考点05 光的传播和反射 平面镜成像考点解读一、光的直线传播1光源定义：能够发光的物体都叫做光源。分类：按其来源分为天然光源和和人造光源。说明：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：月亮、闪亮的钻石看起来光彩夺目，但离开了阳光的照射将黯淡无光，因而不能称其为光源。2光的直线传播条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。举例：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。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。说明：影子不是像，它是光射不到的一个阴暗区。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。3光的传播速度光速：光在真空中传播速度最大，约为3108 m/s，光在不同介质中的传播速度不同。光年：光年是光在一年内传播的距离，它是长度单位。二、光的反射1光的反射现象定义：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。说明：我们能够看见不发光的物体，就是因为物体发射的光进入了我们的眼睛。2光的反射定律光的发射定律：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。说明：（1）法线不是光线，是反射光线与入射光线夹角的角平分线。（2）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。3光路的可逆性：在反射现象中，光路是可逆的。4镜面反射和漫反射镜面反射：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。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平面镜成像的特点探究过程：实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置；用两支完全相同蜡烛的目的是便于比较像与物的大小。注意，玻璃板要与水平面垂直，否则找不到像。成像特点：平面镜成的像是虚像，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。对称规律：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。注意：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。说明：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。2平面镜成虚像原理：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。3平面镜的应用一是利用平面镜成像，如穿衣镜；二是利用平面镜能够改变光的传播方向，如潜望镜。重点考向考向一 光的直线传播典例引领小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是A光的传播需要介质B光只有在水中才沿直线传播C光在海波溶液里不能沿直线传播D光在同一种均匀介质中才沿直线传播【参考答案】D【详细解析】从中我们发现光在水中沿直线传播；而中的光线不再沿直线传播不同于的是介质不再均匀，现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。故选D。变式扩展1本身发光的物体叫做光源，下图中哪个物体不属于光源【答案】C【解析】能直接发光的物体叫光源，璀璨的宝石依靠反射外来光才能使人们看到它们，这样的反射物体不能称为光源，故选C。2阅读并回答后面的问题：宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表达起来方便一些，天文学家使用一个非常大的长度单位光年，它等于光在1年内传播的距离。离太阳系最近的恒星是半人马座“比邻星”，距离我们4.3光年；“牛郎星”和“织女星”的距离是16光年；目前人类观察到的最远的天体，距离我们有140多亿光年。（1）光年是_单位。（2）1光年表示_。（3）“牛郎星”和“织女星”相距约_km。（4）我们现在观测到的“比邻星”的光是它现在发出来的吗？_（填“是”或“不是”）。【答案】（1）长度 （2）光在1年时间内传播的距离 （3）9.46081012 （4）不是【解析】（1）（2）“光年”指光在1年内传播的距离，所以是长度的单位；（3）一年有365天，每天有24 h，1 h3 600 s，光在真空中的传播速度为3.0108 m/s，所以一年光通过的距离为1光年365243 600 s3.0108 m/s9.460 81015 m9.460 81012 km；（4）“比邻星”距离我们4.3光年，意思是我们现在某一时刻看到比邻星的光，并不是这一时刻发出的，而是4.3年以前的那一时刻发出的。考向二 光的反射典例引领老师在黑板上的板书，有些座位上的同学看的清楚，而有些座位上的同学则看到一片亮光而看不清楚字，其原因是A黑板发生镜面反射造成的看不清楚B教室光线亮度不够造成的看不清楚C黑板发生漫反射造成的看不清楚D是由于照射到字上的所有色光都被吸收了造成的看不清楚【参考答案】A【详细解析】因为黑板的表面比较粗糙，光在上面发生漫反射，反射的光可以进入不同座位上的同学的眼睛，所以黑板上同一个字，不同座位上的同学都能看得清楚；而黑板某些地方非常光滑时，光线在上面发生镜面反射，反射光线集中，正好射到有的位置同学的眼睛里，从而“晃”到这些同学的眼睛，这就是有的座位上同学看不清楚字的原因，简单说，就是黑板发生了镜面反射。综上分析可知，A正确，BCD错误。故选A。变式扩展1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。2在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折。（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB。接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上_（填“能”、“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在_内。（2）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如乙表），根据这组数据，他_（填“能”、“不能”）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：_。【答案】（1）不能 同一平面 （2）不能 一次实验数据具有偶然性，不能得到普遍规律【解析】（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上不能显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内；（2）只进行一次实验，根据一次测量就得出实验结论，实验结论不具有普遍性，为了得出普遍结论，使结论符合客观事实，应进行多次实验，进行多次测量。考向三 平面镜成像典例引领清澈平静的湖面上空，一只小燕子正向下俯冲捕食，下列说法正确的是A小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的B小燕子在湖水中的像是由光的直线传播形成的C俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越大D俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越小【参考答案】A【详细解析】小燕子在湖水中的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确，B错误。平面镜所成的像与物大小相等，所以俯冲过程中，小燕子在湖水中的像大小不变，CD错误。故选A。变式扩展1如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是A铅笔水平向右移动时，它的像将变小B平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动C若改用一块较小的平面镜，铅笔像的大小不改变D若铅笔任意旋转一个角度，铅笔与它的像始终平行【答案】C【解析】平面镜所成的像与物体大小相等，像的大小与物体到镜面的距离无关，铅笔水平向右移动时，它的像大小将不变，故A错误。平面镜竖直向上移动时，铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的，故像的位置不变，B错误。像的大小与物体相等，故若改用一块较小的平面镜，铅笔像的大小将不变，故C正确。像与物关于镜面对称，若铅笔任意旋转一个角度，铅笔与它的像不会始终平行，故D错误。故选C。2小明在研究平面镜成像的特点时，玻璃板与水平桌面不垂直，如图乙所示，则会对实验操作产生的影响是_；改正后，测得点燃的蜡烛A到玻璃板的距离为10 cm，如图甲所示，把另一支没有点燃的完全相同的蜡烛B方在玻璃板后10 cm处左右移动，才可能使B与A的像完全重合。实验中选择完全相同的蜡烛是为了_。【答案】像不能和蜡烛完全重合 便于确定像的位置，并比较像与成像物体的大小关系【解析】若实验时平面镜不竖直放置，则不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合；实验时采用两个完全相同的蜡烛，是因为当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，既可以确定像的位置，又可以比较物像大小关系。练习精选1关于光速、光年的说法正确的是A光速是无限大的B光的传播速度是3108 m/sC光年是一个时间单位D光年是天文学上表示距离的单位2下列现象由光的直线传播造成的是 A水中的鸡蛋变“大” B鸟的倒影C水中的鱼看起来变“浅” D墙壁上出现手影3放映电影时，银幕用的是粗糙的白布，这是因为A白布能发生镜面反射，使人从四面八方都能看到银幕上的像B白布能发生漫反射，使人从四面八方都能看到银幕上的像C白布能使光线发生弯曲，使人从四面八方都能看到银幕上的像D白布能发生镜面反射，使人能在某一方向看到银幕上的像4甲乙两人在照同一个镜子。甲在镜中看到了乙的眼睛，下列说法正确的是A乙也一定能看到甲的眼睛B乙可能看到甲的眼睛C乙不可能看到甲的眼睛D乙不可能看到甲的全身5关于光现象，下列说法正确的是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验钞机利用红外线辨别钞票的真伪C自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的D漫反射不遵守光的反射定律6有一种自行车装有激光尾灯，在晚上骑车时，该灯发出的激光在路面上形成“虚拟自行车道”，如图所示，它可以提醒来往车辆注意行车安全。下列说法正确的是A司机看见“虚拟车道”是漫反射现象B司机看见“虚拟车道”是镜