4.6 第四章 光现象复习总结(教师版)-八年级物理上册同步精品讲义(人教版)

【学习目标】

1.认识：什么是光源；光速概念；“虚像”；光的折射现象；光的色散现象；

2.知道：温度计与体温计异同；光的反射；色散现象是如何形成的；

3.了解：生活中应用光的直线传播的现象；镜面反射和漫反射现象；生活中利用平面镜成像的例子；生活中常见的色散现象；光谱的概念；复色光的概念并认识物体颜色；

4.会：利用光的反射定律解释常见的光现象；进行光的反射定律实验验证；通过实验验证平面镜成像；利用平面镜成像规律解释现象；利用光的折射解释生活中的常见现象；

5.理解：光的直线传播规律；光的反射规律；平面镜成像规律；光的折射定律；光的折射实验探究过程。

【知识导图】

【专题复习】

1.三种光现象及其辨析

※专题概述

对光的直线传播、光的反射（包括平面镜成像）、光的折射三种光现象的辨析是中考命题的热点。辨析如下：

典例一如图所示的光现象中，属于光的反射现象的是（　　）。

A．舞台激光B．海市蜃楼   

C．绿树成荫D．水中倒影

【答案】D。

【解析】A、图示舞台激光属于光的直线传播，故A不符合题意；

B、海市蜃楼，是由于大气层不均匀，光在不均匀的介质中传播时发生了折射造成的，故B不符合题意；

C、“绿树成荫”是树木的影子，由于光的直线传播，光射到不透明物体上，在不透明物体后面形成影子，故C不符合题意；

D、景物在水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；故D符合题意。

典例二2020年6月21日在我国部分地区观察到日环食现象。日环食现象是由于（　　）。

A．月球表面反射太阳光形成的；

B．月球挡住太阳光形成的；

C．太阳光经过小孔后形成的；

D．太阳光经过地球大气层折射后形成的

【答案】B。

【解析】由于光沿直线传播，太阳射出的光线被月球挡住了，太阳光射不到地球上，所以地球上的人们看不到太阳，这样就形成了日食或日环食，故B正确，ACD错误。

典例三下列关于甲、乙两图中现象的说法，正确的是（　　）。

A．甲图能用“光的折射规律”解释；

B．甲图说明利用小孔只能成等大的像；

C．甲图和乙图中的现象都是由光的折射形成的；

D．解释乙图中的情景用到了“光的反射定律”

【答案】D。

【解析】A、甲图小孔成像是光的直线传播形成的，不能用“光的折射规律”解释，故A错误；

 B、小孔成像能成等大的像，也可能是放大或缩小的像，故B错误；

 C、甲图小孔成像是光的直线传播形成的，乙图中桥在水中的倒影是由光的反射形成，故C错误；

 D、解释乙图中的桥在水中的倒影的现象用到了“光的反射定律”，故D正确。

典例四如图所示的四种现象中，由光的反射形成的是（）。

A. 透过树丛的光束    B. 雨后的彩虹

C. 水中的倒影       D. 海市蜃楼

【答案】C。

【解析】A.透过树丛的光速是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意；

B.雨后彩虹是光的折射形成的，故B不符合题意；

C.水中倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故C符合题意；

D.海市蜃楼，是空气由于受热等因素变得不再是均匀介质，光在不均匀介质中发生了折射形成的，故D不符合题意。

故选C。

2.光学作图

※专题概述

光学作图题主要涉及：根据光的反射定律作图、根据平面镜成像规律作图、根据光的折射规律作图。

典例一 如图所示，有一束光从空气斜射入水中，MN为法线，请你画出它的反射光线和折射光线。

【解析】先过入射点O垂直于界面作出法线，在法线右侧的空气中根据反射角等于入射角画出对应的反射光线；光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此在法线右侧的水中画出对应的折射光线，如图所示：

典例二 如图所示是学习光现象时老师给同学们设计的一个游戏,在水槽中确定一点B,要求同学们从水面上方O点处用“激光枪”向B点射击。请你画出此过程中激光束从O点射向B点时的大致路径,同时画出这束激光在水面处的反射光线。

【解析】本题情境是激光射击游戏,先根据光从空气斜射入水中时折射角小于入射角,折射光线将向法线靠拢,因此入射点应该位于OB连线的左侧一点,然后分别画出入射光线和折射光线,再从入射点画出法线,根据两线分居法线两侧和两角相等的关系画出反射光线。

典例三 如图白鹭在水中的倒影图。若A点为人们看到白鹭的嘴在水中倒影的点，请在图中画出光从白鹭的嘴经水面反射进入人眼的光路图，其中A点表示水中“白鹭嘴”的位置。

【解析】由题可知，A点为人们看到白鹭的嘴在水中倒影的点，是白鹭嘴通过水面所成的像，平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出白鹭嘴的位置A'，连接人的眼睛和A，则连线与水面的交点为反射点，据此作出反射光线、入射光线，如图所示：

典例四 S为平面镜MN前的一个发光点，A为平面镜前某一点，请在图上画出所有通过A点的光线。

【解析】从S直接过A点作出一条光线；在平面镜中作出S点的像点，连接交平面镜于点O，连接SO作出入射光线，连接OA作出反射光线，如图所示。

3.实验专题

※专题概述

本章的实验主要有探究光的反射时的规律、探究光的折射时的特点和探究平面镜成像的特点上实验。

典例一 如图所示，课堂上，老师用一套科学器材进行 “研究光的反射定律”的实验演示，其中有一个可折转的光屏。

（1）光屏在实验中的作用是_____；

（2）课后，某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是_____。多次实验的目的为：______；

将图中的数据改正后，由此表格得出结论：______；

（3）如图甲，当E、F在同一平面上时。让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，如图乙，若将F面向后折，F面上______（填“有”或“没有”）反射光，此时反射光线的位置______（填“有”或“没有”）改变；

（4）在实验过程中，若将纸板倾斜，如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线______（填“在”或“不在”）同一平面内，在纸板上______（填“能”或“不能”）看到反射光线；

（5）如图甲乙，得出的结论：在反射现象中，______。

【答案】显示光线传播路径；把反射光线与平面镜所成的角当作了反射角；使实验的结论更具普遍性；反射角等于入射角；没有；没有；在；不能；反射光线与入射光线、法线在同一平面内。

【解析】（1）[1]由于光线直接观察比较困难，可以让光线紧贴粗糙的硬纸板，光线在纸板上发生漫反射，便于在各个方向观察光线的路径。故光屏的作用是显示光线的传播路径。

（2）[2]反射角是反射光线与法线所成的角，法线与平面镜垂直，所以反射角同反射光线与平面镜所成的角互余，从表格数据关系可知，错误的原因是错把反射光线与平面镜所成的角当作了反射角。

[3]本实验的目标是寻找光的反射规律，为了减小实验的偶然性，使结论更具普遍性，应多次实验。故多次实验的目的是使结论更具普遍性。

[4]更正数据后，由表格中的数据可知，反射角总是与对应的入射角大小相等，故结论为反射角等于入射角。

（3）[5][6]当纸板F向后折时，由于入射光线和反射面均没有改变，故反射光线的位置不变，反射光线与入射光线、法线仍在同一平面内，而此由于纸板F向后折时，F与E就不在同平面内了，故无法在F上看到反射光线。

（4）[7][8]如果纸板不与平面镜垂直，此时法线仍与平面镜是垂直的，即纸板此时不在入射光线与法线所在平面内了，根据光的反射定律，反射光线与入射光线、法线仍然在同平面内，故无法在纸板上看到反射光线。

（5）[9]由甲乙两图可知，当纸板F与E在同平面时，即与入射光线和法线所在平面共面时，可以看到反射光线，而F向后折，不与E处于同一平面时，无法看到反射光线，故反射光线与反射光线、法线在同一平面内。

典例二 如图所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：

（1）小明在实验中先在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放置一块______作为平面镜。用其代替平面镜，主要是利用其透明的特点，便于______；

（2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后蜡烛的像，小明拿另一支大小相同的________（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到从玻璃板前______（选填“相同”或“不同”）位置看去它好像点燃了似的；

（3）若在实验中无论怎样移动蜡烛B，也无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是：______；

（4）移去蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏______（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像；

（5）此实验应在______（填“较暗”或“较亮”）环境进行。

【答案】玻璃板；确定像的位置；未点燃；不同；玻璃板没有竖直放置；不能；较暗。

【解析】（1）[1][2]玻璃板是透明的，在探究平面镜成像特点的实验中，可用它来代替平面镜，可便于确定像的位置。

（2）[3][4]用来确定蜡烛A的像的位置的蜡烛B，应未点燃，从玻璃板前不同位置看去，当移动B到A的像的位置，它看起来像是点燃了。且从玻璃板不同位置观察可避免实验过程中会出现偶然现象，从而得到更普遍结论。

（3）[5]无论怎么移动B都无法与A的像完全重合，可能是A的像不成在水平面上，而造成这个现象的原因是：玻璃板没竖直放置。

（4）[6]在B蜡烛的位置即像的位置放一光屏，则光屏不能承接到A的像，因为物体通过平面镜所成的像是虚像。

（5）[7]此实验应在较暗的环境中进行，以避免环境光线对成像造成影响。

典例三 在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:

(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将

(选填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向　　　　(选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些。 

(2)如图乙所示,小明继续探究光从空气射入水中时的折射特点,他使用可折转的光屏,是为了探究折射光线、入射光线和法线是否。如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之(选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,此时折射角为度。 

【答案】(1)向左移动；会；烟雾(或水雾,合理即可)；(2)在同一平面内；减小；0。

【解析】(1)光从空气斜射入水中,折射角小于入射角;如果按照题图甲中的角度照射激光,同时向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将向左移动,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生偏折;向水面上方喷些烟雾,这时光通过烟雾时发生漫反射,便于在各个角度观察光的传播路径。

(2)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;因为当入射光偏向法线时,折射光也随之偏向法线,所以可以说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,即入射光线垂直界面入射,折射光线与法线重合,则此时折射角为0度。

【真题演练】

一、选择题

1.（2022·包头）雨后的校园清新洁净，景色分外美丽。下列说法正确的是（　　）。

A. 浓密的树荫是光的折射形成的；

B. 娇艳的花朵是光源，可以发出光线；

C. 洁白的云朵在积水中的倒影是光的反射形成的；

D. 温暖的阳光由红、黄、蓝三种色光混合而成

【答案】C。

【解析】A．浓密的树荫是树挡住太阳光后形成的暗影区，是光的直线传播形成的，故A错误；

B．娇艳的花朵不能发光，不是光源，但花朵可以反射光线，故B错误；

C．水面相当于平面镜，洁白的云朵在积水中的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故C正确。

D．温暖的阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成，是复色光，故D错误。

故选C。

2.（2022·营口）下列光现象中，由于光的反射形成的是（　　）。

A. 激光准直；

B. 水面“倒影”；

C. 海市蜃楼；

D. 铅笔“折断”

【答案】B。

【解析】A．激光准直是光的直线传播的应用，故A不符合题意；

B．水面倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B符合题意；

C．海市蜃楼是光的折射形成的，故C不符合题意；

D．铅笔“折断”是光的折射形成的，故D不符合题意。

故选B。

3.（2022·荆州）“万里长江，美在荆江”。长江实施禁捕以来，生态得到明显改善。游客乘坐游船到达荆州，看见江岸边高楼林立，荆州长江大桥倒映在平静的江面，水下的鱼儿跃出水面。下列说法正确的是（　　）。

A. 看不见高楼后面的景色，说明光不能在固体中传播；

B. 长江大桥的倒影是由于光的反射产生的；

C. 水面下鱼儿的像在鱼儿的下方；

D. 看见跃出水面的鱼儿是由于光的折射

【答案】B。

【解析】A．看不见高楼后面的景色，说明光沿直线传播，光可以在部分固体中传播，比如透明的固体，故A错误；

B．长江大桥的倒影相当于平面镜成像，是由于光的反射产生的，故B正确；

C．根据光的折射可知，水中的鱼的像比鱼的实际位置高，即水面下鱼儿的像在鱼儿的上方，故C错误；

D．能够看见空中的鱼儿，是由于光的反射，鱼儿反射的光进入人眼，故D错误。

故选B。

4. （2022·本溪铁岭辽阳）古诗词是中国文化的瑰宝，对下列古诗词中蕴含的物理知识，解释正确的是（　　）。

A. “举杯邀明月”中的“明月”是光源；

B. “起舞弄清影”中的“影”是光的直线传播形成的；

C. “掬水月在手”中的“月在手”是光的折射现象；

D. “疏影横斜水清浅”中的“水清浅”是光的反射现象

【答案】B。

【解析】A．月亮本身不会发光，它“发光”是反射的太阳光，故A错误；

B．影子是由于光沿直线传播时在物体后面照射不到的区域，故B正确；

C．“月在手”是天空的月亮由于光的反射在水中形成的虚像，故C错误；

D．由于水中物体的光线从水中射向空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，使水中物体看起来变浅了，故D错误。

故选B。

5.（2022·北京） 图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　）。

A. 日晷上呈现针的影子；

B. 景物在镜中成像；

C. 鸟巢在水中形成倒影；

D. 筷子好像在水面处弯折

【答案】D。

【解析】A．影子的形成是由于光的直线传播，故A不符合题意；

B．景物在镜子中成的像是由于光的反射，故B不符合题意；

C．鸟巢在水中形成的倒影是由于光的反射，故C不符合题意；

D．筷子看起来弯折，是由于光从水中进入到空气中时，发生了折射，故D符合题意。

故选D。

6.（2022·深圳）下列说法错误的是（　　）。

A. 月亮是光源B. 灯光秀的光----光的直线传播

C. 桥的倒影----光的反射D. 彩虹------光的色散

【答案】A。

【解析】A．自身能发光的物体叫做光源，月亮本身不发光，在夜晚能看见月亮，那是因为月亮是反射太阳的光，故A错误；

B．我们能看到灯光秀的光是由于光的直线播，故B正确；

C．桥的倒影属于平面镜成像，是光的反射现象，故C正确；

D．雨后，空气中有大量小水滴，太阳光经些水滴折射后可分解成七种色光，这就是光色散现象，故D正确。故选A。

7.（2022·北部湾）如图所示的光现象中，由于光沿直线传播形成的是（　　）。

A. 墙上手影B. 水中倒影

C. 水中“折筷”D. 海市蜃楼

【答案】A。

【解析】A．墙上的手影是由于光的直线传播在经过手所在位置时，被手遮挡形成的，故A符合题意；

B．水中倒影是由于光的反射形成的，故B不符合题意；

C．水中的“折筷”是由于光的折射形成的，故C不符合题意；

D．海市蜃楼是由于光的折射形成的，故D不符合题意。故选A。

8.（2022·无锡） 如图所示，小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验，棋子A、B完全相同关于该实验，下列说法中错误的是（　　）。

A. 选用茶色玻璃板便于确定像的位置B. 茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上

C. 若B能与A的像完全重合，说明像与物等大D. 在B位置放上光屏能接收到A的像

【答案】D。

【解析】A．因为玻璃板是透明的，所以能在观察到A像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B，便于确定像的位置，故A正确，不符合题意；

B．茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上，因为玻璃板如果不垂直桌面，则像和物体不在同一水平面上，找像的位置时，像与棋子不能重合，故B正确，不符合题意；

C．两个完全相同棋子，大小相同，后面的棋子又和前面棋子的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，故C正确，不符合题意；

D．验证像的虚实时，将光屏放在像的位置上，眼睛从B处直接观察光屏，通过看到光屏上没有像的现象，可知平面镜所成的像是虚像，故D错误，符合题意。故选D。

二、填空题

9.（2022·武威） 同学们每天早晨起来洗漱时要通过平面镜观察自己的面容，我们在平面镜中的像是 ______（选填“实像”或“虚像”）；当我们走近平面镜时，像的大小 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】①虚像；②不变。

【解析】[1]平面镜的成像原理是光的反射，所成的像不能用光屏承接，所以是虚像。

[2]平面镜所成的虚像和物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，所以走近平面镜，像大小不变。

10.（2022·牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校联合体）如图所示，小船在水中形成的“倒影”是________像，它是由光的________（折射/反射）形成的。

【答案】①虚；②反射。

【解析】[1][2]倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，平面镜成像的特点是：物体在平面镜中成的是正立等大的虚像。小船在水中的倒影就属于平面镜成像。

11.（2022·广东）“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”（[唐]张志和《渔歌子》）。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的___________形成的___________（选填“实”或“虚”）像。若水深3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面___________m。

【答案】①反射；②虚；③5。

【解析】[1][2]平静的水面相当于平面镜，所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像，平面镜成像成的是虚像，其原理是光的反射。

[3]根据平面镜成像的特点，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，故白鹭距离水面5m时，它的像距离水面5m。

12.（2022·无锡）我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹宽之状”，这是光的____________现象，进一步的研究表明，将红、____________、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。

【答案】①色散；②绿。

【解析】[1]彩虹的形成原因就是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。

[2]红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色，但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。

13. （2022·泰州）孤艳阳下的天德湖畔树影婆娑，水中的鹅卵石清晰可见，湖面上的小鸟上下翻飞，景色美不胜收！其中地面上的树影是由光的_______形成的，游人看到水中的鹅卵石是光的______形成的，小鸟从水面飞上树梢，它在水中所成的像到水面距离的大小变化情况是_______。

【答案】①直线传播；②折射；③变大。

【解析】[1]地面上的树影是光照射到不透明的物体，光照射不到的地方形成的黑暗区域，故是光的直线传播形成的。

[2]水中的鹅卵石反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，人眼逆着折射光线看过去，就看到了鹅卵石的像，故人看到鹅卵石是光的折射形成的。

[3]小鸟在水中所成的像属于平面镜成像，像和物体到水面的距离相等，小鸟从水面飞上树梢，物距增大，故像到水面的距离增大。

14.（2022·北京）小京利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平玻璃板面镜成像特点，其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上，蜡烛的高度为6cm，蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm。蜡烛通过玻璃板所成的像是___________像（选填“实”或“虚”），像的高度为___________cm，像到玻璃板的距离为___________cm。

【答案】①虚；②6；③10。

【解析】[1][2][3]由平面镜所成特点可知，平面镜所成像是虚像，像与实物等大，像距等于物距，所以蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像；蜡烛的高度为6cm，所以像的高度也为6cm；蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm，所以像到玻璃板的距离也为10cm。

三、作图题

15.（2022·娄底）图甲中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。 

【解析】画出牙齿关于镜面的对称点即为牙齿在平面镜中所成的像，连接像点和眼睛的直线与平面镜的交点即为入射点，连接入射点和眼睛并标上箭头为反射光线，连接牙齿和入射点标上箭头即为入射光线，如图：

16.（2022·营口） 如图所示，一束光线从玻璃斜射入空气，同时发生反射和折射，请在图中画出反射光线和折射光线的大致传播方向。

【解析】过入射点作垂直于分界面的法线；根据光的反射规律：反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，画出反射光线；根据光的折射规律：折射光线、入射光线分居法线两侧，光从一种介质斜射入另一种介质中时，在空气中的角较大，画出空气中的折射光线，如图所示：

17.（2022·无锡）按要求作图：

（1）如图甲所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置；

【解析】（1）过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，光从空气斜射向水中，折射光线会向法线偏折，根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如图所示：

18.（2022·海南）请在图中画出入射光线相应的反射光线。

【解析】在做光的反射图像时，反射角等于入射角，故如图所示

19.（2022·吉林）请在图中画出折射光线；

【解析】首先过入射点做出法线，由于光从空气斜射入玻璃中，所以，折射角小于入射角，即折射光线靠近法线，故光路大致如下图

四、实验题

20.（2022·枣庄）如图是某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路，经过多次实验并记录了如下数据：

（1）实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有______的作用；

（2）分析表格中的数据，你能得出的结论（写出一条即可）：______；

（3）根据表格中的数据还可以判断：当光以35°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角_____30°（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（4）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。

【答案】①显示光路；②光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角；③小于；④45^o。

【解析】（1）[1]某同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路实验中，光具盘除了能读出入射角和折射角大小外，还具有显示光路的作用。

（2）[2]根据表中数据可知，实验中，光从空气斜射入玻璃中，折射角总小于入射角，故能得出的结论是：光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。

（3）[3]根据表格中的数据可知，当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°；当入射角为35°时，入射角变小了，折射角随之变小，所以折射角会小于30°。

（4）[4]已知当光线以45°的入射角从空气射向玻璃时，其折射角是30°。根据光路的可逆性，当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是45°。

21.（2022·恩施） 同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。

（1）如图所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛固定在玻璃板前方，另一支蜡烛放在玻璃板的后方，移动并寻找合适位置，目的是________（选填“比较像的亮度”、“确定像的虚实”或“替代蜡烛的像”），当后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，就能确定像的位置和大小了。

（2）将蜡烛靠近玻璃时，蜡烛所成像的高度________。（选填“变小”、“变大”或“不变”）

（3）实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲通过玻璃看到乙的眼睛，乙通过玻璃也能看到甲的眼睛，这说明反射光路是________的。

【答案】①替代蜡烛的像；②不变；③可逆。

【解析】（1）[1]用一支蜡烛A在玻璃板前面成像，A的像成到了玻璃板的后面；然后再用另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板的后面寻找A的像，当B与A的像完全重合时，说明B的位置就为A的像的位置，同时也说明了A的像与B的大小相同，即与A的大小相同。

（2）[2]平面镜成像的特点中像与物的大小相等；将蜡烛靠近玻璃时，蜡烛所成像的大小与蜡烛的大小相等保持不变（忽略蜡烛燃烧导致的高度变化）。

（3）[3]平面镜成像的原理是光的反射；甲通过玻璃板能看到乙的眼睛，同时乙也能通过玻璃板看到甲的眼睛，说明两条光路重合，只是传播方向相反，即在光的反射中光路是可逆的。

22．（2020•常州）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。

（1）这种现象叫做光的现象。

（2）把温度计放在色散光带红光的外侧，发现其示数变大，表明该处存在人眼看不见的。

（3）将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现底、字。

（4）由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。

（5）如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向（左/右）移，才能呈现清晰的（缩小/等大/放大）的像。

【答案】（1）色散；（2）红外线；（3）蓝；黑；（4）大于；（5）左；缩小。

【解析】（1）太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散；

（2）红外线具有热效应，处于其中的物体温度会升高；

（3）不透明物体的蓝色部分能够反射蓝光，看起来是蓝色，红色部分不能反射蓝光，看起来是黑色；

（4）由甲图可知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光经过三棱镜后折射角依次变大，因此平行于凸透镜主光轴的这些光线经过凸透镜后，折射角大的光线的先出现会聚点，即焦点，因此焦距短；

（5）红光照射时光屏上成倒立等大的实像，说明此时的物距等于2f，换蓝光照射时，根据（4）中结论可知，此时凸透镜的焦距变小，因此相当于物距变大，即u＞2f，像距变小，所以像向透镜移动，我们此时要将光屏向左移动才能再次得到清晰的倒立缩小的像。

故答案为：（1）色散； （2）红外线；（3）蓝；黑；（4）大于；（5）左；缩小。

【过关检测】

一、选择题

1.下列关于光现象的分析，正确的是（　　）。

A．人能看见皎洁的月亮，因为月亮是光源；

B．人能看见桌椅、书本等非光源，是因为它们反射的光进入了人眼；

C．雨后的夜晚背着月光走，地上的水坑看起来比地面更亮，因为水发生了镜面反射；

D．夏天，茂密的树叶下面有一个个圆光斑，这是树叶的影子

【答案】B。

【解析】A．自身能发光的物体叫做光源，月亮本身不发光，在夜晚能看见月亮，那是因为月亮反射太阳的光，故A错误；

B．人能看见桌椅、书本等非光源，是因为这些物体反射的光进入了人眼，故B正确；

C．背着月光走，月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮，故C错误；

D．沿直线传播的太阳光经过树叶间的空隙后，在地面上形成圆形光斑，这是小孔成像现象，成的是太阳的实像，故D错误。

故选B。

2.—位摄影爱好者早上在大观河边照像，观察到岸边的建筑物在水面上形成的影像甲和乙，并拍摄了下来，如图所示．过了十多分钟后他又回到原位罝观察，那么影像甲和乙的大小变化情况是（）。

A．都变B．都不变

C．甲变，乙不变D．甲不变，乙变

【答案】C。

【解析】根据题意可知，乙是建筑物在水中倒影，甲是阳光照射下建筑物的影子，根据平面镜成像像与物等大的特点可知，像的大小只与物体的大小有关，与其他因素无关，所以过了十多分钟后他又回到原位置观察，乙的影像大小不变。过了十多分钟后，阳光照在建筑物上时，入射角减小，所以甲的影像变小。

Ａ．都变，与分析结果不符；

Ｂ．都不变，与分析结果不符；

Ｃ．甲变，乙不变，与分析结果相符；

D．甲不变，乙变，与分析结果不符。

3.如图所示的现象中，属于光的折射现象的是（。）

A．沙滩上鸽子的影子；

B．汽车观后镜中的景物；

C．水面上“折断”的筷子；

D．镜子中的灯笼和灯

【答案】C。

【解析】A．鸽子在沙滩上的影子是因为不透明的鸽子身体挡住了太阳发出的光，是光的直线传播形成的，故A不符合题意；

B．后视镜中的景物，是由光的反射形成的，故B不符合题意；

C．筷子好像在水面断了，是由光的折射形成的，来自水中筷子的光线从水中斜射向空气中时要发生折射，人眼逆着折射光线看到的是筷子的虚像，故C符合题意；

D．镜子中的灯笼和灯，是光的反射形成的，故D不符合题意。

故选C。

4.（多选）在探究“光的反射定律”的实验中，为了确定反射光沿哪个方向射出，实验器材有：可折叠的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜、激光电筒和量角器。当入射光沿光屏A入射时，下列说法正确的是（　　）。

A．可折叠光屏的作用是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内；

B．平面镜的作用是成像；

C．法线的作用是确定反射光的传播径迹和方向；

D．量角器的作用是测量入射角和反射角

【答案】AD。

【解析】A．当入射光沿光屏A入射时，把光屏B向后折叠，上面就看不到反射光线了，说明反射光线与入射光线在同一平面内，故A正确；

B．平面镜的作用是作为反射面，用来反射光线，故B错误；

C．法线的作用是探究反射光线、入射光线的位置关系及反射角和入射角的大小关系。故C错误；

D．量角器用来测量反射角和入射角，以比较两角的大小，故D正确。

故选AD。

5.（多选）如图是光在不同表面发生反射的光路图，其中属于镜面反射的是（   ）。

A． B． C． D．

【答案】ABD。

【解析】由图可知，C是粗糙的表面，所以发生的是漫反射，而ABD是光滑的，所以发生的是镜面反射。故C不符合题意，ABD符合题意。

故选ABD。

6.（多选）如图所示，若要让反射光线恰好照中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（　　）。

A．竖直向上移动B．竖直向下移动

C．水平向右移动D．绕入射点逆时针转动

【答案】BD。

【解析】A．将平面镜竖直向上移动，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，不能中目标，故A不符合题意；

B．将平面镜竖直向下移动，入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能中目标，故B符合题意；

C．将平面镜水平向右移动，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能中目标，故C不符合题意；

D．绕入射点逆时针转动，如图所示

光斑会向下移动，能中目标，故D符合题意。

故选BD。

7.“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是人工彩虹．该现象产生的原因是（）。

A．光的直线传播B．光的漫反射C．光的镜面反射D．光的色散

【答案】D。

【解析】要解答本题需掌握：彩虹的成因是由于光的色散，其实质是光的折射．

“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出的水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，这就是光的色散，实质是光的折射。

二、填空题

8.真空中的光速为______m/s。光在各种介质中的传播速度都比在真空中的传播速度______（选填大/小）。

【答案】3×10⁸；小。

【解析】[1][2]光在真空中的传播速度为3×10⁸m/s，要大于在其他介质中的传播速度。

9.如图所示，这种反射是 _____发射（选填“镜面”或“漫”），该反射 _____（填“遵守”或“不遵守”）光的反射定律。

【答案】漫；遵守。

【解析】[1][2]如图所示，平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射，该反射遵守光的反射定律。

10．如图所示的是我国女子10米气步枪选手杨倩在东京奥运会上获得首金场景，在射击比赛时，运动员杨倩的眼睛、准星、枪口在一条直线上，是利用了光沿 _____。运动员能看清气步枪的靶子，是因为光在气步枪的靶子表面上发生 _____反射。

【答案】直线传播；漫。

【解析】[1]射击时要求“三点一线”，即眼睛、准星、靶心在同一条直线上，这样子弹才容易命中目标，这是利用了光在均匀介质里沿直线传播的规律。

[2]气步枪的靶子表面凹凸不平，平行光线入射到粗糙的气步枪的靶子表面，反射光线射向四面八方，进入不同方位的人的眼睛，不同位置的人都能看到。因此光在气步枪的靶子表面上发生了漫反射。

11.雨后天晴的夜晚，人在月下行走，为了不踩到地上的积水，若迎着月光走，走______处，若背着月光走，应走______处。（选填“亮”或“暗”）

【答案】暗；亮。

【解析】[1]当迎着月光走时，地面发亮处有水，因为迎着月光走，月光射到水面上时，水面发生的是镜面反射，反射光几乎全部射入人的眼睛，而地面发生的漫反射，只有很少的光进入人的眼睛，所以此时水面亮，人应走暗处。

[2]背着月光走时，地面发暗处有水。因为背着月光虽然水面仍然是镜面反射，但是此时的反射光全部射到人的后背，几乎没光射入人的眼睛；而地面是漫反射，反射光线射向不同的方向，故有光线射入人的眼睛，故此时地面较亮，所以地上暗处部分是水，人应走亮处。

12.如图所示是一种液面升降监测装置原理图，电光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点，当发现光点S'向右移动时，说明液面___________（选填“升高”或“下降”或“不变”）了，此时入射角将___________（选填“增大”、“减小”、“不变”）。

【答案】下降；不变。

【解析】[1]电光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点，当发现光点S'向右移动时，说明液面下降使入射点向右移动，使反射光线也向右移动。

[2]入射光线的方向不变，入射点改变后，法线仍与水平面垂直，因此入射角不变。

13.一只小鸟在平静的湖面上飞过，若水深为2m，小鸟距水面6m，映在平静湖水的鸟的“倒影”是____像（选填“实”或“虚”），该“倒影”距小鸟____m，若小鸟飞向水面，则鸟的“倒影”______（选填“靠近”或“远离”）水面。

【答案】虚；12；靠近。

【解析】[1]小鸟在水中的“倒影”是由于光的反射形成的虚像，即平面镜成像。

[2]像与小鸟到水面的距离相等，所以像到小鸟的距离是小鸟距水面距离的2倍，即

6m×2=12m

[3]由于像与小鸟到水面的距离相等，若小鸟飞向水面，则鸟的“倒影”也靠近水面。

14.如图所示，铅笔长为______cm。意大利物理学家______发现了“摆的等时性”，导致机械摆钟的发明。英国科学家______最早揭示了白光是由各种色光混合而成的。

【答案】4.82；伽利略；牛顿。

【解析】[1]测量铅笔长度的工具是刻度尺，每大格为1cm，平均分成10小格，即分度值为0.1cm，其起始刻度为2.00cm，末端刻度为6.80cm，长度为

[2]意大利的物理学家伽利略对教堂中的吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣，于是自己用铁块制成了一个摆，通过实验发现：不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是相同的。这在物理学中称为摆的等时性原理。根据此原理人们发明了机械摆钟。

[3]英国科学家牛顿利用玻璃三棱镜分解太阳光，在光屏上形成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等彩色光带，最早揭示了白光是由各种色光混合而成的。

三、作图题

15.图中MN为平面镜，OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。

【解析】经过反射点作出法线。因为反射光线与镜面的夹角是，所以反射角为

根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如下图所示

16.如图所示，小明想利用平面镜，将一束与水平面成60°角的太阳光水平射入山洞中，请完成该光路；画出平面镜的位置，并标出反射角的度数。

【解析】由题意知，反射光线水平向右射出，那么入射光线与反射光线的夹角为180°-60°=120°

根据在光的反射现象中，反射角等于入射角，所以反射角为60°。作反射光线与入射光线的夹角的角平分线，即法线，与法线垂直的线所在的位置即平面镜MN的位置，如下图所示：

四、实验探究题

17.下面是小明在研究光的反射规律时的主要步骤：

（1）请根据如图所示实验装置，把下面的操作按正确顺序排列出来：___________；

A．改变光束的入射方向，再重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹

B．取下纸板，用量角器测量ON两侧的入射角∠i和反射角∠r，并记入表中

C．把一个平面镜放在水平桌面上，再把用NOE和NOF两块纸板连接成一张纸ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的轴线ON垂直于镜面，如图（甲）所示

D．让一束光贴着纸板沿某角度入射到O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

（2）正确实验所测得的数据如表所示，分析表中的数据所得的结论是___________；

（3）在实验中，如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜，那么反射光恰好与入射光路重合，这说明在反射时，光路是___________。

【答案】CDAB；在光的反射现象中，反射角等于入射角；可逆的。

【解析】（1）[1]研究光的反射规律，要先布好器材，做出第一组入射光线和反射光线，然后改变入射角再做出第二组，最后取下纸板获得数据，并将数据填入表中进行分析，所以顺序是CDAB。

（2）[2]根据表中的数据可以发现反射角等于入射角，故得出的结论是：在光的反射现象中，反射角等于入射角。

（3）[3]如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜，那么反射光恰好与入射光路重合，这说明在反射时，光路是可逆的。

18.艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。

（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了________．       

（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛，拿________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合．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”)       

（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是________(选填“虚”或“实”)像．       

（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________．       

（5）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)．

【答案】便于确定像的位置；未点燃；等效替代法；虚；不变；不变。

【解析】（1）因为玻璃板是透明的，所以能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小；

（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；

（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；

（4）当蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的大小不变，由平面镜成像特点可知，蜡烛A的像大小不变；

（5）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变。