2 光的反射和光的折射-2025-2026学年科学八年级上册浙教版

该初中科学单元复习讲义以光的反射和折射为核心，通过“概念解析-实验探究-应用拓展”三层递进构建知识体系。运用表格对比镜面反射与漫反射特点，示意图呈现光的反射折射光路，清晰梳理平面镜成像规律等重难点，体现光现象的内在逻辑联系。 讲义亮点在于“实验-现象-应用”一体化设计，如探究平面镜成像实验用等效替代法培养科学思维，例题分析“池水变浅”等生活现象强化科学观念。练习题分层设置，基础题巩固反射定律，综合题探究全反射原理，助力不同学生提升探究实践能力，教师可据此实施精准复习教学。

光的反射和光的折射 一、光的反射 1、如图，光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。 2、光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）。 3、光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是可逆的。 【光的反射概念】光的反射中的“一点”“二角”“三线” 相关概念：一点(入射点O)、二角(入射角α、反射角β)、三线(入射光线AO、反射光线OB、法线ON)，如图所示。 入射点：入射光线与界面(物体表面)的交点O点，也叫反射点。 入射光线：射向界面的光线AO。 反射光线：被界面反射回原介质的光线OB。 法线：从入射点引出的一条垂直于界面的直线ON。 入射角：入射光线与法线的夹角∠AON，即∠α。 反射角：反射光线与法线的夹角∠BON，即∠β。 二、探究光的反射规律 1、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示： 2、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示： 3、在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。 4、观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系： a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等； b、反射光线和入射光线关于法线对称。 5、把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？ 6、取下纸板，用量角器测量角i和r。 三、镜面反射和漫反射 1、反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。 2、照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。 3、镜面反射和漫反射 （1）镜面反射：即物体的反射面是光滑的平面，光线平行反射，如镜子，平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律，如图a所示。 a.镜面反射图 b．漫反射 （2）漫反射：是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。如图b所示。 ☆镜面反射和漫反射相同点：不论是漫反射还是镜面反射,它们的反射都遵循反射定律。 镜面反射和漫反射不同点：镜面反射和漫反射的不同,是由于反射面的不同,漫反射的表面是凹凸不平的,如纸张、墙壁等；镜面反射表面是光滑的,如镜子,玻璃等。当平行光照射时,镜面反射是所有发射光线仍然是平行光,而漫反射的反射光线是杂乱无章的,向各个方向的都有。 ☆光污染：玻璃幕墙、磨光的大理石等反射太阳光，炫目的光干扰人们的正常生活的现象。 4、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时，镜面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光线是发散的，向各个方向都有。 四、平面镜 1、平面镜：平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜。 2、像：通过平面镜能够观察到物体的像。 （1）实像：能够呈现在光屏上的像叫做实像。 （2）虚像：只能用眼睛观察，而不能在光屏上呈现的像，叫做虚像。 【微点拨】 （1）实像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。虚像不是实际光线会聚而成的，所以不能用光屏承接只能用眼睛看到，如平面镜成的像。 （2）平面镜成像特点：平面镜成像的特点是“对称、虚像”，可以解释为：“大小相等，线面垂直，距离相等，左右相反，像为虚像”。 (1)大小相等：像和物体的大小相等。(与物体到平面镜的距离无关，与平面镜的大小无关) (2)线面垂直：像和物体的对应点连线跟镜面垂直。 (3)距离相等：像和物体到镜面的距离相等。 (4)左右相反：像和物体的左右是相反的。 (5)像为虚像：物体在镜中所成的像是正立的虚像。只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接，且在镜后用障碍物遮挡不住虚像。 3、平面镜的应用：(1)利用平面镜可以改变光的传播方向，起到控制光路的作用，如制作潜望镜，在挖井、掘山洞时，用平面镜把太阳光反射到作业区照明； (2)利用平而镜成像，如制作各种镜子，商场和家庭装饰时利用平面镜成像增强宽敞明亮的空间效果；(3)利用平而镜反射光可以使微小的形变放大，以便观测。 五、平面镜成像规律 平面镜成像的原理：光的反射。如下图所示，平面镜前的物体射到平面镜的光线，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。 【微点拨】 平面镜成的像是物体发出（或反射）的光线射到平面镜上发生反射，反射光线的反向延长线相交形成的。并不是实际光线会聚形成的，所以平面镜成的像只能用眼睛看到，无法用光屏承接，是虚像。 六、球面镜 1、凹面镜：反射面是凹面的叫凹面镜 （1）原理：光的反射。 （2）对光线的作用：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。 （3）应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。 【拓展】三种面镜的比较 平面镜 凸面镜 凹面镜 反射面 平面 凸面 凹面 示意图 对平行光的反射特点 (1)既不会聚也不发散 (2)光路可逆 (3)遵循光的反射定律 (1)有发散作用 (2)F为虚焦点 (3)光路可逆 (4)遵循光的反射定律 (1)有会聚作用 (2)F为实焦点 (3)光路可逆 (4)遵循光的反射定律 应用 式衣镜 汽车观后镜 太阳灶 2、凸面镜：反射面是凸面的叫凸面镜 （1）对光线的作用：对光线起发散作用。 （2）原理：光的反射。 （3）应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。 七、探究平面镜成像规律 1、问题与猜想： （1）问题：平面镜成像有什么特点？ 像的位置有什么特点？像的大小有什么特点。 （2）猜想：像可能与物体的大小相等，关于镜面对称等。 2、制定计划： （1）实验器材：两支相同的蜡烛、平面镜、玻璃板、支架、方格纸、同样大小的三角尺（贴有b,d)、刻度尺。 （2）实验步骤： ①在桌上铺一张方格纸，中间画一条线后在方格纸的前方任意画一个三角形，在方格纸中间线的位置竖立玻璃板。 ②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前方方格纸上画的三角形的一个顶点上，观察玻璃板后面出现的蜡烛的像，另外拿一支相同的蜡烛在璃板后面移动，直到看上去它们完全重合，后面的蜡烛好像被点燃为止，后一支蜡烛的位置就是前面蜡烛的像的位置，用笔标出两支蜡烛的位置。 ③用刻度尺测量两支蜡烛到平面镜的距离，并记录在表格中。 ④在三角形的另外两个顶点位置重复②、③所进行的操作。 ⑤取下玻璃板，以镜后三个像的位置为顶点，画一个三角形。 ⑥将标有字母“d”的三角尺放在镜前，拿着标有字母“b”的三角尺放在镜后面移动，直到跟所看到的像重合，观察两个三角尺上的字母的左右关系。 3、实验现象和数据： 取下桌面上的方格纸，沿中间所画的线对着折叠，然后在任一面的三角形顶点上用笔尖扎穿折叠后的纸，观察两个三角形是否重合。 实验次数 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较 （放大、缩小或相等） 1 2 4、分析结论： （1）平面镜所成像的大小和物体的大小相等； （2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； （3）平面镜所成的像是虚像； （4）物体在平面镜里所成的像是虚像。 5、表达与交流： （1）改变物体与平面镜间的距离，像的大小不会改变。 （2）平面镜所成的像与物体左右相反。 （3）无论镜子大小，都能使物体成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大小只能影响观察到的像的范围。 （4）像与物体的连线垂直于平面镜。 6、考查内容 考查方向 解答思路 平面镜成像原理 光的反射（镜前可以观察到像，镜后无法看到） 大小关系 两支相同蜡烛为了比较大小关系 点燃蜡烛目的 清楚的观察成像 实验方法 等效替代法 多次实验的目的 实验结论具有普遍性 等距验证 利用刻度尺进行测量 虚像 光屏（物在平面镜中像的位置）无法呈接到像 反向 通过观察可见像与物左右位置相反 实验出现误差 刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题 【微点拨】 （1）实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置； （2）试验中平面镜要和桌面垂直，否则怎么移动蜡烛都不能和像完全重合； （3）试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像，这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的； （4）实验用两个完全相同的蜡烛，是为了比较像的大小和物体的大小。 （5）用一张白纸（光屏）放到玻璃板后面，白纸（光屏）上看不到蜡烛的像，证明成的像是虚像。 （6）站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉看到的物体就大。如图：甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。 八、光的折射 1、当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。 2、光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 3、如图，入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角。 九、光的折射定律 1、光的折射定律：光发生折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。如图甲所示。(2)当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。如图乙所示。 2、正确理解光的折射规律： （1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面） （2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居） （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角； （4）入射角增大时，折射角也随着增大； （5）在光的折射现象中光路是可逆的。 【微点拨】 （1）两角关系：1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；2）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角；3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。 （2）光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。 十、生活中光的折射现象 在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 【知识拓展一】生活中常见折射现象 常见折射现象及解释： 1、光的折射现象会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半斜捅入水中的筷子变弯曲，鱼缸中的鱼看起来变大，海市蜃楼等。要解释这些现象，首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像。 2、举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例，其原因我们可以作如下分析：我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里，假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示)，眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播)，逆着折射光线看过去，就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A’比A高了，即看起来池底升高，池水“变浅”了。有经验的渔民都知道，在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。 若从水中去观察岸上的物体，P点的位置将会升高，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台，就会感到其高度超过10m。因此可以得出结论：从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。 补充：人眼之所以看到物体的虚像，都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛，而人眼总认为光沿直线传播，这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。 【知识拓展二】光的折射的特殊现象 1、当光从其他介质入射空气时，折射角将大于入射角。当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在空气中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射。所以产生全反全反射全反射射的条件是：①光必须由其他介质射向空气；②入射角必须大于或等于一定角度（临界角）。临界角是折射角为90度时对应的入射角（只有光线从其他介质进入空气且入射角大于临界角时，才会发生全反射）。 2、全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现，是光在空气中全反射形成的。 【例1】今年秋假期间小沈到某地旅游写生，在当地湖面上看到了自由飞翔的鸟儿和水中欢快游动的鱼儿，则对它们成像原理描述正确的是（　　） A．鸟是光的反射原理，鱼是光的折射原理 B．鸟是光的折射原理，鱼是光的反射原理 C．鸟是光的反射原理，鱼是光的反射原理 D．鸟是光的折射原理，鱼是光的折射原理 【答案】A 【解析】平静的湖面相当于平面镜，鸟在湖面上的像是平面镜成像，是鸟身上反射的光经湖面反射后，反射光线进入人眼，人眼逆着反射光线的方向看去，所看到的鸟的虚像，其成像原理是光的反射。人看到水中的鱼，是鱼身上反射的光从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，其成像原理是光的折射。故A正确，BCD错误。故选A。 【例2】雨后的彩虹是光的色散。如图所示，关于太阳光的色散，下列说法不正确的是（　　） A．这个实验说明白光不是单色光 B．我们看到白屏上的最下面是紫光 C．区域a处的光是红外线，它可用于测温仪 D．色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的反射 【答案】D 【解析】A．太阳光通过三棱镜后分解成多种色光，这表明白光是由多种色光混合而成的，不是单色光，故A正确，不符合题意； B．太阳光色散后，白屏上从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，所以最下面是紫光，故B正确，不符合题意； C．区域a在红光外侧，是红外线，红外线具有热效应，可用于测温仪，故C正确，不符合题意； D．色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的折射，而不是反射，故D错误，符合题意。故选D。 【例3】杭州西溪国家湿地公园风景优美，一只白鹭正在觅食，平静的水面映出它的身姿。选项中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】看到水中“白鹭”属于平面镜成像，平面镜成像原理是光的反射，所成的像是反射光线的反向延长线的会聚点，不是实际光线的会聚点，所以成的是虚像，而BC两图中光线从水中发出，A图中光线不符合光的反射定律，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 【例4】下列关于常见光现象与其应用的说法正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的反射现象 B．