第04讲 光的反射与折射（暑假预习讲义）新八年级科学新教材浙教版

第04讲 光的反射与折射 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 光的反射 平面镜成像 光的折射 光的色散 看不见的光 1. 光的反射及反射定律 2. 平面镜成像的原理及绘图 3. 光的折射现象和折射定律 4. 光的色散和彩虹成因 5. 看不见的光的应用 学习重点：光的反射及反射定律、平面镜成像的原理，光的折射 学习难点：能准确掌握光的反射与平面镜成像的原理，折射的规律。 情｜境｜启｜思 长方体的玻璃鱼缸里养了一条鱼。在鱼缸前面只能看到一条鱼，而在鱼缸两个侧面的交界处可以看到两条相同的鱼，为什么?这样的现象是怎么产生的? 概｜念｜构｜建 1. 光的反射：镜面反射，漫反射，反射定律 2. 平面镜成像：平面镜成像的特点以及光路图的绘制 3. 光的折射规律和常见的折射现象（海市蜃楼） 4. 光的色散现象 5. 看不见的光的应用 深｜研｜精｜炼 知识点01 光的反射 1.光的反射：与声音遇到障碍物会反射一样，光射到水面、桌面或其他物体的表面时也会发生反射(reflection)。我们能够看见不发光的物体，是因为从物体表面反射的光进人了我们的眼睛。 2.光的反射探索活动：在桌面上放一面平面镜，将激光笔(或其他光源)发出的光束射到平面镜上，观察光传播方向的变化情况。 3.光的反射定律：激光束的路径可用图1.4-2来表示。图中O点为人射点，经过入射点O并垂直于反射面的直线ON叫作法线。A0为人射光线，OB为反射光线，人射光线A0与法线ON的夹角a叫作人射角，反射光线OB与法线ON的夹角β叫作反射角。那么，反射光射出的方向有什么规律? 4.光的反射实验： （1）把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块硬纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂直于镜面。 （2）使E、F两板面处于同一平面，如图甲所示，让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到0点，经过平面镜的反射，从另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光A0和反射光OB的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。 （3）将F板绕ON向前折转或向后折转，如图乙所示，在F板上还能看到反射光吗?这一现象说明了什么? （4）取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在表1.4-1中。 （5）关于反射光射出的方向，能得出什么结论? 5.反射定律：在反射现象中，反射光线和入射光线、法线在同一平面内;反射光线和人射光线分居在法线的两侧;反射角等于人射角。这就是光的反射定律 6.光路的可逆性：若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上，此时的反射光会怎样?动手做一做，可以发现，得到的反射光恰巧逆着原入射光方向射出，这种现象叫作光路的可逆性。 当我们从平面镜里看见别人的眼睛时，别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。是这样吗?请试一试，并做出解释。 7.漫反射与镜面反射：当一束太阳光斜射到平面镜的表面，在平面镜的另一侧可看到耀眼的亮光;当一束太阳光斜射到粗糙的白纸表面，那么无论从哪个方向观察，都看不到耀眼的亮光。这是什么原因? 原来，平面镜的表面很光滑，射到平面镜表面的太阳光发生镜面反射，而白纸的表面看上去很光滑，但实际上是凹凸不平的，凹凸不平的纸面把射来的太阳光向四面八方反射，这种反射叫作漫反射 8.看见物体的原因：我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在物体表面发生漫反射后进入了人的眼睛。 9.光污染：自古以来，人类就向往光明，希望用灯光驱散夜晚的黑暗。现代社会，光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难--光污染。在太阳光照射下，城市里玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等镜面反射的眩光带来的是“白亮污染”;夜幕降临后，强光束直冲云霄，亮度过大的夜景照明，使得夜晚如同白昼，这就是所谓的“人工白昼”;娱乐场所的旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了“彩光污染”。 10.光污染的危害：光污染会影响人们的工作和生活。光污染也会影响动物的自然生活规律，使其昼夜不分;扰乱植物的生长节律，影响植物休眠等。 【例1】如图是研究光的反射定律的实验装置，关于该装置的使用下列说法不正确的是（　　） A．E、F平面一定要与平面镜垂直 B．该装置能看到光线，说明光线是客观存在的 C．只有E、F在同一平面上时，才能同时看到入射和反射光传播的路径 D．要研究反射角与入射角的关系，必须多次改变入射角 【即练1】如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板AB立在平面镜上，下列说法中正确的是（　　） A．②号光线为蓝色 B．红光的入射角为90° C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置 D．将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失 【即练2如图所示，一束激光射到平面镜上，当入射光线与镜面成60角时，下列说法错误的是（　　） A．入射角为 B．反射光线与入射光线的夹角为60° C．若激光垂直射到平面镜上，则入射角和反射角都是0 D．若将激光沿FO射向平面镜，反射光线为OE 知识点02 平面镜 1.平面镜及成像：我们平时使用的镜子的表面是平的，这样的镜子就是平面镜。利用平面镜可以看到镜子里有一个跟你一样的“人”，镜子里的那个“人”就是你的像。 2.探究平面镜成像的特点： （1）目标：用实验探究平面镜成像特点。 （2）器材：玻璃板，蜡烛，刻度尺，白纸等。 （3）过程 a.设计实验和进行实验:在桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。 b.选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃后放在玻璃板的前面，看一看玻璃板后面有没有蜡烛的像。 c.再拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止。d.这个位置就是点燃的蜡烛所成像的位置。用笔在纸上记下这两支蜡烛的位置。 e.实验中，观察到的蜡烛的像与蜡烛的大小是否相同? f移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做上面的实验。用直线把每次实验中的蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量出它们到玻璃板的距离，并加以比较。 (4)实验数据记录:将实验数据记录在表1.4-2中。 (5)分析与论证:蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系?它们的大小有什么关系?问题讨论 (6)问题讨论：实验中，玻璃板为什么要竖立在白纸上?若玻璃板没有竖立，会对实验产生什么影响? 通过探究，我们可以得出:平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 3.平面镜成的是什么像：在平面镜前面点燃一支蜡烛，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但我们看到平面镜后面好像有点燃的蜡烛，这是为什么? 4.虚像：焰向四处发光，一部分光经过平面镜反射后进入我们的眼睛，产生视觉，我们感到这些光好像是从蜡烛的像上发出的，而实际上像并没有发出光，这样的像称为虚像。 5.平面镜成像作图：平面镜所成的像与物体相对平面镜具有对称性。关于平面镜成像也可以表述为:平面镜所成的像是正立的虚像，像与物体关于镜面对称。因此我们可以用对称法作出平面镜中的像。 6.平面镜的作用：平面镜的使用历史悠久，古人用磨光的铜面作为镜子。现代生活中我们也离不开平面镜。 7.凸面镜和凹面镜：除了平面镜外，人们也常用到凸面镜和凹面镜，它们统称为球面镜。 汽车的后视镜、公路急转弯处的反光镜都是凸面镜，利用凸面镜可以扩大视野。 汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，利用它可以将光几乎平行射出。由于光路的可逆性，凹面镜可以会聚平行光。 【例1】如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小科准备了两支完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛A所成的像可以用光屏承接 B．蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变 C．为了更好的观察像的位置，应点燃蜡烛B D．多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差 【即练1】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 【即练2】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 【例2】工人在检修大型机械设备内部时，因部件结构复杂遮挡视线，无法直接观察到某些隐蔽螺丝（形成“视野盲区”）。技术人员在检修工具上安装可调节角度的小平面镜，使工人能看到螺丝的位置。下列现象中，与“视野盲区”成因及小平面镜应用原理一致的分别是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【即练1】将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 【即练2】关于平面镜、凸面镜和凹面镜说法正确的是（　　） A．三种面镜中只有平面镜可以成像 B．通过平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵循光的反射定律 C．汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凹面镜，能起到扩大视野的作用 D．汽车前灯的反光装置相当于凸面镜，通过它可以将灯泡光反射成接近平行的光 知识点03 光的折射 1.将一根筷子斜插在装有水的杯子里，从杯子侧面看到筷子发生了什么变化?这是为什么? 2.探索活动 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向有变化吗?向哪个方向偏折? （2）让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论?让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的? （3）如图1.4-14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察发生的现象。 3.光的折射：由实验可以发现，光从空气斜射入水中时，其传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。在图1.4-13中，PQ是空气和水的分界面，O点是光的入射点，A0是入射光线，NN'是经过入射点O并垂直于水面的直线，即法线，入射光线与法线的夹角a叫作入射角，OC是进入水中传播的折射光线，折射光线与法线的夹角y叫作折射角。 4.折射的规律：当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于人射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水或玻璃中时，折射光的方向不变。 5.光路可逆：如果让光逆着折射光的方向从水中或玻璃中斜射入空气，进入空气中的折射光逆着原来人射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路也是可逆的。 6.观察折射现象：如图所示，从上方看水、玻璃等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。 7.利用水流模拟演示光纤原理 （1）目标：会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。 （2）器材：矿泉水瓶，吸管，激光笔等。 (3)过程 a.在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封;然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图甲所示。 b.如图乙所示，在较暗的环境中，将激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏(手掌)处形成光斑。 c.如图丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流出，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。 (4)问题讨论:哪些方法可以使实验现象更明显? 8.海市蜃楼:海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象，多发生在夏季的海面上。在炎热的夏季，空气较热，海水较凉，海面附近的空气温度比它上面的空气温度低，海面附近的空气比它上面的空气密集。来自地平线下远处物体的光，由于不同高度处空气的疏密不同而发生弯曲，从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。 酷热的夏天，当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时，突然看到远处的路面上有一片“水洼”，可是当我们靠近那里时，却发现“水洼”无影无踪了!这也是海市蜃楼现象，你能解释这个现象吗? 【例1】下列光路图中，表示水下潜水员看到岸上树的是（　　） A．B．C．D． 【即练1】如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（　　） A．OB是折射光线 B．AO是入射光线 C．入射角是30° D．空气在NN'的右侧 【即练2】如图所示，是水族馆鱼缸中表演美人鱼的潜水员和在边上观看表演的小蛟和小川，他们分别通过鱼缸观察对方的像的部分光路图（忽略玻璃厚度）。以下说法正确的是（　　） A．MN上侧表示空气，下侧表示水 B．潜水员和小川看到的小蛟的像分别是实像、虚像 C．潜水员看到小蛟的像是由光的反射形成的 D．小川观察到潜水员的像的光路中，折射光线是OC 知识点04 光的色散 1.雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹。彩虹是怎样形成的? 2.17世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，才揭开了太阳光的颜色之谜。 3.探索活动:让一束太阳光照射到三棱镜上，观察这束光通过三棱镜后会产生什么现象。 让太阳光射到三棱镜上，在棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。 4.色散：太阳光是白光。白光射人、射出三棱镜发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。白光是由多种色光混合而成的。三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱。 5.光的三原色：人们发现，红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色，如图所示，因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。图显示的是放大后的彩色电视机屏幕图像。随着每种色光亮度的变化，电视机便产生各种颜色的光。 6.植物叶的颜色：植物的叶看上去大多是绿色的，这是因为植物叶中含有的叶绿素对绿光反射能力强，所以我们看到的植物叶大多呈绿色。但有些植物到了秋天，叶的颜色会发生变化，由绿色变成黄色或红色。原来，植物叶里除了含有叶绿素以外，还含有橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。到了秋天，叶绿素受气温下降等因素的影响而分解，而胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在秋天“重见天日”了。 【例1】17世纪以前，人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年，一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散，揭开了光的颜色之谜，这位科学家是（    ） A．伽利略 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．