以他的像相对于他是静止的，C错误。像与物体到镜面的距离相等，由 此可知，他在镜中的像距玻璃幕墙0.5 m，D正确。 【解析】平面镜所成的像是虚像，A错误。像与物体的大小相等，工人 远离玻璃幕墙时，镜中像的大小不变，B错误。工人以0.1 m/s的速度下 降时，像与他始终关于镜面对称，像与他之间没有发生位置的变化，所 以他的像相对于他是静止的，C错误。像与物体到镜面的距离相等，由 此可知，他在镜中的像距玻璃幕墙0.5 m，D正确。 返回首页 针对训练：如图所示，平面镜和长为10 cm的细铅笔均竖直放置在水平桌 面上，铅笔与平面镜之间的距离为15 cm，则(　C　) C A. 向上移动铅笔，铅笔的像向下移动 B. 铅笔不动，将平面镜绕底部旋转至虚线位置时，铅笔和它的像不可能 垂直 C. 铅笔和平面镜均绕底部旋转至虚线位置时，铅笔与它的像平行 D. 铅笔和平面镜均水平向右移动10 cm，铅笔的像的位置不变 返回首页 【解析】平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，平面镜不动，向上移 动铅笔，铅笔的像的位置不变，A错误。铅笔不动，将平面镜绕底部旋 转至虚线位置时，铅笔和它的像关于镜面对称，由题图可知，铅笔与镜 面的夹角为45°，则像与镜面的夹角也为45°，由位置关系可知铅笔和 它的像垂直，B错误。平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，铅笔和平 面镜均绕底部旋转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔 与它的像平行，C正确。平面镜成像时，像与物体到平面镜的距离相 等，铅笔和平面镜均水平向右移动10 cm，铅笔的像也水平向右移动10 cm，D错误。 【解析】平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，平面镜不动，向上移 动铅笔，铅笔的像的位置不变，A错误。铅笔不动，将平面镜绕底部旋 转至虚线位置时，铅笔和它的像关于镜面对称，由题图可知，铅笔与镜 面的夹角为45°，则像与镜面的夹角也为45°，由位置关系可知铅笔和 它的像垂直，B错误。平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，铅笔和平 面镜均绕底部旋转至虚线位置时，铅笔的像也转动相同的角度，故铅笔 与它的像平行，C正确。平面镜成像时，像与物体到平面镜的距离相 等，铅笔和平面镜均水平向右移动10 cm，铅笔的像也水平向右移动10 cm，D错误。 返回首页 典例2：如图所示，水平过道上方有一盏灯，小明站在1号地砖上时，通 过2号地砖看到灯的像；走到2号地砖上时，通过3号地砖看到灯的像。小 明通过两块地砖时所看到的像(　B　) B A. 大小相同、位置不同 B. 大小相同、位置相同 C. 大小不同、位置相同 D. 大小不同、位置不同 返回首页 【解析】由平面镜成像的特点可知，平面镜所成像的大小只与物体的大 小有关，像的位置只与物体到平面镜的距离有关，因为2号地砖和3号地 砖处于同一水平面内，灯的大小和灯到地砖的距离均不变，所以在2号地 砖和3号地砖上看到的灯的像大小和位置均相同。 【解析】由平面镜成像的特点可知，平面镜所成像的大小只与物体的大 小有关，像的位置只与物体到平面镜的距离有关，因为2号地砖和3号地 砖处于同一水平面内，灯的大小和灯到地砖的距离均不变，所以在2号地 砖和3号地砖上看到的灯的像大小和位置均相同。 返回首页 针对训练：(2025·福州华伦中学期中)如图所示，一块平面镜直立在水平地面 上，小华沿与镜面平行的直线从A走到D，从平面镜底边两端点向AD直线作垂 线，交点分别为B、C，下列说法正确的是(　A　) A A. 小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像 B. 小华在AB段或CD段行走时，平面镜中无法形成他的像 C. 小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大 D. 