2018年八年级物理上册 第三章《光和眼睛》课件（打包8套）（新版）粤教沪版.zip

第三章 光和眼睛3.1光世界巡行光及其作用内容 说明光能照亮物体光能照亮物体，使我们看见物体，我们的生活也离不开光，光每天都为我们服务光能传递能量(1)光合作用：万物生长靠太阳，花草树木依靠光合作用茁壮成长；（ 2）应用：太阳能热水器光能传递信息现代通信利用光缆传递大量的信息，超市利用激光扫描条形码，工厂利用光进行啤酒质量的检查，隧道工程中的激光导引，医学领域中的 X光照射仪，城市美化中光的应用，光还能遥控各种电器内容 说明光能照亮物体光能照亮物体，使我们看见物体，我们的生活也离不开光，光每天都为我们服务光能传递能量(1)光合作用：万物生长靠太阳，花草树木依靠光合作用茁壮成长；（ 2）应用：太阳能热水器光能传递信息现代通信利用光缆传递大量的信息，超市利用激光扫描条形码，工厂利用光进行啤酒质量的检查，隧道工程中的激光导引，医学领域中的 X光照射仪，城市美化中光的应用，光还能遥控各种电器例 1 下列四种现象中，主要反映光具有能量的是 ( )A.照镜子B.用放大镜点燃纸C.用显微镜观察细胞组织D.美化城市解析：照镜子、用显微镜观察细胞组织、美化城市均说明光可以传递信息，用放大镜点燃纸是利用光能使纸的温度升高，从而达到纸的着火点，使纸燃烧起来，说明光具有能量 .B光是怎样传播的要点 举例或说明概念 自行发光的物体叫光源常见的光源如太阳、燃烧的蜡烛、萤火虫、篝火等分类 光源可分为天然光源和人造光源天然光源如太阳、萤火虫、斧头鱼、水母等，人造光源如燃烧的蜡烛、篝火、发光的灯泡等（ 1）光源知识解读（ 1）只有自行发光的物体才是光源 ;（ 2） “有没有人为因素存在 ”是判断光源种类的依据 .如篝火是人类燃烧木材得到的，所以是人造光源；而萤火虫能发光与人类无关，所以是天然光源例 2 图 3-1-1中不属于光源的是 ( )解析：点燃的生日蜡烛、奥运圣火和西下的夕阳自身都能够发光，所以它们都是光源；璀璨的宝石反射其他发光物体的光，它自身不能发光，所以不是光源 .故选 B.图 3-1-1B（ 2）光的直线传播定义 说明光的传播光在同一种均匀介质中沿直线传播“同一 ”表明应是同一介质； “均匀 ”表明该介质的密度要均匀光线用一条带箭头的直线表示光的轨迹和方向光线不是真实存在的，而是为了研究方便，人们假想出来的模型知识解读（ 1）光的直线传播的条件是光在同一种均匀介质中传播 .（ 2）光的传播不依赖介质，光既可以在介质中传播，又可以在真空中传播 .（ 3）太阳光能够传播到地球上，说明光可以在真空中传播（ 3）光沿直线传播的几种现象现象 成因影子 光在传播过程中，当遇到不透明的物体时，便会在物体后面光不能到达的区域产生影子日食 当月球转到地球和太阳之间，且三者处于同一直线上时，月球就挡住了太阳射向地球的部分光，由于光的直线传播，在地球上处于月球阴影的区域就发生了日食影子日食现象 成因月食 当地球转到月球和太阳之间，且三者处于同一直线上时，地球就挡住了太阳射向月球的部分光，由于光的直线传播，在阴影部分的月球则不能反射太阳光，这就形成了月食月食现象 成因小孔成像光穿过小孔射到光屏上所成的像，如右图所示，小孔成像中所成像的大小跟物体、光屏到小孔的远近有关 .物体离小孔越近，光屏离小孔越远，所成的像就越大，并且所成的像是一个倒立的实像（实像是指能呈现在光屏上的像），小孔成像中所成像的形状与小孔形状无关，是由光源形状决定的小孔成像例 3 如图 3-1-2所示，小明想通过 A、 B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 _________上，这样操作的依据是 _______________________________.操作过程中，他还在 B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是 _______（填 “正立 ”或 “倒立 ”）的 .图 3-1-2倒立同一直线光在均匀的空气中沿直线传播解析：光在均匀的空气中是沿直线传播的，小明想通过 A、 B两张纸片上的小孔看见烛焰，应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；蜡烛发出的光通过 A纸片上的小孔在 B纸片上形成像，像是倒立的实像 .光的传播有多快定义 举例或说明光速光每秒传播的距离叫光速光在真空中的传播速度为3×108 m/s光年光年是长度单位，是计量光在真空中沿直线传播一年的距离的单位光在真空中 1年传播的距离约等于 9.46×1012 km，这一长度为 1光年 .天文学上常用光年来表示天体间的距离在空气中，光的传播速度约为3×108 m/s，远大于声音的传播速度，所以每次打雷时，总是先看见闪电，再听见雷声 .知识解读（ 1）光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度；（ 2）光在空气中的传播速度十分接近光在真空中传播的速度，也可以视为 3×108 m/s，光在水中的速度约为真空中的 ,在玻璃中的速度约为真空中的比较声音和光传播的不同点现象 特点 传播速度光的传播在透明物体中传播 在透明物体中比在真空中传播的速度小，在真空中传播得最快，约为 3×108 m/s在真空中传播声的传播在固体、液体、气体中传播一般情况下，在固体中的传播速度比液体中快，在液体中的传播速度比气体中快 .声音在 15 ℃ 空气中的传播速度约为 340 m/s在真空中不能传播例 4 光在真空中的传播速度为 ________m/s；打雷时，常常先看见闪电，后听到雷声的原因是 _________________.为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需 2.56 s,则地球和月球间的距离是 ________ m.