中考物理复习专题3 光现象

专题三光现象９专题三光现象对应学生用书起始页码２１页条件：光在①同种均匀介质中沿直线传播光的直线传播{解释现象：影子的形成、②小孔成像、日食和月食的成因等ìï８光速：光在真空中的传播速度最快，其速度为③３×１０ｍ／ｓïïìï反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在④同一平面内，反射光线和入射光线分居⑤法线两侧，ïï⑥反射角等于入射角ï光的反射íï镜面反射：光在光滑平面上发生的反射ïï反射分类{î漫反射：光在粗糙面上发生的反射ïïì成像特点：平面镜能成⑦虚像，像与物大小⑧相等，像与物到平面镜的距离⑨相等，像和物的连线与镜面垂直，ïï平面镜ï像与物相对于镜面是对称的ïíï成像ï成像原理：由于光的⑩反射而成像光ïïî改变光路：改变光线的传播方向。应用实例：潜望镜现í折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向????????????发生改变的现象象ïï光的折射{ìï光从一种介质斜射入另一种介质中时，折射光线、入射光线和法线在????????????同一平面内，折射光线和入射ïï光线分别位于????????????法线两侧ï折射规律íï光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角????????????小于入射角；光从水中或其他介质中斜射入空气中时，ïïî折射角????????????大于入射角。入射角增大时，折射角也随之????????????增大ïï光的色散：太阳光通过三棱镜后可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光ï光的色散颜色{光的三原色：红、????????????绿、蓝ï物体的颜色：不透明物体的颜色，由它反射的光的颜色决定；透明物体的颜色，由它????????????透过的光的颜色决定ïï特性：????????????热效应强ï红外线{î应用：遥控、夜视仪、加热人眼看不见的光{特性：能使????????????荧光物质发光，能杀死微生物紫外线{应用：消毒、验钞,１０５年中考３年模拟中考物理ì结构特征：中央厚，边缘薄ï凸透镜{ï光学性质：对光有????????????会聚作用ï结构特征：中央薄，边缘厚ï凹透镜{光学性质：对光有????????????发散作用ïï透镜的特征及光学性质í通过透镜的三条特殊光线ìïïïïïïïïïïîïïìｕ＞２ｆ时成????????????倒立、缩小的实像光ïïïｕ＝２ｆ时成倒立、等大的实像现í静态规律í象ïìïïïｆ＜ｕ＜２ｆ时成倒立、放大的实像ï凸透镜成像的规律íïîｕ＜ｆ时成????????????正立、放大的虚像ïïïî成实像时，物近，像远，像变????????????大ï动态规律{ï成虚像时，物近，像近，像变????????????小ï投影仪、放大镜、照相机ïìï原理：晶状体相当于????????????凸透镜，其焦距的大小由睫状肌通过调节晶状体的????????????厚度来改变，外界物体在视ïîïì透镜的应用íï网膜上成倒立、????????????缩小的实像ïïïïï原因：晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，使远处物体的像落在视网膜的????????????前方î眼睛í近视眼{特征：看不清????????????远处物体ï矫正：戴适当度数的????????????凹透镜ïï原因：晶状体太薄，折光能力太弱，或者眼球在前后方向上太短，使近处物体的像落在视网膜的????????????后方î远视眼{特征：看不清近处物体矫正：戴适当度数的????????????凸透镜考点一光的传播一、光的直线传播的应用原理图示说明光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体时，光线被物体挡住，影子无法到达物体后面，在物体后面形成了与物体轮廓相似的黑暗区域，这就是物体的影子。