第04讲 光现象【讲义】-【新课标新思维】2026年人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)

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名称 第04讲 光现象【讲义】-【新课标新思维】2026年人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2026-01-05 10:30:38

文档简介

模块一 声、光、热
第04讲 光现象【讲义】(3-4分)(解析版)
目 录
2
思维导图、知识导航 3
考点精研、易错明晰 4
清单01 基本概念 4
清单02 知识点 5
清单03 实验清单 7
清单04 应用清单 9
清单05 易错清单 11
清单06 典例清单 12
题型归纳、技巧点拨 23
01 光的直线传播及应用 23
02 小孔成像 24
03 光的反射现象及应用 25
04 利用光的反射规律作图 26
05 探究光的反射定律 27
06 镜面反射与漫反射 29
07 平面镜成像的特点 31
08 平面镜成像作图 32
09 平面镜在生活中的应用 33
10 探究平面镜成像的特点 34
11 光的折射现象及应用(三种光现象辨析) 36
12 光的折射作图 37
13 探究光的折射定律 38
14 光的色散及色散现象 40
15 三原色与物体的颜色 41
16 红外线、紫外线及其应用 42
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 ☆☆☆
清单01 基本概念
一、【光的直线传播】
1.光源:自身能够发光的物体叫光源。光源分为:自然(天然)光源、人造光源。
2.光在同种均匀介质中沿直线传播。光可以在真空中传播
3.光线:为了表示光的传播情况,我们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。
4.光速:光在真空中的传播速度c=2.99792×108m/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,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近约为c。
二、【光的反射】
1.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。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点;
(2)“三线”:入射到介质表面的光线叫入射光线;经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线;经介质表面,反射回原来介质的光线叫反射光线。
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角。
3.镜面反射: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。
4.漫反射: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。
5.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。
三、【光的折射】
1.光的折射: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。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
四、【光的色散】
1.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。
2.三原色:大量实验发现,把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,就可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成,因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
3.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。
4.红外线与紫外线: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。
清单02 知识点
一、【光的直线传播】
1.光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播:太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
3.小孔成像:由于光沿直线传播,经小孔在光屏上就出现了烛焰倒立的实像;像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。
二、【光的反射】
1.人们能看见不是光源的物体的原因: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。
2.光的反射规律(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。
3.光的反射光路可逆: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。
4.光现象作图要求: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。
5.无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
三、【平面镜成像】
1.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,像和物体对应点的连线与平面镜垂直,平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,平面镜成像是虚像。
2.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。
3.平面镜成像作图:(1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图;(2)根据平面镜成像特点作图(对称法)。
4.凸面镜特点: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。
5.凹面镜特点: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。
四、【光的折射】
1.光的折射规律(定律):
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)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;
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
2.光的折射成虚像:由于光的折射,从一种介质看另一种介质中的物体时,所看到的一般不是物体本身,而是由光的折射所形成的物体的虚像。
五、【光的色散】
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。
3.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。
(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。
4.红外线的特点及作用:热作用强,穿透云雾能力强,抗干扰能力强,一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强。
5.紫外线的特点及作用:紫外线可以让照相机的胶片感光,因而可利用紫外线进行摄影;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,可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等;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。
清单03 实验清单
一、【探究光的反射时的规律】
1.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。
2.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。
3.考向点拨
(1)验证三线共面:沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线;
(2)验证分居:观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧;
(3)验证等角:通过量角器测量或带有刻度的折板光屏测量;
(4)观察光路是否可逆:沿原反射光线路径改变入射光线,观察反射光线;
(5)漫反射:能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射;
(6)改变入射角(改变入射光线方向),进行多次实验的目的:寻找实验结论的普遍性;
(7)光线的理想化模型:观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径;
(8)折转光屏用白色的目的:显示光线的路径;
(9)实验应选较暗的环境目的是:便于观察实验现象;
(10)实验时,折板应与平面镜垂直的目的:否则折板上看不到反射光;
(11)当光垂直镜面入射时,入射角为零,为什么看不到反射光线:有反射光线,但反射角也为零,反射光线与入射光线在一条直线上。
二、【探究平面镜成像的规律】
1.分析论证
(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)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
2.实验中注意事项
(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。
3.考向点拨
(1)探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。
(2)为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置。
(3)对实验中的两只蜡烛要求是完全相同。
(4)选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。
(5)实验中玻璃板垂直于桌面。
(6)玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。
(7)蜡烛的像不能用光屏接收到。
(8)像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像。
(9)实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置。
(10)刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系。
(11)一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面。
(12)怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验。
(13)验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到普遍规律。
(14)多次实验要改变蜡烛的位置。
(15)用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清。
(16)用跳棋子实验时,怎样看清像?用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。
(17)平面镜成像的原理是光的反射。
(18)为便于观察,该实验最好在什么环境中进行?较暗处。
(19)实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,未点燃的蜡烛位置即是像的位置,这种研究物理的方法等效替代法。
(20)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择哪个玻璃板做实验效果好?2mm厚的两块玻璃板。因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
