1、第一节第一节 光现象光现象 第一编第一编 2021 内 容 索 引 02 03 考点必备梳理考点必备梳理 考法必研突破考法必研突破 01 安徽真题体验安徽真题体验 安徽真题体验安徽真题体验 命题点1 光的反射 1.(2016 安徽,2,2分)生活中一些光现象:阳光下树的影子;水面波光粼 粼;交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮;站在岸边能看到水里的 鱼。其中能用光的反射知识解释的是 (填序号)。 答案 解析 本题考查了对光的直线传播、光的反射和光的折射现象的应用。阳 光下树的影子是由于光的直线传播,水面波光粼粼是光的反射现象,交警身 上穿的警用背心在灯光照射下很亮,这是光的反射现象,站在岸边能
2、看到水 里的鱼是光的折射现象。 命题点2 平面镜成像 2.(2020 安徽,3,2分)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。 答案 如图所示 解析 先过入射点O作出法线;因为反射光线与镜面的夹角是60,所以反 射角为90-60=30;由反射定律知,反射角与入射角相等,由此作出入 射光线AO,标出入射角的度数30。 3.(2018 安徽,3,2分)一棵小树生长在水塘中,图中用带箭头的线段AB表示 小树露出水面的部分。请在图中画出AB通过水面反射所成的像AB。 答案 如图所示 解析 本题考查了平面镜成像的光路作图。先根据像与物关于水平面对称, 作
3、出端点A在水面下的像点A,端点B与其在水中的像点B重合,用虚线连接 A、B即为AB在水中所成的像,如答案图所示。 命题点3 光的折射 4.(2019 安徽,10,2分)光从空气斜射到水面时,一部分光射进水中,另一部分 光返回到空中,其光路如图甲。现在让光逆着折射光线的方向从水中斜射 到与空气的分界面,请在图乙中画出相应的折射光线和反射光线。 答案 解析 图中已经过入射点O作出垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角 在水中法线的另一侧画出反射光线;光从水斜射入空气中,根据折射角大于 入射角画出折射光线,折射光线要比原来远离法线。且与图甲中的入射光 线平行。 5.(2017 安徽,19,8分)如图
4、所示的实验装置,可以用 来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生 的光现象。 (1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射 角 (填写变化规律),且折射角总是大于相 应的入射角; (2)当入射角i增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值 是 ; (3)若继续增大入射角i,将会发现不再有 光线,而只存在 光线。 答案 (1)由小变大 (2)90 (3)折射 反射 解析 本题考查了光的折射特点。由光的折射规律可知,当光从水中斜射 到空气中时折射光线远离法线,折射角大于入射角,所以入射角i在一定范 围内由小变大,会发现折射角也会由小变大,且折射角总是大于相应的入 射角;当折射角达到最大90
5、时,就不会再增大了,此时折射光线消失,全部 变成了反射光线。 考点必备梳理考点必备梳理 K 考点清单考点清单 考点1 光的直线传播 (10年2考) 光源 能够发光 的物体 条件 光在同种均匀介质 中沿直线传播 实例 影子的形成、日食、月食、小孔成像 应用 站队看齐;射击瞄准;木工判断木板是否刨平;激光测距;激光准直 光速 真空中光速约为3.0108 m/s,光在不同介质中传播的速度不同,且光 可以在真空中传播 光年 光在1年内传播的距离 特别提示 (1)月亮不是光源。(2)小孔成像时像的形状与成像物体相似,与 小孔的形状无关。(3)光年是长度(距离)单位。 考点2 镜面反射与漫反射 (10年5
6、考) 比较项 漫反射 镜面反射 条件 反射面凹凸不平 反射面平整光滑 图示 比较项 漫反射 镜面反射 反射特点 入射光线平行,反射光线向 着不同的方向 入射光线平行,反射光线仍然平行 视觉特征 能从各个方向看到物体 只能在反射光的方向上看到物体,且 物体看起来明亮、刺眼 能否成像 不能成像 能成像 举例 桌面、墙面、书本、黑板 等的反射 镜面、水面、玻璃幕墙等的反射 相同点 都遵循光的反射定律 易错警示 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 考点3 平面镜成像 (10年3考) 1.平面镜成像的特点 平面 镜 成像 特点 像是虚像 像与物体的形状、大小完全相同 像点与相应的物点连线垂直 于镜面
7、像与物到镜面的距离相等 (物体与它在平面镜中所成的像相对 于镜面是对称的) 虚像 的 本质 物体上任意点的虚像是由这个点发出的光线经过 平面镜反射后,反射光线反向延长线的交点 平面镜 成像的 作图 利用平面镜成像的特点(物体与它在 平面镜中所成的像相对于镜面是对称 的)作图。注意:物和像点的连线用虚线, 与镜面垂直处画上垂足符号;像是虚像, 用虚线作出。 平面镜 成像的 作图 利用平面镜成像的特点(物体与它在平面镜中所成的像相对于镜面是 对称的)作图。注意:物和像点的连线用虚线,与镜面垂直处画上垂足符 号;像是虚像,用虚线作出。 利用平面镜成像原理作图。 先作出发光点S的任意两条入射光线SA、
8、SB;根据光的反射定律,作出两 条入射光线的反射光线AC、BD(要借助法线);作出两条反射光线的反向 延长线,二者的交点S就是物点S的像点 平面镜 的应用 改变光的传播方向:潜望镜 。 扩大视觉空间:借助平面镜在狭窄的房间里检查视力 特别提示 当我们靠近平面镜时,觉得自己在镜中的像变大了,这是由于眼 睛看像的视角变大,而像的大小不变。 比较项 平面镜 凸面镜 凹面镜 简 称 凸镜 凹镜 反射面 平 面 球面外 表面 球面内 表面 对光的作用 定向改变光的传播方向 发散 会聚 图 示 2.平面镜、凸面镜和凹面镜 3.实像与虚像 比较项 实像 虚像 形成 实际光线会聚 实际光线的反向延长线会聚 承
9、接 能 用光屏承接 不能 用光屏承接 画法 用实 线表示 用虚 线表示 观察 可以用眼睛观察,可以用相机拍摄 考点4 光的反射与光的折射规律 (10年5考) 光的反射 光的折射 图示 三线共面 反射光线、入射光线和法线都在 同一 平面内 折射光线与入射光线、法线在同 一平面内 光的反射 光的折射 两线分居 反射光线与入射光线分别位于法 线两侧 折射光线跟入射光线分居法线 两侧 两角关系 反射角等于 入射角 光从空气斜射入水中或其他介质 中时,折射角小于 入射角 共同特点 光路可逆 特别提示 (1)入射角(反射角)是入射光线(反射光线)与法线的夹角。(2)当 光线垂直入射时,反射光线与入射光线反
10、向,入射角和反射角等于0。(3) 由于先有入射,后有反射,应表述为“反射角等于入射角”,相反表述不符合 逻辑关系。(4)光发生折射时,在介质表面处,光还会发生反射。 考点5 光的色散 (10年1考) 光的色 散 太阳光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光的现象 叫光的色散 实验结 论 色散现象说明:白光是由各种色光 混合而成的,白光不是 单 色光;不同色光通过棱镜时偏折程度不同,红光偏折程度最小,紫 光偏折程度最大 三原色 色光的三原色:红 、绿、蓝 看不见 的光 红外线 红光之外的辐射,主要应用有红外夜视仪、电视遥控器 紫外线 在光谱的紫端以外,还有一种看不见的光,叫紫外线,主要 应
11、用有紫外线灯灭菌、使荧光物质发光检验防伪标志等 T 图解物理图解物理 命题点 图片 练一练 光的直 线传播 及其应用 (人教八上P70 图4.1-2) 1.小海在家中做“研究光的传播”实验,在玻 璃缸中盛上清水,滴入几滴牛奶,当搅拌缸 中的水后,用激光笔将一束光射到水中,观 察到光的路线是直线,说明光沿直线传播的 条件是 (人教八上P70图4.1-6 沪科八P57图4-11) 2.(2019 衡阳)如图所示,小孔成像是利用了 光在同一均匀介质中沿 传播的原 理,它所成的像是 (选填“正立”或“ 倒立”)的 同种均匀介质 直线 倒立 T 图解物理图解物理 命题点 图片 练一练 光现象 辨识 (人
12、教八上P77图4.3-1) 3.如图所示,国家大剧院和它的倒影相映 成趣,宛如一个巨大的蛋壳。这个倒影是 光在水面发生 形成的像 (沪粤八上P61图3-38) 4.小璐同学在家中将铅笔放入杯子的水中, 铅笔变弯折了,这是属于 现象 反射 光的折射 命题点 图片 练一练 光的折 射的应 用 5.如图所示,有经验的渔民知道叉鱼时不能 瞄准看到的鱼,因为水中的鱼反射的光在水 面发生折射,人逆着折射光线看到水中鱼的 像在其 (选填“上方”或“下方”) 上方 命题点 图片 练一练 光的色 散 (沪粤八上P49图3-9) 6.在1666年 做了一个实验,揭开了颜色 之谜,他让一束太阳光穿过狭缝,射到三棱镜
13、上。 从三棱镜另一侧的白屏上可以看到一条彩色的 光带,如图所示,他用白屏的目的是因为白屏 ,进一步观察实验现象,我 们发现三棱镜对 (选填“红”或“紫”)光的 偏折能力强 牛顿 可以反射所有色光 紫 J 基础自测基础自测 1.(RJ八上P74内文,改编)小明通过平面镜看到一位同学的眼睛,那么这位同 学也一定能通过这面镜子看见小明的眼睛,这是因为 。 当小明靠近平面镜时,小明在平面镜中的像 (选填“变大”“变小”或 “不变”)。 2.(RJ八上P75内文,改编)我国已对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规,这是 因为玻璃幕墙会发生 反射,造成光污染。 3.(RJ八上P71内文,改编)打雷时,雷声和闪电
14、在远处同时同地发生,但我们总 是先看到闪电,后听见雷声,是因为光在空气中的传播速度为 , 比声音在空气中的传播速度快。 光路可逆 不变 镜面 3108 m/s 4.(HY八上P54内文,改编)人造卫星是利用光的 在遥远的 太空探测地面的河流和森林,估计农作物的产量。 5.(HY八上P53想一想,改编)教室内的黑板有时会反光,部分同学看不清黑板 上的字,其原因是( ) A.只有黑板反射光线,字不反射光线 B.只有字反射光线,黑板不反射光线 C.字和黑板都反射光线,字反射进入眼睛的光线强 D.字和黑板都反射光线,黑板反射进入眼睛的光线强 反射 D 考法必研突破考法必研突破 K 考法突破考法突破 考
15、法1光现象辨识 例例1(2020 湖北随州) 2020年6月21日,我国多地观测到了日环食的天文奇观。以下现象中与形 成日环食的“光学”成因相同的是( ) A.水中的倒影 B.树荫下的光斑 C.雨后的彩虹 D.海市蜃楼的奇景 答案 B 解析 日环食是光的直线传播形成的。水中的倒影属于平面镜成像,是由 于光的反射形成的,故A不符合题意;大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会 形成很多小的缝隙,太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介 质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像,即形成光斑,故B符合题意; 雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠 折射而成的,白光经水
16、珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫作光的色 散现象,所以雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故C不符合题意;海 市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生的折射现象,故D不符合题意。 知识归纳 光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传 播方向发生改变的现象,比如透镜成像,水变浅了,水中的筷子折断了等; 光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象,比如 平面镜成像、水面倒影; 要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日食和月食的形成、小孔 成像都是光沿直线传播形成的。 对应练对应练1(2020 天津)我国的语言文字丰富多彩。下列成语所描述的光现象 与其成因对应正确的是(
17、 ) A.“镜花水月”光的折射 B.“一叶障目”光的折射 C.“立竿见影”光的直线传播 D.“海市蜃楼”光的直线传播 答案 C 解析 “镜花水月”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;“一叶障 目”是由光的直线传播形成的,故B错误;“立竿见影”是由光的直线传播形成 的,故C正确;“海市蜃楼”是光在不均匀的空气中传播形成的,属于光的折射, 故D错误。 考法2光的反射 例例2(2020 山东泰安)利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,则反 射角的大小是 。 答案 55 解析 由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下作出反射光线OB; 然后作AOB的角平分线即为法线(ON)。由图知,
18、反射光线和入射光线的 夹角AOB=20+90=110; 则反射角BON=1 2AOB= 1 2110=55,如图所示。 方法归纳 反射角 反射角是反射光线与法线的夹角,与反射光线与镜面的夹角互余。 对应练对应练2(2020 浙江衢州)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。 下列叙述正确的是( ) A.图甲中应选用光滑的硬纸板 B.图甲中EOM是入射角 C.图乙中反射光不存在 D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的 答案 D 解析 当光线照射到硬纸板上时,为了能看清光路,需要硬纸板发生漫反射, 所以硬纸板的表面要粗糙一些,故A错误;根据入射角的定义可知,图甲中 EON是入射角,EOM是入射光线
19、与镜面之间的夹角,故B错误;纸板的右 半部分向后折,此时看不到反射光线,但反射光线是存在的,故C错误;由题 图可知,当光线逆着反射光线射入时,会逆着入射光线射出,这表明在光的 反射中,光路是可逆的,故D正确。 考法3平面镜成像 例例3(2020 黑龙江绥化)小明站在穿衣镜前3 m处,以1 m/s的速度匀速靠近穿 衣镜,下列说法正确的是( ) A.穿衣镜中小明的像逐渐变小 B.以穿衣镜为参照物小明总是静止的 C.穿衣镜中小明的像是虚像 D.2 s后小明走的距离是1 m 答案 C 解析 平面镜所成的像是与物体等大的,故A错误;小明站在穿衣镜前3 m处, 以1 m/s的速度匀速靠近穿衣镜,以穿衣镜为
20、参照物小明与平面镜之间有位 置的变化,小明是运动的,故B错误;平面镜所成的像是与物体等大的虚像, 故C正确;2 s后小明走的距离:s=vt=1 m/s2 s=2 m,故D错误。 方法归纳 平面镜成像的特点 所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连 线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。 对应练对应练3(2020 贵州黔南州)小丽站在平面镜前1.5 m处观察自己在镜中的 像,镜中的像是 (选填“虚像”或“实像”),像到平面镜的距离是 m,她向平面镜靠近的过程中,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不 变”)。 答案 虚像 1.5 不变 解析 小丽站在平面镜前1.
21、5 m处,成的是虚像;小丽的像和小丽到平面镜的 距离相等,所以小丽的像到平面镜的距离是1.5 m。小丽向平面镜靠近的过 程中,小丽像的大小跟小丽的大小有关,跟到平面镜的距离无关,所以小丽 的像大小不变。 考法4光的折射定律与折射定律的应用 例例4(2020 广东深圳)有经验的渔民都知道:只有瞄准看到的鱼的下方才能 叉到鱼。对此做法解释正确的光路图是( ) 答案 B 解析 水中鱼反射出的光,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,人认为 光是沿直线传播的,所以逆着折射光线看去,看到的是变浅的鱼的虚像。所 以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置,才能将鱼叉到。故B 正确,ACD错误。 方法点拨
22、 (1)明确发生折射的条件:当光射到透明物体的表面时,同时发生 反射和折射(特殊情况下只发生全反射)。(2)明确折射的两种情况。当 光斜射入透明物体中时,折射角与入射角不相等,空气中的角总大于其他介 质中的角。光垂直射入透明物体中时,折射光线、法线和入射光线共线, 折射角等于入射角,等于零。 对应练对应练4(2020 山东泰安)人在水面下看到岸边景物的正确光路是( ) 答案 C 解析 人在水面下看到岸边景物,是景物反射的光由空气射到水面上发生 折射后进入人的眼睛,由光的折射定律知,折射角小于入射角,故ABD错 误,C正确。 S 实验突破实验突破 实验点1 探究光的反射规律 考查方向 器材(纸板
23、和量角器)的作用、放置、以及如何操作;判断反 射角与入射角的关系;多次改变入射角的大小测反射角大小的目的;实 验表格的设计与数据的记录、实验数据的分析与结论的得出等。 例例1(2020 福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于 平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。 (1)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。 多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录 如表。比较r和i,可以得出:光反射时,反射角 入射角。 (2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射 光,说明光反射时,反射光线、入射
24、光线和法线在 。 次数角度 1 2 3 4 5 6 入射角i 15 30 45 60 70 80 反射角r 15 30 45 60 70 80 (3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中 的OA方向射出。说明光反射时,光路是 的。 (4)由于光在纸板上发生了 (选填“镜面 反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到 光在纸板上传播的径迹。 答案 (1)等于 (2)同一平面内 (3)可逆 (4)漫反射 解析 (1)根据表格中的数据可知,光反射时,反射角等于入射角; (2)在实验过程中,将纸板向前或向后折,是为了验证反射光线与入射光线 在同一平面内,此时把纸板右侧向前或向后折,不能看
25、到反射光线,说明反 射光线与入射光线及法线ON在同一平面内; (3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,这表明在 光的反射中,光路是可逆的; (4)在不同方向都可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上 发生了漫反射的缘故。 拓展练(5)为了完成实验,还需要的测量工具是 。 (6)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),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 (选填“在”或“不 在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。 答案 (5)量角器 (6)在 不能 解析 (5)因为实验时要测量反射角和入射角的大小,
26、所以需要量角器;(6)在 实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),在纸板上不能观察到 反射光线;只有纸板与入射光线在同一平面上时,才能观察到反射光线。此 时反射光线、法线、入射光线仍然在同一平面内。 实验点2 探究平面镜成像的特点 考查方向 能对探究平面镜成像的特点实验的过程作出正确的说明,以及 得出正确的结论等,重点考查实验观察、分析能力及实验方法;知道平面镜 成像的原理及特点。 例例2(2020 山东聊城)利用如图甲所示的装置“探究平面镜成像的特点”。提 出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系? 设计和进行实验: (1)为了便于确定像的位置,要用玻璃板作
27、为平面镜,原因是玻璃板能成像, 而且 (只填字母代号)。 A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛 B.玻璃板比平面镜成像更清晰 C.蜡烛经玻璃板可成实像 D.玻璃板只透光不反射光 甲 (2)为了比较像与物体的大小关系,需要选用两根外形 (选填“相同” 或“不同”)的蜡烛。 (3)除图中提供的器材外,实验中还用到一种测量距离的工具,它 是 。 (4)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在放有蜡烛 (选填“A”或“B”)的 一侧观察。 答案 (1)A (2)相同 (3)刻度尺 (4)A 解析 (1)在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃板代替平面镜的目的是:玻 璃板不但反射光成虚像,还能透光看到玻璃板后面的蜡
28、烛,便于确定像的位 置,故A正确; (2)两根蜡烛大小相同,后面的蜡烛和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明 了像与物大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛; (3)平面镜成像时,为了探究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系, 需要刻度尺测量出物距和像距的大小,所以用到的工具是刻度尺; (4)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人 眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。 拓展练(5)小婧同学利用图乙所示的装置探究 “平面镜成像的特点”,应选择 (选填“厚” 或“薄”)的玻璃板作为平面镜实验,实验中,发现 蜡烛的像不能用光屏承接,平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”)。 乙 (6)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿MN截成两部分,如图乙所示,并分别 向两侧平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情 况: 。 A.都成完整的像,且两个像在同一位置 B.各成半个像,合起来成一个完整的像 答案 (5)薄 虚 (6)A 解析 (5)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现多个像,影响到 实验效果,所以应选用薄玻璃板;不能用光屏接收到蜡烛的像,说明平面镜 成的像是虚像;(6)平面镜所成的像关于镜面对称,像点与物点的连线与镜 面垂直,所以只有一个像的位置。每个平面镜都成一个完整的像,且这两个 像在同一位置。故应选A。
