备考2025年中考物理第二轮复习学案----光的反射与折射(含答案)

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备考2025年中考物理第二轮复习学案----光的反射与折射(含答案)

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一、光的直线传播
光在同一种均匀物质中沿直线传播。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光的直线传播。光速:宇宙中最快的速度是真空中的光速;在计算中,真空或空气中光速c=3×108m/s=3×105km/s。
【注意】①小孔成像的性质:倒立的实像,可以成放大、等大、缩小的像。
②像的形状与孔的形状无关。
③像的大小与物距和像距有关。
二、光的反射
考点一、光的反射定律——三线共面,二线分居,两角相等
①光反射时,入射光线MO、反射光线ON、法线OP在同一平面内。
②反射光线ON和入射光线MO分别位于法线OP两侧。
③反射角β(∠NOP)等于入射角α(∠MOP)。
④入射角α增大时,反射角β也同时增大,反之,入射角减小时反射角也同时减小。
⑤如果把入射角减小到与法线重合时,即当入射角为0°时,反射角也为0°,此时,入射光线、反射光线和法线三线重合。
⑥光路具有可逆性:如图中,如果入射光线沿NO射入,那么反射光线一定沿OM射出。实际的应用是你通过镜子看见别人的眼睛时,对方也可通过镜子看见你的眼睛。
【注意】当光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来的现象叫光的反射。我们能够看到本身不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
考点二、镜面反射和漫反射
反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;
平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【注意】①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律,不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向,而漫反射的反射光线朝着各个方向。
考点三、平面镜成像
成像特点:物体在平面镜中成的是虚像,像的大小跟物体相等,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,像与物体的连线关于镜面对称。
成像原理:发光点P把光线射到平面镜上,又经平面镜反射到人的眼中,人眼是根据光的直线传播经验来判断物体位置的,人眼逆着反射光线的方向向镜内看去,觉得光线好像是从两条反射光线反向延长的交点P′处射来的,如图所示。镜面后实际并不存在发光点P′,P′也不是反射光线的交点,而是反射光线反向延长线的交点,所以是虚像。
考点四、探究光的反射定律
①为了保留光的传播路径,可以用笔描出入射光线和反射光线的路径;入射光线、反射光线、法线在同一平面上;在光的反射中,光路是可逆的;
②实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合;实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系;平面镜成的是虚像。
【注意】1.可见光可以反射,不可见光同样可以反射。
2.成虚像的判断依据:平面镜里所成的像不能呈现在光屏上,所以是虚像。
3.平面镜所成像的大小与镜面的大小、物体到镜面的距离无关。
三、光的折射
入射光线AO,折射光线OB,法线NN′在同一平面内。折射光线和入射光线分别位于法线两侧。光从空气斜射入水或玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角β小于入射角α。入射角α增大时,折射角β也增大。如果光从水中斜射入空气中时,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。光的折射也遵循光路可逆,如果入射光线沿BO射入到点O,折射光线一定沿OA折射(如右上图所示)。
【注意】①光必须斜射时,才能发生折射现象。
②解释光现象或作图时要注意:人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛,而不是人眼发出光射到物体上。
③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变,即垂直于界面时三线重合两角为0°,这是一种特殊情况。
例1、光从空气斜射到水面时发生了反射和折射,光路如图,其中表示折射光线的是(  )
A.AO B.OB C.OC D.ON
例2、下列所成的像为实像的是(  )
A.人在平面镜中成的像
B.山在水中的倒影
C.邮票经放大镜成的正立放大的像
D.太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑
例3、如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是(  )
A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播
B.一天内,杆影移动是由地球公转造成的
C.一天内,正午的杆影最短
D.该模型依据杆影的方位计时
例4、有一圆柱形敞口容器,从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示,下列操作使光斑向左移动的是(  )
A.保持水面高度不变使激光笔向右平移
B.保持激光射入角度不变使水面上升
C.保持激光射入角度不变使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
例5、某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下:
①在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸中间位置,记下玻璃板的位置;
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,用笔记下两支蜡烛的位置;
③移动点燃的蜡烛到另一个位置,重复上述实验;
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,用刻度尺测量出每次的物距和像距,记录数据如表。
次数 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
(1)等效替代法是指在研究中,因实验本身的限制,要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在    。
(2)分析表格中的数据,可得出的结论是    。
(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。    。
1.光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是(  )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
2.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.空中的明月是光源
B.杯中的人影是光的折射形成的
C.地上的人影是光沿直线传播形成的
D.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
3.如图为观察微小形变的装置。平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P。若在图示位置用力F向下挤压桌面,则(  )
A.激光束的入射角增大反射角减小B.激光束的入射角减小反射角增大
C.标尺上的光斑右移 D.标尺上的光斑左移
4.一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过,其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是(  )
A.α1>γ1 B.α2>γ2 C.α1=α2 D.γ1=γ2
5.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图。当小科站立在某个位置时,他通过平面镜所成像的个数为m,看到自己完整像的个数为n。下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,不符合实际的是(  )
A.在a点或e点时,m=1,n=0 B.在b点或d点时,m=1,n=1
C.在c点时,m=2,n=2 D.在f点时,m=0,n=0
6.如图所示,一个直角拐弯处安装了一面镜子,A物体水平向左运动,人在B点看到A物体的像A 的运动方向是( )
A.1方向 B.2方向 C.3方向 D.4方向
7.下列关于光现象的说法正确的是(  )
A.白天的太阳、晚上的月亮、烛焰、萤火虫都可以作为光源
B.光是一种电磁波,只能在真空或空气中传播,不能在液体或固体中传播
C.光在真空中传播速度最快,其速度为3.0×105m/s
D.为了描述光的传播,常用中间带箭头的实线这种科学模型来表示光线
8.如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(  )
A.光线a B.光线b
C.光线c D.光线d
9.如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到____________上,这样操作的依据是________,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是____________的(选填“正立”或“倒立”)。
10.晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示。光斑形状与什么因素有关呢 光斑又是如何形成的呢 对此他们马上进行了探究。他们猜想光斑形状:a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;b.与树叶间空隙形状有关;c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a___(合理/不合理)。
(2)通过探究,他们得到了以下结论,无论是大孔还是小孔形成的光斑都是由于_____形成的,其中____(小孔/大孔)形成光斑的形状与孔的形状有关,____(小孔/大孔)形成的光斑的大小与孔到地面的距离有关。
11.如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在晚上开车时 (  )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的折射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
12.如图所示,落地平面镜高0.8米。身高1.5米的姚安美同学站在镜前却看不到自己全身的像,她回想起科学课上所学知识就 (选填“适当后退一段距离”或“适当把镜子升高一段距离”),当她看到了自己全身像时,此像的大小与她本人相比应该是 (选填“大”、“小”或“一样大”)。
13.通过玻璃门(如图甲)可简单地验证平面镜成像的某些规律。
    甲         乙
(1)先在房间A的地砖拼接处放一标记物,然后到房间B,若实验者及标记物的位置如图乙所示。为了让实验者所成的像落在标记物上,他应向________(填序号)方向移动。
(2)为了让成像更清晰,房间B的亮度要比房间A__________。
(3)对本实验的相关评价,合理的有____________。
A.证明了平面镜所成的像是等大的虚像
B.利用地砖方便地确定像和物体的位置关系
C.巧妙利用生活中的物体进行实验,感受到科学就在我们身边
1.标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示,向碗中加水至虚线处,观察到如图2所示场景,此时看到筷子上的甲点或乙点,光的传播路径正确的是(  )
A.B.C.D.
2.水平过道上方有一盏灯(如图),小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小明通过两块地砖所看到的像(  )
A.大小相同、位置不同 B.大小相同、位置相同
C.大小不同、位置相同 D.大小不同、位置不同
3.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成的像在距小孔b处的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是(  )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
4.某校新建成一个喷水池,在池底中央安装了一只射灯。射灯发出的一束光照在右边的池壁上,当池内无水时,站在池旁左边的人看到在S点形成一个亮斑,如图所示。现往池内灌水,水面升至a位置时,人看到亮斑的位置在P点;如果水面升至b位置时,人看到亮斑的位置在Q点,则(  )
A.P点在S点的下方,Q点在S点的上方
B.P点在S点的上方,Q点在S点的下方
C.P点在S点的上方,Q点在S点的上方
D.P点在S点的下方,Q点在S点的下方
5.如图甲所示,在小宁与平面镜之间有一只杯子,为何杯子和杯子的像在小宁眼球视网膜上成的像大小不同?根据“平面镜成像”、“视觉的形成”等有关知识,我们可以用作图的方法来解释上述现象。图乙为杯子的像CD在视网膜上成像的示意图,请你在图丙中画出杯子AB在视网膜上成的像A'B'。(要求:先根据平面镜成像规律画出AB,再用图乙的方法画出A'B')
6.小柯分别探究了光从空气射入水中和从水射入空气中的折射规律,并记录了表一、表二两组数据。
表一
序号 1 2 3 4
入射角(°) 60 40 20 0
折射角(°) 40 29 15 ?
表二
序号 1 2 3
入射角(°) 15 29 40
折射角(°) 20 ? 60
(1)表一中“?”处的数据是________。根据表一所给的数据分析可知,实验时光线的方向是______________(选填“从空气射入水中”或“从水中射入空气中”)。
(2)表二中“?”处的数据模糊不清,请综合分析两个表格中的数据,判断出这个数据应该是__________,依据是______________。
7.如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A ,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是
(选填“蜡烛A的像”或"蜡烛B的像”) , 看到蜡烛是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(3)移去蜡烛B ,在其原来位置上放置一 块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是 图中的(选填"A1”、"A2”或"A3”)。
答案及解析
例1、解:光发生折射时,会从一种介质斜射入另一种介质,由图可知,AO为入射光线,AO在空气中;OC在水中,为折射光线。
故选:C。
例2、解:A.人在平面镜中成的像是由光的反射形成的虚像,故A错误;
B.山在水中的倒影属于平面镜成像现象,是由光的反射形成的虚像,故B错误;
C.邮票经放大镜成的像属于凸透镜成像现象,是由光的折射形成的虚像,故C错误;
D.太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑,是光的直线传播形成的实像,故D正确。
故选:D。
例3、解:
A、杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的,故A正确;
B、由于地球会自转,所以一天内杆影会随着地球的自转而移动,故B错误;
C、一天内,正午时,阳光与地平线之间的夹角最大,杆影最短,故C正确;
D、简易计时模型是根据杆影的方位计时的,故D正确。
故选:B。
例4、B
【解析】要实现光斑O左移的方法有:一、保持水面高度和入射点不变,使激光入射角减小;二、保持水面高度和入射角不变,使水面的入射点左移;三、保持入射点和入射角不变,使水面上升。
例5、解:(1)本实验中用到的等效替代法具体体现在用未点燃的蜡烛替代像;
(2)根据表格数据分析可得像与物到镜面的距离相等;
(3)用一张白纸挡在玻璃板和像之间,该同学还能观察到蜡烛的像,因为平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。
故答案为:(1)用未点燃的蜡烛替代像;(2)像与物到镜面的距离相等;(3)能,平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像。
1.解:A、灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A错误;
B、水中放大的“勺头”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误;
C、水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C正确;
D、平面镜中的“杯子”是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选:C。
2.解:A、空中的明月自身不能发光,因此不是光源,故A错误;
B、酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像,故B错误;
C、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,故C正确;
D、光的传播不需要介质,故D错误。
故选:C。
3.C
【解析】若在图示位置用力F向下挤压桌面,将发生桌面向下凹曲的形变,则M镜面右侧向下偏转,使得法线向右偏转,入射角增大,反射角也增大,标尺上的光斑P向右移动。
4.解:
A、光线从空气中斜射入玻璃砖中,折射角小于入射角,则α1>γ1,故A正确;
B、光线从玻璃砖中斜射入空气中,折射角大于入射角,则α2<γ2,故B错误;
CD、因两条法线是平行的,则由几何知识可知γ1=α2,所以α1>α2,γ1<γ2,故CD错误。
故选:A。
5.C
【解析】由图可知,人在a点或e点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=1,n=0;人在b点或d点时,各会成一个像,由于像和物体的连线经过镜面,故能看到自己的像,即m=1,n=1;人在c点时,会通过两个镜面分别成两个虚像,由于像和物体的连线经过镜面的延长线,故不能看到自己的像,即m=2,n=0;人在f点时,在平面镜的背面,不会成像,即m=0,n=0。
6.B
【解析】物体在平面镜中所成的像和物体关于平面镜对称。在物体的运动方向上找到两个点,分别做出这两个点的像,然后将这两个点的像连接起来,确定像的运动方向,如下图所示:
故B正确,而A、C、D错误。
7.D
【解析】月亮反射太阳的光,自身不发光,所以月亮不是光源。光是一种电磁波,在真空、空气以及透明的液体或固体中都能传播。光在真空中的传播速度为3.0×105km/s或3.0×108m/s。光线常用中间带箭头的实线来描述,这与磁感线一样是一种科学模型。
8.B
【解析】光垂直于玻璃砖A的直角边入射时,传播方向不变;光从玻璃砖A斜射入空气中时,折射角大于入射角,故从A出来的折射光线会向上偏转;光从空气中斜射入B中时,折射角小于入射角(此时的折射角等于A中的入射角),故折射光线与入射光线平行射出B,如图所示。
9.同一直线 光在同种均匀介质中沿直线传播 倒立
【解析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上;蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像,是光的直线传播形成的倒立的实像。
10.(1)不合理; (2)直线传播;大孔;小孔。
【解析】(1)猜想a是光斑是树叶的影子,因为光斑是小孔成像现象,不是影子,所以不合理。
小孔成像是由光的直线传播形成的;在光屏与小孔的距离相同的条件下,如果孔较小,通过孔形成的光斑是小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关;
如果孔太大,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;
如果光屏与小孔的距离较远时,通过孔形成的光斑属于小孔成像现象,像的大小与孔到光屏的距离有关。
11.C
【解析】由图可知,光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反射;光射到干燥的沥青路面上容易发生漫反射,反射光线射向四面八方,不是折射;由于光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反射,反射光线平行射出,很少的反射光线能进入驾驶员眼睛,所以对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗;照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵循光的反射定律。
12.适当把镜子升高一段距离 一样大
【解析】所谓要在镜子中看到自己的全身像就是要求脚上发出的光线经平面镜反射后能进入小明的眼睛。如图所示,要让脚发出的光线进入小明的眼睛,平面镜的最高点至少在A处;很明显是平面镜不够高,所以小明看不到鞋子的像。因此需要把镜子升高一段距离。而物体在镜中成像的大小与物体大小相等,不受镜面限制,可以大于镜面,与物体和平面镜的距离也无关。
13.③ 亮(或大) BC
【解析】 (1)平面镜成像时,物体与像是以平面镜为对称轴的对称图形,物像连线与镜面垂直,物距与像距相等,像与物体大小相等。(2)标记物在房间A,要求实验者所成的像落在标记物上,故为了使像更加清晰,房间B的亮度要比房间A亮一些。(3)本实验没有验证像与物体是否等大,也没有验证像的虚实。
1.解:
AB、看甲点时,甲点反射的光线进入人的眼睛,属于光的直线传播,故AB错误;
CD、筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线远离法线,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折,故D正确,C错误。
故选:D。
2.解:由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离的均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故选:B。
3.C
【解析】 小孔成像是由于光的直线传播形成的,成倒立的实像,像的大小主要取决于物与小孔的距离及光屏与小孔的距离。
4.A
【解析】往池内灌水,水面升至a位置时,由于光的折射,空气那侧折射角大于入射角,所以人看到亮斑的位置P点在S点的下方;如果水面升至b位置时,射灯发出的光线在水中是直线传播的,亮斑的实际位置在S点,由于人从水面上看时,池底会变“浅”,人看到亮斑的位置Q点在S点的上方。
5.解:CD为杯子的像,分别过C、D点做镜面的垂线并延长等大的距离,为A、B,连接AB,AB为杯子;眼睛的晶状体相当于是一个凸透镜,经过凸透镜光心的光线的传播方向不变,分别过A、B做经过光心的光线,在视网膜上形成点A'、B',则A'B'为杯子的像,如图所示:
6.0 从空气射入水中 40 光路具有可逆性
【解析】(1)表一中,无论光从空气射入水中还是从水射入空气中,入射角为0,折射角也为0,即垂直入射时不发生折射。从表一中前三组数据可知,入射角大于折射角,则光线是从空气射入水中。(2)光路是可逆的,分析表一、表二可得“?”为40。
7.(1)确定像的位置 (2)蜡烛A的像 (3)反射 (4)不能 (5)A1
【解析】(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时, 蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A ,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合;在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像;看到蜡烛是由光的反射形成的;
(3 )移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像;
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,物与像关于镜面对称,蜡烛A的像应是图中的A1
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光的反射与折射

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