开普勒 【即练1】如图所示为雨后出现的彩虹，下列关于彩虹的说法中正确的是（　　） A．只有在大雨过后才可能出现彩虹 B．日常生活中彩虹的形状可能是正方形 C．彩虹现象的实质是光的色散现象 D．彩虹的外侧是紫色，内侧是红色 【即练2】1666年，物理巨匠牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，在光屏上得到了七色光，解开了光的颜色之谜。相关的表述不正确的是（   ） A．太阳光中包含七色光 B．七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光反射程度不同 C．光屏上得到的七色光是红橙黄绿蓝靛紫 D．能看到光屏上的红色光是因为光屏反射了红色光 知识点05 看不见的光 1.红外线：我们可以用遥控器来调节电视机播放的节目。当按下遥控器的按键时，遥控器发出一种人们看不见的光-红外线。红外线位于可见光谱的红端以外部分。红外线具有热效应，在光的色散实验中，如果将非常灵敏的温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数就会上升。 2.红外线的作用：太阳的热主要是以红外线的形式辐射到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都是利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。 3.红外线的利用：某些动物(如响尾蛇)是靠红外线来捕食的。响尾蛇的眼和鼻之间有热的灵敏感受器，可用来测定周围动物的准确位置从而捕获猎物。人们模仿响尾蛇制成了一种红外制导导弹，导弹上的红外装置可以引导导弹自主追踪热的目标，对其进行有效攻击。 4.紫外线：把人民币放入验钞机，我们会看到人民币上出现在日光下看不见的文字。这是因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞机会发出一种人眼看不见的光--紫外线。紫外线位于可见光谱的紫端以外部分。 5.紫外线的影响：紫外线能使荧光物质发光，从而使我们看到它。紫外线能杀死微生物，常被用来消毒灭菌。照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤，诱发皮肤癌。自然界中的紫外线主要来源于太阳。在距地面20~25km的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 【例1】太阳发出的光，照亮了地球，给万物带来了生机。关于太阳光下列说法正确的是（    ） A．人可以看到阳光中的红外线和紫外线 B．被阳光晒伤主要是照射过量的红外线导致的 C．太阳发出的白光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．阳光充足时晒被子不但可以防潮还可以杀菌 【即练1】工程师研制出一种可用于地震废墟搜救的微型仿生机器人。它能根据幸存者的体温和环境温度的差异，确定幸存者的位置，从而及时救援。该机器人搭载的探测设备主要利用的是（   ） A．人体辐射的红外线 B．人体发出的可见光 C．人体反射的紫外线 D．人体发出的次声波 【即练2】下列是关于光现象的一些说法，其中正确的是（   ） A．植物的叶片呈现绿色，说明植物最喜欢吸收绿光 B．当一个物体温度升高时，它所辐射的红外线就会增强 C．紫外线消毒灯工作时会发出紫光，说明紫外线是紫色的 D．将红橙黄绿蓝靛紫七种单色光按一定比例混合就是阳光 一、选择题 1．光射到镜面上，入射光线与反射光线的夹角为120°，若使反射光线与入射光线的夹角变为100°，下列方法可行的是（　　） A．镜面不动，入射光线向镜面旋转10° B．镜面不动，入射光线远离镜面旋转20° C．入射光线不动，镜面逆时针旋转20° D．入射光线不动，镜面逆时针旋转10° 2．雨后的夜晚，当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方，下列光路中正确的是（   ） A．B．C．D． 3．如图是“研究光的反射定律”实验研究装置，关于这个实验，下列说法不正确的是（　　） A．用白色光屏是为了便于显示光的传播路径 B．当光屏右半部分向后翻折时，反射光线也消失了 C．该装置也可以用来研究光路是可逆的 D．镜面反射和漫反射均遵守反射定律 4．如图为探究光的反射定律实验，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上，入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出），O为入射点，ON为法线，则（　　） A．仅将镜面水平向右移一小段，反射光线OB位置不变 B．反射光线OB的位置在ON的左侧 C．法线ON实质是过入射点、垂直与镜面的一条光线 D．仅将纸板取走，反射光线OB将随之消失 5．小金开车去山上游玩，途中经过一段盘山公路时，通过拐弯路口的镜子来增大视野范围，来判断对面是否有车辆驶过，这面镜子相当于（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 6．耳、鼻、喉科医生在诊病时经常要戴额镜（主体是一面凹面镜），额镜镜面中央有个洞（医生通过此洞观察病变部位），洞的设计原理是（　　） A．光在均匀介质中沿直线传播 B．凸面镜能够反射散光 C．凹面镜能够反射聚光 D．平面镜能够成像 7．小科利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。下列有关说法正确的是（　　） A．将蜡烛A远离玻璃板，它所成的像变小 B．实验中使用大小相同的蜡烛A、B，目的是比较像与物的大小关系 C．若将玻璃板倾斜，则无法观察到蜡烛的像 D．将光屏放到蜡烛B的位置，能在光屏上得到清晰的像 8．小叶采用如图的装置来研究平面镜成像特点时，下列说法不正确的是（　　） A．玻璃板应选用薄的 B．所成的像可在光屏上承接 C．做实验的环境亮度越暗越好 D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，便于比较像与物到玻璃板的距离 9．如图所示，小虹同学去公园游玩，发现在湖面上漂浮着网红大黄鸭，精神抖擞，雄赳赳、气昂昂地等待喜爱它的游客前来与它亲密接触。下列能正确表示大黄鸭在水中所成倒影的是（　　） A．B．C．D． 10．如图所示，某市民正站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。地铁到站后，安全门向两侧打开，该市民在左右两侧安全门中的情况分析正确的是（　　） A．都成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合 B．都成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于两侧安全门之间的间距 C．在两侧安全门中成的像越来越小，直至不成像 D．各成半个像，合起来成一个完整的像 11．抖音视频：1月24日，江苏徐州，一女子在屋外烤火，透过玻璃门，见屋内狗狗身上“着火”，一动不动，如图所示。关于女子看到的“狗”和“火”下列叙述正确的是（　　） A．“狗”和“火”都是虚像 B．“狗”和“火”都是实像 C．“狗”是虚像，而“火”是实像 D．“狗”是实像，而“火”是虚像 12．小科采用如图装置研究平面镜成像特点，下列说法正确的是（　　） A．玻璃板应选用厚度较大的 B．所成的像可在光屏上承接 C.实验环境的亮暗对实验没有影响 D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，便于比较物与像到玻璃板的距离 13．如图所示，一平面镜与水平方向成45°角，S为一点光源，关于点光源S在平面镜中的虚像，下列说法正确的是（   ） A．光源S沿水平方向向左运动时，像沿水平方向向右运动 B．光源S沿水平方向向左运动时，像沿竖直方向向下运动 C．光源S沿竖直方向向下运动时，像沿竖直方向向上运动 D．光源S沿竖直方向向下运动时，像沿水平方向向右运动 14．如图是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是（   ） A．同实际物体的上下、左右关系都是一致的 B．同实际物体的上下、左右关系都是相反的 C．同实际物体的上下关系是一致的，而左右关系是相反的 D．同实际物体的上下关系是相反的，而左右关系是一致的 15．如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后，从一定角度观察，发现镜子中还是能够看到橘子的像，下列说法正确的是（　　） A．镜中橘子的像发出的光线进入到人眼 B．镜中的像是橘子通过镜子所成的实像 C．人在任何位置都能看到镜中橘子的像 D．只要镜子足够大，橘子一定能够成像 16．泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速注水，水面上升过程中，折射角的变化趋势正确的是（　　） A． B． C． D． 17．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 18．下列关于光的色散和不可见光的叙述，完全正确的一组是（　　） ①光的色散表明白光是复色光，由多种颜色的光混合而成。 ②色散现象中，紫光偏折角度最大。 ③红外线具有热效应；可以用来遥控电视机。 ④紫外线能杀死微生物，医院常用紫外线灯灭菌。 ⑤紫外线能使荧光物质发光，利用这一特性可以进行防伪。 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 19．如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是（　　） A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光 B．①区域的光具有热效应 C．②区域的光无法用肉眼观察 D．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光 20．如图所示的实验中，下列现象错误的是（　　） A．白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折 B．白光经三棱镜后发生了色散现象 C．白光经三棱镜后红光的偏折程度最大 D．把一支温度计放在红光外侧，可以观察到温度计示数明显上升 21．1666年，牛顿将太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是（　　） A．①太阳光是复色光，②和③是单色光 B．②→③顺序依次是从红光到紫光 C．电视机发出的光组成与太阳光相同 D．这个现象产生的原理是光的色散 22．海坛校区为节约用水，厕所里安装的热感应自动水龙头。如图所示，使用峙只需把手伸到水龙头的下方，就会自动出水。这是因为人体能辐射出（　　） A．紫外线 B．红外线 C．红光 D．紫光 23．下列关于阳光的说法错误的是    （　　） A．阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成 B．紫外线具有杀菌作用，因为紫外线具有较大的能量 C．红外线可用于加热物体，是利用了红外线的热效应 D．紫外线可用于识别伪钞，因为它能使荧光物质发光 24．单独用UVC紫外线灯直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光；再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用如图所示的方式照射，人民币上不会出现荧光，下列判断错误的是（   ） A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪 C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线 25．在“探究光的反射定律”时，小科进行了如图所示的实验。 (1)如图甲，若将EO向ON远离，则OF_________（填“靠近”或“远离”）ON。 (2)在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是_________。 (3)小科将纸板沿PQ剪开，将纸的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板右侧的_________（填“上部”或“下部”）会看到反射光线。 26．为了节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的光导管，经多次________后，传导到漫射器，光经过它的漫反射传播到车库的各个方向，漫射器应该用________（选填“凹凸不平”或“厚度均匀”）的透明材料制成。 27．如图甲所示，是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景，汽车的倒车镜是_____（选填“凹面镜”或“凸面镜”），其作用是______。图乙是______（光学仪器）的光路图，在光反射的过程中______（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。 28．在“走进西藏”活动中，小江对藏民用面积很大凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在___________（选填“a”“b”或“c”）点。 （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”的凹形锅面应选用对电视信号有很强___________（选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 （3）“镜子”在生活中有着很广泛的应用。例如自行车尾灯上安装了___________，车库的转弯镜属于___________。 A．凸面镜                B．凹面镜            C．平面镜 D．凸透镜 29．请用学过的光学知识回答下列问题。 (1)图甲是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛瞄准水中的“鱼”却没有刺中，猩猩看到的“鱼”比实际位置要________（填“深”或“浅”），看到的“鱼”是________（填“虚像”或“实像”）。 (2)图乙是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图，O点是入射点，介质是空气和玻璃。折射角的度数为________。 (3)秋高气爽的西湖，一阵微风吹来，水面波光粼粼，这主要是由于光在水面上发生了________反射。 30．根据下图回答问题： 图A，响尾蛇导弹是靠跟踪敌机尾部高温气流辐射的______，对其进行有效攻击。 图B，验钞机是利用了紫外线能使______物质发光的原理工作的。 图C，电视遥控器不对准接收窗口，对着墙壁也能对电视的遥控，这是______现象。 图D，用放大镜观察正在播放节目的彩电屏幕，看到小区域中三原色为红、______、蓝。 31．小科为探究光的反射规律，进行如图所示的实验。将平面镜放置于水平桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 60° 40° 20° 反射角 60° 40° 20° (1)如图甲所示，白色硬纸板应_________地立在平面镜上。 (2)小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，若入射光线AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光线OB绕O点_________时针旋转。用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：_________ (3)如图乙所示，将纸板F向后折转一定的角度，纸板F上的反射光线消失，说明_________。 32．小明用平面镜、激光笔、纸板（纸板F可绕ON翻折）等器材探究光的反射定律。 (1)先将平面镜放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持竖直，白色的硬纸板表面应尽可能______（光滑/粗糙）。 (2)将纸板F绕ON向后折，纸板F上会不会看到反射光线？______（选填“会”或“不会”）。此时，反射光线______（选填“存在”或“不存在”）；小宇将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的______（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在______ (3)图甲中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线会沿着OA射出，这一现象说明在光的反射现象中光路是______。 (4)改变光束的入射角度，多次实验，目的是：______。 A．获得普遍规律 B．减小误差 33．从远处走近平面镜，我们会觉得平面镜中的像不断变大，那么平面镜中像的大小与什么有关？某兴趣小组进行实验，探究平面镜成像特点，实验装置如图甲所示。 (1)小科找到粗细相同但高度不同的蜡烛（如图乙，）；将蜡烛B、C、D依次在玻璃板后移动，发现只有蜡烛_________能够与A的像重合，这一位置就是像的位置，在纸上记录两支蜡烛的位置；改变A到玻璃板的距离，重复多次实验，结果不变。 (2)在如何测量蜡烛和像到镜面距离时，小组成员产生分歧，经过老师讲解后，确定图丙中l₁是蜡烛到镜面距离，则_________是像到镜面距离。 (3)得出结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，与物体到镜面的距离_________（填“有关”或“无关”）。 (4)实验中，为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像，小科将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置会_________（填“向右移动”“向左移动”或“保持不变”）。 34．在探究平面镜成像特点的实验中，小明选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴、记号笔等器材进行实验。请回答： (1)小明在玻璃板前点燃A蜡烛，可看到玻璃板后出现A蜡烛的像，然后用未点燃的B蜡烛在玻璃板另一侧移动，直到看上去B与A的像完全重合，如图甲。由此可得出的结论是________； (2)在找准像的位置后，小明在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙。他应分别测出________（填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到平板玻璃的距离进行比较；多次移动A蜡烛的位置，重复上述实验，并在每次实验中用记号笔标记蜡烛的位置； (3)移去蜡烛B，并在其所在位置上放光屏，则光屏________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A烛焰的像。 35．小科同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。 【实验器材】：一块1mm厚的玻璃板、两根完全相同的蜡烛1和2、刻度尺、白纸、火柴等实验器材可供选择。 【实验操作】：将点燃蜡烛1放在玻璃板前，再拿一支外形相同且未点燃的蜡烛2竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合。（如图甲） (1)在实验过程中，如果小科在水平桌面上不管怎么移玻璃板后的蜡烛2，像总比蜡烛2高一些，其可能的原因是_________； (2)小科选择1mm厚的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到蜡烛1的像，又能看到后面的蜡烛2，其原理为（　　）（填字母）； A．两者都是光的反射形成的 B．前者是光的折射形成的，后者是光的反射形成的 C．两者都是光的折射形成的 D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的 (3)改正错误并找准像的位置后，小科在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙所示；他应分别测出_________（选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到玻璃板的距离进行比较； (4)为确定像的虚实，小科需在蜡烛2位置放一个不透明的光屏（如图乙），并在图中的_________处观察光屏上是否有像；（选填“A”、“B”、“C”或“D”） (5)小科用硬币继续实验（如图丙），若用手推动玻璃板到丁位置，则会观察到硬币的像的位置是_________。（选填图丁中字母） 44．如图是探究平面镜成像特点的实验装置。在水平桌面上铺上白纸，将薄玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多次实验。 (1)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面放一支未点燃的完全相同的蜡烛B，此操作目的是_________； (2)若把蜡烛A放在距玻璃板20cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到_________（选填“蜡烛A”或“玻璃板”）的距离是20cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)要确认平面镜所成像是虚像还是实像，应把光屏放到像的位置，眼睛在_________（选填“A”或“B”）观察，当观察到_________时，可以证明所成的像为虚像。 45．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。 (1)如图甲所示，实验时，选两只相同的蜡烛的目的是__________； (2)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置换上一个光屏，并在图乙中的__________（选填“①”或“②”）处观察光屏上是否有像； (3)小海向旁边实验小组的同学借来了一块玻璃板，将两玻璃板分别放在蜡烛A的两侧，如图丙。发现蜡烛A通过玻璃板形成了很多个像，如图丁所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_________（选填“相等”或“越远越小”）。 46．如图甲是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验过程。 实验次数 ①（cm） 像与平面镜距离（cm） 物与像的大小关系 1 7 7 等大 2 6 6 等大 3 3 3 等大 a．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，并记下玻璃板的位置； b．拿另一支完全相同的点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与第一支蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置； c．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置、；、（如图乙所示）； d．点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置。 (1)为便于观察，该实验最好在______（填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行； (2)实验步骤a，b，c，d的合理顺序是______（填写步骤前字母），实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是______； (3)如图乙，分别将实验中的物点与像点连接，发现它们的连线始终与玻璃板面垂直。为了得到平面镜成像的特点，某同学将实验数据填入表中，请把丙图表头①处填上合适的内容：______； (4)如果在像的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛______（填“”或“”）这一侧观察，光屏上______（填“能”或“不能”）承接到像。这说明______。 47．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。 (1)如图甲所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于比较像与物的_______关系。这里运用了_______法； (2)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的_______处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）； (3)实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛，则乙同学通过玻璃_______（选填“不一定”、“一定”、“一定不”）能看到甲的眼睛。原因是_______________； (4)小科借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_______（选填“相等”或“越远越小”） 48．在学习了“光的折射”的相关知识后，小宁想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： ①在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔，用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。 ②向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。 ③继续向水槽中加入10克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。 ④重复步骤③，标记光点位置为D，实验结果如图乙。 (1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响，应选择图丙中的装置_________（填“I”或“Ⅱ”）。 (2)实验中，小明通过_________来判断光的偏折能力。 (3)小宁在实验中发现B、C、D三个光点之间距离很小，若要增大它们之间的距离，使实验现象更明显，不改变其他条件，应_________（填“增加”或“降低”）液面的高度。 49．探究光的折射规律时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔（带有固定吸盘）、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部让中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘，将器材组装为如图所示的实验装置，并将该装置置于水平桌面上。请回答下列问题。 (1)实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，在液面上方充入适量的烟雾。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔A并使绿光垂直照射到О点，该束绿光充当_________； (2)打开右侧的激光笔B，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的分界面上发生折射。随后再沿透明容器的外表面向下移动右侧激光笔B，可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是_________； (3)慢慢转动底座转盘，直至观察到________的现象时，即可说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 50．小科在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。 入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42 折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100 (1)分析以上数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而________。 (2)由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线________（选填“a”或“b”），理由是________。 (3)当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角________（选填“＞”“＝”或“＜”）入射角。 (4)利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：________。 51．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)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，如图乙所示，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)。 52．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，如图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。 资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折； 资料2：一般，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向； 资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小。 (1)图甲中，人眼看到的卡车是_________（填实像或虚像）。 (2)对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时，发生连续折射，如图乙所示折射角会逐渐_________（填“变大”、“变小”或“不变”），进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传播的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”； (3)图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，对比图甲的成因和现象，可推断近海面处空气的密度_________（填“较大”或“较小”）。 53．表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路： 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（m/s） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 (1)综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角_______入射角（选填“大于”或“小于”或“等于”）； (2)根据你的分析，请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精中时，折射光线的大致位置； (3)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图丙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的_______（选填“左侧”或“右侧”）。 54．为了探究太阳光的颜色，小明同学设计如图所示的实验。 (1)按图甲所示进行实验，在光屏上形成一条彩色的光带，颜色从上到下依次是________。这个现象说明：________。 (2)在上述实验过程中，若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，则发现光屏上只有红色光，其他地方是暗的，如图乙所示。这一现象说明：________。 (3)在第（1）步基础上，在白屏上蒙一张绿色纸，发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，如图丙所示。这一现象又可以说明：________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 光的反射与折射 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 光的反射 平面镜成像 光的折射 光的色散 看不见的光 1. 光的反射及反射定律 2. 平面镜成像的原理及绘图 3. 光的折射现象和折射定律 4. 光的色散和彩虹成因 5. 看不见的光的应用 学习重点：光的反射及反射定律、平面镜成像的原理，光的折射 学习难点：能准确掌握光的反射与平面镜成像的原理，折射的规律。 情｜境｜启｜思 长方体的玻璃鱼缸里养了一条鱼。在鱼缸前面只能看到一条鱼，而在鱼缸两个侧面的交界处可以看到两条相同的鱼，为什么?这样的现象是怎么产生的? 概｜念｜构｜建 1. 光的反射：镜面反射，漫反射，反射定律 2. 平面镜成像：平面镜成像的特点以及光路图的绘制 3. 光的折射规律和常见的折射现象（海市蜃楼） 4. 光的色散现象 5. 看不见的光的应用 深｜研｜精｜炼 知识点01 光的反射 1.光的反射：与声音遇到障碍物会反射一样，光射到水面、桌面或其他物体的表面时也会发生反射(reflection)。我们能够看见不发光的物体，是因为从物体表面反射的光进人了我们的眼睛。 2.光的反射探索活动：在桌面上放一面平面镜，将激光笔(或其他光源)发出的光束射到平面镜上，观察光传播方向的变化情况。 3.光的反射定律：激光束的路径可用图1.4-2来表示。图中O点为人射点，经过入射点O并垂直于反射面的直线ON叫作法线。A0为人射光线，OB为反射光线，人射光线A0与法线ON的夹角a叫作人射角，反射光线OB与法线ON的夹角β叫作反射角。那么，反射光射出的方向有什么规律? 4.