1.4 光的反射和折射（讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦初中科学“光的反射和折射”核心知识点，系统梳理光的反射定律、镜面与漫反射、平面镜成像规律、光的折射规律及现象，延伸至光的色散和看不见的光，构建从基础概念到实验应用的完整光学知识支架。 该资料以实验探究为特色，通过反射定律、平面镜成像等分组实验培养探究实践能力，利用光路模型对比反射折射异同发展科学思维，结合池水变浅等实例渗透态度责任。课中实验指导与随学随练提升教学效率，课后分层练习助力学生查漏补缺。

第1章 对环境的察觉 第4节 光的反射和折射 课标要点 科学观念：知道光沿直线传播条件；掌握光的反射定律、平面镜成像规律、光的折射规律；区分镜面反射与漫反射；能用光路模型解释生活光学现象。 科学思维：建立光路模型，运用作图法分析光线；对比反射、折射异同；利用控制变量分析成像特点，形成光路可逆思维。 探究实践：完成光的反射、平面镜成像、光的折射三组分组实验，规范光路作图、记录现象、归纳规律。 态度责任：了解反光污染、光学仪器应用；合理利用反光、折射技术，树立环保与科学应用意识。 学习重难点 重点：光的反射定律、两类反射；平面镜成像规律与作图；光的折射规律、常见折射实例。 难点：区分入射角、反射角、折射角（均与法线夹角，不是界面）；平面镜虚像理解、等效替代实验方法；反射 + 折射综合光路作图；池水变浅、海市蜃楼等现象光路解释。 知识点 光的反射 1.定义 光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。常见的光的反射现象有平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。 2.基本概念 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 射到反射面的光线， 如图中的M0 法线 经过入射点0垂直于反射面的直线，是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中OP 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线，如图中的ON 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠α 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠β 3.探究光的反射规律 (1)实验器材:激光手电、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。 (2)实验步骤: ①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上，使一束光紧贴纸板射向镜面的0点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光线和反射光线的径迹 ②改变入射光线的方向，重做两次。分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。 ③以法线ON为转轴，将纸板绕法线ON缓慢旋转，观察在纸板上还有没有反射光线。 ④取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角。 (3)实验结论:在反射现象中，入射光线、反射光线法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。 (4)探究光的反射规律的实验解读。 ①在探究光的反射规律实验中，要使入射光线沿着白色硬纸板的表面斜射到平面镜上的0点，这样可以在白色硬纸板上显示光的传播路径，便于观察和记录入射光线和反射光线的位置。 ②白色硬纸板与平面镜垂直放置，此时ON就是法线所在的位置。 ③将纸板B沿ON向后转动，纸板上将看不到反射光线，这是因为两个面不在同平面内，是为了 探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。 ④将入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上，反射光线将逆着原入射光线的方向射出，说明光路具有可逆性。 ⑤实验中纸板的作用:显示光的传播路径，验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,显示反射角随入射角的变化情况。 ⑥多测几组入射角和反射角的目的:寻找实验的普遍规律，避免实验的偶然性。 4.镜面反射和漫反射 反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射，镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。 说明：①反射定律的应用要注意是同一平面内。 ②入射角是指入射光线与法线的夹角；反射角是指反射光线与法线的夹角。 ③反射时，反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角。 ④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律，不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向，而漫反射的反射光线朝着各个方向。 随学随练 1. 如图是“探究光的反射定律”的实验，对此下列说法正确的是（　　） A．实验时选用粗糙纸板，是让光在其表面发生镜面反射而使光路更清晰 B．将纸板右半部分向后翻折后不能看到反射光线，此时反射光消失了 C．多次改变入射光线AO与法线NO的夹角，可得出反射角等于入射角 D．当入射光线AO与法线NO重合时，反射现象消失了 【答案】C 【解答】解：A，白色硬纸板的表面应尽量粗糙，其目的是使光在纸板上发生漫反射，这样我们在各个方向都能看清光的传播路径，故A错误； B，将纸板右半部分向后翻转任意角度，两块纸板不在同一平面上，所以在右边纸板上就无法呈现出反射光线了，但此时反射光仍然存在，故B错误； C，多次改变入射光线AO与法线NO的夹角，可以得出结论：反射角等于入射角，故C正确； D，当入射光线AO与法线NO重合时，反射光线，入射光线和法线重合了，仍然存在反射现象，故D错误。 故选：C。 2. 为“探究光的反射定律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器，设计了如图所示的实验。 （1）为了能从各个方向观察到反射光线，应该选择较 （选填“粗糙”或“光滑”）的纸板。 （2）将一束光紧贴纸板射向镜面上的O点，在纸板上描出入射光线EO和反射光线OF（图甲），并测出反射角和入射角，改变入射角大小做三次实验，并记录实验数据。该操作探究的问题是 。 A.光能否发生反射 B.光是否沿直线传播 C.光是否只能在镜面上反射 D.反射角与入射角的大小关系 （3）同学们把纸板B沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折转一定的角度（图乙），发现在纸板的上半部分看不到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线、法线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。 【答案】（1）粗糙；（2）D；（3）在。 【解答】解：（1）纸板在实验中的作用是显示光路，用粗糙的白纸板，是为了让光线射到上面发生漫反射，让各个地方的人都能观察到反射光线； （2）已知入射光线EO和反射光线OF，测入射角与反射角的大小；改变光的入射角度，即若将EO向ON靠近，入射角减小，反射角等于入射角，所以OF也靠近法线，若将EO向ON远离，入射角增大，反射角等于入射角，因此该实验探究的问题是反射角与入射角的大小关系； （3）将纸板的上半部分向后折转一定的角度，上半部分看不到反射光线，此现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 故答案为：（1）粗糙；（2）D；（3）在。 知识点 平面镜 1.平面镜成像的原理:光的反射 平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的。 点光源P在镜后的像P'并不是实际光线会聚而成的，而是由反射光线的反向延长线相交而成的，人逆着反射光线看，觉得光线好像由P'点射出，而实际上像并没有发出光，所以P'叫P的虚像。如果把光屏放在P'处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能呈现在光屏上。 2.