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第02讲 光现象
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 光的直线传播 知识点01 光源 知识点02 光的直线传播 知识点03 光的传播速度 考点二 光的反射 知识点01 光的反射 知识点02 光的反射定律 知识点03 光路可逆 知识点04 利用光的反射定律作图 知识点05 镜面反射和漫反射 考点三 平面镜成像 知识点01 探究平面镜成像 知识点02 平面镜成虚像 知识点03 平面镜的应用 知识点04 凸面镜和凹面镜 考点四 光的折射 知识点01 光的折射 知识点02 生活中的折射现象 考点五 光的色散 知识点01 光的色散 知识点02 三原色 知识点03 看不见的光 考点六 光学实验综述 实验01 光是怎样传播的 实验02 探究光反射时的规律 实验03 探究平面镜成像的特点 实验04 现象探究：光的折射 实验05 探究光的折射时的特点 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 光现象属于中考常考热点，考察题型多为选择题、填空题以及作图和实验探究题，试题在注重考查基础知识的同时，主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。随着新课标核心素养的提出，光学作图成为中考的热点问题。光学类科学探究题，大多以基本光学规律(如光的反射规律、平面镜成像规律)为背景，在课本探究实验的基础上加以改进，考查学生的实验、探究能力。 光现象部分作为中考常考热点，考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上。2022版课程标准中，将4.2.6 探究光的反射定律、4.2.7 探究平面镜成像的特点作为探究类学生必做实验，所以在备考时，需要重点关注光的反射及平面镜成像的探究题型。
光的反射 2.3.3探究并了解光的反射规律
平面镜成像 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
光的折射 2.3.3通过探究，了解光的折射规律。
光的色散 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象
红外线、紫外线
【知识建构】
【考点突破】
考点一 光的直线传播
知识点01 光源
1.光源：自身能够发光的物体叫光源（如太阳、萤火虫、电灯等）。光源分为自然光源和人造光源。
2.光源的判断：
（1）判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。
（2）有些物体本身并不发光，只是反射光，所以并不是光源。如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
知识点02 光的直线传播
1.光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光线
（1）定义：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。（模型法）
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
3.与光的直线传播有关的现象
现象 特点 图示
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
日食 当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食
月食 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
小孔成像 用用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。
（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。
【现象辨析】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
4.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。
知识点03 光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
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，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度约为c。
（1）月亮不是光源；
（2）光年是长度（距离）单位。
1．（2025 昆明校级一模）光在同种均匀、透明的介质中总是沿直线传播，在如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是　　
A．游戏手影
B．美女正妆
C．筷子“弯折”
D．放大镜看报纸
2．（2024 中山区一模）在二千多年前，《墨子经下》中记载了小孔成像的形成原因。图中与小孔成像原理相同的是　　
A．日晷计时 B．水中倒影
C．筷子弯折 D．雨后彩虹
3．（2024 开州区模拟）如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是　　
A．水中倒影 B．手影游戏
C．透镜观蚁 D．涧中彩虹
4．（2024 延吉市校级一模）如图所示，在一个纸板上打若干个小孔，组成一个心形。在室内让这个纸板在烛焰和白墙之间移动，在墙上能看到的图案是　　
A． B．
C． D．
5．（2024 湘阴县模拟）如图所示的光现象，由于光沿直线传播形成的是　　
A．筷子好像在水面处弯折 B．沙漠里的海市蜃楼
C．水中倒影 D．惟妙惟肖的手影
考点二 光的反射
知识点01 光的反射
1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，一部分光返回原介质的传播现象叫做光的反射。
2.看到物体的原因
我们能看到太阳等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线
一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示
三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO
法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON
反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF
两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i
反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r
知识点02 光的反射定律
1.光的反射定律：
①在反射现象中，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反射角等于入射角；
④在反射现象中，光路是可逆的。
2.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，先有入射光，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。
知识点03 光路可逆
1.光路的可逆性
在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。
2.生活中的光路可逆现象
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一面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。
知识点04 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
知识点05 镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
不同点 概念 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 当一束平行光照射到凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出
图例
反射面 光滑表面 凹凸不平的表面
反射光 平行光入射后仍平行射出 平行光入射后向四面八方射出
相同点 都遵循光的反射定律
（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浸入人眼越多，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，都遵循光的反射定律。
2.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，眩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。
6．（2024 无锡模拟）如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板、立在平面镜上。下列说法中正确的是　　
A．②号光线为蓝色
B．红光的入射角为
C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D．将纸板沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
7．（2024 东台市模拟）有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为，则以下说法不正确的是　　
A．此时反射角的大小是
B．该装置利用了光的反射定律
C．液面下降时，光电屏上光斑右移
D．当液面升高时，入射角会随之减小
8．（2024 济南二模）如图所示，“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一，由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上点的光路图是　　
A． B．
C． D．
9．（2024 仪征市校级三模）晚自习后，小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时，会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示，下列说法正确的是　　
