第二章 光现象(高效培优讲义)物理苏科版2024八年级上册
2025-11-05
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 光现象 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.12 MB |
| 发布时间 | 2025-11-05 |
| 更新时间 | 2025-11-05 |
| 作者 | . . . . |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54728127.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
光现象
目录
【重难题型讲解】 1
题型1 光源和光的传播 1
题型2 平面镜成像 11
题型3 光的反射 19
题型4 镜面反射和漫反射 28
【能力培优练】 30
【链接中考】 40
【重难题型讲解】
题型1 光源和光的传播
光源
1. 本身发光 的物体叫做光源。
2.光源可分为: 天然光源 (水母、太阳等)、 人造光源 (灯泡、火把等);
光的色散与色光的混合
1.太阳光通过三棱镜后,依次被分解成 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 多种颜色,这种现象叫色散(由英国物理学家 牛顿 发现);
2.光的色散的发生的原因:不同颜色的光穿过三棱镜时的偏折角度不同,红色光偏折程度最小,紫色光偏折程度最大。
3.光的色散现象表明白光(太阳光)是由多种色光混合而成的复色光。
4.色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光按照不同比例混合而成,三原色光本身是不能用其他的色光混合而成的。等量的红、绿、蓝三种色光可以混合出白光。
5.光的三原色的应用:手机、电视屏幕
6.透明体的颜色由它透过的色光决定(什么颜色的透明体透过什么颜色的光,吸收其他颜色的光);
光的直线传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光线:为了研究的方便,常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向(物理模型,光存在,光线不存在)。
3.光的直线传播的现象
(1)影的形成:由于光在均匀空气中沿直线传播,当光传播途中遇到障碍物会阻挡光继续向前传播,从而在障碍物的后方产生一个光无法到达的暗区域,该区域即为影子。
当有两个及两个以上的光源时,每个光源发出的光被物体阻挡时,都会形成各自的影子,影子中没有任何光线到达的区域称为本影,影子中有其他光源光线到达的区域称为半影。
(2)日食与月食
①星球的影子:任何一个行星、卫星(以下均称为“星体”)在恒星的照射下都会形成影子区域,由于恒星的体积远大于星体,故恒星相当于于若干个点光源组合而成,因此在星体后会形成本影区、半影区,而当离星体足够远的区域,半影区交汇还会形成伪本影区。
②日食:当月球运行到太阳与地球之间且三者在同一条直线上时,当地球上部分地区进入月球本影区后,太阳光完全被月球阻挡,人们处在本影区将看不到太阳的整个表面,称为日全食;半影区有部分太阳光可以达到,人们处在半影区可以看到太阳的一侧表面,称为日偏食。
由于月球绕地球的轨道是椭圆形,当月球离地球较远时,地球上部分地区处在了月球的伪本影区,人们看不到太阳中间发出的光,称为日环食。日环食和日全食不会同时出现。
③月食:当地球运行到太阳与月球之间且三者在同一条直线上时,月球将进入地球的本影区,人们可以看到月全食,当三者不完全在同一条直线时,人们可以看到月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。
光速
1.光的传播不需要介质,因此可以在真空中传播。
2.光在真空中的速度约为3×108m/s,真空中光速是宇宙中目前已知的最快速度。
【例1】下列物体不是光源的是( )
A.耀眼的太阳 B.刺眼的镜子
C.点燃的蜡烛 D.明亮的电灯
【答案】B
【解答】解:太阳、点燃的蜡烛、明亮的电灯都正在发光,属于光源;刺眼的镜子是反射的太阳光,不属于光源,故B符合题意、ACD不合题意。
故选:B。
【变式1-1】下列物体中,属于天然光源的是( )
A.夕阳
B.月亮
C.灯光
D.鲜花
【答案】A
【解答】解:A、太阳能够自身发光,属于天然光源,故A符合题意;
B、月亮本身不能发光,只能反射光,因此不是光源,故B不合题意;
C、灯能发光,但它们属于人造光源,故C不合题意;
D、鲜花本身不能发光,只能反射光,因此不是光源,故D不合题意。
故选:A。
【变式1-2】下列属于自然光源的是 ④⑤⑥ ,人造光源的是 ③⑦⑧ (填序号)。①月亮②地球③发光二极管④太阳⑤发光的灯笼鱼⑥发光的萤火虫⑦点燃的蜡烛⑧激光
【答案】④⑤⑥;③⑦⑧。
【解答】解:属于自然光源的是④太阳、⑤发光的灯笼鱼、⑥发光的萤火虫,属于自然界中存在的。
属于人造光源的是③发光二极管、⑦点燃的蜡烛、⑧激光属于人为制造。
①月亮、②地球自身不能够发光,不是光源。
故答案为:④⑤⑥;③⑦⑧。
【例2】如图,小明同学在物理实验课上将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,然后在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光。根据你所学知识和小明观察到的实验现象,判断下列说法中正确的是( )
A.在A处的光不能在真空中传播
B.在B处的光应是红光
C.该实验可说明太阳光是由多种色光混合而成的
D.AB范围内的光的颜色应依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
【答案】C
【解答】解:A、光的传播不需要介质,能在真空中传播,故A错误;
BD.A到B的光颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,故A处应是红光,B处应是紫光,故BD错误;
C.该实验说明太阳光可以分解为多色光,是由多种色光混合而成的,故C正确。
故选:C。
【变式2-1】如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象,以下说法正确的是( )
A.各种色光在折射过程中,偏折程度不同
B.彩色光带以外不存在其它光
C.红光偏折程度最大
D.太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的白光
【答案】A
【解答】解:A、图中看出三棱镜对不同的色光折射程度不同,故A正确;
B、彩色光带以外还有不可见光,故B错误;
C、红光偏折程度最小,紫光红光偏折程度最大,故C错误;
D、太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光混合而成的白光,故D错误。
故选:A。
【变式2-2】如图甲所示,雨后天空出现的彩虹是光的 色散 现象。如图乙,当红光和紫光沿相同方向射入三棱镜后分别出现在了A、B两个位置,则红光应在 A (选填“A”或“B”)位置。
【答案】色散;A
【解答】解:雨后天空出现的彩虹属于光的色散现象;
当红光和紫光沿相同方向射入三棱镜后分别出现在了A、B两个位置,由于红光的偏折能力比较弱,则红光应在A位置。
故答案为:色散;A。
【例3】色光的三原色按不同比例混合可以看到各种颜色,在各种彩色屏幕中有广泛应用,下面各种颜色的光属于三原色的是( )
A.蓝色 B.紫色 C.橙色 D.黄色
【答案】A
【解答】解:色光的三原色是红色、绿色和蓝色。通过这三种颜色按不同比例的混合,可以产生各种颜色。因此,蓝色是色光的三原色之一,而紫色、橙色和黄色不属于色光的三原色,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【变式3-1】下列单色光中,属于三原色光的是( )
A.橙光 B.蓝光 C.黄光 D.紫光
【答案】B
【解答】解:红、绿、蓝被称为色光的三原色,故绿光是光的三原色之一。
故选:B。
【变式3-2】如图所示为色光三原色的示意图,中间阴影部分的颜色是( )
A.白色 B.黑色 C.紫色 D.黄色
【答案】A
【解答】解:光的三原色是红、绿、蓝,光的三原色合成白色光,故图中中间阴影部分的颜色应标白色,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【例4】为了探究树荫下光斑的成因,小明设计了开有菱形状孔(边长约为5厘米)的卡片甲正对太阳光,并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动,观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况,下列实验现象记录错误的是( )
A.光斑未变成圆形前,光斑的形状与孔的形状相同
B.光斑未变成圆形前,光斑的亮度逐渐变暗
C.光斑变成圆形后,其大小不变
D.光斑变成圆形后,光斑的亮度逐渐变暗
【答案】B
【解答】解:
图中卡片乙向左移动前,孔的形状是菱形的,孔比较大,由于光沿直线传播,后面光斑的形状是菱形的,随着卡片向左移动,孔的形状发生变化变成三角形,但由于孔比较大,还是变成三角形后并且逐渐变小,虽然通过的光线变少,但同时光斑的面积也变小了,从而光强度不变,所以亮度不变;
当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的,其大小不变,光斑的亮度逐渐变暗,故B错误,ACD正确。
故选:B。
【变式4-1】太阳光照射的树下有一些形状不规则的光斑和一些圆形的光斑,下列描述中正确的是( )
A.不规则光斑和圆形光斑都是太阳的像
B.不规则光斑和圆形光斑都是光的直线传播形成的
C.从早晨到下午,这些光斑的移动方向都是自东向西
D.这些光斑的大小都与树叶缝隙到地面距离大小有关
【答案】B
【解答】解:
A.圆形光斑是太阳光穿过树叶间较小缝隙形成的,是太阳的实像(小孔成像);而不规则光斑是太阳光穿过树叶间较大缝隙形成的,不是太阳的像,故A错误;
B.形状不规则的光斑和圆形光斑的形成原理相同,都是由光的直线传播形成的,故B正确;
C.由光的直线传播可知,从早晨到下午,这些光斑的移动方向都是自西向东,故C错误;
D.小孔所成像的大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关,则圆形光斑的大小与树叶缝隙到地面距离大小有关;而不规则光斑的大小与孔(缝隙)的大小有关,故D错误。
故选:B。
【变式4-2】如图是我国古代的天文仪器——圭表,由“圭”和“表”两个部件组成。正午时刻,依据表在圭上影子长度的变化,就能推算出二十四节气。下列现象与圭表的光学原理相同的是( )
A.手影
B.水珠放大文字
C.水中倒影
D.筷子水面处“折断”
【答案】A
【解答】解:圭表是光的直线传播形成的。
A、手影是由于光的直线传播形成的,故A正确;
B、水珠放大文字属于凸透镜成像,是光的折射形成的,故B错误;
C、水中倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射现象,故C错误;
D、筷子水面处“折断”是光的折射现象,故D错误。
故选:A。
【例5】如图,天花板TH上有一只灯泡发光,人AB在地面上形成的影子是BC。请根据所学知识,画图找出灯的位置,用D标示。
【答案】。
【解答】解:光在同种均匀物质中沿直线传播,人是不透明物体,影子是由于光的直线传播形成的;如图,连接CA,延长CA交TH于点D,即灯的位置;如图所示:
【变式5-1】请在图中画出烛焰AB通过小孔在半透明塑料膜上的像A'B',并保留作图痕迹。
【答案】
【解答】解:过A点和小孔画出一条光线交薄膜于A′,再过B点和小孔画出一条光线交薄膜于B′,即AB的像为A′B′,如下图所示:
【变式5-2】如图,画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。
【答案】
【解答】解:让电光源S过右侧窗户的最上端和最下端分别作出边缘的两条光线,两条光线之间即为光线能到达的范围,如图所示:
题型2 平面镜成像
平面镜成像
1.平面镜:表面平整光滑的物体。常见的平面镜:抛光的金属面、平静的水面等
2.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像。
3.探究平面镜成像特点的实验
(1)实验应在较暗的环境下进行,减小其他光线对实验的影响。
(2)使用玻璃板代替平面镜的原因:因为玻璃板是透明的,便于确定像的位置。
(3)使用薄玻璃板的原因:减小烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像对实验的影响。