小华以1 m/s的速度沿AD运动，以小华的像为参照物，小华的速度为2 m/s 返回首页 【解析】小华要从平面镜中观察到自己的像，则他“发出”的光线 (实际是他反射的光线)经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼 睛，由题图结合光的反射定律可知，他在AB段或CD段行走时，平面 镜反射的光线不会进入他的眼睛，则他不能从平面镜中观察到自己的 像，即能成像但无法观察到；而他在BC段行走时，他“发出”的光 线经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛，则他能从平面镜中观察 到自己的像，A正确，B错误。 【解析】小华要从平面镜中观察到自己的像，则他“发出”的光线 (实际是他反射的光线)经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼 睛，由题图结合光的反射定律可知，他在AB段或CD段行走时，平面 镜反射的光线不会进入他的眼睛，则他不能从平面镜中观察到自己的 像，即能成像但无法观察到；而他在BC段行走时，他“发出”的光 线经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛，则他能从平面镜中观察 到自己的像，A正确，B错误。 返回首页 由平面镜成像的特点可知，小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变 的，始终等于小华到平面镜的距离，C错误。小华以1 m/s的速度沿AD运 动时，由平面镜成像的特点可知，小华的像也沿着与AD平行的方向以1 m/s的速度运动，则以小华的像为参照物，小华是静止的，即此时小华的 速度为0，D错误。 由平面镜成像的特点可知，小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变 的，始终等于小华到平面镜的距离，C错误。小华以1 m/s的速度沿AD运 动时，由平面镜成像的特点可知，小华的像也沿着与AD平行的方向以1 m/s的速度运动，则以小华的像为参照物，小华是静止的，即此时小华的 速度为0，D错误。 返回首页 典例3：商场里的试鞋镜与地面成一定角度放置，顾客能看清自己脚上的 鞋子，但看不到自己的脸部，如图所示。顾客为了能看到自己的脸部， 下列做法不可行的是(　B　) B A. 顾客往下蹲 B. 顾客走近镜子 C. 顾客远离镜子 D. 镜子下端不动，上端向远离顾客的方向倾斜 返回首页 【解析】当顾客往下蹲时，脸部反射的光线可能通过镜面反射到人眼 中，A不符合题意。当顾客走近镜子时，无法使脸部反射的光线通过镜 面反射到人眼中，B符合题意。当顾客远离镜子时，脸部反射到镜子的光 线的入射角和反射角均减小，脸部反射的光线可能通过镜面反射到人眼 中，C不符合题意。镜子下端不动，上端向远离顾客的方向倾斜，脸部 反射到镜子的光线的入射角和反射角均减小，可能使脸部反射的光线通 过镜面反射到人眼中，D不符合题意。 【解析】当顾客往下蹲时，脸部反射的光线可能通过镜面反射到人眼 中，A不符合题意。当顾客走近镜子时，无法使脸部反射的光线通过镜 面反射到人眼中，B符合题意。当顾客远离镜子时，脸部反射到镜子的光 线的入射角和反射角均减小，脸部反射的光线可能通过镜面反射到人眼 中，C不符合题意。镜子下端不动，上端向远离顾客的方向倾斜，脸部 反射到镜子的光线的入射角和反射角均减小，可能使脸部反射的光线通 过镜面反射到人眼中，D不符合题意。 返回首页 针对训练：小明在商场买鞋，他选了一双新鞋，在竖直放置的试鞋镜前 试穿，如图所示。但在镜中他看不到新鞋的像，为了能看到新鞋的像， 下列做法可行的是(　A　) A A. 弯腰或下蹲 B. 保持直立远离试鞋镜 C. 保持直立靠近试鞋镜 D. 在原地竖直向上抬起一只脚 返回首页 【解析】小明要想在试鞋镜中看到新鞋的像，就要使鞋子反射的光经过 试鞋镜反射后进入小明的眼睛。由图可知，弯腰或者下蹲，可以看到试 鞋镜中新鞋的像，A正确。保持直立远离试鞋镜，鞋子反射的光线射向 试鞋镜时，入射角减小，则反射角也减小，反射光线始终在眼睛的下 方，故不能看到新鞋的像，B错误。 返回首页 保持直立靠近试鞋镜，假设刚好看到新鞋的像，需要满足眼睛到地面的 高度正好是试鞋镜高度的2倍，但小明保持直立靠近试鞋镜，不满足这一 条件，所以不能看到新鞋的像，C错误。站在原地竖直向上抬起一只脚， 鞋子反射的光线射向试鞋镜时，入射角减小，则反射角也减小，反射光线 始终在眼睛的下方，故不能看到新鞋的像，D错误。 返回首页 $第三章　光的世界 培优精练13　光学作图 1 典例1：如图所示，学校楼梯拐角的墙上装有平面镜，既方便同学们整理 仪容，晚上又能利用光的反射对楼道进行照明。