中考物理一轮复习讲测练专题05 光现象（讲练）（教师版）

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专题05 光现象（讲练）

1.了解：生活中光的直线传播的例子；小孔成像的规律；光的反射现象例子；光的折射现象的例子；光的色散现象的例子；复色光及三原色。
2.会：判断光现象的类型；分析常见的光现象。
3.理解：光的直线传播以及由光的直线传播引起的现象；光的色散现象。
4.掌握：光的反射定律；平面镜成像规律；光的折射规律。
5.能：通过生活中的实例分析有关光现象。
6.认识：镜面反射和漫反射；球面镜应用；实像和虚像。

一、思维导图

二、知识梳理
知识点一：光的直线传播
1.正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源 。
2.光在均匀介质中沿直线传播；光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为，在玻璃中的传播速度约为。
3.光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。
4.小孔成像是光的直线传播的例证。如图，物体发出的光通过小孔投射到后面的屏上，形成左右相反、上下倒置的实像。这就是小孔成像。

5.小孔成像的规律是：当像距大于物距时，所成的像是放大的（放大、缩小）；当像距小于物距时，所成的像是缩小的（放大、缩小）。
要点诠释：
1.光源分自然光源和人造光源。
2.光沿直线传播的应用及现象：（1）激光准直；（2）影子的形成；（3）日食月食的形成；（4）小孔成像。
3.光年：光在真空中1年内经过的距离。光年是距离单位，常用来表示天体间的距离。1光年=9.46×1015m。
知识点二：光的反射
1.光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。
2.光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）。
3.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是可逆的。
4.反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。
5.照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。
6.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时，镜面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光线是发散的，向各个方向都有。
要点诠释：
1.光在反射时光路是可逆的。
2.漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。能从各个方向看到一个物体是因为物体发生了漫反射；黑板出现“反光”现象是因为发生了镜面反射。
3.虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的。人眼看到虚像时，是物光源发出的光射到平面镜上，经平面镜反射后的反射光线进入人眼，好像是从“像”发出来的一样，而当我们用屏去接时，接不到像。
知识点三：平面镜成像
1. 平面镜成像利用的是光的反射。成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。
2.虚像是指射入眼睛的光线，其反向延长线的集合点形成的像，如上图所示；虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏接收；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。
3.利用光的反射现象，反射面为平面的叫平面镜，反射面为球面一部分的叫球面镜。
4.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用，常用作汽车观后镜来扩大视野。
5.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用，常用作太阳灶、探照灯等。
知识点四：光的折射
1.当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。
2.光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。
3.入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角。
4.光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
5.在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
要点诠释：
1.光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，传播方向发生改变；而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。
2.白光照到三棱镜上，从三棱镜射出的光分解为各种颜色的光。这一现象的产生，是因为光线由空气进入三棱镜后，发生了光的折射，由于不同色光的偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。
3.在反射和折射现象中光路是可逆的。
知识点五：光的色散
1.太阳光通过三棱镜后，被分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。
2.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3.生活中的色散现象：如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例，其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。
5.把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）。红、绿、蓝也叫光的三原色。
要点诠释：
1.当入射角增大时，折射角也随着增大。在折射现象中，光路可逆。
2.应用：池底变浅、钢笔错位……
3.色光的混合：色光的三原色是红、绿、蓝。
4.物体的颜色：透明物体的颜色由通过它的色光决定；不透明物体的颜色由它反射的色光决定。

