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文档简介
专题02光现象
—p容概第一
01题型突破1
题型突破一:怎样解三种光现象的识别问题.................................................1
题型突破二:怎样利用光的反射规律作图...................................................3
题型突破三:怎样解探究光的反射定律和应用问题...........................................5
题型突破四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题...........................................8
题型突破五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题........................................10
题型突破六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题........................................12
题型突破七:怎样解平面镜成像特点的应用问题............................................15
题型突破八:怎样解利用光的折射规律的作图问题..........................................17
题型突破九:怎样解利用光的折射规律的探究问题..........................................19
题型突破十:怎样判断物体的颜色问题....................................................22
02素养提升(15题)...................................................................24
03中考练场(19题)....................................................................24
亚K题型突破
~N\A
题型突破一:怎样解三种光现象的识别问题
解答此类题目时应明确以下几点:
在分析各种光现象时,要抓住关键问题-介质。光在同种均匀介质中沿直线传播,光路不变:在不同
介质或不均匀介质中发生的光路变化的现象为光的折射;在同一种均匀介质中,光路发生变化的现象为光
的反射。
【特别提示】属于光的直线传播的现象:影子、日食、月食、小孔成像等;属于光的反射的现象:平面镜
成像、水中倒影等;属于光的折射的现象:彩虹、水中鱼变浅、筷子变弯等。
【典例1](2023•四川攀枝花•中考真题)如图所示的四种情景,属于光的反射现象的是()
A.雨后彩虹B.湖中倒影C.阴晴圆缺D.水球成像
【答案】B
【详解】A.雨后天空出现彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上,被分解为绚丽的七色光,是光的
色散现象,故A不符合题意;
B.湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故B符合题意;
C.阴晴圆缺是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.水球成倒立的实像,属于凸透镜成像,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选Bo
【变式1-U(2024.江西南昌•一模)下列关于光现象形成原因的对应关系都正确的一组是()
A.对镜梳妆一光的反射;“镜花水月”一光的折射
B.黑板反光——光的镜面反射;“一叶障目”——光的直线传播
C.凿壁借光——光的反射;“海市蜃楼”——光的折射
D.雨后彩虹一光的反射;“立竿见影”一光的直线传播
【答案】B
【详解】A.对镜梳妆时能看到镜中的“自己”,是平面镜成像,平面镜成像是光的反射形成的。镜花是指
光线从花射到镜子,在镜子上发生反射,从而进入人的眼睛。水月则是指月亮反射太阳的光线,射到水
面,然后在水面上发生反射,从而进入人的眼睛。因此,镜花水月都是光的反射现象,是平面镜成像形成
的。故A错误;
B.黑板反光是由于光线在黑板表面发生镜面反射所造成的。“一叶障目”指的是当一片叶子挡在眼前时,
它会挡住沿直线传播的光,使得人眼无法看到叶子后面的物体,其原理是光的直线传播,故B正确;
C.凿壁借光,其典故是小匡衡在墙上凿一个洞时,邻居家的光就能够沿直线传播透射进来,使得室内得
到照明,其原理是光的直线传播。“海市蜃楼”是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的。故c错误;
D.雨后彩虹,是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的。立竿见影,描述的是在阳光下竖起竿子后
立刻看到影子的现象,它实际上是利用了光的直线传播原理。故D错误。
故选B。
【变式1-2](2024•陕西榆林•一模)如图所示的光现象中,与小孔成像原理相同的是()
A.日号计时B.铅笔错位C.雨后彩虹D.湖中倒影
【答案】A
【详解】小孔成像是由于光的直线传播而形成的。
A.日辱计时利用了辱针的影子的长短及方向变化来计时,影子是由于光的直线传播形成的,故A符合题
思;
B.铅笔错位是由于光的折射形成的虚像,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是色散现象,是由于光的折射形成的,故C不符合题意;
D.湖中倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故D不符合题意。
故选Ao
题型突破二:怎样利用光的反射规律作图
利用光反射规律作图有两种情况:
1.根据入(反)射光线作反(入)射光线。方法:
(1)找点:入(反)射光线与反射面的交点即为入射点;
(2)作法线:过入射点作垂直于反射面的虚线即为法线,并标出垂足:
(3)作光线:根据反射角等于入射角,作出反(入)射光线,并标出箭头表示光的传播方向;
(4)标角度:若题中要求标注角度,在完成光路图后,应标出相应的反(入)射角的大小。
2.根据入射光线和反射光线画平面镜。方法:
(1)作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,此线即为法线;
(2)过入射光线与反射光线的交点作垂直于法线的一条直线,此直线即为平面镜的位置:
(3)用短斜线标出平面镜的非反射面。
【特别提示】作光路图时不要画错箭头方向,也不要漏画,法线与反射面的季宜得?不要漏画。虚拟光
线、辅助线均画虚线,真实光线画实线。
【典例2】(2023・江苏盐城・中考真题)如图所示,根据光的反射规律,画出反射光线并标出反射角的度
【详解】如图,入射光线与平面镜的夹角为40。,所以入射角为90。-40。=50。
反射光线和入射光线位于法两两侧,反射角等于入射角,所以反射角也为50。,故作图如下:
【变式2-1](2024•安徽•一模)如图所示,是一条反射光线。请画出:对应的入射光线并且标出入
射角的度数。
O
N
【详解】如下图所示,根据反射角等于入射角作出入射光线,入射角大小为90-42=48
【变式2-2](2024•山西•一模)所示是我国的敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站。12000多面定日镜以同心圆
状围绕着260米高的吸热塔,每面镜子都能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。图乙是某个时刻太
阳光经某定日镜反射后,照射到吸热器的光路图,请画出该定日镜的位置。
【详解】作入射光线和反射光线夹角的角平分线,即为法线,过入射点作法线的垂线即为定日镜的位置。
如图所示:
题型突破三:怎样解探究光的反射定律和应用问题
解光的反射定律的探究问题:
一是要明确实验器材的作用和放置(硬纸板与平面镜垂直);二是明确规律的验证方法。
规律验证如下3点:
(1)验证线的位置关系:不断改变入射光线的位置,观察反射光线的变化;
(2)验证角的关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角的大小;
(3)验证线的共面关系:把纸板向前或向后折,在纸板上看不到反射光。
解光的反射定律的应用问题时,一定要牢记反射定律的内容,可简记为“三线共面,法线居中,两角
相等”,并且理解三线的位置关系。
会利用数学知识解决反射角、入射角、反射光线与入射光线的夹角等的关系问题。
注意定律中的因果关系:先有入射光线,后有反射光线,所以“反射角等于入射角”不能颠倒。
【特别提示】要明确入射角与入射光线和平面镜的夹角互余,反射角与反射光线和平面镜的夹角互余,反
射角等于入射角,入射角和反射角度数变化一致。
【典例3】(2023•辽宁盘锦・中考真题)在“探究光的反射规律”实验中,将平面镜放置在水平面上,纸板垂
直于镜面,纸板由E、b两部分组成,可以绕6W前后转动,如图甲所示。
(1)图甲中入射角是度。
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是(填写字母)。
A.改变纸板与平面镜的夹角
B.沿&V向后转动纸板厂
C.多次改变光线入射的角度,并测量对应反射角和入射角的大小
(3)小羽同学又利用图乙所示器材探究平面镜成像特点,用玻璃板代替平面镜的目的是:o
(4)小羽将图乙中的玻璃板竖直向上移动一段距离,则蜡烛所成像的位置将(选填“向上移
动”、“向下移动”或“保持不变”)。
【答案】40C便于确定像的位置保持不变
【详解】(1)[1]入射光线与法线的夹角叫入射角,图甲中入射角为4£^=90。-50。=40°
(2)[2]在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才
能避免结论的偶然性,应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角。
故选C。
(3)[3]实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物
体,便于确定像的位置。
(4)[4]由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡
烛的像保持不变。
【变式3-1](2024•河南驻马店•一模)“探究光的反射规律”装置如图所示,一块平面镜放在水平桌面上,
再将白纸板竖直放在平面镜上,在纸板上安装一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸板入射。
(1)当入射光与平面镜的夹角为40。时,反射角是度;
(2)当________时,反射光线与入射光线重合,此时入射光线向右偏转一定角度,反射光线向
偏转;
(3)多次实验,在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了得出反射角等于入
射角这一结论,你的操作是。
【答案】50入射光线垂直射向平面镜左见解析
【详解】(1)口]当入射光线与平面镜的夹角为40。时,入射角为50。,则反射角为50。。
(2)[2]当入射光线垂直射向平面镜,反射光线垂直平面镜射出,此时反射角等于入射角,都等于0。,反
射光线与入射光线重合。
[3]当入射光线向右偏转一定角度,入射角减小,反射角减小,发射角向左偏转。
(3)[4]没有量角器无法直接测量角度大小,此时可以把白纸板沿法线对折,如果入射光线与对应的反射
光线重合,说明反射时反射角等于入射角。
【变式3-2](2023•四川攀枝花•三模)如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜M放在
水平桌面上,E、尸是两块粘接起来的硬纸板,而且尸板可绕ON转动。
(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的是;
(2)将入射光线A。向ON靠近时,看到反射光线(选填“靠近”或“远离”)ON;
(3)若将一束光贴着纸板厂沿2。射向。点,光将沿图中04的方向射出,说明在光的反射现象中,光路
是的;
(4)无意中,小明看到自己在平面镜中的像是.(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的(选填“实
或城”)像;
(5)某同学在实验时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,然后转动纸板R并使其与纸板E在同一平面
内,但在厂上没有发现反射光线,其原因可能是o
【答案】呈现光路,验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内靠近可逆等大
虚硬纸板没有与水平桌面垂直放置
【详解】(1)口]实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系,硬纸板可以呈现光
路,因为能够旋转,还可以验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
(2)⑵若将入射光线AO靠近法线ON,此时入射角减小,又因反射角等于入射角,所以反射光线OB也
靠近法线。
(3)[3]当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸
板尸沿2。射到。点,光将沿图中的。4方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
(4)[5]平面镜所成的像是正立、等大的虚像,所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像。
(5)⑹当E、尸在同一平面上时,让入射光线A0沿纸板E射向镜面,在尸上没有发现反射光线,这说
明硬纸板没有与镜面垂直,反射光线从其他方向射出。
题型突破四:怎样解镜面反射和漫反射的识别问题
解答此类题目的关键:
(1)明确观察者的位置;
(2)理解发生镜面反射和漫反射的反射光线的特点,镜面反射将平行光向一个方向反射,只有在这个方向
上人眼才能看到光且感到耀眼,而漫反射将光射向四面八方,人眼在各个方向上都能看到,但感觉光线很
弱;
(3)观察者的位置改变,观察到的现象可能会改变。
【特别提示】只能在某些方位看到反射光,而其他方位在没有物体遮挡的情况下看不到反射光的反射是镜
面反射。在不同方位都能看到反射光的反射是漫反射。
【典例4】(2023•山东东营・中考真题)教室里,可以从不同方向看到桌椅,书本等物体,是由于这些物体
会对照射到其上的光线产生__________(选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射(选填“遵循”或“不
遵循”)光的反射定律。
【答案】漫遵循
【详解】[1]我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为光在物体的表面上发生了漫反射。桌椅、书本表
面凹凸不平,光照在上面发生了漫反射。
⑵漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
【变式4-1](2023•山东济宁•二模)光学知识在我们的生产、生活等各个领域中有着广泛应用。下列说法
中()
①平面镜成像的原理是光的反射,照镜子时,为了使像变大一些,我们需要靠近平面镜
②看电影时,屏幕位于镜头二倍焦距以外,而且影像在屏幕上发生漫反射射向各个方向
③晚会舞台上,用黄光照射演员,看到演员穿的是黄上衣,则演员的上衣一定是黄颜色
④阳光下,树荫里的圆形光斑的形成原理和中国传统文化“皮影戏”的原理是一样的
A.只有①④正确B.只有②④正确
C.只有②③正确D.只有①③正确
【答案】B
【详解】①因为平面镜成正立等大的虚像,人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是视角变大,而不
是靠近时像会变大,故①错误;
②看电影时的镜头相当于一个凸透镜,物距在二倍焦距和一倍焦距之间,成倒立、放大的实像,像距大于
二倍焦距,即屏幕位于镜头二倍焦距以外,由于屏幕是比较粗糙的,所以光线照到屏幕上发生的是漫反
射,这样,反射光线就会射向各个方向,故②正确;
③演员穿白上衣时,用黄光照射演员,看到演员穿的是黄上衣,所以,演员的上衣不一定是黄颜色,故③
错误;
④皮影戏幕布匕的影像中影子的形成说明光是沿直线传播的,阳光下,树荫里的圆形光斑的形成也是由于
光的直线传播,二者原理是一样的,故④正确。
故选Bo
【变式4-2](2023•青海西宁•一模)下列有关光现象的说法中正确的是()
A.图甲中的手影游戏现象说明光是沿直线传播的
B.图乙中的漫反射的光线是杂乱无章的,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.图丙中反映的是近视眼的成像情况,应该配戴凸透镜矫正
D.图丁中海市蜃楼是由光的反射形成的
【答案】A
【详解】A.图甲中的手影是由光的直线传播形成的,故A正确;
B.图乙中虽然发生了漫反射,但每条光线也要遵循光的反射定律,故B错误;
C.图丙中像成在视网膜前面,表示的是近视眼的成像情况,应该配戴凹透镜来矫正,故C错误;
D.图丁中海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的,故D错误。
故选Ao
题型突破五:怎样解利用平面镜成像特点作图的问题
平面镜成像作图有两种方法:
(1)根据光的反射定律作图,应用该方法时,应强调每个点应画两条入射光线和对应的反射光线并注意虚
线和实线的位置;其次,虚像要用虚线画。
(2)根据平面镜成像特点作图,这种方法也就是几何对称作图法。
【特别提示】①平面镜成像的原理是光的反射;②反射光线的反向延长线过像点:③我们能够看见物体(或
物体的像)是由于物体发出或反射的光进入我们的眼睛;④平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
【典例5】(2023•山东荷泽・中考真题)室内有一吸顶灯S,人从平面镜中能够看到吸顶灯。请在图中
画出人眼A经平面镜看到吸顶灯的完整光路图。
【详解】人眼A经平面镜MN看到吸顶灯,是由于吸顶灯发出的光经平面镜反射后浸入人的眼睛,作点S
关于平面镜的对称点S',连接SN与镜面的交点。即为入射点,连接SO即为入射光线,如图所示
【变式5-1](2024•河南许昌•一模)郑州如意湖畔“大玉米”下,风景宜人,景色壮观,如图甲所示。船上
的游客恰好看到水中的一条鱼从“大玉米”第二层游过,若以点A代替看到的鱼和“大玉米”第二层重合处,
请在图乙中完成游客看到的水中鱼实际位置和水面上“大玉米”第二层(用点A表示)的光路图。
•前方
【详解】游客看到的鱼,是鱼反射的光线由水中射向空气中时,在水面处发生折射后射到游客的眼睛里点
C,游客逆着射来的光线看去,看到的是鱼的虚像,事实上鱼的真正位置在其虚像点4的下8点处,连接
A'C,与水面的交点O即为折射点,然后过折射点垂直于界面作出法线,然后连接30、OC,则80为入
射光线,0C为折射光线;“大玉米'’在水中的倒影属于平面镜成像,根据平面镜成像时像和物体关于镜面
对称,画出“大玉米”第二层像点4’关于水面的对称点A,即为“大玉米”第二层的位置。平面镜成的像是由
反射光线反射延长会聚而成的,则连接A'C,与水面交于点O,即为射入人眼光线的入射点;连接AO,即
为入射光线,连接0C即为反射光线,如图所示:
B
【变式5-2](2024•河南开封•一模)如图所示,水池边有一路灯S,路灯上方有一平面镜MN,S发出的一
条光线能经MN反射后经过A点射入水池底,请画出对应的光路图。
MN
////////////
【详解】作出发光点S关于平面镜的对称点,即为像点S,连接S'A点交平面镜于点O,沿OA画出反射
光线交空气和水交界面于O'点,连接so画出入射光线;过O,点画出法线,然后根据折射光线和入射光线
分居法线两侧,折射角小于入射角,在水中画出折射光线,如图所示
题型突破六:怎样解探究平面镜成像特点的实验问题
关于探究平面镜成像实验必须明确:
(1)刻度尺的用途是为了比较物、像到镜面的距离是否相等。
(2)两支等大的蜡烛是为了比较像与物是否大小相等。
(3)用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置;玻璃板应竖直放置,否则可能会使物与像不能重合.
(4)选玻璃板进行实验时,玻璃板越薄越好,否则,蜡烛通过玻璃板前后的两个面会成两个像,影响实验效
果。(5)平面镜所成的像是虚像,不能用光屏承接。
(6)将点燃的蜡烛放在多个不同位置,多次实验后总结归纳出结论。
(7)为使蜡烛的像更清晰,实验应在较黑暗的环境中进行。
(8)从蜡烛这一侧透过玻璃板观察像,并使另一支相同的蜡烛与像完全重合。
【特别提示】实验中应用了等效替代法:一是用玻璃板替代平面镜;二是将另一支未点燃的蜡烛放到点燃的
蜡烛所成的像的位置,使之完全重合,即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像
【典例6】(2023・陕西・中考真题)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A,将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,使棋子B与棋子A在玻璃板后所
成的像重合,此时,棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置,从光屏上不
能直接观察到棋子A的像,说明平面镜所成的像是像;
(4)多次改变棋子A的位置,并记录棋子A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o
实验序号12345
物到平面镜的距离/cm5.508.0010.2012.0015.10
像到平面镜的距离/cm5.508.1010.2012.1015.10
【答案】垂直大小虚相等
【详解】(1)口]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)[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)[3]因为从光屏上不能直接观察到棋子A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)[4]由表格数据可知,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。
【变式6-1](2024.黑龙江哈尔滨.模拟预测)在探究“平面镜成像特点”的实验中。
透明玻璃
(1)首先确定像的位置,如图甲,小明将白纸平铺在水平桌面上,将(选填“平面镜”或“玻璃板”)
竖放在白纸上,在一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B在白纸上来回移动,发现蜡烛B与蜡烛A
的像能够重合,说明;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,对蜡烛B的要求是o实验中若观察到,可以得出“像与
物大小相等”的结论;
(3)在确定像的位置后,用刻度尺测得一组物距和像距分别为3.00cm、3.00cm,由此得出的结论是:像
距等于物距。请指出该过程中的不合理之处。
【答案】玻璃板像与物体等大与蜡烛A完全相同蜡烛B与蜡烛A的像重合实
验中只进行一组实验,会使实验结论具有偶然性
【详解】(1)口]玻璃板既能成像,也可以透光,便于确定像的位置,因此实验中用透明的玻璃板代替平面
镜,即小明将白纸平铺在水平桌面上,将玻璃板竖放在白纸上。
⑵蜡烛AB等大,在一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B在白纸上来回移动,发现蜡烛B与蜡烛
A的像能够重合,说明像与物体等大。
(2)[3]为了便于比较像与物的大小关系,对蜡烛B的要求是与蜡烛A完全相同,蜡烛A用于成像,蜡烛
B与像作比较。
[4]实验中若观察到蜡烛B与蜡烛A的像重合,通过等效替代法可以得出“像与物大小相等”的结论。
(3)[5]实验中只进行一组实验,就得出实验结论,会使实验结论具有偶然性,为了使实验结论具有普遍
性,应改变物距进行多次实验。
【变式6-2](2024•四川泸州・一模)如图是小明“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放
一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物
体。
(1)点燃A蜡烛,人眼一直在玻璃板的(选填"前”或“后”)侧观察,小心地移动B蜡烛直到与A
蜡烛的像重合为止,这种确定像与物大小关系的方法是(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(2)爱思考的小明想:既然比较像与物的大小关系,为什么不把B蜡烛一起点燃呢?于是点燃了B蜡
烛,发现根本看不清A蜡烛的像。经过分析,是经过B蜡烛透射过来的光太强,玻璃板反射A蜡烛的光
太弱,实验一般在较暗环境下完成;小明为了在较亮的环境中也能完成实验,他需要的玻璃板是
(选填“全透明”、“半透明”或“全黑色”)。根据这个原理,夜间行驶的汽车,最好(选填“打开”或“关
闭”)车内灯光。
【答案】前等效替代法半透明关闭
【详解】(1)口]⑵点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,人眼一直在玻璃板的前侧观察B蜡烛直到与A蜡烛
的像完全重合为止,由于蜡烛A、B完全相同,故可得出像与物大小相等;同时也能通过蜡烛B确定像的
位置,从而得出像与物连线与玻璃板垂直;像与物到玻璃板的距离相等,这种方法叫等效替代法。
(2)[3]全透明的玻璃板的透光性太强,全黑色玻璃板可以吸收大部分的光线,其透光性和反光性较差;
因此为了在较亮的环境中也能完成实验,他需要的玻璃板是半透明,既能反射光成像,也能透过玻璃板看
到玻璃板后面的物体。
[4]夜间车内开灯后,车前的挡风玻璃相当于平面镜,会把车内的景物反射到驾驶员的眼睛里,使其看不清
车前较暗的情况,容易造成交通事故,因此夜间行驶的汽车,最好关闭车内灯光。
题型突破七:怎样解平面镜成像特点的应用问题
应用平面镜成像特点分析解答实际问题时,把握以下几个关键点:
(D像与物体的大小相等,与物体到平面镜的距离无关;
(2)像与物体到镜面的距离相等;
(3)像与物体之间的距离是物体到镜面距离的两倍;
(4)像与物体相对于镜面的运动速度相等;
(5)若物体通过“水面”成像,则像到“水面”的距离等于物体到“水面”的距离与水的深度无关。
【巧记】平面镜成像特点:
镜面反射成虚像;像物同大一模样;物远像远没影响;连线垂直镜中央。
【典例7】(2023•四川甘孜•中考真题)身高L6m的小东同学站在竖直放置的平面镜前2m处,他的像距离
平面镜m;如果他远离平面镜,像的大小将(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】2不变
【详解】口]根据平面镜成像特点,像和物到镜面距离相等,小东同学站在竖直放置的平面镜前2m处,则
小东同学在平面镜中的像到镜面的距离也是2m。
⑵根据平面镜成像特点,像和物等大,所以如果他远离平面镜,像的大小不变。
【变式7-1](2024•四川泸州・二模)如图是小明拍摄水池中白鹤的照片,可以看到三只“白鹤”,其实有两个
是白鹤的“影子”。最右侧的“白鹤”是由于光的—形成的“影子”;靠近拍摄者的“白鹤”是由于光的反射形成的
(选填“实”或“虚”)像;若水面下降,靠近拍摄者的“白鹤”大小将—(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】直线传播虚不变
【详解】[1]影子形成的原理是光的直线传播;故最左侧的“白鹤”是由于光的直线传播形成的“影子”。
⑵靠近拍摄者的“白鹤”是平面镜成像形成的,平面镜所成的像是虚像。
[3]平面镜所成的像与物大小相等,故若水面下降,靠近拍摄者的“白鹤”大小将不变。
【变式7-2](2024•河南驻马店•一模)淮阳龙湖,位于河南省周口市淮阳区,是国家首批湿地公园、中国
最大的环城湖。一名依靠在栈道上看风景的游客,看到水中映出了自己的“身影”,如图所示。若游客的身
高是1.65m,脚下栈道距离水面0.35m,则游客头顶到“身影”头顶的距离为m;当她在栈道上行走
时,她可以明显感觉到此处气温比中心城区低,这是由于水具有较大的;湖中的荷花清香四溢,
这属于现象。
【答案】2比热容扩散
【详解】[1]根据平面镜成像特点,像和物体到镜面的距离相等,水面相当于平面镜,游客头顶与“身影”头
顶之间相距£=1.65m+0.35m=2m
⑵湖水对周边气温有一定的调节作用,是因为水的比热容较大,同等条件下,在吸收或放出的热量相同
时,温度变化小。
[3]湖中的荷花清香四溢,说明分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。
题型突破八:怎样解利用光的折射规律的作图问题
光的折射作图一般有两种,一是已知入射光线作折射光线,二是已知折射光线作入射光线。无论哪一
种,在解答时都要特别重视法线的作用,首先要过入射点正确作出法线(虚线,与界面垂直),其次要看清
光是从空气斜射入水(或其他介质)中,还是从水(或其他介质)中斜射入空气中,当光从空气斜射入水(或
其他介质)中时折射角小于入射角,当光从水(或其他介质)中斜射入空气中时折射角大于入射角。不论光
从空气斜射入其他介质还是光从其他介质斜射入空气,”空气中的角”总是大角。
【特别提示】①光射到两种介质的界面上时光的反射与光的折射同时发生;②光垂直界面入射时,一部分
光的传播方向不变,另一部分光沿原路返回;③在光的反射、折射现象中,光路是可逆的。
【典例8】(2023・四川乐山.中考真题)如图所示,一条光线从水中斜射向水面时发生了折射,为折射光
线,请在图中作出大致的入射光线并标出折射角的度数。
【详解】折射角是折射光线和法线的夹角,由图可知,折射光线与水面的夹角为180。-150。=30。
则折射角等于90。-30。=60°
过入射点在法线左侧的水中画出入射光线,注意折射角大于入射角,如图所示:
【变式8-1](2024・福建.一模)如图,罗庄道德广场清澈池塘底部有一石块A,站在岸边的小强(假设小
强的眼睛在C处)看到石块在8处(图中用虚线连接),请画出小强看到石块A的光路图(标明入射光线
和折射光线)。
C*
【详解】来自A的光线斜射向水面时会发生光的折射,折射角大于入射角,人逆着折射光线看到的是A
的虚像,即B点;连接眼睛C点和8点,与水面的交点即为入射点O;则AO为入射光线,OC为折射光
线,如图所示:
【变式8-2](2023•安徽淮南•三模)如图所示,人眼在水下E点处看到水面上方物体P所成的像在P,请
在图上完成光线从P射到E点的光路图(需画出法线)。
•p
•尸
E
【答案】
【详解】根据光的折射规律可知,人眼在水下E处逆着光的传播方向看到物体的像会比物体本身偏高一
点,所以产是物体的虚像点,P是物体的发光点;则连接EP与界面的交点即为入射点O,过。点垂直于
水面作出法线,然后连接尸。、0E,则P。为入射光线,0E为折射光线,如图所示:
题型突破九:怎样解利用光的折射规律的探究问题
在解答光的折射的探究问题时,一般是先明确光的传播方向,再利用光的折射规律进行分析。所以解
答此类题的关键是弄清光的传播方向,光是从空气中斜射入水或玻璃中(折射角小于入射角),还是从水或
玻璃斜射入空气中(折射角大于入射角)。
【特别提示】①光线只有斜射时,传播方向才会发生改变。②折射角随着入射角的增大而增大,随着入射
角的减小而减小,但它们增大或减小的角度不相等。③发生折射的同时一定会发生反射。
【典例9】(2023•内蒙古赤峰•中考真题)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲
介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向。点的角度,进行多次实验,数据如
下表所示:
实验次数1234
入射角10°20°30°40°
折射角15.1°30.7°48.6°73.8°
(1)光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角入射角;折射角随着入射角
的增大而;
(2)做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8。的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为
40°,这说明在折射现象中,0
【答案】大于增大光路是可逆的
【详解】(1)口][2]由表中数据可知,当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角大于对应的入射角,
且随着入射角的增大,折射角也跟着增大。
(2)[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40。时,折射角为73.8。;当一束光从乙介质中以73.8。的入射
角射入甲介质,测得折射角恰好为40。,这说明在折射现象中,光路是可逆的。
【变式9-1](2024・广东惠州•一模)现在,一些大厦都用许多大块的镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃幕墙”),
这种外墙既能透射光线也能反射光线(如图所示)。
(1)从外面看玻璃幕墙相当于平面镜,光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生____反射(“镜面”或
“漫,);
(2)如图A、B、C三幅图中,哪幅图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径?答:
(选填“A"、"B”或“C”);
(3)小明想进一步探究光的折射规律,通过网络查询到光在几种不同均匀介质中的传播速度如下表所
示:
介质玻璃冰水酒精空气
光速(xl08m/s)1.872.292.252.263.00
(选填“能”或“不能”)得出结论:光在
固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大;
②图甲是光在几种均匀介质中传播的光路图,结合表格数据,可得出结论:光从一种介质斜射入另一种介
质时,在界面处会发生_____,在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹角(选填“较大”或“较
小”);
③如图乙所示,一束光经过4点,要射中8点,则入射点应在。点的(选填“左侧”或"右侧”)。
【答案】镜面A不能折射较小左侧
【详解】(1)[1]玻璃幕墙相当于平面镜,光线照射在光滑的玻璃幕墙上时会发生镜面反射。
(2)[2]阳光线通过玻璃幕墙进入室内,经历了两次折射,第一次是从空气斜射入玻璃中,折射光线向靠
近法线方向偏折,折射角小于入射角;第二次是从玻璃斜射入空气中,折射光线向远离法线方向偏折,折
射角大于入射角,故A图能真实反映太阳光线通过玻璃幕墙进入室内的传播途径。
(3)①[3]根据表格中的数据可知,光在空气中的传播速度是最快的,在冰中的传播速度要大于在水、酒
精中的速度,所以不能得出光在固体中传播速度最小,在气体中传播速度最大。
②[4][5]由图可知,光从一种介质斜射入另一种介质时,在界面处会发生折射;光从速度大的空气中斜射
入光速小的水中时,折射光线靠近法线,即折射角小于入射角;光从速度小的玻璃中斜射入光速大的空气
中时,折射光线会远离法线偏折,即折射角大于入射角;所以在传播速度较小的介质内,光线与法线的夹
角较小。
③[6]光从玻璃斜射入冰中,光的传播速度会变大,则折射角会大于入射角,折射光线会远离法线,要想
射中8点,入射点应在。点的左侧。
【变式9-2](2023•江苏泰州•二模)光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射
情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他
在光屏上画出互相垂直的MV'和M7VT两条线段并相交于。点,如图甲所示。
甲乙丙
(1)小华将玻璃砖的一个表面与齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到。点入射,他看到了如
图乙所示的光路(A。、0c为同一直线),你认为出现光线0C是因为,鉴于本实验的目的,此时最
应该记录的两条光线是;
(2)接下来观察光从空气中进入水中的传播情况,小华应想办法保证相同,她的做法是:将光屏竖
直放入水槽中(使线段MAT水平),并向水槽中慢慢注水至水面与政⑷齐平,入射光线应从点向。
点射入;
(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(。£为水中的折射光线),通过分析光路,你认为玻
璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是;
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则射出的折射光线更远离法线。
【答案】有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播49和入射角A
玻璃玻璃
【详解】(1)口]光线A。到0C,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以可以判
断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。
⑵本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以,要记录的两条光线是AO和。及
(2)[3][4]探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,入射角相同,观察折射光线和折射角的
变化情况,所以入射光线应从A点向。点射入,这是为了保证入射光线重合,入射角相同。
(3)[5]如乙、丙图,当光在空气中传播时A0入射,0C传播;当光线从空气斜射入水中,49入射,0E
传播;当光线从空气斜射入玻璃中,A。入射,传播,比较两条折射光线和偏离0C更
多,所以,玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。
(4)[6]光从空气斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力强,根据光路是可逆的,当光从玻璃斜射
入空气中时的偏折能力比光从水中斜射入空气中时的偏折能力强,所以,从玻璃中射出的折射光线更远离
法线。
题型突破十:怎样判断物体的颜色问题
解答此类问题时,一是要注意题目所要研究的是透明物体的颜色还是不透明物体的颜色。二是要明确
决定透明物体的颜色与不透明物体的颜色的因素。透明物体的颜色由它透过的色光决定,不透明物体的颜
色由它反射的色光决定。三是要知道白色不透明物体能反射各种色光,黑色不透明物体能吸收各种色光,
无色透明物体能透过各种色光。
【典例10】(2023•江苏盐城・中考真题)以下是某科技兴趣小组同学设计的寻找“有色影子”的活动方案。用
一种色光照射站在背景板前的人,会在背景板上形成影子,在影子上叠加另一种色光,能形成“有色影
子”,符合要求的方案是()
方案照射光源的颜色背景板的颜色叠加光源的颜色
©白红蓝
②红蓝黄
③蓝白红
④绿黄蓝
B.方案②C.方案③D.方案
④
【答案】C
【详解】无论照射光源是何种颜色,背景板上都会留下一个黑色的人影,这是由于光被人挡住,在后面留
下的阴影;如果背景板是白色,白色反射所有的色光,此时无论叠加光源是何种颜色,都会在影子上叠加
该叠加光源的颜色,能形成“有色影子”,由表可知,方案③正确;若背景板不是白色,当叠加光源的颜色
与背景板的颜色相同时,也能形成“有色影子”,由表可知,方案①②④错误。
故选C。
【变式10-1】(2023•山东济宁•一模)北京时间2022年4月16日9时56分,神舟十三号载人飞船返回舱
在东风着陆场预定区域成功着陆。返回舱进入大气层时与空气摩擦,这是通过(选填“做功”或
“热传递”)的方式改变了它的内能;在着陆场我们看到鲜红的五星红旗迎风飘扬,是因为红旗
(选填“吸收”或“反射”)了红光的缘故。
【答案】做功反射
【详解】口】改变物体内能的两种方式:做功和热传递;飞船返回舱进入大气层急速下降过程中,与空气摩
擦而温度急剧升高,这是以做功的方式改变返回舱的内能。
⑵不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,我们看到五星红旗,是因为红旗反射红色光。
【变式10-2】(2024•四川泸州•二模)近期,泸州多地进行了灯光秀表演,如图为古蔺二郎的山体灯光秀、
江阳区渔子溪公园的灯光秀、龙马潭区沱江边的山体灯光秀,给广大泸州市民带来了光的盛宴。下列关于
灯光秀的说法正确的是()
A.我们看到光在空中呈直线状态,这就是光线
B.我们能从不同角度通过水面看到灯光,所以光在水面发生的是漫反射
C.当红色灯光照在蓝色的衣服上时,我们看到衣服是黑色的
D.我们看到空中的红色光柱,这就是红外线
【答案】C
【详解】A.光线是一种理想模型,不是真实存在的,故A错误;
B.我们能从不同角度通过水面看到灯光,主要是因为湖面比较光滑,属于平面镜成像现象,故B错误;
C.当红色灯光照在蓝色的衣服上时,红光被蓝色的衣服吸收,没有反射光线进入人眼,我们看到衣服是
黑色的,故C正确;
D.红外线属于不可见光,我们是看不到的,故D错误。
故选C。
素养提升>A
一、单选题
1.(2023・安徽合肥・一模)小华得和“冰墩墩”一起完成了几个光学实验,下列描述与实验情景不相符的是
()
A.图甲中,平面镜中的像由光的反射形成
B.图乙中,通过放大镜看到的像是实像
C.图丙中,小孔成像是因为光沿直线传播
D.图丁中,岸上看到水中的虚像比物体位置高
【答案】B
【详解】A.甲图中,是平面镜成像现象,平面镜成像应用了光的反射,故A不符合题意;
B.根据平面镜成像原理可知,图乙中,通过放大镜看到的像是正立的虚像,故B符合题意;
C.由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以图丙中,小孔会成倒立的实像,故C不符合题意;
D.图丁中,水的光射向水面时发生折射,人逆着折射光看去,看到的虚像比实际位置偏高,故D不符合
题意。
故选Bo
2.(23-24八年级上•四川广安•期末)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,
平面镜
A.水平向左移动B.水平向右移动C.竖直向上移动D.竖直向下移动
【答案】C
【详解】A.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,
故A不符合题意;
B.将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙
上的目标,故B不符合题意;
CD.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,
光斑会向上移动,能射中目标;同理,将平面镜竖直向下移动,反射光线不能射中目标,故C符合题意、
D不符合题意。
故选C。
3.(2024•黑龙江哈尔滨.模拟预测)如图所示的四种现象中,有关叙述正确的是()
A.太阳光通过凸透镜在白纸上形成的光斑是太阳的实像
B.手影是手的实像
C.看到的水中的鱼是鱼的实像
D.塔在水中的倒影是塔的实像
【答案】A
【详解】A.让凸透镜正对太阳光,后面的白纸上形成的光斑是太阳光经凸透镜折射后会聚而成的,是太
阳的实像,故A正确;
B.手影是光的直线传播所形成的暗区,不是物体的像,故B错误;
C.看到的水中的鱼是由光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像,故C错误;
D.塔在水中的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故D错误。
故选Ao
4.(2024•广东惠州•一模)图中的光现象与日食形成的原理相同的是(
A.墙上的手影B.池水变浅C.看见不发光的物体D.彩虹的形成
【答案】A
【详解】日食是由于光沿直线传播形成的。
A.由于光沿直线传播,手挡住了照向墙面的光线,就形成了手影,故A符合题意;
B.池水变浅是因为池底反射的光从水中斜射向空气中发生了折射,故B不符合题意;
C.看见不发光的是因为物体反射的光进入人眼,故C不符合题意;
D.彩虹的形成是光的色散,本质也是光的折射,故D不符合题意。
故选Ao
5.(2024.河南.一模)如图所示的光现象中,与海市蜃楼的原理相同的是()
O
D.日食
【答案】C
【详解】海
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