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人教版（2024）八年级上册（2024）第四章 光现象一等奖复习课件ppt
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致 老师同学
①视频讲解——《全章总结——光现象》②视频讲解——《光的折射现象辨析》①视频讲解——《光的反射折射作图》②视频讲解——《光的反射与折射光路分析》
第四章 光现象 单元复习
第1节 光的直线传播
知识一 光的直线传播
1. 光的直线传播（1）光源：能够发光的物体叫作光源。分为自然光源和人造光源。（2）光直线传播的条件：同种均匀介质。（3）光线通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向。这样的直线叫作光线。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。
2. 光的直线传播现象 （1）影子的形成 光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，在物体后面光线不能到达的地方就形成影子。（2）日食和月食当月球转到地球与太阳之间，并且在同一直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。当地球转到太阳与月球之间，并且在同一直线上时，挡住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。
3. 光的直线传播的应用 （1）激光准直由于光沿直线传播，在开拙隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。（2）射击瞄准射击瞄准要领:“三点一线”才能射得准，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。（3）排队只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了。
4. 小孔成像（1）成像原理：光的直线传播。（2）成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。（3）影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。（4）像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。（5）成像现象：树下的圆形光斑是太阳经小孔所成的像.
（1）真空中的光速 真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。 c=2.99792×108m/s。计算中，可以近似取3×108m/s=3×105km/s （2）光年是长度单位，1光年表示光在一年内传播的距离。1光年=9.4608×1012km
知识二 光速
光在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，v真空＞v空气＞v水＞v玻璃。
2. 光在不同介质中的传播速度
3. 比较光速与声速
空气中光速近似3×108m/s
光在空气中比在其他透明介质中传播的快
4. 比较小孔成像与影子
像是光在光屏上实际到达的区域，其大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关
影子是光被物体挡住，在物体的后面形成的阴影区域。影子的大小与物体到光源及光屏的距离有关
【例题1】早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（ ）A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播C．像的形状是圆形D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
典例剖析 光沿直线传播的现象与应用
A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误；B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确；C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误；D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。
【例题2】2023年10月09日，杭州第19届亚运会闭幕式恰逢中国二十四节气中的“寒露”，正是荷桂交替的时节，《荷桂共生辉》这个节目也以此为名。节目中，在现代技术的加持下，1000多种荷花形态最后形成了一朵“未来感”十足的“记忆之花”，不仅生动呈现了东方气韵与中华之美，也深刻寓意着多样文明的和合之美，让世界感受和体验到亚洲文明百花园中的万紫千红。下列说法正确的是（ ）A．现场看到的光束就是光线B．光一定沿直线传播C．现场的电子屏幕不是光源D．光能在真空中传播
A．现场看到的是光，不是光线，故A错误；B．光在同种均匀介质中沿直线传播，所以光不一定沿直线传播，故B错误；C．现场的电子屏幕自身可以发光，是光源，故C错误；D．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D正确。
（1）光源的辨析物体是不是光源，只需判断物体自身能不能发光。只要自身不能发光，即使再亮的物体也不是光源。（2）理解光的直线传播的条件在解答有关光的传播问题时，应时刻注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质，但未必均匀，比如大气层就不是均匀介质，早晨的太阳还在地平线以下时，就能被看到，就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。（3）解答小孔成像问题①像的形状与孔的形状无关。“小孔成的像”是由光会聚而成的，像的形状与物体一样，与小孔的形状无关。②只有足够小的孔才能成像。小孔必须足够小，如果不够小，就不能做成小孔成像的实验，光屏上得到的是一个与孔形状相同的光斑。
【例题3】关于光速，下列说法正确的是（ ）A．光速总是3.0×108m/sB．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变大C．光年是时间单位D．光在不同介质中传播速度是不同的
A．真空中的光速是3.0×108m/s，光在空气中的传播速度略小于此，故A错误；B．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变小，故B错误；C．光年是长度单位，一光年等于光在真空中一年内传播的距离，故C错误；D．光的传播速度和介质种类有关，光在不同介质中传播速度是不同的，故D正确。
第2节 光的反射
第四章 光现象
知识一 光的反射
1. 光的反射 光从一种物质射到另一种物质表面时，有一部分光返回到原来物质中传播的现象。人眼能看见物体是由于它发出或反射的光进入人的眼睛。2. 光的反射定律 反射光线、入射光线、法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。
3. 镜面反射和漫反射 （1）镜面反射一束平行光照射到镜面上后，会被 平行地反射。这种反射叫作镜面反射。（2）漫反射凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。
知识二 探究光的反射定律
1. 进行实验①如图所示， 把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上。（ON 垂直于镜面）②让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O 点， 经平面镜反射， 沿另一个方向射出， 在硬纸板上用铅笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。③改变入射光 EO 跟法线之间的夹角， 重做两次实验， 均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。
④把右侧纸板 NOF 向前或向后折转某一角度 （如图所示）， 仍使激光束贴着硬纸板射到O点， 观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。⑤让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时， 这时的反射光将沿着什么方向射出？
②入射光和对应的反射光的径迹
3. 实验结论 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；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。
4. 理解光的反射定律
（1）对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。（2）因果关系：注意定律中的因果关系，先有入射光线，后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射，后说入射。（3）变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。（4）特殊情况：当光垂直于镜面入射时，入射角为0°，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，反射光线与入射光线在同一直线上，并不是没有发生反射。
【例题1】小明同学想让室外的太阳光照射到室内的盆中花上的B处，如图所示，请你把图中光路补充完整，并过A点画出放置的平面镜。
连接AB，冰打上箭头，即可得反射光线；反射角等于入射角，过A点作入射光线与反射光线的夹角的角平分线，得法线，过A点做法线的垂直线，即得平面镜的位置，如图所示.
典例剖析 一、利用光的反射定律和数学知识作图
【例题2】如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。
先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行，如图所示.
