资源简介 模块一 声、光、热第02讲 光现象【讲义】（2-5分）（原卷版）目 录课标透析,考向预测 2思维导图、知识导航 3考点精研、易错明晰 4考点一 光的直线传播传播 4考点二 光的反射 7考点三 平面镜成像 10考点四 光的折射 13考点五 光的色散 16考点六 光学实验综述 18题型归纳、技巧点拨 2401 光的直线传播及应用 2402 小孔成像 2503 光的反射现象及应用 2504 利用光的反射规律作图 2605 探究光的反射定律 2706 镜面反射与漫反射 2807 平面镜成像的特点 2908 平面镜成像作图 3009 平面镜在生活中的应用 3110 探究平面镜成像的特点 3111 光的折射现象及应用（三种光现象辨析） 3312 光的折射作图 3413 探究光的折射定律 3514 光的色散及色散现象 3615 三原色与物体的颜色 3716 红外线、紫外线及其应用 38课标要求 2.3.3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。 2.3.4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。 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。考查内容 一、光的直线传播； 二、光的反射； 三、平面镜成像； 四、光的折射； 五、光的色散21世纪教育网考点分布 考查频率 命题趋势01 光的直线传播及应用 ☆☆☆ 《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。 以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。 本部分内容较为简单。在备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。 备考中，应加强以下内容的练习： （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；21世纪教育网 （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； （3）观察红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色； （4）调查社区或城市光污染的情况，提出改进建议； （5）结合我国古代劳动人民的在光现象的探索和应用（天工开物），增强民族自信心02 小孔成像 ☆03 光的反射现象及应用 ☆☆☆04 利用光的反射定律作图 ☆☆05 探究光的反射规律 ☆☆☆06 镜面反射和漫反射 ☆☆☆07 平面镜成像特点 ☆☆08 平面镜成像作图 ☆☆☆09 平面镜在生活中的应用 ☆☆10 探究平面镜成像特点 ☆☆☆11 光的折射现象及应用（三种光现象辨析） ☆☆☆12 光的折射作图 ☆☆13 探究光的折射规律 ☆14 光的色散及其色散现象 ☆☆15 三原色与物体的颜色 ☆☆16 红外线、紫外线及应用 ☆☆☆考点一 光的直线传播传播一、光的直线传播光源 自身能够发光的物体叫 。光源分为自然光源和人造光源。如太阳、萤火虫、灯泡灯。光线 表示光的传播径迹和 的带箭头的直线光的直线传播 光在 中沿直线传播 光的直线传播现象：影子、日食和月食、小孔成像、密林里地面上的光斑、激光准直、井底之蛙等光速 光在 的传播速度21世纪教育网 真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c二、与光的直线传播有关的现象1.影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。2.日食和月食①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。3.小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。三、光的直线传播的应用由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。21世纪教育网像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。1.对小孔成像的认识（1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度；（2）小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关；（3）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。2.影子和小孔成像的异同现象 相同点 不同点影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的21世纪教育网【例1】（2024·山东临沂）2023年11月19日，2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因，与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是（ ）。A．林中树影 B．水中倒影C．镜中汽车 D．空中彩虹【变式1-1】（2024年江苏省无锡市联考二模卷）如图所示，皮影戏是我国的非物质文化遗产。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（ ）。A．甲：雨后彩虹 B．乙：树荫下光斑C．丙：水中倒影 D．丁：筷子弯折【变式1-2】因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（ ）。A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源B．激光笔发出的光是一条光线C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法D．声和光的传播都需要介质【变式1-3】(1)日晷（guǐ）是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻（如图）。请根据指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。21世纪教育网(2)如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围有限，请通过画光路图，作出青蛙能看到的最大范围，保留作图痕迹。考点二 光的反射一、光的反射光的反射 光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面 中，这种传播现象叫看到不是光源物体的原因 我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。如书、平面镜、月亮等光的反射的基本概念 一点、两角、三线光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 ；反射光线、入射光线分别位于法线 ；反射角 入射角对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象光路可逆 让光逆着反射光的方向射到发射面上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像；21世纪教育网 （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的二、利用光的反射定律作图1.作图要求：所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。2.作图方法类型 作图方法已知反射面、入射光线做反射光线21世纪教育网 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置三、镜面反射与漫反射当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。对光的反射现象的理解：（1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射；（2）物体发出或反射的光进入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮；（3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。【例2】（2024·陕西A卷）中国古诗词不仅文字优美、意境高远，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手，弄花香满衣”涉及的光现象相同的是（ ）。A. 日晷计时 B. 楼台倒影C. 筷子弯折 D. 林间光斑【变式2-1】【结合生活实际】（2024·河北邯郸一模）汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统,简称,是为了提高安全性而研发的．它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“直线传播”）形成的；某显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。【变式2-2】（2024·天津）“一滴独流醋，十里运河香”，醋香四溢属于________现象；“日照海河景，水映彩虹桥”，桥在水中的倒影是由于光的________形成的。【变式2-3】（2024·四川南充）2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。考点三 平面镜成像一、平面镜成像特点原理 光的反射成像特点 （1）像和物的大小 ；21世纪教育网 （2）像和物到平面镜的距离 ； （3）像和物对应点连线与平面镜 ； （4）平面镜是像和物的 ； （5）平面镜所成的像是 结论：像和物关于平面镜应用 潜望镜、穿衣镜、医生检查牙齿的小镜等二、平面镜成像作图作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下：①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；②分别作出两条入射光线的法线；③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下：①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）；②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）；③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。三、平面镜的应用应用分类 示例成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿改变光路 太阳能电站 潜望镜21世纪教育网扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查四、凸面镜和凹面镜1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。2.凸面镜（1）概念：用球面的 的镜子叫凸面镜。（2）特点：凸面镜对光有 ，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。（3）应用：使用凸面镜能起到 的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。3.凹面镜（1）概念：用球面的 的镜子叫凹面镜。（2）特点：凹面镜对光有 ，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。（3）应用①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。1.实像与虚像（1）实像能在光屏上承接。如：小孔成像；（2）虚像不能再光屏上承接。如平面镜成像；（3）物体面镜时，所成的像大小不变，人感觉镜中的像变大，是视觉带给我们的错觉。2.作图时要注意以下几点：（1）平面镜非反射面要画上短斜线；（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示；（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。【例3】（2024·湖南长沙·一模）光影世界，像和影是多彩生活的重要组成部分，关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象，下列说法正确的是（ ）。21世纪教育网A．水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，是光的折射形成的虚像B．放电影时，屏幕上的“像”能被所有观众看到，屏幕越光滑越好C．成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的D．在水边喝水的羚羊，看到水中“自己的像”是实像【变式3-1】（2024·广西梧州·一模）（多选）如图所示，一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影，下列分析正确的是（ ）。A．白鹤在水中的倒影是虚像B．白鹤的倒影是由于光的折射形成的C．白鹤飞离水面时，它的倒影大小不变D．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的【变式3-2】（23-24八年级上·河南信阳·阶段练习）如图，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近，下列说法正确的是（ ）。A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大21世纪教育网B．经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为60cmC．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与镜面垂直D．若铅笔顺时针转过90°，铅笔的像则逆时针转动90°【变式3-3】（2024年湖南省长沙市湖南师大附中教育集团中考全真模拟考试（一模）理综试题-初中物理）下图是今年实验插标所考查的探究平面镜成像规律的实验，请画出人眼位于A 处观察到棋子顶端的S点在平面镜中所成的像的光路图。考点四 光的折射一、光的折射光的折射 光从一种介质斜射向另一种介质的表面时，有一部分光在进入第二种介质时传播方向发生了 ，这种传播现象叫光的折射的概念 一点、两角、三线、光的折射定律 在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在 ；折射光线、入射光线分别位于法线 ；反射角 入射角（空气中的角度大）对光的折射定律的理解 （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化；21世纪教育网 （3）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （4）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； （5）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小二、生活中光的折射现象海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象“错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼“变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高【例4】（2024·湖南长沙·模拟预测）人们游梅溪湖公园时所看到的现象中，由于光的折射形成的是（ ）。