课标要求 | 2.3.3探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。 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。 2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。 | |
考查内容 | 一、光的直线传播； 二、光的反射； 三、平面镜成像； 四、光的折射； 五、光的色散 | |
考点分布 | 考查频率 | 命题趋势 |
01 光的直线传播及应用 | ☆☆☆ | 《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。 以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。 本部分内容较为简单。在备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。 备考中，应加强以下内容的练习： （1）探究并了解光束在平面镜上反射时，反射角与入射角的关系； （2）通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，了解光的折射现象及其特点； （3）观察红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色； （4）调查社区或城市光污染的情况，提出改进建议； （5）结合我国古代劳动人民的在光现象的探索和应用（天工开物），增强民族自信心 |
02 小孔成像 | ☆ | |
03 光的反射现象及应用 | ☆☆☆ | |
04 利用光的反射定律作图 | ☆☆ | |
05 探究光的反射规律 | ☆☆☆ | |
06 镜面反射和漫反射 | ☆☆☆ | |
07 平面镜成像特点 | ☆☆ | |
08 平面镜成像作图 | ☆☆☆ | |
09 平面镜在生活中的应用 | ☆☆ | |
10 探究平面镜成像特点 | ☆☆☆ | |
11 光的折射现象及应用（三种光现象辨析） | ☆☆☆ | |
12 光的折射作图 | ☆☆ | |
13 探究光的折射规律 | ☆ | |
14 光的色散及其色散现象 | ☆☆ | |
15 三原色与物体的颜色 | ☆☆ | |
16 红外线、紫外线及应用 | ☆☆☆ |
一、光的直线传播
光源 | 自身能够发光的物体叫光源。光源分为自然光源和人造光源。如太阳、萤火虫、灯泡等。 | |
光线 | 表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线 |
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光的直线传播 | 光在同种均匀介质中沿直线传播 | 光的直线传播现象：影子、日食和月食、小孔成像、密林里地面上的光斑、激光准直、井底之蛙等 |
光速 | 光在介质中的传播速度 | 真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。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 |
二、与光的直线传播有关的现象
1.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，即物体的影子；如图甲。
2.日食和月食
①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。
②日食：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。如图乙所示。
3.小孔成像：如图所示甲，用一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。
由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：
三、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。
1.对小孔成像的认识
（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。
2.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 |
一、光的反射
光的反射 | 光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射 |
看到不是光源物体的原因 | 我们能看到本身不发光的物体，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。如书、平面镜、月亮等 |
光的反射的基本概念 | 一点、两角、三线 |
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 |
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，先由入射光，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 |
光路可逆 |
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如果你在一块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 | |
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，炫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 |
让光逆着反射光的方向射到二、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 |
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已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 |
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三、镜面反射与漫反射
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，这种发生叫镜面反射；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，这种反射叫漫反射。如图所示。
对光的反射现象的理解：
（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进入人眼越多，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。
一、平面镜成像特点
原理 | 光的反射 | |
成像特点 | （1）像和物的大小相等； （2）像和物到平面镜的距离相等； （3）像和物对应点连线与平面镜垂直； （4）平面镜是像和物的对称轴； （5）平面镜所成的像是虚像 | 结论：像和物关于平面镜对称 |
应用 | 潜望镜、穿衣镜、医生检查牙齿的小镜等 |
二、平面镜成像作图
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）。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'。
（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图
从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下：
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。
（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）
作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下：
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。
三、平面镜的应用
应用分类 | 示例 | |
成像 |
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改变光路 |
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扩大视觉空间 |
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四、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，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。
2.凸面镜
（1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。
（2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。
（3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜
（1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。
（2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。
（3）应用
①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
1.实像与虚像
（1）实像能在光屏上承接。如：小孔成像；
（2）虚像不能再光屏上承接。如平面镜成像；
（3）物体靠近平面镜时，所成的像大小不变，人感觉镜中的像变大，是视觉带给我们的错觉。
2.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。
一、光的折射
光的折射 | 光从一种介质斜射向另一种介质的表面时，有一部分光在进入第二种介质时传播方向发生了偏折，这种传播现象叫光的折射 |
光的折射的概念 | 一点、两角、三线、 |
光的折射定律 | 在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一平面内；折射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角不等于入射角（空气中的角度大） |
对光的折射定律的理解 | （1）法线与分界面垂直，是描述入射光线、反射光线以及折射光线位置和方向的参考标准； （2）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； （3）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°； （4）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； （5）一般来说，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 |
二、生活中光的折射现象
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，从水中射向空气反生折射，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 |
一、光的色散与光的混合
光的色散 | 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 |
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 | |
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 | |
色光的混合 | 人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色 |
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。 |
二、人眼看不见的光
类型 | 特点 | 应用 |
可见光谱 |
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 | |
红外线 | 热效应、穿透能量强 | 遥控器、红外线夜视仪、红外线烤箱等 |
紫外线 | 荧光效应、杀菌作用、促进骨骼生长 | 验钞机、灭菌灯等 |
1.红外线与紫外线
（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。
一、验证光的反射定律
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。
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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、反射光分居发现两侧，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）本实验时一个归纳性实验，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。
二、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、笔一只、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， （2）如图所示，把一只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。再拿一只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 |
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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 |
这条直线代表玻璃板的位置；实验注意事项：
（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。
三、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。
1.在探究光的反射规律实验中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。
-END-
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