光的反射实验： （1）把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块硬纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂直于镜面。 （2）使E、F两板面处于同一平面，如图甲所示，让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到0点，经过平面镜的反射，从另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光A0和反射光OB的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。 （3）将F板绕ON向前折转或向后折转，如图乙所示，在F板上还能看到反射光吗?这一现象说明了什么? （4）取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在表1.4-1中。 （5）关于反射光射出的方向，能得出什么结论? 5.反射定律：在反射现象中，反射光线和入射光线、法线在同一平面内;反射光线和人射光线分居在法线的两侧;反射角等于人射角。这就是光的反射定律 6.光路的可逆性：若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上，此时的反射光会怎样?动手做一做，可以发现，得到的反射光恰巧逆着原入射光方向射出，这种现象叫作光路的可逆性。 当我们从平面镜里看见别人的眼睛时，别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。是这样吗?请试一试，并做出解释。 7.漫反射与镜面反射：当一束太阳光斜射到平面镜的表面，在平面镜的另一侧可看到耀眼的亮光;当一束太阳光斜射到粗糙的白纸表面，那么无论从哪个方向观察，都看不到耀眼的亮光。这是什么原因? 原来，平面镜的表面很光滑，射到平面镜表面的太阳光发生镜面反射，而白纸的表面看上去很光滑，但实际上是凹凸不平的，凹凸不平的纸面把射来的太阳光向四面八方反射，这种反射叫作漫反射 8.看见物体的原因：我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在物体表面发生漫反射后进入了人的眼睛。 9.光污染：自古以来，人类就向往光明，希望用灯光驱散夜晚的黑暗。现代社会，光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难--光污染。在太阳光照射下，城市里玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等镜面反射的眩光带来的是“白亮污染”;夜幕降临后，强光束直冲云霄，亮度过大的夜景照明，使得夜晚如同白昼，这就是所谓的“人工白昼”;娱乐场所的旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了“彩光污染”。 10.光污染的危害：光污染会影响人们的工作和生活。光污染也会影响动物的自然生活规律，使其昼夜不分;扰乱植物的生长节律，影响植物休眠等。 【例1】如图是研究光的反射定律的实验装置，关于该装置的使用下列说法不正确的是（　　） A．E、F平面一定要与平面镜垂直 B．该装置能看到光线，说明光线是客观存在的 C．只有E、F在同一平面上时，才能同时看到入射和反射光传播的路径 D．要研究反射角与入射角的关系，必须多次改变入射角 【答案】B 【解析】A．如果纸板与平面镜不垂直，则法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线，所以硬纸板需要与平面镜垂直放置，故A正确，不符合题意； B．光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，故B错误，符合题意； C．只有E、F在同一平面上时，反射光线、入射光线与纸板在同一平面内，才能同时看到入射和反射光传播的路径，故C正确，不符合题意； D．要探究反射角与入射角的关系，应该多次改变入射角的大小，使结论具有普遍性，故D正确，不符合题意。 故选B。 【即练1】如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板AB立在平面镜上，下列说法中正确的是（　　） A．②号光线为蓝色 B．红光的入射角为90° C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置 D．将纸板B沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失 【答案】A 【解析】A．根据图片可知，红色激光所在的位置为法线，根据“反射角等于入射角”可知，①号光线的颜色为蓝色，故A正确； B．根据图片可知，红光垂直照射在平面镜上，和法线重合，则入射角是0°，故B错误； C．当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究反射光线、入射光线和法线的关系，因此纸板必须垂直放置，故C错误； D．当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故D错误。 故选A。 【即练2如图所示，一束激光射到平面镜上，当入射光线与镜面成60角时，下列说法错误的是（　　） A．入射角为 B．反射光线与入射光线的夹角为60° C．若激光垂直射到平面镜上，则入射角和反射角都是0 D．若将激光沿FO射向平面镜，反射光线为OE 【答案】A 【解析】AB．入射角是入射光线与法线的夹角，因此入射角为，反射角等于入射角，则反射角也为30°，反射光线与入射光线的夹角为，故A错误；B正确； C．若激光垂直射到平面镜上，入射光线与法线重合，入射角为入射光线与法线夹角，即为0，反射角等于入射角，则入射角与反射角都是0，故C正确； D．在光的反射现象中，光路是可逆的，因此若将激光沿FO射向平面镜，反射光线为OE，故D正确。 故选A。 知识点02 平面镜 1.平面镜及成像：我们平时使用的镜子的表面是平的，这样的镜子就是平面镜。利用平面镜可以看到镜子里有一个跟你一样的“人”，镜子里的那个“人”就是你的像。 2.探究平面镜成像的特点： （1）目标：用实验探究平面镜成像特点。 （2）器材：玻璃板，蜡烛，刻度尺，白纸等。 （3）过程 a.设计实验和进行实验:在桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。 b.选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃后放在玻璃板的前面，看一看玻璃板后面有没有蜡烛的像。 c.再拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止。d.这个位置就是点燃的蜡烛所成像的位置。用笔在纸上记下这两支蜡烛的位置。 e.实验中，观察到的蜡烛的像与蜡烛的大小是否相同? f移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做上面的实验。用直线把每次实验中的蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量出它们到玻璃板的距离，并加以比较。 (4)实验数据记录:将实验数据记录在表1.4-2中。 (5)分析与论证:蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系?它们的大小有什么关系?问题讨论 (6)问题讨论：实验中，玻璃板为什么要竖立在白纸上?若玻璃板没有竖立，会对实验产生什么影响? 通过探究，我们可以得出:平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 3.平面镜成的是什么像：在平面镜前面点燃一支蜡烛，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但我们看到平面镜后面好像有点燃的蜡烛，这是为什么? 4.虚像：焰向四处发光，一部分光经过平面镜反射后进入我们的眼睛，产生视觉，我们感到这些光好像是从蜡烛的像上发出的，而实际上像并没有发出光，这样的像称为虚像。 5.平面镜成像作图：平面镜所成的像与物体相对平面镜具有对称性。关于平面镜成像也可以表述为:平面镜所成的像是正立的虚像，像与物体关于镜面对称。因此我们可以用对称法作出平面镜中的像。 6.平面镜的作用：平面镜的使用历史悠久，古人用磨光的铜面作为镜子。现代生活中我们也离不开平面镜。 7.凸面镜和凹面镜：除了平面镜外，人们也常用到凸面镜和凹面镜，它们统称为球面镜。 汽车的后视镜、公路急转弯处的反光镜都是凸面镜，利用凸面镜可以扩大视野。 汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，利用它可以将光几乎平行射出。由于光路的可逆性，凹面镜可以会聚平行光。 【例1】如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小科准备了两支完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛A所成的像可以用光屏承接 B．蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变 C．为了更好的观察像的位置，应点燃蜡烛B D．多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差 【答案】B 【解析】A．虚像不能成在光屏上，蜡烛A所成的像是虚像，不可以用光屏承接，故A错误； B．平面镜成的像与物大小相等，蜡烛A靠近玻璃板时，物的大小不变，像的大小不变，故B正确； C．如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像还是蜡烛B的烛焰，从而对实验造成影响。所以，为了使成像清晰，更好的观察像的位置，蜡烛B不点燃，故C错误； D．实验中多次实验的目的有求平均值，减小误差或者避免实验的偶然性，得到普遍规律。本实验中多次改变蜡烛A的位置，得到多组数据的目的是避免实验的偶然性，得到普遍规律，故D错误。 故选B。 【即练1】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。 【即练2】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。 【例2】工人在检修大型机械设备内部时，因部件结构复杂遮挡视线，无法直接观察到某些隐蔽螺丝（形成“视野盲区”）。技术人员在检修工具上安装可调节角度的小平面镜，使工人能看到螺丝的位置。下列现象中，与“视野盲区”成因及小平面镜应用原理一致的分别是（　　） A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】C 【解析】无法直接观察到某些隐蔽螺丝（形成“视野盲区”），说明光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播；平面镜成像属于光的反射， ①树荫下的光斑由光的直线传播形成的； ②水中笔反射的光是从水中斜射入空气中，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线看时，看到的是折射光线反向延长线形成的笔的虚像，比笔的实际位置要浅些，所以感觉水中的笔向上折断了； ③海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时，发生折射形成的； ④鸟巢在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的。 综上分析，①④符合题意，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【即练1】将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 【答案】A 【解析】根据平面镜成虚像的特点可知，烛焰的像是正立、等大的虚像，在平面镜后面实际上是没有烛焰的，像点是虚像，虚像是由图中的无数条反射光线的反向延长线会聚而成的，故A错误，符合题意；BCD正确，不符合题意。 故选A。 【即练2】关于平面镜、凸面镜和凹面镜说法正确的是（　　） A．三种面镜中只有平面镜可以成像 B．通过平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵循光的反射定律 C．汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凹面镜，能起到扩大视野的作用 D．汽车前灯的反光装置相当于凸面镜，通过它可以将灯泡光反射成接近平行的光 【答案】B 【解析】A．平面镜、凸面镜和凹面镜都可以成像，只是成像性质不同，故A错误； B．平面镜、凸面镜、凹面镜反射的光线都遵守光的反射定律，故B正确； C．汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，能起到扩大视野的作用，故C错误； D．汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，将灯泡放在焦点处时可通过它反射成接近平行的光，故D错误。 故选B。 知识点03 光的折射 1.将一根筷子斜插在装有水的杯子里，从杯子侧面看到筷子发生了什么变化?这是为什么? 2.探索活动 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，其传播方向有变化吗?向哪个方向偏折? （2）让光以不同角度从空气斜射入水中，观察光的路径，能得出什么结论?让光垂直射向水面，进入水中的光的路径又是怎样的? （3）如图1.4-14所示，把水换成玻璃砖，重复上面的步骤，观察发生的现象。 3.光的折射：由实验可以发现，光从空气斜射入水中时，其传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。在图1.4-13中，PQ是空气和水的分界面，O点是光的入射点，A0是入射光线，NN'是经过入射点O并垂直于水面的直线，即法线，入射光线与法线的夹角a叫作入射角，OC是进入水中传播的折射光线，折射光线与法线的夹角y叫作折射角。 4.折射的规律：当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于人射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水或玻璃中时，折射光的方向不变。 5.光路可逆：如果让光逆着折射光的方向从水中或玻璃中斜射入空气，进入空气中的折射光逆着原来人射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路也是可逆的。 6.观察折射现象：如图所示，从上方看水、玻璃等透明介质中的物体，我们感到物体的位置要比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。 7.利用水流模拟演示光纤原理 （1）目标：会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。 （2）器材：矿泉水瓶，吸管，激光笔等。 (3)过程 a.在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶或橡皮泥密封;然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如图甲所示。 b.如图乙所示，在较暗的环境中，将激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏(手掌)处形成光斑。 c.如图丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让水从吸管流出，水弯曲地流出，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色光斑的位置变化。 (4)问题讨论:哪些方法可以使实验现象更明显? 8.海市蜃楼:海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象，多发生在夏季的海面上。在炎热的夏季，空气较热，海水较凉，海面附近的空气温度比它上面的空气温度低，海面附近的空气比它上面的空气密集。来自地平线下远处物体的光，由于不同高度处空气的疏密不同而发生弯曲，从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。 酷热的夏天，当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时，突然看到远处的路面上有一片“水洼”，可是当我们靠近那里时，却发现“水洼”无影无踪了!这也是海市蜃楼现象，你能解释这个现象吗? 【例1】下列光路图中，表示水下潜水员看到岸上树的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】水中的潜水员看到岸上树木，光线应从空气中射向水中，此时折射角小于入射角，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【即练1】如图为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线，下列说法正确的是（　　） A．OB是折射光线 B．AO是入射光线 C．入射角是30° D．空气在NN'的右侧 【答案】B 【解析】AB．