TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc5716" PAGEREF _Tc5716 \h 3
\l "_Tc8157" PAGEREF _Tc8157 \h 4
\l "_Tc2424" 考點一 光的直線傳播 PAGEREF _Tc2424 \h 4
\l "_Tc12938" 考點二 光的反射 PAGEREF _Tc12938 \h 8
\l "_Tc10960" 考點三 平面鏡成像 PAGEREF _Tc10960 \h 16
\l "_Tc18526" 考點四 光的折射 PAGEREF _Tc18526 \h 22
\l "_Tc17026" 考點五 光的色散 PAGEREF _Tc17026 \h 25
\l "_Tc27100" PAGEREF _Tc27100 \h 29
\l "_Tc18410" 題型一 光的直線傳播及應(yīng)用 PAGEREF _Tc18410 \h 29
\l "_Tc12572" 題型二 小孔成像 PAGEREF _Tc12572 \h 29
\l "_Tc11363" 題型三 光的反射現(xiàn)象及應(yīng)用 PAGEREF _Tc11363 \h 31
\l "_Tc4901" 題型四 利用光的反射定律作圖 PAGEREF _Tc4901 \h 31
\l "_Tc7561" 題型五 探究光的反射定律 PAGEREF _Tc7561 \h 33
\l "_Tc4695" 題型六 鏡面反射與漫反射 PAGEREF _Tc4695 \h 34
\l "_Tc20259" 題型七 平面鏡成像特點 PAGEREF _Tc20259 \h 36
\l "_Tc6724" 題型八 平面鏡成像作圖 PAGEREF _Tc6724 \h 36
\l "_Tc12804" 題型九 探究平面鏡成像特點 PAGEREF _Tc12804 \h 38
\l "_Tc17990" 題型十 光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用(三種光現(xiàn)象辨析) PAGEREF _Tc17990 \h 42
\l "_Tc25135" 題型十一 光的折射作圖 PAGEREF _Tc25135 \h 43
\l "_Tc732" 題型十二 光的色散及其色散現(xiàn)象 PAGEREF _Tc732 \h 44
\l "_Tc2120" 題型十三 三原色與物體的顏色 PAGEREF _Tc2120 \h 45
\l "_Tc13210" 題型十四 紅外線、紫外線及其應(yīng)用 PAGEREF _Tc13210 \h 46
考點一 光的直線傳播
一、光源
(1)定義:自身能夠發(fā)光的物體叫做光源。
(2)分類:①自然光源,如:恒星、螢火蟲、水母等;②人造光源,如蠟燭、小燈泡、手電筒等。
二、光的直線傳播
1.光是怎樣傳播的
(1)觀察光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。
(2)探究光沿直線傳播的條件
2.光線
(1)定義:為了表示光的傳播情況,我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向,這樣的直線叫光線。如下圖所示。光線實際上是不存在的,是一種物理模型。
(2)平行光源和點光源發(fā)出的光線,如下圖所示。
3.與光的直線傳播有關(guān)的現(xiàn)象
4.光的直線傳播的應(yīng)用
由于光的直線傳播,在開鑿隧道時,工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機,使掘進(jìn)機沿直線前進(jìn),保證隧道方向不會出現(xiàn)偏差;士兵瞄準(zhǔn)射擊;站隊時隊列排直等。

像“井底之蛙”、“一葉障目不見泰山”也都是可以用光的直線傳播進(jìn)行解釋的。
三、光的傳播速度
1.光在真空中的傳播速度
光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播,而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度很大,在物理學(xué)中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情況下,真空中的光速可以近似為:c=3×108m/s。
2.光在其他介質(zhì)中的傳播速度
光在空氣中的傳播速度近似等于光在真空中的傳播速度c,也可以近似為c=3×108m/s。光在水中的傳播速度約為c;光在玻璃中的傳播速度近約為c。
3.光年:計量長度的單位,指光在真空中沿直線傳播一年經(jīng)過的路程。
4.聲和光對比
1.判斷光源:像月亮、寶石、平面鏡等物體,本身不能發(fā)光,它們看起來很亮是因為有光照射在它們上面反射進(jìn)入人們的眼睛里,所以它們不是光源。
2.小孔成像:(1)小孔成像的條件:小孔必須足夠小,但并不是越小越好,孔太小會影響像的亮度;
(2)小孔成像時,像的形狀取決于物體的形狀,與小孔形狀無關(guān);
(3)小孔逐漸變大,光屏上的像會逐漸變模糊;當(dāng)小孔增大到一定程度時,在光屏上只能看到與小孔形狀相同的光斑。
1.【民族優(yōu)秀文化】(2024·四川樂山·中考真題)中華典籍《周禮·考工記》中有“識日出之景,與日入之景”的記載,這是一種通過日出、日落時細(xì)桿的影子進(jìn)行辨方正位的方法,如圖所示。這種方法依據(jù)的是( )
A.光的折射B.光的反射C.光的直線傳播D.光的色散
【答案】C
【詳解】影子是光的直線傳播形成的,因為光是沿直線傳播的,所以日出、日落時,太陽位置不同,細(xì)桿的影子方向和長度也不同,從而可以通過影子來辨方正位。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
2.(2024·廣西·中考真題)關(guān)于光的傳播,下列說法正確的是( )
A.光不能在真空中傳播B.光比聲音傳播速度慢
C.光在水中的傳播速度是3×108m/sD.光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
【答案】D
【詳解】A.光的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,故A錯誤;
B.光在空氣中的傳播速度約為,聲音在空氣中的傳播速度約為,故B錯誤;
C.光在真空的傳播速度約為,在水中的傳播速度小于在真空的傳播速度,約為真空中傳播速度的,故C錯誤;
D.由光的傳播規(guī)律可知,光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,故D正確。
故選D。
3.【開放創(chuàng)新】(2024·山西大同·三模)小晉是個科幻迷,一天他看到小河邊有一塊大石頭,水流會繞開石頭往前流淌,為石頭騰出空間。他想若光能像水流一般彎曲而過,我們的生活一定十分有趣?,F(xiàn)實生活中不會發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是 。如果小晉的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,請你列舉生活中可能出現(xiàn)的兩種場景:① ;② 。
【答案】 光沿直線傳播 可以看到被擋住的物體 生活中可能不會出現(xiàn)影子
【詳解】[1]光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,所以無法像水流一般彎曲而過。如果光在介質(zhì)中不沿直線傳播,則在生活中將無法看到利用光的直線傳播原理形成的現(xiàn)象。
[2][3]如果小晉的設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實,生活中可能出現(xiàn)的場景:如生活中可能不會出現(xiàn)影子、可以看到被擋住的物、陽光可以照射到物體的背面等。
4.(2024·江西吉安·二模)2023年7月30日,由夏琦、段志成、劉帥組成的中國隊率先拿下男子25米手槍速射團(tuán)體金牌,這是中國隊在成都大運會射擊比賽中的“首金”。如圖所示,在射擊瞄準(zhǔn)時需要做到“三點一線”,這是依據(jù) 原理。比賽結(jié)束后,運動員們?nèi)ス珗@游玩時,看見陽光透過樹葉的縫隙在地上形成圓形光斑,這些光斑是太陽的 (選填“虛”或“實”)像。
【答案】 光的直線傳播 實
【詳解】[1]在射擊瞄準(zhǔn)時需要做到“三點一線”,是光的直線傳播現(xiàn)象,是依據(jù)光的直線傳播原理。
[2]比賽結(jié)束后,運動員們?nèi)ス珗@游玩時,看見陽光透過樹葉的縫隙在地上形成圓形光斑,這些光斑是太陽光經(jīng)過樹葉縫隙成的實像。
5.【學(xué)科實踐】(2024·江蘇揚州·二模)如圖所示,小明制成了一個針孔照相機,其實就是小孔成像的實驗裝置。將點燃的蠟燭置于小孔前的適當(dāng)位置,觀察并研究小孔成像的特點:
(1)燭焰在半透明膜上所成的像是 選填(選“實像”或“虛像”);
(2)如果小孔是三角形,則他在半透明紙上看到的像是 ;
A.三角形光斑 B.圓形光斑 C.燭焰的正立像 D.燭焰的倒立像
(3)將半透明膜靠近小孔時,則人眼看到的半透明膜上的像將 (選填“變大”“變小”或“不變”);
(4)請根據(jù)本實驗探究過程分析,晴天樹蔭下的圓形光斑大小不一的原因是 。
【答案】 實像 D 變小 孔到地面的距離不同
【詳解】(1)[1]小孔成像的原理是光的直線傳播,因此燭焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的實像。
(2)[2]燭焰經(jīng)小孔成倒立的實像,像的形狀與燭焰形狀相同,像與小孔的形狀無關(guān),即燭焰在塑料薄膜上成的像是燭焰的倒立像,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
(3)[3]小孔成像的大小取決于物體到小孔的距離、光屏到小孔的距離,將半透明膜靠近小孔時,像距變小,物距不變,由于光沿直線傳播,則像變小,即人眼看到的塑料薄膜上的像將變小。
(4)[4]圓形光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成太陽的像,由于樹葉縫隙到地面的高度不同,故使得光斑大小不同。
考點二 光的反射
一、光的反射
1.光的反射:當(dāng)光射到物體表面時,有一部分光會被反射回去,這種現(xiàn)象叫做光的反射。
2.看到物體的原因
我們能看到太陽、明亮的日光燈等光源,是因為光源發(fā)出的光進(jìn)入我們的眼睛,產(chǎn)生了視覺。同時,我們也能看到本身不發(fā)光的物體,如書、平面鏡、月亮等,是因為這些物體反射的光進(jìn)入了我們的眼睛,產(chǎn)生視覺。
3.生活中的反射現(xiàn)象
4.光的反射的基本概念:一點、兩角、三線
二、光的反射定律
1.實驗:探究光反射時的規(guī)律
