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第2章 光现象
【中考透视】
中考试题中有关光现象的考点很多，主要围绕光的直线传播、光的反射、平面镜成像及光的折射的相关知识命题，常常同下一章透镜知识联系起来考查．重点考查对基础知识的掌握．
【知识网络图示】
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【名师解读】
一、知识性专题
专题1 光的直线传播
例1 太阳光在密林的地面上留下光斑，下列关于该光斑的说法正确的是( )
A．是太阳的像
B.是太阳在地面上所成的倒立的虚像
C．光斑的形状与密叶间透光的小孔的形状有关，像的形状就是小孔的形状，只是像比小孔大些
D．这种现象叫做小孔成像
E．这种现象说明光总是沿直线传播的
F．光斑的颜色与太阳的颜色相同
G．我们能在各个角度看到光斑是由于太阳光在光斑处发生了漫反射
H．光斑反射的光实际由下列成分组成：红外线、红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光、紫光和紫外线
┃分析┃ 光斑是太阳在地面上所成的倒立的实像，光斑的形状与太阳的形状相同，而与小孔形状无关，故A对，B错，C错．这种现象是小孔成像，它只能说明光在此处的空气中是沿直线传播的,光在不均匀介质中将发生弯折，故D对，E错．光斑是太阳光经树叶间小孔在地面上所成的实像，所以它的颜色与太阳的颜色相同，故F对．光在光斑处发生了漫反射，反射光射入我们眼中，我们才能在各个角度看到光斑，反射的光是太阳光，所以G对．所有物体都辐射红外线，太阳也不例外，太阳是高温发光物体，所以太阳光中含有紫外线，太阳光是白光，白光通过棱镜能色散成七色光，说明太阳光是由七种色光混合而成的，故H正确．故正确答案为ADFGH.
例2 下列现象中能用光的直线传播来解释的是 ( )
A．日食
B．在电影院的不同位置均能看见银幕上的画面
C. 筷子斜插入水中的部分看上去发生了弯曲
D．通过潜水艇上的潜望镜可以观察到水面上的情况
┃分析┃ 日食是由于光的直线传播形成的．A项对；B，D两项是光的反射；C项是由光的折射形成的．故正确答案为A．
专题2 根据光的反射规律作图
例3 如图2－151所示，试画出反射光线，标出反射角和入射角．
┃分析┃ 根据光的反射规律，先画出法线，再画反射光线，使反射角等于入射角．
答案：如图2－152所示．
例4 小明同学想将一束与水平面所成夹角为30°的太阳光竖直射入深井内，如图2－153所示，请你在图中画出反射光线并标出反射角的度数．
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┃分析┃ 反射光线竖直射入井中，反射角的度数为＝60°，如图2－ 154所示．
答案：如图2－134所示．
专题3 平面镜成像
例3 如图2－155所示，S是平面镜前一个发光点，SO是射向镜面的一条入射光线，
请在图中画山SO的反射光线及S在镜中所成的像S′．
┃分析┃ 根据平面镜的成像特点确定像S，的位置，然后画反射光线．如图2－156所示．
答案：如图2－156所示．
例6 下列说法中错误的是 ( )
A.潜望镜利用了平面镜成像的原理
B．在光的反射现象中，光路是可逆的
C．在漫反射现象中，反射角可能不等于入射角
D.平面镜所成的像是由光的反射形成的
┃分析┃ 在漫反射现象中，每一条光线都遵守光的反射定律，反射角总等于入射角，C错．故正确答案为C.
例7 如图2－157所示，承承家的小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的全身像是图2－158中的 ( )
┃分析┃ 平面镜中所成的像和物关于镜面是对称的．故正确答案为C.
例8 小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图2－159所示，在此实验中：
(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 .