据图可知，，则， 则 根据光的反射定律，反射角等于入射角，相邻两角都为60°，所以NN′为法线，MM′为界面，根据反射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，由图可知OC为折射光线，AO为入射光线，OB为反射光线，故A错误，B正确； C．入射角是入射光线与法线的夹角，AO为入射光线，NN′为法线，所以入射角为，故C错误； D．光从空气斜射入其他透明介质中时，折射角小于入射角。在图中，折射角小于入射角，说明光是从空气斜射入玻璃中，则玻璃在MM′的下方，空气在MM′的上方，故D错误。 故选B。 【即练2】如图所示，是水族馆鱼缸中表演美人鱼的潜水员和在边上观看表演的小蛟和小川，他们分别通过鱼缸观察对方的像的部分光路图（忽略玻璃厚度）。以下说法正确的是（　　） A．MN上侧表示空气，下侧表示水 B．潜水员和小川看到的小蛟的像分别是实像、虚像 C．潜水员看到小蛟的像是由光的反射形成的 D．小川观察到潜水员的像的光路中，折射光线是OC 【答案】D 【解析】A．由图可知，OB、OC与MN的夹角相等，OA与MN的夹角小于前面两个夹角，故MN是法线，PQ是界面，且PQ的左侧是水，右侧是空气，故A错误； BC．潜水员从水中看到小蛟时，光从空气进入水中，发生折射，看到是虚像，是光的折射形成的； 小川从空气中直接看到小蛟，是实物，故BC错误； D．小川观察潜水员时，光由水中斜射入空气中，AO是入射光线，OC是折射光线，故D正确。 故选D。 知识点04 光的色散 1.雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹。彩虹是怎样形成的? 2.17世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，才揭开了太阳光的颜色之谜。 3.探索活动:让一束太阳光照射到三棱镜上，观察这束光通过三棱镜后会产生什么现象。 让太阳光射到三棱镜上，在棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。 4.色散：太阳光是白光。白光射人、射出三棱镜发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。白光是由多种色光混合而成的。三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱。 5.光的三原色：人们发现，红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色，如图所示，因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。图显示的是放大后的彩色电视机屏幕图像。随着每种色光亮度的变化，电视机便产生各种颜色的光。 6.植物叶的颜色：植物的叶看上去大多是绿色的，这是因为植物叶中含有的叶绿素对绿光反射能力强，所以我们看到的植物叶大多呈绿色。但有些植物到了秋天，叶的颜色会发生变化，由绿色变成黄色或红色。原来，植物叶里除了含有叶绿素以外，还含有橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。到了秋天，叶绿素受气温下降等因素的影响而分解，而胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在秋天“重见天日”了。 【例1】17世纪以前，人们一直以为白色是最单纯的颜色。1666年，一位物理学家用三棱镜使太阳光发生了色散，揭开了光的颜色之谜，这位科学家是（    ） A．伽利略 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．开普勒 【答案】C 【解析】1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这才揭开了光的颜色之谜。故选C。 【即练1】如图所示为雨后出现的彩虹，下列关于彩虹的说法中正确的是（　　） A．只有在大雨过后才可能出现彩虹 B．日常生活中彩虹的形状可能是正方形 C．彩虹现象的实质是光的色散现象 D．彩虹的外侧是紫色，内侧是红色 【答案】C 【解析】A．彩虹的形成需要空气中存在水滴和阳光，不一定需要大雨。小雨、瀑布或喷泉附近也可能出现彩虹，故A错误； B.彩虹是阳光在水滴中折射和反射形成的圆形光带，但由于地面遮挡，通常只能看到半圆形的弧，故B错误； C．彩虹是太阳光进入水滴后发生折射、色散（不同颜色的光折射角不同）和反射形成的，本质是光的色散现象，故C正确； D．彩虹的颜色排列顺序是固定的，外侧为红色，内侧为紫色，故D错误。 故选C。 【即练2】1666年，物理巨匠牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，在光屏上得到了七色光，解开了光的颜色之谜。相关的表述不正确的是（   ） A．太阳光中包含七色光 B．七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光反射程度不同 C．光屏上得到的七色光是红橙黄绿蓝靛紫 D．能看到光屏上的红色光是因为光屏反射了红色光 【答案】A 【解析】A．用玻璃三棱镜分解了太阳光，发现太阳光是由7中可见光和2种不可见光组成，故A错误，符合题意； BC．发生光的色散现象，由上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，是由于三棱镜对不同色光反射程度不同，故BC正确，不符合题意； D．不透明物体的颜色是由其反射的色光决定，能看到光屏上的红色光是因为光屏反射了红色光，故D正确，不符合题意。 故选A。 知识点05 看不见的光 1.红外线：我们可以用遥控器来调节电视机播放的节目。当按下遥控器的按键时，遥控器发出一种人们看不见的光-红外线。红外线位于可见光谱的红端以外部分。红外线具有热效应，在光的色散实验中，如果将非常灵敏的温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数就会上升。 2.红外线的作用：太阳的热主要是以红外线的形式辐射到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都是利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。 3.红外线的利用：某些动物(如响尾蛇)是靠红外线来捕食的。响尾蛇的眼和鼻之间有热的灵敏感受器，可用来测定周围动物的准确位置从而捕获猎物。人们模仿响尾蛇制成了一种红外制导导弹，导弹上的红外装置可以引导导弹自主追踪热的目标，对其进行有效攻击。 4.紫外线：把人民币放入验钞机，我们会看到人民币上出现在日光下看不见的文字。这是因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞机会发出一种人眼看不见的光--紫外线。紫外线位于可见光谱的紫端以外部分。 5.紫外线的影响：紫外线能使荧光物质发光，从而使我们看到它。紫外线能杀死微生物，常被用来消毒灭菌。照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤，诱发皮肤癌。自然界中的紫外线主要来源于太阳。在距地面20~25km的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 【例1】太阳发出的光，照亮了地球，给万物带来了生机。关于太阳光下列说法正确的是（    ） A．人可以看到阳光中的红外线和紫外线 B．被阳光晒伤主要是照射过量的红外线导致的 C．太阳发出的白光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 D．阳光充足时晒被子不但可以防潮还可以杀菌 【答案】D 【解析】A．红外线和紫外线属于不可见光，人眼不能直接观察到，故A错误； B．被阳光晒伤主要是照射过量的紫外线导致的，故B错误； C．太阳发出的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的，故C错误； D．阳光充足时晒被子，太阳光中的紫外线可以消毒灭菌，因此不但可以防潮还可以杀菌，故D正确。 故选D。 【即练1】工程师研制出一种可用于地震废墟搜救的微型仿生机器人。它能根据幸存者的体温和环境温度的差异，确定幸存者的位置，从而及时救援。该机器人搭载的探测设备主要利用的是（   ） A．人体辐射的红外线 B．人体发出的可见光 C．人体反射的紫外线 D．人体发出的次声波 【答案】A 【解析】红外线具有热效应，温度不同，向外辐射红外线的情况也不同。人体会向外辐射红外线，且体温与环境温度存在差异时，辐射的红外线情况也不同，故可通过探测红外线的差异可确定幸存者位置，故选A。 【即练2】下列是关于光现象的一些说法，其中正确的是（   ） A．植物的叶片呈现绿色，说明植物最喜欢吸收绿光 B．当一个物体温度升高时，它所辐射的红外线就会增强 C．紫外线消毒灯工作时会发出紫光，说明紫外线是紫色的 D．将红橙黄绿蓝靛紫七种单色光按一定比例混合就是阳光 【答案】B 【解析】A．植物的叶片呈现绿色，是因为植物反射绿光，而不是最喜欢吸收绿光，故A错误； B．当一个物体温度升高时，它所辐射的红外线就会增强，故B正确 C．紫外线消毒灯工作时会发出紫光，但紫外线是不可见光，不是紫色的，故C错误； D．将红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光按一定比例混合可以得到白光，而阳光是复色光，包含多种成分，不是简单的这七种单色光按一定比例混合就是阳光，故D错误。 故选B。 一、选择题 1．光射到镜面上，入射光线与反射光线的夹角为120°，若使反射光线与入射光线的夹角变为100°，下列方法可行的是（　　） A．镜面不动，入射光线向镜面旋转10° B．镜面不动，入射光线远离镜面旋转20° C．入射光线不动，镜面逆时针旋转20° D．入射光线不动，镜面逆时针旋转10° 【答案】D 【解析】光射到镜面上反射时，反射角等于入射角，当入射光线与反射光线的夹角为120°时，入射角等于60°，若使反射光线与入射光线的夹角变为100°，即入射角变为50°，可以将入射光线不动，镜面逆时针旋转10°，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．雨后的夜晚，当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方，下列光路中正确的是（   ） A．B．C．D． 【答案】B 【解析】迎着月光走，月光经积水水面发生镜面反射，即水洼发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水洼处亮；而地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，所以为了避让水洼，应走“较暗”的地面，故ACD错误，B正确。 故选B。 3．如图是“研究光的反射定律”实验研究装置，关于这个实验，下列说法不正确的是（　　） A．用白色光屏是为了便于显示光的传播路径 B．当光屏右半部分向后翻折时，反射光线也消失了 C．该装置也可以用来研究光路是可逆的 D．镜面反射和漫反射均遵守反射定律 【答案】B 【解析】A．因为白色光屏能反射所有色光，便于清晰显示光的传播路径，故A正确，不符合题意； B．当光屏右半部分向后翻折时，由于反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，只是右半部分光屏不在此平面，所以反射光线无法在翻折后的光屏上显示，但反射光线并未消失，故B错误，符合题意； C．若要研究光路可逆性，可通过让光线沿原反射光线方向入射，观察是否沿原入射光线方向射出，该装置能实现此操作，故C正确，不符合题意； D．镜面反射和漫反射都属于光的反射现象，均遵循光的反射定律，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．如图为探究光的反射定律实验，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在镜面上，入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出），O为入射点，ON为法线，则（　　） A．仅将镜面水平向右移一小段，反射光线OB位置不变 B．反射光线OB的位置在ON的左侧 C．法线ON实质是过入射点、垂直与镜面的一条光线 D．仅将纸板取走，反射光线OB将随之消失 【答案】A 【解析】A．仅将镜面水平向右移一小段，入射光线的位置、入射角不变，反射光线OB位置不变，故A符合题意； B．根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，入射光线AO的位置在ON的左侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故B不符合题意； C．法线ON实质是过入射点、垂直与镜面的一条线，不是实际光线，故C不符合题意； D．纸板是为了显示光线而设置的，仅将纸板取走，入射光线存在，反射光线OB也不会消失，故D不符合题意。 故选A。 5．小金开车去山上游玩，途中经过一段盘山公路时，通过拐弯路口的镜子来增大视野范围，来判断对面是否有车辆驶过，这面镜子相当于（　　） A．凸面镜 B．凹面镜 C．凸透镜 D．凹透镜 【答案】A 【解析】盘山公路拐弯路口的镜子一般是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能扩大视野，让司机及早发现弯道对面的车辆及行人，以减少交通事故的发生，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．耳、鼻、喉科医生在诊病时经常要戴额镜（主体是一面凹面镜），额镜镜面中央有个洞（医生通过此洞观察病变部位），洞的设计原理是（　　） A．光在均匀介质中沿直线传播 B．凸面镜能够反射散光 C．凹面镜能够反射聚光 D．平面镜能够成像 【答案】A 【解析】额镜是凹面镜，利用凹面镜反射聚光的原理，使更多的光照亮病变部位，病变部位反射的光通过额镜镜面中央的洞被眼睛接收到，所以洞的设计体现了光在均匀介质中沿直线传播的规律，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7．小科利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。下列有关说法正确的是（　　） A．将蜡烛A远离玻璃板，它所成的像变小 B．实验中使用大小相同的蜡烛A、B，目的是比较像与物的大小关系 C．若将玻璃板倾斜，则无法观察到蜡烛的像 D．将光屏放到蜡烛B的位置，能在光屏上得到清晰的像 【答案】B 【解析】A.平面镜所成的像与物体大小始终相等，将蜡烛A远离玻璃板，它所成的像大小不变，故A错误； B．实验中使用大小相同的蜡烛A、B，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，可比较像与物的大小关系，故B正确； C．若将玻璃板倾斜，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，可能无法使蜡烛B与蜡烛A的像重合，但仍然能观察到蜡烛的像，故C错误； D．平面镜所成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，将光屏放到蜡烛B的位置，不能在光屏上得到清晰的像，故D错误。 故选B。 8．小叶采用如图的装置来研究平面镜成像特点时，下列说法不正确的是（　　） A．玻璃板应选用薄的 B．所成的像可在光屏上承接 C．做实验的环境亮度越暗越好 D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，便于比较像与物到玻璃板的距离 【答案】B 【解析】A．若玻璃板应选用厚度较大的，则两个反射面成两个相距较远的像，不易确定像的位置，故A正确，不符合题意； B．虚像不能在光屏上承接，故B不正确，符合题意； C．实验环境较暗时，成像较清晰，故C正确，不符合题意； D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，不用测量，便于比较像与物到玻璃板的距离，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．如图所示，小虹同学去公园游玩，发现在湖面上漂浮着网红大黄鸭，精神抖擞，雄赳赳、气昂昂地等待喜爱它的游客前来与它亲密接触。下列能正确表示大黄鸭在水中所成倒影的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】根据平面镜成像的特点，像和物体各对应点到平面镜间距离相等；平静的水面相当于平面镜，可使大黄鸭通过水面成像，并且它的像与本身关于湖面对称。原图中的大黄鸭是正立的，那么它的倒影应该是上下颠倒、左右不变的对称形状。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10．如图所示，某市民正站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。地铁到站后，安全门向两侧打开，该市民在左右两侧安全门中的情况分析正确的是（　　） A．都成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合 B．都成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于两侧安全门之间的间距 C．在两侧安全门中成的像越来越小，直至不成像 D．各成半个像，合起来成一个完整的像 【答案】A 【解析】AB．根据平面镜成像的特点可知，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，人到镜面的位置不变，所以像的位置不变，在两个平面镜中都能成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合，故A正确，B错误； C．平面镜所成的像与物大小相同，在两侧安全门中成的像大小不变，故C错误； D．平面镜所成的像与物大小相同，在两侧安全门中成的像是完整的像，故D错误。 故选A。 11．抖音视频：1月24日，江苏徐州，一女子在屋外烤火，透过玻璃门，见屋内狗狗身上“着火”，一动不动，如图所示。关于女子看到的“狗”和“火”下列叙述正确的是（　　） A．“狗”和“火”都是虚像 B．“狗”和“火”都是实像 C．“狗”是虚像，而“火”是实像 D．“狗”是实像，而“火”是虚像 【答案】A 【解析】平面镜成像是由光的反射形成的，所成的像是虚像；光从一种介质斜射入另一种介质中时，光的传播方向会发生改变，这是光的折射现象。一女子在屋外烤火，透过玻璃门，看见屋内的狗狗，是狗狗反射的光线经过玻璃门的折射后所形成的虚像；狗狗身上的火是屋外的火焰通过玻璃门成的像，属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故A正确，BCD错误。 故选A。 12．小科采用如图装置研究平面镜成像特点，下列说法正确的是（　　） A．玻璃板应选用厚度较大的 B．所成的像可在光屏上承接 C.实验环境的亮暗对实验没有影响 D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，便于比较物与像到玻璃板的距离 【答案】D 【解析】A．若玻璃板选用厚度较大的，则两个反射面成两个相距较远的像，会出现重影的现象，不易确定像的位置，故A错误； B．平面镜所成的像为虚像，虚像不能在光屏上承接，故B错误； C．在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，此时平面镜所成的像较清晰，故C错误； D．可将白纸替换为带有刻度的纸张，不用测量，可以从有刻度的纸上直接读出物距和像距，便于比较物与像到玻璃板的距离，故D正确。 故选D。 13．如图所示，一平面镜与水平方向成45°角，S为一点光源，关于点光源S在平面镜中的虚像，下列说法正确的是（   ） A．光源S沿水平方向向左运动时，像沿水平方向向右运动 B．光源S沿水平方向向左运动时，像沿竖直方向向下运动 C．光源S沿竖直方向向下运动时，像沿竖直方向向上运动 D．光源S沿竖直方向向下运动时，像沿水平方向向右运动 【答案】B 【解析】AB．当光源S沿水平方向向左运动时，由像和物体各对应点到平面镜间距离相等，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，作图可知，像S′沿竖直方句向下运动，如图1所示： 故B正确，A错误； CD．光源S沿竖直方向向下运动时，由像和物体各对应点到平面镜间距离相等，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，作图可知，像S′沿水平方同向左运动，如图2所示： 故CD错误。 故选B。 14．如图是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是（   ） A．同实际物体的上下、左右关系都是一致的 B．同实际物体的上下、左右关系都是相反的 C．同实际物体的上下关系是一致的，而左右关系是相反的 D．同实际物体的上下关系是相反的，而左右关系是一致的 【答案】A 【解析】潜望镜由两块平行放置的平面镜组成，光线经第一次反射后改变传播方向，再经第二次反射后进入观察者眼睛。单块平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，即上下关系一致，左右关系相反。潜望镜中光线经过两次反射， 第一次反射时，物体光线经上方平面镜反射后，像的上下关系与原物体一致，但左右关系相反。 第一次反射所成的像作为“新物体”，经下方平面镜反射后，其上下关系再次保持一致，左右关系再次相反。 两次左右相反的变换相互抵消，最终像的上下、左右关系均与原物体一致。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 15．如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后，从一定角度观察，发现镜子中还是能够看到橘子的像，下列说法正确的是（　　） A．镜中橘子的像发出的光线进入到人眼 B．镜中的像是橘子通过镜子所成的实像 C．人在任何位置都能看到镜中橘子的像 D．只要镜子足够大，橘子一定能够成像 【答案】D 【解析】AB．平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故AB错误； C．只要镜子足够大且位置合适，可以从多个位置看到，但不是在任意位置都能看到。例如，如果站在镜子后面或侧面太远，可能看不到，故C错误； D．从物理角度来看，像的形成是光线的反射结果，只要光线从物体到达镜子并反射，像就存在，因此只要镜子足够大，橘子一定能够成像，故D正确。 故选D。 16．泳池中一束光从水底斜射向水面，在水面发生折射，如图所示。不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速注水，水面上升过程中，折射角的变化趋势正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】不改变灯光的位置和角度，随着泳池匀速放水，但水面总是水平的，且法线与水面垂直，所以入射光线与水面的夹角不变，即入射角大小不变，则折射光线的方向不变，故折射角不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 17．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。 18．下列关于光的色散和不可见光的叙述，完全正确的一组是（　　） ①光的色散表明白光是复色光，由多种颜色的光混合而成。 ②色散现象中，紫光偏折角度最大。 ③红外线具有热效应；可以用来遥控电视机。 ④紫外线能杀死微生物，医院常用紫外线灯灭菌。 ⑤紫外线能使荧光物质发光，利用这一特性可以进行防伪。 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象叫做光的色散，光的色散表明白光是复色光，由多种颜色的光混合而成，故①正确； ②色散现象中，紫光偏折角度最大，红光偏折角度最小，故②正确； ③红外线具有热效应，可以进行遥控。电视机的遥控器的前端有一个发光的二极管，可以发射红外线，用它来传递信息，实现对电视的控制。故③正确； ④⑤紫外线的作用和用途：紫外线能使荧光物质发光，制成验钞机；能杀菌，制成灭菌灯；能促成VD的合成；适当照射紫外线对人体有益，长时间照射对人体有害。故④⑤正确。 综上所述，①②③④⑤均正确。故ABC错误，D正确。 故选D。 19．如图表示太阳光经三棱镜折射的色散实验，图中①②分别表示红外线和紫外线所在区域。下列说法不正确的是（　　） A．太阳光是由多种色光混合而成的复色光 B．①区域的光具有热效应 C．②区域的光无法用肉眼观察 D．太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度小于红光 【答案】D 【解析】A.太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的复色光，故A正确，不符合题意； B．①区域的光在红光的外侧，是红外线，具有热效应，故B正确，不符合题意； C．②区域的光在紫光外侧，是紫外线，无法用肉眼观察，故C正确，不符合题意； D．由图可知，太阳光经三棱镜折射后，紫光的偏折程度大于红光，故D错误，符合题意。 故选D。 20．如图所示的实验中，下列现象错误的是（　　） A．白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折 B．白光经三棱镜后发生了色散现象 C．白光经三棱镜后红光的偏折程度最大 D．把一支温度计放在红光外侧，可以观察到温度计示数明显上升 【答案】C 【解析】A．由图知道，通过隙缝的白光经三棱镜后向三棱镜底边方向的偏折，故A正确，不符合题意； BC．太阳光通过三棱镜发生了色散现象，在光屏上呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，红光的折射程度最小，紫光的折射程度最大，故B正确，不符合题意，C错误，不符合题意； D．红光的外侧是红外线，将温度计放到红光外侧，会看到温度上升，故D正确，不符合题意。 故选C。 21．1666年，牛顿将太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是（　　） A．①太阳光是复色光，②和③是单色光 B．②→③顺序依次是从红光到紫光 C．电视机发出的光组成与太阳光相同 D．这个现象产生的原理是光的色散 【答案】C 【解析】ABD．如图为牛顿所做的光的色散实验，根据光的色散可知，太阳光是由七中单色光混合而成，且三棱镜对红光的偏折能力最小，对紫光的偏折能力最大，因此从上到下彩色光带依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，ABD正确，故ABD不符合题意； C．彩色电视机画面上的颜色是由光的三原色红、绿、蓝三种色光混合而成，与太阳光不相同，C错误，故C符合题意。 故选C。 22．海坛校区为节约用水，厕所里安装的热感应自动水龙头。如图所示，使用峙只需把手伸到水龙头的下方，就会自动出水。这是因为人体能辐射出（　　） A．紫外线 B．红外线 C．红光 D．紫光 【答案】B 【解析】一切物体都会向周围辐射红外线，物体的温度越高，向外辐射的红外线越强。自动感应龙头接收到人体辐射的红外线后，会自动打开水阀出水，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 23．下列关于阳光的说法错误的是    （　　） A．阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成 B．紫外线具有杀菌作用，因为紫外线具有较大的能量 C．红外线可用于加热物体，是利用了红外线的热效应 D．紫外线可用于识别伪钞，因为它能使荧光物质发光 【答案】A 【解析】A．太阳光包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，还含有不可见光，例如红外线、紫外线，故A错误，符合题意； B．紫外线的波长较短，能量较高，能够破坏细菌和病毒的DNA或RNA，从而达到杀菌的效果，故B正确，不符合题意； C．红外线的主要特性之一就是热效应，它能够被物体吸收并转化为热能，因此常用于加热，故C正确，不符合题意； D．许多钞票中会加入荧光物质，在紫外线的照射下会发出荧光，这是防伪的一种手段，故D正确，不符合题意。 故选A。 24．单独用UVC紫外线灯直接照射100元人民币时，人民币上出现“100”字样的荧光；再用UVC紫外线灯照射石英玻璃，人民币上也出现“100”字样的荧光（如图所示）；而将石英玻璃换成普通玻璃，还是用如图所示的方式照射，人民币上不会出现荧光，下列判断错误的是（   ） A．普通玻璃可有效阻碍UVC紫外线的传播 B．UVC紫外线能识别人民币的真伪 C．100元人民币上有荧光物质 D．人民币发出的荧光是紫外线 【答案】D 【解析】A．当使用普通玻璃时，人民币上不出现荧光，说明UVC紫外线被普通玻璃阻挡，无法照射到人民币上。故A正确，不符合题意； B．荧光物质在特定波长（UVC）下发光，这是防伪技术的常见手段，因此UVC紫外线能用于识别人民币真伪，故B正确，不符合题意； C．人民币在UVC紫外线照射下发出荧光，说明其上有荧光物质。故C正确，不符合题意； D．人眼可以看见UVC紫外线照射时人民币发出的荧光，但是人眼是看不见紫外线的，所以人民币发出的荧光不是紫外线，故D错误，符合题意。 故选D。 25．在“探究光的反射定律”时，小科进行了如图所示的实验。 (1)如图甲，若将EO向ON远离，则OF_________（填“靠近”或“远离”）ON。 (2)在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是_________。 (3)小科将纸板沿PQ剪开，将纸的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板右侧的_________（填“上部”或“下部”）会看到反射光线。 【答案】(1)远离 (2)可逆的 (3)下部 【解析】（1）由光的反射规律可知，反射角等于入射角，若将EO向ON靠近，入射角减小，反射角也减小，则OF靠近ON。 （2）若光线沿EO射入，则经镜面反射后光线沿OF射出；若光线沿FO射入，则经镜面反射后光线沿OE射出，这说明在光的反射中，光路是可逆的。 （3）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。 26．为了节能减排，许多地下车库采用光导照明系统，如图所示，采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的光导管，经多次________后，传导到漫射器，光经过它的漫反射传播到车库的各个方向，漫射器应该用________（选填“凹凸不平”或“厚度均匀”）的透明材料制成。 【答案】 反射 凹凸不平 【解析】[1]采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管，经多次反射后，传导到漫射器，当光传导到漫射器时，发生漫反射，光向四处传播开来。 [2]漫射器应该用凹凸不平的透明材料制成，这样可以把平行光向各个方向反射出去，人在各个角度都能接收到光线，而且接收的反射光不太强。 27．如图甲所示，是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景，汽车的倒车镜是_____（选填“凹面镜”或“凸面镜”），其作用是______。图乙是______（光学仪器）的光路图，在光反射的过程中______（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。 【答案】 凸面镜 扩大视野 凹面镜 遵循 【解析】[1][2]汽车的倒车镜是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能够扩大视野。 [3][4]图乙是凹面镜，对光有会聚作用，在光反射的过程中遵循光的反射定律。 28．在“走进西藏”活动中，小江对藏民用面积很大凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在___________（选填“a”“b”或“c”）点。 （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”的凹形锅面应选用对电视信号有很强___________（选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 （3）“镜子”在生活中有着很广泛的应用。例如自行车尾灯上安装了___________，车库的转弯镜属于___________。 A．凸面镜                B．凹面镜            C．平面镜 D．凸透镜 【答案】 b 反射 角反射器 A 【解析】（1）[1]由于凹面镜对光线有会聚作用，所以，水壶应放在焦点位置，即应放在图乙中的b点。 （2）[2]卫星锅对信号有反射作用，为了能收集微弱电视信号，所以，“卫星锅”凹形锅面应选用对电视信号有很强反射性能的材料。 （3）[3]角反射器是利用光的反射原理制成的，它一般由三个相互垂直的平面镜组成，自行车的尾灯就是利用了角反射器。 [4]车库的转弯处设置凸面镜，可以扩大司机视野，用于保障汽车行车安全，故A符合题意。 29．请用学过的光学知识回答下列问题。 (1)图甲是人类首次拍到猩猩使用工具捕猎的情景。为了捉到一条鱼，猩猩用矛瞄准水中的“鱼”却没有刺中，猩猩看到的“鱼”比实际位置要________（填“深”或“浅”），看到的“鱼”是________（填“虚像”或“实像”）。 (2)图乙是光线在两种介质的界面处发生反射和折射的光路图，O点是入射点，介质是空气和玻璃。折射角的度数为________。 (3)秋高气爽的西湖，一阵微风吹来，水面波光粼粼，这主要是由于光在水面上发生了________反射。 【答案】(1) 浅 虚像 (2) (3)镜面 【解析】（1）[1][2]鱼反射的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入眼睛，而眼睛是逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了，这实际上看到的是偏高的鱼的虚像，所以猩猩用矛拼命地刺向水里，但不会成功。 （2）如图所示： 由图可知 则 根据反射角等于入射角可知，NN'为法线，MM'为界面； 折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OA一定为折射光线，CO为入射光线，OB为反射光线。折射角为 （3）阳光下的深水波光粼粼有些刺眼，是因为光照射到水面的某些部分上发生了镜面反射，反射光线朝着同一方向射出。 30．根据下图回答问题： 图A，响尾蛇导弹是靠跟踪敌机尾部高温气流辐射的______，对其进行有效攻击。 