A．水中的“白云” B．阳光下游客的影子C．看到的水中游动的鱼 D．垂柳在水中的倒影【变式4-1】（2024·四川自贡·模拟预测）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（ ）。A．水中倒影 B．手影形成21世纪教育网C．海市蜃楼 D．树荫下的圆形光斑【变式4-2】（2024·广西河池·二模）池水看起来比实际的浅，大家切莫擅自下水。下列光路图能解释“池水变浅”的是（ ）。A． B．C． D．【变式4-3】（2024年无锡市九年级物理5月二模卷）按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。考点五 光的色散一、光的色散与光的混合光的色散 太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折 ，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹色光的混合 人们把 叫做色光的三原色物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能 决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光；21世纪教育网 （2）不透明物体的颜色是由该物体能 决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。二、人眼看不见的光类型 特点 应用可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光红外线 热效应、穿透能量强 遥控器、红外线夜视仪、红外线烤箱等紫外线 荧光效应、杀菌作用、促进骨骼生长 验钞机、灭菌灯等1.红外线与紫外线（1）红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光；（2）红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。【例5】【跨学科实践】（2024·重庆A卷）下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是（ ）。A．一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的B．半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因C．可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源D．露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因【变式5-1】（2024·广东揭阳·一模）如图所示，2024年3月29日，揭东地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈，仿佛祥瑞降临。这是一种罕见的天象——日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 形成的（选填“直线传播”、“反射”或“折射”），这种现象说明太阳光 （选填“是”或“不是”）单色光。光的三原色为红、 、蓝。【变式5-2】1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜将太阳光分解成多种颜色的光，这种现象叫光的色散，其实验表明白光 （选填“是”或“不是”）最单纯的光；实验中，光屏上的彩色光带如果分辨不清，可以适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离，光带的边缘A处是 色光，其中的黄色光在真空中的传播速度为 m/s；光的三原色是红、 、蓝。【变式5-3】（2024·江苏常州）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ）A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤考点六 光学实验综述一、验证光的反射定律实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的21世纪教育网实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路）进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数入射角反射角160°60°245°45°330°30°…分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角实验注意事项（1）应在光线 的室内进行实验，以便于观察实验现象；（2）实验时，纸板必须与平面镜 ，否则在纸板上看不到反射光；（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有 的作用；（5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律， 。二、探究平面镜成像的特点提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中实验数据 记录 次数蜡烛到平面镜的距离蜡烛的像到平面镜的距离/cm蜡烛的像与蜡烛的大小关系蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系11010等大垂直21515等大垂直32020等大垂直42525等大垂直分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称实验注意事项：（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在 中进行；（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于 ，并比较 ，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；（3）实验应选用 的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的 ，难以确定像的位置；（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将 ；（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较 ；（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮， ；（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离；（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了 。三、探究光的折射时的特点【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；（2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况；（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。【实验现象】（1）光从空气斜射入水中时，，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；（2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大；（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。【实验结论】（1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大；（2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；（3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变；（4）在光的折射现象中，光路是可逆的。1.在探究光的反射规律实验中纸板在实验中的三个作用：（1）显示光的传播路径；21世纪教育网（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。【例1】（2023·贵州黔东南·一模）小刚为了“探究光反射时的规律”，他选用了平面镜、纸板、激光器和几种不用颜色的笔，依据实验目的而设计了如图所示的实验。次数 入射角 反射角123（1）实验中还需要的测量器材是 ；（2）改变光束入射的角度多做几次，测量两侧的入射角和反射角，将数据记录在表格中，该实验多做几次的目的是 ；根据表格中的数据，得出的结论是 ；（3）若为轴线，把纸板F向后慢慢旋转，在纸板F上 （选填“能”或“不能”）看见反射光线，这说明反射光线、入射光线与法线 。【变式6-1】（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）小悦洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大，这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是，她用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。（1）实验探究应在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行；用玻璃板代替平面镜，既能成像又便于确定 ；（2）如图甲所示，多次改变蜡烛A距玻璃板的距离，相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合，这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 （选填“有关”或“无关”）；（3）实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 （写出一条）；（4）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像 （选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）运动；（5）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置竖直放一个光屏，并在图丙中的 （选填“①”、“②”、“③”或“④”）处观察光屏上是否有像；（6）丁图为猫咪照镜子的情境，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半平行向后移一段距离，则左、右两半面镜子 。A．各成半个像，合起来成一个完整的像 B．左半边镜子成完整像，右半边不成像C．都成完整的像，但两个像在不同位置 D．都成完整的像，且两个像在同一位置【变式6-2】（2024·四川广安·三模）某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 。【变式6-3】（2024·辽宁丹东·一模）同学们照镜子的时候可以在镜子里看到另一个“自己”，当同学远离镜面时，会看到镜子里的“自己”也远离镜面，并且“变小了”。同学们对这个现象产生了疑问，于是对平面镜成像的特点进行了探究。【问题】同学们猜想平面镜成像时，像的位置与物体的位置有关，像的大小与 有关。【证据】（1）同学们准备了如下器材：两根相同的蜡烛、玻璃板、白纸、记号笔、刻度尺。设计了表格如下，表格①处应填的内容是 ；次数 蜡烛到平面镜的距离/cm ① 蜡烛的像与蜡烛的大小关系1（2）实验时，如图甲所示，在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的 ；（3）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的物理研究方法是 法；（4）实验过程中，同学们用笔记录了蜡烛和它的像的位置，然后用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，记录结果如图乙。【解释】将实验观察的现象和获取的数据信息填入表格内，分析论证：像和物体大小相等；像和物体到平面镜的距离 。【交流】得出结论之后，某同学提出了疑问：既然像和物体大小相等，为什么我们远离镜子时，镜子里的“自己”，看起来“变小了”呢？请你帮助解释原因 。01 光的直线传播及应用【点拨】 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。21世纪教育网1．（2024·黑龙江齐齐哈尔）夏日的午后，阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是由光的______形成的；同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。2．（2024·四川南充）川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者（拦门匠）操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（ ）。A．①图：海市蜃楼 B．②图：南充清辉阁倒影C．③图：手影游戏 D．④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方02 小孔成像【点拨】 小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。 在解答此类问题时，应注意：小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定。3.《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（ ）。A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的是图乙B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释C．图甲和图乙所形成的影都是实像D．乙图中“鸢”不一定比“影”小4. （2024·甘肃武威）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。03 光的反射现象及应用【点拨】 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。5．（2024·江苏无锡·二模）如图探究光的反射定律，平面镜水平放置，白色纸板竖直立在镜面上，入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出），O为入射点，ON为法线，则（ ）。A．反射光线OB的位置在ON的左侧EB．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ONC．将纸板右侧F沿ON向后翻折，OB位置不变D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在6．（2024·江苏连云港）下列事例中属于光的反射现象的是（ ）。A．雨后天空中出现的彩虹 B．建筑物在平静水面下形成的倒影C．插入水中的筷子看起来“弯折” D．太阳光通过三棱镜后被分解成各种色光04 利用光的反射规律作图【点拨】 利用光的反射规律作图主要有： （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线）：入射角是入射光线与法线夹角，不是入射光线与镜面的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。21世纪教育网 （2）已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置：法线位置时入射光线和反射光线夹角的角平分线位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。7．（2024·云南）如图所示，一束光经平面镜发生反射，请画出反射光线。8.【新科技新情境】（2024·四川泸州）如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。05 探究光的反射定律9．（2024·福建）探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r1 左 右 30° 30°2 左 右 45° 45°3 左 右 60° 60°4 右 左 60° 60°（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射；（2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线 ；②反射角 入射角；（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。10. （2024·江苏无锡）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向______（选填“上”或“下”）移动；（2）利用图乙所示的装置进行探究；21世纪教育网①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在______时，纸板B上能呈现反射光束；②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小______；实验序号 入射角 反射角① 30° 30°② 45° 45°③ 60° 60°③用另一束光逆着反射光方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：______；（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是：______，实验表明：______；（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是：______。06 镜面反射与漫反射【点拨】 （1）镜面反射是因为反射面是光滑表面形成的，入射光是平行光时，反射光也是平行光； （2）漫反射是因为反射面是高低不平的粗糙表面，即便入射光是平行光，反射光也不会是平行光，反射光会向各个方向出射，所以，人站在不同角度也能看见反射光； （3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律； （4）人眼感觉到物体的亮暗是由物体入射人眼的光的多少决定的。射入人眼的光越多，人感觉物体越亮；入射人眼的光越少，人感觉物体越暗。11.（多选）自行车的尾灯包含了光学的知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意，尾灯的结构如图所示。请你根据所学过的知识，判断下列说法中正确的是（ ）。A．光照到尾灯上反射时遵循反射定律B．尾灯第二次的反射光线与所给光线平行C．尾灯中的平面镜之间的夹角可以任意角度D．自行车的尾灯是光源21世纪教育网12．（2024·山东济南·模拟预测）城市越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为外墙装饰。强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，会发生 （选填“漫反射”或“镜面反射”），造成“光污染”。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”。“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生光的 形成的。07 平面镜成像的特点13．（2024·四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（ ）。A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在14．（2024·四川成都）夜幕降临，横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨，桨声灯影里，夜色让人陶然而醉，正所谓“锦江灯月遥相近，烟火市井三千年”。如图，水中“灯影”是由于光的 形成的；若锦江水面上涨，水中“灯影”到水面的距离变 。08 平面镜成像作图【点拨】 主要有两种作图类型： （1）由反射光线作光源 利用像点特性快速作图：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。 （2）已知光源作反射光路图21世纪教育网15．（2024·上海）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。16.如图所示，请在图中作出物体AB在平面镜中所成的像。09 平面镜在生活中的应用【点拨】 生活中平面镜主要应用有： （1）改变光路：平面镜成像利用的是光的反射，当入射角发生变化时，反射角随之反射变化，使入射过来的光线传播方向发生改变。 （2）成像：平面镜成像是生活中常见的平面镜的应用，熟悉平面镜成像规律是解答问题的关键。17．（2024·辽宁沈阳·二模）在丹东宽甸的白鹭自然保护区里，夕阳下的白鹭在浅滩中嬉戏、觅食，如图所示。下列说法正确的是（ ）。A．人们能看到白鹭说明白鹭是光源B．白鹭在水中的“倒影”是光的反射现象C．白鹭看到水里的“鱼”在鱼实际位置的下方D．浅滩底部白鹭的“黑影”是光折射形成的像18. （2024·黑龙江齐齐哈尔）小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处，她在镜中的像与她的距离为______m。小萌靠近穿衣镜的过程中，她在镜中的像大小将______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。10 探究平面镜成像的特点19．（2024·山西）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。实验思路：（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；（2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；21世纪教育网实验过程：（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ；实验结论：（5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。20．（2024·江西）某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。【证据】（1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。（2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。（3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。（4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：（5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。21世纪教育网（6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二：表二实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚1 2 22 3 33 4 4【解释】（1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。（2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。11 光的折射现象及应用（三种光现象辨析）21. （2024·黑龙江龙东）如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（ ）。A. 手影的形成 B. 渔夫叉鱼C. 照着镜子画脸谱 D. 人造彩虹22．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）。A． B．C． D．12 光的折射作图【点拨】 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的二作过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大三标标出光的传播方向2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。23. （2024·广西）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。21世纪教育网24．（2024·河南）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。13 探究光的折射定律25．如图所示，为了探究“光折射时的特点”：(1)让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会 （选填偏向或偏离） 法线；(2)当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向 （选填“左”或“右”） 移动；(3)如图所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。26.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。【设计实验】(1)实验应该在 的环境中进行，实验中使光线更明显的方式有 ；【进行实验与收集证据】(2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和、2和……4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置，并记录了表一的数据；由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；表一中“？”处的数据是 ；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(3)接下来继续探究光从水中射入空气中的折射情况，记录了表二的数据。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 ；【交流与合作】(4)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 ；(5)实验过程中，小组成员发现水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的 现象；(6)请你对该小组同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价；是否存在不足？答： （选填“是”或“否”）；请简要说明理由： ；【实验迁移】(7)在图甲的基础上，向容器中继续慢慢注水，容器底部光斑的位置将 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。14 光的色散及色散现象【点拨】 认识光的色散是解答此类问题的基础。光的色散是光的折射引起的，但要注意光的色散与光的折射的联系与区别： 色散是复色光分解为单色光的现象，色散可以利用棱镜的折射实现，也可以利用光栅等仪器来实现。27．（2024·广西钦州·二模）关于光现象，下列说法正确的是（ ）。A．雨后天空出现彩虹是由于光的反射形成的B．在平静的湖面上可以看到蓝天白云是由于光的折射形成的C．影子是光的直线传播形成的D．光从空气射入水中，传播速度变小28.下列关于光现象说法正确的是（ ）。A．1666年，牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜B．雨后的彩虹是光的色散现象，说明太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成C．手持体温枪靠发出紫外线测量人的体温D．红外线能杀死微生物，手术室常用红外线灯来灭菌15 三原色与物体的颜色【点拨】 （1）三原色：红、绿、蓝； （2）由三原色按不同比例混合可以模拟各种色光，这就是色光的混合； （3）我们看到的物体的颜色这种色光进入眼睛得到的。物体的颜色有两种类型：①物体反射光的颜色；②物体透光的颜色。29.下列说法中不正确的是（ ）。A．红绿蓝三种色光可以混合形成任意颜色的光B．光线是一种物理模型，它可以形象的描述光的传播路径和方向C．光的传播速度很快，约为3×108m/sD．实像能用眼睛看到，虚像也能用眼睛看到30．（2024·云南昭通·二模）（多选）五千年的华夏文明，创造了无数的诗词歌赋，下面是某位同学对部分诗句中蕴涵的物理知识的理解正确的是（ ）。A．“不敢高声语，恐惊天上人”——“高”指的是声音的“响度”大B．“孤帆一片日边来”——以江岸为参照物，“孤帆”是运动的C．“人面桃花相映红”——桃花是光源，发出的红光映红了人的脸D．“露似真珠月似弓”——露实际是小水珠，是水蒸气液化形成的16 红外线、紫外线及其应用【点拨】 红外线和紫外线的应用都是建立在其自身特点的基础上的 （1）红外线具有热效应强，穿透能力强，一切物体都在不停地辐射红外线等特点，利用这些特点可制成热谱仪、夜视仪、红外遥感卫星等。 （2）紫外线具有化学作用、生理作用、荧光效应等特性，可用于紫外线摄影、灭菌灯、验钞机等。31．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）。A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图32.关于超声波、红外线和紫外线，下列说法中正确的是（ ）。A．超声波、红外线和紫外线都可以在真空中传播B．只有太阳才能辐射红外线C．利用超声波可以测量宇宙飞船飞行的轨道高度D．