中考物理二轮复习核心考点冲刺专题专题03光的反射定律和平面镜成像特点.docx
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中考物理二轮复习核心考点冲刺专题专题03光的反射定律和平面镜成像特点
专题03光的反射定律和平面镜成像特点
第一部分核心考点攻略
技能储备
光现象是中考的必考考点，其中光的直线传播、光的反射、光的折射等常常结合生活中的情境出现在选择题、填空题和作图题中，结合生活学以致用。
一、光的直线传播
1．条件：
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2．光线：
为了形象地表示光的传播情况，通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。
3．光的直线传播实例：
能说明光沿直线传播的现象有影子的形成、日食和月食、小孔成像等，而激光准直、站队看齐、射击瞄准等体现了光的直线传播的应用。
4．光速：
光在真空中传播速度最大，约为3×108m/s，光在不同介质中的传播速度不同。
5．光年：
光年是光在一年内传播的距离，是长度单位。
◆光源：
本身能够发光的物体叫做光源。
按其来源分为天然光源和人造光源。
◆判断物体是否是光源，不是看它是否发光，而是看其“本身”是否能够发光。
◆注意：
在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的实像，像的形状只跟物体的形状相似，与孔的形状无关。
◆影子不是像，它是光射不到的一个阴暗区。
二、光的反射
1．光的反射现象：
光从一种物质射到另一种物质的表面时，有一部分光返回到原来物质中传播的现象叫做光的反射。
2．光的反射定律：
在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
3．光路的可逆性：
在反射现象中，光路是可逆的。
4．镜面反射：
平行光照射到光滑物体的表面上发生反射后，反射光线仍然平行的反射现象叫镜面反射。
5．漫反射：
平行光束照在粗糙物体的表面上会把光线向着四面八方反射的现象叫漫反射。
三、平面镜成像
1．平面镜成像的特点：
像和物体大小相等；平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；像和物体的连线与镜面垂直；平面镜成的像是正立、等大的虚像。
对称规律：
平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
2．利用平面镜成像的特点作图：
根据平面镜成像的特点“像与物体关于平面镜对称”我们可以通过找对称点的方法来作图。
S发出的光经平面镜反射，好像从镜子里的像发出的，根据这个规律完成光路。
由于物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像，故像应用虚线画出。
3．平面镜成像实验：
（1）选两只同样大小的蜡烛是为了研究像、物大小的关系；刻度尺用来探究像、物到镜面的距离关系。
（2）结论：
平面镜所成的像与物大小相同，像、物到镜面的距离相等，对应的像、物上的点的连线与镜面垂直，所成的像是虚像，像、物关于镜面对称。
4．平面镜的应用
（1）利用平面镜成像，如穿衣镜；
（2）利用平面镜能够改变光的传播方向，如潜望镜。
◆我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
◆法线不是光线，是反射光线与入射光线夹角的角平分线。
◆当入射光线垂直射向镜面时，反射光线垂直返回，入射角、反射角均为0°。
◆像的大小只与物体的大小有关，而与物体到平面镜的距离无关；同理，像到平面镜的距离只与物体到平面镜的距离有关。
◆平面镜成虚像：
平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像。
◆平面镜成像实验常用结论：
1．利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；
2．另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等；
3．虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；
4．从玻璃板的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像；
5．如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，以后无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。
第二部分常考题型分析
题型分析
命题角度❶ 光的直线传播
【典例1】如图所示的现象中，由于光的直线传播形成的是（ ）
A．水中筷子变弯折B．用放大镜看蚂蚁C．手影游戏D．人在照镜子
【答案】C
【解析】A、插入水中的筷子弯折，这是筷子反射的光经过水面时发生了折射。
B、用放大镜看蚂蚁是凸透镜成像，属于光的折射。
C、墙上的手影是手挡住射向墙壁的光出现的，是一种光的直线传播现象。
D、人照镜子，属于平面镜成像，是由光的反射形成的。
【方法技巧】
（1）光在同一均匀介质中沿直线传播。
光沿直线传播的实例有：
小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等；
（2）光照在不同介质面上时，会发生反射现象，平面镜成像就是具体应用；（3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向就会发生偏转，即光的折射现象，凸透镜成像就是具体应用。
【名师点拨】考查光的反射、光的直线传播现象，平时要注意各个现象的形成原因并注意区分，生活中与之相关的现象非常多，我们应该学会辨别。
1．下列物体中属于天然光源的是（ ）
A．月亮B．太阳C．钻石D．玻璃
2．（多选）盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示。
为保证隧道方向不出偏差，工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进。
下列说法中正确的是（ ）
A．激光器可以固定在地面上
B．盾构机的激光导向应用了光的反射定律
C．激光器必须固定安装在盾构机上
D．盾构机的激光导向应用了光的直线传播
3．（2019秋•灵石县期中）某同学做“小孔成像”实验时，改变下列哪个因素时光屏上所成的像的大小将不变（ ）
A．孔的大小
B．物体的大小
C．物体到孔的距离
D．像到孔的距离
4．下列现象中，对应的物理知识是“光的直线传播”的是
A．射击瞄准时要做到“三点一线”
B．游泳池注水后，看上去好像变浅了
C．在平静的湖面可以看到蓝天白云
D．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带
命题角度❷ 光的反射
【典例2】（多选）以下说法正确的是（ ）
A．镜面反射遵从光的反射定律
B．平行光束经平面镜反射后，仍是平行光束
C．漫反射不遵从光的反射定律
D．漫反射中入射的平行光束，经反射后不再是平行光束。
【答案】ABD
【解析】
（1）镜面反射和漫反射都遵从光的反射定律，故A正确，C错误；
（2）平行光束射向界面，经平面镜反射后，仍然是平行光束，如果反射面粗糙不平，将发生漫反射，则反射光线不再是平行光束，故BD正确。
【点拨】①一束平行光射到光滑物体表面时，反射光束仍然是平行的，这种反射就叫做镜面反射；一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。
②镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【备考指导】考查的重点是镜面反射、漫反射的定义，要注意镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律。
分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。
【典例3】一束入射光线从左侧沿与镜面成30°角的方向射到平面镜上，如果入射光线方向不变，将平面镜顺时针旋转10°，则反射光线和入射光线的夹角是（ ）
A．20°B．40°C．80°D．140°
【答案】D
【解析】因为原来入射光线与平面镜的夹角是30°，当镜面以O为轴顺时针转动10°时，入射光线与平面镜的夹角变为30°﹣10°＝20°，所以入射角为90°﹣20°＝70°，反射角＝入射角＝70°，现在入射光线与反射光线的夹角为70°+70°＝140°。
故D正确。
1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）
A．光线是客观存在的
B．漫反射把入射光线向着四面八方发射，所以漫反射不遵守光的反射定律
C．光发生发射时，光的传播方向一定发生改变
D．光的传播速度是3×108m/s
2．城市建筑大楼常常采用玻璃幕墙从而容易造成光污染，这是由于光发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。
伦敦四大地标性摩天大楼之“对讲机”如图所示，曾经将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，这说明该大楼玻璃幕墙对光具有______（选填“会聚”或“发散”）作用。
3．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。
如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则反射角的大小是____________；当入射光方向不变时，光电屏上的光斑S向左移动时，说明液面在____________（选填“上升”或“下降”）。
这时光的反射角是____________。
命题角度❸ 平面镜成像
【典例4】如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）为了便于确定像的位置，应选择__________（选填“平面镜”或“薄玻璃板”）进行实验；
（2）按实验要求摆放器材，点燃蜡烛A，观察蜡烛A的像，把与A完全相同的__________（选填“未点燃”或“点燃”）蜡烛B放在像的位置，观察到蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物是__________。
（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，在光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成__________。
（4）若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则蜡烛A的像与蜡烛A相距为________cm。
【答案】
（1）薄玻璃板；
（2）未点燃；等大的；（3）虚像；（4）30。
【解析】
（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
（2）实验中，蜡烛B不需要点燃，这样可使得点燃的蜡烛A在玻璃板中的像更加清晰，更容易确定像的位置。
点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物大小相等。
（3）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。
（4）平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等，若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则此时蜡烛A到平面镜的距离为15cm，则蜡烛A的像到平面镜的距离也为15cm，故蜡烛A的像与蜡烛相距15cm+15cm＝30cm。
【点拨】从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题；实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接，虚像不能在光屏上承接。
【备考指导】考查平面镜成像特点的实验及操作相关问题，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
1．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，如图所示，在此实验中（ ）
A．为了使实验效果更加明显，应该将蜡烛B也点燃
B．取下蜡烛B，在其位置上放一张光屏，光屏上不会出现蜡烛A的像
C．将蜡烛A靠近玻璃板，像会变大
D．蜡烛A与蜡烛B的连线与玻璃板不一定垂直
2．竖直放置的平面镜高2m，宽1m，小明身高1.6m，站立于镜子正前方1m处，他在镜中的像与人距离为 __________m，像高__________m；当他沿着与镜面平行方向水平移动1m后，他在镜中的像会__________（消失/依然存在），他在镜中像的大小将__________（变大/不变/变小）。
3．如图所示，AB表示一水平放置的平面镜，P1P2是呈水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab表示一条缝（即ab之间是透光的），某人眼睛紧贴米尺上小孔S，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹。
答案：
1．下列物体中属于天然光源的是（ ）
A．月亮B．太阳C．钻石D．玻璃
【答案】B
【解析】月亮、钻石、玻璃本身不能发光，只能反射光，因此不是光源，只有太阳能够自身发光，属于光源。
2．（多选）盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，如图所示。
为保证隧道方向不出偏差，工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进。
下列说法中正确的是（ ）
A．激光器可以固定在地面上
B．盾构机的激光导向应用了光的反射定律
C．激光器必须固定安装在盾构机上
D．盾构机的激光导向应用了光的直线传播
【答案】AD
【解析】工程师们用激光束来引导盾构机沿直线掘进，利用的是光在均匀介质中沿直线传播；在工作时，应将激光器固定在地面上，不能安装在盾构机上，因为盾构机是运动的。
综上所述，AD正确。
3．（2019秋•灵石县期中）某同学做“小孔成像”实验时，改变下列哪个因素时光屏上所成的像的大小将不变（ ）
A．孔的大小B．物体的大小
C．物体到孔的距离D．像到孔的距离
【答案】A
【解析】做‘小孔成像’实验时，像的形状只与物体的形状有关，像的大小和小孔的形状无关，与物体的大小、物体到孔、像到孔的距离有关，故A符合题意。
故选A。
4．下列现象中，对应的物理知识是“光的直线传播”的是
A．射击瞄准时要做到“三点一线”
B．游泳池注水后，看上去好像变浅了
C．在平静的湖面可以看到蓝天白云
D．太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带
【答案】A
【解析】射击瞄准时要做到“三点一线”，利用了光在均匀介质中沿直线传播的特点，故A符合题意；游泳池注水后，看上去好像变浅了是光的折射，故B不符合题意；在平静的湖面可以看到蓝天白云是平面镜成像，故C不符合题意；太阳光经过三棱镜后可以产生彩色光带是光的色散，故D不符合题意。
故选A。
命题角度❷ 光的反射
【典例2】（多选）以下说法正确的是（ ）
A．镜面反射遵从光的反射定律
B．平行光束经平面镜反射后，仍是平行光束
C．漫反射不遵从光的反射定律
D．漫反射中入射的平行光束，经反射后不再是平行光束。
【答案】ABD
【解析】
（1）镜面反射和漫反射都遵从光的反射定律，故A正确，C错误；
（2）平行光束射向界面，经平面镜反射后，仍然是平行光束，如果反射面粗糙不平，将发生漫反射，则反射光线不再是平行光束，故BD正确。
【点拨】①一束平行光射到光滑物体表面时，反射光束仍然是平行的，这种反射就叫做镜面反射；一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。
②镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【备考指导】考查的重点是镜面反射、漫反射的定义，要注意镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律。
分析问题时注意反射光线是向一个方向还是向各个不同方向。
【典例3】一束入射光线从左侧沿与镜面成30°角的方向射到平面镜上，如果入射光线方向不变，将平面镜顺时针旋转10°，则反射光线和入射光线的夹角是（ ）
A．20°B．40°C．80°D．140°
【答案】D
【解析】因为原来入射光线与平面镜的夹角是30°，当镜面以O为轴顺时针转动10°时，入射光线与平面镜的夹角变为30°﹣10°＝20°，所以入射角为90°﹣20°＝70°，反射角＝入射角＝70°，现在入射光线与反射光线的夹角为70°+70°＝140°。
故D正确。
1．下列关于光的说法中，正确的是（ ）
A．光线是客观存在的
B．漫反射把入射光线向着四面八方发射，所以漫反射不遵守光的反射定律
C．光发生发射时，光的传播方向一定发生改变
D．光的传播速度是3×108m/s
【答案】C
【解析】A、光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，故A错误；B、不管是镜面反射还是漫反射，都遵守光的反射定律，故B错误；C、光发生发射时，光的传播方向发生了改变，故C正确；D、在不同介质中光的传播速度不同，光在真空中速度最大，其数值是3×108m/s，故D错误。
2．城市建筑大楼常常采用玻璃幕墙从而容易造成光污染，这是由于光发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射。
伦敦四大地标性摩天大楼之“对讲机”如图所示，曾经将停放在附近的小轿车某些部件“烤”熔化了，这说明该大楼玻璃幕墙对光具有______（选填“会聚”或“发散”）作用。
【答案】镜面；会聚。
【解析】玻璃外墙表面光滑，平行光线射到镜面上反射后仍然是平行光，这是镜面反射，这种光强度大，逆着光线看，很刺眼，大量使用这种玻璃外墙会造成光污染；伦敦四大地标性摩天大楼之“对讲机”其形状相当于一个凹面镜，凹面镜对光线具有会聚作用，会聚的光线正好落在停放在附近的小轿车某些部件上，使得小轿车某些部件被“烤”熔化了。
3．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。
如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则反射角的大小是____________；当入射光方向不变时，光电屏上的光斑S向左移动时，说明液面在____________（选填“上升”或“下降”）。
这时光的反射角是____________。
【答案】50°上升50°
【解析】如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则入射角为50°，由于反射角等于入射角，所以反射角的大小是50°；当液面上升时，若入射光方向不变，则反射光线会向上平移，光电屏上的光斑S会向左移动，所以光斑S向左移动时说明液面在上升。
因为水面始终是水平的，法线方向不变，所以入射角和反射角也都不会变化，即这时光的反射角仍是50°。
命题角度❸ 平面镜成像
【典例4】如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）为了便于确定像的位置，应选择__________（选填“平面镜”或“薄玻璃板”）进行实验；
（2）按实验要求摆放器材，点燃蜡烛A，观察蜡烛A的像，把与A完全相同的__________（选填“未点燃”或“点燃”）蜡烛B放在像的位置，观察到蜡烛B与A的像完全重合，说明像与物是__________。
（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，在光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成__________。
（4）若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则蜡烛A的像与蜡烛A相距为________cm。
【答案】
（1）薄玻璃板；
（2）未点燃；等大的；（3）虚像；（4）30。
【解析】
（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
（2）实验中，蜡烛B不需要点燃，这样可使得点燃的蜡烛A在玻璃板中的像更加清晰，更容易确定像的位置。
点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物大小相等。
（3）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。
（4）平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等，若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm，则此时蜡烛A到平面镜的距离为15cm，则蜡烛A的像到平面镜的距离也为15cm，故蜡烛A的像与蜡烛相距15cm+15cm＝30cm。
【点拨】从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题；实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接，虚像不能在光屏上承接。
【备考指导】考查平面镜成像特点的实验及操作相关问题，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。
1．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，如图所示，在此实验中（ ）
A．为了使实验效果更加明显，应该将蜡烛B也点燃
B．取下蜡烛B，在其位置上放一张光屏，光屏上不会出现蜡烛A的像
C．将蜡烛A靠近玻璃板，像会变大
D．蜡烛A与蜡烛B的连线与玻璃板不一定垂直
【答案】B
【解析】A、实验中若将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易发生反射，所以像会更不清晰，效果更不明显，故A错误；B、光屏只能承接实像，不能承接虚像，而平面镜成虚像，故取下蜡烛B，在其位置上放一张光屏，光屏上不会出现蜡烛A的像。
故B正确；C、根据平面镜成像特点可知，像与物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，所以若把蜡烛A靠近玻璃板，像的大小不变，故C错误；D、根据平面镜成像特点可知，蜡烛A与蜡烛B的连线与玻璃板一定垂直，故D错误。
2．竖直放置的平面镜高2m，宽1m，小明身高1.6m，站立于镜子正前方1m处，他在镜中的像与人距离为 __________m，像高__________m；当他沿着与镜面平行方向水平移动1m后，他在镜中的像会__________（消失/依然存在），他在镜中像的大小将__________（变大/不变/变小）。
【答案】2；1.6；依然存在；不变。
【解析】解：
因平面镜成像时物距等于像距，所以小明同学站在竖直放置的平面镜前1m处，此时像距也为1m，则他在镜中的像与本人距离为1m+1m＝2m。
因平面镜成像时像和物体形状、大小相同，所以身高为1.6m的小明同学，则他在镜中的像的高度也是1.6m；当他沿着与镜面平行方向水平移动1m后，他在镜中的像依然存在，不会消失。
像的大小始终与物体大小相同，故大小将不变。
3．如图所示，AB表示一水平放置的平面镜，P1P2是呈水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜），MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab表示一条缝（即ab之间是透光的），某人眼睛紧贴米尺上小孔S，可通过平面镜看到米尺的一部分刻度，试在题图上用作图的方法求出可以看到的刻度尺的部位，请保留作图痕迹。
【答案】见解析
【解析】
（1）①分别作P1P2、Ma、bN对于AB的对称线P′1P′2、M′a′、b′N′，则P′1P′2就是P1P2对于平面镜AB的像，M′N′是MN对于平面镜AB的像。
②连接S、a并延长，与P′1P′2交于一点，并作该点对于AB的对称点，此对称点在P1P2上，是可看到部位的左端。
③连接S、b′并延长，与P′1P′2交于一点，作该点对于AB的对称点，此对称点也在P1P2上，是可看到部位的右端。
上述顺序也可以是①③②。
（2）①作S点对AB的对称点S′，S′就是S的像点。
②连接S、a并延长，与AB交于C点。
③连接S′、C并延长，与P1P2交于一点，此点就是可看到部位的左端。
④连接S′、b并延长，与P1P2交于一点，此点就是可看到部位的右端。
上述顺序也可以是②①③④或①④②③。
则图上的黑色部分即为可以看到的刻度尺的部位。
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