(4)使用茶色玻璃板的原因:烛焰的的像更明显,使成像更清晰。
(5)刻度尺的作用:测量物与像到平面镜的距离。
(6)两根蜡烛大小必须完全相同的原因:便于比较物与像的大小关系。
(7)重做几次实验的目的:避免实结论的偶然性。
(8)玻璃板没有与桌面垂直放置导致的结果:无法在桌面移动蜡烛与像重合。
4.平面镜成像特点:
(1)平面镜中的像是虚像;
(2)像和物体的大小相等;
(3)像和物到平面镜的距离相等;
(4)像与物的连线和平面镜垂直(像与物关于平面镜对称)。
5.平面镜成像的实质:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。
【例6】某小组探究“平面镜成像时,像的位置、大小与物体的位置、大小的关系”,所用器材有:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、大白纸、直角三角板、刻度尺、笔、量角器、打火机等。
(1)如图甲所示,在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去它的位置与像的位置重合,分别记录蜡烛A和B的位置A1和B1(图乙)。上述操作的目的是为了 确定像的位置 。实验中,从不同角度观察,发现蜡烛B与A的像完全重合。
(2)移动点燃的蜡烛A,多做几次实验。在白纸上记录像与物对应点A2和B2、A3和B3的位置(图乙),每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合。通过观察他们发现蜡烛A的像的大小不会随着它的位置的改变而变化,则得出这一结论所提取的证据是: 每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合 。分析以上信息可得出结论:平面镜所成的像,其大小与物体的大小 相等 。
(3)对白纸上的信息进行进一步的测量和分析,得出“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”的结论,则他们进行的操作是: 将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,测量像和蜡烛位置的连线是否垂直于玻璃板,并测量点到平面镜的距离 。
(4)为了使该结论具有普遍性,应进行的操作是: 换用大小不同的蜡烛,重复上述实验步骤 。
【答案】(1)确定像的位置;(2)每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合;相等;(3)将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,测量像和蜡烛位置的连线是否垂直于玻璃板,并测量点到平面镜的距离;(4)换用大小不同的蜡烛,重复上述实验步骤。
【解答】解:(1)如图甲所示,在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去它的位置与像的位置重合,分别记录蜡烛A和B的位置A1和B1(图乙)。上述操作的目的是为了确定像的位置。实验中,从不同角度观察,发现蜡烛B与A的像完全重合。
(2)移动点燃的蜡烛A,多做几次实验。在白纸上记录像与物对应点A2和B2、A3和B3的位置(图乙),因为每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合,所以可得出结论:平面镜所成的像,其大小与物体的大小相等。所以蜡烛A的像的大小不会随着它的位置的改变而变化。
(3)将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,并测量点到平面镜的距离,发现像与物体到平面镜的距离相等,同时发现像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板,因此可得出“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”的结论。
(4)为了使该结论具有普遍性,应换用大小不同的蜡烛,重复上述实验步骤。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合;相等;(3)将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,测量像和蜡烛位置的连线是否垂直于玻璃板,并测量点到平面镜的距离;(4)换用大小不同的蜡烛,重复上述实验步骤。
【变式6-1】小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 1 mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,应在较 暗 (选填“暗”或“亮”)的环境下进行实验。
(3)实验中为了比较像和物的大小关系,小明拿另一支大小相同且 不需要 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 E (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合。
(4)物理实验中经常需要多次测量。下列实验中与本实验多次测量的目的相同的是 A 。
A.“探究光的反射定律”时,多次改变入射角度,进行测量;
B.“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度。
(5)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 斜上方 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
【答案】(1)1;(2)暗;(3)不需要;E;(4)A;(5)斜上方。
【解答】解:(1)厚玻璃板两个表面反射成两个相距较选的像,不易确定像的位置,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择1mm厚的玻璃板做实验。
(2)平面镜成像时,较暗的环境,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰。
(3)如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,则因为光太亮而不易分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃,故将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动;因平面镜成像属于光的反射,所成的像是由光的反向延长线相交形成的虚像,故人眼应从蜡烛A一侧透过玻璃板观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像重合,B的位置即蜡烛A的像的位置。
(4)本实验多次测量的目的是寻找普遍规律;
A、“探究光的反射定律”时,多次改变入射角度,进行测量,多次测量的目的是寻找普遍规律;
B、“用刻度尺测长度”时,需要多次测量被测物体的长度的目的是减小误差。
故选:A。
(5)平面镜成的像与物关于镜面对称,小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的斜上方避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
故答案为:(1)1;(2)暗;(3)不需要;E;(4)A;(5)斜上方。
【变式6-2】如图所示,实验小组在探究“平面镜成像特点”的实验情景:
(1)在组装器材时将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 垂直 ;
(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,拿一支外形相同 未点燃 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置跟蜡烛A像的位置 完全重合 ,从多次实验观察可以得出“平面镜成像的大小与物体的大小相等”;
(3)在实验过程中,让玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,为了完成实验探究,应将蜡烛B 远离 (选填“远离”或“靠近”)蜡烛A;若将玻璃板向右平移,则将观察到镜中A的像 不 (选填“向右”“向左”“不”)移动;
(4)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏 不能 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
【答案】(1)垂直;(2)未点燃;完全重合;(3)远离;不;(4)不能。
【解答】解:(1)为了便于确定像的位置,组装器材时,应将白纸平铺在水平桌面上,并让玻璃板与纸面垂直;
(2)为了比较蜡烛所成像位置和特点,要在像的位置放置另一支完全相同且不点燃的蜡烛,发现另一支蜡烛和像完全重合说明平面镜所成的像和物体大小相等;
(3)让玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,此时蜡烛A远离平面镜,因为平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,所以应该将蜡烛B远离A;若将玻璃板向右平移时,蜡烛位置不变,因为平面镜所成的像和物体关于镜面对称,所以蜡烛像的位置不变;
(4)平面镜所成的像是虚像,虚像不能被光屏承接,所以在像的位置上放一光屏,光屏上观察不到像。
故答案为:(1)垂直;(2)未点燃;完全重合;(3)远离;不;(4)不能。
【例7】国庆期间,小明一家去昆明池游玩。在一个1.5m深的荷花池上,一只长约10cm的蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上,荷花池旁的柳树约6m高,下列说法正确的是( )
A.柳树最高点在水中的倒影与水面相距1.5m
B.映在平静湖水的蜻蜓的“倒影”长约0.1m
C.若蜻蜓往远离水面的方向飞走,则它的像位置不变,大小不变
D.蜻蜓在水中的像比柳树最高点在水中的像距离水面远
【答案】B
【解答】解:A、在平面镜成像中,像距与物距相等,所以柳树约6m高,则柳树最高点在水中的倒影与水面相距也是约为6m,故A错误;
B、在平面镜成像中,像与物的大小相等,已知蜻蜓的长度为10cm=0.1m,由平面镜成像特点,像和物体的大小相等可知,蜻蜓的“倒影”长约0.1m,故B正确;
C、在平面镜成像中,像距与物距相等,像与物的大小相等,若蜻蜓往远离水面的方向飞走,物距变大,则像距变大,即它的像位置改变,像的大小不变,故C错误;
D、平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等,蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上,荷花池旁的柳树约6m高,所以蜻蜓的像到水面的距离为0.6m,柳树的最高点到水面的距离约为6m,蜻蜓在水中的像比柳树最高点在水中的像距离水面近,故D错误。
故选:B。
【变式7-1】湿地公园是指以水为主体的公园,可供人们旅游观光和休闲娱乐。一只长约10cm的蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上,荷花池旁的柳树约6m高,下列说法正确的是( )
A.柳树最高点在水中的倒影与水面相距1.5m
B.映在平静池水中的蜻蜓“倒影”长约0.1m
C.若蜻蜓往远离水面的方向飞走,则它在水中的“倒影”位置不变,大小不变
D.人能看到蜻蜓是因为蜻蜓发出的光进入了人的眼睛
【答案】B
【解答】解:A、在平面镜成像中,像距与物距相等,所以柳树约6m高,则柳树最高点在水中的倒影与水面相距也是6m,故A错误;
B、在平面镜成像中,像与物的大小相等,已知蜻蜓的长度为10cm=0.1m,由平面镜成像特点,像和物体的大小相等可知,蜻蜓的“倒影”长约10cm,故B正确;
C、在平面镜成像中,像距与物距相等,像与物的大小相等,若蜻蜓往远离水面的方向飞走,物距变大,则像距变大,即它的像位置改变,像的大小不变,故C错误;
D、人能看到蜻蜓是因为蜻蜓反射的光进入了人的眼睛,故D错误。
故选:B。
【变式7-2】中国象棋历史悠久。如图,在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”,其移动的路径是( )
A.从“4”到“1” B.从“1”到“4”
C.从“2”到“3” D.从“3”到“2”
【答案】C
