1、专项一 声、光学重难点02光的三种传播方式与规律【知识梳理】光的三种传播方式与规律传播方式规律常见现象或应用成像情况光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播影子；日食、月食；小孔成像；激光准直小孔成像：倒立的实像；像的大小与像距和物距有关；形状与小孔形状无关光的反射三线共面；两线分居；两角相等；光路可逆平面镜成像；潜望镜；水中倒影；看到本身不发光的物体平面镜成像：正立、等大、虚像；物像关于镜面对称光的折射三线共面；两线分居；空气中的角较大；垂直不变；光路可逆筷子变弯；池底变浅；光的色散；海市蜃楼；日出日落在岸边看水中的物体：虚像；像比物离水面近。在水中看岸上：虚像；像比物离水面高。【易混淆点】
2、1. 镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律。2. 光线垂直入射，反射时，垂直反射回光源；折射时，传播方向不改变。3. 小孔成像时，孔需足够小，像的形状与物体像似，与孔的形状无关。【典例分析】【例1】（2020巴中4）下图所示的四种现象中，由于光的反射形成的是（）A. 平面镜中的像B. 水中的笔向上翘起C. 地上的树影D. 眼睛被放大【答案】A【分析】A平面镜成像现象，是光的反射，A正确。B水中的笔向上翘起是光在水面射向空气时发生了折射造成的，是光的折射现象，B错。C地上的“树影”是由光的直线传播形成的光现象，C错。D眼睛被放大，属于凸透镜成像，是光的折射现象，D错。选A。【思路小结】解本题型主要
3、依据常见的光现象与应用来对比分析确定。【例2】（2020泰州）如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。(1)实验中用玻璃板代替平面镜，利用了玻璃透明的特点，便于确定_，玻璃板应_放置；(2)在玻璃板前面放一只棋子A，再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动，直至与棋子A的像重合，这样做是为了比较_的关系；若将光屏放在棋子B所在的位置，直接观察光屏，不能看到棋子A的像，说明平面镜所成的像是_（选填“实”或“虚”）像；(3)实验时小明发现棋子A的像较暗，很难使棋子B与之重合，用手电筒对着玻璃照射棋子A的像，_（选填“能”或“不能”）使像变亮。【答案】 (1)像的位置竖直 (2)像与物大小
4、虚 (3)不能【解析】(1)平面镜不能透光，不容易确定像的位置，玻璃既能成像又能透光，成像虽没有平面镜清晰，但能观察到玻璃板后面的像，便于确定像的位置。玻璃板必须与水平桌面垂直，即保证玻璃板竖直放置，另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合，才可以比较物像大小。(2)拿相同棋子B与棋子A的像重合，这样做是为了比较像与物大小的关系。【思路小结】结合光的传播规律和成像的特点求解。【真题操练】1.(2020北京4)为了观察光的直线传播，将一束单色光从玻璃槽的外侧由左侧倾斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（）A. 光从空气到玻璃发生了折射B. 盐水不均匀
5、使光发生了弯曲C. 光发生了色散D. 光从玻璃到盐水发生了折射【答案】B【解析】这是由于玻璃槽中盐水不均匀，光在不均匀的盐水中会发生折射现象，所以光在盐水中并不是沿着直线传播，而是发生了弯曲。选B。2.(2020滨州5)下图所示的光现象中，与小孔成像原理相同的是（）A. 凿壁偷光B. 杯弓蛇影C. 海市蜃楼D. 长虹饮涧【答案】A【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的。A凿壁偷光，是利用了光的直线传播，A正确。B杯弓蛇影，是平面镜成像，光的反射现象，B错。C海市蜃楼，是光在不均匀的空气中发生偏折所致，光的折射现象，C错。D长虹饮涧，是光的色散现象，D错。选A。3.(2020达州2)莲花湖是达城的
6、后花园，在初夏的阳光下，鸟语花香，湖面波光粼粼，鱼儿在水面下游弋；树荫下的地面上有无数的圆形光斑；巴山大剧院传出优美的歌声。此情景中从物理学的角度分析，以下说法正确的是（）A. 树荫下地面上的圆形光斑，是光的直线传播形成的B. 我们看见水面下的鱼儿，是鱼儿的实像C. 湖面波光粼粼，是太阳光照在水面上发生漫反射形成的D. 排练中的小花正在靠近剧院中的大镜子，她在镜中的像逐渐变大【答案】A【解析】A树荫下地面上的圆形光斑是小孔成像形成的，是光沿直线传播的现象，A正确。B我们看见水面下的鱼儿是鱼儿反射的光经过水面折射后形成的虚像， B错。C水面相当于平面镜，湖面波光粼粼，是太阳光照在水面上发生镜面反
7、射形成的，C错。D平面镜所成的像与物大小相同，小花大小没变，所以像的大小也没变，D错。选A。4.（2020常德2）关于光现象，下列说法中不正确的是（）A. 开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播B. 漫反射不遵守光的反射定律C. 自行车尾灯是靠光的反射来引起后方车辆司机注意的D. 雨后出现彩虹是光的色散现象【答案】B【解析】A开凿隧道时用激光束引导掘进机，利用了光的直线传播来进行激光准直，从而开凿出平直的隧道，A正确。B镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，B错。C自行车尾灯本身是不发光的，靠反射的光线来引起后面的司机的注意，C正确。D雨后彩虹是光的色散形成的七色光，D正确。选B。5.
8、(2020鄂州2)以下描述中与光的直线传播现象有关的是（）A. 形影相随B. 海市蜃楼C. 对镜贴花黄D. 水中捞月一场空【答案】A【解析】A.形影相随指影子随着物体移动，是光的直线传播,A正确。B海市蜃楼是光的折射现象，B错。CD对镜贴花黄指人对着镜子梳妆打扮，水中捞月是平面镜成像，都是光的反射现象，CD错。选A。6.(2020甘孜4)生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（）A. “池水映明月”是由于光的折射形成的B. “立竿见影”是光沿直线传播形成的C. “潭清疑水浅”是由于光的反射形成的D. “一叶障目”是光的折射造成的【答案】B【解析】A“池水映明月”是平面镜成像，光的反射
9、形成的，A错。B“立竿见影”，影的形成是光的直线传播形成的，B正确。C“潭清疑水浅”是由于光的折射形成的，C错。D“一叶障目”是光的直线传播造成的，D错。选B。7.(2020广东3)岸上的人看到水中小鱼的光路图是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】AD.人在岸边看水中的鱼，是鱼反射的光进入人的眼睛。光是由水中斜射入空气中，AD选项中的传播方向不正确，AD错。BC.光由水斜射入空气中时，折射角大于入射角，B符合要求，B正确；C中折射角小于入射角，C错。选B。8.（2020广元2）下列有关光现象的说法，正确的是（）A. 眼睛近视的同学可以用凹透镜进行矫正B. 当人靠近平面镜时，人在镜中的
10、像变得越来越大C. 电影屏幕制成白色是因为白色屏幕能吸收各种色光D. 阳光下，树木在地面上的影子是由于光的折射形成的【答案】A【解析】A近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，根据凹透镜对光线有发散作用，近视眼应佩戴凹透镜进行矫正，A正确。B由平面镜成像特点可知：不管是远离平面镜还是靠近时，平面镜中像的大小不会改变，B错。C电影屏幕制成白色是因为白色的屏幕可以反射各种色光，C错。D阳光下，树木在地面上形成的影子是由于光的直线传播形成的，D错。选A。9.(2020北京2)如图所示的光现象中由于光的反射形成的是（）A. 桥在水中形成的倒影B. 日晷上呈现针的
11、影子C. 透过放大镜看到放大的字D. 人透过水球所成的像【答案】A【解析】A桥在水中形成的倒影，平面镜成像，是光的反射形成的，A正确。B日晷面上呈现晷针的影子是由光的直线传播形成的，B错。C透过放大镜看到放大的字，凸透镜成像，是由于光的折射形成的，C错。D水球相当于凸透镜，人透过水球成的像，是光的折射形成的，D错。选A。10. (2020北京25)如图所示是研究光的反射规律的实验情境，一束光贴着垂直于平面镜的纸板，从A点射到平面镜上的O点，ON是法线，入射角AON=45。已知纸板上NOB=30，NOC=45，NOD= 60。则入射光线AO的反射光线将沿着图中方向射出。【答案】OC【解析】根据光
12、的反射定律可知：反射角等于入射角，入射角AON=45，反射角也等于45，已知NOC=45，则反射角是NOC，所以反射光线将沿OC射出。11.(2020成都15) 小王走向正前方的玻璃窗，想看看美丽的夜景，却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来，这是光的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。同时她发现，房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离。【答案】反射减小【解析】玻璃窗相当于平面镜，玻璃窗里的“自己”是光经玻璃窗反射形成的虚像，属于光的反射现象。房内电灯的位置不变，电灯通过玻璃成的像到玻璃窗的距离不变，小王靠近玻璃窗，所以房内电灯通过玻璃成的像与她本人的距离减小。12.(2020鄂州17)小
13、明站在竖直的平面镜前1.5m处时，他与镜中像的距离是m。若小明身高170cm，当他以0.1m/s的速度缓慢向平面镜走近时，他在镜中像的高度将_（选填“大于”“小于”或“等于”）170cm，所成的像是_（选填“虚”或“实”）像。【答案】3.0等于虚像【解析】根据平面镜成像的特点可知：所成的像是正立、等大、对称的虚像。所以小明站在竖直的平面镜前1.5m处时，他与镜中像的距离是3.0m，小明身高170cm，不管他怎么运动，他在镜中所成的像与他等大，像的高度也为170cm，平面镜所成的像是虚像。13.(2020甘孜18)站在平面镜前2 m处的小明，在平面镜中所成的像是正立的、等大的、像（选填“实”或“
14、虚），其像到平面镜的距离为m。【答案】虚2【解析】由平面镜成像的特点知：平面成等大的、正立的虚像，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，即像到平面镜的距离为2m。14.(2020广东11)疫情期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是_（选填“实像”或“虚像”）；当医护人员走近平面镜时，人与像之间的距离_，像的大小_（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】虚像变小不变【解析】根据平面镜成像的特点知：平面镜成像正立、等大的虚像。当医护人员走近平面镜时，人到平面镜的距离变小，像到平面镜的距离变小，所以人与像之间的距离变小；但像的大小不变。15. (2020苏州
15、26)用如图所示的装置探究平面镜成像特点。（1）组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互。实验中选用两只完全相同的棋子A、B，其目的是为了比较像与物 的关系；（2）若在棋子A的像的位置上放一光屏，光屏上 （能/不能）呈现出像；（3）若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90，则在此过程中，棋子A的像大小变化情况是 。棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是 。【答案】（1）垂直 大小 （2）不能 （3）不变 先变大后变小【解析】（1）为了比较物像大小和确定像的位置，实验时玻璃板应该垂直放置。根据实验要求，选择两棋子的规格是完全相同的，目的是通过比较看出像与物大小的关系。（2）平面镜成的是虚像，是由反射光线的
16、反向延长线会聚而成的，不能成在光屏上。（3）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小。所以将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90，则在此过程中，棋子A的像大小变化情况是不变。将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90，则在此过程中，像与物关于镜面是对称的，棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是先变大后变小。16.（2020龙东）(1)在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。此实验现象说明_。在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看
17、到反射光线沿着OE方向射出，这表明_； (2)如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是_。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是_，经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论_，用玻璃板代替平面镜的原因是_，便于研究平面镜的成像特点。【答案】 (1)光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内光路可逆(2)光的反射像与物的大小相等物和像的连线与镜面
18、垂直，物体和像到镜面的距离相等在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体【解析】(1)将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。光从EO方向射入，然后从OF的方向射出，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，表明光的反射现象中光路是可逆的。(2)平面镜成像是光的反射现象。由于另一支点燃的蜡烛和A处蜡烛的像重合，这支蜡烛和A处蜡烛大小相同，所以A处蜡烛的像和A处蜡烛大小相等，即像和物的大小相等。用刻度尺量出A和A、B和B、C和C到镜面的距离，发现A和A、B和B、C和C到镜面的距离相同，可得出结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等。在探究平面镜成像特点的实验中，为了便于确定像的位置和比较物与像的大小关系，以及在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体。选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验。