文档内容
单元专项提升 01 光路作图和实验专项能力提升
1.会作光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射光路图。
2.探究光的反射定律。
3.探究平面镜成像的特点。
4.研究光的折射现象。
知识点一、光路图作图
一、光的直线传播光路图
一般考查光源能照射的范围或眼睛能看到的范围。
（1）考查光源能照射的范围：将光源与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
（2）考查眼睛能看到的范围：将眼睛与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
注意：光线的箭头不要画错了，光源发出光，因此箭头不能指向光源。
二、.光的反射光路图
1.已知反射面、入射光线作反射光线
作图方法：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。
2.已知反射面、反射光线作入射光线
作图方法：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。
3.已知入射光线和反射光线，确定反射面（平面镜）的位置作图方法：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。
4.光的反射作图一般步骤
（1）作法线（虚线表示）；
（2）确定反（入）射光线的位置；
（3）作反（入）射光线，用实线表示；
（4）标出反射角r和入射角i。
三、平面镜成像光路图
作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成虚像原理（光的反射定律）作图；二是根据平
面镜成像特点作图（对称法）。
（1）根据平面镜成像原理（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'。如下图。
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）
作图方法（如图所示）
①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN；
②画垂足；
③量等距：使A´M=AM，B´N =BN；
④画像点A´B´并连接，则A´B´就是物体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。
四、光的折射光路图
作图的一般步骤：
1.过入射点作分界面的垂线（用虚线）；
2.延长入射光线（用虚线）；
3.判断折射角与入射角的大小，若折射角大于入射角，则折射光线在入射光线与分界面之间的区
域；若折射角小于入射角，则折射光线在入射光线与法线之间的区域。
知识点二、探究光的反射定律
常考考查点：
（1）量角器：测量入射角和反射角的度数。
（2）可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射
光线、法线和反射光线是否在同一平面内。
（3）白色硬纸板竖直立在平面镜上。
（4）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。（不能说成入射角等于反射角）
（5）在光的反射现象中，光路是可逆的。
（6）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象。
（7）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；
（8）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。
（9）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜
色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
（10）进行多次实验的目的：避免偶然性，寻找普遍规律。
（11）若发现每次实验反射角与入射角的和为90°，原因是：错把入射角看成入射光线与反射面的
夹角，或错把反射角看成反射光线与反射面的夹角。
知识点三、探究平面镜成像的特点
常考考查点：
（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；
（9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼睛与像在玻
璃板的同一侧；
知识点四、研究光的折射现象
1.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。折射角大于入射角。
2.实验结论
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，
折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向
不变。在折射现象中，光路可逆。
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；（空气角大）当光从水中射入空气时，折射角大于入
射角，当入射角增大到一定时，折射关消失，此时只发生光的反射。
题型01 光路图作图
【典例1】（23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）作出眼睛在A′点通过小窗能看到的物体AB的范围。【典例2】（23-24八年级上·四川成都·期末）“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。
请根据光的直线传播知识画出青蛙观察到的范围（标出光的传播方向）。
【典例3】（2024·河南周口·三模）为了学生的安全，很多校服都设计有反光条，制作反光条的反光材料
表面覆盖了一层微棱镜（如图甲所示），这些微小结构可以将不同方向入射的光按原方向反射回去。微
棱镜的结构可以简化为图乙，若一束光照射到微棱镜上，请你在图乙中画出光反射后的光路图。
【典例4】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）下阳是小聪和小猫的漫画，请在图中画出平面镜的位置，并完成
小聪看到小猫的光路图。
【典例5】（23-24八年级下·山东青岛·期末）如图所示，请画出图中物体在镜中的像。
【典例6】（2024·黑龙江哈尔滨·三模）如图所示，小红恰好能通过纸筒和平面镜看到手表的像。请在乙