【解答】解:平面镜成像中,像与物到平面镜的距离相等且关于平面镜对称,下面的“馬”在镜中的位置2点,上面的“馬”在镜中的位置3点,即2→3。
故选:C。
【例8】请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【答案】
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为物AB在平面镜中所成的像,如图所示:
【变式8-1】如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】
【解答】解:先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′,即像的位置,连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点,即为入射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图所示:
【变式8-2】如图,A'O'是AO在平面镜中的像。请画出平面镜的位置,并保留作图痕迹。
【答案】
【解答】解:平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接AA′,OO′,作这两条线段的垂直平分线即为平面镜的位置。如图所示:
题型3 光的反射
光的反射
1.光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被物体反射回来。我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
2.有关光的反射的基本概念
(1)入射点:光线射到镜面上的点,通常用“O”表示;
(2)法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线,通常用“ON”表示;
(3)入射光线:射到反射面上的光线;
(4)反射光线:被反射面反射后的光线;
(5)入射角:入射光线与法线的夹角;
(6)反射角:反射光线与法线 的夹角。
3.探究光的反射定律的实验
(1)白纸板的作用:由于白纸表面粗糙,光沿纸板传播时,反射光射向各个方向,从而显示光路。
(2)如果让光从之前记录的某次反射光线径迹逆着反射光线的方向射到镜面,那么,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。
(3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。
(4)垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。
(5)白纸板上只有入射光线没有反射光线的原因:白纸板不垂直于平面镜。
4.光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
【例9】小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有 1 个,此时白板与镜面 垂直 ;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为 法线 ;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了 漫反射 ;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有 B ;
A.入射角的大小
B.法线的位置
C.反射光线的位置
D.反射光线与入射光线的位置关系
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是 光的反射现象中,光路是可逆的 。
【答案】(1)1;垂直;(2)法线;(3)漫反射;(4)B;(5)光的反射现象中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)实验中为了能够显示反射光线,应将白纸板垂直放置在平面镜上,光的反射现象中,入射光线与反射光线在同一平面内,因此符合要求的白板位置只有一个;
(2)ON是反射光线与入射光线的中间线且与镜面垂直,因此是法线;
(3)白板表面较粗糙,光线在其上发生漫反射,因此在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路;
(4)仅将白板绕底边向后倾斜的过程中,此时入射光线的位置发生改变,根据光的反射定律,反射光线的位置会发生改变,法线是过入射点与平面镜的垂线,入射点不变,则法线的位置不变,由于入射光线的位置改变,则入射角会变化,故B符合题意,ACD不符合题意,故选B;
(5)光的反射现象中,光路是可逆的,因此小明和小华都能从平面镜中看到对方的眼睛,只想自己看到对方眼睛而不想让对方看到自己的眼睛是无法办到的。
故答案为:(1)1;垂直;(2)法线;(3)漫反射;(4)B;(5)光的反射现象中,光路是可逆的。
【变式9-1】在“探究光的反射定律”实验中,器材有激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 2 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 前 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,因此可将此对称轴视为 法线 。
(4)为了使实验现象更加明显,实验应在较 暗 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行。
【答案】(1)2;(2)前;(3)法线;(4)暗。
【解答】解:(1)如图甲所示,激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径,即可在镜面上方看到2条光束;
(2)如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转;
(3)由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,即反射光线与入射光线关于法线对称,如图丙所示,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为法线所在位置;
(4)为了实验效果更加明显,在较暗的环境中进行。
故答案为:(1)2;(2)前;(3)法线;(4)暗。
【变式9-2】在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,小波测量反射角和入射角的大小,可知反射角为 40 度,于是他得出结论:反射角等于入射角。这种做法 不合理 。(选填“合理”或“不合理”)
(2)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AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 OA 方向射出,原因是反射现象中 光路可逆 。
【答案】(1)40;不合理;
(2)在;不能;
(3)OA;在反射现象中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)由图甲可知,测得入射角为40度,反射角为40度,他这样得出结论不合理;不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),此时反射光线与入射光线、法线在同一平面内,但是、反射光线、法线不在E、F板所在平面内,所以看不见反射光线;
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿OA方向射出,原因是在反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)40;不合理;
(2)在;不能;
(3)OA;在反射现象中,光路是可逆的。
【例10】如图所示,入射光线与平面镜成40°角,下列说法正确的是( )
A.入射角大小为40°
B.反射角大小为50°
C.入射角增大10°反射光线与入射光线的夹角也增大10°
D.入射光线逆时针转动,反射角减小
【答案】B
【解答】解:AB、反射角是反射光线和法线所成的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角,入射光线与平面镜的夹角为40°,则入射角为90°﹣40°=50°,反射角等于入射角等于50°,故A错误,B正确;
C、由在光的反射现象中反射角等于入射角,当入射角增大10°,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故C错误;
D、入射光线逆时针转动,入射光线与法线的夹角增大,即入射角增大,反射角等于入射角,则反射角也增大,故D错误。
故选:B。
【变式10-1】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
【解答】解:①入射光线位置不变,平面镜向上平移一段距离,则入射光线方向不变,反射光线与入射光线平行,光斑会向上移动,能射中目标;
②入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离,光斑还是在原来位置,不能射中目标;
③入射角不变,入射光向左平移一段距离;则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,光斑会向上移动,能射中目标;
④入射点位置不变,入射光线逆时针转动一定的角度,则反射光线顺时针也转过一定的角度,光斑会向下移动,不能射中目标;
综上可知,BCD错误、A正确。
故选:A。
【变式10-2】如图所示,一激光笔发出的光通过平面镜反射后,射到白色的墙壁墙壁上。关于此现象,下列说法错误的是( )
A.入射角为36°
B.平面镜稍向上平移,墙壁上的光点将上移
C.当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°
D.保持平面镜不动,入射光线绕点O逆时针旋转,反射角将增大
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,入射角为90°﹣54°=36°,故A正确;
B、把平面镜竖直向上移动,入射点左移,反射光线平行左移,墙壁上的光点将上移,故B正确;
C、当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°,故C正确。
D、入射光线绕点O逆时针旋转,入射光线与法线之间的夹角变小,入射角变小,由于反射角等于入射角,所以反射角将减小,故D错误。
故选:D。
【例11】如图所示,利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,请在图中画出平面镜的位置,并标出反射角。
【答案】
【解答】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),再过入射点垂直于法线作出平面镜的位置。
由图知:反射光线和入射光线的夹角∠AOB=20°+90°=110°,则反射角∠BON∠AOB110°=55°,如图所示:
【变式11-1】要将一束太阳光AO反射到室内的B点,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角r。
【答案】
【解答】解:先作出入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,再过入射点O作法线的垂线,即平面镜的位置,同时标出反射角,如图所示:
。
【变式11-2】图示的AB、CD,是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,请你完成光路图,并确定发光点S的位置。
【答案】
【解答】解:过两个反射点垂直镜面作出两条法线,根据反射角等于入射角作出两条入射光线,交点为发光点S所在的位置。如图所示:
题型4 镜面反射和漫反射
镜面反射和漫反射
1.镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
2.漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;
3.镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;
不同点:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;