1. 给出平面镜和入射光线，作出反射光线先根据入射点作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线；2. 给出平面镜和反射光线，作出入射光线先根据反射点作出法线，再根据反射角等于入射角作出入射光线；3. 给出入射光线和反射光线，确定平面镜的位置先根据入射光线和反射光线的夹角，作出其平分线，即为法线，再根据法线与镜面垂直，作出平面镜的位置。
掌握解题关键，轻松应对三类光学反射作图题
注意：（1）实际光线要画成实线，法线要画成虚线；（2）光线上的箭头不能漏方向、不要画反；（3）光线是直线，不能画成曲线或中间断开；（4）作图时，法线作为辅助线不要漏画；（5）反射角要等于入射角。
【例题3】如图所示，一束光线以与平面镜成40°角射在平面镜上，则入射角为_____°；如保持镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射角等于_____°；如果是保持入射光线不动，将平面镜绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射光线与入射光线的夹角为_____ °。
典例剖析 二、光的反射定律的综合应用
当入射光线与平面镜成40°时，入射角是90°﹣40°＝50°镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，此时的入射角为50°﹣10°＝40°根据反射角等于入射角，故转动后的反射角等于40°。入射光线不动，当平面镜绕入射点顺时针转过10°时，法线随平面镜顺时针转过10°，则入射光线与平面镜的夹角为40°﹣10°＝30°，则入射角为90°﹣30°＝60°因为反射角等于入射角，则反射角也为60°，反射光线与入射光线的夹角为60°+60°＝120°
【例题4】图甲是戈壁上的银色“向日葵”——中国首个百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站。1.2万多面追日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，年发电量达3.9亿千瓦时，每年可减排二氧化碳35万吨。科学兴趣小组为探究追日镜的工作原理，设计了以下实验：（1）如图乙所示，表面粗糙的纸板EF应______立在水平放置的平面镜M上。（2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了__________。（3）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：反射光线、入射光线和法线____________。（4）如图丙所示是上午某个追日镜的反射情况，那么太阳下山前该追日镜应该逐渐向__________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
在同一平面内
（1）实验前，应将纸板竖直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。（2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了漫反射。（3）将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，左右两边纸板不在同一平面内，而入射光线与反射光线是在同一平面上的，所以偏折后，在ON上观察不到反射光线，此现象说明了：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（4）随着太阳西斜，则入射角减小，追日镜与水平面之间的夹角变大，即追日镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
【例题5】小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。（1）如图，把平面镜放在桌面上，再把一张纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜______ ，板上的直线ON与平面镜______ 。这样，i就是______ 角。使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如上表所示。由此可得：在反射现象中，反射角______ 入射角。（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在____________ 内，此时，在纸板B上______ （选填“能”或“不能”）看到反射光线。（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的______ 方向射出。
典例剖析 三、探究光的反射定律
（1）“探究光的反射规律”的实验中，把纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜垂直，这样使板上的直线ON与平面镜垂直，所以ON可以表示法线。入射角是入射光线与法线的夹角，i就是入射角，由表中数据可知：在反射现象中，反射角等于入射角。 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，在纸板B上不能看到反射光线，目的是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，得出反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的OE方向射出，这表示在反射现象中，光路是可逆的。
（1）实验中光屏的作用是显示光的传播路径，方便确定反射光线的位置。（2）选用可折转光屏的目的是确定入射光线、反射光线、法线是否在同一个平面内。（3）多次改变入射角的大小，目的是多次测量可以避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性。
【例题6】兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：（1）图中红光激光笔发出的光相当于________ ；（2）采用所选的方法显示光路后，实验中小明在玻璃缸的前后左右一周进行观察，发现在左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，看不到其他两条光路；而其他位置能看到三条光路。该现象得出的结论是：________________________ ；（3）继续研究光的反射定律，发现在探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难，原因是：________________；（4）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，因为光在纸板的表面发生__________。
不方便测量反射角和入射角的大小
反射光线、入射光线与法线在同一平面
（1）由图可知，图中红光激光笔发出的光垂直于平面镜，相当于法线。（2）当左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，即三线重合，即入射光线、反射光线、法线重合，此时只能看到一根光线，这说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。（3）当继续研究光的反射定律，需要不断改变入射光的角度，但由于不方便测量反射角和入射角的大小，探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难。（4）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，由于纸板的表面不光滑，则光在纸板的表面发生漫反射。
第3节 平面镜成像
知识一 平面镜成像的特点
1. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
2. 平面镜成虚像 （1）成虚像原理如图所示，从物体发出的（或反射的）光线经过光学器件后进入了人的眼睛，引起视觉，这些光线的反向延长线相交而成的像叫做虚像。（2）虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接。
3. 实像与虚像的区别
由实际光线的反向延长线会聚而成
能用光屏承接人眼可以直接看到
不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到
知识二 平面镜的应用
1. 利用平面镜成像古代用磨光的铜面作为镜子；舞蹈室里用来矫正动作的平面镜；医生用来检查牙齿的小镜。2. 利用平面镜改变光的传播路径例如，军事上观察敌情的潜望镜；塔式太阳能电站利用地面上多个平面镜把太阳光反射到塔顶。3. 利用平面镜来扩大视觉空间如客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍。
4. 凸面镜和凹面镜（1）凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散，起到扩大视野的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜。（2）凹面镜的特点及应用凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶都利用了凹面镜的特点。
知识三 探究平面镜成像的特点
【实验思路】探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实验呢?我们可以按如下思路进行探究。用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。
【实验过程】1. 如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。2. 移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。
3. 换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。
【分析论证】①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即蜡烛B与A的像重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。
②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。
③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直。④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。
平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
实验结论：平面镜成像的特点
【例题1】小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作：（1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表________ 的位置；（2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向________玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合；（3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点_______，完成三次连线后找到了规律。
典例剖析 一、探究平面镜成像的特点
（1）沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。（2）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。（3）像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点A对应的像点应该为B，所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。
