第十八讲 光现象
1.探究并了解光的反射定律。
2.通过实验,了解光的折射现象及其特点。
3.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。
4.知道平面镜成像的特点及应用。
5.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
一、光的直线传播及光的反射
1.光的直线传播:
(1)光源:自身能够发光的物体,如太阳、点燃的蜡烛等,月亮 不是 (选填“是”或“不是”)光源。
(2)光线:用来表示光传播路径和 方向 的一条带箭头的直线,是一种理想化模型。
(3)条件:光在 同种均匀介质 中沿直线传播。
(4)举例:影子的形成,日食、月食、小孔成像等。
(5)光速:光在不同介质中传播的速度 不同 ,在真空中的传播速度最快,即c=3×108 m/s。
2.光的反射:
(1)几个概念。
①入射光线:AO ②反射光线:OB
③入射角:∠AON ④反射角:∠NOB
(2)光的反射定律。
①共面:反射光线、入射光线和法线都在 同一个平面内 。
②异侧:反射光线、入射光线分居 法线 两侧。
③等角: 反射 角等于 入射 角。
(3)光路的可逆性:在光的反射现象中,光路是 可逆的 。
(4)反射种类。
项目 镜面反射 漫 反 射
图 形
不同点 反射面是光滑的平面,平行光束反射后仍为 平行光 反射面粗糙不平,平行光束反射后射向 各个方向
共同点 每条光线反射时,都遵守 光的反射 定律
应用或危害 会造成“光污染” 从不同方向看到不发光的物体
二、平面镜成像
1.成像原理: 光的反射 。
2.平面镜成像特点:
(1)虚实:成的像为 虚像 。
(2)等大:像和物的大小 相等 。
(3)等距:像和物到平面镜的距离 相等 。
(4)垂直:像和物的连线与 镜面 垂直。
3.平面镜的应用:
(1)潜望镜:由两块平面镜组成。
(2)塔式太阳能发电:利用平面镜 反射 将太阳光会聚。
三、光的折射
1.光的折射规律:
(1)共面:折射光线、入射光线和法线在 同一平面 内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于 法线 两侧。
(3)角不等。
②变性:折射角随着入射角的增大而 增大 。
(4)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向 不变 。
2.光路的可逆性:在光的折射现象中,光路是 可逆 的。
【名师点拨】 (1)角:反射角随着入射角的变化而变化;因为入射角变化,反射角才改变,故只能说“反射角等于入射角”。
(2)三线合一:光线垂直入射到不透明物体表面时,反射光线、入射光线与法线三线重合。
(3)当光斜射入透明物体中时,折射角与入射角不相等,空气中的角总大于其他介质中的角。
(4)光垂直射入透明物体中时,折射光线、法线和入射光线共线,折射角等于入射角,等于零。
四、光的色散
1.光的色散:将太阳光(白光)分解为红橙黄绿蓝靛紫七种色光的现象。
2.色光的三原色: 红、绿、蓝 。
3.看不见的光:
(1)红外线
①特点:温度越高,辐射的红外线 越强 ,即热作用越强。
②应用:遥控、红外线夜视仪、诊断疾病等。
(2)紫外线
①特点:灭菌、杀死微生物、使荧光物质 发光 。
②应用:医用、钞票防伪标识。
【实验一】探究光的反射定律
实验名称 有关考点 实验装置
探究光的反射定律 1.纸板必须与平面镜垂直的目的:保证反射光线、入射光线都显示在纸板上,便于在纸板上找到反射光线。 2.光屏(纸板)在实验中的作用: (1)显示光的传播路径,便于确定反射光线(折射光线)和入射光线的位置。 (2)探究反射光线(折射光线)、入射光线和法线是否在同一平面内。 3.探究“三线共面”的方法: 两个光屏在同一个平面上时,光屏F上有反射线;分别向前、向后折转光屏F,光屏上没有反射光线;说明三线在同一个平面内。 4.多次改变入射角的大小,探究反射角(折射角)与入射角的关系。 实验器材:平面镜、水平桌面、激光笔、可折转的纸板、彩笔、量角器等
【示范题1】为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
基础点
(1)实验中还需要的测量器材是 量角器 。
(2)实验中为了使光束能在纸板上显示出来,方便实验研究,应该采取的操作是 C 。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)如图乙所示,保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 不发生 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: 反射光线和入射光线、法线在同一平面内 。
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在反射现象中, 光路是可逆的 。
(5)完成以上实验后,为了得到反射角与入射角的大小关系的普遍规律,实验时应当如何做
应改变入射角,进行多次实验 。
(6)由于实验进行了多次,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题的出现,应该 给对应的入射光线和反射光线编号 。
(7)实验中,从教室各个方向都能观察到纸板表面反射的光线,这种反射属于 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
高分点
(8)某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 4 次实验的,原因可能是将反射光线与 平面镜 的夹角当成反射角。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
(9)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 C 。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
【实验二】探究平面镜成像特点
实验名称 有关考点 实验装置
探究平面镜成像特点 1.该实验尽量在光线“较暗”的环境中进行:环境的光线越暗,所成的像就越清晰。 2.用玻璃板代替平面镜的目的:利用玻璃板“透明”的特点,便于确定像的位置。 3.选用两支完全相同的蜡烛的目的:便于比较像与物的大小关系。 4.玻璃板必须与水平桌面上的白纸垂直的目的:保证像与未点燃的蜡烛完全重合。 5.探究平面镜成虚像的方法:在像的位置放一光屏,不通过玻璃板,直接观察光屏,光屏上没有蜡烛的像,所以平面镜成虚像。 6.选择较薄玻璃板的原因:玻璃板的前后两个表面都会成像,玻璃板越薄,两个像的位置就越接近,两个像就好像“重合”。 7.刻度尺的作用:测量像和蜡烛到平面镜的距离。 8.实验方法:等效替代法。 实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、铅笔等
【示范题2】如图所示,小明在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把水平放置的直尺上,再取两支完全相同的蜡烛A、B一前一后竖直放置在直尺上。
基础点
(1)为了使像看起来更清晰,小明最好在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)此实验采用 玻璃板 代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了 像的位置 不易确定的问题。
(3)把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板 前 (选填“前”或“后”)面观察蜡烛A经玻璃板 反射 (选填“反射”或“折射”)所成的像。
(4)直尺的作用是便于比较像与物 到玻璃板距离 的关系;选用两支相同蜡烛的目的是可以研究像与物 大小 的关系。
(5)为了得到像与物体到镜面的距离关系,蜡烛A需放在 不同 (选填“同一”或“不同”)位置多次实验,多次实验的目的是 使结论具有普遍性 。
(6)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B并在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 虚 (选填“虚”或“实”)像。
(7)若操作中在直尺上无论怎样调整蜡烛B的位置,都不能与像重合,其原因可能是 玻璃板没有竖直放置 。
(8)本次实验中应用到的物理学研究方法叫 等效替代 法。
高分点
(9)实验中要选择较薄的玻璃板做实验,原因是 避免出现重影(或者避免出现两个像影响实验效果) 。
(10)若A蜡烛以0.5 m/s的速度靠近玻璃板,则像以 1 m/s的速度靠近A蜡烛。当A蜡烛向玻璃板靠近时,它的像将 不变 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
(11)小丽在做该实验时,突发奇想,将手指放在蜡烛B的“烛焰”上,则小丽的手指 不会 (选填“会”或“不会”)被烧痛。
(12)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在直尺上,而是如图所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 A2 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
【重难点一】平面镜成像特点
【典题1】如图所示,小明在平面镜中看到了蜡烛的像,下列说法正确的是(D)
A.SO为入射光线,其入射角为60°
B.若平面镜竖直上移,蜡烛的像也会上移
C.像与镜间放一小木板,小明看不到蜡烛的像
D.将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛的像大小不变
【技法点拨】
(1)像与物关于镜面对称。
(2)像与物等大。
【变式】(2024·肇庆模拟)晚上,小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像,这是光的 反射 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)现象。如图所示,水平向左缓慢推动玻璃窗,则小明通过玻璃窗看到的像 静止不动 (选填“向左运动”“向右运动”或”静止不动”),像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【重难点二】光的折射
【典题2】喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是(D)
【技法点拨】(1)从岸上看水里的物体看到的是物体的虚像。
(2)光从空气斜射到水(或玻璃)中或从水(或玻璃)斜射到空气中时,空气中光线与法线的夹角大。
【变式】 (2024·佛山模拟)如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为 40° ,在逐渐注水的过程中,折射角大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将 向右 移动(选填“不会”“向左”或“向右”)。
【重难点三】光路作图
【典题3】(2023·广州中考)如图,S为光源,画出:①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
答:
【技法点拨】作图的注意事项
(1)作图时必须用直尺、铅笔、圆规。
(2)线的虚实:实际光线用实线,虚像、法线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线表示。
(3)光线要标箭头,且光线与光线之间不能断开。
(4)像物连线与镜面垂直,且要标注垂直符号。
(5)反射光线的反向延长线必经过像点,反射光线的反向延长线和物点与镜面垂直线的交点为像点。
【变式1】如图,作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
答:
【变式2】(2024·潍坊中考)如图所示,水槽内装满水,槽底有一点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。按要求完成作图:
(1)画出P点在平面镜中所成的像P';
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
答:
【命题点一】光现象
1.如图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是(A)
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
2.在下列光现象中,由于光的反射形成的是(D)
【命题点二】平面镜成像及特点
3.一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,如图所示。下列分析正确的是(A)
A.白鹤的影子是由于光的直线传播形成的
B.白鹤的倒影是由于光的折射形成的
C.白鹤飞离水面时,它的倒影会变小
D.白鹤在水中的倒影是实像
4.(2024·扬州中考)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更 亮 。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小 不变 ,她与像之间的距离 变小 。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 不变 。(本题后3空填变化情况)
【命题点三】光的折射
5.潜水员在水里看岸上的树,觉得树“变高”了。如图所示光路图对此现象解释正确的是(A)
6.(2024·广元中考)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, OC 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 变小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【命题点四】 光的色散
7.1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,在光屏上得到了七色光,解开了光的颜色之谜,如图所示。下列是小红同学在探究有关光现象时的一些说法,其中不正确的是(C)
A.太阳光中包含红橙黄绿蓝靛紫七色光
B.七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光折射程度不同
C.把温度计放在红光的上方,读数会降低
D.用放大镜观察正在放映的彩色电视机屏幕,发现画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的
8.测温枪(图甲)是利用人体向外辐射的 红外线 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行测温的。验钞机(图乙)利用验钞机发出的 紫外线 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行验钞。红外线在真空中的速度 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)紫外线在真空中的速度。
【命题点五】光学作图
9.(2023·广东中考)如图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
答:
10.(2023·惠州一模)在图中作出从发光点S发出的光线SA进入玻璃的两次折射的大致光路图(不用画反射光)。
答:
11.如图甲,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。
答:
12.冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。请在图中画出A点在平面镜中的像,并画出眼睛B通过平面镜“看见”A点的光路图。
答:
【命题点六】光学实验
13.(2022·深圳中考)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 玻璃板 (选填“平面镜”或“玻璃板”)。
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 像 的位置。
(3)将物与像连线连接在纸上(如图2),继续分析和研究,得出平面镜成像特点像距和物距相等。
(4)图中哪里存在误差: 玻璃板有厚度,像距测量会有误差 。
14.(2023·深圳龙岗区三模)如图甲所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。他把平面镜平放在水平桌面上,白色硬纸板竖直立在平面镜上。
(1)白色硬纸板在实验中的作用是 显示光的传播路径 (写出一条即可)。
(2)为了完成“探究光的反射规律”的实验,小明的下列做法正确的是 D 。
A.为了研究“光在反射时可逆”,应进行的操作是改变光线OB与法线ON的夹角
B.为了研究“反射角与入射角的关系”,应进行的操作是让另一束光从BO入射
C.在完成了图甲实验后,如果沿ON向后翻折纸板FON,此时反射光线不存在
D.为了便于测量和探究,需及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹
(3)图乙为自行车结构示意图,其尾灯结构如图丙所示。自行车尾灯的这种结构的好处是把后面汽车发出的光 沿原方向 (选填“直接”或“沿原方向”)反射,使司机能注意到前面骑自行车的人。 第十八讲 光现象
1.探究并了解光的反射定律。
2.通过实验,了解光的折射现象及其特点。
3.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。
4.知道平面镜成像的特点及应用。
5.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
一、光的直线传播及光的反射
1.光的直线传播:
(1)光源:自身能够发光的物体,如太阳、点燃的蜡烛等,月亮 (选填“是”或“不是”)光源。
(2)光线:用来表示光传播路径和 的一条带箭头的直线,是一种理想化模型。
(3)条件:光在 中沿直线传播。
(4)举例:影子的形成,日食、月食、小孔成像等。
(5)光速:光在不同介质中传播的速度 ,在真空中的传播速度最快,即c= 。
2.光的反射:
(1)几个概念。
①入射光线:AO ②反射光线:OB
③入射角:∠AON ④反射角:∠NOB
(2)光的反射定律。
①共面:反射光线、入射光线和法线都在 。
②异侧:反射光线、入射光线分居 两侧。
③等角: 角等于 角。
(3)光路的可逆性:在光的反射现象中,光路是 。
(4)反射种类。
项目 镜面反射 漫 反 射
图 形
不同点 反射面是光滑的平面,平行光束反射后仍为 反射面粗糙不平,平行光束反射后射向
共同点 每条光线反射时,都遵守 定律
应用或危害 会造成“光污染” 从不同方向看到不发光的物体
二、平面镜成像
1.成像原理: 。
2.平面镜成像特点:
(1)虚实:成的像为 。
(2)等大:像和物的大小 。
(3)等距:像和物到平面镜的距离 。
(4)垂直:像和物的连线与 垂直。
3.平面镜的应用:
(1)潜望镜:由两块平面镜组成。
(2)塔式太阳能发电:利用平面镜 将太阳光会聚。
三、光的折射
1.光的折射规律:
(1)共面:折射光线、入射光线和法线在 内。
(2)异侧:折射光线、入射光线分别位于 两侧。
(3)角不等。
②变性:折射角随着入射角的增大而 。
(4)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向 。
2.光路的可逆性:在光的折射现象中,光路是 的。
【名师点拨】 (1)角:反射角随着入射角的变化而变化;因为入射角变化,反射角才改变,故只能说“反射角等于入射角”。
(2)三线合一:光线垂直入射到不透明物体表面时,反射光线、入射光线与法线三线重合。
(3)当光斜射入透明物体中时,折射角与入射角不相等,空气中的角总大于其他介质中的角。
(4)光垂直射入透明物体中时,折射光线、法线和入射光线共线,折射角等于入射角,等于零。
四、光的色散
1.光的色散:将太阳光(白光)分解为红橙黄绿蓝靛紫七种色光的现象。
2.色光的三原色: 。
3.看不见的光:
(1)红外线
①特点:温度越高,辐射的红外线 ,即热作用越强。
②应用:遥控、红外线夜视仪、诊断疾病等。
(2)紫外线
①特点:灭菌、杀死微生物、使荧光物质 。
②应用:医用、钞票防伪标识。
【实验一】探究光的反射定律
实验名称 有关考点 实验装置
探究光的反射定律 1.纸板必须与平面镜垂直的目的:保证反射光线、入射光线都显示在纸板上,便于在纸板上找到反射光线。 2.光屏(纸板)在实验中的作用: (1)显示光的传播路径,便于确定反射光线(折射光线)和入射光线的位置。 (2)探究反射光线(折射光线)、入射光线和法线是否在同一平面内。 3.探究“三线共面”的方法: 两个光屏在同一个平面上时,光屏F上有反射线;分别向前、向后折转光屏F,光屏上没有反射光线;说明三线在同一个平面内。 4.多次改变入射角的大小,探究反射角(折射角)与入射角的关系。 实验器材:平面镜、水平桌面、激光笔、可折转的纸板、彩笔、量角器等
【示范题1】为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
基础点
(1)实验中还需要的测量器材是 。
(2)实验中为了使光束能在纸板上显示出来,方便实验研究,应该采取的操作是 。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)如图乙所示,保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: 。
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在反射现象中, 。
(5)完成以上实验后,为了得到反射角与入射角的大小关系的普遍规律,实验时应当如何做
。
(6)由于实验进行了多次,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题的出现,应该 。
(7)实验中,从教室各个方向都能观察到纸板表面反射的光线,这种反射属于 (选填“镜面”或“漫”)反射。
高分点
(8)某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实验的,原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角。
实验次数 1 2 3 4 5 6
入射角 60° 50° 40° 30° 20° 0°
反射角 60° 50° 40° 60° 20° 0°
(9)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
【实验二】探究平面镜成像特点
实验名称 有关考点 实验装置
探究平面镜成像特点 1.该实验尽量在光线“较暗”的环境中进行:环境的光线越暗,所成的像就越清晰。 2.用玻璃板代替平面镜的目的:利用玻璃板“透明”的特点,便于确定像的位置。 3.选用两支完全相同的蜡烛的目的:便于比较像与物的大小关系。 4.玻璃板必须与水平桌面上的白纸垂直的目的:保证像与未点燃的蜡烛完全重合。 5.探究平面镜成虚像的方法:在像的位置放一光屏,不通过玻璃板,直接观察光屏,光屏上没有蜡烛的像,所以平面镜成虚像。 6.选择较薄玻璃板的原因:玻璃板的前后两个表面都会成像,玻璃板越薄,两个像的位置就越接近,两个像就好像“重合”。 7.刻度尺的作用:测量像和蜡烛到平面镜的距离。 8.实验方法:等效替代法。 实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、铅笔等
【示范题2】如图所示,小明在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把水平放置的直尺上,再取两支完全相同的蜡烛A、B一前一后竖直放置在直尺上。
基础点
(1)为了使像看起来更清晰,小明最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)此实验采用 代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了 不易确定的问题。
(3)把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板 (选填“前”或“后”)面观察蜡烛A经玻璃板 (选填“反射”或“折射”)所成的像。
(4)直尺的作用是便于比较像与物 的关系;选用两支相同蜡烛的目的是可以研究像与物 的关系。
(5)为了得到像与物体到镜面的距离关系,蜡烛A需放在 (选填“同一”或“不同”)位置多次实验,多次实验的目的是 。
(6)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B并在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(7)若操作中在直尺上无论怎样调整蜡烛B的位置,都不能与像重合,其原因可能是 。
(8)本次实验中应用到的物理学研究方法叫 法。
高分点
(9)实验中要选择较薄的玻璃板做实验,原因是 。
(10)若A蜡烛以0.5 m/s的速度靠近玻璃板,则像以 m/s的速度靠近A蜡烛。当A蜡烛向玻璃板靠近时,它的像将 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
(11)小丽在做该实验时,突发奇想,将手指放在蜡烛B的“烛焰”上,则小丽的手指 (选填“会”或“不会”)被烧痛。
(12)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在直尺上,而是如图所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
【重难点一】平面镜成像特点
【典题1】如图所示,小明在平面镜中看到了蜡烛的像,下列说法正确的是( )
A.SO为入射光线,其入射角为60°
B.若平面镜竖直上移,蜡烛的像也会上移
C.像与镜间放一小木板,小明看不到蜡烛的像
D.将蜡烛逐渐远离平面镜,蜡烛的像大小不变
【技法点拨】
(1)像与物关于镜面对称。
(2)像与物等大。
【变式】(2024·肇庆模拟)晚上,小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像,这是光的 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)现象。如图所示,水平向左缓慢推动玻璃窗,则小明通过玻璃窗看到的像 (选填“向左运动”“向右运动”或”静止不动”),像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【重难点二】光的折射
【典题2】喷水鱼因特殊的捕食方式而得名,能喷出一股水柱,准确击落空中的昆虫作为食物。下列各图中能正确表示喷水鱼看到的昆虫像的光路图是( )
【技法点拨】(1)从岸上看水里的物体看到的是物体的虚像。
(2)光从空气斜射到水(或玻璃)中或从水(或玻璃)斜射到空气中时,空气中光线与法线的夹角大。
【变式】 (2024·佛山模拟)如图所示,一盏探照灯的灯光与水平面成50°角射向水池,在没有水的池底C处形成一个光斑,则入射角大小为 ,在逐渐注水的过程中,折射角大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),B处的人看到池底的光斑将 移动(选填“不会”“向左”或“向右”)。
【重难点三】光路作图
【典题3】(2023·广州中考)如图,S为光源,画出:①光线a的反射光线;②S在平面镜中的像。
【技法点拨】作图的注意事项
(1)作图时必须用直尺、铅笔、圆规。
(2)线的虚实:实际光线用实线,虚像、法线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线表示。
(3)光线要标箭头,且光线与光线之间不能断开。
(4)像物连线与镜面垂直,且要标注垂直符号。
(5)反射光线的反向延长线必经过像点,反射光线的反向延长线和物点与镜面垂直线的交点为像点。
【变式1】如图,作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【变式2】(2024·潍坊中考)如图所示,水槽内装满水,槽底有一点光源S,紧贴右侧槽壁竖直固定一平面镜。S发出的一条光线经水面折射,又经平面镜反射后过P点。按要求完成作图:
(1)画出P点在平面镜中所成的像P';
(2)将S点到P点的光路图补充完整。
【命题点一】光现象
1.如图所示,在阳光照射下,广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子。影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
2.在下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
【命题点二】平面镜成像及特点
3.一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,如图所示。下列分析正确的是( )
A.白鹤的影子是由于光的直线传播形成的
B.白鹤的倒影是由于光的折射形成的
C.白鹤飞离水面时,它的倒影会变小
D.白鹤在水中的倒影是实像
4.(2024·扬州中考)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更 。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小 ,她与像之间的距离 。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 。(本题后3空填变化情况)
【命题点三】光的折射
5.潜水员在水里看岸上的树,觉得树“变高”了。如图所示光路图对此现象解释正确的是( )
6.(2024·广元中考)“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图,图中AO为入射光线, 为折射光线;保持入射点O不动,在竖直平面内,顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置,反射角将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【命题点四】 光的色散
7.1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,在光屏上得到了七色光,解开了光的颜色之谜,如图所示。下列是小红同学在探究有关光现象时的一些说法,其中不正确的是( )
A.太阳光中包含红橙黄绿蓝靛紫七色光
B.七色光按序排列是因为三棱镜对不同色光折射程度不同
C.把温度计放在红光的上方,读数会降低
D.用放大镜观察正在放映的彩色电视机屏幕,发现画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的
8.测温枪(图甲)是利用人体向外辐射的 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行测温的。验钞机(图乙)利用验钞机发出的 (选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行验钞。红外线在真空中的速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)紫外线在真空中的速度。
【命题点五】光学作图
9.(2023·广东中考)如图所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹)。
10.(2023·惠州一模)在图中作出从发光点S发出的光线SA进入玻璃的两次折射的大致光路图(不用画反射光)。
11.如图甲,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。
12.冰墩墩是2022年北京冬奥会吉祥物。请在图中画出A点在平面镜中的像,并画出眼睛B通过平面镜“看见”A点的光路图。
【命题点六】光学实验
13.(2022·深圳中考)探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是 (选填“平面镜”或“玻璃板”)。
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定 的位置。
(3)将物与像连线连接在纸上(如图2),继续分析和研究,得出平面镜成像特点 。
(4)图中哪里存在误差: 。
14.(2023·深圳龙岗区三模)如图甲所示是小明同学探究“光的反射规律”的实验装置。他把平面镜平放在水平桌面上,白色硬纸板竖直立在平面镜上。
(1)白色硬纸板在实验中的作用是 (写出一条即可)。
(2)为了完成“探究光的反射规律”的实验,小明的下列做法正确的是 。
A.为了研究“光在反射时可逆”,应进行的操作是改变光线OB与法线ON的夹角
B.为了研究“反射角与入射角的关系”,应进行的操作是让另一束光从BO入射
C.在完成了图甲实验后,如果沿ON向后翻折纸板FON,此时反射光线不存在
D.为了便于测量和探究,需及时地在纸板上记录入射光AO和反射光OB的径迹
(3)图乙为自行车结构示意图,其尾灯结构如图丙所示。自行车尾灯的这种结构的好处是把后面汽车发出的光 (选填“直接”或“沿原方向”)反射,使司机能注意到前面骑自行车的人。