请在图中画出灯S发出的 光经平面镜反射后到达A点的光路图。 返回首页 【解析】利用平面镜成像的特点，作出S关于镜面对称的点S'，即S在平 面镜中的像；连接S'A，S'A与镜面的交点O为入射点，OA为反射光线； 连接S与入射点O，得到入射光线SO，如答图所示。 【解析】利用平面镜成像的特点，作出S关于镜面对称的点S'，即S在平 面镜中的像；连接S'A，S'A与镜面的交点O为入射点，OA为反射光线； 连接S与入射点O，得到入射光线SO，如答图所示。 返回首页 针对训练1：如图所示，有一工作间，工作人员在B处要想看到外间A处 的花盆，需要在某处安装一块平面镜。请把平面镜C画到合适的位置，并 完成工作人员从B处看到A处花盆的光路。(只需在图中画出一条光线的完 整路径) 返回首页 【解析】作出A点关于水平面的对称点A'，即A在平面镜中的像，连接 A'B，A'B与水平面交于O点，O点为入射点(反射点)，OB为反射光线；连 接AO，就得到入射光线，平面镜C的位置如答图所示。 【解析】作出A点关于水平面的对称点A'，即A在平面镜中的像，连接 A'B，A'B与水平面交于O点，O点为入射点(反射点)，OB为反射光线；连 接AO，就得到入射光线，平面镜C的位置如答图所示。 返回首页 针对训练2：如图所示，S为光源，S'为光源S在平面镜中的像，光源S发 出的一条光线经镜面反射后经过A点，试画出镜面和这条光线。 【解析】连接SS'，作SS'的垂直平分线，可得平面镜的位置，连接S'A与 镜面交于O点，则O点为入射点(反射点)，OA为反射光线，连接SO就得 到入射光线，如答图所示。 【解析】连接SS'，作SS'的垂直平分线，可得平面镜的位置，连接S'A与 镜面交于O点，则O点为入射点(反射点)，OA为反射光线，连接SO就得 到入射光线，如答图所示。 返回首页 典例2：如图所示，小明潜水时在水下E处看到了小鸟的像，图中的A、B 两点，其中一点是小鸟，另一点是小鸟的像，请在图中画出水下E处的小 明看到小鸟的光路图。 【解析】由光的折射规律可知，A点是小鸟，B点是小鸟的像。连接E点 与B点，EB与界面的交点O为入射点，OE是折射光线；连接AO，AO是 入射光线，即可完成水下E处的小明看到小鸟的光路图，如答图所示。 【解析】由光的折射规律可知，A点是小鸟，B点是小鸟的像。连接E点 与B点，EB与界面的交点O为入射点，OE是折射光线；连接AO，AO是 入射光线，即可完成水下E处的小明看到小鸟的光路图，如答图所示。 返回首页 针对训练1：如图所示，A是水下的一条鱼，大致画出AO的折射光线及人 从岸上看到的A的像A'。 【解析】光由水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入 射角，先过折射点O垂直于界面作出法线，再在空气中法线的另一侧画 出折射光线，注意折射角大于入射角，将两条折射光线反向延长，其交 点即人从岸上看到A的像A'，如答图所示。 返回首页 针对训练2：如图所示，小明(O点)在平静的湖面上看见空中的小鸟恰好 “落”在水中的鱼(B点)身上，试确定鱼的实际位置(C点)、小鸟的位置(A 点)及小明通过水面看到小鸟的光路。 返回首页 【解析】鱼反射的光线由水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入 射角，人眼逆着折射光线看到鱼变浅了的虚像B，据此连接OB，OB与水 面的交点为入射点，入射点到O点的连线为折射光线；再画出入射光 线，入射光线过鱼的实际位置C点，且C点比B点深。小明看到空中小鸟 (A点)的像落在B点，根据平面镜成像的特点，作出B点关于水面的对称点 A点，即小鸟的位置，连接A点与入射点，即小鸟射向水面的入射光线， 入射点与O点的连线也是小鸟射向水面的入射光线的反射光线，如答图 所示。 【解析】鱼反射的光线由水中斜射入空气中时发生折射，折射角大于入 射角，人眼逆着折射光线看到鱼变浅了的虚像B，据此连接OB，OB与水 面的交点为入射点，入射点到O点的连线为折射光线；再画出入射光 线，入射光线过鱼的实际位置C点，且C点比B点深。小明看到空中小鸟 (A点)的像落在B点，根据平面镜成像的特点，作出B点关于水面的对称点 A点，即小鸟的位置，连接A点与入射点，即小鸟射向水面的入射光线， 入射点与O点的连线也是小鸟射向水面的入射光线的反射光线，如答图 所示。 