平面镜成像特点的探究 实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。 简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸，纸上竖-块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。 (2)选取两支大小相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿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，在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 (3)改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离，并比较它们的大小和位置关系。 分析与论证:未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合，说明像和物体大小相等。经过测量可知，像与物体到平面镜的距离相等。 3.平面镜成像的特点 平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 (1)等大:像和物体的大小相等。 (2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。 (3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。 (4)左右相反:像和物体左右是相反的。 (5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接。 【能力拓展】 ①有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直。 ②实验中宜选择较薄的玻璃板,避免因前、后两个玻璃表面成的像不重合而有一定的错位,便于确定像的位置。 ③为了使观察到的像更为清晰，本实验最好在较暗的环境中进行。后面的蜡烛“不点燃”是为了防止光线太强对像的观察造成于扰。且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合，影响实验结论的得出。 ③用玻璃板代替平面镜的目的:是便于找到并确定像的位置 ④取两支大小相同的蜡烛:目的是便于比较像与物的大小关系 4.平面镜中像的位置确定： （1）先做垂直，然后利用等距确定位置，再画出像的大小及位置 （2）已知两条入射光线或反射光线也可确定像的位置 5.凸面镜与凹面镜作用： 6.凸面镜的应用：后视镜和广角镜 7.凹透镜的应用：太阳灶，手电筒的灯碗。 随学随练 3. 小明利用如图所示的实验来验证平面镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．实验过程中，玻璃板必须与水平桌面垂直放置 B．在蜡烛B的位置放置光屏，能呈现出蜡烛A的像 C．将玻璃板向左平移一段距离，蜡烛A的像会向左移动 D．增大蜡烛A到平面镜的距离，蜡烛A的像会变小 【答案】A 【解答】解：A、实验中玻璃板应垂直水平桌面放置，否则成的像偏高或偏低，不利于实验进行，故A正确； B、虚像不能成在光屏上，若在蜡烛B的位置上放置一光屏，光屏上不能呈现出蜡烛A的像，因为平面镜成的是虚像，故B错误； C、在实验过程中，把玻璃板向左移动了一段距离，根据平面镜成像特点中的像距等于物距可知，A蜡烛和平面镜之间的距离不变，根据物像到平面镜的距离相等，A的像和平面镜之间的距离也不变，所以镜中的A蜡烛的像不移动，故C错误； D、当增大蜡烛A到平面镜的距离时，蜡烛B仍然能与A的像完全重合，所以蜡烛A的像大小不变，像的大小与物距无关，当增大蜡烛A到平面镜的距离时，它的像大小不变，故D错误。 故选：A。 4. 随着科技的发展，许多汽车配备智能眼镜——HUD抬头显示技术。它将各项行车信息以投影方式显示在视野前方，司机不需要低头看屏幕，提升了行车安全（如图甲），如图乙是成像原理简图。下列分析合理的是（　　） A．司机看到的像是实像 B．成像原理是光的反射 C．∠1是反射角 D．若看到的像过低，可以将“行车信息”竖直向上提高一点 【答案】B 【解答】解：AB、挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的虚像，平面镜成正立等大的虚像，故A错误、B正确； C、由图可知，∠1反射光线与反射面的夹角，不是反射角，故C错误； D、当驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低时，需要像向上移动，远离挡风玻璃的下边沿，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，则显示器也要远离挡风玻璃的下边沿，即要远离挡风玻璃，不能将“行车信息”竖直向上提高一点，故D错误。 故选：B。 知识点 光的折射 1.光的折射 ：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中， 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 2.光的折射规律： （1）三线一面（折射光线与入射光线、法线在同一平面上） （2）两线分居（折射光线和入射光线分居法线两侧） （3）两角关系分三种情况：（观察角度与光梳光密介质） ①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°； ②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角； ③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 。 3.光的折射现象：叉鱼的角度，彩虹，杯子里的筷子“折断”、海市蜃楼等 随学随练 5. 《再别康桥》是徐志摩的代表作，诗句中蕴含有丰富的光学知识。下列说法正确的是（　　） A．“河畔的金柳是夕阳中的新娘”，金柳在夕阳下的影子是光的折射形成的 B．“撑一支长篙向青草更青处漫溯”，水底的青草是光折射形成的等大实像 C．“波光里的艳影在我的心头荡漾”，湖面波光粼粼是光的直线传播形成的 D．“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”，看到天上的云彩是云彩反射了太阳光 【答案】D 【解答】解：A．影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A错误； B．水底的青草是光折射形成的虚像，故B错误； C．湖面波光粼粼是光的反射形成的，故C错误； D．看到天上的云彩是由于云彩反射了太阳光射入人的眼睛，故D正确。 故选：D。 6. 水中喷水鱼喷出的水柱能准确击落空中的昆虫。下列各图中能正确表示水中喷水鱼看到昆虫像的光路图的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：喷水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面，发生折射，再进入喷水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气射入水中，故BC错误；根据光的折射规律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以D正确，A错误。 故选：D。 知识点 光的色散 1.色散实验 让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。 这个现象表明:第一，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小，在最上边；紫光偏折的程度最大，在最下边。各色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。 2.单色光与复色光 (1)单色光:不能再分解的光，如光的色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光都是单色光。 (2)复色光:由单色光混合而成的光，如白光(太阳光是其中的一种 )。 3.光的三原色：人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。 随学随练 7. 如图甲所示，当一束白光通过三棱镜时会发生色散现象，当红光与紫光的复色光分别从空气射向玻璃和从玻璃射向空气时，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A为红光，C为紫光 B．