（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在点燃蜡烛的一侧能看到蜡烛的像，同时还能看到另一侧的未点燃的蜡烛，便于确定像的位置。（2）实验应该在较暗的环境中完成，其现象会更明显。（3）玻璃板有两个表面都能反射光，会出现两个像。玻璃板越薄，其两个面所成的像相距越近，这样使像的位置更加准确。（4）玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若玻璃板倾斜，蜡烛通过玻璃板所成的像会偏高或偏低。（5）实验时，用方格纸代替白纸的好处是便于比较像和物体到平面镜的距离。（6）本实验中，用外形相同的未点燃蜡烛来确定点燃蜡烛所成的像的位置，运用了等效替代法。（7）实验中多次改变点燃蜡烛的位置，重复实验的目的是使结论具有普遍性。
探究平面镜成像的特点
【例题2】在“探究平面镜成像的特点”实验中：（1）实验器材：带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏，为完成实验还需要什么器材? ________ （2）选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定_____ 的位置；（3）如图所示，在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明像与物______相等；（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上能否呈现蜡烛A的像? _____这个现象说明像是_____像。
（1）本实验中刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离，所以还需要刻度尺。（2）透明的玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板是透明的，在观察蜡烛A的像时，同时也可以观察到玻璃板另一侧的蜡烛B，从而便于确定像的位置。（3）蜡烛A和B是完全相同的，所以当蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物的大小相等。（4）平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不会出现在光屏上，成的是虚像。
【例题3】人站在竖直放置的平面镜前，面向东正对平面镜，下列说法正确的是（ ）A．人向平面镜走去，像还渐变大B．人远离平面镜时，像还渐变小C．人转向面向北，像转向面向南D．当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜
典例剖析 二、利用平面镜成像特点分析解决问题
A．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人从远处靠近平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故A错误；B．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人远离平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故B错误；C．平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，人转向面向北，像转向面向北，故C错误；D．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等，所以像与物相对镜面的速度也相等，当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜，故D正确。
平面镜成的是正立的虚像；像和物体大小相等；物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等；物体和像是对称的。有时光的反射定律和平面镜成像特点结合在一起应用。
【例题4】如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动一定角度（小于90°），小丽站在平面镜正前方，则下列分析正确的是（ ） A．她在镜中看到自己的像是实像B．镜中鞋的像比脚上的鞋小一些C．她垂直镜面向后移动8cm，她与像的距离改变了8cmD．让她站着能看到脚的像，可让平面镜MN绕轴顺时针方向转动
AB．据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，所以小明同学在镜中的像是虚像，物与像大小相等，故AB错误；C．小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以小明镜中的像也垂直镜面移动8cm，那么他与像的距离改变值为8cm+8cm=16cm，故C错误；D．为了让他站着就能看到镜中脚的像，即让脚反射出来的光线经平面镜反射后能够射入人的眼睛，所以应让平面镜倾斜一些，让平面镜MN绕轴沿顺时针方向转动，故D正确。
【例题5】汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，简称HeadUpDisplay ，是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的_______（选填“反射”或“直线传播”）形成的；某 显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为_______度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向_______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。
挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的。车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
【例题6】请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A‘、B’，用虚线连接A‘、B’，即为AB在平面镜中的像A‘B’。如图所示。
典例剖析 三、平面镜成像作图
【例题7】如图中，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。
先作出牙齿关于平面镜的对称点，即牙齿的像的位置，连接像和人眼与平面镜交于一点，即为入射点，连接牙齿和入射点为入射光线，连接入射点和人眼为反射光线，如图所示。
1. 平面镜成像作图问题主要分为两类（1）已知平面镜、物体、像三者中两者的位置，利用平面镜成像的特点作出第三者的位置。（2）已知平面镜、物体或像的位置，利用平面镜成像的原理及平面镜成像的特点，画光的路径或像的可见范围。2. 作图的主要方法（对称法） ①做垂线，画垂足：如图所示，过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点； ②量等距：在另一侧截取S′O=OS。③画像点：S′即为S的像。说明：法线、像物连线要用虚线；像与物要对称。
【例题8】如图所示，这是摄影爱好者小明拍摄的黄昏下湖边美丽风景的照片。如图所示，A点是树冠顶部在水中的像，请在图中画出树冠顶部经水面反射进入人眼B的光路图（保留作图痕迹）。
根据平面镜成像规律作树冠顶部在水中的像A点关于镜面的对称点A′，连接像点A与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接A′O、OB，如图所示。
第4节 光的折射
知识一 光的折射
1. 光的折射概念光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。2. 光的折射特点 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3. 生活中的折射现象 （1）“池底变浅”、“鱼”的位置升高 水中的S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点S′，即S点的像发出来的，像比实际位置高。
（2）从水中看岸上物体 空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于于入射角。人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。（3）海市蜃楼海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。
知识二 探究光折射时的特点
①如图所示， 让一束光从空气以不同的角度射入水中， 观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将实验数据记入表格中。改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。②让激光笔发出的一束光从水斜射入空气中，重复上述实验。③让激光笔发出的一束光从空气垂直射入水中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。
④如图所示，让光从空气斜射入水，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。
（1）光从空气斜射入水中 当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。
（2）当光从空气垂直射入水中时，传播方向不变。（3）光从水斜射入空气中时，可以看到， 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是可逆的。 这时的折射角大于入射角。
【实验结论】光的折射特点
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
典例剖析 一、应用光折射的特点分析解决问题
【例题1】小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中（ ）
AC．根据光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当我们看水中物体时，物体所反射的光经水面折射后再进入到了我们的眼睛，所以AC光的传播方向错误，故AC不符合题意；BD．选项BD光的传播方向正确，但D选项折射光线没有发生偏折，只有选项B中光从水中斜射入空气中，光路正确，故B符合题意，D不符合题意。
记住常见的光的折射现象，分清折射时的入射光线、折射光线的位置关系和入射角、折射角的大小关系判断折射角与入射角的大小关系关键是看光从。何种介质斜射向何种介质，当光从空气斜射入水(或玻璃)时，折射角小于入射角；当光从水(或玻璃)斜射入空气时，折射角大于入射角。要注意空气中的“角”一定大于玻璃或水中的“角”。
【例题2】如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（ ）
根据题意可知，若往烧杯中注满水，根据光的折射可知，折射角会小于入射角，所以，光会往中间靠拢，最后的烧杯底部被光照亮的范围为 ，故B符合题意，ACD不符合题意。
【例题3】有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（ ） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移B．保持激光射入角度不变使水面上升C．保持激光射入角度不变使水面下降D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
