专题03 光现象（期中复习讲义）八年级物理上学期新教材北师大版（北京）

该初中物理光现象复习讲义通过表格对比考点、课标与命题预测，以结构化框架梳理光的直线传播、反射、折射等核心知识，涵盖概念、规律及实验探究，清晰呈现重难点分布与内在逻辑联系。 讲义亮点在于题型分类指导与科学探究融合，如光的折射作图“一知二作三标”技巧，典例结合变式题强化科学思维。分层练习（基础通关、重难突破）适配不同学生，助力教师实施精准化复习教学。

专题03 光现象（期中复习讲义） 考点内容 课标要求 命题预测 光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 属于常考热点，主要考查考生对光的直线传播的认识。考查题型常见的有选择题、填空题，有时也会出现作图题。主要命题点有：光的直线传播条件、生活中常见光的直线传播的现象、小孔成像、利用光的直线传播作图等 光的反射 通过探究，了解光的反射规律。了解什么是镜面反射和漫反射 光的反射是最重要的光的传播规律，也是常考热点，在光现象类型的辨析中，属于常考内容。考查题型较多，有：选择题、填空题、作图题和实验探究题。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等 平面镜成像 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点及应用 平面镜成像属于常考热点，也是光现象考题中考点集中的内容，对平面镜成像考查的题型主要有：填空题、实验探究题、作图题，有时也会出现选择题。命题点主要有：平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等 光的折射 通过探究，了解光的折射规律。认识生活中的折射现象 光的折射是一种重要的光现象，所以在考卷中，出现光的折射的考题也很多。其考查题型主要是选择题、填空题、作图题，有时也会出现实验探究题。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等 光的色散 通过观察和实验（光的色散），知道白光是由色光组成的 光的色散是光的折射发生的光现象，所以在考查光的折射时，会出现对光的色散的考查，其常见题型主要是选择题和填空题。对光的色散命题点有：认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光（三原色）等 红外线、紫外线 了解红外线、紫外线的简单应用 了解红外线和紫外线的特点和应用是考查此知识点的主要考查方向，考题主要有选择题和填空题两种。命题点有：红外线和紫外线在生活中的应用等 知识点01 光的直线传播 一、光源 1.光源 人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。 自身能够发光的物体叫 。光源分为自然光源和人造光源。 2.光源的判断 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 二、光的直线传播 1.光是怎样传播的 光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。光在同种均匀介质中沿直线传播。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线。 3.与光的直线传播有关的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。 （3）小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 三、光的传播速度 1.光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 知识点02 光的反射 一、光的反射 1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 二、光的反射定律 1.实验：探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角 2.实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 3.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 三、光路的可逆性 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 四、利用光的反射定律作图 1.作图要求 所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置 五、镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 知识点03 平面镜成像 一、探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称 二、平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 2.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 三、平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 四、凸面镜和凹面镜 1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 3.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 知识点04 光的折射 一、光的折射 1.现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生了改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。 2.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 二、探究光的折射时的特点 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 2.光的折射时的特点 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 三、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 知识点05 光的色散 知识点一、光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 二、三原色 1.色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 2.色光混合的应用 色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 三、看不见的光 1.可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 2.红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 题型一 光的直线传播 解｜题｜技｜巧 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。 