(21)本实验还可能出现的考查点有哪些?说出一点即可。测量误差。
三、【探究光的折射时的规律】
考向点拨
1.判断三线共面:沿折版中轴折转光屏是否还能看见折射光线;
2.判断分居:观察折射光线、入射光线是否在中轴两侧;
3.不等角:通过量角器测量;
4.判断是否可逆:沿原反射光线路径改变入射光线,观察反射光线;
5.如何实现实验结论的普遍性:改变入射角(改变入射光线方向),进行多次实验;
6.光线的理想化模型:观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径;
7.光从空气射入水(或其他介质)时:入射角大于折射角;
8.光从水(或其他介质)射入空气时:折射角大于入射角;
9.光从水(或其他介质)射入空气时,当入射角较大时:不再反生折射现象,只有发射光线(全反射);
10.光从空气垂直射入水(或其他介质)中时:传播方向不变(光速会改变)。
清单04 应用清单
一、【光的直线传播】
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。
2.日食和月食
(1)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。
(2)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。
3.小孔成像
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。
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。
4.其他应用
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。
二、【光的反射】
1.看到物体的原因:我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源,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。
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。
(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。
三、【平面镜成像】
1.平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有利于平面镜成像、改变光路、扩大空间视野。
2.凸面镜应用: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。
四、【光的折射】
1.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。
2.“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。
3.“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。
4.“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。
五、【光的色散】
1.雨后彩虹: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。
2.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。
(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。
清单05 易错清单
易错点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。
易错点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
易错点3: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。
易错点4: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。
易错点5:光学作图应注意的问题:
(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。
易错点6: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。
清单06 典例清单--举一反三
【典例1】光的直线传播
【例1】(2025·绥化)下列光现象中与立竿见影的“影”成因相同的是( )。
A. 水中月影 B. 墙上手影 C. 镜中人影 D. 潭中鱼影
【答案】B。
【解析】立竿见影的“影”是光沿直线传播被竿遮挡形成的黑影。
A.水中月影,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故A不符合题意;
B.墙上手影,是光沿直线传播被手遮挡形成的黑影,故B符合题意;
C.镜中人影,是平面镜成像现象,是光的反射现象,故C不符合题意;
D.潭中鱼影,是光从水中斜射到空气中,发生光的折射,形成的虚像,故D不符合题意。故选B。
【变式1-1】(2025·自贡)下列现象与小孔成像原理相同的是( )。
A. 日晷计时 B. 雨后彩虹
C. 湖面倒影 D. 鱼翔“浅底”
【答案】A。
【解析】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A.日晷计时是通过观察太阳照射下晷针投射在晷面上的影子位置来确定时间,利用了光的直线传播,故A符合题意;
B.雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光,是光的色散现象,故B不符合题意;
C.湖面倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C不符合题意;
D.鱼翔“浅底”是鱼和池底反射的光从水中斜射空气中发生折射形成的,故D不符合题意。故选A。
【变式1-2】(2025·青海省)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )。
A. 太阳 B. 月亮 C. 火星 D. 地球
【答案】A。
【解析】A.太阳自身能发光,是光源,故A符合题意;
B.月亮自身不能发光,不是光源,故B不符合题意;
C.火星自身不能发光,不是光源,故C不符合题意;
D.地球自身不能发光,不光源,故D不符合题意。故选A。
【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:
【典例2】光的反射
【典例2】(2025·云南省)如图所示,倒影的形成原因是( )。
A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】B。
【解析】平静的水面相当于平面镜,倒影是在水中形成的虚像,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【变式2-1】(2025·陕西省)(哪吒之魔童闹海)自上映以来,打破众多影史纪录,成为我国电影的一张新名片。观影时,电影银幕______(选填“是”或“不是”)光源,观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射;放映机成的是倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
【答案】①. 不是;②. 漫;③. 放大。
【解析】[1]观影时,电影银幕反射放映机发出的光,所以电影银幕自身不会发光,不是光源。
[2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
[3]放映机的原理是物距大于凸透镜的二倍焦距时,成倒立、放大的实像。
【变式2-2】 (2025·上海)在下图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
【解析】光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。
已知入射角为
根据反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线 OB,反射角也为。如图所示
【变式2-3】(2025·重庆)按要求完成下列两个实验。
(1)用图所示的装置探究光的反射定律。从纸板前不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生了___________反射;这次实验表明,反射光线、入射光线分别位于法线___________,反射角___________入射角;多次实验得出光的反射定律。
(2)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,用酒精灯给水加热,某时刻温度计示数如图甲所示为___________℃,水沸腾后停止加热,沸腾停止;继续加热,水继续沸腾;根据实验数据绘制如图乙所示的“温度-时间”图像,说明水在沸腾过程中不断___________热,但温度___________。
【答案】(1)①. 漫;②. 两侧;③. 等于;(2)①. 96;②. 吸;③. 不变。
【解析】【小问1详解】[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
[2][3]由实验现象和数据可知,法线的左侧是入射光线,法线的右侧是反射光线,说明反射光线、入射光线分别位于法线两侧;图中入射角是90°-30°=60°
反射角是90°-30°=60°
反射角等于入射角。
【小问2详解】[1]由图甲可知,温度计的分度值为1℃,温度计的示数为96℃。
[2][3]由图乙可知,水在4min以后,水的温度保持98℃不变,说明水已经沸腾,水在沸腾过程中,吸收热量,温度不变。
【典例3】平面镜成像
【典例3】(2025·新疆)如图所示为探究平面镜成像的特点的实验装置,蜡烛A和B完全相同。点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是______(选填“虚”或“实”)像,若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的______(选填“同”或“异”)侧。在较长的一段时间内,点燃的蜡烛A所成的像的高度______(选填“保持不变”或“逐渐变小”)。
【答案】①. 虚;②. 同;③. 逐渐变小。
【解析】[1]点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是反射光线的反向延长线会聚而成的,不是实际光线会聚而成的,是虚像。
[2]由于平面镜成像是光的反射形成的虚像,蜡烛A和反射光线在玻璃板前;若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的同侧。
[3]平面镜成像时,像和物体大小相等;实验时,在较长的一段时间内,由于蜡烛A燃烧变短,点燃的蜡烛A所成的像的高度逐渐变小。
【变式3-1】(2025·武威、嘉峪关)《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )。
A. 亭台倒影 B. 日晷计时
C. 水清疑浅 D. 地面树影
【答案】A。
【解析】“当窗理云鬓,对镜贴花黄”,人在镜中的像是平面镜成像,是由于光的反射形成的。
A.亭台在水中的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.日晷是利用光沿直线传播形成的影子来进行计时的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅,是池底的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.地面树影是由于光沿直线传播形成的影子,故D不符合题意。故选A。
【变式3-2】(2025·安徽省)如图所示,为平面镜,为光源。请作出发出的光经平面镜反射后通过点的光路图(保留作图痕迹)。
【解析】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′(即为像点),连接S′A与平面镜相交于点O,则OA为反射光线,连接SO,则SO为入射光线,如图所示:
【变式3-3】(2025·苏州)小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板______放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像______,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是______;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿______方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内______处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
【答案】(1)竖直;(2)重合;(3)方法2;(4)①. ;②. N。
【解析】【小问1详解】为使得像成在桌面上,将白纸平铺在水平桌面上后,应再将玻璃板竖直放置在纸上。
【小问2详解】为了探究物像的大小和位置关系,在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,在纸上分别记录A、B的位置。
【小问3详解】为使得成像更清晰,应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面,同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置,所以在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,测量方法中正确的是方法2。
【小问4详解】[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像,且像与物关于平面镜对称,要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内N处;当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内M处。
【典例4】光的折射
【典例4】(2025·广西)唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼,其产生的主要原因是( )。
A. 小孔成像 B. 光的折射 C. 平面镜成像 D. 凹面镜成像
【答案】B。
【解析】B.海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象,故B符合题意;
A.小孔成像是光的直线传播现象,故A不符合题意;
C.平面镜成像是光的反射现象,故C不符合题意;
D.凹面镜成像是光的反射现象,故D不符合题意。故选B。
【变式4-1】(2025·扬州)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【变式4-2】(2025·德阳)如图所示一束光从空气斜射向透明玻璃,发生了折射和反射现象,请作出折射光线的大致位置和反射光线。
【解析】首先过入射点垂直于界面做出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧的空气中作出反射光线;再根据光从空气斜射入透明玻璃中,折射角小于入射角,在法线左侧的玻璃中作出折射光线。如图所示:
【变式4-3】(2025·泸州)唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是( )。
A. 小孔成像 B. 日晷计时 C. 水面倒影 D. 海市蜃楼
【答案】D。
【解析】人工彩虹实验 “背日喷乎水,成霓虹之状”,是由于光的折射形成的色散现象。光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
A.小孔成像基于光的直线传播,与彩虹原理不同,故A不符合题意;
B.日晷计时利用光的直线传播形成影子,与彩虹无关,故B不符合题意;
C.水面倒影是光的反射现象,未涉及折射和色散,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气不均匀,光线在传播过程中发生折射而形成的虚像,与人工彩虹实验原理相同,故D符合题意。故选D。
【典例5】光的色散
【典例5】(2025·湖南省)如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的( )。
A. 反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播
【答案】A。
【解析】银色地膜可以反射各种颜色的光,太阳光属于复色光,银色地膜将阳光反射到果实背光面,增强光照,从而促进果实着色。A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
【变式5-1】(2025·威海)2025年1月15日清晨,刘公岛海面上空出现了“光瀑”奇观,无数条笔直光柱穿透云层倾泻而下,如图所示。下列说法错误的是( )。
A. 笔直光柱——光沿直线传播
B. 云层呈淡淡的橙色——阳光中含有橙色光
C. 部分水面波光粼粼十分耀眼——光发生了漫反射
D. 看到远处的山体较暗——人眼接收到山体反射的光较少
【答案】C。
【解析】A.笔直光柱说明光在同种均匀介质中沿直线传播,故A正确,不符合题意;
B.太阳光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光混合而成,云层呈现橙色是因为阳光中含有橙色光,橙色光穿透力更强,故B正确,不符合题意;
C.部分水面波光粼粼是水面发生了镜面反射,反射光线集中在某一个方向,进入人的眼睛中,感觉到十分耀眼,故C错误,符合题意;
D.看到远处的山体较暗,是因为远处的山体反射的光进入人眼较少,故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式5-2】(2025·广州)某广播电台发射频率为的电磁波,根据下图信息,该电磁波属于( )。
A.无线电波 B.红外线 C.紫外线 D.射线
【答案】A。
【解析】 已知该电磁波的频率f=1.027×108Hz,由图可知,该频率小于1010Hz,
即该电磁波属于无线电波,故A符合题意,BCD不合题意。故选A。
【变式5-3】(2025·上海)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色 橙色 黄色 绿色 青色 蓝色 紫色
384-482THz 482-503THz 503-520THz 520-610THz 620-659THz 610-659 THz 659-769 THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光___________(选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。
__________________________________。
【答案】(1)属于;(2)见解析。
【解析】【小问1详解】光的三原色是红、绿、蓝。由题中所给不同色光频率表可知,红色光频率范围是 384~ 482THz,绿色光频率范围是 520~610THz,蓝色光频率范围是 610~ 659THz,450THz 的光属于红色光,属于三原色光。
【小问2详解】太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光,人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
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.(2025·陕西省B)古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )。
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散
【答案】C。
【解析】由图可知,圭表计时的原理是太阳照射在表上,然后在圭上留下一个影响,因此是由于光的直线传播形成的。故选C。
2.(2025·内蒙古自治区)楼间距过小会影响采光。如图,楼房上的影子形成的原因是( )。
A.光沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光发生了色散
【答案】A。
【解析】楼房影子的形成是由于光的直线传播形成,故A正确,BCD错误;综上选A。
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. (2025·长沙)《墨经》中记载了小孔成像实验。其成像原理如图所示,这是利用了光的( )。
A. 直线传播 B. 反射 C. 折射 D. 色散
【答案】A。
【解析】A.小孔成像,其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当光线通过小孔时,物体上方的光线会沿直线传播到光屏下方,物体下方的光线会沿直线传播到光屏上方,从而在光屏上形成倒立的实像,故A符合题意;
B.反射是指光线遇到障碍物时改变传播方向返回原介质的现象,与小孔成像无关,故B不符合题意;
C.折射是指光线从一种介质进入另一种介质时传播方向发生偏折的现象,不符合小孔成像原理,故C不符合题意;
D.色散是指复色光分解为单色光的现象,与小孔成像无关,故D不符合题意。故选A。
4.(2025·武汉) 如图所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是( )。
A.手影游戏 B.对着镜子画脸谱
C.放大镜使光会聚 D.光的色散
【答案】A。
【解析】小孔成像的本质为光的直线传播;
A、影子的形成属于光的直线传播,故A正确;
B、平面镜成像属于光的反射,故B错误;
C、放大镜属于凸透镜成像,本质为光的折射,故C错误;
D、光的色散属于光的折射,故D错误。综上选A。
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·南通)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )。
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
【答案】C。
【解析】根据题意可知,“和平桥”发出的光线在河面发生反射,从而形成正立的虚像。当河面上涨时,根据平面镜成像“物像等大”的规律可知,像的大小不变,故C正确,而A、B、D错误。故选C。
6.(2025·吉林省)下列光现象中,由于光的反射形成的是( )。
A. 日晷计时 B. 海市蜃楼 C. 镜花水月 D. 立竿见影
【答案】C。
【解析】A.日晷计时是利用光的直线传播,光沿直线传播形成影子来计时,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故B不符合题意;
C.镜花水月属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.立竿见影是光的直线传播形成的影子,故D不符合题意。故选C。
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.(2025·湖北省)如图甲为校园摄影展中小芳作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。(保留作图痕迹)
【解析】眼睛与S'点的连线与水面的交点为O点,根据平面镜成像的特点可作出太阳的位置S点,连接O点与S点为入射光线,连接O点与眼睛为反射光线,如图所示:
8. (2025·天津)如图所示,一只白鹭正在七里海湿地觅食,平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是( )。
A. B.
C. D.
【答案】A。
【解析】AB.白鹭反射的光斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,反射光线的反向延长线会聚成像,故A符合题意,B不符合题意;
CD.人看到白鹭倒影是光的反射现象,不是光的折射现象,图中是光的折射光路图,故CD不符合题意。
故选A。
05 探究光的反射定律
9.(2025·齐齐哈尔)小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。
实验次序
1
2
3
… … …
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线______于镜面;
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角______(选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是______;
