内容正文:
专题2.5 光现象(章节复习)『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+28个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共71题)
【苏科版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 3
知识点一 光的色彩 颜色 3
知识点二 人眼看不见的光 3
知识点三 光的直线传播 4
知识点四 平面镜 4
知识点五 光的反射 5
题型讲练 5
题型一 光的色散原理及现象 5
题型二 光色散时颜色的分布规律 6
题型三 色光的三原色 6
题型四 不透明物体的颜色 7
题型五 透明物体的颜色 7
题型六 光沿直线传播的条件 8
题型七 根据光的直线传播确定观察范围 8
题型八 小孔成像 9
题型九 光在真空中的速度 9
题型十 光在不同介质中的传播速度 9
题型十一 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用 10
题型十二 光沿直线传播的作图 10
题型十三 探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 11
题型十四 探究平面镜成像特点的实验操作过程 12
题型十五 平面镜成像的特点和规律 13
题型十六 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 13
题型十七 根据平面镜成像特点作光路图 13
题型十八 根据物与像之间的位置关系,画出平面镜 14
题型十九 实像和虚像 14
题型二十 探究光的反射定律实验装置和实验操作 15
题型二十一 探究光的反射定律时的实验注意事项 16
题型二十二 光的反射定律 17
题型二十三 入射角、反射角的相关计算 18
题型二十四 利用光的反射判断水面上升或下降 18
题型二十五 作光的反射光路图 19
题型二十六 镜面反射与漫反射的异同 19
题型二十七 凸面镜成像及其光路图 20
题型二十八 凹面镜成像及其光路图 20
中考真题演练 20
难度分层训练 22
【基础夯实】 22
【培优拔高】 24
知识点一 光的色彩 颜色
1、光源:
(1)光源定义:能够自行发光的物体叫光源。
(2)光源分类:自然光源,如太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光的色散
(1)太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(3)生活中的色散现象:如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例,其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
3、光的三原色:把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。红、绿、蓝也叫光的三原色。
4、颜料三原色:红、黄、蓝三原色按照不同比例和强弱混合,可以产生自然界的各种色彩变化。
5、物体得颜色:
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。
知识点二 人眼看不见的光
1、红外线:在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线,红外线是不可见光线;
(1)太阳光谱中,红光的外侧存在看不见的光线,这就是红外线。
(2)红外线作用:①有热效应;②穿透云雾的能力强;③治疗作用。
2、紫外线:来自太阳辐射的一部分,由紫光外光谱区的三个不同波段组成,从短波的紫外线C到长波的紫外线A。
(1)自然界的主要紫外线光源是太阳,太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉,紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的。
(2)方面紫外线应用方面如下:
化学:涂料固化,颜料固化,光刻
生物学:紫外线灭菌法,促进植物生长,诱杀蚊虫
仪器分析:矿石,药物,食品分析
应用:人体保健照射,诱杀害虫,油烟氧化,光触酶(二氧化钛)
知识点三 光的直线传播
1、光的直线传播:
(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
知识点四 平面镜
1、 平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2、平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定理;
(2)平面镜成像作用:成像、 改变光路。
3、实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
※虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
4、球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
知识点五 光的反射
1、光的反射定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
3、光的反射分类:镜面反射和漫反射。
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
镜面反射
条件:反射面 平滑。
应用:迎着太阳看平静的水面特别亮、黑板“反光”等都是因为发生了镜面反射。
定义:射到物体上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光的反射定律。
漫反射
条件:反射面凹凸不平。
应用:能从不同方向看到本身不发光的物体,是光射到物体上发生漫反射的缘故。
※无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律!
题型一 光的色散原理及现象
【典例精讲】(25-26八年级上·山东菏泽·期末)牛顿曾做过光的色散实验,将一束太阳光投射到三棱镜上,如图在右侧光屏上AB范围内可观察到不同颜色的光。下列说法错误的是( )
A.太阳光由各种色光混合而成
B.把温度计放在①处,会看到温度上升
C.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
D.将面值100元的钞票放在④处,会看到“100”字样发光
【变式训练】(25-26八年级上·新疆和田·阶段检测)一束太阳光通过三棱镜后,可在光屏上观察到彩色光带,这种现象叫做光的_________;最早通过实验来研究这一现象的是英国物理学家_________;色光的三原色是_________。
题型二 光色散时颜色的分布规律
【典例精讲】(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图所示,一束紫光经三棱镜折射后,在白色光屏a点处形成一个紫色光斑,保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。若将紫光改为白光,则光屏上会出现彩色光带,光屏a点处的光斑________(选填“仍是”或“不是”)紫色的,生活中感应水龙头的工作原理是利用a点________(选填“上”或“下”)方某处的不可见光;若将紫光改为红光,要使红色光斑也位于a点,应将光屏水平向________(选填“左”或“右”)移动。
【变式训练】(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)如图,我们知道太阳光是由各种色光混合而成的,各种色光的偏折程度不同,其中偏折程度最大的是___________光。
题型三 色光的三原色
【典例精讲】(25-26八年级上·辽宁大连·期末)光在真空中的传播速度是________m/s;彩色电视机的画面丰富多彩,是由红、________、蓝三原色光混合而成的。
【变式训练】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图所示为色光三原色的示意图,图中区域1应标______色,图中区域2应标______色。
题型四 不透明物体的颜色
【典例精讲】(24-25八年级上·安徽合肥·期末)如图甲所示是试卷答题卡上用来识别考生信息的条形码,当条形码扫描器照射它时,黑条纹___________ (选填“反射”或“吸收”)光,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息;如图乙所示是在一间黑暗的房间中,用一绿色激光笔射向外层是透明无色,内层是红色的双气球,一会儿后发现___________ (选填“透明”或“红色”)气球破裂。
【变式训练】(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)杨老师在上物理课时,将发光的手机屏幕放到显微镜下给同学观察,发现手机屏幕的像素点是由红、_________、蓝三种发光点构成的;同学们看到杨老师穿着一身蓝色西服,是因为蓝色西服_________(选填“吸收”或“反射”)蓝色光。
题型五 透明物体的颜色
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西榆林·期末)如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在白屏上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.该现象说明太阳光是单色光
B.各种色光经过三棱镜,红光偏折最明显
C.各种色光经过三棱镜,蓝光偏折最明显
D.在白屏与三棱镜间竖直放一块红色玻璃,则在白屏上只能看到红光
【变式训练】(24-25八年级上·江苏淮安·阶段检测)太阳光透过红色玻璃照到白纸上,在白纸上的光斑呈( )
A.绿色 B.红色 C.白色 D.紫色
题型六 光沿直线传播的条件
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)光在 ___________中是沿直线传播的。光在 _______中传播的速度最大,这个速度是 __________米/秒。
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)小华一边欣赏音乐一边遐想:如果此时音乐厅处在真空环境中,他_______看见舞台上的演奏家们在演奏,_______听见演奏出的音乐(均选填“能”或“不能”),理由是_______。
题型七 根据光的直线传播确定观察范围
【典例精讲】(25-26八年级上·湖北十堰·期中)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中P点表示青蛙的眼睛。请根据光的直线传播知识画出青蛙能看到天空范围的光路图。(温馨提示:只需做出光路图,无需画出天空范围。)
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)“一叶障目,不见泰山”。请在图中用作图的方法,画出人眼看不到的范围,用阴影表示。
题型八 小孔成像
【典例精讲】(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)如图所示,为小孔成像的原理示意图,保持蜡烛与小孔位置不动,将光屏靠近小孔,“像”将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像(保留作图痕迹)。
题型九 光在真空中的速度
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·期末)2025年10月,我国“夸父二号”卫星成功观测到太阳耀斑,耀斑发出的光在真空中的传播速度为____ m/s;利用激光测距技术测量月球与地球的距离,这是利用了光的____原理。
【变式训练】(24-25八年级上·甘肃临夏·期末)光在同种均匀物质中沿__________传播,光在真空中的传播速度最大,每秒钟通过的路程是__________km。
题型十 光在不同介质中的传播速度
【典例精讲】(24-25八年级上·全国·课后作业)在河岸上用手电筒照向平静的河面,从空气进入水中的光传播速度( )
A.变小 B.不变
C.可能变大,可能不变 D.变大
【变式训练】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示,在开凿隧道时,工人常使用激光来引导掘进装置。这利用了_________的原理,在空气中光的速度接近__________km/s。
题型十一 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用
【典例精讲】(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测)光在同种均匀介质中的传播特点是( )
A.沿曲线传播 B.沿直线传播
C.传播速度为340m/s D.传播速度随介质变化而减小
【变式训练】(25-26八年级上·四川泸州·期中)运动会上赛跑时,计时裁判为计时更准确一点,总是___________(选填“看到发令枪冒烟开始计时”或“听到枪声开始计时”)。这说明光比声音传播得___________(填 “快”或“慢”)。如果选用另一种方式计时,会使运动员的成绩比真实成绩___________。(填“变好”、“不变”、“变差”)。
题型十二 光沿直线传播的作图
【典例精讲】(24-25八年级上·湖北·期中)如图,体育运动会开始和结束时,太阳分别在A点和B点,为给裁判所在位置CD之间遮阳,则需要在虚线位置水平架设遮阳伞,请根据光学知识用实线在图中表示出遮阳伞的安放位置(保留作图痕迹)。
【变式训练】(24-25八年级上·重庆·期中)请根据日晷指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光)。
题型十三 探究平面镜成像特点实验中的装置及作用
【典例精讲】(24-25八年级上·山东东营·期中)如图是小明利用蜡烛和玻璃板做“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)该实验用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于__________________;
(2)为了探究像和物的大小关系,点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中,我们应该在玻璃板_______(前/后)来观察这支蜡烛的像。然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与A的像完全重合,由此可初步得出平面镜所成的像和物大小_________;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一块光屏,则光屏上_________(能/不能)承接到蜡烛A的像。
(4)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置__________________。(选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
【变式训练】(25-26八年级上·四川达州·期中)五代时期的《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明利用方格纸、玻璃板、相同的棋子A和B等器材,设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定________;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动,直至棋子B与A的像完全重合,为了使成的像更清晰,应用手电筒对着棋子______(选填“A”或“B”)照射;
