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第2课时　光现象
【本课时知识结构】
过 基 础
1．光的直线传播(如图1所示)：
知识点　 　光的直线传播
图1
同种均匀
带箭头
注意　1．与声不同，光可以在真空中传播，光的传播不需要介质。
2．光线是一种理想化模型，实际上并不存在。
2．常见实例及应用：日食、月食、影子、一叶障目、小孔成像、激光准直等。
3．光速
(1)光在真空中的传播速度近似取c＝_________m/s。c真空＞v空气＞v液体＞v固体。
(2)光年：光年是天文学中________的度量单位，它等于光在真空中传播1年所经过的距离。
3×108
距离
1．光的反射和折射
知识点　 　光的反射和折射
光的反射 光的折射
定义 光从一种介质射向另一种介质表面时返回原介质中的现象 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生________的现象
光路图及 相关概念
偏折
光的反射 光的折射
规律 (1)三线关系：反射光线、法线、入射光线在________平面内； (2)两线位置：反射光线与入射光线分居____ _____两侧； (3)两角关系：①反射角________入射角； ②当入射角增大时，反射角________ (1)三线关系：折射光线、法线、入射光线在同一平面内；
(2)两线位置：折射光线与入射光线分居法线________；
(3)两角关系：①光从空气中斜射入水
(或其他透明介质)中时，折射角_____入射角；光从水(或其他透明介质)中斜射入空气中时，折射角________入射角。(总结：光斜射时，空气中的角总是大于另一种介质中的角)
②当入射角增大时，折射角________
共同特点 在光的反射和折射现象中，光路是________的 同一
法
线
等于
增大
两侧
小于
大于
增大
可逆
巧记规律　1．光的反射定律：三线共面，两线分居，两角相等。
2．光的折射规律：三线共面，两线分居，两角不等，空气角大。
注意　光从一种介质垂直射入另一种介质中时，传播方向不变。
2．镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
光路图
反射特点 平行光入射，反射光平行地射出 平行光入射，反射光向四面八方射出
镜面反射 漫反射
反射面 光滑 粗糙
共同点 都是光的反射现象，都________光的反射定律 实例 (1)镜面反光、黑板反光、玻璃幕墙刺眼都属于________反射； (2)从不同方向看到不发光的物体(如桌椅、课本、幕布上的画面等)，是由于光照射在物体上时发生了______反射 遵循
镜面
漫
注意　人眼能看见物体是由于物体发出的光或反射的光进入了人的眼睛。
1．平面镜成像的原理：____________。
2．平面镜成像的特点(如图2所示)：
知识点　 　平面镜成像
光的反射
图2
虚
相等
相等
平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面________。
对称
1．光的色散
(1)如图3所示，太阳光是白光，它射入、射出三棱镜会发生________，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。
知识点　 　光的色散
折射
图3
(2)色散现象说明白光是由各种色光混合而成的。
2．色光的三原色：______、______、______。
红
绿
蓝
3．不可见光
红外线 紫外线
定义 在可见光谱的______端之外，人眼__________(选填“看见”或“看不见”)的光 在可见光谱的_____端之外，人眼__________(选填“看见”或“看不见”)的光
应用 ①红外线夜视仪；②红外线遥控器；③红外线拍照诊断疾病；④红外线烤箱；⑤红外线自动感应等 ①使荧光物质发光，鉴别钞票的真假(验钞机)；②能杀死微生物，用来灭菌(紫外线灭菌灯)；③有利于人体合成维生素D等
红
看不见
紫
看不见
注意　红外线和紫外线是不可见光，人眼不能看见。遥控器发出的红光不是红外线；医院手术室或餐厅的紫外线灯发出的淡紫色光不是紫外线。
过 易 错
例1　如图4所示，光线a射向水面。
(1)①画出a的反射光线并标出反射角r1；②画出a进入水中后大致的折射光线并标出折射角r2。
易错点　 　不会利用光的反射定律和折射规律解决实际问题
(2)逐渐往容器中加水，光线a在容器底形成的光斑会________(选填“左移”“右移”或“不动”)。
图4
如答图1所示
答图1
右移
【解析】(1)略；(2)如下图所示，往容器中加水时液面升高，但入射角没变，折射角也不变，而入射点向右移动，所以在容器底形成的光斑也向右移动。
例2　(2024广州节选)如图5，光线a(图中未画出)射到平面镜上，其反射光线b平行凸透镜的主光轴。
(1)画出光线a。
图5
如答图2所示
答图2
(2)保持光线a不变，若平面镜转动角度小于90°，则__________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动平面镜，可使a的反射光线通过凸透镜光心O。
顺时针
【解析】(1)略；(2)要使光线a的反射光线通过凸透镜的光心O，画出此时的反射光线如下图中b′所示，光线a不变，可知需要减小入射角，且平面镜转动角度小于90°，故应该顺时针转动平面镜。
在运用光的反射定律和折射规律解决实际问题时，要有通过作图分析问题的意识。作图时要规范，如光线要标箭头，法线用虚线，且法线与反射(折射)面之间要标注直角符号。
例3　一个人在面镜的过程中，下列说法正确的是 (　　)
A．像变大，像与人之间的距离变大
B．像变小，像与人之间的距离变小
C．像的大小不变，像与人之间的距离不变
D．像的大小不变，像与人之间的距离变小
易错点　 　误认为人向平面镜走近时像变大
D
我们靠近镜子的过程中，会感觉自己的像变大，这是人的视角变化造成的。事实上，平面镜所成的像总是与物体的大小相等。
例4　如图6，光源S发出的一束光从空气射向水面，在容器壁上点P、Q处出现光点，画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线。
易错点　 　不会根据平面镜成像特点作光的反射光路图
图6
如答图3所示
答图3
1．平面镜成像的位置与反射面类型无关，只要根据像与物关于镜面对称，规范作出像或物的位置即可。
2．根据平面镜成像的原理可知，像和反射光线上点的连线与镜面的交点即为入射点，可据此确定反射光路的入射点。
注意　要用尺规规范作图，注意物体和光线用实线，虚像和辅助线等要用虚线。
过 实 验
实验　 　探究光的反射定律(课标必做实验)
例1　如图7甲所示，在探究光的反射定律实验中，把平面镜放在水平桌面上，可翻折纸板ENF竖直地立在平面镜上，ON垂直于镜面。
图7
(1)实验应在较______ (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
暗
(2)使光贴着纸板E沿AO射向O点，在纸板F上看到光沿OB射出，用笔描画出入射光和反射光。实验中从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹，是因为光在纸板上发生了______ (选填“镜面”或“漫”)反射。
漫
(3)多次改变光入射到O点的角度，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是_________________________________ ______________________________________。
用不同颜色的笔描画每次实验的入射光和反射光(或对每次的光路进行编号)
(4)取下纸板，用__________测量每次的入射角和__________，将数据记录在下表中。分析表中数据，可得出结论：在反射现象中，反射角________入射角。
量角器
数据序号 1 2 3 4 5
∠i 30° 40° 50° 60° 70°
∠r 30° 40° 50° 60° 70°
反射角
等于
(5)实验中多次改变光入射角度的目的是____________________________。
(6)在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图
寻找普遍规律，避免偶然性
乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在______________。当纸板折到图乙所示位置时，请设计一种方法探究反射光是否还存在：_________________________________________ _________________。
同一平面内
在纸板NOF的前方喷烟雾，看能否观察到反射光(合理即可)
(7)同学们发现沿着光路描线不方便，有同学提出可以在光路上描一个点，并连接该点与入射点O，这样作图的依据是___________________ _______________。
光在同种均匀介质
中沿直线传播
实验　 　探究平面镜成像特点(课标必做实验)
例2　小华利用图8所示的装置探究平面镜成像的特点。
(1)用玻璃板代替平面镜，目的是____________________。玻璃板放置时要求与水平桌面________。
便于确定像的位置
图8
(2)在透明薄玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是____________。
(3)在观察蜡烛A的像时，眼睛应在蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧透过玻璃板观察。
垂直
外形相同
A
(4)将蜡烛B在玻璃板后移动到某一位置时，蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，这说明像与物的____ ________。此时蜡烛B所处的位置即为______________的位置。这里
大
应用的研究方法是______________(选填“理想模型法”“控制变量法”或“等效替代法”)。
(5)如何判断蜡烛A的像是虚像还是实像？你采用的办法是_________ _______________________________________。
小相等
蜡烛A的像
等效替代法
把光屏
放在像的位置，直接观察光屏上是否有像
图8
(6)为了探究像与物到镜面的距离关系，小华改变蜡烛到镜面的格数，进行多次实验，并将数据记录在下表中，请将表中①②处的内容填写完整。
分析表中数据可知，像到镜面的距离________物到镜面的距离。
序号 ①________________________ ②________________________
1 6 6
2 8 8
3 10 10
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
等于
图8
【提升设问】
(7)同组的小芳没有方格纸，她利用白纸和刻度尺进行实验。在探究像到镜面的距离l2与物到镜面的距离l1的关系时，图9所示的测量方法中正确的是方法_____。
2
图9
(8)将蜡烛远离玻璃板时，像会________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板；在此过程中，像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
远离
不变
(9)小芳某次实验时，蜡烛B与蜡烛A的像重合后玻璃板发生倾斜，如图10所示，此时蜡烛A的像____________________(选填“与蜡烛B完全重合”“偏向蜡烛B的上方”或“偏向蜡烛B的下方”)。
偏向蜡烛B的上方
图10
过 考 点
考点　 　光的直线传播
1．大约2 400年前，我国学者墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验，解释了小孔成像的原因。小光同学将两个直筒套在一起，做成的装置如图11甲所示(M筒直径稍大，可以套在N筒上并左右移动)。
图11
(1)①如图乙所示，AB为发光物体，请作出它透过N筒前的小孔后在塑料膜上形成的像A′B′。
②由此可知小孔成像成的是________(选填“倒立”或“正立”)的像，可以用光在同种均匀介质中沿____________解释。
如答图4所示
答图4
倒立
直线传播
(2)若发光物体、N筒的位置不动，让M筒远离小孔，像的大小_____ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
考点　 　光的反射
2．如图12所示，小凯在水平鼓面上固定了一块平面镜，用固定的激光笔照射平面镜，此时小凯观察到墙壁上出现了一个小光斑。
(1)请通过作图确定墙壁上光斑的位置，并标出反射角r。
如答图5所示
图12
答图5
(2)小凯在多个角度都观察到了墙壁上的光斑，这说明光在墙壁上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
(3)轻压平面镜左侧的鼓面，墙壁上光斑的位置将________(选填“上移”“下移”或“不变”)。
漫
上移
【解析】(1)～(2)略；(3)轻压平面镜左侧的鼓面，平面镜逆时针转动，此时的入射角变小，反射角变小，反射光会靠近法线，向上移动，所以墙壁上光斑的位置将上移。
3．(2021广州)如图13甲，我国敦煌的塔式光热电站通过平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔，其中某束光的传播路径如图乙所示，在图乙中画出平面镜的位置。(用“　”表示平面镜)
图13
如答图6所示
答图6
考点　 　平面镜成像
4．(2024增城区期末)如图14，在长为4 m、宽为3 m的房间里进行视力检查，被测者位置固定在A点，通过平面镜看到视力表的像应距离被测者5 m，则应将 (　　)
A．视力表挂西墙，镜子挂东墙
B．视力表挂南墙，镜子挂北墙
C．视力表挂北墙，镜子挂南墙
D．视力表挂东墙，镜子挂西墙
B
图14
5．(2025广州)如图15甲，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客，在图乙中画出其在镜中的像。
图15
如答图7所示
答图7
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应________(选填“远离”或“靠近”)平面镜，才能看到自己鞋子的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
靠近
不变
6．(2024越秀区一模)摄影爱好者用“镜像拍摄”的方法给布达拉宫拍照。首先在布达拉宫广场水平地面上倒水形成小水滩，照相机镜头尽量靠近小水滩拍摄，即可拍出布达拉宫的倒影照片，如图16甲所示。查阅资料可知：布达拉宫海拔约为3 700 m，若布达拉宫广场上的旗杆高度为28 m，旗杆顶端为O点。
图16
(1)①图甲中，O点到它通过水面所成的像的距离为______(选填字母)。
A．28 m　 B．56 m
C．3 728 m　 D．3 756 m
②图甲中，布达拉宫的像是______(选填“实”或“虚”)像。
B
虚
(2)在图乙中，画出O点在水中所成的像O′，并以P点代表相机的镜头，画出从O点出发的光经水面反射后抵达P点的光路图。
如答图8所示
答图8
考点　 　光的折射
7．(2025广东实验中学二模)如图17所示，水面上方有一发光点S，a、b、c、d是S发出的四束光，其中一束光射入水中经过M点，则该束光线可能是 (　　)
A．a　 B．b
C．c　 D．d
A
图17
8．(2022广州)如图18，一条光线垂直界面AC进入玻璃砖后，在界面AB上只发生反射，在图中画出该光线经界面AB反射和从界面BC离开玻璃砖后的光线。
图18
如答图9所示
答图9
9．小明给弟弟变了个魔术，他将装有一枚硬币的碗放在弟弟面前，如图19甲所示，弟弟在N处看不到硬币。
(1)弟弟在N处看不到硬币，这是因为光沿________传播。
图19
直线
(2)如图乙所示，小明向碗中注水后，弟弟刚好能看到硬币上的S点：
①请在图乙中画出弟弟刚好看到硬币上S点的光路图；
②弟弟看到的硬币是______(选填“虚”或“实”)像，其位置比硬币的实际位置______(选填“高”或“低”)。
如答图10所示
答图10
虚
高
考点　 　光的色散
10．(2025广大附中二模)“不经历风雨怎么见彩虹”，图20为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹的光路示意图，a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及的光现象有 (　　)
A．光的折射
B．光的反射
C．光的色散
D．以上都有
D
图20
参考答案
过基础
知识点1　1．同种均匀　带箭头
3．(1)3×108　(2)距离
知识点2　1．偏折　同一　法线　等于　增大　两侧　小于
大于　增大　可逆
2．遵循　镜面　漫
知识点3　1．光的反射
2．①虚　②相等　③相等　对称
知识点4　1．(1)折射
2．红　绿　蓝
3．红　看不见　紫　看不见
过易错
例1　(1)如答图1所示
答图1
(2)右移
(2)右移
【解析】(1)略；(2)如下图所示，往容器中加水时液面升高，但入射角没变，折射角也不变，而入射点向右移动，所以在容器底形成的光斑也向右移动。
例2　(1)如答图2所示
(2)顺时针
答图2
【解析】(1)略；(2)要使光线a的反射光线通过凸透镜的光心O，画出此时的反射光线如下图中b′所示，光线a不变，可知需要减小入射角，且平面镜转动角度小于90°，故应该顺时针转动平面镜。
例3　D
例4　如答图3所示
答图3
过实验
例1　(1)暗　(2)漫
(3)用不同颜色的笔描画每次实验的入射光和反射光(或对每次的光路进行编号)
(4)量角器　反射角　等于
(5)寻找普遍规律，避免偶然性
(6)同一平面内　在纸板NOF的前方喷烟雾，看能否观察到反射光(合理即可)
(7)光在同种均匀介质中沿直线传播
例2　(1)便于确定像的位置　垂直
(2)外形相同　(3)A
(4)大小相等　蜡烛A的像　等效替代法
(5)把光屏放在像的位置，直接观察光屏上是否有像
(6)①物到平面镜的距离/cm　②像到平面镜的距离/cm　等于　
(7)2　(8)远离　不变
(9)偏向蜡烛B的上方
过考点
1．(1)①如答图4所示　②倒立　直线传播　(2)变大
答图4
2．(1)如答图5所示　
(2)漫　
(3)上移
答图5
【解析】(1)～(2)略；(3)轻压平面镜左侧的鼓面，平面镜逆时针转动，此时的入射角变小，反射角变小，反射光会靠近法线，向上移动，所以墙壁上光斑的位置将上移。
3．如答图6所示
答图6
4．B
5．(1)如答图7所示　(2)靠近　不变
答图7
6．(1)①B　②虚　(2)如答图8所示
7．A
8．如答图9所示
答图8
答图9
9．(1)直线　(2)①如答图10所示　②虚　高
10．D
答图10

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