第四章 光现象 章末复习（单元培优教学课件）物理新教材人教版八年级上册

物理八年级上册 • 人教版 第四章 光现象 章末复习课件 单元内容 01 光的直线传播 04 光的折射 03 平面镜成像 02 光的反射 05 光的色散 复习目标 1. 能辨别光源，知道光在同种均匀介质中沿直线传播，能解释影子、日食月食、小孔成像等现象；记住光速 c = 3×10⁸ m/s。 2. 掌握光的反射定律，会判断入射角与反射角、会画反射光路图；能区分镜面反射与漫反射。 3. 理解平面镜成像的特点，根据其特点解决相关问题。 4. 知道光的折射规律，能解释一些光的折射现象； 5. 了解光的色散与色光三原色，知道红外线、紫外线的作用。 6. 回顾光的反射实验与平面镜成像实验，掌握装置、操作要点与结论。 重点难点 1. 光的直线传播：条件（同种、均匀介质）与现象（影子、小孔成像等）。 2. 光的反射定律：三线共面、两线分居、两角相等、光路可逆；反射角与入射角的识别与计算。 3. 平面镜成像特点：等大、等距、对称、虚像，用“物像对称”解题与作图。 4.光的折射规律：空气→水折射角小于入射角，水→空气则相反。 5. 光的色散与看不见的光：白光由七种色光混合；色光三原色；红外线、紫外线的位置与应用。 重点 重点难点 1. 三种光现象的辨析：判断依据是“介质是否改变”。 2. 平面镜成像实验的器材选择与结论表述：为何用玻璃板、用两支等大蜡烛、玻璃板为何竖直放置、怎样证明是虚像。 3. 光路作图规范：实线画光线、虚线画法线，标箭头，虚像与反向延长线用虚线。 4. 反射定律实验的表达：“反射角等于入射角”的因果顺序，以及折转纸板、多次实验的目的。 5. 折射角与入射角的大小判断。 难点 知识图谱 第四章 光现象 第1节 光的直线传播 知识一 光源 认识光源 （1）定义：能够自行发光的物体叫做光源。 （2）分类： ① 天然光源：太阳、萤火虫、水母、闪电等； ② 人造光源：点燃的蜡烛、发光的电灯、激光笔等。 判断关键： “自身发光”，靠反射其他物体光的物体不是光源。 月亮、镜子、发光的钻石都不是光源，因为它们只是反射太阳光或其他光。 知识二 光的直线传播 （1）条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。 （2）光线：用一条带箭头的直线表示光传播的路径和方向，这样的直线叫光线。 光线是为研究问题方便而引入的物理模型（实际并不存在）。 光的直线传播 知识二 光的直线传播 月食 日偏食 手影 ①影子的形成（手影、日晷）； ② 日食、月食； ③激光准直、射击瞄准、站队看齐、木工检查木板是否平直； ④小孔成像。 （3）光直线传播的典型现象与应用 知识二 光的直线传播 小孔成像的特点 ①_____的_____像； ②像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关； ③像的大小与物体到孔距离和光屏到孔距离有关。 实 倒立 当像距大于物距时，成放大的像；当像距等于物距时，成等大的像；当像距小于物距时，成缩小的像。 知识三 光速 （1）真空中的光速是宇宙中最快的速度：c = 3×10⁸ m/s。 光的传播速度 （2）光在不同介质中传播速度: v真空 > v空气 > v水 > v玻璃。 （3）光年：光年是长度（距离）单位，不是时间单位。 1光年 = 光在真空中一年内通过的距离，约 9.46×10¹⁵m。 · 光的直线传播的条件：必须强调"同种、均匀介质"；不均匀时（如穿过大气层）光的路径会发生弯曲。 · 小孔成像：像的特点是"倒立的实像"；像的形状由光源（物体）形状决定，与孔的形状无关；孔太大则不再成像而形成与孔形状相同的亮斑。 · 光年与单位换算：1光年 = 3×10⁸ m/s × 365×24×3600 s ≈ 9.46×10¹⁵ m；考题常设"光年是时间单位"的陷阱。 ⭐高频重要考点⭐ · 光源判断：亮的东西不一定是光源，如"明亮的月亮""发光的镜子"均不是光源。 · 影与像的区别：影子是光被挡住的黑暗区域，不是像；小孔成像成的才是像。 · 日食月食成因：都是光的直线传播，日食时月球在太阳与地球之间，月食时地球在太阳与月球之间，位置关系不能混淆。 ⭐注意事项⭐ 典例剖析 【考点1】光源辨析 例1：下列物体属于光源的是（　　） A．正在发光的日光灯 B．夜空中明亮的月亮 C．正在放电影的银幕 D．闪闪发光的钻石 A 解：A．正在发光的日光灯是自身发出的光，属于光源，故A符合题意； BCD．夜空中明亮的月亮反射了太阳光，放电影时看到的银幕反射了放影机发出的光，闪闪发光的钻石反射了周围环境的光，它们自身都不能发光，不是光源，故BCD不合题意。 故选：A。 典例剖析 典例剖析 【考点2】小孔成像 例2：小明将易拉罐的上部剪去，蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，如图所示，下列说法中错误的是（　　） A．小孔成像成的像是倒立的实像 B．它的成像原理是光沿直线传播 C．只将小孔由圆形改为三角形，像的形状将改变 D．蜡烛燃烧不断缩短，烛焰的像向上移动 C 解：AB．