(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物 关系．
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(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系．
(4)移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”)，所以平面镜所成的像是 像(填“虚”或“实”)．
(5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像(填“变大”“变小”或“不变”)．
┃分析┃ 玻璃板既能作为平面镜成像，又能透光，便于准确地找到像的位置；平面镜所成的像是虚像，在光屏上是接收不到的，平面镜所成的像和物体是等大的，其大小与物体离镜面距离无关．
答案：(1)能准确地找到像的位置(透光、成像) (2)到平面镜的距离 (3)大小(4)不能 虚 (5)不变
专题4 光的折射
例9 如图2－160甲所示，一束光线AO从空气斜射入水中，此时发生了反射和折射，在图中作出它的反射光线和折射光线．
┃分析┃ 反射光线和折射光线都与入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，因为光是从空气中斜射入水中，所以折射角小于入射角，如图2－160乙所示．
答案：如图2－160乙所示．
例10 如图2－161所示的四种现象中，属于光的折射现象的是 ( )
┃分析┃ 手影是由于光沿直线传播形成的；山在水中的倒影是由于光的反射形成的；花瓶在平面镜中的像也是由于光的反射形成的；铅笔在水面处“折断”是由于光的折射形成的．故正确答案为D．
例11 如图2－162所示的漫画说明了什么?
┃分析┃ 因为水底反射的光线在射入眼睛之前，在水面处发生了偏折，所以人逆着折射光线看去，看到的是池底的虚像，虚像比真实的位置升高了，所以感觉池水并不深．
答案：由于光的折射，池水看起来比实际的浅．
例12
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(实验探究题)当光由水斜射入空气时，在界面处既发生反射现象，又发生折射现象，并且光在空气中的折射角大于光在水中的入射角，如图2－163所示，当入射角增大时，折射角也随着增大，那么，当入射角增大到一定程度时将会发生什么现象?
请在下面写出你的猜想和支持你这一猜想的理由．
猜想： ；
理由： ．
┃分析┃ 光由水斜射入空气时，折射角r大于入射角i，当入射角增大到一定程度时，折射角等于90°，折射光线就沿分界面射出；当入射角再增大时，折射角就大于90°，这时，就没有光线沿分界面射出，光线将会全部返回到水中．
答案：猜想1：折射光线沿分界面射出
理由1：因为当入射角增大到一定程度时，折射角等于90°，这时光线就沿分界面射出
猜想2：光在空气中的折射现象消失了，光线全部返回到水中
理由2：因为当入射角增大到一定程度时，折射角将大于90°，这时就没有折射现象了，光线将全部返回到水中
二、思想方法专题
考题5 猜想法
【专题解读】 猜想也称想象或猜测，是用已知的物理知识对某些未知的事物作出科学的预测．光在真空中的传播速度最大，在空气中的传播速度略小，而在水和玻璃中的传播速度更小，由光的速度各不相等，即可猜想光在其他介质中的传播速度也可能不相等．
例13 在科幻小说《往日之光》中，作者鲍勃·肖幻想了一种慢透光玻璃，讲述了一段美丽动人的故事：“想象有一种玻璃，光在这种玻璃中运动的速度极慢，通过半厘米厚需要l0年，比蜗牛的速度还慢得多，当一块慢透光玻璃制出来时，望上去总是一片漆黑，因为还没有光穿过它，把这种玻璃放在风景秀丽的林中、湖边，带着这些美丽景致的光陷入慢透光玻璃中，10年电出不来，把在这种地方放了10年的玻璃镶在城市的住宅的窗户上，那么，在下一个l0年的过程中，这个窗子外面便仿佛呈现出林中湖泊的美景……”
这确实足—个有意思的幻想．科学技术发展到今天，部分科幻已经变成现实．
(1)本文作者进行科学幻想的依据是什么?
