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第二章　多彩的光
第1节　光现象
1. 光源：把正在发光的物体称为光源。
(1)天然光源：太阳及其他恒星、水母。
(2)人造光源：篝火、亮着的手电筒、发光的荧光棒等。
2．光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫做光线。光线的引入利用了理想模型法。
光的传播
3．光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度约为①__________m/s。
(2)光在各介质中的传播速度：v空气>v水>v玻璃。
(3)光年等于光在真空中一年内传播的距离。
3.0×108
小孔成像利用了光在同种均匀物质中沿______传播的原理，它所成的像是____(选填“实”或“虚”)像。如果小孔由原来的圆形改成方形，像的形状________(选填“发生”或“不发生”)改变。
直线
实
不发生
光现象的辨识
光现象
定义
方向
光的直
线传播
光在空气、玻璃等透明、② ______物质中是沿直线传播的
不变
光的反射
当光射到物体表面时，被物体表面反射回去的现象
改变
光的折射
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生③______的现象
改变(垂直射入时，方向不变)
均匀
偏折
唐代卢仝《月蚀诗》一诗中有“烂银盘从海底出，出来照我草屋东。”诗句中描述的“烂银盘”是月亮在海水中的____(选填“实”或“虚”)像，是由光的______形成的。(烂：光洁灿烂)
虚
反射
光的反射和折射规律
类型
光的反射
光的折射
图示


三线共面
反射光线、入射光线与法线在④__________内
折射光线、入射光线与法线在
⑤__________内
同一平面
同一平面
类型
光的反射
光的折射
两线分居
反射光线、入射光线分居法线两侧
折射光线、入射光线分居法线两侧
两角关系
反射角⑥______入射角，
反射角随入射角的增大而
⑦______
折射角随入射角的增大而⑧______，随入射角的减小而
⑨______
相同点
光的反射和折射现象中光路⑩______
等于
增大
增大
减小
可逆
暑假期间小明去梵净山旅游，站在清澈的湖边，望向平静的水面，看到“云在水中飘，鱼戏青山绿树间”，这些景象中距离水面最远的是____；“青山绿树”是光的_____(选填“反射”或“折射”)现象。
云
反射
1. 成像原理：?__________。
2．成像特点
(1)像的大小?______物体的大小(等大)。
(2)像到平面镜的距离?______物体到平面镜的距离(等距)。
(3)像和物体之间的连线?______于平面镜(垂直)。
(4)所成的像为?____像。
平面镜成像
光的反射
等于
等于
垂直
虚
3．平面镜的应用
(1)利用平面镜改变光的传播方向，如潜望镜等。
(2)利用平面镜可以成像，如穿衣镜等。
(教材图片 人教)如图所示，在平静的水面，国家大剧院和它的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。这个倒影形成的原理是(　　)






A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
B
镜面反射和漫反射
类型
图示
不同点
共同点
反射面的特点
平行光入射时反射的特点
镜面
反射

反射面光滑
反射光线仍是?______的
遵循光的反射
定律
漫反射

反射面凹凸不平
反射光线杂乱无章，
向各个方向都有
平行
我们从各个方向都能看清黑板上面的字，是因为光在黑板表面发生了________。
漫反射
1. 光的色散：太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，在白屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。
2．光的三原色：?____________。
3．物体的颜色
透明物体的颜色由?____________________决定，不透明物体的颜色由
?________________决定。
光的色散
红、绿、蓝
物体透过的色光
物体反射的色光
(教材图片)如图所示，让红、绿、蓝三种单色光等比例照射到屏上，中间叠加区域呈____色。
白
常考命题点
1．主要实验器材及作用
(1)平面镜：作为光路的反射面。
(2)纸板：显示光的传播路径。
探究光的反射规律
2．实验应在较暗的环境下进行。
3．纸板与镜面的放置要求：纸板应与镜面______放置，若不垂直则在纸板上看不到反射光线。
4．探究反射角与入射角的大小关系：多次改变入射角的大小，分别测量入射角和反射角的大小，并比较其大小关系。
5．“三线共面”的判断方法：将两个纸板中显示反射光线的纸板折转，观察上面是否还显示光线，若不显示，说明三线共面。
垂直
6．验证光路可逆性的方法：________________________________________
____________________________。
7．实验中从纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因：光在纸板上发生漫反射。
将光线逆着原来反射光线的方向射入，观察
光的传播路径是否与之前重合　
【实验结论】
8．(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；
(2)反射光线、入射光线分别位于法线两侧；
(3)反射角______入射角。(即“三线共面、两线分居、两角相等”)
等于
小夏和同组同学在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把纸板E、F放置在平面镜上，纸板E、F可绕ON折转。
(1)如图甲所示，除图中器材外，本实验还需用到的测量器材是________。
甲
量角器
(2)小明按如图甲所示方式开始实验，在纸板上始终看不到反射光线，原因是________________________。
(3)如图甲所示，小夏让一束激光贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光线的径迹，并将反射角、入射角的度数记录在表中，由此得出结论：反射角等于入射角。同组同学提醒说这样得出的结论是不严密的，你认为理由是________________________________。
实验次序
入射角
反射角
1
30°
30°
纸板与平面镜不垂直
实验次数少，结论不具有普遍性
(4)实验时，若入射角变大，反射角将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了____反射。
变大
漫
(6)同组的小李按如图甲所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她想把这两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究，请你为她设计一个简便的方法：_______________________________________________________
__________________________________________________________。
沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点，再过两点
用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上(两点确定一条直线)
(7)若将一缺角的纸板按如图乙所示方式放置，让光沿直线AO入射，接着她以ON为轴旋转缺角纸板，发现反射光只出现在入射光所在的纸板上，在缺角纸板上没有显示出反射光。这一现象说明了
__________________________________________。
乙
反射光线、入射光线、法线在同一平面上
常考命题点
1．实验原理：光的反射。
2．主要实验器材及作用
(1)较薄的玻璃板：___________________________
___________________________。
(2)两支完全相同的蜡烛：为了比较像与物体的大小关系。
(3)刻度尺：测量像与物体到________之间的距离。
(4)光屏：探究平面镜成的像是虚像。
探究平面镜成像的特点

