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第2讲　光现象
【版本导航】人教：八上第四章P68～P88　沪粤：八上第三章P46～P65
光的直线传播
1．光源：自身能够发光的物体。如：恒星、萤火虫、点燃的蜡烛、篝火、通电的灯泡等。
2．条件：光在____________介质中是沿直线传播的。
3．光线：用来表示光的传播路径和方向的__________的直线。它的建立利用了_____________法，实际上不存在。
4．光速：光的传播不需要介质，光在真空中传播最快，光在真空中的传播速度是__________m/s，用字母c表示。光也可以在介质中传播，在不同介质中的光速不同，c＞v空气＞v水＞v玻璃。
同种均匀
带箭头
理想模型
3×108
5．光年：计量__________________的单位。它是指光在真空中一年内沿直线传播的距离。
6．应用：影子、小孔成像、日食与月食、激光准直、射击瞄准。
【重要提示】(1)小孔所成的像是倒立的实像。当像距大于物距时，像大于物；当像距等于物距时，像等于物；当像距小于物距时，像小于物。(2)小孔成像时，像与物体的形状有关，与小孔的形状无关。例如，树荫下的圆形光斑是太阳经过树叶的缝隙形成的像。
长度（或距离）
1．(2023·江西)如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的____________形成的。
直线传播
2．(2023·广东)如图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是( )
A．光沿直线传播
B．光的反射
C．光的折射
D．光的色散
A
光的反射和折射
光的反射(考试要求：会。10年5考)
光的折射(考试要求：认识。10年2考)
1．两种光现象的辨识
项目 光的反射 光的折射
定义 光遇到物体的表面会发生_______。我们能看见不发光的物体，是因为物体_______的光进入了人眼 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生_______的现象
介质判断 同种介质 不同介质或同种不均匀介质
方向判断 改变 改变(垂直射入时，方向不变)
对应实例 水中倒影、对镜穿衣、自行车尾灯、镜花水月、“江清月近人”、汽车后视镜 筷子在水中“折断”、彩虹、海市蜃楼、“潭清疑水浅”、眼镜、照相机、放大镜
反射
反射
偏折
2.光的反射定律与折射规律
项目 光的反射 光的折射
图示
三线共面 反射光线、入射光线和法线都在______平面内 折射光线、入射光线和法线都在_______平面内
两线分居 反射光线与入射光线分别位于法线两侧 折射光线与入射光线分居________两侧
两角关系 反射角______入射角 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角______入射角；当入射角增大时，折射角也________。(光斜射入某种介质时，空气中的角始终是“大角”)
共同特点 光路可逆
同一
同一
等于
法线
小于
增大
3.镜面反射和漫反射
项目 镜面反射 漫反射
图示
不同点 反射面是_______的，平行光束反射后仍为____________ 反射面___________，平行光束反射后射向四面八方
共同点 每条光线反射时，都遵循_________定律；光路都是可逆的
应用或危害 会造成光污染 可以从不同方向上看到不发光的物体
光滑
平行光束
凹凸不平
反射
3．(2021·江西)如图所示是南昌海昏侯
博物馆“刘充国印”的展台，透过上
方镜能看到放大的印章，这属于光的
_______现象；通过下方镜能看到印章
底部的字，这属于光的________现象。
【重要提示】1.发生光的折射的根本原因：不同介质中分子排列的紧密程度不同造成光在不同介质中的传播速度不同。2.发生折射的条件：斜射和不同介质或同种不均匀介质。3.由于人眼不会发光，人眼能看到物体是由于物体发出或反射的光进入了眼睛。
折射
反射
4．如图所示，是探究光的反射规律的实验装置，通过实验归纳得到的结论是：(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(2)反射光线、入射光线分别位于法线两侧；
(3)∠______＝∠______，这就是光的反射定律。
β
α
5．如图所示，是光在空气和玻璃之间发生
折射的光路图，从图中可以看出，空气在
界面的______侧(选填“左”或“右”)，此
过程中还有部分光发生了反射，反射角的
大小是______。
【重要提示】1.光从传播速度大的介质中斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；光从传播速度小的介质中斜射入传播速度大的介质中时，折射角大于入射角。
2．当光斜射到两种介质的交界面时，一般同时发生反射和折射，所以会造成景物在水中的倒影比景物本身较暗。
左
60°
平面镜成像(考试要求：认识。10年3考)
1．原理：光的反射定律
2．特点：像与物体的_______相等，像与物到镜面的_______相等，像与物的连线与镜面________，所成的像是_______像。
3．实像与虚像的区别
大小
距离
垂直
虚
特点 实像 虚像
光线 是实际光线会聚而成的 不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反向延长线相交而成的