考点一：光现象类型的判断
【备考方略】
光现象类型指的是由光的直线传播、光的反射、光的折射引起的光现象。在中考中，经常以选择题的形式把生活中的光现象写入题干，让考生判断题干中的光现象属于光的哪类现象。如：光的直线传播、光的反射、光的折射等。所以，考生要熟记生活中常见的一些光现象，要做到举一反三。
光的直线传播实例：小孔成像、树林中的光斑、影子（人影、手影、树影等）、日食、月食、激光准直等。
光的反射实例：水中倒影、平面镜成像、玻璃幕墙、漫反射、汽车后视镜等。
光的折射实例：水池变浅、水中的鱼在实际位置下方、水中物体弯折、海市蜃楼等。
【经典例题】（2021·江苏扬州市中考真题）下列光现象中，由于光的反射形成的是（　　）。
A．皮影；B．笔在水面处“折断”；
C．水中的“倒影”；D．三棱镜分解白光
【答案】C。
【解析】A．皮影是由于光的直线传播形成的。故A不符合题意；
B．笔在水面处“折断”这是由于光的折射形成的。故B不符合题意；
C．水中的“倒影”是平面镜成像，即由于光的反射形成的。故C符合题意；
D．三棱镜分解白光是光的色散现象，原理是光的折射。故D不符合题意。故选C。
【举一反三】
1．（2021·四川内江市中考真题）2000多年前，《墨经》中就记载了如图所示的小孔成像实验，小孔成像是下列哪种光现象形成的（　　）。

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。
【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
2．（2021·四川南充市中考真题）南充嘉陵江边的夜景让人流连忘返，下列现象与江面倒影形成原因相同的是（　　）。
A．阳光下的“影子” B．梳妆镜中的“我” C．日食 D．雨后彩虹
【答案】B。
【解析】江面倒影属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的。
A．阳光下的影子是由于光沿直线传播形成的，故Ａ不符合题意；
B．梳妆镜中的“我”，属于平面镜成像，是由的反射形成的，故B符合题意；
C．日食是光的直线传播形成的，故C不符合题意；
D．雨后天空出现的彩虹，属于光的色散现象，是由光的折射形成的，故D不符合题意。故选B。
3．（2021·云南中考真题）如图所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（　　）。

A．筷子“折断” B．水面倒影 C．日晷上的影子 D．雨后彩虹
【答案】C。
【解析】A．筷子“折断”是由于光的折射形成的，故A不符合题意；
B．水面倒影是由于光的反射形成的，故B不符合题意；
C．日晷上的影子是由于光的直线传播形成的，故C符合题意；
D．彩虹是由于光的折射形成的，故D不符合题意。故选C。
考点二：光现象作图
【备考方略】
1.光现象作图主要是依据光的反射、平面镜成像、光的折射规律作图；同时也是利用作图形式考查光的反射定律、平面镜成像规律、光的折射定律等知识点一种方式；作图题是中考试卷必考的一种题型。
利用光的反射定律、折射定律和透镜成像作图时，要注意光线上的箭头方向，光线实际到达的位置是实线，法线、反向延长线是虚线。另外在画图时要根据物理现象所遵循的规律为依据，科学合理地作出能够反映题目要求的图解。
2.考查方向
考查方向
解答思路
给出入射光线画反射光线
反射光线与入射光线在介质同一侧，反射角等于入射角
给出反射光线画入射光线
入射光线与反射光线在介质同一侧，入射角等于反射角
给出反射光线画折射光线
折射光线与入射光线在介质交界面两侧，折射角不等于入射角（入射光线由空气进入其他介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角）
给出折射光线画反射光线
同上
给出反射光线画出入射光线和折射光线
根据光的反射规律画入射光线（与反射光线在同一介质内），根据光的折射规律画折射光线（折射光线与反射光线在不同介质内）
给出光点画像点（平面镜）
利用光的反射规律画出两条入射光线的反射光线，反射光线延长线的交点即为像点（平面镜后反射光线的延长线为虚线）
根据反射光线和入射光线画平面镜位置
根据光的反射规律用虚线画出法线，与法线垂直即为平面镜位置
物在平面镜中的像
根据光的反射规律作物上下点的像（对应点相对于平面镜对称）
确定光点经平面镜反射后的位置
遵循光的反射规律，画光点发出的一束光线经平面镜反射后的反射光线即可
【经典例题】（2021·四川内江市中考真题）如图所示，一束光从空气斜射向水面，请画出它的反射光线和进入水中光线的大致方向。

