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光和颜色
【学习目标】
1． 知道光的直线传播的条件、现象、应用；
2． 了解光的色散，知道物体的颜色；
3． 了解红外线和紫外线的特征及应用；
4． 知道光的反射定律，能利用光的反射定律解决有关问题；
5． 了解平面镜成像的特点，能利用平面镜成像特点作图；
6． 知道光的折射规律，能利用光的折射规律解决有关问题，解释一些现象。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、光和颜色
1、光的传播：在（同种） 中沿直线传播。（影子、日食、小孔成像等）
2、光度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，c= km/s。（光在水中的速度是真空中的 3/4，
在玻璃中的速度是真空中的 2/3）
3.色散：
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（1）三棱镜把太阳光分解成 的现象。（雨后彩虹是光的色散现象）
（2） 现象证明白光是由多种色光混合而成的。
（3）光的三原色： （三种色光混合看能够产生各种色彩）。
4、物体的颜色：
（1）透明体的颜色是由 的色光决定，通过什么色光，呈现什么颜色。
（2）不透明体的颜色是由它 的色光决定的，反射什么颜色的光，呈现什么颜色。
5、看不见的光：
（1）红外线：红外线具有热效应，自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越
高，辐射的红外线越 。红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都利用红外线的强弱
来识别不同温度的物体。
（2）紫外线：紫外线能使荧光物质 ，能杀死 ，照射适量的紫外线，有助于人体健康，
但照射过量的紫外线，会使人皮肤变 ，诱发 。
要点诠释：
1、光线：为了表示光的传播方向，我们用一根 表示光的径迹和 ，这样的直
线叫光线。
2、光年：（距离单位）光在 1 年内传播的 。1 光年=9.4608×1012km。
3、不能再分解的光叫做 ，由单色光混合而成的光叫 。
要点二、光的反射
1、光的反射：光射到物体 上时，有一部分光会被 回来，这种现象叫做光的反射。
2、光的反射定律：
（1）在光的反射现象中， 、 、 在同一个平面内；
（2） 、 分居在法线的两侧；
（3） 等于 ；
3、镜面反射：入射光线平行，反射光线也 ，其他方向没有反射光。（如：平静的水面、抛
光的金属面、平面镜）
4、漫反射：由于物体的表面 ，凹凸不平的表面会把光线向 反射。（我们
能从不同角度看到本身不发光的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射）
要点诠释：
1、当光线垂直入射时，光沿原路返回，反射 现象中光路是 的
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2、镜面反射和漫反射都遵循光的 ，眼睛能够从不同方向看到周围不发光的物体，就是
因为光照在物体表面发射 的缘故。
要点三、平面镜：
1、平面镜成像规律：
（1）成的像是 立的 像；
（2）像的大小与物体的大小 ；
（3）像与物体的连线与镜面 ，像与物体到平镜面的距离 。
2、球面镜：
（1）凸面镜：对光线起 作用。（应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜）
（2）凹面镜：对光线起 作用，平行光射向凹面镜会 ；焦点发出的光 。
(应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜)
要点诠释：
1、平面镜所成的像与物是以镜面为轴的 。
2、实像与虚像的区别：实像是 而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到，都是
倒立的。虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反射光线或折射光线的 相
交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的。
要点四、光的折射
1、光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
2、光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧；
光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大时，折射角也增大。
要点诠释：
1、光的折射与光的反射都是发生在两种介质的交界处，反射光返回原介质中，而折射光则进入到
另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生
变化，这就是光的折射。
2、在两种介质的交界处，既能发生折射，同时也能发生反射。
3、光的折射规律分三点：
（1）三线一面；
（2）两线分居；
（3）两角关系分三种情况：
①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于 °；
②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；
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③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
4、在光的折射中光路是可逆的。
【典型例题】
类型一、基础知识的综合应用
例 1.如图所示的四种现象中，属于光的反射现象的是（ ）
【答案】
【解析】
【总结升华】
举一反三：
【变式】（2012 北京）下列有关光现象的说法中，正确的是（ ）
A．小孔成像是由于光沿直线传播形成的
B．岸边景物在水中形成倒影，属于光的折射现象
C．斜插入水中的筷子好像在水面处折断，属于光的反射现象
D．能从不同方向看见不发光的物体，是因为光在其表面发生了镜面反射
类型二、光的反射与平面镜成像
例 2. 如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到的像比原来亮多了，其原因是 ( )
A．光射到像上，所以会变亮 B．光反射到物上，物变亮，所以像也变亮
C．镜子比原来亮，所以像也变亮 D．有光照射，更便于观察，所以觉得像变亮了
【答案】
【解析】
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【总结升华】
举一反三：
【变式】当夜幕降临之后，如果我们想在室内通过玻璃门窗看清室外的景物，常常是关掉室内
的灯，而在室外看室内的景物时，则不必如此。这是为什么？
【答案】当有强光和弱光同时进入人的眼睛时，人感觉到的是强光。当室内亮灯时，屋内光线较亮，
室内物体反射光线射到玻璃上成像，人看到的是屋内物体所成的像。当关掉灯之后，室内较暗，室外
景物反射的光可以通过玻璃折射入人眼，因此看室外景物要关掉室内的灯。在室外看室内景物时，室
内亮灯，室内物体反射的光线可以通过玻璃折射入人的眼睛，因此不必关灯。
例 3.魔术是深受同学们喜爱的节目，其中包含着许多科学原理。图甲是某同学自制的一只魔术箱，表
演时他将开口的方形空箱面展示给观众，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”。原
来魔术箱中有一块平面镜（如图乙），它与箱底的夹角为 度，使观众觉得箱子里没有东西。
观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有 性质。
【答案】
【解析】
【总结升华】
类型三、综合应用与创新
例 4.小明身高 1.7m，站在竖直放置的平面镜前 lm 处，他在镜中的像高是 m，他到像的距离是 m。
若将一块木板放在平面镜前，如图所示，请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖。
【思路点拨】
【答案与解析】
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【总结升华】
举一反三：
【变式】小云同学用一只新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点 A 和 B，如图
所示，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，应使入射光线 MO 绕着点 O 沿
方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）；现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，应使
入射光线 MO 绕着点 O 沿 方向转动（填“顺时针”或“逆时针”）。
【答案与解析】当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，反射角等于入射角，折射角
小于入射角。现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 A 下移至 A′处，根据反射角等于入射角，则应使
入射光线绕着 O 点沿顺时针方向转动。（图中蓝色光线标注）。B 点是光的折射后找到墙面上的，根据光
的折射定律，现保持入射点 O 的位置不变，欲使光点 B 下移至 B′处，则入射光线由 OM 变为 OC，折射
光线由 OB 变为 OB′，所以应使入射光线 MO 绕着点 O 沿逆时针方向转动。
例 5.（2012 日照）如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各
竖立着一只长度相同而且比池深略高的标杆。当阳光斜照时就会在池底形成杆的影子，下列说法正确
的是（ ）
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A．装水的池中标杆影子较长 B．未装水的池中标杆影子较长
C．两池中标杆影子长度相同 D．装水的池中标杆没有影子
【思路点拨】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如日食、月食、小孔成像、影子的形成等都是
光沿直线传播的实例；当光从一种透明介质斜射向另一种透明介质时，其传播方向会发生改变，且当
光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角。
【答案】B
【解析】该题中，对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的后方会形成影子；但是对
于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，
即折射光线比原来的光线（沿直线传播的情况）更靠近杆，故此时影子的长度会变小。
【总结升华】光从一种透明介质中斜射向另一种透明介质时，其传播方向会发生改变，这就是光的折
射；在发生光的折射时，一般是在光速大的介质中的角大，故据此分析即可判断。
举一反三：
【变式】如图所示，一束光线斜射入容器中并在容器底部形成一光斑，这时往容器中逐渐加水，
则光斑的位置( )
A.慢慢向右移动 B.慢慢向左移动 C.慢慢向水面移动 D.仍在原来位置不动
【答案与解析】当向容器中加水时，光从空气斜射入水中，由光的折射规律可知，光会靠近法线，因
此光传播到容器底时会向左移动如下图所示：故 B 选项正确。
类型五、实验探究
例 6.为了探究平面镜成像特点，将一块厚度为 0.5 厘米的玻璃板（P、Q 两个平面都可以作为平面镜使
用）竖直架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡
烛 A，进行实验，
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（1）在实验中，小柯透过玻璃板看到了蜡烛 A 的 2 个清晰的像，分别位于 A′和 A″处，如图所示。
其中 A′处的像是蜡烛 A 通过玻璃板的 （填“P”或“Q”）平面成像得到的。
（2）小柯按照图中的测量方法，改变蜡烛 A 的位置，认真测量并记录了一组数据：
然后得出像距小于物距的结论，你认为他的测量方法错误在于像距测量错误， 。
【答案】（1）P；（2）像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度
【解析】（1）根据物体在平面镜中成像，物像到平面镜的距离相等，通过测量，可以得到 A 和 A'到平
面镜 P 面的距离是相等的，所以 A'是蜡烛 A 通过玻璃板 P 面成像得到的。（2）如图，小柯测量时把像
A'到玻璃板 Q 面的距离作为像距，像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度。
【总结升华】题目考查了在探究平面镜成像特点时，需要注意的问题。如果实验时，采用厚玻璃板会
出现两个像，是因为玻璃板的两个面都起反射作用，都能成像。为了出现两个像，实验时尽量采用较
薄的玻璃板。
举一反三：
【变式】小丽为小明表演了一个“水火相融”的小魔术．她先用一块透明的薄玻璃板，将桌子分割成
甲、乙两个区域后，用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分。小丽在甲区域内放置了一个盛满水
的烧杯，且里面浸没着一支蜡烛 A，并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛 B。准备就绪后，小丽请小
明坐在乙区域一侧的某点 P（如图所示），并迅速将乙区域已准备号的蜡烛 B 点燃，在小丽一只手麻利
地在小明眼前绕过的同时，另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙 MN。当小明沿着小丽的手指望向蜡烛
A 时，奇迹出现了：蜡烛 A 竟然在水中燃烧了！
（1）请根据光学知识判定：小丽是怎样选取和放置蜡烛的？
【选取蜡烛】使蜡烛 A、B 满足 的条件；
【确定位置】在蜡烛 A 的位置确定后，不借助刻度尺如何确定蜡烛 B 的位置？
；
（2）请你依据所学的光学知识解释，小丽悄悄地将挡板拉开的目的。
。
【答案】（1）完全相同；点燃蜡烛 B，并调节 B 的位置，使蜡烛 B 的像与蜡烛 A 完全重合
（2）让蜡烛 B 发出的光线通过缝隙 MN 射到玻璃板上，使其反射光线进入小明的眼睛，使小明看到了
与蜡烛 A 重合的 B 的像
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