承接 可以用光屏承接 不能用光屏承接
是否能看到 能用眼看到 能用眼看到
像的特点 倒立的，如小孔成的像 正立的，如平面镜成的像
4.应用：穿衣镜、牙医内窥镜、潜望镜和倒影等。
5．球面镜
(1)凸面镜：对光有________作用，起到扩大视野的作用，如汽车的后视镜、公路拐弯处的反光镜。
(2)凹面镜：对光有________作用，起到会聚光能的作用，如太阳灶、汽车前灯的反光装置。
【速记口诀】平面镜成像的特点可以归纳为八个字：正立、等大、等距、虚像。口诀：镜面反射成虚像，像物同大一模样，物远像远没影响，连线垂直镜中央。
发散
会聚
6．(2023·江西)学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是________(选填“实像”或“虚像”)，与他在小平面镜中所成的像相比，像的大小_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
虚像
不变
光的色散(考试要求：了解。)
1．发现：1666年英国物理学家________用玻璃三棱镜分解了太阳光，发现了光的色散现象，揭开了光的颜色之谜。
2．光的色散
太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫做光的色散。如果用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3．三原色
光的三原色是______、_______、______。
颜料的三原色是______、______、黄。
牛顿
红
蓝
绿
红
蓝
4．物体的颜色
透明物体的颜色由它透过的色光决定，不透明物体的颜色由它反射的色光决定。
5．看不见的光
项目 光谱图中位置 特性 应用
红 外 线 红光外侧 热效应、穿透云雾能力强等 ①诊断病情；②拍摄“热谱图”；③红外线夜视仪；④红外线遥控器；⑤红外线烤箱
紫 外 线 紫光外侧 荧光效应、消毒杀菌、促进皮肤合成维生素D等 ①适量照射紫外线有利于骨骼的生长和身体健康；②手术室、病房用紫外灯来灭菌；③紫外线能使荧光物质发光(验钞机)
7．(2023·苏州)“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它( )
A．反射了红光
B．吸收了红光
C．反射了红、绿、蓝光
D．吸收了红、绿、蓝光
A
探究光反射时的特点
【设计和进行实验】
1．重点实验器材及作用
(1)量角器的作用：测量反射角、入射角的大小。
(2)平面镜的作用：做光路的反射面。
(3)纸板的作用：显示光的传播路径。
2．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。
3．确定光线的位置：在纸板的入射光线和反射光线上分别描两个点，再分别连接入射光线和反射光线上的两个点并标上表示光传播方向的箭头。
4．“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。
5．验证光路可逆性的方法：将光线逆着反射光线射入，观察光的传播路径是否重合。
垂直
【实验数据分析】
6．根据实验数据分析入射角与反射角的关系：反射角________入射角，反射角随入射角的增大而_________。
7．实验数据错误分析：根据反射角等于入射角，判断数据是否正确。
【交流与反思】
8．在较暗环境下进行实验的目的：使实验现象更加明显。
9．多次改变入射角进行实验的目的：探究反射角与入射角大小的关系，使实验结论具有普遍性。
10．实验中从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因：光在硬纸板上发生漫反射。
等于
增大
【实验结论】
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分别位于法线的两侧。(2)反射角等于入射角。(即“三线共面，两线分居，两角相等”)
【例1】(2023·仙桃)小明用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折。
(1)使用可以旋转的硬纸板，其目的是________________；_______________________________________________。
呈现光路
验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内
(2)如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i(选填“＞”“＜”或“＝”)。
(3)改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是________________________________。
(4)若光沿BO射入，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是__________的。
(5)如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上_______(选填“能”或“不能”)看到反射光，这说明反射光线、入射光线和法线在________________。
＝
多次实验，得到普遍规律
可逆