【解析】过入射点做垂直界面的法线，在法线右侧空气中画出反射光线，使反射角等于入射角；在水中法线的另一侧画出折射光线，使折射角小于入射角，光路如下：

【举一反三】
1．（2021·江苏扬州市中考真题）按照题目要求作图：（2）如图乙，作出物体AB在平面镜中的像；

【解析】（2）分别作出A、B关于平面镜的对称点A′、B′，连接A′B′即为物体AB在平面镜中成的像，如图所示：

2．（2021·重庆中考真题）按要求完成下列作图：（2）如图所示，请画出相应的反射光线______。

【解析】（2）[2]在法线另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线，使反射角等于入射角，如图：

3．（2021·贵州中考真题）如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线，经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。

【解析】根据光的反射定律，做两条光线的反向延长线，交点即为点光源S的像点 ，再根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，做出像点关于镜面的对称点S，即为点光源S，如图：

考点三：光现象在生活中的应用
【备考方略】
1.生活中，应用光现象的例子很多，多数是利用光现象给我们的生活服务。解答此类考题，应以各种光现象规律为基础，利用光现象的规律作答。
2.生活中的光现象
生活中的光现象指的是由光的直线传播、光的反射、光的折射引起的光现象。在中考中，经常以选择题的形式把生活中的光现象写入题干，让考生判断题干中的光现象属于光的哪类现象。如：光的直线传播、光的反射、光的折射等。所以，考生要熟记生活中常见的一些光现象，要做到举一反三。
光的直线传播实例：小孔成像、树林中的光斑、影子（人影、手影、树影等）、激光准直等。
光的反射实例：水中倒影、平面镜成像、玻璃幕墙、漫反射、汽车后视镜等。
光的折射实例：水池变浅、水中的鱼在实际位置下方、水中物体弯折、海市蜃楼等。
【经典例题】（2021年辽宁省抚顺市、本溪市、铁岭市中考物理试题）小红在平静的湖边看到“鸟在水中飞，鱼在云上游”，如图所示，对画面中的现象解释正确的是（　　）。

A．水中的“鸟”是光的折射形成的 B．水中的“鸟”是实像
C．看到的“鱼”比实际位置深 D．看到的“鱼”是虚像
【答案】D。
【解析】A．水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像，是光的反射形成的，故A错误；
B．水中的“鸟”是小鸟通过水面所成的像，是虚像，故B错误；
C．鱼反射的光线有水折射进入空气时发生折射，折射光线远离法线，因此看到的“鱼”比实际位置浅，故C错误；
D．看到的“鱼”是光的折射形成的，是虚像，故D正确。故选D。
【举一反三】
1．（2021·广东中考真题）下列说法正确的是（　　）。
A．放大镜下拇指变大——光的色散；
B．列队时，前面的同学挡住了后面的同学——平面镜成像；
C．彩虹——光沿直线传播；
D．深圳湾大桥的倒影——光的反射
【答案】D。
【解析】A．放大镜下拇指变大——是手指经过空气、放大镜折射形成的放大的虚像，故A错误；
B．列队时，前面的同学挡住了后面的同学——人是不透明的物体，光线在不透明的介质中不能沿直线传播，故B错误；
C．彩虹——太阳光经过水珠发生色散现象，故C错误；
D．深圳湾大桥的倒影——大桥在水面上成像，是光的反射，故D正确。故选D。
2．（2021·辽宁省葫芦岛市中考物理试题）如图是小明拍摄“东方明珠”时的情景。下列分析正确的是（　　）。