【例12】在教室上课时坐在两边的同学经常会说:“老师,我们看不清黑板上的字。”请问原因是( )
A.光在黑板上发生了折射
B.光在黑板上发生了镜面反射
C.两边的同学眼睛近视了
D.光在黑板上发生了漫反射
【答案】B
【解答】解:在教室上课时坐在两边的同学经常会说:“老师,我们看不清黑板上的字。”是因为光在黑板上发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;故B正确,ACD错误。
故选:B。
【变式12-1】雨后晴朗的夜晚,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,地上发暗的是水,是光在水面发生了漫反射
B.迎着月光走,地上发亮的是水,是光在水面发生了镜面反射
C.背着月光走,地上发暗的是水,是光在水面发生了漫反射
D.背着月光走,地上发亮的是水,是光在水面发生了漫反射
【答案】B
【解答】解:(1)平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,地面发生漫反射。
(2)如图,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑。
(3)如图,背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮。
综上分析可知,选项ACD错误,B正确。
故选:B。
【变式12-2】给皮鞋面涂上鞋油,用鞋刷或软布反复擦拭,皮鞋越来越亮,原因是( )
A.鞋面的漫反射效果增强
B.皮革表面凹坑被填平,形成镜面反射
C.鞋油的颜色比皮革光亮
D.均匀涂抹鞋油后,皮革反光性能增强
【答案】B
【解答】解:因为皮鞋的表面不光滑有灰尘,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽;
涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒将皮革表面凹坑填平,用鞋刷或软布反复擦拭,使皮鞋表面变得更加光滑,光射向鞋面后会发生镜面反射,所以皮鞋越来越亮。
故选:B。
【能力培优练】
1.“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是人工彩虹.该现象产生的原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像
C.光的色散 D.光的反射
【答案】C
【解答】解:“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是“人工虹”,这是喷出的水后,空中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解为绚丽的七色光,也就是光的色散。
故选:C。
2.如图,“皮影戏”是一种用兽皮或纸板剪制形象,借助灯光照射所剪形象而表演故事的戏曲形式,是国家级非物质文化遗产。“皮影”的形成主要是利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【解答】解:皮影戏是一种用兽皮或纸板剪制形象并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式,其原理是光的直线传播,故BCD错误;A正确。
故选:A。
3.某同学将八年级物理教材的封皮(图甲所示)面向墙壁上的大平面镜放置,则他在平面镜中看到的像是乙图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:平面镜所成正立、等大的虚像,像和物关于镜面对称,故物理教材在平面镜中看到的像是D。
故选:D。
4.如图所示,小龙利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律,关于他的探究下列说法正确的是( )
A.某次实验入射光与镜面间的夹角为20°,则此时反射角为20°
B.让一束光沿BO方向入射到平面镜上,它可能不沿OA方向射出
C.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,可以将左侧光屏向后折转
D.光屏前不同位置学生都能看到光屏上的光路,是因为发生了镜面反射
【答案】C
【解答】解:A、实验入射光与镜面间的夹角为20°,入射角是入射光线与法线的夹角,入射角等于90°﹣20°=70°,反射角等于入射角,则此时反射角为70°,故A错误;
B、让一束光沿着BO方向入射到平面镜上,在光的反射现象中,光路是可逆的,它将沿着OA方向射出,故B错误;
C、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,可以将左侧光屏向后折转,故C正确;
D、光屏能显示光路,是因为发生了漫反射,故D错误。
故选:C。
5.若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,以下操作可行的是( )
A.平面镜水平向左移动适当距离
B.平面镜绕入射点逆时针旋转一定角度
C.平面镜竖直向上移动适当距离
D.入射点不变,入射光线顺时针旋转一定角度
【答案】C
【解答】解:A、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能中目标,故A不符合题意;
B、将平面镜绕O点逆时针转动一定角度,入射角变大,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变大,光斑会向下移动,不能中目标,故B不符合题意;
C、将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能中目标,故C符合题意;
D、入射点不变,入射光线顺时针转动一定角度,入射角变大,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变大,光斑会向下移动,不能中目标,故D不符合题意。
故选:C。
6.小乔将平面镜斜插到如图所示的水槽中,放在阳光下,结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这说明, 太阳 光是由各种色光混合而成的。在这七种色光中, 红、绿、蓝 三种色光按不同比例又可以混合成各种颜色的光;在这七种色光之外,还有一种能杀灭细菌且看不见的光,叫做 紫外线 。
【答案】太阳;红、绿、蓝;紫外线
【解答】解:太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散。光的色散说明太阳光不是单色光,而是有七种色光组成的复色光;
红、绿、蓝三种色光按一定比例可混合成各种颜色的光;
紫外线有杀菌的作用。
故答案为:太阳;红、绿、蓝;紫外线。
7.如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果(如图乙),其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,两侧之所以看不清屏幕内容,其原理是光的 直线传播 ;此防窥膜贴在手机屏幕上, 不能 (能/不能)防止正上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 减小 (增大/减小)超细百叶窗的间距。
【答案】直线传播;不能;减小。
【解答】解:由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播;此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视;为了让防境效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
故答案为:直线传播;不能;减小。
8.如图是2016年3月9日,在中国南部地区拍摄到的日偏食现象,形成这种奇观是由于光是 沿直线传播的 ,发生日食时, 月球 (选填“地球”或“月球”)处于中间位置。
【答案】沿直线传播的;月球
【解答】解:由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,当月亮运行到太阳和地球之间时,太阳射向地球的光线被月球部分遮挡,就会形成日食。
故答案为:沿直线传播的;月球。
9.某学校在教学楼大厅设有仪容镜,便于师生自觉规范仪容仪表。身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处,像高是 1.6 m,在他靠近平面镜时,所成像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1.6;不变。
【解答】解:平面镜成的像与物体大小相等,所以身高1.6m的小明在镜中所成的像高1.6m。在他靠近平面镜时,所成像的大小仍然与物体大小相等,即像的大小不变。
故答案为:1.6;不变。
10.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成30°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 120 度;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 向右 (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
【答案】120;向右
【解答】解:(1)由“激光与水平液面成30°角射向平静的液面”,可得入射角为90°﹣30°=60°.因反射角等于入射角,所以反射角也为60°,则入射光线与反射光线的夹角为120°。
(2)当液面下降时,入射光线不变、法线仍与液面垂直,则入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移,如图所示:
故答案为:120;向右。
11.如图所示,在路灯(A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子BD,请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。
【答案】
【解答】解:因为光是沿直线传播的,当光照射到小树BC上时,光线被遮挡,在小树的右边光照射不到的地方形成影子BD。如图所示,连接AC,并延长AC到水平面,与水平面交于D点,则BD为小树的影子,如图所示:。
12.根据下列所描述的情况作图,根据平面镜成像特点,在如图中作出AB在平面镜中的像A′B′。
【答案】
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
13.如图所示,M是苹果上的一点,N是人眼的位置,请你画出人眼在平面镜中看见M点的像的光路图。
【答案】
【解答】解:先作出点M关于平面镜的对称点M′即为M的像;连接M′N交平面镜于点O(即入射点),连接MO,则MO为入射光线,ON为反射光线;如图所示:
14.请在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
【答案】
【解答】解:过入射点垂直于反射面作出法线,由图知,入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°﹣40°=50°,由光的反射定律知反射角等于入射角,所以反射角也为50°,在法线的另一侧画出反射光线OB,如图所示:
15.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】
【解答】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,因入射光线与水平面成60°,而反射光线是水平向左的,所以入射光线与反射光线的夹角为180°﹣60°=120°,则反射角=入射角=60°,如图所示:
16.小愿同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验,如图甲所示。
(1)小愿把玻璃板垂直放置在桌面上,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿另一支外形相同且 未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去和蜡烛A的像完全重合,这样既确定了像的位置,又验证了像与物的 大小 关系。
(2)为确定平面镜所成像的虚实,移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏如图乙,眼睛应在 ② (选填“①”或“②”)位置观察光屏上是否能承接到像。