(2)在生活和学习中，你一定也有许多奇思妙想吧！简要写出—种想象及其依据．
┃分析┃ 该题情境优美，充满幻想，给人启迪，给出的问题是幻想要有依据，第一问的幻想依据应是使光速减慢，后一问只要联系所学知识，再插上想象的翅膀就不难得出答案．
答案：(1)光在不同的介质中传播速度不同，利用慢透光玻璃减慢光速． (2)乘坐超越光速的飞船去预知未来．
考题6 建立理想模型法
【专题解读】 建立理想模型是指：人们在观察和实验的基础上运用抽象思维能力，忽略次要因素和过程，只考虑起决定作用的主要因素和过程，把研究对象形式化、纯粹化，使人们透过现象从本质认识和处理问题．建立理想模型可以帮助人们研究不易甚至无法直接观察的现象．
本章知识应用建立理想模型法的是：用“光线”表示光的传播情况．
例14 所谓“光线”是指 ( )
A．光源发出的一条条直线
B．激光器射出的一束光
C.研究光学虚设的一种光学模型
D．表示光线传播方向的一种光
┃分析┃
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光线是为了描述光的传播径迹和方向而人为画出的带箭头的直线，是一种虚设的模型，实际并不存在．故正确答案为C．
【沙场练兵】
一、选择题
1．发生日偏食的时候，阳光透过树叶间的空隙，照在地面上的亮斑的形状是 ( )
A．圆形的 B．与树叶间的空隙的形状相同
C.月牙形的 D．无规则的各种形状
2．一只鸟在平静的湖面上飞翔，有时我们看到好像鸟在水中浮动，有时看到鸟的影子在水面上移动，则 ( )
A．前者是鸟的影，后者是鸟的像
B．前者是鸟的像，后者是鸟的影
C．前者是光的直线传播形成的，后者是光的反射形成的
D．二者都是鸟的像，形成原理一样
3．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装了一只射灯，池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑。如图2－164所示，现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面上：升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则 ( )
A. P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B. P点在S点的上方，Q点在S点的下方
C. P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
4．一个运动员穿的衣服的后面贴着“108”号，在他背对平面镜时，则他在镜中像的衣 服上的号码为 ( )
A．801 B．108 C．180 D．810
5．如图2－165所示，在p点有一发光物体，则在水下观察者的眼里(A处)，该物体的像位于 ( )
A．p点的上方 B．p点的下方
C．p点 D．p点的左下方
6．把一根竹筷斜插入水中，所看到的现象如图2－166所示，其中正确的是 ( )
7．下列几项中不属于紫外线的功能的是 ( )
A．诊断疾病 B．有助于人体合成维生素D
C．杀死有害微生物 D. 使荧光屏发光
8．汽车夜间行驶时，一般车内不开灯，这是因为 ( )
A．要节约用电
B．车内开灯形成漫反射，光线刺眼，影响司机开车
C. 车内开灯，司机前面的玻璃会反射车内物体的像，妨碍司机开车
D．车内开灯，光射到车外后视镜上，反射到司机眼中，妨碍司机开车
9．一束光向西斜射到无水的游泳池底，产生光斑，在将游泳池逐渐灌满水的过程中，池底的光斑将 ( )
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A．向东移动后静止 B．向西移动后静止
C．先向东移，后向西移 D．仍在原处不动
10．下列说法正确的是 ( )
A．我们能看到月亮是因为太阳光在月亮的表面发生了镜面反射
B．我们能提前看到日出是由于地球周围的大气层对太阳光的折射
C. 光在水中的传播速度小于光在真空中的传播速度
D．日食、月食现象可以用光的反射来解释
11．早晨，草上的露珠在阳光下呈现鲜艳的颜色，而且颜色随视线的方向的改变而改变，这是因为 ( )
A. 露珠晶莹，阳光强烈刺眼，使视觉受到影响，看到眼前五颜六色
B．光的反射
C．光的色散
D．视线方向不同，看到了露珠背后不同的颜色
12．如图2－167所示，一盛水容器置于水平桌面上，一束光线从空气斜射入水中，这时反射角为a，折射角为r，若光线传播方向不变，把容器右侧稍微垫高，待水面重新平静后，测出反射角为a′，折射角为r′，那么 ( )
A.a′r D.a′=a，r>r
二、填空题
13．小明从平面镜里看到电子表的示数如图2－168所示，这时的时刻应该是 ．
14．绿色植物的叶子反射的光是 色光，红色的花反射的光是 色光．雨后天空出现美丽的彩虹是光的 现象．
15．我国古代有句成语“坐井观天，所见甚小”，从物理学角度分析，这是 造成的．
16．卫生间的平面镜上蒙上一层水珠后就看不清人的像了，这是因为 ．
17．池水的深度为3 m，地球到月球的距离是3.8×108m．猴子捞月时看见的月亮的像到水面的距离是 ．
18．使各种色光几乎全都反射的不透明物体的颜色是 ．
19．古诗中有“大漠孤烟直，长河落日圆”的壮美诗句，诗人观察到的落日并非太阳的实际位置，而是光线经过不均匀大气时发生了 而成的像，太阳实际在如图2－169所示 位置(填“甲”或“乙”)．
20．在伊拉克战争中，所有英美联军士兵都装备了夜视镜，它是根据_ (填“红外线”或“紫外线”)的作用制成的．
三、作图与实验题
21．如图2－170所示为激光液面控制仪原理简图，固定的一束激光AO以入射角θ＝60°照射到水平液面，反射光OB射到与其垂直的光屏上，再用光电转换器将光信号变成电信号，输入控制系统就可以控制液面高度，如果液面降低到虚线处，发现光点B在光屏上移动了一段距离到B′，请在图中标明B，的位置．(要求画出光路图)
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22．如图2－171所示，一束光线从空气斜射入水中，请在图中画出这束光线的反射光线和折射光线．
23．如图2－172所示是从水中的A点射向空气的两条光线，请在图中画出对应的折射光线，要求光线的传播方向大致合理．
24．如图2－173所示，S是发光点，S′是S在平面镜中的像，L是射向平面镜的一条入射光线，在图中画出平面镜的位置和L的反射光线．
25．室内一盏电灯通过墙上的两个小洞，透射出两条细光束(如图2－174所示)．请根据这两条细光束的方向确定室内电灯的位置．(保留作图痕迹)
26．如图2－175所示是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A，B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体．
(1)为便于观察，该实验最好在 环境中进行(填“较明亮”或“较黑暗”)；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到 ，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题．
(2)点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像 为止，这时发现像与物的大小 ；进一步观察A，B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板 ，像和物到玻璃板的距离 ．
(3)为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作? ( )
A．保持A，B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察
B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(2)相同的操作
参考答案
1．C[提示：小孔成像的原理是光沿直线传播，像与物的形状相同而与小孔的形状无关．]
2．B[提示：前者是由光的反射所形成的像，后者是光的直线传播所形成的影．]
3．C
4．A[提示：由平面镜成像的对称性可知像与物左右相反．]
5．A[提示：光从空气中斜射入水中时折射光线要靠近法线方向偏折，使人眼逆着折射光线看到物体变高的虚像．]
6．D[提示：由于光从水中斜射入空气中时折射光线远离法线方向偏折，使人眼逆着折射光线看到物体变浅的虚像，即水中筷子每一点形成的虚像都在实际物体之上，即水中筷子向上弯折了．]
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7．A[提示：“诊断疾病”是利用红外线拍摄的热谱图与正常情况进行对比．]
8．C
9．A[提示：光从空气斜射入水中时折射角小于入射角.]
10．BC
11．C[提示：阳光透过水滴时发生了折射而产生色散现象．]
12．B[提示：容器虽被垫高了，但水面仍是水平的，而且入射光线的传播方向不变，所以入射角和折射角不变．]
13．10：51
14．绿 红 色散[提示：绿叶只能反射绿色光，红花只能反射红色光．]
15．光沿直线传播
16．光的漫反射
17．3.8×108m[提示：像到水面(水面相当于平面镜)的距离应等于物体到水面的距离，而与水的深度无关.]
18．白色
19．折射 乙
20．红外线
21．如图2－1 76所示．
22．如图2－177所示．
23．如图2－178所示．
24．如图2－179所示．
25．如图2－180所示．
26．(1)较黑暗 B蜡烛 (2)重合 相同 垂直 相等(3)B[提示：在较黑暗环境中进行实验，成像清晰，便于观察．用透明玻璃板替代平面镜，玻璃板既可以当平面镜用于成像，又可以让光透过看到镜后的物体(B蜡烛)．根据平面镜成像特点可知．若改变玻璃板的位置，A蜡烛在平面镜里所成的像的位置也随之改变．A，B两支蜡烛的位置不变就无法完成实验．]
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