A．小明在地上的影子形成的原理与平面镜成像原理相同；
B．用照相机拍照时，镜头成的是正立，缩小的实像；
C．数码相机屏幕的彩色画面，由红、黄、蓝三种色光组成；
D．水中建筑物的倒影是光的反射所成的虚像
【答案】D。
【解析】A．小明在地上的影子形成的原理是光的直线传播，平面镜成像原理是光的反射，两者原理不相同。故A错误；
B．照相机是利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小的实像原理工作的，故B错误；
C．光的三原色是红、绿、蓝，数码相机屏幕的彩色画面就是由红、绿、蓝三种色光组成的，故C错误；
D．水中建筑物的倒影属于平面镜成像，平面镜成正立、等大的虚像，原理是光的反射，故D正确。
故选D。
3．（2021·贵州省铜仁市中考物理试题）关于光现象，下列说法正确的是（　　）。
A．人远离平面镜时，镜中的像越来越小；
B．“立竿见影”是光沿直线传播形成的；
C．验钞机是利用红外线辨别钞票的真伪；
D．雨后睛朗的夜晚，迎着月光走，地上发暗的是水
【答案】B。
【解析】A．人远离平面镜时，镜中的像也远离，但像的大小不变，故A错误；
B．“立竿见影”，当光照到不透明的物体上时，被物体挡住在物体后形成的暗区即为影子，影子是光沿直线传播形成的，故B正确；
C．紫外线能使钞票上的荧光物质发光，验钞机是利用紫外线辨别钞票的真伪的 ，故C错误；
D．雨后睛朗的夜晚，迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入眼睛的反射光线多，所以地上发亮的是水，故D错误。故选B。
考点四：光的反射实验
【备考方略】
【实验目的】验证光的反射定律。即：共面（反射光线、入射光线与法线在一个平面内）、分居（反射光线与入射光线分居法线两侧）、等角（反射角等于入射角）和可逆（光路是可逆）。
【实验器材】平面镜一块、激光笔一支、带刻度的折板光屏一块、支架等。
【实验步骤】一、按图组装器材

二、根据图甲沿折板平面用激光笔射出一束光线，观察入射光线和反射光线，并记录入射角和反射角；数据填入表格。
三、改变入射光线方向（入射角）重复上述实验并记录表格。
次数
入射角
反射角
1


2


3


…


四、沿折板中轴（N）将折板F向后转动，观察反射光线是否仍在F上。
五、选择一次实验，沿原反射光线反方向改变入射光线，观察反射光线判断光路可逆性。
六、整理器材。
【实验结论】共面、分居、等角。
2.考查方向
考查方向
解答思路
三线共面
沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线
分居
观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧
等角
通过量角器
可逆
沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线
漫反射
能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射
实验结论的普遍性
改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验
光线的理想化模型
观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径
【经典例题】（2021·湖南岳阳市中考真题）如图甲，在“探究光的反射规律”实验中：

（1）在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了_________（选填“漫”或“镜面”）反射；
（2）多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角_________入射角；
（3）小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使得实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有__________（选填“会聚”或“发散”）作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。
【答案】漫；等于；会聚。
【解析】（1）[1]从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，说明是漫反射，能够光线经白纸反射后反射光线向四面八方射去，故可以从四面八方看到光线的径迹。
（2）[2]在光的反射定律中反射角等于入射角。
（3）[3] 如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，折射光与入射光进行对比，发现折射光向法线靠拢，故对光线有会聚作用，故填会聚。
【举一反三】
1．（2021·黑龙江绥化市中考真题）如图所示是“探究光反射时的规律”的部分实验装置。

实验次数
1
2
3
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
（1）如图甲所示，使纸板与水平桌面上的平面镜______。
（2）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。改变光束入射角度，多做几次，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如表。比较反射角和入射角，可以得出结论，反射角______入射角。
（3）在图甲中，如果让光逆着0F的方向射向平面镜，会看到反射光沿着0E方向射出。这表明，在反射现象中，光路是______的。
（4）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到______现象，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】垂直；等于；可逆；下半部分有反射光线，上半部分无反射光线，（或上半部分无反射光线、或只有下半部分有反射光线均给分）。
【解析】（1）[1] 如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光，所以纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直。
（2）[2]由表中数据可知，三次光的反射实验中，反射角等于入射角，所以可得出结论：在反射现象中，反射角等于入射角。
（3）[3] 在图甲中，如果让光逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的。
（4）[4] 光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，如图乙所示，发现在纸板B上观察到下部分有反射光线，上半部分无反射光线。
2．（2021·山东东营市中考真题）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 ______； ______；
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB ______（选填“靠近”或“远离”）ON；
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 ______的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 ______的；
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 ______（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 ______（选填“实”或“虚”）像；
（5）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 ______。