(3)实验时,若将玻璃板沿着它所在平面向左平移一段距离,蜡烛A的像将 保持不动 (选填“向左平移”、“保持不动”或“向右平移”)。
【答案】(1)未点燃:大小;(2)②;(3)保持不动。
【解答】解:(1)把玻璃板垂直放置在桌面上,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿另一支外形相同且未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,玻璃板后面未点燃的蜡烛B和玻璃板前面点燃蜡烛A的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等;
(2)为确定平面镜所成像的虚实,移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,观察光屏上是否成像时应不透过玻璃板,直接观察光屏,若光屏上没有像,则说明平面镜所成的像是虚像,故眼睛应该在②位置观察;
(3)平面镜成的像与物关于镜面对称,若将玻璃板沿着它所在平面向左平移一段距离,因对称面的位置和物的位置没有变化,蜡烛A的像的位置将保持不动。
故答案为:(1)未点燃:大小;(2)②;(3)保持不动。
17.小阳利用如图甲所示的实验装置,探究光的反射定律,其中ENF是两块纸板连接起来的一个平面。
(1)实验前,应将纸板 垂直 放置于平面镜上;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 顺 时针方向转动;
(2)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折(如图乙所示),则在F板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。这说明反射光线与入射光线及法线ON在 同一 (选填“同一”或“不同”)平面内;
(3)若要探究光路是否可逆,可让光沿图甲中 BO 方向射向镜面,观察反射光线是否沿着 OA 方向射出。
【答案】(1)垂直;顺;(2)不能;同一;(3)BO;OA。
【解答】解:(1)实验前,应将纸板垂直放置于平面镜上,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动。
(2)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折,此时纸板F和纸板E就不在同一平面上,则在F板上不能看到反射光线,这说明反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内。
(3)若让光沿着BO方向射入,OA方向射出,则说明在反射现象中,光路可逆。
故答案为:(1)垂直;顺;(2)不能;同一;(3)BO;OA。
【链接中考】
1.(2024•镇江)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹,此现象属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的反射 D.小孔成像
【答案】B
【解答】解:雨后彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的。
故选:B。
2.(2025•陕西)古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器——圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
【答案】C
【解答】解:圭表是由于光的直线传播形成的影子来计时的,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.(2024•广元)一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方,它向下看,看到下方有一个与自己相同的“同伴”,于是它飞向湖面迎接“同伴”,在此过程中( )
A.“同伴”向它迎来 B.“同伴”离它而去
C.“同伴”逐渐变小 D.“同伴”真实存在
【答案】A
【解答】解:平静的水面相当于平面镜,小蜜蜂看到下方有一个与自己相同的“同伴”,实际是平面镜成像现象,“同伴”实质是小蜜蜂的虚像;
它飞向湖面迎接“同伴”时,物距减小,像距也会随着减小,所以“同伴”向它迎来;
平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以它飞向湖面迎接“同伴”时,“同伴”的大小不变,故A正确、BCD错误。
故选:A。
4.(2024•南通)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
【答案】C
【解答】解:“和平桥”在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,
平面镜所成的像和物体大小相等,南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像的大小不变。
故选:C。
5.(2022•浙江)如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
【答案】B
【解答】解:A、射向镜面的光线为入射光线,由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面,所以AO是入射光线,故A正确;
B、由图知入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也是60°,故B错误;
C、若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故C正确;
D、绕ON前后转动F板,由于两个面不在同一平面内,所以F板上观察不到光线,故D正确。
故选:B。
6.(2023•本溪)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 色散 现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、 蓝 三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的 比热容 (填水的特性)又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
【答案】色散;蓝;比热容。
【解答】解:彩虹是太阳光分解为七色光的过程,属于光的色散现象。
手机屏幕上呈现出由红、绿、蓝三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的比热容又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
故答案为:色散;蓝;比热容。
7.(2025•吴江区二模)夏天正午时分,阳光明媚,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm的等边三角形孔的纸板正对着太阳,保持纸板与地面的距离为1m不变,用一张卡片覆盖在三角形孔上,遮住孔的一部分,如图所示,让太阳光透过小孔,移动卡片,使通光孔变小。刚开始时,白纸上光斑大小 变小 ;当小孔足够小时,光斑形状是圆形的,继续移动卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小 不变 ,光斑亮度 减弱 。
【答案】变小;不变;减弱。
【解答】解:开始移动卡片的一段时间内,孔较大,所以太阳光透过逐渐变小的三角形孔形成的是和孔的形状及大小均相同的光斑;
继续移动卡片,当三角形孔变得足够小时,太阳光透过三角形孔所成的光斑是圆形的,此时的圆形光斑是太阳通过小孔成的倒立的像,继续减小三角形孔的大小时,白纸上所成光斑的大小不变,但透过小孔的光变少,即单位面积上所接收的光的量减少,所以光斑变暗。
故答案为:变小;不变;减弱。
8.(2025•宿迁三模)小丽身高1.6m,距离平面镜2.4m,她在平面镜中的像高是 1.6 m,当她向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】1.6;不变。
【解答】解:平面镜成像时,像和物体大小相等,小丽身高1.6m,则她在平面镜中的像高是1.6m;
像的大小跟物体的大小有关,跟物体距离平面镜的远近没有关系,当她向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小不变。
故答案为:1.6;不变。
9.(2023•南京模拟)如图所示,竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动,小明站在平面镜正前方,他在镜中成的是 虚 (选填“实”或“虚”)像;小明垂直镜面向前移动8cm,他与像的距离改变 0.16 m,像的大小 不变 (“选填“变大”“变小”或“不变”);为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴沿 顺 时针方向转动。
【答案】虚;0.16;不变;顺
【解答】解:据平面镜所成像的特点可知,平面镜所成的像是虚像,所以小明同学在镜中的像是虚像;
小明垂直镜面移动8cm,由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以小明镜中的像也垂直镜面移动8cm,那么他与像的距离变化量为8cm+8cm=16cm=0.16;
小明垂直镜面向前移动过程中,像的大小不变,
为了让他站着就能看到镜中脚的像,应让平面镜绕轴沿顺时针方向转动,使来自脚的光被平面镜反射后能进入人眼。
故答案为:虚;0.16;不变;顺。
10.(2025•唐山一模)如图所示,太阳光与水平面成60°角,小明用一块平面镜把太阳光竖直反射到井底,入射角为 75 度。此时,将平面镜绕过入射点O、垂直于纸面的直线逆时针转过一个小角度,反射光线会偏离竖直方向照射到 右 (选填“左”或“右”)壁。
【答案】75;右。
【解答】解:太阳光与水平面成60°角,小明用一块平面镜把太阳光竖直反射到井底,则入射光线和反射光线的夹角为60°+90°=150°,法线平分这个角,则入射角的度数为150°=75°;
将平面镜绕过入射点O、垂直于纸面的直线逆时针转过一个小角度,与镜面垂直的法线跟着逆时针转动,故此时入射角增大,则反射角也增大,反射光线逆时针转动,因而照射到右壁。
故答案为:75;右。
11.(2024•凉州区校级一模)如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 80° ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 向右 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
【答案】80°;向右
【解答】解:(1)由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为90°﹣50°=40°,因反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则入射光线与反射光线的夹角为80°。
(2)当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示:
故答案为:80°;向右。
12.(2024•泌阳县三模)现代高层建筑常用玻璃幕墙做外墙,增加美观性,在晴天时路人会感到玻璃反光,这是因为光线照射到光滑的玻璃幕墙上时会发生 镜面 反射,小杨同学路过某大楼前,看到楼前的旗杆经玻璃幕墙反射所成的 虚 (选填“实”或“虚”)像。小杨从侧面往玻璃幕墙看去,发现旗杆的像有错位现象,如图所示,请你分析,产生这种现象的原因是 上下两块玻璃不在同一竖直平面内 。
【答案】镜面;虚;上下两块玻璃不在同一竖直平面内
【解答】解:玻璃幕墙相当于平面镜,光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生镜面反射,所以在晴天时路人会感到玻璃反光,
小杨同学路过某大楼前,看到楼前的旗杆经玻璃幕墙反射,这属于平面镜成像,所成的像是虚像。
因为上下两块玻璃不在同一竖直平面内,所以小杨从侧面往玻璃幕墙看去,发现旗杆的像有错位现象。
故答案为:镜面;虚;上下两块玻璃不在同一竖直平面内。
13.(2023•郴州)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
【答案】。
【解答】解:过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线,如图所示,可见“坐井观天,所见甚小”。