不能
同一平面内
(6)无意中，小明看到自己在平面镜中的像是________(选填“放大”“等大”或“缩小”)的_______(选填“实”或“虚”)像。
(7)小明在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是_______________________________。
等大
虚
硬纸板没有垂直于镜面放置
探究平面镜成像的特点
【设计和进行实验】
1．实验原理：光的反射。
2．重点实验器材及作用
玻璃板：应选择较薄的玻璃板，这是为了使玻璃板两个面反射的像重叠，便于确定像的位置。
两支完全相同的蜡烛：为了比较物与像的大小关系。
刻度尺：测量物与像到玻璃板之间的距离。
光屏：探究平面镜成的像是_______像。
虚
3．实验装置图
4．实验方法
等效替代法：用两根完全相同的蜡烛，其中一根蜡烛等效为另一根蜡烛的像。
5．实验注意事项
(1)本实验应该在较暗的环境中进行，目的是______________。
使实验现象更明显
(2)玻璃板要与水平桌面垂直放置，目的是________________。
6．观察物与像的大小，眼睛应与点燃的蜡烛在玻璃板的______侧；观察像的虚实，眼睛应与点燃的蜡烛在玻璃板的_____侧。
【实验现象分析】
7．移去玻璃板后面的蜡烛，在其位置放一个光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜成的像是_________。
8．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。
确保物和像重合
同
异
虚像
9．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。
【交流与反思】
10．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________。
11．多次测量是为了__________________。
12．选择方格纸代替白纸的优点：可以更加直接地确定像和物的________关系。
上方
下方
得到普遍结论
位置
13．验证像的大小与物到镜面距离无关的方法：将一支蜡烛靠近或远离玻璃板，移动另一支蜡烛总能与像重合，说明像的大小不随物体到镜面距离的改变而改变。
14．在光具座上实验的好处：可以确保实验装置都在同一水平直线上，使实验更容易操作。
【实验结论】
(1)像的大小和物的大小__________。(2)像和物到平面镜的距离__________。(3)像和物的连线与平面镜__________。(4)平面镜成__________像。
相等
相等
垂直
虚
【例2】爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能。于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置，于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置。
(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。用玻璃板代替平面镜的目的是________________________。
(2)实验选取两只完全相同的棋子是为了__________________。
【进行实验与收集证据】
薄
便于确定像的位置
便于比较像与物的大小
(3)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子B，小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面_________，调整后，小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。当棋子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“变大”“变小”或“不变”)。
(4)把棋子A在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子B的位置，每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的_________关系。
不垂直
远离
不变
大小
(5)实验中还需要___________，用来测量像与物到玻璃板的__________。
【分析与论证】
平面镜成像的特点是：像与物的大小_________；像与物到镜面的距离_________。利用数学中的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：像与物关于镜面__________。
刻度尺
距离
相等
相等
对称
平面镜成像
【例1】如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是( )
B
潜望镜中使用的是两块平面镜；第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像。
1．(2022·柳州)如图所示，一块平面镜摔碎成大小不同的两块镜片后重新组合在一起，关于两块镜片成像的说法，正确的是( )
A．两块镜片都成完整的像，像的大小相同
B．两块镜片都成完整的像，像的大小不同