A为紫光，D为红光 C．B为红光，C为紫光 D．B为红光，D为紫光 【答案】D 【解答】解：玻璃对红光折射率最小、偏折最小；对紫光折射率最大、偏折最大。空气→玻璃：入射角相同，紫光折射角更小、更靠近法线；红光折射角更大、更远离法线。玻璃→空气：光路可逆，紫光偏折更大、更远离法线；红光偏折更小、更靠近法线。对应图乙判断空气→玻璃：B为红光（偏折小、远离法线），A为紫光（偏折大、靠近法线）。玻璃→空气：D为紫光（偏折大、远离法线），C为红光（偏折小、靠近法线）。综上：B 为红光，D 为紫光。 故选：D。 8. 雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是 。实验中，位于光屏 （选填“a”或“b”）处以外的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示一束紫光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是紫光的反射光线和折射光线，二线互相垂直，入射角为60°；则折射角为 。如果一束红光也沿AO斜射向玻璃，则红光的折射光线与OC比较更 （选填“靠近”或“远离”）法线。 【答案】三棱镜；a；30°；远离 【解答】解：（1）太阳光不是单一颜色的光，通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，故图中方框内的光学元件是三棱镜；实验中，最上面的光线是红光，红光以外的a处为红外线，红外线的热效应很强，能使温度计示数升高很快； （3）因为入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角为60°；因为反射光线与折射光线恰好垂直，即反射光线与折射光线的夹角等于90°，所以反射角与折射角之和等于90°，故折射角为180°﹣90°﹣60°＝30°； 如果一束红光也沿AO斜射向玻璃，红光的偏折能力较小，则红光的折射光线与OC比较更远离法线。 故答案为：三棱镜；a；30°；远离。 知识点 看不见的光 1.红外线 （1）红外线具有热效应：太阳的热主要是通过红外线的形式传到地球上的。自然界的所有物体都在不停的向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线就越强。 （2）红外线的应用：红外探测仪，红外线照相机、红外线夜视仪等。 2.紫外线 （1）紫外线能使荧光物质发光：用来鉴别纸币的真伪，紫外线验钞机就是利用紫外线工作。 （2）紫外线能杀死微生物：常被人们用来消毒灭菌。 （3）紫外线对人的影响：适量照射有助于健康，过量照射会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。 （4）大气中的臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 随学随练 9. 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 【解答】解；A．任何温度高于绝对零度的物体都会辐射红外线，人体体温约37℃，会持续向外辐射特定波长的红外线。废墟环境温度与人体体温差异明显，机器人搭载的红外探测设备可捕捉这种热辐射差异，从而定位幸存者，故A正确。 B．人体自身不会主动发出可见光，只能反射外界光线。废墟中通常黑暗无光，无法依靠可见光定位，故B错误。 C．人体不主动发射紫外线，且紫外线穿透力弱，易被废墟障碍物阻挡，无法用于废墟深处探测，故C错误。 D．人体虽能产生微弱次声波（如心跳、呼吸），但次声波易受环境振动干扰，且题目明确是依据体温与环境温度差异定位，与声波无关，故D错误。 故选：A。 10. 关于看不见的光，下列说法错误的是（　　） A．验钞机利用紫外线来鉴别人民币的真伪 B．紫外线灯在消毒时发出的淡紫色光，就是紫外线 C．电视机遥控器可以利用红外线控制电视 D．夜视仪通过识别物体辐射的红外线强弱进行侦察 【答案】B 【解答】解：A．验钞机利用紫外线能使荧光物质发光，来鉴别人民币的真伪，故A正确； B．紫外线灯一般可以发出淡紫色的光，淡紫色的光是可见光，紫外线是不可见光，故B错误； C．电视机遥控器可以发出不同的红外线，以实现对电视机的控制，故C正确； D．红外线有热效应，夜视仪通过识别不同温度的物体辐射的红外线进行侦察，故D正确。 故选：B。 写作说明： ①归纳若干个（一般2~3个）本课时的素养拓展点。深度归纳总结、规律探究等。 ②每个拓展点后面设置“活学活用”题目，1~2道，难度适中。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 自制简易潜望镜 器材 长方形硬纸筒、两块小平面镜、胶带、剪刀 操作步骤 1.纸筒上下两端同一侧剪出 45° 斜口； 2.两块镜面分别嵌入上下斜口，镜面平行、朝内； 3.封闭纸筒，一端对准低处物体，从另一端观察。 实验现象 低处物体的光线经两次平面镜反射，可从上方清晰看到。 实验结论 光经平面镜反射可以改变光的传播路径，两次反射实现光路平移。 实验 2 碗中硬币 “上浮”（池水变浅模拟） 器材 空碗、一元硬币、清水 操作步骤 1.硬币放在碗底中央，人向后缓慢后退，直到视线刚好看不到硬币； 2.保持头部位置不动，缓慢向碗中加水，观察硬币。 实验现象 加水后，原本看不见的硬币重新出现，视觉上硬币位置向上抬高。 实验结论 硬币反射的光从水斜射入空气发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，形成偏高虚像，解释池水变浅。 活学活用 11. 为探究平面镜成像特点，小明同学准备了如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。 （1）实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，目的是便于 。 （2）小明把蜡烛A点燃放在M前面，选取大小相同的蜡烛B放在M后面实验过程中蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃； （3）小明取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时应该 （选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明物体在平面镜中成的是 像； （4）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是 （选填字母代号）； A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处 C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像 （5）小明在家中用两个平面镜和纸筒做了一个简易潜望镜，如图3所示，他把该潜望镜放到窗户下，观察窗外的物体，则观察到的物体的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。 【答案】（1）确定像的位置；（2）不需要；（3）不透过；虚；（4）A；（5）正立。 【解答】解：（1）在探究平面镜成像特点的实验中，不采用平面镜而采用透明玻璃板，是因为玻璃板既能反射光线成像，又能透过光线，这样便于确定像的位置； （2）实验过程中，选取大小相同的蜡烛B放在M后面，是为了比较像与物的大小关系。蜡烛B不需要点燃，通过观察蜡烛B是否能与蜡烛A的像完全重合来判断像与物的大小关系； （3）小明取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时应该直接观察光屏，发现光屏上没有像，说明物体在平面镜中成的是虚像； （4）当平面镜平移时，硬币位置不动，硬币关于镜面的对称点位置不变，则硬币像的位置也不变，即硬币成像在a处； （5）潜望镜是由两块相互平行且都与水平方向成45°角的平面镜组成的，光线经过两次反射后进入人眼。根据平面镜成像的特点可知，经过两次反射后，观察到物体的像是正立的。 故答案为：（1）确定像的位置；（2）不需要；（3）不透过；虚；（4）A；（5）正立。 基础通关 1. 太阳光穿过地球大气层会发生折射，与没有这层大气相比，下列说法正确的是（　　） A．日出会提前，日落会延迟 B．日出会延迟，日落会提前 C．日出和日落都会提前 D．日出和日落都会延迟 【答案】B 【解答】解：由于大气层的存在太阳光会发生折射，我们会看到地平线以下的太阳，则有大气层时，我们会早看到日出，晚看到日落；如果没有这层大气，则会晚看到日出，早看到日落，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2. 