返回首页 $第三章　光的世界 培优精练11　光的反射和折射 1 典例1：(2025·三明大田期中)一束光沿与镜面成30°角的方向从左上方入 射到水平放置的平面镜的O点，在不改变入射光方向的情况下，要使反 射光线与入射光线的夹角为60°，可采用的方法是将平面镜绕着入射点 O的水平轴(　C　) A. 沿逆时针方向旋转15° B. 沿顺时针方向旋转15° C. 沿逆时针方向旋转30° D. 沿顺时针方向旋转30° C 返回首页 【解析】一束光沿与镜面成30°角的方向从左上方入射到水平放置的平 面镜的O点，则入射角为90°－30°＝60°，要使反射光线与入射光线的 夹角为60°，根据反射角等于入射角可知，入射角应为30°，可将平面 镜绕着入射点O的水平轴沿逆时针方向旋转30°，C正确。 【解析】一束光沿与镜面成30°角的方向从左上方入射到水平放置的平 面镜的O点，则入射角为90°－30°＝60°，要使反射光线与入射光线的 夹角为60°，根据反射角等于入射角可知，入射角应为30°，可将平面 镜绕着入射点O的水平轴沿逆时针方向旋转30°，C正确。 返回首页 针对训练1：如图所示，入射光线斜射到镜面上，反射光线与入射光线的 夹角为100°。若要使反射光线与入射光线的夹角变为120°，下列方法 可行的是(　D　) D A. 平面镜不动，入射光线顺时针旋转20° B. 平面镜不动，入射光线逆时针旋转10° C. 入射光线不动，平面镜顺时针旋转20° D. 入射光线不动，平面镜逆时针旋转10° 返回首页 【解析】由题意可知，入射光线与反射光线之间的夹角为100°，则入射 角为50°，要想使反射光线与入射光线的夹角变为120°，根据反射角等 于入射角可知，入射角要变为60°。若平面镜不动，入射光线顺时针旋 转20°，则入射角变为50°＋20°＝70°，A不可行。若平面镜不动，入 射光线逆时针旋转10°，则入射角变为50°－10°＝40°，B不可行。若 入射光线不动，平面镜顺时针旋转20°，则入射角变为50°－20°＝ 30°，C不可行。若入射光线不动，平面镜逆时针旋转10°，则入射角 变为50°＋10°＝60°，D可行。 【解析】由题意可知，入射光线与反射光线之间的夹角为100°，则入射 角为50°，要想使反射光线与入射光线的夹角变为120°，根据反射角等 于入射角可知，入射角要变为60°。若平面镜不动，入射光线顺时针旋 转20°，则入射角变为50°＋20°＝70°，A不可行。若平面镜不动，入 射光线逆时针旋转10°，则入射角变为50°－10°＝40°，B不可行。若 入射光线不动，平面镜顺时针旋转20°，则入射角变为50°－20°＝ 30°，C不可行。若入射光线不动，平面镜逆时针旋转10°，则入射角 变为50°＋10°＝60°，D可行。 返回首页 针对训练2：如图所示，一束平行光垂直射到镜面上，则反射角为 ⁠ 度。保持入射光线的方向不变，为使图中的眼睛能看到反射光线，平面 镜应逆时针旋转 度，此时入射角为 度。 0　 30　 30　 返回首页 【解析】当平行光垂直射到镜面上时，入射光线、反 射光线和法线重合，因此入射角和反射角均为0°。 保持入射光线的方向不变，使题图中眼睛能看到反射 光线，说明进入眼睛的光线为反射光线，如图所示。 由图可知，入射光线与反射光线的夹角为90°－30° ＝60°，故入射角和反射角均为30°，平面镜逆时针 旋转的角度为90°－30°－30°＝30°。 【解析】当平行光垂直射到镜面上时，入射光线、反 射光线和法线重合，因此入射角和反射角均为0°。 保持入射光线的方向不变，使题图中眼睛能看到反射 光线，说明进入眼睛的光线为反射光线，如图所示。 由图可知，入射光线与反射光线的夹角为90°－30° ＝60°，故入射角和反射角均为30°，平面镜逆时针 旋转的角度为90°－30°－30°＝30°。 返回首页 针对训练3：(2025·三明永安期中)入射光线与平面镜的夹角为70°，若入 射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时 针旋转40°后，入射光线与反射光线的夹角为 ⁠。 40°或120°　 返回首页 【解析】如图甲所示，若入射光线从平面镜的左侧射入，并且入射 光线AO不动，使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针 旋转40°后，入射光线与平面镜的夹角为∠NOA＝30°，此时的入射角 为∠AOE＝90°－ 30° ＝60°，所以反射角 ∠EOC＝60°，则反射光 线与入射光线的夹角为 60°＋60°＝120°。 