A．持水面高度不变使激光笔向左平移，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故A不符合题意；B．保持激光射入角度不变使水面上升，入射点向右上方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向右移，所以光斑右移，故B符合题意；C．保持激光射入角度不变使水面下降，入射点向左下方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向左移，所以光斑左移，故C不符合题意；D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，光斑左移，故D不符合题意。
【例题4】按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。
第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如图所示。
典例剖析 二、光的折射特点作图题
（1）已知入（折）射光线，作折（入）射光线。作法线→判断角的大小关系→画光线（2）已知物和像，作光路图。确定物、像和眼睛的位置→找入射点→作入射光线→作折射光线入射光线、折射光线用实线表示，法线、折射光线的反向延长线用虚线表示。
【例题5】荷花池为信阳市浉河中学五星校区校园一景，如图甲所示。小明在就餐路过池边时，看到水中一石块，石块实际位置在A处，像在B处（图乙），请你在图乙中画出小明看到石块的光路图。
连接眼睛和B点与水面的交点即为折射点，连接A点和折射点即为入射光线，连接折射点和眼睛即为折射光线，如图所示。
【例题6】喷水鱼因其特殊的捕食方式而得名。它能喷出一股水柱，精准击落空中的昆虫，如图甲所示。图乙是喷水鱼某次捕食时的简化示意图，请在图乙中画出喷水鱼在水中看到昆虫的光路图，在A、B两点中，一个点表示昆虫，另一个点表示喷水鱼看到的昆虫的像。
喷水鱼看到的昆虫的像是由于空气中的昆虫反射的光线经过空气与水发生折射后进入鱼眼睛，眼睛以为光线是是沿直线传播的，导致像成在昆虫的上方，即A点为像点，B点为昆虫的位置，连接A点与鱼眼可得折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，连接B点与入射点可得入射光线，如图所示。
【例题7】某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了_____ 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于____ 度；
增大
典例剖析 三、探究光的折射特点
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了______________；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______。
验证三线共面
（1）甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。（3）图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。（4）由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。
【例题8】如图所示，是小武探究“光的折射规律”的实验情景。他将一块半圆形玻璃砖吸附在金属光具盘上，用激光笔照射，让光线贴着光具盘从空气斜射入玻璃砖中，多次改变入射角度并记录数据如表格所示：（1）让光线贴着光具盘照射，是为了__________；（2）分析表格中的数据可知：光从空气斜射入玻璃中时，折射角____入射角。当入射角增大时，折射角将_________ ；（3）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。
（1）让光线贴着光具盘照射，是为了显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路。（2）由图知，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射角随着入射角的增大而增大，而且折射角总小于入射角。（3）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，折射角大于入射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。
典例剖析 四、辨析光的折射与反射、直线传播
【例题9】如图所示，是春节后小敏在上海东方明珠游玩时拍摄的一张照片，下列说法中正确的是（ ）A．电视塔的倒影是实像——光的反射B．看到水中游动的鱼是虚像——光的折射C．电视塔的倒影是影子——光的直线传播D．电视塔的倒影是虚像——光的折射
A．电视塔的倒影，是光的反射形成的虚像，故A错误；B．看到水中游动的鱼是由光的折射形成的鱼的虚像，故B正确；C．看到电视塔的倒影，属于平面镜成像，是光的反射，故C错误；D．电视塔的倒影，是由光的反射形成的虚像，故D错误。故选B。
光的折射与反射、直线传播的区别
当光射到物体表面时，被表面反射回去的现象
平面镜成正立、等大的虚像；像与物关于镜面对称
日食、月食、影子、激光准直等
平面镜成像、水中“倒影”等
光在同种均匀介质中沿直线传播
池水变浅、筷子“折断”、海市蜃楼等
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向发生偏折的现象
虚像，像偏离物体的位置
【例题10】中华文化博大精深，有些成语包含了大量的自然现象与物理规律。下列四种现象中，与“镜花水月”描述的现象成像原理相同的是（ ）A．图甲所示，凿壁借光 B．图乙所示，渔民叉鱼C．图丙所示，水中倒影 D．图丁所示，雨后彩虹
“镜花水月”是由平面镜成像形成的，平面镜成像的原理是光的反射；A．匡衡“凿壁借光”应用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特点，A不符题意；B．渔民叉鱼时，看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，因此我们看到的是变浅的鱼的虚像，故B不符合题意；C．物体在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C符合题意；D．雨后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，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D不符合题意。
故选C。
第5节 光的色散
1. 光的色散（1）概念太阳光（白光）通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。（2）复色光与单色光太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫做复色光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。
知识一 光的色散
2. 色光的混合（1）色光的三原色把红、绿、蓝叫作色光的三原色。（2）色光的混合红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。（3）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
知识二 看不见的光
1. 可见光谱三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。2. 红外线（1）红外线：把红端之外的辐射叫作红外线 。（2）红外线的特性 ①热作用强；②穿透云雾能力。（3）红外线的应用红外线加热；“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控。
3. 紫外线（1）紫外线：在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。 （2）紫外线的特性与应用 ①生理作用：适当照射紫外线，对于骨骼的生长和身体健康都有好处。紫外线能杀死微生物，可用紫外线灭菌、治疗皮肤病等。②荧光效应：在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别纸币等。（3）紫外线的危害与预防过强的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。预防紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或宽檐帽，电焊工人在工作时必须穿好工作服，戴上防护面罩。
1. 解决光的色散问题（1）知道白光是由七种单色光混合而成的。（2）分析问题情境中谁是三棱镜（或相当于三棱镜）。（3）明确三棱镜对不同色光的偏折程度不同。2. 三基色的“不变”与“变”“不变”是指我们把红、绿、蓝三种色光称为光的三基色；“变”是指红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生不同颜色的光。3. 辨析红外线和紫外线的特点红外线和紫外线虽然都是不可见光，但它们具有不同的特点。红外线的主要特点是热作用强，如可以用对红外线镦感的胶片给皮肤拍照，就是利用了红外线的热作用；紫外线的主要特点是化学作用强，如利用紫外线使照相底片感光，就是利用了紫外线的化学作用。
典例剖析 一、学科综合
【例题1】太阳的能量以光的形式辐射到地球，许多实验表明，人眼是看不见某些光的。下列关于不可见光的说法，正确的是（ ）A．验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪B．紫外线的热效应明显C．只有太阳能辐射红外线D．餐馆里常用紫外线来消毒杀菌
A．利用紫外线能使荧光物质发光，验钞机利用紫外线来鉴别纸币的真伪，故A错误；B．紫外线具有化学效应，红外线的热效应明显，故B错误；C．一切物体都能辐射红外线，故C错误；D．紫外线可以换杀菌，餐馆里常用紫外线来消毒杀菌，故D正确。
致 老师同学
①视频讲解——《全章总结——光现象》②视频讲解——《光的折射现象辨析》①视频讲解——《光的反射折射作图》②视频讲解——《光的反射与折射光路分析》
第四章 光现象 单元复习
第1节 光的直线传播
知识一 光的直线传播
1. 光的直线传播（1）光源：能够发光的物体叫作光源。分为自然光源和人造光源。（2）光直线传播的条件：同种均匀介质。（3）光线通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向。这样的直线叫作光线。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。
2. 光的直线传播现象 （1）影子的形成 光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，在物体后面光线不能到达的地方就形成影子。（2）日食和月食当月球转到地球与太阳之间，并且在同一直线上时，挡住了射向地球的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。当地球转到太阳与月球之间，并且在同一直线上时，挡住了射向月球的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。
3. 光的直线传播的应用 （1）激光准直由于光沿直线传播，在开拙隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。（2）射击瞄准射击瞄准要领:“三点一线”才能射得准，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和射击目标要在一条直线上。（3）排队只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了。
4. 小孔成像（1）成像原理：光的直线传播。（2）成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。（3）影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。（4）像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。（5）成像现象：树下的圆形光斑是太阳经小孔所成的像.