雨后天空出现彩虹是太阳光的色散现象 C．漫反射现象中，每一条光线都没有遵守光的反射定律 D．验钞机辨别钞票真伪是借助红外线使钞票上的荧光物质发光 【答案】B 【解析】A．海市蜃楼的原理是光的折射，是当空气密度分布不均匀时，光线因折射形成虚像，故A错误； B．雨后，太阳光被空气中的小水滴被分解为七色光，形成彩虹，属于光的色散现象，实质是光的折射，故B正确； C．漫反射是指平行光经凹凸不平的平面反射后，反射光线射向四面八方，漫反射的每一条光线均遵守光的反射定律，故C错误； D．紫外线能使荧光物质发光，验钞机利用的是紫外线激发荧光物质发光，故D错误。故选B。 【例5】科学研究中常常会利用不同的科学方法来研究事物的本质及规律。下列对实验中运用的科学方法分析正确的是（   ） A．探究针孔成像实验中，用光路图来表示成像原理属于转换法 B．探究平面镜成像规律实验中，使用两根大小相同的蜡烛属于控制变量法 C．探究声音产生条件实验中，用乒乓球靠近音叉产生跳动现象属于等效替代法 D．探究响度与振动幅度的关系实验中，直尺伸出长度不变属于控制变量法 【答案】D 【解析】A．在探究针孔成像实验中，用光路图来表示成像原理，光路图其实是将光的传播路径和成像原理进行了直观的模型化展示，这种方法属于模型法，而不是转换法。转换法是把不易观察到的现象通过其他易观察的现象来体现，比如通过研究电流的效应来认识电流，故A错误； B．在探究平面镜成像规律实验中，使用两根大小相同的蜡烛，是为了比较像与物的大小关系，通过让未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合，从而得出像与物大小相等的结论，这运用的是等效替代法，而不是控制变量法。控制变量法是在研究多个因素对某一物理量的影响时，控制其他因素不变，只改变其中一个因素来研究该因素对物理量的影响，故B错误； C．在探究声音产生条件实验中，用乒乓球靠近音叉，音叉振动使乒乓球跳动，是把音叉的微小振动通过乒乓球的跳动放大显示出来，这运用的是放大法，而不是等效替代法。等效替代法是在保证效果相同的前提下，将复杂的问题用简单的方法或模型来替代，故C错误； D．在探究响度与振动幅度的关系实验中，要研究响度与振动幅度的关系，就需要控制其他可能影响响度的因素不变，直尺伸出长度不变就是控制了直尺振动的频率等其他因素，只改变振动幅度来研究响度的变化，这属于控制变量法，故D正确。故选D。 【例6】在脸盆中盛一些水，盆边斜放一个平面镜，使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水面下的平面镜上，并反射到上方的白纸上，可以看到白纸上出现一条彩色的光带。下列说法错误的是（   ） A．阳光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 B．阳光在水中的平面镜上反射，反射角等于入射角 C．白纸上的红色和紫色光带分别是红外线和紫外线 D．该实验演示了光的色散现象 【答案】C 【解析】A．阳光从空气斜射入水中，折射光线靠近法线，折射角小于入射角，故A正确，不符合题意； B．阳光在水中的平面镜上反射，根据光的反射原理，反射角等于入射角，故B正确，不符合题意； C．白纸上的红色和紫色光带分别是红光和紫光，不是红外线和紫外线，红外线和紫外线肉眼看不到，故C错误，符合题意； D．该实验可以看到白纸上出现一条彩色的光带，演示了光的色散现象，故D正确，不符合题意。故选C。 【例7】小正在探究光学和声学现象时进行了以下操作，其中对科学方法的应用判断正确的是（　　） A．探究“光的反射规律”时，用带箭头的直线表示光的传播路径————类比法（类比声音的传播路线） B．探究“音调与频率的关系”时，控制拨动钢尺的力度相同，改变钢尺伸出桌面的长度——控制变量法 C．探究“平面镜成像特点”时，用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像——转换法（将虚像转换为实物体） D．探究“光的直线传播”时，通过观察小孔成像的形状判断光的传播路径——等效替代法（用成像形状替代光的传播状态） 【答案】B 【解析】A．探究 “光的反射规律” 时，用带箭头的直线表示光的传播路径，这是模型法，不是类比法，故A错误。 B．探究 “音调与频率的关系” 时，控制拨动钢尺的力度相同（控制振幅不变），改变钢尺伸出桌面的长度（改变振动频率），运用了控制变量法，故B正确； C．探究 “平面镜成像特点” 时，用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像，这是等效替代法，不是转换法，故C错误； D．探究 “光的直线传播” 时，通过观察小孔成像的形状判断光的传播路径，这是转换法，不是等效替代法，故D错误。故选B。 【例8】一束激光从空气射向玻璃界面发生反射和折射现象，如图所示。其中，则AO、BO、CO三束光中（　　） A．AO是入射光 B．BO是入射光 C．CO是入射光 D．三束光线都可能是入射光 【答案】A 【解析】根据，如果入射光线为BO或CO，反射光线为CO或OB，则∠BOC的平分线即法线与OA是重合的，不符合光的折射定律；如果反射光线为OA，则折射光线与入射光线在法线同侧，不符合折射规律，若AO是入射光线，则OB（OC）是反射光线，OC（OB）是折射光线，符合光的反射、折射定律，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【例9】如图，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，下面说法正确的是（　　） A．光射到像上，所以像变亮了，物体的亮度不变 B．我们看到像是因为光通过平面镜反射到物体上，再直接反射进入人的眼睛 C．光使整个空间变亮了，更便于观察像 D．光照射物体时，像也会变亮 【答案】D 【解析】A．平当手电筒对着像照射时，反射光线刚好射到物体上，而物体反射出去的光线增多，因此物体变亮，像随之也变亮，故A错误； B．我们看到像是因为光通过平面镜反射进入人眼，而不是反射到物体上再反射进入人眼，故B错误； C．房间的亮度变量，像与周围环境间的差异变小，不便观察，故C错误； D．光照射物体时，物体反射的光线增多，经平面镜反射后进入人眼的光线也增多，因此像变亮，故D正确。故选D。 【例10】小明利用如图甲所示的实验来验证平面镜成像规律，若图中蜡烛位置保持不变，将镜子截成两半，并把镜子移到如图乙所示的位置，则成像情况是（　　） A．都不能成像 B．各成半个像，且两个像在不同位置 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D．都成完整的像，且两个像在不同位置 【答案】D 【解析】物体在平面镜内所成的像始终与物体大小相等，而与平面镜的大小无关，因此蜡烛在两块镜子里都能成完整的像。由于像与物体关于平面镜对称的规律可知，两面镜子放置的角度和位置不同，则这两个像的位置不同，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【例11】如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，根据以上信息，入射角的大小为 ，其中 是折射光线，界面的 （选填“上”“下”“左”或“右”）侧是空气。 【答案】60° OC 左 【解析】由图可知，∠BOM′=30°，所以∠BON=90°-30°=60°，同理∠AON=60°；根据反射角等于入射角，所以MM′的左侧发生了光的反射，则MM′为界面，NN′为法线，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC一定为折射光线，BO为入射光线，OA为反射光线；由图可知，入射角∠BON=60°，折射角为：∠CON′=90°-55°=35°此时的折射角小于入射角，由光的折射规律可知光是从空气中斜射入玻璃中，所以界面的左侧为空气。 【例12】汽车抬头显示（如图甲所示）又叫汽车平视显示系统，该系统利用平面镜成像原理（如图乙所），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到仪盘上的信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“折射”）形成的； (2)挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)汽车平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是 。 【答案】(1)反射(2)靠近(3)挡风玻璃的两个表面都发生了反射，形成了两个像 【解析】（1）行车数据在挡风玻璃上所成的像利用的是平面镜成像原理，是由光的反射形成的。 （2）根据平面镜成像特点，像与物体到镜面的距离相等，挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，像也会靠近挡风玻璃，从而便于观察。 （3）挡风玻璃有一定的厚度，其前后两个表面都会反射光线，从而形成两个像，所以重影产生的原因是挡风玻璃的两个表面都发生了反射，形成了两个像。 1、一段废弃的竖直地下管道底部有一盏检修灯。管道内无水时，灯光在管道内壁的“形成光斑。雨后，管道内开始积水，当水面达到位置a时，检修人员从管口看到水面的光斑在P点；当积水更深，达到位置b时，看到水面上的光斑在Q点。据此判断（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方D．P点在S点的下方，Q点和S点重合 【答案】A 【解析】（1）往池内注水，水面升至a位置时，光在水面发生折射，根据折射定律，P点如下图所示： （2）水面上升至b位置时，光线先在水池壁反射，再折射出水面，根据反射定律和折射定律，Q点如下图所示： 通过画图可知：P点在S点的下方，Q点在S点的上方，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2、一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，如图所示，一小球以1m/s的速度在桌面上向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像（　　） A．以1m/s的速度，做竖直向上的运动 B．以1m/s的速度，做竖直向下的运动 C．以2m/s的速度，做竖直向上的运动 D．以2m/s的速度，做竖直向下的运动 【答案】B 【解析】据平面镜成像特点知道，像和物连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等，当小球以1m/s的速度沿桌面由①位置运动到②位置时，分别作出小球在两个位置所成的像① 和②，说明像由①位置运动到了② 位置，且由下图可以看出①到②的距离与①到②的距离相等，故像在竖直向下运动，且速度大小与球运动速度相同，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 3、如图所示，一块平面镜竖直立在水平地面上，小美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直线所作垂线的交点分别为B和C，则下列说法中，正确的是（　　） ①小美在AB段或CD段行走时，平面镜中无法形成自己的像 ②小美只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像 ③小美在镜中所成的像与平面镜所在平面的距离先变小后变大 ④此过程中，小美相对于自己的像位置是静止的 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【解析】①②由图结合光的反射定律可知，小美在AB段或CD段行走时，反射光线会在法线的另一侧，即平面镜反射的光线不会进入他的眼睛，所以平面镜中能形成自己的像，而小美不能从平面镜中观察到自己像；小美在BC段行走时，小美反射的光经平面镜反射后，反射光线会进入他的眼睛，则小美能从平面镜中观察到自己像，故②正确，①错误；③小美在行走过程中，到平面镜的距离不变，由平面镜成像的特点可知，像到平面镜的距离不变，故③错误；④此过程中，小美的像和小美之间关于平面镜对称，小美相对于自己的像位置没有变化，是静止的，故④正确； 综上所述，说法正确的是②④，故D正确，ABC错误。故选D。 4、低碳环保的公共自行车，给湖州的市民出行带来方便，在设计时用了不少科学知识。 (1)主体色橙色代表活力、服务与发展，与自行车颜色巧妙呼应；如图1我们看到车身为橙色是因为自行车反射 光，我们能在不同角度看见自行车，是因为光在自行车的表面发生 的缘故。 (2)自行车的尾灯设计很巧妙，当后面开来的汽车的灯光，无论从哪个方向射向尾灯，它都能把光线从原路反射回去。图2四幅图中符合要求的是 。 【答案】(1)橙 漫反射(2)B 【解析】（1）我们看到共享单车的车身为橙色的，是因为自行车反射橙色的光，而吸收了其它颜色的光；我们能从不同方向看到本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故。 （2）如图，当两块平面镜互相垂直时，根据光的反射定律，反射角等于入射角。OM⊥ON，所以∠OBC+∠OCB=90°，因此∠ABM+∠DCN=90° 所以∠ABC+∠BCD=180°-∠ABM-∠OBC+180°-∠OCB-∠DCN=360°-180°=180° 所以AB∥CD。因此若平行光照射到互相垂直的平面镜上时，将反向射回。则司机便可以知道前面有自行车了，避免发生交通事故，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 5、如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境，则： (1)若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板 才能与蜡烛A的像完全重合； (2)若蜡烛A放好位置以后，用手移动蜡烛B时，此时人应该在 （选填“A侧向另一侧”或“B侧向另一侧”）观察； (3)若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则造成该现象的原因是 （选填“甲”或“乙”或“丙”） 【答案】(1)4cm(2)A侧向另一侧(3)乙 【解析】（1）根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等。已知蜡烛A距玻璃板4cm，所以蜡烛A的像距离玻璃板也为4cm，那么蜡烛B距玻璃板4cm才能与蜡烛A的像完全重合。 （2）平面镜成像是光的反射形成的虚像，要观察蜡烛A的像，人眼应在蜡烛A这一侧（A侧向另一侧）观察，因为反射光线是从A侧射向人眼的。 （3）根据平面镜成像特点可知，像与物的位置是对称关系。甲图中平面镜竖直放置，不会出现像偏高的情况；乙和丙图中平面镜没有竖直放置，分别作出蜡烛A关于平面镜的对称点，可发现乙图中蜡烛A的像偏高且倾斜，丙图中蜡烛A的像偏低且倾斜。故选乙。 6、如图所示是一种液面升降监测装置原理图，由图和所学知识回答。 (1)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 （填“向左”、“向右”或“不会”）移动。 (2)要使该装置更灵敏，即液面变化高度一定时光斑移动更明显，可采取的措施是 。 【答案】(1)80 向右(2)增大入射角 【解析】（1）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，入射角为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，如图所示： （2）由光路图可知，液面高度变化一定时，如果增大入射角，光斑平移的距离随着增大，要使该装置更灵敏，即液面变化高度一定时光斑移动更明显，可以增大入射角。 7、测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。 (1)小红看到视力表的像是 （选填“实”或“虚”）像，该像到小红的距离为 m； (2)若她向左移动1m，镜中视力表的像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），该像到小红的距离为 m。 【答案】(1)虚 5.5(2)不变 4.5 【解析】（1）小红看到视力表的像属于平面镜成像，是成正立、等大的虚像。根据图片知道，视力表距离平面镜因为平面镜成像“物像等距”可知，视力表的像距离平面镜也为3m，则视力表的像到小红的距离为 （2）若她向左移动1m， 根据平面镜成像“物像等大”的规律可知，此时像的大小还等于视力表的大小，即视力表的像大小不变。视力表的位置不变，则它的像到镜面的距离还是3m。此时它到平面镜的距离为则该像到小红的距离为。 8、如图所示：小华在探究光的反射规律时，将一块平面镜放在水平桌面上。再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 4 60° 30° (1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 （选填“镜面反射”或“漫反射”）以便显示光路： (2)若纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿EO入射时，在纸板NOF面上 （选填“能”或“不能”）看到反射光。 (3)实验中用可折转的纸板主要目的是： 。 (4)实验中，同组的小鑫同学选择了不同的入射角，分别进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示：经检查，四次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是 。 