在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，小孔成像是由光的直线传播形成的，小孔成像所成的像是倒立的实像，故AB正确； C．根据小孔成像的特点，像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关，所以将圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变，故C错误； D．由于蜡烛的燃烧不断缩短，烛焰的高度逐渐降低，由于光沿直线传播，所以像的位置会偏高，即像逐渐向上移动，故D正确。 故选：C。 典例剖析 典例剖析 【考点3】光沿直线传播的现象 例3：初秋的午后，漫步在新都桥的杨树林里，看见阳光透过枝叶间隙在地面形成一个个光斑。光斑形成的原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 C 解：光斑是太阳经过树叶缝隙形成的像，树叶缝隙就是小孔，这些光斑是由于光沿直线传播，通过小孔成的太阳的实像，所以光斑是太阳的形状，与孔的形状无关。 故选：C。 典例剖析 典例剖析 【考点4】光速 例4：2025年1月，中国开始建造先进阿秒激光设施。阿秒（符号as），等于10-18s,是人类目前能够掌握的最短时间尺度。真空中，光的传播速度为3×108m/s,1as内光行进的路程为_________m、合_____nm。阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。 3×10-10 0.3 解：1as内光行进的路程为：s=vt=3×108m/s×10-18s=3×10-10m。 3×10-10m=3×10-10×109nm=0.3nm。 故答案为：3×10-10；0.3。 典例剖析 典例剖析 【考点5】光沿直线传播的应用 例5：宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。 （1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿_______传播。 （2）图中杆影从O到A指向_______。 （3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度 将比55.7cm_______（填“大”或“小”）。 小 北方 直线 解：（1）杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的； （2）宁波位于北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方； （3）2021年6月20日接近夏至，太阳高度角逐渐增大，这一天的杆影应比2021年3月14日这一天的杆影短。 故答案为：（1）直线；（2）北；（3）小。 典例剖析 第2节 光的反射 第四章 光现象 知识一 光的反射现象 1. 光的反射：当光从一种介质射向另一种介质表面时，有部分光返回原介质的传播现象。 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。 知识一 光的反射现象 2. 生活中的反射现象 平面镜成像 水中倒影 汽车后视镜 看到美丽景色 1. 光路介绍： · 入射点O：光线射到镜面上的点。 · 法线ON ：经过入射点且垂直于反射面的直线（用虚线表示）。 · 入射光线AO：射向镜面的光线。 · 反射光线OB：经反射面反射后的光线。 · 入射角i：入射光线与法线的夹角。 · 反射角r：反射光线与法线的夹角。 N i r 入射角 反射角 入射光线 反射光线 法线 反射面 O 知识二 光的反射定律 平面镜水平放置，纸板竖直立在镜面上，纸板上直线ON垂直于镜面。 2.实验：探究光反射时的规律 实验器材 平面镜 可折转纸板 激光笔 量角器 不同颜色的笔 知识二 光的反射定律 ①将平面镜置于水平桌面，把白板竖直立在平面镜上方。 ②用激光笔沿白板向镜面入射点射出细光束，观察反射光束方向，探究反射角与入射角的大小关系。多次改变光束的入射角度， 观察反射光方向的变化，重复实验并记录实验数据。 实验过程 结论：反射角等于入射角。 知识二 光的反射定律 反射光线和入射光线总是分居法线的两侧。 知识二 光的反射定律 ③法线ON为轴，将白色硬纸板的OF面绕法线ON缓慢转动，观察在白纸板上　　　　观察到反射光线。 不能 反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 知识二 光的反射定律 实验结论 面的关系：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 线的关系：反射光线、入射光线分别在法线的两侧。 角的关系：反射等于入射角。 知识二 光的反射定律 在反射现象中，光路是可逆的。 知识二 光的反射定律 3. 光的反射定律（重要实验规律） （1）三线共面：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）两线分居：反射光线和入射光线分居法线两侧。 （3）两角相等：反射角等于入射角。 （4）在反射现象中，光路是可逆的。 注意：不能写入射角等于反射角 知识三 镜面反射与漫反射 镜面反射和漫反射 类型 反射面特点 入射光 反射光特点 实例 镜面反射 光滑平整 平行光 反射光仍平行 平面镜、平静水面 漫反射 粗糙不平 平行光 反射光射向各个方向 墙面、纸张、银幕 镜面反射 漫反射 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 · 反射定律的实验探究：① 用可折转的纸板验证"三线共面"——把呈现反射光线的半面纸板向后折，纸板上看不到反射光线；② 改变入射角多次实验，目的是寻找普遍规律，避免结论的偶然性；③ 结论表述必须是"反射角等于入射角"（先有入射，后有反射），不能反过来说"入射角等于反射角"。 · 角度计算：入射角是光线与法线的夹角，不是与镜面的夹角。光垂直射向镜面时，入射角 = 反射角 = 0°。 · 动态分析：入射光线不动，镜面（或法线）转过 θ 角，反射光线转动 2θ 角。 ⭐高频重要考点⭐ · 易错点1：“反射角等于入射角”的因果顺序不能颠倒。 · 易错点2：镜面反射看起来“刺眼”，漫反射看起来“柔和”，但二者都遵循反射定律；黑板“反光”看不清字是镜面反射造成的，可用增大漫反射（如调整黑板角度、更换磨砂黑板）来避免。 · 易错点3：法线不是实际光线，作图时必须画成虚线。 ⭐注意事项⭐ 典例剖析 【考点1】光的反射现象 例1：“小时不识月，呼作白玉盘。”儿童看到月光皎洁，是因为（　　） A．月亮是光源 B．月亮反射太阳光 C．月亮折射太阳光 D．太阳光的色散 B 解：A．光源是自身能够发光的物体，而月亮本身不能发光，因此月亮不是光源。故A错误。 B．月亮本身不发光，但能反射太阳的光，儿童看到的月光实际是月亮反射的太阳光。故B正确。 C．月光的形成是月亮对太阳光的反射，而非折射（折射是光从一种介质进入另一种介质时的传播方向改变）。故C错误。 D．太阳光的色散是太阳光通过棱镜等分解为七色光的现象，与月光皎洁的成因无关。故D错误。 故选：B。 典例剖析 典例剖析 【考点2】光沿直线传播的现象 例2：如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（　　） A．AO是入射光线 B．反射角等于30° C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线 B 解：A．射向镜面的光线为入射光线，由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面，所以AO是入射光线，故A正确； B．由图知入射角为60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B错误； C．若把入射光线OA靠近ON，则入射角减小，根据反射角等于入射角可知，反射角也会减小，所以反射光线OB也会靠近ON，故C正确； D．绕ON前后转动F板，由于两个面不在同一平面内，所以F板上观察不到光线，故D正确。 故选：B。 典例剖析 典例剖析 【考点3】利用光的反射作图 例3：如图所示，智能显示眼镜的微型投影仪发射的光线经镜面反射后沿OB射出，请在图中画出其入射光线，并标出入射角的度数。 70° 典例剖析 解：先过O点作垂直于半透半反镜的法线，已知反射光线OB与镜面夹角为20°，反射角为90°-20°=70°；根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此入射角也为70°，从微型投影仪一侧、以O为端点，在法线另一侧画出入射光线，让入射光线与法线的夹角为70°，标注出这个70°的入射角即可，如图所示： 典例剖析 【变式训练】利用光的反射作图 我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。 典例剖析 解：过入射点的法线已作出，根据反射角等于入射角，在同一平面内法线的另一侧画出反射光线即可，如图所示： 典例剖析 【考点4】光沿直线传播的现象 例4：每年七月是西双版纳的雨季也是旅游旺季，森林公园小径常有积水，雨后的夜晚为了不踩到地上的积水，你给游客的建议是（　　） A．迎着月光或背着月光走，地上暗处都应是水 B．迎着月光或背着月光走，地上亮处都应是水 C．迎着月光走地上暗处是水，背着月光走亮处是水 D．迎着月光走地上亮处是水，背着月光走地上暗处是水 D 解：首先我们可分析出光射到水面上为镜面反射，射到地上为漫反射。当我们迎着月光走时，镜面反射的光正好射到我们的眼睛，所以看到的亮处是水。而当我们背着月光走时，镜面反射的光完全不能进入人眼，此时进入眼睛的只有地上漫反射的光，所以看到的暗处是水。 综上所述，只有选项D的说法是正确的。 故选：D。 典例剖析 典例剖析 【考点5】镜面反射和漫反射 例5：每年七月是西双版纳的雨季也是旅游旺季，森林公园小径常有积水，雨后的夜晚为了不踩到地上的积水，你给游客的建议是（　　） A．迎着月光或背着月光走，地上暗处都应是水 B．迎着月光或背着月光走，地上亮处都应是水 C．迎着月光走地上暗处是水，背着月光走亮处是水 D．迎着月光走地上亮处是水，背着月光走地上暗处是水 D 解：首先我们可分析出光射到水面上为镜面反射，射到地上为漫反射。当我们迎着月光走时，镜面反射的光正好射到我们的眼睛，所以看到的亮处是水。而当我们背着月光走时，镜面反射的光完全不能进入人眼，此时进入眼睛的只有地上漫反射的光，所以看到的暗处是水。 综上所述，只有选项D的说法是正确的。 故选：D。 典例剖析 典例剖析 【变式训练】镜面反射和漫反射 2021年3月31日晚上7：30，随着“泸州站”三个大字接通电源，进行亮灯调试，泸州即将进入高铁时代。下列说法正确的是（　　） A．白天从多个方向都能看到“泸州站”三个字是因为发生了镜面反射 B．动车组车头采用流线型设计，是为了减小运动时的阻力 C．亮灯时的“泸州站”三个大字不属于光源 D．居民区附近的轨道两侧建有隔音墙， 这是从声源处减弱噪声 B 解：A．白天从多个方向都能看到“泸州站”三个字是因为发生了漫反射，故A错误； B．动车组车头采用流线型设计，是为了减小运动时的阻力，故B正确； C．亮灯时的“泸州站”三个大字能自行发光，因此属于光源，故C错误； D．居民区附近的轨道两侧建有隔音墙，这是从传播过程中减弱噪声，故D错误。 故选：B。 典例剖析 第四章 　光现象 第3节 平面镜成像 知识一 平面镜成像的特点 1. 实验：探究平面镜成像的特点 实验装置 薄玻璃板 两个完全相同的蜡烛（A、B） 坐标纸、笔 直角三角板 刻度尺 成像并便于确定像的位置 比较像与物的大小 标记镜面、物和像的位置 测量物距和像距 检查玻璃板是否竖直 知识一 平面镜成像的特点 实验过程 ①在桌面铺纸，竖立玻璃板并画出镜面位置。 ②将一支点燃的蜡烛放置在玻璃板前，取一支大小相同的未点燃蜡烛在玻璃板后移动，使其与像重合。 ③标记蜡烛和像的位置，测量两者到镜面的距离。 ④移动点燃蜡烛，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。 ⑤换用长度不同的蜡烛，观察像与物的大小。 知识一 平面镜成像的特点 实验结论 · 平面镜成_______、_______的_____像； （不能用光屏承接，由反射光线的反向延长线相交形成） · 像与物到平面镜镜面的距离_______； · 像与物的连线与镜面_______，物、像左右_______， 即像与物关于镜面_______； 正立 等大 虚 对称 相等 垂直 相反 知识一 平面镜成像的特点 实验中的注意事项 （1）用薄玻璃板代替平面镜——便于透过玻璃板_______________。 （2）选用两支完全相同的蜡烛——便于_______________________。 （3）玻璃板要竖直（与纸面垂直）放置，否则蜡烛 B 无法与像重合。 （4）蜡烛 B 不点燃，在玻璃板后移动，直到与 A 的像完全重合。 （5）用光屏放在像的位置——光屏上无像，证明是_______。 （6）多次改变蜡烛 A 的位置重复实验——___________________。 确定像的位置 比较像与物的大小关系 虚像 使结论具有普遍性 知识二 平面镜成像的原理 1. 平面镜成虚像原理 （1）光的反射。物体上每一点发出的光经镜面反射后，反射光线的反向延长线相交形成虚像点。 （2）虚像不是实际光线相交形成的，光屏上接收不到，人眼逆着反射光线看去可以“看到”。 知识二 平面镜成像的原理 2. 实像与虚像 知识三 平面镜成像的应用 ①利用平面镜成像 ②利用平面镜改变光的传播路径 潜望镜工作原理 平面镜A 平面镜B ③利用平面镜来扩大视觉空间 平面镜成像的应用 · 实验器材选择的理由：为什么用玻璃板而不用平面镜（便于确定像的位置）；为什么用薄玻璃板（厚玻璃板前后两个面各成一个像，出现重影影响实验）；为什么蜡烛要等大（比较像与物大小）。 · 像的"动"与"不动"：物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像大小始终不变。 · 成像作图：先找对称点（虚像用虚线画），再画反射光线（带箭头），虚像和反向延长线用虚线。 ⭐高频重要考点⭐ · 易错点1：物体远离平面镜时像的大小不变，“等大“是成像的核心特点。 · 易错点2：镜面移动问题——像与物关于镜面对称，镜面平移时像的位置不变；物体不动、镜面转过 θ 角，像转过 2θ 角。 · 易错点3：视力检查距离问题（人到平面镜2m，视力表到平面镜3m，则镜中视力表的像距人 2+3=5m），利用“物像等距”分析，是最常见应用题型。 ⭐注意事项⭐ 典例剖析 【考点1】平面镜成像的特点与规律 例1：如图所示，两名学生在看平面镜前的铅笔和铅笔在平面镜中的像，他们分别从自己所在的位置进行观察。 下列说法正确的是（　　） A．两人都看到像在铅笔的右边 B．两人都看到像在铅笔的左边 C．男生看到像在铅笔的右边，女生看到像在铅笔的左边 D．男生看到像在铅笔的左边，女生看到像在铅笔的右边 D 解：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与铅笔关于平面镜对称，由于视角不同，在铅笔左边的男生观察到像在铅笔的左边，在铅笔右边的女生观察到像在铅笔的右边，故ABC错误、D正确。 故选：D。 典例剖析 典例剖析 【变式训练】平面镜成像的特点与规律 身高1.5m的小明，站在竖直放置的平面镜前2m处，看到镜中自己的像，下列说法正确的是（　　） A．镜中的像高2m B．镜中的像是实像 C．像到他的距离为4m D．他远离平面镜，镜中的像变小 C 解：A．由于像与物大小相等，小明身高1.5m,所以他的像身高也是1.5m,故A错误； BD．平面镜成像成正立、等大的虚像，当他远离平面镜时，由于小明的大小不变，则镜中的像大小不变，故BD错误 C．由于像与物到镜面距离相等，他站在竖直放置的平面镜前2m处，可知像离镜也是2m,则他与镜中的像距离2m+2m=4m,故C正确。 故选：C。 典例剖析 典例剖析 【考点2】镜面反射和漫反射 例2：在探究“平面镜成像的特点”实验中，装置如图1所示。 （1）为了更好的完成实验，最好选用_____（选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应 竖直放置在水平桌面上，可用____________（填器材名称）来检验。 （2）将棋子A置于玻璃板前方，观察到A的两个像，在玻璃板后方放置棋子B，使之与棋子A较亮的像重合。在白纸上记下 棋子A和B的位置，如图2所示，此时物到镜 面的距离为_____，像到镜面的距离为_____ （选填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）。 可沿_____方向（选填“MN”或“PQ”）移动棋子 A多次实验，寻找普遍规律。 茶色 直角三角板 AC BC PQ 解：（1）为了更好的完成实验，应选用茶色透明玻璃，这样玻璃成的像比较清晰； 如果玻璃板不垂直于水平桌面，后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，因此玻璃板应垂直放置在水平桌面上； 因为直角三角板两个直角边相互垂直，所以可以用直角三角板的两个直角边来检查玻璃板是否与水平桌面垂直； （2）物到镜面的距离叫做物距，由“在玻璃板后方放置棋子B，使之与棋子A较亮的像重合”可知，玻璃板的反射面是C面，由图可知，因此物体到镜面的距离为AC； 像到镜面的距离叫做像距，由图可知，因此像到镜面的距离为BC； 为了寻找普遍规律，应改变物距多次实验，因此应沿PQ方向移动棋子A多次实验，寻找普遍规律。 故答案为：（1）茶色；竖直；直角三角板；（2）AC；BC；PQ。 典例剖析 典例剖析 【考点3】实像和虚像的概念 例3：下列说法中正确的是（　　） A．我们能看到平面镜中的像，是像发出的光线进入了我们的眼睛 B．遮光板在平面镜后方会遮住平面镜内的虚像 C．比平面镜大的物体不能在平面镜中成完整的像 D．站在平面镜前的人逐渐远离平面镜时，他的像大小不变 D 解：A．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。不符合题意。 B．遮光板不会遮挡入射光线和反射光线，不会影响平面镜成像特点。不符合题意。 C．平面镜成像大小跟平面镜大小无关，跟物体大小有关，物体永远等大，一定成完整的像，有时看不到。不符合题意。 D．人在平面镜中像的大小跟人大小有关，人大小不变，像大小不变。跟到平面镜的距离无关。符合题意。 故选：D。 典例剖析 典例剖析 【考点4】平面镜成像的应用 例4：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 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旋，观察到车后的情况。 故选：A。 典例剖析 典例剖析 【考点5】利用平面镜对称性质完成光路图 例5：如图中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面，请在图乙中画出能反映此过程的光路图。 A′ A B O 典例剖析 解：先作出牙齿A关于平面镜的对称点A′，即像的位置，连接像A′和眼睛B与平面镜交于O点，即为入射点，连接AO为入射光线，OB为反射光线， 如图所示： 典例剖析 【变式训练】利用平面镜对称性质完成光路图 小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。 B′ O 典例剖析 解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像； 连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示： 第四章 　光现象 第4节 光的折射 关键词是“斜射”——光垂直射入另一种介质时，传播方向不变 （入射角为 0°，折射角也为 0°）。 知识一 光的折射现象 1. 光的折射现象 （1）定义：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。 知识一 光的折射现象 （2）描述折射现象的基本概念 ①入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO。 ②折射光线：进入另一种介质的光线OB。 ③法线：过入射点且垂直于两介质分界 面的直线ON。 ④入射角：入射光线与法线的夹角∠i。 ⑤折射角：折射光线与法线的夹角 ∠r。 A B 知识二 光的折射规律 光的折射规律 （1）三线共面：折射光线、入射光线和法线在___________。 （2）两线分居：折射光线和入射光线分居法线______。 （3）角度关系：① 光从空气斜射入水或玻璃时，折射角______ 入射角（“空气中角大”）；② 光从水或玻璃斜射入空气时， 折射角______入射角；③ 入射角增大时，折射角也增大； 入射角减小，折射角减小。 （4）在折射现象中，光路同样可逆。 （5）定性记忆：无论哪种情形，在空气中的那个角总是较大。 同一平面内 两侧 小于 大于 知识二 生活中的折射现象 生活中的折射现象 碗底硬币 “重现” 池底变浅 叉鱼 筷子弯折 · 折射角的判断：紧扣"空气中的角大"，光从空气→水：折射角<入射角；水→空气：折射角>入射角；光线垂直入射时方向不变。 · 折射与直线传播、反射的综合辨析：水中倒影是反射（虚像）；看到水中的鱼是折射（虚像）；影子是直线传播。 · 实验规范：探究光的折射时，应多次改变入射角进行实验，得出"折射角随入射角增大而增大"的普遍规律。 ⭐高频重要考点⭐ · 易错点1：光从空气垂直射入水中时，传播方向不变，此时不存在“偏折“。 · 易错点2：看见水中的鱼是折射形成的虚像，位置在真实鱼的上方；反射、折射都能成虚像，但原理不同。 · 易错点3：作折射光路图时，法线画虚线，角度要量准确，“空气中的角大”不可写反。 ⭐注意事项⭐ 典例剖析 【考点1】光的折射现象 例1：《康熙几暇格物编》中记载：“置钱碗底，远视若无，及盛满水时，则钱随水光而显见矣”，其中“钱随水光而显见”这种现象形成的原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．平面镜成像 D．光的折射 D 典例剖析 解：钱反射出的光线被碗侧壁挡住，人看不见钱了，倒入一些水后，钱反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线方向，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的钱的像，是光的折射现象，故ABC错误，D正确。 故选：D。 典例剖析 【考点2】像与实际位置的关系 例2：“海市蜃楼”在我国古书《史记》《梦溪笔谈》中都有记载，下列光现象中与“海市蜃楼”形成原理相同的是（　　） A．树木在水中的倒影 B．池水看起来比实际的浅 C．树荫下圆形的光斑 D．阳光下人的影子 B 典例剖析 解：海市蜃楼是由于空气的密度不均匀，光在传播过程中发生折射产生的现象。 A．平静的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成的像，这是利用光的反射原理，故A错误； B．池底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，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，故B正确； C．树荫下圆形的光斑，是小孔成像，可以用光沿直线传播来解释，故C错误； D．阳光下的影子属于光沿直线传播现象，不是光的折射现象，故D错误。 故选：B。 典例剖析 【考点3】探究光折射时的特点 例3：在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 （1）图中的折射角大小为_____。 80° 典例剖析 （2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角_____ （选填“＞”“=”或“＜”）入射角。 （3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 ________________________，如果看到_____________________现象，就可证明光路是可逆的。 ＞ 让入射光逆着光路2射入 折射光逆着光路1射出 典例剖析 解：（1）由图可知，光路1和3是关于90°线对称，所以90°线是法线，0°线是界面，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则光路2是折射光线，由图可知，折射角为80°。 （2）由实验现象可知，光从玻璃斜射入空气时，光路1与法线夹角40°，即入射角为40°，根据（1）可知，折射角＞入射角； （3）为了验证折射现象中光路是否可逆，也可以让入射光逆着光路2射入，如果看到折射光逆着光路1射出现象，就可证明光路是可逆的。 故答案为：（1）80°；（2）＞；（3）让入射光逆着光路2射入；折射光逆着光路1射出。 典例剖析 【考点4】光折射规律的应用 例4：一束光射向一块等腰直角三角形透明介质，在斜边反射和折射，其光路如图所示。