（1）真空中的光速 真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。 c=2.99792×108m/s。计算中，可以近似取3×108m/s=3×105km/s （2）光年是长度单位，1光年表示光在一年内传播的距离。1光年=9.4608×1012km
知识二 光速
光在不同介质中的传播速度不同，一般情况下，v真空＞v空气＞v水＞v玻璃。
2. 光在不同介质中的传播速度
3. 比较光速与声速
空气中光速近似3×108m/s
光在空气中比在其他透明介质中传播的快
4. 比较小孔成像与影子
像是光在光屏上实际到达的区域，其大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关
影子是光被物体挡住，在物体的后面形成的阴影区域。影子的大小与物体到光源及光屏的距离有关
【例题1】早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（ ）A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播C．像的形状是圆形D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
典例剖析 光沿直线传播的现象与应用
A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误；B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确；C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误；D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。
【例题2】2023年10月09日，杭州第19届亚运会闭幕式恰逢中国二十四节气中的“寒露”，正是荷桂交替的时节，《荷桂共生辉》这个节目也以此为名。节目中，在现代技术的加持下，1000多种荷花形态最后形成了一朵“未来感”十足的“记忆之花”，不仅生动呈现了东方气韵与中华之美，也深刻寓意着多样文明的和合之美，让世界感受和体验到亚洲文明百花园中的万紫千红。下列说法正确的是（ ）A．现场看到的光束就是光线B．光一定沿直线传播C．现场的电子屏幕不是光源D．光能在真空中传播
A．现场看到的是光，不是光线，故A错误；B．光在同种均匀介质中沿直线传播，所以光不一定沿直线传播，故B错误；C．现场的电子屏幕自身可以发光，是光源，故C错误；D．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D正确。
（1）光源的辨析物体是不是光源，只需判断物体自身能不能发光。只要自身不能发光，即使再亮的物体也不是光源。（2）理解光的直线传播的条件在解答有关光的传播问题时，应时刻注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质，但未必均匀，比如大气层就不是均匀介质，早晨的太阳还在地平线以下时，就能被看到，就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。（3）解答小孔成像问题①像的形状与孔的形状无关。“小孔成的像”是由光会聚而成的，像的形状与物体一样，与小孔的形状无关。②只有足够小的孔才能成像。小孔必须足够小，如果不够小，就不能做成小孔成像的实验，光屏上得到的是一个与孔形状相同的光斑。
【例题3】关于光速，下列说法正确的是（ ）A．光速总是3.0×108m/sB．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变大C．光年是时间单位D．光在不同介质中传播速度是不同的
A．真空中的光速是3.0×108m/s，光在空气中的传播速度略小于此，故A错误；B．光从空气进入某种透明物质，它的传播速度变小，故B错误；C．光年是长度单位，一光年等于光在真空中一年内传播的距离，故C错误；D．光的传播速度和介质种类有关，光在不同介质中传播速度是不同的，故D正确。
第2节 光的反射
第四章 光现象
知识一 光的反射
1. 光的反射 光从一种物质射到另一种物质表面时，有一部分光返回到原来物质中传播的现象。人眼能看见物体是由于它发出或反射的光进入人的眼睛。2. 光的反射定律 反射光线、入射光线、法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。
3. 镜面反射和漫反射 （1）镜面反射一束平行光照射到镜面上后，会被 平行地反射。这种反射叫作镜面反射。（2）漫反射凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。
知识二 探究光的反射定律
1. 进行实验①如图所示， 把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上。（ON 垂直于镜面）②让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O 点， 经平面镜反射， 沿另一个方向射出， 在硬纸板上用铅笔描出入射光 EO 和反射光 OF 的径迹。③改变入射光 EO 跟法线之间的夹角， 重做两次实验， 均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。
④把右侧纸板 NOF 向前或向后折转某一角度 （如图所示）， 仍使激光束贴着硬纸板射到O点， 观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。⑤让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时， 这时的反射光将沿着什么方向射出？
②入射光和对应的反射光的径迹
3. 实验结论 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；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。
4. 理解光的反射定律
（1）对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。（2）因果关系：注意定律中的因果关系，先有入射光线，后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射，后说入射。（3）变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。（4）特殊情况：当光垂直于镜面入射时，入射角为0°，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，反射光线与入射光线在同一直线上，并不是没有发生反射。
【例题1】小明同学想让室外的太阳光照射到室内的盆中花上的B处，如图所示，请你把图中光路补充完整，并过A点画出放置的平面镜。
连接AB，冰打上箭头，即可得反射光线；反射角等于入射角，过A点作入射光线与反射光线的夹角的角平分线，得法线，过A点做法线的垂直线，即得平面镜的位置，如图所示.
典例剖析 一、利用光的反射定律和数学知识作图
【例题2】如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。
先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行，如图所示.
1. 给出平面镜和入射光线，作出反射光线先根据入射点作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线；2. 给出平面镜和反射光线，作出入射光线先根据反射点作出法线，再根据反射角等于入射角作出入射光线；3. 给出入射光线和反射光线，确定平面镜的位置先根据入射光线和反射光线的夹角，作出其平分线，即为法线，再根据法线与镜面垂直，作出平面镜的位置。
掌握解题关键，轻松应对三类光学反射作图题
注意：（1）实际光线要画成实线，法线要画成虚线；（2）光线上的箭头不能漏方向、不要画反；（3）光线是直线，不能画成曲线或中间断开；（4）作图时，法线作为辅助线不要漏画；（5）反射角要等于入射角。
【例题3】如图所示，一束光线以与平面镜成40°角射在平面镜上，则入射角为_____°；如保持镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射角等于_____°；如果是保持入射光线不动，将平面镜绕入射点顺时针转动10°，则转动后的反射光线与入射光线的夹角为_____ °。
典例剖析 二、光的反射定律的综合应用
当入射光线与平面镜成40°时，入射角是90°﹣40°＝50°镜面不动，入射光线绕入射点顺时针转动10°，此时的入射角为50°﹣10°＝40°根据反射角等于入射角，故转动后的反射角等于40°。入射光线不动，当平面镜绕入射点顺时针转过10°时，法线随平面镜顺时针转过10°，则入射光线与平面镜的夹角为40°﹣10°＝30°，则入射角为90°﹣30°＝60°因为反射角等于入射角，则反射角也为60°，反射光线与入射光线的夹角为60°+60°＝120°
【例题4】图甲是戈壁上的银色“向日葵”——中国首个百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站。1.2万多面追日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，年发电量达3.9亿千瓦时，每年可减排二氧化碳35万吨。科学兴趣小组为探究追日镜的工作原理，设计了以下实验：（1）如图乙所示，表面粗糙的纸板EF应______立在水平放置的平面镜M上。（2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了__________。（3）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：反射光线、入射光线和法线____________。（4）如图丙所示是上午某个追日镜的反射情况，那么太阳下山前该追日镜应该逐渐向__________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。
在同一平面内
（1）实验前，应将纸板竖直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。（2）能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发生了漫反射。（3）将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，左右两边纸板不在同一平面内，而入射光线与反射光线是在同一平面上的，所以偏折后，在ON上观察不到反射光线，此现象说明了：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（4）随着太阳西斜，则入射角减小，追日镜与水平面之间的夹角变大，即追日镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
【例题5】小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。（1）如图，把平面镜放在桌面上，再把一张纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜______ ，板上的直线ON与平面镜______ 。这样，i就是______ 角。使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如上表所示。由此可得：在反射现象中，反射角______ 入射角。（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在____________ 内，此时，在纸板B上______ （选填“能”或“不能”）看到反射光线。（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的______ 方向射出。
典例剖析 三、探究光的反射定律
（1）“探究光的反射规律”的实验中，把纸板ENF放在平面镜上，且纸板与平面镜垂直，这样使板上的直线ON与平面镜垂直，所以ON可以表示法线。入射角是入射光线与法线的夹角，i就是入射角，由表中数据可知：在反射现象中，反射角等于入射角。 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，在纸板B上不能看到反射光线，目的是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，得出反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 （3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的OE方向射出，这表示在反射现象中，光路是可逆的。
（1）实验中光屏的作用是显示光的传播路径，方便确定反射光线的位置。（2）选用可折转光屏的目的是确定入射光线、反射光线、法线是否在同一个平面内。（3）多次改变入射角的大小，目的是多次测量可以避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性。
【例题6】兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：（1）图中红光激光笔发出的光相当于________ ；（2）采用所选的方法显示光路后，实验中小明在玻璃缸的前后左右一周进行观察，发现在左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，看不到其他两条光路；而其他位置能看到三条光路。该现象得出的结论是：________________________ ；（3）继续研究光的反射定律，发现在探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难，原因是：________________；（4）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，因为光在纸板的表面发生__________。
不方便测量反射角和入射角的大小
反射光线、入射光线与法线在同一平面
（1）由图可知，图中红光激光笔发出的光垂直于平面镜，相当于法线。（2）当左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，即三线重合，即入射光线、反射光线、法线重合，此时只能看到一根光线，这说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。（3）当继续研究光的反射定律，需要不断改变入射光的角度，但由于不方便测量反射角和入射角的大小，探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难。（4）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，由于纸板的表面不光滑，则光在纸板的表面发生漫反射。
第3节 平面镜成像
知识一 平面镜成像的特点
1. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
2. 平面镜成虚像 （1）成虚像原理如图所示，从物体发出的（或反射的）光线经过光学器件后进入了人的眼睛，引起视觉，这些光线的反向延长线相交而成的像叫做虚像。（2）虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接。
3. 实像与虚像的区别
由实际光线的反向延长线会聚而成
能用光屏承接人眼可以直接看到
不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到
知识二 平面镜的应用
1. 利用平面镜成像古代用磨光的铜面作为镜子；舞蹈室里用来矫正动作的平面镜；医生用来检查牙齿的小镜。2. 利用平面镜改变光的传播路径例如，军事上观察敌情的潜望镜；塔式太阳能电站利用地面上多个平面镜把太阳光反射到塔顶。3. 利用平面镜来扩大视觉空间如客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍。
4. 凸面镜和凹面镜（1）凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散，起到扩大视野的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜。（2）凹面镜的特点及应用凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶都利用了凹面镜的特点。
知识三 探究平面镜成像的特点
【实验思路】探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实验呢?我们可以按如下思路进行探究。用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。
【实验过程】1. 如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。2. 移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。
3. 换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。
【分析论证】①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即蜡烛B与A的像重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。
②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。
③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直。④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。
平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
实验结论：平面镜成像的特点
【例题1】小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作：（1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表________ 的位置；（2）如图乙所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向________玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合；（3）三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点_______，完成三次连线后找到了规律。
典例剖析 一、探究平面镜成像的特点
（1）沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。（2）平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。（3）像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点A对应的像点应该为B，所以应该用直线连接图丙中物点A与像点B。
（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在点燃蜡烛的一侧能看到蜡烛的像，同时还能看到另一侧的未点燃的蜡烛，便于确定像的位置。（2）实验应该在较暗的环境中完成，其现象会更明显。（3）玻璃板有两个表面都能反射光，会出现两个像。玻璃板越薄，其两个面所成的像相距越近，这样使像的位置更加准确。（4）玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若玻璃板倾斜，蜡烛通过玻璃板所成的像会偏高或偏低。（5）实验时，用方格纸代替白纸的好处是便于比较像和物体到平面镜的距离。（6）本实验中，用外形相同的未点燃蜡烛来确定点燃蜡烛所成的像的位置，运用了等效替代法。（7）实验中多次改变点燃蜡烛的位置，重复实验的目的是使结论具有普遍性。
探究平面镜成像的特点
【例题2】在“探究平面镜成像的特点”实验中：（1）实验器材：带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏，为完成实验还需要什么器材? ________ （2）选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定_____ 的位置；（3）如图所示，在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明像与物______相等；（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上能否呈现蜡烛A的像? _____这个现象说明像是_____像。
（1）本实验中刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离，所以还需要刻度尺。（2）透明的玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板是透明的，在观察蜡烛A的像时，同时也可以观察到玻璃板另一侧的蜡烛B，从而便于确定像的位置。（3）蜡烛A和B是完全相同的，所以当蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物的大小相等。（4）平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不会出现在光屏上，成的是虚像。
【例题3】人站在竖直放置的平面镜前，面向东正对平面镜，下列说法正确的是（ ）A．人向平面镜走去，像还渐变大B．人远离平面镜时，像还渐变小C．人转向面向北，像转向面向南D．当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜
典例剖析 二、利用平面镜成像特点分析解决问题
A．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人从远处靠近平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故A错误；B．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等；当人远离平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变，故B错误；C．平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，人转向面向北，像转向面向北，故C错误；D．平面镜成的像和物体大小相等，像和物到镜面的距离相等，所以像与物相对镜面的速度也相等，当他以1m/s的速度向平面镜走近时，像以1m/s的速度靠近平面镜，故D正确。
平面镜成的是正立的虚像；像和物体大小相等；物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等；物体和像是对称的。有时光的反射定律和平面镜成像特点结合在一起应用。
【例题4】如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动一定角度（小于90°），小丽站在平面镜正前方，则下列分析正确的是（ ） A．她在镜中看到自己的像是实像B．镜中鞋的像比脚上的鞋小一些C．她垂直镜面向后移动8cm，她与像的距离改变了8cmD．让她站着能看到脚的像，可让平面镜MN绕轴顺时针方向转动
AB．据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，所以小明同学在镜中的像是虚像，物与像大小相等，故AB错误；C．小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以小明镜中的像也垂直镜面移动8cm，那么他与像的距离改变值为8cm+8cm=16cm，故C错误；D．为了让他站着就能看到镜中脚的像，即让脚反射出来的光线经平面镜反射后能够射入人的眼睛，所以应让平面镜倾斜一些，让平面镜MN绕轴沿顺时针方向转动，故D正确。
【例题5】汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，简称HeadUpDisplay ，是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理（如图乙），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息．行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的_______（选填“反射”或“直线传播”）形成的；某 显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为_______度；某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向_______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。
挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的。车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
【例题6】请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。
分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A‘、B’，用虚线连接A‘、B’，即为AB在平面镜中的像A‘B’。如图所示。
典例剖析 三、平面镜成像作图
【例题7】如图中，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。
先作出牙齿关于平面镜的对称点，即牙齿的像的位置，连接像和人眼与平面镜交于一点，即为入射点，连接牙齿和入射点为入射光线，连接入射点和人眼为反射光线，如图所示。
1. 平面镜成像作图问题主要分为两类（1）已知平面镜、物体、像三者中两者的位置，利用平面镜成像的特点作出第三者的位置。（2）已知平面镜、物体或像的位置，利用平面镜成像的原理及平面镜成像的特点，画光的路径或像的可见范围。2. 作图的主要方法（对称法） ①做垂线，画垂足：如图所示，过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点； ②量等距：在另一侧截取S′O=OS。③画像点：S′即为S的像。说明：法线、像物连线要用虚线；像与物要对称。
【例题8】如图所示，这是摄影爱好者小明拍摄的黄昏下湖边美丽风景的照片。如图所示，A点是树冠顶部在水中的像，请在图中画出树冠顶部经水面反射进入人眼B的光路图（保留作图痕迹）。
根据平面镜成像规律作树冠顶部在水中的像A点关于镜面的对称点A′，连接像点A与眼睛B点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接A′O、OB，如图所示。
第4节 光的折射
知识一 光的折射
1. 光的折射概念光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射。2. 光的折射特点 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
3. 生活中的折射现象 （1）“池底变浅”、“鱼”的位置升高 水中的S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点S′，即S点的像发出来的，像比实际位置高。
（2）从水中看岸上物体 空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于于入射角。人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。（3）海市蜃楼海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。
知识二 探究光折射时的特点
①如图所示， 让一束光从空气以不同的角度射入水中， 观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将实验数据记入表格中。改变入射角的大小，观察折射角的变化情况。②让激光笔发出的一束光从水斜射入空气中，重复上述实验。③让激光笔发出的一束光从空气垂直射入水中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。
④如图所示，让光从空气斜射入水，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。
（1）光从空气斜射入水中 当光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。
（2）当光从空气垂直射入水中时，传播方向不变。（3）光从水斜射入空气中时，可以看到， 进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是可逆的。 这时的折射角大于入射角。
【实验结论】光的折射特点
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。在折射现象中，光路可逆。
典例剖析 一、应用光折射的特点分析解决问题
【例题1】小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中（ ）
AC．根据光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当我们看水中物体时，物体所反射的光经水面折射后再进入到了我们的眼睛，所以AC光的传播方向错误，故AC不符合题意；BD．选项BD光的传播方向正确，但D选项折射光线没有发生偏折，只有选项B中光从水中斜射入空气中，光路正确，故B符合题意，D不符合题意。
记住常见的光的折射现象，分清折射时的入射光线、折射光线的位置关系和入射角、折射角的大小关系判断折射角与入射角的大小关系关键是看光从。何种介质斜射向何种介质，当光从空气斜射入水(或玻璃)时，折射角小于入射角；当光从水(或玻璃)斜射入空气时，折射角大于入射角。要注意空气中的“角”一定大于玻璃或水中的“角”。
【例题2】如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（ ）
根据题意可知，若往烧杯中注满水，根据光的折射可知，折射角会小于入射角，所以，光会往中间靠拢，最后的烧杯底部被光照亮的范围为 ，故B符合题意，ACD不符合题意。
【例题3】有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（ ） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移B．保持激光射入角度不变使水面上升C．保持激光射入角度不变使水面下降D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大
A．持水面高度不变使激光笔向左平移，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故A不符合题意；B．保持激光射入角度不变使水面上升，入射点向右上方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向右移，所以光斑右移，故B符合题意；C．保持激光射入角度不变使水面下降，入射点向左下方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向左移，所以光斑左移，故C不符合题意；D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，光斑左移，故D不符合题意。
【例题4】按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。
第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如图所示。
典例剖析 二、光的折射特点作图题
（1）已知入（折）射光线，作折（入）射光线。作法线→判断角的大小关系→画光线（2）已知物和像，作光路图。确定物、像和眼睛的位置→找入射点→作入射光线→作折射光线入射光线、折射光线用实线表示，法线、折射光线的反向延长线用虚线表示。
【例题5】荷花池为信阳市浉河中学五星校区校园一景，如图甲所示。小明在就餐路过池边时，看到水中一石块，石块实际位置在A处，像在B处（图乙），请你在图乙中画出小明看到石块的光路图。
连接眼睛和B点与水面的交点即为折射点，连接A点和折射点即为入射光线，连接折射点和眼睛即为折射光线，如图所示。
【例题6】喷水鱼因其特殊的捕食方式而得名。它能喷出一股水柱，精准击落空中的昆虫，如图甲所示。图乙是喷水鱼某次捕食时的简化示意图，请在图乙中画出喷水鱼在水中看到昆虫的光路图，在A、B两点中，一个点表示昆虫，另一个点表示喷水鱼看到的昆虫的像。
喷水鱼看到的昆虫的像是由于空气中的昆虫反射的光线经过空气与水发生折射后进入鱼眼睛，眼睛以为光线是是沿直线传播的，导致像成在昆虫的上方，即A点为像点，B点为昆虫的位置，连接A点与鱼眼可得折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，连接B点与入射点可得入射光线，如图所示。
【例题7】某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了_____ 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于____ 度；
增大
典例剖析 三、探究光的折射特点
（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了______________；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______。
验证三线共面
（1）甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。（3）图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。（4）由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。
【例题8】如图所示，是小武探究“光的折射规律”的实验情景。他将一块半圆形玻璃砖吸附在金属光具盘上，用激光笔照射，让光线贴着光具盘从空气斜射入玻璃砖中，多次改变入射角度并记录数据如表格所示：（1）让光线贴着光具盘照射，是为了__________；（2）分析表格中的数据可知：光从空气斜射入玻璃中时，折射角____入射角。当入射角增大时，折射角将_________ ；（3）当光以30°的入射角从玻璃射入空气中时，其折射角是______。
（1）让光线贴着光具盘照射，是为了显示光从空气斜射入玻璃砖中时的光路。（2）由图知，光不管是从空气斜射入水中，还是从空气斜射入玻璃中，折射角随着入射角的增大而增大，而且折射角总小于入射角。（3）根据在光的折射中，光路是可逆的，当光由玻璃射入空气时，折射角大于入射角，且当入射角等于30°时，折射角为45°。
典例剖析 四、辨析光的折射与反射、直线传播
【例题9】如图所示，是春节后小敏在上海东方明珠游玩时拍摄的一张照片，下列说法中正确的是（ ）A．电视塔的倒影是实像——光的反射B．看到水中游动的鱼是虚像——光的折射C．电视塔的倒影是影子——光的直线传播D．电视塔的倒影是虚像——光的折射
A．电视塔的倒影，是光的反射形成的虚像，故A错误；B．看到水中游动的鱼是由光的折射形成的鱼的虚像，故B正确；C．看到电视塔的倒影，属于平面镜成像，是光的反射，故C错误；D．电视塔的倒影，是由光的反射形成的虚像，故D错误。故选B。
光的折射与反射、直线传播的区别
当光射到物体表面时，被表面反射回去的现象
平面镜成正立、等大的虚像；像与物关于镜面对称
日食、月食、影子、激光准直等
平面镜成像、水中“倒影”等
光在同种均匀介质中沿直线传播
池水变浅、筷子“折断”、海市蜃楼等
光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向发生偏折的现象
虚像，像偏离物体的位置
【例题10】中华文化博大精深，有些成语包含了大量的自然现象与物理规律。下列四种现象中，与“镜花水月”描述的现象成像原理相同的是（ ）A．图甲所示，凿壁借光 B．图乙所示，渔民叉鱼C．图丙所示，水中倒影 D．图丁所示，雨后彩虹
“镜花水月”是由平面镜成像形成的，平面镜成像的原理是光的反射；A．匡衡“凿壁借光”应用了光在同种均匀介质中沿直线传播的特点，A不符题意；B．渔民叉鱼时，看到的水中的鱼是由于水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，因此我们看到的是变浅的鱼的虚像，故B不符合题意；C．物体在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C符合题意；D．雨后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，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D不符合题意。
故选C。
第5节 光的色散
1. 光的色散（1）概念太阳光（白光）通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。（2）复色光与单色光太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫做复色光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。
知识一 光的色散
2. 色光的混合（1）色光的三原色把红、绿、蓝叫作色光的三原色。（2）色光的混合红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。（3）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
知识二 看不见的光
1. 可见光谱三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。2. 红外线（1）红外线：把红端之外的辐射叫作红外线 。（2）红外线的特性 ①热作用强；②穿透云雾能力。（3）红外线的应用红外线加热；“热谱图”；红外线夜视仪；红外线遥控。
3. 紫外线（1）紫外线：在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。 （2）紫外线的特性与应用 ①生理作用：适当照射紫外线，对于骨骼的生长和身体健康都有好处。紫外线能杀死微生物，可用紫外线灭菌、治疗皮肤病等。②荧光效应：在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别纸币等。（3）紫外线的危害与预防过强的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。预防紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或宽檐帽，电焊工人在工作时必须穿好工作服，戴上防护面罩。
1. 解决光的色散问题（1）知道白光是由七种单色光混合而成的。（2）分析问题情境中谁是三棱镜（或相当于三棱镜）。（3）明确三棱镜对不同色光的偏折程度不同。2. 三基色的“不变”与“变”“不变”是指我们把红、绿、蓝三种色光称为光的三基色；“变”是指红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生不同颜色的光。3. 辨析红外线和紫外线的特点红外线和紫外线虽然都是不可见光，但它们具有不同的特点。红外线的主要特点是热作用强，如可以用对红外线镦感的胶片给皮肤拍照，就是利用了红外线的热作用；紫外线的主要特点是化学作用强，如利用紫外线使照相底片感光，就是利用了紫外线的化学作用。
典例剖析 一、学科综合
【例题1】太阳的能量以光的形式辐射到地球，许多实验表明，人眼是看不见某些光的。下列关于不可见光的说法，正确的是（ ）A．验钞机利用红外线来鉴别纸币的真伪B．紫外线的热效应明显C．只有太阳能辐射红外线D．餐馆里常用紫外线来消毒杀菌
A．利用紫外线能使荧光物质发光，验钞机利用紫外线来鉴别纸币的真伪，故A错误；B．紫外线具有化学效应，红外线的热效应明显，故B错误；C．一切物体都能辐射红外线，故C错误；D．紫外线可以换杀菌，餐馆里常用紫外线来消毒杀菌，故D正确。
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