文档内容
模块三 光学
专题01 光现象
*知识与方法
一、光的直线传播
1.光源：能够自主发光并正在发光的物体。
2.光源的分类：
（1）自然光源：恒星、萤火虫、水母等；
（2）人造光源：白炽灯、霓虹灯、二极管等。
说明：月亮不是光源，反射太阳光。
3. 光沿直线传播的条件：光在同种均匀的介质中沿直线传播。光在真空中的传播速度：3×108m/s。
4.光沿直线传播的现象或应用：
（1）各种影子；
（2）日食和月食；
（3）小孔成像（树荫下地上圆形的光斑）；（4）用激光准直挖掘隧道；
（6）射击时，用“三点一线”的方法瞄准。
（7）排队看齐
二、光的反射
1.光的反射
（1）定义：光在两种介质的分界面上改变传播方向返回原来介质中的现象．
（2）分类：根据反射面的不同，可以分为镜面反射和漫反射两类。2.光的反射定律
（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（2）反射光线、入射光线分别位于法线两侧；
（3）反射角等于入射角；
（4）光路是可逆的。
4.光的反射的现象或应用
（1）潜望镜；
（2）水坑的反光，晚上迎着月光走，亮的地方会有积水；背着月光走，暗的地方会有积水。
（3）自行车的尾灯；
（4）岸边景物在水面的倒影；（5）凸面镜和凹面镜。
凸面镜：对光有发散作用。
凹面镜：对光有会聚作用。例如：太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达等。
三、光的折射
1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，在两种介质的分界面上传播方向发生偏折的现象。
2.光的折射规律
（1）光在发生折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内；
（2）折射光线和入射光线分别位于法线的两侧；
（3）光从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角；折射角随入射角的改变而改变；入射角增大（或
减小）时，折射角也随着增大（或减小），但总小于入射角。当光从空气垂直射入水中或其他介质
中时，传播方向不变。（4）在折射现象中，光路是可逆的。
3.光的折射的现象
（1）游泳池底看起来“变浅”；
（2）筷子“弯折”；
（3）叉鱼要向下叉；
（4）海市蜃楼；
（5）色散现象；（6）透镜成像。
四、光的色散与物体的颜色
1.光的色散
（1）定义：太阳光通过三棱镜后，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象叫做光的色散。
（2）色散说明白光不是单色光，而是由多种色光组成的。
（3）经典现象：彩虹。
2.红外线和紫外线
（1）红外线的主要应用：加热；遥感；遥控等。
（2）紫外线的主要应用：荧光作用，可以用于鉴别真伪；合成维生素D；杀菌等。
3.物体的颜色：
（1）光的三原色：红、绿、蓝叫做色光的三原色。把红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合后，可以产
生各种颜色的光；
（2）物体的颜色：
①透明物体的颜色：由透过的色光决定；
②不透明物体的颜色：由反射的色光决定。
*针对训练
一、单选题
1．（河北省保定第七中学2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）下列叙述与图中情景相符的是（
）
A．甲：“但愿人长久，千里共婵娟”，共赏的天上明月本身是一个大的光源B．乙：车库转角处的转弯镜，用的是凸面镜，利用凸面镜对光有会聚作用来扩大视野
C．丙：把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里，看上去铅笔好像在水面处折断了，这是光的反射现象
D．丁：研究光的反射定律实验中，硬纸板上能看到光路，是因为光在硬纸板上发生了漫反射
2．（湖南省凤凰县2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）下列光现象可以解释“以铜为镜，可以正
衣冠”的光学原理的是（ ）
A．光的折射 B．光的直线传播 C．光的反射 D．光的色散
3．（2023年江苏省南京市初中学业水平考试模拟试卷物理学科）“曾有一年，月食之时，当在日没后，
乃日尚未沉，而出地之月已食矣。”早在明代，人们对于月食就有了一定的了解度。下列光现象成因与此
相同的是（ ）
A． 树丛的光束 B． 雨后的彩虹
C． 水中的倒影 D． “弯折”的铅笔
4．（河北省邯郸市第二十七中2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）下列光现象中，由光的直线传
播形成的是（ ）
A． 光的色散 B． 露珠放大叶脉
C． 小孔成像 D． 后视镜中看汽车
5．（广东省广州市花都区2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）下列现象中，能用光的折射原理来
解释的是（ ）A． 日食
B． 水中倒影
C． 水中筷子“折断”
D． 树荫下的光斑
6．（北京市西城区2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）下列有关光学的知识，叙述正确的是（
）
A．光在真空中传播速度为3×105m/s B．三棱镜能把阳光分解成不同颜色的光
C．把红、黄、蓝叫做色光的三原色 D．光垂直入射到平面镜，反射角为90º
7．（2023秋·河北石家庄·八年级校考期末）如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原
来亮多了，其原因是（ ）A．光射到像上，所以像变亮了
B．光反射到物体上，物体变亮了，所以像也变亮了
C．光使整个空间变亮了，更便于观察像，所以像变亮了
D．光使镜子更明亮了，所成的像也就变亮了
8．（2023秋·四川绵阳·八年级统考期末）小林用一束激光入射到一个平面镜，并记录入射角β及反射光与
平面镜的夹角γ，如图所示。她改变三次入射角，各次的入射角均不相同，则此三次实验数据里，各次实
验数据的β与γ应符合下列哪一个关系式（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023秋·重庆·八年级重庆市育才中学校考期末）如图所示，一束光线与水平面成50°角入射到平面镜
上。若要使反射光线沿水平方向射出，则平面镜与水平面的夹角（ ）
A．一定为25° B．一定为65° C．可能为25° D．可能为50°
10．（2023秋·河北保定·八年级校考期末）光污染已经称为21世纪人们关注的问题。据测定，室内洁白平
滑的墙壁能将照射在墙上的太阳光的80%反射，长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。如
果将墙壁做成凹凸不平的面，其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光，达到保护视力的目的，
这时利用了光的（ ）
A．直线传播 B．漫反射 C．镜面反射 D．折射11．（2023秋·山东泰安·八年级统考期末）下列关于光现象的分析与描述正确的是（ ）
A．漫反射的光线向四面八方反射，所以不遵循光的反射定律
B．站在湖水边，看到“鱼儿”在清澈的水中游动，我们实际看到的是鱼儿的实像
C．遥控器是利用紫外线进行遥控的
D．雨后彩虹是由于光的色散形成的
12．（2023秋·甘肃兰州·八年级校联考期末）英国科学家牛顿利用实验，观察到“太阳光经过三棱镜后分
为红橙黄绿蓝靛紫七色光”的现象。小娟同学对此实验中有关光学知识进一步思考，下列说法正确的是（
）
A．三棱镜可以透过各种色光
B．太阳光是单色光
C．红、黄、蓝叫光的三原色
D．验钞机发出的“紫外线”能使荧光物质发光从而鉴别钞票真伪，“紫外线”就是紫光
13．（2023·全国·九年级专题练习）长城汽车的迎宾灯内装有白光灯和印有彩色卡通图案的胶片，汽车迎
宾灯夜晚在地面上能投射卡通图案，头戴黄色帽子、身穿白色上衣的小动物，若将白光更换为红光，则地
面上图案的颜色是（ ）
A．黄帽红衣 B．黄帽黄衣 C．黑帽红衣 D．红帽白衣
14．（2023秋·广东河源·八年级校考期末）下列说法错误的是（ ）
A．冬季洗澡水的温度大约是40℃
B．测温用的“额温枪”利用了红外线的热效应
C．人脸识别系统的成像原理与放大镜原理相同
D．手术室内的消毒灯，利用的是紫外线
15．（2023秋·陕西安康·八年级统考期末）有了光，自然界才绚丽多彩。下列有关光的说法中正确的是（
）A．白塔，塔身洁白，是因为它吸收了所有的色光
B．紫外线照射对人体有害，因此我们不能让紫外线照射
C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是避免光发生漫反射
D．电视机遥控器是利用红外线工作的
二、填空题
16．（辽宁省丹东市2021-2022学年八年级（上）期末考试物理试题）如图所示的是我国女子10米气步枪
选手杨倩在东京奥运会上获得首金场景，在射击比赛时，运动员杨倩的眼睛、准星、枪口在一条直线上，
是利用了光沿 _____。运动员能看清气步枪的靶子，是因为光在气步枪的靶子表面上发生 _____反射。
17．（2023秋·山东聊城·八年级校考期末）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反
射和折射，其中反射光线是______（用字母表示），界面的______（选填“上”、“下”、“左”或
“右”）方是玻璃。
18．（2023秋·山东泰安·八年级统考期末）光垂直射向镜面时，如图所示，反射角为______°。
19．（2023秋·河北邯郸·八年级统考期末）2022年第24届冬奥会将在北京召开。如图所示是奥运会圣火采集装置，它是利用 ___________（填“凹”或“凸”）面镜对光具有会聚作用制成的；在奥运村道路的
急拐弯处都装上了 ___________（选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。在
道路两侧都有指示牌，人们能从不同方向看到指示牌，是因为光在指示牌上发生了 ___________（选填
“镜面反射”或“漫反射”）。
三、作图题
20．（2023秋·广西钦州·八年级校联考期末）如图所示，一束光线AO与水平方向成30°角斜射到平静的水
面上。画出：
（1）入射光线AO的反射光线OB并标出反射角的大小；
（2）入射光线AO的折射光线OC的大致方向。
四、综合题
21．（2023秋·北京·八年级北京二中校考期末）阅读文章，回答后面的问题
铜镜
传统的中国镜是铜镜，以圆形居多，方形镜较少。当然，也有少数铁镜。镜面平整光滑，镜背有反映中国
文化特色的纹饰图案、文字，并铸有钮，以便悬挂或插植。钮镜不仅是中国，而且是整个东方文化的传统，
它区别于古埃及和欧洲的柄镜。
对于平面镜和凸面镜的区别，早在战国时期，《墨经》已对它的成像情形做了科学的讨论。《墨经》认为，
以镜照人脸容，整肃衣冠，平面镜不得小于人脸。否则，按照对称性原理，就照不全脸面。若将镜面做成
微凸，则镜子就可以小些，且节省了制镜原料。对此，宋代沈括做了极好的解释。他在《梦溪笔谈 器
用》中写道：古人铸鉴，鉴大则平，鉴小则凸。凡鉴洼，则照人面大，凸则照人面小。小鉴不能全纳人面，故令微凸，收人面令小，则鉴虽小而能全纳人面。仍复量鉴之小大，增损高下，常令人面与鉴大小相若。
此工之巧智。沈括在此比较了平面镜、凹面镜（“鉴洼”）和凸面镜三者成像情形。平面镜若小，则“不
能全纳人面”，而凸面镜“虽小而能全纳人面”。他进一步指出，在镜的粗坯制成后，“复量鉴之小大”，
在镜上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可使“人面与鉴大小相若”。这是极符合光学原理的叙述。
因为球面镜的物距U、放大率的数值M、曲率半径R有以下关系： 。当物距U取一定值后，放
大率的数值M仅仅与曲率半径R相关。这时，改变曲率半径就可以降低放大率，从而使小镜“全纳人面”。
（1）古人使用微凸的铜镜成的像是______立的；（选填“正”或“倒”）
（2）相比现代镜子的秋毫必现，古代的铜镜有些不甚清楚，这是因为彼时的工艺使得铜镜的表面______
反射（选填“镜面”或“漫”）较多；
（3）请你根据文中的公式估算图中女子照镜子时镜子的放大率数值约是多少______？（若图中镜子曲率
半径是2m，代入时物距U及曲率半径R均以米作单位）
五、简答题
22．（辽宁省大连市高新技术产业园区2022-2023学年八年级上学期期末物理试题）听讲座时，坐在不同
位留的同学都能看到白色幕布上投影的彩色图片。坐在前排的同学用手机拍摄了一幅图片，由于会场比较
暗，他又使用闪光灯重新拍摄了这幅图片。他发现使用闪光灯拍的照片没有之前拍的清楚。请解释：
（1）幕布是白色的及不同位置的同学都能看到幕布上图片的原因；
（2）使用闪光灯拍的照片没有不用闪光灯拍的消楚的原因。
