專題02光現(xiàn)象綜合（解析版）

主題一聲、熱、光專題專題02光現(xiàn)象綜合（解析版）命題方向考向一光直線傳播的現(xiàn)象與應(yīng)用考向二光的反射考向三平面鏡成像特點(diǎn)及應(yīng)用考向四光的折射和色散考向一光直線傳播的現(xiàn)象與應(yīng)用例1（2022?臨沂）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 C．空中的彩虹 D．放大的文字【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、地面的人影的原理是光的直線傳播，故A正確；B、水中倒影的原理是光的反射，故B錯(cuò)誤；C、空中的彩虹的原理是光的折射，故C錯(cuò)誤；D、放大的文字的原理是光的折射，故D錯(cuò)誤。故選A。例2（2021?寧波）寧波某校課外實(shí)踐小組利用一根垂直插入水平地面的圭桿，進(jìn)行為期一年的“觀竿測(cè)影”活動(dòng)。2021年3月14日正午時(shí)刻圭桿的桿影如圖所示，并測(cè)得桿影OA長(zhǎng)為55.7cm。（1）桿影的形成是由于光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（2）圖中桿影從O到A指向北方。（3）預(yù)測(cè)2021年6月20日正午時(shí)刻，該圭桿的桿影長(zhǎng)度將比55.7cm?。ㄌ睢按蟆被颉靶　保??！敬鸢浮浚?）直線；（2）北；（3）小。【解答】（1）桿影是由于光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播形成的；（2）寧波位于北半球，正午時(shí)太陽位于南方，影子的方向指向北方；（3）2021年6月20日接近夏至，太陽高度角逐漸增大，這一天的桿影應(yīng)比2021年3月14日這一天的桿影短。故答案為：（1）直線；（2）北；（3）小。例3（2022?赤峰）如圖所示，在路燈（A點(diǎn)表示）的照射下，地面上出現(xiàn)了小樹BC的影子BD，請(qǐng)根據(jù)光的直線傳播知識(shí)畫圖確定點(diǎn)D的位置?！窘獯稹拷猓阂?yàn)楣馐茄刂本€傳播的，當(dāng)光照射到小樹BC上時(shí)，光線被遮擋，在小樹的右邊光照射不到的地方形成影子BD。如圖所示，連接AC，并延長(zhǎng)AC到水平面，與水平面交于D點(diǎn)，則BD為小樹的影子，如圖所示：。1、光的直線傳播：（1）光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。早晨，看到剛從地平線升起的太陽的位置比實(shí)際位置高，該現(xiàn)象說明：光在非均勻介質(zhì)中不是沿直線傳播的。（2）光線：由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。（3）光直線傳播的應(yīng)用：①激光準(zhǔn)直。②影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。③日食月食的形成：當(dāng)?shù)厍蛟谥虚g時(shí)可形成月食。④小孔成像：小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像，其像的形狀與孔的形狀無關(guān)。（4）光速：光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空氣中速度約為3×108m/s。光在水中速度為真空中光速的3/4，在玻璃中速度為真空中速度的2/3。※光年是指光在1年中的傳播距離，是距離單位，不是時(shí)間單位，也不是速度單位；1光年9.46×1015m?！咀兪?】（2022?海州區(qū)模擬）下列光現(xiàn)象中與日食的形成原理相同的是（）A．平靜水面上，倒映著藍(lán)天白云 B．井底之蛙，所見甚小 C．放大鏡能將太陽光會(huì)聚于一點(diǎn) D．雨后的夜晚，迎著月光走地上有水的地方比其它地方亮【答案】B?！窘獯稹拷猓喝帐车男纬墒枪獾闹本€傳播。A、平靜水面上，倒映著藍(lán)天白云，這是光的反射，故A錯(cuò)誤。B、井底之蛙，所見甚小，原理是光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播，故B正確。