A．自行车尾灯是光源
B．人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C．自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
10．（2024 肥西县二模）关于如图中所示的光学现象的描述或解释，正确的是　　
A．图甲中，亭台、树木在水中的“倒影”是光的漫反射形成的
B．图乙中，手影是由于光的反射形成的
C．图丙中，急转弯处的“拐弯镜”是利用光的反射规律成像的
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章，不遵循光的反射定律
考点三 平面镜成像
知识点01 探究平面镜成像
1.什么是像
当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。
2.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。
知识点02 平面镜成虚像
1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
2.平面镜成像原理：光的反射定律
3.对实像和虚像的理解
成因 特点 实例
实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像
虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼
4.平面镜成像作图方法
方法原理 步骤 图示
根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 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。
根据平面镜成像特点作图（对称法） 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。
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。
知识点03 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
知识点04 凸面镜和凹面镜
种类 球面镜
凹面镜 凸面镜
对光线作用 会聚作用 发散作用
图示
应用 太阳灶、奥运圣火采集器、探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等 汽车后视镜、道路转弯处的反射镜等（作用：扩大视野）
11．（2024 盐都区三模）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，下列操作可行的是　　
A．玻璃板水平向①方向移动 B．玻璃板水平向②方向移动
C．玻璃板水平向③方向移动 D．玻璃板水平向④方向移动
12．（2024 鞍山四模）如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前处，以的水平速度垂直向平面镜匀速靠近下列说法正确的是　　
A．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直
B．经过，铅笔与它的像之间的距离变为
C．铅笔的像相对于平面镜的速度为
D．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
13．（2024 昆山市校级二模）如图所示，平面镜竖直放置在水平桌面上，一支直立的铅笔从平面镜前处，以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．经过铅笔与它的像之间的距离变为
C．铅笔的像相对于平面镜的速度为
D．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，直立的铅笔仍以相同水平速度移动，则它的像应该竖直向上运动
14．（2024 柘城县校级模拟）2024活力跨年夜在郑东新区上演，如意湖畔“大玉米”上演了主题灯光秀，光与“影”交相辉映，营造出幸福祥和的节日气氛，如图所示。下列说法正确的是　　
A．大玉米在水中的“倒影”是缩小的
B．大玉米在水中的“倒影”是光的折射形成的
C．在水面无法看到塔尖，是因为塔太高，不能在水中成完整的像
D．大玉米“倒影”看起来比它本身暗，是由于一部分光折射进入水中
15．（2024 吴中区模拟）为完成“探究平面镜成像特点”实验，小华选择了如图所示的实验装置。
（1）为了便于观察，最好选用 　　（无色茶色）的
透明玻璃板进行实验；
（2）小华把点燃的蜡烛放在玻璃板前，还要在玻璃板后面放一支外形相同，　　（点燃不点燃）的蜡烛，小华应在 　　蜡烛一侧观察玻璃板中的像；
（3）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将 　　（变大不变变小）；
（4）如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛的成像情况是 　　（选填字母代号）。
蜡烛成像仍在处
蜡烛成像在处右侧
蜡烛无法通过玻璃板成像
考点四 光的折射
知识点01 光的折射
1.光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。
2.基本概念：“一点、一面、三线、两角”
一点 入射点 入射光与分界面的交点
一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN'
三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO
法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN'
折射光线 进入另一种介质的光线OC
两角 入射角 入射光线与法线的夹角
折射角 折射光线与法线的夹角
3.光的折射规律：
（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。
4.对光的折射现象的理解
（1）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；
（2）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°；
（3）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；
知识点02 生活中的折射现象
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，从水中射向空气发生折射，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
16．（2024 长沙模拟）关于古诗文中蕴含的物理知识，下列说法正确的是　　
A．“楼台倒影入池塘”，“楼台倒影”是由光的反射形成的
B．“一石击破水中天”，“水中天”是由光的折射形成的
C．“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
D．“绿树阴浓夏日长”，“树阴”是由光的折射形成的
17．（2024 蓬江区校级二模）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼，小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是　　
A． B．
C． D．
18．（2024 连云港一模）将一枚硬币放在碗的底部，然后退到恰好看不到硬币的位置。如果想再次看到硬币，下列做法不可行的是　　
A．用手电筒照亮硬币 B．向碗里缓缓注水
C．人向碗走近一些 D．借助一块平面镜
19．（2024 南岗区校级四模）下列有关光现象的分析中不正确的是　　
A．月亮不是光源
B．皮影戏的工作原理是光在同种均匀介质中沿直线传播
C．我们在镜子迷宫中可以看到多个自己的实像
D．水中筷子的弯折是一种光的折射现象
20．（2024 开阳县二模）如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为　　
A． B． C． D．
考点五 光的色散
知识点01 光的色散
1.现象探究：光的色散
（1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
（2）探究归纳
①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光；
②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。
2.色散的概念：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。
3.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。
知识点02 三原色
1.色光的三原色
（1）太阳光是一种复色光，可以分解为七种单色光；
（2）人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
2.色光混合的应用
色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
拓展延伸：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。
知识点03 看不见的光
1.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。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
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。
2.红外线
（1）概念：我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。
（2）特性及应用
特性 应用 工作原理
热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升
穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征
抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制
一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制
3.紫外线
（1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。
（2）特性及应用
特性 应用
化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影
生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等
荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等
（3）紫外线的危害
①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩；
②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。
（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。
21．（2024 工业园区校级模拟）小明去武夷山旅行观看了《印象大红袍》演出，舞台上的舞者的衣服随着舞台灯光的变换，时而变成绿色，时而变成红色，美轮美奂。小明立刻判断舞者的衣服在阳光下应该呈　　
A．红色 B．绿色 C．白色 D．黑色
22．（2024 汕尾三模）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．露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
23．（2024 佛冈县校级二模）秋日的一天，小美的妈妈到孝妇河地公园里的银杏树，不禁发了个“满树尽是黄金甲”的朋友圈，用“黄金甲”来比喻黄色的银杏叶。用光学知解释这一现象正确的是　　
A．银杏叶吸收了光 B．银杏叶发出了黄光
C．银杏叶透过了黄光 D．银杏叶反射了黄光
24．（2024 杜尔伯特县二模）2024年春节联欢晚会中，来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实技术，让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安，让大唐不夜城，再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是　　
A．永宁门城墙的彩灯是自然光源
B．李白的影子形成的原理是光的折射
C．舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D．通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
25．（2024 前郭县一模）下列现象中，属于光的色散现象的是　　
A．井底之蛙，所见甚小 B．猴子捞月，空喜一场
C．雨后天空，彩虹架桥 D．岸边树木，水中“倒影”
考点六 光学实验综述
实验01 光是怎样传播的
1.实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。
二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。
三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
2.探究光沿直线传播的条件
①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液；
②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲；
③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。
【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。
【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。
实验02 探究光反射时的规律
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、反射光分居法线两侧，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）本实验是一个归纳性实验，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。
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。
实验03 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与物体到平面镜的距离相等
实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一支、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，把一支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。再拿一支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
特别提醒：
（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。
实验04 现象探究：光的折射
提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？
实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径
现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化
实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。
实验05 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，折射光线向靠近法线方向偏折，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。
26．（2024 江都区二模）如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央扎一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像特点：
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 　　（选填“实像”“虚像” ；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　　；
．三角形光斑
．圆形光斑
．烛焰的正立像
．烛焰的倒立像
（3）将蜡烛逐渐靠近小孔时，则人眼看到的塑料薄膜上的像将 　　（选填“变大”“变小”“不变” ；
（4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 　　。
27．（2024 佛冈县校级二模）在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 　　，白色的硬纸板应选择表面 　　（选填“光滑”或“粗糙” 的；
（2）小李让一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线，然后将纸板绕向后折，如图乙所示，此时在面上 　　（选填“看到”或“看不到” 反射光线，此时，反射光 　　（存在不存在）；
（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 　　（选填“上部”或“下部” 会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 　　（选填“在”或“不在” 同一平面。
28．（2024 白朗县模拟）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 　　放置在方格纸上；
（2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 　　关系；
（3）在玻璃板前放一个棋子，将另一个相同的棋子放到玻璃板后，使棋子与棋子在玻璃板后所成的像重合，此时，棋子的位置就是棋子的像的位置。将光屏竖直放在棋子的位置，从光屏上不能直接观察到棋子的像，说明平面镜所成的像是 　　像；
（4）多次改变棋子的位置，并记录棋子的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 　　。
实验序号 1 2 3 4 5
物到平面镜的距离 5.50 8.00 10.20 12.00 15.10
像到平面镜的距离 5.50 8.10 10.20 12.10 15.10
29．（2024 佳县模拟）如图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据：
入射角
反射角
折射角
（1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 　　（选填“大于”“小于”或“等于” 入射角；当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 　　（选填“增大”“减小”或“不变” ；
（2）小宇让一束光沿着图中方向入射向水面时，发现光线沿着方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 　　的；
（3）小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了 　　。
30．（2024 蜀山区二模）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角
折射角
（1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的 　　，显示出光路；
（2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且 　　。
考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用
一、活动目的
1.了解平面镜成像的原理和特点；
2.发现平面镜成像在生活中的广泛应用，培养观察能力。
3.提高学生分析问题和解决问题的能力，增强对物理知识与生活联系的认识。
二、活动准备
1.知识资料：收集有关平面镜成像原理、特点的资料，包括文字、图片、视频等，并制作成简单的课件。
2.实验器材：平面镜、玻璃板、蜡烛、白纸、铅笔、直尺、火柴等，用于简单的成像实验演示。
3.分组准备：将学生分成若干小组，每组推选一名组长，负责组织讨论和记录。
4.生活案例收集：提前布置学生在生活中留意平面镜成像的应用场景，可拍照或记录下来。
三、活动过程
1.知识构建
教师通过课件讲解平面镜成像的原理和特点，如像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与平面镜垂直等。
利用简单的实验器材进行现场演示，让学生更直观地理解成像特点，如用玻璃板和蜡烛模拟平面镜成像，观察像与物的位置关系。
2.生活中的平面镜成像应用讨论
各小组内部交流提前收集的生活中平面镜成像应用案例，组长负责记录。
鼓励学生思考这些应用是如何利用平面镜成像特点的，例如汽车后视镜利用凸面镜（可看作特殊的平面镜）扩大视野，是利用了成像中改变光路的原理。
3.实地探究
以小组为单位分组前往商场、停车场等公共场合。观察并记录这些地方的平面镜（如商场装饰镜、停车场转角镜）的位置和作用。
观察并分析这些应用场景中平面镜成像所起的作用，例如玻璃幕墙在美观的同时可能会产生光污染，这与平面镜成像反射光线有关。
记录观察结果，包括应用场景、成像特点的利用情况、可能存在的问题等。
四、交流讨论
1.各小组回到教室，每个小组派代表发言，分享小组在实地探究中的发现和分析结果。
2.其他小组可以进行提问、补充或提出不同的看法，共同探讨平面镜成像在不同场景中的应用价值和可能带来的影响。
3.教师在学生交流过程中适时引导，帮助学生深入理解平面镜成像原理与生活应用的联系，例如引导学生思考如何改进某些平面镜应用存在的问题。
五、活动成果展示
1.展示形式：各小组可以通过制作手抄报、PPT 或实物模型等形式展示活动成果。
2.展示内容：包括收集到的生活中平面镜成像应用案例、对这些应用的原理分析、实地探究中的发现和思考，以及小组讨论提出的改进建议等。
3.每个小组轮流展示，其他小组学生认真观看并学习。
六、活动延伸
鼓励学生在课后继续观察生活中的平面镜成像应用，并思考如何改进或创新这些应用。
1．（2023·四川宜宾·二模）（多选）如图所示是兴文2023年元宵晚会的场景，炫彩的灯光照亮夜空，庆祝氛围处处洋溢。下列说法正确的是（　　）
A．人们看到的光束是光源
B．人们能看到五颜六色的光，这是光的色散现象
C．坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射
D．表演者上台前整理妆容时，当他面镜时，他在镜中所成的像的大小不变
2．（2024·上海宝山·一模）测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样大”），该像到小红的距离为 m；若她向左移动1m，则该像到小红的距离为 m。
3．（2024·吉林·模拟预测）夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？
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第02讲 光现象
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 光的直线传播 知识点01 光源 知识点02 光的直线传播 知识点03 光的传播速度 考点二 光的反射 知识点01 光的反射 知识点02 光的反射定律 知识点03 光路可逆 知识点04 利用光的反射定律作图 知识点05 镜面反射和漫反射 考点三 平面镜成像 知识点01 探究平面镜成像 知识点02 平面镜成虚像 知识点03 平面镜的应用 知识点04 凸面镜和凹面镜 考点四 光的折射 知识点01 光的折射 知识点02 生活中的折射现象 考点五 光的色散 知识点01 光的色散 知识点02 三原色 知识点03 看不见的光 考点六 光学实验综述 实验01 光是怎样传播的 实验02 探究光反射时的规律 实验03 探究平面镜成像的特点 实验04 现象探究：光的折射 实验05 探究光的折射时的特点 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 光现象属于中考常考热点，考察题型多为选择题、填空题以及作图和实验探究题，试题在注重考查基础知识的同时，主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。随着新课标核心素养的提出，光学作图成为中考的热点问题。光学类科学探究题，大多以基本光学规律(如光的反射规律、平面镜成像规律)为背景，在课本探究实验的基础上加以改进，考查学生的实验、探究能力。 光现象部分作为中考常考热点，考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上。2022版课程标准中，将4.2.6 探究光的反射定律、4.2.7 探究平面镜成像的特点作为探究类学生必做实验，所以在备考时，需要重点关注光的反射及平面镜成像的探究题型。
光的反射 2.3.3探究并了解光的反射规律
平面镜成像 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
光的折射 2.3.3通过探究，了解光的折射规律。
光的色散 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象
红外线、紫外线
【知识建构】
【考点突破】
考点一 光的直线传播
知识点01 光源
1.光源：自身能够发光的物体叫光源（如太阳、萤火虫、电灯等）。光源分为自然光源和人造光源。
2.光源的判断：
（1）判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。
（2）有些物体本身并不发光，只是反射光，所以并不是光源。如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
知识点02 光的直线传播
1.光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光线
（1）定义：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。（模型法）
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
3.与光的直线传播有关的现象
现象 特点 图示
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
日食 当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食
月食 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
小孔成像 用用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。
（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。
【现象辨析】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
4.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。
知识点03 光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
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，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度约为c。
（1）月亮不是光源；
（2）光年是长度（距离）单位。
1．（2025 昆明校级一模）光在同种均匀、透明的介质中总是沿直线传播，在如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是　　
A．游戏手影
B．美女正妆
C．筷子“弯折”
D．放大镜看报纸
【答案】
【解答】解：．游戏手影，墙上的手影是手挡住射向墙壁的光出现的，是一种光的直线传播现象，故正确，符合题意；
．美女正妆，人照镜子，属于平面镜成像，是光的反射，故错误，不符合题意；
．筷子“弯折”是筷子反射的光经过水面时发生了折射，故错误，不符合题意；
．放大镜看报纸属于光的折射，故错误，不符合题意。
故选：。
2．（2024 中山区一模）在二千多年前，《墨子经下》中记载了小孔成像的形成原因。图中与小孔成像原理相同的是　　
A．日晷计时 B．水中倒影
C．筷子弯折 D．雨后彩虹
【答案】
【解答】解：小孔成像的原理是光的直线传播；
、日晷计时利用了光的直线传播，故正确；
、水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故错误；
、筷子弯折是由光的折射形成的，故错误；
、雨后彩虹是由光的折射形成的，故错误。
故选：。
3．（2024 开州区模拟）如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是　　
A．水中倒影 B．手影游戏
C．透镜观蚁 D．涧中彩虹
【答案】
【解答】解：．水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故不正确；
．手影游戏是由于光的直线传播形成的，故正确；
．透镜观蚁是由于光的折射形成的，故不正确；
．涧中彩虹是由于光的折射形成的，故不正确；
故选：。
4．（2024 延吉市校级一模）如图所示，在一个纸板上打若干个小孔，组成一个心形。在室内让这个纸板在烛焰和白墙之间移动，在墙上能看到的图案是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：由于光在均匀空气中沿直线传播，烛焰的光通过纸板上很小的小孔，在白墙上将观察到一个心形光斑，心形光斑的每个亮点为烛焰倒立的实像，这是小孔成像现象，因此错误，正确。
故选：。
5．（2024 湘阴县模拟）如图所示的光现象，由于光沿直线传播形成的是　　
A．筷子好像在水面处弯折 B．沙漠里的海市蜃楼
C．水中倒影 D．惟妙惟肖的手影
【答案】
【解答】解：、筷子好像在水面处弯折，属于光的折射，故不符合题意；
、沙漠里的海市蜃楼，属于光的折射，故不符合题意；
、水中倒影，属于光的反射，故不符合题意；
、惟妙惟肖的手影，故符合题意。
故选：。
考点二 光的反射
知识点01 光的反射
1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，一部分光返回原介质的传播现象叫做光的反射。
2.看到物体的原因
我们能看到太阳等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线
一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示
三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO
法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON
反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF
两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i
反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r
知识点02 光的反射定律
1.光的反射定律：
①在反射现象中，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反射角等于入射角；
④在反射现象中，光路是可逆的。
2.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，先有入射光，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。
知识点03 光路可逆
1.光路的可逆性
在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。
2.生活中的光路可逆现象
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一面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。
知识点04 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
知识点05 镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
不同点 概念 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 当一束平行光照射到凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出
图例
反射面 光滑表面 凹凸不平的表面
反射光 平行光入射后仍平行射出 平行光入射后向四面八方射出
相同点 都遵循光的反射定律
（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浸入人眼越多，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，都遵循光的反射定律。
2.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，眩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。
6．（2024 无锡模拟）如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板、立在平面镜上。下列说法中正确的是　　
A．②号光线为蓝色
B．红光的入射角为
C．利用该装置进行实验时，纸板不需要垂直于平面镜放置
D．将纸板沿红光所在直线向后折，无法观察到反射光线，表明反射现象消失
【答案】
【解答】解：．在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，因此②号光线的颜色为蓝色，故正确；
．红光垂直照射在平面镜上，入射角是，故错误；
．因为当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系，只有垂直放置时，三条线才会都体现出来，因此纸板必须垂直放置，故错误；
．当纸板转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故错误。
故选：。
7．（2024 东台市模拟）有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为，则以下说法不正确的是　　
A．此时反射角的大小是
B．该装置利用了光的反射定律
C．液面下降时，光电屏上光斑右移
D．当液面升高时，入射角会随之减小
【答案】
【解答】解：（1）该装置利用了光的反射规律，故正确；
（2）因为入射光线与界面夹角为，所以入射角等于；
又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射角等于。
当液面升高或降低时，入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，
如图所示，故光电屏上的光斑向右移动。故正确，错误。
故选：。
8．（2024 济南二模）如图所示，“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一，由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上点的光路图是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：桥的倒影是桥反射的光线斜射到水面时再次发生反射，反射光线射入人的眼睛，人逆着光线看到的桥上的点在水中的虚像，故只有图符合题意。
故选：。
9．（2024 仪征市校级三模）晚自习后，小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时，会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示，下列说法正确的是　　
A．自行车尾灯是光源
B．人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C．自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
【答案】
【解答】解：、能够自身发光的物体叫做光源，自行车尾灯本身不发光，不是光源，故错误；
、自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的，根据光的反射定律可知，垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线，经两次反射后，反射光线与入射光线平行射出，人从侧边看自行车尾灯时，光线不能平行反射，所以不会很明亮，故错误；
、自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的，根据光的反射定律可知，垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线，经两次反射后，反射光线与入射光线平行射出，故正确；
、光照射在自行车尾灯上是平行入射，平行反射，所以发生的是镜面反射，故错误。
故选：。
10．（2024 肥西县二模）关于如图中所示的光学现象的描述或解释，正确的是　　
A．图甲中，亭台、树木在水中的“倒影”是光的漫反射形成的
B．图乙中，手影是由于光的反射形成的
C．图丙中，急转弯处的“拐弯镜”是利用光的反射规律成像的
D．图丁中，漫反射的光线杂乱无章，不遵循光的反射定律
【答案】
【解答】解：、亭台、树木在水中的“倒影”属于平面镜成像，是光的镜面反射形成的，故错误；
、手影是由于光的直线传播形成的，故错误；
、急转弯处的“拐弯镜”是凸面镜，是利用光的反射规律成像的，故正确；
、图丁中，漫反射的光线杂乱无章，遵循光的反射定律，故错误。
故选：。
考点三 平面镜成像
知识点01 探究平面镜成像
1.什么是像
当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。
2.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。
知识点02 平面镜成虚像
1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
2.平面镜成像原理：光的反射定律
3.对实像和虚像的理解
成因 特点 实例
实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像
虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼
4.平面镜成像作图方法
方法原理 步骤 图示
根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 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。
根据平面镜成像特点作图（对称法） 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。
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。
知识点03 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
知识点04 凸面镜和凹面镜
种类 球面镜
凹面镜 凸面镜
对光线作用 会聚作用 发散作用
图示
应用 太阳灶、奥运圣火采集器、探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等 汽车后视镜、道路转弯处的反射镜等（作用：扩大视野）
11．（2024 盐都区三模）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，下列操作可行的是　　
A．玻璃板水平向①方向移动 B．玻璃板水平向②方向移动
C．玻璃板水平向③方向移动 D．玻璃板水平向④方向移动
【答案】
【解答】解：平面镜成像特点，像与物到平面镜距离相等，要使像移到烧杯中，需要增大蜡烛到玻璃板的距离，因此玻璃板应该向④的方向移动，故正确，错误。
故选：。
12．（2024 鞍山四模）如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前处，以的水平速度垂直向平面镜匀速靠近下列说法正确的是　　
A．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直
B．经过，铅笔与它的像之间的距离变为
C．铅笔的像相对于平面镜的速度为
D．铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
【答案】
【解答】解：
、铅笔与平面镜的夹角为，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，故正确；
、因像距与物距是相等的，当铅笔以的速度向平面镜靠近时，内铅笔通过的距离，后物距为，像距也为，后铅笔与镜中的像相距，故错误；
、若铅笔以速度向平面镜靠近，同时像也以速度垂直向平面镜靠近，故错误；
、由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，故错误。
故选：。
13．（2024 昆山市校级二模）如图所示，平面镜竖直放置在水平桌面上，一支直立的铅笔从平面镜前处，以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．经过铅笔与它的像之间的距离变为
C．铅笔的像相对于平面镜的速度为
D．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，直立的铅笔仍以相同水平速度移动，则它的像应该竖直向上运动
【答案】
【解答】解：．由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，故错误；
．经过铅笔与平面镜间的距离为，因像和物体到平面镜间距离相等，所以像与平面镜间的距离也为，所以经过铅笔与它的像之间的距离变为，故正确；
．平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，铅笔以向平面镜移动，则像也以向平面镜移动，即铅笔的像相对于平面镜的速度为，故错误；
．若平面镜顺时针转至图中虚线位置，直立的铅笔与平面镜间的夹角为，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，所以像与平面镜间的夹角也为，所以物与像相垂直，若铅笔仍以相同水平速度向右移动，则它的像应该竖直向上运动，若水平向左运动，像竖直向下运动，故错误。
故选：。
14．（2024 柘城县校级模拟）2024活力跨年夜在郑东新区上演，如意湖畔“大玉米”上演了主题灯光秀，光与“影”交相辉映，营造出幸福祥和的节日气氛，如图所示。下列说法正确的是　　
A．大玉米在水中的“倒影”是缩小的
B．大玉米在水中的“倒影”是光的折射形成的
C．在水面无法看到塔尖，是因为塔太高，不能在水中成完整的像
D．大玉米“倒影”看起来比它本身暗，是由于一部分光折射进入水中
【答案】
【解答】解：、大玉米在水中的“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，成的是正立、等大的虚像，故错误；
、在水面无法看到塔尖，是因为塔尖经水面反射的光没有反射到眼睛里，故错误；
、光射到水面时，一部分光线发生了反射，另一部分发生了折射而进入水中，所以“大玉米”的倒看起来比实际物体本身“暗”一些，是由于一部分光折射进入水中，故正确。
故选：。
15．（2024 吴中区模拟）为完成“探究平面镜成像特点”实验，小华选择了如图所示的实验装置。
（1）为了便于观察，最好选用 　茶色　（无色茶色）的
透明玻璃板进行实验；
（2）小华把点燃的蜡烛放在玻璃板前，还要在玻璃板后面放一支外形相同，　　（点燃不点燃）的蜡烛，小华应在 　　蜡烛一侧观察玻璃板中的像；
（3）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将 　　（变大不变变小）；
（4）如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛的成像情况是 　　（选填字母代号）。
蜡烛成像仍在处
蜡烛成像在处右侧
蜡烛无法通过玻璃板成像
【答案】（1）茶色；（2）不点燃；；（3）不变；（4）。
【解答】解：（1）透明玻璃板的两个面都可以当作反射面，若采用厚玻璃板，会出现两个相距较远的像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。相较于无色玻璃板，茶色玻璃板对光的反射能力较强，与蜡烛烛焰的对比也更加明显，所以应采用茶色玻璃；
（2）把一支点燃的蜡烛竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛，实验时，小芳同学应在这一侧观察蜡烛经玻璃板所成的像；
（3）当把蜡烛靠近玻璃板时，由于像的大小与物体大小相同，蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变；
（4）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，蜡烛位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选。
故答案为：（1）茶色；（2）不点燃；；（3）不变；（4）。
考点四 光的折射
知识点01 光的折射
1.光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。
2.基本概念：“一点、一面、三线、两角”
一点 入射点 入射光与分界面的交点
一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN'
三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO
法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN'
折射光线 进入另一种介质的光线OC
两角 入射角 入射光线与法线的夹角
折射角 折射光线与法线的夹角
3.光的折射规律：
（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。
4.对光的折射现象的理解
（1）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；
（2）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°；
（3）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；
知识点02 生活中的折射现象
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，从水中射向空气发生折射，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
16．（2024 长沙模拟）关于古诗文中蕴含的物理知识，下列说法正确的是　　
A．“楼台倒影入池塘”，“楼台倒影”是由光的反射形成的
B．“一石击破水中天”，“水中天”是由光的折射形成的
C．“潭清疑水浅”是由光的反射形成的
D．“绿树阴浓夏日长”，“树阴”是由光的折射形成的
【答案】
【解答】解：．“楼台倒影”属于平面镜成像，平面镜成像是由光的反射形成，故正确；
．“水中天”属于平面镜成像，平面镜成像由光的反射形成，故错误；
．“潭清疑水浅”因为光的折射形成靠上的池底的虚像，因此看到潭水觉得较浅，故错误；
．“树阴”是由于光沿直线传播形成的阴暗区域，故错误。
故选：。
17．（2024 蓬江区校级二模）去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼，小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼。如图所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉到；如图所示：
由此可知，、选项光的传播方向错误，选项折射角等于入射角，故错误，只有选项正确。
故选：。
18．（2024 连云港一模）将一枚硬币放在碗的底部，然后退到恰好看不到硬币的位置。如果想再次看到硬币，下列做法不可行的是　　
A．用手电筒照亮硬币 B．向碗里缓缓注水
C．人向碗走近一些 D．借助一块平面镜
【答案】
【解答】解：
、将一枚硬币放在碗的底部，然后退到恰好看不到硬币的位置；若用手电筒照亮硬币，光的传播路线不变，故不能看到硬币，故不可行；
、向碗里缓缓注水时，来自硬币的光线会从水中斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的是由于光的折射而形成的虚像（虚像的位置比物体的实际位置偏高），故可行；
、人向碗走近一些，一定能看到硬币，故可行；
、在碗上方的适当位置放一平面镜，可以通过平面镜的反射看到硬币的虚像，故可行；
故选：。
19．（2024 南岗区校级四模）下列有关光现象的分析中不正确的是　　
A．月亮不是光源
B．皮影戏的工作原理是光在同种均匀介质中沿直线传播
C．我们在镜子迷宫中可以看到多个自己的实像
D．水中筷子的弯折是一种光的折射现象
【答案】
【解答】解：．月亮是反射的太阳光而看起来很亮的，不是自身发光，所以月亮不是光源，故正确；
．皮影戏又称“影子戏”，利用了光沿直线传播的原理。当光照到不透光的物体上会产生影子，将影子的形状再显示在屏幕上，故正确；
．镜子迷宫是平面镜成像现象，平面镜成的是虚像，故错误；
．水中筷子弯折是光在水和空气的界面处发生的折射现象，故正确。
故选：。
20．（2024 开阳县二模）如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路：
从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想到周围光线都是如此，故图为正确图形。
故选：。
考点五 光的色散
知识点01 光的色散
1.现象探究：光的色散
（1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
（2）探究归纳
①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光；
②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。
2.色散的概念：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。
3.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。
知识点02 三原色
1.色光的三原色
（1）太阳光是一种复色光，可以分解为七种单色光；
（2）人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
2.色光混合的应用
色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
拓展延伸：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。
知识点03 看不见的光
1.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。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。
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。
2.红外线
（1）概念：我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。
（2）特性及应用
特性 应用 工作原理
热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升
穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征
抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制
一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制
3.紫外线
（1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。
（2）特性及应用
特性 应用
化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影
生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等
荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等
（3）紫外线的危害
①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩；
②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。
（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。
21．（2024 工业园区校级模拟）小明去武夷山旅行观看了《印象大红袍》演出，舞台上的舞者的衣服随着舞台灯光的变换，时而变成绿色，时而变成红色，美轮美奂。小明立刻判断舞者的衣服在阳光下应该呈　　
A．红色 B．绿色 C．白色 D．黑色
【答案】
【解答】解：舞台上的舞者的衣服随着舞台灯光的变换，时而变成绿色，时而变成红色，这说明舞者的衣服能反射所有的色光，白色能反射所有的色光，因此舞者的衣服在阳光下应该呈白色，故错误，正确。
故选：。
22．（2024 汕尾三模）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．露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因
【答案】
【解答】解：．水中的“夕阳”是由于光的反射形成的虚像，故错误；
．江面呈现出红色是江面反射太阳光中的红光的原因，故正确；
．月亮不能自行发光，不是光源，故错误；
．露珠特别明亮是白光发生反射，不是色散，故错误。
故选：。
23．（2024 佛冈县校级二模）秋日的一天，小美的妈妈到孝妇河地公园里的银杏树，不禁发了个“满树尽是黄金甲”的朋友圈，用“黄金甲”来比喻黄色的银杏叶。用光学知解释这一现象正确的是　　
A．银杏叶吸收了光 B．银杏叶发出了黄光
C．银杏叶透过了黄光 D．银杏叶反射了黄光
【答案】
【解答】解：不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，不透明的物体可以反射与它相同的色光，而吸收其它色光，银杏叶是黄色，因为它反射了黄光。
故选：。
24．（2024 杜尔伯特县二模）2024年春节联欢晚会中，来自西安分会场的《山河诗长安》让人眼前一亮。这个节目通过增强现实技术，让李白跨越时空、乘鹤而来、饮酒对诗、观今日西安，让大唐不夜城，再现盛世长安恢宏景象。并以此刻画中国文化极致的浪漫与温情。以下说法正确的是　　
A．永宁门城墙的彩灯是自然光源
B．李白的影子形成的原理是光的折射
C．舞蹈演员唐诗逸在镜面一样舞台上表演时形成倒影的原理是反射
D．通过电视机看到盛世长安的五彩斑斓是由红、绿、黄三种色光混合而成
【答案】
【解答】解：
、永宁门城墙的彩灯是人造光源，故错误；
、影子是由光的直线传播形成的，故错误；
、舞蹈演员唐诗逸的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故正确；
、彩色电视的画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故错误。
故选：。
25．（2024 前郭县一模）下列现象中，属于光的色散现象的是　　
A．井底之蛙，所见甚小 B．猴子捞月，空喜一场
C．雨后天空，彩虹架桥 D．岸边树木，水中“倒影”
【答案】
【解答】解：、井底之蛙，所见甚小，这是光的直线传播造成的，故错误；
、猴子捞月，空喜一场，这是光的反射的缘故，故错误；
、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这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，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故正确；
、岸边树木，水中倒影，这是光的反射的缘故，故错误。
故选：。
考点六 光学实验综述
实验01 光是怎样传播的
1.实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。
二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。
三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
2.探究光沿直线传播的条件
①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液；
②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲；
③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。
【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。
【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。
实验02 探究光反射时的规律
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、反射光分居法线两侧，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）本实验是一个归纳性实验，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。
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。
实验03 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与物体到平面镜的距离相等
实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一支、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，把一支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。再拿一支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
特别提醒：
（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。
实验04 现象探究：光的折射
提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？
实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径
现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化
实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。
实验05 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，折射光线向靠近法线方向偏折，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。
26．（2024 江都区二模）如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央扎一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像特点：
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 　实　（选填“实像”“虚像” ；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 　　；
．三角形光斑
．圆形光斑
．烛焰的正立像
．烛焰的倒立像
（3）将蜡烛逐渐靠近小孔时，则人眼看到的塑料薄膜上的像将 　　（选填“变大”“变小”“不变” ；
（4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 　　。
【答案】实；；变大；树叶缝隙到地面的距离不同。
【解答】解：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，其成像的原理是光的直线传播；
（2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，选；
（3）由题意可知用易拉罐制成的针孔照相机的原理就是小孔成像，由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的缩小的实像；因为光是沿直线传播的，当蜡烛靠近小孔时，所成的像将变大；
（4）形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是相同的，光斑大小不一是因为树叶缝隙到地面的距离不同。
故答案为：实；；变大；树叶缝隙到地面的距离不同。
27．（2024 佛冈县校级二模）在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 　垂直　，白色的硬纸板应选择表面 　　（选填“光滑”或“粗糙” 的；
（2）小李让一束光贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线，然后将纸板绕向后折，如图乙所示，此时在面上 　　（选填“看到”或“看不到” 反射光线，此时，反射光 　　（存在不存在）；
（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 　　（选填“上部”或“下部” 会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 　　（选填“在”或“不在” 同一平面。
【答案】（1）垂直；粗糙；（2）看不到；存在；（3）下部；在。
【解答】解：（1）如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，则不能在纸板上看到反射光线，所以白色硬纸板应放在平面镜上且与镜面保持垂直。
白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线。
（2）根据题意可知，因为反射光线、入射光线和法线在同一平面，但此时反射光线与右半部分纸板不在同一平面，所以看不到反射光线，但是反射光线存在。
（3）如图丙所示，根据题意可知，将纸板的上半部分向后折，上半部分与反射光线不在同一平面，而下部分与反射光线在同一平面，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
解：（1）垂直；粗糙；（2）看不到；存在；（3）下部；在。
28．（2024 白朗县模拟）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 　垂直　放置在方格纸上；
（2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 　　关系；
（3）在玻璃板前放一个棋子，将另一个相同的棋子放到玻璃板后，使棋子与棋子在玻璃板后所成的像重合，此时，棋子的位置就是棋子的像的位置。将光屏竖直放在棋子的位置，从光屏上不能直接观察到棋子的像，说明平面镜所成的像是 　　像；
（4）多次改变棋子的位置，并记录棋子的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如图所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 　　。
实验序号 1 2 3 4 5
物到平面镜的距离 5.50 8.00 10.20 12.00 15.10
像到平面镜的距离 5.50 8.10 10.20 12.10 15.10
【答案】（1）垂直；（2）大小；（3）虚；（4）相等。
【解答】解：（1）将茶色玻璃板垂直放置在方格纸上，使像成在玻璃板的另一侧的桌面上，当在桌面上移动第二个棋子时，能与像完全重合。
（2）实验时，使用两个相同的棋子，当移动第二个棋子时，能与像完全重合，说明像和第二个棋子大小相等，即与第一个棋子大小也相等，从而得出像和物体大小相等，所以是为了便于比较像和物的大小关系。
（3）因为从光屏上不能直接观察到棋子的像，说明平面镜所成的像不是实际光线形成的，所以是虚像。
（4）由表格数据可知，在误差范围内，每次实验中，像和物到平面镜的距离相等，由此得出平面镜成像时，像和物到平面镜的距离相等。
故答案为：（1）垂直；（2）大小；（3）虚；（4）相等。
29．（2024 佳县模拟）如图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到如表数据：
入射角
反射角
折射角
（1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于” 入射角；当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 　　（选填“增大”“减小”或“不变” ；
（2）小宇让一束光沿着图中方向入射向水面时，发现光线沿着方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 　　的；
（3）小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了 　　。
【答案】（1）等于；增大；（2）可逆；（3）使结论具有普遍规律，防止实验的偶然性。
【解答】解：（1）根据表格中的数据可知，在光的反射现象中，反射角始终等于入射角。
当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，随着入射角的增大，折射角也在增大。
（2）让一束光沿着图中方向入射向水面时，根据光路具有可逆性，光线沿着方向折射进入空气。
（3）换用不同的介质多次实验的目的是避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。
故答案为：（1）等于；增大；（2）可逆；（3）使结论具有普遍规律，防止实验的偶然性。
30．（2024 蜀山区二模）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角
折射角
（1）实验中，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，还可以利用光的 　漫反射　，显示出光路；
（2）分析实验数据，请你将光在发生折射时，折射角和入射角的关系补写完整：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，且 　　。
【答案】（1）漫反射；（2）折射角随入射角的增大而增大。
【解答】解：（1）此图是探究光的折射规律的实验装置，圆盘除了能读出入射角和折射角大小外，圆盘还可以发生漫反射，便于显示光路；
（2）由表格数据和图示可知，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大。
故答案为：（1）漫反射；（2）折射角随入射角的增大而增大。
考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用
一、活动目的
1.了解平面镜成像的原理和特点；
2.发现平面镜成像在生活中的广泛应用，培养观察能力。
3.提高学生分析问题和解决问题的能力，增强对物理知识与生活联系的认识。
二、活动准备
1.知识资料：收集有关平面镜成像原理、特点的资料，包括文字、图片、视频等，并制作成简单的课件。
2.实验器材：平面镜、玻璃板、蜡烛、白纸、铅笔、直尺、火柴等，用于简单的成像实验演示。
3.分组准备：将学生分成若干小组，每组推选一名组长，负责组织讨论和记录。
4.生活案例收集：提前布置学生在生活中留意平面镜成像的应用场景，可拍照或记录下来。
三、活动过程
1.知识构建
教师通过课件讲解平面镜成像的原理和特点，如像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与平面镜垂直等。
利用简单的实验器材进行现场演示，让学生更直观地理解成像特点，如用玻璃板和蜡烛模拟平面镜成像，观察像与物的位置关系。
2.生活中的平面镜成像应用讨论
各小组内部交流提前收集的生活中平面镜成像应用案例，组长负责记录。
鼓励学生思考这些应用是如何利用平面镜成像特点的，例如汽车后视镜利用凸面镜（可看作特殊的平面镜）扩大视野，是利用了成像中改变光路的原理。
3.实地探究
以小组为单位分组前往商场、停车场等公共场合。观察并记录这些地方的平面镜（如商场装饰镜、停车场转角镜）的位置和作用。
观察并分析这些应用场景中平面镜成像所起的作用，例如玻璃幕墙在美观的同时可能会产生光污染，这与平面镜成像反射光线有关。
记录观察结果，包括应用场景、成像特点的利用情况、可能存在的问题等。
四、交流讨论
1.各小组回到教室，每个小组派代表发言，分享小组在实地探究中的发现和分析结果。
2.其他小组可以进行提问、补充或提出不同的看法，共同探讨平面镜成像在不同场景中的应用价值和可能带来的影响。
3.教师在学生交流过程中适时引导，帮助学生深入理解平面镜成像原理与生活应用的联系，例如引导学生思考如何改进某些平面镜应用存在的问题。
五、活动成果展示
1.展示形式：各小组可以通过制作手抄报、PPT 或实物模型等形式展示活动成果。
2.展示内容：包括收集到的生活中平面镜成像应用案例、对这些应用的原理分析、实地探究中的发现和思考，以及小组讨论提出的改进建议等。
3.每个小组轮流展示，其他小组学生认真观看并学习。
六、活动延伸
鼓励学生在课后继续观察生活中的平面镜成像应用，并思考如何改进或创新这些应用。
1．（2023·四川宜宾·二模）（多选）如图所示是兴文2023年元宵晚会的场景，炫彩的灯光照亮夜空，庆祝氛围处处洋溢。下列说法正确的是（　　）
A．人们看到的光束是光源
B．人们能看到五颜六色的光，这是光的色散现象
C．坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射
D．表演者上台前整理妆容时，当他面镜时，他在镜中所成的像的大小不变
【答案】CD
【详解】A．夜空中的光束是光经传播介质反射形成的，不是光源，故A错误；
B．人们能看到五颜六色的光，这是由于光源发出的光是五颜六色的，不是白光色散形成的，故B错误；
C．光照射在粗糙物体表面时，会向各个方向反射，这种现象称为漫反射，坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射，故C正确；
D．根据平面镜成像规律可知，像与物大小相等，当他面镜时，他在镜中所成的像的大小不变，故D正确。
故选CD。
2．（2024·上海宝山·一模）测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样大”），该像到小红的距离为 m；若她向左移动1m，则该像到小红的距离为 m。
【答案】 一样大 5.5 4.5
【详解】[1]由平面镜成像特点知道，像与物体的大小相同知道，所以，镜中视力表的像与视力表是一样大的。
[2]视力表距离平面镜3m，因为像距等于物距，可知视力表的像距离平面镜也为3m，视力表的像到小红的距离为
[3]已知小红原来距离平面镜2.5m，若她向左移动1m，则小红距离平面镜的距离为
2.5m-1m=1.5m
镜中视力表的像到小红的距离为
3m+1.5m=4.5m
3．（2024·吉林·模拟预测）夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？
【答案】【详解】挡风玻璃相当于平面镜，夜间行车，如果驾驶室内开灯，驾驶室内的物体就会通过挡风玻璃成像，像成在驾驶室外，干扰司机的视线。
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