返回首页 如图乙所示，若入射光线从平面镜的右侧射入，并且入射光线AO不动， 使平面镜绕入射点沿入射光线和法线构成的平面顺时针旋转40°后， 此时的入射角为∠AOE＝40°＋70°－90°＝20°，所以反射角∠EOC 也为20°，则反射光线与入射光线的夹角为20°＋20°＝40°。 返回首页 典例2：(2025·厦门海沧区期中)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目 标，下列操作可行的是(　C　) C A. 平面镜水平向左移动 B. 平面镜绕入射点逆时针旋转 C. 平面镜竖直向上移动 D. 入射点不变，入射光线顺时针旋转 返回首页 【解析】将平面镜水平向左移动，入射光线和反射光线都不变，不能射 中目标，A不符合题意。将平面镜绕入射点逆时针旋转，入射角变大， 根据反射角等于入射角可知，反射角也变大，反射光线射在墙壁上的光 斑会向下移动，不能射中目标，B不符合题意。将平面镜竖直向上移动， 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，反射光 线射在墙壁上的光斑会向上移动，能射中目标，C符合题意。保持入射 点不变，将入射光线顺时针旋转，入射角变大，根据反射角等于入射角 可知，反射角也变大，反射光线射在墙壁上的光斑会向下移动，不能射 中目标，D不符合题意。 【解析】将平面镜水平向左移动，入射光线和反射光线都不变，不能射 中目标，A不符合题意。将平面镜绕入射点逆时针旋转，入射角变大， 根据反射角等于入射角可知，反射角也变大，反射光线射在墙壁上的光 斑会向下移动，不能射中目标，B不符合题意。将平面镜竖直向上移动， 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，反射光 线射在墙壁上的光斑会向上移动，能射中目标，C符合题意。保持入射 点不变，将入射光线顺时针旋转，入射角变大，根据反射角等于入射角 可知，反射角也变大，反射光线射在墙壁上的光斑会向下移动，不能射 中目标，D不符合题意。 返回首页 针对训练1：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太阳能电池板上。如图所示，若 某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°，一束阳光经镜面反射后照射到电池板上 的P点，则入射角的大小为 ；若将镜面竖直上移，则反射角将 ⁠ (填“变大”“不变”或“变小”)；若将镜面水平左移，该束阳光将照到 P点 (填“上方”或“下方”)。 30°　 不 变　 上方　 返回首页 【解析】太阳光与平面镜的夹角为60°，则入射角为90°－60°＝ 30°。若将镜面竖直上移，入射角不变，法线位置不变，反射角不变； 若镜面水平左移，入射角不变，入射点将向上移动，则反射光线向上移 动，该束阳光将照到P点上方。 【解析】太阳光与平面镜的夹角为60°，则入射角为90°－60°＝ 30°。若将镜面竖直上移，入射角不变，法线位置不变，反射角不变； 若镜面水平左移，入射角不变，入射点将向上移动，则反射光线向上移 动，该束阳光将照到P点上方。 返回首页 针对训练2：右图是一种液面升降监测装置的原理图，点光源S发出的一 束激光与水平液面成45° 角射向平静的液面，激光经液面反射后射到液 面上方水平标尺上的S'点。当液面上升时，光点S'将 (填“向 左”或“向右”)移动；若光点S'移动了0.5 m，则液面上升了 m。 向左　 0.25　 返回首页 【解析】如图所示，当液面上升时，入射光线 不变，法线与液面垂直，入射点O左移到O'，因 为入射角不变，所以反射光线与原来的反射光 线平行，光点S'将向左移动到A点处。若光点S' 向左移动了0.5 m，即AS'为0.5 m，则O'B＝0.5 m；因为从S点发出的一束激光与水平液面成 45°角，所以三角形OO'B为等腰直角三角形， 两底角均为45°，则OC＝O'B＝0.25 m，说明 液面上升了0.25 m。 【解析】如图所示，当液面上升时，入射光线 不变，法线与液面垂直，入射点O左移到O'，因 为入射角不变，所以反射光线与原来的反射光 线平行，光点S'将向左移动到A点处。若光点S' 向左移动了0.5 m，即AS'为0.5 m，则O'B＝0.5 m；因为从S点发出的一束激光与水平液面成 45°角，所以三角形OO'B为等腰直角三角形， 两底角均为45°，则OC＝O'B＝0.25 m，说明 液面上升了0.25 m。 