C．两块镜片都成不完整的像，像的大小相同
D．两块镜片都成不完整的像，像的大小不同
A
2．(2023·武汉)一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是( )
A．ab　 　 B．bc　 　 C．cd　 　 D．de
B
光现象作图题
【例2】(2023·苏州)图中，光线AO自空气斜射向水面，画出其反射光线和折射光线的大致位置。
1．光的反射作图
(1)作入射(反射)光线：①找入射点；②作法线(过入射点作与反射面垂直的虚线，加垂足)；③画光线(根据反射角等于入射角做出相应的光线，并标注箭头)。
(2)画平面镜：①补入射(反射)光线；②作法线(作入射光线和反射光线的角平分线)；③画平面镜(过入射点作法线的垂线，即为平面镜)。
2．平面镜成像作图
(1)作像点(根据物像对称)；(2)作像(用虚线连接这几个像点，即为所成的像，并标注箭头)。
3．光的折射作图
(1)找入射点；(2)作法线(法线垂直于界面)；(3)作折射(入射)光线(斜射的，空气中的角总是大的，并标注箭头)。
2．(2021·潍坊)如图所示，一束光斜射入盛有水的容器中，在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变，向容器中缓慢加水，光斑移到P2位置时，请在图中画出此时的折射光线及水面位置。
4．(2023·山西)古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A′点表示水中“蜻蜓”的位置。
命题点：光现象辨识
1．如图所示，王爷爷可以看到桌面上本来不发光的书本，是由于书本_________的光进入了他的眼睛；我们能从各个不同的方向看到这间房间内的大部分物体，是由于光在物体表面发生了_______(选填“镜面”或“漫”)反射。
反射
漫
命题点：光现象辨识
2．如图所示，去河边玩耍的小伙伴面对清澈见底、看起来不
过齐脚深的河水，跳下去后就发现河水淹过了大腿，这是因
为从岸边看河水的深度比它的实际深度_______(选填“深”或“浅”)，主要是由于光的_________形成的。
浅
折射
命题点：光现象辨识
3．如图所示，将一枚硬币放在茶碗的底部，调整眼睛的位置，使其在某一位置恰好看不见它，沿碗壁缓缓向碗中加水，在同一位置又能看见硬币，这是因为光从________斜射入________中时发生了________现象。
水中
空气
折射
命题点：光的反射规律
4．如图所示，小明利用一块平面镜使太阳光竖直射入井中，若入射光与井口的夹角为60°，则反射角为________，如果太阳光与井口的夹角减小了20°，为了保证太阳光仍然竖直射入井底，则平面镜与井口的夹角为______________________。
75°
65°(或115°)
命题点：平面镜成像特点
5．如图所示，小丽坐在穿衣镜前1 m处，镜中的像是______(选填“虚”或“实”)像，像与她的距离是______m。
虚
2
命题点：手影的形成
6．如图所示，“手影”的形成是由于_________________；在图中，如果将手远离台灯，则墙面上的手影将会________。
光沿直线传播
变小
1．(2023·定西)小林到兰州游玩，下列他看到的光现象描述及分析正确的是( )
A．高大挺拔的黄河楼与水中倒影交相呼应，倒影的形成是光的折射现象
B．晚上的奥体中心玫瑰体育场变幻出不同颜色，是光的色散现象
C．白天看到白塔山标志性建筑——白塔，是光的反射现象
D．看到倒垂在清澈黄河水中柳树树枝被“折断”，是光的反射现象
C
2．(2023·福建)下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相同的是( )
A．镜花水月
B．小孔成像
C．海市蜃楼
D．立竿见影
A
3．(2023·泸州)一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。
4．小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自
己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下
问题：
(1)在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的_________形成的像。
(2)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，来自后方车辆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。
反射
物体的像不会影响司机的视线
下方
(3)在探究平面镜成像特点的实验中：
①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互__________。
②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量_______和________。
③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是_____________
(写出一条)。
垂直
物距
像距
像会更不清晰

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