【典例1】如下图所示，某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【变式1】我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验的人，早于牛顿2000多年总结出相似的理论，如图所示，下列相关说法正确的是（   ） A．小孔成像中像的形状与孔的形状有关 B．小孔成像的原理是光的反射 C．小孔所成的像为倒立的实像 D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关 【变式2】下列都是光源的是（　　） A．蜡烛火焰、抛光的金属面 B．月亮、火把 C．太阳、月亮 D．太阳、蜡烛火焰 题型二 光的反射 解｜题｜技｜巧 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。 【典例1】雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断中正确的是（　　） A．迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走，发亮处是水 B．迎着月光走，地上发亮处是水，背着月光走，地上暗处是水 C．迎着月光或背着月光走，都应是地上发亮处是水 D．迎着月光或背着月光走，都应是地上暗处是水 【变式1】关于光现象，下列说法错误的是（　　） A．日晷的计时原理是光的直线传播 B．光在同种均匀介质中沿直线传播 C．在漫反射现象中，反射角可能不等于入射角 D．刷过鞋油的皮鞋，用软布反复摩擦可使鞋面变亮，是因为发生了镜面反射 【变式2】有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为，S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为 B．当水面升高时，反射角将变大 C．若光电屏上的光斑右移，可判断出液面在下降 D．入射点不变，增大入射光线与水平液面夹角，光斑S将向右移动 题型三 光的折射 解｜题｜技｜巧 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 【典例1】如图所示，水面上方有一发光点S，a、b、c、d是S发出的四束光线，其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点，则该束光线可能是（　　） A．a B．b C．c D．d 【变式1】如图是射水鱼捕食昆虫的情景，它通过射出水柱打落水面上方的昆虫，则能正确反映射水鱼看到水面上昆虫的光路图是（　　） A． B． C． D． 【变式2】我国很多成语中包含了丰富的光学知识。下列成语中能用光沿直线传播解释的是（　　） A．镜花水月 B．立竿见影 C．鱼翔浅底 D．海市蜃楼 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．某人从平面镜里看到电子钟示数的像如图所示，这时时刻就是（　　） A．2l∶51 B．10∶51 C．21∶21 D．10∶21 2．如题图所示，水中倒影的形成，是由于光的（　　） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 3．如图所示，是“花界”大熊猫——绿樱。绿樱学名郁金，它开花时花的颜色会随花期渐变，初期呈绿色，中晚期颜色逐渐变浅，最后变成黄白色。关于绿樱花期的一些光现象，下列说法错误的是（    ） A．初期呈绿色，是因为花朵吸收了绿光 B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的虚像 C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的折射现象 D．清晨，树叶上会有露珠，透过这些露珠，能清晰的看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜 4．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 5．下面是2023年杭州亚运会中的一些场景，其中包含的现象与光的反射原理有关的是（　　） A．射击运动员瞄准靶心 B．观众看到游泳馆池水深比实际更浅 C．跑步运动员在地面上的影子 D．皮划艇运动员在水中的倒影 6．下列关于光的说法中错误的是（　　） A．可见光谱由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成 B．在光的色散现象中，紫光偏折得最厉害 C．白炽灯发出的是复色光 D．蜡烛火焰发出的是单色光 7．如图所示，一束光沿与镜面夹角为30°的方向射向平面镜，则（　　） A．光会在平面镜上反射，反射角是30° B．反射光线与入射光线夹角为60° C．入射光顺时针转动60°，反射角变为0° D．入射角增大5°，反射角增大10° 8．如图中画出了光线射到空气与水的界面处发生折射和反射的四幅光路图，其中正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 9．用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕，能看到的图像是（　　） A．红绿圆斑 B．红绿蓝圆斑 C．红绿蓝条纹 D．红绿蓝三角 10．老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 二、作图题 11．如图所示，小明将一束光斜射入水中，请画出反射光线和折射光线的大致位置并标出反射角的大小。 12．作图题： (1)日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB，在图1画出此时过指针顶端的那束太阳光； (2)一条光线入射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图2所示。请画出该平面镜； (3)小明驾车通过小区道路转弯处时，通过转弯处的镜子M（可看作平面镜）看到了行人，他及时采取避让措施保证了行车安全。图3为转弯时的俯视图，其中A是车内小明的眼睛，B为行人，请作出小明看到行人的光路图。 13．安全出行，珍爱生命，远离大卡车！这是一辆大卡车的俯视图，D点为司机眼睛的位置，司机通过左侧的平面后视镜AB能看到车尾C点，请画出司机眼睛看到车尾C点的光路图（保留作图痕迹）。 14．如图所示，作出物体在平面镜中的像。 15．小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直照入井中，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角和平面镜与水平面夹角的锐角度数。    期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 三、实验题 16．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图甲所示。 (1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她惊奇的观察发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。 (2)器材调整正常后，若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm，则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 cm。 17．“研究光的传播实验”；在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，这时整个缸内的糖水时不均匀的，从侧向缸内照射激光，看到缸内光的传播路线如图所示，接下来的操作是 ，观察到 现象时，说明光在同种均匀介质中沿直线传播。 18．有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠。    （1）如图甲，先让纸板在同一平面内，沿纸面射入一条光线，并找到反射光线，用量角器量出入射角和反射角的大小，反复实验比较两角的大小可得：反射角 入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）；实验中改变入射角进行多次实验目的是 。 （2）将纸板如图乙折叠，在纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。 （3）如果把甲图中的入射光移动到的右边，反射光就在的 （选填“左边”或“右边”） （4）如果让光沿方向射到镜面，会发现反射光沿方向射出，这表明在反射现象中，光路是 。 19．如图所示是小英同学在“探究平面镜成像特点”的实验，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支完全相同的蜡烛A和B。 （1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了确定像的 ；选用两支完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的 关系。 （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“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，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上 （填写“有”或“没有”）蜡烛的像，这说明平面镜成的是 （选填“虚”或“实”）像。 （4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 20．如图甲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A、B两个纸板组成，如图甲所示： （1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行； （2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （3）如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿 方向射出:； （4）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线； （5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 光现象（期中复习讲义） 考点内容 课标要求 命题预测 光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 属于常考热点，主要考查考生对光的直线传播的认识。考查题型常见的有选择题、填空题，有时也会出现作图题。主要命题点有：光的直线传播条件、生活中常见光的直线传播的现象、小孔成像、利用光的直线传播作图等 光的反射 通过探究，了解光的反射规律。了解什么是镜面反射和漫反射 光的反射是最重要的光的传播规律，也是常考热点，在光现象类型的辨析中，属于常考内容。考查题型较多，有：选择题、填空题、作图题和实验探究题。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等 平面镜成像 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点及应用 平面镜成像属于常考热点，也是光现象考题中考点集中的内容，对平面镜成像考查的题型主要有：填空题、实验探究题、作图题，有时也会出现选择题。命题点主要有：平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等 光的折射 通过探究，了解光的折射规律。认识生活中的折射现象 光的折射是一种重要的光现象，所以在考卷中，出现光的折射的考题也很多。其考查题型主要是选择题、填空题、作图题，有时也会出现实验探究题。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等 光的色散 通过观察和实验（光的色散），知道白光是由色光组成的 光的色散是光的折射发生的光现象，所以在考查光的折射时，会出现对光的色散的考查，其常见题型主要是选择题和填空题。对光的色散命题点有：认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单色光（三原色）等 红外线、紫外线 了解红外线、紫外线的简单应用 了解红外线和紫外线的特点和应用是考查此知识点的主要考查方向，考题主要有选择题和填空题两种。命题点有：红外线和紫外线在生活中的应用等 知识点01 光的直线传播 一、光源 1.光源 人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。 自身能够发光的物体叫 。光源分为自然光源和人造光源。 2.光源的判断 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 二、光的直线传播 1.光是怎样传播的 光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。光在同种均匀介质中沿直线传播。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线。 3.与光的直线传播有关的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。 （3）小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 三、光的传播速度 1.光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 知识点02 光的反射 一、光的反射 1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 二、光的反射定律 1.实验：探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角 2.实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 3.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 三、光路的可逆性 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 四、利用光的反射定律作图 1.