图中画出通过纸筒和平面镜看到手表的光路图。【典例7】（23-24八年级下·贵州遵义·期末）如图所示，一束光线由水中斜射入空气中，请在图中画出折
射光线的大致位置。
【典例8】（2024·河南周口·三模）如图所示，一盛水的容器底部有个金属块，水位线位于B点，现将一
支激光笔放置在C点，其光线恰好能通过容器边缘照射在金属块上的A点，请根据题意完成光路图。
题型02 探究光的反射定律
【典例9】（2024·河南周口·一模）探究光的反射规律的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，
标有刻度（图中未画出），纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）使用纸板时，应使纸板 放置在平面镜上。图甲中，让光贴着纸板照射到平面镜上，在
纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线AO的径迹 反射；
（2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥
之处？
（3）在图乙中以法线ON为轴线，把纸板NBDO向后缓慢旋转，在NBDO上不能看到反射光线OB
。
【典例10】（23-24八年级下·山东青岛·期末）小明利用图中的实验装置探究光的反射规律，纸板A 和纸
板B垂直于平面镜且可绕ON折转。（1）小明改变入射角大小，多次实验后，小明得到如下几组数据：
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 20 30 40 60
反射角/° 20 30 50 60
①分析发现表格中的某次数据是错误的，出现错误的原因是将反射光线与 的夹角当作了反射
角；
②根据表中的正确数据可知，反射角 入射角（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（2）接着小明进行了如下实验：①让激光笔在纸板 B上沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方
向射出。这表明在光的反射现象中，光路是 的；
②将激光笔在纸板A上沿EO的方向射向O点，并将纸板B绕ON向后折转，在纸板B上不能观察到反
射光线，这说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线
题型03 探究平面镜成像特点
【典例11】（2024·河南周口·三模）小明在探究“平面镜成像的特点”实验中，实验装置如图甲所示。
（1）为了更好地完成实验，最好选用 （选填“无色”或“茶色”）玻璃；
（2）实验时，应使玻璃板面与纸面保持垂直。若要检验玻璃板的放置是否符合要求，你的方法是
；
（3）将棋子A置于玻璃板前方，观察到玻璃板后方有两个A的像，接着小明在玻璃板后方放置棋子B，
发现棋子B与棋子A较亮的像重合时，在白纸上记下棋子A和B的位置，如图乙所示，此时物体到镜面
的距离为AC，像到镜面的距离为 （选填“AC”“AD”“BD”或“BC”）。可沿 （选填
“MN”或“PQ”）方向移动棋子 A多次实验，寻找普遍规律。
【典例12】（2024·河南商丘·三模）如图所示，小明同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，选择的
实验器材有：一张白纸、一块玻璃板、刻度尺、铅笔、大小完全相同的蜡烛（两根）。将白纸平放在水
平桌面上，再将玻璃板竖直立在白纸上。（1）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，
人眼一直在玻璃板的 （前侧/后侧）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。采用玻璃板
代替平面镜进行实验，好处是 ；
（2）小明在移动蜡烛B时，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明了 ；
（3）小明在实验过程中，如果只将玻璃板竖直向上提升10cm，那么蜡烛在玻璃板中的像，
（选填“上移10cm”“下移10cm”或“位置不变”）；
（4）实验中当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合后，移去蜡烛B，取一个光屏放在蜡烛B所在的位置，发现
光屏上不能看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像为 像；
（5）若将蜡烛A立在水平桌面上，点燃蜡烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图-2
所示的①、②、③三幅图中， 图是产生以上实验现象的原因。
题型04 研究光的折射现象
【典例13】（2024·陕西榆林·二模）如图是小宇“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 （选填“大于”“小于”或“等于”）入射
角；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”）；
（2）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；
（3）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 。【典例14】（2024·安徽芜湖·模拟预测）为探究光的折射现象，小明在某次实验中根据光路绘制了如图甲
所示的光路图，此图中，光线从空气射入某种透明物质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，
∠4=∠5，小明让入射光从玻璃射向空气，得到表格：
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100%
（1）根据表格，他发现光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，反射光线和折
射光线的夹角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）当入射角i=42°时，光线 （选填“能”或“不能”）从玻璃中传播到空气中；
（3）当入射角i≥ °时，折射光消失，反射光会变得更亮，请教老师后，他知道此时发生的现象叫
做“全反射”；图乙中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。
1．（2024·山东淄博·一模）古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画
面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图。
2．（2024·山东泰安·一模）图甲为丹顶鹤及其倒影的画面，其中A点表示鹤嘴在水中像的位置，请在图
乙中画出光从鹤嘴经水面反射进入人眼的光路图。3．（2024·河南南阳·三模）小红在探究“平面镜的成像规律”时，无论怎样改变玻璃板后塑料人（B点
表示）的位置，总是无法与玻璃板前塑料人（A点表示）的像重合。经老师检查后告知玻璃板放置歪了，
如图所示。这种情况下，请你画出小红的眼睛（C点表示）看见玻璃板前塑料人的像的光路图，并画出像
的位置A′（保留作图痕迹）。
4．（2024·黑龙江绥化·一模）将平面镜斜放在装有水的水槽内，有一束光线垂直射向水面，如图所示，
请画出这束光线在水中经平面镜发射和最后折射的光路图。
5．（2024·广东清远·一模）如图所示，一束光射向一块玻璃砖，画出这束光穿过玻璃砖的光路图。
6．（2024·安徽合肥·一模）如图所示，小明潜入水中，当其眼睛在B处观察空气中物体A，A'是其所观察
物体的像，请在图中画出小明观察物体A的折射光路图。
7．（2024·江苏无锡·中考真题）探究光的反射规律，器材有：激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板
（可沿中缝折叠）、白板；
（1）如图甲所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏上形成一个光斑，保持光在平面镜上的
入射点不变，减小入射光与平面镜的夹角，则光屏上的光斑向 （选填“上”或“下”）移动；（2）利用图乙所示的装置进行探究；
①平面镜水平放置，标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，使一束光紧贴纸板A，射向镜面上的O
点，将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折，当纸板B和纸板A在 时，纸板B上能呈现反射光束；
②改变入射光的方向，读出入射角和反射角的大小，将测得的数据记录在表格中，由此可知：反射角与
入射角大小 ；
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面，观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出，这表明：
；
（3）利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上，在入射点O放置白板并调整位置，发
现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光，测得此时白板与镜面成 角，说明白板与镜面的位置
关系是： ，实验表明： ；
（4）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置，角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的
灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是： 。
8．（23-24八年级下·北京通州·期末）晓彤利用如图所示的装置探究光的反射定律。
（1）在图中红激光笔发出的光相当于 线，当绿色光束与红色光束夹角变小时，反射角
（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（2）实验中晓彤改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论
并不一致，请你分析晓彤测量实验数据过程中可能出现的问题是 ；
入射角/° 20 30 40 50 60 70
反射角/° 70 60 50 40 30 20
（3）从A侧往B侧看，当我们观察到 现象时证明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
9．（2024·河南周口·三模）如图是小枫同学研究平面镜成像时的实验装置图。（1）实验中选择玻璃板而不选择平面镜做实验，目的是 ；该实验应该在较 （选
填“亮”或“暗”）的环境下进行；
（2）当蜡烛A靠近玻璃板时，其所成的像会 （选填“变大”“变小”或“不变”）；将玻
璃板竖直向上提起的过程中，蜡烛A 的像和蜡烛B还能否重合？ ；
（3）若蜡烛A平行镜面向右移动，则蜡烛A的像相对于蜡烛A是 （选填“运动”或“静
止”）的。
10．（贵州省铜仁市2023-2024学年八年级下学期物理期末测试卷）在探究“平面镜成像的特点”的实验
中，实验装置如图所示。请回答下列问题：
次数 蜡烛到平面镜的距离u/cm 蜡烛的像到平面镜的距离v/cm
1 6.4 6.4
2 11.0 11.1
3 15.5 15.5
（1）组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 ，在 （选填“亮”或“暗”）环境
下做实验较好；
（2）实验中选择两支完全相同的蜡烛，目的是为了比较像和物的 关系；
（3）分析上述表格中的数据，得到结论：平面镜所成的像与物体到平面镜距离 ；
（4）“猴子捞月”，猴子永远也捞不到“月亮”，说明猴子看到的是月亮的 像，总之，像和
物相对于镜面是 的。
11．（23-24八年级上·福建漳州·期中）小桂正在“探索光的折射规律”实验中，如图是一束光从空气射
入水中时的光路，实验得到如表数据：
入射
15° 30° 45° 60°
角
折射
11° 22° 33° 44°
角（1）分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ；
（2）当光从空气垂直射入水面时，传播方向 ；
（3）小桂让一束光沿着图中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 ；
（4）小桂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，他多次实验的目的是为了
；
（5）若把如图中A处的激光换成“点光源”S，则眼睛在G处看到S和水中的像S'， 更亮（填
“S”或“S'”）。