图B，验钞机是利用了紫外线能使______物质发光的原理工作的。 图C，电视遥控器不对准接收窗口，对着墙壁也能对电视的遥控，这是______现象。 图D，用放大镜观察正在播放节目的彩电屏幕，看到小区域中三原色为红、______、蓝。 【答案】 红外线 荧光 光的反射 绿 【解析】[1]响尾蛇导弹是靠跟踪敌机尾部高温气流辐射的红外线，对其进行有效攻击。因为一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，响尾蛇导弹就是根据敌机尾部高温气流辐射的红外线来追踪目标的。 [2]验钞机是利用了紫外线能使荧光物质发光的原理工作的。钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线照射下这些荧光物质发光，从而辨别钞票真伪。 [3]电视遥控器不对准接收窗口，对着墙壁也能对电视遥控，这是光的反射现象。遥控器发出的红外线经墙壁反射后，改变传播方向，仍能被电视接收窗口接收，实现对电视的遥控。 [4]用放大镜观察正在播放节目的彩电屏幕，看到小区域中三原色为红、绿、蓝。不同比例的红、绿、蓝三原色光混合能产生各种色彩。 31．小科为探究光的反射规律，进行如图所示的实验。将平面镜放置于水平桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 60° 40° 20° 反射角 60° 40° 20° (1)如图甲所示，白色硬纸板应_________地立在平面镜上。 (2)小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，若入射光线AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光线OB绕O点_________时针旋转。用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：_________ (3)如图乙所示，将纸板F向后折转一定的角度，纸板F上的反射光线消失，说明_________。 【答案】(1)竖直 (2) 逆 反射角与入射角相等 (3)反射光线、入射光线、法线在同一平面上 【解析】（1）在探究光的反射规律实验中，白色硬纸板应竖直（或垂直）地立在平面镜上。因为只有这样，才能保证法线在硬纸板所在平面内，从而使反射光线可以在硬纸板上呈现出来。 （2）[1]当入射光线AO绕O点顺时针旋转时，入射角减小。根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也会减小，那么反射光线OB绕O点逆时针旋转。 [2]从实验数据表格中可以看到，每组反射角与入射角的大小相等，由此可得结论：光反射时，反射角等于入射角。 （3）将纸板F向后折转一定的角度，此时纸板E与纸板F不在同一平面内，而纸板F上的反射光线消失，这就说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 32．小明用平面镜、激光笔、纸板（纸板F可绕ON翻折）等器材探究光的反射定律。 (1)先将平面镜放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持竖直，白色的硬纸板表面应尽可能______（光滑/粗糙）。 (2)将纸板F绕ON向后折，纸板F上会不会看到反射光线？______（选填“会”或“不会”）。此时，反射光线______（选填“存在”或“不存在”）；小宇将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的______（选填“上部”或“下部”）会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在______ (3)图甲中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线会沿着OA射出，这一现象说明在光的反射现象中光路是______。 (4)改变光束的入射角度，多次实验，目的是：______。 A．获得普遍规律 B．减小误差 【答案】(1)粗糙 (2) 不会 存在 下部 同一平面内 (3)可逆的 (4)A 【解析】（1）为了使光线在纸板上发生漫反射，便于从不同角度观察入射光线和反射光线，白色硬纸板的表面应尽可能粗糙。光滑表面会导致镜面反射，光线集中在一个方向，不利于实验观察。 （2）①纸板F绕ON向后折时，由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，当纸板F向后折，反射光线所在的平面与纸板F不再重合，因此纸板F上不会看到反射光线。但反射光线仍然存在，只是不在纸板F的可见范围内。 ②纸板沿PQ剪开，上半部分向后折时，在纸板右侧的下部会看到反射光线，上部看不到的反射光线。此现象说明反射光线、入射光线和法线位于同一平面内，这是光的反射定律的重要内容之一。 （3）图甲中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线会沿着OA射出，这一现象说明在光的反射现象中光路是可逆的。 （4）改变光束的入射角度，多次实验，目的是为了避免结论的偶然性，获得普遍规律，故选A。 33．从远处走近平面镜，我们会觉得平面镜中的像不断变大，那么平面镜中像的大小与什么有关？某兴趣小组进行实验，探究平面镜成像特点，实验装置如图甲所示。 (1)小科找到粗细相同但高度不同的蜡烛（如图乙，）；将蜡烛B、C、D依次在玻璃板后移动，发现只有蜡烛_________能够与A的像重合，这一位置就是像的位置，在纸上记录两支蜡烛的位置；改变A到玻璃板的距离，重复多次实验，结果不变。 (2)在如何测量蜡烛和像到镜面距离时，小组成员产生分歧，经过老师讲解后，确定图丙中l₁是蜡烛到镜面距离，则_________是像到镜面距离。 (3)得出结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，与物体到镜面的距离_________（填“有关”或“无关”）。 (4)实验中，为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像，小科将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置会_________（填“向右移动”“向左移动”或“保持不变”）。 【答案】(1)C (2) (3)无关 (4)保持不变 【解析】（1）实验中要选择两个相同的蜡烛，所以只有蜡烛C能够与A的像A'重合，可知像与物大小相等，这一位置就是像A'的位置，在纸上记录两支蜡烛的位置，改变A到玻璃板的距离，重复多次实验，结果不变。 （2）根据图丙可知，反射面在物的一侧，图丙中是蜡烛到镜面距离，则是像到镜面距离。 （3）通过实验可知，平面镜所成像的大小与物体的大小相同，像的大小与物体到镜面的距离无关。 （4）为了让旁边的同学也能够看清蜡烛的像，小红只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，玻璃板所在平面的位置没有变化，蜡烛A的位置没有变化，所以蜡烛像的位置保持不变。 34．在探究平面镜成像特点的实验中，小明选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴、记号笔等器材进行实验。请回答： (1)小明在玻璃板前点燃A蜡烛，可看到玻璃板后出现A蜡烛的像，然后用未点燃的B蜡烛在玻璃板另一侧移动，直到看上去B与A的像完全重合，如图甲。由此可得出的结论是________； (2)在找准像的位置后，小明在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙。他应分别测出________（填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到平板玻璃的距离进行比较；多次移动A蜡烛的位置，重复上述实验，并在每次实验中用记号笔标记蜡烛的位置； (3)移去蜡烛B，并在其所在位置上放光屏，则光屏________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A烛焰的像。 【答案】(1)平面镜所成像与物体大小相等 (2)a、c (3)不能 【解析】（1）蜡烛B和蜡烛A完全相同，蜡烛B放在蜡烛A所成的像处，与蜡烛A的像完全重合，则蜡烛B和蜡烛A的像大小相等，说明平面镜所成像与物体大小相等。 （2）平面镜所成的像和物体关于镜面对称，c点是a点对应的像的位置，所以应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离进行比较像和物到镜面的距离的关系。 （3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。平面镜所成的像为虚像，所以用光屏无法承接蜡烛A烛焰的像。 35．小科同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。 【实验器材】：一块1mm厚的玻璃板、两根完全相同的蜡烛1和2、刻度尺、白纸、火柴等实验器材可供选择。 【实验操作】：将点燃蜡烛1放在玻璃板前，再拿一支外形相同且未点燃的蜡烛2竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合。（如图甲） (1)在实验过程中，如果小科在水平桌面上不管怎么移玻璃板后的蜡烛2，像总比蜡烛2高一些，其可能的原因是_________； (2)小科选择1mm厚的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到蜡烛1的像，又能看到后面的蜡烛2，其原理为（　　）（填字母）； A．两者都是光的反射形成的 B．前者是光的折射形成的，后者是光的反射形成的 C．两者都是光的折射形成的 D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的 (3)改正错误并找准像的位置后，小科在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙所示；他应分别测出_________（选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到玻璃板的距离进行比较； (4)为确定像的虚实，小科需在蜡烛2位置放一个不透明的光屏（如图乙），并在图中的_________处观察光屏上是否有像；（选填“A”、“B”、“C”或“D”） (5)小科用硬币继续实验（如图丙），若用手推动玻璃板到丁位置，则会观察到硬币的像的位置是_________。（选填图丁中字母） 【答案】(1)玻璃板未与桌面垂直 (2)D (3)a、c (4)C (5)a 【解析】（1）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。 （2）玻璃板前蜡烛射出的光线经玻璃板反射后进入人的眼睛，是平面镜成像，所以看到的蜡烛A的虚像；眼睛透过玻璃板看玻璃板后面的蜡烛B，镜后蜡烛射出的光线经玻璃板发生折射，折射光线进入眼睛，看到的蜡烛B的虚像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）由图可知，要分别测出物体和像两点到平板玻璃的距离作为物距和像距，则应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离作为物距和像距，比较像距与物距关系。 （4）为确定像的虚实，需在蜡烛2位置放一个光屏，并在如图中的C处观察光屏上是否有像。 （5）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将玻璃板水平向右移动到丁位置，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，在原位置a。 44．如图是探究平面镜成像特点的实验装置。在水平桌面上铺上白纸，将薄玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多次实验。 (1)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面放一支未点燃的完全相同的蜡烛B，此操作目的是_________； (2)若把蜡烛A放在距玻璃板20cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到_________（选填“蜡烛A”或“玻璃板”）的距离是20cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)要确认平面镜所成像是虚像还是实像，应把光屏放到像的位置，眼睛在_________（选填“A”或“B”）观察，当观察到_________时，可以证明所成的像为虚像。 【答案】(1)确定像的位置和比较物与像的大小 (2) 玻璃板 不变 (3) B 光屏上没有像 【解析】（1）实验中使用薄玻璃板，既能反射成像，又能透过玻璃板看到后面的蜡烛。将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支完全相同的未点燃蜡烛B在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B的位置，就是蜡烛A的像的位置；因为蜡烛B和蜡烛A完全相同，当蜡烛B与蜡烛A的像重合时，就说明像与物的大小相等。故此操作目的是确定像的位置和比较物与像的大小。 （2）[1]平面镜成像中，像和物体到平面镜的距离相等。若把蜡烛A放在距玻璃板20cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到玻璃板的距离是20cm。 [2]平面镜成像中，像和物体大小相等。当蜡烛A远离玻璃板时，蜡烛A的大小不变，所以它的像的大小不变。 （3）[1][2]光屏能承接实像，不能承接虚像。要确认平面镜所成像是虚像还是实像，应把光屏放到像的位置，眼睛在B观察，当观察到光屏上没有像时，可以证明所成的像为虚像。 45．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。 (1)如图甲所示，实验时，选两只相同的蜡烛的目的是__________； (2)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置换上一个光屏，并在图乙中的__________（选填“①”或“②”）处观察光屏上是否有像； (3)小海向旁边实验小组的同学借来了一块玻璃板，将两玻璃板分别放在蜡烛A的两侧，如图丙。发现蜡烛A通过玻璃板形成了很多个像，如图丁所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_________（选填“相等”或“越远越小”）。 【答案】(1)比较像与物的大小关系 (2)② (3)相等 【解析】（1）实验中移动未点燃的蜡烛B，直至它与蜡烛 A 在玻璃板中的像完全重合。因为两支蜡烛完全相同，蜡烛B能与蜡烛A的像重合，就可直观证明平面镜所成的像与物体大小相等，这是实验中常用的等效替代法。 （2）平面镜成的像是虚像，虚像由反射光线的反向延长线相交形成，无法在光屏上呈现。观察光屏时，不能透过玻璃板，需在与蜡烛B同侧的②处直接观察光屏，若光屏上无像，就能进一步确认所成的是虚像。 （3）无论有几块玻璃板，每一块玻璃板成像都遵循平面镜成像的基本特点。平面镜成像时，像与物体的大小始终相等，像的大小只由物体本身大小决定，与成像的次数、像到物体的距离等因素无关。出现多个像只是因为多块玻璃板的多个反射面分别反射成像，并不会改变像与物体的大小关系。 46．如图甲是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验过程。 实验次数 ①（cm） 像与平面镜距离（cm） 物与像的大小关系 1 7 7 等大 2 6 6 等大 3 3 3 等大 a．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，并记下玻璃板的位置； b．拿另一支完全相同的点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与第一支蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置； c．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置、；、（如图乙所示）； d．点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置。 (1)为便于观察，该实验最好在______（填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行； (2)实验步骤a，b，c，d的合理顺序是______（填写步骤前字母），实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是______； (3)如图乙，分别将实验中的物点与像点连接，发现它们的连线始终与玻璃板面垂直。为了得到平面镜成像的特点，某同学将实验数据填入表中，请把丙图表头①处填上合适的内容：______； (4)如果在像的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛______（填“”或“”）这一侧观察，光屏上______（填“能”或“不能”）承接到像。这说明______。 