作图要求 所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置 五、镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 知识点03 平面镜成像 一、探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称 二、平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 2.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 三、平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 四、凸面镜和凹面镜 1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 3.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 知识点04 光的折射 一、光的折射 1.现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生了改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。 2.光的折射概念:光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 二、探究光的折射时的特点 1.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 2.光的折射时的特点 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 三、生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 知识点05 光的色散 知识点一、光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 二、三原色 1.色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光； （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 2.色光混合的应用 色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 三、看不见的光 1.可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 2.红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 题型一 光的直线传播 解｜题｜技｜巧 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。 【典例1】如下图所示，某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【答案】B 【详解】如下图，人沿路走近某一盏路灯，路灯发出的射向人头顶的光线与地面的夹角越来越大，人在地面上留下的影子越来越短；远离路灯时，路灯发出的射向人头顶的光线与地面的夹角越来越小，影子又会变长。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式1】我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验的人，早于牛顿2000多年总结出相似的理论，如图所示，下列相关说法正确的是（   ） A．小孔成像中像的形状与孔的形状有关 B．小孔成像的原理是光的反射 C．小孔所成的像为倒立的实像 D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关 【答案】C 【详解】ABC．小孔成像的原理是光的直线传播，光线经过小孔时，下方的光线经小孔后出现在光屏的上方位置，物体上方光线出现在光屏的下方位置，故所成的像是倒立的实像，像的形状与物体有关，与孔的形状无关，故AB错误，C正确； D．小孔所成像的大小与物体到小孔的距离、小孔到光屏的距离都有关，故D错误。 故选 C。 【变式2】下列都是光源的是（　　） A．蜡烛火焰、抛光的金属面 B．月亮、火把 C．太阳、月亮 D．太阳、蜡烛火焰 【答案】D 【详解】自身能发光的物体是光源，自身不能发光的物体不是光源。 A．蜡烛火焰自身能发光，是光源；抛光的金属面自身不能发光，不是光源，故A不符合题意； B．月亮自身不能发光，不是光源；火把自身能发光，是光源，故B不符合题意； C．太阳自身能发光，是光源；月亮自身不能发光，不是光源，故C不符合题意； D．太阳和蜡烛火焰自身都能发光，都是光源，故D符合题意。 故选D。 题型二 光的反射 解｜题｜技｜巧 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。 【典例1】雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断中正确的是（　　） A．迎着月光走，地上暗处是水，背着月光走，发亮处是水 B．迎着月光走，地上发亮处是水，背着月光走，地上暗处是水 C．迎着月光或背着月光走，都应是地上发亮处是水 D．迎着月光或背着月光走，都应是地上暗处是水 【答案】B 【详解】当人迎着月光时，月光（平行光）照射到地面和积水： 积水处：水面光滑，发生镜面反射，根据光的反射定律可知，反射光会正对人眼射出（因为人迎着月光，反射光方向与人眼视线一致），大量反射光进入眼睛，所以人看到积水处是发亮的。 干燥地面：地面粗糙，发生漫反射，反射光向各个方向散射，只有极少部分反射光能进入人眼，所以干燥地面看起来是较暗的。 当人背着月光时，月光（平行光）仍先照射到地面和积水，但方向与人眼视线相反： 积水处：水面光滑，发生镜面反射，反射光会沿“远离人眼”的方向射出（因为人背着月光，反射光无法进入人眼），没有反射光进入眼睛，所以积水处看起来是暗的。 干燥地面：地面粗糙，发生漫反射，虽然月光从后方照射，但漫反射的光会向各个方向散射，仍有少量反射光能进入人眼，所以干燥地面看起来比积水处更亮。 故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式1】关于光现象，下列说法错误的是（　　） A．日晷的计时原理是光的直线传播 B．光在同种均匀介质中沿直线传播 C．在漫反射现象中，反射角可能不等于入射角 D．刷过鞋油的皮鞋，用软布反复摩擦可使鞋面变亮，是因为发生了镜面反射 【答案】C 【详解】A．日晷的计时原理是光的直线传播，光线被挡住照射不到的地方就形成了影子，故A正确，不符合题意； B．光在同种均匀介质中沿直线传播，在不同种不均匀介质中传播方向会改变，故B正确，不符合题意； C．漫反射同样遵循光的反射定律，反射角等于入射角，故C错误，符合题意； D．