(3)移去棋子B,在其原来的位置上放一个光屏,若光屏上看不到棋子A的像,则说明平面镜成的是__________像;
(4)小华与其他同学交流评估时,小明提出用发光的字母灯来进行实验会更好。若字母灯有“F”“O”“T”三种形状,则选择“______”形状的字母灯进行实验最好。
题型十四 探究平面镜成像特点的实验操作过程
【典例精讲】(24-25八年级上·云南德宏·期末)在“探究平面镜成像特点”的实验中
(1)除图甲中提供的器材外,实验中还用到的测量工具是___________;
(2)为顺利完成实验,应选择 ___________(选填“玻璃板”或“平面镜”)进行实验,目的是__;
(3)拿一支外形与点燃的蜡烛A完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像重合,这样做是为了比较___________________;移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上___________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是_______像(选填“虚”或“实”);
(4)为探究平面镜成像特点,你认为应采取下列哪项操作?___________
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置进行实验
(5)解决上述问题后,图乙是经过三次实验在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张白纸上的信息,可得出像与物到平面镜的距离___________;
【变式训练】(25-26八年级上·上海奉贤·期末)小李同学用如图(a)所示的实验装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)为了使实验效果更好,应选用的玻璃板是( )
A.厚为的茶色玻璃 B.厚为的透明玻璃
C.厚为的茶色玻璃 D.厚为的透明玻璃
(2)实验用玻璃板代替平面镜的目的有( )(不定项选择题)
A.方便确定像的位置 B.使像更清晰
C.方便比较像与物的大小关系 D.方便用光屏呈现像
(3)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,将与A大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,眼睛从玻璃板__________(选填“正面”或“侧面”)观察,直至蜡烛与蜡烛的像__________,记录蜡烛A和蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置,重复上述实验,实验记录如图(b)所示,则可得到的结论有:①像和物体的连线__________;②像和物体到镜面的__________。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置放一张白纸,在纸上__________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,该现象说明:__________。
(5)若在实验过程中,发现无论怎样移动蜡烛都无法与蜡烛的像完全重合,其原因可能是:__________。
题型十五 平面镜成像的特点和规律
【典例精讲】(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)舞蹈专业生小芳身高1.6m,她正站在竖直放置的平面镜前1.5m处化妆,她在镜中的像是_______像(选填“虚”、“实”),在镜中的像高为______m,若她走向平面镜,则像的大小将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)身高为的小东同学站在竖直放置的平面镜前处,他的像距离平面镜_________m;如果他远离平面镜,像的大小将_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
题型十六 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)一物体放在平面镜前5米处,若将平面镜向物体移近3米,则在镜中看到物体的两次像之间的距离为( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.6米
【变式训练】(25-26八年级上·河南驻马店·期末)一只燕子在公园的湖面上飞行,若水深3m,当燕子距水面5m 时,它在水中的“倒影”距它_______m。在燕子飞离水面的过程中,它在水中的像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
题型十七 根据平面镜成像特点作光路图
【典例精讲】(25-26八年级上·河南许昌·期末)如图所示,在清水池底水平放置一平面镜,一束光射向水面的A点,经水折射和平面镜反射后射向水面的B点,请作出光从入射到射向B点的光路图。
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)如图固定吸管的位置于桌面上方,此时玻璃桌面不慎被分裂成两半并分开一段距离,如图所示,请根据吸管AB(吸管在图中用带箭头的线段AB表示),画出此时其在平面镜MN中所成的像的情况。
题型十八 根据物与像之间的位置关系,画出平面镜
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,平面镜前的一物体AB,B′是B在平面镜中的像,请用作图的方法确定平面镜的位置,并画出AB的像A′B′。
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)S是发光点,S'是S在平面镜中的像,L是射向平面镜的入射光线,试确定平面镜的位置,并画出L的反射光线。
题型十九 实像和虚像
【典例精讲】(25-26八年级上·江西赣州·期末)如图所示为美丽的于都集结大桥,桥塔在水中的“倒影”是由于光的______所形成的______(选填“实像”或“虚像”)。
【变式训练】(25-26八年级上·贵州毕节·期末)秋季,位于大方、黔西、织金三县(市)交界处的支嘎阿鲁湖静谧辽阔,蔚蓝的湖水倒映着五彩斑斓的群山,散发着独特的美。水中的“群山”是___________(选填“实像”或“虚像”);当一只水鸟从空中俯冲向湖面,它在水中的像的大小___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
题型二十 探究光的反射定律实验装置和实验操作
【典例精讲】(25-26八年级上·广东揭阳·期末)在探究光的反射定律实验中,将平面镜和___________(填“较粗糙”或“较光滑”)的白纸板按如图所示方式置于水平桌面上。一束光沿白纸板射到O点,当入射光线与平面镜的夹角为50°时,反射角为__________。入射光线的传播方向改变了___________。(填“40°”“80°”或“100°”)。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图所示是探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上立着一块硬纸板。
(1)硬纸板表面材质应选择______(选填“粗糙的”或“光滑的”);
(2)如图,为显示反射、入射光线在同一纸面内,具体操作是______;当硬纸上显示共面时,硬纸板和平面镜的位置关系是______;
(3)当入射光线沿着法线射向镜面时,反射角为______。
题型二十一 探究光的反射定律时的实验注意事项
【典例精讲】(25-26八年级上·四川成都·期中)如图所示,小强利用激光笔、可折转的硬纸板、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法错误的是( )
A.在选择硬纸板作为光屏时应尽量选择粗糙的
B.如果将左侧纸板往后折,将不发生反射
C.实验中多次改变入射角,是为了避免结论的偶然性
D.如果入射光线与平面镜垂直,则反射角为0°
【变式训练】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图一,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)实验选用白板的作用是___________。为了能从白板前不同方向都可以看到白板上的光线,用作光屏的白板应选择较___________的,使光在这样的白板上发生_________反射。
(2)使光束垂直于平面镜射入,入射角度数为____________。改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线,过程中反射角度数______(变大/不变/变小),多次测量发现,反射角_______入射角。
(3)如图二,向透明玻璃罩内注入_____,将一束激光射向平面镜中心处,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。再用一束激光垂直于镜面射向平面镜中心处。若在反射光一侧观察,当_________时,可以判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)请在图三中画出入射光线OA的反射光线,并标出反射角及其度数。
题型二十二 光的反射定律
【典例精讲】(25-26八年级上·四川遂宁·期中)为了探究光反射时的规律,同学们进行了如图所示的实验:
次数
1
2
3
4
5
6
20°
30°
40°
50°
60°
70°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板射到O点,经平面镜反射后,沿另一方向射出。当入射角增大时,反射光线_______(选填“靠近”或“远离”)平面镜。
(2)分析表格数据可知:反射中,_______(填角度关系),多次实验的目的是_______。
(3)如图乙所示,在甲图的基础上把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线_______。
【变式训练】(25-26八年级上·四川成都·期末)小华探究光的反射定律,实验装置如图甲所示:平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板.
(1)硬纸板上可显示光路,其利用了光的______。
(2)如图甲,让一束光紧贴纸板E沿方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束,然后将纸板F绕向前或向后翻折,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在______。
(3)如图乙,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,______号光线为蓝色色光的反射光线。
(4)如图丙,用激光照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点S,轻压平面镜左侧的鼓面,则光点可能是墙上的______点。
题型二十三 入射角、反射角的相关计算
【典例精讲】(24-25八年级上·重庆永川·期中)一束光线与镜面成30°角射向平面镜,那么这束光线经平面镜反射后的入射角的大小是___________ °,反射角的大小是___________ °。
【变式训练】(25-26八年级上·福建厦门·期末)“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星。如图甲所示,“鹊桥”上安装了激光角反射器,首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙所示,角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”。图乙中反向射回的光线b与入射光线a方向_________(选填“平行”或“不平行”),光线b所对应的反射角_________。
题型二十四 利用光的反射判断水面上升或下降
【典例精讲】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)(多选)如图所示为水位测量仪的示意图,A点与光屏在同一水平面上,从A点发出一束光,经水面反射在光屏上B点形成一个光斑。下列说法正确的是( )
A.此时入射角的大小为40° B.当水位升高时,入射角大小不变
C.当水位降低时,光斑向B点左侧移动 D.当水位降低时,光斑向B点右侧移动
【变式训练】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)早晨,阳光以与水面25°的夹角射到水面上,如图所示,反射光正好射到一块固定的屏上O点;随着时间的推移(设入射点不变),从早晨到中午,入射光线逐渐向法线靠近,入射角逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),屏上的反射光点将向______(选填“A”或“B”)移动;同一时刻如果水位发生变化,屏上的反射光点向B移动,那么水面高度______(选填“上升”或“下降”)了。
题型二十五 作光的反射光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·重庆荣昌·期末)在图中画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的大小。
【变式训练】(25-26八年级上·河北张家口·期末)如图所示,EF为平面镜,O点为入射点。请根据平面镜成像特点画出物体A 的位置,并完成光路图。
题型二十六 镜面反射与漫反射的异同
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)一个雨后的晚上,天空晴朗,地面虽已干,但仍留有不少积水,为了不踩在积水里,下面判断正确的是( )
A.迎着月光走,地面上发亮处是积水
B.迎着月光走,地面上暗处是积水
C.背着月光走,地面上发亮处是积水
D.无论迎着还是背着月光走,地面上暗处都是积水
【变式训练】(25-26八年级上·河南驻马店·阶段检测)反射有两种类型,镜面反射和漫反射,高楼玻璃幕墙之所以会造成光污染,是因为在太阳光照到玻璃幕墙上,发生______反射;请举出一个生活中能发生另一种类型反射的常见物体______。
题型二十七 凸面镜成像及其光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)汽车的后视镜便于观察后方来车。目前,汽车两侧的后视镜用的是___________(填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”),物体通过该光学元件成 ___________ 。
【变式训练】《校车驾驶员安全管理规定》中明确指出车速不能超过40km/h,其中“40km/h”是指校车在行驶过程中的_______(选填“平均速度”或“最大速度”),若某时刻校车行驶的速度为36km/h,合_______m/s。细心的同学发现,汽车的后视镜是一块_______(选填“凸透镜”或“凸面镜“),能成_______(选填“正立”或“倒立”)缩小的虚像。
题型二十八 凹面镜成像及其光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·期中)小丽用两把伞进行实验,如图,在右边伞的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到声音。把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。这个实验表明声音也像光一样可以发生________,左边的伞对声波具有________作用。