在“探究平面镜成像”的实验中，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A．为更清楚看到A的像，需在较亮的环境中做该实验 B．实验中要用到刻度尺，是为了比较像与物的大小关系 C．将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它所成的像会逐渐变小 D．在蜡烛B处放一个光屏，可检验所成像为虚像 【答案】D 【解答】解：A．为更清楚看到A的像，需在较暗的环境中做该实验，故A错误； B．实验中要用到刻度尺，是为了比较像与物到镜面的距离关系，故B错误； C．平面镜所成的像与物大小相等，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它所成的像大小不变； D．虚像不能成在光屏上，在蜡烛B处放一个光屏，若光屏上没有像，可检验所成像为虚像，故D正确。 故选：D。 3. 光纤通信是现代信息传输的核心技术。如图所示，光从内芯的一端传输到另一端，此过程利用了（　　） A．光的折射规律 B．光的直线传播原理 C．光的色散现象 D．光的反射定律 【答案】D 【解答】解：光从内芯的一端传输到另一端，此过程利用了光的多次反射来传递信息的，故D正确，ABC错误。 故选：D。 4. 如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是（　　） A．竖直上移玩具鸟 B．竖直下移平面镜 C．人远离平面镜 D．像与镜间放一木板 【答案】A 【解答】解：A、竖直上移玩具鸟，成像位置相对原成像位置发生变化，故A正确； B、竖直下移平面镜，玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化，故B错误； C、人远离平面镜，玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化，故C错误； D、像与镜间放一木板，成像位置相对原成像位置不发生变化，故D错误。 故选：A。 5. 汽车配备HUD抬头显示技术，可投影行车信息，如图为成像原理，下列分析合理的是（　　） A．司机看到的像是实像 B．图中的∠1是反射角 C．该技术的成像原理是光的反射 D．“行车信息”竖直上提，像会上升 【答案】C 【解答】解：AC、挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的虚像，平面镜成正立、等大的虚像，故A错误、C正确； B、由图可知，∠1反射光线与反射面的夹角，不是反射角，故B错误； D、平面镜成的像与物关于镜面对称，“行车信息”竖直上提，像会右运动，不会上升，故D错误。 故选：C。 6. 如图所示，小科发现透明花瓶内，花束枝干上下两部分“错位”了，形成这种现象的原因主要是（　　） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 【答案】B 【解答】解：花束枝干上下两部分“错位”是因为光从一种透明介质进入另一种透明介质时，光路的方向发生改变而形成的光的折射现象，故B正确、ACD错误。 故选：B。 7. 家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（　　） A．向外旋转 B．向内旋转 C．向下旋转 D．向上旋转 【答案】A 【解答】解：由生活经验知，汽车的观后镜实际上是一种凸面镜，可起到扩大视野的作用。左侧反光镜中只能看到左侧车身，根据光的反射规律，为确保行驶安全，左侧观后镜的镜面应适当外内旋，观察到车后的情况。 故选：A。 8. 如图所示，过生日的小朋友正准备吹蜡烛，此刻给他照相，结果发现照片里烛焰的左侧出现两个“亮影”（箭头所指位置）。关于“亮影”形成原因的猜想，下列说法正确的是（　　） A．人脸就是凸面镜，“亮影”是烛焰通过人脸形成的虚像 B．烛焰是周围空气密度不均，“亮影”是折射形成的“蜃景” C．“亮影”是放蛋糕的玻璃茶几表面烛光形成的虚像 D．“亮影”是烛光在相机镜头中被不同的镜片表面反射形成的虚像 【答案】D 【解答】解：A、人脸表面粗糙不平，对光线发生漫反射，不可能对蜡烛形成清晰的像，故A错误； B、如果是折射形成的像，人们只能看到折射形成的像，看不到物体本身，不会出现两个像，故B错误； C、玻璃茶几对蜡烛所成的像在茶几的下方，不在图示的位置，故C错误； D、“亮影”是烛光在相机镜头中被不同的镜片表面反射形成的虚像，故D正确。 故选：D。 9. 所图所示，地上有一块平面镜，平面镜正上方有一盏灯，小余分别在A点、B点、C点通过平面镜看灯的像。下列说法正确的是（　　） A．小余在A点、B点、C点看到的像位置相同，大小也相同 B．小余在A点、B点、C点看到的像位置不同，但大小相同 C．小余在A点、C点看不到灯的像，只有B点才能看到 D．小余能看到的像都是实像 【答案】A 【解答】解：ABD、平面镜正上方有一盏灯，灯的大小和位置不变，由平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，像与物体关于镜面对称的特点分析可知，在A点、B点、C点看到的虚像位置相同，大小也相同，故A正确，BD错误； C、如图，根据像与物体关于镜面对称作出灯像的位置s′，从图上可以看出s′C、s′B与镜面相交，s′A与镜面不相交，小余在A点看不到灯的像，只有B点、C点才能看到，故C错误。 故选：A。 10. 如图所示是小科利用水流模拟演示光纤原理所做的实验：①在透明水瓶侧壁固定一段吸管，瓶内装满水并盖紧瓶盖；②将激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在手掌处形成光斑；③打开瓶盖使水从吸管流出，发现光也跟着水流弯曲射出。下列关于该实验的分析正确的是（　　） A．水中加牛奶产生漫反射，能更清晰地显示激光光路 B．光随弯曲的水流传播，说明光可以沿曲线进行传播 C．手掌处形成的光斑，是激光在界面多次折射形成的 D．实验模拟了光纤原理，现代光纤利用超声波传递信息 【答案】A 【解答】解：A．牛奶中的胶体颗粒会散射光线，为更好地显示光路，可在水中滴加少量牛奶，故A正确； B．在这个实验中，从瓶中流出的水柱相当于激光通信中的光纤，激光笔的光束是沿水流的内壁经过多次全反射，最后沿弯曲水流传播的，但不能说明光在流动的水中可以沿曲线传播，故B错误； C．图丙手掌中的光斑是激光沿水流内壁多次反射形成的，故C错误； D．现代光纤是利用激光传递信息的，故D错误。 故选：A。 11. 诗词中蕴含着科学奥秘。“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，下列现象与“水浅”的形成原理相同的是（　　） A．立竿见影 B．小孔成像 C．海市蜃楼 D．水中倒影 【答案】C 【解答】解：“潭清疑水浅”属于光的折射现象，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，人眼逆着折射光线看去，会觉得水变浅了。 A．立竿见影是由光的直线传播形成的，故A错误； B．小孔成像是由光的直线传播形成的，故B错误； C、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故C正确； D．水中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D错误。 故选：C。 12. 下列表示飞鸟看水中鱼或飞鸟看树倒影的光路图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：AB、飞鸟看见水中的鱼是由于光从水中斜射入空气，偏离法线，形成的虚像在鱼的上方，故AB错误； CD、树的倒影是光的反射形成的虚像，C图是光的折射，故C错误，D正确。 故选：D。 13. 如图所示，玻璃板垂直放置于水平桌面上，A侧立有一枚棋子，现将玻璃板绕底边向B侧翻转一定角度，下列说法不正确的是（　　） A．平面镜成像的原理是光的反射 B．眼睛应从A侧观察棋子的成像情况 C．转动时棋子像的大小始终保持不变 D．转动时棋子顶端与其像之间的距离保持不变 【答案】D 【解答】解：A、平面镜成像的原理是光的反射，故A正确。 B、棋子在A侧，像会成在玻璃板的另一侧，所以眼睛应从A侧观察棋子的成像情况，故B正确。 C、平面镜成像时，像与物体大小相等，转动玻璃板时，棋子的大小不变，所以像的大小也保持不变，故C正确。 D、平面镜成像中，像与物到镜面的距离相等。当玻璃板绕底边向B侧翻转一定角度后，镜面位置改变，棋子到镜面的距离发生了变化，所以棋子顶端与其像之间的距离会改变，故D错误。 故选：D。 14. 小明对下列光学成像进行了分析，判断正确的是（　　） ①平面镜成像； ②小孔成像； ③放大镜的像； ④幻灯机屏幕上所成的像； ⑤照相机的像。 A．反射成像的有①②④ B．折射成像的有③④⑤ C．属于实像的是①③⑤ D．属于虚像的是②③④ 【答案】B 【解答】解： ①平面镜成像，是由光的反射形成的正立等大的虚像； ②小孔成像，是由光的直线传播形成的实像； ③放大镜成像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的正立放大的虚像； ④幻灯机屏幕上所成的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立放大的实像； ⑤照相机中所成的像，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的倒立缩小的实像。 综上所述，属于实像的是②④⑤；属于虚像的是①③；属于折射成像的是③④⑤；属于反射成像的是①．故只有选项B正确。 故选：B。 素养提升 15. 2025年新款“智能反光校服”能在夜间反射车灯的光，让司机更容易看到学生，这是利用了光的反射原理。下列现象与反光校服原理相同的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．手影戏中墙上的影子 C．平静水面上看到月亮的倒影 D．水中的筷子看起来变弯了 【答案】C 【解答】解：反光校服原理是光的反射。 A、雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，是由于光的折射形成的，故A不合题意。 B、手影戏中墙上的影子是由光的直线传播形成的，故B不合题意。 C、平静水面上看到月亮的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C符合题意。 D、水中的筷子弯折，由于水中的筷子反射的光从水中斜射到空气中，折射光线远离法线，折射角大于入射角，水面上方的人逆着折射光线的方向看到筷子弯折了，属于光的折射，故D不合题意。 故选：C。 16. 光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM’齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 所致，鉴于本实验的目的。此时最应该记录的两条光线是 。 （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM’齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 。 【答案】（1）玻璃砖与光屏间有缝隙，光没进入玻璃砖，依然在空气中沿直线传播；AO和OB；（2）入射角相同，并且介质相同。 【解答】解：（1）光线AO到OC，光的传播路线没有改变，说明光在同一种均匀介质中传播，所以可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播。 实验探究光的折射规律，要记录光的折射光线和入射光线，所以要记录的两条光线是AO和OB。 （2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射角相同，还要控制A点所在的介质相同，观察折射光线和折射角的变化情况，所以入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证入射角相同，并且介质相同。 故答案为：（1）玻璃砖与光屏间有缝隙，光没进入玻璃砖，依然在空气中沿直线传播；AO和OB；（2）入射角相同，并且介质相同。 17. 如图所示，国家游泳中心“水立方”体现了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”理念，建造时大量使用了一种轻型膜材料，该材料具有强度特别大、密度小的特性。“水立方”的外层是只有2.4mm厚的膜结构气枕，像一层皮肤一样包住了整个建筑，是目前世界上唯一一个完全用膜结构进行全封闭的大型公共建筑。 回答下列问题： （1）“水立方”外侧应用了LED照明技术，晚间可发出红、蓝、 三种色光，按比例搭配可实现各种变色，达到“变幻莫测、流光溢彩”的效果。 （2）“水立方”的膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点，这些镀点布成的点阵，能把部分光线挡在场馆之外，这是因为光射到镀点上时，一部分光发生了 现象。 （3）在“水立方”的屋面上设计临时悬挂的隔噪网，可以减弱降雨时雨滴声造成的噪音，这是在 处防止噪声的产生。 （4）在“水立方”的泳池中，泳池看上去很浅，这是由于光发生了 现象的缘故；在平静的泳池内，可以清晰地看到观众席上的倒影，这是由于光发生了 现象的缘故。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）因为红、绿、蓝三种色光无法被分解，故称“三原色光”，三原色光中任意两种色光等量相加，则成为三原色光中另一种色光的互补色光，所以按比例搭配可实现各种变色，达到“变幻莫测、流光溢彩”的效果。 （2）由题意可知，当太阳光射到“镀点”上后，镀点可以把光线挡在外面，实际上是一部分光射到镀点上后，发生了光的反射； （3）在屋面上设计临时悬挂的隔噪网，是为了减弱降雨时雨滴声造成的噪音，这是在声源处防止噪声的产生。 （4）当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，逆着光看去，好像是从光的反向延长线的交点处来的，比实际位置偏高，所以泳池看上去很浅，倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射， 故答案为：（1）绿；（2）反射；（3）声源；（4）折射；反射。 迁移创新 18. 小红所在的科学兴趣小组对“平面镜成像特点”进行了实验验证。 （1）在实验时拉上窗帘，并将一张方格纸平铺在实验桌上，如图甲所示。用半透明的玻璃板代替平面镜，是利用玻璃半透明的特点；为了减小测量误差，应该选择 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验。 （2）在玻璃板前离玻璃板4格处放一支点燃的蜡烛A，可以看到垂直放置的玻璃板后面出现蜡烛的像，小红 拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，最终在玻璃板后4格位置跟蜡烛A的像完全重合，由此次实验操作可以直接验证的内容有： 。（选填以下序号） ①平面镜中所成的像是虚像 ②像的大小与物体大小相等 ③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等 ④像与物的对应点的连线与镜面垂直 （3）改变蜡烛A的位置进行多次实验。那么“多次改变蜡烛A的位置”进行实验的目的是： 。 （4）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。 （5）有同学提出：若蜡烛A不动，将玻璃板向右平移一段距离，使蜡烛A不在玻璃板的正前方（如图乙），还能完成（2）中验证的实验任务吗？像的位置会随着移动吗？以下有大家的几种看法，其中正确的是 A．不能完成实验任务，用蜡烛B无法找到像的位置 B．能完成实验任务，可以在原先蜡烛B的右侧找到像的位置 C．能完成实验任务，像的位置不会变 【答案】（1）薄；（2）②③④；（3）使实验更具普遍性，结论更准确；（4）不能；（5）C。 【解答】解解析：（1）实验中为了减小玻璃的两个面都能成像造成的误差，应采用较薄的玻璃板进行实验； （2）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可以验证像和物体的大小关系；通过蜡烛A和蜡烛B分别到玻璃板小格的个数，可以验证像和物体到平面镜距离的关系；每个方格的相邻两条边都是垂直的，据此可以验证像和物体的连线与镜面的关系，故选②③④； （3）多次实验的目的是：使实验更具普遍性，结论更准确； （4）蜡烛A在玻璃板中成的像是虚像，不是由实际光线会聚而成的，因此光屏不能承接A的像； （5）蜡烛A和它的像关于玻璃板所在的那条直线对称，当蜡烛A和玻璃板所在的那条直线位置不变时，像的位置不会发生改变，故选C。 故答案为：（1）薄；（2）②③④；（3）使实验更具普遍性；（4）不能；（5）C。 19. 某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　） A．投影盒使用的材料应当透光 B．投影成像主要利用的是光的反射 C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的 D．人眼观察到的是投影盒所成的实像 【答案】D 【解答】解：根据图乙可知投影成像的主要原理是光的反射，图中将手机屏幕上的影像成在投影盒内，形成具有“3D”效果的“全息投影”，实际上就是平面镜成像的原理，此时成正立、等大的虚像；为了具有更好的“3D”效果，投影盒使用的材料应当透光，人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的，故ABC正确，D错误。 