返回首页 典例3：(2025·福州鼓楼区校级期末)有一圆柱形敞口容器，从其左侧某一 高度斜射入一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示。下列操 作能使光斑向左移动的是(　C　) C A. 保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角增大 B. 保持水面的高度不变，使激光笔向右平移 C. 保持激光射入的角度不变，使水面上升 D. 保持激光射入的角度不变，使水面下降 返回首页 【解析】保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角 增大，激光远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移 动，A错误。保持水面的高度不变，使激光笔向右平移， 则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑向右移动， B错误。保持激光射入的角度不变，使水面上升，如图所 示，入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下 降，入射点向右移动，则光斑向右移动，C正确，D错 误。 【解析】保持水面的高度和入射点不变，使激光的入射角 增大，激光远离法线时，折射角随之变大，光斑会向右移 动，A错误。保持水面的高度不变，使激光笔向右平移， 则入射光线和折射光线都向右平移，所以光斑向右移动， B错误。保持激光射入的角度不变，使水面上升，如图所 示，入射点向左移动，则光斑向左移动；同理使水面下 降，入射点向右移动，则光斑向右移动，C正确，D错 误。 返回首页 针对训练1：某学校新建成一个喷水池，在池底安装了一只射灯。池内无 水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。 现往池内注水，当水面上升至a位置时，站在池边的人看到亮斑的位置在 S点的 方；当水面上升至b位置时，站在池边的人看到亮斑的位置 在S点的 方。(均填“上”或“下”) 下　 上　 返回首页 【解析】往池内注水，当水面上升至a位置时，发生光的折射现象。 根据光的折射规律可知，站在池边的人看到亮斑的位置(P点)在S点的下方， 的下方，如图甲所示。当水面上升至b位置时，光先在池壁上发生反射， 再在水面处发生折射，站在池边的人看到亮斑的位置(Q点)在S点的上 方，如图乙所示。 返回首页 针对训练2：(2024·泉州晋江期末)如图所示，将透明方形水槽水平放置，固定 在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，只通过缓慢改变水槽中的水量 来探究光的折射现象。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，为使B处的光点移至C处，应使水槽中的水量 ⁠ (填“增加”“不变”或“减少”)；若BC间的距离为3 cm，则水面高度的 变化量Δh 3 cm(填“＞”“＝”或“＜”)。 增 加　 ＞　 返回首页 【解析】水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光 射到侧壁上在A处得到一个光点，注入一定量的水 后，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角， 折射光线远离法线，所以光点移至B处。如图所示， 水量增加或减少时，入射角和折射角不变，折射光线 是平行的，要使B处的光点向上移至C处，应使水槽中 的水量增加；若BC间的距离为3 cm，因为两次折射光 线是平行的，根据几何知识可知，水面高度的变化量 Δh＞3 cm。 【解析】水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光 射到侧壁上在A处得到一个光点，注入一定量的水 后，光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角， 折射光线远离法线，所以光点移至B处。如图所示， 水量增加或减少时，入射角和折射角不变，折射光线 是平行的，要使B处的光点向上移至C处，应使水槽中 的水量增加；若BC间的距离为3 cm，因为两次折射光 线是平行的，根据几何知识可知，水面高度的变化量 Δh＞3 cm。 返回首页 $