三、光路的可逆性
1.光路的可逆性
在探究光的反射規(guī)律實驗中,如果讓光逆著反射光的方向射到平面鏡上,它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。如圖所示。
2.生活中的光路可逆現(xiàn)象
生活中有很多現(xiàn)象可以說明光路的可逆性。例如,如果你在一塊平面鏡中看到了一位同學(xué)的眼睛,那么,這位同學(xué)也一定可以通過這面鏡子看到你的眼睛。
四、利用光的反射定律作圖
五、鏡面反射和漫反射
1.光的反射基本概念的理解
入射角是入射光線和法線的夾角,反射角是反射光線和法線的夾角,不要誤認(rèn)為是與反射面的夾角。
2.對光的反射定律的理解
(1)在反射現(xiàn)象中,先有入射光,后有反射光。反射光是隨著入射光的改變而改變的,所以不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”;
(2)當(dāng)光垂直鏡面入射時,入射角為零,反射角也為零,反射光線與入射光線在同一直線上,方向相反,并不是沒有發(fā)生現(xiàn)象。
3.鏡面反射和漫反射
(1)我們能從不同方向看到書上的字,是因為光在紙面上發(fā)生了漫反射;
(2)物體發(fā)出或反射的光浸入人眼越多,人眼就會感覺該物體越亮。所以,當(dāng)發(fā)生鏡面反射時,如果反射光正好進(jìn)入人眼,人就會感覺鏡面特別亮;
(3)無論鏡面反射還是漫反射,都遵循觀點反射定律。
1.【學(xué)科融合】(2024·安徽蕪湖·模擬預(yù)測)如圖所示,兩塊等大的平面鏡A、B直立在地面上,A、B高為1.25m,相距0.2m。有一束激光與豎直方向成45°角射到平面鏡B的上邊緣,經(jīng)多次反射后射到地面。從第一次照射到平面鏡B的上邊緣開始計為第1次,激光束射到地面時共經(jīng)歷A和B反射的總次數(shù)為 次。
【答案】7
【詳解】
根據(jù)光的反射定律可作出如圖所示的光路圖,因為入射角為45°,則根據(jù)幾何關(guān)系可得等于反射角等于入射角等于45°,為等腰直角三角形,其中
DF=CF=0.2m
所以每反射一次,光線下移0.2m,則發(fā)生反射的次數(shù)為
取整為6次,再加上在C點的反射,一共發(fā)生7次反射。
2.(2024·湖北武漢·中考真題)如圖所示,為了探究光反射時的規(guī)律,把一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上,紙板ENF是用兩塊紙板連接起來的,紙板NOF可以向前或向后折。下列說法正確的是( )
A.紙板NOF向前或向后折,是為了探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)
B.入射光線靠近ON時,反射光線遠(yuǎn)離ON
C.使一束光貼著紙板沿NO方向射到O點,這時沒有反射光射出
D.使用此實驗裝置不能探究光在反射時光路是否可逆
【答案】A
【詳解】A.紙板NOF向前或向后折,是為了探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi),故A正確;
B.入射光線靠近ON時,由光的反射定律可知,反射光線會靠近ON,故B錯誤;
C.使一束光貼著紙板沿NO方向射到O點,這時反射光線與入射光線重合,故C錯誤;
D.使用此實驗裝置能探究光在反射時光路是否可逆,只要將一束光沿著反射光線方向射向O點,故D錯誤。
故選A。
3.(2024·河北滄州·二模)關(guān)于光現(xiàn)象的說法不正確的是( )
A.光的傳播可以不需要介質(zhì)
B.電影幕布表面做得粗糙且是白色,是為了讓光在幕布表面發(fā)生漫反射,使周圍的人看清楚畫面,且白色可以反射所有的色光
C.現(xiàn)代城市高層建筑安裝整體玻璃,造成了光污染,造成光污染的原因是光在玻璃幕墻上發(fā)生了鏡面反射
D.鏡面反射都遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
【答案】D
【詳解】A.光可以在真空中傳播,光的傳播不需要介質(zhì),故A正確,不符合題意;
B.電影幕布表面做得粗糙且是白色,是因為在幕布表面發(fā)生漫反射,將光線反射到各個方向,使周圍的人看清楚畫面,且白色可以反射所有的色光,故B正確,不符合題意;
C.現(xiàn)代城市高層建筑安裝整體玻璃,造成了光污染,這是因為光在光滑的玻璃表面發(fā)生鏡面反射,故C正確,不符合題意;
D.鏡面反射和漫反射都是光的反射現(xiàn)象,都遵循光的反射定律,故D錯誤,符合題意。
故選D。
4.(2024·四川成都·中考真題)如圖甲,小孟利用一面小鏡子隔墻看到院里的小貓要偷吃魚。如圖乙所示,AO表示來自小貓的入射光線,O點為入射點,B點為小孟眼睛所在位置。請在圖乙中完成作圖:①畫出反射光線OB;②根據(jù)光的反射定律畫出鏡面。(鏡面用表示,保留作圖痕跡)
【答案】見解析
【詳解】由于人眼看到的光是從入射點反射過來的,所以連接OB為反射光線,由光的反射規(guī)律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分線,即為法線,由于法線垂直于鏡面,所以過O點做法線的垂線,即為鏡面,如下圖所示:
5.【實踐應(yīng)用】(2024·福建·中考真題)探究光的反射定律,實驗裝置如圖1。讓一束光貼著光屏射向平面鏡的O點,改變?nèi)肷涔饩€多次實驗,數(shù)據(jù)記錄于下表。
(1)能從不同方向觀察到光的傳播路徑,是因為光在光屏上發(fā)生 反射;
(2)分析表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論:①反射光線、入射光線分別位于法線 ;
②反射角 入射角;
(3)光熱電站利用追日鏡將太陽光反射到吸熱塔用于發(fā)電。圖2為上午某時刻的光路圖,根據(jù)上述實驗結(jié)論推斷,隨著太陽的運動,追日鏡應(yīng)沿 時針方向旋轉(zhuǎn),使反射光線射向吸熱塔。
【答案】 漫 兩側(cè) 等于 逆
【詳解】(1)[1]因為光在光屏上發(fā)生漫反射,所以能從不同方向觀察到光的傳播路徑。
(2)①[2]分析表格中入射光線相對法線的位置、反射光線相對法線的位置,總是左右相反的,所以反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè)。
②[3]分析表格中多組入射角i和反射角r,他們的大小相等,所以反射角等于入射角。
(3)[4]根據(jù)圖2可知,此時上午某時刻的光路圖,說明太陽要逆時針方向運動,入射角變小,反射角也要變小,為了保證使反射光線射向吸熱塔,追日鏡也要沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
考點三 平面鏡成像
一、平面鏡成像的特點
1.什么是像
當(dāng)你照鏡子的時候可以在鏡子里看到另外一個“你”,鏡子里的這個“人”就是你的像。國家大劇院的倒影實際上就是大劇院在水中的像。
2.探究平面鏡成像的特點
二、平面鏡成虛像的原理
1.平面鏡成虛像的原理
在下圖中,光源S向四處發(fā)光,一些光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入了人的眼睛,引起視覺。由于有光沿直線傳播的經(jīng)驗,人會感覺這些光好像是從進(jìn)入人眼光線的反向延長線的交點S’處發(fā)出的。S'就是S在平面鏡中的像。由于平面鏡后并不存在光源S',進(jìn)入眼睛的光并非真正來自S',所以把S'叫作虛像。
由此可知,平面鏡成像的原理是光的反射。平面鏡所成的像實際上來自物體的光經(jīng)平面鏡反射后,反射光線的反向延長線的交點。
2.平面鏡成像作圖
(1)根據(jù)平面鏡成像特點作圖(對稱法)
作圖方法(如圖所示)
①做垂線—即畫出物體的兩個端點AB到平面鏡面的垂線段AM、BN;
②畫垂足;
③量等距:使A′M=AM,B′N =BN;
④畫像點A′B′并連接,則A′B′就是物體AB的像。
(2)根據(jù)平面鏡成像原理(光的反射定律)作圖
從S 射向平面鏡的所有光線,經(jīng)平面鏡反射后,反射光線的反向延長線都會交于點S',所以在作圖時,只要任選兩條從點光源S發(fā)出射向平面鏡的入射光線,作出其反射光線的反向延長線,就可以確定像S'。如下圖。
作圖步驟如下:
①從點光源S任意引兩條光線射到平面鏡上;
②分別作出兩條入射光線的法線;
③根據(jù)光的反射定律分別作出兩條入射光線的反射光線;
④分別作兩條反射光線的反向延長線,它們的交點S'即為點光源S的像。
三、平面鏡的應(yīng)用
四、凸面鏡和凹面鏡
1.球面鏡:如果鏡子的反射面是球面的一部分,這樣的鏡子叫球面鏡。球面鏡分為凸面鏡和凹面鏡。
2.凸面鏡
(1)概念:用球面的外表面作反射面的鏡子叫凸面鏡。
(2)特點:凸面鏡對光有發(fā)散作用,平行光射到凸面鏡上,反射后成為發(fā)散光,如圖所示。
(3)應(yīng)用:使用凸面鏡能起到擴大視野的作用,所以汽車的后視鏡和道路轉(zhuǎn)彎處的反射鏡都是凸面鏡。
3.凹面鏡
(1)概念:用球面的內(nèi)表面作反射面的鏡子叫凹面鏡。
(2)特點:凹面鏡對光有會聚作用,平行光射到凹面鏡上,反射后會聚到一點,如圖所示。
(3)應(yīng)用
①使用凹面鏡對光的會聚作用的有:太陽灶、奧運圣火采集器等。
②由光路可逆原理可知,由一點發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡反射后可成為平行光,這一特點的常見應(yīng)用有:探照燈、各種機動車的前燈、醫(yī)用頭燈等。
1.平面鏡成像中,像與物體大小相等:物體遠(yuǎn)離或靠近平面鏡時像的大小始終與物體的大小相等。
2.平面鏡作圖時要注意以下幾點:
(1)平面鏡非反射面要畫上短斜線;
(2)實際光線要畫成實線,并用箭頭表示光的傳播方向,反向延長線要畫成虛線;實物用實線表示,虛像用虛線表示;法線用虛線表示;
(3)實物和虛像要標(biāo)注上對應(yīng)的字母,并用上下標(biāo)區(qū)分。
1.(2024·江蘇淮安·中考真題)小明早晨起床后,站在豎直的平面鏡前整理著裝,鏡中所成的像是 (填“實”或“虛”)像;在他遠(yuǎn)離平面鏡的過程中,鏡中像的大小 。
【答案】 虛 不變
【詳解】[1][2]由平面鏡成像原理知道,由于反射光線的反向延長線會聚成像,所以在鏡中的像是虛像;平面鏡成等大的像,在他遠(yuǎn)離平面鏡的過程中,鏡中像的大小不變。
2.【跨學(xué)科實踐】(2024·山東淄博·中考真題)小明將只有一面開口的魔箱面向同學(xué),把紙幣從頂部的投幣口放入(圖甲),紙幣竟不翼而飛。打開魔箱,原來里面有一塊鏡子(圖乙),下列說法正確的是( )
A.魔箱中的鏡子是凸透鏡
B.看到的魔箱中的豎直方格是實像
C.鏡子與水平面的夾角為
D.魔箱的成像原理是光的反射
【答案】D
【詳解】A.魔箱中的鏡子是平面鏡,故A錯誤;
BD.成像原理是光的反射,成的是正立的虛像,故B錯誤;D正確;