三个角i、r、β的大小关系是（　　） A．β＞i＞r B．β＞i=r C．i＞β=r D．i=r＞β B 典例剖析 解：由图可知，入射光线照射到斜边上时，同时发生了反射和折射现象，入射角为i,反射角是r,折射角是β；根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，即i=r； 光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，即β＞i,所以三个角的大小关系为：β＞i=r。 故选：B。 典例剖析 【变式训练】光折射规律的应用 例4：如图所示，有一束光线从空气射入某种透明介质，在分界面处发生反射和折射。则_____是反射光线，_____是折射光线。 HB HD 典例剖析 解：根据反射定律，在没有光传播方向的情况下，反射光线与入射光线应该关于法线对称，所以HF和HD中一条为入射光线，另一条为反射光线，AE为法线，GC为界面； 根据折射定律的内容，HB为折射光线，所以FH为入射光线，HD为反射光线。 故答案为：HD、HB。 典例剖析 【考点5】光折射的光斑移动 例5：一盏探照灯的灯光射向水池，如图所示，在没有水的池底C处形成一个光斑。在逐步注水的过程中，B处的人看到池底的光斑会（　　） A．在原地不动 B．先向左移再向右移 C．向左移动 D．向右移动 D 典例剖析 解：在没有注水时，根据光的直线传播，人直接能看到C点； 当注水后，探照灯射出的光线到水面发生折射，折射光线靠拢法线照射到C'点，人看C'点时，C'点射出的光线到水面再次发生折射，折射光线远离法线进入人眼，眼睛逆着光线看来感觉光线是从C''射出的，所以人看到光斑向右移动。 故选：D。 典例剖析 【考点6】根据物和像作折射光路图 例6：“若在水边走，安全记心头”。看起来不深的池水，也不要贸然下去。 （1）如图所示，来自池底A点的光，从水中斜射向空气时，在水面处发生 _____现象，岸上的人，当眼睛位于B处时，逆着射入眼睛的光看去，感觉A升高到A'的位置，即池水看起 来比实际的_____。 （2）请在图中画出上述现象的 光路图，并标出入射角i。 折射 浅 i 典例剖析 解：（1）透过水池中的水看池底，是池底反射的光斜射到水面时，发生折射远离法线后进入眼睛，而我们逆着光的方向看见的池底的虚像，所以看上去比实际位置浅； 池底A点漫反射的光线穿过水面，折射入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得光是从A′射出，A′是A的虚像，由图可知，A′比A的实际位置要高一些（即浅一些）； （2）根据光的折射规律作图： 故答案为：（1）折射；浅；（2）如上图所示。 第四章 　光现象 第5节 光的色散 知识一 光的色散 光的色散 （1）牛顿的实验 ：1666年，英国物理学家牛顿用三棱镜使太阳光发生色散，证明了白光是由各种色光混合成的，白光不是单色光。 （2）色散：白光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。 知识一 光的色散 　　白光色散的原因：不同色光折射时折射率不同，偏折角度不同。红光偏折最小，紫光偏折最大，白光便分解为七色光。 （3）光的色散的实质 光的色散示意图 知识二 色光与颜料的三原色 2. 色光的混合 （2）颜料的三原色：品红、黄、青（绘画调色用）。 （1）色光的三原色： 红、绿、蓝三种色光，等比例混合为白光。 注意区分：色光混合越混越亮（三原色等比例混合成白光），颜料混合越混越暗（三原色混合成黑色）。 知识三 物体的颜色 物体的颜色 （1）透明物体的颜色：由______它的色光决定。 通过　 有色透明物体只能穿过与自身颜色相同的光，无色透明物体能穿过所有的色光。 （2）不透明物体的颜色：由它_______的色光决定。 如红色花能反射红光。黑色物体能吸收所有颜色的光，白色物体能反射所有颜色的光。 反射　 知识四 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，它们按照一定的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 太阳的可见光谱 2. 看不见的光 （1）红外线：光谱上红光以外，热效应强，一切物体都在不停地辐射红外线。 （2）紫外线：光谱上紫光以外，化学效应强，能使荧光物质发光，有杀菌作用。 知识四 看不见的光 红外线的应用 知识四 看不见的光 紫外线的应用 知识四 看不见的光 · 色散与三原色：白光是复色光；色光三原色"红绿蓝"与颜料三原色"品红、黄、青"极易混淆，务必分清。 · 红外线与紫外线的区分：红外线主要利用"热效应"（遥控、夜视、测温），紫外线主要利用"荧光效应与杀菌"（验钞、消毒）。 · 红外线与紫外线的位置：红外线在红光之外，紫外线在紫光之外。 ⭐高频重要考点⭐ · 易错点1：白光不是单色光，太阳光是最典型的复色光。 · 易错点2：彩虹是光的色散现象（含折射），不是反射；雨后天空出现彩虹是太阳光经小水滴折射、色散形成的。 · 易错点3：物体呈现的颜色——透明物体的颜色由它透过的色光决定（红玻璃只透过红光）；不透明物体的颜色由它反射的色光决定（红纸反射红光）。白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光（故夏天穿深色衣服更热）。 ⭐注意事项⭐ 典例剖析 【考点1】光的色散及其现象 例1：2022年4月28日，君君中午一进家门就激动地喊道：“妈妈快看，太阳好漂亮！”妈妈到阳台往天空一看，原来达州上空出现了漂亮的日晕。日晕，又叫圆虹，是一种大气光学现象。它形成的原因是：在高空中有卷层云时，高空中会飘浮着无数由水蒸气_______（填物态变化）成的冰晶，当光线射入卷层云中的冰晶后 会发生反射和_______，太阳光被分解成红、黄、 绿、紫等多种色光，这样太阳周围就出现一个巨大 的彩色光环，称为晕。 折射 凝华 典例剖析 解：（1）水蒸气遇冷形成小冰晶是凝华现象； （2）太阳光能穿过云层在小冰晶上发生折射，看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这就是日晕，是光的色散现象。 故答案为：凝华；折射。 典例剖析 【考点2】白色光是多种色光混合成的复色光 例2：将一个平面镜斜放在水槽中，太阳光照射在平面镜上，光线与镜面夹角为55°，如图甲所示，则反射角应为_____度。向水槽中加水，使平面镜的下部浸入水中，让太阳光照射在水下的平面镜上，调节水面高度和镜面 角度，可以观察到白纸上出现 一道“彩虹”，如图乙所示， 这说明白光是由各种_____ 混合而成的。 色光 35 典例剖析 解：入射光线与镜面的夹角是55°，所以入射角为90°-55°=35°．因为反射角等于入射角，所以反射角也是35°。 让太阳光照射在水下的平面镜上，调节水面高度和镜面角度，相当于太阳光通过三棱镜，因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同，白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这说明白光是由各种色光混合而成的。 故答案为：35；色光。 典例剖析 【考点3】光的三原色 例3：用放大镜观察彩色电视画面，你将看到排列有序的三色发光区域是（　　） A．黄、绿、紫 B．红、黄、蓝 C．红、黄、紫 D．红、绿、蓝 D 典例剖析 解：用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。 故选：D。 典例剖析 【考点4】物体的颜色 例4：2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射。在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（　　） A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤 C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤 C 典例剖析 解：用红色光照射一块绿皮、黑籽、红壤的西瓜，黑籽只能反射黑色，绿皮只能反射绿色，所以看起来是黑色，红瓤只能反射红色，所以看起来是红色。故C正确，ABD错误。 故选：C。 典例剖析 【考点5】红外线 例5：如图所示，为防疫新冠病毒，学校在用测温枪检测体温。测温枪的学名是“红外线测温仪”或者“红外线辐射测温仪”。它的原理是：被动吸收目标的红外辐射能量，从而获得物体温度数值。下列与红外线测温仪有关的说法正确的（　　） A．红外线通过肉眼可观察到 B．红外线是声波的一种 C．红外线测温仪是通过测温枪发出红外线来测体温 D．红外线测温仪测体温说明红外线能传递能量 D 典例剖析 解：A．红外线属于不可见光，人肉眼是不可以观察到红外线的，故A错误； B．红外线是电磁波的一种，故B错误； C．红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，准确地测定物体表面温度的仪器，而不是通过测温枪发出红外线来测体温，故C错误； D．红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量，由此说明红外线能传递能量，故D正确。 故选：D。 典例剖析 【考点6】紫外线 例6：红外线和紫外线的应用非常广泛，下列仪器属于利用紫外线工作的是（　　） A．响尾蛇导弹 　　　　 B．医用“B超机” C．验钞机 　　　　　　　 D．夜视仪 C 典例剖析 解：A．响尾蛇导弹是利用红外线的原理来工作的，故A错误； B．超声波可以传递信息，B超就说明这一点，故B错误； C．紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，检验钱的真伪，故C正确； D．红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，高温物质辐射红外线强，因此制成红外线夜视仪，可以用在军事上，故D错误。 故选：C。 $