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专题04光现象
重点 光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射和色散
难点 光的折射
认知要求 1.探究并了解光的反射定律。 2.通过实验，了解光的折射现象及其特点。 3.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。 4.知道平面镜成像的特点及应用。 5.通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
考点1 光的直线传播
考点精讲 1．光源：能发光的物体叫做光源。 光源可分为天然光源（水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;月亮不是光源 2．光在同种均匀介质中沿直线传播； 3．光线：常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向； 4．所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。 5．真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s; 6．光年：是光在一年中传播的距离，光年是长度单位； 声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播； 光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。
【精讲1】（2023秋 抚顺县期末）如图所示，日晷是我国古代劳动人民用来计时的一种工具。通过观察直杆在太阳下影子的位置就可知道时间。下列四幅图所描述的物理现象与日晷工作原理相同的是（　　）
A．空中彩虹 B．水中倒影
C．杯中铅笔 D．墙上手影
【答案】D
【分析】日晷：古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
【解答】解：日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置，利用光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
A、空中彩虹是由光的折射形成的，故A不符合题意；
B、水中倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意；
C、杯中铅笔是由光的折射形成的，故C不符题意；
D、墙上手影是由光的直线传播形成的，故D符合题意；
故选：D。
【精讲2】（2023秋 宽甸县期末）下列现象能用光沿直线传播解释的是　　
A．天上的彩虹 B．和猫看见对方
C．铅笔“弯折” D．墙上的手影
【答案】
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质或光在不均匀介质中传播时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：、彩虹是光的折射现象，故错误；
、平面镜成像是光的反射现象，故错误；
、铅笔弯折是光的折射现象，故错误；
、手影是光的直线传播，故正确。
故选：。
【精讲3】（2023秋 长春期末）夏日炎炎，在茂密的树林里，地上圆形光斑的形成是由于　　
A．光的直线传播 B．光的漫反射 C．平面镜成像 D．光的折射
【答案】
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；阳光透过树叶缝隙在地上留下的圆形光斑是太阳的像。
【解答】解：沿直线传播的阳光透过树叶间的缝隙在地面上留下圆形的光斑，是小孔成像现象，圆形光斑是太阳的像。故不正确，正确。
故选：。
名师点拨 光的直线传播的应用： （1）小孔成像：像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像） （2）取得直线：激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准； （3）限制视线：坐井观天、一叶障目； （4）影的形成：影子；日食、月食（会作图）
考点2 光的反射
考点精讲 1.光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫做光的反射。 2.光的反射定律 （1）共面：反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。 （2）异侧：反射光线和入射光线分别位于 法线 的两侧。 （3）等角： 反射角 等于 入射角 。 3.光的反射类型 （1）镜面反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线仍然是平行的 。 （2）漫反射：射到物体表面上的平行反射后 反射光线不再平行，而是射向各个方向 。 4.可逆性：在反射现象中，光路是可逆的。
【精讲4】（2023秋 铁西区期末）下列装置中利用光的反射原理工作的是（　　）
A．自行车尾灯 B．手机自拍
C．眼睛经放大镜成像 D．投影机放映电影
【答案】A
【分析】透镜是利用光的折射原理工作；面镜都是利用光的反射原理工作的。
【解答】解：ABC、自行车尾灯是由互相垂直的平面镜组成，可将射来的光线反射回原来的方向，因此是利用光的反射原理制成的；
D、照相机、放大镜和投影机都是利用凸透镜的折射原理制成的。
故选：A。