解析：光在真空中的传播速度是 3×108m/s,闪电和打雷是同时发生的，由于在空气中光速大于声音的速度，所以先看见闪电，后听到雷声 .利用激光测距时，激光往返的路程 s=ct=3×108 m/s×2.56 s=7.68×108 m，地球和月球间的距离s′= s= ×7.68×108 m=3.84×108 m.3.84×1083×108空气中光速大于声速光的色散内容 图示或说明光的色散一束白光透过三棱镜折射后，在另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散彩虹就是太阳光通过空气中的小水滴色散形成的单色光 像七种色光这样，不能再分解的光叫作单色光复色光 由单色光混合而成的光叫作复色光内容 图示或说明色散现象的实质光通过三棱镜后会发生折射，且不同的色光通过三棱镜后其偏折程度不同，这样白光就被分离开了知识解读（ 1）太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成；（ 2）白光不是单色光，而是由七种色光混合而成的复色光例 5 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 3-1-3能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是 ( )图 3-1-3解析：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 ,所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，红光在最上面，紫光在最下面 .故选 A.A让一束太阳光经过三棱镜，在三棱镜后面的光屏上依次呈现出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光 .由此我们可以判断出棱镜对不同色光的偏折能力不同，对红光的偏折能力最弱，对紫光的偏折能力最强 .光的三基色和颜料的三基色色光 颜料三基色 红、绿、蓝 品红、黄、青知识解读（ 1）红、绿、蓝三种颜色的光等比例混合得到的是白光；（ 2）品红、黄、青三种颜色的颜料按比例混合得到的是黑色的颜料；（ 3）红、绿、蓝三种颜色的光按不同比例混合可以产生其他任何颜色的光，但红、绿、蓝三种色光是不能用其他颜色的光混合而成的；（ 4）品红、黄、青三种颜色的颜料按不同比例混合可以产生其他任何颜色的颜料，但品红、黄、青三种颜料是不能用其他颜色的颜料混合而成的分不清影子与小孔成像中的像例 6 晴天，树荫下的地面上出现的圆形光斑是 ( )A.太阳的实像 B.太阳的影子C.太阳的虚像 D.树叶的影子解析：树荫下的地面上出现的圆形光斑是太阳光通过浓密的树叶间的小孔所成的太阳的像，且是实像，是由光的直线传播形成的，故选 A.A错解 :B或 C或 D注意 ：错选 B、 D项是因为不知道太阳光通过树叶间的小孔射到地面就是小孔成像；错选 C项是没有弄清小孔成的像到底是虚像还是实像 .题型一 光的直线传播及其应用例 7 一个人晚上沿马路行走经过一盏路灯时，路灯照射出人在地上的影子的长短变化情况是 ( )A.逐渐变长 B.先变长、再变短C.逐渐变短 D.先变短、再变长解析：当人在远处时，人与灯光的夹角（钝角）小，形成的影子长，当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短 .当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长 .因此当人经过路灯时，影子先变短后变长 .故选 D.答案： D远离路灯时，根据人身高、路灯高、光线角度变化，分析影长的变化思路导图人经过路灯分两个过程：走向路灯和远离路灯走向路灯时，根据人身高、路灯高、光线角度变化，分析影长的变化题型二 光的传播速度例 8 人类至今唯一一个亲身访问过的天体就是月球，月球与地球的平均距离约为 3.84×108 m.激光的速度是 3×108 m/s.用激光反射器向月球发射激光信号 .（ 1）经过多少秒在地面上能接收到返回的激光信号？（ 2）能否用超声波代替激光测量地球和月亮之间的距离？为什么？思路导图已知光速是 c，月球到地球的距离为 s激光信号返回地面的时间 t=声、光传播有区别，声音传播需要介质解析：（ 1）已知光的传播速度为 3×108 m/s,往返的路程 2s=2×3.84×108 m=7.68×108 m，则激光信号返回地面的时间 t= ＝ 2.56 s.（ 2）不能，因为地球到月球之间是真空，声音的传播需要介质，不能在真空中传播，所以这种方法不能用来测量地球到月球之间的距离 .答案：（ 1） 2.56 s（ 2）这种方法不能用来测量地球和月球之间的距离，因为声音不能在真空中传播 .题型三 光的色散例 9 中国科技馆里有一个 “光线小岛 ”，这个展品可以让参观者体验到光射向平面镜、透镜、棱镜后的情况 .如图 3-1-4所示，白光通过三棱镜后形成一条彩色带，这种现象叫作光的 _________（填 “分解 ”或 “色散 ”）现象，它说明白光是由 ___________色光组成的 .图 3-1-4七种色散第三章 光和眼睛3.2探究光的反射规律内容 说明光的反射 光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫作光的反射光遇到水面、玻璃以及其他许多物质的表面都会发生反射光的反射现象光的反射使我们能看到不发光的物体 .