故选：D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 对环境的察觉 第4节 光的反射和折射 课标要点 科学观念：知道光沿直线传播条件；掌握光的反射定律、平面镜成像规律、光的折射规律；区分镜面反射与漫反射；能用光路模型解释生活光学现象。 科学思维：建立光路模型，运用作图法分析光线；对比反射、折射异同；利用控制变量分析成像特点，形成光路可逆思维。 探究实践：完成光的反射、平面镜成像、光的折射三组分组实验，规范光路作图、记录现象、归纳规律。 态度责任：了解反光污染、光学仪器应用；合理利用反光、折射技术，树立环保与科学应用意识。 学习重难点 重点：光的反射定律、两类反射；平面镜成像规律与作图；光的折射规律、常见折射实例。 难点：区分入射角、反射角、折射角（均与法线夹角，不是界面）；平面镜虚像理解、等效替代实验方法；反射 + 折射综合光路作图；池水变浅、海市蜃楼等现象光路解释。 知识点 光的反射 1.定义 光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。常见的光的反射现象有平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。 2.基本概念 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 射到反射面的光线， 如图中的M0 法线 经过入射点0垂直于反射面的直线，是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中OP 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线，如图中的ON 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠α 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠β 3.探究光的反射规律 (1)实验器材:激光手电、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。 (2)实验步骤: ①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上，使一束光紧贴纸板射向镜面的0点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光线和反射光线的径迹 ②改变入射光线的方向，重做两次。分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。 ③以法线ON为转轴，将纸板绕法线ON缓慢旋转，观察在纸板上还有没有反射光线。 ④取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角。 (3)实验结论:在反射现象中，入射光线、反射光线法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。 (4)探究光的反射规律的实验解读。 ①在探究光的反射规律实验中，要使入射光线沿着白色硬纸板的表面斜射到平面镜上的0点，这样可以在白色硬纸板上显示光的传播路径，便于观察和记录入射光线和反射光线的位置。 ②白色硬纸板与平面镜垂直放置，此时ON就是法线所在的位置。 ③将纸板B沿ON向后转动，纸板上将看不到反射光线，这是因为两个面不在同平面内，是为了 探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。 ④将入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上，反射光线将逆着原入射光线的方向射出，说明光路具有可逆性。 ⑤实验中纸板的作用:显示光的传播路径，验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,显示反射角随入射角的变化情况。 ⑥多测几组入射角和反射角的目的:寻找实验的普遍规律，避免实验的偶然性。 4.镜面反射和漫反射 反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射，镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。 说明：①反射定律的应用要注意是同一平面内。 ②入射角是指入射光线与法线的夹角；反射角是指反射光线与法线的夹角。 ③反射时，反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角。 ④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律，不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向，而漫反射的反射光线朝着各个方向。 随学随练 1. 如图是“探究光的反射定律”的实验，对此下列说法正确的是（　　） A．实验时选用粗糙纸板，是让光在其表面发生镜面反射而使光路更清晰 B．将纸板右半部分向后翻折后不能看到反射光线，此时反射光消失了 C．多次改变入射光线AO与法线NO的夹角，可得出反射角等于入射角 D．当入射光线AO与法线NO重合时，反射现象消失了 2. 为“探究光的反射定律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器，设计了如图所示的实验。 （1）为了能从各个方向观察到反射光线，应该选择较 （选填“粗糙”或“光滑”）的纸板。 （2）将一束光紧贴纸板射向镜面上的O点，在纸板上描出入射光线EO和反射光线OF（图甲），并测出反射角和入射角，改变入射角大小做三次实验，并记录实验数据。该操作探究的问题是 。 A.光能否发生反射 B.光是否沿直线传播 C.光是否只能在镜面上反射 D.反射角与入射角的大小关系 （3）同学们把纸板B沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折转一定的角度（图乙），发现在纸板的上半部分看不到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线、法线 （选填“在”或“不在”）同一平面内。 知识点 平面镜 1.平面镜成像的原理:光的反射 平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的。 点光源P在镜后的像P'并不是实际光线会聚而成的，而是由反射光线的反向延长线相交而成的，人逆着反射光线看，觉得光线好像由P'点射出，而实际上像并没有发出光，所以P'叫P的虚像。如果把光屏放在P'处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能呈现在光屏上。 2.平面镜成像特点的探究 实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。 简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸，纸上竖-块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。 (2)选取两支大小相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿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，在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 (3)改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离，并比较它们的大小和位置关系。 分析与论证:未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合，说明像和物体大小相等。经过测量可知，像与物体到平面镜的距离相等。 3.平面镜成像的特点 平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 (1)等大:像和物体的大小相等。 (2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。 (3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。 (4)左右相反:像和物体左右是相反的。 (5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接。 【能力拓展】 ①有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直。 ②实验中宜选择较薄的玻璃板,避免因前、后两个玻璃表面成的像不重合而有一定的错位,便于确定像的位置。 ③为了使观察到的像更为清晰，本实验最好在较暗的环境中进行。后面的蜡烛“不点燃”是为了防止光线太强对像的观察造成于扰。且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合，影响实验结论的得出。 ③用玻璃板代替平面镜的目的:是便于找到并确定像的位置 ④取两支大小相同的蜡烛:目的是便于比较像与物的大小关系 4.平面镜中像的位置确定： （1）先做垂直，然后利用等距确定位置，再画出像的大小及位置 （2）已知两条入射光线或反射光线也可确定像的位置 5.凸面镜与凹面镜作用： 6.凸面镜的应用：后视镜和广角镜 7.凹透镜的应用：太阳灶，手电筒的灯碗。 随学随练 3. 小明利用如图所示的实验来验证平面镜成像规律，下列说法正确的是（　　） A．实验过程中，玻璃板必须与水平桌面垂直放置 B．在蜡烛B的位置放置光屏，能呈现出蜡烛A的像 C．将玻璃板向左平移一段距离，蜡烛A的像会向左移动 D．增大蜡烛A到平面镜的距离，蜡烛A的像会变小 4. 随着科技的发展，许多汽车配备智能眼镜——HUD抬头显示技术。它将各项行车信息以投影方式显示在视野前方，司机不需要低头看屏幕，提升了行车安全（如图甲），如图乙是成像原理简图。下列分析合理的是（　　） A．司机看到的像是实像 B．成像原理是光的反射 C．∠1是反射角 D．若看到的像过低，可以将“行车信息”竖直向上提高一点 知识点 光的折射 1.光的折射 ：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中， 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 2.光的折射规律： （1）三线一面（折射光线与入射光线、法线在同一平面上） （2）两线分居（折射光线和入射光线分居法线两侧） （3）两角关系分三种情况：（观察角度与光梳光密介质） ①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°； ②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角； ③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角 。 3.光的折射现象：叉鱼的角度，彩虹，杯子里的筷子“折断”、海市蜃楼等 随学随练 5. 《再别康桥》是徐志摩的代表作，诗句中蕴含有丰富的光学知识。下列说法正确的是（　　） A．“河畔的金柳是夕阳中的新娘”，金柳在夕阳下的影子是光的折射形成的 B．“撑一支长篙向青草更青处漫溯”，水底的青草是光折射形成的等大实像 C．“波光里的艳影在我的心头荡漾”，湖面波光粼粼是光的直线传播形成的 D．“我挥一挥衣袖不带走一片云彩”，看到天上的云彩是云彩反射了太阳光 6. 水中喷水鱼喷出的水柱能准确击落空中的昆虫。下列各图中能正确表示水中喷水鱼看到昆虫像的光路图的是（　　） A． B． C． D． 知识点 光的色散 1.色散实验 让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。 这个现象表明:第一，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小，在最上边；紫光偏折的程度最大，在最下边。各色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。 2.单色光与复色光 (1)单色光:不能再分解的光，如光的色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光都是单色光。 (2)复色光:由单色光混合而成的光，如白光(太阳光是其中的一种 )。 3.光的三原色：人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。 随学随练 7. 如图甲所示，当一束白光通过三棱镜时会发生色散现象，当红光与紫光的复色光分别从空气射向玻璃和从玻璃射向空气时，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．A为红光，C为紫光 B．A为紫光，D为红光 C．B为红光，C为紫光 D．B为红光，D为紫光 8. 雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是 。实验中，位于光屏 （选填“a”或“b”）处以外的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示一束紫光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是紫光的反射光线和折射光线，二线互相垂直，入射角为60°；则折射角为 。如果一束红光也沿AO斜射向玻璃，则红光的折射光线与OC比较更 （选填“靠近”或“远离”）法线。 知识点 看不见的光 1.红外线 （1）红外线具有热效应：太阳的热主要是通过红外线的形式传到地球上的。自然界的所有物体都在不停的向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线就越强。 （2）红外线的应用：红外探测仪，红外线照相机、红外线夜视仪等。 2.紫外线 （1）紫外线能使荧光物质发光：用来鉴别纸币的真伪，紫外线验钞机就是利用紫外线工作。 （2）紫外线能杀死微生物：常被人们用来消毒灭菌。 （3）紫外线对人的影响：适量照射有助于健康，过量照射会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。 （4）大气中的臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 随学随练 9. 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 10. 关于看不见的光，下列说法错误的是（　　） A．验钞机利用紫外线来鉴别人民币的真伪 B．紫外线灯在消毒时发出的淡紫色光，就是紫外线 C．电视机遥控器可以利用红外线控制电视 D．夜视仪通过识别物体辐射的红外线强弱进行侦察 写作说明： ①归纳若干个（一般2~3个）本课时的素养拓展点。深度归纳总结、规律探究等。 ②每个拓展点后面设置“活学活用”题目，1~2道，难度适中。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 自制简易潜望镜 器材 长方形硬纸筒、两块小平面镜、胶带、剪刀 操作步骤 1.纸筒上下两端同一侧剪出 45° 斜口； 2.两块镜面分别嵌入上下斜口，镜面平行、朝内； 3.封闭纸筒，一端对准低处物体，从另一端观察。 实验现象 低处物体的光线经两次平面镜反射，可从上方清晰看到。 实验结论 光经平面镜反射可以改变光的传播路径，两次反射实现光路平移。 实验 2 碗中硬币 “上浮”（池水变浅模拟） 器材 空碗、一元硬币、清水 操作步骤 1.硬币放在碗底中央，人向后缓慢后退，直到视线刚好看不到硬币； 2.保持头部位置不动，缓慢向碗中加水，观察硬币。 实验现象 加水后，原本看不见的硬币重新出现，视觉上硬币位置向上抬高。 实验结论 硬币反射的光从水斜射入空气发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，形成偏高虚像，解释池水变浅。 活学活用 11. 为探究平面镜成像特点，小明同学准备了如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。 （1）实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，目的是便于 。 （2）小明把蜡烛A点燃放在M前面，选取大小相同的蜡烛B放在M后面实验过程中蜡烛B （选填“需要”或“不需要”）点燃； （3）小明取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时应该 （选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明物体在平面镜中成的是 像； （4）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是 （选填字母代号）； A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处 C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像 （5）小明在家中用两个平面镜和纸筒做了一个简易潜望镜，如图3所示，他把该潜望镜放到窗户下，观察窗外的物体，则观察到的物体的像是 （选填“正立”或“倒立”）的。 基础通关 1. 太阳光穿过地球大气层会发生折射，与没有这层大气相比，下列说法正确的是（　　） A．日出会提前，日落会延迟 B．日出会延迟，日落会提前 C．日出和日落都会提前 D．日出和日落都会延迟 2. 在“探究平面镜成像”的实验中，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A．为更清楚看到A的像，需在较亮的环境中做该实验 B．实验中要用到刻度尺，是为了比较像与物的大小关系 C．将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它所成的像会逐渐变小 D．在蜡烛B处放一个光屏，可检验所成像为虚像 3. 光纤通信是现代信息传输的核心技术。如图所示，光从内芯的一端传输到另一端，此过程利用了（　　） A．光的折射规律 B．光的直线传播原理 C．光的色散现象 D．光的反射定律 4. 如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是（　　） A．竖直上移玩具鸟 B．竖直下移平面镜 C．人远离平面镜 D．像与镜间放一木板 5. 汽车配备HUD抬头显示技术，可投影行车信息，如图为成像原理，下列分析合理的是（　　） A．司机看到的像是实像 B．图中的∠1是反射角 C．该技术的成像原理是光的反射 D．“行车信息”竖直上提，像会上升 6. 如图所示，小科发现透明花瓶内，花束枝干上下两部分“错位”了，形成这种现象的原因主要是（　　） A．光的直线传播 B．光的折射 C．光的反射 D．光的色散 7. 家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（　　） A．向外旋转 B．向内旋转 C．向下旋转 D．向上旋转 8. 如图所示，过生日的小朋友正准备吹蜡烛，此刻给他照相，结果发现照片里烛焰的左侧出现两个“亮影”（箭头所指位置）。关于“亮影”形成原因的猜想，下列说法正确的是（　　） A．人脸就是凸面镜，“亮影”是烛焰通过人脸形成的虚像 B．烛焰是周围空气密度不均，“亮影”是折射形成的“蜃景” C．“亮影”是放蛋糕的玻璃茶几表面烛光形成的虚像 D．“亮影”是烛光在相机镜头中被不同的镜片表面反射形成的虚像 9. 所图所示，地上有一块平面镜，平面镜正上方有一盏灯，小余分别在A点、B点、C点通过平面镜看灯的像。下列说法正确的是（　　） A．小余在A点、B点、C点看到的像位置相同，大小也相同 B．小余在A点、B点、C点看到的像位置不同，但大小相同 C．小余在A点、C点看不到灯的像，只有B点才能看到 D．小余能看到的像都是实像 10. 如图所示是小科利用水流模拟演示光纤原理所做的实验：①在透明水瓶侧壁固定一段吸管，瓶内装满水并盖紧瓶盖；②将激光笔照射到吸管对侧位置，使光恰能穿过吸管，在手掌处形成光斑；③打开瓶盖使水从吸管流出，发现光也跟着水流弯曲射出。下列关于该实验的分析正确的是（　　） A．水中加牛奶产生漫反射，能更清晰地显示激光光路 B．光随弯曲的水流传播，说明光可以沿曲线进行传播 C．手掌处形成的光斑，是激光在界面多次折射形成的 D．实验模拟了光纤原理，现代光纤利用超声波传递信息 D．现代光纤是利用激光传递信息的，故D错误。 故选：A。 11. 诗词中蕴含着科学奥秘。“潭清疑水浅，荷动知鱼散”，下列现象与“水浅”的形成原理相同的是（　　） A．立竿见影 B．小孔成像 C．海市蜃楼 D．水中倒影 12. 下列表示飞鸟看水中鱼或飞鸟看树倒影的光路图中，正确的是（　　） A． B． C． D． 13. 如图所示，玻璃板垂直放置于水平桌面上，A侧立有一枚棋子，现将玻璃板绕底边向B侧翻转一定角度，下列说法不正确的是（　　） A．平面镜成像的原理是光的反射 B．眼睛应从A侧观察棋子的成像情况 C．转动时棋子像的大小始终保持不变 D．转动时棋子顶端与其像之间的距离保持不变 14. 小明对下列光学成像进行了分析，判断正确的是（　　） ①平面镜成像； ②小孔成像； ③放大镜的像； ④幻灯机屏幕上所成的像； ⑤照相机的像。 A．反射成像的有①②④ B．折射成像的有③④⑤ C．属于实像的是①③⑤ D．属于虚像的是②③④ 素养提升 15. 2025年新款“智能反光校服”能在夜间反射车灯的光，让司机更容易看到学生，这是利用了光的反射原理。下列现象与反光校服原理相同的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．手影戏中墙上的影子 C．平静水面上看到月亮的倒影 D．水中的筷子看起来变弯了 16. 光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。 （1）小华将玻璃砖的一个表面与MM’齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线），你认为出现光线OC是因为 所致，鉴于本实验的目的。此时最应该记录的两条光线是 。 （2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中，（使线段MM'水平）并向水槽中慢慢注水至水面与MM’齐平，入射光线应从A点向O点射入，这是为了保证 。 17. 如图所示，国家游泳中心“水立方”体现了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”理念，建造时大量使用了一种轻型膜材料，该材料具有强度特别大、密度小的特性。“水立方”的外层是只有2.4mm厚的膜结构气枕，像一层皮肤一样包住了整个建筑，是目前世界上唯一一个完全用膜结构进行全封闭的大型公共建筑。 回答下列问题： （1）“水立方”外侧应用了LED照明技术，晚间可发出红、蓝、 三种色光，按比例搭配可实现各种变色，达到“变幻莫测、流光溢彩”的效果。 （2）“水立方”的膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点，这些镀点布成的点阵，能把部分光线挡在场馆之外，这是因为光射到镀点上时，一部分光发生了 现象。 （3）在“水立方”的屋面上设计临时悬挂的隔噪网，可以减弱降雨时雨滴声造成的噪音，这是在 处防止噪声的产生。 （4）在“水立方”的泳池中，泳池看上去很浅，这是由于光发生了 现象的缘故；在平静的泳池内，可以清晰地看到观众席上的倒影，这是由于光发生了 现象的缘故。 迁移创新 18. 小红所在的科学兴趣小组对“平面镜成像特点”进行了实验验证。 （1）在实验时拉上窗帘，并将一张方格纸平铺在实验桌上，如图甲所示。用半透明的玻璃板代替平面镜，是利用玻璃半透明的特点；为了减小测量误差，应该选择 （选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验。 （2）在玻璃板前离玻璃板4格处放一支点燃的蜡烛A，可以看到垂直放置的玻璃板后面出现蜡烛的像，小红 拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，最终在玻璃板后4格位置跟蜡烛A的像完全重合，由此次实验操作可以直接验证的内容有： 。（选填以下序号） ①平面镜中所成的像是虚像 ②像的大小与物体大小相等 ③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等 ④像与物的对应点的连线与镜面垂直 （3）改变蜡烛A的位置进行多次实验。那么“多次改变蜡烛A的位置”进行实验的目的是： 。 （4）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。 （5）有同学提出：若蜡烛A不动，将玻璃板向右平移一段距离，使蜡烛A不在玻璃板的正前方（如图乙），还能完成（2）中验证的实验任务吗？像的位置会随着移动吗？以下有大家的几种看法，其中正确的是 A．不能完成实验任务，用蜡烛B无法找到像的位置 B．能完成实验任务，可以在原先蜡烛B的右侧找到像的位置 C．能完成实验任务，像的位置不会变 19. 某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　） A．投影盒使用的材料应当透光 B．投影成像主要利用的是光的反射 C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的 D．人眼观察到的是投影盒所成的实像 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $