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第二讲　光现象
新课标要求
1．探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。
例1　探究并了解光束在平面镜上反射时，反射角与入射角的关系。
例2　通过光束从空气射入水(或玻璃)中的实验，了解光的折射现象及其特点。
2．探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
3．通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
例3　观察红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色。
一、光现象辨识
原理 光的直线传播 光的反射 光的折射
传播介质 同种均匀介质 两种不同介质
传播方向 不变 改变
举例 俗语(成语)类 一叶障目、坐井观天、立竿见影 镜花水月、“举杯邀明月，对影成三人”、“掬水月在手” 海市蜃楼、“潭清疑水浅”
现象类 影子、日(月)食、小孔成像、手影 水中倒影、平面镜成像、光污染、黑板反光 水中折筷、钢笔错位、彩虹、光的色散
应用 激光准直、瞄准射击、站队看齐 穿衣镜、潜望镜、自行车尾灯、汽车观后镜、太阳灶 三棱镜、显微镜、望远镜、放大镜、照相机、投影仪
母题练考点
母题1　(RJ八上第四章插图改编)如图所示，为演员对着镜子画脸谱时的情景。下列选项中的现象所应用的光学原理与该情景原理相同的是( )
A
母题2　下列光现象中与小孔成像原理相同的是( )
A
二、光的直线传播
1．光源：能够___________的物体，如太阳、电灯、萤火虫等。月亮不是光源。
2．光线：用来表示光传播径迹和方向的一条带箭头的直线。(理想模型)
3．光的传播条件：光可以在空气、水和玻璃等透明物质中传播，光_______在真空中传播。
4．光的传播特点：光在同种均匀介质中__________传播。
5．光的传播速度：光在真空中传播速度最快，c≈3×108 m/s。光年是长度单位。
6．小孔成像与影子的区别：小孔成像成的是____立的____像，像的形状与孔的形状____；影子不是像。
自行发光
沿直线
倒
实
无关
可以
三、光的反射
1．光的反射定律
①三线共面：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在______________
②两线分居：反射光线、入射光线分别位于法线两侧
③两角相等：反射角________入射角
④光路可逆：在反射现象中，光路是__________
同一平面内
等于
可逆的
2.镜面反射与漫反射
反射类型 镜面反射 漫反射
图示
特点 ①反射面平整光滑 ①反射面凹凸不平
②平行光束反射后仍为平行光束 ②平行光束反射后射向四面八方
③只能从反射光的方向看到物体，且明亮、刺眼 ③能从各个方向看到不发光的物体
相同点 ①都遵循光的反射定律；②光路可逆
现象举例 镜子、车尾灯、玻璃墙面的光污染、反光的黑板 电影屏幕、看到黑板上的字
3.平面镜成像特点
4.平面镜和球面镜
面镜 平面镜 凸面镜 凹面镜
作用 ①成像；②改变光路 对光线有____作用，可以扩大视野 对光线有____作用
应用 穿衣镜、潜望镜 汽车后视镜、路口反光镜 太阳灶、汽车前灯反光罩
发散
会聚
5.实像与虚像
类型 实像 虚像
原理 实际光线会聚形成 实际光线的反向延长线相交形成
特点 能用光屏承接 不能用光屏承接
画法 用实线表示 用虚线表示
举例 照相机成像、投影仪成像、小孔成像 平面镜成像、通过放大镜看到的像
母题练考点
母题3　(RJ八上P80图4.3－11改编)如图所示，是检查视力时平面镜、被测者和视力表的位置关系示意图，视力表在镜子中的像与被测者相距____m，视力表在平面镜中所成的像是____(选填“实”或“虚”)像。如果被测者离镜子近一些，则镜中视力表的像____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
5
虚
不变
母题4　(跨学科实践)汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”如图所示的装置是世界上有记载的最早的潜望镜，其中涉及的光学知识分析正确的是( )
A．高悬的大镜是凸透镜　　　　　　 B．插秧人在大镜中成倒立的像
C．从水盆中看到四邻利用了光的反射 D．大镜悬挂得越高所成的像越小
C
四、光的折射
1．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、入射光线分别位于法线两侧
③空气中的角大：光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角____入射角
④光路可逆：在折射现象中，光路是_________
同一平面内
小于
可逆的
2.光的色散：白光(太阳光)通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象叫做光的色散。光的色散表明白光是由各种色光混合而成的。光的三原色：红、____、蓝。
3．看不见的光
绿
光谱位置 特性 应用
红外线 光谱上红光以外 热效应强 红外夜视仪、遥控器、测温枪
紫外线 光谱上紫光以外 化学效应强 使荧光物质发光(验钞)、医用杀菌消毒
母题练考点
母题5　(RJ八上P83图4.4－5改编)如图甲所示，碗里放有一枚硬币，小明慢慢后退，直至眼睛恰好看不到硬币，此时看不到硬币是因为_________________；沿碗壁缓缓向碗中加水，如图乙所示，小明在同一位置又能看到硬币，这是因为硬币反射的光从____中斜射入空气中时发生了______现象，看到的是硬币的____(选填“虚”或“实”)像。真实的硬币位置比人眼看到的____(选填“高”或“低”)。
光沿直线传播
水
折射
虚
低
母题6　(RJ八上P84动手动脑学物理T4改编)如图所示，一圆柱形敞口容器内装有适量的水，用激光笔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，这束激光在水面发生偏折，折射角_______(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角；保持激光笔不动，逐渐向容器中加水，则光斑向____(选填“左”或“右”)移动。
小于
左
五、光现象作图
1．作反射(入射)光线(在图中画入射光线AO的反射光线)
2．画平面镜(在图中画出平面镜的位置)
3．光的折射作图(在图中画入射光线AO大致的折射光线)
母题练考点
母题7　如图所示，AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜MM′反射后的两条反射光线，请在图中标出光源S和像点S′的位置，并完成光路图。
母题8　(RJ八上P82图4.4－4改编)甲图是渔民叉鱼的场景；图乙所示的A、B两个位置，一个代表鱼的实际位置，一个代表看到的鱼的虚像。请在乙图中画出他看到鱼的光路图，并用i标出入射角。
母题9　如图所示，根据点光源S发出的入射光线，画出经平面镜MN的反射光线及进入水中的折射光线。
母题10　如图所示，F处的点光源发出的任意一条光线FO经凹面镜反射后沿与主光轴CC′平行的方向射出。现有一条与CC′平行的光线AO′射向凹面镜。请作出AO′的反射光线，并用“r”标出其反射角。“中国天眼”就是利用这种原理接收来自宇宙的电磁波。
实验1　探究光的反射定律
一维 实验命题梳理
二维 实验一遍诠练
例1　如图甲所示是“探究光反射时的规律”的实验装置图。
(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板A入射时，在纸板B上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(2)小斌想要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，接下来的操作是__________________________________________________________________。
(3)他让一束光线沿着FO方向入射，发现反射光线沿着OE方向射出，说明光在反射时光路是_______的。
不能
以法线ON为轴线，把纸板B向后缓慢旋转，观察纸板B上是否有反射光线
可逆
拓展设问
(4)由于光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)，所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
(5)让入射光线EO靠近ON，则反射角会_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
漫反射
变小
重难设问
(6)某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了如表所示的数据：
经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背，原因是_________________________________________。
次数 1 2 3
入射角 15° 30° 45°
反射角 75° 60° 45°
将反射光线与反射面的夹角作为反射角
(7)在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到____________________________________________现象，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
下半部分有反射光线，上半部分无反射光线
实验2　探究平面镜成像的特点
一维 实验命题梳理
二维 实验一遍诠练
例2　小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
(1)用玻璃板代替平面镜实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此影响可选用______(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的_______。为了比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形_______(选填“相同”或“不相同”)的。
薄
位置
相同
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将________(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
(3)标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离_______(选填“小于”“等于”或“大于”)蜡烛A到镜面的距离。
(4)当蜡烛A远离玻璃板时，像会________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板，像的大小________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
(5)将光屏竖立在像的位置(与玻璃板平行)，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是____(选填“虚”或“实”)像。
不点燃
等于
远离
不变
虚
(6)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前____(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。
(7)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的_______(选填“前侧”或“后侧”)观察，直到它与蜡烛A的像完全重合。
(8)实验时，将玻璃板向右平移一段距离，则看到蜡烛A的像的位置______(选填“向左移动”“向右移动”或“不变”)。
能
前侧
不变
变式点　实验现象分析
小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：___________________________________(写出一条)，此外，晚上开车时，来自后方的强光入射到前挡风玻璃，被反射到_______(选填“上方”或“下方”)，以减少对司机视线的干扰。
(9)在实验过程中，随着蜡烛燃烧变短，蜡烛的像与用来找像位置的蜡烛_______(选填“重合”或“不重合”)，此时所成的像与物的大小________(选填“相同”或“不相同”)。可用两枚棋子来代替蜡烛，但是发现棋子的像不太清楚，可用手电筒对准______(选填“棋子”或“玻璃板”)照射。
避免车内物体成像在挡风玻璃正前方
下方
不重合
相同
棋子

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