第02讲 光现象 （讲义）-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测（湖南专用）

主题一 声、光、热 第02讲 光现象（原卷版） 目 录 考情透视·目标导航 1 知识导图·思维导航 2 考点突破·考法探究 3 考点一 光的直线传播 3 ►命题点01 光源 3 ►命题点02 光的直线传播 3 ►命题点03 光的传播速度 5 考点二 光的反射 5 ►命题点01 光的反射 5 ►命题点02 光的反射定律 6 ►命题点03 光路可逆 6 ►命题点04 利用光的反射定律作图 7 ►命题点05 镜面反射和漫反射 7 考点三 平面镜成像 9 ►命题点01 探究平面镜成像 9 ►命题点02 平面镜成虚像 9 ►命题点03 平面镜的应用 10 ►命题点04 凸面镜和凹面镜 11 考点四 光的折射 11 ►命题点01 光的折射 11 ►命题点02 生活中的折射现象 12 考点五 光的色散 12 ►命题点01 光的色散 12 ►命题点02 三原色 13 ►命题点03 看不见的光 13 考点六 光学实验综述 15 ►实验01 光是怎样传播的 15 ►实验02 探究光反射时的规律 16 ►实验03 探究平面镜成像的特点 18 ►实验04 现象探究：光的折射 19 ►实验05 探究光的折射时的特点 20 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用 21 题型精研·考向洞悉 23 题型一 光的直线传播 23 ►考向01 光的直线传播及应用 23 ►考向02 小孔成像 24 题型二 光的反射 25 ►考向01 光的反射现象及应用 25 ►考向02 利用光的反射定律作图 26 ►考向03 探究光的反射定律 27 ►考向04 镜面反射与漫反射 28 题型三 平面镜成像 29 ►考向01 平面镜成像特点 29 ►考向02 平面镜成像作图 30 ►考向03 平面镜生活中的应用 31 题型四 光的折射 32 ►考向01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析） 32 ►考向02 光的折射作图 32 ►考向03 探究光的折射规律 33 题型五 光的色散 34 ►考向01 光的色散及其色散现象 34 ►考向02 三原色与物体的颜色 35 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 36 分层训练·巩固提升 38 基础巩固 38 能力提升 40 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 考情透视·目标导航 考点内容 课标要求 热点透视 命题预测 光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 光现象属于中考常考热点，考察题型多为选择题、填空题以及作图和实验探究题，试题在注重考查基础知识的同时，主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。随着新课标核心素养的提出，光学作图成为中考的热点问题。光学类科学探究题，大多以基本光学规律(如光的反射规律、平面镜成像规律)为背景，在课本探究实验的基础上加以改进，考查学生的实验、探究能力。 光现象部分作为中考常考热点，考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上。2022版课程标准中，将4.2.6 探究光的反射定律、4.2.7 探究平面镜成像的特点作为探究类学生必做实验，所以在备考时，需要重点关注光的反射及平面镜成像的探究题型。 光的反射 2.3.3探究并了解光的反射规律 平面镜成像 2.3.4探究并了解平面镜成像时像与物的关系，知道平面镜成像的特点及应用 光的折射 2.3.3通过探究，了解光的折射规律。 光的色散 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象 红外线、紫外线 知识导图·思维导航 考点突破·考法探究 考点一 光的直线传播 ►命题点01 光源 1.光源：自身能够 的物体叫光源（如太阳、萤火虫、电灯等）。光源分为 光源和 光源。 2.光源的判断： （1）判断物体是不是光源，关键是物体自身 。 （2）有些物体本身并不发光，只是反射光，所以并不是光源。如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 ►命题点02 光的直线传播 1.光沿直线传播的条件：光在 中沿直线传播。 2.光线 （1）定义：通常用一条 表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。（模型法） （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的 。画光路图时，光线要用 表示，且标上 。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 3.与光的直线传播有关的现象 现象 特点 图示 影子 光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影 日食 当地球处于月球和太阳之间时， 挡住了太阳射向 的光，由于光 传播，我们能看到月食 月食 当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播， 就挡住了太阳射向 的光，我们看到了日食 小孔成像 用用个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 （1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； （2）小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关； （3）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。  1.（从物理走向生活）下列图中有关光现象叙述正确的是（　　） A．地面上的阴影和光斑是光的直线传播形成 B．阴影是光的直线传播形成，光斑是光的反射形成 C．地面上的圆形光斑是太阳的虚像 D．地面上的光斑大小不同，主要是因为树叶缝隙到地面的距离不同造成 【现象辨析】影子和小孔成像的异同 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 ►命题点03 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很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c= m/s。 2.光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c= m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度约为c。 （1）月亮不是光源； （2）光年是长度（距离）单位。 1.（2024·湖南娄底·三模）如图所示，张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是（　　） A．“霜”的形成是吸热过程 B．“月”和“渔火”都属于光源 C．以“寺”为参照物，“桥”是运动的 D．敲钟的力越大，“钟声”的响度越大 2．（2024·广东清远·一模）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　） A．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力 B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子 C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位 D．人类对宇宙的认识是地心说——日心说——大爆炸宇宙说 考点二 光的反射 ►命题点01 光的反射 1.光的反射现象：光从一种 射向另一种 的表面时，一部分光返回原介质的传播现象叫做 。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳等光源，是因为光源 进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体 进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r ►命题点02 光的反射定律 1.光的反射定律： ①在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 平面内； ②反射光线、入射光线分别位于 两侧； ③反射角 入射角； ④在反射现象中，光路是可逆的。 2.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先有入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 ►命题点03 光路可逆 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是 的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一面平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 ►命题点04 利用光的反射定律作图 1.作图要求 所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成 ，并用箭头表示它的 ；法线用 ，要 于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 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，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 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，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 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 ►命题点05 镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 镜面反射 漫反射 不同点 概念 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也 射出 当一束平行光照射到凹凸不平的表面时，反射光会朝 射出 图例 反射面 表面 的表面 反射光 平行光入射后仍 射出 平行光入射后向 射出 相同点 都遵循光的反射定律 （1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射； （2）物体发出或反射的光浸入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮； （3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。 1．下列说法正确的是（　　） A．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 B．光从水中经平静的水面斜射向空气，入射角大于折射角 C．光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的 D．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的 2．（【新考法】物理与生活）（2023·陕西渭南·一模）下列说法正确的是（　　） A．图甲中，发生漫反射时光线不遵守光的反射定律 B．图乙中，电视遥控器发出的是紫外线 C．图丙中，“钢笔错位”是由光的折射形成的 D．图丁中，电视机屏幕的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合成的 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是 反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）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 反射，眩目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 考点三 平面镜成像 ►命题点01 探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.平面镜成像的特点 平面镜所成像的大小与物体大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与平面镜 ，即平面镜所成的像与物体关于平面镜 。 ►命题点02 平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是 。 2.平面镜成像原理： 3.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 4.平面镜成像作图方法 方法原理 步骤 图示 根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 根据平面镜成像特点作图（对称法） 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。 作图时要注意以下几点： （1）平面镜非反射面要画上短斜线； （2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； （3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 1．物体AB直立于平面镜前，镜子足够大，甲图中，现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD；乙图中，平面镜后面插入一块不透光的木板MN。木板CD和MN的下端与物体AB的中点等高，则物体在平面镜内（　　） A．都能成AB完整的像 B．都不能成AB完整的像 C．甲图中不能成AB完整的像，乙图中能成AB完整的像 D．甲图中能成AB完整的像，乙图中不能成AB完整的像 2.（【新素材】联系生活）（2024·湖南长沙·一模）口腔健康直接或者间接影响着全身健康，与每个人都息息相关。牙医借助平面镜观察哲莹同学牙齿的背面，请在图中画出能反映牙医看见牙齿的光路图。 ►命题点03 平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 ►命题点04 凸面镜和凹面镜 种类 球面镜 凹面镜 凸面镜 对光线作用 作用 作用 图示 应用 太阳灶、奥运圣火采集器、探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等 汽车后视镜、道路转弯处的反射镜等（作用： ） 考点四 光的折射 ►命题点01 光的折射 1.光的折射定义：光从一种介质 射入另一种介质时，传播方向发生了 ，这种现象叫光的折射。 2.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 3.光的折射规律： （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角 入射角；当入射角增大时，折射角也随之 ； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线 法线，折射角 入射角； （3）当光从空气 射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是 的。 4.对光的折射现象的理解 （1）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； ►命题点02 生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气发生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 考点五 光的色散 ►命题点01 光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为 。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是 ； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最 ，紫光偏折程度最 。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的 。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 ►命题点02 三原色 1.色光的三原色 （1）太阳光是一种 光，可以分解为七种单色光； （2）人们把 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，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。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。 拓展延伸：物体的颜色 一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 ►命题点03 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 的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有 ，紫光之外有 。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做 。 2.红外线 （1）概念：我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。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防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 （1）红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光； （2）红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。 1.下列对光现象描述的正确的是（　　） A．“手影”形成的原因是光的直线传播 B．日食形成是光的色散现象 C．人离平面镜越近，镜中所成的像越大 D．在医院的手术室，病房里常用红外线来杀菌 2.（2021·湖南常德·中考真题）为有效防控新冠肺炎疫情，体温检测已成常态，在人员密集的医院、车站、机场等地方都安装有“门式人体测温仪”，如图所示，人通过门时就可检测出人的体温状况，这是利用 来工作的，它属于一种 （选填“可见光”、“不可见光”）。 考点六 光学实验综述 ►实验01 光是怎样传播的 1.实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径 【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。 【进行实验】 一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。 二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。 三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。 【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。 2.探究光沿直线传播的条件 ①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液； ②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲； ③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。 【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。 【实验结论】光在 中沿直线传播。 ►实验02 探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居法线两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 归纳总结（光的反射定律） 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内；反射光线、入射光线分别位于法线 ；反射角 入射角 实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 纸板在实验中的三个作用： （1）显示光的传播路径； （2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹； （3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。 1.（【新考法】课内拓展实验）（2022·湖南长沙·中考真题）为了探究光反射时的规律，小丽把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （1）如图甲所示，反射角的大小为 °； （2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光？ A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒 2.（2021·湖南衡阳·中考真题）如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作： （1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光线的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量两侧的和，得到的结论是反射角 入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）如图乙，纸板是用两块纸板连接起来的，把半面纸板向前折或向后折，这时在上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线 同一平面内（选填‘在’或‘不在’）； （3）使入射光线逐渐靠近法线，可观察到反射光线 （选填‘靠近’或‘远离’）法线； （4）如果让光线逆着的方向射向镜面，会发现反射光线沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中， ； （5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线 （选填‘平行’或‘不平行’），根据你所学的知识判断，漫反射 （选填‘遵循’‘不遵循’）光的反射定律。 ►实验03 探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能与物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一支、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上 一块 的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形 的蜡烛（ ），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与平面镜 ，即平面镜所成的像与物体关于平面镜 特别提醒： （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 ►实验04 现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向 改变；垂直射入另一种介质时，传播方向 改变。 ►实验05 探究光的折射时的特点 【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？ 【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。 【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。 【实验现象】 （1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。 【实验结论】 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向 法线方向偏折，折射角 入射角；当入射角增大时，折射角也随之 ； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线 法线，折射角 入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向 ； （4）在光的折射现象中，光路是 的。 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用 一、活动目的 1.了解平面镜成像的原理和特点； 2.发现平面镜成像在生活中的广泛应用，培养观察能力。 3.提高学生分析问题和解决问题的能力，增强对物理知识与生活联系的认识。 二、活动准备 1.知识资料：收集有关平面镜成像原理、特点的资料，包括文字、图片、视频等，并制作成简单的课件。 2.实验器材：平面镜、玻璃板、蜡烛、白纸、铅笔、直尺、火柴等，用于简单的成像实验演示。 3.分组准备：将学生分成若干小组，每组推选一名组长，负责组织讨论和记录。 4.生活案例收集：提前布置学生在生活中留意平面镜成像的应用场景，可拍照或记录下来。 三、活动过程 1.知识构建 教师通过课件讲解平面镜成像的原理和特点，如像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与平面镜垂直等。 利用简单的实验器材进行现场演示，让学生更直观地理解成像特点，如用玻璃板和蜡烛模拟平面镜成像，观察像与物的位置关系。 2.生活中的平面镜成像应用讨论 各小组内部交流提前收集的生活中平面镜成像应用案例，组长负责记录。 鼓励学生思考这些应用是如何利用平面镜成像特点的，例如汽车后视镜利用凸面镜（可看作特殊的平面镜）扩大视野，是利用了成像中改变光路的原理。 3.实地探究 以小组为单位分组前往商场、停车场等公共场合。观察并记录这些地方的平面镜（如商场装饰镜、停车场转角镜）的位置和作用。 观察并分析这些应用场景中平面镜成像所起的作用，例如玻璃幕墙在美观的同时可能会产生光污染，这与平面镜成像反射光线有关。 记录观察结果，包括应用场景、成像特点的利用情况、可能存在的问题等。 四、交流讨论 1.各小组回到教室，每个小组派代表发言，分享小组在实地探究中的发现和分析结果。 2.其他小组可以进行提问、补充或提出不同的看法，共同探讨平面镜成像在不同场景中的应用价值和可能带来的影响。 3.教师在学生交流过程中适时引导，帮助学生深入理解平面镜成像原理与生活应用的联系，例如引导学生思考如何改进某些平面镜应用存在的问题。 五、活动成果展示 1.展示形式：各小组可以通过制作手抄报、PPT 或实物模型等形式展示活动成果。 2.展示内容：包括收集到的生活中平面镜成像应用案例、对这些应用的原理分析、实地探究中的发现和思考，以及小组讨论提出的改进建议等。 3.每个小组轮流展示，其他小组学生认真观看并学习。 六、活动延伸 鼓励学生在课后继续观察生活中的平面镜成像应用，并思考如何改进或创新这些应用。 1．（2023·四川宜宾·二模）（多选）如图所示是兴文2023年元宵晚会的场景，炫彩的灯光照亮夜空，庆祝氛围处处洋溢。下列说法正确的是（　　） A．人们看到的光束是光源 B．人们能看到五颜六色的光，这是光的色散现象 C．坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射 D．表演者上台前整理妆容时，当他走近平面镜时，他在镜中所成的像的大小不变 2．（2024·上海宝山·一模）测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样大”），该像到小红的距离为 m；若她向左移动1m，则该像到小红的距离为 m。 3．（2024·吉林·模拟预测）夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？ 题型精研·考向洞悉 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及应用 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。 【典题1】（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 【变式1-1】（2023·湖南湘潭·中考真题）下列现象能说明光沿直线传播的是（　　） A． 天边彩虹 B．海市蜃楼 C．  铅笔“折断” D．小孔成像 【变式1-2】（2020·湖南娄底·中考真题）2020年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的 现象；如图中，能描述其形成原因的是 图。（选填“甲”或“乙”）。 ►考向02 小孔成像 小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。 在解答此类问题时，应注意：小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定。 【典题2】如图所示，下列光学现象及其解释正确的是（ ） A． 图中小孔成的是倒立的虚像 B．图中人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼 C． 图中海市蜃楼是由于光的折射现象形成的 D． 图中漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C 【分析】（1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的； （2）近视眼用凹透镜来矫正； （3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射，光的折射现象有：透镜的应用、池水变浅了等； （4）所有反射现象都遵循光的反射定律 【详解】A、图中小孔成的是光的直线传播形成的倒立的实像，故A错误． B、图表示的是近视眼的成像情况，应该佩戴凹透镜来矫正，故B错误； C、“海市蜃楼”是由于一种由光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，故C正确； D、漫反射的光线杂乱无章，但也遵循光的反射定律，故D错误． 故选C． 【变式2-1】（2024·湖南怀化·三模）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【答案】B 【详解】A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误； B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确； C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误； D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。 故选B。 【变式2-2】（【新素材】传统文化）（2024·陕西商洛·二模）《墨经》是最早的几何光学著作，其中记载的小孔成像的成因是光的 ，所成的是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 直线传播 倒立 实 【详解】[1]小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]由于光是沿着直线传播的，所以物体上部的光通过小孔后照到屏幕的下部，物体下部的光通过小孔后照到屏幕的上部，因此所成的像是倒立的。 这个像是实际光线会聚而成的，所以它是实像。因此小孔成像成的是倒立的实像。 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及应用 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。 【典题1】（【新素材】文化遗产）（2023·湖南邵阳·中考真题）京剧是中国的国粹之一，如图京剧演员正在对着镜子画脸谱，他利用的光学原理是（　　） A．光的色散 B．光的反射 C．光的折射 D．光沿着直线传播 【变式1-1】（2022·湖南湘西·中考真题）一条衔着骨头的狗在过河时，低头发现河中影子，觉得水中狗嘴里的骨头似乎比自己的更大，忍不住去抢，结果嘴里的骨头掉进了河里，这是《伊索寓言》里描述的一个有趣故事。狗在河中影子的形成是因为（　　） A．光的直线传播 B．平面镜成像 C．光的折射 D．凸透镜成像 【变式1-2】（2021·四川攀枝花·中考真题）物理教研小组做研究光的折射和反射规律实验，根据实验现象绘制了如图所示的光从空气射入水中时的光路图。 （1）光从空气射入水中时，传播速度将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）当θ增大5°，入射光线与反射光线的夹角将 （选填“增大”或“减小”） °。 ►考向02 利用光的反射定律作图 利用光的反射规律作图主要有： （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线）：入射角是入射光线与法线夹角，不是入射光线与镜面的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。 （2）已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置：法线位置是入射光线和反射光线夹角的角平分线位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。 【典题2】（2014·湖南岳阳·中考真题）图中入射光线与镜面成60º的夹角，请画出反射光线并标出反射角的大小。 【变式2-1】（2019·湖南娄底·中考真题）如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线． ( ) 【变式2-2】如图甲中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。 ►考向03 探究光的反射定律 【典题3】（2022·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，在“探究光的反射定律”时，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，使一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF。下列相关说法中（　　） ①将入射光线EO沿着逆时针方向转动，则反射光线OF将会沿着顺时针方向转动 ②当光线EO与平面镜夹角为30°时，则反射角为30° ③如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板E入射时，在纸板F上看不到反射光线 ④实验中多次改变入射角，测量多组数据，目的是为了减小误差 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 【变式3-1】（2024·湖南长沙·二模）小明利用如图装置探究光反射时的规律。 (1)如图2所示，把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内； (2)改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，当入射光EO与平面镜夹角为50°时，反射角为 。 【变式3-2】（2024·湖南长沙·模拟预测）在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 (1)实验时，纸板ENF的作用是 。 (2)为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是______； A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F D．改变入射角的大小 (3)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，光线AO的入射角大小是 度，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 内（选填“同一平面”或“不同平面”）； (4)某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 。 (5)若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明______。 A．反射角等于入射角 B．在光的反射现象中，光路可逆 ►考向04 镜面反射与漫反射 （1）镜面反射是因为反射面是光滑表面形成的，入射光是平行光时，反射光也是平行光； （2）漫反射是因为反射面是高低不平的粗糙表面，即便入射光是平行光，反射光也不会是平行光，反射光会向各个方向出射，所以，人站在不同角度也能看见反射光； （3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律； （4）人眼感觉到物体的亮暗是由物体入射人眼的光的多少决定的。射入人眼的光越多，人感觉物体越亮；入射人眼的光越少，人感觉物体越暗。 【典题4】关于光现象，下列说法正确的是(        ) A．湖中倒影是光的折射现象 B．人走近穿衣镜过程中看到自己的像变大 C．能看清黑板上的粉笔字，是由于发生了漫反射 D．阳光透过树丛在地面形成亮斑，是折射现象 【变式4-1】下列四幅图描述正确的是（　　） A．甲图：小孔成像，是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的 B．乙图：我们从不同方向看见不发光的物体，这是物体表面发生镜面反射的缘故 C．丙图：平面镜中的像是虚像，这是光的折射形成的 D．丁图：有经验的渔民都知道只有对准鱼的下方才能叉到鱼，这是光的反射的缘故 【变式4-2】（【新考法】物理与环境）经过整治，位于市中心的河水水清可鉴，“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 （选填“镜面”或“漫”）反射，能形成物体的 （选填“实像”或“虚像”）．平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了 的结果．夜间行车时，总感觉到路旁的护栏处有“路灯”，这路灯 （选填“是光源”或“不是光源”）这由于 造成． 题型三 平面镜成像 ►考向01 平面镜成像特点 【典题1】（2020·湖南衡阳·中考真题）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中所成的像可用光屏承接 B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变 C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛 D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差 【变式1-1】（2023·北京顺义·一模）某同学利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材进行实验探究，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直，将同一支蜡烛先后放置在白纸上与平板透明玻璃距离不同的A、B两点，观测两次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是：物体通过平板透明玻璃所成像的高度与 是否有关。实验中蜡烛通过平板透明玻璃所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。 【变式1-2】（2024·湖南邵阳·二模）小明和小红利用如图甲所示实验装置“探究平面镜成像的特点”。 (1)为了使实验效果更明显，整个实验过程应在较 （选填“亮”或“暗”）的环境进行； (2)如图乙所示，为了确定蜡烛A的像的位置，眼睛应在 （选填“a”“b”或“c”）位置进行观察，并同时移动蜡烛B，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)小红借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）。 ►考向02 平面镜成像作图 主要有两种作图类型： （1）由反射光线作光源 利用像点特性快速作图：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。 （2）已知光源作反射光路图 【典题2】请在图中作出物体AB在平面镜中的像（请保留作图痕迹）。 【变式2-1】如图所示，物体AB在某一平面镜中所成的像为A′B′，请根据平面镜成像特点，在图中画出平面镜。 【变式2-2】（2024·湖南长沙·一模）下图是今年实验插标所考查的探究平面镜成像规律的实验，请画出人眼位于A 处观察到棋子顶端的S点在平面镜中所成的像的光路图。 ►考向03 平面镜生活中的应用 生活中平面镜主要应用有： （1）改变光路：平面镜成像利用的是光的反射，当入射角发生变化时，反射角随之反射变化，使入射过来的光线传播方向发生改变。 （2）成像：平面镜成像是生活中常见的平面镜的应用，熟悉平面镜成像规律是解答问题的关键。 【典题3】（2023·湖南株洲·中考真题）图为一个光头的人拿着倒置的扫把照镜子（平面镜）的情景。下列说法符合事实的是（　　） A．人变高了 B．人变胖了 C．人长出了头发 D．人打了领带 【变式3-1】（2021·湖南怀化·中考真题）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，像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析） 【典题1】（2024·湖南长沙·一模）平静的湖面映出了正在飞翔的一只小鸟，于是出现了小鸟和鱼在水中同游的有趣现象。关于水中的“鸟”和“鱼”，（　　） A．都是折射形成的虚像 B．都是反射形成的虚像 C．鱼的像是实像 D．鸟的像是虚像 【变式1-1】（2022·湖南邵阳·中考真题）小凯学习完《光现象》之后，兴致勃勃地回家给妹妹表演了一个小魔术。他先让妹妹站定，在她面前摆一只“空碗”（如图甲所示），然后缓慢地往碗里倒水，成功地给妹妹“变”出了一枚硬币（如图乙所示）。魔术的成功是利用了（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 【变式1-2】（2022·湖南张家界·二模）风景秀美的金鞭溪鸟语花香，溪水清澈见底，鱼儿在“白云”中嬉戏。游人听到鸟语是通过 传播的，看到水中的 （鱼儿/白云）是光的折射形成的。 ►考向02 光的折射作图 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 【典题2】（2024·湖南·中考真题）请画出图中入射光线AO从空气斜射入湖水中大致方向的折射光线。 【变式2-1】（安全教育）如图是“池水清浅，擅入会溺”的班会主题，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图丙中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。 【变式2-2】（2024·湖南娄底·模拟预测）如图所示，从S点发出一束光线经过三棱镜折射后，折射光线入射到平面镜的P点经平面镜反射后反射光线经过B点。请在图中画出光线从S点发出经过棱镜和平面镜到B点的光路图； ►考向03 探究光的折射规律 【典题3】（2024·湖南娄底·模拟预测）用如图所示装置“探究光折射时的特点”，将一束光从空气斜射入水中发生折射，实验中的数据记录在表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 入射角i 15° 30° 45° 60° 75° 折射角r 11° 22° 32° 40° 46° (1)分析表格中数据，可以得到结论：光从空气斜射入水中时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。 (2)如图，一束光从A点（图中未画出）射向水面上的O点，请在图中作出入射光线AO的大致位置 。 (3)如果要让折射光线射到C点，在保持入射点O不变时，可 （选填“增大”或“减小”）入射角；或在保持入射光线位置不变时，进行 （选填“加水”或“排水”）。 【变式3-1】（2024·新疆·二模）如图所示是研究光的折射规律的实验装置，激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖。 （1）图中的折射角是 度。当入射角增大10°，折射角增大的度数 （填“大于”“等于”或“小于”）； （2）实验过程中，折射光线比入射光线 （填“亮”或“暗”）一些。 【变式3-2】图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到下表数据： 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 32° 40° （1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 的； （4）小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了 （选填序号）。 A．减小误差      B．寻找普遍规律 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散及其色散现象 认识光的色散是解答此类问题的基础。光的色散是光的折射引起的，但要注意光的色散与光的折射的联系与区别： 色散是复色光分解为单色光的现象，色散可以利用棱镜的折射实现，也可以利用光栅等仪器来实现。 【典题1】（【跨学科】文化素养）（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 【变式1-1】如图甲所示，同学们在河边时看到一只漂亮的白鹤从水面飞起，当它离水面越来越远时它在水中像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图乙所示，让一束白光穿过三棱镜后，出现如图情景，这种现象叫做光的 。 【变式1-2】（2022·湖南怀化·中考真题）2022年4月18日，怀化出现了“日晕”奇观，它是由于气温低，云中的水滴变成六棱柱状的小冰晶，此过程发生了 （物态变化名称），太阳光穿过云层即在小冰晶上发生 （选填“折射”或“反射”或“光沿直线传播”），看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈光谱色，这就是“日晕”。 ►考向02 三原色与物体的颜色 （1）三原色：红、绿、蓝； （2）由三原色按不同比例混合可以模拟各种色光，这就是色光的混合； （3）我们看到的物体的颜色这种色光进入眼睛得到的。物体的颜色有两种类型：①物体反射光的颜色；②物体透光的颜色。 【典题2】对于声和光，下列说法中不正确的是 A．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”指利用声音获得身体信息 B．声波能传递能量，因此利用声波可以清洗精密机械 C．“震耳欲聋”指声音响度很大 D．色光的三原色是红、黄、蓝 【变式2-1】在“人面桃花相映红”这句诗中，用光学知识解释桃花红的原因是（　　） A．桃花自己能发出红光 B．桃花反射红光 C．桃花吸收红光 D．以上说法都不对 【变式2-2】（【跨学科】文化素养）诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，诗人看到：“绿树”是因为绿叶能 绿光（填“反射”、“折射”、“吸收”）；若红光照射绿叶，则看到叶子为 色。 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 红外线和紫外线的应用都是建立在其自身特点的基础上的 （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。 【典题3】（【新素材】前沿科技）（2024·陕西汉中·二模）4月25日，“神箭”长征二号F从酒泉卫星发射中心点火起飞，成功将神舟十八号载人飞船精准送入预定轨道，我国2024年首次载人发射任务取得圆满成功。如图所示，是小明通过电视机收看到的直播画面，下列有关说法正确的是（　　） A．电视机是通过电磁波传递图像信号和声信号 B．火箭加速上升的过程中，飞船的动能增大，机械能不变 C．火箭飞入太空后，太空温度很低，火箭的内能为零 D．电视机的遥控器是通过紫外线遥控电视 【变式3-1】（2024·广东阳江·二模）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（    ） A． 红外线属于可见光 B． 无线电波的波长比X射线的短 C． 电视机遥控器向电视机传播信号利用的是紫外线 D． 可见光与γ射线在真空中的传播速度相等 【变式3-2】（2024·陕西商洛·二模）光刻机是用来生产芯片的关键设备，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（    ） A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．硅片相当于光屏 D．利用紫外线的热效应可以制成夜视仪 分层训练·巩固提升 基础巩固 一、单选题 1．（2022·湖南郴州·中考真题）下列属于光的反射现象的是（　　） A．旗杆在太阳下的影子 B．雨后的彩虹 C．海市蜃楼 D．水塘边树的倒影 2．（【新素材】珍稀文物）（2022·湖南长沙·中考真题）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（　　） A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象 C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用 3．（2018·湖南湘潭·中考真题）2018年1月31日天空中出现了月全食，月全食形成的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光沿直线传播 D．光的色散 4．（2020·湖南永州·中考真题）下列对四幅图的描述，正确的是（　　） A．图甲，通过平面镜看到的像是蜡烛的实像 B．图乙，看见地上不发光的书本，是因为书本折射的光进入了眼睛 C．图丙，手影是由光沿直线传播产生的现象 D．图丁，池水变浅是由光的反射产生的现象 5．（【跨学科】）（2023·湖南娄底·中考真题）许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是（　　） A．“一石击破水中天”，“天”是由光的折射形成的虚像 B．“映日荷花别样红”，“荷花”呈红色是由于它能吸收红光 C．“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”，“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像 D．“起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由光的反射形成的虚像 6．（2022·湖南娄底·中考真题）下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A． 水中的倒影 B． 放大镜成像 C． 水面“断筷” D． 手影的形成 二、填空题 7．（2023·湖南湘潭·中考真题）如图所示，白鹭平行于水面飞行，距水面2m。水中的“白鹭”是 （选填“实”或“虚”）像，它距空中的白鹭 m。 8．（【跨学科】物理与化学）如图所示，化学老师在做“稀释浓硫酸”的演示实验时，发现用于搅拌的玻璃棒“折断”了，从物理学角度来看，这一现象是由于 形成的。 9．（2024·湖南·三模）无人驾驶飞机简称“无人机”，当机翼快速转动时，将空气向下压，由于物体间力的作用是 ，所以飞机受到向上的力从而升空。如图所示，一名游客行走在玻璃栈道上，栈道上映出了她美丽的“身影”，若游客的身高是1.65m，则游客的头顶到“身影”头顶的距离为 m；当她在栈道上行走时，她的“身影”的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题 10．一束光线射到水面上，画出它的反射光线以及折射光线的大致方向。 四、实验题 11．（2024·湖南永州·二模）如图甲所示是“探究光的反射规律”的实验装置。平面镜放在水平桌面上，白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 （1）为了更清晰地观察到光路，实验应在 （填“较亮”或“较暗”）环境中进行； （2）若将右侧纸板沿ON向后折（如图乙），在右侧纸板上不能观察到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在 内； （3）在图甲中，若将激光沿着BO方向射入，观察到光线沿着OA方向射出，说明在反射现象中，光路是 的； （4）实验中要多次改变入射角的大小进行实验是为了 （填正确选项的序号）。 A．减小误差    B．寻找普遍规律 能力提升 一、单选题 1．（2022·湖南株洲·中考真题）检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，如图甲所示，则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示，人站在竖直放置的平面镜前，下列判断正确的是（　　） A．人靠近平面镜时，他的像变大 B．人与平面镜的距离增大时，他与像的距离变小 C．平面镜垂直纸面向里移动，他的像位置不变 D．平面镜的上端向人倾斜，他的像位置不变 3．（2023·陕西西安·三模）有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影：A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（　　） A．不断减小 B．不断增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 二、填空题 4．（拓展实验）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出—细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到—个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ；若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh （选填“>”“=”或“<”）2cm。 5．在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇．于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行的光正对“凹面镜”照射，光路如图乙． （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在 （选填“a”、“b”或“c”）点． （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构，你认为“卫星锅”的凹形锅应选用对电视信号有很强 （选填“反射”或“吸收”）性能的材料． 三、作图题 6．如图所示，a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请在答题卡的图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置． 四、实验题 7．（2021·湖南益阳·中考真题）利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象，下图是光束在空气和水中传播的径迹。请完成下列问题： （1）请在图中标出入射角和折射角； （2）为了提高光在水中传播径迹的可见度，可采取的措施有① ； ② 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共42 页 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$主题一 声、光、热 第02讲 光现象（解析版） 目 录 考情透视·目标导航 1 知识导图·思维导航 2 考点突破·考法探究 3 考点一 光的直线传播 3 ►命题点01 光源 3 ►命题点02 光的直线传播 3 ►命题点03 光的传播速度 5 考点二 光的反射 6 ►命题点01 光的反射 6 ►命题点02 光的反射定律 6 ►命题点03 光路可逆 7 ►命题点04 利用光的反射定律作图 7 ►命题点05 镜面反射和漫反射 8 考点三 平面镜成像 9 ►命题点01 探究平面镜成像 9 ►命题点02 平面镜成虚像 10 ►命题点03 平面镜的应用 12 ►命题点04 凸面镜和凹面镜 12 考点四 光的折射 13 ►命题点01 光的折射 13 ►命题点02 生活中的折射现象 13 考点五 光的色散 14 ►命题点01 光的色散 14 ►命题点02 三原色 14 ►命题点03 看不见的光 15 考点六 光学实验综述 17 ►实验01 光是怎样传播的 17 ►实验02 探究光反射时的规律 17 ►实验03 探究平面镜成像的特点 21 ►实验04 现象探究：光的折射 22 ►实验05 探究光的折射时的特点 22 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用 23 题型精研·考向洞悉 26 题型一 光的直线传播 26 ►考向01 光的直线传播及应用 26 ►考向02 小孔成像 27 题型二 光的反射 29 ►考向01 光的反射现象及应用 29 ►考向02 利用光的反射定律作图 30 ►考向03 探究光的反射定律 32 ►考向04 镜面反射与漫反射 34 题型三 平面镜成像 36 ►考向01 平面镜成像特点 36 ►考向02 平面镜成像作图 37 ►考向03 平面镜生活中的应用 39 题型四 光的折射 40 ►考向01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析） 40 ►考向02 光的折射作图 41 ►考向03 探究光的折射规律 43 题型五 光的色散 45 ►考向01 光的色散及其色散现象 45 ►考向02 三原色与物体的颜色 47 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 47 分层训练·巩固提升 50 基础巩固 50 能力提升 55 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 考情透视·目标导航 考点内容 课标要求 热点透视 命题预测 光的直线传播 通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的 光现象属于中考常考热点，考察题型多为选择题、填空题以及作图和实验探究题，试题在注重考查基础知识的同时，主要考查学生运用相关光学知识分析、解释实际问题的能力。随着新课标核心素养的提出，光学作图成为中考的热点问题。光学类科学探究题，大多以基本光学规律(如光的反射规律、平面镜成像规律)为背景，在课本探究实验的基础上加以改进，考查学生的实验、探究能力。 光现象部分作为中考常考热点，考查内容主要集中在光的直线传播(解释现象)、光的反射与折射(科学探究、作图、现象解释)、平面镜成像(特点及其应用、作图、探究实验)、光的色散(探究实验)、红外线和紫外线的应用上。2022版课程标准中，将4.2.6 探究光的反射定律、4.2.7 探究平面镜成像的特点作为探究类学生必做实验，所以在备考时，需要重点关注光的反射及平面镜成像的探究题型。 光的反射 2.3.3探究并了解光的反射规律 平面镜成像 2.3.4探究并了解平面镜成像时像与物的关系，知道平面镜成像的特点及应用 光的折射 2.3.3通过探究，了解光的折射规律。 光的色散 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象 红外线、紫外线 知识导图·思维导航 考点突破·考法探究 考点一 光的直线传播 ►命题点01 光源 1.光源：自身能够发光的物体叫光源（如太阳、萤火虫、电灯等）。光源分为自然光源和人造光源。 2.光源的判断： （1）判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。 （2）有些物体本身并不发光，只是反射光，所以并不是光源。如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 ►命题点02 光的直线传播 1.光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。 2.光线 （1）定义：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。（模型法） （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 3.与光的直线传播有关的现象 现象 特点 图示 影子 光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影 日食 当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食 月食 当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食 小孔成像 用用个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。 （1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； （2）小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关； （3）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。  1.（从物理走向生活）下列图中有关光现象叙述正确的是（　　） A．地面上的阴影和光斑是光的直线传播形成 B．阴影是光的直线传播形成，光斑是光的反射形成 C．地面上的圆形光斑是太阳的虚像 D．地面上的光斑大小不同，主要是因为树叶缝隙到地面的距离不同造成 【答案】AD 【详解】A.地面上的阴影是光通过不透明物体时在光源的另一侧形成的阴影;光斑是由于小孔成像形成的太阳的像，都是光的直线传播形成的，故A正确； B.阴影是光的直线传播形成，光斑也是光的直线传播形成的，故B错误； C.地面上的圆形光斑是太阳的实像，故C错误； D.地面上的光斑大小不同，主要是因为树叶缝隙到地面的距离不同造成的，故D正确。 故选AD。 【现象辨析】影子和小孔成像的异同 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 4.光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 ►命题点03 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很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 2.光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度约为c。 （1）月亮不是光源； （2）光年是长度（距离）单位。 1.（2024·湖南娄底·三模）如图所示，张继的《枫桥夜泊》描绘了枫桥附近的夜景。下列说法正确的是（　　） A．“霜”的形成是吸热过程 B．“月”和“渔火”都属于光源 C．以“寺”为参照物，“桥”是运动的 D．敲钟的力越大，“钟声”的响度越大 【答案】D 【详解】A．霜是水蒸气遇冷凝华形成的，凝华放热，故A错误； B．月亮不能自身发光，不是光源，渔火是光源，故B错误； C．以“寺”为参照物，“桥”的位置没有发生改变，“桥”是静止的，故C错误； D．敲钟的力越大，钟振动的振幅越大，钟声的响度越大，故D正确。 故选D。 2．（2024·广东清远·一模）关于粒子和宇宙，下列认识中正确的是（　　） A．分子间仅存在吸引力，不存在排斥力 B．在质子、电子和原子中，尺度最小的是质子 C．根据银河系的直径大约为8万光年，可知光年是时间单位 D．人类对宇宙的认识是地心说——日心说——大爆炸宇宙说 【答案】D 【详解】A．分子之间同时存在引力和斥力，故A错误； B．原子由原子核和核外电子组成，原子核包括质子和中子两部分，电子质量非常小，所以原子尺度最大，质子次之，电子最小，故B错误； C．光年，就是光在真空中传播一年内传播的距离，是长度单位，故C错误； D．人类对宇宙认识是一个不断发展进步的过程：先是地心说、再是日心说、再是大爆炸宇宙论，故D正确。 故选D。 考点二 光的反射 ►命题点01 光的反射 1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，一部分光返回原介质的传播现象叫做光的反射。 2.看到物体的原因 我们能看到太阳等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。 3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r ►命题点02 光的反射定律 1.光的反射定律： ①在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内； 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在反射现象中，光路是可逆的。 2.对光的反射定律的理解 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应； （2）反射现象发生时，先有入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”； （3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 ►命题点03 光路可逆 1.光路的可逆性 在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。 2.生活中的光路可逆现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一面平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。 ►命题点04 利用光的反射定律作图 1.作图要求 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，要垂直于反射面。 2.作图方法 类型 作图方法 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，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头 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，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 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 ►命题点05 镜面反射和漫反射 1.镜面反射和漫反射 镜面反射 漫反射 不同点 概念 当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出 当一束平行光照射到凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出 图例 反射面 光滑表面 凹凸不平的表面 反射光 平行光入射后仍平行射出 平行光入射后向四面八方射出 相同点 都遵循光的反射定律 （1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射； （2）物体发出或反射的光浸入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮； （3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。 1．下列说法正确的是（　　） A．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律 B．光从水中经平静的水面斜射向空气，入射角大于折射角 C．光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的 D．雨后天空中可以看到彩虹是光的反射形成的 【答案】C 【详解】A．镜面反射和漫反射都属于光的反射，都遵循光的反射定律，故A错误； B．光从水中经平静的水面斜射向空气，折射角大于入射角，故B错误； C．白光通过三棱镜时，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这是光的色散现象，该现象说明白光是由各种色光混合而成的，故C正确； D．雨后天空中可以看到彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故D错误。 故选C。 2．（【新考法】物理与生活）（2023·陕西渭南·一模）下列说法正确的是（　　） A．图甲中，发生漫反射时光线不遵守光的反射定律 B．图乙中，电视遥控器发出的是紫外线 C．图丙中，“钢笔错位”是由光的折射形成的 D．图丁中，电视机屏幕的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合成的 【答案】C 【详解】A．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，发生漫反射时，所有的光线都遵守光的反射定律，故A错误； B．红外线可以用在电视机遥控器上，遥控器发出红外线，可以实现无线遥控，故B错误； C．“钢笔错位”是折射现象，是由光的折射形成的，故C正确； D．红、绿、蓝三种单色光按不同的比例混合能合成任意一种色光，所以彩色电视机的荧光屏上丰富多彩的画面是由红、绿、蓝三种单色光合成的，故D错误。 故选C。 2.生活中的反射现象 （1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像； （2）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，眩目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”； （3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 考点三 平面镜成像 ►命题点01 探究平面镜成像 1.什么是像 当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2.平面镜成像的特点 平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 ►命题点02 平面镜成虚像 1.平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 2.平面镜成像原理：光的反射定律 3.对实像和虚像的理解 成因 特点 实例 实像 实际光线会聚所成的像 既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接 小孔成像 虚像 不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的 只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接 平面镜成像、水中倒影、水中的鱼 4.平面镜成像作图方法 方法原理 步骤 图示 根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 根据平面镜成像特点作图（对称法） 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。 作图时要注意以下几点： （1）平面镜非反射面要画上短斜线； （2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； （3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 1．物体AB直立于平面镜前，镜子足够大，甲图中，现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD；乙图中，平面镜后面插入一块不透光的木板MN。木板CD和MN的下端与物体AB的中点等高，则物体在平面镜内（　　） A．都能成AB完整的像 B．都不能成AB完整的像 C．甲图中不能成AB完整的像，乙图中能成AB完整的像 D．甲图中能成AB完整的像，乙图中不能成AB完整的像 【答案】A 【详解】图甲中，先根据“物像关于平面镜对称”画出A、B点在平面镜中成的像A′、B′；从A点反射的光线沿CD的最下边缘射到平面镜上，根据反射角等于入射角画出反射光线，则AB能在平面镜内成完整的虚像A'B'，平面镜成的是虚像，像是反射光线的反向延长线会聚形成的，所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像，物体AB能在平面镜中成完整的像。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2.（【新素材】联系生活）（2024·湖南长沙·一模）口腔健康直接或者间接影响着全身健康，与每个人都息息相关。牙医借助平面镜观察哲莹同学牙齿的背面，请在图中画出能反映牙医看见牙齿的光路图。 【答案】 【详解】由平面镜成像规律可知，平面镜所成的像与物关于平面镜对称，故先作出牙齿关于平面镜对称的像点，连接像点与人眼，与平面镜相交的交点为入射点，交点与人眼的连线为反射光线，交点与牙齿的连线为入射光线，如图所示 ►命题点03 平面镜的应用 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 ►命题点04 凸面镜和凹面镜 种类 球面镜 凹面镜 凸面镜 对光线作用 会聚作用 发散作用 图示 应用 太阳灶、奥运圣火采集器、探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等 汽车后视镜、道路转弯处的反射镜等（作用：扩大视野） 考点四 光的折射 ►命题点01 光的折射 1.光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生了偏折，这种现象叫光的折射。 2.基本概念：“一点、一面、三线、两角” 一点 入射点 入射光与分界面的交点 一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示的NN' 三线 入射光线 入射到两种介质表面的光线AO 法线 过入射点且垂直于两种介质分界面的直线NN' 折射光线 进入另一种介质的光线OC 两角 入射角 入射光线与法线的夹角 折射角 折射光线与法线的夹角 3.光的折射规律： （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 4.对光的折射现象的理解 （1）折射角随着入射角的增大而增大，因为先有入射光线，然后才有折射光线，所以叙述时一般说折射角随入射角的变化而变化，不说入射角随折射角的变化而变化； （2）当光垂直射到分界面上时，光的传播方向不发生变化，此时折射光线、入射光线和法线重合，折射角和入射角都为0°； （3）一般情况下，无论光从空气斜射入其他介质中，还是光从其他介质斜射入空气中，在空气中光线与法线的夹角大于其他介质中光线与法线的夹角； ►命题点02 生活中的折射现象 海市蜃楼 夏天，海面附近空气温度较低，密度较大，来自地平线以下远处的物体的光，传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中，形成“蜃景”的现象 “错位”的奥秘 来自水面以下的笔上物点的光，从水中射向空气发生折射，折射角大于入射角，我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的，这样看起来就好像笔错位了 叉鱼的诀窍 因为人们看到的是水中的鱼的虚像，它比鱼的实际位置浅，所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼 “变高”的奥秘 因为光从空气进入水中时发生折射，所以水中的人看到的是岸上的树的虚像，它比树的真实位置要高 考点五 光的色散 ►命题点01 光的色散 1.现象探究：光的色散 （1）探究过程：如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，通过三棱镜偏折后照射到白色光屏上，结果在光屏上出现一条彩色的光带，光带的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）探究归纳 ①太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光； ②不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 2.色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 3.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 ►命题点02 三原色 1.色光的三原色 （1）太阳光是一种复色光，可以分解为七种单色光； （2）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，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。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。 拓展延伸：物体的颜色 一般来说，物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 ►命题点03 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，如图所示。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。 在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 2.红外线 （1）概念：我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 3.紫外线 （1）概念：在光谱紫端以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。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防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 （1）红外线与红光、紫外线与紫光都是不同的，红外线和紫外线是看不见的光，而红光、紫光是可见光； （2）红外线、紫外线也是光，也遵循光的传播规律。在均匀同种介质中，红外线、紫外线也是沿直线传播的；若遇到反射面，也会发生反射，且反射时都遵循光的反射定律。 1.下列对光现象描述的正确的是（　　） A．“手影”形成的原因是光的直线传播 B．日食形成是光的色散现象 C．人离平面镜越近，镜中所成的像越大 D．在医院的手术室，病房里常用红外线来杀菌 【答案】A 【详解】A．手影是光的直线传播形成的，故A正确； B．日食由于光的直线传播形成的，故B错误； C．平面镜所成像的大小和人离平面镜的远近无关，像和人永远是等大的，故C错误； D．在医院的手术室、病房里常用紫外线来杀菌，故D错误。 故选A。 2.（2021·湖南常德·中考真题）为有效防控新冠肺炎疫情，体温检测已成常态，在人员密集的医院、车站、机场等地方都安装有“门式人体测温仪”，如图所示，人通过门时就可检测出人的体温状况，这是利用 来工作的，它属于一种 （选填“可见光”、“不可见光”）。 【答案】 红外线 不可见光 【详解】[1][2]红外线有热效应，任何物体都向外辐射红外线，温度越高，辐射越强，门式人体测温仪检测人的体温，是利用红外线来工作的，红外线是不可见光。 考点六 光学实验综述 ►实验01 光是怎样传播的 1.实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径 【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。 【进行实验】 一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。 二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。 三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。 【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。 2.探究光沿直线传播的条件 ①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液； ②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲； ③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。 【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。 【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。 ►实验02 探究光反射时的规律 实验猜想 （1）光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验器材 平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路） 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居法线两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变； （2）分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小； （3）把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 归纳总结（光的反射定律） 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、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角 实验注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 纸板在实验中的三个作用： （1）显示光的传播路径； （2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹； （3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。 1.（【新考法】课内拓展实验）（2022·湖南长沙·中考真题）为了探究光反射时的规律，小丽把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （1）如图甲所示，反射角的大小为 °； （2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光？ A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒 【答案】 50 B 【详解】（1）[1]反射光线与法线的夹角为反射角。根据图甲可知，为反射角，其大小为50°。 （2）[2]A．由光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。经过入射点O并垂直于反射面的直线叫法线，根据乙图所示，纸板垂直于平面镜，入射点为O，则法线为ON，入射光线与法线所在的平面就是ANOD。将纸板的右半部分向后翻折，纸板BNOC和纸板ANOD不在同一平面内，入射光线EO仍在纸板ANOD上，因此反射光线OF将不在纸板BNOC上，所以在纸板上不能看到反射光，故A不符合题意； B．根据图丙所示，纸板垂直于平面镜，入射点为O，则法线为ON，入射光线与法线所在的平面就是ANOD。将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，纸板BNOC和纸板ANOD仍在同一平面内，且直线ON仍垂直于镜面，即为法线，纸板ABCD和法线仍在同一平面上，又因入射光线EO在纸板ANOD上，因此反射光线OF将仍在纸板BNOC上，所以在纸板上能看到反射光，故B符合题意； C．根据图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒后直线ON不再垂直于镜面，因此，直线ON不是法线，故纸板ABCD和法线与入射光线所在的平面不是同一个平面，所以入射光线EO虽然在纸板ANOD上，但反射光线不在纸板BNOC上，在纸板上不能看到反射光，故C不符合题意。 故选B。 2.（2021·湖南衡阳·中考真题）如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作： （1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光线的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量两侧的和，得到的结论是反射角 入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）如图乙，纸板是用两块纸板连接起来的，把半面纸板向前折或向后折，这时在上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线 同一平面内（选填‘在’或‘不在’）； （3）使入射光线逐渐靠近法线，可观察到反射光线 （选填‘靠近’或‘远离’）法线； （4）如果让光线逆着的方向射向镜面，会发现反射光线沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中， ； （5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线 （选填‘平行’或‘不平行’），根据你所学的知识判断，漫反射 （选填‘遵循’‘不遵循’）光的反射定律。 【答案】 等于 在 靠近 光路可逆 不平行 遵循 【详解】（1）[1]通过实验测量知，∠i=∠r，即反射角等于入射角。 （2）[2]将纸板NOF向前或向后折，在此纸板上看不到反射光线，因为此时承接入射光线的纸板ENF与NOF不在同一平面内，这说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （3）[3]入射光线靠近法线时入射角变小，那么反射角也变小，则反射光线也靠近法线。 （4）[4]让光线逆着OF的方向即原反射光线位置射入，其反射光线会沿OE方向射出，即从原入射光线的位置射出，这说明在光的反射现象中，光路是可逆的。 （5）[5]入射光线平行射入，但法线不再平行，则反射光线也不平行射出了。 [6]入射光线平行射入，发生漫反射时的反射光线不平行射出，但反射角仍然会等于入射角，所以漫反射也遵循光的反射定律。 ►实验03 探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能与物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一支、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角； （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等； （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称 特别提醒： （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 ►实验04 现象探究：光的折射 提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径 现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化 实验归纳 光从空气斜射入另一种介质时，在第二种介质中传播方向发生改变；垂直射入另一种介质时，传播方向不发生改变。 ►实验05 探究光的折射时的特点 【提出问题】让一束光从空气斜射入水中，传播方向是否发生偏折？向哪个方向偏折？ 【实验器材】激光笔、水槽、标有角度的圆盘等。 【进行实验】利用如图所示的实验装置进行实验。 （1）让一束光从空气斜射入水中，观察折射光线、入射光线和法线之间的位置关系，比较折射角和入射角的大小关系，并描画出光束在空气和水中的传播路径； （2）改变入射角大小，观察折射角的变化情况； （3）让一束光垂直射入水中，观察折射情况； （4）让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，观察折射情况。 【实验现象】 （1）光从空气斜射入水中时，可观察到折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居于法线两侧，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角； （2）改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，并且入射角增大时，折射角也增大； （3）光从空气垂直射入水中时，其传播方向不变； （4）让光逆着原折射方向从水中斜射入空气中时，进入空气中的折射光线逆着原入射光线的方向射出。 【实验结论】 （1）当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； （2）当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； （4）在光的折射现象中，光路是可逆的。 考点七 跨学科实践：调查平面镜在生活中的应用 一、活动目的 1.了解平面镜成像的原理和特点； 2.发现平面镜成像在生活中的广泛应用，培养观察能力。 3.提高学生分析问题和解决问题的能力，增强对物理知识与生活联系的认识。 二、活动准备 1.知识资料：收集有关平面镜成像原理、特点的资料，包括文字、图片、视频等，并制作成简单的课件。 2.实验器材：平面镜、玻璃板、蜡烛、白纸、铅笔、直尺、火柴等，用于简单的成像实验演示。 3.分组准备：将学生分成若干小组，每组推选一名组长，负责组织讨论和记录。 4.生活案例收集：提前布置学生在生活中留意平面镜成像的应用场景，可拍照或记录下来。 三、活动过程 1.知识构建 教师通过课件讲解平面镜成像的原理和特点，如像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与平面镜垂直等。 利用简单的实验器材进行现场演示，让学生更直观地理解成像特点，如用玻璃板和蜡烛模拟平面镜成像，观察像与物的位置关系。 2.生活中的平面镜成像应用讨论 各小组内部交流提前收集的生活中平面镜成像应用案例，组长负责记录。 鼓励学生思考这些应用是如何利用平面镜成像特点的，例如汽车后视镜利用凸面镜（可看作特殊的平面镜）扩大视野，是利用了成像中改变光路的原理。 3.实地探究 以小组为单位分组前往商场、停车场等公共场合。观察并记录这些地方的平面镜（如商场装饰镜、停车场转角镜）的位置和作用。 观察并分析这些应用场景中平面镜成像所起的作用，例如玻璃幕墙在美观的同时可能会产生光污染，这与平面镜成像反射光线有关。 记录观察结果，包括应用场景、成像特点的利用情况、可能存在的问题等。 四、交流讨论 1.各小组回到教室，每个小组派代表发言，分享小组在实地探究中的发现和分析结果。 2.其他小组可以进行提问、补充或提出不同的看法，共同探讨平面镜成像在不同场景中的应用价值和可能带来的影响。 3.教师在学生交流过程中适时引导，帮助学生深入理解平面镜成像原理与生活应用的联系，例如引导学生思考如何改进某些平面镜应用存在的问题。 五、活动成果展示 1.展示形式：各小组可以通过制作手抄报、PPT 或实物模型等形式展示活动成果。 2.展示内容：包括收集到的生活中平面镜成像应用案例、对这些应用的原理分析、实地探究中的发现和思考，以及小组讨论提出的改进建议等。 3.每个小组轮流展示，其他小组学生认真观看并学习。 六、活动延伸 鼓励学生在课后继续观察生活中的平面镜成像应用，并思考如何改进或创新这些应用。 1．（2023·四川宜宾·二模）（多选）如图所示是兴文2023年元宵晚会的场景，炫彩的灯光照亮夜空，庆祝氛围处处洋溢。下列说法正确的是（　　） A．人们看到的光束是光源 B．人们能看到五颜六色的光，这是光的色散现象 C．坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射 D．表演者上台前整理妆容时，当他走近平面镜时，他在镜中所成的像的大小不变 【答案】CD 【详解】A．夜空中的光束是光经传播介质反射形成的，不是光源，故A错误； B．人们能看到五颜六色的光，这是由于光源发出的光是五颜六色的，不是白光色散形成的，故B错误； C．光照射在粗糙物体表面时，会向各个方向反射，这种现象称为漫反射，坐在舞台周围的观众都能看到舞台上的表演者，是因为光在表演者身上发生了漫反射，故C正确； D．根据平面镜成像规律可知，像与物大小相等，当他走近平面镜时，他在镜中所成的像的大小不变，故D正确。 故选CD。 2．（2024·上海宝山·一模）测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图所示。小红看到镜中视力表的像与视力表相比 （选填“偏大”“偏小”或“一样大”），该像到小红的距离为 m；若她向左移动1m，则该像到小红的距离为 m。 【答案】 一样大 5.5 4.5 【详解】[1]由平面镜成像特点知道，像与物体的大小相同知道，所以，镜中视力表的像与视力表是一样大的。 [2]视力表距离平面镜3m，因为像距等于物距，可知视力表的像距离平面镜也为3m，视力表的像到小红的距离为 [3]已知小红原来距离平面镜2.5m，若她向左移动1m，则小红距离平面镜的距离为 2.5m-1m=1.5m 镜中视力表的像到小红的距离为 3m+1.5m=4.5m 3．（2024·吉林·模拟预测）夜间行车，驾驶室内禁止开灯，这样做有什么道理？ 【答案】【详解】挡风玻璃相当于平面镜，夜间行车，如果驾驶室内开灯，驾驶室内的物体就会通过挡风玻璃成像，像成在驾驶室外，干扰司机的视线。 题型精研·考向洞悉 题型一 光的直线传播 ►考向01 光的直线传播及应用 光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。 光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。 光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。 【典题1】（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。 【变式1-1】（2023·湖南湘潭·中考真题）下列现象能说明光沿直线传播的是（　　） A． 天边彩虹 B．海市蜃楼 C．  铅笔“折断” D．小孔成像 【答案】D 【详解】A．天边彩虹是光的色散现象，由光的折射形成的，故A不符合题意； B．海市蜃楼是光的折射形成的虚像，故B不符合题意； C．铅笔“折断”是由光的折射形成的，故C不符合题意； D．小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像，故D符合题意。 故选D。 【变式1-2】（2020·湖南娄底·中考真题）2020年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的 现象；如图中，能描述其形成原因的是 图。（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 直线传播 甲 【详解】[1][2]因为光是沿直线传播的。当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，所以图甲是日食的成因图。 ►考向02 小孔成像 小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。 在解答此类问题时，应注意：小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定。 【典题2】如图所示，下列光学现象及其解释正确的是（ ） A． 图中小孔成的是倒立的虚像 B．图中人佩戴的凹透镜可以矫正远视眼 C． 图中海市蜃楼是由于光的折射现象形成的 D． 图中漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律 【答案】C 【分析】（1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的； （2）近视眼用凹透镜来矫正； （3）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射，光的折射现象有：透镜的应用、池水变浅了等； （4）所有反射现象都遵循光的反射定律 【详解】A、图中小孔成的是光的直线传播形成的倒立的实像，故A错误． B、图表示的是近视眼的成像情况，应该佩戴凹透镜来矫正，故B错误； C、“海市蜃楼”是由于一种由光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，故C正确； D、漫反射的光线杂乱无章，但也遵循光的反射定律，故D错误． 故选C． 【变式2-1】（2024·湖南怀化·三模）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【答案】B 【详解】A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误； B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确； C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误； D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。 故选B。 【变式2-2】（【新素材】传统文化）（2024·陕西商洛·二模）《墨经》是最早的几何光学著作，其中记载的小孔成像的成因是光的 ，所成的是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 直线传播 倒立 实 【详解】[1]小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]由于光是沿着直线传播的，所以物体上部的光通过小孔后照到屏幕的下部，物体下部的光通过小孔后照到屏幕的上部，因此所成的像是倒立的。 这个像是实际光线会聚而成的，所以它是实像。因此小孔成像成的是倒立的实像。 题型二 光的反射 ►考向01 光的反射现象及应用 （1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。 （2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。 【典题1】（【新素材】文化遗产）（（2023·湖南邵阳·中考真题）京剧是中国的国粹之一，如图京剧演员正在对着镜子画脸谱，他利用的光学原理是（　　） A．光的色散 B．光的反射 C．光的折射 D．光沿着直线传播 【答案】B 【详解】如图所示，京剧演员正在对着镜子画脸谱，镜子中的像是平面镜所成的像，其实质是光的反射现象。题中给出的四个选项只有B符合题意。 故选B。 【变式1-1】（2022·湖南湘西·中考真题）一条衔着骨头的狗在过河时，低头发现河中影子，觉得水中狗嘴里的骨头似乎比自己的更大，忍不住去抢，结果嘴里的骨头掉进了河里，这是《伊索寓言》里描述的一个有趣故事。狗在河中影子的形成是因为（　　） A．光的直线传播 B．平面镜成像 C．光的折射 D．凸透镜成像 【答案】B 【详解】狗在河中影子，是在水面形成的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2021·四川攀枝花·中考真题）物理教研小组做研究光的折射和反射规律实验，根据实验现象绘制了如图所示的光从空气射入水中时的光路图。 （1）光从空气射入水中时，传播速度将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （2）当θ增大5°，入射光线与反射光线的夹角将 （选填“增大”或“减小”） °。 【答案】 变小 减小 10 【详解】（1）[1]光在真空中的传播速度最大，在空气中的光速接近在真空中的速度，光从空气射入水中时，传播速度将减小。 （2）[2][3]当θ增大5°时，入射角减小5°，反射角也减小5°，入射光线与反射光线的夹角将减小10°。 ►考向02 利用光的反射定律作图 利用光的反射规律作图主要有： （1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线）：入射角是入射光线与法线夹角，不是入射光线与镜面的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。 （2）已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置：法线位置是入射光线和反射光线夹角的角平分线位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。 【典题2】（2014·湖南岳阳·中考真题）图中入射光线与镜面成60º的夹角，请画出反射光线并标出反射角的大小。 【答案】 【详解】在反射现象中，反射光线，入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线，入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。根据光的反射定律画出反射光线，入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，故反射角=入射角=90º-60º=30º。作图如图： 【变式2-1】（2019·湖南娄底·中考真题）如图所示，S'为发光点S在平面镜MN中所成的像，请在图中画出发光点S的位置，并画出一条由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线． ( ) 【答案】 【详解】作出像点S′的对称点，即为发光点S，连接S′P，与镜面的交点为入射点O，再连接SO，画上箭头，则SO为入射光线，OP为反射光线．如下图所示： 【变式2-2】如图甲中，牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。 【答案】 【详解】先作出牙齿关于平面镜的对称点，即牙齿的像的位置，连接像和人眼与平面镜交于一点，即为入射点，连接牙齿和入射点为入射光线，连接入射点和人眼为反射光线，如图所示： ►考向03 探究光的反射定律 【典题3】（2022·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，在“探究光的反射定律”时，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，使一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF。下列相关说法中（　　） ①将入射光线EO沿着逆时针方向转动，则反射光线OF将会沿着顺时针方向转动 ②当光线EO与平面镜夹角为30°时，则反射角为30° ③如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板E入射时，在纸板F上看不到反射光线 ④实验中多次改变入射角，测量多组数据，目的是为了减小误差 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②④正确 【答案】A 【详解】 ①当入射光线EO沿着逆时针方向转动，会使入射角增大，而在光的反射现象中，反射角等于入射角，反射角同样会增大，则反射光线OF会顺时针转动，故①正确；②当光线EO与平面镜夹角为30°时，入射角的大小为 90°﹣30°＝60° 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角也等于60°，故②错误；③因为光发生反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以如果纸板没有与平面镜垂直放置，此时法线不在纸板上，因此当光贴着纸板E入射时，在纸板F上看不到反射光线，故③正确；④探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，故④错误；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式3-1】（2024·湖南长沙·二模）小明利用如图装置探究光反射时的规律。 (1)如图2所示，把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内； (2)改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，当入射光EO与平面镜夹角为50°时，反射角为 。 【答案】(1)同一平面 (2)40° 【详解】（1）当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）当EO与镜面夹角为50°时，入射角的大小为 90°-50°=40° 反射角等于入射角，所以反射角也等于40°。 【变式3-2】（2024·湖南长沙·模拟预测）在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 (1)实验时，纸板ENF的作用是 。 (2)为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是______； A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F D．改变入射角的大小 (3)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，光线AO的入射角大小是 度，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 内（选填“同一平面”或“不同平面”）； (4)某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 。 (5)若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明______。 A．反射角等于入射角 B．在光的反射现象中，光路可逆 【答案】(1)显示光路 (2)D (3) 40 不能 同一平面 (4)反射光线、入射光线和法线不在同一平面内 (5)B 【详解】（1）实验时，纸板ENF的作用是显示光路。 （2）在探究反射角与入射角的大小关系时，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，这样才能避免结论的偶然性，应进行的操作是改变光线AO与ON的夹角，即入射角的大小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）[1]根据入射角的定义可知，光线AO的入射角大小是 90°-50°=40° [2][3]实验中将纸板F向后折转，此时纸板E、F不在同一平面内，纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因是反射光线、入射光线和法线不在同一平面内。 （5）让一束光沿BO方向射向平面镜，即让光线逆着原来的反射光线射向镜面，反射光将沿OA方向射出，即反射光线逆着原入射光线方向射出，该实验现象说明，在反射现象中，光路是可逆的，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 ►考向04 镜面反射与漫反射 （1）镜面反射是因为反射面是光滑表面形成的，入射光是平行光时，反射光也是平行光； （2）漫反射是因为反射面是高低不平的粗糙表面，即便入射光是平行光，反射光也不会是平行光，反射光会向各个方向出射，所以，人站在不同角度也能看见反射光； （3）镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律； （4）人眼感觉到物体的亮暗是由物体入射人眼的光的多少决定的。射入人眼的光越多，人感觉物体越亮；入射人眼的光越少，人感觉物体越暗。 【典题4】关于光现象，下列说法正确的是(        ) A．湖中倒影是光的折射现象 B．人走近穿衣镜过程中看到自己的像变大 C．能看清黑板上的粉笔字，是由于发生了漫反射 D．阳光透过树丛在地面形成亮斑，是折射现象 【答案】C 【详解】A．湖中倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A错误； B．由平面镜成像特点知道，物像等大，所以，人走近穿衣镜过程中看到自己的像大小不变，故B错误； C．光射到黑板上，坐在教室不同位置的同学都能看见黑板上的字，这是因为在这里发生了漫反射的缘故，故C正确； D．阳光通过茂密的树叶缝隙在地面形成“亮斑”，是由于光的直线传播形成的小孔成像现象，故D错误． 【变式4-1】下列四幅图描述正确的是（　　） A．甲图：小孔成像，是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的 B．乙图：我们从不同方向看见不发光的物体，这是物体表面发生镜面反射的缘故 C．丙图：平面镜中的像是虚像，这是光的折射形成的 D．丁图：有经验的渔民都知道只有对准鱼的下方才能叉到鱼，这是光的反射的缘故 【答案】A 【详解】A.甲图：小孔成像，是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确； B.乙图：我们从不同方向看见不发光的物体，这是物体表面发生漫反射的缘故，故B错误； C.丙图：平面镜中的像是虚像，这是光的反射形成的，故C错误； D.丁图：有经验的渔民都知道只有瞄准鱼的下方才能叉到鱼，这是光的折射的缘故，故D错误。 故选A。 【变式4-2】（【新考法】物理与环境）经过整治，位于市中心的河水水清可鉴，“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 （选填“镜面”或“漫”）反射，能形成物体的 （选填“实像”或“虚像”）．平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了 的结果．夜间行车时，总感觉到路旁的护栏处有“路灯”，这路灯 （选填“是光源”或“不是光源”）这由于 造成． 【答案】 镜面 虚像 反射 不是光源 光的反射 【详解】(1)平静的湖水相当于平面镜，湖水“水清可鉴”是由于光可以在水面发生镜面反射，能形成物体的虚像．(2)平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了反射的结果．(3)夜间行车时，总感觉到路旁的护栏处有“路灯”，这“路灯”本身不发光，所以不是光源，这是由于光的反射造成． 【点睛】平静的湖水相当于平面镜，所成的像是虚像；平面镜成像的实质是光的反射；我们之所以能看到本身不发光的物体，是因为它们反射的光进入了我们的眼睛． 题型三 平面镜成像 ►考向01 平面镜成像特点 【典题1】（2020·湖南衡阳·中考真题）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中所成的像可用光屏承接 B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变 C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛 D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差 【答案】C 【详解】A．平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误； B．平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误； C．选择相同的两根蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确； D．为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误。 故选C。 【变式1-1】（2023·北京顺义·一模）某同学利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材进行实验探究，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直，将同一支蜡烛先后放置在白纸上与平板透明玻璃距离不同的A、B两点，观测两次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是：物体通过平板透明玻璃所成像的高度与 是否有关。实验中蜡烛通过平板透明玻璃所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】 物体到平面镜距离 虚 【详解】[1]该同学改变蜡烛到平面镜的距离，观察每次像的高度，探究的是平面镜成像高度与物体到平面镜距离的关系。 [2] 实验中蜡烛通过平板透明玻璃所成的像不能用光屏成像，所以是虚像。 【变式1-2】（2024·湖南邵阳·二模）小明和小红利用如图甲所示实验装置“探究平面镜成像的特点”。 (1)为了使实验效果更明显，整个实验过程应在较 （选填“亮”或“暗”）的环境进行； (2)如图乙所示，为了确定蜡烛A的像的位置，眼睛应在 （选填“a”“b”或“c”）位置进行观察，并同时移动蜡烛B，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合； (3)小红借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）。 【答案】(1)暗 (2)a (3)相等 【详解】（1）为了避免环境光线对成像的影响，应在较暗的环境中进行实验。 （2）平面镜成像是光的反射形成的，眼睛应图乙中的a位置进行观察，才有蜡烛A的反射光线进入眼睛，才能观察到成像。 （3）蜡烛A通过两块玻璃板后，成多个像，是A通过玻璃板不同表面成像后，像又再成像，而平面镜成像时，像的大小等于物的大小，所以这些像与A的大小关系是相等。 ►考向02 平面镜成像作图 主要有两种作图类型： （1）由反射光线作光源 利用像点特性快速作图：根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。 （2）已知光源作反射光路图 【典题2】请在图中作出物体AB在平面镜中的像（请保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体在平面镜中的像。 【变式2-1】如图所示，物体AB在某一平面镜中所成的像为A′B′，请根据平面镜成像特点，在图中画出平面镜。 【答案】 【详解】根据平面镜成像规律，将A和A'用虚线连接，将B和B'用虚线连接，作出AA'连线的垂直平分线MN即为镜面，如图所示： 【变式2-2】（2024·湖南长沙·一模）下图是今年实验插标所考查的探究平面镜成像规律的实验，请画出人眼位于A 处观察到棋子顶端的S点在平面镜中所成的像的光路图。 【答案】 【详解】由平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，先作出棋子顶端的S点在平面镜中的像点S′，连接AS′与平面镜交于O点，即为入射点，再连接SO并标出光的传播方向，即为入射光线，连接OS′并标出光的传播方向，即为反射光线，注意辅助线用虚线，如图所示： ►考向03 平面镜生活中的应用 生活中平面镜主要应用有： （1）改变光路：平面镜成像利用的是光的反射，当入射角发生变化时，反射角随之反射变化，使入射过来的光线传播方向发生改变。 （2）成像：平面镜成像是生活中常见的平面镜的应用，熟悉平面镜成像规律是解答问题的关键。 【典题3】（2023·湖南株洲·中考真题）图为一个光头的人拿着倒置的扫把照镜子（平面镜）的情景。下列说法符合事实的是（　　） A．人变高了 B．人变胖了 C．人长出了头发 D．人打了领带 【答案】D 【详解】根据平面镜成像特点可知，像与物大小相等，而且像和物到平面镜的距离相等。因此人不会发生任何变化，领带是这个人本身就佩戴的，因此镜子中的他也打了领带。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式3-1】（2021·湖南怀化·中考真题）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，像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 虚像 不变 【详解】[1]根据平面镜的成像原理，物体在平面镜中的像是虚像，所以医护人员在平面镜中的像是虚像。 [2]根据平面镜的成像原理，像与物的大小相等，当医护人员走近平面镜时，医护人员大小不变，那么像的大小也不变。 题型四 光的折射 ►考向01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析） 【典题1】（2024·湖南长沙·一模）平静的湖面映出了正在飞翔的一只小鸟，于是出现了小鸟和鱼在水中同游的有趣现象。关于水中的“鸟”和“鱼”，（　　） A．都是折射形成的虚像 B．都是反射形成的虚像 C．鱼的像是实像 D．鸟的像是虚像 【答案】D 【详解】水中的小鸟属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像；看到水中的鱼是由光的折射形成的虚像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式1-1】（2022·湖南邵阳·中考真题）小凯学习完《光现象》之后，兴致勃勃地回家给妹妹表演了一个小魔术。他先让妹妹站定，在她面前摆一只“空碗”（如图甲所示），然后缓慢地往碗里倒水，成功地给妹妹“变”出了一枚硬币（如图乙所示）。魔术的成功是利用了（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】B 【详解】当碗里没水的时候，硬币反射的光被碗壁挡住了，所以在一定位置看不见；当碗中倒入水后，硬币反射的光在水面发生折射，当折射光线进入人眼时，人眼逆着折射光线看去，看到的便是由于光的折射而形成的虚像，虚像的位置比物体的实际位置偏高，所以就能看见硬币了，这是利用了光的折射，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式1-2】（2022·湖南张家界·二模）风景秀美的金鞭溪鸟语花香，溪水清澈见底，鱼儿在“白云”中嬉戏。游人听到鸟语是通过 传播的，看到水中的 （鱼儿/白云）是光的折射形成的。 【答案】 空气 鱼儿 【详解】[1]游人和鸟中间的介质是空气，故游人听到鸟的叫声是通过空气传播的。 [2]看到水中的白云，属于平面镜成像，是由光的反射而形成的；游人看到水中的鱼儿，实质是光的折射形成的鱼的虚像。 ►考向02 光的折射作图 1.从水中看岸上物体 运用光的折射规律作图方法： 一知 光无论从空气斜射入其他介质中，还是从其他介质斜射入空气中，空气中的角（入射角或反射角）都是较大的 二作 过入射点作法线，在法线的另一侧作出折射光线或入射光线，且使空气中的角较大 三标 标出光的传播方向 2.从岸上看水中物体 应注意：无论从什么地方看到物体，是因为有光从物体进入眼睛，并不是人的眼睛会发光。 【典题2】（2024·湖南·中考真题）请画出图中入射光线AO从空气斜射入湖水中大致方向的折射光线。 【答案】 【详解】根据光的折射规律，当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，折射光线靠近法线偏折，如图所示： 【变式2-1】（安全教育）如图是“池水清浅，擅入会溺”的班会主题，告诫学生不要擅自下水游泳。请在图丙中画出人眼看到池底A的大致光路图（A′是人眼看到的池底A的像）。 【答案】 【详解】人眼看物体以为光是沿直线传播的，连接BA′，得到折射光线，BA′与水面的交点O为入射点，连接AO得到入射光线，如图所示： 【变式2-2】（2024·湖南娄底·模拟预测）如图所示，从S点发出一束光线经过三棱镜折射后，折射光线入射到平面镜的P点经平面镜反射后反射光线经过B点。请在图中画出光线从S点发出经过棱镜和平面镜到B点的光路图； 【答案】 【详解】连接PB即为反射光线，过入射点P作出法线，根据反射角等于入射角可作出入射光线，此入射光线即为S经过三棱镜折射后的折射光线，此光线与三棱镜左边的交点即为入射点，连接光源S和入射点即为S点发出的光线，如图： ►考向03 探究光的折射规律 【典题3】（2024·湖南娄底·模拟预测）用如图所示装置“探究光折射时的特点”，将一束光从空气斜射入水中发生折射，实验中的数据记录在表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 入射角i 15° 30° 45° 60° 75° 折射角r 11° 22° 32° 40° 46° (1)分析表格中数据，可以得到结论：光从空气斜射入水中时，折射角 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射角。 (2)如图，一束光从A点（图中未画出）射向水面上的O点，请在图中作出入射光线AO的大致位置 。 (3)如果要让折射光线射到C点，在保持入射点O不变时，可 （选填“增大”或“减小”）入射角；或在保持入射光线位置不变时，进行 （选填“加水”或“排水”）。 【答案】(1)小于 (2) (3) 减小 加水 【详解】（1）由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。 （2）由空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，据此做出入射光线，如图所示： （3）[1]让折射光线射到C点，折射角会变小，根据折射角随入射角减小而减小得，应减小入射角。 [2]保持入射光线位置不变，液面上升折射点左移，入射角不变，折射角不变，则折射光线会照射到C点。 【变式3-1】（2024·新疆·二模）如图所示是研究光的折射规律的实验装置，激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖。 （1）图中的折射角是 度。当入射角增大10°，折射角增大的度数 （填“大于”“等于”或“小于”）； （2）实验过程中，折射光线比入射光线 （填“亮”或“暗”）一些。 【答案】 30 小于 暗 【详解】（1）[1]根据图可知，每一格的读数是10°，图中的中间的0的位置是法线，所以图中的折射角是30度。 [2]折射角随着入射角的变化而变化，当入射角增大10°，折射角也增大，因为折射角小于入射角，所以增大的度数小于，不是增加相同的度数。 （2）[3]光从玻璃斜射入空气中时会发生反射和折射，即一部分入射光线被反射，一部分光线会折射，所以折射光线比入射光线暗一些。 【变式3-2】图是小宇“探究光的反射与折射规律”的实验装置。通过多次实验得到下表数据： 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 32° 40° （1）多次实验表明：在光的反射过程中，反射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）当光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （3）小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，这表明：光的折射现象中，光路是 的； （4）小宇接着又完成了光从空气斜射进玻璃和从玻璃斜射入空气的实验，他这样进行多次实验的目的是为了 （选填序号）。 A．减小误差      B．寻找普遍规律 【答案】 等于 增大 可逆 B 【详解】（1）[1]由表中数据可知，在光的反射过程中，反射角始终与入射角相等。 （2）[2]由表中数据可知，当光从空气斜射入水中时，随着入射角的增大折射角也在增大。 （3）[3]小宇让一束光沿着图中BO方向入射向水面时，发现光线沿着OA方向折射进入空气，此时光路和从AO射入水中的光线重合，因此可以说明：光的折射现象中，光路是可逆的。 （4）[4]多次改变入射角的大小，是为了探究反射角与入射角，折射角与入射角的大小关系，避免偶然性，使实验结论更具普遍性，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 题型五 光的色散 ►考向01 光的色散及其色散现象 认识光的色散是解答此类问题的基础。光的色散是光的折射引起的，但要注意光的色散与光的折射的联系与区别： 色散是复色光分解为单色光的现象，色散可以利用棱镜的折射实现，也可以利用光栅等仪器来实现。 【典题1】（【跨学科】文化素养）（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。 【变式1-1】如图甲所示，同学们在河边时看到一只漂亮的白鹤从水面飞起，当它离水面越来越远时它在水中像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；如图乙所示，让一束白光穿过三棱镜后，出现如图情景，这种现象叫做光的 。 【答案】 不变 色散 【详解】[1]平面镜成等大的虚像，白鹤从水面飞起，它在水中的像的大小会不变。 [2]太阳光经三棱镜后发生色散，依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这种现象叫光的色散现象。 【变式1-2】（2022·湖南怀化·中考真题）2022年4月18日，怀化出现了“日晕”奇观，它是由于气温低，云中的水滴变成六棱柱状的小冰晶，此过程发生了 （物态变化名称），太阳光穿过云层即在小冰晶上发生 （选填“折射”或“反射”或“光沿直线传播”），看上去在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈光谱色，这就是“日晕”。 【答案】 凝固 折射 【详解】[1]云中的水滴变成六棱柱状的小冰晶，是由液态变成固态，属于凝固现象。 [2]太阳光照在小冰晶上，在太阳的周围出现一个圆圈，由内而外呈光谱色，说明太阳光发生了色散现象，光的色散是光的折射形成的，所以太阳光照在小冰晶上发生了折射。 ►考向02 三原色与物体的颜色 （1）三原色：红、绿、蓝； （2）由三原色按不同比例混合可以模拟各种色光，这就是色光的混合； （3）我们看到的物体的颜色这种色光进入眼睛得到的。物体的颜色有两种类型：①物体反射光的颜色；②物体透光的颜色。 【典题2】对于声和光，下列说法中不正确的是 A．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”指利用声音获得身体信息 B．声波能传递能量，因此利用声波可以清洗精密机械 C．“震耳欲聋”指声音响度很大 D．色光的三原色是红、黄、蓝 【答案】D 【详解】解：A、中医中的“望、闻、问、切”四步诊法中，望，指观气色；闻，指听声息；问；指询问症状；切；指摸脉象；故其中的“闻”是据声音传递信息的典型应用，故A正确； B、声波可以用来清洗钟表等精细的机械，说明声波能传递能量，故B正确； C、“震耳欲聋”是指声音的响度大，故C正确； D、色光的三原色是红、绿、蓝；颜料的三原色是红、黄、蓝，故D错误． 故选D． 【变式2-1】在“人面桃花相映红”这句诗中，用光学知识解释桃花红的原因是（　　） A．桃花自己能发出红光 B．桃花反射红光 C．桃花吸收红光 D．以上说法都不对 【答案】B 【详解】花是不透明的物体，桃花呈现红色是由于它可以反射红光，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2-2】（【跨学科】文化素养）诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，诗人看到：“绿树”是因为绿叶能 绿光（填“反射”、“折射”、“吸收”）；若红光照射绿叶，则看到叶子为 色。 【答案】 反射 黑 【详解】[1][2]眼睛能看到绿色的树叶，是因为树叶能够反射绿光；不透明物体只能反射与其颜色相同的色光，吸收与其颜色不同的色光。如果红光照射绿叶，绿叶不能反射红光，只会吸收掉红光，所以我们就看不见红色，看见的树叶就是黑色的。 ►考向03 红外线、紫外线及其应用 红外线和紫外线的应用都是建立在其自身特点的基础上的 （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。 【典题3】（【新素材】前沿科技）（2024·陕西汉中·二模）4月25日，“神箭”长征二号F从酒泉卫星发射中心点火起飞，成功将神舟十八号载人飞船精准送入预定轨道，我国2024年首次载人发射任务取得圆满成功。如图所示，是小明通过电视机收看到的直播画面，下列有关说法正确的是（　　） A．电视机是通过电磁波传递图像信号和声信号 B．火箭加速上升的过程中，飞船的动能增大，机械能不变 C．火箭飞入太空后，太空温度很低，火箭的内能为零 D．电视机的遥控器是通过紫外线遥控电视 【答案】A 【详解】A．由于电磁波传播速度快，传播范围广，所以电视机是通过电磁波传递图像信号和声信号，故A正确； B．火箭加速上升的过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大，高度升高，重力势能增大，所以飞船的机械能增大，故B错误； C．由于一切物体在任何位置，任何温度下都有内能，所以火箭飞入太空后，太空温度很低，火箭的内能不为零，故C错误； D．由于红外线的穿透力强，所以电视机的遥控器是通过红外线遥控电视，不是紫外线，故D错误。 故选A。 【变式3-1】（2024·广东阳江·二模）电磁波的频率与波长的大致分布如图所示，下列说法正确的是（    ） A． 红外线属于可见光 B． 无线电波的波长比X射线的短 C． 电视机遥控器向电视机传播信号利用的是紫外线 D． 可见光与γ射线在真空中的传播速度相等 【答案】D 【详解】A．红外线属于不可见光，故A错误； B．频率越高，波长越短，无线电波频率比X射线低，则波长要长，故B错误； C．遥控器利用的是红外线，故C错误； D．光波也属于电磁波，电磁波在真空中的传播速度相同，故D正确。 故选D。 【变式3-2】（2024·陕西商洛·二模）光刻机是用来生产芯片的关键设备，光刻技术的工作原理如图所示。用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，从而实现集成电路的“光刻”，下列说法正确的是（    ） A．缩图透镜相当于凸透镜，凸透镜可以用于矫正近视眼 B．镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以内 C．硅片相当于光屏 D．利用紫外线的热效应可以制成夜视仪 【答案】C 【详解】A．根据图示可知，缩图透镜对光线具有会聚作用，是凸透镜，可用于矫正远视眼，故A错误； B．由题知，用紫外光照射镂空掩膜，调整镂空掩膜、缩图透镜的位置，恰好能在硅片上成极小的清晰的像，则该凸透镜成倒立、缩小的实像。与照相机的原理相同，镂空掩膜位于缩图透镜的二倍焦距以外，故B错误； C．图中的像成在硅片上，硅片相当于光屏，故C正确； D．根据红外线的热效应可以制成红外线夜视仪。故D错误。 故选C。 分层训练·巩固提升 基础巩固 一、单选题 1．（2022·湖南郴州·中考真题）下列属于光的反射现象的是（　　） A．旗杆在太阳下的影子 B．雨后的彩虹 C．海市蜃楼 D．水塘边树的倒影 【答案】D 【详解】A．影子是由于光的直线传播产生的，旗杆挡住了射向地面的太阳光，在地面上形成的光照射不到的区域，故A不符合题意； B．彩虹是光的色散现象，太阳光通过雨后天空中的小水滴分解成各种色光形成了彩虹，故B不符合题意； C．海市蜃楼是光的折射现象，沙漠或者海面上空的空气由于不同高度的温度不同导致了空气的密度不同，光在不均匀的空气中传播方向发生了偏折，故C不符合题意； D．水中倒影是平面镜成像（光的反射现象），水面相当于镜面，水中的倒影是水塘边的树通过水面形成的像，故D符合题意。 故选D。 2．（【新素材】珍稀文物）（2022·湖南长沙·中考真题）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（　　） A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象 C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用 【答案】C 【详解】A．“水晶饼”相当于凸透镜，发生的是光的折射现象，故A错误； B．光的色散现象是指太阳光（白光）透过三棱镜分解成各种色光的现象，故B错误； CD．“水晶饼”相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，把一束太阳光的能量会聚到焦点上，从而点燃了焦点处的艾草，故C正确，D错误。 故选C。 3．（2018·湖南湘潭·中考真题）2018年1月31日天空中出现了月全食，月全食形成的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光沿直线传播 D．光的色散 【答案】C 【详解】月全食是月食的一种，当月亮、地球和太阳在同一直线上，整个月球完全进入地球的本影之时，就会出现月全食，故主要原因是光沿直线传播。 故选C。 4．（2020·湖南永州·中考真题）下列对四幅图的描述，正确的是（　　） A．图甲，通过平面镜看到的像是蜡烛的实像 B．图乙，看见地上不发光的书本，是因为书本折射的光进入了眼睛 C．图丙，手影是由光沿直线传播产生的现象 D．图丁，池水变浅是由光的反射产生的现象 【答案】C 【详解】A．由平面镜成像的性质可知，通过平面镜看到的蜡烛，是蜡烛的虚像，故A项错误； B．我们能够看见不发光的书本，是因为从书本反射出的光线进入了我们的眼睛，故B项错误； C．由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，所以手影是由光沿直线传播产生的现象，故C项正确； D．池水变浅是由光的折射产生的现象，故D项错误。 故选C。 5．（【跨学科】）（2023·湖南娄底·中考真题）许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述，也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是（　　） A．“一石击破水中天”，“天”是由光的折射形成的虚像 B．“映日荷花别样红”，“荷花”呈红色是由于它能吸收红光 C．“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”，“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像 D．“起舞弄清影，何似在人间”，“影”是由光的反射形成的虚像 【答案】C 【详解】A．“一石击破水中天”，“天”是由光的反射形成的虚像，故A错误； B．“映日荷花别样红”，“荷花”呈红色是由于它能反射红光，故B错误； C．“水皆缥碧，千丈见底，游鱼细石，直视无碍”——看到水中游鱼细石是因为游鱼细石反射的光从水中射向空气发生光的折射形成的虚像，故C正确； D、“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光的直线传播，故D错误。 故选C。 6．（2022·湖南娄底·中考真题）下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A． 水中的倒影 B． 放大镜成像 C． 水面“断筷” D． 手影的形成 【答案】D 【详解】A．水中倒影属于平面镜成像，是光的反射现象，故A不符合题意； B．放大镜成像，成的是正立、放大的虚像，是光的折射现象，故B不符合题意； C．放在水中的筷子看起来向上弯折，是因为光从水中斜射入空气时，折射角大于入射角，属于光的折射现象，故C不符合题意； D．手影属于影子，是由光的直线传播形成的，故D符合题意。 故选D。 二、填空题 7．（2023·湖南湘潭·中考真题）如图所示，白鹭平行于水面飞行，距水面2m。水中的“白鹭”是 （选填“实”或“虚”）像，它距空中的白鹭 m。 【答案】 虚 4 【详解】[1]水中看到的“白鹭”是白鹭的倒影，类似于平面镜成像，由光反射形成的虚像。 [2]根据平面镜成像规律可知，物距和像距相等，此时水中形成的像距水面2m，则像与空中白鹭的距离为 8．（【跨学科】物理与化学）如图所示，化学老师在做“稀释浓硫酸”的演示实验时，发现用于搅拌的玻璃棒“折断”了，从物理学角度来看，这一现象是由于 形成的。 【答案】光的折射 【详解】玻璃棒“折断”，是由于光从水中斜射入空气中时，发生折射，且折射角大于入射角而形成的，看到的现象是折射形成的虚像。 9．（2024·湖南·三模）无人驾驶飞机简称“无人机”，当机翼快速转动时，将空气向下压，由于物体间力的作用是 ，所以飞机受到向上的力从而升空。如图所示，一名游客行走在玻璃栈道上，栈道上映出了她美丽的“身影”，若游客的身高是1.65m，则游客的头顶到“身影”头顶的距离为 m；当她在栈道上行走时，她的“身影”的大小将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 相互的 3.3 不变 【解析】【小题1】[1]当遥控无人机机翼快速转动时将空气向下压，同时，由于物体间力的作用是相互的，空气对机翼产生一个向上的反作用力，无人机从而升空。 [2]“身影”是游客在玻璃中形成的虚像，是平面镜成像原理．游客的身高是1.65m，即游客头顶到镜面的距离为1.65m，因平面镜成像中像到镜面的距离等于物到镜面的距离，则“身影”头顶到镜面的距离也为1.65m，所以游客的头顶到“身影”头顶的距离为 1.65m+1.65m=3.3m [3]平面镜成像的大小与物体大小相等，所以当游客在栈道上行走时，她的“身影”的大小将不变。 三、作图题 10．一束光线射到水面上，画出它的反射光线以及折射光线的大致方向。 【答案】 【详解】过入射点作垂直于水平面的法线，然后在空气中法线的另一侧作出反射光线，注意反射角等于入射角；再在水中法线的另一侧作出折射光线，注意折射角小于入射角，如图所示： 四、实验题 11．（2024·湖南永州·二模）如图甲所示是“探究光的反射规律”的实验装置。平面镜放在水平桌面上，白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 （1）为了更清晰地观察到光路，实验应在 （填“较亮”或“较暗”）环境中进行； （2）若将右侧纸板沿ON向后折（如图乙），在右侧纸板上不能观察到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在 内； （3）在图甲中，若将激光沿着BO方向射入，观察到光线沿着OA方向射出，说明在反射现象中，光路是 的； （4）实验中要多次改变入射角的大小进行实验是为了 （填正确选项的序号）。 A．减小误差    B．寻找普遍规律 【答案】 较暗 同一平面 可逆 B 【解析】【小题1】（1）[1]较暗环境中，光路更容易观察，所以实验应在较黑暗的环境中进行。 （2）[2]将右侧纸板沿ON向后折，此时右侧纸板与左侧纸板不在同一平面内，发现在纸板右侧看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）[3] 一束光沿着AO方向入射，发现反射光线沿着OB方向射出；将一束光贴着纸板沿BO射到O点，反射光线将沿图中的OA方向射出，这说明光路是可逆的。 （4）[4]探究光的反射规律时，要多次改变入射角的大小进行实验，其目的是总结得到普遍规律，防止结论的偶然性。 故选B。 能力提升 一、单选题 1．（2022·湖南株洲·中考真题）检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，如图甲所示，则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】物体在平面镜中成虚像，像物大小相等，与物关于镜面对称，左右互换。如图乙“E”的像开口向右，则在平面镜中看到的字母“E”开口向左，大小不变。故ACD错误，B正确。 故选B。 2．（2022·湖南益阳·中考真题）如图所示，人站在竖直放置的平面镜前，下列判断正确的是（　　） A．人靠近平面镜时，他的像变大 B．人与平面镜的距离增大时，他与像的距离变小 C．平面镜垂直纸面向里移动，他的像位置不变 D．平面镜的上端向人倾斜，他的像位置不变 【答案】C 【详解】A．平面镜所成的像，像与物大小相等。当人靠近平面镜时，人的大小不变，像的大小也不变。故A错误； B．平面镜所成的像，像与物到平面镜的距离相等。当人与平面镜的距离增大时，像与平面镜的距离也增大，所以他与像的距离变大，故B错误； C．当平面镜垂直纸面向里移动时，因为像与物关于平面镜对称，人的位置没有发生改变，所以他的像位置不变，故C正确； D．平面镜的上端向人倾斜，人与平面镜的距离发生了改变，因为像与物关于平面镜对称，所以他的像位置发生了改变，故D错误。 故选C。 3．（2023·陕西西安·三模）有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他们分别站在路灯下，路灯O是光源，O′点是路灯在地面上的投影：A、B两人和点O′在同一直线上，如图所示，他们的头部分别在地面上留下两个影子A′和B′，相距d′。当两人沿过O'点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（　　） A．不断减小 B．不断增大 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大 【答案】D 【详解】设A小朋友身高为a，B小朋友身高为b，灯的高度为h，当A小朋友向前移动距离Δxa，对应其影子向前移动的距离为△xa′。如图所示，s1、s2分别为A移动前路灯到A头顶的距离、A头顶到影子顶端距离： 由相似三角形性质可得 解得：A小朋友影子A′移动的距离 同理可得B小朋友影子B′移动的距离 又根据题意可知A比B高即 则可得当相距为d′的两个影子以相同速度进行时 此时两影子A′和B′之间的距离 当两人的头部的影子达到重合后，再继续远离路灯时，由于 A小朋友的影子A'的距离仍比B小朋友的影子B'移动的距离长，即 则此时两影子的间距 因此，我们观察到地面上A′和B′之间的距离应为先减小后变大。此题也可假设A、B两人站在一起，则A的影子比B长。两人一起往前走，由此可知，两人影子之间的距离会不断增大。现在A站在B后，两人影子移动速度仍符合假设的规律，因此A的影子A′会先追上B的影子B′，然后再超过它。所以A′和B′之间的距离会先减小后增大，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空题 4．（拓展实验）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出—细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。水槽中未注水时可在侧壁上A处得到—个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量 ；若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量Δh （选填“>”“=”或“<”）2cm。 【答案】 增加 > 【详解】[1][2]当水面高度变化时，因入射光线不变、水面始终水平，则入射角和折射角都不变，两次折射光线是平行的，要使B处的光点向上移到C处，如下图所示，则应使水槽中的水量增加；若BC间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，则由图可知水面高度的变化量Δh大于2cm。 5．在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇．于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行的光正对“凹面镜”照射，光路如图乙． （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在 （选填“a”、“b”或“c”）点． （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构，你认为“卫星锅”的凹形锅应选用对电视信号有很强 （选填“反射”或“吸收”）性能的材料． 【答案】 b 反射 【详解】（1）凹面镜对光线有会聚作用，在焦点温度最高，太阳灶是利用的凹面镜，所以烧水时，应将水壶应放在焦点位置，即应放在图乙中的b点， （2）卫星锅对信号有反射作用，所以，能收集微弱电视信号，故“卫星锅”凹形锅面应选用对电视信号有很强反射性能的材料． 【点睛】本题主要考查的是凹面镜的反射作用，是一道基础题． 三、作图题 6．如图所示，a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请在答题卡的图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置． 【答案】如图所示 【详解】方法一：将两条反射光线反向延长交于一点S′，作出S′关于平面镜镜面的对称点S，即为发光点的位置，并连接S与两个反射点画出入射光线，如图所示： 方法二：分别过反射点垂直镜面作出法线，根据反射角等于入射角画出两条入射光线，两条入射光线的交点S即为发光点的位置，如图所示： 四、实验题 7．（2021·湖南益阳·中考真题）利用激光笔和水槽等器材观察光从空气进入水中发生的折射现象，下图是光束在空气和水中传播的径迹。请完成下列问题： （1）请在图中标出入射角和折射角； （2）为了提高光在水中传播径迹的可见度，可采取的措施有① ； ② 。 【答案】 让环境亮度变暗 水中滴入牛奶；水中滴入茶水等有色液体；让光束贴着水槽壁传播 【详解】（1）[1]如图所示，绿色的线为水面，水面上方的光线分别为入射光线和反射光线，水面下方的为折射光线，而反射光线与入射光线、折射光线与入射光线都分居法线两侧，那么水面上方左边的是入射光线，入射角、折射角是指入射光线与法线的夹角和折射光线与法线的夹角，那么先作出法线，便可作出入射角及折射角，所以作图如下： （2）[2][3]光在水中是沿直线传播的，水是无色透明的，为了观察水中光的传播路径，可以在水中加入有色液体或增加一些悬浮杂质，也可以减暗环境光线，减小环境光线对水中光线的影响。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！第 1 页 共 59页 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$