【变式训练】如图将一反射面向上的凹面镜置于一容器内,在凹面镜的焦点处放一点光源S,然后向容器中放入水,使水面处于光源S和凹面镜之间,为了使凹面镜反射后射入空气的光线仍平行,则应将点光源S( )
A.向上升一些 B.向下降一些
C.不动 D.以上办法均行
【真题演练1】(2025·陕西汉中·中考真题)如图为激光液面测控仪的原理简图。固定激光器发出一束与液面成夹角30°的激光AO射向液面,经液面反射后射到水平标尺上形成光斑B,下列说法正确的是( )
A.激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,光斑B向右移动
B.激光器位置及入射方向不变,当光斑B向左移动时,说明液面下降
C.AO与OB的夹角为60°
D.激光器上移,激光与液面夹角及光斑B位置不变,此时液面降低
【真题演练2】(2025·甘肃兰州·中考真题)如图,一束光从与镜面成30°角的方向射到平面镜上,当平面镜转动至图中虚线位置时,反射光线转过的角度是( )
A.40° B.20° C.140° D.80°
【真题演练3】(2025·安徽芜湖·中考真题)有一控制液面高度的仪器,它是通过光斑S的位置来判断液面高低的。如图光路中,当光斑S向右移动,说明液面______了(选填“升高”或“降低”)。
【真题演练4】(2025·江苏南京·中考真题)光在真空中的传播速度是________ m/s。图甲是“鹊桥”中继卫星上安装的角反射器,它由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时能被其“反向射回”如图乙,光线a与镜面OM夹角为40°,光线b所对应的反射角=________°;若入射光线方向不变,将角反射器绕O点顺时针旋转15°,则经两平面镜反射后的光线方向转动了________ °。
【真题演练5】(2025·四川成都·中考真题)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有角度(图中未画出)的白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)为了更清晰地显示光路,白色硬纸板的表面应______(选填“光滑”或“粗糙”)些;
(2)当入射光线EO与CO的夹角为时,此时入射角的大小为______。当入射光线靠近法线,反射光线______法线;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。由此说明:反射光线、法线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)如图丙所示,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点,则反射光线__________。
A.向后倾斜,仍在白色纸板上;
B.方向不变,仍然垂直于CD;
C.向前倾斜,角度与纸板和桌面角度大小相等。
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·山东日照·期末)关于“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”两个实验,下列说法中不正确的有( )
A.这两个实验都需要进行多次测量,多次测量的目的相同
B.前者实验中的玻璃板与桌面垂直,后者实验中的活动纸板也要与镜面垂直
C.这两个实验中都需要用到刻度尺这个测量工具
D.在“探究平面镜成像特点”实验中人看到烛焰在镜中的像,是由光的反射引起的
2.(25-26八年级上·四川成都·期末)关于镜面反射、漫反射与相关现象,下列说法正确的是( )
A.发生漫反射时,一定遵循光的反射规律
B.光污染现象是由于发生了大量的漫反射
C.“光可照人”形容的是物体光滑表面发生的漫反射
D.观众从不同位置看到电影银幕上的画面是镜面反射
3.(25-26八年级上·江苏·期末)小燕站在平面镜前1.5m处,看到了自己的________像,则她在镜中的像离镜面________m;当她向平面镜走近时,她在镜中所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.(25-26八年级上·黑龙江伊春·期末)一束光与水平面成60°角斜射到平静的水面上,则反射角为_______,远远望去,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,水深4m,它的像距小鸟的距离是_______m。
5.(23-24八年级上·上海徐汇·期中)(1)如图所示“探究平面镜成像的特点”实验中,选用 _________的两支蜡烛,玻璃板应 _______放置在水平桌面上,用玻璃板替代平面镜进行实验的目的是 ___________;为了得到像与物到平面镜的距离关系,蜡烛A还需放在 _______位置多次实验(选填“同一”或“不同”)。下表的数据是一个同学测量的三组像与物到玻璃板的距离,实验中刻度尺的使用及读数均正确。
实验序号
1
2
3
物到玻璃板的距离(厘米)
15.2
22.7
28.6
像到玻璃板的距离(厘米)
15.3
23.1
28.6
(2)分析数据时,该同学发现第 _____次数据存在较大偏差,则造成这种偏差的原因可能是 _____。
a.选用的玻璃板太厚
b.选用的玻璃板太薄
c.蜡烛B还没有和蜡烛A的像完全重合就进行测量记录
(3)在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在其像所在位置放一白纸后_____;在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是 _____。(均选填字母符号)
a.正对着透过玻璃板观察玻璃板后蜡烛B
b.在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置
c.不透过玻璃板直接观察白纸
d.人应该到蜡烛B的位置透过玻璃板观察蜡烛A
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·四川遂宁·期末)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在光电屏上留下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40°, S为反射光线在光电屏上的光斑。那么下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当液面升高时,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.若入射角增大时,反射角将变大,折射角将变小
2.(25-26八年级上·四川凉山·期末)如图所示,某日午后太阳发出的光线照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向射出,并在东侧的墙面形成一个光点与的夹角为。以下说法正确的是( )
A.入射角为
B.平面镜与水平方向的夹角为
C.平面镜绕O点顺时针转过10°,反射角将增大
D.当太阳向西逐渐下落时,照射在墙壁上的光点向下移
3.(25-26八年级上·江苏淮安·阶段检测)如图所示,是发生在玻璃和空气两种分界面的反射和折射光路图,为分界面,则反射光线是______(选填“”、“”或“”),入射角大小是______度,分界面______(选填“左”或“右”)侧是空气。
4.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______;图中两块平面镜间的夹角为,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则______。
5.(25-26八年级上·福建南平·期中)用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验,同桌小建告诉她要用透明的玻璃板,目的是:______;实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B,其目的是为了比较像与物的______关系;
(2)小瓯在桌面上铺一张白纸,竖立一块玻璃板,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面(如图乙),观察到两个像,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,她按照图丙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:
实验序号
1
2
3
4
物距u/cm
4.2
5.0
6.8
10.0
像距v/cm
3.7
4.5
6.3
9.5
根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,如图丙主要是______测量不正确;根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上______成像。
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专题2.5 光现象(章节复习)『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+28个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共71题)
【苏科版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 3
知识点一 光的色彩 颜色 3
知识点二 人眼看不见的光 3
知识点三 光的直线传播 4
知识点四 平面镜 4
知识点五 光的反射 5
题型讲练 5
题型一 光的色散原理及现象 5
题型二 光色散时颜色的分布规律 6
题型三 色光的三原色 7
题型四 不透明物体的颜色 8
题型五 透明物体的颜色 8
题型六 光沿直线传播的条件 9
题型七 根据光的直线传播确定观察范围 10
题型八 小孔成像 11
题型九 光在真空中的速度 12
题型十 光在不同介质中的传播速度 13
题型十一 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用 13
题型十二 光沿直线传播的作图 14
题型十三 探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 15
题型十四 探究平面镜成像特点的实验操作过程 17
题型十五 平面镜成像的特点和规律 19
题型十六 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 20
题型十七 根据平面镜成像特点作光路图 21
题型十八 根据物与像之间的位置关系,画出平面镜 22
题型十九 实像和虚像 23
题型二十 探究光的反射定律实验装置和实验操作 24
题型二十一 探究光的反射定律时的实验注意事项 25
题型二十二 光的反射定律 27
题型二十三 入射角、反射角的相关计算 29
题型二十四 利用光的反射判断水面上升或下降 30
题型二十五 作光的反射光路图 31
题型二十六 镜面反射与漫反射的异同 32
题型二十七 凸面镜成像及其光路图 33
题型二十八 凹面镜成像及其光路图 34
中考真题演练 35
难度分层训练 39
【基础夯实】 39
【培优拔高】 41
知识点一 光的色彩 颜色
1、光源:
(1)光源定义:能够自行发光的物体叫光源。
(2)光源分类:自然光源,如太阳、萤火虫;人造光源,如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2、光的色散
(1)太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(3)生活中的色散现象:如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例,其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
3、光的三原色:把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。红、绿、蓝也叫光的三原色。
4、颜料三原色:红、黄、蓝三原色按照不同比例和强弱混合,可以产生自然界的各种色彩变化。
5、物体得颜色:
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。
知识点二 人眼看不见的光
1、红外线:在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线,红外线是不可见光线;
(1)太阳光谱中,红光的外侧存在看不见的光线,这就是红外线。
(2)红外线作用:①有热效应;②穿透云雾的能力强;③治疗作用。
2、紫外线:来自太阳辐射的一部分,由紫光外光谱区的三个不同波段组成,从短波的紫外线C到长波的紫外线A。
(1)自然界的主要紫外线光源是太阳,太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉,紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的。
(2)方面紫外线应用方面如下:
化学:涂料固化,颜料固化,光刻
生物学:紫外线灭菌法,促进植物生长,诱杀蚊虫
仪器分析:矿石,药物,食品分析
应用:人体保健照射,诱杀害虫,油烟氧化,光触酶(二氧化钛)
知识点三 光的直线传播
1、光的直线传播:
(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球 在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像,其像的形状与孔的形状无关。
(4)光速:光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
※光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
知识点四 平面镜
1、 平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2、平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定理;
(2)平面镜成像作用:成像、 改变光路。
3、实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
※虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
4、球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
知识点五 光的反射
1、光的反射定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律:三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
3、光的反射分类:镜面反射和漫反射。
定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行。
镜面反射
条件:反射面 平滑。
应用:迎着太阳看平静的水面特别亮、黑板“反光”等都是因为发生了镜面反射。
定义:射到物体上的平行光反射后向着不同的方向,每条光线遵守光的反射定律。
漫反射
条件:反射面凹凸不平。
应用:能从不同方向看到本身不发光的物体,是光射到物体上发生漫反射的缘故。
※无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律!