内容 说明与光的反射有关的几个概念入射点（ O）：入射光线与反射面的交点；入射光线（ AO）：射向反射面的光线；反射光线（ OB）：入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线；法线（ ON） :从入射点引出的一条垂直于反射面的直线 ;入射角（ α） :入射光线 AO与法线 ON的夹角；反射角（ β）：反射光线 OB与法线 ON的夹角内容 说明我们能看见物体的原因（ 1）物体（光源）发射的光进入我们的眼睛；（ 2）物体（非光源）反射的光进入我们的眼睛一般来说，任何物体的表面都能反射光，我们能看见本身不发光的物体，就是由于经过它表面反射的光线进入了我们的眼睛知识解读（ 1）当光线垂直于反射面入射时，入射角为 0°，而不是90°；（ 2）入射光线和反射光线都有方向，用字母表示时应沿光线方向叙述字母， AO、 OB不能叙述为 OA、 BO；（ 3）光的反射发生在物体表面或两种介质的交界面上；（ 4）入射光和反射光在同一种介质中传播，虽然传播方向发生改变，但速度不变；（ 5）不同物体表面反射光的能力不同，所以我们看到的物体的亮度不一样，物体反射光的能力越强，看起来就越亮注意 ： 光的反射是一种普遍现象，一般来说，物体的表面都能反射光，发生反射的光仍在原来的介质中传播，但要与光的直线传播区分开 .例 1 如图 3-2-1所示是表示光在物体表面反射的情况，图中是 _______反射光线， _____是法线， _____是入射角， _____是反射角 .解析：根据反射定律的内容可知，图中 ON是法线，AO是入射光线， ∠ 2是反射光线， ∠ 2是入射角， ∠ 3是反射角，而且 ∠ 3=∠ 2.图 3-2-1∠ 3ONOB ∠ 2探究光的反射规律内容实验器材一块平面镜、红色激光笔、直尺、彩笔、量角器、一张可折叠的硬纸板实验图乙甲内容进行实验（ 1）用红色激光笔贴着垂直放置在平面镜上的纸板发射一束红光，沿某一个方向射到 O点，经平面镜反射，沿另一方向射出，在纸板上用彩笔描出入射光线与反射光线的径迹；（如图甲所示）（ 2）改变光束的入射方向，重做两次，分别用不同颜色的彩笔记录光线的轨迹；（ 3）用激光笔从反射光线一侧逆着反射光线照过去，发现光线可以沿原路返回去；（ 4）取下纸板，用量角器测量 ON两侧的入射角和反射角；（ 5）将纸板 F向前折或向后折发现不能看到反射光线（如图乙所示）内容实验数据实验结论光反射时，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居法线两侧；反射角等于入射角；在光的反射现象中光路是可逆的知识解读（ 1）光的反射定律可简记为 “三线共面，法线居中，两角相等 ”；（ 2）光发生反射时，光路是可逆的，也就是说，甲在平面镜中能看到乙的眼睛，乙也一定能从同一平面镜中看到甲的眼睛；（ 3）不能将 “反射角等于入射角 ”说成 “入射角等于反射角 ”，因为先有入射，后有反射，入射是 “因 ”，反射是 “果 ”；（ 4）当入射光线垂直射向平面镜时，反射光线、入射光线和法线三线重合，反射角等于入射角等于 0°注意 ： 实验中纸板的作用是显示光的传播路径，验证反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内，显示反射角随入射角变化的情况 .注意事项： ① 让一束红光贴着纸板射向平面镜是为了显示入射光线的位置； ② 让激光手电筒从反射光线一侧逆着反射光照射过去是为了验证光在反射时，光路是否可逆； ③ 将纸板F向前或向后折是为了探究反射光线与入射光线、法线是否共面 .例 2 (山东聊城中考 )为了探究光反射时的规律，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔，依据教材设计了如图 3-2-2所示的实验 .图 3-2-2（ 1）实验中还需要的器材是 _________.（ 2）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你该采取的操作是 _____.A.向纸板喷烟或雾B.使光束垂直纸板射到 O点C.使光束贴着纸板射到 O点（ 3）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光线的径迹 .取下纸板，测量 ON两侧的 ∠ i和∠ r，将数据记录在上表中，根据数据得出的结论是 __________________________________________________.在光的反射现象中，反射角等于入射角量角器C（ 4）若将一束光贴着纸板沿 FO方向入射到 O点，光将沿图中的 OE方向射出，因为在反射现象中， ________.解析：（ 1）为了测量入射角和反射角的大小，还需要的测量工具是量角器 .（ 2）为了使光线能在纸板上显示出来，应该采取的操作是使激光器紧贴纸板入射，即选项 C的说法符合题意 .（ 3）根据表中的数据可以得出的结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角 .（ 4）让光线沿着 FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着 OE方向射出，该现象说明在光的反射现象中，光路是可逆的 .光路可逆镜面反射与漫反射镜面反射 漫反射光路图内容 发生在光滑表面上的反射发生在粗糙表面上的反射应用 平静的水面、平面镜漫反射能使我们从不同的方向看到物体我们能看见人是因为光照在人身上发生了漫反射，所以从任何方向都能看到 .有时看不见镜子里的人是因为人反射的光照在镜子上发生了镜面反射，只能在特定方向看到 .镜面反射 漫反射不同点 反射光仍平行，只能在某个方向看到反射光反射光向各个方向射出，能在各个方向看到反射光相同点 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律知识解读（ 1）我们之所以能从不同的方向看到物体，是因为光在物体的表面发生了漫反射；（ 2）虽然漫反射的反射光线射向四面八方，但对于每一对反射光线和入射光线来说，都遵循光的反射定律例 3 下列关于镜面反射和漫反射分析正确的是 ( )A.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 B.只有发生镜面反射的物体我们才能看到它C.光照到衣服上时会发生漫反射D.当平行的入射光线射向平面镜后，其反射光线将不再平行解析：镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故 A错误；物体发生镜面反射或漫反射的光线进入我们的眼睛，我们都能看到它，故 B错误；衣服的表面是粗糙的，当光照射到衣服上时发生的是漫反射，故 C正确；当平行的入射光线射向平面镜后，发生镜面反射，其反射光线将仍然平行射出，故 D错误 .答案： C判断镜面反射和漫反射时，不能看反射后的光线是否平行，而要看反射面是否光滑 .若反射面是光滑的，则为镜面反射，否则就是漫反射 .光反射的应用与危害内容 应用应用在潜望镜中潜望镜利用光的反射使光线沿与原光线垂直的方向射向下方应用在光纤中 光纤利用光的反射传递信息危害 玻璃幕墙反射的强烈阳光，影响了居民的生活，使司机驾驶汽车时受到干扰 .户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和娱乐场所的彩色光源，也都有可能对我们的身体健康和周围的环境造成各种不良的影响例 4 目前光污染越来越严重，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等都能造成光污染，形成光污染的主要原因是 ( )A.光的反射 B.光的混合C.光的色散 D.光沿直线传播 解析：由于建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等的表面都很光滑，所以光照在它们的表面时会发生镜面反射，造成光污染，影响居民的生活 .故选 A.答案： A混淆镜面反射和漫反射例 5 小华在学习了光的反射后，在家进行实验，晚上，他在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，从侧面看去，如图 3-2-3所示，他会看到的现象及原因分析正确的是 ( )A.镜子比较亮，因为它发生了镜面反射 B.镜子比较亮，因为它发生了漫反射C.白纸比较亮，因为它发生了镜面反射D.白纸比较亮，因为它发生了漫反射 图 3-2-3解析：当用手电筒垂直照射白纸和平面镜时，平面镜会发生镜面反射，反射光线垂直反射，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，所以平面镜是暗的；光线垂直照射到白纸上，白纸表面是粗糙的，发生漫反射，反射光线射向四面八方，从侧面看时，有光线进入人眼，所以白纸是亮的 .故选 D.答案： D错解 :A注意 ：没能掌握人看到物体的条件和正确区分漫反射和镜面反射 .平面镜发生的是镜面反射，当光线垂直照射到平面镜上时，反射光线都竖直向上，其他方向没有反射光线，因此，从侧面看时，没有反射光线进入人眼，所以平面镜较暗 .白纸发生的是漫反射，反射光线射向各个方向，各个方向上都有反射光线，因此有反射光线进入人眼，所以白纸较亮 .感觉亮与暗的关键是看进入眼睛的光线的多少 .不能正确判断入射角和反射角例 6 入射光线与平面镜的夹角由 90°减小到 60°时，反射角将 ( )A.由 90°减小到 60° B.由 30°减小到 0°C.由 0°增大到 60° D.由 0°增大到 30°解析：入射角、反射角的确定要以法线为标准 .入射角是入射光线与法线的夹角，它跟入射光线与镜面的夹角是互余角 .当入射光线与镜面的夹角是 90°时，入射角为 0°，反射角也为 0°.当入射光线与镜面的夹角减小到 60°时，入射角从 0°增大到 30°，反射角也由 0°增大到 30°，故选 D. D错解 :A注意 ：由于没有掌握入射角、反射角的定义而误把光线与镜面的夹角当作入射角或反射角 .题型一 探究光的反射规律例 7 (甘肃天水中考 )如图 3-2-4所示，在 “探究光的反射定律 ”实验中，小红同学将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上 .图 3-2-4（ 1）实验时让光贴着纸板入射是为了 ____________.（ 2）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿 AO入射时， _________（填 “能 ”或 “不能 ”）在纸板上看到反射光 .（ 3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是 ____________________________________.（ 4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当 ___________________.显示光路不能用笔在纸板上沿着光路将其描画下来进行多次实验解析：（ 1）实验时如果不让光贴着纸板入射，就无法确定反射光线、入射光线，所以让光贴着纸板入射是为了显示光路，方便观察与测量 .（ 2）入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，因此我们在纸板上看不到反射光线 .（ 3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来 .（ 4）只进行一次实验，根据一次测量就得出的实验结论不具有普遍性，为了使结论符合客观事实，应进行多次实验 .第三章 光和眼睛3.3探究平面镜成像特点平面镜成像的特点内容实验器材 玻璃板、玻璃支架、白纸、两支同样的蜡烛、刻度尺实验步骤（ 1）如右图所示，在桌面上铺一张大纸，在纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜，在纸上记下平面镜的位置 .把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿一支没有点燃的同样的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下这两个位置 .实验时注意观察蜡烛的大小和它像的大小是否相同 .内容实验步骤（ 2）移动点燃的蜡烛，重做实验 .（ 3）用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来，用刻度尺测量它们到平面镜的距离 .（ 4）拿一个光屏放在像的位置，从侧面观察在光屏上会不会出现一个像 .平面镜成的像大小与物体大小相等 .内容实验结论像与物大小相等，像与物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等，平面镜所成的像是虚像，像与物关于镜面对称知识解读(1)虚像与实像：物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫实像 ,把不能呈现在光屏上，只能用肉眼观察到的像叫虚像 .（ 2）平面镜成像的特点可简记为 “等大、等距、垂直、虚像”.（ 3）平面镜成像的原理是光的反射 .（ 4）像的大小由物体的大小决定，与物体到平面镜的距离无关 .无论镜子多小，都能使物体形成一个完整、与物体等大的像，镜子的大小只会影响观察到像的范围的大小说明 ： ① 在探究平面镜成像时用玻璃板代替平面镜的原因是平面镜是不透明的，用平面镜做实验无法找到像的位置，所以用玻璃板来代替 .② 在探究平面镜成像时取两支相同的蜡烛的目的是探究平面镜所成的像与物体的大小关系 .③ 玻璃板要竖立放置是为了蜡烛与像重合 .④ 使用光屏的目的是探究平面镜成的是虚像还是实像 .⑤ 由于玻璃板有一定的厚度，测量物与像到镜面的距离时应选取点燃蜡烛这侧的镜面 .1平面镜成像的特点例 1 如图 3-3-1所示是利用透明玻璃探究平面镜成像特点的实验示意图，下列说法正确的是 ( )A.蜡烛远离玻璃板的过程中，蜡烛的像始终等大B.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关C.把光屏放在玻璃板后像所在的位置，像会成在光屏上D.用玻璃板代替平面镜是为了能在玻璃板后成一实像图 3-3-1解析：蜡烛通过玻璃板成的像是等大、正立的虚像，只要蜡烛的大小不变，像的大小就不变，像的大小只与蜡烛本身有关，故 A正确， B错误；因平面镜成的像是虚像，所以不能在光屏上呈现，故 C错误；用玻璃板代替平面镜，目的是确定像的位置与大小，并不会成实像，故 D错误 .答案： A平面镜成像的特点：像与物的大小相同，像与物到镜面的距离相等，像与物的对应点连线与镜面垂直，成虚像；在探究平面镜成像特点时，用玻璃板代替平面镜，是为了确定像的位置与大小平面镜成像的原理内容 图示 说明原理光的反射现象平面镜所成的像是由经平面镜反射后的光线的反向延长线会聚而成的，是虚像平面镜所成的像为虚像，不能用光屏承接 .知识解读平面镜成像的原理是光的反射现象，镜前的物体射向平面镜的光线，遇到平面镜就会发生反射，反射光线进入人的眼睛，人的眼睛会感觉到物体的存在，反射光线的反向延长线的交点就形成了物体在平面镜中的像关于平面镜成像，无论镜子大小，只要发生了光的反射就能形成物体完整的像 .镜子的大小只会影响观察到像的范围的大小，镜子大，能观察到的像的范围就大，反之，范围就小 .例 2 (潍坊中考 ) 如图 3-3-2所示，小明同学身高 1.8 m，家里装修时要在墙上安装一个竖直的平面镜，为了能从平面镜中看到自己的全身像，平面镜的最小长度应为 ( )A.30 cmB.60 cmC.90 cmD.120 cm图 3-3-2解析：如图 3-3-3所示， A、 C、 B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置 .EF为平面镜的位置，由平面镜成像特点可确定 A′、 C′、 B′为 A、 C、 B的像，因为 OC=OC′，所以 OC= CC′，根据三角形中位线的性质可知， EF＝ A′B′＝ AB， EF为平面镜的最小长度， AB为小明的身高，所以镜的长度应为小明身高的一半，小明身高 1.8 m，则平面镜的最小长度为 0.9 m.故选 C.答案： C图 3-3-3根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称 .分别找出小明的头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像的特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜的长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置 .利用平面镜成像作图步骤根据反射定律作图（ 1）从发光点 S向平面镜引出两条入射光线 ;（ 2）根据光的反射定律，反射角等于入射角，作出反射光线 ;（ 3）作两条反射光线的反射延长线，找出交点 S′， S′即是 S的像，如右图所示步骤根据平面镜成像特点作图（ 1）过 S点作平面镜的垂线，交平面镜于 O点；（ 2）在另一侧截取 S′O=OS， S′即为 S的像，如右图所示知识解读法线、像与物连线、虚像及反射光线的反向延长线要用虚线；像与物要对称；实际光线要标上箭头例 3 如图 3-3-4所示， AB、 CD是发光点 S发出光线的两条反射光线，在图中画出发光点 S和它在平面镜中的像 S′.图 3-3-4 图 3-3-5解析：先将两条反射光线 AB、 CD反向延长交于一点 S′，再通过平面镜作出 S′的对称点 S,S即为发光点，如图 3-3-5所示 .答案：如图 3-3-5所示本题的另一种作图方法：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出两条反射光线的入射光线，两条入射光线的交点即为发光点 .再作发光点关于平面镜的对称点即为像点 .平面镜的应用内容生活中的平面镜利用平面镜成像：舞蹈演员利用平面镜可以观察和纠正自己的动作利用平面镜改变光路：潜望镜利用平面镜改变光路，在水下观察水面的情况知识解读（ 1）平面镜能成正立、等大的虚像 .如利用平面镜进行梳妆、试衣、试鞋，利用平面镜检查舞蹈演员的动作是否规范等；平静的水面、光滑的金属面都具有平面镜的作用 .（ 2）平面镜可以改变光路 ,如掘山洞时，将太阳光反射到作业面照明；修建体育场或高大建筑物时，利用平面把太阳光反射到场地室内改善光照条件等例 4 如图 3-3-6所示为潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体 AB的像是 ( )A.倒立、放大的虚像 B.正立、等大的虚像C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的实像图 3-3-6B潜望镜的原理是地面上的、远处的景物反射的光照射到潜望镜上的平面镜上，再反射到下面的平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见地上面的以及远处的景物 .解析：通过潜望镜观察到的物体是经平面镜两次反射所成的像，实质还是平面镜成像，所以所成的像仍然是等大的虚像，故选 B.凸面镜和凹面镜定义 图示 举例凸面镜利用球面外表面做反射面的镜子叫作凸面镜汽车的后视镜凹面镜利用球面内表面做反射面的镜子叫作凹面镜太阳灶、医生用的反光镜、手电筒的反光罩等知识解读（ 1）凸面镜对光线有发散作用 ;（ 2）凹面镜对光线有会聚作用凸面镜成的像比实际物体小，凹面镜成的像比实际物体大 .没有正确理解平面镜成像特点例 5 某同学从远处走向一面穿衣镜，他在镜中像的大小及像和人之间距离的变化正确的是 ( )A.像大小不变，像和人之间的距离变小B.像变大，像和人之间的距离变大C.像变大，像和人之间的距离变小D.像大小不变，像和人之间的距离不变解析：物体在平面镜中成的像的大小跟物体的大小有关，跟其他因素无关；某同学从远处走向平面镜，人的大小不变，像的大小不变；物、像到平面镜的距离相等，人到平面镜的距离减小，像到平面镜的距也减小，所以像和人之间的距离减小 .故选 A.答案： A错解 :C注意 ：根据错误的生活经验 ,当感觉到我们走向穿衣镜时，会看到镜中的像逐渐变大，像和人之间的距离逐渐变小，因而错选 C.题型一 探究平面镜成像规律例 6 (江苏常熟月考 )小明在做 “探究平面镜成像特点 ”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，取两支完全相同的蜡烛 A和 B进行实验，如图 3-3-7甲所示 .（ 1）为便于观察，该实验最好在较 _______（填 “明亮 ”或 “黑暗 ”）的环境中进行 .（ 2）小明点燃玻璃板前的蜡烛 A，他应该在玻璃板 _______ （填 “前 ”或 “后 ”）观察，调整玻璃板后的蜡烛 B的位置，直到看上去B和 A的像 _____，此时蜡烛 B的位置即为蜡烛 A的像所在的位置 .黑暗前重合位置 . （ 3）若将光屏放在玻璃板后像所在的位置，像 _______ （填 “能 ”或 “不能 ”）成在光屏上 .（ 4）玻璃板的前后两面都可以反射成像，所以实验中通常会选用较薄的玻璃板 .当把笔尖触到较厚的玻璃板上时（如图乙），看到笔尖的像与笔尖相距 4 mm，则玻璃板的厚度约为 _______ cm.甲 乙图 3-3-70.2不能解析：（ 1）在较明亮的环境中，很多物体都在反射光线，干扰人的视线；在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，所以应在比较黑暗的环境中进行实验 .（ 2）点燃 A蜡烛，在玻璃板前面通过玻璃观察，同时小心地移动B蜡烛，直到与 A蜡烛的像完全重合为止，此时蜡烛 B的位置即为蜡烛 A的像所在的位置 .（ 3）因为虚像不能用光屏承接，所以光屏放在蜡烛 B的位置上，发现光屏上不能承接到像 .（ 4）因为像距等于物距，所以 4 mm等于物距与像距之和，故平面镜的玻璃厚度是 2 mm=0.2 cm.题型二 利用平面镜成像作图例 7 根据平面镜成像的特点，画出图 3-3-8中物体 AB在平面镜中所成的像 .（保留作图辅助线）图 3-3-8解析：平面镜成像的特点是像与物大小相等、到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直、左右互换，即像与物关于平面镜对称，利用这一对称性作出 AB的像 .分别作出物体 AB的端点 A、 B关于平面镜的对称点 A′、 B′，用虚线连接 A′、 B′， A′B′即为 AB在平面镜中的像 .如图 3-3-9所示 .答案：如图 3-3-9所示图 3-3-9第三章 光和眼睛3.4探究光的折射规律光的折射内容 举例或说明折射的概念光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫作光的折射当光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向一般要改变，其中一部分发生反射，光回到原来介质中继续传播；同时还有一部分进入另一种介质而发生折射，光在新介质中继续传播光从空气斜射入水中时，会发生折射，导致船桨像被 “折断 ”一样.内容 举例或说明折射的两种情况（ 1）光从一种介质斜射入另一种介质；（ 2）光在密度不均匀的同种介质中传播，也会发生折射（ 1）光从空气斜射入水中时，会发生折射；（ 2）光在密度不均匀的空气中传播时，也会发生折射现象，海市蜃楼就是光在密度不均匀的空气中传播造成的（即发生了折射）知识解读（ 1）折射发生在两种介质或同种不均匀介质中；（ 2）当光线垂直于介质表面入射时，光的传播方向不变；（ 3）发生折射的条件：光线必须是斜射；（ 4）折射光路是可逆的；（ 5）光在发生折射时，一定同时发生反射；但光在发生反射时，不一定发生折射例 1 下列光现象中，由于光的折射形成的是 ( )A.赵州桥在水中形成 “倒影 ” B.手在墙上形成 “手影 ”C.筷子好像在水面处向上弯 D.景物在凸面镜中成像解析：光从一种介质斜射入另一种介质时会发生折射现象 .赵州桥在水中形成 “倒影 ”，是平面镜成像，属于光的反射现象；手在墙上形成 “手影 ”，是光沿直线传播形成的；筷子好像在水面处向上弯折，属于光的折射现象；景物在凸面镜中成像，是凸面镜成像，属于光的反射现象 .故选 C.答案： C光的折射规律内容实验器材一支激光笔、一个玻璃水槽、一个可折叠的光屏、一个量角器和一块玻璃砖实验图光从玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角 .内容实验步骤（ 1）让光从空气斜射入水中，使可折叠光屏的两块光屏处于一个平面上，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系；保持可折叠光屏中紧贴入射光线一侧的光屏位置不变，将另一侧光屏向前折或向后折，使可折叠光屏的两块光屏不在同一个平面上，观察是否能同时在光屏上看到折射光线和入射光线 .（ 2）比较折射角和入射角的大小 .（ 3）改变入射角的大小，观察折射角的变化情况 .内容实验步骤（ 4）换用玻璃砖，让光从空气进入玻璃砖中，比较折射角和入射角的大小，改变入射角的大小，观察折射角的变化情况 .（ 5）让光从水或玻璃砖中斜射到空气中，观察折射角和入射角的变化 .（ 6）让光从空气垂直射向水或玻璃砖中，观察光的传播方向如何变化 .（ 7）让光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的分界面上，观察光的传播方向如何变化内容实验现象（ 1）折射光线、入射光线位于法线两侧；折叠光屏的两块光屏不在同一平面上时，不能同时观察到折射光线和入射光线 .（ 2）光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角 .（ 3）入射角增大，折射角也增大；入射角减小，折射角也减小 .（ 4）把水槽换成玻璃砖，也有上述类似现象 .（ 5）光从水或玻璃砖斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射角随入射角的增大而增大 .内容实验现象（ 6）光从空气垂直射向水或玻璃中时，传播方向不变 .（ 7）光逆着原来折射光线的方向入射到两种介质的分界面上时，逆着原入射光线的方向射出实验结论（ 1）光折射时，折射光线、入射光线、法线三者在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧 .（ 2）光从空气斜射到水或玻璃砖表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，入射角增大时，折射角也增大 .光垂直射到水或玻璃砖表面时，在水或玻璃砖中的传播方向不变 .（ 3）在光的折射现象中，光路是可逆的例 2 如图 3-4-1所示的光路图中，能正确表示光从空气射入水中时发生的反射和折射现象的是 ( )图 3-4-1解析：当光从空气斜射入水中时，折射角应小于入射角，当光发生反射时，反射角与入射角相等，故 A、 D错误， B正确；当光发生折射时，折射光线和入射光线分居法线两侧，故 C错误 .故选 B.B要解决此题，需要知道当光线斜射到两种介质的分界面上时，会同时发生反射和折射，光在发生反射时，反射角等于入射角；当光从空气中斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即折射角小于入射角 .自然界中的折射现象现象分析 图示池水变浅 如右图所示，从 A点射出的两条光线经折射后射入人眼，而我们会觉得光好像是从A′点射入我们眼睛里的，看起来物体的位置变浅了（或变高了）现象分析 图示缥缈的海市蜃楼是怎样形成的海市蜃楼是由于空气的分布不均匀，从而导致光线折射而产生的现象 .春夏之交，有的时候海面温度比高空低，上层空气稀薄，造成空气密度不均匀，远处（主要是地平线下）的物体反射太阳的光线斜射入空气的过程中发生折射 ;人逆着光线看去，地平线下的物体就浮在空中，宛如天上仙境，其实我们看到的是物体因折射而形成的虚像知识解读无论是从岸上看物体，还是从水中看物体，物体的像都升高了.“从岸上看水中的物体，物体变浅了 ”即物体的像变高了例 3 暑假，小梦陪着爷爷到湖里叉鱼 .小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼 .如图 3-4-3所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因是 ( ) 图 3-4-2图 3-4-3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上去，看到的是变浅的鱼的虚像 .因此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 .由此可知， A、 C选项光的传播方向错误， B选项折射角等于入射角，故 B错误，只有 D选项正确 .答案： D此题主要考查光的折射现象，鱼身上反射出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变浅了 .把实际情况和光路相混淆例 4 如图 3-4-4甲所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束光从左上方斜射向水面，这时反射角为 α，折射角为 γ；若把容器右侧稍微垫高，如图 3-4-4乙所示，待水面重新平静后，反射角为 α′，折射角为 γ′，那么 ( )甲 乙图 3-4-4A.α′＜ α,γ＜ γ′ B.α′=α,γ′=γC.α′＞ α,γ′＜ γ D.α′＜ α,γ′＞ γ解析：当把容器的右端垫高些时，水面仍是水平的，即法线方向仍然是竖直方向，故入射角不变，所以反射角和折射角也不变化，即 α′＝ α,γ′＝ γ.答案： B错解 ： A或 C注意 ：本题误将容器位置的变化混淆为水面的变化 .其实，无论容器侧面被垫起多高，平静后的水面总是水平的，所以容器侧面被垫起，并不能改变入射角的大小，所以反射角和折射角也不会改变，故选 B.题型一 光的折射规律的应用例 5 某校新建成一个喷水池，在池底中央安装了一只射灯 .射灯发出的一束光照在右边的池壁上，当池内无水时，站在池旁左边的人看到在 S点形成一个亮斑，如图 3-4-5所示 .现往池内灌水，水面升至 a位置时，人看到亮斑的位置在 P点；如果水面升至 b位置时，人看到亮斑的位置在 Q点，则 ( )图 3-4-5A.P点在 S点的上方， Q点在 S点的下方B.P点在 S点的下方， Q点在 S点的下方C.P点在 S点的上方， Q点在 S点的上方D.P点在 S点的下方， Q点在 S点的上方解析：往池内注水，水面升至 a位置时，射灯发出的光线在水面上发生折射，根据折射规律可知， P点如图 3-4-6甲所示 ;水面上升至 b位置时，射灯射出的光先在水池壁上发生反射，再折射出水面，根据反射定律和折射规律知，Q点如图乙所示 .甲 乙图 3-4-6答案： D题型二 实验探究光的折射规律例 6 某同学在做 “探究光的折射特点 ”实验，如图 3-4-7是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，通过实验还得到如表数据 . 图 3-4-7（ 1）分析表中数据，可得出结论：① 光从空气斜射到水面时，将同时发生 ____________和____________现象 .② 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而 _________（填 “增大 ”“不变 ”或 “减小 ”），且折射角 _____（填 “大于 ”“等于 ”或 “小于 ”）入射角 .当光从空气垂直射到水面时，折射角的大小等于 ___度 .该同学根据上述实验中的发现和结论 ② 总结出光的折射特点 .反射折射增大小于零（ 2）若用激光沿 CO方向从水中射入空气，激光在空气中传播的光路是 _______（填 “OA”或 “OB”）；激光经过水面反射时的反射角大小等于 ______（填 “α”“β”或 “γ”） .光线从空气垂直水面射入时，入射光线、折射光线与法线重合，入射角、反射角、折射角都为 0° 思路导图光从空气斜射到水面时，发生反射和折射现象，光路是可逆的γOA解析：（ 1） ① 光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象； ② 由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角 .当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零度 .（ 2）在光的折射现象中光路是可逆的，若用激光沿CO方向将光从水中射入空气，则激光在空气中的光路是OA.光从水中斜射入空气中，反射角等于入射角，所以反射角大小等于 γ.题型三 光的折射作图例 7 (广西百色中考 )如图 3-4-8所示，光线 AO从空气斜射入水中，请画出法线和折射光线的大致方向 .图 3-4-8 图 3-4-9解析：首先过入射点垂直于水面画出法线，因为光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角，据此画出折射光线 .答案：如图 3-4-9所示例 8 小芸同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点 A和 B，其中 A为反射点， B为折射点，如图 3-4-10所示 .现保持入射点 O的位置不变，欲使反射点 A下移至 A1处，应使入射光线 MO绕着点 O沿 _____（填 “顺时针 ”或 “逆时针 ”）方向转动，同时观察到折射点由 B点可能会移到 _____（填 “B1”或 “B2”）点 .图 3-4-10解析：当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角小于入射角 .现保持入射点 O的位置不变，欲使光点 A下移至 A1处，根据反射角等于入射角，则应使入射光线绕着 O点沿顺时针方向转动（图 3-4-11中红色光线标注） .当入射光线绕着 O点沿顺时针方向转动时，入射角增大，折射角随着入射角的增大而变大，因此同时观察到折射点由 B点可能会移到 B1点 .答案：顺时针 B1图 3-4-11