C.魔箱中的方格是水平放置的,通過平面鏡看到方格的像是豎直的,根據(jù)像與物關(guān)于平面鏡對稱可知,鏡子與水平面的夾角為,C錯誤。
故選D。
3.(2024·河南漯河·一模)如圖甲是通過車內(nèi)后視鏡(平面鏡)觀察后方汽車的情景,請你在圖乙中畫出司機通過后視鏡看到后方汽車S的光路圖。
【答案】見解析
【詳解】作S點關(guān)于后視鏡的對稱點S',即像點,然后連接S’與人的眼睛 (可得到反射光線),并標(biāo)出反射光線的方向,該線與鏡面的交點為反射點,再連接S點和反射點,即為入射光線,并標(biāo)出入射光線的方向,如圖所示:
4.(2024·山東臨沂·中考真題)小明在某購物中心前,可以看到玻璃幕墻中自己的像,進(jìn)入購物中心后,又可以透過玻璃幕墻看到外面的街景。心存疑惑的小明通過查閱資料得知,該商店的玻璃幕墻使用了一種具有單面透視作用的鍍膜玻璃。他用一塊5mm厚的鍍膜玻璃和兩支相同的中性筆等器材探究鍍膜玻璃成像的特點。
(1)如圖甲所示,讓玻璃板的鍍膜面向前并把玻璃板豎直放在水平桌面的白紙上,讓中性筆A的筆尖緊貼在玻璃板前,在玻璃板后面無論怎么移動中性筆B,都不能讓B與A的像完全重合,原因是 。
(2)如圖乙所示,讓中性筆A離開玻璃板一小段距離,在玻璃板后移動中性筆B,直至B與A的像完全重合,這樣做既可以 ,又可以比較像與物體的大小關(guān)系.將光屏放在中性筆B的位置,光屏上 (選填“能”或“不能”)承接到中性筆A的像。
(3)讓中性筆A遠(yuǎn)離玻璃板時,中性筆B應(yīng) (選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”)玻璃板,才能與中性筆A的像完全重合。
【答案】 玻璃板的厚度影響 確定中性筆A的像的位置 不能 遠(yuǎn)離
【詳解】(1)[1]中性筆A的筆尖緊貼在玻璃板前,由于玻璃板的鍍膜面向前,反射面在前,這樣中性筆A的筆尖到鏡面的距離為0,由于玻璃有厚度,后面的像成在玻璃內(nèi),所以后面的中性筆B不能與A的像完全重合。
(2)[2][3]實驗時讓中性筆A離開玻璃板一小段距離,這樣中性筆A的像成在玻璃后面,可以確定中性筆A的像的位置了。因為平面鏡成的是虛像,所以光屏放在中性筆B的位置上,光屏上不能承接到中性筆A的像。
(3)[4]平面鏡成像時,物像到平面鏡的距離相等,讓中性筆A遠(yuǎn)離玻璃板時,中性筆B應(yīng)遠(yuǎn)離玻璃板,才能與中性筆A的像完全重合。
考點四 光的折射
一、光的折射
1.光的折射概念:光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生了偏折,這種現(xiàn)象叫光的折射。
2.基本概念“一點、一面、三線、兩角”
3.光的折射規(guī)律
(1)共面:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)。
(2)異側(cè):折射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè)。
(3)光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時,折射光線向靠近法線方向偏折,折射角小于入射角。當(dāng)入射角增大時,折射角增大。
(4)光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射光線向遠(yuǎn)離法線方向偏折,折射角大于入射角。
(5)當(dāng)光從空氣垂直射入水或其他介質(zhì)中時,傳播方向不變,即折射角=入射角=0°。
(6)光的折射現(xiàn)象中,光路可逆。
4.對光的折射現(xiàn)象的理解
(1)一般情況下,無論光從空氣斜射入其他介質(zhì)中,還是光從其他介質(zhì)斜射入空氣中,在空氣中光線與法線的夾角大于其他介質(zhì)中光線與法線的夾角;
(2)一般來說,當(dāng)光從兩種介質(zhì)分界面上發(fā)生折射時,光速大的介質(zhì)中光線與法線的夾角大,光速小的介質(zhì)中光線與法線的夾角小。
二、生活中的折射現(xiàn)象
1.(2024·四川廣元·中考真題)“追夢”學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用激光筆發(fā)出一束紅光從空氣斜射入水中的情景如圖,圖中AO為入射光線, 為折射光線;保持入射點O不動,在豎直平面內(nèi),順時針緩慢旋轉(zhuǎn)入射光線AO至圖中虛線DO位置,反射角將 (選填“變大”“不變”或“變小”)。
【答案】 OC 變小
【詳解】[1]光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時,光的傳播路徑會發(fā)生偏折,則圖中AO為入射光線,OC為折射光線。
[2]保持入射點O不動,在豎直平面內(nèi),順時針緩慢旋轉(zhuǎn)入射光線AO至圖中虛線DO位置,入射角變小,則反射角也變小。
2.(2024·山東德州·二模)如圖所示的光現(xiàn)象中,由光的折射形成的是( )
A.甲圖,古人用日晷測量時間B.乙圖,手影游戲
C.丙圖,鋼筆“錯位”D.丁圖,山的倒影
【答案】C
【詳解】A.古人用日晷測量時間,是利用由于光的直線傳播形成的影子,故A不符合題意;
B.手影游戲,是由于光的直線傳播在手背光一側(cè)形成的暗區(qū)域,故B不符合題意;
C.鋼筆“錯位”,是由于光的折射形成的虛像,故C符合題意;
D.山的倒影屬于平面鏡成像,是由于光的反射形成的,故D不符合題意。
故選C。
3.(2024·黑龍江大慶·中考真題)以下光的反射、折射的光路圖,正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】反射角等于入射角,反射光線與入射光線在同一介質(zhì)中,折射光線與入射光線在不同介質(zhì)中,空氣中的入射角大于水中的折射角,故A正確,BCD錯誤。
故選A。
4.(2024·山東日照·中考真題)物理興趣小組的同學(xué)在實驗室找到一棱鏡,其橫截面為直角三角形ABC,如圖所示,其中BC面鍍銀。一條光線從AB面上的O點射入棱鏡,經(jīng)過BC面一次反射后,從AC面的P點出射。請在答題卡的圖中畫出該光線射入棱鏡之后的光路圖。
【答案】見解析
【詳解】經(jīng)O點折射的光線射到BC面上時發(fā)生反射,且反射光線恰好過P點,根據(jù)平面鏡成像特點,虛像P'到BC面的距離等于P點到BC面的距離,作P點關(guān)于BC面的對稱點,確定虛像P'的位置;連接虛像點P'與O點,與BC面交于O',OO'為經(jīng)AB面的折射光線,O'P即為反射到P的反射光線,如下圖所示:
考點五 光的色散
一、光的色散
1.現(xiàn)象探究:光的色散
(1)探究過程:如圖,讓一束太陽光照射到三棱鏡上,通過三棱鏡偏折后照射到白色光屏上,結(jié)果在光屏上出現(xiàn)一條彩色的光帶,光帶的顏色依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。
(2)探究歸納
①太陽光(白光)不是單色光,而是由各種顏色的光混合而成的,白光是復(fù)色光;
②不同的單色光通過三棱鏡時偏折程度不同,紅光偏折最小,紫光偏折程度最大。各種單色光偏折程度從小到大依次為紅光、橙光、黃光、綠光、藍(lán)光、靛光和紫光。
2.色散的概念:太陽光是白光,它通過三棱鏡后別分解成各種顏色的光,這種現(xiàn)象叫光的色散。
3.生活中的色散現(xiàn)象:雨后天空懸浮著大量細(xì)小的水珠,太陽光照射到這些小水珠上,經(jīng)反射和折射后發(fā)生色散現(xiàn)象,形成絢麗的彩虹。
二、色光的混合
1.色光的三原色
人們發(fā)現(xiàn),把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合,就可以看到各種顏色,因此把紅、綠、藍(lán)叫作色光的三原色。
(1)色光的三原色:紅、綠、藍(lán)。
(2)色光的混合
我們看到的電視機、計算機顯示器或手機屏幕上的豐富色彩就是由三原色光混合而成的。
拓展培優(yōu):物體的顏色
一般來說,物體呈現(xiàn)出不同的顏色是由物體對不同色光的作用決定的。
(1)透明物體的顏色是由該物體能透過的色光決定的。例如,紅色玻璃片呈現(xiàn)紅色,是因為它只能透過紅顏色的光,吸收其他顏色的光;
(2)不透明物體的顏色是由該物體能反射的色光的顏色決定的。例如,綠紙呈現(xiàn)綠色,是因為它只反射綠光,吸收其他色光;黑色物體吸收各種色光,不反射任何顏色的光;白色物體反射所有色光,不吸收任何色光。
三、看不見的光
1.可見光譜
三棱鏡把太陽光分解成不同顏色的光,它們按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列,形成太陽的可見光譜,如圖所示??梢姽庵傅氖侨搜劭梢钥吹降母鞣N色光。
在可見光譜的紅光之外有紅外線,紫光之外有紫外線。紅外線和紫外線人眼都看不見,這部分光叫做不可見光。
2.紅外線:我們把紅光之外的輻射叫紅外線。一切物體都在不斷地輻射紅外線,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越強。
3.紫外線:在光譜紫端以外,還有一種看不見的光,叫做紫外線。
4.紅外線和紫外線特性和應(yīng)用
1.紅外線和紫外線
(1)紅外線與紅光、紫外線與紫光都是不同的,紅外線和紫外線是看不見的光,而紅光、紫光是可見光;
(2)紅外線、紫外線也是光,也遵循光的傳播規(guī)律。在均勻同種介質(zhì)中,紅外線、紫外線也是沿直線傳播的;若遇到反射面,也會發(fā)生反射,且反射時都遵循光的反射定律。
1.(2024·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)詩句“香爐初上日,瀑水噴成虹”描述了如圖所示的情景:太陽剛升起時,從瀑布濺起的水霧中可看到彩虹。此現(xiàn)象屬于( )
A.光的直線傳播B.光的色散C.光的反射D.小孔成像
【答案】B
【詳解】當(dāng)太陽剛升起時,陽光照射到瀑布濺起的水霧上,被水霧中的小水滴分散成了七種顏色的光,隨后我們可以從水霧中看到彩虹,這是光的色散現(xiàn)象。
故選B。
2.(2024·江蘇常州·中考真題)2023年12月1日起,執(zhí)行新的《食用農(nóng)產(chǎn)品市場銷售質(zhì)量安全監(jiān)督管理辦法》,市場全面禁用生鮮燈。某超市的切片西瓜原來用紅色光照射,現(xiàn)在統(tǒng)一用白光照射.在白光照射下,呈現(xiàn)綠皮、黑籽、紅瓤的切片西瓜,原來在紅色光照射下,呈現(xiàn)( )
A.黑皮、紅籽、紅瓤B.綠皮、黑籽、紅瓤
C.黑皮、黑籽、紅瓤D.黑皮、黑籽、黑瓤
【答案】C
【詳解】不透明物體的顏色是由它反射的色光所決定的,如果一個物體呈現(xiàn)某種顏色,那么它只反射那種顏色的光,而吸收其他所有顏色的光。白光下的切片西瓜顏色:綠皮、黑籽、紅瓤。這意味著西瓜皮反射綠光,吸收其他顏色的光;西瓜籽不反射任何光,以至于看起來是黑色的;西瓜瓤反射紅光,吸收其他顏色的光。則在紅色光照射下:西瓜皮:由于它只反射綠光,所以西瓜皮在紅色光照射下會吸收所有紅色光,不反射任何光,因此看起來是黑色的;西瓜籽:它本身就不反射光(或反射很少的光),所以在任何顏色的光照射下看起來都是黑色的。在紅色光照射下,它同樣會吸收所有紅色光,看起來是黑色的。西瓜瓤:它反射紅光,所以在紅色光照射下,它會反射大量的紅色光,看起來是紅色的。綜上所述,原來在紅色光照射下,切片西瓜會呈現(xiàn)黑皮、黑籽、紅瓤的顏色。故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
3.【跨學(xué)科實踐】(2024·廣東汕頭·一模)盛夏來臨,人們又為“怎樣才能曬不黑”而犯愁,資料表明:將皮膚曬黑的罪魁禍?zhǔn)资翘柟庵械拈L波紫外線,“好奇實驗室”為此檢測了若干衣服的防曬效果。
檢測方法:先用光纖探頭和計算機測算出陽光中長波紫外線的強度;再把衣服擋在光纖探頭上,測算出透射到光纖探頭上的長波紫外線強度,利用前后兩次測得的長波紫外線的強度計算出長波紫外線的透過率,實驗數(shù)據(jù)如下表所示,每層衣服布料的厚度相同。
(1)實驗是通過比較 來分析衣服的防曬效果的。
(2)對比實驗 可知衣服的防曬效果與衣服的材質(zhì)有關(guān)。
(3)比較1、2(或3、4)兩組實驗可以得到結(jié)論:衣服材質(zhì)一定時,衣服布料的厚度越 (選填“厚”或“薄”),衣服的防曬效果越好.你認(rèn)為衣服的防曬效果還可能與 (寫出一條即可)有關(guān)。
(4)使用黑色的遮陽傘也可以阻擋紫外線,其本質(zhì)是增加了對紫外線的 (選填“反射”“吸收”或“折射”)。
(5)根據(jù)測量結(jié)果,請向你的家人提出一條夏季戶外活動時著裝的建議: 。
【答案】(1)長波紫外線透過率
(2)1、3(或2、4)
(3) 厚 衣服的顏色
(4)吸收
(5)穿黑色全棉長袖T恤
【詳解】(1)根據(jù)題干中的檢測方法可知,該實驗是通過比較長波紫外線透過率來分析衣服的防曬效果。
(2)探究衣服的防曬效果與衣服的材質(zhì)是否有關(guān),需要控制衣服布料層數(shù)相同,比較不同材質(zhì)來得出實驗結(jié)論,即實驗1、3(2、4)。
(3)比較實驗1、2或3、4可知,衣服的材質(zhì)和顏色不變,長波紫外線透過率隨衣服布料層數(shù)的增加而降低,即防曬效果好;故可得結(jié)論:其它條件相同時,防曬效果與衣服的層數(shù)(厚度)有關(guān)。
(4)黑色的物體會吸收所有色光,使用黑色的遮陽傘也可以阻擋紫外線,其本質(zhì)是增加了對紫外線的吸收。
(5)分析實驗1、3或2、4數(shù)據(jù)可知,防曬效果與衣服的材質(zhì)有關(guān),并且其他條件相同時,棉料的衣服比化纖防曬效果好;分析實驗5、6可知,防曬效果與衣服的顏色有關(guān),并且其他條件相同時,衣服的顏色越深防曬效果越好;根據(jù)以上分析,夏季戶外活動時著裝的建議:穿全棉長袖T恤,穿顏色較深的衣服。
題型一 光的直線傳播及應(yīng)用
1.【實際應(yīng)用】(2024·江西·模擬預(yù)測)如圖所示,這是某市十字路口新出現(xiàn)的“右轉(zhuǎn)彎盲區(qū)警示帶”?!坝肄D(zhuǎn)彎盲區(qū)警示帶”主要解決兩大盲區(qū)問題:一方面是駕駛員視野盲區(qū),右轉(zhuǎn)彎車身阻擋形成視野盲區(qū),它是由光的 造成的;二是由于機動車右轉(zhuǎn)彎前輪與后輪軌跡不重合所形成的區(qū)域稱為盲區(qū)地帶,這是由車廂的 造成的。
【答案】 直線傳播 長度
【詳解】[1]光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,光在經(jīng)過不透明物體時會被遮擋,故右轉(zhuǎn)彎車身阻擋形成視野盲區(qū)是由于光的直線傳播。
[2]車廂具有一定的長度,因此前后輪在同時轉(zhuǎn)彎時,后輪并不按照前輪的軌跡運動。
2.(2024·福建福州·二模)“禾下乘涼夢”是袁隆平先生的中國夢。禾的影子的形成是由于( )
A.光的直線傳播B.光的反射
C.光的色散D.光的折射
【答案】A
【詳解】禾的影子的形成是由于光在均勻空氣中沿直線傳播過程中被擋住,在禾后形成的暗影區(qū),故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
3.(2024·江蘇泰州·一模)當(dāng)月球運動到太陽和地球之間,月球就會擋住太陽射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上時,如圖,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食現(xiàn)象的是( )

A.a(chǎn)、b兩位置B.b、c兩位置C.a(chǎn)、c兩位置D.a(chǎn)、d兩位置
【答案】D
【詳解】日食是由光的直線傳播形成的,由圖可知,太陽射向地球的光線被月亮擋住,b、c兩點會看不到太陽,而a、d兩點會看到太陽,不能形成日食,故看不到日食現(xiàn)象。故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
題型二 小孔成像
4.【優(yōu)秀傳統(tǒng)文化】(2024·陜西商洛·二模)《墨經(jīng)》是最早的幾何光學(xué)著作,其中記載的小孔成像的成因是光的 ,所成的是 (選填“正立”或“倒立”)的 (選填“實”或“虛”)像。
【答案】 直線傳播 倒立 實
【詳解】[1]小孔成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
[2]由于光是沿著直線傳播的,所以物體上部的光通過小孔后照到屏幕的下部,物體下部的光通過小孔后照到屏幕的上部,因此所成的像是倒立的。 這個像是實際光線會聚而成的,所以它是實像。因此小孔成像成的是倒立的實像。
5.(2024·新疆巴音郭楞·一模)如圖所示,某興趣小組根據(jù)圖甲所示的原理,在空易拉罐底部中央戳個小圓孔,將頂部剪去后,蒙上塑料薄膜,制作成簡易針孔照相機,如圖乙所示。
(1)此針孔照相機的原理可以用 來解釋;
(2)圖乙中將易拉罐水平放置,在左側(cè)固定一只與小孔等高的小燈泡,燈泡發(fā)光時若水平向左移動易拉罐,像的大小將會 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】(1)光的直線傳播
(2)變大
【詳解】(1)圖甲所示的現(xiàn)象是小孔成像,小孔成像是由于光的直線傳播形成的。
(2)小孔成像成的是倒立的實像,所以圖乙中,燈泡發(fā)光時,可在塑料薄膜上看到燈絲倒立的實像;若水平向左移動易拉罐,物距將變小,像距變大,像會變大。
題型三 光的反射現(xiàn)象及應(yīng)用
6.(2024·安徽滁州·二模)如圖,一顆彈性小球從A點豎直下落到固定的斜面上的B點,然后反彈出去。已知斜面與水平面的夾角為30°,反彈時小球速度方向變化的規(guī)律與光反射時的規(guī)律相同,則小球反彈后的瞬間其速度方向與AB的夾角大小為 。
【答案】60°
【詳解】在光的反射中,反射角等于入射角;反彈時小球速度方向變化的規(guī)律與光反射時的規(guī)律相同,斜面相當(dāng)于反射面,AB相當(dāng)于入射光線,由幾何關(guān)系知,AB與斜面的夾角為60°,則反彈后瞬時速度方向與斜面夾角也為60°,故小球反彈后的瞬間其速度方向與AB的夾角大小為
180°-60°=60°
7.【新情境】(2024·山西大同·三模)小媛利用課余時間創(chuàng)作了一部科幻小說,文中寫道:“外星入侵者準(zhǔn)備用激光槍攻擊地球,危急時刻我急中生智拿出一個秘密武器,能夠讓射向地球的激光原路返回并擊中發(fā)射激光的外星人。”你認(rèn)為小說中的“秘密武器”可能是 ,利用的原理是 。
【答案】 平面鏡 光的反射(或光的反射中光路可逆)
【詳解】[1][2]由題可知,激光沿原路返回,說明激光在秘密武器表面發(fā)生了鏡面反射,所以秘密武器可能是平面鏡,運用的原理是光的反射(或者是光的反射中光路的可逆性)。
8.【原創(chuàng)題】如圖所示,一束平行光與鏡面成30°角射到平面鏡上,則反射角等于 。若將鏡面沿順時針方向轉(zhuǎn)過10°,則入射光線與反射光線的夾角變化了 。
【答案】 60° 20°
【詳解】[1]一束光與鏡面成30°角入射在平面鏡上,則入射角為
90°-30°=60°
則其反射角也是60°。
[2]將鏡面沿順時針方向轉(zhuǎn)過10°,入射角增大10°,同時反射角液增大10°,因此入射光線與反射光線的夾角變化了20°。
題型四 利用光的反射定律作圖
9.(2024·吉林松原·模擬預(yù)測)請在圖中畫出光線經(jīng)平面鏡反射的光路。
【答案】見解析
【詳解】過入射點作法線,法線與平面鏡垂直,在法線右側(cè)畫出反射光線,反射光線與法線之間的夾角為反射角,度數(shù)與入射角相等,為
如圖所示:
10.(2024·山西·一模)所示是我國的敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站。12000多面定日鏡以同心圓狀圍繞著260米高的吸熱塔,每面鏡子都能追蹤太陽并把陽光反射到塔頂?shù)奈鼰崞魃稀D乙是某個時刻太陽光經(jīng)某定日鏡反射后,照射到吸熱器的光路圖,請畫出該定日鏡的位置。
【答案】見解析
【詳解】作入射光線和反射光線夾角的角平分線,即為法線,過入射點作法線的垂線即為定日鏡的位置。如圖所示:
題型五 探究光的反射定律
11.(2024·福建福州·二模)在探究光的反射定律實驗中:
(1)如圖甲中使用加濕器噴出水霧,目的是為了顯示 。
(2)裝置放置在可以360°旋轉(zhuǎn)的水平工作臺上,在入射點上方懸掛一重垂線,模擬法線,重垂線與平面鏡 。當(dāng)工作臺旋轉(zhuǎn)到某一特定位置時,可觀察到反射光線擋住了入射光線和重垂線,表明“三線”在 。
(3)繼續(xù)探究反射角與入射角關(guān)系,將作業(yè)紙平鋪在水平桌面上,平面鏡豎直放在紙上,放置一支可自由移動的激光筆,使其發(fā)出的光緊貼紙面入射,如圖乙所示,此時入射角大小為 。
(4)改變激光筆的位置,多次實驗,在紙上畫出入射光線和對應(yīng)的反射光線,如圖丙所示。不用量角器也能快速得出反射角等于入射角這一結(jié)論,你的操作是 。
【答案】(1)光路
(2) 垂直 同一平面
(3)30°
(4)見解析
【詳解】(1)使用加濕器噴出水霧,目的是為了顯示光路,便于觀察。
(2)[1]重錘線模擬法線,故應(yīng)與平面鏡垂直。
[2] 可觀察到反射光線擋住了入射光線和重垂線,表明“三線”在同一平面上。
(3)入射光線與鏡面夾角為60°,則入射角為30°。
(4)將紙張沿法線ON對折,觀察入射光線與對應(yīng)的反射光線是否重合(垂直法線畫一條直線,直線與入射光線及對應(yīng)的反射光線交點記為M、,比較M、到法線的距離)。
12.【學(xué)科融合】(2024·江蘇蘇州·一模)小明利用如圖甲所示的實驗裝置探究光的反射規(guī)律.
(1)實驗時把平面鏡放在水平桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板與平面鏡 放置,圖中的入射角是 度;
(2)如圖乙將右側(cè)紙板沿PQ剪開,將紙板的上半部分向后折,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的 部看不到反射光線;
(3)經(jīng)多次實驗,在紙板上畫出入射光線和對應(yīng)的反射光線后,利用刻度尺在白紙板上作了一條平行于平面鏡的直線AF, A、B、C、D、E、F、N是直線與各入射光線、反射光線、法線的交點(圖丙), 測量發(fā)現(xiàn): AB=EF, BC=DE, CN=ND, 這樣的發(fā)現(xiàn) (能/不能)得到“反射角等于入射角”的結(jié)論;
(4)在探究得到光的反射規(guī)律后,小明想到自行車的尾燈(圖丁)本身并不發(fā)光,但是夜晚當(dāng)汽車的燈光無論從哪個方向照在它上面時,它都能將光反射回去,以引起汽車駕駛員的注意.經(jīng)了解它是由許多角反射器組成的反光裝置,則該角反射器是由 ( )
A.一個平面鏡組成
B.二個相互垂直的平面鏡組成
C.三個相互垂直的平面鏡組成
【答案】(1) 垂直 40
(2)上
(3)能
(4)B
【詳解】(1)[1][2]實驗時,把平面鏡放在桌面上,為了使入射光和反射光的徑跡同時顯示在紙板上,應(yīng)把紙板ENF與平面鏡垂直放置;入射角是入射光線與法線的夾角,則圖中的入射角是
(2)將右側(cè)紙板沿PQ剪開,將紙板的上半部分向后折,紙板的上半部與P不在同一平面內(nèi),如圖乙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的上部看不到反射光線。此實驗現(xiàn)象說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。
(3)由AB=EF,BC=DE,CN=ND,利用全等三角形知識知道
∠NOA=∠NOF
∠NOB=∠NOE
∠NOC=∠NOD
即反射角等于入射角。
(4)自行車的尾燈本身并不發(fā)光,它是由多個角反射器(兩個相互垂直的平面鏡)組成的反光裝置,最后的反射光線與原入射光線平行,能引起司機的注意,故選B。
題型六 鏡面反射與漫反射
13.(2024·山東菏澤·模擬預(yù)測)春種一粒粟,秋收萬顆子。在割稻子的時候,我們能從四面八方看到稻穗,是因為光在稻穗上發(fā)生了 (選填“漫反射”或者“鏡面反射”)。
【答案】漫反射
【詳解】我們能從四面八方看到稻穗,是因為光在稻穗上發(fā)生了漫反射,將光線反射到各個方向。
14.(2024·安徽淮南·三模)教室里的黑板有時會發(fā)生“反光”現(xiàn)象(如圖方框部分區(qū)域),使坐在教室前排某一側(cè)的同學(xué)看不清黑板上面的字,發(fā)生“反光”現(xiàn)象的原因是黑板發(fā)生了 (選填“鏡面”或“漫”)反射。
【答案】鏡面
【詳解】黑板“反光”是因為黑板發(fā)生了鏡面反射,由光的反射定律可知,光在鏡面上發(fā)生反射時,反射角等于入射角;則鏡面反射后的光線射向同一方向,正好處在這一方向上時,進(jìn)入眼睛的光線很強,使人無法看清黑板上的字。
題型七 平面鏡成像特點
15.(2024·上海寶山·一模)測量視力時,視力表放在被測者后方,被測者識別對面墻上鏡子里的像,如圖所示。小紅看到鏡中視力表的像與視力表相比 (選填“偏大”“偏小”或“一樣大”),該像到小紅的距離為 m;若她向左移動1m,則該像到小紅的距離為 m。
【答案】 一樣大 5.5 4.5
【詳解】[1]由平面鏡成像特點知道,像與物體的大小相同知道,所以,鏡中視力表的像與視力表是一樣大的。
[2]視力表距離平面鏡3m,因為像距等于物距,可知視力表的像距離平面鏡也為3m,視力表的像到小紅的距離為
[3]已知小紅原來距離平面鏡2.5m,若她向左移動1m,則小紅距離平面鏡的距離為
2.5m-1m=1.5m
鏡中視力表的像到小紅的距離為
3m+1.5m=4.5m
16.(2024·河北秦皇島·一模)一只白鶴靜立在平靜的水中,在岸邊可以看到白鶴的兩個“影”—影子和倒影,如圖所示。下列分析正確的是( )
A.白鶴飛離水面時,它的倒影會變小
B.白鶴的影子是由于光的直線傳播形成的
C.白鶴在水中的倒影是實像
D.白鶴的倒影到水面的距離大于白鶴到水面的距離
【答案】B
【詳解】AC.白鶴的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,是由光的反射形成的虛像,由平面鏡成像規(guī)律可知,像與物大小相等,則白鶴飛離水面時,成像大小與物體等大,所以倒影大小不變,故AC錯誤;
B.白鶴的影子是由于光的直線傳播時,被白鶴遮擋形成的黑影,故B正確;
D.白鶴在水中的倒影是平面鏡成的虛像,由平面鏡成像規(guī)律可知,像距等于物距,所以白鶴的倒影到水面的距離等于白鶴到水面的距離,故D錯誤。
故選B。
17.(2024·河南信陽·三模)一名攝影師在一個自然保護(hù)區(qū)拍攝到十分滑稽的一幕,如圖所示,一只臭美的小猴趴在汽車觀后鏡(此時觀后鏡可近似看作平面鏡)上照鏡子,看到鏡中的自己忍不住湊上去就親。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.小猴在觀后鏡中所成的像是由光的折射形成的
B.小猴在觀后鏡中所成的像是正立、等大的虛像
C.若小猴到鏡面的距離為5cm,則小猴在鏡中的像與小猴相距5cm
D.當(dāng)小猴靠近鏡面時,小猴在鏡中的像變大
【答案】B
【詳解】A.小猴在觀后鏡中所成的像是由光的反射形成的虛像,故A錯誤;
B.由平面鏡成像規(guī)律可知,平面鏡所成的像與物體等大,像是由反射光線的反向延長線會聚而成的虛像,即成的是正立、等大的虛像,故B正確;
C.平面鏡所成的像與物體到平面鏡的距離相等,若小猴到鏡面的距離為5cm,則小猴在鏡中的像與鏡的距離為5cm,則小猴在鏡中的像與小猴相距10cm,故C錯誤;
D.由平面鏡成像規(guī)律可知,平面鏡所成的像與物體等大,所以當(dāng)小猴靠近鏡面時,小猴在鏡中的像不變,故D錯誤。
故選B。
題型八 平面鏡成像作圖
18.(2024·甘肅武威·二模)作出圖中物體AB在平面鏡MN中所成的像A'B'(保留作圖痕跡)。
【答案】見解析
【詳解】根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律,像與物關(guān)于平面鏡對稱,由此作出物體AB的兩個端點A、B關(guān)于平面鏡對稱的兩端點A'、B',最后用虛線連接這兩點,就得到物體AB在平面鏡的像,如下圖所示。
19.(2024·遼寧撫順·二模)平面鏡的使用歷史悠久,古代人們就用磨光的銅面作為鏡子,現(xiàn)代生活中我們都離不開鏡子。如圖甲所示是演員對著鏡子畫臉譜的情形,A點是人臉上的某點,B點是眼睛的位置。請在乙圖中畫出人臉上A點的像A’,并完成演員通過平面鏡看到A點的光路圖。
【答案】見解析
【詳解】像與物體關(guān)于平面鏡對稱,故先過A點做平面鏡的對稱點A’,即為像的位置,連接A’B即可以確定反射光線,A’B與平面鏡交于一點,該點為入射點,連接入射點和A點,就可以確定入射光線,故如圖所示:
題型九 探究平面鏡成像特點
20.(2024·江蘇蘇州·二模)在探究“平面鏡成像特點”的活動過程:
(1)為了便于觀察實驗現(xiàn)象,應(yīng)選在 (選填“較亮”或“較暗”)的環(huán)境中進(jìn)行;
(2)該實驗用玻璃板代替平面鏡,是為了 ;
(3)實驗時,將點燃的蠟燭A放在玻璃板前,把另一個相同的蠟燭B放到玻璃板的另一側(cè),使它與A的像重合,觀察時 處觀察(選填“a”、“b”、“c”或“d”)。為確定像的虛實,需在 (選填“蠟燭A”或“蠟燭B”)位置放一個光屏,并在如圖中的 處觀察光屏上是否有像(選填“a”、“b”、“c”或“d”);
(4)如圖丙所示,若將玻璃板與水平桌面成45°角固定在水平桌面上,當(dāng)平面鏡繞軸MN轉(zhuǎn)至豎直位置,在平面鏡中的像A′ 時針轉(zhuǎn)動(填“順”或“逆”)。
【答案】(1)較暗
(2)便于確定像的位置
(3) a 蠟燭B b
(4)順
【詳解】(1)實驗環(huán)境應(yīng)在較暗的地方,這樣增加燭焰、像與環(huán)境的對比度,使觀察效果更明顯。
(2)實驗時選擇透明的玻璃板,能同時觀察到像和代替蠟燭A的蠟燭B,便于確定像的位置。
(3)[1][2][3]實驗時,將蠟燭A放在玻璃板前,把另一個相同的蠟燭B放到玻璃板的另一側(cè),邊移動、邊觀察,使它與A的像重合,觀察時,眼睛應(yīng)該在如圖乙中a處觀察,為確定像的虛實,需在蠟燭B位置放一個光屏,并在如圖中的b處觀察光屏上是否有像。
(4)將玻璃板與水平桌面成45°角固定在水平桌面上,根據(jù)平面鏡成像的特點可知蠟燭A的像成玻璃板的右上方位置1,如圖所示:
當(dāng)平面鏡繞軸MN轉(zhuǎn)至豎直放置,根據(jù)平面鏡成像的特點可知蠟燭成在玻璃板的右方位置2,在平面鏡中的像順時針轉(zhuǎn)動。
21.(2024·福建莆田·二模)如圖甲,在玻璃窗中可看到室內(nèi)物體的像。在將玻璃窗外推的過程中,又可看到窗里像的位置在發(fā)生變化。為了搞清楚原因,小田進(jìn)行如下探究:
(1)如圖乙所示,小田把透明玻璃板 放置在水平桌面的白紙上,玻璃板前放一支點燃的蠟燭A,另一支大小完全相同 (選填“點燃”或“未點燃”)的蠟燭B(圖中未畫出)放在玻璃板后;
(2)小田研究平面鏡成像特點時,觀察到蠟燭B和蠟燭A的像完全重合,記下蠟燭A和B的位置,用刻度尺測量物距和像距,分析得出像距等于物距,由此可知平面鏡成像時,像與物關(guān)于鏡面 ;
(3)保持蠟燭A不動,將圖乙中玻璃板繞豎直邊CD向后轉(zhuǎn)動一個小角度,其俯視圖如圖丙所示,則蠟燭A的像應(yīng)是在圖中的 位置;
(4)平面鏡成像有很多應(yīng)用,如圖丁是播音員的提詞器,為方便播音員看臺詞,將顯示屏上的臺詞通過一塊專用鍍膜玻璃豎直呈現(xiàn)在播音員的正前方,簡化圖如圖戊所示,則鍍膜玻璃與顯示屏所成的角度a大小應(yīng)為 度。當(dāng)播音員正視前方看到一行“愛我中華”字樣時,若直接低頭看顯示屏,則顯示屏上顯示的是 。
【答案】(1) 豎直 未點燃
(2)對稱
(3)
(4) 45 C
【詳解】(1)[1][2]實驗中要把透明玻璃板豎直放置在水平桌面的白紙上,玻璃板前放一支點燃的蠟燭A,另一支大小完全相同的未點燃的蠟燭B(圖中未畫出)放在玻璃板后,豎立著在玻璃板后面移動,直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合,從而探究像與物的大小關(guān)系。
(2)研究平面鏡成像特點時,觀察到蠟燭B和蠟燭A的像完全重合,說明像與物等大,記下蠟燭A和B的位置,用刻度尺測量物距和像距,分析得出像距等于物距,由此可知平面鏡成像時,像與物關(guān)于鏡面對稱。
(3)平面鏡成像時,像與物關(guān)于鏡面對稱,所以保持蠟燭A不動,將圖乙中玻璃板繞豎直邊向后轉(zhuǎn)動一個小角度,其俯視圖如圖丙所示,則蠟燭A的像應(yīng)是在圖中的位置。
(4)[1][2]根據(jù)平面鏡成像特點可知,鍍膜玻璃應(yīng)與顯示器夾45°角時,像正好成在觀察者的前方,當(dāng)播音員正視前方看到一行“愛我中華”字樣時,這四個字是顯示器通過平面鏡所成的像,由于像與物體關(guān)于鏡面是對稱的。
故選C。
題型十 光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用(三種光現(xiàn)象辨析)
22.(2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測)在平靜的湖水中,有時會看到“魚在云中游”的景象。我們從側(cè)面看到的魚是由光的 形成的 (選填“實像”“虛像”),我們看到水中的云是由光的 形成的。
【答案】 折射 虛像 反射
【詳解】[1][2]魚反射的光線由水中進(jìn)入空氣時,在水面處發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼逆著折射光線的方向看去,就會看到變淺的魚的虛像。
[3]平靜的水面相當(dāng)于平面鏡,看到水中的云屬于平面鏡成像,這是由于光的反射形成的虛像。
23.(2024·陜西咸陽·一模)如圖所示的光現(xiàn)象中,與小孔成像原理相同的是( )
A.日晷計時B.海市蜃樓
C.雨后彩虹D.湖中倒影
【答案】A
【詳解】小孔成像原理是光的直線傳播形成的;
A.日晷計時是光沿直線傳播的應(yīng)用,故A符合題意;
B.海市蜃樓是光的折射形成的,故B不符合題意;
C.雨后彩虹是光的折射形成的,故C不符合題意;
D.湖中倒影是光的反射形成的,故D不符合題意。
故選A。
題型十一 光的折射作圖
24.(2024·湖北宜昌·三模)浸在水里的那一段腿看上去“變短了”(如圖甲),如圖乙所示的四幅光路圖中,能正確解釋這一現(xiàn)象的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】浸在水中的腿反射的光由水中斜射入空氣時,在水面處發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線遠(yuǎn)離法線,向水面偏折,人逆著折射光線看去“腿變短了”。
AC.圖中光由空氣射入水中,故AC不符合題意;
B.圖中光由水斜射入空氣中,折射角等于入射角,光路圖錯誤,故B不符合題意;
D.光由水斜射入空氣中,折射角大于入射角,故D符合題意。
故選D。
25.(2024·江蘇淮安·模擬預(yù)測)由于光的折射,人看到的魚在水的像和魚所在的實際位置并不重合,如圖所示,其中A’為人眼在C處看到魚的像的位置,請在圖中畫出人眼看到魚像的光路圖。
【答案】見解析
【詳解】人之所以能看到水中的魚,是由魚反射的光線經(jīng)水面折射后進(jìn)入人眼,魚的像是人眼逆著折射光線看到的虛像,光從水中斜射入空氣中,折射光線遠(yuǎn)離法線,所以看到的魚的虛像在實際的魚的上方,真實的魚在虛像的下方,因此A′為人眼在C處看到魚的像的位置。直接連接A′C,與水面的交點即為入射點;連接A和入射點即為入射光線,如圖所示:
題型十二 光的色散及其色散現(xiàn)象
26.(2024·河南·二模)一束太陽光經(jīng)三棱鏡折射后照射在光屏上,如圖所示。下列說法正確的是( )
A.光仍沿原來的方向傳播
B.光屏上仍呈現(xiàn)白光
C.光屏上只呈現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三種色光
D.光發(fā)生偏折且不同色光偏折程度不同
【答案】D
【詳解】當(dāng)太陽光經(jīng)過三棱鏡后,會分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種單色光,這是光的色散現(xiàn)象,光將向斜下方偏折,且不同色光偏折程度不同,故D正確,ABC錯誤。
故選D。
27.(2024·湖北宜昌·三模)在深盤中盛一些水,盤邊斜放一個平面鏡,使鏡的下部浸入水中。讓一束陽光照射在水面下的平面鏡上,并反射到上方的白紙上,可以看到白紙上出現(xiàn)一條彩色的光帶。下列說法錯誤的是( )
A.陽光從空氣斜射入水中,折射角小于入射角
B.陽光在水中的平面鏡上反射,反射角等于入射角
C.白紙上的紅色和紫色光帶分別是紅外線和紫外線
D.該實驗演示了光的色散現(xiàn)象
【答案】C
【詳解】A.陽光從空氣斜射入水中,折射光線靠近法線,折射角小于入射角,故A正確,不符合題意;
B.陽光在水中的平面鏡上反射,根據(jù)光的反射原理,反射角等于入射角,故B正確,不符合題意;
C.白紙上的紅色和紫色光帶分別是紅光和紫光,不是紅外線和紫外線,紅外線和紫外線肉眼看不到,故C錯誤,符合題意;
D.該實驗可以看到白紙上出現(xiàn)一條彩色的光帶,演示了光的色散現(xiàn)象,故D正確,不符合題意。
故選C。
題型十三 三原色與物體的顏色
28.(2024·山東濟(jì)寧·二模)唐王湖生態(tài)濕地公園是鄒城市民的后花園。小涵跟著媽媽到公園游玩,下列說法正確的是( )
A.小涵看見清澈的湖中有游魚,這是光的反射形成的虛像
B.小涵看見湖岸邊盛開著紅色的花朵,是因為花朵反射紅光
C.臨近中午,小涵看見陽光下,水面波光輝粼,這是光的直線傳播形成的
D.戴著藍(lán)色玻璃墨鏡的媽媽,也可以觀賞到湖邊“花紅柳綠”的景色
【答案】B
【詳解】A.看到水中的“魚”,其實看到的是魚的虛像,是由光的折射形成的,故A錯誤;
B.不透明物體的顏色由物體反射的色光決定。小明看到的盛開著紅色的花朵,是因為花朵反射紅色光的緣故,故B正確;
C.陽光下的水面波光粼粼,這是由于水面反射太陽光形成的,屬于光的反射,故C錯誤;
D.能透光的玻璃的顏色由透過光的顏色決定,媽媽戴著藍(lán)色玻璃墨鏡,只能透過藍(lán)光,其他射向墨鏡的光都被墨鏡吸收,所以媽媽看到的物體只能是藍(lán)色或黑色,故D錯誤。
故選B。
題型十四 紅外線、紫外線及其應(yīng)用
29.(2024·河南商丘·模擬預(yù)測)紅外線和紫外線經(jīng)常被應(yīng)用在電子產(chǎn)品中,它們都屬于 (選填“可見光”或“不可見光”)。家中的空調(diào)遙控器是靠 (選填“紅外線”或“紫外線”)來實現(xiàn)對空調(diào)的遙控的。
【答案】 不可見光 紅外線
【詳解】[1][2]紅外線和紫外線都屬于不可見光,紅外線用來遙感遙控,紫外線用來殺菌和防偽,因此空調(diào)遙控器前端的發(fā)光二極管,能發(fā)出不同的紅外線來實現(xiàn)空調(diào)的遙控。
30.(2024·廣東惠州·模擬預(yù)測)電視機的遙控器能發(fā)射一種不可見光,即 ,以實現(xiàn)對電視的控制;對于流入市場的假幣,人們常借助驗鈔機發(fā)出的 來辨別真?zhèn)?;這兩種光都可以在真空中傳播且它們的 (選填“速度”“頻率”或“波長”)相同。
【答案】 紅外線 紫外線 速度
【詳解】[1]家中的電視遙控器是利用紅外線來實現(xiàn)對電視的控制的,紅外線的熱效應(yīng)強。
[2]能使熒光物質(zhì)發(fā)光的是紫外線,驗鈔器是根據(jù)這一原理制成的。
[3]兩種光都可以在真空中傳播且它們的速度相同。
考點要求
新課標(biāo)要求
命題預(yù)測
新舊教材對比
光的直線傳播
通過實驗,了解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。知道光的直線傳播的現(xiàn)象和應(yīng)用。
屬于??紵狳c,主要考查考生對光的直線傳播的認(rèn)識。考查題型常見的有選擇題、填空題,有時也會出現(xiàn)作圖題。主要命題點有:光的直線傳播條件、生活中常見光的直線傳播的現(xiàn)象、小孔成像、利用光的直線傳播作圖等
新教材在實驗中設(shè)置實驗思路,幫助學(xué)生設(shè)計科學(xué)探究實驗更有針對性和目的性。這就要求在中考復(fù)習(xí)中,需要特別重視實驗設(shè)計、制訂和實施計劃等方面的能力培養(yǎng)。
光的反射
2.3.3 通過實驗,探究并了解光的反射定律。
4.2.6 探究光的反射定律
光的反射定律是最重要的光的傳播規(guī)律,也是常考熱點,在光現(xiàn)象類型的辨析中,屬于??純?nèi)容??疾轭}型較多,有:選擇題、填空題、作圖題和實驗探究題。命題點主要集中在:生活中光的反射現(xiàn)象、光的反射規(guī)律、利用光的反射作圖、探究光的反射規(guī)律、鏡面反射和漫反射等
平面鏡成像
2.3.4 通過實驗,探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系,知道平面鏡成像的特點及應(yīng)用。
4.2.7 探究平面鏡成像的特點。
平面鏡成像屬于常考熱點,也是光現(xiàn)象考題中考點集中的內(nèi)容,對平面鏡成像考查的題型主要有:填空題、實驗探究題、作圖題,有時也會出現(xiàn)選擇題。命題點主要有:平面鏡成像規(guī)律及應(yīng)用、利用平面鏡成像規(guī)律作圖、探究平面鏡成像規(guī)律等
光的折射
2.3.3 通過實驗,探究并了解光的折射現(xiàn)象及其特點。
光的折射是一種重要的光現(xiàn)象,所以在考卷中,出現(xiàn)光的折射的考題也很多。其考查題型主要是選擇題、填空題、作圖題,有時也會出現(xiàn)實驗探究題。命題點有:光的折射及應(yīng)用、生活中常見的光的折射現(xiàn)象、光的折射作圖等
光的色散
2.3.6 通過實驗,了解白光的組成和不同色光混合的現(xiàn)象。
光的色散是光的折射發(fā)生的光現(xiàn)象,所以在考查光的折射時,會出現(xiàn)對光的色散的考查。另外紅外線和紫外線的特點和應(yīng)用也是主要考查方向,其常見題型主要是選擇題和填空題。對光的色散命題點有:認(rèn)識光的色散、生活中光的色散現(xiàn)象、復(fù)色光與單色光(三原色)、紅外線、紫外線。
介質(zhì)
空氣

玻璃
光路
現(xiàn)象
光在空氣中沿直線傳播
光在水中沿直線傳播
光在玻璃中沿直線傳播
結(jié)論
光在同種介質(zhì)中沿直線傳播
實驗過程
①在桌上放一個大的透明水槽,配有四杯等量但濃度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(為了清晰地顯示光路),將它們按濃度從大到小的順序排列,依次倒入水槽,水槽內(nèi)的液體就變成了從上到下濃度逐漸增大的非均勻水溶液;
②如圖甲所示,將一束光從透明水槽側(cè)面垂直射入非均勻濃度的糖水溶液中,觀察到激光的傳播路徑在濃度不均勻的糖水溶液中會向下彎曲;
③如圖乙所示,用玻璃棒攪拌糖水溶液時,使其濃度變得均勻,再將激光射向糖水溶液中,觀察到激光在均勻濃度的糖水溶液中的傳播路徑是直的。
分析論證
光垂直射入濃度不均勻的糖水溶液中時,光的傳播路徑發(fā)生了彎曲;在均勻濃度的糖水溶液中,光的傳播路徑是直的。
實驗結(jié)論
光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
現(xiàn)象
解釋
圖示或光路圖
影子的形成
光在傳播過程中,遇到不透明的物體,會使物體后面光不能到達(dá)的區(qū)域形成一個陰暗區(qū)域,即物體的影子
日食和月食
①日食:當(dāng)月球運行到太陽和地球之間時,由于光沿直線傳播,月球就擋住了太陽射向地球的光,我們看到了日食。如圖甲所示
②月食:當(dāng)?shù)厍蛱幱谠虑蚝吞栔g時,地球擋住了射向月球的光,由于光沿直線傳播,我們能看到月食。如圖乙所示。
小孔成像
如圖所示,用一個帶有小孔的板放在光屏與蠟燭之間,光屏上就會形成燭焰倒立的像,我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像。左右移動中間的板,光屏上的像的大小也會隨之發(fā)生變化。
由于光沿直線傳播,來自燭焰上方的光通過小孔后就射到了光屏的下部,來自燭焰下方的光通過小孔后就射向了上部。這樣,光屏上就出現(xiàn)了燭焰倒立的像。
像的大小與物距和像距有關(guān),當(dāng)物距大于像距,成的是縮小的實像,當(dāng)物距等于像距,成的是等大的實像,當(dāng)物距小于像距,成的是放大的實像。


聲音的傳播需要介質(zhì)
光的傳播不需要介質(zhì)
真空不傳聲
光在真空中傳播最快
聲音在空氣中傳播得最慢
光在空氣中比在其它透明介質(zhì)中傳播得快
15℃的空氣中聲速為340m/s
空氣中光速近似為3×108m/s
看見不發(fā)光的物體
自行車尾燈
水中倒影
潛望鏡
照鏡子
一點
入射點
光的入射點,用字母“O”表示
三線
入射光線
入射到反射面上的光線,如圖中的光線EO
法線
經(jīng)過入射點O并垂直于反射面的直線,它是一條輔助線,通常用虛線表示,如圖中的ON
反射光線
入射光線射到反射面上后,被反射面反射的光線,如圖中的光線OF
兩角
入射角
入射光線與法線的夾角,如圖中的∠i
反射角
反射光線與法線的夾角,如圖中的∠r
提出問題
光發(fā)生反射是遵循什么規(guī)律?
實驗猜想
(1)反射角等于入射角;
(2)反射光線和入射光線關(guān)于法線是對稱的
實驗思路
當(dāng)光發(fā)生反射現(xiàn)象時,每一束反射光對應(yīng)著一束入射光。因此,要探究光反射時的規(guī)律,就要找到反射光與入射光的位置關(guān)系。要找到這個關(guān)系應(yīng)該測量哪些角度?選用什么樣的器材?如何測量呢?說說你的想法。
我們可以把一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一張用來顯示光的傳播路徑的紙板豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON垂直于鏡面,如圖所示。
實驗中應(yīng)注意使光沿不同角度入射,經(jīng)過多次測量,分析實驗數(shù)據(jù),找出反射光與入射光之間的位置關(guān)系。
實驗器材
平面鏡、激光筆(注意避免激光射入眼睛)、直尺、不同顏色的筆、量角器、一張可繞中線折轉(zhuǎn)的白色粗糙硬紙板
①量角器:測量入射角和反射角的度數(shù)。
②可折轉(zhuǎn)白色粗糙硬紙板的作用:一是顯示光的傳播路徑,對光線起漫反射作用;二是探究入射光線、法線和反射光線是否在同一平面內(nèi)。
實驗過程
1.使一束光貼著紙板沿某一個角度射到O點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF。改變光束入射的角度,觀察反射光的方向是否改變。多做幾次,換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板,用量角器測量ON兩側(cè)的∠i和∠r,將數(shù)據(jù)記錄在下表中。
2.紙板ENF 是用兩塊紙板連接起來的。把紙板NOF 向前折或向后折,如下圖所示,在紙板上還能看到反射光嗎?
分析論證
(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)分析反射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系:可看到兩半塊紙板在一個平面內(nèi)時有反射光線,右半部分向前折或向后折,觀察不到反射光線。說明:反射光線、入射光線、和法線在同一平面內(nèi)。
③多次改變?nèi)肷涔饩€的路徑,記錄對應(yīng)反射光線的路徑。會發(fā)現(xiàn):反射光線和入射光線總是分居法線的兩側(cè)。
歸納總結(jié)
在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi);反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè);反射角等于入射角
交流與評估
(1)應(yīng)在光線較暗的室內(nèi)進(jìn)行實驗,以便于觀察實驗現(xiàn)象;
(2)實驗時,紙板必須與平面鏡垂直,否則在紙板上看不到反射光;
(3)實驗描繪光的傳播路徑的方法:在入射光線和反射光線上取一個點,將該點與反射點連接。
(4)區(qū)分每一組的對應(yīng)的入射光線和反射光線的方法:對每一組入射光線和反射光線分別用不同顏色的筆進(jìn)行描繪,或者對每一組入射光線和反射光線進(jìn)行編號。
(5)進(jìn)行多次實驗的目的:避免偶然性,尋找普遍規(guī)律。
(6)若發(fā)現(xiàn)每次實驗反射角與入射角的和為90°,原因是:錯把入射角看成入射光線與反射面的夾角,或錯把反射角看成反射光線與反射面的夾角。
類型
作圖方法
已知反射面、入射光線做反射光線
如圖所示,先過入射點O作出法線,再根據(jù)光的反射定律(反射角等于入射角),作出反射光線,標(biāo)上箭頭。
已知反射面、反射光線作入射光線
如圖所示,先過入射點作出法線,再根據(jù)光的反射定律(反射角等于入射角)畫出對應(yīng)的入射光線,標(biāo)上箭頭
已知入射光線和反射光線,畫出平面鏡的位置
如圖所示,先作入射光線和反射光線夾角的角平分線,此線的位置即為法線的位置。過入射光線與反射光線的交點(入射點)作垂直于法線的一條直線,該直線的位置即為平面鏡的位置。
類型
鏡面反射
漫反射
區(qū)別
定義
一束平行光照射到光滑的鏡面上后,會被平行地反射,這種反射叫做鏡面反射。
凹凸不平的表面會把平行的入射光線向著四面八方反射,這種反射叫做漫反射。
光路圖
舉例
平面鏡、自行車尾燈、黑板反光、平靜的水面反光等。
各個方向都能看到黑板上的字、電影銀幕用幕布等
視覺感受
“刺眼”、“反光”等
各個方向都能看到
聯(lián)系
遵循光的反射定律
序號
入射光線相對法線的位置
反射光線相對法線的位置
入射角i
反射角r
1


30°
30°
2


45°
45°
3


60°
60°
4


60°
60°
提出問題
平面鏡成像時,像有什么特點
實驗思路
探究平面鏡成像的特點,關(guān)鍵是要確定像的位置和大小。如何設(shè)計這個實驗?zāi)兀课覀兛梢园慈缦滤悸愤M(jìn)行探究。
用一塊玻璃板作為平面鏡,把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未點燃的蠟燭,在玻璃板后面移動,直到看上去它的位置與像的位置重合。這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。
確定了像的位置,再比較像跟物體的位置和大小的關(guān)系,這樣就可以得到平面鏡成像的特點了。
實驗器材
薄玻璃板一塊、支架、筆一只、兩支完全相同的蠟燭、刻度尺、白紙等
薄玻璃板的作用:(1)確定像的位置;(2)防止成兩個像影響實驗觀察。
兩支完全相同的蠟燭目的:便于比較像與物的大小。
實驗過程
1.如圖所示,在桌面上鋪一張紙,紙上豎立一塊玻璃板。沿著玻璃板在紙上畫一條直線,代表平面鏡的位置。將點燃的蠟燭放置在玻璃板前,通過移動未點燃的蠟燭,找到點燃蠟燭的像的位置,在紙上標(biāo)記蠟燭和像的位置。測量蠟燭和像到平面鏡的距離,記錄在下表中。
2.移動點燃的蠟燭,多做幾次實驗。實驗時注意觀察點燃蠟燭的像的大小是否隨蠟燭位置的改變而變化。
3.換用長度不同的蠟燭,再做幾次實驗。實驗時注意觀察蠟燭像的大小和蠟燭的大小是否相同。
4.將玻璃板后面未點燃的蠟燭B移走,再把光屏放在該位置上并正對玻璃板,觀察是否能在光屏上接收到前面點燃蠟燭的像。
分析與論證
(1)未點燃的蠟燭B可以與點燃的蠟燭的像完全重合,說明蠟燭的像的大小與蠟燭大小相等;
(2)由實驗數(shù)據(jù)可知,蠟燭的像到平面鏡的距離與蠟燭到平面鏡的距離相等;
(3)用量角器測量物與像的連線與鏡面之間的夾角,發(fā)現(xiàn)像與物的連線與鏡面垂直;
(4)移去鏡后的蠟燭,在此位置放一張白卡片,發(fā)現(xiàn)白卡片上沒有像,表明該像是虛像。
探究歸納
精確的實驗表明:平面鏡所成的像為正立的虛像,其大小與物體的大小相等,像和物體到平面鏡的距離相等,像和物體的連線與鏡面垂直。
利用數(shù)學(xué)課中有關(guān)對稱的知識,平面鏡成像的規(guī)律也可以表述為:平面鏡所成的像為正立的虛像,像與物體關(guān)于鏡面對稱。
交流與評估
(1)為了使觀察到的像更為清晰,實驗最好在較暗的環(huán)境中進(jìn)行;
(2)實驗中用玻璃板代替平面鏡,目的是便于觀察和確定像的位置,并比較物像的大小關(guān)系,原因是玻璃板既能反射光又能透過光,即透過玻璃板能看到未點燃的蠟燭,也能看到點燃的蠟燭所成的像;
(3)實驗應(yīng)選用較薄的玻璃板。因為玻璃板的前后表面可以各成一個像,當(dāng)玻璃板較厚時,兩個像有較大的錯位,難以確定像的位置;
(4)實驗中,玻璃板要豎直立在水平桌面上。若玻璃板沒有豎直放置,則未點燃的蠟燭和點燃的蠟燭將不能完全重合;
(5)實驗中,使用兩支完全相同的蠟燭,目的是比較像與物體的大小關(guān)系;
(6)用點燃的蠟燭做實驗的優(yōu)點是所成的像比較亮,便于觀察;
(7)白紙用于標(biāo)注玻璃板的位置、蠟燭以及蠟燭的像的位置,刻度尺用于測量蠟燭以及蠟燭的像到玻璃板的距離;
(8)改變蠟燭與玻璃板的距離進(jìn)行多次實驗,是為了尋找普遍規(guī)律;
(9)觀察點燃蠟燭的像時,眼睛應(yīng)與物體在玻璃板的同一側(cè);觀察像是否為虛像時,眼睛與像在玻璃板的同一側(cè);
應(yīng)用分類
示例
成像
照鏡子
舞蹈演員糾正自己的舞姿
改變光路
太陽能電站
潛望鏡
一點
入射點
光的入射點,用字母“O”表示
一面
分界面
兩種介質(zhì)的分界面,如圖所示的MM′
三線
入射光線
照射到兩種介質(zhì)分界面的光線AO
法線
過入射點且垂直于兩介質(zhì)分界面的直線NN′
折射光線
進(jìn)入另一種介質(zhì)的光線OB
兩角
入射角
入射光線與法線的夾角,如圖中的∠α
折射角
折射光線與法線的夾角,如圖中的∠β
池底變“淺”
池底(或水中物體)的光線由水中斜射入空氣中時,在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會逆著折射光線的方向看去,就會覺得池底變淺了(或變高了、變短、彎折了)
“錯位”的奧秘
兩次折射后,入射光線與第二次折射光線平行,于是鋼筆“錯位”了
“變高”的奧秘
水上的物體反射的光從空氣進(jìn)入水中,發(fā)生折射,折射角小于入射角,折射光線靠近法線,向下偏折,所以潛水員看到的樹的位置比實際位置偏高
海市蜃樓
海市蜃樓是一種光學(xué)幻景,是地球上物體反射的光經(jīng)大氣折射而形成的虛像
名稱
光譜圖中的位置
特性
應(yīng)用
紅外線
紅光外側(cè)
熱效應(yīng)、穿透云霧能力強等
①診斷病情;②拍攝“熱譜圖”;③紅外線夜視儀;④紅外線遙控器
紫外線
紫光外側(cè)
熒光效應(yīng)、消毒殺菌、促進(jìn)人體合成維生素D
①適當(dāng)照射陽光促進(jìn)促進(jìn)人體合成維生素D;②紫外燈滅菌;③紫外線使熒光物質(zhì)發(fā)光
實驗序號
衣服面料
衣服布料層數(shù)
長波紫外線透過率
1
天蠶絲
1
24%
2
2
6%
3
化纖
1
37%
4
2
14%
5
全棉T恤(白色)
2
5%
6
全棉T恤(黑色)
1
5%
光的直線傳播是光現(xiàn)象基礎(chǔ),所有光現(xiàn)象都是在光的直線傳播基礎(chǔ)上展開的,沒有光的直線傳播就沒有光現(xiàn)象的理論結(jié)構(gòu)。
光的直線傳播是常考熱點,有關(guān)考題主要集中在光的直線傳播的認(rèn)識和光的直線傳播的例子上。生活中利用光的直線傳播的例子很多,尤其是勞動人民在生產(chǎn)和人類活動中,總結(jié)出了許多利用光的直線傳播的現(xiàn)象,如:小孔成像、影子的形成、樹林中的光斑、日食、月食等都是光的直線傳播的例子。加強對此方面知識的積累,會有助于解答此類問題。
光的直線傳播作為一個考題不多,常見的是作為一個知識點出現(xiàn),并與其他光現(xiàn)象知識點或其他知識點結(jié)合組成一個題目。
小孔成像是光的直線傳播形成的最典型的光現(xiàn)象。
在解答此類問題時,應(yīng)注意:小孔成像時,像不但左右顛倒,而且上下也顛倒;像的形狀與小孔的形狀無關(guān),由物體的形狀決定。像的大小與物距和像距有關(guān),像距大于物距成放大的像;像距等于物距成等大的像;像距小于物距成縮小的像。
(1)生活中,由光的反射引起的光現(xiàn)象最典型的有:水中倒影、平面鏡成像、能看清不是光源的物體等。注意影子的形成是光的直線傳播,而水中倒影是光的反射。
(2)考試中還會出現(xiàn)入射光不動,平面鏡沿某一方向旋轉(zhuǎn)一定角度,判斷入射角和反射角的變化規(guī)律等。
利用光的反射規(guī)律作圖主要有:
(1)已知反射面和入射光線(反射光線)作反射光線(入射光線):入射角是入射光線與法線夾角,不是入射光線與鏡面的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角,不是反射光線與鏡面的夾角。法線要畫成虛線。
(2)已知入射光線和反射光線確定平面鏡的位置:法線位置是入射光線和反射光線夾角的角平分線位置,平面鏡與法線垂直,故只要確定入射點法線位置即可確定平面鏡的位置。
(1)鏡面反射是因為反射面是光滑表面形成的,入射光是平行光時,反射光也是平行光;
(2)漫反射是因為反射面是高低不平的粗糙表面,即便入射光是平行光,反射光也不會是平行光,反射光會向各個方向出射,所以,人站在不同角度也能看見反射光;
(3)鏡面反射和漫反射都遵循光的反射規(guī)律;
(4)人眼感覺到物體的亮暗是由物體入射人眼的光的多少決定的。射入人眼的光越多,人感覺物體越亮;入射人眼的光越少,人感覺物體越暗。
主要有兩種作圖類型:
(1)由反射光線作光源
利用像點特性快速作圖:根據(jù)平面鏡成像特點可知,平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對稱,可先確定像點,利用反射光線的反向延長線過像點這一特點快速作圖。
(2)已知光源作反射光路圖
1.從水中看岸上物體
運用光的折射規(guī)律作圖方法:
一知
光無論從空氣斜射入其他介質(zhì)中,還是從其他介質(zhì)斜射入空氣中,空氣中的角(入射角或反射角)都是較大的
二作
過入射點作法線,在法線的另一側(cè)作出折射光線或入射光線,且使空氣中的角較大
三標(biāo)
標(biāo)出光的傳播方向
2.從岸上看水中物體
應(yīng)注意:無論從什么地方看到物體,是因為有光從物體進(jìn)入眼睛,并不是人的眼睛會發(fā)光。
認(rèn)識光的色散是解答此類問題的基礎(chǔ)。光的色散是光的折射引起的,但要注意光的色散與光的折射的聯(lián)系與區(qū)別:
色散是復(fù)色光分解為單色光的現(xiàn)象,色散可以利用棱鏡的折射實現(xiàn),也可以利用光柵等儀器來實現(xiàn)。
(1)三原色:紅、綠、藍(lán);
(2)由三原色按不同比例混合可以模擬各種色光,這就是色光的混合;
(3)我們看到的物體的顏色這種色光進(jìn)入眼睛得到的。物體的顏色有兩種類型:①物體反射光的顏色;②物體透光的顏色。
紅外線和紫外線的應(yīng)用都是建立在其自身特點的基礎(chǔ)上的
(1)紅外線具有熱效應(yīng)強,穿透能力強,一切物體都在不停地輻射紅外線等特點,利用這些特點可制成熱譜儀、夜視儀、紅外遙感衛(wèi)星等。
(2)紫外線具有化學(xué)作用、生理作用、熒光效應(yīng)等特性,可用于紫外線攝影、滅菌燈、驗鈔機等。

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