题型一 光的色散原理及现象
【典例精讲】(25-26八年级上·山东菏泽·期末)牛顿曾做过光的色散实验,将一束太阳光投射到三棱镜上,如图在右侧光屏上AB范围内可观察到不同颜色的光。下列说法错误的是( )
A.太阳光由各种色光混合而成
B.把温度计放在①处,会看到温度上升
C.光屏②处是紫色光,其偏折程度最小
D.将面值100元的钞票放在④处,会看到“100”字样发光
【答案】C
【详解】A.太阳光通过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这个现象叫做光的色散,这表明太阳光是由各种色光混合而成的复色光,故A正确,不符合题意;
B.光屏上A处是红光,①处位于A的外侧,是红外线区域,红外线具有显著的热效应,能使物体的温度升高,因此,把温度计放在①处,会看到温度上升,故B正确,不符合题意;
C.太阳光经过三棱镜折射后,不同色光的偏折程度不同,从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。红光的偏折程度最小,位于光谱的最上端(A处附近);紫光的偏折程度最大,位于光谱的最下端(B处附近),所以光屏②处是红光区域,故C错误,符合题意;
D.光屏上B处是紫光,④处位于B的外侧,是紫外线区域,紫外线能使荧光物质发光。人民币的防伪标记中含有荧光物质,在紫外线的照射下会发光。因此,将面值100元的钞票放在④处,会看到“100”字样发光,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式训练】(25-26八年级上·新疆和田·阶段检测)一束太阳光通过三棱镜后,可在光屏上观察到彩色光带,这种现象叫做光的_________;最早通过实验来研究这一现象的是英国物理学家_________;色光的三原色是_________。
【答案】 色散 牛顿 红、绿、蓝
题型二 光色散时颜色的分布规律
【典例精讲】(25-26八年级上·江苏南京·期末)如图所示,一束紫光经三棱镜折射后,在白色光屏a点处形成一个紫色光斑,保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。若将紫光改为白光,则光屏上会出现彩色光带,光屏a点处的光斑________(选填“仍是”或“不是”)紫色的,生活中感应水龙头的工作原理是利用a点________(选填“上”或“下”)方某处的不可见光;若将紫光改为红光,要使红色光斑也位于a点,应将光屏水平向________(选填“左”或“右”)移动。
【答案】 仍是 下 右
【详解】[1]白光是复色光,经三棱镜后折射,因入射光位置、方向及三棱镜位置不变,光屏上a点处的光斑仍是紫色的。
[2]红光的偏折程度较小,紫光的偏折程度较大,应用感应水龙头的不可见光是红外线,所以经三棱镜后在a点下方。
[3]红光在紫光的下方,红色光斑要位于a点处,则光屏水平向右移动。
【变式训练】(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)如图,我们知道太阳光是由各种色光混合而成的,各种色光的偏折程度不同,其中偏折程度最大的是___________光。
【答案】紫
【详解】光的色散实验中,太阳光通过三棱镜后会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,在这些色光中,紫光的偏折程度最大,红光的偏折程度最小。
题型三 色光的三原色
【典例精讲】(25-26八年级上·辽宁大连·期末)光在真空中的传播速度是________m/s;彩色电视机的画面丰富多彩,是由红、________、蓝三原色光混合而成的。
【答案】 绿
【变式训练】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图所示为色光三原色的示意图,图中区域1应标______色,图中区域2应标______色。
【答案】 绿 白
【详解】[1][2]光的三原色为红、绿、蓝,把这三种色光按照不同比例的混合可以得到各种色光,如果把这三种色光相同强度照射在一起显示的是白光。
题型四 不透明物体的颜色
【典例精讲】(24-25八年级上·安徽合肥·期末)如图甲所示是试卷答题卡上用来识别考生信息的条形码,当条形码扫描器照射它时,黑条纹___________ (选填“反射”或“吸收”)光,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息;如图乙所示是在一间黑暗的房间中,用一绿色激光笔射向外层是透明无色,内层是红色的双气球,一会儿后发现___________ (选填“透明”或“红色”)气球破裂。
【答案】 吸收 红色
【详解】[1]黑色物体能够吸收所有色光,所以当条形码扫描器照射时,黑条纹吸收光。
[2]透明无色的外层气球可以透过所有色光,绿色激光笔的绿光会穿过外层,被内层的红色气球吸收。因为红色物体只能反射红光,会吸收其他颜色的光,绿光被吸收,使红色气球温度升高,最终破裂。
【变式训练】(24-25八年级上·辽宁锦州·期末)杨老师在上物理课时,将发光的手机屏幕放到显微镜下给同学观察,发现手机屏幕的像素点是由红、_________、蓝三种发光点构成的;同学们看到杨老师穿着一身蓝色西服,是因为蓝色西服_________(选填“吸收”或“反射”)蓝色光。
【答案】 绿 反射
【详解】[1]光的三原色是:红、绿、蓝。手机屏幕的像素点是由红、绿、蓝三种发光点构成。
[2]不透明物体的颜色由它反射的色光决定,蓝色的衣服,能够反射蓝色的光。
题型五 透明物体的颜色
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西榆林·期末)如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在白屏上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.该现象说明太阳光是单色光
B.各种色光经过三棱镜,红光偏折最明显
C.各种色光经过三棱镜,蓝光偏折最明显
D.在白屏与三棱镜间竖直放一块红色玻璃,则在白屏上只能看到红光
【答案】D
【详解】A.太阳光经三棱镜后,白屏上出现了一条红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫七种颜色的光组成的光带,说明太阳光是由各种色光混合而成的,不是单色光,故A错误;
BC.太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散,如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色由上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光在上边,说明红光的偏折能力最小,紫光在下边,说明紫光的偏折能力最大,故紫光偏折最明显,故BC错误;
D.透明物体的颜色由物体透过的色光决定的,如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色,故D正确。
故选D。
【变式训练】(24-25八年级上·江苏淮安·阶段检测)太阳光透过红色玻璃照到白纸上,在白纸上的光斑呈( )
A.绿色 B.红色 C.白色 D.紫色
【答案】B
【详解】太阳光通过红色玻璃,其他色光被吸收,而红色光透过,照在白纸上光斑呈红色。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型六 光沿直线传播的条件
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)光在 ___________中是沿直线传播的。光在 _______中传播的速度最大,这个速度是 __________米/秒。
【答案】 同种均匀介质 真空
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播;光在真空中速度最大为,光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)小华一边欣赏音乐一边遐想:如果此时音乐厅处在真空环境中,他_______看见舞台上的演奏家们在演奏,_______听见演奏出的音乐(均选填“能”或“不能”),理由是_______。
【答案】 能 不能 声音不能在真空中传播,光可以在真空中传播
【详解】[1][2][3]真空不能传声,但光可以在真空中传播,所以当小华处在真空环境中能看见舞台上的演奏家们在演奏,但不能听到音乐。
题型七 根据光的直线传播确定观察范围
【典例精讲】(25-26八年级上·湖北十堰·期中)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中P点表示青蛙的眼睛。请根据光的直线传播知识画出青蛙能看到天空范围的光路图。(温馨提示:只需做出光路图,无需画出天空范围。)
【答案】
【详解】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,两条光线之间的范围为青蛙能看到天空范围,如图所示:
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)“一叶障目,不见泰山”。请在图中用作图的方法,画出人眼看不到的范围,用阴影表示。
【答案】
【详解】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。从人眼的位置向木板的上边缘和下边缘分别作直线,并标记箭头,这两条直线所夹的区域,由于光被木板挡住无法进入人眼,所以就是人眼看不到的范围,用阴影表示,如图所示:
题型八 小孔成像
【典例精讲】(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)如图所示,为小孔成像的原理示意图,保持蜡烛与小孔位置不动,将光屏靠近小孔,“像”将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【详解】小孔成像的原理是光的直线传播,像的大小与物距(蜡烛到小孔的距离)和像距(光屏到小孔的距离)有关。当蜡烛与小孔的位置不动(物距不变),根据光的直线传播的规律可知,光屏越靠近小孔,光线的传播范围(角度)越小,像的大小也随之变小。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,点发出的光经小孔到达光屏下部,点发出的光经小孔到达光屏的上部,成的像是倒立的实像,如图所示:
题型九 光在真空中的速度
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·期末)2025年10月,我国“夸父二号”卫星成功观测到太阳耀斑,耀斑发出的光在真空中的传播速度为____ m/s;利用激光测距技术测量月球与地球的距离,这是利用了光的____原理。
【答案】 直线传播和反射
【详解】[1]光在真空中的传播速度最快,为。
[2]激光测距利用了光沿直线传播和反射的原理,通过测量激光从地球到月球再返回地球的时间,就可以算出地月距离。
【变式训练】(24-25八年级上·甘肃临夏·期末)光在同种均匀物质中沿__________传播,光在真空中的传播速度最大,每秒钟通过的路程是__________km。
【答案】 直线
【详解】[1]光在同种均匀物质中沿直线传播,这是光传播的基本规律。
[2]光的传播不需要介质,光在真空中传播速度最大,为km/s,即每秒钟通过的路程是km。
题型十 光在不同介质中的传播速度
【典例精讲】(24-25八年级上·全国·课后作业)在河岸上用手电筒照向平静的河面,从空气进入水中的光传播速度( )
A.变小 B.不变
C.可能变大,可能不变 D.变大
【答案】A
【详解】光在不同介质中传播速度不同,光在空气中的传播速度接近真空中的光速,光在水中的传播速度远小于在空气中的传播速度,从空气进入水中的光传播速度会变小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式训练】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期末)如图所示,在开凿隧道时,工人常使用激光来引导掘进装置。这利用了_________的原理,在空气中光的速度接近__________km/s。
【答案】 光在均匀介质中沿直线传播
【详解】[1]光在同一种均匀介质中,是沿直线传播的,所以在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进方向,是利用了光沿直线传播,可以保证隧道方向不出偏差。
[2]光在空气中的传播速度约为,即。
题型十一 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用
【典例精讲】(25-26八年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测)光在同种均匀介质中的传播特点是( )
A.沿曲线传播 B.沿直线传播
C.传播速度为340m/s D.传播速度随介质变化而减小
【答案】B
【详解】AB.光在同种均匀介质中沿直线传播,故A不符合题意,B符合题意;
C.是空气中声音的传播速度,光在真空或空气中的传播速度约为,故C不符合题意;
D.光的传播速度会随介质改变,但不是随介质变化一定减小,例如光从水中射入空气中时,传播速度变大,故D不符合题意。
故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·四川泸州·期中)运动会上赛跑时,计时裁判为计时更准确一点,总是___________(选填“看到发令枪冒烟开始计时”或“听到枪声开始计时”)。这说明光比声音传播得___________(填 “快”或“慢”)。如果选用另一种方式计时,会使运动员的成绩比真实成绩___________。(填“变好”、“不变”、“变差”)。
【答案】 看到发令枪冒烟开始计时 快 变好
【详解】[1][2]光在空气中传播的速度大于声音在空气中传播的速度,因此为了计时更准确一点,应以看到发令枪冒烟开始计时。
[3]若选用听到枪声开始计时,由于声音传播到裁判处需要一段时间,导致测量的时间小于运动员真实运动的时间,因此会使运动员的成绩比真实成绩变好。
题型十二 光沿直线传播的作图
【典例精讲】(24-25八年级上·湖北·期中)如图,体育运动会开始和结束时,太阳分别在A点和B点,为给裁判所在位置CD之间遮阳,则需要在虚线位置水平架设遮阳伞,请根据光学知识用实线在图中表示出遮阳伞的安放位置(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】当A、B两点的太阳均不能照射到CD时,根据光的直线传播可知,虚线位置的遮阳伞至少长度为MN,如图所示:
【变式训练】(24-25八年级上·重庆·期中)请根据日晷指针的影子AB,画出此时太阳光的传播方向(太阳光视为平行光)。
【答案】
【详解】由于光在同一均匀介质中是沿直线传播的,所以太阳光传播的方向如图所示:
题型十三 探究平面镜成像特点实验中的装置及作用
【典例精讲】(24-25八年级上·山东东营·期中)如图是小明利用蜡烛和玻璃板做“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)该实验用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于__________________;
(2)为了探究像和物的大小关系,点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中,我们应该在玻璃板_______(前/后)来观察这支蜡烛的像。然后用另一根完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与A的像完全重合,由此可初步得出平面镜所成的像和物大小_________;
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一块光屏,则光屏上_________(能/不能)承接到蜡烛A的像。
(4)为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置__________________。(选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
【答案】(1)观察蜡烛B并确定像的位置
(2) 前 相等
(3)不能
(4)不变
【详解】(1)玻璃有透光性,玻璃既能成像,又能看清玻璃板后的物体,用玻璃板代替平面镜的目的是便于观察蜡烛B并确定像的位置。
(2)平面镜成像属于光的反射,为了探究像和物的大小关系,点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中应该在玻璃板前来观察这支蜡烛的像。
蜡烛A和B完全相同,蜡烛A由于成像,蜡烛B与A的像完全重合,说明蜡烛B与A的像等大,由此可初步得出平面镜所成的像和物大小相等。
(3)虚像不能成在光屏上,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一块光屏,光屏上不能承接蜡烛A的像,表明蜡烛A的像是虚像。
(4)平面镜所成的像与物体关于镜面对称,水平向左移动玻璃板,蜡烛A的位置不变,蜡烛A所成像的位置不变。
【变式训练】(25-26八年级上·四川达州·期中)五代时期的《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明利用方格纸、玻璃板、相同的棋子A和B等器材,设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定________;
(2)在玻璃板前放一个棋子A,把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动,直至棋子B与A的像完全重合,为了使成的像更清晰,应用手电筒对着棋子______(选填“A”或“B”)照射;
(3)移去棋子B,在其原来的位置上放一个光屏,若光屏上看不到棋子A的像,则说明平面镜成的是__________像;
(4)小华与其他同学交流评估时,小明提出用发光的字母灯来进行实验会更好。若字母灯有“F”“O”“T”三种形状,则选择“______”形状的字母灯进行实验最好。
【答案】(1)像的位置
(2)A
(3)虚
(4)F
【详解】(1)玻璃板是透明的,既能通过玻璃板看到棋子A的像,又能看到玻璃板后的棋子B,方便确定像的位置。
(2)平面镜成像是由光的反射形成的,看到棋子A的像是棋子A反射的光通过玻璃板反射进入人眼。为使成像更清晰,应该用手电筒照射棋子A。
(3)实像能在光屏上呈现,虚像不能。移去棋子B后,在其所在位置放置的光屏上看不到A的像,说明平面镜成的是虚像。
(4)字母灯“F”“O”“T”三种形状中,只有字母“F”上下左右不对称,方便比较像和物的左右、上下之间的关系。故选择“F” 形状的字母灯进行实验最好。
题型十四 探究平面镜成像特点的实验操作过程
【典例精讲】(24-25八年级上·云南德宏·期末)在“探究平面镜成像特点”的实验中
(1)除图甲中提供的器材外,实验中还用到的测量工具是___________;
(2)为顺利完成实验,应选择 ___________(选填“玻璃板”或“平面镜”)进行实验,目的是__;
(3)拿一支外形与点燃的蜡烛A完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像重合,这样做是为了比较___________________;移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上___________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是_______像(选填“虚”或“实”);
(4)为探究平面镜成像特点,你认为应采取下列哪项操作?___________
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置进行实验
(5)解决上述问题后,图乙是经过三次实验在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张白纸上的信息,可得出像与物到平面镜的距离___________;
【答案】(1)刻度尺
(2) 玻璃板 便于确定像的位置
(3) 像与物的大小 不能 虚
(4)B
(5)相等
【详解】(1)平面镜成像时,为了探究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系,需要刻度尺测量出物距和像距的大小。
(2)[1][2]玻璃板既能反射光线形成物体的像,又能透光,能透过玻璃板直接观察到背面的物体,实验时可以同时看到背面物体的实际位置和像的位置,所以为顺利完成实验应选用玻璃板,目的是便于确定像的位置。
(3)[1]在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿一支没点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像重合,说明像与物的大小相等,故这样做是为了比较像与物的大小关系。
[2][3]虚像是不能成在光屏上的,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,直接观察光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像。
(4)为避免偶然性,应多次移动蜡烛A的位置重复上述实验,若多次改变玻璃板的位置,可能使物距发生变化,像距也会发生变化,还需要再次移动蜡烛B才能使蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,所以A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)图乙是经过三次实验在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张白纸上的信息,发现每次实验中像点与物点关于玻璃板(镜面)对称,可得出像与物到平面镜的距离相等。
【变式训练】(25-26八年级上·上海奉贤·期末)小李同学用如图(a)所示的实验装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)为了使实验效果更好,应选用的玻璃板是( )
A.厚为的茶色玻璃 B.厚为的透明玻璃
C.厚为的茶色玻璃 D.厚为的透明玻璃
(2)实验用玻璃板代替平面镜的目的有( )(不定项选择题)
A.方便确定像的位置 B.使像更清晰
C.方便比较像与物的大小关系 D.方便用光屏呈现像
(3)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,将与A大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,眼睛从玻璃板__________(选填“正面”或“侧面”)观察,直至蜡烛与蜡烛的像__________,记录蜡烛A和蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置,重复上述实验,实验记录如图(b)所示,则可得到的结论有:①像和物体的连线__________;②像和物体到镜面的__________。
(4)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置放一张白纸,在纸上__________(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,该现象说明:__________。
(5)若在实验过程中,发现无论怎样移动蜡烛都无法与蜡烛的像完全重合,其原因可能是:__________。
【答案】(1)A
(2)AC
(3) 正面 完全重合 垂直于镜面 距离相等
(4) 不能 平面镜成的是虚像
(5)玻璃板没有与水平桌面竖直放置
【详解】(1)玻璃板越薄,两个反射面成像的间距越小,对实验干扰越小,因此选厚度为2mm的薄玻璃板;茶色玻璃透光性更弱,成像比透明玻璃更清晰,环境干扰更小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2)玻璃板透明,实验中可透过玻璃板观察后方的蜡烛B,方便确定像的位置,故A正确,也方便通过蜡烛B与A的像重合,比较像与物的大小关系,故C正确;玻璃板成像清晰度不如平面镜,故B错误;虚像不能用光屏承接,这一特点与玻璃板本身无关,故D错误,因此选AC。
(3)[1][2][3][4]观察蜡烛A的像时,眼睛需要在玻璃板朝向蜡烛A的正面观察,移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合,再记录位置;根据实验数据可得出结论:像和物体的连线垂直于镜面,像和物体到镜面的距离相等。
(4)[1][2]虚像无法用光屏承接,白纸上不能接收到蜡烛A的像,该现象说明平面镜成的是虚像。
(5)若玻璃板没有垂直于水平桌面竖直放置,蜡烛A的像会成在桌面的上方或下方,因此无论怎么移动蜡烛B,都无法与像完全重合。
题型十五 平面镜成像的特点和规律
【典例精讲】(25-26八年级上·湖南岳阳·期末)舞蹈专业生小芳身高1.6m,她正站在竖直放置的平面镜前1.5m处化妆,她在镜中的像是_______像(选填“虚”、“实”),在镜中的像高为______m,若她走向平面镜,则像的大小将________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 虚 1.6 不变
【详解】根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像是虚像;且像与物体的大小始终相等,即小芳身高为1.6m,所以镜中像高与她的身高一致,为1.6m;在平面镜成像中,像的大小仅由物体自身大小决定,所以小芳走向平面镜时,像的大小保持不变。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)身高为的小东同学站在竖直放置的平面镜前处,他的像距离平面镜_________m;如果他远离平面镜,像的大小将_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1.5 不变
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像与物体到平面镜的距离相等,小东到平面镜的距离为1.5m,因此他的像到平面镜的距离也为1.5m。
[2]根据平面镜成像特点,像与物体的大小相等,物体本身的大小不会随其到平面镜的距离变化而改变,所以即使小东远离平面镜,像的大小也不变。
题型十六 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系
【典例精讲】(23-24八年级上·上海徐汇·期中)一物体放在平面镜前5米处,若将平面镜向物体移近3米,则在镜中看到物体的两次像之间的距离为( )
A.3米 B.4米 C.5米 D.6米
【答案】D
【详解】物体放在平面镜前5米处,所以像到平面镜的距离为5米。若将平面镜向物体移近3米,物体到平面镜的距离为2米,像到平面镜的距离也为2米, 第一次成的像与移动后的平面镜之间的距离为
因此第一次成的像和第二次成的像之间的距离为,故选D。
【变式训练】(25-26八年级上·河南驻马店·期末)一只燕子在公园的湖面上飞行,若水深3m,当燕子距水面5m 时,它在水中的“倒影”距它_______m。在燕子飞离水面的过程中,它在水中的像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 10 不变
【详解】[1]燕子在水中的“倒影”,是由于水面对光的反射形成的虚像,燕子距水面,根据平面镜成像规律,像到水面的距离也为,所以像到燕子的距离
[2]因为平面镜成像中像与物的大小始终相等,所以燕子在水中的“倒影”大小不变。
题型十七 根据平面镜成像特点作光路图
【典例精讲】(25-26八年级上·河南许昌·期末)如图所示,在清水池底水平放置一平面镜,一束光射向水面的A点,经水折射和平面镜反射后射向水面的B点,请作出光从入射到射向B点的光路图。
【答案】
【详解】过平面镜作A点的对称点,即A的像点,连接交平面镜于点O,OB即为反射光线,连接AO,即为折射光线,也是OB对应的入射光线,故如下图所示:
【变式训练】(25-26八年级上·上海·期末)如图固定吸管的位置于桌面上方,此时玻璃桌面不慎被分裂成两半并分开一段距离,如图所示,请根据吸管AB(吸管在图中用带箭头的线段AB表示),画出此时其在平面镜MN中所成的像的情况。
【答案】
【详解】平面镜成像的特点:物和像关于平面镜对称,作A点和B点关于平面镜的对称点A'、B',连接点A'和点B'即为物体AB的像。据此作图。
题型十八 根据物与像之间的位置关系,画出平面镜
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图,平面镜前的一物体AB,B′是B在平面镜中的像,请用作图的方法确定平面镜的位置,并画出AB的像A′B′。
【答案】
【详解】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BB′,作这条线段的垂直平分线MN即为平面镜的位置。再过A点作关于镜面MN的对称点A′,即为A点的像点,连接A′B′即为AB的像,如图所示:
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)S是发光点,S'是S在平面镜中的像,L是射向平面镜的入射光线,试确定平面镜的位置,并画出L的反射光线。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的规律,像与物关于镜面对称,连接SS',作SS'的垂直平分线即为镜面的位置,入射光线L与平面镜交于点O,O即为入射点,再连接S'O并延长,即可得到反射光线OB。如下图所示:
题型十九 实像和虚像
【典例精讲】(25-26八年级上·江西赣州·期末)如图所示为美丽的于都集结大桥,桥塔在水中的“倒影”是由于光的______所形成的______(选填“实像”或“虚像”)。
【答案】 反射 虚像
【详解】[1]平静的水面相当于平面镜,桥塔在水中的“倒影”属于平面镜成像,是光的反射形成的。
[2]平面镜成的像是由光的反向延长线会聚形成的,无法用光屏承接,因此是虚像。
【变式训练】(25-26八年级上·贵州毕节·期末)秋季,位于大方、黔西、织金三县(市)交界处的支嘎阿鲁湖静谧辽阔,蔚蓝的湖水倒映着五彩斑斓的群山,散发着独特的美。水中的“群山”是___________(选填“实像”或“虚像”);当一只水鸟从空中俯冲向湖面,它在水中的像的大小___________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 虚像 不变
【详解】[1]水中的“群山”是光的反射形成的虚像,这属于平面镜成像的原理,平面镜所成的像为虚像。
[2]根据平面镜成像的特点,像与物体的大小是相等的,所以当水鸟从空中俯冲向湖面时,它在水中的像的大小不变。
题型二十 探究光的反射定律实验装置和实验操作
【典例精讲】(25-26八年级上·广东揭阳·期末)在探究光的反射定律实验中,将平面镜和___________(填“较粗糙”或“较光滑”)的白纸板按如图所示方式置于水平桌面上。一束光沿白纸板射到O点,当入射光线与平面镜的夹角为50°时,反射角为__________。入射光线的传播方向改变了___________。(填“40°”“80°”或“100°”)。
【答案】 较粗糙 40° 100°
【详解】[1]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,此时光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
[2]已知入射光线与平面镜的夹角为50°,则入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,即反射角为40°。
[3]入射光线和反射光线之间的夹角为入射角和反射角之和,即80°,所以入射光线的传播方向改变了
【变式训练】(25-26八年级上·江苏南通·期末)如图所示是探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上立着一块硬纸板。
(1)硬纸板表面材质应选择______(选填“粗糙的”或“光滑的”);
(2)如图,为显示反射、入射光线在同一纸面内,具体操作是______;当硬纸上显示共面时,硬纸板和平面镜的位置关系是______;
(3)当入射光线沿着法线射向镜面时,反射角为______。
【答案】(1)粗糙的
(2) 旋转硬纸板,直至找到反射光线 垂直
(3)0°
【详解】(1)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应使用较粗糙的,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)[1][2]硬纸板在如图位置时,硬纸板上只能看到入射光线。为了说明反射光线和入射光线在一个平面内,需要旋转硬纸板,直至找到反射光线。当反射光线与入射光线都出现在硬纸板上即共面时,法线也会在硬纸板上(反射时入射光线、反射光线和法线在同一平面内),而法线总是与镜面垂直的,所以硬纸板与镜面相互垂直。
(3)当入射光线沿着法线射向镜面时,入射角为0°。在光的反射现象中反射角等于入射角。所以此时反射角的度数为0°。
题型二十一 探究光的反射定律时的实验注意事项
【典例精讲】(25-26八年级上·四川成都·期中)如图所示,小强利用激光笔、可折转的硬纸板、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法错误的是( )
A.在选择硬纸板作为光屏时应尽量选择粗糙的
B.如果将左侧纸板往后折,将不发生反射
C.实验中多次改变入射角,是为了避免结论的偶然性
D.如果入射光线与平面镜垂直,则反射角为0°
【答案】B
【详解】A.粗糙的硬纸板会发生漫反射,可以在不同方向都观察到光路,故A正确;
B.将左侧纸板往后折时,光的反射仍然会发生,只是因为此时纸板不在反射光线、入射光线、法线所在的平面,无法在纸板上呈现出反射光线,故B错误;
C.实验中多次改变入射角进行实验,目的是进行多次实验得到普遍规律,避免结论的偶然性,故C正确;
D.如果入射光线与平面镜垂直,此时入射光线和法线重合,入射角为0°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为0°,故D正确。
本题选错误的,故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图一,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。
(1)实验选用白板的作用是___________。为了能从白板前不同方向都可以看到白板上的光线,用作光屏的白板应选择较___________的,使光在这样的白板上发生_________反射。
(2)使光束垂直于平面镜射入,入射角度数为____________。改变入射光方向,使入射光线绕入射点旋转,逐渐远离法线,过程中反射角度数______(变大/不变/变小),多次测量发现,反射角_______入射角。
(3)如图二,向透明玻璃罩内注入_____,将一束激光射向平面镜中心处,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。再用一束激光垂直于镜面射向平面镜中心处。若在反射光一侧观察,当_________时,可以判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)请在图三中画出入射光线OA的反射光线,并标出反射角及其度数。
【答案】(1) 显示光路,便于呈现入射光线和反射光线 粗糙 漫
(2) 0° 变大 等于
(3) 烟雾 只观察到反射光线
(4)
【详解】(1)[1]白板可以反射光线,作用是显示光路,方便观察入射光和反射光的位置。
[2][3]粗糙表面可以使光发生漫反射,让不同方向都能观察到光线,因此选粗糙的白板。
(2)[1]入射角是入射光线与法线的夹角,光垂直平面镜入射时,入射光线与法线重合,因此入射角为。
[2][3]根据光的反射定律,反射角随入射角增大而增大,入射光线远离法线时入射角变大,因此反射角也变大;多次实验可得出结论:反射角等于入射角。
(3)[1]烟雾或水雾中的颗粒会散射光,可以清晰显示出光路。
[2]法线由垂直镜面入射的激光呈现,当在反射侧只观察到反射光线时,法线和入射光线被反射光线遮挡住了,说明三者在同一平面内。
(4)根据题意,入射光线与平面镜夹角为,因此入射角为
根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,箭头方向背离点,将反射光线与法线的夹角标注为反射角,度数为,如图所示:
题型二十二 光的反射定律
【典例精讲】(25-26八年级上·四川遂宁·期中)为了探究光反射时的规律,同学们进行了如图所示的实验:
次数
1
2
3
4
5
6
20°
30°
40°
50°
60°
70°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板射到O点,经平面镜反射后,沿另一方向射出。当入射角增大时,反射光线_______(选填“靠近”或“远离”)平面镜。
(2)分析表格数据可知:反射中,_______(填角度关系),多次实验的目的是_______。
(3)如图乙所示,在甲图的基础上把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线_______。
【答案】(1)靠近
(2) 反射角等于入射角 避免实验偶然性,得到普遍规律
(3)在同一平面内
【详解】(1)根据光的反射规律,反射角等于入射角。入射角增大时,反射角也同步增大,反射光线与法线的夹角变大,因此反射光线会靠近平面镜。
(2)[1]分析表格数据可知,每一组实验中反射角的大小都等于入射角,因此可得结论:反射中,反射角等于入射角。
[2]本实验是探究光反射的普遍规律,多次改变入射角重复实验,目的是避免单次实验的偶然性,得到普遍规律。
(3)将纸板折转后,与入射光线所在的纸板不在同一平面,此时无法在上看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【变式训练】(25-26八年级上·四川成都·期末)小华探究光的反射定律,实验装置如图甲所示:平面镜水平放置于桌面上,E、F是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板.
(1)硬纸板上可显示光路,其利用了光的______。
(2)如图甲,让一束光紧贴纸板E沿方向射向镜面上的O点,在纸板F上呈现反射光束,然后将纸板F绕向前或向后翻折,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在______。
(3)如图乙,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,______号光线为蓝色色光的反射光线。
(4)如图丙,用激光照向鼓面上的平面镜,墙面出现一个光点S,轻压平面镜左侧的鼓面,则光点可能是墙上的______点。
【答案】(1)漫反射
(2)同一平面内
(3)②
(4)S1
【详解】(1)硬纸板上可显示光路,是因为光在硬纸板上发生了漫反射,反射光向各个方向传播,这样我们就能从不同角度看到光路。
(2)将纸板F绕ON向前或向后翻折后,在纸板F上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)根据光的反射定律,反射角等于入射角。在图乙中,蓝色入射光线对应的反射光线是②号光线。
(4)根据光的反射定律,当轻压平面镜左侧的鼓面时,平面镜逆时针转动,入射光线不动,此时的入射角会变小,反射角也变小,则反射光线会逆时针转动,因此墙壁上光点位置上移,故光点可能是墙上的S1点。
题型二十三 入射角、反射角的相关计算
【典例精讲】(24-25八年级上·重庆永川·期中)一束光线与镜面成30°角射向平面镜,那么这束光线经平面镜反射后的入射角的大小是___________ °,反射角的大小是___________ °。
【答案】 60 60
【详解】入射光线与法线的夹角为入射角,入射光线与平面镜的夹角为30°,则入射角是
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,因此反射角也为60°。
【变式训练】(25-26八年级上·福建厦门·期末)“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星。如图甲所示,“鹊桥”上安装了激光角反射器,首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙所示,角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”。图乙中反向射回的光线b与入射光线a方向_________(选填“平行”或“不平行”),光线b所对应的反射角_________。
【答案】 平行
【详解】[1][2]如图所示,根据光的反射定律,光线c与上方平面镜所成的角为40°,则光线a与c的夹角为180°-40°-40°=100°
两平面镜相互垂直,则光线c与下方平面镜的夹角为90°-40°=50°
则光线c与b的夹角为180°-50°-50°=80°
故反向射回的光线b与射入的光线a相互平行,根据光的反射定律,反射角等于入射角,则光线b所对应的反射角
题型二十四 利用光的反射判断水面上升或下降
【典例精讲】(25-26八年级上·河南洛阳·期末)(多选)如图所示为水位测量仪的示意图,A点与光屏在同一水平面上,从A点发出一束光,经水面反射在光屏上B点形成一个光斑。下列说法正确的是( )
A.此时入射角的大小为40° B.当水位升高时,入射角大小不变
C.当水位降低时,光斑向B点左侧移动 D.当水位降低时,光斑向B点右侧移动
【答案】BD
【详解】AB.由图可知,入射角等于90°-40°=50°,故A错误;
B.因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,所以入射角不变,故B正确;
CD.当水面降低时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向右移动,故光屏上的光斑B向右移动,故C错误,D正确。
故选 BD。
【变式训练】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)早晨,阳光以与水面25°的夹角射到水面上,如图所示,反射光正好射到一块固定的屏上O点;随着时间的推移(设入射点不变),从早晨到中午,入射光线逐渐向法线靠近,入射角逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”),屏上的反射光点将向______(选填“A”或“B”)移动;同一时刻如果水位发生变化,屏上的反射光点向B移动,那么水面高度______(选填“上升”或“下降”)了。
【答案】 减小 A 下降
【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角,从早晨到中午,入射光线逐渐向法线靠近,所以入射角逐渐减小。
[2]根据光的反射定律,反射角等于入射角。当入射角减小时,反射角也减小,反射光线会向法线靠近,因此屏上的反射光点将向A移动。
[3]同一时刻,如果屏上的反射光点向B移动,说明反射光线远离法线,即反射光线的位置变“低”了,因为入射点不变,当水面下降时,新的水面会让反射光线的路径发生改变,使得反射光点向B移动。
题型二十五 作光的反射光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·重庆荣昌·期末)在图中画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】过入射点O做出法线ON。入射光线与镜面夹角是30°,入射角等于
反射角也等于60°,过入射点O,在法线的右侧,画出反射光线OB,标出反射角。如图所示:
【变式训练】(25-26八年级上·河北张家口·期末)如图所示,EF为平面镜,O点为入射点。请根据平面镜成像特点画出物体A 的位置,并完成光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点,像与物体关于镜面对称,先过像作平面镜EF的垂线,再延长至镜面前方,使A到镜面的距离与到镜面的距离相等,从而确定物体A的位置。连接A与入射点O得到入射光线,连接O与眼睛B得到反射光线,据此作图。
题型二十六 镜面反射与漫反射的异同
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西西安·阶段检测)一个雨后的晚上,天空晴朗,地面虽已干,但仍留有不少积水,为了不踩在积水里,下面判断正确的是( )
A.迎着月光走,地面上发亮处是积水
B.迎着月光走,地面上暗处是积水
C.背着月光走,地面上发亮处是积水
D.无论迎着还是背着月光走,地面上暗处都是积水
【答案】A
【详解】当迎着月光走时,地面发亮处有水,因为迎着月光走,月光照到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部进入人的眼睛;而地面发生的是漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面比地面亮,人应走暗处。背着月光走时,月光虽然在水面发生的仍然是镜面反射,但是此时的反射光全部射到人的后背,水面反射的光不能进入人的眼睛;而地面是漫反射,反射光线射向不同的方向,则有反射光线进入人的眼睛,所以此时地面较亮,暗处部分是水,人应走亮处。故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式训练】(25-26八年级上·河南驻马店·阶段检测)反射有两种类型,镜面反射和漫反射,高楼玻璃幕墙之所以会造成光污染,是因为在太阳光照到玻璃幕墙上,发生______反射;请举出一个生活中能发生另一种类型反射的常见物体______。
【答案】 镜面 电影院的银幕
【详解】[1][2]光的反射分镜面反射和漫反射: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;而光在玻璃幕墙上会发生镜面反射,反射光线比较集中,造成光污染。电影院里所有观众都可以看到银幕上的画面,这是因为银幕上发生了漫反射,反射光线射向各个方向。
题型二十七 凸面镜成像及其光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·内蒙古呼伦贝尔·阶段检测)汽车的后视镜便于观察后方来车。目前,汽车两侧的后视镜用的是___________(填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”),物体通过该光学元件成 ___________ 。
【答案】 凸面镜 正立缩小的虚像
【详解】[1][2]汽车两侧的后视镜用的是凸面镜,凸面镜能够扩大视野,物体通过该光学元件成正立缩小的虚像。
【变式训练】《校车驾驶员安全管理规定》中明确指出车速不能超过40km/h,其中“40km/h”是指校车在行驶过程中的_______(选填“平均速度”或“最大速度”),若某时刻校车行驶的速度为36km/h,合_______m/s。细心的同学发现,汽车的后视镜是一块_______(选填“凸透镜”或“凸面镜“),能成_______(选填“正立”或“倒立”)缩小的虚像。
【答案】 最大速度 10 凸面镜 正立
【详解】[1]《校车驾驶员安全管理规定》中明确指出车速不得超过40km/h,即最大行驶速度不能超过40km/h。
[2]若某时刻校车行驶的速度为36km/h
[3][4]汽车的后视镜是一块凸面镜,它对光线起发散作用,有扩大视野的作用,凸面镜成的像是正立、缩小的虚像。
题型二十八 凹面镜成像及其光路图
【典例精讲】(24-25八年级上·陕西西安·期中)小丽用两把伞进行实验,如图,在右边伞的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到声音。把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。这个实验表明声音也像光一样可以发生________,左边的伞对声波具有________作用。
【答案】 反射 会聚
【详解】[1][2]声音在传播时,以波的形式以声源为球心向四周空间传播,声音的能量很快分散开,离声源越远,响度越小,但根据光反射现象,凹面镜对光的会聚作用来类比,声音在反射时也能会聚,使其能量集中,则在能量集中处听到声音的响度便大了,因此表明声音也像光一样可以发生反射,左边的伞对声波具有会聚作用,可以在B点听到手表的滴答声。
【变式训练】如图将一反射面向上的凹面镜置于一容器内,在凹面镜的焦点处放一点光源S,然后向容器中放入水,使水面处于光源S和凹面镜之间,为了使凹面镜反射后射入空气的光线仍平行,则应将点光源S( )
A.向上升一些 B.向下降一些
C.不动 D.以上办法均行
【答案】B
【详解】在凹面镜的焦点F处放一个点光源S,若容器中没有水,根据凹面镜的特点知道,点光源S发出的光经凹面镜反射以后射入空气的光线是平行光;现在注入水,使水面处于光源S和凹面镜之间,为使经凹面镜反射以后射入空气的光线仍是平行光,则水中折射光线的方向应不变才行(即此时的折射光线与没有水时的入射光线重合);又因为光从空气斜射入水中,折射光线会偏向法线,为了达到题中的要求,应将光源的位置适当降低,故B正确。
故选B。
【真题演练1】(2025·陕西汉中·中考真题)如图为激光液面测控仪的原理简图。固定激光器发出一束与液面成夹角30°的激光AO射向液面,经液面反射后射到水平标尺上形成光斑B,下列说法正确的是( )
A.激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,光斑B向右移动
B.激光器位置及入射方向不变,当光斑B向左移动时,说明液面下降
C.AO与OB的夹角为60°
D.激光器上移,激光与液面夹角及光斑B位置不变,此时液面降低
【答案】A
【详解】A.激光器位置不变,减小激光与液面的夹角,即增大了入射角。根据光的反射定律,反射角也增大,反射光线会更偏离法线。同时,由于入射光线变平缓,入射点O会向右移动。这两个因素都导致光斑B向右移动。故A正确;
B.激光器位置及入射方向不变,说明入射光线是固定不变的。由于入射光线的方向不变,液面仍然是水平的,所以入射角不变,反射角也不变。因此,反射光线的方向与原来平行。当光斑B向左移动时,说明入射点向左移动了,说明液面上升。故B错误;
C.入射光线AO与液面的夹角为30°,所以入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,即
入射光线AO与反射光线OB的夹角为入射角与反射角之和,即
故C错误;
D.激光器上移,同时保持激光与液面夹角不变,则新的入射光线与原入射光线平行。由于入射角不变,反射角也不变,所以新的反射光线与原反射光线平行。如果光斑B位置不变,则新的反射光线必须通过点B,这意味着新的反射光线与原反射光线重合。这要求新的入射点O'必须在原反射光线OB上。而新的入射点O'又必须在新的、平移后的入射光线上。这两个条件说明液面一定上升。故D错误。
故选A。
【真题演练2】(2025·甘肃兰州·中考真题)如图,一束光从与镜面成30°角的方向射到平面镜上,当平面镜转动至图中虚线位置时,反射光线转过的角度是( )
A.40° B.20° C.140° D.80°
【答案】B
【详解】初始状态:光与镜面成30∘,入射角为
反射角也为60∘,反射光线与入射光线夹角120∘。
镜面转动后:镜面转10∘,入射光线与新镜面成20∘,入射角变为
反射角也为70∘,反射光线与入射光线夹角140∘。
反射光线转过角度:两次夹角差为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【真题演练3】(2025·安徽芜湖·中考真题)有一控制液面高度的仪器,它是通过光斑S的位置来判断液面高低的。如图光路中,当光斑S向右移动,说明液面______了(选填“升高”或“降低”)。
【答案】降低
【详解】液面升降时,入射光不变,则入射角不变,根据反射角等于入射角,反射角也不变,所以反射光线与原来的反射光线平行。光斑S向右移动,说明反射光线右移,所以是液面降低了。
【真题演练4】(2025·江苏南京·中考真题)光在真空中的传播速度是________ m/s。图甲是“鹊桥”中继卫星上安装的角反射器,它由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时能被其“反向射回”如图乙,光线a与镜面OM夹角为40°,光线b所对应的反射角=________°;若入射光线方向不变,将角反射器绕O点顺时针旋转15°,则经两平面镜反射后的光线方向转动了________ °。
【答案】 40 0
【详解】[1]光在真空中的传播速度是m/s。
[2]如图,角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”,故a//b。
根据光的反射定律,由几何关系可知
入射光线与镜面的夹角为40°,则
所以
根据光的反射定律:反射角等于入射角,光线b所对应的反射角
[3]已知最后的反射光线与最初的入射光线平行,平面镜绕O点顺时针方向转过15°后,由于入射光线不变,则反射光线的方向不变,所以经两平面镜反射后的反射光线的方向转动了0°。
