第四章 光现象本章复习方案复习目标1.认识光的传播规律，会解释相关的现象。2.掌握光的反射、折射规律并会应用解题。3.牢记平面镜的成像特点、原理及应用。4.知道光的色散现象，了解紫外线和红外线的好处和危害。要点回顾热点题型一光现象辨析例1 （2019陕西中考）对图中物理现象的认识，下列说法正确的是（）甲 乙 丙 丁A.图甲中，木杆的影子是光的反射形成的B.图乙中，验钞机利用红外线能使荧光物质发光的原理制成C.图丙中，舞蹈演员在平面镜中成等大的实像D.图丁中，筷子看起来向上弯折是光的折射现象解析：木杆的影子是光沿直线传播形成的，A错误；验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理工作的，B错误；平面镜成的是等大的虚像，C错误；筷子在水面处向上弯折是光的折射现象，D正确。答案：D跟踪练习1 （2019长沙中考）“一河诗画，满城烟花”，2019年中国（浏阳）国际花炮文化节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是（）A.焰火是属于自然光源B.焰火在水中的倒影是光的折射现象C.先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快D.焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的跟踪练习2（2019湖南益阳中考）关于光现象，下列说法正确的是（）A.湖中倒影是光的折射现象B.人走近穿衣镜过程中看到自己的像变大C.能看清黑板上的粉笔字，是由于发生了漫反射D.阳光透过树丛在地面形成亮斑，是折射现象二利用光的反射定律和折射规律作图例2（2019山东青岛节选）自行车尾灯的反光原理如图所示。请完成反射光路，并标出反射角度数。解析：已知入射光线，过入射点作平面镜的垂线即为法线，根据反射角等于入射角作出反射光线。由于入射角是入射光线与法线的夹角，为90-30=60，所以反射角为60；反射光线射到下面的平面镜上，成为下面平面镜的入射光线，过入射点作下面平面镜的垂线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线。由于两条法线垂直，所以下面平面镜的入射角为30，则反射角为30。答案：如图所示甲乙例3（2019安徽中考）光从空气斜射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光返回空气中，其光路如图甲所示。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。解析：由光的折射现象中光路的可逆性可知，光从水中逆着折射光线的方向斜射入空气中，此时水中的入射角与原来水中的折射角相等，则空气中的折射角应与原来空气中的入射角相等。同时光逆着折射光线的方向从水中斜射入空气中时也发生了光的反射，可利用反射角等于入射角画出相应的反射光线。答案：如图所示跟踪练习3 （2019南京中考）图甲是小明春游时在水边看到的美景，图乙中能正确反映他看到水中“树木”的光路图是（）甲甲AB CD乙跟踪练习4（2019贵阳中考）如图所示是一条光线从透明玻璃砖的一面垂直入射的光线，玻璃砖的截面为等腰三角形，顶角为120，请结合几何知识画出这条光线经玻璃砖从另外两个面射出的光路图。三平面镜成像及其作图例4（2019广州中考）如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB在平面镜中的像，并画出入射光线AO的反射光线。解析：平面镜成像特点：成等大、等距、正立的虚像（即物与像关于平面镜成轴对称图形），所以作平面镜成像特点的题目的方法是，过A、B两点分别作平面镜的垂线，并找到对称点，用虚线连接；根据反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，可作出相应的反射光线。答案：如图所示跟踪练习5如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙。请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图。跟踪练习6如图所示，S是一个发光点，S是它在平面镜中成的像，A是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。四光的色散例5（2017山东烟台中考）红灯停，绿灯行红灯停，绿灯行，这是人所共知的，能否将红绿灯的作用互换一下呢？我们平时见到的太阳光是白光，它是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光组成的，白光叫复色光，各种颜色的光叫单色光。单色光的颜色是由频率决定的，红光频率最低，波长最长；紫光频率最高，波长最短。光在空气中传播时，会遇到大气分子、小水珠以及尘埃微粒等障碍物。当光照射到这些微小的障碍物上，障碍物会将光波的一部分能量散射出去，而另一部分能量将穿过障碍物继续向前传播，光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少，在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多，早晚我们看见太阳时，见到的主要是太阳光中穿透厚厚大气层的红光、橙光，所以朝阳、落日是红色的。晴朗的天空，见到的主要是阳光中被大气散射的蓝、绿光，所以天空呈蓝色。正因为红光在空气中散射最弱，穿透能力强，可以传到较远的地方，使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备，所以用红灯表示停止和危险信号。雾天行车，车上要开黄色警示灯，也是这个道理。可见红绿灯的作用是不能互换的。阅读上文，回答下列问题：（1）请你概括指出光散射遵循的规律。（2）试着运用上文提到的知识解释大海为什么是蓝色的？解析：（1）根据短文的介绍，找出概括光散射规律的语句；（2）大海的颜色应该是由海面反射和散射的光的颜色决定的，根据光散射的规律结合短文进行合理解释即可。答案：（1）光散射的强度与光波波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过去的能量越少。（2）在相同条件下，红、橙光穿过的能量多，蓝、绿光被散射出去的能量多。光波较长的红光、橙光，射入海水后大部分被吸收了，而波长较短的蓝光和绿光多数被海水散射和反射，于是人们所见到的大海就呈现一片蔚蓝色或深蓝色。跟踪练习7光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（）A B C D甲乙五两个实验探究例6（2018福建中考）如图是“探究光的反射规律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。实验次数123456入射角60504030200反射角60504060200（1）实验时，将光屏________放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在________。（2）某同学的实验数据如上表，其中有一组数据测错了，这组数据是第________次实验测得的，原因可能是将反射光线与________的夹角当成了反射角。解析：（1）为使反射光线落在光屏上，光屏必须垂直平面镜放置；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏不在同一平面上时，光屏上将看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。（2）根据反射定律，反射角等于入射角，但第4次实验中，反射角不等于入射角，且两角互余，最可能的原因是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。答案：（1）垂直同一平面内（2）4平面镜例7（2019江西中考）公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏，殊不知手机中还有很多其他功能。爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能，于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。【设计实验】由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置，于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置。【进行实验与收集证据】（1）小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子B，小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面________，调整后，小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。（2）把棋子A在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子B的位置，每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的________关系。（3）实验中还需要________，用来测量像与物到玻璃板的________。【分析与论证】平面镜成像的特点是：像与物的大小________；像与物到镜面的距离________。利用数学中的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：像与物关于镜面________。解析：【进行实验与收集证据】（1）因为像与物是关于平面镜对称的，如果玻璃板和桌面不垂直，则像会成在桌面以上或以下，这样不管在桌面上怎样移动棋子B，棋子B都不能与棋子A的像重合；（2）确定像的位置是为了比较像与物到玻璃板的距离关系，因为棋子规格是相同的，所以棋子B和棋子A的像能重合，这样还可以比较像与物的大小关系；（3）实验中还需要刻度尺，用来测量像和物体分别到玻璃板的距离，从而探究像与物到玻璃板的距离的关系。【分析与论证】平面镜成像的特点是：像与物的大小相等，像与物到镜面的距离相等，像与物关于镜面对称。答案：【进行实验与收集证据】（1）不垂直（2）大小（3）刻度尺距离甲乙【分析与论证】相等相等对称跟踪练习8（2019江苏苏州中考） “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前，应将纸板________放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动。（2）移动激光笔，使入射角为45，测得反射角也为45。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？________。（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：________。（4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束________。A.仍在纸板上呈现B.被纸板挡住C.在纸板前方跟踪练习9（2019长春中考）如图甲所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。（1）取两支完全相同的蜡烛，是为了探究像与物的________关系。（2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合，记录蜡烛A、蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置，重复上述实验，实验记录如图乙所示。蜡烛A位于2位置时的像在________________点；蜡烛A由2位置移到3位置，像的大小________________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）人看到蜡烛的像是由于反射光进入人眼。请在图丙中画出与反射光线对应的入射光线。甲 乙 丙参考答案要点回顾1.能够发光自然人造2.同种均匀3.31084.小孔日食影子5.三点一线6.反射7.共面居中相等8.镜面漫9.对称成像改变光路10.斜射改变11.共面折射入射法线小于不变12.折射13.红橙黄绿蓝靛紫14.红绿蓝15.加热感光杀菌消毒防伪跟踪练习1.D2.C3.B4.如图所示。5.如图所示。6.如图所示。7.B8.（1）垂直 顺（2）一次实验得到的结论具有偶然性（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内（4）C9.（1）大小（2）c不变（3）如图所示