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第四章光现象透镜及其应用第5讲光现象(一)考点一光的直线传播1．能够发光的物体叫做光源．因光的反射而发亮的物体不是光源，如月亮．2．光沿直线传播的条件：在同一种均匀介质(或真空)中．影子的形成、小孔成像、日食和月食的形成等都可以用光的直线传播来解释．光在真空中同样可以传播，传播速度为c＝3×108m/s.3．表示光的传播径迹和方向的直线叫光线，一般用一条带箭头的直线表示．光线并不是真实存在的，而是一种理想化的物理模型．考点二光的反射1．当光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回去，这种现象叫光的反射．在反射现象中，光路是可逆的．2．光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角．温馨提示：在光的反射中，入射角和反射角指的是入射光线和反射光线与法线的夹角；入射角变化，反射角也随着变化，但总是相等.当入射光线垂直射向反射面时，反射光线沿原路返回，反射光线、入射光线与法线重合，即三线合一.此时的入射角、反射角均为0度.3．反射分为漫反射和镜面反射．我们能够从各个方向看到本身不发光的物体是由于光射到物体的表面发生了漫反射．考点三平面镜成像1．平面镜成像的特点：物体在平面镜中成的是虚像；像和物的大小相等；像与物到镜面的距离相等；像和物的连线与镜面垂直．温馨提示：平面镜成像的特点是关于镜面“对称”，平面镜镜面是像和物的对称面，像和物等大、与镜面等距.物体在镜中左右相反.2．平面镜成像的原理是光的反射．3．平面镜的应用：医生用来检查牙齿、早期军事上用的潜望镜、塔式太阳能电站等．考点一正确区分三种光现象命题点：(1)光的直线传播现象；(2)光的反射现象；(3)光的折射现象．例1(2014·威海)如图所示的光现象中，可用光的反射原理解释的是()解析：本题考查光现象．手影的形成是因为光沿直线传播；水中折“笔”是光的折射现象；湖面“月影”是光的反射现象；树荫下的“光斑”是小孔成像，是因为光沿直线传播形成的．故选C.答案：C考点二光的反射命题点：(1)探究“光反射时的规律”的实验；(2)光的反射定律及应用；(3)镜面反射和漫反射．例2(2014·连云港)在探究光的反射规律时，小红将一可沿ON折转的白色硬纸板ABCD________放置在平面镜上，让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，可在ABCD平面内看到反射光线；若将硬纸板向后折转(如图所示)，则在硬纸板上看不到反射光线．实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，另一个作用是_______________________________________．解析：本题考查探究“光反射时的规律”的实验．因为反射光线、入射光线和法线所在的平面与镜面垂直，所以呈现反射光线与入射光线的硬纸板要与镜面垂直；向后折转硬纸板的目的是为了利用反证法证明：反射光线、入射光线与法线三者在同一平面内.答案：垂直探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内例3(2014·衡阳)如图所示，一束与水平面成30°夹角的太阳光经平面镜反射后竖直射入井中，在图中画出反射光线和平面镜的位置．解析：本题考查光的反射作图．根据题意，先画出反射光线即竖直射向井底的光线，然后作入射光线和反射光线的角平分线，即法线，最后过入射点作法线的垂线，并画上涂层，即平面镜的位置．答案：如图所示方法总结：牢固掌握光的反射定律是解决光的反射类问题的基础.使用光的反射定律作图时，要明确光反射时的特点，如“三线共面、两线分居、两角相等”，还要清楚什么是入射角，什么是反射角，法线位于反射光线与入射光线的夹角的角平分线上，法线过入射点且与反射面垂直.解决光学问题时，如问题较复杂，我们还可以借助数学工具中的几何作图来帮助分析解决问题.考点三平面镜成像命题点：(1)探究“平面镜成像的特点”的实验；(2)平面镜的成像特点及应用．例4(2014·贵阳)为“探究平面镜成像特点”，小勇选择了如图甲所示的实验装置．(1)除图甲中所示的器材外，实验还需要的测量工具是________；小勇选择的两支蜡烛应满足的条件是____________________________________________．(2)实验时，应使玻璃板面与纸面保持垂直．若要检验玻璃板的放置是否符合要求，你的方法是_______________________________________________________________________________.(3)小勇点燃了其中一支蜡烛置于玻璃板前，他应________(选填“透过”或“不透过”)玻璃板来观察这支蜡烛的像．(4)为了把像的位置记录在白纸上，小勇要将另一支蜡烛放到像的位置，当在如图乙所示位置时，他便开始记录，这将使像距的测量值比实际值偏________(选填“大”或“小”)．解析：本题考查“探究平面镜成像特点”的实验．(1)实验中为了测量和比较蜡烛到镜面的距离与所成像到镜面的距离，还需要刻度尺．为了验证像与物大小相等，应选择两支等大的蜡烛；(2)要检测玻璃板面与纸面是否垂直，可以用三角板两直角边分别靠在玻璃板与白纸上；(3)平面镜是利用光的反射成像的，所以在观察蜡烛所成的像时，应该透过玻璃板来观察；(4)乙图中所示的蜡烛位置比像的位置离玻璃板远，所以用此时蜡烛到玻璃板的距离来作为像距，会使像距的测量值比实际值偏大．答案：(1)刻度尺等大(2)用三角板两直角边分别靠在玻璃板与白纸上(其他答案合理均可)(3)透过(4)大例5(2014·嘉兴)如图所示为一倾斜的平面镜，当你走向平面镜时，下列描述符合事实的是()A．镜中的像变大B．通过平面镜观察到的视野变大C．镜中的像将远离你D．像与你的连线与镜面不垂直解析：人在平面镜中所成像的大小与人等大，当人走近平面镜时，镜中像的大小不变，A选项错误；当人走向平面镜时，人的视觉近大远小，通过平面镜观察到的视野变大，人看到的像更清晰，故B正确；当人走向平面镜时，人到平面镜的距离减小，镜中的像将靠近人，C选项错误；当人走向平面镜时，像与人的连线与镜面仍然垂直，D选项错误．故选B.答案：B1．如下图所示的四种现象中，不是由于光的直线传播而形成的是(C)2．关于光的传播，下列说法中正确的是(C)A．光不能在真空中传播B．光总是沿直线传播C．影子是光的直线传播形成的D．光在不同的介质中传播速度相同3．自然界的美经常令人陶醉，如图所示的现象中，由于光的反射形成的是(C)4．小明用如图所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是(B)A．沿ON向后转动板AB．沿ON向后转动板BC．改变入射光线与ON的夹角D．改变反射光线与ON的夹角5．生活中经常提到的“影”，与我们所学到的光学知识有关．例如，水中倒影和立竿见影中的“影”，前者是由光的反射形成的，后者是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的．6．婷婷同学站在平面镜前2m处，她在平面镜中的像距她4m；她走近平面镜时，她在镜中像的大小将不变(选填“变大”“不变”或“变小”)．7．如图所示，一束光射到两个相互垂直的平面镜上，请画出经两个平面镜反射后的光路图．8．在“探究平面镜成像特点”的实验中：(1)实验室提供了如下器材：①厚为2mm的茶色玻璃；②厚为5mm的透明玻璃；③直尺；④光屏；⑤两只相同的蜡烛；⑥火柴．探究活动中应选用的玻璃板是①(填序号)．(2)如图所示，点燃蜡烛A，在玻璃板的另一侧慢慢移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合为止，证明像与物的大小相等．(3)为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上不能看到像(选填“能”或“不能”)，证明平面镜所成的像是虚像．考点训练一、选择题(每小题3分，共39分)1.“皮影戏”是同学们非常喜欢的一种节目，如图所示，进行“皮影戏”表演时是利用了(A)A．光的直线传播B．光的反射C．光的折射D．平面镜成像2．(2014·枣庄)如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛，那么无论这个平面镜多么小，该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛．这是因为()A．光的漫反射B．反射现象中光路可逆C．光的镜面反射D．光的直线传播解析：本题考查光在反射时光路是可逆的．如果让光逆着反射光线的方向射到平面镜，那么，它被反射后会逆着原来入射的方向射出，即在光的反射现象中光路是可逆的，因此，该同学一定会通过这个平面镜看到你的眼睛．答案：B3．(2014·泉州)如图所示为小孔成像的现象，其成像的原因是()A．光的反射B．光的折射C．光的色散D．光的直线传播解析：本题考查光沿直线传播的现象．小孔成像是光沿直线传播形成的，所成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关．故选D.答案：D【点评】光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的．4．(2014·眉山)如图所示，有一人甲从平直的桥面沿直线从A处走向B处的过程中，在岸边C处的乙可清晰看到平静水面上甲的倒影，下列叙述正确的是()A．若甲在桥面上竖直向上跳起来，甲的倒影大小不变B．甲在水中的倒影相对于甲是运动的C．当甲刚过B点后，乙就无法再看到他的倒影D．甲在水中的倒影是光折射形成的解析：本题考查平面镜成像的特点、成因及运动和静止的相对性．平面镜成像的特点是像和物体等大，倒影属于平面镜成像，因此若甲在桥面上竖直向上跳起来时甲的倒影大小不变，A选项正确；甲在水中的倒影相对于甲的位置没有发生改变，故是静止的，B选项错误；当甲刚过B点后，乙仍然可以再看到他的倒影，C选项错误；水中的倒影是平面镜成像，属于光的反射形成的，D选项错误．故选A.答案：A【点评】解答本题的关键是正确认识光在传播过程中所遵循的规律，并能用来解释简单的问题．5．夜晚，当汽车灯发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯的反射光，就能及时避让，图中有关自行车尾灯的光路图正确的是(A)6．(2014·临沂)关于光的反射，下列说法正确的是()A．入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°B．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°C．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律解析：本题考查光的反射．入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角和入射角均为75°，所以A选项错误；入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角增大10°，所以B选项错误；入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线，所以C选项正确；镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，所以D选项错误．故选C.答案：C【点评】对于考查光的反射定律的题目，首先要搞清入射角与反射角的概念，找出入射光线和反射光线，并确定入射角和反射角，再利用光的反射定律进行分析．此外，还要知道镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律．7．如图所示现象中，由光的反射形成的是()解析：露珠是球形的，透过露珠看到物体是利用光的折射，A选项不符合题意；平面镜成像利用了光的反射原理，B选项符合题意；日食是月亮挡住了太阳照向地球的光，说明光是沿直线传播的，C选项不符合题意；白光经过三棱镜后，由于不同颜色光的折射能力不同而发生分散，属于光的折射，D选项不符合题意．故选B.答案：B8.如图，在观察平面镜成像的实验中，下列叙述错误的是()A．平面镜成像遵循光的反射规律B．蜡烛烛焰在平面镜中成的像是虚像C．把蜡烛移近平面镜时，它的像会远离平面镜D．烛焰与像的连线与镜面垂直解析：平面镜成像是光的反射定律的一种应用，所成的像是虚像，像与物关于平面镜对称，所以A、B、D选项的说法都正确；当蜡烛移近平面镜时，它的像也会移近平面镜，所以C选项说法错误．故选C.答案：C9．雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面．这是因为光在()A．地面发生镜面反射B．地面发生漫反射C．水面发生漫反射D．水面不发生反射解析：当迎着月光走时，月光在“水洼”表面发生镜面反射，有较多的光进入眼中，感觉“明亮”；而月光在地面上发生了漫反射，反射光线射向四