【答案】(1)漫反射(2)不能(3)为了证明反射光线，入射光线，法线在同一平面内 (4)将反射光线与镜面的夹角当成反射角了 【解析】（1）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。 （2）纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿EO入射时，没有平面镜光就不会发生反射，就不能看到反射光。 （3）为了证明反射光线，入射光线，法线在同一平面内，将纸板NOF前后翻转，观察纸板NOF是否有反射光线。 （4）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°、60°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是15°、30°、45°，60°，而不是75°、60°、45°、30°，而75°、60°、45°、30°正好是反射光线与镜面的夹角，所以原因是将反射角看成了反射光线与镜面的夹角。 9、小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90 折射角γ/° ? 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8 (1)表格中“?”处的数据是 。 (2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 （任写一点）。 (3)调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气；当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小范围大致在 之间。 (4)小科实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，即出现光的全反射，此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是 （填字母编号）。 A．B．C．D． 【答案】(1)0(2)当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角(3)45°~60°(4)C 【解析】（1）光线从空气中射入水中，当光线垂直射入（即入射角等于0°）时，折射角等于0°。所以，表格中“?”处的数据是0。 （2）由表中数据可知，折射角随入射角的增大而增大；当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 （3）观察表格中数据发现，光由空气进入玻璃时，入射角为45°~60°，折射角为28.3°~35.3°，由光路的可逆性可知，光线由玻璃进入空气时，当入射角为30°时，在28.3°~35.3°之间，则折射角在45°~60°之间。 （4）A．由于光由一种介质垂直射入另一种介质中，不发生折射，故A错误； BCD．由于光从玻璃射向空气，入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，所以入射角为45°时，只存在入射光线与反射光线，故C正确，BD错误。故选C。 10、甲图是光纤的结构图，图乙是光在光纤中传播的原理图。某科学小组利用透明塑料瓶、激光笔、清水等材料用水流模拟光纤，在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔（接出水管），注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射（如图丙所示），观察实验现象。 (1)由图甲与图乙分析，光在光纤中传播的主要原因是光的 （填“折射”或“反射”）。 (2)在图丙水流光纤的模拟实验中，随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身的原因是 。 (3)若图丙所示装置能成功用水流模拟光纤，则将会观察到的实验现象为 。 A．激光透过塑料瓶后沿水平方向射出 B．在水流的落点可观察到明亮的光斑 【答案】(1)反射(2)见解析(3)B 【解析】（1）光在光纤中的传输依靠的是全反射技术，使光在纤芯与包层之间不断“反射”前进。 （2）模拟实验中，随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身，说明同种液体深度越小，压强越小。 （3）若水流能成功模拟光纤，当光通过塑料瓶照到出水孔时，光在水流中发生多次全反射，能沿弯曲水流传播，在水流落点因光射出能观察到明亮光斑。故选B。 11、用如图甲装置，探究平面镜成像的特点，请回答： (1)在竖立的玻璃板前放点燃的蜡烛A，移动另一支未点燃的蜡烛B直到与A的像完全重合，如图甲所示；看见它们重合是由于光的 （选填“反射”“折射”或“反射和折射”）。 (2)若玻璃板没有竖直放置，观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，则玻璃板的放置可能是如图 （选填“乙”或“丙”）。 (3)在玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若光屏上 （选填“有”或“没有”）A的像，可说明平面镜所成的是虚像。然后在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画圆（如图乙所示），分别测量A到玻璃板的距离LA，B到玻璃板的距离LB，多次改变A 的位置，得到三组数据如表一所示。 表一：蜡烛和像到平面镜距离 次数 1 2 3 平均 LA/ cm 4.00 5.00 6.00 5.00 LB/ cm 4.00 5.00 6.00 5.00 小科将三组数据取平均值，得到LB和LA的平均值相等，由此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。请判断该数据处理方法是否正确并说明理由 。 【答案】(1)反射和折射(2)丙(3)没有 见解析 【解析】（1）看见蜡烛A的像属于光的反射，看见蜡烛B属于光的折射，所以看见它们重合是由于光的反射和折射。 （2）平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，若玻璃板倾斜，像的位置会偏离。若像总在蜡烛B上方，说明玻璃板向蜡烛A倾斜，即如图丙的放置情况。 （3）平面镜成虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以光屏上没有A的像。该数据处理方法不正确，因为平面镜成像中像与物到平面镜的距离相等是每次实验都应满足的规律，不需要取平均值，应通过每次实验的LA和LB​直接比较得出结论。 12、为响应国家节能减排的号召，现向广大同学征集——为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》，地下球馆的篮球场是最热门的区域，为保证篮球场有充足的光照，小山使用平面镜改变光路，如图甲所示。 【方案设计】小海提出小山的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕，并给出方案乙：先使用平面镜改变光路后，让光线斜射到球场顶端，再经过漫反射后再照射到篮球场，光路如图乙所示。 （1）漫反射区域的墙面有何要求 。（写出1点即可） （2）请在图乙中根据所给的光路，确定并画出平面镜的位置。 【方案改进】 （3）某同学指出方案乙仍存在缺陷，为将该设计真正投入使用，现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则，并给出相应的改进方法 。 《地下球馆补充采光项目改进方案征集表》 待改进细则 改进方法 环境光线较弱时，室内补光不足。 增加平面镜 太阳光的入射角度会随时间不断变化      【答案】见解析 见解析 见解析 【解析】（1）漫反射区域的墙面要比较粗糙，这样才可以将太阳光向各个方向反射；同时墙面最好是白色，因为白色可以反射所有色光。 （2）作入射角和反射角的角平分线，做出的角平分线即为法线，过入射点作与法线垂直的线段就是平面镜所在的位置，如图 。 （3）待改进的细则有：太阳光的入射角度会随时间不断变化； 改进方法有：设计自动装置，使平面镜随太阳光的角度而转动。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 光的反射和光的折射 一、光的反射 1、如图，光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。 2、光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）。 3、光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是可逆的。 