【精讲5】（2023秋 安次区校级期末）如图所示，某日午后太阳发出的一条光线AO，照射到一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P，光线AO与OB的夹角为120°。下列说法正确的是（　　）
A．入射角为30°
B．反射光线与平面镜的夹角为60°
C．若平面镜绕O逆时针转过10°，反射角会减小20°
D．当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动
【答案】D
【分析】入射角为入射光线与法线间的夹角，反射角等于入射角；反射光线与入射光线的夹角为入射角和反射角的和，据此计算入射角、反射光线与平面镜的夹角和传播方向改变；当太阳向西下落时，光线AO向西移动，分析照射在墙壁上的光点P的移动方向。
【解答】解：A、入射角为入射光线与法线间的夹角，此时入射光线与反射光线间的夹角为120°，反射角等于入射角，故入射角为60°，故A错误；
B、反射角为60°，反射光线与平面镜的夹角为30°，故B错误；
C、若平面镜绕O逆时针转过10°，法线转动10°，入射角减小10°，反射角会减小10°，故C错误；
D、当太阳向西下落时，光线AO向西移动，面镜，入射角增大，反射角也增大，反射线也面镜，照射在墙壁上的光点P向下移动，故D正确；
故选：D。
【精讲6】（2023秋 无锡期末）如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子，人在侧面看被照射部分　　
A．墙和镜子看上去都较暗
B．墙和镜子看上去都较亮
C．墙是白色明亮的，镜子是暗的
D．墙是暗的，镜子是明亮的
【答案】
【分析】镜面反射是指反射光有确定方向的反射，一束平行光射到平面镜上，则反射光也是平行的；漫反射是指反射光向四面八方反射。
【解答】解：镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉平面镜是暗的；
墙面凹凸不平，当有光线照射时，反射光线射向四面八方，从侧面看，有一部分光线进入人的眼睛，感觉墙是明亮的；
故选：。
名师点拨 1.镜面反射和漫反射的异同点 分类 不同点相同点反射面特点反射光方向常见现象镜面反射光滑平面反射光线仍然平行，只能在一个方向看到反射光黑板反光，水面、玻璃面刺眼严格遵守光 的反射规律漫反射凹凸不平反射光向各个方向，各个方向都能看到从各个方向都能看到黑板上的字
考点3 平面镜成像
考点精讲 1.平面镜成像的原理是 光的反射 。 2.平面镜成像的特点 （1）虚实：成的像为虚像。 （2）大小：像和物的大小相等。 （3）距离：像和物到平面镜的距离相等 。 （4）对称：像和物关于平面镜对称。
【精讲7】（2023秋 依安县期末）如图所示，小红身高，站在高平面镜前，则下面说法正确的是　　
A．小红在平面镜中的像高度一定比矮
B．若小红面镜，则她在镜中的像会变大
C．由于镜子太矮，小红不能在平面镜中成完整的像
D．若小红以的速度走向平面镜，则镜中的像相对于平面镜的速度也是
【答案】
【分析】平面镜成像的特点：所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【解答】解：、由平面镜成像的特点可知，所成的像是虚像；像和物体形状、大小相同，则小红在平面镜中的像还是，不管小红面镜还是远离平面镜，她在镜中的像不会改变，故错误；
、镜子的大小与成像是否完整无关，小红能在平面镜中成完整的像，故错误；
、若人以的速度靠近镜面，像也会以的速度靠近镜面，则镜中的像相对于平面镜的速度是，故正确。
故选：。
【精讲8】（2023秋 西丰县期末）利用平面镜成像可节省检查视力的空间。如图为小华检查视力的情景，则镜中视力表的像离小华　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像，像距等于物距，像和物体到镜面的距离相等。
【解答】解：根据平面镜成像的特点可知：视力表到像的距离为，像到小华的距离为：，故正确，错误。
故选：。
【精讲9】（2023秋 东丰县期末）如图所示是从对面墙上的平面镜中看到的身后时钟的像，此时的实际时刻是　　
A．3时40分 B．4时20分 C．8时20分 D．8时40分
【答案】
【分析】在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒，且关于镜面对称，可以利用12点与6点连线作对称轴读表针的对称图形的方法解答。
【解答】解：由于平面镜成的像与物关于镜面对称，利用12点与6点连线作对称轴，如图所示：
由图可知，此时的实际时刻是3时40分（红色指针所指位置）。
故选：。
名师点拨 1.探究平面镜成像特点的实验 (1)实验器材： 玻璃板、刻度尺、大小相同的两根蜡烛等． ①利用玻璃的透光性， 目的是方便找到像的位置． ②用刻度尺能比较像和物体到平面镜的距离关系． ③用大小相同的蜡烛能够比较像和物体的大小关系． 2.平面镜成像原理 ①像和物到镜面的距离相等； ②像和物的大小相同； ③像和物的连线与镜面垂直； ④物在平面镜里成的是正立、等大的虚像； ⑤像和物“左右相反”． 注意：物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关．平面镜成的像一定要画成虚线．实像和虚像的区别见下列表格。 分类形成原因验证实例实像由实际光线会聚而成实像可以在光屏上成像小孔成像、照相机、投影仪虚像由光线的反向延长线相交而成虚像不能在光屏上成像，只可以通过眼睛看到平面镜成像、水中的倒影
考点4 光的折射和色散
考点精讲 光的折射 1. 光的折射规律 （1）共面：折射光线、入射光线和法线在同一平面 内。 （2）异侧：折射光线、入射光线分别位于 法线 的两侧。 （3）角不相等。 ①定性：分空气射入其他透明介质和从其它透明介质中射入空气两种情况。 ②变性：折射角随着入射角的增大而增大 。 2.可逆性：在折射现象中，光路是可逆的。 光的色散 物体的颜色 1.太阳光穿过三棱镜后，被分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫做光的 色散 。 2.光的三基色是红、蓝、绿；颜料的三原色是红、黄、蓝 。 3.透明体的颜色由 它透过的色光 决定，不透明体的颜色由 它反射的色光 决定。 4.光谱：把 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这几种不同颜色的光按这个顺序排列起来，就是光谱。 5.人眼看不见的光：在红光之外是 红外线 ，在紫光之外是 紫外线 。
【精讲10】（2023秋 南京期末）如图所示，长方体水槽一定深度处支架上有一激光笔，沿图示方向发出一束激光，在侧壁上处形成一个光斑，下列操作不能使光斑向上移动的是　　
A．其他条件不变时，激光笔竖直向上移动
B．其他条件不变时，激光笔水平向左移动
C．其他条件不变时，激光笔逆时针旋转动
D．其他条件不变时，从水槽水中取出适量的水
【答案】
【分析】（1）激光由水中斜射进入空气中，光线要发生偏折；
（2）水面下降，入射角不会发生变化折射角也不会发生变化，但折射点要发生移动，折射光线要发生平行移动，所以找到折射点与水面升降的关系的变化规律，即可找到光斑移动与水面升降的变化关系。
【解答】解：．其他条件不变时，激光笔竖直向上移动，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向上移动，故不符合题意；
．其他条件不变时，激光笔水平向左移动，光线入射角不变，入射点左移，折射光线也向左侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向上移动，故不符合题意；
．其他条件不变时，激光笔逆时针旋转动，入射点左移，光线入射角减小，根据光的折射规律可知，折射角也减小，使侧壁上的光斑向上移动，故不符合题意；
．其他条件不变时，从水槽水中取出适量的水，水面下降，入射点左移，光线入射角不变，折射光线也向下侧移动，且与原折射光线平行，因此光斑向下移动，故符合题意。
故选：。
【精讲11】（2023秋 清原县期末）如图所示的光现象中，属于光的折射现象的是　　
A．舞台激光
B．海市蜃楼
C．绿树成荫
D．水中倒影
【答案】
【分析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食、影子、小孔成像都属于光的直线传播现象。
（2）光从一种透明介质斜射进入另一种透明介质时，传播方向通常会发生变化，这种现象叫光的折射，海市蜃楼、池水变浅都属于光的折射。
（3）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食、影子、小孔成像都属于光的直线传播现象。
（4）光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射，平面镜成像、水中的倒影都属于光的反射现象。
【解答】解：、舞台激光是由于光的直线传播形成的光束，故不符合题意；
、海市蜃楼是由于光的折射形成的，故符合题意；
、绿树成荫是由于光的直线传播形成的，故不符合题意；
、水中倒影是由于光的反射形成的，故不符合题意。
故选：。
【精讲12】（2023秋 杜尔伯特县期末）光使世界绚丽多彩，人们的生活离不开光，关于光现象，下列说法正确的是　　
A．太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这是光的色散现象
B．人能看到物体，是因为从人眼发出的光照到了物体上
C．树叶呈现绿色是因为它只吸收绿光，反射其它颜色的光
D．日食现象是光沿直线传播形成的，而月食不是
【答案】
【分析】（1）白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；
（2）我们能看到物体，是因为物体发出或者反射的光进入了我们的眼睛；
（3）不透明物体的颜色，由它发射的色光决定；
（4）光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播，日食、月食、影子、小孔成像等都是光的直线传播形成的。
【解答】解：、太阳光通过棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这就是光的色散现象，故正确；
、人能看到物体，是因为物体发出或者反射的光进入了我们的眼睛，故错误；
、树叶呈现绿色是因为它只反射绿光，吸收其它颜色的光，故错误；
、日食、月食现象都是光沿直线传播造成的，故错误。
故选：。
名师点拨 1．光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质中时，它的传播方向发生偏折的现象。 2．光的折射规律 （1）折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 (2)折射光线和入射光线分居法线两侧。 （3）光从空气斜射入其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，即折射角小于入射角(如图甲所示）；光从其他介质斜射入空气时，折射光线向远离法线的方向偏折，即折射角大于入射角(如图乙所示）。 (4)光路是可逆的。 注意：折射角是折射光线与法线的夹角，不要误认为是折射光线和界面的夹角．
1．（2023秋 德惠市期末）下列不属于光源的是　　
A．月亮 B．发光的水母 C．太阳 D．发光的电灯
【答案】
【分析】自身能发光，且正在发光的物体叫光源。据此分析判断。
【解答】解：发光的水母、太阳、发光的电灯，都正在发光，属于光源；
而月亮，自身不能够发光，是靠反射太阳光，不属于光源。故正确、错误。
故选：。
2．（2023秋 安次区校级期末）下列现象中，与日食现象形成原因相同的是　　
A．雨后彩虹 B．手影游戏
C．铅笔弯折 D．拱桥倒影
【答案】
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质或光在不均匀介质中传播时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：日食现象是光的直线传播。
、彩虹是光的折射现象，故错误；
、手影是光的直线传播，故正确；
、铅笔弯折是光的折射现象，故错误；
、倒影是光的反射现象，故错误；
故选：。
3．（2023秋 长春期末）下列关于“影”的形成，不能用光的直线传播来解释的是　　
A．在阳光直射下，大树底下出现的“阴影”
B．立竿见“影”
C．岸边树木在河水中的“倒影”
D．皮影戏中的“手影”
【答案】
【分析】（1）知道影子的形成、日月食的形成及小孔成像都是光沿直线传播形成的；
（2）“倒影”属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
【解答】解：、在阳光的照射下，大树下出现了一片阴影，是由于光的直线传播形成的，故不符合题意。
、立竿见“影”中的“影”是影子，是由光沿直线传播形成的，故不符合题意；
、岸边树木在河水中的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射现象，故符合题意；
、皮影戏中的“手影”是影子，是由光沿直线传播形成的，故不符合题意；
故选：。
4．（2023秋 无锡期末）沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔，使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是　　
A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像
B．“若莺飞空中，其影随莺而移”描述的是图乙
C．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与物相反
【答案】
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的；小孔成像成的倒立的实像；影子不是虚像，是光被不透明物体挡住后形成的一个阴影。
【解答】解：、如图乙，“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故正确；
、“若莺飞空中，其影随莺而移”描述的是其影随子莺而移动，是图甲，故错误；
、图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释，故正确；
、小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反，故正确。
故选：。
5．（2023秋 凉州区校级期末）如图所示，一束激光过点以入射角照射在液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑，如果液面下降时，则光斑　　
A．向左移动 B．向右移动 C．固定不动 D．无法判断
【答案】
【分析】根据光的反射定律，入射光和镜面不变，入射角不变，则反射角不变，液面变化后反射光与原反射光平行，据此确定光斑移动时水位的变化。
【解答】解：一束激光过点以入射角照射在液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑，如果液面下降时，入射角不变，反射角不变，则反射光与原入射光平行，液面下降时入射点右移，则反射光右移，因而光斑向右移动。
故选：。
6．（2023秋 秦安县期末）我们生活在奥秘无穷的光的世界里，如图所示，关于光的说法正确的是　　
A．甲图：物体通过小孔成的是虚像
B．乙图：手影的大小和手的大小相同
C．丙图：平面镜成像的原理是光的反射
D．丁图：进入人眼的光线是从平面镜后发出的
【答案】
【分析】（1）小孔成像依据光的直线传播原理，成倒立的实像，像可能放大可能缩小；
（2）影子的大小与物体距离光源的远近有关；
（3）平面镜的成像原理是光的反射；
（4）进入人眼的光线是由平面镜反射来的，所以我们说平面镜所成的像是虚像。
【解答】解：．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故错误；
．由乙图可知，手影的大小和手的大小不相同，故错误；
．平面镜中舞者的像是光的反射现象，故正确；
．进入人眼的光线由平面镜反射而来，而不是从平面镜后发出的，故错误。
故选：。
7．（2023秋 无锡期末）如图所示，是光从水中斜射入空气中的一条反射光线，与水面夹角为。下列说法正确的是　　
A．反射角为，折射角大于
B．反射角为，折射角小于
C．反射角为，折射角大于
D．反射角为，折射角小于
【答案】
【分析】（1）知道是光从水斜射入空气中的一条反射光线，并且知道与水面的夹角，可求反射角；根据反射定律画出入射光线，并求出入射角的大小；
（2）光从水中斜射入空气中，折射光线和入射光线分居于法线的两侧，据此画出折射光线，根据折射角大于入射角，确定折射角的大小。
【解答】解：根据光的反射定律的内容，作出其入射光线，入射光线与水面的夹角也为，入射角，反射角也是；
同时当光从水中斜射入空气中时，要发生折射，折射角大于入射角，所以折射角大于，光线要远离法线。如图所示：
故选：。

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