【真题演练5】(2025·四川成都·中考真题)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有角度(图中未画出)的白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上,能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)为了更清晰地显示光路,白色硬纸板的表面应______(选填“光滑”或“粗糙”)些;
(2)当入射光线EO与CO的夹角为时,此时入射角的大小为______。当入射光线靠近法线,反射光线______法线;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。由此说明:反射光线、法线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)如图丙所示,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点,则反射光线__________。
A.向后倾斜,仍在白色纸板上;
B.方向不变,仍然垂直于CD;
C.向前倾斜,角度与纸板和桌面角度大小相等。
【答案】 粗糙 40° 靠近 在 C
【详解】(1)[1]为了更清晰地显示光路,白色纸板的表面应较粗糙,光射在纸板上会发声漫反射,反射光线向各个方向,无论从哪个角度看,都能看清楚。
(2)[2][3]入射角为入射光线与法线的夹角,即EO与ON的夹角为
根据光的发射定律,反射角等于入射角,当入射光线靠近法线,入射角减小,反射角随之减小,反射光线也靠近法线。
(3)[4]当纸板右半部分和左半部分在同一平面上时,能同时看到两条光线,当纸板右半部分绕ON向后折转任意角度后,左右两部分的纸板不在一个平面上,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内。
(4)[5]若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点,ON不再是法线,入射光线的方向改变了,法线不变,由于反射光线、法线和入射光线在同一平面内,所以反射光线方向也改变,因入射光线向后,所以反射光线将向前倾斜,根据反射角等于入射角,所以反射光线与CD所在平面与桌面的角度与纸板和桌面角度大小相等。
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·山东日照·期末)关于“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”两个实验,下列说法中不正确的有( )
A.这两个实验都需要进行多次测量,多次测量的目的相同
B.前者实验中的玻璃板与桌面垂直,后者实验中的活动纸板也要与镜面垂直
C.这两个实验中都需要用到刻度尺这个测量工具
D.在“探究平面镜成像特点”实验中人看到烛焰在镜中的像,是由光的反射引起的
【答案】C
【详解】A.这两个实验都需要进行多次测量,多次测量的目的都是寻找普遍规律,避免偶然性,故A正确,不符合题意;
B.探究平面镜成像特点实验中,玻璃板要与桌面垂直,才能保证像与物体重合;探究光的反射定律实验中,活动纸板要与镜面垂直,才能保证在纸板上呈现出光线,从而验证三线是否在同一平面内,故B正确,不符合题意;
C.探究平面镜成像特点实验中,需要用刻度尺测量物距和像距;探究光的反射定律实验中,需要用量角器测量反射角和入射角,故C错误,符合题意;
D.平面镜成像的原理是光的反射,看到烛焰的像,是因为烛焰发出的光经平面镜反射后进入人眼,故D正确,不符合题意。
故选C。
2.(25-26八年级上·四川成都·期末)关于镜面反射、漫反射与相关现象,下列说法正确的是( )
A.发生漫反射时,一定遵循光的反射规律
B.光污染现象是由于发生了大量的漫反射
C.“光可照人”形容的是物体光滑表面发生的漫反射
D.观众从不同位置看到电影银幕上的画面是镜面反射
【答案】A
【详解】镜面反射发生在光滑表面,反射光线平行;漫反射发生在粗糙表面,反射光线向各个方向散射。两者均遵循光的反射定律,反射角等于入射角。
A.发生漫反射时,尽管表面粗糙导致反射光线散射,但每个反射点仍遵循光的反射定律,故A正确;
B.光污染主要由玻璃幕墙等光滑表面的镜面反射引起,而非漫反射,漫反射光线分散,不易造成强光干扰,故B错误;
C.“光可照人”形容物体表面光滑,能形成清晰像,属于镜面反射,故C错误;
D.电影银幕表面粗糙,发生漫反射,使观众从不同位置都能看到画面,若为镜面反射,则只能在特定角度看到,故D错误。
故选A。
3.(25-26八年级上·江苏·期末)小燕站在平面镜前1.5m处,看到了自己的________像,则她在镜中的像离镜面________m;当她向平面镜走近时,她在镜中所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 虚 1.5 不变
【详解】[1]平面镜所成的像是虚像,因此小燕看到自己的虚像。
[2]平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,小燕站在平面镜前1.5m处,她在镜中的像离镜面1.5m。
[3]平面镜成的像与物体大小相等,当她向平面镜走近时,她的大小不变,则她在镜中所成像的大小不变。
4.(25-26八年级上·黑龙江伊春·期末)一束光与水平面成60°角斜射到平静的水面上,则反射角为_______,远远望去,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,水深4m,它的像距小鸟的距离是_______m。
【答案】 30° 12
【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角,一束光与水平面成60°角斜射到平静的水面上,则入射角为
光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为30°。
[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,像距等于物距,所以一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离也是6m,则它的像距小鸟的距离是12m。
5.(23-24八年级上·上海徐汇·期中)(1)如图所示“探究平面镜成像的特点”实验中,选用 _________的两支蜡烛,玻璃板应 _______放置在水平桌面上,用玻璃板替代平面镜进行实验的目的是 ___________;为了得到像与物到平面镜的距离关系,蜡烛A还需放在 _______位置多次实验(选填“同一”或“不同”)。下表的数据是一个同学测量的三组像与物到玻璃板的距离,实验中刻度尺的使用及读数均正确。
实验序号
1
2
3
物到玻璃板的距离(厘米)
15.2
22.7
28.6
像到玻璃板的距离(厘米)
15.3
23.1
28.6
(2)分析数据时,该同学发现第 _____次数据存在较大偏差,则造成这种偏差的原因可能是 _____。
a.选用的玻璃板太厚
b.选用的玻璃板太薄
c.蜡烛B还没有和蜡烛A的像完全重合就进行测量记录
(3)在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在其像所在位置放一白纸后_____;在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是 _____。(均选填字母符号)
a.正对着透过玻璃板观察玻璃板后蜡烛B
b.在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置
c.不透过玻璃板直接观察白纸
d.人应该到蜡烛B的位置透过玻璃板观察蜡烛A
【答案】(1) 完全相同 竖直 确定像的位置 不同
(2) 2 c
(3) c b
【详解】(1)探究平面镜成像特点时,选用两支完全相同的蜡烛,是为了方便比较像与物的大小关系。
玻璃板必须竖直放置在水平桌面,否则后方蜡烛无法与像重合。
玻璃板透光,用它代替平面镜可以同时观察到蜡烛A的像和后方的蜡烛B,便于确定像的位置。
为了得到普遍规律,避免实验偶然性,需要将蜡烛A放在不同位置多次实验。
(2)分析表格数据:第1次物距像距差0.1cm,第2次差0.4cm,第3次差为0,因此第2次数据偏差最大;
若玻璃板太厚或太薄,所有实验都会出现偏差,不会只出现在第2次;
若蜡烛B没有和蜡烛A的像完全重合就测量,会导致本次像距测量出现较大偏差,因此选c。
(3)根判断实像虚像时,虚像不能呈现在白纸(光屏)上,因此需要不透过玻璃板直接观察白纸,看是否能承接到像,故选c;
确定蜡烛B和A的像是否重合时,人眼需要在玻璃板前蜡烛A这一侧观察,才能看到像和蜡烛B,故选b。
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·四川遂宁·期末)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在光电屏上留下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40°, S为反射光线在光电屏上的光斑。那么下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当液面升高时,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.若入射角增大时,反射角将变大,折射角将变小
【答案】C
【详解】A.入射光线与法线的夹角为入射角,入射角为,根据反射定律,反射角等于入射角,等于50°,故A错误;
B.当液面升高时,入射角不变,反射角将不变,故B错误;
C.若液面升高,入射角不变,反射角将不变,入射点向左移动,光斑向左移动,现在若光电屏上的光斑右移,则可能原因是液面下降,入射角不变,反射角不变,入射点向右移动,故C正确;
D.若入射角增大时,根据光的反射定律,反射角将变大,根据折射定律,入射角变大,折射角将变大,故D错误。
故选C。
2.(25-26八年级上·四川凉山·期末)如图所示,某日午后太阳发出的光线照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向射出,并在东侧的墙面形成一个光点与的夹角为。以下说法正确的是( )
A.入射角为
B.平面镜与水平方向的夹角为
C.平面镜绕O点顺时针转过10°,反射角将增大
D.当太阳向西逐渐下落时,照射在墙壁上的光点向下移
【答案】D
【详解】A.已知AO与OB的夹角为120°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,即法线平分角AOB,所以入射角等于60°,故A错误;
B.法线与平面镜垂直,反射角等于入射角为60°,则水平方向的反射光线与平面镜的夹角为,故平面镜与水平方向的夹角为30°或150°,故B错误;
C.平面镜绕O点顺时针转过10°,入射角增加10°,根据反射定律可知,反射角也增大了10°,故C错误;
D.当太阳向西逐渐下落时,入射光线AO逆时针偏转,入射角增大,反射角也增大,反射光线OB会向下偏转,所以照射在墙壁上的光点 P 向下移,故D正确。
故选D。
3.(25-26八年级上·江苏淮安·阶段检测)如图所示,是发生在玻璃和空气两种分界面的反射和折射光路图,为分界面,则反射光线是______(选填“”、“”或“”),入射角大小是______度,分界面______(选填“左”或“右”)侧是空气。
【答案】 OF 30 右
【详解】[1]由图可知,,,则
根据反射角等于入射角,所以AB左侧发生了光的反射,AB为界面,CD为法线,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。
[2] EO为入射光线,入射角。
[3]折射角,折射角大于入射角,由光的折射规律可知光是从玻璃中斜射入空气中,所以界面右侧为空气。
4.(25-26八年级上·江苏南京·阶段检测)一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______;图中两块平面镜间的夹角为,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则______。
【答案】 60 140 60
【详解】[1]由题意可知,入射光线与水平面的夹角为,则入射角为
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角也为。
[2]若入射角增大,即入射角为,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射角也为,则入射光线和反射光线夹角为
[3]要使光线经镜面反射后沿原路返回,反射光线要与镜面PN垂直,如图所示
由光的反射定律可知,反射角为,则AO与平面镜MP的夹角为,则
5.(25-26八年级上·福建南平·期中)用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验,同桌小建告诉她要用透明的玻璃板,目的是:______;实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B,其目的是为了比较像与物的______关系;
(2)小瓯在桌面上铺一张白纸,竖立一块玻璃板,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面(如图乙),观察到两个像,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面,她按照图丙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据:
实验序号
1
2
3
4
物距u/cm
4.2
5.0
6.8
10.0
像距v/cm
3.7
4.5
6.3
9.5
根据上述实验数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,如图丙主要是______测量不正确;根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上______成像。
【答案】(1) 便于确定像的位置 大小
(2) 像距 0.5
(3)不能
【详解】(1)[1]透明玻璃板可以透光,既能反射成像,又能观察到玻璃板后方的蜡烛,因此便于确定像的位置。
[2]选用完全相同的蜡烛,是用等效替代法,方便比较像与物的大小关系。
(2)[1][2]平面镜的反射面是玻璃板的前表面,正确的像距应该是像到玻璃板前表面的距离,本题中错误将像到玻璃板后表面的距离作为像距,因此是像距测量错误;由表格数据可得,每组物距与测量像距的差值都是
差值就是玻璃板的厚度,因此厚度为0.5cm。
(3)平面镜成虚像,虚像无法用光屏承接,因此光屏上不能成像。
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