【答案】(1)较黑暗 (2) adbc 玻璃板后方的蜡烛被点燃了 (3)物体与平面镜的距离 (4) 不能 平面镜成像为虚像 【解析】（1）探究平面镜成像实验时，成像物体越亮，和环境的对比度越大，成像越清晰，所以，为了使像更清晰，要在较黑暗的环境中进行实验。 （2）[1]因为实验目的：探究物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离的关系，在水平桌上铺一张白纸，纸上垂直放一块平板玻璃板作为平面镜，然后在纸上记录玻璃板的位置； 实验步骤a、b、c、d的合理顺序：a.在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在纸上记录玻璃板的位置； d.点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1； b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A1′； c.改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2′；A3、A3′； [2]实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是玻璃板后方的蜡烛被点燃了，冲淡了前面蜡烛的成像光线，看不清像的位置。 （3）实验中，要探究像和物体到镜面的距离是否相等，根据表中的实验数据和现象知道，需要填写的空白分别是：物体到平面镜的距离。 （4）[1][2][3]在像A1′的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛A1这一侧直接观察，平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚成的，光屏上没有实际光线到达，所以，光屏上不能承接到像；实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，说明平面像成的像是虚像。 47．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。 (1)如图甲所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于比较像与物的_______关系。这里运用了_______法； (2)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的_______处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）； (3)实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛，则乙同学通过玻璃_______（选填“不一定”、“一定”、“一定不”）能看到甲的眼睛。原因是_______________； (4)小科借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是_______（选填“相等”或“越远越小”） 【答案】(1) 大小 等效替代法 (2)③ (3) 一定 光路是可逆的 (4)相等 【解析】（1）[1][2]如图甲所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系。这里运用了等效替代法。 （2）虚像不能成在光屏上，为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并不通过玻璃板，直接观察光屏，即在图乙中的③处观察光屏上是否有像。 （3）[1][2]因为反射光路是可逆的，因此实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲通过玻璃看到乙的眼睛，乙通过玻璃一定能看到甲的眼睛。 （4）平面镜成像的特点是像与物大小相等，与像到平面镜的距离无关。虽然小科使用的玻璃板使蜡烛A成了很多个像，但这些像都是蜡烛A通过平面镜反射所成的像，根据平面镜成像特点可知，这些像与蜡烛A的大小始终是相等的。 48．在学习了“光的折射”的相关知识后，小宁想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： ①在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔，用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。 ②向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。 ③继续向水槽中加入10克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。 ④重复步骤③，标记光点位置为D，实验结果如图乙。 (1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响，应选择图丙中的装置_________（填“I”或“Ⅱ”）。 (2)实验中，小明通过_________来判断光的偏折能力。 (3)小宁在实验中发现B、C、D三个光点之间距离很小，若要增大它们之间的距离，使实验现象更明显，不改变其他条件，应_________（填“增加”或“降低”）液面的高度。 【答案】(1)Ⅱ (2)折射光束在白纸上的光点偏离A点的距离 (3)增加 【解析】（1）如图丙，Ⅱ水槽的底面积较大，加入蔗糖后，液面高度变化很小，为了减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响，应选择装置Ⅱ。 （2）实验中，小明通过折射光束在白纸上的光点偏离A点的距离来判断光的偏折能力，光点偏离A点越远，液体的折光能力越强。初始光点A是激光在空气中直接照射到白纸上的位置，加入清水后，光发生折射，光点位置从A移动到B；加入蔗糖后，溶液浓度增大，折射率增大，光的偏折能力增强，光点位置进一步从B移动到C、D；通过比较光点A、B、C、D之间的距离变化，可以判断光的偏折能力与溶液浓度的关系。 （3）若要增大B、C、D三个光点之间的距离，使实验现象更明显，可以增加液面的高度；这是因为：增加液面高度后，光在溶液中的传播路径变长，但偏折角度不变，光点的水平位移会增大，不同浓度下的光点位置差异（B、C、D之间的距离）会相对更明显。 49．探究光的折射规律时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔（带有固定吸盘）、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部让中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘，将器材组装为如图所示的实验装置，并将该装置置于水平桌面上。请回答下列问题。 (1)实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，在液面上方充入适量的烟雾。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔A并使绿光垂直照射到О点，该束绿光充当_________； (2)打开右侧的激光笔B，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的分界面上发生折射。随后再沿透明容器的外表面向下移动右侧激光笔B，可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是_________； (3)慢慢转动底座转盘，直至观察到________的现象时，即可说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 【答案】(1)法线 (2)见解析 (3)见解析 【解析】（1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是激光照射到水中时能够呈现出明显的光路。接着打开位于圆球正中央的激光笔并使绿光垂直照射到O点，该束绿光充当法线。 （2）接着再打开右侧的激光笔，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质上发生折射。随后再沿圆球的外表面向下移动右侧激光笔，此时入射角变大，可以观察到折射光逐渐远离法线，折射角也变大，由此可以得出的结论是光在折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大。 （3）慢慢转动底座转盘，直至观察到右侧的激光笔发出的光被正中央的激光笔发出的光挡住（看不见右侧激光笔发出的光）时，即可说明光在发生折射时折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 50．小科在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图甲所示，该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。 入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42 折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90 反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100 (1)分析以上数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而________。 (2)由表格数据可知，图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线________（选填“a”或“b”），理由是________。 (3)当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是折射角________（选填“＞”“＝”或“＜”）入射角。 (4)利用这个原理，工程师制造出了光纤，结合题目信息写出光纤的优点：________。 【答案】(1)增大 (2) a 光从玻璃砖射向空气时，折射角大于入射角，且折射角的增大幅度大于入射角增大幅度 (3)＜ (4)反射能量高、传输损耗小、传输稳定 【解析】（1）由表格数据可知，入射角从0度增大到41.8度时，折射角从0度增大到90度，所以折射角随入射角的增大而增大。 （2）[1][2]由表格数据可知，光从玻璃射向空气时，折射角大于入射角，且折射角的增大幅度大于入射角的增大幅度。图线a能反映该关系，图线b表示折射角等于入射角。 （3）当光从空气斜射向玻璃时，由于折射角小于入射角，所以无法发生全反射现象。 （4）光纤利用全反射原理，具有反射能量高、传输损耗小、传输稳定等优点。 51．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)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，如图乙所示，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)。 【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)C 【解析】（1）光线从空气中垂直射入水中，光线的方向不发生改变，入射角等于0°，折射角等于0°，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，但折射角小于入射角；可得结论：当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 （3）由于光由一种介质垂直射入另一种介质中，不发生折射，因此光线垂直射到三棱镜的直角边后，传播方向不变，直接到达三棱镜的斜边，入射角为45°；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，因此光线在三棱镜斜边只发生反射，根据反射现象中，反射角等于入射角可知，反射光线垂直另一个直角边，从另一个直角边垂直射出，故C正确，ABD错误。 故选C。 52．“海市蜃楼”是一种光学自然现象，如图甲、乙是夏天炎热路面上形成此现象的图解。 资料1：光在不均匀物质中传播时会发生弯折； 资料2：一般，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，会偏离法线而改变传播方向； 资料3：夏天，酷热的路面使得路面上方空气的温度升高，越靠近路面的空气越热，密度越小。 (1)图甲中，人眼看到的卡车是_________（填实像或虚像）。 (2)对图甲成因的解释：近路面空气比路上方空气温度高，密度小，远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时，发生连续折射，如图乙所示折射角会逐渐_________（填“变大”、“变小”或“不变”），进入人的眼睛，而人总以为光是沿直线传播的，所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”； (3)图丙是海面上出现的“海市蜃楼现象”，对比图甲的成因和现象，可推断近海面处空气的密度_________（填“较大”或“较小”）。 【答案】(1)虚像 (2)变大 (3)较大 【解析】（1）由图可知，卡车的像是由光线的反向延长线会聚而成的，为虚像。 （2）根据资料2，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时，折射角大于入射角，会偏离法线。连续折射：越靠近路面，空气密度越小，折射角会逐渐变大。 （3）图甲中“海市蜃楼”是由于近路面空气温度高、密度小，光线向上弯折，虚像出现在上方。 海面现象：海面上的“海市蜃楼”虚像出现在下方，说明光线向下弯折，即光从密度较小的介质斜射入密度较大的介质。可知近海面处空气密度较大。 53．表中是光在几种不同介质中的传播速度；如图甲、乙、丙是光在这几种介质中发生折射的光路： 介质 水 玻璃 冰 空气 酒精 光速（m/s） 2.25×108 2.0×108 2.30×108 3.0×108 2.2×108 (1)综合分析表中的数据和图甲的光路图可以得出的结论是：光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角_______入射角（选填“大于”或“小于”或“等于”）； (2)根据你的分析，请在图乙中画出光由玻璃斜射入酒精中时，折射光线的大致位置； (3)现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图丙所示超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的_______（选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】(1)小于 (2) (3)左侧 【解析】（1）由表中数据知道，，，，由图甲得出，折射角小于入射角，由此可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角。 （2）根据表格数据可知，光速，根据前面的结论可知，光从酒精中斜射入玻璃中，折射角小于入射角。根据光路的可逆性知道，当光由玻璃斜射入酒精中时，折射角大于入射角，如图所示： （3）根据声波在不同介质中传播速度的规律可知，超声波在人体内的传播速度大于在空气中的传播速度，则超声波由空气进入人体时，速度变大，折射角大于入射角，折射声波偏离法线，要使超声波进入人体击碎结石，入射点应在O点的左侧，如图所示： 54．为了探究太阳光的颜色，小明同学设计如图所示的实验。 (1)按图甲所示进行实验，在光屏上形成一条彩色的光带，颜色从上到下依次是________。这个现象说明：________。 (2)在上述实验过程中，若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，则发现光屏上只有红色光，其他地方是暗的，如图乙所示。这一现象说明：________。 (3)在第（1）步基础上，在白屏上蒙一张绿色纸，发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，如图丙所示。这一现象又可以说明：________。 【答案】(1) 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 白光是由各种色光混合而成的 (2)有色的透明物体只能透过与它颜色相同的光 (3)有色不透明物体反射与它颜色相同的光 【解析】（1）[1][2]太阳光通过三棱镜后，会在白光屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明白光是复合光，是由各种色光混合而成的。 （2）在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，光屏上只有红色光，则红色的玻璃只能透过红色的光，故白屏呈现红色，说明有色的透明物体只能透过与它颜色相同的光。 （3）在白屏上蒙一张绿色纸，屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，说明有色不透明物体反射与它颜色相同的光，其它色光被吸收。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $