光現(xiàn)象(講義)2024年中考物理復(fù)習(xí)(全國)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

專題02光現(xiàn)象(講義)(解析版)

目錄...........................................................................................1

..................................................................................2

3

考點一光的直器幕嘉二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二二4

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理4

?提升?必考題型歸納7

考向01光的直線傳播及應(yīng)用.................................................................7

考向02小孔成像...........................................................................8

考點二光的反射..............................................................................10

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理IC

?提升?必考題型歸納

13

考向o1

光的反射現(xiàn)象及應(yīng)用...13

考向o2

利用光的反射定律作圖15

考向o3

探究光的反射規(guī)律....16

考向O4

鏡面反射與漫反射....19

考點三平面鏡成像20

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

20

提升?必考題型歸納

24

考向o1

平面鏡成像特點...................................2.4..............................

考向o2

平面鏡成像作圖.................................................................25

考向o3

平面鏡在生活中的應(yīng)用...........................................................27

考向O4

探究平面鏡成像特點.............................................................28

考點四光的折射..............................................................................30

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理an

?提升?必考題型歸納Q9

考向01光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用(三種光現(xiàn)象辨析)..........................................32

考向02光的折射作圖.....................................................................34

考向03探究光的折射規(guī)律................................................................35

考點五光的色散..............................................................................38

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

一.......................................................OO

?提升?必考題型歸納40

考向01光的色散及其色散現(xiàn)象.............................................................40

考向02三原色與物體的顏色...............................................................41

考向03紅外線、紫外線及其應(yīng)用...........................................................42

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一、課標(biāo)考點分析

考點內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測

屬于??紵狳c,主要考查考生對光的直線傳播的認(rèn)識。考查題型常

光的直線傳通過實驗,探究光在同種均見的有選擇題、填空題,有時也會出現(xiàn)作圖題。主要命題點有:光

播勻介質(zhì)中是沿直線傳播的的直線傳播條件、生活中常見光的直線傳播的現(xiàn)象、小孔成像、利

用光的直線傳播作圖等

光的反射是最重要的光的傳播規(guī)律,也是??紵狳c,在光現(xiàn)象類型

通過探究,了解光的反射規(guī)的辨析中,屬于??純?nèi)容??疾轭}型較多,有:選擇題、填空題、

光的反射律。了解什么是鏡面反射和作圖題和實驗探究題。命題點主要集中在:生活中光的反射現(xiàn)象、

漫反射光的反射規(guī)律、利用光的反射作圖、探究光的反射規(guī)律、鏡面反射

和漫反射等

平面鏡成像屬于??紵狳c,也是光現(xiàn)象考題中考點集中的內(nèi)容,對

通過實驗,探究平面鏡成像

平面鏡成像考查的題型主要有:填空題、實驗探究題、作圖題,有

平面鏡成像時像與物的關(guān)系,了解平面

時也會出現(xiàn)選擇題。命題點主要有:平面鏡成像規(guī)律及應(yīng)用、利用

鏡成像的特點及應(yīng)用

平面鏡成像規(guī)律作圖、探究平面鏡成像規(guī)律等

光的折射是一種重要的光現(xiàn)象,所以在考卷中,出現(xiàn)光的折射的考

通過探究,了解光的折射規(guī)題也很多。其考查題型主要是選擇題、填空題、作圖題,有時也會

光的折射

律。認(rèn)識生活中的折射現(xiàn)象出現(xiàn)實驗探究題。命題點有:光的折射及應(yīng)用、生活中常見的光的

折射現(xiàn)象、光的折射作圖等

光的色散是光的折射發(fā)生的光現(xiàn)象,所以在考查光的折射時,會出

通過觀察和實驗(光的色

現(xiàn)對光的色散的考查,其常見題型主要是選擇題和填空題。對光的

光的色散散),知道白光是由色光組

色散命題點有:認(rèn)識光的色散、生活中光的色散現(xiàn)象、復(fù)色光與單

成的

色光(三原色)等

了解紅外線和紫外線的特點和應(yīng)用是考查此知識點的主要考查方

紅外線、紫外了解紅外線、紫外線的簡單

向,考題主要有選擇題和填空題兩種。命題點有:紅外線和紫外線

線應(yīng)用

在生活中的應(yīng)用等

、考情分析

《光現(xiàn)象》是中考必考內(nèi)容。由于試卷結(jié)構(gòu)和分值的不同,本部分的考題一般在『2道題,分值一般

在2-5分之間;考題題型根據(jù)其出現(xiàn)的概率分別是:選擇題、填空題、實驗題和作圖題等。

以上考點作為??純?nèi)容,在備考過程中應(yīng)作為主要備考方向加以重視,但也不能忽視一些冷門考點,

如鏡面反射與漫反射、光路可逆、實像與虛像(難點)、紅外線與紫外線、物體的顏色等。

本部分內(nèi)容較為簡單。在備考中,應(yīng)以分辨各類光現(xiàn)象,認(rèn)識其規(guī)律為主要方向,加強對其規(guī)律的理

解;同時,這些光現(xiàn)象大都是通過實驗探究過程得到的,所以對各類光現(xiàn)象中的實驗探究應(yīng)掌握其實驗方

法、實驗設(shè)計、實驗過程和實驗結(jié)論。通過努力備考,相信同學(xué)們一定會取得較好的成績。

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光源:能夠發(fā)光的物體

現(xiàn)象:影子、

光的色散:通過棱鏡后

光的直日(月)食等

被分解成各種顏色的光

線傳播光的傳播速度:

光的三原色:紅、綠、藍真空中c=3xlO*m/s

光的

物體的顏色

色散光的反射現(xiàn)象:水中倒影穹

看不見的光:紅外線和紫外線

光的反射定律:三線

共面、兩線分居、反射

光的角等于入射角、光路可逆

光現(xiàn)象

原理:光的反射反射鏡面反射和漫反射

成像特點:等大、探究光反射時的特點

等距、垂直、虛像

光的折射現(xiàn)象:彩虹等

平面鏡的應(yīng)用:穿衣鏡等平面鏡

成像7

光的折射定律:三線共面

球面鏡:凸面鏡和凹面鏡

光的兩線分居、折射角隨入4

角而改變、光路可逆

探究平面鏡成像的特點折射

探究光折射時的特點

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考點一光的直線傳播

■夯基-必備基礎(chǔ)知識梳理

一、光源

1.光源

人們之所以能看到各種事物,是因為有光進入人的眼睛。這些光都是能帶給我們光明的“光源”發(fā)出

的或通過其他途徑傳播過來的。但是,所有的光都是有“光源”的。

自身能夠發(fā)光的物體叫光遮。光源分為自然光源和人造光源。

2.光源的判斷

判斷物體是不是光源,關(guān)鍵是物體自身能否發(fā)光。有些物體看起來好像在發(fā)光,實際上是反射了其他

光源發(fā)出的光,所以這些物體不是光源;如鏡子、月亮、寶石、電影的屏幕等。

二、光的直線傳播

1.光是怎樣傳播的

(1)實驗觀察:光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。

【實驗器材】激光筆、燒杯、水箱、水、玻璃磚等。

【進行實驗】

一、探究光在空氣中的傳播路徑:在夜晚,用能發(fā)出帶有顏色的激光筆射向天空,如圖甲所示。看到

激光筆發(fā)出的光在空氣中沿直線傳播。

甲乙丙“

二、探究光在水中的傳播路徑:在盛水的水箱中,讓激光筆沿不同方向垂直水箱側(cè)面射出光,觀察光

在水中的傳播路徑,如圖乙所示。看到光在水中沿直線傳播。

三、探究光在玻璃中的傳播路徑:讓激光筆發(fā)出的光從玻璃磚的側(cè)面垂直射入玻璃磚,觀察光在玻璃

磚中的傳播路徑,如圖丙所示??吹焦庠诓Aе醒刂本€傳播。

【探究歸納】光在空氣、水、玻璃等透明物質(zhì)中均是沿直線傳播的。

(2)探究光沿直線傳播的條件

①在桌上放一個大的透明水槽,配有四杯等量但濃度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(為了

清晰地顯示光路),將它們按濃度從大到小的順序排列,依次倒入水槽,水槽內(nèi)的液體就變成了從上到下

濃度逐漸增大的非均勻水溶液;

②如圖甲所示,將一束光從透明水槽側(cè)面垂直射入非均勻濃度的糖水溶液中,觀察到激光的傳播路徑

在濃度不均勻的糖水溶液中會向下彎曲;

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甲乙

③如圖乙所示,用玻璃棒攪拌糖水溶液時,使其濃度變得均勻,再將激光射向糖水溶液中,觀察到激

光在均勻濃度的糖水溶液中的傳播路徑是直的。

【分析論證】光垂直射入濃度不均勻的糖水溶液中時,光的傳播路徑發(fā)生了彎曲;在均勻濃度的糖水

溶液中,光的傳播路徑是直的。

【實驗結(jié)論】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。

(3)光可以在真空中傳播:太陽光能通過太空和大氣層傳播到地球表面,說明光可以在真空中傳播。

2.光線

(1)定義:為了表示光的傳播情況,我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向(如圖

甲所示),這樣的直線叫光線。

(2)畫法:光線是帶箭頭的直線,箭頭表示光的傳播方向。畫光路圖時,光線要用實線表示,且標(biāo)上

箭頭。圖乙和圖丙分別表示平行光和點光源發(fā)出的光。

3.與光的直線傳播有關(guān)的現(xiàn)象

(1)影子:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,會使物體后面光不能到達的區(qū)域形成一個陰暗區(qū)域,

即物體的影子;如圖甲。

(2)日食和月食

①月食:當(dāng)?shù)厍蛱幱谠虑蚝吞栔g時,地球擋住了射向月球的光,由于光沿直線傳播,我們能看到

月食。如圖乙所示。

②日食:當(dāng)月球運行到太陽和地球之間時,由于光沿直線傳播,月球就擋住了太陽射向地球的光,我

們看到了日食。如圖乙所示。

(3)小孔成像:如圖所示甲,用給一個帶有小孔的板遮擋在光屏與蠟燭之間,光屏上就會形成燭焰倒

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立的像,我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像。左右移動中間的板,光屏上的像的大小也會隨之發(fā)生變化。

小扎成像------------------------------1

甲乙.

由于光沿直線傳播,來自燭焰上方的光通過小孔后就射到了光屏的下部,來自燭焰下方的光通過小孔

后就射向了上部。這樣,光屏上就出現(xiàn)了燭焰倒立的像。

像的大小與物(蠟燭)的大小以及光屏所在位置有關(guān)。其大小關(guān)系為:空=鄉(xiāng)。

易混易錯

(1)小孔成像的條件:小孔必須足夠小,但并不是越小越好,孔太小會影響像的亮度;

(2)小孔成像時,像的形狀取決于物體的形狀,與小孔形狀無關(guān);

(3)小孔逐漸變大,光屏上的像會逐漸變模糊;當(dāng)小孔增大到一定程度時,在光屏上只能看到

與小孔形狀相同的光斑。

【現(xiàn)象辨析】影子和小孔成像的異同

現(xiàn)象相同點不同點

影子是光照射不到的區(qū)域,影子的形成不一定和物體的形狀

影子

相同,而且影子是黑暗的

形成原因都是光沿直線傳播

通過小孔成的像是光實際照射到的區(qū)域,像的形狀和物體的

小孔成像

形狀相同,而且像是亮的

4.光的直線傳播的應(yīng)用

由于光的直線傳播,在開鑿隧道時,工人們可以用激光束引導(dǎo)掘進機,使掘進機沿直線前進,保證隧

道方向不會出現(xiàn)偏差;士兵瞄準(zhǔn)射擊;站隊時隊列排直等。

像“井底之蛙”、“一葉障目不見泰山”也都是可以用光的直線傳播進行解釋的。

三、光的傳播速度

1.光在真空中的傳播速度

光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播,而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度很大,在物理

學(xué)中用c表示,c=2.99792xl0m/so通常情況下,真空中的光速可以近似為:c=3xl08m/s?

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2.光在其他介質(zhì)中的傳播速度

光在空氣中的傳播速度近似等于光在真空中的傳播速度c,也可以近似為c3XlCfm/s。光在水中的傳播

速度約為:c;光在玻璃中的傳播速度近約為三c。

43

■提升-必考題型歸納

考向01光的直線傳播及應(yīng)用

方法技巧

光的直線傳播是光現(xiàn)象基礎(chǔ),所有光現(xiàn)象都是在光的直線傳播基礎(chǔ)上展開的,沒有光的直線傳

播就沒有光現(xiàn)象的理論結(jié)構(gòu)。

光的直線傳播是??紵狳c,有關(guān)考題主要集中在光的直線傳播的認(rèn)識和光的直線傳播的例子上。

生活中利用光的直線傳播的例子很多,尤其是勞動人民在生產(chǎn)和人類活動中,總結(jié)出了許多利用光

的直線傳播的現(xiàn)象,如:小孔成像、影子的形成、樹林中的光斑、日食、月食等都是光的直線傳播

的例子。加強對此方面知識的積累,會有助于解答此類問題。

光的直線傳播作為一個考題不多,常見的是作為一個知識點出現(xiàn),并與其他光現(xiàn)象知識點或其

他知識點結(jié)合組成一個題目。

[例1](2023?云南)圖所示的“手影”游戲中,影子的形成原因是()。

A.光的反射B.光沿直線傳播C.光的折射D.光的色散

【答案】Bo

【解析】手不透明,光照射時會有一部分光被手擋住,從而形成一片黑暗的區(qū)域,即手影,故手影是

光的直線傳播形成的。故B符合題意,ACD不符合題意。

故選B。

【變式1T】(2023?江西)如圖所示,圭表是中國古代重要的天文儀器,圭表通過測量正午日影長度

來推測二十四節(jié)氣,日影是光的形成的。為了提高其測量精度,天文學(xué)家使用鉛垂線來確保“表”

垂直于水平放置的“圭”。鉛垂線是利用了重力的方向總是o

【答案】①直線傳播;②豎直向下。

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【解析】[1]由于光線是直線傳播的,當(dāng)光線被擋住時,光線無法再傳播,會形成陰影,則日影是光

的直線傳播形成的。

[2]根據(jù)重力的特點可知,其方向為豎直向下,鉛垂線是利用了重力的方向總是豎直向下來工作的。

【變式1-2】晴朗的天氣,小剛到森林中去游玩,他看到地面出現(xiàn)大小不一的圓形光斑,他認(rèn)為()o

A.圓斑是太陽的影子B.圓斑是太陽的實像C.圓斑是太陽的虛像D.圓斑是樹葉的影子

【答案】B。

【解析】地面出現(xiàn)大小不一的圓形光斑,是太陽光通過樹葉空隙中的小孔時,由于光的直線傳播,太

陽在地面上形成的倒立的實像,屬于小孔成像,即圓斑是太陽的實像,故ACD不符合題意,B符合題意。

故選Bo

【變式1-3]如圖所示是一個放置于寧波某地水平地面上的簡易計時模型,圭桿垂直底盤。下列描述錯

誤的是()。

A.桿影的形成是由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;

B.一天內(nèi),桿影移動是由地球公轉(zhuǎn)造成的;

C.一天內(nèi),正午的桿影最短;

D.該模型依據(jù)桿影的方位計時

【答案】Bo

【解析】A.光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,桿影的形成是由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的,

故A正確,不符合題意;

B.一天內(nèi),桿影移動是由地球自轉(zhuǎn)造成的,故B錯誤,符合題意;

C.一天內(nèi),正午太陽高度角最大,因此正午的桿影最短,故C正確,不符合題意;

D.影子的方向在改變。在北回歸線以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子

在東方。從原理上來說,根據(jù)影子的長度或方向都可以計時,但根據(jù)影子的方向來計時更方便一些。故通

常都是以影子的方位計時。故D正確,不符合題意。故選B。

考向02小孔成像

方法技巧

小孔成像是光的直線傳播形成的最典型的光現(xiàn)象。

在解答此類問題時,應(yīng)注意:小孔成像時,像不但左右顛倒,而且上下也顛倒;像的形狀與小

孔的形狀無關(guān),由物體的形狀決定。

【例2】(2023?天津)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的物理知識?!赌?jīng)》中記載了世界上最早的“小

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孔成像”實驗(如圖所示),小孔成像是由于光的形成的;唐代詩句“潭清疑水淺”描繪了潭水清

澈,讓人感覺水變淺了,這是由于光的造成的。

【答案】①直線傳播;②折射。

【解析】[1]由于光沿直線傳播,光穿過小孔時,能在光屏上成倒立的實像,小孔成像是由于光的直

線傳播形成的。

[2]由于水底反射的光從水中斜射入空氣中,發(fā)生了折射現(xiàn)象,折射角大于入射角,人逆著折射光線看

去會感覺水變淺了。

【變式2-1】在一個烈日炎炎的午后陳老師走在隨州街頭,看到地面上樹蔭里有許多圓形光斑,抬頭看

看樹葉間刺眼的陽光,想到這樹蔭下藏著物理學(xué)的秘密,便拍下兩張照片(如圖)。經(jīng)估測樹蔭下一個清

晰光斑的直徑約為7cm,這束陽光從約7nl高處的樹葉間照射下來。我們常說太陽光經(jīng)過約8分鐘來到地球

(太陽和地球之間的距離按L5X10nm計算),粗略計算太陽的直徑最接近()。

A.1.5X109mB.1.5X10%C.5X106mD.5X10%

【答案】Ao

【解析】因為光斑的直徑和小孔的位置所構(gòu)成的三角形,與太陽的直徑和小孔的位置所構(gòu)成的三角形,

是相似三角形,相似三角形的對應(yīng)邊成正比例,設(shè)太陽直徑為〃米,光斑的直徑為7cm=0.07m,

^.0.07m7m

則nl有------

n1.5xl0,1m

解得w=1.5,10'‘m;故選A。

【變式2-2】早在兩千多年前,我國古代思想家墨子就在《墨經(jīng)》中論述了小孔成像等光學(xué)現(xiàn)象,下列

光現(xiàn)象與小孔成像原理相同的是()。

A.地面的人影B.水中的倒影;

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c.空中的彩虹D.放大的文字

【答案】A。

【解析】A.小孔成像是光的直線傳播形成的。影子是光通過不透明物體時,在后面留下陰影形成的,

光的直線傳播現(xiàn)象,故A符合題意;

B.水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象,光的反射形成的,故B不符合題意;

C.空中的彩虹是光的色散現(xiàn)象,光的折射形成的,故C不符合題意;

D.放大的文字是通過放大鏡看到的,是光的折射現(xiàn)象,故D不符合題意。故選A。

考點二光的反射

?夯基?必備基礎(chǔ)知識梳理

一、光的反射

1.光的反射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的表面時,會有一部分光在介質(zhì)表面反射回原介質(zhì)中,

這種傳播現(xiàn)象叫光的反射。

2.看到物體的原因

我們能看到太陽、明亮的日光燈等光源,是因為光源發(fā)出的光進入我們的眼睛,產(chǎn)生了視覺。同時,

我們也能看到本身不發(fā)光的物體,如書、平面鏡、月亮等,是因為這些物體反射的光進入了我們的眼睛,

產(chǎn)生視覺。

(1)光的反射光線、入射光線與鏡面的夾角相等;

實驗猜想

(2)反射光線和入射光線關(guān)于法線是對稱的

實驗器材平面鏡一塊、紅色激光筆、直尺、不同顏色的筆、量角器、一張可繞中線折轉(zhuǎn)的白色硬紙片(顯示光路)

如圖甲所示,把平面鏡放在水平桌面上,再將白色硬紙板豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線垂

進行實驗(1)0N

直于鏡面,右側(cè)紙板NOF可繞直線0N旋轉(zhuǎn);

與收集證

(2)先將紙板EON和紙板NOF處在同一平面內(nèi),然后使入射光貼著紙板沿某一角度射向0點,觀察反射光的

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據(jù)方向。在硬紙板上用筆描出入射光E0和反射光OF的徑跡;

(3)改變光束的入射角度,進行多次實驗(尋找普遍規(guī)律),換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡;

(4)取下紙板,用量角器分別測量ON兩側(cè)的入射角和反射角的大小,并將數(shù)據(jù)記錄在表格中;

(5)如圖乙所示,將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),在紙板上觀察反射光的徑跡。

甲乙

實驗次數(shù)入射角反射角

160°60°

245°45°

330°30°

(1)當(dāng)紙板EON和NOF在同一平面內(nèi)時,能觀察到反射光的徑跡,且入射光、反射光分居發(fā)現(xiàn)兩側(cè),反射

光線的方向隨著入射光線方向的改變而改變;

分析論證(2)分析表中的數(shù)據(jù)可知,反射角等于入射角。反射角隨著入射角的減小而減??;

(3)把紙板NOF向前折或向后折時,觀察不到反射光的徑跡,說明反射光線、入射光線和法線在同一平面

內(nèi)

歸納總結(jié)

在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi);反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè);反

(光的反

射角等于入射角

射定律)

2.實驗注意事項

(1)應(yīng)在光線較暗的室內(nèi)進行實驗,以便于觀察實驗現(xiàn)象;

(2)實驗時,紙板必須與平面鏡垂直,否則在紙板上看不到反射光;

(3)實驗過程中嚴(yán)禁將激光對著人眼,以防灼傷眼睛;

(4)通過鏡面對入射光的反射作用,可以看出鏡子有改變光路的作用;

(5)本實驗時一個歸納性實驗,改變?nèi)肷涔獾姆较蚨啻螌嶒灥哪康氖菫榱说玫蕉嘟M實驗數(shù)據(jù),從而得

出普遍規(guī)律,避免實驗結(jié)論的偶然性。

易混易錯紙板在實驗中的三個作用:

(1)顯示光的傳播路徑;

(2)驗證反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),

使其和紙板EON不在同一平面內(nèi),觀察有無反射光的徑跡;

(3)記錄光路。具體操作是在紙板上畫出入射光和反射光的徑跡,以分析反射角隨入射角的變

化而變化情況。

3.對光的反射定律的理解

(1)每條入射光線,有且只有一條反射光線與之相對應(yīng);

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(2)反射現(xiàn)象發(fā)生時,先由入射光,后有反射光。反射光是隨著入射光的改變而改變的,所以敘述光

的反射定律時,不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”;

(3)在光的反射現(xiàn)象中,入射光線靠近法線時,入射角減小,反射角也隨之減??;入射光線遠(yuǎn)離法線

時,入射角增大,反射光線隨之遠(yuǎn)離法線,反射角也增大;

(4)當(dāng)光垂直鏡面入射時,入射角為零,反射角也為零,反射光線與入射光線在同一直線上,方向相

反,并不是沒有發(fā)生現(xiàn)象。

三、光路的可逆性

1.光路的可逆性

在探究光的反射規(guī)律實驗中,如果讓光逆著反射光的方向射到平面鏡上,它被反射后就會逆著原來的

入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。如圖所示。

2.生活中的光路可逆現(xiàn)象

生活中有很多現(xiàn)象可以說明光路的可逆性。例如,如果你在一塊平面鏡中看到了一位同學(xué)的眼睛,那

么,這位同學(xué)也一定可以通過這面鏡子看到你的眼睛。

四、利用光的反射定律作圖

1.作圖要求

所有實際傳播的光(無論是反射光還是入射光)都要畫成實線,并用箭頭表示它的傳播方向;法線用

虛線,要垂直于反射面。

2.作圖方法

類型作圖方法

如圖所示,先過入射點0作出法線,再根據(jù)光的反射定律(反

已知反射面、入射光線做反射光線

射角等于入射角),作出反射光線,標(biāo)上箭頭

如圖所示,先過入射點作出法線,再根據(jù)

光的反射定律(反射角等于入射角)畫出

77777777777^77777777777對應(yīng)的入射光線,標(biāo)上箭頭

已知反射面、反射光線作入射光線

如圖所示,先作入射光線和反射光線夾

角的角平分線,此線的位置即為法線的

位置。過入射光線與反射光線的交點

已知入射光線和反射光線,畫出平面鏡的位置

(入射點)作垂直于法線的一條直線,該直線的位置即為平面

鏡的位置

五、鏡面反射和漫反射

第12頁共43頁

1.鏡面反射和漫反射

當(dāng)一束平行光照射到平面鏡上時,在平面鏡上發(fā)生光的反射,反射光也平行射出,這種發(fā)生叫鏡面反

射;當(dāng)一束平行光照射的凹凸不平的表面時,反射光會朝四面八方射出,這種反射叫漫反射。如圖所示。

(1)我們能從不同方向看到書上的字,是因為光在紙面上發(fā)生了漫反射;

(2)物體發(fā)出或反射的光浸入人眼越多,人眼就會感覺該物體越亮。所以,當(dāng)發(fā)生鏡面反射時,

如果反射光正好進入人眼,人就會感覺鏡面特別亮;

(3)無論鏡面反射還是漫反射,都遵循觀點反射定律。

2.生活中的反射現(xiàn)象

(1)生活中,大部分物體表面反射的都是漫反射,因而才使我們能夠從不同方向看清物體。比如,教

室黑板用的毛玻璃、投影儀屏幕用的是粗布,其表面反射的都是漫反射,從而使各個方向的人都能字跡或

影像;

(2)當(dāng)強烈的太陽光照射到高樓大廈的玻璃幕墻、磨光的大理石墻面時,這些光滑的表面就會發(fā)生鏡

面反射,炫目的反射光會干擾人們的正常生活,造成“光污染”;

(3)水中倒影是最典型的光的反射現(xiàn)象;還有“猴子撈月”、“照鏡子”等也都是由光的反射引起的。

■L提升?必考題型歸納

考向01光的反射現(xiàn)象及應(yīng)用

方法技巧

(1)生活中,由光的反射引起的光現(xiàn)象最典型的有:水中倒影、平面鏡成像、能看清不是光源

的物體等。

(2)考試中還會出現(xiàn)入射光不動,平面鏡沿某一方向旋轉(zhuǎn)一定角度,判斷入射角和反射角的變

化規(guī)律等。

【例1】如圖,世界首條跨海高鐵一一泉州灣跨海大橋合龍成功。大橋與倒影形成的一幅壯美畫面,橋

在水中的倒影是光的形成的(選填“虛”或“實”)像。

第13頁共43頁

【答案】①反射;②虛。

【解析】[1][2]大橋在水中成的倒影是平面鏡成像,屬于光的反射現(xiàn)象,根據(jù)平面鏡成像的特點可知,

倒影是大橋的虛像。

【變式(2023?濰坊)如圖為某同學(xué)外出游玩時用手機拍到的場景,場景中有瞪羚在岸邊的影子

和水中的倒影。下列分析正確的是()O

A.瞪羚的影子是光的反射形成的B.瞪羚的影子是光的直線傳播形成的

C.瞪羚的倒影是光的折射形成的D.瞪羚的倒影是光的直線傳播形成的

【答案】Bo

【解析】AB.瞪羚的影子是光沿直線傳播時遇到不透明的物體形成的暗區(qū),是光的直線傳播形成的,

故A錯誤,B正確;

CD.平靜的水面相對一面平面鏡,瞪羚的倒影是平面鏡成像,是光的反射形成的,故CD錯誤。

故選B。

【變式1-2](2023?自貢)小王同學(xué)在家里將一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張可沿3折疊的硬

白紙板硼豎直的立在平面鏡上,以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50。

夾角,如圖所示,則()。

A.反射光線與鏡面的夾角是40°;

B.入射角增大10。,反射光線與入射光線的夾角增大20。;

C.將紙板M乃向后折疊,則反射光線會消失;

D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射

【答案】B。

第14頁共43頁

【解析】A.入射光線與平面鏡成50°夾角,則入射角為90°-50°=40°

根據(jù)光的反射規(guī)律可知,反射角為40°,則反射光線與鏡面的夾角是90°-40。=50。

故A不符合題意;

B.入射角增大10°,則反射角也增大10°,那么反射光線與入射光線的夾角增大20°,故B符合題意;

C.因為反射時,反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),將紙板M加向后折疊,在紙板M不上將看不

到反射光線,但反射光線不會消失,故C不符合題意;

D.為了能在各個方向都能觀察到光線,紙板表面比較粗糙,光在紙板上發(fā)生了漫反射,故D不符合題

后、。

故選B。

考向02利用光的反射定律作圖

方法技巧利用光的反射規(guī)律作圖主要有:

(1)已知反射面和入射光線(反射光線)作反射光線(入射光線):入射角是入射光線與法線

夾角,不是入射光線與鏡面的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角,不是反射光線與鏡面的夾角。

法線要畫成虛線。

(2)已知入射光線和反射光線確定平面鏡的位置:法線位置時入射光線和反射光線夾角的角平

分線位置,平面鏡與法線垂直,故只要確定入射點法線位置即可確定平面鏡的位置。

【例2】(2023?貴州)如圖所示,點光源S發(fā)出的一條光線射到平面鏡MN的。點,請在圖中作出這

條入射光線的反射光線。

【解析】先過入射點垂直于界面作出法線,再根據(jù)反射角等于入射角,在法線右側(cè)畫出反射光線,如

圖所示:

【變式2-1](2023?荷澤)室內(nèi)有一吸頂燈S,人從平面鏡朋中能夠看到吸頂燈。請在圖中畫出人眼/

經(jīng)平面鏡期看到吸頂燈的完整光路圖。

M

N*A

第15頁共43頁

【解析】人眼/經(jīng)平面鏡網(wǎng)看到吸頂燈,是由于吸頂燈發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后浸入人的眼睛,作點s

關(guān)于平面鏡的對稱點S',連接/與鏡面的交點況口為入射點,連接s況口為入射光線,如圖所示

【變式2-2](2023?廣元)如圖所示。從S點向平面鏡發(fā)出一條光線,經(jīng)平面鏡反射后,反射光線到

達光屏上的尸點。請你作出此過程的光路圖(保留作圖痕跡)。

光屏

P

777777777777777777777777777/1皿爾

【解析】作出發(fā)光點送于平面鏡的對稱點,即為像點£,連接夕膠平面鏡于點。,則媯?cè)肷潼c,

沿陽a出反射光線,連接s施出入射光線,如圖所示:

【變式2-3](2023?上海)在圖中,根據(jù)給出的反射光線四畫出入射光線/〃,并標(biāo)出入射角的大小。

【解析】由圖可知,反射角為40。,由反射定律可得入射角也為40°,根據(jù)入射角的大小在法線左側(cè)

畫出入射光線/。,如圖所示:

O

考向03探究光的反射規(guī)律

【例3】(2023?貴州)在“探究光的反射定律”實驗中,器材有:激光筆、可折轉(zhuǎn)光屏、平面鏡和噴

霧器。

(1)將平面鏡置于水平桌面,如圖甲所示。激光筆的光束射向平面鏡上。點,在平面鏡上方噴水霧,

從前向后觀察,可在鏡面上方看到條光束。

第16頁共43頁

(2)將折轉(zhuǎn)光屏垂直于平面鏡放置,讓入射光沿左半屏射到。點,如圖乙所示。要呈現(xiàn)反射光,需將

右半屏向(選填"前”或“后”)折轉(zhuǎn)。

(3)保持入射點不變,多次改變?nèi)肷浞较?,在光屏上記錄每次實驗的光路aa'、bb'和cc',如圖丙

所示。為了研究反射光線和入射光線的位置關(guān)系,發(fā)現(xiàn)左、右半屏相對應(yīng)的光線關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱,可將此對

稱軸視為=同時根據(jù)光屏上的倍息可得結(jié)論,反射角與入射角的大小o

【答案】①2;②前;③法線;④相等。

【解析】(1)[1]如圖甲所示,激光筆的光束射向平面鏡上。點,在平面鏡上方噴水霧,這樣能顯示出

反射光線和入射光線的傳播路徑。

(2)[2]如圖乙,光屏右半部分向后折了一個角度,由于反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi),

則需將右半屏向前折轉(zhuǎn)。

(3)[3]由光的反射定律可知,反射光線與入射光線分居在法線兩側(cè),反射角等于入射角,即反射光

線與入射光線關(guān)于法線對稱,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)左、右半屏相對應(yīng)的光線關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱,可將此對稱軸視

為法線所在位置。

[4]根據(jù)光屏上的信息可得結(jié)論,反射角與入射角的大小相等。

【變式3-1](2023?齊齊哈爾)小明利用如圖裝置探究光反射時的規(guī)律。

(1)如圖1所示,實驗時,把一個平面鏡放在水平桌面上,再把白色紙板ENF(右側(cè)可繞0N翻折)豎

直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON應(yīng)___________于鏡面。使一束光貼著紙板沿某一角度射到。點,光在

紙板上發(fā)生___________(選填“鏡面”或“漫”)反射,呈現(xiàn)徑跡。光經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出;

(2)改變光束入射的角度,多做幾次,換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板,用量角器測

量0N兩側(cè)的Ni和Nr,是為了;根據(jù)實驗結(jié)論可知:當(dāng)入射光E0與平面鏡夾角為50。時,反射角

為;

(3)讓光沿圖1中F0方向照射到鏡面,它會沿著0E方向射出。這表明:在光的反射現(xiàn)象中,光路是

___________的。

(4)如圖2所示,把紙板ENF右側(cè)繞0N向前折或向后折,在右側(cè)紙板上看不到反射光。這表明:在反

第17頁共43頁

射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在___________內(nèi)。

【答案】①垂直;②漫;③探究反射角與入射角的大小關(guān)系;④40°;⑤可逆;⑥同一平面。

【解析】(1)[1]法線與鏡面垂直,紙板上的直線0N相當(dāng)于法線,所以如垂直于鏡面。

[2]我們能在紙板上看到入射光線和發(fā)射光線的路徑,是由于光線在粗糙的紙板上發(fā)生了漫反射。

(2)[3]用量角器測量0N兩側(cè)的Ni和zr,Ni是入射角,Nr是反射角,可以探究反射角與入射角的大小

關(guān)系。

[4]當(dāng)入射光E0與平面鏡夾角為50。時,反射角90°-50。=40°

(3)[5]若將一束光貼著紙板沿血?向射到。點,光將沿圖中的座方向射出,即光線沿著原來反射光線

的路徑入射,反射光線會沿著原來入射光線的路徑反射,說明在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。

(4)[6]把紙板ENF右側(cè)繞ON向前折或向后折,紙板E與F不在同一平面內(nèi),在紙板F上不能看到反射光

線,說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。

【變式3-2](2023?潛江、天門、仙桃)用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡〃水平放置,

附有量角器的白紙板由£、尸兩部分構(gòu)成,始終豎直立在〃上,可以繞如翻折;

(1)如圖甲,E、雁同一平面上,讓入射光/刃寸向鏡面,量角器上顯示入射角和反射角的大小,可得

出/r________.(選填“〉”或“=”);

(2)改變?nèi)肷涔獾姆较?,再測幾組入射角和反射角,這樣做的目的是;

(3)若光沿6。入射,經(jīng)娠射后沿的射出。這表明,在光的反射現(xiàn)象中,光路是的;

(4)如圖乙,把碓前或向后翻折,則在吐________(選填“能”或“不能”)看到反射光,這說明

反射光線,入射光線和法線在_________o

【答案】①二;②多次實驗,得到普遍規(guī)律(或避免偶然性);③可逆;④不能;⑤同一平面內(nèi)。

【解析】(1)[1]在反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角。故此時反射角Nr=入射角/二

(2)[2]改變?nèi)肷涔獾姆较?,再測幾組入射角和反射角,這樣做的目的是,多次實驗,得到普遍規(guī)律

(防止偶然性)。

(3)[3]如果將光源沿式射入一條入射光線,會觀察到反射光線會沿以的方向射出,這說明了在光的

反射中,光路是可逆的。

(4)[5][6]根據(jù)光的反射定律:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),所以把紙

板F向后折疊,則在紙板F上不能看到反射光線,說明反射光線、與入射光線和法線應(yīng)在同一平面內(nèi)。

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考向04鏡面反射與漫反射

方法技巧

(1)鏡面反射是因為反射面是光滑表面形成的,入射光是平行光時,反射光也是平行光;

(2)漫反射是因為反射面是高低不平的粗糙表面,即便入射光是平行光,反射光也不會是平行

光,反射光會向各個方向出射,所以,人站在不同角度也能看見反射光;

(3)鏡面反射和漫反射都遵循光的反射規(guī)律;

(4)人眼感覺到物體的亮暗是由物體入射人眼的光的多少決定的。射入人眼的光越多,人感覺

物體越亮;入射人眼的光越少,人感覺物體越暗。

【例4】如圖所示是實驗室中的毛玻璃片,一面磨砂,一面平滑。為了分辨這兩個面,下列方法中不可

行的是()。

A.用手去觸摸,粗糙的一面是磨砂面;

B.用激光筆照射表面,反射后可在光屏上成一個亮點的一面是平滑面;

C.壓力相同時,與同一水平桌面之間滑動摩擦力較大的一面是磨砂面;

D.透過毛玻璃片看不清遠(yuǎn)處物體,朝向眼睛的一面是平滑面

【答案】Do

【解析】A.毛玻璃的磨砂面凹凸不平,因此用手去觸摸會感覺粗糙;毛玻璃的平滑面平整,因此用手

去觸摸不會感覺粗糙,所以可以用該方法分辨這兩個面,故A可行,不符合題意;

B.用激光筆照射表面,在平滑面會發(fā)生鏡面反射,因此

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