。
14.(2024•甘肃)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用AB表示)在塑料膜上成的像(用箭头A′B′表示)及光路图。
【答案】。
【解答】解:A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,连接A′B′,如下图所示:
。
15.(2024•南京)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体AB通过平面镜所成的像A′B′。
【答案】。
【解答】解:平面镜成的像与物到平面镜的距离相等,连线与镜面垂直,分别作出A和B两端的像A'和B',再连接起来,画上与物体相对称的箭头,就是像A'B'的位置,平面像成的是虚像;平面镜后的不透明障碍物不影响成像,如图所示:
。
16.(2025•自贡)图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图。
【答案】
【解答】解:先作出后排座椅上A点关于平面镜MN的对称点A′,即为像点,连接CA′交平面镜于点O,连接AO可得入射光线,连接OC可得反射光线,如图所示:
17.(2025•东莞市一模)一束光经平面镜PQ反射后进入小明的眼睛,如图所示,请利用光的反射定律在图中画出入射光线,并标出入射角i的大小。
【答案】
【解答】解:经过入射点与镜面垂直的法线已作出,因为反射光线与镜面的夹角是50°,所以反射角为90°﹣50°=40°,反射角等于入射角,则入射角为40°,根据反射角与入射角相等,在法线的左侧即可作出入射光线,如图所示:
18.(2025•镇平县二模)张旭制作了一个环保小屋,他计划让与水平方向成40°角的太阳光竖直照射到环保小屋中,如图所示,如果要在A点安装一个平面镜,请在A点画出所需的平面镜,并标出平面镜与水平方向的夹角。
【答案】
【解答】解:由光的反射定律知,反射角等于入射角,所以先作出反射光线与入射光线夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可得到平面镜的位置,如图所示:
因入射光线与水平面成40°角,而反射光线又竖直照射到环保小屋中,所以入射光线与反射光线的夹角为90°+40°=130°,所以入射角等于反射角等于65°。如图所示,OB为反射光线,而MN为平面镜所在的位置,因平面镜与法线是垂直的,则入射光线与平面镜的夹角为90°﹣65°=25°,所以平面镜与水平面的夹角为40°+25°=65°。
19.(2024•呼和浩特)小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把 薄 (选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是 得到普遍规律 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)薄;(2)得到普遍规律;(3)错误。
【解答】解:(1)蜡烛A透过玻璃板中成的像有重影,是因为玻璃板较厚,蜡烛通过前后板都能成像,所以应用较薄的玻璃板进行实验;
(2)在“探究平面将成像特点”的实验时,多次改变A的前后位置,重复以上实验,目的是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
(3)物近像大,那是视觉的差异,不符合平面镜成像的特点.故这种说法是错误的。
故答案为:(1)薄;(2)得到普遍规律;(3)错误。
20.(2024•镇江)小红用图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,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
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 烟雾 。
(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,如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光,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与镜面 垂直 ,可知ON为法线,由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 同一平面 内。
(3)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 远离 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;∠NOB与∠AON的大小 相等 。
【答案】(1)烟雾;(2)①垂直;②垂直;同一平面;(3)远离;相等。
【解答】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,这是利用了光照在烟雾上会发生反射,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均为 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,与镜面垂直,在光的反射中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
(3) 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,入射光线AO与法线ON的夹角即入射角逐渐变大,因此入射光线AO逐渐远离法线ON;表中实验数据可知,反射角∠NOB与入射角∠AON的大小相等。
(4) 故答案为:(1)烟雾;(2)①垂直;②垂直;同一平面;(3)远离;相等。
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光现象
目录
【重难题型讲解】 1
题型1 光源和光的传播 1
题型2 平面镜成像 7
题型3 光的反射 11
题型4 镜面反射和漫反射 16
【能力培优练】 17
【链接中考】 23
【重难题型讲解】
题型1 光源和光的传播
光源
1. 本身发光 的物体叫做光源。
2.光源可分为: 天然光源 (水母、太阳等)、 人造光源 (灯泡、火把等);
光的色散与色光的混合
1.太阳光通过三棱镜后,依次被分解成 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 多种颜色,这种现象叫色散(由英国物理学家 牛顿 发现);
2.光的色散的发生的原因:不同颜色的光穿过三棱镜时的偏折角度不同,红色光偏折程度最小,紫色光偏折程度最大。
3.光的色散现象表明白光(太阳光)是由多种色光混合而成的复色光。
4.色光的三原色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光按照不同比例混合而成,三原色光本身是不能用其他的色光混合而成的。等量的红、绿、蓝三种色光可以混合出白光。
5.光的三原色的应用:手机、电视屏幕
6.透明体的颜色由它透过的色光决定(什么颜色的透明体透过什么颜色的光,吸收其他颜色的光);
光的直线传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光线:为了研究的方便,常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向(物理模型,光存在,光线不存在)。
3.光的直线传播的现象
(1)影的形成:由于光在均匀空气中沿直线传播,当光传播途中遇到障碍物会阻挡光继续向前传播,从而在障碍物的后方产生一个光无法到达的暗区域,该区域即为影子。
当有两个及两个以上的光源时,每个光源发出的光被物体阻挡时,都会形成各自的影子,影子中没有任何光线到达的区域称为本影,影子中有其他光源光线到达的区域称为半影。
(2)日食与月食
①星球的影子:任何一个行星、卫星(以下均称为“星体”)在恒星的照射下都会形成影子区域,由于恒星的体积远大于星体,故恒星相当于于若干个点光源组合而成,因此在星体后会形成本影区、半影区,而当离星体足够远的区域,半影区交汇还会形成伪本影区。
②日食:当月球运行到太阳与地球之间且三者在同一条直线上时,当地球上部分地区进入月球本影区后,太阳光完全被月球阻挡,人们处在本影区将看不到太阳的整个表面,称为日全食;半影区有部分太阳光可以达到,人们处在半影区可以看到太阳的一侧表面,称为日偏食。
由于月球绕地球的轨道是椭圆形,当月球离地球较远时,地球上部分地区处在了月球的伪本影区,人们看不到太阳中间发出的光,称为日环食。日环食和日全食不会同时出现。
③月食:当地球运行到太阳与月球之间且三者在同一条直线上时,月球将进入地球的本影区,人们可以看到月全食,当三者不完全在同一条直线时,人们可以看到月偏食。
(3)小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。
光速
1.光的传播不需要介质,因此可以在真空中传播。
2.光在真空中的速度约为3×108m/s,真空中光速是宇宙中目前已知的最快速度。
【例1】下列物体不是光源的是( )
A.耀眼的太阳 B.刺眼的镜子
C.点燃的蜡烛 D.明亮的电灯
【变式1-1】下列物体中,属于天然光源的是( )
A.夕阳
B.月亮
C.灯光
D.鲜花
【变式1-2】下列属于自然光源的是 ,人造光源的是 (填序号)。①月亮②地球③发光二极管④太阳⑤发光的灯笼鱼⑥发光的萤火虫⑦点燃的蜡烛⑧激光
【例2】如图,小明同学在物理实验课上将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,然后在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光。根据你所学知识和小明观察到的实验现象,判断下列说法中正确的是( )
A.在A处的光不能在真空中传播
B.在B处的光应是红光
C.该实验可说明太阳光是由多种色光混合而成的
D.AB范围内的光的颜色应依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
【变式2-1】如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象,以下说法正确的是( )
A.各种色光在折射过程中,偏折程度不同
B.彩色光带以外不存在其它光
C.红光偏折程度最大
D.太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的白光
【变式2-2】如图甲所示,雨后天空出现的彩虹是光的 现象。如图乙,当红光和紫光沿相同方向射入三棱镜后分别出现在了A、B两个位置,则红光应在 (选填“A”或“B”)位置。
【例3】色光的三原色按不同比例混合可以看到各种颜色,在各种彩色屏幕中有广泛应用,下面各种颜色的光属于三原色的是( )
A.蓝色 B.紫色 C.橙色 D.黄色
【变式3-1】下列单色光中,属于三原色光的是( )
A.橙光 B.蓝光 C.黄光 D.紫光
【变式3-2】如图所示为色光三原色的示意图,中间阴影部分的颜色是( )
A.白色 B.黑色 C.紫色 D.黄色
【例4】为了探究树荫下光斑的成因,小明设计了开有菱形状孔(边长约为5厘米)的卡片甲正对太阳光,并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动,观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况,下列实验现象记录错误的是( )
A.光斑未变成圆形前,光斑的形状与孔的形状相同
B.光斑未变成圆形前,光斑的亮度逐渐变暗
C.光斑变成圆形后,其大小不变
D.光斑变成圆形后,光斑的亮度逐渐变暗
【变式4-1】太阳光照射的树下有一些形状不规则的光斑和一些圆形的光斑,下列描述中正确的是( )
A.不规则光斑和圆形光斑都是太阳的像
B.不规则光斑和圆形光斑都是光的直线传播形成的
C.从早晨到下午,这些光斑的移动方向都是自东向西
D.这些光斑的大小都与树叶缝隙到地面距离大小有关
【变式4-2】如图是我国古代的天文仪器——圭表,由“圭”和“表”两个部件组成。正午时刻,依据表在圭上影子长度的变化,就能推算出二十四节气。下列现象与圭表的光学原理相同的是( )
A.手影
B.水珠放大文字
C.水中倒影
D.筷子水面处“折断”
【例5】如图,天花板TH上有一只灯泡发光,人AB在地面上形成的影子是BC。请根据所学知识,画图找出灯的位置,用D标示。
【变式5-1】请在图中画出烛焰AB通过小孔在半透明塑料膜上的像A'B',并保留作图痕迹。
【变式5-2】如图,画出点光源S通过右侧窗口照亮的范围。
题型2 平面镜成像
平面镜成像
1.平面镜:表面平整光滑的物体。常见的平面镜:抛光的金属面、平静的水面等
2.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像。
3.探究平面镜成像特点的实验
(1)实验应在较暗的环境下进行,减小其他光线对实验的影响。
(2)使用玻璃板代替平面镜的原因:因为玻璃板是透明的,便于确定像的位置。
(3)使用薄玻璃板的原因:减小烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像对实验的影响。
(4)使用茶色玻璃板的原因:烛焰的的像更明显,使成像更清晰。
(5)刻度尺的作用:测量物与像到平面镜的距离。
(6)两根蜡烛大小必须完全相同的原因:便于比较物与像的大小关系。
(7)重做几次实验的目的:避免实结论的偶然性。
(8)玻璃板没有与桌面垂直放置导致的结果:无法在桌面移动蜡烛与像重合。
4.平面镜成像特点:
(1)平面镜中的像是虚像;
(2)像和物体的大小相等;
(3)像和物到平面镜的距离相等;
(4)像与物的连线和平面镜垂直(像与物关于平面镜对称)。
5.平面镜成像的实质:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。
【例6】某小组探究“平面镜成像时,像的位置、大小与物体的位置、大小的关系”,所用器材有:薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、大白纸、直角三角板、刻度尺、笔、量角器、打火机等。
(1)如图甲所示,在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去它的位置与像的位置重合,分别记录蜡烛A和B的位置A1和B1(图乙)。上述操作的目的是为了 。实验中,从不同角度观察,发现蜡烛B与A的像完全重合。
(2)移动点燃的蜡烛A,多做几次实验。在白纸上记录像与物对应点A2和B2、A3和B3的位置(图乙),每次实验中蜡烛B仍能与A的像完全重合。通过观察他们发现蜡烛A的像的大小不会随着它的位置的改变而变化,则得出这一结论所提取的证据是: 。分析以上信息可得出结论:平面镜所成的像,其大小与物体的大小 。
(3)对白纸上的信息进行进一步的测量和分析,得出“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”的结论,则他们进行的操作是: 。
(4)为了使该结论具有普遍性,应进行的操作是: 。
【变式6-1】小明利用如图所示的器材“探究平面镜成像特点”。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,如果有1mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验。
(2)为了使实验效果更明显,应在较 (选填“暗”或“亮”)的环境下进行实验。
(3)实验中为了比较像和物的大小关系,小明拿另一支大小相同且 (选填“需要”或“不需要”)点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在 (选填“E”或“F”)一侧观察,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A完全重合。
(4)物理实验中经常需要多次测量。下列实验中与本实验多次测量的目的相同的是 。
A.“探究光的反射定律”时,多次改变入射角度,进行测量;
B.“用刻度尺测长度”时,多次测量被测物体的长度。
(5)小轿车的前挡风玻璃是倾斜的,这样可以保证夜间开车时,车内物体通过挡风玻璃所成的像在司机前面的 (选填“斜上方”、“斜下方”或“正前方”)避免干扰司机的视线,保证驾驶安全。
【变式6-2】如图所示,实验小组在探究“平面镜成像特点”的实验情景:
(1)在组装器材时将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 ;
(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,拿一支外形相同 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置跟蜡烛A像的位置 ,从多次实验观察可以得出“平面镜成像的大小与物体的大小相等”;
(3)在实验过程中,让玻璃板向靠近蜡烛B的方向适当移动,为了完成实验探究,应将蜡烛B (选填“远离”或“靠近”)蜡烛A;若将玻璃板向右平移,则将观察到镜中A的像 (选填“向右”“向左”“不”)移动;
(4)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
【例7】国庆期间,小明一家去昆明池游玩。在一个1.5m深的荷花池上,一只长约10cm的蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上,荷花池旁的柳树约6m高,下列说法正确的是( )
A.柳树最高点在水中的倒影与水面相距1.5m
B.映在平静湖水的蜻蜓的“倒影”长约0.1m
C.若蜻蜓往远离水面的方向飞走,则它的像位置不变,大小不变
D.蜻蜓在水中的像比柳树最高点在水中的像距离水面远
【变式7-1】湿地公园是指以水为主体的公园,可供人们旅游观光和休闲娱乐。一只长约10cm的蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上,荷花池旁的柳树约6m高,下列说法正确的是( )
A.柳树最高点在水中的倒影与水面相距1.5m
B.映在平静池水中的蜻蜓“倒影”长约0.1m
C.若蜻蜓往远离水面的方向飞走,则它在水中的“倒影”位置不变,大小不变
D.人能看到蜻蜓是因为蜻蜓发出的光进入了人的眼睛
【变式7-2】中国象棋历史悠久。如图,在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘,将一颗棋子“馬”按箭头方向移动,则平面镜中所显示的棋子“馬”,其移动的路径是( )
A.从“4”到“1” B.从“1”到“4”
C.从“2”到“3” D.从“3”到“2”
【例8】请根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
【变式8-1】如图中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【变式8-2】如图,A'O'是AO在平面镜中的像。请画出平面镜的位置,并保留作图痕迹。
题型3 光的反射
光的反射
1.光的反射:当光射到物体表面时,有一部分光会被物体反射回来。我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
2.有关光的反射的基本概念
(1)入射点:光线射到镜面上的点,通常用“O”表示;
(2)法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线,通常用“ON”表示;
(3)入射光线:射到反射面上的光线;
(4)反射光线:被反射面反射后的光线;
(5)入射角:入射光线与法线的夹角;
(6)反射角:反射光线与法线 的夹角。
3.探究光的反射定律的实验
(1)白纸板的作用:由于白纸表面粗糙,光沿纸板传播时,反射光射向各个方向,从而显示光路。
(2)如果让光从之前记录的某次反射光线径迹逆着反射光线的方向射到镜面,那么,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。
(3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。
(4)垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。
(5)白纸板上只有入射光线没有反射光线的原因:白纸板不垂直于平面镜。
4.光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
【例9】小明和小华探究光的反射定律。
(1)图甲中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上O点,调整白板,使白板上能同时呈现入射光和反射光,记录白板的位置。操作中发现,符合要求的白板位置有 个,此时白板与镜面 ;
(2)图乙中,保持入射点O不变,改变入射光的方向,调整白板,使白板上仍能同时呈现入射光和反射光,最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON,如图丙所示,物理学中在研究光的反射时,将ON称为 ;
(3)实验中,在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在白板上发生了 ;
(4)若小明将激光笔紧贴并固定在白板上,使入射光始终沿白板射向平面镜上O点,仅将白板绕底边向后倾斜的过程中(入射光仍在白板上),一定保持不变的有 ;
A.入射角的大小
B.法线的位置
C.反射光线的位置
D.反射光线与入射光线的位置关系
(5)实验结束后,同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,原因是 。
【变式9-1】在“探究光的反射定律”实验中,器材有激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,因此可将此对称轴视为 。
(4)为了使实验现象更加明显,实验应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境下进行。
【变式9-2】在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,小波测量反射角和入射角的大小,可知反射角为 度,于是他得出结论:反射角等于入射角。这种做法 。(选填“合理”或“不合理”)
(2)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”)看到反射光线。
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 方向射出,原因是反射现象中 。
【例10】如图所示,入射光线与平面镜成40°角,下列说法正确的是( )
A.入射角大小为40°
B.反射角大小为50°
C.入射角增大10°反射光线与入射光线的夹角也增大10°
D.入射光线逆时针转动,反射角减小
【变式10-1】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10-2】如图所示,一激光笔发出的光通过平面镜反射后,射到白色的墙壁墙壁上。关于此现象,下列说法错误的是( )
A.入射角为36°
B.平面镜稍向上平移,墙壁上的光点将上移
C.当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°
D.保持平面镜不动,入射光线绕点O逆时针旋转,反射角将增大
【例11】如图所示,利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,请在图中画出平面镜的位置,并标出反射角。
【变式11-1】要将一束太阳光AO反射到室内的B点,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角r。
【变式11-2】图示的AB、CD,是同一发光点S发出的光经平面镜反射后的两条反射光线,请你完成光路图,并确定发光点S的位置。
题型4 镜面反射和漫反射
镜面反射和漫反射
1.镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
2.漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;
3.镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;
不同点:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;
【例12】在教室上课时坐在两边的同学经常会说:“老师,我们看不清黑板上的字。”请问原因是( )
A.光在黑板上发生了折射
B.光在黑板上发生了镜面反射
C.两边的同学眼睛近视了
D.光在黑板上发生了漫反射
【变式12-1】雨后晴朗的夜晚,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,地上发暗的是水,是光在水面发生了漫反射
B.迎着月光走,地上发亮的是水,是光在水面发生了镜面反射