【光的反射概念】光的反射中的“一点”“二角”“三线” 相关概念：一点(入射点O)、二角(入射角α、反射角β)、三线(入射光线AO、反射光线OB、法线ON)，如图所示。 入射点：入射光线与界面(物体表面)的交点O点，也叫反射点。 入射光线：射向界面的光线AO。 反射光线：被界面反射回原介质的光线OB。 法线：从入射点引出的一条垂直于界面的直线ON。 入射角：入射光线与法线的夹角∠AON，即∠α。 反射角：反射光线与法线的夹角∠BON，即∠β。 二、探究光的反射规律 1、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示： 2、把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示： 3、在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。 4、观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系： a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等； b、反射光线和入射光线关于法线对称。 5、把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？ 6、取下纸板，用量角器测量角i和r。 三、镜面反射和漫反射 1、反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。 2、照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。 3、镜面反射和漫反射 （1）镜面反射：即物体的反射面是光滑的平面，光线平行反射，如镜子，平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律，如图a所示。 a.镜面反射图 b．漫反射 （2）漫反射：是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。如图b所示。 ☆镜面反射和漫反射相同点：不论是漫反射还是镜面反射,它们的反射都遵循反射定律。 镜面反射和漫反射不同点：镜面反射和漫反射的不同,是由于反射面的不同,漫反射的表面是凹凸不平的,如纸张、墙壁等；镜面反射表面是光滑的,如镜子,玻璃等。当平行光照射时,镜面反射是所有发射光线仍然是平行光,而漫反射的反射光线是杂乱无章的,向各个方向的都有。 ☆光污染：玻璃幕墙、磨光的大理石等反射太阳光，炫目的光干扰人们的正常生活的现象。 4、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时，镜面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光线是发散的，向各个方向都有。 四、平面镜 1、平面镜：平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜。 2、像：通过平面镜能够观察到物体的像。 （1）实像：能够呈现在光屏上的像叫做实像。 （2）虚像：只能用眼睛观察，而不能在光屏上呈现的像，叫做虚像。 【微点拨】 （1）实像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。虚像不是实际光线会聚而成的，所以不能用光屏承接只能用眼睛看到，如平面镜成的像。 （2）平面镜成像特点：平面镜成像的特点是“对称、虚像”，可以解释为：“大小相等，线面垂直，距离相等，左右相反，像为虚像”。 (1)大小相等：像和物体的大小相等。(与物体到平面镜的距离无关，与平面镜的大小无关) (2)线面垂直：像和物体的对应点连线跟镜面垂直。 (3)距离相等：像和物体到镜面的距离相等。 (4)左右相反：像和物体的左右是相反的。 (5)像为虚像：物体在镜中所成的像是正立的虚像。只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接，且在镜后用障碍物遮挡不住虚像。 3、平面镜的应用：(1)利用平面镜可以改变光的传播方向，起到控制光路的作用，如制作潜望镜，在挖井、掘山洞时，用平面镜把太阳光反射到作业区照明； (2)利用平而镜成像，如制作各种镜子，商场和家庭装饰时利用平面镜成像增强宽敞明亮的空间效果；(3)利用平而镜反射光可以使微小的形变放大，以便观测。 五、平面镜成像规律 平面镜成像的原理：光的反射。如下图所示，平面镜前的物体射到平面镜的光线，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。 【微点拨】 平面镜成的像是物体发出（或反射）的光线射到平面镜上发生反射，反射光线的反向延长线相交形成的。并不是实际光线会聚形成的，所以平面镜成的像只能用眼睛看到，无法用光屏承接，是虚像。 六、球面镜 1、凹面镜：反射面是凹面的叫凹面镜 （1）原理：光的反射。 （2）对光线的作用：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。 （3）应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。 【拓展】三种面镜的比较 平面镜 凸面镜 凹面镜 反射面 平面 凸面 凹面 示意图 对平行光的反射特点 (1)既不会聚也不发散 (2)光路可逆 (3)遵循光的反射定律 (1)有发散作用 (2)F为虚焦点 (3)光路可逆 (4)遵循光的反射定律 (1)有会聚作用 (2)F为实焦点 (3)光路可逆 (4)遵循光的反射定律 应用 式衣镜 汽车观后镜 太阳灶 2、凸面镜：反射面是凸面的叫凸面镜 （1）对光线的作用：对光线起发散作用。 （2）原理：光的反射。 （3）应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。 七、探究平面镜成像规律 1、问题与猜想： （1）问题：平面镜成像有什么特点？ 像的位置有什么特点？像的大小有什么特点。 （2）猜想：像可能与物体的大小相等，关于镜面对称等。 2、制定计划： （1）实验器材：两支相同的蜡烛、平面镜、玻璃板、支架、方格纸、同样大小的三角尺（贴有b,d)、刻度尺。 （2）实验步骤： ①在桌上铺一张方格纸，中间画一条线后在方格纸的前方任意画一个三角形，在方格纸中间线的位置竖立玻璃板。 ②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前方方格纸上画的三角形的一个顶点上，观察玻璃板后面出现的蜡烛的像，另外拿一支相同的蜡烛在璃板后面移动，直到看上去它们完全重合，后面的蜡烛好像被点燃为止，后一支蜡烛的位置就是前面蜡烛的像的位置，用笔标出两支蜡烛的位置。 ③用刻度尺测量两支蜡烛到平面镜的距离，并记录在表格中。 ④在三角形的另外两个顶点位置重复②、③所进行的操作。 ⑤取下玻璃板，以镜后三个像的位置为顶点，画一个三角形。 ⑥将标有字母“d”的三角尺放在镜前，拿着标有字母“b”的三角尺放在镜后面移动，直到跟所看到的像重合，观察两个三角尺上的字母的左右关系。 3、实验现象和数据： 取下桌面上的方格纸，沿中间所画的线对着折叠，然后在任一面的三角形顶点上用笔尖扎穿折叠后的纸，观察两个三角形是否重合。 实验次数 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较 （放大、缩小或相等） 1 2 4、分析结论： （1）平面镜所成像的大小和物体的大小相等； （2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； （3）平面镜所成的像是虚像； （4）物体在平面镜里所成的像是虚像。 5、表达与交流： （1）改变物体与平面镜间的距离，像的大小不会改变。 （2）平面镜所成的像与物体左右相反。 （3）无论镜子大小，都能使物体成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大小只能影响观察到的像的范围。 （4）像与物体的连线垂直于平面镜。 6、考查内容 考查方向 解答思路 平面镜成像原理 光的反射（镜前可以观察到像，镜后无法看到） 大小关系 两支相同蜡烛为了比较大小关系 点燃蜡烛目的 清楚的观察成像 实验方法 等效替代法 多次实验的目的 实验结论具有普遍性 等距验证 利用刻度尺进行测量 虚像 光屏（物在平面镜中像的位置）无法呈接到像 反向 通过观察可见像与物左右位置相反 实验出现误差 刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题 【微点拨】 （1）实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置； （2）试验中平面镜要和桌面垂直，否则怎么移动蜡烛都不能和像完全重合； （3）试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像，这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的； （4）实验用两个完全相同的蜡烛，是为了比较像的大小和物体的大小。 （5）用一张白纸（光屏）放到玻璃板后面，白纸（光屏）上看不到蜡烛的像，证明成的像是虚像。 （6）站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉看到的物体就大。如图：甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。 八、光的折射 1、当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。 2、光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 3、如图，入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角。 九、光的折射定律 1、光的折射定律：光发生折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。如图甲所示。(2)当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。如图乙所示。 2、正确理解光的折射规律： （1）折射光线与入射光线、法线在同一平面上；（三线一面） （2）折射光线和入射光线分居法线两侧；（两线分居） （3）光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角（折射光线向法线偏折）；光从水或其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角； （4）入射角增大时，折射角也随着增大； （5）在光的折射现象中光路是可逆的。 【微点拨】 （1）两角关系：1）入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；2）光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角；3）光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角；4）注意无论是折射角还是入射角，在空气中的角总是较大的。 （2）光斜射到两种介质的分界面时，光的传播方向发生了偏折；但是光垂直照射到两种介质的交界面时，入射角为零度，折射角为零度，光还是沿直线传播。 十、生活中光的折射现象 在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 【知识拓展一】生活中常见折射现象 常见折射现象及解释： 1、光的折射现象会造成许多光学现象，如水底看起来比实际的浅，一半斜捅入水中的筷子变弯曲，鱼缸中的鱼看起来变大，海市蜃楼等。要解释这些现象，首先要知道看见的并非实际物体，而是物体经折射后成的虚像。 2、举例分析光的折射现象以池水看起来“变浅”为例，其原因我们可以作如下分析：我们能够看见物体是由于有光射入我们的眼睛里，假设从水池底的一点A射出的两条光线经折射后射入人眼(如图甲所示)，眼睛根据光沿直线传播的经验(人的感觉总认为光沿直线传播)，逆着折射光线看过去，就会觉得光好像是从水中的A’射入我们眼睛里的，因此我们会觉得A’比A高了，即看起来池底升高，池水“变浅”了。有经验的渔民都知道，在叉鱼时，只有瞄准鱼的下方，才能把鱼叉到。 若从水中去观察岸上的物体，P点的位置将会升高，如图乙所示。例如跳水运动员在水下观察10m跳台，就会感到其高度超过10m。因此可以得出结论：从岸上看水里和从水里看岸上相同，都是看到升高了的虚像。 补充：人眼之所以看到物体的虚像，都是因为折射光线(或反射光线)进入人的眼睛，而人眼总认为光沿直线传播，这就使人在折射光线(或反射光线)的反向延长线上看到一个虚像。 【知识拓展二】光的折射的特殊现象 1、当光从其他介质入射空气时，折射角将大于入射角。当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在空气中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射。所以产生全反全反射全反射射的条件是：①光必须由其他介质射向空气；②入射角必须大于或等于一定角度（临界角）。临界角是折射角为90度时对应的入射角（只有光线从其他介质进入空气且入射角大于临界角时，才会发生全反射）。 2、全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景的出现，是光在空气中全反射形成的。 【例1】今年秋假期间小沈到某地旅游写生，在当地湖面上看到了自由飞翔的鸟儿和水中欢快游动的鱼儿，则对它们成像原理描述正确的是（　　） A．鸟是光的反射原理，鱼是光的折射原理 B．鸟是光的折射原理，鱼是光的反射原理 C．鸟是光的反射原理，鱼是光的反射原理 D．鸟是光的折射原理，鱼是光的折射原理 【例2】雨后的彩虹是光的色散。如图所示，关于太阳光的色散，下列说法不正确的是（　　） A．这个实验说明白光不是单色光 B．我们看到白屏上的最下面是紫光 C．区域a处的光是红外线，它可用于测温仪 D．色散的原因是光经过三棱镜时发生了光的反射 【例3】杭州西溪国家湿地公园风景优美，一只白鹭正在觅食，平静的水面映出它的身姿。选项中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是（   ） A． B． C． D． 【例4】下列关于常见光现象与其应用的说法正确的是（    ） A．海市蜃楼是光的反射现象 B．雨后天空出现彩虹是太阳光的色散现象 C．漫反射现象中，每一条光线都没有遵守光的反射定律 D．验钞机辨别钞票真伪是借助红外线使钞票上的荧光物质发光 【例5】科学研究中常常会利用不同的科学方法来研究事物的本质及规律。下列对实验中运用的科学方法分析正确的是（   ） A．探究针孔成像实验中，用光路图来表示成像原理属于转换法 B．探究平面镜成像规律实验中，使用两根大小相同的蜡烛属于控制变量法 C．探究声音产生条件实验中，用乒乓球靠近音叉产生跳动现象属于等效替代法 D．探究响度与振动幅度的关系实验中，直尺伸出长度不变属于控制变量法 【例6】在脸盆中盛一些水，盆边斜放一个平面镜，使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水面下的平面镜上，并反射到上方的白纸上，可以看到白纸上出现一条彩色的光带。下列说法错误的是（   ） A．阳光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 B．阳光在水中的平面镜上反射，反射角等于入射角 C．白纸上的红色和紫色光带分别是红外线和紫外线 D．该实验演示了光的色散现象 【例7】小正在探究光学和声学现象时进行了以下操作，其中对科学方法的应用判断正确的是（　　） A．探究“光的反射规律”时，用带箭头的直线表示光的传播路径————类比法（类比声音的传播路线） B．探究“音调与频率的关系”时，控制拨动钢尺的力度相同，改变钢尺伸出桌面的长度——控制变量法 C．探究“平面镜成像特点”时，用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像——转换法（将虚像转换为实物体） D．探究“光的直线传播”时，通过观察小孔成像的形状判断光的传播路径——等效替代法（用成像形状替代光的传播状态） 【例8】一束激光从空气射向玻璃界面发生反射和折射现象，如图所示。其中，则AO、BO、CO三束光中（　　） A．AO是入射光 B．BO是入射光 C．CO是入射光 D．三束光线都可能是入射光 【例9】如图，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，下面说法正确的是（　　） A．光射到像上，所以像变亮了，物体的亮度不变 B．我们看到像是因为光通过平面镜反射到物体上，再直接反射进入人的眼睛 C．光使整个空间变亮了，更便于观察像 D．光照射物体时，像也会变亮 【例10】小明利用如图甲所示的实验来验证平面镜成像规律，若图中蜡烛位置保持不变，将镜子截成两半，并把镜子移到如图乙所示的位置，则成像情况是（　　） A．都不能成像 B．各成半个像，且两个像在不同位置 C．都成完整的像，且两个像在同一位置 D．都成完整的像，且两个像在不同位置 【例11】如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图，根据以上信息，入射角的大小为 ，其中 是折射光线，界面的 （选填“上”“下”“左”或“右”）侧是空气。 【例12】汽车抬头显示（如图甲所示）又叫汽车平视显示系统，该系统利用平面镜成像原理（如图乙所），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到仪盘上的信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。 (1)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“折射”）形成的； (2)挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)汽车平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是 。 1、一段废弃的竖直地下管道底部有一盏检修灯。管道内无水时，灯光在管道内壁的“形成光斑。雨后，管道内开始积水，当水面达到位置a时，检修人员从管口看到水面的光斑在P点；当积水更深，达到位置b时，看到水面上的光斑在Q点。据此判断（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方D．P点在S点的下方，Q点和S点重合 2、一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，如图所示，一小球以1m/s的速度在桌面上向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像（　　） A．以1m/s的速度，做竖直向上的运动 B．以1m/s的速度，做竖直向下的运动 C．以2m/s的速度，做竖直向上的运动 D．以2m/s的速度，做竖直向下的运动 3、如图所示，一块平面镜竖直立在水平地面上，小美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直线所作垂线的交点分别为B和C，则下列说法中，正确的是（　　） ①小美在AB段或CD段行走时，平面镜中无法形成自己的像 ②小美只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像 ③小美在镜中所成的像与平面镜所在平面的距离先变小后变大 ④此过程中，小美相对于自己的像位置是静止的 A．①② B．①④ C．②③ D．②④ 4、低碳环保的公共自行车，给湖州的市民出行带来方便，在设计时用了不少科学知识。 (1)主体色橙色代表活力、服务与发展，与自行车颜色巧妙呼应；如图1我们看到车身为橙色是因为自行车反射 光，我们能在不同角度看见自行车，是因为光在自行车的表面发生 的缘故。 (2)自行车的尾灯设计很巧妙，当后面开来的汽车的灯光，无论从哪个方向射向尾灯，它都能把光线从原路反射回去。图2四幅图中符合要求的是 。 5、如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境，则： (1)若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板 才能与蜡烛A的像完全重合； (2)若蜡烛A放好位置以后，用手移动蜡烛B时，此时人应该在 （选填“A侧向另一侧”或“B侧向另一侧”）观察； (3)若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则造成该现象的原因是 （选填“甲”或“乙”或“丙”） 6、如图所示是一种液面升降监测装置原理图，由图和所学知识回答。 (1)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 （填“向左”、“向右”或“不会”）移动。 (2)要使该装置更灵敏，即液面变化高度一定时光斑移动更明显，可采取的措施是 。 7、测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。 (1)小红看到视力表的像是 （选填“实”或“虚”）像，该像到小红的距离为 m； (2)若她向左移动1m，镜中视力表的像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），该像到小红的距离为 m。 8、如图所示：小华在探究光的反射规律时，将一块平面镜放在水平桌面上。再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 4 60° 30° (1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 （选填“镜面反射”或“漫反射”）以便显示光路： (2)若纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿EO入射时，在纸板NOF面上 （选填“能”或“不能”）看到反射光。 (3)实验中用可折转的纸板主要目的是： 。 (4)实验中，同组的小鑫同学选择了不同的入射角，分别进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示：经检查，四次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是 。 9、小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90 折射角γ/° ? 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8 (1)表格中“?”处的数据是 。 (2)根据表格中的实验数据可以得出的结论是 （任写一点）。 (3)调整玻璃砖与激光笔的位置，使光线由玻璃进入空气；当入射角为30°时，根据光路可逆的特点，分析可知此时折射角γ的大小范围大致在 之间。 (4)小科实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，即出现光的全反射，此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是 （填字母编号）。 A．B．C．D． 10、甲图是光纤的结构图，图乙是光在光纤中传播的原理图。某科学小组利用透明塑料瓶、激光笔、清水等材料用水流模拟光纤，在距瓶底10cm处开一直径2mm的小孔（接出水管），注满水后形成稳定弯曲水流。用红色激光笔从瓶的另一侧对准小孔照射（如图丙所示），观察实验现象。 (1)由图甲与图乙分析，光在光纤中传播的主要原因是光的 （填“折射”或“反射”）。 (2)在图丙水流光纤的模拟实验中，随着瓶内液面下降，出水管流出的水越靠近瓶身的原因是 。 (3)若图丙所示装置能成功用水流模拟光纤，则将会观察到的实验现象为 。 A．激光透过塑料瓶后沿水平方向射出 B．在水流的落点可观察到明亮的光斑 11、用如图甲装置，探究平面镜成像的特点，请回答： (1)在竖立的玻璃板前放点燃的蜡烛A，移动另一支未点燃的蜡烛B直到与A的像完全重合，如图甲所示；看见它们重合是由于光的 （选填“反射”“折射”或“反射和折射”）。 (2)若玻璃板没有竖直放置，观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，则玻璃板的放置可能是如图 （选填“乙”或“丙”）。 (3)在玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若光屏上 （选填“有”或“没有”）A的像，可说明平面镜所成的是虚像。然后在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画圆（如图乙所示），分别测量A到玻璃板的距离LA，B到玻璃板的距离LB，多次改变A 的位置，得到三组数据如表一所示。 表一：蜡烛和像到平面镜距离 次数 1 2 3 平均 LA/ cm 4.00 5.00 6.00 5.00 LB/ cm 4.00 5.00 6.00 5.00 小科将三组数据取平均值，得到LB和LA的平均值相等，由此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。请判断该数据处理方法是否正确并说明理由 。 12、为响应国家节能减排的号召，现向广大同学征集——为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》，地下球馆的篮球场是最热门的区域，为保证篮球场有充足的光照，小山使用平面镜改变光路，如图甲所示。 【方案设计】小海提出小山的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕，并给出方案乙：先使用平面镜改变光路后，让光线斜射到球场顶端，再经过漫反射后再照射到篮球场，光路如图乙所示。 （1）漫反射区域的墙面有何要求 。（写出1点即可） （2）请在图乙中根据所给的光路，确定并画出平面镜的位置。 【方案改进】 （3）某同学指出方案乙仍存在缺陷，为将该设计真正投入使用，现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则，并给出相应的改进方法 。 《地下球馆补充采光项目改进方案征集表》 待改进细则 改进方法 环境光线较弱时，室内补光不足。 增加平面镜 太阳光的入射角度会随时间不断变化      1 学科网（北京）股份有限公司 $