【答案】呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；靠近；OA；可逆；等大；虚；硬纸板没有竖直放置。
【解析】（1）[1][2]实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系，硬纸板可以呈现光路，因为能够旋转，可以验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
（2）[3]若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线。
（3）[4][5]当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。
（4）[6][7]平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像。
（5）[8]当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。
3．（2021·广西中考真题）（1）在“探究光反射时的规律”实验中，当入射角减小时，反射角______；当入射角等于45°时，反射光线与入射光线互相______；
（2）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面______；水沸腾时持续吸热，温度______；
（3）在“测量物体运动的平均速度”实验中，己有的器材：小车、停表、长木板及小木块各一，还需要的器材有______；为了方便计时，应该使斜面的坡度较______（选填“大”或“小”）。
【答案】减小；垂直；相平；不变；刻度尺、金属片；小。
【解析】（1）[1][2]光反射时的规律，反射角等于入射角，故当入射角减小时，反射角减小；当入射角等于45°时，反射角也等于45°时，故入射光线和反射光线垂线。
（2）[3][4] 温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面相平，避免读数错误；水沸腾时持续吸热，温度一直保持在沸点不变。
（3）[5][6]测量小车的速度还需要刻度尺测量路程，还需要金属片提醒计时终止；为了方便计时，延长小车的运动时间，我们还需要斜面坡度较小。
考点五：平面镜成像规律实验
【备考方略】
1.实验内容
【实验目的】探究平面镜成像规律。即等大（像与物大小相等）、等距（像与物到平面镜的距离相等）、对称（像与物相对于平面镜对称）、反向（像与物左右位置相反）、虚像（像是虚像）。
【实验器材】玻璃板一块、相同的蜡烛两支、光屏一块、火柴一盒、刻度尺和支架等。
【实验步骤】一、按图组装器材。在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛，观察另一侧蜡烛的像。


二、将光屏置于像的位置，不透过光屏观察光屏上有无蜡烛的像。
三、将另一支未点燃的蜡烛置于像的位置，比较两只蜡烛的大小关系。
四、移动蜡烛的位置，观察像的大小有无变化。
五、用刻度尺量出两支蜡烛到平面镜的距离。
六、通过平面镜观察像与物的左右位置关系。
七、重复上述步骤并记录实验数据于表格。
次数
像与物的大小关系
物到平面镜距离（cm）
像到平面镜的距离（cm）
物像连线与平面镜的关系
像与物的左右位置关系
像的
虚实
位置1






位置2






位置3






…






八、整理器材。
【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。
2.考查内容
考查方向
解答思路
平面镜成像原理
光的反射（镜前可以观察到像，镜后无法看到）
大小关系
两支相同蜡烛为了比较大小关系
点燃蜡烛目的
清楚的观察成像
实验方法
等效替代法
多次实验的目的
实验结论具有普遍性
等距验证
利用刻度尺进行测量
虚像
光屏（物在平面镜中像的位置）无法呈接到像
反向
通过观察可见像与物左右位置相反
实验出现误差
刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题
【经典例题】（2021·云南中考真题）如图所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。
（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的__________。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的__________射。改善“重影”问题的办法是__________。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。

（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系，于是他换用一些完全相同的木块进行实验。①如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离。再将白纸沿__________（选填“EF”或“GH”）对折，若像和物的对应顶点都__________，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。

②如图所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小__________。

木块的位置
保持不变
物的大小（玻璃板前木块的个数/个）
1
2
3
像的大小（玻璃板后木块的个数/个）
1
2
3
（3）某小组在较暗的环境中实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是__________（选填“照亮木块的像”或“照亮木块”）。
【答案】位置；反；用薄玻璃板；GH；重合；相等；照亮木块。
【解析】（1）[1]为了确定像的位置，让蜡烛的像和另一蜡烛重合，实验中要使用透明的玻璃板。
[2][3]从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，因为玻璃板有两个面，两个面都发生了反射，形成了两个像，要改善可以使用较薄的玻璃板，让玻璃板两个面间距离足够小。
（2）[4][5]因为木块放在平面镜两侧，所以GH相当于平面镜，将白纸沿GH对折，如果平面镜所成的像和物具有对称性，则对应点在对折后会重合。
[6]由表格可知，物有几个木块，像也需要几个，所以物像等大。
（3）[7]物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮，所以需要照亮木块。
【举一反三】
1．（2021·浙江嘉兴市中考真题）某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下：

①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置；
②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置；
③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验；
④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。
次数
物距/cm
像距/cm
1
5.0
5.0
2
8.0
8.0
3
12.0
12.0
（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在________。
（2）分析表格中的数据，可得出的结论是________。
（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。_________。
【答案】用未点燃的蜡烛替代像；像距等于物距；见详解。
【解析】（1）[1]实验中用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像，使用了等效替代法。
（2）[2]由表中数据可知，物距始终等于像距。
（3）[3]能看到，因为平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像，虚像不能成在光屏上。
2．（2021·安徽中考真题）如图所示，某小机用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。

（1）为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是______；
（2）将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B，竖直着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是蜡烛A的像的位置。
【答案】刻度尺；未点燃。
【解析】（1）[1]为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是刻度尺，刻度尺测量距离。
（2）[2]未点燃的蜡烛替代像，当像与蜡烛B重合时，感觉就像是蜡烛B在燃烧，说明平面镜成的像是等大的像。
3．（2021·湖南衡阳市中考真题）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O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EO和反射光OF的径迹。改变光来的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON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ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF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ON，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OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着0E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。
【解析】（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。
考点六：光的反射规律
【备考方略】
理解并牢记以下规律：
1.光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）。
2.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是可逆的。
3.反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。
【经典例题】（2021·广西中考真题）如图所示，一束光线与镜面成角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。

【解析】根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,入射光线与平面镜的夹角为30°,所以入射角为90°-30°=60°。
故反射角也为60°。如图所示:

【举一反三】
1．（2021·山东枣庄市中考真题）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。
【解析】[1] 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。
[2] 这种反射是漫反射，也遵循光的反射规律。
2.（2020·营口）下列说法中正确的是（ ）。
A. 近视眼镜对光线有会聚作用；
B. 反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
C. 一束太阳光可以通过三棱镜分解为三种色光；
D. 镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律
【答案】B。
【解析】A．近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，故A项错误；
B．光在传播到不同物质时，会在介质表面发生光的反射现象，光的反射过程中反射光线、入射光线和法线在同一平面内，故B项正确；
C．一束太阳光可以通过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光，故C项错误；
D．镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故D项错误。故选B。
3．（2020•朝阳）下列有关光现象的说法正确的是（　　）。
A．夜间从路灯下走过，影子先变长后变短；
B．雨后的夜晚，迎着月光走，地面上有水的地方比其它地方暗；
C．平面镜是利用光的反射原理成像的；
D．如果用激光笔照亮水中的鱼，激光笔要向看到鱼的下方照射
【答案】C。
【解析】A．当人在远处时，人与灯光的夹角较小，形成的影子较长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角逐渐变大，此时形成的影子逐渐变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角逐渐变小，形成的影子逐渐变长。因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。故A错误；
B．迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉有水的地方亮；故B错误；
C．平面镜成像是利用光的反射的原理，故C正确；
D．鱼反射的光线在水面处发生折射，折射光线进入眼睛，光的折射中光路是可逆的，从看到鱼的位置正对鱼照射，才能把鱼照亮。如果用激光笔对着看到的鱼的下方照射，他不能照亮鱼。故D错误。故选：C。
考点七：平面镜成像规律
【备考方略】
牢记并理解平面镜成像规律是答好此类考题的前提。成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。
【经典例题】（2021·江苏连云港市中考真题）在“探究平面镜成像的特点”时，下列说法正确的是（　　）。
A．物体在平面镜中所成的像是虚像；
B．当物体远离平面镜时，它在镜中的像将变小；
C．如果物体比平面镜大，则物体在镜中的像不是完整的像；
D．用一块不透明的木板挡在平面镜与像之间，像就会被遮挡住
【答案】A。
【解析】A．根据平面镜成像的特点可知物体在平面镜中所成的像是虚像，故A正确；
B．平面镜成的像与物体大小相等，当物体远离平面镜时，它在镜中的像不变，故B错误；
C．如果物体比平面镜大，此时物体在平面镜中所成的像仍然是完整的，故C错误；
D．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，不是实际光线照到像点，所以镜子背面放什么物体都不会影响成像；所以如果用一块不透明的木板挡在像的前面，是不会影响成像的，故D错误。故选A。
【举一反三】
1．（2021·宁夏中考真题）检查视力时要求被检查者与视力表相距。某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用下图方式检查，她应距平面镜__________m。她在平面镜里看到的视力表是__________（选填“实”或“虚”）像。

【答案】2.2；虚。
【解析】[1]视力表的像到平面镜的为2.8m，像到人的距离需要5m，故平面镜到人的距离为2.2m。
[2]平面镜成的是虚像，是光的反射延长线形成的像。
2．（2021·海南中考真题）关于平面镜所成的像，下列说法正确的是（　　）。
A．像比物体大 B．像比物体小 C．像是实像 D．像是虚像
【答案】D。
【解析】平面镜成的像为正立等大的虚像，故ABC错误，D正确。故选D。
3．（2021·黑龙江齐齐哈尔市中考真题）小明上学前站在穿衣镜前1m处整理仪表，他与镜中自己像的距离是______m。当小明向后退了50cm时，镜中所成像的大小______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】2；不变。
【解析】[1]小明上学前站在穿衣镜前1m处整理仪表，像离穿衣镜也是1m，故他与像一共2m。
[2]像与物体等大，后退50cm，物体的大小不变，像的大小不变。
考点八：光的折射规律
【备考方略】
理解并牢记以下规律：
光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
【经典例题】（2021·山东枣庄市中考真题）如图是光源S发出的光线从水中斜射入空气中的光路图，下列关于人在岸上观察到光源S所成像的说法正确的是（　　）。

A．光源S所成的虚像在直线①上；B．光源S所成的虚像在直线②上；
C．光源S所成的实像在直线①上；D．光源S所成的实像在直线②上
【答案】A。
【解析】AB.．人在岸上观察到光源S所成的像为虚像，由于人觉得光沿直线传播，所以感觉光源S所成的虚像在折射光线的反向延长线，即直线①上，故A正确，B错误；
CD．人在岸上观察到光源S经水面折射所成的像为虚像，故CD错误。故选A。
【举一反三】
1．（2021·浙江衢州市中考真题）标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是（　　）。

A． B．C．D．
【答案】D。
【解析】光线是由筷子反射的，所以光线的传播方向从水中到眼睛，空气中折射角大于水中的入射角。
故选D。
2．（2021·浙江杭州市中考真题）α一束光从空气中斜射向玻璃砖并穿过，其光路如图所示。关于四个角的大小关系正确的是（　　）。

A．α1＞γ1 B．α2＞γ2 C．α1＝α2 D．γ1＝γ2
【答案】A。
【解析】A．光线从空气中斜射入玻璃砖中，折射角小于入射角，则α1＞γ1，故A正确；
B．光线从玻璃砖中斜射入空气中，折射角大于入射角，则α2＜γ2，故B错误；
CD．因两条法线是平行的，则由几何知识可知γ1＝α2，所以α1＞α2，γ1＜γ2，故CD错误。故选A。
3．（2021·福建中考真题）如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持人射光方向不变。动车减速时（　　）。

A．入射角不变，折射角不变 B．入射角变小，折射角变小
C．入射角变大，折射角变大 D．入射角变大，折射角变小
【答案】C。
【解析】动车减速，杯中水由于惯性还要保持原来的运动状态，所以杯中水面向前倾斜，入射光的方向不变，所以入射角变大，折射角随入射角变大而变大，故ABD错误；C正确。故选C。
考点九：三原色与物体的颜色
【备考方略】
1.色散现象说明：①白光不是单色的，而是由各种单色光组成的复色光；②不同的单色光通过棱镜时，偏折的程度是不同的，红光偏折的程度最小，紫光偏折的程度最大。
2.物体的颜色：透明物体的颜色由通过它的色光决定；不透明物体的颜色由它反射的色光决定。
3.三原色指的是红绿蓝。
【经典例题】（2020•株洲）据报道，今年6月，俄罗斯的西伯利亚一些地区气温较往年同期明显升高，积雪提前融化，白色的积雪融化后，地面（　　）。
A．对太阳光的反射增多，进一步升高地面附近温度；
B．对太阳光的反射增多，降低地面附近温度；
C．对太阳光的反射减少，进一步升高地面附近温度；
D．对太阳光的反射减少，降低地面附近温度
【答案】C。
【解析】白色物体反射所有色光，白色的积雪融化后，反射能力减弱，吸收热量增多，进一步升高地面附近温度，故C正确，ABD错误。故选：C。
【举一反三】
1．（2020•常州）如图甲所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带。

（1）这种现象叫做光的　 　现象。
（2）把温度计放在色散光带红光的外侧，发现其示数变大，表明该处存在人眼看不见的　 　。
（3）将蓝底、红字的小纸片放在光屏上蓝光区域，小纸片呈现　 　底、　 　字。
（4）由上述实验现象可推知：红光照射下某凸透镜的焦距　 　（小于/等于/大于）蓝光照射下该凸透镜的焦距。
（5）如图乙所示，当用红光照亮物体E时，在光屏上恰好呈倒立、等大的实像：若改用蓝光照亮物体E时，应将光屏适当向　 　（左/右）移，才能呈现清晰的　 　（缩小/等大/放大）的像。
【答案】（1）色散； （2）红外线；（3）蓝； 黑；（4）大于；（5）左； 缩小。
【解析】（1）太阳光经过三棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光的现象叫作光的色散；
（2）红外线具有热效应，处于其中的物体温度会升高；
（3）不透明物体的蓝色部分能够反射蓝光，看起来是蓝色，红色部分不能反射蓝光，看起来是黑色；
（4）由甲图可知，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种色光经过三棱镜后折射角依次变大，因此平行于凸透镜主光轴的这些光线经过凸透镜后，折射角大的光线的先出现会聚点，即焦点，因此焦距短；
（5）红光照射时光屏上成倒立等大的实像，说明此时的物距等于2f，换蓝光照射时，根据（4）中结论可知，此时凸透镜的焦距变小，因此相当于物距变大，即u＞2f，像距变小，所以像向透镜移动，我们此时要将光屏向左移动才能再次得到清晰的倒立缩小的像。
故答案为：（1）色散； （2）红外线；（3）蓝； 黑；（4）大于；（5）左； 缩小。
2．（2021·山西中考真题）1666年，英国物理学家______用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光，这种现象叫______，从此揭开了光的颜色之谜。
【答案】牛顿；光的色散。
【解析】[1]英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光。
[2] 用玻璃三棱镜将太阳光分解成各种颜色的光称为光的色散。
3．（2020·江苏连云港）如图所示，让一束白光经过三棱镜，在三棱镜后放置一凸透镜将光屏放在B处时，观察到色光的颜色是______，光屏先后在A、C两处时，观察到的现象有何不同：______。

【答案】(1)白色；(2)光屏上彩色光带顺序相反。
【解析】白光被三棱镜分解成七种颜色的色光，七种颜色的色光经过凸透镜在B处复合成白光。
由图可知，A处上方的光经过B点到达C处的下方，A处下方的光经过B点到达C处的上方，在A、C两处，光屏上彩色光带顺序相反。