当预报的紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射人体21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块一 声、光、热第02讲 光现象【讲义】（2-5分）（解析版）目 录课标透析,考向预测 2思维导图、知识导航 3考点精研、易错明晰 4考点一 光的直线传播传播 4考点二 光的反射 8考点三 平面镜成像 12考点四 光的折射 16考点五 光的色散 19考点六 光学实验综述 23题型归纳、技巧点拨 3001 光的直线传播及应用 3002 小孔成像 3203 光的反射现象及应用 3304 利用光的反射规律作图 3405 探究光的反射定律 3506 镜面反射与漫反射 3707 平面镜成像的特点 3908 平面镜成像作图 3909 平面镜在生活中的应用 4110 探究平面镜成像的特点 4211 光的折射现象及应用（三种光现象辨析） 4412 光的折射作图 4613 探究光的折射定律 4714 光的色散及色散现象 4915 三原色与物体的颜色 5016 红外线、紫外线及其应用 52课标要求 2.3.3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。 2.3.4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。 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。考查内容 一、光的直线传播； 二、光的反射； 三、平面镜成像； 四、光的折射； 五、光的色散考点分布 考查频率 命题趋势01 光的直线传播及应用 ☆☆☆ 《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。 以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。 本部分内容较为简单。在备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。 备考中，应加强以下内容的练习： （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； （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； （3）观察红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色； （4）调查社区或城市光污染的情况，提出改进建议； （5）结合我国古代劳动人民的在光现象的探索和应用（天工开物），增强民族自信心02 小孔成像 ☆03 光的反射现象及应用 ☆☆☆04 利用光的反射定律作图 ☆☆05 探究光的反射规律 ☆☆☆06 镜面反射和漫反射 ☆☆☆07 平面镜成像特点 ☆☆08 平面镜成像作图 ☆☆☆09 平面镜在生活中的应用 ☆☆10 探究平面镜成像特点 ☆☆☆11 光的折射现象及应用（三种光现象辨析） ☆☆☆12 光的折射作图 ☆☆13 探究光的折射规律 ☆14 光的色散及其色散现象 ☆☆15 三原色与物体的颜色 ☆☆16 红外线、紫外线及应用 ☆☆☆考点一 光的直线传播传播一、光的直线传播光源 自身能够发光的物体叫光源。光源分为自然光源和人造光源。如太阳、萤火虫、灯泡灯。光线 表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 光的直线传播现象：影子、日食和月食、小孔成像、密林里地面上的光斑、激光准直、井底之蛙等光速 光在介质中的传播速度 真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c二、与光的直线传播有关的现象1.影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。2.日食和月食①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。3.小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。三、光的直线传播的应用由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。1.对小孔成像的认识（1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度；（2）小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关；（3）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。2.影子和小孔成像的异同现象 相同点 不同点影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的【例1】（2024·山东临沂）2023年11月19日，2023全国中学生射击联赛在临沂举行。下列光现象的成因，与射击比赛“三点一线”的瞄准原理相同的是（ ）。A．林中树影 B．水中倒影C．镜中汽车 D．空中彩虹【答案】A。【解析】射击比赛“三点一线”的瞄准原理是光的直线传播现象；A．林中的树影是树挡住光线，在树后形成的暗影区，是光的直线传播现象，故A符合题意；B．水中的倒影是平面镜成像，水面相当于平面镜，是光的反射形成的，故B不符合题意；C．观后镜中的汽车是凸面镜成像，是光的反射形成的，故C不符合题意；D．空中的彩虹是光的色散现成的，其实质是光的折射现象，故D不符合题意。故选A。【变式1-1】（2024年江苏省无锡市联考二模卷）如图所示，皮影戏是我国的非物质文化遗产。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（ ）。A．甲：雨后彩虹 B．乙：树荫下光斑C．丙：水中倒影 D．丁：筷子弯折【答案】B。【解析】皮影戏的工作原理是光的直线传播形成的影子；A．雨后彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，彩虹是由光的色散形成的，故A不符合题意；B．树荫下光斑是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的，与皮影戏原理相同，故B符合题意；C．水中倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，故C不符合题意；D．筷子弯折，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。故选B。【变式1-2】因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（ ）。A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源B．激光笔发出的光是一条光线C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法D．声和光的传播都需要介质【答案】C。【解析】A．幕布本身不会发光，所以不是光源，故A错误；B．激光笔发出的是光，不是光线，因为光线不是真实存在的，是人为引入的，故B错误；C．光线实际不存在，是人为引入用于表示光的径迹和方向的，采用了理想模型法，故C正确；D．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故D错误。故选C。【变式1-3】(1)日晷（guǐ）是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻（如图）。请根据指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。(2)如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围有限，请通过画光路图，作出青蛙能看到的最大范围，保留作图痕迹。【解析】（1）由于光在同种介质中是沿直线传播的，所以太阳光的传播方向为平行的直线，如图所示（2）根据光的直线传播，从井的边缘作到青蛙眼睛P点的连线，光从井外射入青蛙眼睛，故光路图如下：考点二 光的反射一、光的反射光的反射 光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射看到不是光源物体的原因 我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。如书、平面镜、月亮等光的反射的基本概念 一点、两角、三线光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象光路可逆 让光逆着反射光的方向射到发射面上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的二、利用光的反射定律作图1.作图要求：所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。2.作图方法类型 作图方法已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置三、镜面反射与漫反射当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。对光的反射现象的理解：（1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射；（2）物体发出或反射的光进入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮；（3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。【例2】（2024·陕西A卷）中国古诗词不仅文字优美、意境高远，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手，弄花香满衣”涉及的光现象相同的是（ ）。A. 日晷计时 B. 楼台倒影C. 筷子弯折 D. 林间光斑【答案】B。【解析】“掬水月在手，弄花香满衣”中月在手是平面镜成像，是由光的反射形成的。A．日晷计时，是利用光的直线传播形成的，故A不符合题意；B．楼台倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B符合题意；C．筷子弯折，是光从水中斜射入空气中时，发生折射形成的，故C不符合题意；D．林间光斑，是光沿直线传播形成的，故D不符合题意。故选B。【变式2-1】【结合生活实际】（2024·河北邯郸一模）汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统,简称,是为了提高安全性而研发的．它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“直线传播”）形成的；某显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。【答案】反射；45；靠近。【解析】[1]挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的。[2]车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。[3]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。【变式2-2】（2024·天津）“一滴独流醋，十里运河香”，醋香四溢属于________现象；“日照海河景，水映彩虹桥”，桥在水中的倒影是由于光的________形成的。【答案】①. 扩散；②. 反射。【解析】[1]醋香四溢属于扩散现象，是分子不停做无规则运动形成的。[2]桥在水中的倒影，是由于桥在水面上成的虚像，是平面镜成像，属于光的反射现象。【变式2-3】（2024·四川南充）2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，是反射光线，请画出其入射光线并标出入射角大小（保留作图痕迹）。【解析】先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线。考点三 平面镜成像一、平面镜成像特点原理 光的反射成像特点 （1）像和物的大小相等； （2）像和物到平面镜的距离相等； （3）像和物对应点连线与平面镜垂直； （4）平面镜是像和物的对称轴； （5）平面镜所成的像是虚像 结论：像和物关于平面镜对称应用 潜望镜、穿衣镜、医生检查牙齿的小镜等二、平面镜成像作图作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下：①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；②分别作出两条入射光线的法线；③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下：①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）；②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）；③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。三、平面镜的应用应用分类 示例成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿改变光路 太阳能电站 潜望镜扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查四、凸面镜和凹面镜1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。2.凸面镜（1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。（2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。（3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。3.凹面镜（1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。（2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。（3）应用①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。1.实像与虚像（1）实像能在光屏上承接。如：小孔成像；（2）虚像不能再光屏上承接。如平面镜成像；（3）物体面镜时，所成的像大小不变，人感觉镜中的像变大，是视觉带给我们的错觉。2.作图时要注意以下几点：（1）平面镜非反射面要画上短斜线；（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示；（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。【例3】（2024·湖南长沙·一模）光影世界，像和影是多彩生活的重要组成部分，关于生活中常见的“像”和“影”的有关物理现象，下列说法正确的是（ ）。A．水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，是光的折射形成的虚像B．放电影时，屏幕上的“像”能被所有观众看到，屏幕越光滑越好C．成语“形影不离”中的“人影”是由于光的折射形成的D．在水边喝水的羚羊，看到水中“自己的像”是实像【答案】A。【解析】A．水鸟捕食时，水鸟看到水下的小鱼，光进入不同的介质时，光线会发生偏着，所以看到的鱼是光的折射形成的虚像，故A正确；B．电影院的屏幕做得很粗糙，光线射到上面能发生漫反射，使坐在电影院的任一角落里，都能看清屏幕上的图像，故B错误。C．形影不离，其中“人影”是由于光的直线传播形成的，故C错误；D．羚羊看到水中“自己的像”是光的反射形成的虚像，故D错误。故选A。【变式3-1】（2024·广西梧州·一模）（多选）如图所示，一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影，下列分析正确的是（ ）。A．白鹤在水中的倒影是虚像B．白鹤的倒影是由于光的折射形成的C．白鹤飞离水面时，它的倒影大小不变D．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的【答案】ACD。【解析】A．倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，平面镜成像的特点：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等，故A正确；B．倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误；C．由平面镜成像特点可知，物像大小相等，与物距的大小无关，所以白鹤飞离水面时，它的倒影大小不变，故C正确；D．影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故D正确。 故选ACD。【变式3-2】（23-24八年级上·河南信阳·阶段练习）如图，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近，下列说法正确的是（ ）。A．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大B．经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为60cmC．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与镜面垂直D．若铅笔顺时针转过90°，铅笔的像则逆时针转动90°【答案】BD。【解析】A．铅笔在平面镜中所成的像与铅笔等大，则像大小不变，故A错误；B．经过2s，由得，铅笔的物距变为物距等于像距，则铅笔与它的像之间的距离变为故B正确；C．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，物体与镜面的夹角为45°，像与物体关于平面镜对称，则铅笔的像将与镜面夹角为45°，故C错误；D．若铅笔顺时针转过90°，由像与物体关于平面镜对称得，铅笔的像则逆时针转动90°，故D正确。故选BD。【变式3-3】（2024年湖南省长沙市湖南师大附中教育集团中考全真模拟考试（一模）下图是今年实验插标所考查的探究平面镜成像规律的实验，请画出人眼位于A 处观察到棋子顶端的S点在平面镜中所成的像的光路图。【解析】由平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，先作出棋子顶端的S点在平面镜中的像点S′，连接AS′与平面镜交于O点，即为入射点，再连接SO并标出光的传播方向，即为入射光线，连接OS′并标出光的传播方向，即为反射光线，注意辅助线用虚线，如图所示：考点四 光的折射一、光的折射光的折射 光从一种介质斜射向另一种介质的表面时，有一部分光在进入第二种介质时传播方向发生了偏折，这种传播现象叫光的折射光的折射的概念 一点、两角、三线、光的折射定律 在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一平面内；折射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角不等于入射角（空气中的角度大）对光的折射定律的理解 （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （3）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （4）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； （5）一般来说，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小二、生活中光的折射现象海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象“错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气反生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼“变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高【例4】（2024·湖南长沙·模拟预测）人们游梅溪湖公园时所看到的现象中，由于光的折射形成的是（ ）。A．水中的“白云” B．阳光下游客的影子C．看到的水中游动的鱼 D．垂柳在水中的倒影【答案】C。【解析】A．水中的“白云”属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A不符合题意；B．阳光下游客的影子，是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C．看到的水中游动的鱼，光从鱼身上由水中射向空气中，是由于光的折射形成的，故C符合题意；D．垂柳在水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。故选C。【变式4-1】（2024·四川自贡·模拟预测）如图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（ ）。A．水中倒影 B．手影形成C．海市蜃楼 D．树荫下的圆形光斑【答案】C。【解析】“潭清疑水浅”现象形成的原理是光从水中斜射向空气中发生折射，折射角大于入射角形成的。是光的折射现象。水中倒影是光的反射现象；手影形成、树荫下的圆形光斑都是光的直线传播造成的；海市蜃楼是光在不均匀介质中传播方向发生偏折造成的，是光的折射现象。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。【变式4-2】（2024·广西河池·二模）池水看起来比实际的浅，大家切莫擅自下水。下列光路图能解释“池水变浅”的是（ ）。A． B．C． D．【答案】A。【解析】光从水中斜射进入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角，人从岸上看到的池底是变浅了的虚像。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。【变式4-3】（2024年无锡市九年级物理5月二模卷）按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。【解析】第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如下图所示：考点五 光的色散一、光的色散与光的混合光的色散 太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹色光的混合 人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色物体的颜色：一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。二、人眼看不见的光类型 特点 应用可见光谱 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光红外线 热效应、穿透能量强 遥控器、红外线夜视仪、红外线烤箱等紫外线 荧光效应、杀菌作用、促进骨骼生长 验钞机、灭菌灯等1.红外线与紫外线（1）红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光；（2）红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。【例5】【跨学科实践】（2024·重庆A卷）下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象解释正确的是（ ）。A．一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的B．半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因C．可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源D．露似珍珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因【答案】B。【解析】A．水中的“夕阳”是由于光的反射所形成的虚像，故A错误；B．人眼看到不透明物体的颜色是物体所反射的光的颜色，人看江面时，江面相当于不透明物体，其呈现出红色是江面反射红光所导致的，故B正确；C．月亮的光是反射太阳发出的光，月亮本身不会发光，因此月亮不是自然界中的光源，故C错误；D．露珠特别明亮是因为露珠表面光滑，发生了镜面反射，将大部分光线反射进人眼中，故D错误。故选B。【变式5-1】（2024·广东揭阳·一模）如图所示，2024年3月29日，揭东地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈，仿佛祥瑞降临。这是一种罕见的天象——日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 形成的（选填“直线传播”、“反射”或“折射”），这种现象说明太阳光 （选填“是”或“不是”）单色光。光的三原色为红、 、蓝。【答案】折射；不是；绿。【解析】[1][2]光在不同或不均匀介质中传播时会发生折射。太阳光从空气能穿过云层进入小冰晶，在小冰晶上发生折射。看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色，这就是“日晕”，是光的色散现象。这一现象表明，太阳光不是单色光，是由七种颜色的光组成。[3]光的三原色是指红、绿、蓝三种颜色。【变式5-2】1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜将太阳光分解成多种颜色的光，这种现象叫光的色散，其实验表明白光 （选填“是”或“不是”）最单纯的光；实验中，光屏上的彩色光带如果分辨不清，可以适当 （选填“增大”或“减小”）光屏与三棱镜间的距离，光带的边缘A处是 色光，其中的黄色光在真空中的传播速度为 m/s；光的三原色是红、 、蓝。【答案】不是；增大；红；3×108；绿。【解析】[1]当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带，这说明白光是多种色光混合而成的，不是最单纯的光。[2]如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，则应增大彩色光带的宽度，即适当增大光屏与三棱镜间的距离。[3]在色散现象中，太阳光经过三棱镜后，由上而下会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，光带的边缘A处是红色光。[4]光在真空中的传播速度是3×108m/s，黄色光在真空中的传播速度也是3×108m/s。[5]光的三原色是红、绿、蓝。【变式5-3】（2024·江苏常州）2023年12月1日起，执行新的《食用农产品市场销售质量安全监督管理办法》，市场全面禁用生鲜灯。某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射．在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ）A．黑皮、红籽、红瓤 B．绿皮、黑籽、红瓤C．黑皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤【答案】C。【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，如果一个物体呈现某种颜色，那么它只反射那种颜色的光，而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色：绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光，吸收其他颜色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起来是黑色的；西瓜瓤反射红光，吸收其他颜色的光。则在红色光照射下：西瓜皮：由于它只反射绿光，所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光，不反射任何光，因此看起来是黑色的；西瓜籽：它本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下，它同样会吸收所有红色光，看起来是黑色的。西瓜瓤：它反射红光，所以在红色光照射下，它会反射大量的红色光，看起来是红色的。综上所述，原来在红色光照射下，切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。考点六 光学实验综述一、验证光的反射定律实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路）进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数入射角反射角160°60°245°45°330°30°…分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角实验注意事项（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；（5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。二、探究平面镜成像的特点提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中实验数据 记录 次数蜡烛到平面镜的距离蜡烛的像到平面镜的距离/cm蜡烛的像与蜡烛的大小关系蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系11010等大垂直21515等大垂直32020等大垂直42525等大垂直分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称实验注意事项：（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行；（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置；（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合；（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系；（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察；（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离；（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。三、探究光的折射时的特点【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。（1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径；（2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况；（3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况；（4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。【实验现象】（1）光从空气斜射入水中时，，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；（2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大；（3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变；（4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。【实验结论】（1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大；（2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；（3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变；（4）在光的折射现象中，光路是可逆的。1.在探究光的反射规律实验中纸板在实验中的三个作用：（1）显示光的传播路径；（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。【例1】（2023·贵州黔东南·一模）小刚为了“探究光反射时的规律”，他选用了平面镜、纸板、激光器和几种不用颜色的笔，依据实验目的而设计了如图所示的实验。次数 入射角 反射角123（1）实验中还需要的测量器材是 ；（2）改变光束入射的角度多做几次，测量两侧的入射角和反射角，将数据记录在表格中，该实验多做几次的目的是 ；根据表格中的数据，得出的结论是 ；（3）若为轴线，把纸板F向后慢慢旋转，在纸板F上 （选填“能”或“不能”）看见反射光线，这说明反射光线、入射光线与法线 。【答案】量角器；使实验结论具有普遍性，避免偶然性；在光的反射中，反射角等于入射角；不能；在同一平面内。【解析】（1）[1]实验中需要测量入射角和反射角的大小，因此还需要的测量器材是量角器。（2）[2]为避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性，该实验要多做几次。[3]分析表中反射角和入射角的数据可知，每次实验时的反射角度数虽然不同，但都与入射角的度数相等，故得出的结论是：在光的反射中，反射角等于入射角。（3）[4][5]只有E、F板在同一平面上时，才能观察到反射光线，若ON为轴线，把纸板F向后慢慢旋转，在纸板F上不能看见反射光线，这说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。【变式6-1】（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）小悦洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大，这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是，她用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。（1）实验探究应在 （选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行；用玻璃板代替平面镜，既能成像又便于确定 ；（2）如图甲所示，多次改变蜡烛A距玻璃板的距离，相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合，这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 （选填“有关”或“无关”）；（3）实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 （写出一条）；（4）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像 （选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）运动；（5）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置竖直放一个光屏，并在图丙中的 （选填“①”、“②”、“③”或“④”）处观察光屏上是否有像；（6）丁图为猫咪照镜子的情境，若猫的头部位置保持不变，把镜子沿中间截成两半，将右边一半平行向后移一段距离，则左、右两半面镜子 。A．各成半个像，合起来成一个完整的像 B．左半边镜子成完整像，右半边不成像C．都成完整的像，但两个像在不同位置 D．都成完整的像，且两个像在同一位置【答案】较暗；像的位置；无关；像会更不清晰；竖直向下；③；C。【解析】（1）[1]在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，对比度较大，所以应在比较黑暗的环境中进行实验。[2]用玻璃板代替平面镜，玻璃板既能透光，又能成像，便于确定像的位置。（2）[3]改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，可以得到平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关。（3）[4]将蜡烛B也点燃，结果使得玻璃后面太亮，前后对比不明显，所以像会更不清晰。（4）[5]平面镜所成像与物关于镜面对称，将玻璃板与水平桌面成45°固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，根据对称可知，蜡烛的像将竖直向下运动。（5）[6]为确定像的虚实，需在蜡烛B位置竖直放一个光屏，眼睛直接观察光屏，即眼睛在③位置，看光屏上是否有蜡烛的像。（6）[7]平面镜所成的像，像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与小猫关于镜面对称，因为其中的一半平行向后移一段距离，所以两个像的位置是不同的，故选C。【变式6-2】（2024·四川广安·三模）某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于 度；（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了 ；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 。【答案】漫；0；验证三线共面；增大。【解析】（1）[1]甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。（3）[3]图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线再同一平面内。（4）[4]由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。【变式6-3】（2024·辽宁丹东·一模）同学们照镜子的时候可以在镜子里看到另一个“自己”，当同学远离镜面时，会看到镜子里的“自己”也远离镜面，并且“变小了”。同学们对这个现象产生了疑问，于是对平面镜成像的特点进行了探究。【问题】同学们猜想平面镜成像时，像的位置与物体的位置有关，像的大小与 有关。【证据】（1）同学们准备了如下器材：两根相同的蜡烛、玻璃板、白纸、记号笔、刻度尺。设计了表格如下，表格①处应填的内容是 ；次数 蜡烛到平面镜的距离/cm ① 蜡烛的像与蜡烛的大小关系1（2）实验时，如图甲所示，在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的 ；（3）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小关系的物理研究方法是 法；（4）实验过程中，同学们用笔记录了蜡烛和它的像的位置，然后用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，记录结果如图乙。【解释】将实验观察的现象和获取的数据信息填入表格内，分析论证：像和物体大小相等；像和物体到平面镜的距离 。【交流】得出结论之后，某同学提出了疑问：既然像和物体大小相等，为什么我们远离镜子时，镜子里的“自己”，看起来“变小了”呢？请你帮助解释原因 。【答案】物体的大小；蜡烛到平面镜的距离/cm；位置；等效替代法；相等；当我们远离镜子时，视角变小，使得我们看到的像看起来变小了，但实际上像的大小并没有改变。【解析】[1]同学们猜想平面镜成像时，像的大小与物体的大小可能有关。（1）[2]由于需要探究像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，所以表格中应填写“蜡烛到平面镜的距离/cm”。（2）[3]选用玻璃板代替平面镜，主要是因为玻璃板是透明的，可以透过玻璃板看到后面的物体，便于确定像的位置。（3）[4]在实验中，通过移动未点燃的蜡烛B，使其与蜡烛A的像完全重合，从而确定像与物的大小关系。这种确定像与物大小关系的物理研究方法是等效替代法。（4）[5]根据实验数据，我们可以分析得出：像和物体大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。[6]当我们远离镜子时，镜子里的“自己”看起来“变小了”，这实际上是因为视角的变化导致的。当我们远离镜子时，视角变小，使得我们看到的像看起来变小了，但实际上像的大小并没有改变。01 光的直线传播及应用【点拨】 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。1．（2024·黑龙江齐齐哈尔）夏日的午后，阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是由光的______形成的；同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。【答案】①. 直线传播；②. 漫。【解析】[1] 树叶间有空隙，形成一个个小孔，树荫下地面上的光斑是太阳经小孔成的实像，是光的直线传播形成的。[2] 同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了漫反射，反射光线朝向四面八方。2．（2024·四川南充）川北皮影，又称“影子戏”或“灯影戏”，是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者（拦门匠）操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上，如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是（ ）。A．①图：海市蜃楼 B．②图：南充清辉阁倒影C．③图：手影游戏 D．④图：鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方【答案】C。【解析】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上，在其背后形成的影子落到屏幕上形成的，是光的直线传播形成的；A．海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的，故A不符合题意；B．倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故B不符合题意；C．手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上，形成的影子，是光的直线传播形成的，故C符合题意；D．由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射，所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方，是光的折射形成的，故D不符合题意。故选C。02 小孔成像【点拨】 小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。 在解答此类问题时，应注意：小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定。3.《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（ ）。A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的是图乙B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释C．图甲和图乙所形成的影都是实像D．乙图中“鸢”不一定比“影”小【答案】C。【解析】A．如图乙，“莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故A正确，A不符合题意；B．图甲影子的形成是由光沿直线传播形成的、图乙小孔成像也是由光沿直线传播形成的，故B正确，B不符合题意；C．小孔成像成的是倒立的实像，图甲所成的“影”是由于物体挡住光线形成的，不属于像，故C错误，C符合题意；D．乙图中“鸢”，小孔成像形成的实像不一定比“影”小 ，故D正确，D不符合题意。故选C。4. （2024·甘肃武威）如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。【解析】A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′，B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′，连接A′B′即为烛焰在塑料膜上成的像，如下图所示：03 光的反射现象及应用【点拨】 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。5．（2024·江苏无锡·二模）如图探究光的反射定律，平面镜水平放置，白色纸板竖直立在镜面上，入射光线AO紧贴纸板射向镜面，纸板上能看到反射光线OB（图中未画出），O为入射点，ON为法线，则（ ）。A．反射光线OB的位置在ON的左侧EB．仅增大图中α的角度，反射光线OB将远离ONC．将纸板右侧F沿ON向后翻折，OB位置不变D．仅将纸板取走，反射光线OB将不存在【答案】C。【解析】A．反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧，反射光线OB的位置在ON的右侧，故A不符合题意；B．仅增大图中α的角度，入射角减小，则反射角减小，反射光线OB将靠近ON，故B不符合题意；C．将纸板右侧F沿ON向后翻折，反射光线的位置不变，在右侧纸板前面，故C符合题意；D．仅将纸板取走，反射光线OB仍然存在，只是不能显示在纸板上，故D不符合题意。故选C。6．（2024·江苏连云港）下列事例中属于光的反射现象的是（ ）。A．雨后天空中出现的彩虹 B．建筑物在平静水面下形成的倒影C．插入水中的筷子看起来“弯折” D．太阳光通过三棱镜后被分解成各种色光【答案】B【解析】A．雨后天空中出现的彩虹这是光的色散现象，是由光的折射形成的，故A不符合题意；B．平静水面上建筑物的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B符合题意；C．插入水中的筷子看起来弯折，是由于光从水中斜射入空气中时，发生折射造成的，故C不符合题意；D．太阳光通过三棱镜后，被分解成各种色光，这是光的色散现象，是由光的折射形成的，故D不符合题意。故选B。04 利用光的反射规律作图【点拨】 利用光的反射规律作图主要有： （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线）：入射角是入射光线与法线夹角，不是入射光线与镜面的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。 （2）已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置：法线位置时入射光线和反射光线夹角的角平分线位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。7．（2024·云南）如图所示，一束光经平面镜发生反射，请画出反射光线。【解析】先过入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧中作出反射光线。8.【新科技新情境】（2024·四川泸州）如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。【解析】先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行05 探究光的反射定律9．（2024·福建）探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于下表。序号 入射光线相对法线的位置 反射光线相对法线的位置 入射角i 反射角r1 左 右 30° 30°2 左 右 45° 45°3 左 右 60° 60°4 右 左 60° 60°（1）能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生 反射；（2）分析表中数据得出结论：①反射光线、入射光线分别位于法线 ；②反射角 入射角；（3）光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿 时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。【答案】漫；两侧；等于；逆。【解析】（1）[1]因为光在光屏上发生漫反射，所以能从不同方向观察到光的传播路径。（2）①[2]分析表格中入射光线相对法线的位置、反射光线相对法线的位置，总是左右相反的，所以反射光线、入射光线分别位于法线两侧。②[3]分析表格中多组入射角i和反射角r，他们的大小相等，所以反射角等于入射角。（3）[4]根据图2可知，此时上午某时刻的光路图，说明太阳要逆时针方向运动，入射角变小，反射角也要变小，为了保证使反射光线射向吸热塔，追日镜也要沿逆时针方向旋转。10. （2024·江苏无锡）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向______（选填“上”或“下”）移动；（2）利用图乙所示的装置进行探究；①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在______时，纸板B上能呈现反射光束；②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小______；实验序号 入射角 反射角① 30° 30°② 45° 45°③ 60° 60°③用另一束光逆着反射光方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：______；（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是：______，实验表明：______；（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是：______。【答案】①. 下；②. 同一平面；③. 反射角等于入射角；④. 光路可逆；⑤. 垂直；⑥. 光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内；⑦. 见解析。【解析】（1）[1]保持光在平面镜上入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，入射光线偏离法线，反射光线也偏离法线，故光斑向下移动。（2）①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，发现当纸板B和纸板A在同一平面内时，B板上才能够呈现出反射光线，说明光的反射定律中，入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。②[3]分析表格中的数据发现，反射角等于入射角。③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，沿着原来的路径返回，故说明光路是可逆的。（3）[5][6]白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是垂直；若白板与平面镜不垂直，则法线不在该白板上，入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内，故看不到反射光线、入射光线，说明光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。（4）[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的，当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，光线将平行于入射光线，反射进入司机眼中，司机看到尾灯特别亮。06 镜面反射与漫反射【点拨】 （1）镜面反射是因为反射面是光滑表面形成的，入射光是平行光时，反射光也是平行光； （2）漫反射是因为反射面是高低不平的粗糙表面，即便入射光是平行光，反射光也不会是平行光，反射光会向各个方向出射，所以，人站在不同角度也能看见反射光； （3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律； （4）人眼感觉到物体的亮暗是由物体入射人眼的光的多少决定的。射入人眼的光越多，人感觉物体越亮；入射人眼的光越少，人感觉物体越暗。11.（多选）自行车的尾灯包含了光学的知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意，尾灯的结构如图所示。请你根据所学过的知识，判断下列说法中正确的是（ ）。A．光照到尾灯上反射时遵循反射定律B．尾灯第二次的反射光线与所给光线平行C．尾灯中的平面镜之间的夹角可以任意角度D．自行车的尾灯是光源【答案】AB。【解析】A．光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射，镜面反射遵循光的反射定律，故A正确；B．当入射光线在两块相互垂直的平面镜上，过入射点垂直于反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，反射光线到达下面的反射面再次进行反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，故B正确；C．尾灯中的平面镜之间的夹角是直角时，才符合尾灯的制作原理，故C错误；D．自行车的尾灯是反射了汽车灯的光，自身不能发光，因此，不是光源，故D错误。故选AB。12．（2024·山东济南·模拟预测）城市越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为外墙装饰。强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时，会发生 （选填“漫反射”或“镜面反射”），造成“光污染”。炎热的夏日，驾车行驶在平直的高速公路上，常常会看到公路远处似乎有“积水”。“积水”中还有汽车、电线杆等物体的倒影，但行驶至该处时“积水”却消失了。这种现象称之为“公路蜃景”，是由于光通过不均匀的空气时发生光的 形成的。【答案】镜面反射；折射。【解析】[1]玻璃幕墙、磨光的大理石外墙的表面较光滑，光在这些光滑的表面上发生了镜面反射。[2]公路蜃景，是公路表面的空气由于受热而变得不均匀，光在不均匀的空气中发生折射形成的。07 平面镜成像的特点13．（2024·四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（ ）。A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在【答案】A。【解析】当一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方时，湖面就相当于一个平面镜，平面镜成像特点是像与物体大小相等，像到镜的距离等于物体到镜的距离，所成的像是虚像。当小蜜蜂飞向湖面迎接“同伴”时，物距变小，像距也跟着变小，但像的大小不变。所以在此过程中，“同伴”向它迎来，大小不变。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。14．（2024·四川成都）夜幕降临，横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨，桨声灯影里，夜色让人陶然而醉，正所谓“锦江灯月遥相近，烟火市井三千年”。如图，水中“灯影”是由于光的 形成的；若锦江水面上涨，水中“灯影”到水面的距离变 。【答案】反射；小。【解析】[1]水中“灯影”是平面镜成像现象，是因为光照射到水面上发生光的反射形成的。[2]若锦江水面上涨，则灯距离水面的距离减小，即物距减小，由平面镜成像规律可知，像距等于物距，所以像距变小，故水中“灯影”到水面的距离变小。08 平面镜成像作图【点拨】 主要有两种作图类型： （1）由反射光线作光源 利用像点特性快速作图：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。 （2）已知光源作反射光路图15．（2024·上海）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。【解析】平面镜成像的特点：平面镜所成的像与物体大小相等，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，像与物体的连线与镜面垂直，平面镜所成的像是虚像；故作图时分别过AB作MN的垂线，标出等距离对称的A’B’，因像是虚像，故连接A’B’时用虚线。16.如图所示，请在图中作出物体AB在平面镜中所成的像。【解析】（1）由平面镜成像规律可知，像与物体关于平面镜对称，过平面镜作与A点和B点对称的点A'和B'，连接A'和B'即为AB的像，如图所示：09 平面镜在生活中的应用【点拨】 生活中平面镜主要应用有： （1）改变光路：平面镜成像利用的是光的反射，当入射角发生变化时，反射角随之反射变化，使入射过来的光线传播方向发生改变。 （2）成像：平面镜成像是生活中常见的平面镜的应用，熟悉平面镜成像规律是解答问题的关键。17．（2024·辽宁沈阳·二模）在丹东宽甸的白鹭自然保护区里，夕阳下的白鹭在浅滩中嬉戏、觅食，如图所示。下列说法正确的是（ ）。A．人们能看到白鹭说明白鹭是光源B．白鹭在水中的“倒影”是光的反射现象C．白鹭看到水里的“鱼”在鱼实际位置的下方D．浅滩底部白鹭的“黑影”是光折射形成的像【答案】B。【解析】A．人们能看到白鹭是因为白鹭反射的光线进入了人眼，白鹭不是光源，故A错误；B．鸟在水中的倒影属于平面镜成像，是光的反射，物体通过水面相当于平面镜成的虚像，故B正确；C．鱼反射的光从水中到空气中时会发生折射，折射光线远离法线偏折，白鹭沿着折射光线看过去，看到的“鱼”在实际位置的上方，故C错误；D．浅滩底部白鹭的“黑影”是白鹭的影子，是由光的直线传播形成的，故D错误。故选B。18. （2024·黑龙江齐齐哈尔）小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处，她在镜中的像与她的距离为______m。小萌靠近穿衣镜的过程中，她在镜中的像大小将______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。【答案】①. 4；②. 不变。【解析】[1]根据平面镜成像的特点，像与物到镜面的距离相等，小萌站在竖直放置的平面镜前2m处，则像距镜面也为2m，则镜中的像与人的距离为2m+2m=4m[2]平面镜所成的像与物体是等大的，当人逐渐面镜时，视觉上感觉像在变大，但实际上像的大小并没有变。所以他在平面镜中像的大小不变。10 探究平面镜成像的特点19．（2024·山西）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。实验思路：（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；（2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；实验过程：（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ；实验结论：（5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。【答案】玻璃板；距离；使结论具有普遍性；虚。【解析】（2）[1]实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。（3）[2]为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。（4）[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是为了避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。（5）[4]由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。20．（2024·江西）某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。【证据】（1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。（2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。（3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。（4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：（5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。（6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二：表二实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚1 2 22 3 33 4 4【解释】（1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。（2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。【答案】垂直；距离；见解析；相等；垂直；右。【解析】（1）[1]“探究平面镜成像特点”的实验过程中，为了便于测量物距和像距，用镀膜玻璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上。（3）[2]实验中改变物到镜面的格数，进行多次实验，像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的距离关系。（4）[3]根据实验要求和过程，设计实验数据的表格（表一）如下表所示实验次数 平面镜前棋子的格数 平面镜后棋子的格数123【解释】（1）[4]根据表二中的数据可知，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。（2）[5]根据方格纸可发现，平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。【交流】[6]根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。11 光的折射现象及应用（三种光现象辨析）21. （2024·黑龙江龙东）如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（ ）。A. 手影的形成 B. 渔夫叉鱼C. 照着镜子画脸谱 D. 人造彩虹【答案】C。【解析】A．手影的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故A不符合题意；B．渔夫叉鱼时，看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，我们看到的是变浅的鱼的虚像，故B不符合题意；C．照镜子画脸谱，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意；D．人造彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故D不符合题意。故选C。22．（2024·黑龙江大庆）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）。A． B．C． D．【答案】A。【解析】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。故选A。12 光的折射作图【点拨】 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的二作过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大三标标出光的传播方向2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。23. （2024·广西）了解水深，防止溺水。人在岸边看水池池底的发光点A，感觉该点的位置升高，池水看起来比实际的浅。请在图中画出从A点发出的光进入人眼E的光路图。【解析】眼睛观察到的A′点在A点的斜上方，然后连接A′与眼睛与界面的交点为折射点O，在图中A′点是A点的像，光由A点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角而射入眼睛点，A′就在折射光线的反向延长线上，如图所示：24．（2024·河南）如图，观光水池中，一束红光沿AO方向从水射入空气，折射光线为。若另一束红光沿BO方向从水射入空气，请大致画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。【解析】在光的折射现象中，折射角随入射角的减小而减小，折射角是折射光线与法线的夹角，据此画出入射光线BO的折射光线，并标出对应的折射角r。13 探究光的折射定律25．如图所示，为了探究“光折射时的特点”：(1)让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会 （选填偏向或偏离） 法线；(2)当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，观察到杯底的光斑向 （选填“左”或“右”） 移动；(3)如图所示，站在清澈的游泳池里，在岸上的人会发现泳池里人的腿 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。【答案】(1)偏向；(2)左；(3)变短。【解析】（1）让光束沿AO射入杯中时，光束进入水中后折射光线会向法线方向偏折，此时折射角小于入射角，折射光线靠近法线，向左偏折。（2）当一束光射入杯中时，会在杯底形成光斑，保持入射光束的方向不变，逐渐往杯中加水，入射点左移，但入射角和折射角均不变，故可观察到杯底的光斑向左移动。（3）人的脚发出的入射光线射到水面上会发生光的折射，折射光线进入岸上人的眼睛，岸上的人逆着折射光线看去，人脚的入射光线会向上偏折，所以岸上的人看到站在游泳池里人的腿是变短的。26.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。【设计实验】(1)实验应该在 的环境中进行，实验中使光线更明显的方式有 ；【进行实验与收集证据】(2)光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和、2和……4和分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置，并记录了表一的数据；由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 （选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；表一中“？”处的数据是 ；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(3)接下来继续探究光从水中射入空气中的折射情况，记录了表二的数据。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 ；【交流与合作】(4)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 ；(5)实验过程中，小组成员发现水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的 现象；(6)请你对该小组同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价；是否存在不足？答： （选填“是”或“否”）；请简要说明理由： ；【实验迁移】(7)在图甲的基础上，向容器中继续慢慢注水，容器底部光斑的位置将 （选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。【答案】(1)较暗；在水面上方喷烟雾或在水中滴几滴牛奶；(2)增大；小于；0；(3)40；(4)在同一平面内；(5)反射；(6)是；实验结论不具有普遍性，应换用其他透明介质再做实验，避免实验结论的偶然性；(7)向左移动。【解析】（1）[1]由于在较暗的环境进行实验时，光的路径较清晰，更容易观察，所以实验应该在较暗的环境中进行。[2]由于光路在透明的水中不易观察，所以在水面上方喷烟雾或在水中滴几滴牛奶，可以使光线更明显。（2）[1][2]由于入射光线与法线的夹角为入射角，折射光线与法线的夹角为折射角，由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大，且折射角小于入射角。[3]当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，所以此时入射角等于0度，折射角也等于0度。（3）光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，而从水斜射入空气时，折射角大于入射角，表一是从空气射入水中的数据，表二是光从水射入空气中的数据，对比表一的1、3和表二的1、3，发现入射角和折射角相互交换，说明光的折射现象遵循光路可逆，根据表二第2次数据，交换后入射角为29°，对应的折射角为40°。（4）将光屏的右半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线共面，所以使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否在同一平面内。（5）由于平静的水面相当于平面镜，光在平面镜上会发生反射现象，所以会发现水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的反射现象。（6）[1][2]由于实验中只用水做介质，结论具有偶然性，所以实验存在不足，应换用其他透明介质再做实验，避免实验结论的偶然性。（7）向容器中继续慢慢注水，水面升高，由图甲可知，入射点将向左移动，则折射光线向左移动，故容器底部光斑的位置将向左移动。14 光的色散及色散现象【点拨】 认识光的色散是解答此类问题的基础。光的色散是光的折射引起的，但要注意光的色散与光的折射的联系与区别： 色散是复色光分解为单色光的现象，色散可以利用棱镜的折射实现，也可以利用光栅等仪器来实现。27．（2024·广西钦州·二模）关于光现象，下列说法正确的是（ ）。A．雨后天空出现彩虹是由于光的反射形成的B．在平静的湖面上可以看到蓝天白云是由于光的折射形成的C．影子是光的直线传播形成的D．光从空气射入水中，传播速度变小【答案】CD。【解析】A．雨后天空出现彩虹是由于光的折射形成的，属于光的色散现象，故A错误；B．在平静的湖面上可以看到蓝天白云属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B错误；C．影子是物体遮挡光线，光照射不到的阴影区域，是光的直线传播形成的，故C正确；D．光在其它透明介质中的传播速度都小于在空气中的速度，故光从空气射入水中，传播速度变小，故D正确。故选CD。28.下列关于光现象说法正确的是（ ）。A．1666年，牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜B．雨后的彩虹是光的色散现象，说明太阳光是由红、绿、蓝三种色光混合而成C．手持体温枪靠发出紫外线测量人的体温D．红外线能杀死微生物，手术室常用红外线灯来灭菌【答案】A。【解析】A．17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色，直到1666 年，牛顿通过色散实验即用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，故A正确；B．雨后的彩虹是光的色散现象，说明太阳光是由七种色光混合而成，故B错误；C．手持体温枪靠发出红外线测量人的体温，故C错误；D．紫外线能杀死微生物，手术室常用紫外线灯来灭菌，故D错误。故选A。15 三原色与物体的颜色【点拨】 （1）三原色：红、绿、蓝； （2）由三原色按不同比例混合可以模拟各种色光，这就是色光的混合； （3）我们看到的物体的颜色这种色光进入眼睛得到的。物体的颜色有两种类型：①物体反射光的颜色；②物体透光的颜色。29.下列说法中不正确的是（ ）。A．红绿蓝三种色光可以混合形成任意颜色的光B．光线是一种物理模型，它可以形象的描述光的传播路径和方向C．光的传播速度很快，约为3×108m/sD．实像能用眼睛看到，虚像也能用眼睛看到【答案】C。【解析】A．光的三原色是红绿蓝，红绿蓝三种色光可以混合形成任意颜色的光，故A正确，不符合题意；B．光线是一种物理模型，它可以形象的描述光的传播路径和方向，并不是真实存在的，故B正确，不符合题意；C．光的传播速度很快，在真空中约为3×108m/s，故C错误，符合题意；D．实像和虚像都可以用眼睛看到，但虚像不能承接到光屏上，故D正确，不符合题意。故选C。30．（2024·云南昭通·二模）（多选）五千年的华夏文明，创造了无数的诗词歌赋，下面是某位同学对部分诗句中蕴涵的物理知识的理解正确的是（ ）。A．“不敢高声语，恐惊天上人”——“高”指的是声音的“响度”大B．“孤帆一片日边来”——以江岸为参照物，“孤帆”是运动的C．“人面桃花相映红”——桃花是光源，发出的红光映红了人的脸D．“露似真珠月似弓”——露实际是小水珠，是水蒸气液化形成的【答案】ABD。【解析】A．“不敢高声语，恐惊天上人”——“高”指的是声音的音量大即“响度”大，故A正确；B．“孤帆一片日边来”——孤帆与江岸间的空间位置发生变化，以江岸为参照物，“孤帆”是运动的，故B正确；C．桃花本身不能发光，所以不是光源，故C错误；D．“露似真珠月似弓”——露实际是小水珠，是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故D正确。故选ABD。16 红外线、紫外线及其应用【点拨】 红外线和紫外线的应用都是建立在其自身特点的基础上的 （1）红外线具有热效应强，穿透能力强，一切物体都在不停地辐射红外线等特点，利用这些特点可制成热谱仪、夜视仪、红外遥感卫星等。 （2）紫外线具有化学作用、生理作用、荧光效应等特性，可用于紫外线摄影、灭菌灯、验钞机等。31．（2024·山东聊城）关于光学知识在生活中的应用，下列说法正确的是（ ）。A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的多次折射传输图像信息B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射扩大视野C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正近视眼D．丁图，物体温度升高时辐射的紫外线会增强，可以利用紫外线拍摄热谱图【答案】B。【解析】A．甲图，光导纤维用于医用内窥镜，利用了光的反射传输图像信息，故A错误；B．乙图，街头路口安装凸面镜，利用了光的反射工作的，可以扩大视野，故B正确；C．丙图，凸透镜对光有会聚作用，可以用来矫正远视眼，使光线提前会聚，在视网膜前成像，故C错误；D．丁图，物体温度升高时辐射的红外线会增强，可以利用红外线拍摄热谱图，故D错误。故选B。32.关于超声波、红外线和紫外线，下列说法中正确的是（ ）。A．超声波、红外线和紫外线都可以在真空中传播B．只有太阳才能辐射红外线C．利用超声波可以测量宇宙飞船飞行的轨道高度D．当预报的紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射人体【答案】D。【解析】A．红外线和紫外线都是电磁波，可以在真空传播，但真空不能传声，所以超声波不能再真空传播，故A错误；B．一切物体都能辐射红外线，故B错误；C．宇宙飞船在真空状态的太空飞行，真空不能传声，故C错误；D．虽然紫外线对人体有好处，但过多地接受紫外线的照射对人体有伤害，所以紫外线指数过大时，要采取防护措施，防止过量的紫外线照射，故D正确。故选D。21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第02讲 光现象（原卷版）【讲义】-【新课标新思维】人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测.docx 第02讲 光现象（解析版）【讲义】-【新课标新思维】人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测.docx
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