刷过鞋油的皮鞋，用软布反复摩擦可使鞋面变亮，是因为发生了镜面反射，反射光线比较集中，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2】有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为，S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是（　　） A．反射角的大小为 B．当水面升高时，反射角将变大 C．若光电屏上的光斑右移，可判断出液面在下降 D．入射点不变，增大入射光线与水平液面夹角，光斑S将向右移动 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，入射光线与液面的夹角是40°，可以判断入射角为90°-40°=50° 根据光的反射定律，反射角等于50°，故A错误； B．当水面升高时，入射角大小不变，反射角等于入射角，则反射角大小也不变，故B错误； C．当液面下移时，如图所示： 光斑会右移，故C正确； D．入射点不变，增大入射光线与水平液面夹角，则入射角减小，反射角减小，反射光线向左转动，都会使得光点S将向左移动，故D错误。 故选C。 题型三 光的折射 解｜题｜技｜巧 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 【典例1】如图所示，水面上方有一发光点S，a、b、c、d是S发出的四束光线，其中一束光线射入水中经过M点。已知光线b的延长线经过M点，则该束光线可能是（　　） A．a B．b C．c D．d 【答案】A 【详解】首先，假设没有水时，光线沿直线传播，光线b的延长线经过M点，当有水时，光从空气斜射入水中，会发生折射。根据折射规律，折射光线会向法线方向偏折。我们看光线a、b、c、d，光线a入射到水面时，折射后能向法线偏折，从而经过M点；而光线b、c、d不符合折射后经过M点的情况。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选 A。 【变式1】如图是射水鱼捕食昆虫的情景，它通过射出水柱打落水面上方的昆虫，则能正确反映射水鱼看到水面上昆虫的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】射水鱼在水中看到水面上方的昆虫，是因为水面上方的昆虫“发出”的光射向水面，发生折射，再进入射水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气射入水中。根据光的折射规律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，故A正确，BCD错误。 故选 A。 【变式2】我国很多成语中包含了丰富的光学知识。下列成语中能用光沿直线传播解释的是（　　） A．镜花水月 B．立竿见影 C．鱼翔浅底 D．海市蜃楼 【答案】B 【详解】A．镜花水月，镜中的花和水中的月都是平面镜成像现象，光的反射形成的，故A不符合题意； B．立竿见影，其中影子的形成是光的直线传播形成的，故B符合题意； C．鱼翔浅底，水中的鱼反射的光线从水中斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到的鱼是光的折射形成的虚像，故C不符合题意； D．海市蜃楼，是光在不均匀的空气中发生偏折形成的，是光的折射现象，故D不符合题意。 故选B。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 一、单选题 1．某人从平面镜里看到电子钟示数的像如图所示，这时时刻就是（　　） A．2l∶51 B．10∶51 C．21∶21 D．10∶21 【答案】B 【详解】平面镜所成的像与物关于平面镜对称，将显示的像数字依次左右互换并将每一个数字左右反转，得到时间为10∶51，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．如题图所示，水中倒影的形成，是由于光的（　　） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 【答案】B 【详解】水中倒影是光的反射形成的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图所示，是“花界”大熊猫——绿樱。绿樱学名郁金，它开花时花的颜色会随花期渐变，初期呈绿色，中晚期颜色逐渐变浅，最后变成黄白色。关于绿樱花期的一些光现象，下列说法错误的是（    ） A．初期呈绿色，是因为花朵吸收了绿光 B．周围景物在湖中的倒影，是光的反射形成的等大的虚像 C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是光的折射现象 D．清晨，树叶上会有露珠，透过这些露珠，能清晰的看到叶子的叶脉，因为露珠相当于一个凸透镜 【答案】A 【详解】A．初期呈绿色，是因为花反射了绿色的光，吸收其它颜色的光，故A错误，符合题意； B．周围景物在湖中的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，成正立、等大的虚像，故B正确，不符合题意； C．雨后，湖面上方架起一道彩虹，这是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，是光的折射现象，故C正确，不符合题意； D．露珠相当于凸透镜，叶脉在凸透镜的一倍焦点以内，成正立、放大的虚像，故D正确，不符合题意。 故选A。 4．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 【答案】C 【详解】A．幕布本身不会发光，所以不是光源，故A错误； B．激光笔发出的是光，不是光线，因为光线不是真实存在的，是人为引入的，故B错误； C．光线实际不存在，是人为引入用于表示光的径迹和方向的，采用了理想模型法，故C正确； D．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故D错误。 故选C。 5．下面是2023年杭州亚运会中的一些场景，其中包含的现象与光的反射原理有关的是（　　） A．射击运动员瞄准靶心 B．观众看到游泳馆池水深比实际更浅 C．跑步运动员在地面上的影子 D．皮划艇运动员在水中的倒影 【答案】D 【详解】A．射击运动员瞄准靶心，利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意； B．观众看到游泳馆清澈的池底，是由光的折射形成的池底的虚像，故B不符合题意； C．跑步运动员在地面上的影子，是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．皮划艇运动员在水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故D符合题意。 故选D。 6．下列关于光的说法中错误的是（　　） A．可见光谱由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成 B．在光的色散现象中，紫光偏折得最厉害 C．白炽灯发出的是复色光 D．蜡烛火焰发出的是单色光 【答案】D 【详解】A．白光通过三棱镜时，因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同，白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，可见光谱由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，故A正确，不符合题意； B．棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大，故B正确，不符合题意； CD．蜡烛火焰、白炽灯光和阳光可以被再次分解，都是多种单色光混合而成的，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意。 故选D。 7．如图所示，一束光沿与镜面夹角为30°的方向射向平面镜，则（　　） A．光会在平面镜上反射，反射角是30° B．反射光线与入射光线夹角为60° C．入射光顺时针转动60°，反射角变为0° D．入射角增大5°，反射角增大10° 【答案】C 【详解】AB．该入射光的入射角为 反射角等于入射角，反射角等于，反射光线与入射光线的夹角为 故AB不符合题意； C．入射角为，入射光顺时针转动，入射角变为，反射角等于入射角，反射角也变为，故C符合题意； D．入射角增大，反射角等于入射角，反射角也增大，故D不符合题意。 故选C。 8．如图中画出了光线射到空气与水的界面处发生折射和反射的四幅光路图，其中正确的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．光线射到空气和水的界面时，会发生反射和折射，当发生反射时，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，反射光线与入射光线在界面的同侧；而光线从空气斜射入水中，折射角小于入射角，故A正确； B．光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，图中折射角等于入射角，故B错误； C．光的传播方向错误，没有入射光线，故C错误； D．光由空气斜射入水中，折射角小于入射角，图中折射角大于入射角，故D错误。 故选A。 9．用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕，能看到的图像是（　　） A．红绿圆斑 B．红绿蓝圆斑 C．红绿蓝条纹 D．红绿蓝三角 【答案】C 【详解】把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光。红、绿、蓝叫做色光的三原色，彩色电视机画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的。故用高倍放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕，能看到的图像是红、绿、蓝条纹，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【答案】B 【详解】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 二、作图题 11．如图所示，小明将一束光斜射入水中，请画出反射光线和折射光线的大致位置并标出反射角的大小。 【答案】 【详解】图中已经过入射点作出了法线，已知入射角为45°，根据反射角等于入射角等于45°，在法线左侧作出反射光线；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，由此可以在水中法线的左侧画出对应的折射光线，如下图所示： 12．作图题： (1)日晷是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻。请根据指针的影子AB，在图1画出此时过指针顶端的那束太阳光； (2)一条光线入射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图2所示。请画出该平面镜； (3)小明驾车通过小区道路转弯处时，通过转弯处的镜子M（可看作平面镜）看到了行人，他及时采取避让措施保证了行车安全。图3为转弯时的俯视图，其中A是车内小明的眼睛，B为行人，请作出小明看到行人的光路图。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于在光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，所以太阳光传播的方向如下图所示： （2）由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。如图： （3）根据平面镜中像与物关于平面镜对称，作出点B的像点B′，连接AB′，与镜面的交点为入射点O，OA为反射光线，连接BO，画上箭头即为入射光线，如图所示： 13．安全出行，珍爱生命，远离大卡车！这是一辆大卡车的俯视图，D点为司机眼睛的位置，司机通过左侧的平面后视镜AB能看到车尾C点，请画出司机眼睛看到车尾C点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】先延长平面后视镜AB，由平面镜成像特点可知，像和物关于平面镜对称，所以作C点关于AB的对称点C′，C′点是C点的像；连接C′D，标出反射光线的方向，得到反射光线；平面后视镜AB和C′D的交点即为光线的入射点，连接C点和入射点，标出入射光线的方向，得到入射光线，如下图所示： 14．如图所示，作出物体在平面镜中的像。 【答案】 【详解】找到物体的两个端点，画出两个端点在平面镜的对称点，用虚线连接对称点，即为物体的像，故如下图所示： 15．小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直照入井中，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角和平面镜与水平面夹角的锐角度数。    【答案】   【详解】由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线ON；镜面与法线ON垂直。由图可知，反射光线和入射光线的夹角 ∠AOB＝30°+90°＝120° 则反射角 即 ∠BOM′＝90°-60°＝30° 所以 ∠COM′＝90°-30°＝60° 如下图所示：    期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 三、实验题 16．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小芳所在的实验小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图甲所示。 (1)小芳同学将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她惊奇的观察发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。 (2)器材调整正常后，若蜡烛A的像B距离平板玻璃的距离为12cm，则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 cm。 【答案】(1)2 (2)24 【详解】（1）在探究平面镜成像特点实验中，像与物关于平面镜对称。当蜡烛A竖直放置，若平板玻璃没有垂直于桌面，像就会偏高或偏低。在图乙的1、2、3三幅图中，2图中玻璃板倾斜，会导致蜡烛A的像偏高且倾斜，因为此时蜡烛A关于倾斜的玻璃板所成的像会在较高位置且倾斜，所以产生以上实验现象的原因是2图。 （2）平面镜成的像与物到镜面的距离相等，器材调整后，若蜡烛A的像B距离平板玻璃距离为12cm，则像与镜面的距离也为12cm，则蜡烛A与蜡烛A的像B相距 24cm。 17．“研究光的传播实验”；在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，这时整个缸内的糖水时不均匀的，从侧向缸内照射激光，看到缸内光的传播路线如图所示，接下来的操作是 ，观察到 现象时，说明光在同种均匀介质中沿直线传播。 【答案】 搅拌缸中的水 光的路线呈直线 【详解】[1][2]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，光线在里面传播时就会发生偏折，这个现象说明光在不均匀介质中的传播路线是曲线，接下搅拌缸中的水，玻璃缸内的液体就会变的均匀了，光在同种均匀介质中沿直线传播，因此会观察到光的路线呈直线。 18．有位同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠。    （1）如图甲，先让纸板在同一平面内，沿纸面射入一条光线，并找到反射光线，用量角器量出入射角和反射角的大小，反复实验比较两角的大小可得：反射角 入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）；实验中改变入射角进行多次实验目的是 。 （2）将纸板如图乙折叠，在纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线和入射光线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。 （3）如果把甲图中的入射光移动到的右边，反射光就在的 （选填“左边”或“右边”） （4）如果让光沿方向射到镜面，会发现反射光沿方向射出，这表明在反射现象中，光路是 。 【答案】 等于 得到普遍规律 不能 在 左边 可逆的 【详解】 （1）[1]为了探究反射角与入射角的大小关系，应多次改变入射光线的角度，通过多次实验数据可得出结论：光反射时，反射角等于入射角。 [2]实验中进行多次实验的目的是为了得出普遍规律，避免出现偶然性。 （2）[3]由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [4]当纸板F转过一定的角度后，此时反射光线、入射光线和法线在同一平面内，不能在纸板上看到反射光线，是由于两块纸板不在同一平面上。 （3）[5]在光的反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧，故把入射光线AO移动到ON的右边，则反射光OB就在ON的左边。 （4）[6]如果让光线逆着BO的方向射向镜面，即将反射光线改为入射光线，会发现反射光线沿着AO方向射出，这说明了在光的反射中光路是可逆的。 19．如图所示是小英同学在“探究平面镜成像特点”的实验，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支完全相同的蜡烛A和B。 （1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了确定像的 ；选用两支完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的 关系。 （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“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，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小的方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上 （填写“有”或“没有”）蜡烛的像，这说明平面镜成的是 （选填“虚”或“实”）像。 （4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小 （选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 位置 大小 未点燃 等效替代法 没有 虚 不变 【详解】（1）[1]用玻璃板代替平面镜，能透过玻璃板看到蜡烛A的像，方便用蜡烛B在玻璃板后面寻找像的位置，因此是为了便于确定像与物的位置关系。 [2]两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛完全相同是为了比较像与物的大小关系。 （2）[3][4]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前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，蜡烛B也象被点燃了一样，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 （3）[5][6]移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，因为玻璃板反射蜡烛A的光线在玻璃板的蜡烛A一侧，玻璃板的另一侧没有反射光线，像不是实际光线会聚形成的，所以光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。 （4）[7]由平面镜成像特点可知，平面镜所成的像和物体大小相等；当蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的大小不变，蜡烛A的像大小不变。 20．如图甲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A、B两个纸板组成，如图甲所示： （1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行； （2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （3）如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿 方向射出:； （4）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线； （5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 【答案】 黑暗 漫反射 OE 不能 下方 【详解】（1）[1]实验时，应在较黑暗的环境中进行，这样可以避免其他光的干扰。 （2）[2]纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了漫反射。 （3）[3]光路是可逆的，如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿OE方向射出。 （4）[4]在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，由于法线仍与镜片垂直，则反射光线不在纸板所在平面内，所以纸板上不能看到反射光线。 （5）[5]如图丙所示，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $