专题03 光和眼睛（光现象）（期中知识清单）八年级物理上学期新教材沪粤版

专题03 光和眼睛（光现象） 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 光的直线传播 1．光源：能够发光的物体叫作光源。 2．光源的分类： （1）天然光源：自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。 （2）人造光源：人为制造的光源。如点燃的火把、发光的电灯、发光的无影灯等。 3．光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在同种均匀介质中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 4．光线 （1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 5．光直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的直线传播。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。 （3）小孔成像 ①小孔成像原理：小孔成像的原理是光的直线传播。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了上部。 ②小孔成像特点：小孔成倒立的大小不确定的实像，上下颠倒、左右相反。像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 6．光直线传播的应用 利用激光引导掘进方向；射击瞄准时的“三点一线”；站队列时，队列是否整齐的判断等。 知识点02 光的传播速度 1．光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度最快，通常情况下，真空中光速近似取c＝3.0×108m/s。 2．光在其他介质中的速度 （1）光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度，可以认为等于c。 （2）光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。  3．光年 “光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km。 知识点03 光的色散 1．光的色散概念 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2．单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作单色光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作复色光，太阳光是复色光，由七种颜色的光复合而成。 3．生活中的色散现象 彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象。 知识点04 色光的混合 1．光的三原色 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2．色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 知识点05 看不见的光 1．可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2．红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。 （2）红外线的特性与应用 ①一切物体都在不停地向外辐射红外线；物体的温度越高，辐射的红外线越强；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。利用红外线拍摄“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控等。 ②红外线的主要特性是热作用强。在工业上，常利用红外线来加热和烘烤物品。 ③红外线穿透云雾的能力比较强。可进行远距离或高空摄影；红外遥感技术等。 3．紫外线 （1）在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。 （2）紫外线的特性与应用 ①紫外线能杀死微生物。在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌。 ②紫外线的荧光效应强。在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别古画或钞票的真伪。 ③太阳光里有很多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能增进身体健康。但过多、过强的紫外线照射，会伤害人的眼睛和皮肤。 知识点06 光的反射 1．光的反射现象：光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．描述光反射的有关概念：一点、两角、三线 一点 入射点 入射点O，入射光在反射面上的投射点 三线 入射光线 入射光线AO，投射到反射面的光线 法线 法线ON，过入射点与反射面垂直的直线 反射光线 反射光线OB，经反射面反射出的光线 两角 入射角 入射光线与法线之间的夹角 反射角 反射光线与法线之间的夹角 3．实验：探究光的反射定律 【进行实验】 （1）如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 （2）让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （3）改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 （4）把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 （5）如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 （1）记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° （2）入射光和对应的反射光的径迹 （3）记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 （1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 （2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 4．光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 （2）简记光的反射定律： ①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ①对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是可逆的。 知识点07 镜面反射和漫反射 1．镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2．漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了漫反射。 3．生活中的反射现象 （1）漫反射现象：生活中，大部分物体表面发生的反射都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。例如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面发生的都是漫反射，从而使各个方向的人都能看清字迹或影像。 （2）镜面反射现象：例如，“水中倒影”、“猴子捞月”、“照镜子”等。 （3）“光污染”：当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 知识点08 平面镜成像的特点 1．平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 2．探究平面镜成像的特点 【实验思路】 用一块玻璃板作为平面镜，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。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验过程】 （1）如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 （2）移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 （3）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 1 2 3 ┈ 【分析论证】 ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。 【实验结论】平面镜成像的特点：平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 【交流与评估】 ①在实验时，无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛，都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 分析：玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 ②在实验的过程中，发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ 分析：因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 ③为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 分析：准备两支完全一样的蜡烛是为了比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—等效替代法。 ④为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 分析：用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的位置。 3．平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 4．平面镜成像的原理：光的反射。 5． 实像和虚像 （1）实像：由实际光线会聚而成的像叫实像。实像可用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像只能用眼睛观察，不能用光屏承接。例如平面镜成的像。 6． 利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 利用平面镜的成像原理作图 用对称法作图 7．用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 8．利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 9．利用平面镜改变光的传播方向 如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 10．利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 11．凸面镜 （1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸面镜。 （2）作用：凸面镜对光有发散作用，常用来扩大视野。 （3）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜。 凸面镜对光的发散 凹面镜对光的会聚 12．凹面镜 （1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜。 （2）作用：凹面镜对光有会聚作用。 （3）应用：太阳灶、手电筒反光镜、医生检查耳朵用的医用反光镜。 知识点09 光的折射 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2．发生折射的条件 （1）光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。 （2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。 3．描述光的折射中的基本概念 （1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线； （2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点垂直于两分界面的虚线； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点； （5）入射角：入射光线与法线之间的夹角； （6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。 简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。 4．光的折射特点 （1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居法线的两侧； （3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 （4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。 （5）折射时光路可逆。 5．对光的折射特点的理解 （1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。 （2）折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），但不是正比例关系，叙述时应先说折射角后说入射角。 （3）无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角（入射角或折射角）总是大于在水中或其他介质中的角（折射角或入射角）。 知识点10 生活中的折射现象 1．从岸上看水中的物体，“池水变浅”；位置“变高” 如图甲所示，从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼，因为光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从S点发出的，S点就是人看到的A的虚像，它比实际位置偏高。 甲 在岸边看水里的物体 乙 在水中看岸上的物体 2．从水中看岸上的物体“变高” 例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图乙所示，从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼，因为光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线靠拢法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从A′点发出的，A′点就是人看到的昆虫的虚像，它比昆虫的实际位置偏高。 3．海市蜃楼 海市蜃楼的成因 多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。 知识点11 探究光折射时的特点 【实验过程】 （1）如图甲所示，让一束光从空气以不同的角度射入水中，观察光束在空气和水中的径迹，并比较折射角和入射角的大小。将数据记入表格中。 （2）让光逆着折射光的方向从水射入空气中，观察光束在空气中的径迹。 【收集证据】实验数据记录表格： 实验次数 入射角 折射角 1 0∘ 0∘ 2 20∘ 15∘ 3 40∘ 29∘ 4 60∘ 40∘ 【分析论证】 （1）一束光从空气以不同的角度射入水中，光束在空气和水中的径迹如图所示，其中1和1'、2和2'……4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可以得出：当入射角增大时，折射角也增大；且折射角小于入射角。 （2）当光从空气垂直射入水中时，传播方向不变。 （3）如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到，进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路可逆。 【实验结论】经过精确的实验，得出光的折射特点： 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，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或玻璃中时，传播方向不变。 在折射现象中，光路可逆。 考点01 光的直线传播 考点内容：光源的概念与分类；光的直线传播条件；光线的物理模型；光直线传播的现象与应用；光速与光年。 常见考法： （1）判断生活中的光源，区分天然光源与人造光源； （2）识别光的直线传播现象（影子、小孔成像、日食月食、三点一线）； （3）小孔成像的特点辨析（倒立实像、像的大小影响因素）； （4）光速的识记，光年的单位辨析。 考点02 光的反射与平面镜成像 考点内容：光的反射定律；镜面反射与漫反射；平面镜成像特点与实验；实像与虚像的区别；球面镜的应用。 常见考法： （1）结合实验考查光的反射定律的验证与结论； （2）区分镜面反射与漫反射，判断生活中的反射现象； （3）平面镜成像特点的应用（等大、等距、垂直、虚像）； （4）平面镜成像实验的操作、误差分析与评估。 考点03 光的折射现象与规律 考点内容：光的折射概念；折射规律；生活中的折射现象；光路可逆性。 常见考法： （1）判断生活中的折射现象（池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼）； （2）结合实验数据总结折射规律； （3）入射角、折射角的大小比较与变化分析； （4）利用折射规律解释生活现象。 考点04 光的色散与看不见的光 考点内容：光的色散现象；色光三原色；红外线、紫外线的特性与应用。 常见考法： （1）光的色散的本质（光的折射）与现象判断； （2）色光三原色的识记与混合； （3）红外线、紫外线的特性辨析与应用实例； （4）可见光谱的顺序与频率、波长关系。 辨析01 影子 ≠ 倒影 影子：光的直线传播形成，是光达不到的阴暗区域； 倒影：光的反射形成，是平面镜成的虚像； 易错误区：认为水中倒影是光的折射形成，或影子是反射形成。 辨析02 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 镜面反射：平行光入射，平行光反射，反射面光滑； 漫反射：平行光入射，向四面八方反射，反射面粗糙； 二者都遵循光的反射定律，漫反射不是 “反射定律不适用”。 易错误区：“漫反射不遵守反射定律”。 辨析03 平面镜成像中，像的大小始终与物体等大 平面镜成像始终成等大的虚像，物体远离镜子时，视觉上像变小，是因为视角变小，像的实际大小不变； 易错误区：“物体离平面镜越远，像越小”。 辨析04 实像与虚像的本质区别 实像：实际光线会聚而成，能用光屏承接，一般是倒立的（如小孔成像）； 虚像：实际光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，一般是正立的（如平面镜成像、折射虚像）； 易错误区：“虚像就是不存在的像”“眼睛看到的都是实像”。 辨析05 光垂直入射时也发生了折射 光垂直入射两种介质分界面时，传播方向不变，但依然发生了折射现象，此时入射角为 0°，折射角也为 0°； 易错误区：“垂直入射时没有发生折射”。 【题型一】光现象的类型辨析 【例1】下列现象中，属于光的直线传播的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．岸边树木在水中形成倒影 C．筷子在水中看起来“弯折” D．手影游戏中墙上的影子 【答案】D 【解析】A．雨后天空出现彩虹是光的色散现象，故A不符合题意； B．岸边树木在水中形成倒影是平面镜成像，原理是光的反射，故B不符合题意； C．筷子在水中看起来“弯折”是光的折射现象，故C不符合题意； D．手影游戏中墙上的影子，是光沿直线传播时被手遮挡，在后方形成的暗区，属于光的直线传播现象，故D符合题意。 故选D。 【变式1-1】下列现象中，属于光的直线传播的是________；属于光的反射的是________；属于光的折射的是________。（本题请选填序号） ①激光准直　　②水中倒影　　③雨后彩虹　　④灯下人影 ⑤日食形成　　⑥海市蜃楼　　⑦黑板反光　　⑧镜花水月 【答案】 ①④⑤ ②⑦⑧ ③⑥ 【解析】[1][2][3]①由于光的直线传播，所以激光在均匀介质中沿直线传播，所以激光准直是光的直线传播的利用； ②水中的倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的； ③雨后的彩虹是光的色散现象，是光发生折射形成的； ④路灯下的人影是光沿直线传播，光被人体遮挡形成黑影，所以属于光的直线传播形成的； ⑤日食形成是太阳光沿直线传播，被月球遮挡，地球上的人看不到太阳，属于光的直线传播形成的； ⑥海市蜃楼是光在同种不均匀介质中发生折射形成的； ⑦黑板反光是光射在黑板上发生镜面反射形成，属于光的反射形成的； ⑧镜花水月是平面镜成像现象，是光的反射形成的； 综上所述，属于光的直线传播的是①④⑤，属于光的反射的是②⑦⑧，属于光的折射的是③⑥。 【变式1-2】 对学过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“小孔成像”“平面镜成像”和“光的折射”的知识后，总结出的“实像”和“虚像”的一些特点，其中错误的是（　　） A．虚像不可以用光屏承接 B．虚像都是倒立的 C．既有等大实像，也有等大虚像 D．实像可以是放大的，也可以是缩小的 【答案】B 【解析】A．虚像不是实际光线会聚而成的，因此无法用光屏承接，故A正确，不符合题意； B．平面镜成的虚像是正立、等大的，凸透镜的虚像是正立放大的，故B错误，符合题意； C．凸透镜成像中，物距等于二倍焦距时成等大的实像；平面镜成像成等大的虚像，因此既有等大实像也有等大虚像，故C正确，不符合题意； D．凸透镜成像中，实像可以是放大的（物距在一倍焦距和二倍焦距之间）、缩小的（物距大于二倍焦距），也可以是等大的，故D正确，不符合题意。 故选B。 【题型二】光的反射定律的理解与应用 【例2】 关于光的反射定律，某同学的叙述如下，其中错误的是（  ） A．反射光线跟入射光线和法线在同一平面上 B．反射光线跟入射光线分居在法线的两侧 C．反射角等于入射角 D．垂直入射时，入射角为90°，反射角也为90° 【答案】D 【解析】ABC．通过实验得知：光在发生反射时，反射光线与入射光线在同一平面上，二者分居在法线两侧，且反射角等于入射角。故ABC正确，不符合题意； D．光垂直射在物体表面时，光线与法线重合，夹角为0，且光线按原路反射回去，即反射角、入射角均为0°。故D错误，符合题意。 故选D。 【变式2-1】下面说法中与光的反射定律不符的是（　　） A．反射角增大，反射光线与入射光线间的夹角也增大 B．入射光线靠拢法线，反射光线也向法线靠拢 C．入射光线与镜面的夹角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角减小10° D．光线垂直入射到反射面时，入射角为90° 【答案】D 【解析】A．反射角增大，因反射角等于入射角，所以入射角也增大，则反射光线与入射光线间的夹角也增大，故A不符合题意； B．入射光线靠拢法线，入射角减小，反射角也减小，则反射光线也向法线靠拢，故B不符合题意； C．入射光线与镜面的夹角增大5°时，则入射角减小5°，因反射角等于入射角，所以反射角也减小5°，则反射光线与入射光线的夹角减小10°，故C不符合题意； D．光线垂直入射到反射面时，入射光线与法线重合，入射角为0°，故D符合题意。 故选D。 【变式2-2】 在“探究光的反射定律”的实验中，准备的实验器材有：一块平面镜、激光电筒、一块平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔，小明按如图甲所示组装实验器材。 （1）实验中为了从不同的角度均能看到纸板上呈现的光路，应选择较为________（选填“粗糙”或“光滑”）的纸板。 （2）让光沿EO方向射向镜面上的O点，为了进一步确定反射光线的位置，小明同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图乙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内。 （3）若光沿FO入射，经O点反射后沿OE射出。说明在光的反射现象中，光路是________。 （4）我国“飞天”舱外航天服有一个特别的设计：胸前一些设备按钮上的文字标识是反的（如图丙）。这是因为航天员通过头盔面窗观察胸前的设备时有视野盲区，这时航天员可以通过手套上的反光镜（如图丁）来观察，航天员看到的字就是正的。如图戊，某次操作时，航天员的眼睛在A处，请作出航天员通过反光镜观察按钮B的光路图（保留必要的作图痕迹）。 【答案】（1）粗糙；（2）在；（3）可逆的；（4） 【解析】（1）粗糙的纸板表面发生漫反射，反射光线射向各个方向，因此从不同角度都能看到光路；光滑纸板会发生镜面反射，只能在特定方向看到光线。 （2）将硬纸板B的上半部分向后折转，此时上半部分与下半部分不在同一平面内，上半部分观察不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）光沿FO入射，反射光沿OE射出，表明光路可以沿原路返回，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。 （4）作出按钮B关于反光镜（平面镜）的对称点B′（虚像位置），连接 A（眼睛）与B′，与镜面交于点O（入射点），连接BO为入射光线，OA为反射光线，标出箭头表示光的传播方向。 【题型三】平面镜成像的特点与应用 【例3】 小明同学身高1.7m，站在平面镜前2m处，镜中他的像的高度等于_________m，小明到镜中像的距离等于_________m。当小明向平面镜走近时，他在镜中的像的大小将_________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 1.7 4 不变 【解析】由平面镜成像规律可知，像与物大小相等，故镜中像的高度等于小明身高1.7m； 像与物到平面镜的距离相等，故小明到镜中像的距离为 因像的大小始终与物体大小相等，小明身高不变，故他向平面镜走近时，镜中像的大小不变。 【变式3-1】小芳站在竖起的穿衣镜前5m处，小芳的身高为1.6m，小芳的像与镜的距离为___________m，小芳的像高为___________m；若小芳向镜移动3m后，小芳与镜中的像距离为___________m，此时像的大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她___________（选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。 【答案】 5 1.6 4 不变 仍能 【解析】[1]根据平面镜成像的特点，像与物体到平面镜的距离相等。小芳站在竖起的穿衣镜前5m处，因此小芳的像与镜的距离也为5m。 [2]像与物体的大小相同，小芳的身高为1.6m，所以小芳的像高也为1.6m。 [3]若小芳向镜移动3m，她到镜子的距离变为2m，由于像与物体到平面镜的距离相等，所以小芳的像到镜子的距离也为2m；因此，小芳与镜中的像距离为4m。 [4]平面镜成像时，像的大小与物体的大小相等，与物体到镜子的距离无关。 [5]平面镜成像并不是由实际光线汇聚而成的，而是由反射光线的反向延长线相交而成的，即使将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面，也不会影响光的反射和成像。 【变式3-2】 下列关于平面镜成像的说法，正确的是（　　） A．平面镜成的像是实像，因为有实际光线会聚 B．平面镜成像的原理是光的反射 C．物体离平面镜越近，所成的像越大 D．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，是光沿直线传播形成的 【答案】B 【解析】A．平面镜成的是虚像，是反射光线的反向延长线会聚形成的，故A 错误； B．平面镜成像的本质是光的反射，物体发出的光经平面镜反射后进入人眼，人眼逆着反射光线看去看到虚像。故B正确； C．平面镜所成的像与物体的大小始终相等，与物体到平面镜的距离无关，“近大远小” 是视觉错觉。故C 错误； D．平面镜成像的原理是光的反射，不是光的直线传播。故D错误。 故选B。 【题型四】光的折射现象辨析 【例4】 下列现象由光的折射形成的是（     ） A．立竿见影 B．波光粼粼 C．海市蜃楼 D．镜花水月 【答案】C 【解析】A．立竿见影是影的形成现象，是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A不符合题意； B．波光粼粼是光在水面发生反射形成，故B不符合题意； C．海市蜃楼是光在密度不均匀的空气中传播时发生折射形成，故C符合题意； D．镜花水月是平面镜成像，由光的反射形成，故D不符合题意。 故选C。 【变式4-1】如图所示，这是一只红嘴鸥从水中捕食后飞离水面的情景。红嘴鸥在水中的“倒影”是由光的______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的像；红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。站在岸上的人看到水中的“鱼”比实际鱼的位置______（选填“深”或“浅”）。 【答案】 反射 不变 浅 【解析】[1]红嘴鸥在水中的“倒影”属于平面镜的成像，平面镜成的像是虚像，其原理是光的反射。 [2]根据平面镜成像特点可知，物与像大小相等。红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像的大小不变。 [3]小鱼在水中，小鱼反射的光线，从水中斜射入空气中，在射入人的眼睛中，人看到水中的小鱼是光的折射形成虚像，比鱼的实际位置要浅。 【变式4-2】下列现象是由于光的折射形成的是（　　） A．桥在水中形成倒影 B．手在灯光下形成影子 C．汽车后视镜可扩大视野 D．斜插入水中的筷子在水下的部分看起来像断了 【答案】D 【解析】A．桥在水中形成“倒影”，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A不符合题意； B．手在灯光下形成影子是光沿直线传播形成的，故B不符合题意； C．汽车后视镜可扩大视野，是光的反射现象，故C不符合题意； D．斜插入水中的筷子在水下的部分看起来像断了，是光的折射形成的，故D符合题意。 故选D。 【题型一】光现象类型混淆 【例1】 下列关于图中光现象的说法正确的是（　　） A．树荫下的光斑是光的反射形成的 B．山在江水中的“倒影”是光的折射形成的 C．湖边人看到水中金鱼是光沿直线传播形成的 D．雨后天空中出现彩虹是光的色散所形成的 【答案】D 【解析】A．树荫下的光斑，是由光的直线传播形成的，故A错误； B．山在江水中的“倒影”是平面镜成像，原理是光的反射，故B错误； C．湖边人看到水中金鱼是鱼反射的光从水中射入空气中折射形成的，故C错误； D．雨后天空中出现彩虹，是当太阳光射入空气中的小水滴时，太阳光经过折射发生色散形成的，故D正确。 故选D。 易错点：混淆光的直线传播、反射、折射、色散的生活实例。 【变式1-1】如图所示，李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及到的光学知识理解正确的是（    ） A．皎洁的月亮是光源 B．杯中的人影是光的反射形成的 C．杯中的人影和地面的影子都是光的直线传播形成的 D．地上的人影和树荫下的光斑形成原理不相同 【答案】B 【解析】A．皎洁的月亮自身不能发光，因此不是光源，故A错误； B．杯中的人影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故B正确； C．杯中的人影是光的反射形成的，地面的影子是光的直线传播形成的，故C错误； D．月光把人影照在地面上，是人挡住了月亮反射来的光，故人影是光沿直线传播形成的；树荫下的光斑也是光沿直线传播形成的，二者形成原理相同，故D错误。 故选B。 【变式1-2】 下列现象中与小孔成像成因相同的是（     ） A．日食月食 B．雨后彩虹 C．海市蜃楼 D．水中倒影 【答案】A 【解析】小孔成像的成因是光在同种均匀介质中沿直线传播。 A．日食和月食的形成是由于光沿直线传播，当太阳、地球、月球处于同一直线时，光线被遮挡而形成的，与小孔成像成因相同，故A符合题意； B．雨后彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不符合题意； C．海市蜃楼是光线通过密度不均匀的空气时发生折射形成的，故C不符合题意； D．水中倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故D不符合题意。 故选 A。 【题型二】平面镜成像实验误差分析 【例2】 小明在做“探究平面镜成像”的实验时，将白纸平铺在桌面上，将玻璃板垂直纸面放置，取两支完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，小心地移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合。 （1）实验时应选用________（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板代替平面镜；用玻璃板代替平面镜是为了________；选用两支大小完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系； （2）此实验在光线较________（选填“亮”或“暗”）的环境下效果明显。在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的、相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像重合，这种研究问题的物理方法是________（选填序号） A转换法    B．等效替代法    C．控制变量法    D．理想模型法 （3）移去蜡烛B并在其位置上放一光屏，则光屏上________（填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的像，这表明平面镜所成的像是________（填“虚”或“实”）像； （4）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛B的位置________（选填序号）。 A．向右移动 B．向左移动 C．不发生变化 D．无法判断； （5）若无论怎么调节桌面上的蜡烛B都不能与蜡烛A的像完全重合，这可能是________； （6）本实验多次改变蜡烛A的位置，得到多组数据的目的是________（选填序号） A．多次测量取平均值减小误差 B．避免实验的偶然性，得到普遍规律 【答案】（1）较薄 确定像的位置 大小；（2）暗 B；（3）不能 虚；（4）C；（5）玻璃板与桌面不垂直；（6）B 【解析】（1）[1]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用较薄玻璃板。 [2]用玻璃板代替平面镜，同时观察到蜡烛A的像和玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置，便于比较像物大小关系。 [3]选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，若像与蜡烛重合，说明像与物等大。 （2）[1]此实验在光线较暗的环境下效果明显。因为在较暗环境中，蜡烛的像会更清晰，便于观察。 [2]等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一，在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的、相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 故选B。 （3）[1][2]平面镜所成的像是虚像，移去蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上不能承接到像，说明平面镜成虚像。 （4）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物和像关于平面镜对称且蜡烛的位置不变，所以蜡烛像的位置不变。 故选C。 （5）若实验中无论怎样沿水平桌面移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，请你解释最可能的原因是玻璃板与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。 （6）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，研究像与物体到镜面距离的普遍规律，避免实验现象的偶然性。 故B正确。 易错点：忽略平面镜成虚像，不能用光屏承接；实验操作细节的误差分析不清。 【变式2-1】敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验： （1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面______； （2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛______（选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合； （3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保______（选填“左右”或“前后”）位置不同； （4）在上述实验中，如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸，将玻璃板背面完全遮挡住，还能看到蜡烛在玻璃板后面的像吗？答：______（选填“能”或“不能”）看到； （5）在某次实验中，把蜡烛A放到玻璃板前，在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是______。 【答案】（1）垂直；（2）A；（3）前后；（4）能；（5）玻璃板与桌面不垂直 【解析】（1）实验中，眼睛应该在点燃蜡烛的一侧观察，为使B与A的像重合，玻璃板必须与白纸垂直。 （2）实验中为了观察像与实物大小关系，应该点燃蜡烛A，在点燃的一侧观察，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。 （3）实验中为了证明像的大小与实物离平面镜的距离无关，小明应多次改变蜡烛A的位置时，使蜡烛A到镜面的前后距离不同。 （4）虽然玻璃板背面被不透明的白纸挡住，但蜡烛发出的光仍然可以在玻璃板的前表面发生反射，形成虚像进入人眼。所以人仍可以看到蜡烛的像。 （5）根据平面镜成像特点可知，像与物连线与平面镜垂直，当玻璃板与桌面不垂直时，蜡烛 A 所成的像会偏高或偏低，导致在桌面上移动蜡烛 B 时，无法与蜡烛 A 的像在同一水平线上重合。 【变式2-2】 在“探究平面镜成像特点”实验中，选取完全相同的蜡烛和，如图所示，在竖直的玻璃板前放一支点燃的蜡烛。    （1）最好选用___________（选填“茶色”或“无色透明”）玻璃板进行实验； （2）取两支相同的蜡烛，目的是___________； （3）实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于玻璃板前后表面同时成像造成的：所以，我们应选择___________（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板来进行实验； （4）根据平面镜成像的特点可判断，人站在镜前，当他远离平面镜时，像的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 茶色 为了比较像与物的大小的关系 较薄 不变 【解析】（1）[1]无色玻璃透光性太强，容易受到玻璃另一侧物体的干扰，茶色玻璃透光性较差，成像主观感觉比无色玻璃好得多，因此选用有色玻璃板。 （2）[2]实验中选择两支完全一样的蜡烛A和B，观察蜡烛B与蜡烛A的像是否重合，是为了比较像与物的大小的关系。 （3）[3]玻璃板有两个反射面，都会发生反射现象，反射光线的反向延长线都会汇聚成像，玻璃板越厚，两个像距离越远；因此实验时采用很薄的玻璃板，使两个反射面成的像几乎重合，使实验简单化，故探究活动中应选用较薄的玻璃板。 （4）[4]由平面镜成的像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，因为不论物离镜远还是近，像与物大小都相同，当人远离镜子时，像的大小是不变的。 【题型三】折射角与入射角的大小判断 【例3】 小明同学用一个玻璃水槽、一支激光笔，一个量角器，探究光的折射规律。实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。实验光路图如图所示，实验数据下表所示。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）实验中，光从空气斜射到水中时，发生_____现象（填“反射”“折射”或“反射和折射”）； （2）光从空气斜射到水中时，折射角_____（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角。入射角变大时，折射角_____（选填“变大”“变小”或“不变”），当光从空气垂直射到水面时，折射角为_____； （3）当光从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角为_____；当光从水斜射入空气，入射角为11.3°时，则折射角为_____。 【答案】（1）反射和折射；（2）小于 变大 0°；（3）35.4° 15° 【解析】（1）由图可知，光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。 （2）[1][2]由表格数据可知，光从空气斜射到水中时，折射角小于入射角。且入射角变大时，折射角增大。 [3]当光从空气垂直射到水面时，入射角为0度，折射角也为0度。 （3）[1]由表格数据可知，当入射角为45°时，折射角为35.4°。 [2]光折射时光路是可逆的，由图可知，当光从空气斜射入水中，入射角为15°时，折射角为11.3°，则当光从水斜射入空气，入射角为11.3°时，则折射角为15°。 易错点：分不清入射角、折射角；记反空气和玻璃中角的大小关系。 【变式3-1】小明用如图甲所示的装置探究光的折射规律，测得如表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 20 40 60 折射角γ/° 15 25 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 40 15 折射角γ/° 60 40 20 （1）表二中有一个数据被遮挡住看不到，请综合分析两个表格中的数据，判断出这个数据应该是：_____； （2）如果小明在探究光从空气斜射入水中折射特点时，完成了第4次实验，入射角是30°，折射角可能是_____； A．10°   B．20°   C．25°   D．45° 如果让一束激光从某种玻璃中射向空气（如图一所示），保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光线消失（如图二所示），只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射； （3）当光从空气射向玻璃，_____（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象； （4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图三所示），请在图中完成这束入射光的光路图_____。 【答案】 25° B 不会 【解析】（1）[1]由表一中的数据知，光从空气斜射入水中，当入射角为40°时，折射角为25°，因在折射现象中，光路是可逆的，当光从水中斜射入空气中，折射角为40°时，对应的入射角一定为25°。 （2）[2]由表一数据知，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，且折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小）；入射角为20°时，折射角为15°，入射角为40°时，折射角为25°，故当入射角是30°时，对应的折射角小于25°大于15°，故折射角只可能为20°，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[3]由题意可知，只有入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象，因此，当光从空气斜射到玻璃中时不会发生全反射现象。 （4）[4]光线从空气进入玻璃时，因是垂直照射，所以传播方向不变；当光从玻璃中斜射入空气中时，其入射角为45°，大于临界角，故其发生全反射现象，最终要从玻璃垂直射向空气，其大致路径如图所示： 【变式3-2】某同学做“探究光折射时的特点”实验，图是光从空气斜射入水中时的光路。通过实验还得到如下数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9° 分析表中数据，可得出结论： （1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和______现象； （2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而______（选填“增大”“减小”或“不变”），且折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角； （3）当小聪将光线沿CO方向入射时，发现折射光线沿OA方向射出，说明在光的折射现象中光路是______的； （4）为了验证“光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线将偏向法线”这个结论，则该同学还需要进行探究的内容是______的情况。 【答案】（1）折射；（2）增大 小于；（3）可逆；（4）光从水中斜射向空气中 【解析】（1）由表格数据可知，光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。 （2）[1][2]由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。 （3）当小聪将光线沿CO方向入射时，发现折射光线沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）为了使得“光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线将偏向法线” 这个结论具有普遍性，还应该探究光从水中射向空气中的情况。 【题型四】实像与虚像的区分 【例4】 下列关于实像和虚像的说法正确的是（　　） A．实像是由光的折射现象形成的，虚像是由光的反射现象形成的 B．虚像是人的幻觉，光线并没有进入人眼，实像恰相反 C．实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上 D．实像有放大的，也有缩小的，虚像一定是放大的 【答案】C 【解析】A．凸透镜也能成虚像，也是由于光的折射形成的，故A错误； B．平面镜成像时，是物体经平面镜反射的光线进入人眼，人逆着这些光线看去，产生了看到像的视觉。故B错误； C．实像是由实际光线会聚形成的，故能够成在光屏上；虚像不是实际光线会聚形成的，故不能够显示在光屏上。故C正确； D．凸面镜能够成缩小的虚像。故D错误。 故选C。 易错点：认为虚像不存在、没有光线进入眼睛；混淆实像虚像的特点。 【变式4-1】（多选）大量的光学中“现象”的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，下面列出的5个光学成像的实例：①小孔成像；②在潜望镜中看到的景物的像；③在岸上看到水中鱼的像；④电影屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列有关说法正确的有（　　） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有④⑤ C．由光的折射形成的是③⑤ D．由光的反射形成的是②⑤ 【答案】AD 【解析】①小孔成像，是由于光的直线传播形成的实像；②在潜望镜中看到的景物的像，是由于光的反射形成的虚像；③在岸上看到水中鱼的像，是由于光的折射形成的虚像；④电影屏幕上的像属于凸透镜成像，是由于光的折射形成的实像；⑤平面镜中所成的像，是由于光的反射形成的虚像；故AD正确，BC错误。 故选AD。 【变式4-2】如图所示，甲、乙分别在平面镜MN的两侧。点光源S发出的光经平面镜反射，进入甲的眼睛。根据图中信息可判断（　　） A．甲可以直接看到光源S B．甲可以看到光源S的像 C．乙可以看到光源S的像 D．乙无法看到光源S 【答案】B 【解析】A．由图可知，甲和光源S之间隔着不透光的墙壁，由于光是沿直线传播的，光源S发出的一部分光被墙壁阻挡，所以甲不可以直接看到光源S，故A不符合题意； B．光源S发出的一部分光被平面镜MN反射，反射光线进入甲的眼睛，甲顺着反射光线可以看到光源S的像，故B符合题意； C．由图可知，光源S经由平面镜MN成的像是虚像，所以与同侧的乙不能看到，故C不符合题意； D．光源S和乙在平面镜MN的两侧，由于光线可以直接照进人的眼睛，所以乙能够看到光源S，故D不符合题意。 故选B。 【题型一】平面镜成像的动态分析 【例1】 “照镜子，正衣冠”。小明站在平面镜前2.5m处，他的像到平面镜距离是_________m，若小明以0.5m/s的速度远离平面镜，他的像相对于小明以_________m/s的速度_________（选填“靠近”或“远离”）平面镜；若小明衣领上有些污迹，为了看清污迹他应用手电筒照射_________（选填“平面镜”或“污迹”）；小明能从各个角度观看黑板字迹是利用光的_________（选填“镜面”、或“漫”）反射。 【答案】 2.5 1 远离 污迹 漫 【解析】[1]平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，小明距离平面镜2.5m，因此像到平面镜的距离也是2.5m。 [2][3]若小明以0.5m/s的速度远离平面镜，则他的像也以0.5m/s的速度远离平面镜，像相对于小明以1m/s的速度远离平面镜。 [4]光照射在平面镜上会发生镜面反射，为了帮助小明看清衣领上的污渍，小明应将光源照向衣领，使污渍能清晰的在平面镜中成像。 [5]黑板表面较粗糙，光照到黑板上会向各个方向反射，发生了漫反射，所以能从各个方向看到黑板上的字。 【变式1-1】如图所示，物体AB长1.6m，平面镜CD长0.6m，物体到平面镜的距离为2m。物体通过该平面镜成的像高度为___________m；物体AB靠近平面镜CD时，物体AB的像___________（选填“靠近”或“远离”）平面镜CD，物体AB的像大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果物体以0.5m/s的速度靠近平面镜，经过2s后，像到物体的距离变为___________m。如果平面镜CD竖直向上移，则物体AB通过平面镜所成的像___________（选填“向上”、“向下”或“位置不变”）。 【答案】 1.6 靠近 不变 2 位置不变 【解析】[1]平面镜成像中，像与物大小相等，则物体通过该平面镜成的像高度为1.6m。 [2]平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，物体AB靠近平面镜CD时，物体AB的像靠近平面镜CD。 [3]物体AB大小不变，像大小不变。 [4]如果物体以0.5m/s的速度靠近平面镜，经过2s后，物距变为 像距也变为1m，则像到物体的距离变为2m。 [5]平面镜成像中，像与物关于平面镜对称，如果平面镜CD竖直向上移，则物体AB通过平面镜所成的像位置不变。 【变式1-2】 小明站在竖直放置的大平面镜前，他在镜中的像高，当小明沿垂直镜面的方向后退1m后，他在镜中像的大小______（填“变大”、“变小”或“不变”），镜中的像与小明之间的距离是______m，若他以速度垂直向平面镜靠近，则像相对于人的速度大小为______。小明在镜中看到身后的时钟如图所示，此时的时间是甲______；乙______。 【答案】 不变 5 1 3：40 12：05 【解析】[1]因平面镜成像时像和物体形状、大小相同，所以身高为1.6m的同学，当他沿垂直镜面的方向后退1m后，他在镜中的像大小不变，高度也是1.6m。 [2]因平面镜成像时物距等于像距，所以该同学站在竖直放置的平面镜前1.5m处时，此时物距为1.5m，则像距也为1.5m；当后退1m，此时物距为1.5m+1m=2.5m 像距也为2.5m，像与人的距离2.5m+2.5m=5m [3]若他以0.5m/s速度垂直向平面镜靠近，同时像也以0.5m/s速度垂直向平面镜靠近，则像对于人的速度是两速度之和， 即1m/s。 [4][5]在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右顺序颠倒，且关于镜面对称。由甲图分析可得题中所给的8:20与3:40成轴对称，它的实际时间应是3:40。由乙图分析可得它的实际时间应是12:05。 【题型二】光的反射与折射综合作图 【例2】 一束光线从空气斜射入水中时会在水面同时发生反射和折射，如图所示，OB是反射光线，请画出入射光线AO和折射光线OC的大致方向。    【答案】   【解析】过反射点作出法线，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，作出入射光线AO；由于光从空气斜射入水中，因此折射角小于入射角，折射光线会靠近法线，据此在法线右侧水中作出折射光线OC，据此作图。   【变式2-1】作图题： （1）如图所示，一束光入射到平面镜上，入射角为60°，请画出反射光线并标出反射角的度数； （2）如图所示，S是发光点，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图； （3）一条光线从水中斜射入空气中时，其反射光线如图所示，请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）光的反射中，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，入射角为60°，故反射角等于60°，据此作图。 （2）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，做S点关于平面镜的对称点，然后连接，与镜面的交点即入射点O，连接SO即为入射光线，OA为反射光线，据此作图。 （3）由图可知，反射光线与水面的夹角为60°，则反射角等于90°-60°=30° 则入射角等于30°，根据反射角等于入射角，在法线右侧，水面下画出入射光线；光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线偏离法线，从入射点在法线左侧的空气中画出折射光线，据此作图。 【变式2-2】 如图光从空气斜射入玻璃中，请画出入射光线AO所对应的反射光线和在玻璃中的折射光线的大致方向。 【答案】 【解析】画出法线，根据光的反射规律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线上侧的空气中画出反射光线；光从空气斜射入玻璃中，折射角小于入射角，折射光线与入射光线分居法线两侧，据此在法线上侧的玻璃中画出折射光线，据此作图。 【题型三】光学实验综合探究 【例3】 如图所示，是小明同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：    （1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次， 取下纸板，用量角器测量ON两侧的和，得到的结论是反射角___________入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；实验中，多次改变入射角大小并测量对应的反射角的目的是___________（填“A”或“B”）； A．多次测量求平均值，减小误差        B．多次测量，寻找普遍规律 （2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前或向后折，这时在NOF上___________（填“看得到”或“看不到”）反射光线，说明反射光线、入射光线与法线___________同一平面内（填“在”或“不在”）； （3）使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线___________（填“靠近”或“远离”）法线； （4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。 【答案】 等于 B 看不到 在 靠近 可逆 【解析】（1）[1] 改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的和，会发现反射角等于入射角，即。 [2]探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，故选B。 （2）[3]4[如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，此时，反射光依然存在； 说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）[5]若将入射光线逐渐靠近法线ON，则入射角减小，反射角等于入射角，所以反射光线也靠近法线。 （4）[6]由让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的。 【变式3-1】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）实验中用玻璃板代替平面镜的目的是___________；应选用___________（“较薄’或”较厚”）玻璃板； （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___________； （4）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； （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___________； （6）多次改变蜡烛A的位置，进行三次实验的目的：___________； （7）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像___________（填“向上移动”“向下移动”或“不动”）； （8）某小组同学实验时发现蜡烛A在平面镜中的像不清晰，为此小组同学提出了几种解决方案： 方案一：将实验搬至较暗或较亮的环境中，通过实验发现___________（选填“较暗”或“较亮”）的环境可以使看到的像更清晰； 方案二：将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度，通过实验发现这样做___________（选填“能”或“不能”）使看到的像更清晰； （9）为证实上述有关成像特点是否可靠，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 （10）实验过程中，发现蜡烛的像有重影，请你帮忙分析产生这一现象的原因是___________；当改变点燃的蜡烛的位置时，像的大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （11）本实验利用的光学原理是：___________。 【答案】（1）刻度尺；（2）便于确定像的位置 较薄；（3）像与物体的大小关系；（4）不能；（5）相等；（6）得到普遍规律；（7）不动；（8）较暗 不能；（9）B；（10）玻璃板太厚 不变；（11）光的反射 【解析】（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，所以用到的工具是刻度尺。 （2）[1]实验中用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板可以成像，也可以透光，使用玻璃板便于确定像的位置。 [2]为了避免玻璃板前后两个反射面所成的像不在同一位置，导致实验中出现两个像，应选薄玻璃板进行实验。 （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，这样做是通过等效替代法比较蜡烛A与蜡烛A的像的大小关系，即比较像与物体的大小关系。 （4）平面镜成的像是虚像，虚像不能直接在光屏上呈现，则移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上不能承接到蜡烛的像。 （5）通过处理和分析图乙中“白纸”上的信息，可得出像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，即可得像与物到平面镜的距离相等。 （6）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。本实验多次改变蜡烛A的位置，进行三次实验得到多组数据的目的是避免实验的偶然性，得到普遍规律。 （7）平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，将玻璃板竖直向上移动一段距离，蜡烛A的位置不变，所以观察到蜡烛A的像不动。 （8）[1]烛焰的光线较弱，将实验搬至较暗或较亮的环境中，通过实验发现较暗的环境可以使看到的像更清晰。 [2]将蜡烛B也点燃，不能增加蜡烛A在玻璃板表面反射的光线，而且会使玻璃板后面太亮，反而不容易看清蜡烛A的像，所以不能使像更清晰。 （9）为证实上述有关成像特点是否可靠，若保持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，操作比较不方便，且玻璃板位置改变，物距改变，像距也改变，还需要移动B蜡烛，才能使B蜡烛与A蜡烛的像重合，操作比较麻烦，故应采取B项操作，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （10）[1]实验过程中，发现蜡烛的像有重影，是因为玻璃板太厚，玻璃板两个反射面所成的像不在同一位置。 [2]平面镜成像时，像与物大小相等，所以当改变点燃的蜡烛的位置时，像的大小不变。 （11）平面镜成像的原理是光的反射，蜡烛发出的光经玻璃板反射后成像。 【变式3-2】 如图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。 入射角 折射角 请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据），对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结： a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧； b．入射角增大，折射角 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；但折射角总是 ___________入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 增大 小于 【解析】[1][2]由折射规律可知，入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；并且折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总小于入射角；所以当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；折射角随着入射角的增大而增大，但总小于入射角。 【题型一】光现象类型判断模型 【模型解读】抓本质 —— 直线传播是 “光沿直线走，被挡住形成阴影 / 小孔成像”；反射是 “光返回原介质，成像 / 反光”；折射是 “光进入另一介质，方向偏折”；色散是 “白光分解成七色光”。 解题步骤：确定光的传播路径→判断是否跨介质→分析形成原因→对应现象类型。 【例1】 成语是中华文化的瑰宝，下列成语反映的光学现象与光的反射有关的是（　　） A．海市蜃楼 B．杯弓蛇影 C．凿壁偷光 D．形影不离 【答案】B 【解析】A．海市蜃楼属于光的折射现象，故A不符合题意； B．杯弓蛇影是弓在酒杯液面（相当于平面镜）中形成的倒影，属于光的反射现象，故B符合题意； C．凿壁偷光属于光的直线传播，故C不符合题意； D．影子的形成是由于光沿直线传播，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】 成语是中华灿烂文化的一大特色。下列成语所描述的光现象与其成因相对应的是（　　） A．“镜花水月”——光的折射 B．“一叶障目”——光的折射 C．“立竿见影”——光的直线传播 D．“坐井观天”——光的反射 【答案】C 【解析】A．镜中花、水中月是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的虚像，故A不符合题意； B．“一叶障目”是由于光的直线传播造成的现象，故B不符合题意； C．影子的形成是由于光沿直线传播，故C符合题意； D．“坐井观天”本意是指由于光沿直线传播，看到的天空范围较小，故D不符合题意。 故选C。 【变式1-2】 下列光现象中，可用光的直线传播解释的是________；需要用光的反射和光的折射解释的是___。 A．水中的“石桥”         B．雨后彩虹 C．铅笔发生“弯折”                     D．日食 E.树荫下的圆形光斑     F.光的色散 【答案】 DE B 【解析】[1][2]分析各选项： A．水中的“石桥”属于平面镜成像，是光的反射形成的； B．雨后彩虹是由于太阳光通过空气中的小水滴时，发生了光的折射、反射以及光的色散现象。太阳光包含多种颜色的光，不同颜色的光在水中的折射角度不同，从而被分解成七种颜色的光，形成彩虹； C．铅笔在水中部分反射的光线从水中斜射入空气中时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到铅笔在水中的部分向上弯折，是光的折射现象； D．日食是由于太阳、月球和地球三者的位置关系，使得月球挡住了太阳射向地球的光，是光沿直线传播形成的； E．树荫下的圆形光斑是小孔成像现象，太阳通过树叶间的小孔在地面上形成圆形光斑，是光沿直线传播形成的； F．光的色散是指复色光分解为单色光的现象。其原因是不同颜色的光在同一介质中的折射能力不同，当复色光进入介质时，由于各种颜色的光折射角度不同，从而使它们彼此分开，形成色散现象。 可用光的直线传播解释的是DE；需要用光的反射和光的折射解释的是B。 【题型二】光的反射作图模型 【模型解读】三步法 —— 作法线、定角度、画光线。 ① 过入射点作垂直于反射面的虚线（法线）； ② 根据反射角等于入射角，确定反射光线方向； ③ 画实线光线，标箭头，标角度。 【例2】 如图甲是由多个平面镜拼成的太阳灶聚光镜。太阳光照射在聚光镜上发生反射后在锅底会聚，以便加热食物。如图乙所示，其中的一条入射光线与聚光镜成角，请画出其反射光线并标出反射角的度数。 【答案】 【解析】首先过入射点作出法线，由图知，入射角等于，根据反射角等于入射角知，反射角也为，再在右下侧画出反射光线，据此作图。 【变式2-1】（1）如图所示，一束光射到两个相互垂直的平面镜上，请画出经两个平面镜反射的光路图。（ ） （2）根据图入射光线经平面镜反射后的光路，请作出反射面。（ ） （3）小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内，如图所示，请你在图中画出反射光线和平面镜的位置，并标出反射角度数。（ ） 【答案】 【解析】（1）[1]先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行。据此作图。 （2）[2]过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜，据此作图。 （3）[3]由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON）。由图知道，反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120° 则反射角 据此作图。 【变式2-2】（1）请在图中作出入射光线AO并标出入射角。 （2）如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像，请你在平面镜前作出物体AB。 （3）如图所示，一束光从水斜射入空气中，已知入射光线为AO，请画出它的反射光线OB和折射光线OC的大致方向。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）先过O点作镜面的垂直虚线即法线，依据反射角等于入射角，在法线左侧作出入射光线AO，用弧线标注出入射光线与法线的夹角即入射角。 （2）根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，分别过、作镜面的垂线并延长，在镜面前取与像到镜面距离相等的对应点A、B，用实线连接AB即为物体。 （3）光从水斜射入空气时，先依据反射角等于入射角，在水中法线另一侧画出反射光线OB，再根据光从光密介质斜射入光疏介质时折射角大于入射角，在空气中法线另一侧画出远离法线的折射光线OC。 【题型三】平面镜成像作图模型 【模型解读】对称法 —— 垂线、等距、虚像。 ① 过物体关键点作镜面的垂线（虚线）； ② 在垂线另一侧取点，使像到镜面的距离等于物到镜面的距离； ③ 用虚线连接像点，标上对应字母（虚像用虚线）。 【例3】（1）物体AB放在竖直平面镜前20cm处，则镜中的像与该物体相距多少m？将平面镜旋转一定角度后如图，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在镜中的像A′B′（用虚线表示虚像）； （2）一束光与水平面成60°射向地面，现用一平面镜使光沿水平方向射出，如图， ①请在图中画出平面镜的位置； ②此时反射角的度数为多少？平面镜与水平面的夹角为多少？ 【答案】（1）0.4，；（2）①，②60°，30° 【解析】（1）根据平面镜成像的特点：像与物到平面镜的距离相等。已知物体AB放在竖直平面镜前20cm处，那么像到平面镜的距离也是20cm。所以镜中的像与该物体相距 根据平面镜成像特点：像与物关于平面镜对称。分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点、，然后用虚线连接、，即为物体AB在镜中的像。据此作图。 （2）①根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。首先，作出入射光线与反射光线的夹角的角平分线，这条角平分线就是法线。然后，过入射点作垂直于法线的直线，平面镜的位置就在这条直线上。据此作图。 ②入射光线与水平面成60°角，反射光线沿水平方向射出，则入射光线与反射光线的夹角为 因为反射角等于入射角，所以反射角为 平面镜与水平面的夹角为 【变式3-1】 如图所示，已知S是点光源，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的特点先作发光点S关于平面镜的对称点，然后连接，连接SO即可。据此作图。 【变式3-2】请根据平面镜成像的特点，在图中画出三角形在平面镜中所成的像（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号） ②作B点关于镜面的对称点B′； ③作C点关于镜面的对称点C′； ④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，ΔA′B′C′就是ΔABC在平面镜MN中的像，据此作图。 【题型四】光的折射规律应用模型 【模型解读】判介质、定法线、比角度。 ① 确定光从哪种介质进入哪种介质； ② 过入射点作法线； ③ 空气中的角总是大于介质中的角（空气斜射入水 / 玻璃，折射角小；反之折射角大）。 【例4】某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由和两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径为两半圆的分界线。 （1）将光屏调至与光屏在同一平面内，保持入射点不变，多次改变入射光线与的夹角进行实验： 入射角 折射角 ①分析实验现象可得出的结论是：入射光线与折射光线位于法线的___________（选填“两侧”或“同侧”），折射角随入射角的增大而___________（选填“增大”，“减小”或“不变”）； ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向___________（选填“改变”或“不改变”）；当光从空气斜射入水中时，入射角___________折射角（选填“大于”或“小于”） （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏沿射向水面时，可看到折射光线沿方向射出，这说明在光的折射现象中光路是___________的； （3）另一小组在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知：不同的介质对光的折射程度是___________（选填“不同”或“相同”）的。 【答案】（1）两侧 增大 不改变 大于；（2）可逆；（3）不同 【解析】（1）[1][2]由折射定律可知，入射光线和折射光线分居法线的两侧，根据题表中给出的数据可知，折射角随入射角的增大而增大。 [3]根据表格数据可知，当入射角为0°时，折射角为0°，即光从空气中垂直射向水中时，不发生偏折，即传播方向不变。 [4]当光从空气斜射入水中，入射角大于0°时，折射角随着入射角的增大而增大，且入射角大于折射角。 （2）用另一支激光笔让光贴着光屏F沿BO即原来的折射光线的方向射向水面时，可看到折射光线沿OA即原来入射光线的方向射出，即折射现象中光路具有可逆性。 （3）如图乙所示，相同的入射角，折射光线在玻璃中更靠近法线，即偏折程度更大，故光从空气中以相同的入射角射向水和玻璃中，折射角是不同的，所以不同的介质对光的折射程度不同。 【变式4-1】 表中所示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 （1）分析表中的数据可以得出的结论是______。 （2）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______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角。 （3）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. （ ） （4）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______（填“左侧”或“右侧”）。 【答案】 光在不同介质中的传播速度一般不同 小于 左侧 【解析】（1） [1]由表中数据得出：光在不同介质中的传播速度一般不同； （2） [2] 、、，由图甲知道，当光从水斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，光从玻璃斜射入冰中时，折射角大于入射角，光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角，由此可知，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； （3） [3]光束从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中，折射角小于入射角，所以，当光由玻璃斜射入酒精中时，由于光在酒精中的速度大于在玻璃中的速度，所以，折射角大于入射角，据此作图。 （4） [4]超声波进入人体后，传播速度变大，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。 【变式4-2】清晨的湖面宛如一面巨大的镜子，小明站在湖边观赏鱼，恰好空中一只小鸟飞过，呈现“水中鱼鸟同游”的美景。如图A为空中鸟，B为水中的鱼所在位置，在C处小明恰好看到水中的鱼和鸟重合的现象，这美景奇观中的“鱼”和“鸟”分别是由于光的______和光的______形成的像；小明利用照相机______（选填“能够”或“不能”）拍摄到这一鱼鸟重合的景象；请找出小明看到水中鸟与鱼的像的位置D，并完成光路图______。（保留作图痕迹） 【答案】 折射 反射 能够 【解析】水中的“鱼”是水下的鱼反射的光线从水中斜射入空气时发生折射而进入人眼所形成的虚像。 水中的“鸟”是空中的小鸟在平静如镜的水面发生平面镜反射所形成的虚像。 既然在C处人眼能接收到重合的光线并看到虚像，说明将照相机放置在C处同样能接收到这些折射和反射光线并使其在底片上成像。 作出空中鸟A关于水面的对称点A'，连接A'C交水面于点D（即鱼鸟重合像的位置），再分别连接AD、BD以及沿DC方向画出光线，即可完成包含反射与折射的光路图。 题目类型 技巧 光现象辨析题 分类记忆法：直线传播类（影、孔、日食月食、三点一线）；反射类（镜、倒影、反光）；折射类（弯折、变浅、海市蜃楼）；色散类（彩虹、三棱镜）。 反射/折射规律题 法线是核心：所有角度都与法线比，不是与界面比；反射角 = 入射角；空气中角 > 介质中角。 平面镜成像题 牢记 “等大、等距、垂直、虚像”；像的大小只与物体有关，与距离无关；动态问题用对称法分析。 实验探究题 操作目的类：显示光路、确定像的位置、比较像物大小；多次实验目的：寻找普遍规律，避免偶然性；结论表述要规范，带前提条件。 光学作图题 规范要求：实线画光线、虚线画法线和虚像；箭头标对方向；垂直符号要标全；反射角、入射角标清楚。 实像虚像辨析题 抓本质：是否实际光线会聚、能否用光屏承接；小孔成实像，平面镜、折射成虚像。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 光和眼睛（光现象） 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 光的直线传播 1．光源：能够______的物体叫作光源。 2．光源的分类： （1）天然光源：自然界本身存在的光源。如____________________________________等。 （2）人造光源：人为制造的光源。如____________________________________等。 3．光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在__________________中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 4．光线 （1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的______和______，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 5．光直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的____________。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了______食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了______食。 （3）小孔成像 ①小孔成像原理：小孔成像的原理是光的____________。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了______部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了______部。 ②小孔成像特点：小孔成倒立的大小不确定的实像，上下颠倒、左右相反。像的大小与______到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像的形状与______的形状相同，与小孔的形状无关。 6．光直线传播的应用 利用激光引导掘进方向；射击瞄准时的“三点一线”；站队列时，队列是否整齐的判断等。 知识点02 光的传播速度 1．光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度最快，通常情况下，真空中光速近似取c＝____________。 2．光在其他介质中的速度 （1）光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度，可以认为等于c。 （2）光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。  3．光年 “光年”是______的单位，它等于光在1年内传播的距离。 1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km。 知识点03 光的色散 1．光的色散概念 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成________________________等各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2．单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作______光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作______光，太阳光是______光，由七种颜色的光复合而成。 3．生活中的色散现象 彩虹就是太阳光在传播过程中遇到空气中的水滴，经反射、折射后产生的现象。 知识点04 色光的混合 1．光的三原色 把______、______、______叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生______光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2．色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由______光混合而成的。 知识点05 看不见的光 1．可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2．红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作______线。 （2）红外线的特性与应用 ①一切物体都在不停地向外辐射____________；物体的温度越高，辐射的红外线越______；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。利用红外线拍摄“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控等。 ②红外线的主要特性是热作用强。在工业上，常利用红外线来加热和烘烤物品。 ③红外线穿透云雾的能力比较强。可进行远距离或高空摄影；红外遥感技术等。 3．紫外线 （1）在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作______线。 （2）紫外线的特性与应用 ①紫外线能杀死微生物。在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌。 ②紫外线的荧光效应强。在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别古画或钞票的真伪。 ③太阳光里有很多紫外线，人体接受适量的紫外线照射，能增进身体健康。但过多、过强的紫外线照射，会伤害人的眼睛和皮肤。 知识点06 光的反射 1．光的反射现象：光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．描述光反射的有关概念：一点、两角、三线 一点 入射点 入射点O，入射光在反射面上的投射点 三线 入射光线 入射光线AO，投射到反射面的光线 法线 法线ON，过入射点与反射面______的直线 反射光线 反射光线OB，经反射面反射出的光线 两角 入射角 入射光线与______之间的夹角 反射角 ______光线与法线之间的夹角 3．实验：探究光的反射定律 【进行实验】 （1）如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 （2）让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （3）改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 （4）把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 （5）如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 （1）记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° （2）入射光和对应的反射光的径迹 （3）记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角______入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在____________内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的______侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路______。 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 （1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 （2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 4．光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在____________内；反射光线、入射光线分别位于______两侧；反射角______入射角。 （2）简记光的反射定律： ①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ①对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为______，反射光线沿原路返回，反射角也为______，光的传播方向改变了______，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是______的。 知识点07 镜面反射和漫反射 1．镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被______地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2．漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把一束平行光向着____________反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了______反射。 3．生活中的反射现象 （1）漫反射现象：生活中，大部分物体表面发生的反射都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。例如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面发生的都是漫反射，从而使各个方向的人都能看清字迹或影像。 （2）镜面反射现象：例如，“水中倒影”、“猴子捞月”、“照镜子”等。 （3）“光污染”：当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 知识点08 平面镜成像的特点 1．平面镜所成的像为______像，其大小与物体的大小______，像和物体到平面镜的距离______，像和物体的连线与镜面______。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面______。 2．探究平面镜成像的特点 【实验思路】 用一块______作为平面镜，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。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置______。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的______和______的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验过程】 （1）如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 （2）移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 （3）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 1 2 3 ┈ 【分析论证】 ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小______。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离______。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面______。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是______像。 【实验结论】平面镜成像的特点：平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面______。 【交流与评估】 ①在实验时，无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛，都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 分析：玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 ②在实验的过程中，发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ 分析：因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 ③为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 分析：准备两支完全一样的蜡烛是为了比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—____________法。 ④为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 分析：用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的______。 3．平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 4．平面镜成像的原理：光的反射。 5． 实像和虚像 （1）实像：由______光线会聚而成的像叫实像。实像可用______承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的____________线相交而成。虚像只能用眼睛观察，不能用______承接。例如平面镜成的像。 6． 利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 利用平面镜的成像原理作图 用对称法作图 7．用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 8．利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 9．利用平面镜改变光的传播方向 如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 10．利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 11．凸面镜 （1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸面镜。 （2）作用：凸面镜对光有______作用，常用来扩大视野。 （3）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜。 凸面镜对光的发散 凹面镜对光的会聚 12．凹面镜 （1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜。 （2）作用：凹面镜对光有______作用。 （3）应用：太阳灶、手电筒反光镜、医生检查耳朵用的医用反光镜。 知识点09 光的折射 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生______的现象叫作光的折射。 2．发生折射的条件 （1）光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。 （2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。 3．描述光的折射中的基本概念 （1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线； （2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点垂直于两分界面的虚线； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点； （5）入射角：入射光线与法线之间的夹角； （6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。 简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。 4．光的折射特点 （1）折射光线、入射光线和法线在____________内； （2）折射光线和入射光线分居法线的______侧； （3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角______入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角______入射角。 （4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向______。 （5）折射时光路______。 5．对光的折射特点的理解 （1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。 （2）折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），但不是正比例关系，叙述时应先说折射角后说入射角。 （3）无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角（入射角或折射角）总是大于在水中或其他介质中的角（折射角或入射角）。 知识点10 生活中的折射现象 1．从岸上看水中的物体，“池水变浅”；位置“变高” 如图甲所示，从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼，因为光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从S点发出的，S点就是人看到的A的虚像，它比实际位置偏______。 甲 在岸边看水里的物体 乙 在水中看岸上的物体 2．从水中看岸上的物体“变高” 例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。如图乙所示，从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼，因为光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线靠拢法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从A′点发出的，A′点就是人看到的昆虫的虚像，它比昆虫的实际位置偏______。 3．海市蜃楼 海市蜃楼的成因 多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。 海市蜃楼是一种由光的______产生的现象。 知识点11 探究光折射时的特点 【实验过程】 （1）如图甲所示，让一束光从空气以不同的角度射入水中，观察光束在空气和水中的径迹，并比较折射角和入射角的大小。将数据记入表格中。 （2）让光逆着折射光的方向从水射入空气中，观察光束在空气中的径迹。 【收集证据】实验数据记录表格： 实验次数 入射角 折射角 1 0∘ 0∘ 2 20∘ 15∘ 3 40∘ 29∘ 4 60∘ 40∘ 【分析论证】 （1）一束光从空气以不同的角度射入水中，光束在空气和水中的径迹如图所示，其中1和1'、2和2'……4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可以得出：当入射角增大时，折射角也______；且折射角______入射角。 （2）当光从空气垂直射入水中时，传播方向______。 （3）如果让光逆着折射光的方向从水或玻璃射入空气中，可以看到，进入空气中的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路可逆。 【实验结论】经过精确的实验，得出光的折射特点： 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，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或玻璃中时，传播方向不变。 在折射现象中，光路可逆。 考点01 光的直线传播 考点内容：光源的概念与分类；光的直线传播条件；光线的物理模型；光直线传播的现象与应用；光速与光年。 （1）判断生活中的光源，区分天然光源与人造光源； （2）识别光的直线传播现象（影子、小孔成像、日食月食、三点一线）； （3）小孔成像的特点辨析（倒立实像、像的大小影响因素）； （4）光速的识记，光年的单位辨析。 考点02 光的反射与平面镜成像 考点内容：光的反射定律；镜面反射与漫反射；平面镜成像特点与实验；实像与虚像的区别；球面镜的应用。 （1）结合实验考查光的反射定律的验证与结论； （2）区分镜面反射与漫反射，判断生活中的反射现象； （3）平面镜成像特点的应用（等大、等距、垂直、虚像）； （4）平面镜成像实验的操作、误差分析与评估。 考点03 光的折射现象与规律 考点内容：光的折射概念；折射规律；生活中的折射现象；光路可逆性。 （1）判断生活中的折射现象（池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼）； （2）结合实验数据总结折射规律； （3）入射角、折射角的大小比较与变化分析； （4）利用折射规律解释生活现象。 考点04 光的色散与看不见的光 考点内容：光的色散现象；色光三原色；红外线、紫外线的特性与应用。 （1）光的色散的本质（光的折射）与现象判断； （2）色光三原色的识记与混合； （3）红外线、紫外线的特性辨析与应用实例； （4）可见光谱的顺序与频率、波长关系。 辨析01 影子 ≠ 倒影 影子：光的直线传播形成，是光达不到的阴暗区域； 倒影：光的反射形成，是平面镜成的虚像； 易错误区：认为水中倒影是光的折射形成，或影子是反射形成。 辨析02 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 镜面反射：平行光入射，平行光反射，反射面光滑； 漫反射：平行光入射，向四面八方反射，反射面粗糙； 二者都遵循光的反射定律，漫反射不是 “反射定律不适用”。 易错误区：“漫反射不遵守反射定律”。 辨析03 平面镜成像中，像的大小始终与物体等大 平面镜成像始终成等大的虚像，物体远离镜子时，视觉上像变小，是因为视角变小，像的实际大小不变； 易错误区：“物体离平面镜越远，像越小”。 辨析04 实像与虚像的本质区别 实像：实际光线会聚而成，能用光屏承接，一般是倒立的（如小孔成像）； 虚像：实际光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，一般是正立的（如平面镜成像、折射虚像）； 易错误区：“虚像就是不存在的像”“眼睛看到的都是实像”。 辨析05 光垂直入射时也发生了折射 光垂直入射两种介质分界面时，传播方向不变，但依然发生了折射现象，此时入射角为 0°，折射角也为 0°； 易错误区：“垂直入射时没有发生折射”。 【题型一】光现象的类型辨析 【例1】下列现象中，属于光的直线传播的是（　　） A．雨后天空出现彩虹 B．岸边树木在水中形成倒影 C．筷子在水中看起来“弯折” D．手影游戏中墙上的影子 【变式1-1】下列现象中，属于光的直线传播的是________；属于光的反射的是________；属于光的折射的是________。（本题请选填序号） ①激光准直　　②水中倒影　　③雨后彩虹　　④灯下人影 ⑤日食形成　　⑥海市蜃楼　　⑦黑板反光　　⑧镜花水月 【变式1-2】 对学过的知识进行归纳总结，从而加深对知识的理解，是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“小孔成像”“平面镜成像”和“光的折射”的知识后，总结出的“实像”和“虚像”的一些特点，其中错误的是（　　） A．虚像不可以用光屏承接 B．虚像都是倒立的 C．既有等大实像，也有等大虚像 D．实像可以是放大的，也可以是缩小的 【题型二】光的反射定律的理解与应用 【例2】 关于光的反射定律，某同学的叙述如下，其中错误的是（  ） A．反射光线跟入射光线和法线在同一平面上 B．反射光线跟入射光线分居在法线的两侧 C．反射角等于入射角 D．垂直入射时，入射角为90°，反射角也为90° 【变式2-1】下面说法中与光的反射定律不符的是（　　） A．反射角增大，反射光线与入射光线间的夹角也增大 B．入射光线靠拢法线，反射光线也向法线靠拢 C．入射光线与镜面的夹角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角减小10° D．光线垂直入射到反射面时，入射角为90° 【变式2-2】 在“探究光的反射定律”的实验中，准备的实验器材有：一块平面镜、激光电筒、一块平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔，小明按如图甲所示组装实验器材。 （1）实验中为了从不同的角度均能看到纸板上呈现的光路，应选择较为________（选填“粗糙”或“光滑”）的纸板。 （2）让光沿EO方向射向镜面上的O点，为了进一步确定反射光线的位置，小明同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图乙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内。 （3）若光沿FO入射，经O点反射后沿OE射出。说明在光的反射现象中，光路是________。 （4）我国“飞天”舱外航天服有一个特别的设计：胸前一些设备按钮上的文字标识是反的（如图丙）。这是因为航天员通过头盔面窗观察胸前的设备时有视野盲区，这时航天员可以通过手套上的反光镜（如图丁）来观察，航天员看到的字就是正的。如图戊，某次操作时，航天员的眼睛在A处，请作出航天员通过反光镜观察按钮B的光路图（保留必要的作图痕迹）。 【题型三】平面镜成像的特点与应用 【例3】 小明同学身高1.7m，站在平面镜前2m处，镜中他的像的高度等于_________m，小明到镜中像的距离等于_________m。当小明向平面镜走近时，他在镜中的像的大小将_________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【变式3-1】小芳站在竖起的穿衣镜前5m处，小芳的身高为1.6m，小芳的像与镜的距离为___________m，小芳的像高为___________m；若小芳向镜移动3m后，小芳与镜中的像距离为___________m，此时像的大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她___________（选填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。 【变式3-2】 下列关于平面镜成像的说法，正确的是（　　） A．平面镜成的像是实像，因为有实际光线会聚 B．平面镜成像的原理是光的反射 C．物体离平面镜越近，所成的像越大 D．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，是光沿直线传播形成的 【题型四】光的折射现象辨析 【例4】 下列现象由光的折射形成的是（     ） A．立竿见影 B．波光粼粼 C．海市蜃楼 D．镜花水月 【变式4-1】如图所示，这是一只红嘴鸥从水中捕食后飞离水面的情景。红嘴鸥在水中的“倒影”是由光的______（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的像；红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。站在岸上的人看到水中的“鱼”比实际鱼的位置______（选填“深”或“浅”）。 【变式4-2】下列现象是由于光的折射形成的是（　　） A．桥在水中形成倒影 B．手在灯光下形成影子 C．汽车后视镜可扩大视野 D．斜插入水中的筷子在水下的部分看起来像断了 【题型一】光现象类型混淆 【例1】 下列关于图中光现象的说法正确的是（　　） A．树荫下的光斑是光的反射形成的 B．山在江水中的“倒影”是光的折射形成的 C．湖边人看到水中金鱼是光沿直线传播形成的 D．雨后天空中出现彩虹是光的色散所形成的 易错点：混淆光的直线传播、反射、折射、色散的生活实例。 【变式1-1】如图所示，李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及到的光学知识理解正确的是（    ） A．皎洁的月亮是光源 B．杯中的人影是光的反射形成的 C．杯中的人影和地面的影子都是光的直线传播形成的 D．地上的人影和树荫下的光斑形成原理不相同 【变式1-2】 下列现象中与小孔成像成因相同的是（     ） A．日食月食 B．雨后彩虹 C．海市蜃楼 D．水中倒影 【题型二】平面镜成像实验误差分析 【例2】 小明在做“探究平面镜成像”的实验时，将白纸平铺在桌面上，将玻璃板垂直纸面放置，取两支完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，小心地移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合。 （1）实验时应选用________（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板代替平面镜；用玻璃板代替平面镜是为了________；选用两支大小完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系； （2）此实验在光线较________（选填“亮”或“暗”）的环境下效果明显。在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的、相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像重合，这种研究问题的物理方法是________（选填序号） A转换法    B．等效替代法    C．控制变量法    D．理想模型法 （3）移去蜡烛B并在其位置上放一光屏，则光屏上________（填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的像，这表明平面镜所成的像是________（填“虚”或“实”）像； （4）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛B的位置________（选填序号）。 A．向右移动 B．向左移动 C．不发生变化 D．无法判断； （5）若无论怎么调节桌面上的蜡烛B都不能与蜡烛A的像完全重合，这可能是________； （6）本实验多次改变蜡烛A的位置，得到多组数据的目的是________（选填序号） A．多次测量取平均值减小误差 B．避免实验的偶然性，得到普遍规律 易错点：忽略平面镜成虚像，不能用光屏承接；实验操作细节的误差分析不清。 【变式2-1】敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验： （1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面______； （2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛______（选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合； （3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保______（选填“左右”或“前后”）位置不同； （4）在上述实验中，如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸，将玻璃板背面完全遮挡住，还能看到蜡烛在玻璃板后面的像吗？答：______（选填“能”或“不能”）看到； （5）在某次实验中，把蜡烛A放到玻璃板前，在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是______。 【变式2-2】 在“探究平面镜成像特点”实验中，选取完全相同的蜡烛和，如图所示，在竖直的玻璃板前放一支点燃的蜡烛。    （1）最好选用___________（选填“茶色”或“无色透明”）玻璃板进行实验； （2）取两支相同的蜡烛，目的是___________； （3）实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于玻璃板前后表面同时成像造成的：所以，我们应选择___________（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板来进行实验； （4）根据平面镜成像的特点可判断，人站在镜前，当他远离平面镜时，像的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【题型三】折射角与入射角的大小判断 【例3】 小明同学用一个玻璃水槽、一支激光笔，一个量角器，探究光的折射规律。实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。实验光路图如图所示，实验数据下表所示。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° （1）实验中，光从空气斜射到水中时，发生_____现象（填“反射”“折射”或“反射和折射”）； （2）光从空气斜射到水中时，折射角_____（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角。入射角变大时，折射角_____（选填“变大”“变小”或“不变”），当光从空气垂直射到水面时，折射角为_____； （3）当光从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角为_____；当光从水斜射入空气，入射角为11.3°时，则折射角为_____。 易错点：分不清入射角、折射角；记反空气和玻璃中角的大小关系。 【变式3-1】小明用如图甲所示的装置探究光的折射规律，测得如表所示的两组数据： 表一：光从空气斜射入水中 序号 1 2 3 入射角α/° 20 40 60 折射角γ/° 15 25 40 表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 40 15 折射角γ/° 60 40 20 （1）表二中有一个数据被遮挡住看不到，请综合分析两个表格中的数据，判断出这个数据应该是：_____； （2）如果小明在探究光从空气斜射入水中折射特点时，完成了第4次实验，入射角是30°，折射角可能是_____； A．10°   B．