C.背着月光走,地上发暗的是水,是光在水面发生了漫反射
D.背着月光走,地上发亮的是水,是光在水面发生了漫反射
【变式12-2】给皮鞋面涂上鞋油,用鞋刷或软布反复擦拭,皮鞋越来越亮,原因是( )
A.鞋面的漫反射效果增强
B.皮革表面凹坑被填平,形成镜面反射
C.鞋油的颜色比皮革光亮
D.均匀涂抹鞋油后,皮革反光性能增强
【能力培优练】
1.“背日喷乎水,成虹霓之状”描写的是人工彩虹.该现象产生的原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像
C.光的色散 D.光的反射
2.如图,“皮影戏”是一种用兽皮或纸板剪制形象,借助灯光照射所剪形象而表演故事的戏曲形式,是国家级非物质文化遗产。“皮影”的形成主要是利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
3.某同学将八年级物理教材的封皮(图甲所示)面向墙壁上的大平面镜放置,则他在平面镜中看到的像是乙图中的( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,小龙利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律,关于他的探究下列说法正确的是( )
A.某次实验入射光与镜面间的夹角为20°,则此时反射角为20°
B.让一束光沿BO方向入射到平面镜上,它可能不沿OA方向射出
C.为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,可以将左侧光屏向后折转
D.光屏前不同位置学生都能看到光屏上的光路,是因为发生了镜面反射
5.若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,以下操作可行的是( )
A.平面镜水平向左移动适当距离
B.平面镜绕入射点逆时针旋转一定角度
C.平面镜竖直向上移动适当距离
D.入射点不变,入射光线顺时针旋转一定角度
6.小乔将平面镜斜插到如图所示的水槽中,放在阳光下,结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这说明,
光是由各种色光混合而成的。在这七种色光中, 三种色光按不同比例又可以混合成各种颜色的光;在这七种色光之外,还有一种能杀灭细菌且看不见的光,叫做 。
7.如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果(如图乙),其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,两侧之所以看不清屏幕内容,其原理是光的 ;此防窥膜贴在手机屏幕上, (能/不能)防止正上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (增大/减小)超细百叶窗的间距。
8.如图是2016年3月9日,在中国南部地区拍摄到的日偏食现象,形成这种奇观是由于光是 ,发生日食时, (选填“地球”或“月球”)处于中间位置。
9.某学校在教学楼大厅设有仪容镜,便于师生自觉规范仪容仪表。身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处,像高是 m,在他靠近平面镜时,所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成30°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 度;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
11.如图所示,在路灯(A点表示)的照射下,地面上出现了小树BC的影子BD,请根据光的直线传播知识画图确定点D的位置。
12.根据下列所描述的情况作图,根据平面镜成像特点,在如图中作出AB在平面镜中的像A′B′。
13.如图所示,M是苹果上的一点,N是人眼的位置,请你画出人眼在平面镜中看见M点的像的光路图。
14.请在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
15.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。
16.小愿同学利用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成像的特点”实验,如图甲所示。
(1) 小愿把玻璃板垂直放置在桌面上,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿另一支外形相同且
(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去和蜡烛A的像完全重合,这样既确定了像的位置,又验证了像与物的 关系。
(2)为确定平面镜所成像的虚实,移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏如图乙,眼睛应在 (选填“①”或“②”)位置观察光屏上是否能承接到像。
(3)实验时,若将玻璃板沿着它所在平面向左平移一段距离,蜡烛A的像将 (选填“向左平移”、“保持不动”或“向右平移”)。
17.小阳利用如图甲所示的实验装置,探究光的反射定律,其中ENF是两块纸板连接起来的一个平面。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;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;
(2)保持入射光的位置不变,把纸板F向后折(如图乙所示),则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;改变入射光的位置,多次重复上述实验过程,发现相同的实验现象。这说明反射光线与入射光线及法线ON在 (选填“同一”或“不同”)平面内;
(3)若要探究光路是否可逆,可让光沿图甲中 方向射向镜面,观察反射光线是否沿着 方向射出。
【链接中考】
1.(2024•镇江)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹,此现象属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散
C.光的反射 D.小孔成像
2.(2025•陕西)古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器——圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.光的色散
3.(2024•广元)一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方,它向下看,看到下方有一个与自己相同的“同伴”,于是它飞向湖面迎接“同伴”,在此过程中( )
A.“同伴”向它迎来 B.“同伴”离它而去
C.“同伴”逐渐变小 D.“同伴”真实存在
4.(2024•南通)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
5.(2022•浙江)如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
6.(2023•本溪)如图是小童用手机拍摄的瀑布下的彩虹。彩虹是光的 现象。手机屏幕上呈现出由红、绿、 三种色光混合而成的多彩画面。走在瀑布旁感到凉爽的原因是:瀑布溅起的水花在空气中汽化,吸收大量的热,且水的 (填水的特性)又很大,瀑布吸收热量后温度升高较小。
7.(2025•吴江区二模)夏天正午时分,阳光明媚,小华在地面上铺一张白纸,将刻有边长为3cm的等边三角形孔的纸板正对着太阳,保持纸板与地面的距离为1m不变,用一张卡片覆盖在三角形孔上,遮住孔的一部分,如图所示,让太阳光透过小孔,移动卡片,使通光孔变小。刚开始时,白纸上光斑大小 ;当小孔足够小时,光斑形状是圆形的,继续移动卡片,减小通光孔的大小,白纸上光斑大小 ,光斑亮度 。
8.(2025•宿迁三模)小丽身高1.6m,距离平面镜2.4m,她在平面镜中的像高是 m,当她向平面镜缓慢走近时,她在平面镜中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
9.(2023•南京模拟)如图所示,竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动,小明站在平面镜正前方,他在镜中成的是 (选填“实”或“虚”)像;小明垂直镜面向前移动8cm,他与像的距离改变 m,像的大小 (“选填“变大”“变小”或“不变”);为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴沿 时针方向转动。
10.(2025•唐山一模)如图所示,太阳光与水平面成60°角,小明用一块平面镜把太阳光竖直反射到井底,入射角为 度。此时,将平面镜绕过入射点O、垂直于纸面的直线逆时针转过一个小角度,反射光线会偏离竖直方向照射到 (选填“左”或“右”)壁。
11.(2024•凉州区校级一模)如图所示是一种液面升降监测装置原理图,点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为 ;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将 (选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
12.(2024•泌阳县三模)现代高层建筑常用玻璃幕墙做外墙,增加美观性,在晴天时路人会感到玻璃反光,这是因为光线照射到光滑的玻璃幕墙上时会发生 反射,小杨同学路过某大楼前,看到楼前的旗杆经玻璃幕墙反射所成的 (选填“实”或“虚”)像。小杨从侧面往玻璃幕墙看去,发现旗杆的像有错位现象,如图所示,请你分析,产生这种现象的原因是 。
13.(2023•郴州)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
14.(2024•甘肃)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用AB表示)在塑料膜上成的像(用箭头A′B′表示)及光路图。
15.(2024•南京)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体AB通过平面镜所成的像A′B′。
16.(2025•自贡)图甲为车内后视镜,请在图乙中画出司机的眼睛C通过后视镜MN看见后排座椅上A点的光路图。
17.(2025•东莞市一模)一束光经平面镜PQ反射后进入小明的眼睛,如图所示,请利用光的反射定律在图中画出入射光线,并标出入射角i的大小。
18.(2025•镇平县二模)张旭制作了一个环保小屋,他计划让与水平方向成40°角的太阳光竖直照射到环保小屋中,如图所示,如果要在A点安装一个平面镜,请在A点画出所需的平面镜,并标出平面镜与水平方向的夹角。
19.(2024•呼和浩特)小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把 (选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
20.(2024•镇江)小红用图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,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
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,如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光,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°,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 。
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:反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)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与∠AON的大小 。
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