C、放大鏡能將太陽光會(huì)聚于一點(diǎn)，這是光的折射，故C錯(cuò)誤。D、雨后的夜晚，迎著月光走地上有水的地方比其它地方亮，這是光的反射，故D錯(cuò)誤。故選：B?！咀兪?】（2022?南京模擬）在晴天的中午，茂密的大樹下常有許多圓形的不那么明亮光斑，這些光斑的成因是由于光是沿直線傳播的，光線通過樹葉縫隙而形成的太陽像。（填“像”或“影子”）【答案】直線；像。【解答】解：晴天的中午，太陽發(fā)出的光沿直線傳播，經(jīng)過樹葉間的縫隙在地面上形成圓形光斑，是小孔成像現(xiàn)象，地面上的光斑實(shí)際上是太陽的像；故答案為：直線；像?！咀兪?】（2022?高新區(qū)模擬）如圖所示，射擊游戲中，我們應(yīng)該躲在遮擋物右側(cè)哪個(gè)部分，站在高臺(tái)上的對(duì)方射手才看不到，請(qǐng)通過光路圖，確定最大安全范圍，并用陰影表示?！窘獯稹拷猓汗庠诳諝庵醒刂本€傳播，從人眼處作過高臺(tái)邊緣的射線，光的傳播方向是進(jìn)入人眼的方向，高臺(tái)右側(cè)與地面之間的陰影區(qū)域即為對(duì)方射手看不到的部分，作圖如下：考向二光的反射例1（2022?襄陽）下列現(xiàn)象中由光的反射而形成的是（）A．激光準(zhǔn)直 B．窗玻璃反光 C．水中的筷子“折斷”了 D．太陽光下的人影【答案】B。【解答】解：A、激光準(zhǔn)直利用光的直線傳播，故A錯(cuò)誤；B、窗玻璃反光是鏡面反射，就是光射到窗玻璃上被反射回去的現(xiàn)象，故B正確；C、水中的筷子看起來向上彎折，是由光的折射形成的，故C錯(cuò)誤；D、太陽光下的人影是由光的直線傳播形成的，故D錯(cuò)誤。故選：B。例2（2022?盤錦）電影院的幕布表面比較粗糙，這是為了使放映機(jī)發(fā)出的光在幕布上發(fā)生漫反射，該反射的每一條光線在反射時(shí)都遵循（選填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。【答案】漫；遵循。【解答】解：看電影時(shí)，因?yàn)殡娪澳徊急砻姹容^粗糙，發(fā)生漫反射，所以各個(gè)方向的觀眾都能看到畫面；其中的每一條光線都遵循光的反射定律。故答案為：漫；遵循。例3（2022?大連）如圖所示，一束光入射到平面鏡上，入射角為60°，請(qǐng)畫出反射光線并標(biāo)出反射角的度數(shù)?！窘獯稹拷猓簣D中已經(jīng)作出法線，反射角等于入射角，則反射角也為60°，再在法線的另一側(cè)根據(jù)反射角等于入射角作出反射光線并標(biāo)出反射角大小，如圖所示：例4（2022?鹽城）小紅做“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)。（1）將平面鏡水平放置，白色硬紙豎直放在平面鏡上。（2）如圖甲所示，讓一束光沿著紙板射向鏡面上的O點(diǎn)；小紅能從不同方向看到紙板上的光束，是因?yàn)榘l(fā)生了漫反射，在紙板上畫出光路，再次改變?nèi)肷涔饩€的方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，取下紙板，用量角器量出光線AO與ON（填“ON”或“CD”）的夾角，即為入射角，記下數(shù)據(jù)，比較射角和入射角的大小關(guān)系。（3）為了尋找反射光線與入射光線構(gòu)成的平面究竟在哪里，小紅用如圖乙所示的裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。光屏安裝在底座上，可以繞水平直徑偏轉(zhuǎn)，平面鏡固定在水平底座上，將光屏倒向后方，用激光筆作光源，將激光束沿固定方向照射到平面鏡中心處，水平旋轉(zhuǎn)底座并改變光屏的角度，設(shè)法使光屏上呈現(xiàn)出反射光線的徑跡，如圖丙所示，此時(shí)光屏所在的平面就是要尋找的平面?！敬鸢浮浚?）豎直；（2）沿；漫；入射光線；ON；（3）光屏；反射光線?！窘獯稹拷猓海?）“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將硬紙豎直放在平面鏡上；（2）要在紙板上看到光束，光束與紙板需在同一平面，因此應(yīng)讓光束沿著紙板射向鏡面；能從不同方向看到光束，說明光線能從不同方向進(jìn)入人的眼睛，發(fā)生的是漫反射；入射光線與法線的夾角稱為入射角；（3）改變光屏的角度，當(dāng)光束與光屏處于同一平面時(shí)，光屏上就會(huì)呈現(xiàn)出反射光線的徑跡。