20°   C．25°   D．45° 如果让一束激光从某种玻璃中射向空气（如图一所示），保持入射点不动，改变入射角（每次增加0.2°），当入射角增大到41.8°时，折射光线消失（如图二所示），只存在入射光线与反射光线，这种现象叫做光的全反射，发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射； （3）当光从空气射向玻璃，_____（填“会”或“不会”）发生光的全反射现象； （4）一个三棱镜由上述玻璃构成，让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入（如图三所示），请在图中完成这束入射光的光路图_____。 【变式3-2】某同学做“探究光折射时的特点”实验，图是光从空气斜射入水中时的光路。通过实验还得到如下数据： 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9° 分析表中数据，可得出结论： （1）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和______现象； （2）光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而______（选填“增大”“减小”或“不变”），且折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角； （3）当小聪将光线沿CO方向入射时，发现折射光线沿OA方向射出，说明在光的折射现象中光路是______的； （4）为了验证“光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线将偏向法线”这个结论，则该同学还需要进行探究的内容是______的情况。 【题型四】实像与虚像的区分 【例4】 下列关于实像和虚像的说法正确的是（　　） A．实像是由光的折射现象形成的，虚像是由光的反射现象形成的 B．虚像是人的幻觉，光线并没有进入人眼，实像恰相反 C．实像能成在光屏上，虚像不能成在光屏上 D．实像有放大的，也有缩小的，虚像一定是放大的 易错点：认为虚像不存在、没有光线进入眼睛；混淆实像虚像的特点。 【变式4-1】（多选）大量的光学中“现象”的成因有3个：直线传播成像、光的反射成像和折射成像，下面列出的5个光学成像的实例：①小孔成像；②在潜望镜中看到的景物的像；③在岸上看到水中鱼的像；④电影屏幕上的像；⑤平面镜中所成的像。下列有关说法正确的有（　　） A．属于实像的有①④ B．属于虚像的有④⑤ C．由光的折射形成的是③⑤ D．由光的反射形成的是②⑤ 【变式4-2】如图所示，甲、乙分别在平面镜MN的两侧。点光源S发出的光经平面镜反射，进入甲的眼睛。根据图中信息可判断（　　） A．甲可以直接看到光源S B．甲可以看到光源S的像 C．乙可以看到光源S的像 D．乙无法看到光源S 【题型一】平面镜成像的动态分析 【例1】 “照镜子，正衣冠”。小明站在平面镜前2.5m处，他的像到平面镜距离是_________m，若小明以0.5m/s的速度远离平面镜，他的像相对于小明以_________m/s的速度_________（选填“靠近”或“远离”）平面镜；若小明衣领上有些污迹，为了看清污迹他应用手电筒照射_________（选填“平面镜”或“污迹”）；小明能从各个角度观看黑板字迹是利用光的_________（选填“镜面”、或“漫”）反射。 【变式1-1】如图所示，物体AB长1.6m，平面镜CD长0.6m，物体到平面镜的距离为2m。物体通过该平面镜成的像高度为___________m；物体AB靠近平面镜CD时，物体AB的像___________（选填“靠近”或“远离”）平面镜CD，物体AB的像大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如果物体以0.5m/s的速度靠近平面镜，经过2s后，像到物体的距离变为___________m。如果平面镜CD竖直向上移，则物体AB通过平面镜所成的像___________（选填“向上”、“向下”或“位置不变”）。 【变式1-2】 小明站在竖直放置的大平面镜前，他在镜中的像高，当小明沿垂直镜面的方向后退1m后，他在镜中像的大小______（填“变大”、“变小”或“不变”），镜中的像与小明之间的距离是______m，若他以速度垂直向平面镜靠近，则像相对于人的速度大小为______。小明在镜中看到身后的时钟如图所示，此时的时间是甲______；乙______。 【题型二】光的反射与折射综合作图 【例2】 一束光线从空气斜射入水中时会在水面同时发生反射和折射，如图所示，OB是反射光线，请画出入射光线AO和折射光线OC的大致方向。    【变式2-1】作图题： （1）如图所示，一束光入射到平面镜上，入射角为60°，请画出反射光线并标出反射角的度数； （2）如图所示，S是发光点，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图； （3）一条光线从水中斜射入空气中时，其反射光线如图所示，请在图中画出入射光线、折射光线的大致位置并标出入射角的度数。 【变式2-2】 如图光从空气斜射入玻璃中，请画出入射光线AO所对应的反射光线和在玻璃中的折射光线的大致方向。 【题型三】光学实验综合探究 【例3】 如图所示，是小明同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：    （1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次， 取下纸板，用量角器测量ON两侧的和，得到的结论是反射角___________入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；实验中，多次改变入射角大小并测量对应的反射角的目的是___________（填“A”或“B”）； A．多次测量求平均值，减小误差        B．多次测量，寻找普遍规律 （2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前或向后折，这时在NOF上___________（填“看得到”或“看不到”）反射光线，说明反射光线、入射光线与法线___________同一平面内（填“在”或“不在”）； （3）使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线___________（填“靠近”或“远离”）法线； （4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。 【变式3-1】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）实验中用玻璃板代替平面镜的目的是___________；应选用___________（“较薄’或”较厚”）玻璃板； （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___________； （4）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； （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___________； （6）多次改变蜡烛A的位置，进行三次实验的目的：___________； （7）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像___________（填“向上移动”“向下移动”或“不动”）； （8）某小组同学实验时发现蜡烛A在平面镜中的像不清晰，为此小组同学提出了几种解决方案： 方案一：将实验搬至较暗或较亮的环境中，通过实验发现___________（选填“较暗”或“较亮”）的环境可以使看到的像更清晰； 方案二：将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度，通过实验发现这样做___________（选填“能”或“不能”）使看到的像更清晰； （9）为证实上述有关成像特点是否可靠，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 （10）实验过程中，发现蜡烛的像有重影，请你帮忙分析产生这一现象的原因是___________；当改变点燃的蜡烛的位置时，像的大小___________（选填“变大”、“变小”或“不变”） （11）本实验利用的光学原理是：___________。 【变式3-2】 如图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。 入射角 折射角 请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据），对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结： a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧； b．入射角增大，折射角 ___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；但折射角总是 ___________入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【题型一】光现象类型判断模型 【模型解读】抓本质 —— 直线传播是 “光沿直线走，被挡住形成阴影 / 小孔成像”；反射是 “光返回原介质，成像 / 反光”；折射是 “光进入另一介质，方向偏折”；色散是 “白光分解成七色光”。 解题步骤：确定光的传播路径→判断是否跨介质→分析形成原因→对应现象类型。 【例1】 成语是中华文化的瑰宝，下列成语反映的光学现象与光的反射有关的是（　　） A．海市蜃楼 B．杯弓蛇影 C．凿壁偷光 D．形影不离 【变式1-1】 成语是中华灿烂文化的一大特色。下列成语所描述的光现象与其成因相对应的是（　　） A．“镜花水月”——光的折射 B．“一叶障目”——光的折射 C．“立竿见影”——光的直线传播 D．“坐井观天”——光的反射 【变式1-2】 下列光现象中，可用光的直线传播解释的是________；需要用光的反射和光的折射解释的是___。 A．水中的“石桥”         B．雨后彩虹 C．铅笔发生“弯折”                     D．日食 E.树荫下的圆形光斑     F.光的色散 【题型二】光的反射作图模型 【模型解读】三步法 —— 作法线、定角度、画光线。 ① 过入射点作垂直于反射面的虚线（法线）； ② 根据反射角等于入射角，确定反射光线方向； ③ 画实线光线，标箭头，标角度。 【例2】 如图甲是由多个平面镜拼成的太阳灶聚光镜。太阳光照射在聚光镜上发生反射后在锅底会聚，以便加热食物。如图乙所示，其中的一条入射光线与聚光镜成角，请画出其反射光线并标出反射角的度数。 【变式2-1】（1）如图所示，一束光射到两个相互垂直的平面镜上，请画出经两个平面镜反射的光路图。（ ） （2）根据图入射光线经平面镜反射后的光路，请作出反射面。（ ） （3）小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内，如图所示，请你在图中画出反射光线和平面镜的位置，并标出反射角度数。（ ） 【变式2-2】（1）请在图中作出入射光线AO并标出入射角。 （2）如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像，请你在平面镜前作出物体AB。 （3）如图所示，一束光从水斜射入空气中，已知入射光线为AO，请画出它的反射光线OB和折射光线OC的大致方向。 【题型三】平面镜成像作图模型 【模型解读】对称法 —— 垂线、等距、虚像。 ① 过物体关键点作镜面的垂线（虚线）； ② 在垂线另一侧取点，使像到镜面的距离等于物到镜面的距离； ③ 用虚线连接像点，标上对应字母（虚像用虚线）。 【例3】（1）物体AB放在竖直平面镜前20cm处，则镜中的像与该物体相距多少m？将平面镜旋转一定角度后如图，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在镜中的像A′B′（用虚线表示虚像）； （2）一束光与水平面成60°射向地面，现用一平面镜使光沿水平方向射出，如图， ①请在图中画出平面镜的位置； ②此时反射角的度数为多少？平面镜与水平面的夹角为多少？ 【变式3-1】 如图所示，已知S是点光源，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。 【变式3-2】请根据平面镜成像的特点，在图中画出三角形在平面镜中所成的像（保留作图痕迹）。 【题型四】光的折射规律应用模型 【模型解读】判介质、定法线、比角度。 ① 确定光从哪种介质进入哪种介质； ② 过入射点作法线； ③ 空气中的角总是大于介质中的角（空气斜射入水 / 玻璃，折射角小；反之折射角大）。 【例4】某小组同学设计了如图甲所示的实验装置探究光的折射规律，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由和两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径为两半圆的分界线。 （1）将光屏调至与光屏在同一平面内，保持入射点不变，多次改变入射光线与的夹角进行实验： 入射角 折射角 ①分析实验现象可得出的结论是：入射光线与折射光线位于法线的___________（选填“两侧”或“同侧”），折射角随入射角的增大而___________（选填“增大”，“减小”或“不变”）； ②当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向___________（选填“改变”或“不改变”）；当光从空气斜射入水中时，入射角___________折射角（选填“大于”或“小于”） （2）该小组同学在玻璃水槽底部用另一支激光笔让光贴着光屏沿射向水面时，可看到折射光线沿方向射出，这说明在光的折射现象中光路是___________的； （3）另一小组在做光的折射实验时，将一束光以相同的入射角从空气分别斜射入水和玻璃中，如图乙所示，分析实验现象可知：不同的介质对光的折射程度是___________（选填“不同”或“相同”）的。 【变式4-1】 表中所示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 （1）分析表中的数据可以得出的结论是______。 （2）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______（填“大于”“小于”或“等于”）入射角。 （3）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. （ ） （4）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______（填“左侧”或“右侧”）。 【变式4-2】清晨的湖面宛如一面巨大的镜子，小明站在湖边观赏鱼，恰好空中一只小鸟飞过，呈现“水中鱼鸟同游”的美景。如图A为空中鸟，B为水中的鱼所在位置，在C处小明恰好看到水中的鱼和鸟重合的现象，这美景奇观中的“鱼”和“鸟”分别是由于光的______和光的______形成的像；小明利用照相机______（选填“能够”或“不能”）拍摄到这一鱼鸟重合的景象；请找出小明看到水中鸟与鱼的像的位置D，并完成光路图______。（保留作图痕迹） 题目类型 技巧 光现象辨析题 分类记忆法：直线传播类（影、孔、日食月食、三点一线）；反射类（镜、倒影、反光）；折射类（弯折、变浅、海市蜃楼）；色散类（彩虹、三棱镜）。 反射/折射规律题 法线是核心：所有角度都与法线比，不是与界面比；反射角 = 入射角；空气中角 > 介质中角。 平面镜成像题 牢记 “等大、等距、垂直、虚像”；像的大小只与物体有关，与距离无关；动态问题用对称法分析。 实验探究题 操作目的类：显示光路、确定像的位置、比较像物大小；多次实验目的：寻找普遍规律，避免偶然性；结论表述要规范，带前提条件。 光学作图题 规范要求：实线画光线、虚线画法线和虚像；箭头标对方向；垂直符号要标全；反射角、入射角标清楚。 实像虚像辨析题 抓本质：是否实际光线会聚、能否用光屏承接；小孔成实像，平面镜、折射成虚像。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $