专题04 光现象（核心知识点）-2025年中考物理二轮复习核心知识点梳理

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一、知识结构
二、知识清单+方法清单
模块一 光的直线传播
知识清单
一、光源
1. 光源：能够发光的物体叫作光源。
2. 光源的分类：
（1）天然光源：自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。
（2）人造光源：人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。
3. 提示：光源是指自身能够发光的物体，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光，但能反射太阳光或其它光源发出的光，不是光源，如月亮、所有行星和镜子等。
二、光的直线传播
1. 光的直线传播
（1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。
（2）光在同种均匀介质中沿直线传播。
（3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。
2. 光线
（1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫作光线。
（2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。
（3）研究方法：物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。
3. 光的直线传播的一些现象
（1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。
（2）日食、月食的形成
①原理：光的直线传播。
②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。
当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。

甲 乙
（3）小孔成像
①成像原理
小孔成像的原理是光的直线传播。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了上部。
②成像特点
小孔成倒立的大小不确定的实像（选填“倒”或“正”）。上下颠倒、左右相反。像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关（选填“有关”或“无关”）。
4. 光的直线传播的应用
利用激光引导开凿隧道；射击瞄准时的“三点一线”；站队列时，队列是否整齐的判断；木工检查木板是否平直等。
三、光的传播速度
1. 光在真空中的传播速度：光在真空中的传播速度（用c表示）最快，c＝2.99792×108m/s。通常情况下，真空中光速近似取c＝3.0×108m/s。
2. 光在其他介质中的速度
（1）光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度，可以认为等于c。
（2）光在水中的传播速度约为3c/4，在玻璃中的传播速度约为2c/3。
3. 光年：“光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。
1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km
4. 比较声与光的传播情况
方法清单
考向01 光的直线传播现象及应用
【例题1】（2024·四川乐山·中考真题）中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是（ ）
A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播D．光的色散
【答案】C
【详解】影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
【训练1-1】如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
【答案】A
【详解】日晷是我国古代的一种计时工具，它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
【训练1-2】（2024·广西·中考真题）关于光的传播，下列说法正确的是（ ）
A．光不能在真空中传播 B．光比声音传播速度慢
C．光在水中的传播速度是3×108m/s D．光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】A．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故A错误；
B．光在空气中的传播速度约3×108m/s，声音在空气中的传播速度约340m/s，故B错误；
C．光在真空的传播速度约为3×108m/s，在水中的传播速度小于在真空的传播速度，约为真空中传播速度的3/4，故C错误；
D．由光的传播规律可知，光在同种均匀介质中沿直线传播，故D正确。故选D。
考向02 小孔成像
【例题2】（2024·湖南·中考真题）《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
【答案】A
【详解】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被手挡住，墙上黑暗区域就是手的影子。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
【训练2-1】（2023·广东·中考真题）如题图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子，影子形成的原因是（ ）

A．光沿直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
【答案】A
【详解】阳光下广东省南澳岛北回归线标志塔的影子形成的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播的，故BCD不符合题意；A符合题意。故选A。
【训练2-2】2020年6月21日，在日食发生时，小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑，这些光斑是由光的 形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看（如图乙所示），太阳在水中的像是由光的 形成的。
【答案】 直线传播 反射
【详解】茂密的树叶缝隙形成许多小孔，沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像，即我们看到的圆形光斑，是由光的直线传播形成的。
太阳在水中的像，属于平面镜成像，是光的反射形成的。
模块二 光的反射
知识清单
一、光的反射
1. 光的反射现象：光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。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。
2. 描述光反射的有关概念（如图）：一点、两角、三线

3. 提示
（1）反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。
（2）反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的实线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示法线（均选填“虚”或“实”）。
二、光的反射定律
1. 实验：探究光的反射定律
【设计实验】
（1）实验器材：激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。
①量角器：测量入射角和反射角的度数。
②可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。
（2）实验与装置：把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。用激光代替光线照射到镜面上，为了能观察到激光传播的路径，将激光笔贴着可以折的白纸板照射，并用笔记录下激光传播径迹，观察激光传播径迹并进行比较，从而找到光反射时遵循的规律。
【进行实验】
（1）如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。

图1 图2 图3
（2）让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
（3）改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。
（4）如图2所示，把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度，仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。
（5）如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？
【收集证据】
（1）记录表一
（2）入射光和对应的反射光的径迹
（3）记录表二
【分析与论证】
（1）分析实验现象
①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。
②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。
③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。
【实验结论】
在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
在反射现象中，光路可逆。
【交流与评估】
（1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。
（2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路.
（3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。
（4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
2. 光的反射定律
（1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
（2）简记光的反射定律：
①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧；
③两角相等。即反射角等于入射角。
（3）对光的反射定律的理解：
①对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。
②因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。
③变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。
④特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，并不是没有发生反射。
（4）在反射现象中，光路是可逆的。如图甲所示，AO是入射光线，OB是反射光线，如果光线从
BO的方向入射，则反射光线一定从OA的方向反射出去，如图乙所示。
三、镜面反射和漫反射
1. 镜面反射
（1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。
（2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。
2. 漫反射
（1）概念：凹凸不平的表面会把平行的入射光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。
（2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了漫反射。
3. 生活中的反射现象
（1）漫反射现象：生活中，大部分物体表面发生的反射都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。例如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面发生的都是漫反射，从而使各个方向的人都能看清字迹或影像。
（3）镜面反射现象：例如，“水中倒影”、“猴子捞月”、“照镜子”等。
（2）“光污染”：当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
四、利用光的反射定律作图
1. 作图基本要求
所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线表示，一定垂直于反射面。
2. 作图方法
（1）已知反射面、入射光线做反射光线。如图所示，先过入射点O作出法线，再根据反射角等于入射角，作出反射光线，标上箭头。

（2）已知反射面、反射光线作入射光线。如图所示，先过入射点作出法线，再根据反射角等于入射角画出对应的入射光线，标上箭头。

（3）已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置。如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。

方法清单
考向01 探究光的反射规律
【例题1】（2024·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
（1）在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射；
（2）图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 ；
（3）纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内；
（4）如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。
【答案】（1）漫；（2）50°；（3）同一平面；（4）应将纸板绕CD轴向前转动，直到能看到反射光线，使反射光线和入射光线在同一平面内.
【详解】（1）纸板比较粗糙，在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生漫反射。
（2）由图知，入射角为∠i=90°-40°=50°，反射角等于入射角∠r=∠i=50°
（3）纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在同一平面内。
（4）纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内；由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，法线的位置没有改变，始终垂直平面镜，则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应将纸板绕CD轴向前转动，直到能看到反射光线，使反射光线和入射光线在同一平面内。
【训练1-1】（2024·无锡·中考真题）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 （选填“上”或“下”）移动；
（2）利用图乙所示的装置进行探究；
①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与入射角大小 ；
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明： ；
（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成角，说明白板与镜面的位置关系是： ，实验表明： ；
（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是： 。
【答案】 下 同一平面 相等 反射光路是可逆的 垂直 光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 见解析
【详解】（1）保持光在平面镜上的入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，入射光线偏离法线，反射光线也偏离法线，故光斑向下移动。
（2）①将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，发现当纸板B和纸板A在同一平面内时，B板上才能够呈现出反射光线，说明光的反射定律中，入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②分析表格中的数据发现，反射角等于入射角。
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，沿着原来的路径返回，故说明光路是可逆的。
（3）白板与镜面成90°角，说明白板与镜面的位置关系是垂直；若白板与平面镜不垂直，则法线不在该白板上，入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内，故看不到反射光线、入射光线，说明光的反射定律中，入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
（4）由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的，当汽车的灯光照在尾灯上时，经过两次反射后，光线将平行于入射光线，反射进入司机眼中，司机看到尾灯特别亮。
【训练1-2】（2024·武汉·中考真题）如图所示，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是（ ）
A．纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B．入射光线靠近ON时，反射光线远离ON
C．使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出
D．使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【详解】A．纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，故A正确；
B．入射光线靠近ON时，由光的反射定律可知，反射光线会靠近ON，故B错误；
C．使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时反射光线与入射光线重合，故C错误；
D．使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆，只要将一束光沿着反射光线方向射向O点，故D错误。故选A。
【训练1-3】如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（ ）
A．AO是入射光线
B．反射角等于30°
C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON
D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线
【答案】B
【详解】A．射向镜面的光线为入射光线，由图知入射光线从激光笔沿AO射向镜面，所以AO是入射光线，故A正确，A不符合题意；
B．由图知入射角为60°，所以反射角也是60°，故B错误，B符合题意；
C．将激光笔靠近N时，入射光线OA靠近ON，则入射角减小，根据反射角等于入射角可知，反射角也会减小，所以反射光线OB也会靠近ON，故C正确，C不符合题意；
D．反射光线、入射光线、法线在同一平面内，绕ON前后转动F板，由于E、F两个板不在同一平面内，所以F板上观察不到反射光线，故D正确，D不符合题意。
故选B。
考向02 光的反射现象及应用
【例题2】如图是一种液面升降监测装置原理图。它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，图示光路中，一束光与液面的夹角为40°。下列说法正确的是（ ）

A．当液面升高时，光电屏上的光斑S将向右移动
B．反射角的大小为40°
C．当液面降低时，入射角会随之变大
D．光源不动，增大激光与水平液面夹角，光点S将向左移动
【答案】D
【详解】A．如图所示，入射光线位置不变，当液面升高时，入射点向上移动，由于液面与原来平行，所以反射光线也与原来的反射光线平行，则光电屏上的光斑S将向左移动，故A错误；
B．法线与反射面垂直，入射光线与液面的夹角为40°，则反射角的大小为90°-40°=50°，
故B错误；
C．当液面降低时，入射光线位置不变，由于液面与原来平行，所以反射光线也与原来的反射光线平行，入射角大小不变，故C错误；
D．光源不动，增大激光与水平液面夹角，则入射角变小，反射角也随之变小，反射光线靠近法线，光点S将向左移动，故D正确。
故选D。
【训练2-1】如图所示，能解释“倒影”形成的是（ ）
A．光的色散 B．光的折射 C．光的反射 D．光的直线传播
【答案】C
【详解】平静的水面相当于是平面镜，“倒影”实际上是拱桥在水中所成的虚像，而平面镜成像的原理是光的反射，故只有C正确．
【训练2-2】如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景，场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是（ ）
A. 瞪羚的影子是光的反射形成的B. 瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C. 瞪羚的倒影是光的折射形成的D. 瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【答案】B。
【解析】AB．瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区，是光的直线传播形成的，故A 错误，B正确；
CD．平静的水面相对一面平面镜，瞪羚的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的，故CD错误。
故选B。
【训练2-3】一束光与水平面成 30°角入射到水平放置的平面镜上，如图所示，下列说法中正确的是（ ）

A．只将平面镜逆时针转 10°时，反射角减小 5°
B．只将平面镜顺时针转 10°时，反射光线顺时针转 10°
C．只将入射光线远离法线偏转 10°时，反射光线靠近法线偏转 10°
D．入射光线不变，让反射光线与入射光线间夹角为 90°，平面镜逆时针旋转 15°
【答案】D
【详解】如图，入射光线与水平面成 30°角，入射角为90°-30°=60°，反射角为60°；
A．只将平面镜逆时针转 10°时，入射光线与平面镜成40°角，入射角为90°-40°=50°，反射角也为50°，反射角减小10°，故A错误；
B．只将平面镜顺时针转 10°时，入射光线与平面镜成20°角，入射角为90°-20°=70°，反射角也为70°，反射光线顺时针转 20°，故B错误；
C．只将入射光线远离法线偏转 10°时，反射光线远离法线偏转 10°，故C错误；
D．入射光线不变，让反射光线与入射光线间夹角为 90°，则入射角为45°，入射光线与平面镜的夹角为45°，则平面镜逆时针旋转 15°，故D正确。
故选D。
考向03 利用光的反射定律作图
【例题3】（2024·四川南充·中考真题）2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，OB是反射光线，请画出其入射光线AO并标出入射角大小（保留作图痕迹）。
【答案】见下图。
【详解】先画出法线，反射角是反射光线与法线的夹角，则反射角为90°-53°=37°
反射角等于入射角，所以入射角是37°，根据反射角等于入射角，在法线的左侧画出入射光线，如下图所示：
【训练3-1】在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。

【答案】见右图。
【详解】由图知，反射角为60°，根据光的反射定律，可得入射角也为60°，在法线左侧画出入射光线，标出入射角60°，如图所示。
【训练3-2】自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。

【答案】见右图。
【详解】如图过入射点作镜面S1的垂线为法线，根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与平面镜S2的交点作为入射点，再重复上述过程，做出反射光线，最后的反射光线与射向S1的入射光线平行，具体作图如图所示。
【训练3-3】请在图中画出反射光线，并标出反射角大小。

【答案】见右图。
【详解】由图得，入射角为90°-30°=60°，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，则反射角等于60°，据此画出反射光线及反射角，如图所示。
考向04 镜面反射与漫反射
【例题4】如图所示，三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，三条反射光线 （选填“会”或“不会”）平行射出，这种反射 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。
【答案】 不会 遵循
【详解】 三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，不会平行射出，因为入射角不同，反射角也不同，只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。
这种反射是漫反射，也遵循光的反射规律。
【训练4-1】雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面．这是因为光在（ ）
A．地面发生镜面反射 B．地面发生漫反射
C．水面发生漫反射 D．水面不发生反射
【答案】B
【详解】如图，迎着月光走，月光经积水水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉积水面亮；而地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，所以为了避让水洼，应走“较暗”的地面．

B符合题意．
【训练4-2】许多建筑采用玻璃进行外墙装潢，这在美化城市的同时却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是由于阳光在玻璃表面发生了 反射。
【答案】镜面
【详解】建筑物的玻璃外墙是个光滑的镜面，一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射出去，强烈的反射光会损伤人的眼睛，影响司机的视线等，造成了光污染，因此阳光在玻璃表面上发生的反射是镜面反射。
【训练4-3】排纵队时，如果看到前一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这是利用了光的
原理；教室里从不同的角度都能看到黑板上写的字，这是光照在字上，发生了 的缘故。
【答案】 直线传播 漫反射
【详解】队排直了，我们只能看见前一位同学，说明前一位同学前面所有的人发出的光没有进入我们的眼睛，这是利用光沿直线传播。
黑板的表面是比较粗糙的，可以将射来的光线向四面八方反射，是漫反射，这样，教室里不同位置的同学都能看到黑板上的粉笔字。
模块三 平面镜成像
知识清单
一、探究平面镜成像的特点
【设计实验】
（1）实验器材：薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。
（2）确定像的位置方法：把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。
（3）判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法：在玻璃板的前面，改变眼睛的位置，直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被点燃。
（4）实验时，用玻璃板代替平面镜的目的：使用玻璃板，既可以成像，又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，这是“等效替代法”。
（5）准备两支完全一样的蜡烛的目的：便于验证像与物体大小是否相等。
【进行实验】
①如图所示，在桌面上铺一张白纸，沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。

②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛，移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛，直到看上去好像被点燃一样，此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置，然后记下两支蜡烛的位置。
③移开玻璃板，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来，再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。
④改变点燃的蜡烛的位置，重做几次实验。
⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时，观察白纸上面有没有烛焰的像。
⑥记录实验数据与现象：
【分析论证】
（1）分析实验数据与现象，可得：
①因为两支蜡烛完全一样，其像与物完全重合，表明平面镜所成像的大小与物体的大小相等。
②比较两支蜡烛到玻璃板的距离，发现平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等。
③平面镜所成的像和物体的连线与镜面垂直。
④把光屏放在像的位置观察，结果发现光屏上没有（选填“有”或“没有”）出现蜡烛的像，实验说明：平面镜所成的像是虚（选填“虚”或“实”）像。
【归纳结论】平面镜成像的特点：
平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。
根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：
平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
二、平面镜成虚像
1. 平面镜成虚像：如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。
2. 平面镜成像的原理：光的反射。
3. 实像和虚像
（1）实像：由实际光线会聚而成的像叫实像。实像的特点是倒立的，可用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如投影仪所成的像。
（2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像的特点是正立的，只能用眼睛观察，不能用光屏承接。例如平面镜成的像。
三、平面镜成像作图的两种方法
作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。
1. 根据平面镜的成像原理（光的反射定律）作图。
如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。作图步骤如下：
①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上；
②作两条入射光线的法线；
③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线；
④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。

2. 根据平面镜成像特点作图（对称法）。
如图所示，画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。步骤如下：

①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）；
②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）；
③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。
四、平面镜的应用
1. 利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。
2. 利用平面镜可以改变光的传播方向。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点。
3. 利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。
五、凸面镜和凹面镜
1. 球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。
2. 凸面镜
（1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸面镜。
（2）作用：凸面镜对光有发散作用，常用来扩大视野。
（3）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜。

凸面镜对光的发散 凹面镜对光的会聚
3. 凹面镜
（1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜。
（2）作用：凹面镜对光有会聚作用。
（3）应用：太阳灶、手电筒反光镜、各种机动车的前灯、医生检查耳朵用的医用反光镜。
4. 凸面镜和凹面镜都是利用光的反射成像的，都遵循光的反射定律且符合光路可逆性。
方法清单
考向01 探究平面镜成像特点
【例题1】（2024·北京·中考真题）某同学利用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B等器材，探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关。其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。主要实验步骤如下：
（1）将点亮的A放在玻璃板前，用刻度尺测量 ；将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像 ，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将实验数据记录在表格中；
（2）改变 ，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中。
【答案】（1）A到玻璃板的距离，完全重合；（2）A的位置
【详解】（1）探究物体在平面镜中成像时像距与物距是否有关，需要测量蜡烛A到玻璃板的距离，用刻度尺测量B到玻璃板的距离。将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度观察B与A的像完全重合，此时物体B可以替代蜡烛A的像。
（2）改变蜡烛A的位置，仿照步骤（1）再做1次实验，将实验数据记录在表格中，需要多次实验，寻找普遍规律。
【训练1-1】（2024·呼和浩特·中考真题）小时候，赫仑同学常常听姥爷说，“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后，回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确，请完成下列问题：
（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把 （选填“薄”或“厚”）玻璃板竖直地架立于白纸上；
（2）将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后，并移动B直至与A的像重合，测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置，重复以上实验。他多次实验的目的是 （选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”）；
（3）分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，像距等于物距。“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的。
【答案】（1）薄；（2）得到普遍规律；（3）错误
【详解】（1）为了便于确定像的位置，实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行实验，若玻璃板太厚，前后两个面都能成像，会对实验造成干扰。
（2）通过一次实验就得出的结论具有偶然性，所以要多次改变A的前后位置，重复实验，得到普遍规律。
（3）通过分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，说明像的大小与物体距离平面镜的距离远近无关，所以“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”的说法是错误的。
【训练1-2】如图是探究平面镜成像特点实验的情景，关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是（ ）

A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C．蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D．为了使烛焰的像更清晰，应选择明亮的环境进行实验
【答案】C
【详解】A．反射面是光滑的，所以蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的，反射光线的反向延长线的交点为像，故A错误；
B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线的交点形成的，不能用光屏承接，是虚像，故B错误；
C．光在均匀介质中沿直线传播，蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的，故C正确；
D．为了使烛焰的像更清晰，应选择较暗的环境进行实验，故D错误。
故选C。
【训练1-3】（2024·重庆·中考真题）如图所示，利用两根相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。
（1）实验中应选用 （选填“薄”或“厚”）玻璃板替代平面镜；
（2）将玻璃板 放置在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板前放置荧光棒A，在玻璃板后面移动另一根荧光棒B，发现B与A的像完全重合，说明像与物的 相等。
【答案】 薄 垂直 大小
【详解】（1）实验中，玻璃板的两个面都会成像，这会对实验现象造成一定的干扰，因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
（2）如图所示，将玻璃板垂直放置在水平白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛B，用蜡烛B替代蜡烛A的像，将蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，此现象说明平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。
考向02 平面镜成像特点与应用
【例题2】（2024·四川广元·中考真题）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（ ）
A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去
C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在
【答案】A
【详解】当一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方时，湖面就相当于一个平面镜，平面镜成像特点是像与物体大小相等，像到镜的距离等于物体到镜的距离，所成的像是虚像。当小蜜蜂飞向湖面迎接“同伴”时，物距变小，像距也跟着变小，但像的大小不变。所以在此过程中，“同伴”向它迎来，大小不变。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【训练2-1】临沂市文化公园是我市一道亮丽的风景线。1.5m深的荷花池内，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6m（如图），蜻蜓在水中的像（ ）
A．因光的折射而形成 B．是比蜻蜓略小的虚像
C．在水面下0.9m深处D．与蜻蜓相距1.2m
【答案】D
【详解】A．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，是光的反射，故A不符合题意；
B．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，成的是等大的虚像，故B不符合题意；
C．蜻蜓在水中的像是平面镜成像，像到平面镜的距离等于物体到水面的距离等于0.6m，故C不符合题意；
D．蜻蜓在水中的像与蜻蜓相距L=2×0.6m= 1.2m
故D符合题意。故选D。
【训练2-2】如图甲所示，小丽站立在水平地面，其前方竖直放置着一平面镜，她和平面镜之间的距离2m，以0.5m/s的速度匀速靠近平面镜，则（ ）
A．1s后，小丽的像和她的距离是1m
B．穿衣镜中小丽的像逐渐变大
C．若在平面镜后放置一块木板，不会影响她在平面镜中的像
D．若将平面镜绕底部逆时针转至如图乙位置的过程中，像的位置不变
【答案】C
【详解】A．小丽1s通过的距离为s＝vt＝0.5m/s×1s＝0.5m
则1s后，小丽到平面镜的距离为2m﹣0.5m＝1.5m
根据平面镜成像特点可知，小丽的像到平面镜的距离也为1.5m，所以1s后，小丽的像和她的距离是1.5m+1.5m＝3m，故A不符合题意；
B．根据平面镜成像特点可知，穿衣镜中小丽的像大小不变，故B不符合题意；
C．平面镜成的像是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，用一块木板挡在镜子后的像的前面，不能挡住镜中的像，故C符合题意；
D．根据平面镜成像特点可知，若将平面镜绕底部逆时针转至如图乙位置的过程中，像的位置向上移动，故D不符合题意。故选C。
【训练2-3】（2024·聊城·中考真题）在“探究平面镜成像特点”的实验中，实验装置如图甲所示；
（1）为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是 ；
（2）实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）检查视力的时候，视力表放在被测者的后上方，被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜 m的位置检查。
【答案】（1）刻度尺；（2）不变，靠近；（3）2.2
【详解】（1）为了研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是刻度尺，测量物体到平面镜的距离，像到平面镜的距离。
（2）根据平面镜成像规律可知，实验时将点燃的蜡烛靠近玻璃板移动，观察到像靠近玻璃板。
像始终与物体等大，物体靠近，物体的大小不变，故像的大小不变。
（3）如图乙所示，视力表与平面镜间的水平距离为2.8m，像到平面镜的距离为2.8m，要求视力表在镜中的像与被测者相距5m，则人应坐在离平面镜L=5m-2.8m=2.2m
考向03 平面镜成像作图
【例题3】（2023·泰州·中考真题）如图所示，请作出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

【答案】见右图。
【详解】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示。
【训练3-1】（2023·营口·中考真题）请画出人眼从A处看平面镜中烛焰上S点的像的完整光路图。
【答案】见右图。
【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像；连接S′A交平面镜于点O，连接SO即为入射光线，OA为反射光线，如图所示。

【训练3-2】（2024·黑龙江绥化·中考真题）请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图（保留作图痕迹）。

【答案】见右图。
【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′（即为像点），连接S′A交平面镜于点O，则OA为反射光线，连接SO，则SO为入射光线，如图所示。
模块四 光的折射
知识清单
一、光的折射现象
1. 光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。
2. 发生折射的条件
（1）光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不变。
（2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会改变。
3. 光从一种透明介质进入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射，即反射和折射现象同时发生，发生反射时不一定发生折射，但发生折射时一定发生反射。
4. 光发生折射的原因：光在不同种介质中传播的速度不同。
二、探究光折射时的特点
1. 描述光折射的基本概念
（1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线；
（2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线；
（3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线；
（4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点；
（5）入射角：入射光线与法线之间的夹角；
（6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。
简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。
2. 探究光的折射时的特点
【实验器材】激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。
【进行实验】
（1）如图甲所示，让一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中，观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将数据记入表格中。

甲 乙 丙
（2）如图乙所示，让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。
（3）如图丙所示，让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。
（4）如图所示，让光从空气斜射入半圆形玻璃砖，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。
【收集证据】实验数据记录表格：
【分析论证】
（1）当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。
（2）当光从空气垂直射入玻璃中时，传播方向不变。
（3）光从玻璃斜射入空气中时，可以看到，进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是可逆的，这时的折射角大于入射角。
综合以上分析，归纳出光的折射特点：
【实验结论】
（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；
（2）折射光线和入射光线分居法线的两侧；
（3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。
（4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。
（5）折射时光路可逆。
3. 对光的折射规律的理解
（1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。
（2）折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），但不是正比例关系，叙述时应先说折射角后说入射角。
（3）无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角（入射角或折射角）总是大于在水中或其他介质中的角（折射角或入射角）。
（4）一般情况下，当光从两种介质分界面上发生折射时，光速大的介质中光线与法线的夹角大，光速小的介质中光线与法线的夹角小。
三、生活中的折射现象
1. 从岸上看水中的物体，“池水变浅”；位置“变高”。

甲 在岸边看水里的物体 乙 在水中看岸上的物体
如图甲所示，从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼，因为光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从S点发出的，S点就是人看到的A的虚像，它比实际位置偏高。
2. 从水中看岸上的物体“变高”，例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。
如图乙所示，从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼，因为光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线靠拢法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从A′点发出的，A′点就是人看到的昆虫的虚像，它比昆虫的实际位置偏高。
3. 海市蜃楼和沙漠蜃景
海市蜃楼的成因
多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。
海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。
方法清单
考向01 探究光的折射特点
【例题1】（2023·内蒙古赤峰·中考真题）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：
（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角 入射角；折射角随着入射角的增大而 ；
（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中， 。
【答案】 大于 增大 光路是可逆的
【详解】（1）由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。
（2）当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，光路是可逆的。
【训练1-1】某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。
（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为 ；
（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角 入射角，折射角随入射角增大而 。
【答案】 45° 小于 增大
【详解】（1）图是探究光的反射规律的实验装置，入射角为入射光线与法线的夹角，此时入射角的大小为45°。
（2）由表格数据和图示知道，光从空气斜射到玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角增大，即折射角随着入射角的增大而增大。
【训练1-2】在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为 ；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 （选填“>”、“=”或“ 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出
【详解】（1）由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，与玻璃砖底面一致的直线为界面，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。
（2）由图可知，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，因此折射角大于入射角。
（3）要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。
考向02 利用光的折射特点作图
【例题2】（2024·江苏常州·中考真题）激光束AO由空气斜射向水面，请在图中画出对应的反射光线和折射光线（保留作图痕迹）。

【答案】见右图。
【详解】入射光线与水面的交点为入射点O；过入射点画出法线，然后根据光从空气斜射入水中，所以折射角小于入射角画出折射光线，根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示。
【训练2-1】一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。

【答案】见右图。
【详解】过入射点O的垂直于界面是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为90°-53°=37°
光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为90°-37°=53°
折射角为90°-53°=37°，如图所示。
【训练2-2】（2024·山东泰安·中考真题）如图所示，一束光从水中斜射入空气，请作出折射光线的大致位置。

【答案】见右图。
【详解】根据光从水中斜射入空气时遵循：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射光线远离法线，折射角大于入射角，作出折射光线，如图所示。
【训练2-3】承德避暑山庄湖景如画，如图甲所示。小玉同学在岸边，通过平静的湖面，既可看到建筑物的倒影，又可看到水中的鲤鱼。图乙中，A点代表建筑物的顶点，B点代表小玉看到的鱼，C点代表小玉的眼睛。请在图乙中画出：
（1）A点在水中的像A'；
（2）小玉看到A'的光路；
（3）鱼的大致位置B'并完成看到B'的光路图。
【答案】见下图。
【详解】（1）作出建筑物的顶点A关于水面的对称点A'，即为建筑物的顶点A在水中的像A'。
（2）连接A'和小玉的眼睛C的连线，交水面于O，OC为反射光线，连接AO为入射光线，即为小玉看到A'的光路。
（3）水中的鱼反射的光线斜射入空气中时，折射角大于入射角；折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线看过去，看到鱼的虚像在鱼的实际位置的上方；连接BC交水面于O'，过点O'作法线，O'C为折射光线，根据折射角大于入射角作出入射光线B' O'，即为看到B'的光路图，鱼的大致位置B'在B的正下方，如图所示：
考向03 生活中的折射现象及其应用
【例题3】（2024·吉林·中考真题）清澈见底的池水看起来比实际浅，这种现象产生原因是光的（ ）
A．反射 B．直线传播C．折射 D．色散
【答案】C
【详解】池底的光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
【训练3-1】岸上的人看到水中小鱼的光路图是（ ）

A B C D
【答案】B
【详解】人在岸边看水中的鱼，是鱼反射的光进入人的眼睛；光由水斜射入空气中，而AD选项中的传播方向不对，表示的是从空气斜射入水中；光由水斜射入空气中折射角大于入射角，C选项折射角小于入射角，因此符合要求的是B选项。故选B。
【训练3-2】（2023·湖南衡阳·中考真题）下列光现象中，由于光的折射形成的是（ ）
【答案】B
【详解】A．由于光的直线传播，被物体挡住后，在物体后面就会呈现阴影区域，这就是影子，因此手影的形成说明光在同种均匀介质中沿直线传播的，故A不符合题意；
B．筷子在装有水的杯中发生错位，这是光从水中斜射入空气发生的折射现象，故B符合题意；
C．拱桥在水面的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故C不符合题意；
D．小孔成像是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选B。

A． 手影B． 筷子错位 C． 水中倒影D． 小孔成像
考向04 光的反射与光的折射的综合应用
【例题4】（2024·黑龙江大庆·中考真题）以下光的反射、折射的光路图，正确的是（ ）

A B C D
【答案】A
【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。故选A。
【训练4-1】下列正确表示光从空气斜射到水面的光路是（ ）
【答案】C
【详解】A．光从空气斜射到水中，折射光线向法线偏转，折射角小于入射角，图中折射角大于入射角，是错误的，故A不符合题意；
B．光从空气斜射到水面一部分光会发生反射现象，反射光线和入射光线分居法线两侧，图中反射光线与入射光线在法线的一侧，是错误的，故B不符合题意；
C．光从空气斜射到水面一部分光会发生反射现象，入射光线和反射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，另一部分光会发生折射现象，折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角，图中光路图是正确的，故C符合题意；
D．光从空气斜射到水中，折射光线向法线偏转，折射角小于入射角，图中折射角等于入射角，是错误的，故D不符合题意。
故选C。
【训练4-2】（2024·山东烟台·中考真题）蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是（ ）
A．看到的水中的鱼是实像
B．看到的水中的云是实像
C．看到的水中的云是由于光的折射形成的
D．看到的水中的鱼是由于光的折射形成的
【答案】D
【详解】当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于一平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像；鱼生活在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，故D正确，ABC错误。故选D。
【训练4-3】下列现象中，属于光的折射现象的是（ ）

A B C D
A． 日晷上的影子 B． “弯折”的筷子 C． 屏上的皮影 D． 水中的倒影
【答案】B
【详解】AC．日晷上的影子、屏上的皮影，都是由光沿直线传播形成的，故AC不符合题意；
B．斜插在水中的筷子，筷子在水面处看起来变折了，这是由于筷子反射的光从水中斜射入空气中时，传播方向发生了偏折，远离法线，折射角大于入射角，所以筷子在水中的部分是向上弯折，是由于光的折射形成的，故B符合题意；
D．水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。故选B。
模块五 光的色散
知识清单
一、光的色散
1. 光的色散概念
太阳光（白光）经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光，这种现象叫作光的色散。
2. 单色光与复色光
（1）不能分解的光叫作单色光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
（2）由几种单色光混合而成的光叫作复色光，白光（太阳光）是复色光，由七种颜色的光复合而成。
3. 光发生色散的实质：光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。
4. 生活中的色散现象
例如彩虹是太阳光被空气中水滴色散形成的；彩色的肥皂泡是太阳光经气泡发生色散形成的。
二、色光的混合
1. 光的三原色
（1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光。
（2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。

2. 色光混合的应用
色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，例如，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
三、看不见的光
1. 可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。
2. 红外线
（1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。
（2）特征与应用
①热作用强。一切物体都在不停地向外辐射红外线；物体的温度越高，辐射的红外线越强；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。
②穿透云雾的能力比较强。
③抗干扰能力强。
（3）应用
①红外线加热：例如，电烤箱、浴室暖灯、远红外取暖器、红外线理疗器等等。
②“热谱图”：人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于诊断疾病。
③红外线夜视仪：夜间人的体温比野外外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比他们强。人们根据这个道理制成了红外线夜视仪。另外，还制成了红外线高空摄像机、红外线遥感仪等。
④红外线遥控：电视机、空调等遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线脉冲，以实现对电器的控制。
3. 紫外线
（1）在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。
（2）紫外线的特性与应用
①生理作用：适当照射紫外线，对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。紫外线能杀死微生物，可用紫外线灭菌、治疗皮肤病等。
②荧光效应：在紫外线照射下荧光物质会发出不同颜色的荧光，可用于鉴别纸币等。
（3）紫外线的危害与预防
过强的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。预防紫外线最好的办法就是外出时戴上墨镜、遮阳伞或宽檐帽。电焊的弧光中有强烈的紫外线。因此电焊工人在工作时必须穿好工作服，并戴上防护面罩。
方法清单
考向01 光的色散现象的判断
【例题1】（2024·江苏镇江·中考真题）诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（ ）
A．光的直线传播 B．光的色散 C．光的反射 D．小孔成像
【答案】B
【详解】当太阳刚升起时，阳光照射到瀑布溅起的水雾上，被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光，随后我们可以从水雾中看到彩虹，这是光的色散现象。故选B。
【训练1-1】（2024· 济宁·中考真题）用一块平面镜将室外的阳光照射到室内，这是光的 现象；如图所示，把一块平面镜斜插在水中，将装置放在从窗口射入的阳光下，让镜面对着阳光，在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑，说明白光是由 混合而成的。
【答案】 反射 多种色光
【详解】阳光照射到平面镜上，由于平面镜的反射，改变了传播方向而照射到室内。
白色的阳光射向斜插在水中的平面镜然后射出，发生反射和折射，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，说明白光是由这七种色光混合而成的。
【训练1-2】（2023·菏泽·中考真题）雨后彩虹是太阳光通过空气中大量的小水滴后形成的七色彩带，这是光的 现象；看电影时，我们从不同位置都能看到屏幕上的画面，是由于光在屏幕上发生了 反射。
【答案】 色散 漫
【详解】刚刚下完雨时，空气中浮悬着许多小水珠，在太阳光的照射下，就产生折射和内反射，而太阳的可见光——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色的波长都不一样，当它们照射到空中这些小水珠上时，各色光被小水球折射的情况也不同，因此就分解成七色光而形成彩虹，属于光的色散现象。
电影屏幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的屏幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到，因此光在银幕上发生漫反射。
考向02 三原色与物体的颜色
【例题2】（2023·辽宁鞍山·中考真题）在雨后有时能看到五颜六色的彩虹，彩虹是光的 _____现象；彩色电视机屏幕上多彩的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的；光在真空中的传播速度为 m/s。
【答案】 色散 绿 3×108
【详解】白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，即雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成。
在各种色光中，被称为三原色的是红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
在真空中的传播速度最快，为 3×108m/s。
【训练2-1】如图，雨后彩虹属于光的 现象，在可见光外有两种看不见的光，用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光是 （选填“红外线”或“紫外线”），进一步的研究表明，将红、 、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。
【答案】 色散 紫外线 绿
【详解】雨后彩虹是太阳光通过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光形成的，属于光的色散现象。
紫外线可以使钞票的荧光物质发光。
红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色，将这三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。
考向03 红外线、紫外线及其应用
【例题2】（2022·四川宜宾·中考真题）如图，新冠肺炎疫情期间，需要用额温枪检查出入人员是否发烧。额温枪测体温利用的是（ ）
A．超声波B．次声波C．红外线D．紫外线
【答案】C
【详解】由于红外线具有热效应，故体温枪和热成像仪利用的都是红外线来检测。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
【训练2-1】红外线和紫外线在生活中都有很多的应用，体现了科技的力量。如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图甲，人们常借助验钞机发出的红外线来辨别钞票的真伪
B．图乙，电视遥控器是靠紫外线来实现对电视机的遥控
C．图丙，冬天常在淋浴间使用的“浴霸”，装有紫外线灯泡，主要用于取暖和照明
D．图丁，全自动感应水龙头是利用红外线进行自动控制的
【答案】D
【知识点】红外线的特点及应用、紫外线的特点及应用
【详解】A．紫外线能使荧光物质发光，所以能用来鉴别真伪钞票，故A错误；
B．电视遥控器是靠红外线来实现对电视机的遥控，故B错误；
C．红外线的热作用强，可用来取暖，所以“浴霸”装有红外线灯泡，主要用于取暖和照明，故C错误；
D．在某些场所安装有全自动感应水龙头，水龙头自动关闭，这是利用红外线进行控制的，故D正确。
故选D。
【训练2-2】如图所示，让一束太阳光通过三棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域应该是（ ）
A．区域①既能升温，又能识币 B．区域②既能升温，又能识币
C．区域①能升温，区域③能识币D．区域③能升温，区域①能识币
【答案】C
【知识点】红外线的特点及应用、紫外线的特点及应用
【详解】BD．太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从上到下依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，即在①区域，故BD不符合题意；
AC．紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，因此可以识别钱币，即在③区域，故A不符合题意，C符合题意。故选C。
三、易混易错分析
易混易错1
不能辨别影子和小孔成像的异同

【辨析】如表所示。
【例题1】如图甲是在房子侧壁上形成的树荫，图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是（ ）

A．“树荫”的形成是由于光的折射 B．树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C．亮斑是月牙形的是因为发生了日全食D．亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的
【答案】B
【详解】A．“树荫”的形成是由于光的直线传播，故A错误；
B．树荫中的月牙形亮斑是光在同一种均匀介质中沿直线传播，是小孔成像形成的，故B正确；
C．亮斑的月牙形是小孔成像，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，不是日全食，故C错误；
D．亮斑的形状和树叶缝隙的形状是不一致的，小孔成像是由于光的直线传播形成的，所成像的形状与孔的形状无关，故D错误。故选B。
易混易错2
对光的反射现象的理解错误
【辨析】见下表。
【例题2】（2023·四川自贡·中考真题）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（ ）

A．反射光线与镜面的夹角是40°
B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°
C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失
D．光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【详解】A．入射光线与平面镜成50°夹角，则入射角为90°-50°=40°根据光的反射规律可知，反射角为40°，则反射光线与镜面的夹角是90°-40°=50°，故A不符合题意；
B．入射角增大10°，反射角也增大10°，则反射光线与入射光线的夹角增大20°，B符合题意；
C．因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸板NOF向后折叠，在纸板NOF上将看不到反射光线，但反射光线不会消失，故C不符合题意；
D．为了能在各个方向都能观察到光线，纸板表面比较粗糙，光在纸板上发生了漫反射，故D不符合题意。故选B。
【例题2-1】（2024·广西·中考真题）如图所示，在探究光反射时的规律实验中，通过实验可知，反射光线、入射光线和法线都在 （选填“同”或“不同”）一平面内，反射角r 入射角i。
【答案】 同 等于
【详解】在探究光反射时的规律实验中，向后翻折纸板NOF，将看不到反射光线，可知反射光线、入射光线与法线在同一平面内。根据光的反射定律可知，反射角等于入射角。
易混易错3
误认为物体离平面镜越近成像越大。
【例题3】（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处，她在镜中的像与她的距离为 m。小萌靠近穿衣镜的过程中，她在镜中的像大小将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】 4 不变
【详解】根据平面镜成像的特点，像与物到镜面的距离相等，小萌站在竖直放置的平面镜前2m处，则像距镜面也为2m，则镜中的像与人的距离为2m+2m=4m
平面镜所成的像与物体是等大的，当人逐渐靠近平面镜时，视觉上感觉像在变大，但实际上像的大小并没有变。所以他在平面镜中像的大小不变。
易混易错4
混淆折射角与入射角的大 小关系
【例题4】（多选题）如图，一束单色光从空气中与界面成30°的夹角射入某透明介质，已知反射光线与折射光线的夹角为90°，下列说法正确的是（ ）
A．入射角为30° B．反射角为60°
C．折射角为30° D．反射光线与入射光线的夹角为90°
【答案】BC
【详解】ABD．入射光线与法线的夹角叫入射角，所以入射角为90°-30°=60°
根据反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角为60°，反射光线与入射光线的夹角为
60°+60°=120°，故AD错误，B正确；
C．反射光线与折射光线的夹角为90°，由图可知，反射角与折射角之和为90°，反射角为60°，则折射角为90°-60°=30°，故C正确。故选BC。
易混易错5
混淆红外线和紫外线的特点。
【例题5】如图甲所示，AB之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧，测得温度T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是 ，曲线②对应的是 线。
【答案】 使荧光物质发光/消毒杀菌 红外
【详解】白光散开后，紫光因为折光能力最强，在单色光的最下面，故①是紫色光，它能使使荧光物质发光，还能消毒杀菌；红外线的折光能力最弱，故它在单色光的最上面，所以②是红外线。
四、中考热点扫描
考点一 三种光现象及其辨析
【例题1】图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（ ）

A．水中倒影 B．手影形成 C．筷子“弯折” D．激光准直
【答案】C
【详解】“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置浅，是光的折射现象。
A．平面的水面相当于平面镜，水中倒影为平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意；
B．光在均匀空气中沿直线传播，手挡住了光的传播而在光不能到达的区域形成手的影子，故B不符合题意；
C．筷子“弯折”，看到水中的“筷子”，是由于光的折射形成的虚像，故C符合题意；
D．激光准直说明光在同种均匀介质中沿直线传播，故D不符合题意。
故选C。
考点二 平面镜成像特点的实验探究
【例题2】敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验。

（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面 ；
（2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛 （选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合；
（3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保 （选填“左右”或“前后”）位置不同；
（4）小明给奶奶变了个戏法：将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏。让奶奶透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成 （选填“虚”或“实”）像的道理。
【答案】 垂直 A 前后 虚
【详解】（1）实验中，眼睛应该与点燃蜡烛的一侧观察，为使B与A的像重合，玻璃板必须与白纸垂直。
（2）实验中为了观察像与实物大小关系，应该点燃蜡烛A，在点燃的一侧观察，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。
（3）实验中为了证明像的大小与实物离平面镜的距离无关，小明应多次改变蜡烛A的位置时，使蜡烛A到镜面的前后距离不同。
（4）平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以不透过玻璃板直接看光屏，看不到像。
考点三 光学作图
【例题3】潭清疑水浅，荷动知鱼散。小明在河边看到池底的鱼很浅而实际却很深，请在图中画出眼睛在B处看到河底A处鱼的像在C处的光路图。

【答案】见右图。
【详解】当折射光线射入人眼时，人凭光沿直线传播的感觉，人看到的是鱼的虚像；由题可知，像在C处；先连接BC，与水面交于O点，O点为光线的折射点；连接AO，AO为入射光线，则OB为折射光线，如图所示。
【例题3-1】（1）根据平面镜成像的规律，画出图甲中物体AB在平面镜中所成的像。
（2）A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如图乙所示，试作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点的位置。
（3）如图丙所示，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点，请你作出这条入射光线并完成光路图。

【答案】见下图。
【详解】（1）像与物体关于平面镜对称，分别做出A、B点关于镜面的对称点A′B′，连接A′B′，并在A′点上打上箭头，如图所示：

（2）分别根据反射角等于入射角做出经AB反射的入射光线，两入射光线的交点为光源S，如图所示。
（3）先做出S关于平面镜的对称点S′，连接S′P可得反射光线，反射光线与MN的交点为入射点，连接S与入射点可得入射光线，如图所示：
声
光
不能在真空中传播
能在真空中传播，且速度最大
15℃空气中速度为340m/s
空气中速度约为3.0×108m/s
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
方法技巧 理解光的直线传播的条件，熟记一些光的直线传播现象
1. 在解答有关光的传播问题时，应注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质，但未必均匀，比如大气层就不是均匀介质，早晨的太阳还在地平线以下时，就能被看到，就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。
2. 生活中光的直线传播的现象很多，例如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。
方法技巧 避开小孔成像的两个陷阱
1. 像的形状与孔的形状无关：“小孔成的像”是由光会聚而成的，像的形状与物体一样，与小孔的形状无关。
2. 只有足够小的孔才能成像：小孔必须足够小，如果不够小，就不能做成小孔成像的实验，光屏上得到的是一个与孔形状相同的光斑。
一点
入射点
入射光在反射面上的投射点O
三线
入射光线
投射到反射面的光线AO
法线
过入射点与反射面垂直的直线ON
反射光线
经反射面反射出的光线OB
两角
入射角
入射光线与法线之间的夹角∠i
反射角
反射光线与法线之间的夹角∠r
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
35°
35°
纸板的位置
是否看到反射光
纸板 NOF 向前折
看不见
两纸板在同一平面内
看见
纸板 NOF 向后折
看不见
方法技巧 解决探究光的反射定律的注意问题
一是要明确实验器材的作用和放置（硬纸板与平面镜）。
二是明确验证方法：
（1）验证线的位置关系：不断改变入射光线的位置，观察反射光线的变化；
（2）验证角的关系：多次改变入射角的大小，分别测量反射角的大小；
（2）验证线的共面关系：把一侧纸板向前或向后折，在纸板上看不到反射光。
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
方法技巧
1. 生活中，由光的反射引起的光现象典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。区分光的反射现象、光的折射现象、与光的直线传播现象。
2. 解光的反射定律的应用问题时，一定要牢记反射定律的内容，可简记为“三线共面，法线居中，两角相等”，并且理解三线的位置关系。注意定律中的因果关系：先有入射光线，后有反射光线，所以“反射角等于入射角”不能颠倒。
3. 会利用数学知识解决反射角、入射角、反射光线与入射光线的夹角等的关系问题。
（1）入射角和反射角都是指光线与法线的夹角，不是光线与反射面的夹角；
（2）光线与反射面的夹角，跟入射角互余；
（3）法线为入射光线和反射光线夹角的平分线；
（4）反射角随着入射角的改变而改变。
方法技巧 掌握以下方法

方法技巧 镜面反射与漫反射巧辨析
1. 当物体发生镜面反射时，我们看到物体时只会出现两种情况：①很耀眼（有反射光射入了我们的眼睛）；②很暗（反射光没有射入我们的眼睛）。
2. 当物体发生漫反射时，我们会在各个方向看到物体。
次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
像到平面镜
距离/cm
像与物的
大小关系
1



2
3
方法技巧 探究平面镜成像实验必须明确：
1. 刻度尺的用途是为了比较物、像到镜面的距离是否相等。
2. 两支等大的蜡烛是为了比较像与物是否大小相等。
3. 用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置，玻璃板应竖直放置，当玻璃板倾斜时所成的像偏上或偏下，不便于确定像的位置。
4. 选玻璃板进行实验时，玻璃板越薄越好，否则，蜡烛通过玻璃板前后的两个面会成两个像，影响实验效果。
5. 平面镜所成的像是虚像，不能用光屏承接。
6. 将点燃的蜡烛放在多个不同位置，多次实验后总结归纳出结论。
7. 为使蜡烛的像更清晰，实验应在较暗的环境中进行。
8. 从蜡烛这一侧透过玻璃板观察像，并使另一支相同的蜡烛与像完全重合。
9. 实验中用了等效替代法：一是用玻璃板替代平面镜；二是将另支未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛所成像的位置，使之完全重合，即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像。
方法技巧 应用平面镜成像特点分析解答实际问题时，把握以下几个关键点
1. 像与物体的大小相等，与物体到平面镜的距离无关；
2. 像与物体到镜面的距离相等；
3. 像与物体之间的距离是物体到镜面距离的两倍；
4. 像与物体相对于镜面的运动速度相等；
5. 若物体通过水面成像，则像到水面的距离等于物体到水面的距离，与水的深度无关。
6. 根据平面镜成像特点，像点和物点关于平面镜对称，可以确定像点或物点。由于人的眼睛只能感觉光的直线传播，所以人眼感觉到的“光源”实际上是发光体的像，因此反射光线跟像点一定在同一条直线上，所以利用数学知识“两点确定一条直线”就可以确定入射点。此法在平面镜成像的应用类题目中使用较多。
方法技巧 关于平面镜成像作图题的答题关键点
1. 利用平面镜成像的特点（对称性）作图：
首先根据像与物的对称性找到像点，再连接像点，并用虚线表示虚像。同时，要注意辅助线也要用虚线表示。此类题也可以根据物点与像点的连线来确定平面镜的位置（作物与像连线的中垂线即可）。
2. 利用光的反射定律作图：
入射光线一定通过发光点，两条入射光线的交点就是发光点。反射光线的反向延长线一定通过发光点的像点，则两条反射光线反向延长线的交点就是像点。
3. 如果题目中没有明确要求，一般利用平面镜成像的特点（对称性）作图更简单些。
实验次数
介质
入射角
折射角
1
光从空气斜射入玻璃


2
光从空气斜射入玻璃


3
光从空气斜射入玻璃
4
光从空气垂直入玻璃
实验次数
1
2
3
4
入射角
10°
20°
30°
40°
折射角
15.1°
30.7°
48.6°
73.8°
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
折射角
方法技巧 明确步骤，轻松解答两类光学折射作图题

方法技巧 巧作图解答折射、反射综合题
解答折射、反射综合题时，如果能作出光路图再结合题意分析，将会事半功倍。法线跟界面垂直，反射角跟入射角相等，入射角跟入射光线与界面的夹角互余，反射角跟反射光线与界面的夹角互余，折射角跟折射光线与界面的夹角互余。这些在图上呈现出来，便是我们解题的依据。
方法技巧 掌握三点，轻松解决光的色散问题
1. 知道白光是由七种单色光混合而成的。
2. 分析问题情境中谁是三棱镜或相当于三棱镜。
3. 明确三棱镜对不同色光的偏折程度不同。
方法技巧 三基色的“不变”与“变”
“不变”是指我们把红、绿、蓝三种色光称为光的三基色；“变”是指红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生不同颜色的光。
方法技巧 根据红外线和紫外线的自身特点理解其应用
1. 红外线具有热效应强，穿透能力强，一切物体都在不停地辐射红外线等特点，利用这些特点可制成热谱仪、夜视仪、红外遥感卫星等。
2. 紫外线具有化学作用、生理作用、荧光效应等特性，可用于紫外线摄影、灭菌灯、验钞机等。
现象
小孔成像
影子
形成原理
光的直线传播
光的直线传播
光路图
特点
像是光在光屏上实际到达的区域,其大小与物体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关
影子是光被物体挡住,在物体的后面形成的阴影区域。影子的大小与物体到光源及光屏的距离有关。
错误说法
解释
光与镜面成20°角入射到平面镜上，则其反射角也是20°
入射角是指入射光线与法线的夹角，而不是与镜面的夹角，法线是过入射点垂直于镜面的直线，故入射角等于90°-20°=70°，反射角等于入射角等于70°
光线垂直射向介质表面时，不发生光的反射
光线垂直射向介质表面时，反射光线、法线与入射光线三线重合，不是没有发生反射，而是反射角等于入射角都等于0°
在反射现象中，入射角等于反射角
入射角与反射角之间存在因果关系，应该说成，反射角等于入射角
发生镜面反射的物体看起来亮
看到的物体是亮还是暗，与进入眼睛的光多少有关，与发生什么类型的反射无关
漫反射不遵循光的反射定律
漫反射中的每一条光线都遵循光的反射定律，因为物体表面凸凹不平，才导致因遵循光的反射定律而射向四面八方
【辨析】物体通过平面镜成像时，像与物体的大小相等。我们观察物体时，从物体两端（上下或左右）引出的光线在人眼处所成的夹角叫视角。物体离人越近视角越大，人感到物体越大；反之，人感到物体越小。同样的道理，我们在镜中看到自己离镜子越远像“越小”也是受视角的影响。其实，物体通过平面镜所成像的大小与物体的大小是相等的，即像的大小是不变的。
【辨析】判断折射角与入射角的大小关系关键是看光从何种介质斜射向何种介质，当光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。
【辨析】红外线和紫外线虽然都是不可见光，但它们具有不同的特点。红外线的主要特点是热作用强，如可以用对红外线敏感的胶片给皮肤拍照，就是利用了红外线的热作用；紫外线的主要特点是化学作用强，如利用紫外线使照相底片感光，就是利用了紫外线的化学作用。
考点突破:
光的直线传播、光的反射、光的折射（色散）是光学中的三种光现象，对三种光现象的辨析是中考命题的热点，具体辨析如下所示：

光的直线传播
光的反射
光的折射
遵循的规律
光在同种均匀介质中沿直线传播
光的反射定律
光的折射规律
成像情况
小孔成像：倒立实像，像的大小取决于物体到小孔的距离与光屏到小孔的距离的大小。
平面镜成像：正立、等大的虚像，像与物关于镜面对称。
虚像，像的位置偏离物体的实际位置。
举例
小孔成像、日食与月食的形成、射击瞄准时“三点一线”、激光准直等。
生活中的平面镜成像、水中倒影等。
池水变浅、物体错位、海市蜃楼、彩虹等。
考点突破:
平面镜成像特点的实验探究是中考的常考内容，解题的关键是:
1. 器材的选择：用较薄的玻璃板确定像的位置，避免双像出现；用完全相同的两支蜡烛比较大小；用刻度尺测量距离。
2. 虚像的辨别：虚像不能用光屏承接，只能用眼睛观察。
3. 成像特点：大小相等、距离相等、连线垂直、像是虚像。
考点突破:
光学作图题主要有根据光的反射定律作图、根据光的折射规律作图、根据平面镜成像特点作图以及综合作图。本章作图的主要方法有：
1. 根据光的反射定律、折射规律作图
根据光的反射定律和光的折射规律作图，要先确定法线，即通过入射点作反射面或折射面的垂线，再根据反射光线、折射光线与入射光线的位置关系，反射角、折射角与人射角的大小关系正确作图。
2. 根据平面镜成像特点作图
这种方法也叫几何对称法作图，平面镜成像特点可简记为正立、等大、虚像，这也是对称法作图的核心。
3. 作图的基本要求
（1）作构成物体形状的关键的几点关于镜面的对称点；
（2）像与物对应点的连线必须与镜面垂直；
（3）物与像的连线、反射光线的反向延长线、像都必须要画成虚线；
（4）反射光线的反向延长线必须经过像点。
4. 作图的注意事项：
（1）作图时必须用直尺、铅笔。
（2）线的虚实：实际光线用实线，虚像、法线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线表示。
（3）光线要标箭头，且光线与光线之间不能断开。
（4）像物连线与镜面垂直，且要标注垂直符号。