故答案為：（1）豎直；（2）沿；漫；入射光線；ON；（3）光屏；反射光線。1、光的反射定義：光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)表面時(shí)，一部分光被反射回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫光的反射。2、反射定律：三線共面,兩線兩側(cè),兩角相等,光路可逆。即:反射光線與入射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。光的反射過程中光路是可逆的。不發(fā)光物體把照在它上面的光反射進(jìn)入我們的眼睛，所以我們能看見不發(fā)光的物體。3、光的反射分類：鏡面反射和漫反射。定義：射到物面上的平行光反射后仍然平行。鏡面反射條件：反射面平滑。應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面特別亮、黑板“反光”等都是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射。定義：射到物體上的平行光反射后向著不同的方向，每條光線遵守光的反射定律。漫反射條件：反射面凹凸不平。應(yīng)用：能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體，是光射到物體上發(fā)生漫反射的緣故。※無論鏡面反射還是漫反射都遵循反射定律！【變式1】（2022?南寧二模）北京冬奧會(huì)期間啟用的首鋼滑雪大跳臺(tái)，其設(shè)計(jì)理念源自中國敦煌壁畫中傳統(tǒng)的飛天造型。如圖所示，在平靜的水面上大跳臺(tái)和它的倒影相映成趣，這個(gè)倒影形成的原因是（）A．光的色散 B．光的反射 C．光的折射 D．光的直線傳播【答案】B?！窘獯稹拷猓阂?yàn)槠届o的水面相當(dāng)于平面鏡，所以看到的倒影是平面鏡成像，即光的反射形成的。故選：B?！咀兪?】（2022?樂山模擬）樂山利用獨(dú)特的山、水、佛、城美景，以科技手段和光影效果開啟“夜游三江”旅游項(xiàng)目。游客可在船上盡覽夜色中的大佛、山水、城市的別樣景色。這里的“山、佛、船”的“倒影”是由于光的反射（填“反射”或“折射”或“直線傳播”）形成的虛（填“虛”或“實(shí)”）像。【答案】反射；虛?！窘獯稹拷猓哼@里的“山、佛、船”的“倒影”屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的虛像。故答案為：反射；虛。【變式3】（2022?泰安二模）在圖中，根據(jù)給出的入射光線AO畫出反射光線OB，并標(biāo)出反射角的度數(shù)?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，入射角等于60°，根據(jù)光的反射定律可知，反射角也等于60°；圖中法線已畫出，根據(jù)反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角，在法線右側(cè)畫出反射光線OB，并標(biāo)明反射角的度數(shù)，如圖所示：考向三平面鏡成像特點(diǎn)及應(yīng)用例1（2022?益陽）如圖所示，人站在豎直放置的平面鏡前，下列判斷正確的是（）A．人靠近平面鏡時(shí)，他的像變大 B．人與平面鏡的距離增大時(shí)，他與像的距離變小 C．平面鏡垂直紙面向里移動(dòng)，他的像位置不變 D．平面鏡的上端向人傾斜，他的像位置不變【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、由平面鏡成像的特點(diǎn)可知，像與物體的大小總是相等，所以當(dāng)物體靠近平面鏡的距離變小時(shí)，像的大小不變，故A錯(cuò)誤；B、由平面鏡成像的特點(diǎn)可知像與物到平面鏡的距離相等，人與平面鏡的距離增大時(shí)，他的像到平面鏡的距離增大，他與像的距離變大，故B錯(cuò)誤；C、平面鏡成像時(shí)像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，平面鏡垂直紙面向里移動(dòng)，他的像位置不變，故C正確；D、平面鏡成像時(shí)像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，平面鏡的上端向人傾斜，他的像位置會(huì)變高，故D錯(cuò)誤。故選：C。例2（2022?丹東）小丹以1.1m/s的速度走向教學(xué)樓正廳的正衣鏡（平面鏡），她在鏡中所成的像以1.1m/s的速度“走向”正衣鏡，像的大小不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】1.1；不變?！窘獯稹拷猓河捎谙衽c物到平面鏡的距離相等，所以物以多大的速度走向鏡，像也以同樣的速度走向鏡，所以在鏡中的像以1.1m/s的速度向鏡子靠近，像與物大小相等，“走向”正衣鏡的過程中，像的大小不變。故答案為：1.1；不變。例3（2022?東營）如圖所示，S是發(fā)光點(diǎn)，請(qǐng)畫出S在平面鏡中的像S′的位置，并畫出由S點(diǎn)發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后通過A點(diǎn)的光路圖?！窘獯稹拷猓合茸靼l(fā)光點(diǎn)S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)S′，然后連接S′A，與鏡面的交點(diǎn)即入射點(diǎn)O，連接SO即可。如圖所示：例4（2022?淮安）如圖所示，探究平面鏡成像的特點(diǎn)。（1）準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：玻璃板，A、B兩支完全相同的蠟燭，白紙，鉛筆，光屏。需要添加的測(cè)量器材是刻度尺。（2）在豎直放置的玻璃板前面點(diǎn)燃蠟燭A，玻璃板前觀察到蠟燭A的像是由光的反射形成的。（3）玻璃板后移動(dòng)未點(diǎn)燃（選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，表明像與物相等。（4）探究像與物到平面鏡距離的特點(diǎn)時(shí)，應(yīng)多次改變蠟燭A的位置，測(cè)量像與物到鏡面的距離。（5）撤去蠟燭B，放一光屏到B撤走時(shí)的位置，直接觀察光屏，看不到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是虛像?！敬鸢浮浚?）刻度尺；（2）反射；（3）未點(diǎn)燃；相等；（4）蠟燭A的位置；（5）虛像?！窘獯稹拷猓海?）刻度尺可以測(cè)量物體的距離，刻度尺的作用是便于測(cè)量：像與物到鏡面的距離；（2）在玻璃板上看到蠟燭A的像是光的反射現(xiàn)象；（3）未點(diǎn)燃的蠟燭與點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合，可知蠟燭和它成的像大小相等，采用的是等效替代法；（4）一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性，所以為了研究像和物到鏡面的距離的關(guān)系，應(yīng)改變蠟燭A的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（5）移走蠟燭B并在該位置放一個(gè)光屏，無論怎樣移動(dòng)光屏，都不能在光屏上得到蠟燭A的像，說明所成的是虛像。故答案為：（1）刻度尺；（2）反射；（3）未點(diǎn)燃；相等；（4）蠟燭A的位置；（5）虛像。1、平面鏡成像特點(diǎn)：（1）像與物大小相等；（2）像到鏡的距離與物到鏡的距離相等；（3）像與物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直；（4）像與物左右位置顛倒；（5）平面鏡所成的像是虛像（實(shí)像、虛像）?？偨Y(jié)：等大、等距、垂直、對(duì)稱、虛像。2、平面鏡成像原理及作用：（1）平面鏡成像原理：光的反射定理；（2）平面鏡成像作用：成像、改變光路。3、實(shí)像和虛像：（1）實(shí)像：實(shí)際光線會(huì)聚點(diǎn)所成的像。（2）虛像：實(shí)際光線反向延長(zhǎng)線的會(huì)聚點(diǎn)所成的像?！撓衲苡醚劬χ苯佑^看，但不能用光屏接收；實(shí)像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接觀看?！咀兪?】（2022?姑蘇區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，在中國象棋棋盤正中央豎立一塊垂直于棋盤的平面鏡，平面鏡向左移動(dòng)兩格，則平面鏡中“棋子”的移動(dòng)是（）A．由①到④ B．由②到③ C．②位置不變 D．①位置不變【答案】C。【解答】解：在實(shí)驗(yàn)過程中，平面鏡向左移動(dòng)兩格，棋子和平面鏡之間的距離不變，根據(jù)物像到平面鏡的距離相等，棋子的像和平面鏡之間的距離也不變，所以他發(fā)現(xiàn)鏡中的像相對(duì)于棋子不移動(dòng)。故C正確。故選：C?！咀兪?】（2022?南寧二模）如圖所示，檢查視力的時(shí)候，視力表放在被測(cè)者頭部的后上方，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子里的像。視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距4.2m。兩位同學(xué)站在鏡子前，可以通過鏡子互相看到對(duì)方的眼睛，說明光路是可逆的?！敬鸢浮?.2；可逆?！窘獯稹拷猓合竦狡矫骁R的距離等于物到平面鏡的距離，所以視力表距離平面鏡2.3m處時(shí)，視力表的像距離平面鏡也是2.3m；人距離平面鏡的距離為2.3m﹣0.4m＝1.9m；視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距為2.3m+1.9m＝4.2m；由于光路是可逆的，所以兩位同學(xué)可以通過鏡子互相看到對(duì)方的眼睛。故答案為：4.2；可逆。【變式3】（2022?長(zhǎng)沙一模）如圖所示，MN為平面鏡，請(qǐng)你畫出物體AB在平面鏡中的像A'B'?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，先作出物體AB的端點(diǎn)A、B在平面鏡中的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′，連接A′、B′點(diǎn)即為物體AB在平面鏡中的像，注意輔助線和像用虛線，如圖所示：【變式4】（2022?南昌模擬）如圖所示，在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：（1）為了更好地找到A的像，實(shí)驗(yàn)時(shí)茶色玻璃板應(yīng)該豎直放置；（2）在玻璃板前放棋子A，可以看到它在玻璃板后的像，再拿另一個(gè)形狀相同的棋子B放在玻璃板后，使棋子B與棋子A的像完全重合；（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)A的像不明亮，你的解決辦法是用手電筒照亮棋子；（4）若在玻璃板和棋子B之間放置一個(gè)不透明的紙板，此時(shí)透過玻璃板能（填“能”或“不能”）看到棋子A的像。（5）請(qǐng)為此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一個(gè)記錄數(shù)據(jù)的表格?！敬鸢浮浚?）豎直；（2）棋子A的像；（3）用手電筒照亮棋子；（4）能；（5）見解答?！窘獯稹拷猓海?）做“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，玻璃板應(yīng)豎直放置在水平桌面上，玻璃板沒有豎直放置，前面蠟燭所成的像可能偏高或偏低，這樣前面蠟燭的像與后面的蠟燭就無法重合了；（2）一邊移動(dòng)棋子B，一邊用眼睛透過玻璃板觀察B，直到B與A的像完全重合；A、B兩個(gè)棋子完全相同，在比較像與物的大小關(guān)系時(shí)，棋子B的作用是替代棋子A，與棋子A的像比較大??；確定像的位置時(shí)棋子B的作用是替代棋子A的像；（3）物體射出的光線對(duì)人眼刺激越強(qiáng)，人眼感覺物體越亮，物體經(jīng)過平面鏡反射，反射光線進(jìn)入人眼的光線越多，人眼感到物體的像越亮。在比較亮的環(huán)境中，很多物體射出光都對(duì)眼睛有刺激，干擾人的視線，所以所以最好用手電筒照亮棋子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（4）玻璃板能反射光線，此時(shí)透過玻璃板能看到棋子A的像；（5）為了探究像與物的到鏡面距離的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量像和物體到鏡面的距離，為了獲得普遍的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多次測(cè)量，表格如下：故答案為：（1）豎直；（2）棋子A的像；（3）用手電筒照亮棋子；（4）能；（5）見解答?？枷蛩墓獾恼凵浜蜕⒗?（2022?威海）如圖所示，一輛玩具車放入水中，從側(cè)面看車輪浸入水中的部分變“扁”了，其原因是發(fā)生了（）A．光的直線傳播B．光的反射C．光的折射D．光的色散【答案】C?！窘獯稹拷猓簭乃械能囕喩戏瓷涑龅墓饩€由水中進(jìn)入空氣時(shí)，在水面上發(fā)生折射，折射角大于入射角，折射光線進(jìn)入人眼，人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去，就會(huì)覺得車輪上的花紋變密集了，所以水中部分的車輪看起來變“扁”了，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。例2（2021?桂林）4月30日，桂林出現(xiàn)日暈天象奇觀如圖所示，其彩色光環(huán)與彩虹的成因相同，都屬于（）A．光的色散B．平面鏡成像C．光的反射D．光的直線傳播【答案】A?！窘獯稹拷猓骸叭諘灐惫猸h(huán)顏色由內(nèi)到外的排列順序?yàn)榧t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色，與彩虹相同，是光的色散現(xiàn)象。故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選：A。例3（2022?遼寧）幸福小區(qū)電梯內(nèi)壁是拋光的不銹鋼板。電梯門打開時(shí)，小玉看到“自己”，這是由于光發(fā)生反射而形成的虛像；走進(jìn)電梯，“像”會(huì)靠近（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）她。門上的傳感器通過紅外線（填“紅外線”或“紫外線”）感知乘客是否關(guān)門?！敬鸢浮糠瓷?；虛；靠近；紅外線?！窘獯稹拷猓簰伖獾牟讳P鋼板相當(dāng)于平面鏡。小玉看到不銹鋼板“里面”的“自己”，這是由于光發(fā)生反射而形成的虛像；走進(jìn)電梯，物距減小，屬于像距也會(huì)減小，此時(shí)“像”會(huì)靠近自己；門上的傳感器通過紅外線感知乘客是否關(guān)門。故答案為：反射；虛；靠近；紅外線。例4（2022?遵義）某同學(xué)用激光筆照射玻璃磚探究光學(xué)規(guī)律時(shí)，觀察到光在玻璃磚中的傳播路徑，如圖所示。請(qǐng)畫出入射光線AO的反射光線和折射光線的大致位置?！窘獯稹拷猓合冗^入射點(diǎn)O垂直于界面作出法線，根據(jù)反射角等于入射角在玻璃中法線的上側(cè)作出反射光線OB；光由玻璃磚斜射入空氣中時(shí)，折射光線遠(yuǎn)離法線，折射角大于入射角，據(jù)此在空氣中法線的上側(cè)作出折射光線OC，如圖所示：例5（2021?益陽）利用激光筆和水槽等器材觀察光從空氣進(jìn)入水中發(fā)生的折射現(xiàn)象，如圖是光束在空氣和水中傳播的徑跡。請(qǐng)完成下列問題：（1）請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出入射角和折射角。（2）為了提高光在水中傳播徑跡的可見度，可采取的措施有①使用彩色的激光筆；②在水中加一些牛奶?！敬鸢浮浚?）如圖；（2）①使用彩色的激光筆；②在水中加一些牛奶。【解答】解：（1）由圖可知，綠色的線為水面，水面上方的光線為入射光線和反射光線，水面下方的光線為折射光線；反射光線和入射光線的角平分線與法線是重合的；在光的反射中，反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；在光的折射中，折射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)，所以水面上方左側(cè)的光線為入射光線，水面上方右側(cè)的光線為反射光線，水面下方的為折射光線；入射光線與法線之間的夾角為入射角，折射光線與法線之間的夾角為折射角，如圖所示：；（2）光在水中是沿直線傳播的，水是無色透明的，為了觀察光在水中的傳播路線，可以使用彩色的激光筆，也可以在水中加一些雜質(zhì)，例如牛奶。故答案為：（1）如圖；（2）①使用彩色的激光筆；②在水中加一些牛奶。一、光的折射1、光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。當(dāng)發(fā)生折射現(xiàn)象時(shí)，一定也發(fā)生了反射現(xiàn)象。當(dāng)光線垂直射向兩種物質(zhì)的界面時(shí)，傳播方向不變。2、光的折射規(guī)律：三線共面,兩線兩側(cè),兩角不相等（空氣大）,光路可逆；即:折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折（折射角＜入射角）；光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí)，折射光線向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。在光的折射現(xiàn)象中，入射角增大，折射角也隨之增大（如圖所示）。在光的折射現(xiàn)象中，介質(zhì)的密度越小，光速越大，與法線形成的角越大。3、生活中常見的光折射現(xiàn)象：①從岸上向水中看，水好像很淺，沿著看見魚的方向叉，卻叉不到；從水中看岸上的東西，好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。二、光的色散1、光的色散定義：太陽光通過三棱鏡后，分解成各種單一顏色的光，這種現(xiàn)象叫光的色散。2、不同顏色的光通過三棱鏡時(shí)偏折程度不同，紅光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。3、光的色散在生活中的色散現(xiàn)象：雨后的彩虹、潑向空中的水變得五顏六色、在陽光下肥皂泡變成彩色等。4、太陽光由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色組成，它是復(fù)色光。5、把紅、綠、藍(lán)三種色光按不同比例混合可產(chǎn)生各種顏色的光，這個(gè)現(xiàn)象叫做色光的混合（彩色電視機(jī)的彩色畫面的形成）。紅、綠、藍(lán)也叫光的三原色?！咀兪?】（2022?天寧區(qū)校級(jí)二模）青蛙掉進(jìn)了深坑里爬不上來很可憐，它能看到的視野范圍如圖甲所示；為了救它，妞妞在坑中灌滿了水，假設(shè)青蛙仍在O點(diǎn)，它的視野將發(fā)生變化，在下列選項(xiàng)中，確定青蛙視野大致范圍的光路圖，正確的是（）A． B． C． D．【答案】C?！窘獯稹拷猓寒?dāng)井里灌滿水后，光線照到水面會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，由于光是從空氣射向水，所以入射角大于折射角，因此井底之蛙看到的視野范圍比沒水時(shí)會(huì)更大；AB兩圖沒有發(fā)生折射，故AB錯(cuò)誤；D圖光的傳播方向錯(cuò)誤，故只有C選項(xiàng)正確。故選：C。【變式2】（2022?亭湖區(qū)二模）學(xué)過紅外線知識(shí)后，小明想探究紅外線是否與可見光有相同的特性，他擬定如下方案：方案一：用煙霧顯示紅外線路徑，探究紅外線在空氣中是否沿直線傳播；方案二：用平面鏡反射遙控器的紅外線到電視機(jī)上，探究紅外線能否反射；兩方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．方案一可行 B．方案二可行 C．兩方案均可行 D．兩方案均不可行【答案】B?！窘獯稹拷猓杭t外線是紅光以外的光，屬于不可見光，我們看不到紅外線，所以不能探究紅外線在空氣中是否沿直線傳播，故方案一不可行；用平面鏡反射遙控器發(fā)出的紅外線到電視機(jī)上，看遙控器能否控制電視機(jī)，探究平面鏡能否反射紅外線是可行的，故方案二可行。故選：B。【變式3】（2022?新城區(qū)校級(jí)二模）如圖甲所示，用魚叉插魚時(shí)要朝著所看到的“魚”更深（填“淺”或“深”）一些的位置插去，才能插到魚上，是因?yàn)楣鈴乃鄙淙肟諝庵邪l(fā)生折射，看到的“魚”是虛像。在圖乙中，利用光路圖說明理由（看到的“魚”在圖中A'位置）?！敬鸢浮可?；折射；虛。【解答】解：漁民叉魚時(shí)，看到的水中的魚是由于水中魚反射出的光，在水面處發(fā)生了折射，折射光線向遠(yuǎn)離法線的方向偏折，我們看到的是變淺的魚的虛像，所以漁民叉魚時(shí)要朝著所看到的“魚”更深一些的位置插去，即看到魚的下方，才能插到魚。故答案為：深；折射；虛?！咀兪?】（2022?撫順模擬）如圖甲為開封鐵塔及其倒影的美景。其中A點(diǎn)表示水中“塔尖”的位置，恰好水中有一條魚的像與A點(diǎn)重合。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出：（1）塔尖的位置B；（2）塔尖經(jīng)水面反射進(jìn)入人眼的光路圖；（3）水中魚的大致位置C?！窘獯稹拷猓河深}可知，A的位置是塔尖通過水面所成的像，平面鏡成像時(shí)，像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱，據(jù)此畫出塔尖的位置A'，連接人的眼睛和A，則連線與水面的交點(diǎn)O為反射點(diǎn)，據(jù)此作出反射光線、入射光線，如圖所示：人看到的魚在水中，光是從水中斜射入空氣中進(jìn)入了船上的人的眼睛，當(dāng)光從水斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角，岸邊的人感覺光是沿直線傳播的，逆著光看去，好像是從光的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)處來的，比實(shí)際位置偏高，所以像在實(shí)際魚的上方，故魚在像A點(diǎn)的下方點(diǎn)C處，連接CO即為入射光線，如圖所示：【變式5】（2022?雨花區(qū)校級(jí)二模）小雅在做“探究光的折射特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路。通過實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)，分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：入射角α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°（1）光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；（2）光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）入射角?！敬鸢浮浚?）反射；（2）小于。【解答】解：（1）光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；（2）光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角小于入射角。故答案為：（1）反射；（2）小于。一、選擇題。1．（2022?鎮(zhèn)江）下列現(xiàn)象中，可用“光沿直線傳播”解釋的是（）A．水中倒影 B．筷子“折斷” C．樹下光斑 D．雨后彩虹【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、水中的“倒影”，是平面鏡成像，屬于光的反射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、筷子“折斷”，是光的折射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C、樹下光斑，是由光沿直線傳播形成的，故C正確；D、彩虹是光照射到空氣中的小水滴上發(fā)生的折射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選：C。2．（2022?京口區(qū)校級(jí)二模）如圖所示的光現(xiàn)象中，與小孔成像的原理不相同的是（）A．屏幕上的“手影” B．水中“倒影” C．樹蔭下的圓形光斑 D．日食現(xiàn)象【答案】B?！窘獯稹拷猓盒】壮上竦脑硎枪獾闹本€傳播。ACD、樹蔭下的圓形光斑、屏幕上的“手影、日食現(xiàn)象的原理都是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的，故ACD不符合題意；B、平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，水中“倒影”是平面鏡成像，其原理是光的反射，故B符合題意。故選：B。3．（2022?丹東）下列情境中，屬于光的反射的是（）A．圖甲，街頭路口利用凸面鏡擴(kuò)大視野 B．圖乙，岸邊的游客看到湖中的魚 C．圖丙，地面上獵豹影子的形成 D．圖丁，用放大鏡觀察指紋