为了使玻璃板两个面反射的像
重叠，便于确定像的位置
玻璃板
3．实验方法：等效替代法。
4．实验注意事项
(1)本实验应该在较暗的环境中进行。
(2)玻璃板要与水平桌面______放置。
5．观察像时，会发现两个几乎重叠的像，这是玻璃板的两个反射面成像造成的。
6．若玻璃板向点燃的蜡烛方向倾斜，则蜡烛的像在未点燃蜡烛的_____；若玻璃板向未点燃的蜡烛方向倾斜，则蜡烛的像在未点燃蜡烛的______。(均选填“上方”或“下方”)
垂直
上方
下方
7．测得蜡烛和像到玻璃板的距离不相等的可能原因：玻璃板较厚；玻璃板与水平桌面不垂直；未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像没有完全重合；测量长度时存在误差。
8．多次测量是为了得到普遍结论。
9．验证像的大小与物体到镜面距离无关的方法：将蜡烛A靠近或远离玻璃板，移动蜡烛A′，发现A′总能与蜡烛A的像重合，说明像的大小不随物体到平面镜距离的改变而改变。
【实验结论】
10．(1)像的大小和物体的大小______；
(2)像和物体到平面镜的距离______；
(3)像和物体的连线与平面镜______；
(4)平面镜成____(选填“实”或“虚”)像。
相等
相等
垂直
虚
如图甲所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。实验中，应把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，重复多次实验。
(1)把点燃的蜡烛A放在与水平桌面垂直的玻璃板前，在玻璃板后面放一支________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B，移动B，发现蜡烛A的像出现在B“身上”，说明他在器材选择上存在的问题是________________。
(2)要想取得较好的实验效果，实验时最好选择在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行；实验中选择玻璃板而不是平面镜做实验的目的是________________________。
未点燃
两支蜡烛大小不同
较暗
便于观察和确定像的位置
(3)实验测量记录数据如表，根据表中数据可得出的结论是
________________。
实验次序
物距/cm
像距/cm
第一次
9.0
9.0
第二次
13.5
13.5
第三次
15.0
15.0
像距等于物距
(4)取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察，发现光屏上没有像，说明物体在平面镜中成的是____像。
(5)如果玻璃板放置得不够竖直，对实验产生的影响是__________________
___________________________________。
(6)实验室中所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜，只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的______(选填“反射”或“折射”)，实验中将蜡烛A靠近玻璃板，像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
不透过
虚
不便于确定像的位
置(或像与物体难以完全重合)
反射
不变
(7)小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面A，如图乙所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明____(选填“A”或“B”)是反射面。
B
常考命题点
1．主要实验器材及作用
(1)量角器：测量折射角与入射角的大小。
(2)可折转的光屏：探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
2．实验应在较暗的环境下进行。
3．光屏应竖直放置，使折射光线显示在光屏上。
探究光的折射规律
4．根据实验现象分析折射角与入射角的关系：折射角小于入射角(光从空气中斜射入水中时)，折射角随入射角的增大而增大。
5．实验数据错误分析：折射角大于入射角是将折射光线与水面的夹角记为折射角(光从空气中斜射入水中时)。
【实验结论】
6．光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧；折射角随入射角的增大而增大。
光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条线并相交于O点，如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点向O点入射，他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线)，你认为出现光线OC是因为______________________________________________，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是_____________。
有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播
AO和OB
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况。他将光屏竖直放入水槽中(使MM′水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平。入射光线应从A点向O点入射，这是为了保证__________________；其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路(OE为水中的折射光线)，通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是
______。
两次入射光线重合
入射角
玻璃
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则从______射出的折射光线更远离法线。
玻璃
(5)另一组的小明将光从空气分别射入水和玻璃中，记录实验数据，如表格所示。他这样进行多次实验的目的是__________________。
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角θ
0°
17°
24°
30°
寻找普遍规律
(6)根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”，与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比，“水凸透镜”的焦距更_______(选填“大”或“小”)。
(7)实验中，小明在清水中滴入几滴牛奶并搅匀，在水面上方的空气中熏了点烟雾，此做法是为了__________________。
大
更好地显示光路
1．(2020?贵阳13题2分)2020年6月21日，在我省大部分地区都有幸看到“日食”这一天文景观。“日食”是由太阳光沿______传播的过程中被月球遮挡形成的。
光现象的辨识
直线
2．(2022?毕节11题3分)下列诗词中涉及的光现象，解释正确的是(　　)
A．峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B．潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了反射
C．明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了折射
D．江清月近人——看到江中的月亮，是月亮的实像
A
3．(2020?遵义21题3分)在平静的湖水中，看到“云在水中飘，鱼在云上游”，对于该现象中的云和鱼，下列说法正确的是(　　)
A．云和鱼都是光的反射形成的像
B．云和鱼都是光的折射形成的像
C．云是光的反射形成的像，鱼是光的折射形成的像
D．云是光的折射形成的像，鱼是光的反射形成的像
C
4．(2021?毕节10题3分)如图所示的光现象中，由光的直线传播形成的是
(　　)
A
5．(2022?贵阳21题2分)如图所示，一条光线从空气斜射入水中，请画出其折射光线的大致位置(图中虚线表示法线)。
光现象作图(折射作图)
如答图所示。
6. (2019?贵阳23题2分)如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面垂直入射的光路，玻璃砖的截面为等腰三角形，顶角为120°，请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。
如答图所示。
7．(2021?贵阳24题10分)在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏(如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
光学实验
(1)实验中，光屏A是用来呈现______光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置___(填序号)。
【解析】(1)由题知，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点，因此光屏A是用来呈现入射光线的；由光的反射定律可知，反射光线与入射光线在同一平面内，为观察到完整的光路，需将光屏B旋转到题图乙中的位置2，使光屏A和光屏B在同一平面内。
入射
2
(2)旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于____________。
【解析】(2)由题图乙可知，旋转光屏A到位置1，旋转光屏B到位置3时，光屏A和光屏B在同一平面内，此时才能观察到完整光路，说明要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面内。
同一平面内
(3)记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并______于镜面的直线ON叫做______，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
【解析】(3)由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，因此转轴ON即为法线所在位置，法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面作直线即为法线。
垂直
法线
(1)实验中，光屏A是用来呈现______光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置___(填序号)。
(2)旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于____________。
(3)记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并______于镜面的直线ON叫做______，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
入射
2
同一平面内
垂直
法线
8．(2020?贵阳25题9分)在探究“平面镜成像特点”的实验中，器材如下：方格纸、带支架的玻璃板、光屏、两个完全相同的物块。方格纸铺于水平桌面。请回答下列问题：
(1)如图所示，以方格纸的某条线段来确定________底边所在的位置，再将其垂直于方格纸放置。当物块放在玻璃板前，能观察到物块的像，这是光在玻璃板表面______形成的。
玻璃板
反射
(2)将光屏放在像的位置，光屏上接收不到像，因此判断平面镜成的是____ (选填“虚”或“实”)像。
(3)不断改变物块的位置，另一个相同的物块都能放在玻璃板后相应位置与像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小______。
(4)实验中，使用方格纸可以直接比较像与物到镜面的______关系。
虚
相等
距离

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