(3)纸板是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板向后折,在纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是______的;
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从点向左移动到点时,说明水面______(选填“上升”或“下降”)了。
【答案】(1)垂直;(2)①. 等于;②. 寻找普遍规律,避免偶然性;(3)①. 不能;②. 在;(4)可逆;(5)上升。
【解析】【小问1详解】把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线与镜面垂直,可以看作法线。
【小问2详解】[1][2]分析表格数据可知,反射角随入射角增大而增大,且大小保持一致,可得:在反射现象中,反射角等于入射角;本实验是探究类实验,实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
【小问3详解】[1][2]如图乙所示,把纸板向后折,左右两侧纸板不在同一平面,,在纸板上不能看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【小问4详解】让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出,光的传播路径与之前完全相反。此现象表明:在反射现象中,光路是可逆的。
【小问5详解】水面变化时,入射角不变,则反射角不变。反射光的光斑从点向左移动到点,说明反射点左移,则说明水面上升了。
10. (2025·陕西省B)请完成下列填空。
(1)如图-1,体温计的示数为___________℃。
(2)如图-2,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,观察到棉花燃烧,此现象表明___________(选填“做功”或“热传递”)可以改变物体的内能。
(3)如图-3(a),在“探究光的反射定律”的实验中,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板立在平面镜上,使纸板上的ON线与平面镜___________。如图-3(b),将纸板NOF沿ON线向前或向后翻折,可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一___________。
【答案】(1)36.5;(2)做功;(3)①. 垂直;②. 平面内。
【解析】【小问1详解】由图1可知体温计的分度值为0.1℃,示数为36.5℃。
【小问2详解】此实验的研究主体是筒内气体,底部放一小团干燥的棉花,是为了展示出气体内能的改变。用力将活塞迅速向下压,压缩筒内气体,对筒内气体做功,筒内气体内能会增加,温度升高。高温的气体将热量传递给棉花,从而使棉花温度升高,达到棉花的燃点,棉花燃烧起来。
【小问3详解】[1]光的反射现象中,法线与反射面垂直,所以把一张纸板立在平面镜上,应使纸板上的ON线与平面镜保持垂直的关系。
[2]将纸板NOF沿ON线向前或向后翻折,纸板NOF与纸板NOE不在同一平面内,则在纸板NOF上不能看到反射光线,该操作可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
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.(2025·辽宁省)某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )。
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
【答案】A。
【解析】水鸟在平静的水中形成的倒影是由于光的反射形成的,属于平面镜成像,特点是成等大的虚像,虚像与水鸟一样大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2025·成都)解锁城市灯火,感受巴蜀风情。今年“五一”假期,成都“锦江花月夜”主题活动中,7米高的巨型花灯“花花”浮在水面上,如图。下列说法正确的是( )。
A. 人们看到水面上的“花花”,是因为光发生了镜面反射
B. 水中的鱼看到水面上的“花花”,是因为光沿直线传播
C. “花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像
D. “花花”在水中倒影的高度大于7米
【答案】C。
【解析】A.人们看到水面上的“花花”,是“花花”发出的光沿直线传播进入人眼,故 A错误;
B.水中的鱼看到水面上的“花花”,是光从空气中斜射入水中,光发生了折射,故B错误;
C.“花花”在水中的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故 C正确;
D.“花花”在水中倒影,是平面镜成像现象,像与物的大小相等,所以倒影的高度等于7米,故D错误。
故选C。
07 平面镜成像的特点
13.(2025·广州)如图a,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b中画出其在镜中的像   ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应   (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,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”)。
【答案】(1)如图;(2)靠近;不变。
【解析】(1)分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B'即为AB在平面镜中的像,如图:
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应面镜移动,才能看到自己鞋子的像,因为远离平面镜视角变大,看到的范围大;
顾客移动过程中,根据平面镜成像的特点可知,鞋子像的大小不变。
14. (2025·连云港)物体在平面镜中像的大小取决于( )。
A. 平面镜的大小 B. 平面镜的厚度
C. 物体本身的大小 D. 物体到平面镜的距离
【答案】C。
【解析】平面镜成的像与物体等大,所以物体在平面镜中像的大小只取决于物体本身的大小,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
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.(2025·宜宾)一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
【解析】反射光线竖直射向房顶,即确定入射光线与反射光线,可以画出法线,平面镜在A点与法线垂直,如图所示
16.(2025·贵州省)如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,画出入射光线,故如图所示:
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.(2025·深圳)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )。
A. 光沿直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】B。
【解析】镜子中的像是平面镜所成的像,其原理是光的反射。物体射到平面镜的光线,被平面镜反射,反射光线进入人的眼睛,视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看,反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。所以演员对着镜子画脸谱,镜子里呈现出演员的像,是光的反射现象,故B正确,ACD错误。故选B。
18.(2025·广西)(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
【解析】【小问1详解】
图中已知O点为重力的作用点,从作用点开始,沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,在线段的末端标注符号G,表示粽子所受的重力,如图所示:
【小问2详解】
光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。对于光线A,图中已标注法线(虚线),根据反射角等于入射角,在法线另一侧画出反射光线;对于光线B,用相同的方法,在法线另一侧按照反射角等于入射角画出反射光线,如图所示:
【小问3详解】
右手螺旋定则(安培定则):用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。根据右手螺旋定则,图中大拇指指向右侧,所以右侧为N极;因为四指弯曲的方向表示电流方向,从图中可以看出,电流从螺线管的左侧流入,如图所示:
10 探究平面镜成像的特点
19.(2025·福建省)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板______架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A′完全重合,说明像与物的______相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:______。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)垂直;(2)大小;(3)改变蜡烛的位置,多次实验;(4)①. 50;②. ①。
【解析】【小问1详解】实验时玻璃板与纸面应垂直放置,这样所成的像在桌面上,方便找到像的位置。
【小问2详解】将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,蜡烛B能跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等,用到了等效替代法。
【小问3详解】一次实验得出的结论不具有普遍性,本实验中应多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据,其目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律。
【小问4详解】[1]平面镜成像物与像关于镜面对称,如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,则手机右侧与白纸的夹角为,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为
[2]平面镜成的像是虚像,所以要透过玻璃板观察像,则临摹时要在①位置观察像。
20. (2025·陕西省)如图,是实验小组利用多枚相同的硬币“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择________(选填“透明”或“茶色”)薄玻璃板。
(2)将五枚硬币叠成圆柱A放在薄玻璃板的一侧,移动玻璃板另一侧用五枚硬币叠成的圆柱B,恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物________________。
(3)多次改变圆柱A的位置重复上述操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置如图所示,从图中可以得出的结论是:平面镜成像时,_____________________(写出一条即可)。
(4)小组的同学将圆柱B改成4枚硬币,发现在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,根据这一现象________(选填“能”或“不能”)进一步验证(2)中得出的结论。
【答案】(1)茶色;(2)大小相等;(3)像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离;(4)能。
【解析】【小问1详解】无色透明玻璃杯透光性太强,容易受到玻璃另一侧物体的干扰,茶色玻璃板透光性较差,成像主观感觉比无色玻璃好得多,故应选择茶色薄玻璃板。
【小问2详解】圆柱A、B都是由五枚硬币叠成,而且分布在玻璃板两侧,移动玻璃板,都恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物的大小相等。
【小问3详解】由图可知A1到玻璃板的距离等于B1到玻璃板的距离,由此可以得出结论:平面镜成像时,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
【小问4详解】圆柱B改成4枚硬币,此时圆柱A为五枚硬币,两者大小不一样,所以在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,由此验证了平面镜成像时像与物大小相等。
11 光的折射现象及应用(三种光现象辨析)
21.(2025·宜宾)长江十年禁渔的政策实施以来,长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿,看见岸上的“人”会比实际的人更___________(填“高大”或“矮小”),这是因为光发生了___________现象。
【答案】①. 高大;②. 折射。
【解析】[1][2]岸上的“人”射出的光线,在水面处发生折射,折射光线远离法线,鱼儿的眼睛逆着光线看来,折射光线好像在A′点射出的,A′点就是A点的像,所以鱼儿看到岸上的人比实际的要高(如下图)。
22. (2025·北京)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )。
A. 杯子形成的影子 B. 月亮在水中形成的像
C. 放大镜把字放大 D. 人在平面镜中形成的像
【答案】C。
【解析】A.杯子形成的影子,是因为光沿直线传播,在光照射不到的地方形成影子,属于光的直线传播现象,故A不符合题意;
B.月亮在水中形成的像,属于平面镜成像现象,利用了光的反射原理,水面相当于平面镜,反射月亮的光形成像,故B不符合题意;
C.放大镜把字放大,放大镜是凸透镜,字反射的光经过凸透镜时发生折射,从而形成放大的像,属于光的折射现象,故C符合题意;
D.人在平面镜中形成的像,是光的反射现象,成正立、等大的虚像,故D不符合题意。故选C。
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. (2025·南充)如图所示,图1是人在岸边观察水中鱼时的情景,在图2中完成光路图。(其中A表示鱼的位置,A'表示鱼像的位置,B表示人眼位置,可以不画法线,保留作图痕迹)
【解析】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,鱼的像是人眼逆着折射光线看到的虚像,光从水中斜射入空气中,折射光线远离法线,所以看到的鱼的虚像在实际的鱼的上方,真实的鱼在虚像的下方,所以直接连接A'B,与水面的交点即为入射点; 连接A和入射点即为入射光线,入射点和B之间的连线即为折射光线,如图所示:
24.(2025·吉林省)如图所示,请画出折射光线的大致位置。
【解析】根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角画出折射光线,如图所示:
13 探究光的折射定律
25.(2025·贵州省)如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,来探究下列问题:
(1)如果AB为入射光,BE就是______光,BC就是______光;
(2)如果以ABC段光路来探究折射特点,还需要作辅助线,请在答题卡对应图中画出辅助线;
(3)照片中未标注光的传播方向,请根据照片中的光路判断光是从A端入射,还是D端入射?______;理由是:______。
【答案】(1)①. 反射;②. 折射;(2)如图;(3)①. 从A端入射;②. 见解析。
【解析】【小问1详解】[1][2]光射向两种介质分界面时,会同时发生反射和折射,且反射光和入射光在同种介质中,所以BE就是反射光,BC就是折射光。
【小问2详解】要探究折射特点,需要作出法线。方法是:过入射点与玻璃砖上表面垂直作直线,就是法线,如图所示:
【小问3详解】[1][2]若光线从D端入射,DC为入射光,射向玻璃砖下表面时会发生反射和折射,实际没有发生反射;其折射光CB射向玻璃砖上表面时,发声折射,但不会出现光线BE。所以光是从A端入射。
26. (2025·龙东)如图所示,小张同学在进行“探究光反射时的规律”的实验时,他把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)他应选择______(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,因为光在纸板上发生______反射,可以在不同方向都能看到光的径迹;
(2)如图,小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点,经平面镜反射,在另一侧纸板F上出现反射光a′。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从d点射向O点,反射角的大小是______;
(3)他用一束光逆着b′方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:______。要得出普遍规律,接下来应该进行的具体操作是:______。
【答案】(1)①. 粗糙;②. 漫;(2)①. 等于 ②. 30°;(3)①. 反射现象中,光路是可逆的;②. 用一束光逆着a′或c′的方向射向O点,观察反射光。
【解析】【小问1详解】[1][2]为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚;在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在纸板上发生了漫反射的缘故。
【小问2详解】[1][2]改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射光线和入射光线关于法线对称,所以反射角等于入射角;如果一束光从d点射向O点,入射角为
则反射角也为。
小问3详解】[1][2]用一束光逆着b′的方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出,传播路径与之前完全相反,说明在反射现象中,光路是可逆的;要得出普遍规律,接下来应该进行的具体操作是用一束光逆着a′或c′的方向射向O点,观察反射光。
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.春暖花开、艳阳高照,在公园平静的湖中,游客可以看到“金鱼”在树木倒影中穿梭,其中树木倒影是由光的 形成的像,游客看到的“金鱼”是由光的 形成的像。雨后的天空有时会出现七色彩虹,17世纪英国物理学家 用三棱镜成功分解了太阳光,揭开了彩虹的颜色之谜。
【答案】反射;折射;牛顿。
【解析】[1]平静的湖水相当于平面镜,树木在水中的倒影是树木在水中成的虚像,属于平面镜成像,是光反射的结果。
[2]看到水中的“金鱼”,由于光的折射,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像。
[3]雨后的天空有时会出现七色彩虹,这是光的色散现象,是由光的折射形成的;17世纪英国物理学家牛顿用三棱镜成功分解了太阳光,揭开了彩虹的颜色之谜。
28.(2025·南充)研学活动中,图1是某同学在参观博物馆时,通过玻璃橱窗看到自己影子,这是由光的_________形成的;图2是走出博物馆后,看到天空出现的彩虹,这是光的_________现象。
【答案】①. 反射;②. 色散。
【解析】[1]通过玻璃橱窗看到自己的影子,这是平面镜成像,其原理是光的反射。
[2]天空出现的彩虹是光照射到小水滴上被分解为绚丽的七色光,是光的色散现象,其原理是光的折射。
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.诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘”,诗人看到“绿树”是因为绿叶能 绿光(选填“反射”、“折射”或“吸收”);太阳光射到三棱镜上,白纸屏上可以看到一条彩色的光带,这是光的 现象。
【答案】反射;色散。
【解析】[1]不透明物体的颜色是由其反射的色光决定的,绿叶能反射绿色的色光,所以诗人看到了“绿树”。
[2]太阳光是复色光,经三棱镜发生色散,白纸屏上可以看到一条彩色的光带。
30.2023年的央视春晚首次采用我国自主研发的三维菁彩声技术,世界各地音乐家同唱一首歌。电视机前的你,即使不看画面,也可以通过演员声音的 (填声音的特性)感受到谁在现场演唱。还有VR画师为“凤凰”添羽,为“麒麟”点睛,也是精彩万分,这么多绚丽的光,其实只需 种色光合成。
【答案】音色;三。
【解析】[1]不同的人发出的声音的音色不同,所以即使不看画面,也可以通过演员声音的音色感受到谁在现场演唱。
[2]红、绿、蓝三种色光可以混合成各种颜色的光,所以这么多绚丽的光,其实只需三种色光合成。
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.下列物体利用紫外线工作的是( )。
A.夜视仪 B.遥控器 C.体温计 D.验钞机
【答案】D。
【解析】紫外线具有消毒灭菌的作用,且能够使荧光物质发光,因此可以制成验钞机;夜视仪、遥控器、体温计利用的是红外线,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
32.下列关于声现象和光现象的说法中,不正确的是(  )。
A.超声波频率高,超出了人耳的听觉范围所以人听不到
B.光在真空中的传播速度是3×108m/s
C.低于20Hz的声叫做次声波,地震、海啸、台风等大自然活动都伴有次声波产生
D.紫外线消毒灯工作时发出紫光,所以人眼可以看到紫外线
【答案】D。
【解析】A.耳人的听觉范围是20Hz~20000Hz,其中低于20Hz的声波叫做次声波,高于20000Hz的声波是超声波,超声波频率高,超出了人耳的听觉范围所以人听不到,故A正确,不符合题意;
B.光在真空中的传播速度最快,是3×108m/s,故B正确,不符合题意;
C.耳人的听觉范围是20Hz~20000Hz,其中低于20Hz的声波叫做次声波,地震、海啸、台风等大自然活动都伴有次声波产生,所以可以通过利用次声波监测自然灾害,故C正确,不符合题意;
D.紫外线属于不可见光,人眼看不到,故D错误,符合题意。
故选D。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)模块一 声、光、热
第04讲 光现象【讲义】(3-4分)(解析版)
目 录
2
思维导图、知识导航 3
考点精研、易错明晰 4
清单01 基本概念 4
清单02 知识点 5
清单03 实验清单 7
清单04 应用清单 9
清单05 易错清单 11
清单06 典例清单 12
题型归纳、技巧点拨 18
01 光的直线传播及应用 18
02 小孔成像 19
03 光的反射现象及应用 20
04 利用光的反射规律作图 20
05 探究光的反射定律 21
06 镜面反射与漫反射 22
07 平面镜成像的特点 23
08 平面镜成像作图 24
09 平面镜在生活中的应用 24
10 探究平面镜成像的特点 25
11 光的折射现象及应用(三种光现象辨析) 26
12 光的折射作图 26
13 探究光的折射定律 27
14 光的色散及色散现象 28
15 三原色与物体的颜色 29
16 红外线、紫外线及其应用 29
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 ☆☆☆
清单01 基本概念
一、【光的直线传播】
1.光源:自身能够 的物体叫光源。光源分为: (天然)光源、 光源。
2.光在同种 中 。光可以在 传播
3.光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有 的 表示光的 和 ,这样的直线叫光线。
4.光速:光在真空中的 c=2.99792×108m/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,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近约为c。
二、【光的反射】
1.光的反射:光从一种介质射向另一种介质的 时,会有一部分光在介质表面 回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫 ;
(2)“三线”:入射到介质表面的光线叫 ;经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫 ;经介质表面,反射回原来介质的光线叫 。
(3)“两角”: 与 的夹角叫入射角; 与 的夹角叫反射角。
3.镜面反射: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 射出,这种发生叫镜面反射。
4.漫反射:当一束平行光照射的 的表面时,反射光会朝四面八方射出,这种反射叫漫反射。
5.球面镜:如果镜子的反射面是 的一部分,这样的镜子叫球面镜。球面镜分为 和 。
三、【光的折射】
1.光的折射:光从一种介质 另一种介质时,传播方向发生了 ,这种现象叫光的折射。
2.一点、三线、两角
(1)“一点”:入射光与 的交点;
(2)“三线”:入射到两种介质 的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质 的辅助线叫法线;进入 的光线叫折射光线;
(3)“两角”: 与 的夹角叫入射角; 与 的夹角叫折射角。
四、【光的色散】
1.光的色散:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种 的光,这种现象叫光的色散。
2.三原色:大量实验发现,把 三种色光按照不同比例混合,就可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成,因此人们把红、绿、蓝叫做色光的 。
3.可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照 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 的各种色光。
4.红外线与紫外线:在可见光谱的 之外有 , 之外有 。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做 。
清单02 知识点
一、【光的直线传播】
1.光在 介质中沿直线传播。
2.光可以在真空中传播:太阳光能通过 和大气层传播到地球表面,说明光可以在 中传播。
3.小孔成像:由于光沿直线传播,经小孔在光屏上就出现了烛焰 的 ;像的大小与物(蜡烛)的 以及光屏所在 有关。
二、【光的反射】
1.人们能看见不是光源的物体的原因:我们能看到本身不发光的物体,是因为这些物体 进入了我们的眼睛,产生视觉。
2.光的反射规律(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。
3.光的反射光路可逆:在探究光的反射规律实验中,如果让光 反射光的方向射到平面镜上,它被反射后就会逆着原来的 的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。如图所示。
4.光现象作图要求:所有实际传播的光(无论是反射光还是入射光)都要画成 ,并用 表示它的传播方向;法线用 ,要 反射面。
5.无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的 。
三、【平面镜成像】
1.平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体大小 ,像和物体到平面镜的距离 ,像和物体对应点的连线与平面镜 ,平面镜所成的像与物体关于平面镜 ,平面镜成像是 。
2.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 ,是 。
3.平面镜成像作图:(1)根据平面镜 (光的反射定律)作图;(2)根据平面镜成像 作图(对称法)。
4.凸面镜特点:凸面镜对光有 作用,平行光射到凸面镜上,反射后成为 。
5.凹面镜特点:凹面镜对光有 作用,平行光射到凹面镜上,反射后会聚到 。
四、【光的折射】
1.光的折射规律(定律):
(1)折射光线、入射光线和法线在 ;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线 ;
(3)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 入射角;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 入射角;
(4)在光的折射现象中,光路是 。
2.光的折射成虚像:由于光的折射,从一种介质看另一种介质中的物体时,所看到的一般不是物体 ,而是由光的折射所形成的物体的 。
五、【光的色散】
1.太阳光(白光)不是单色光,而是由各种颜色的光 而成的,白光是 ;
2.不同的单色光通过三棱镜时 不同,红光偏折 ,紫光偏折程度 。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。
3.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 的作用决定的。
(1)透明物体的颜色是由该物体能 的 决定的。
(2)不透明物体的颜色是由该物体能 的 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 ,不反射任何颜色的光;白色物体反射 ,不吸收任何色光。
4.红外线的特点及作用:热作用 , 云雾能力强, 能力强,一切物体都在不停辐射 ,温度越高辐射 。
5.紫外线的特点及作用:紫外线可以让照相机的胶片 ,因而可利用紫外线进行摄影;适当的紫外线照射有助于人体合成 ,对骨骼的生长和身体健康都有 ;紫外线能杀死 ,可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等;紫外线照射下 会发光,可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等。
清单03 实验清单
一、【探究光的反射时的规律】
1.纸板在实验中的三个作用
(1)显示光的 ;
(2)验证反射光线、入射光线和法线在 ,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 ;
(3)记录 。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 。
2.实验注意事项
(1)应在光线 的室内进行实验,以便于观察 ;
(2)实验时,纸板必须与平面镜 ,否则在纸板上看不到 ;
(3)实验过程中严禁将激光 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, ,避免实验结论的 。
3.考向点拨
(1)验证三线共面: ;
(2)验证分居: ;
(3)验证等角: ;
(4)观察光路是否可逆: ;
(5)漫反射: ;
(6)改变入射角(改变入射光线方向),进行多次实验的目的: ;
(7)光线的理想化模型: ;
(8)折转光屏用白色的目的: ;
(9)实验应选较暗的环境目的是: ;
(10)实验时,折板应与平面镜垂直的目的: ;
(11)当光垂直镜面入射时,入射角为零,为什么看不到反射光线: 。
二、【探究平面镜成像的规律】
1.分析论证
(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 ;
(2)蜡烛和它的像的连线与镜面 ,蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离
2.实验中注意事项
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在 环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是 ,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能 又能 ,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 ;
(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 ;
(4)实验中,玻璃板要 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 ;
(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 ;
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于 ;
(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 蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的 ;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找 。
3.考向点拨
(1)探究平面镜成像特点的实验选择 做为平面镜。
(2)为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定 。
(3)对实验中的两只蜡烛要求是完全 。
(4)选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 。
(5)实验中玻璃板 于桌面。
(6)玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像 。
(7)蜡烛的像不能用 接收到。
(8)像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是 。
(9)实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的 ;确定像的 。
(10)刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面 的关系。
(11)一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个 。
(12)怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个 进行实验。
(13)验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到 。
(14)多次实验要改变蜡烛的 。
(15)用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较 ,看不清。
(16)用跳棋子实验时,怎样看清像?用手电筒 玻璃板前面的跳棋子。
(17)平面镜成像的原理是 。
(18)为便于观察,该实验最好在什么环境中进行? 处。
(19)实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合,未点燃的蜡烛位置即是像的位置,这种研究物理的方法 。
(20)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择哪个玻璃板做实验效果好? 的两块玻璃板。因为厚玻璃板的 都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。
(21)本实验还可能出现的考查点有哪些?说出一点即可。测量 。
三、【探究光的折射时的规律】
考向点拨
1.判断三线共面: ;
2.判断分居: ;
3.不等角: ;
4.判断是否可逆: ;
5.如何实现实验结论的普遍性: ;
6.光线的理想化模型: ;
7.光从空气射入水(或其他介质)时: ;
8.光从水(或其他介质)射入空气时: ;
9.光从水(或其他介质)射入空气时,当入射角较大时: ;
10.光从空气垂直射入水(或其他介质)中时: 。
清单04 应用清单
一、【光的直线传播】
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 区域,即物体的 。
2.日食和月食
(1)日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播, 就挡住了太阳射向 的光。
(2)月食:当地球处于月球和太阳之间时, 挡住了射向 的光。
3.小孔成像
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 的 ,我们把这样的现象叫小孔成像。
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 ,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了 。这样,光屏上就出现了烛焰 的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在 有关。
4.其他应用
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 不会出现偏差;士兵瞄准 ;站队时队列 等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的 进行解释的。
二、【光的反射】
1.看到物体的原因:我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源,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 的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体 的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
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 ,因而才使我们能够从不同方向看清物体。
(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“ ”。
(3) 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。
三、【平面镜成像】
1.平面镜成像应用:平面交叉在生活中,常见的应用有利于平面镜 、 、扩大空间 。
2.凸面镜应用:使用凸面镜能起到扩大 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.凹面镜应用
(1)使用凹面镜对光的 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 ,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。
四、【光的折射】
1.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 后进入我们的眼中,形成“ ”的现象。
2.“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 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 了。
3.“叉鱼的诀窍”:因为人们看到的是水中的鱼的 ,它比鱼的实际位置 ,所以要瞄准看到的“鱼”的 才能叉到鱼。
4.“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 ,它比树的真实位置要 。
五、【光的色散】
1.雨后彩虹: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 现象,形成绚丽的 。
2.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 的色光决定的。
(2)不透明物体的颜色是由该物体能 的颜色决定的。
清单05 易错清单
易错点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。
易错点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
易错点3: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。
易错点4: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。
易错点5:光学作图应注意的问题:
(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。
易错点6: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。
清单06 典例清单--举一反三
【典例1】光的直线传播
【例1】(2025·绥化)下列光现象中与立竿见影的“影”成因相同的是( )。
A. 水中月影 B. 墙上手影 C. 镜中人影 D. 潭中鱼影
【变式1-1】(2025·自贡)下列现象与小孔成像原理相同的是( )。
A. 日晷计时 B. 雨后彩虹
C. 湖面倒影 D. 鱼翔“浅底”
【变式1-2】(2025·青海省)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )。
A. 太阳 B. 月亮 C. 火星 D. 地球
【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。
【典例2】光的反射
【典例2】(2025·云南省)如图所示,倒影的形成原因是( )。
A. 光沿直线传播 B. 光的反射 C. 光的折射 D. 光的色散
【变式2-1】(2025·陕西省)(哪吒之魔童闹海)自上映以来,打破众多影史纪录,成为我国电影的一张新名片。观影时,电影银幕______(选填“是”或“不是”)光源,观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射;放映机成的是倒立、______(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
【变式2-2】 (2025·上海)在下图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
【变式2-3】(2025·重庆)按要求完成下列两个实验。
(1)用图所示的装置探究光的反射定律。从纸板前不同方向观察到光的传播路径,是因为光在纸板上发生了___________反射;这次实验表明,反射光线、入射光线分别位于法线___________,反射角___________入射角;多次实验得出光的反射定律。
(2)在“探究水在沸腾前后温度变化的特点”实验中,用酒精灯给水加热,某时刻温度计示数如图甲所示为___________℃,水沸腾后停止加热,沸腾停止;继续加热,水继续沸腾;根据实验数据绘制如图乙所示的“温度-时间”图像,说明水在沸腾过程中不断___________热,但温度___________。
【典例3】平面镜成像
【典例3】(2025·新疆)如图所示为探究平面镜成像的特点的实验装置,蜡烛A和B完全相同。点燃的蜡烛A经玻璃板反射所成的像是______(选填“虚”或“实”)像,若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的______(选填“同”或“异”)侧。在较长的一段时间内,点燃的蜡烛A所成的像的高度______(选填“保持不变”或“逐渐变小”)。
【变式3-1】(2025·武威、嘉峪关)《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就。下列四幅图与诗中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )。
A. 亭台倒影 B. 日晷计时
C. 水清疑浅 D. 地面树影
【变式3-2】(2025·安徽省)如图所示,为平面镜,为光源。请作出发出的光经平面镜反射后通过点的光路图(保留作图痕迹)。
【变式3-3】(2025·苏州)小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板______放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像______,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是______;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿______方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内______处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
【典例4】光的折射
【典例4】(2025·广西)唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼,其产生的主要原因是( )。
A. 小孔成像 B. 光的折射 C. 平面镜成像 D. 凹面镜成像
【变式4-1】(2025·扬州)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )。
A. B. C. D.
【变式4-2】(2025·德阳)如图所示一束光从空气斜射向透明玻璃,发生了折射和反射现象,请作出折射光线的大致位置和反射光线。
【变式4-3】(2025·泸州)唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是( )。
A. 小孔成像 B. 日晷计时 C. 水面倒影 D. 海市蜃楼
【典例5】光的色散
【典例5】(2025·湖南省)如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的( )。
A. 反射 B. 折射 C. 色散 D. 直线传播
【变式5-1】(2025·威海)2025年1月15日清晨,刘公岛海面上空出现了“光瀑”奇观,无数条笔直光柱穿透云层倾泻而下,如图所示。下列说法错误的是( )。
A. 笔直光柱——光沿直线传播
B. 云层呈淡淡的橙色——阳光中含有橙色光
C. 部分水面波光粼粼十分耀眼——光发生了漫反射
D. 看到远处的山体较暗——人眼接收到山体反射的光较少
【变式5-2】(2025·广州)某广播电台发射频率为的电磁波,根据下图信息,该电磁波属于( )。
A.无线电波 B.红外线 C.紫外线 D.射线
【变式5-3】(2025·上海)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色 橙色 黄色 绿色 青色 蓝色 紫色
384-482THz 482-503THz 503-520THz 520-610THz 620-659THz 610-659 THz 659-769 THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光___________(选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。
__________________________________。
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.(2025·陕西省B)古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )。
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散
2.(2025·内蒙古自治区)楼间距过小会影响采光。如图,楼房上的影子形成的原因是( )。
A.光沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光发生了色散
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. (2025·长沙)《墨经》中记载了小孔成像实验。其成像原理如图所示,这是利用了光的( )。
A. 直线传播 B. 反射 C. 折射 D. 色散
4.(2025·武汉) 如图所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰,我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。下列选项与该现象原理相同的是( )。
A.手影游戏 B.对着镜子画脸谱
C.放大镜使光会聚 D.光的色散
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·南通)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )。
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
6.(2025·吉林省)下列光现象中,由于光的反射形成的是( )。
A. 日晷计时 B. 海市蜃楼 C. 镜花水月 D. 立竿见影
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.(2025·湖北省)如图甲为校园摄影展中小芳作品,太阳在湖中的倒影“镶嵌”在湖边的路灯中。为解释通过路灯的空隙看到太阳的像,请在图乙中画一条太阳光经水面反射到人眼的光路。(保留作图痕迹)
8. (2025·天津)如图所示,一只白鹭正在七里海湿地觅食,平静的水面映出它的身姿。图中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是( )。
A. B.
C. D.
05 探究光的反射定律
9.(2025·齐齐哈尔)小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。
实验次序
1
2
3
… … …
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线______于镜面;
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角______(选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是______;
(3)纸板是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板向后折,在纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是______的;
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从点向左移动到点时,说明水面______(选填“上升”或“下降”)了。
10. (2025·陕西省B)请完成下列填空。
(1)如图-1,体温计的示数为___________℃。
(2)如图-2,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,观察到棉花燃烧,此现象表明___________(选填“做功”或“热传递”)可以改变物体的内能。
(3)如图-3(a),在“探究光的反射定律”的实验中,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板立在平面镜上,使纸板上的ON线与平面镜___________。如图-3(b),将纸板NOF沿ON线向前或向后翻折,可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一___________。
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.(2025·辽宁省)某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )。
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
12.(2025·成都)解锁城市灯火,感受巴蜀风情。今年“五一”假期,成都“锦江花月夜”主题活动中,7米高的巨型花灯“花花”浮在水面上,如图。下列说法正确的是( )。
A. 人们看到水面上的“花花”,是因为光发生了镜面反射
B. 水中的鱼看到水面上的“花花”,是因为光沿直线传播
C. “花花”在水中的倒影,是光的反射形成的虚像
D. “花花”在水中倒影的高度大于7米
07 平面镜成像的特点
13.(2025·广州)如图a,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b中画出其在镜中的像   ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应   (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,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”)。
14. (2025·连云港)物体在平面镜中像的大小取决于( )。
A. 平面镜的大小 B. 平面镜的厚度
C. 物体本身的大小 D. 物体到平面镜的距离
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.(2025·宜宾)一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
16.(2025·贵州省)如图所示,一束阳光经窗玻璃反射进入眼睛,请画出图中反射光线对应的入射光线。
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.(2025·深圳)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )。
A. 光沿直线传播 B. 光的反射
C. 光的折射 D. 光的色散
18.(2025·广西)(1)请在图中画出竖直悬挂着的粽子所受重力的示意图。
(2)我们应该警惕“光污染”。请在图中画出太阳光线A、B照射到玻璃幕墙后的反射光线。
(3)如图,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极,请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的极。
10 探究平面镜成像的特点
19.(2025·福建省)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板______架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A′完全重合,说明像与物的______相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:______。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为______°,临摹时要在______(填“①”或“②”)位置观察。
20. (2025·陕西省)如图,是实验小组利用多枚相同的硬币“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择________(选填“透明”或“茶色”)薄玻璃板。
(2)将五枚硬币叠成圆柱A放在薄玻璃板的一侧,移动玻璃板另一侧用五枚硬币叠成的圆柱B,恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物________________。
(3)多次改变圆柱A的位置重复上述操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置如图所示,从图中可以得出的结论是:平面镜成像时,_____________________(写出一条即可)。
(4)小组的同学将圆柱B改成4枚硬币,发现在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,根据这一现象________(选填“能”或“不能”)进一步验证(2)中得出的结论。
11 光的折射现象及应用(三种光现象辨析)
21.(2025·宜宾)长江十年禁渔的政策实施以来,长江里的鱼儿越来越多。在一段清澈的江水中游来游去的鱼儿,看见岸上的“人”会比实际的人更___________(填“高大”或“矮小”),这是因为光发生了___________现象。
22. (2025·北京)如图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )。
A. 杯子形成的影子 B. 月亮在水中形成的像
C. 放大镜把字放大 D. 人在平面镜中形成的像
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. (2025·南充)如图所示,图1是人在岸边观察水中鱼时的情景,在图2中完成光路图。(其中A表示鱼的位置,A'表示鱼像的位置,B表示人眼位置,可以不画法线,保留作图痕迹)
24.(2025·吉林省)如图所示,请画出折射光线的大致位置。
13 探究光的折射定律
25.(2025·贵州省)如图所示,是实验小组在“探究光的折射特点”的实验中拍下的一张照片。照片显示的是激光笔发出的光经空气和矩形玻璃砖传播时所呈现的光路。现根据这张照片,来探究下列问题:
(1)如果AB为入射光,BE就是______光,BC就是______光;
(2)如果以ABC段光路来探究折射特点,还需要作辅助线,请在答题卡对应图中画出辅助线;
(3)照片中未标注光的传播方向,请根据照片中的光路判断光是从A端入射,还是D端入射?______;理由是:______。
26. (2025·龙东)如图所示,小张同学在进行“探究光反射时的规律”的实验时,他把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)他应选择______(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,因为光在纸板上发生______反射,可以在不同方向都能看到光的径迹;
(2)如图,小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点,经平面镜反射,在另一侧纸板F上出现反射光a′。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从d点射向O点,反射角的大小是______;
(3)他用一束光逆着b′方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:______。要得出普遍规律,接下来应该进行的具体操作是:______。
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.春暖花开、艳阳高照,在公园平静的湖中,游客可以看到“金鱼”在树木倒影中穿梭,其中树木倒影是由光的 形成的像,游客看到的“金鱼”是由光的 形成的像。雨后的天空有时会出现七色彩虹,17世纪英国物理学家 用三棱镜成功分解了太阳光,揭开了彩虹的颜色之谜。
28.(2025·南充)研学活动中,图1是某同学在参观博物馆时,通过玻璃橱窗看到自己影子,这是由光的_________形成的;图2是走出博物馆后,看到天空出现的彩虹,这是光的_________现象。
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.诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树荫浓夏日长,楼台倒影入池塘”,诗人看到“绿树”是因为绿叶能 绿光(选填“反射”、“折射”或“吸收”);太阳光射到三棱镜上,白纸屏上可以看到一条彩色的光带,这是光的 现象。
30.2023年的央视春晚首次采用我国自主研发的三维菁彩声技术,世界各地音乐家同唱一首歌。电视机前的你,即使不看画面,也可以通过演员声音的 (填声音的特性)感受到谁在现场演唱。还有VR画师为“凤凰”添羽,为“麒麟”点睛,也是精彩万分,这么多绚丽的光,其实只需 种色光合成。
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.下列物体利用紫外线工作的是( )。
A.夜视仪 B.遥控器 C.体温计 D.验钞机
32.下列关于声现象和光现象的说法中,不正确的是(  )。
A.超声波频率高,超出了人耳的听觉范围所以人听不到
B.光在真空中的传播速度是3×108m/s
C.低于20Hz的声叫做次声波,地震、海啸、台风等大自然活动都伴有次声波产生
D.紫外线消毒灯工作时发出紫光,所以人眼可以看到紫外线
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