如手影、路灯下的人影等当月球转到地球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，月球就挡住了一部分太阳射向地球的光，由于光的直线传播，在月球背后会形成长长的影子，月球在地球上的影子分为两部分，中心的区域叫日食、月食作本影，外面的区域叫作半影。位于半影区的人看到的是日偏食；位于本影区的人看到的是日全食；若地、月之间距离较远时，还会看到日环食。同样的道理，当地球转到月球和太阳之间时，地球就挡住了射向月球的光，就会形成月食由于挡光板的阻碍，光源射出的光线中，大部分光线被挡光板挡住，只有那些射向小孔的光线，恰可沿直线通过小孔在光屏上形成光斑。这样光源的每一个发光点射向光屏的光线，都将在光屏上对应小孔成像形成一个小光斑，而无数个小光斑组合起来，便在光屏上显示出一个倒立的与光源相似的图样，这一图样就是光源的像。这个像由于是实际光线会聚而成的，因此是实像在开凿大山隧道时，工程师们常常用激光束引导掘进机，使掘进机激光准直沿直线前进，保证隧道方向不出现偏差,专题三光现象１１续表原理图示说明射击瞄准射击时利用“三点一线”进行瞄准????续表二、平面镜成像的特点、原理及应用????内项（１）物、像等大????容目入射光线光路图折射光线平面（２）物、像到平面镜的距离相等????种类镜成（３）物、像对应点的连线与平面镜垂直????像的平行于反向延长线经过（４）平面镜成虚像????特点主光轴入射侧虚焦点用数学语言归纳：平面镜成的像与物关于镜面对称????????平面镜所成的像是物体发出（或反射）的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向????凹延长线过凹透镜透平行于主光轴平面延长线在镜后相交而形成的，如图所示，点????镜另一侧虚焦点镜成光源Ｓ在镜后的像Ｓ′并不是实际光线会聚????像的形成的，而是由反射光线的反向延长线相交????原理形成的，所以Ｓ′是Ｓ的虚像。如果把光屏放????经过光心传播方向不变在Ｓ′处，是承接不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不????能成在屏上????????二、凸透镜成像的规律及其应用平面（１）利用平面镜可以改变光的传播方向，起到控制光路的作用，????物距与焦像距与焦位置镜成如在挖井、掘山洞时，用平面镜把太阳光反射到作业区照明像的性质应用举例????距的关系距的关系关系像的（２）利用平面镜成像，如商场和家庭装饰时，利用平面镜成像增应用强室内宽敞明亮的视觉效果????ｕ＝∞（平行光）ｖ＝ｆ一个点测定焦距像举例（３）利用平面镜反射的光来使微小的形变放大，以便观测????ｕ＞２ｆ２ｆ＞ｖ＞ｆ与缩小、倒立、实像照相机物????凸ｕ＝２ｆｖ＝２ｆ异等大、倒立、实像测定焦距三、光的折射透侧????镜２ｆ＞ｕ＞ｆｖ＞２ｆ放大、倒立、实像幻灯机内容说明????ｕ＝ｆ—不成像探照灯的透镜同????ｕ＜ｆ—侧放大、正立、虚像放大镜（１）注意“一点、两角、三线”三线共面；法线居中折射规律（２）光在空气与其他介质的界????说明凸透镜所成的实像必倒立，且物与像分居透镜的两两角不等；光路可逆面上折射时，空气中的角大????侧，可以是放大的、等大的或缩小的；成虚像必正立，且物与像位筷子变弯；池底变浅；????于透镜的同侧，一定是放大的。折射成像海市蜃楼；彩虹；日出；看到的像均为虚像????星光闪烁等????水上看鱼鱼上升由光的折射形成的虚像位于物????规律总结水下看树树变高体的上方????一、镜面反射与漫反射????镜面反射漫反射考点二透镜成像????一、透镜中的三条特殊光线????入射光线反射光线杂乱无章，向反射光线仍是平行的????是平行的各个方向都有内项容目入射光线光路图折射光线????不同点种类????????人在反射光线的范围人能从不同的方向看平行于主光现象会聚于焦点????内，看到耀眼的光到物体轴????经过焦点凸????相同点都遵循光的反射定律透或从焦点平行于主光轴镜????发出二、实像和虚像????????实像虚像经过光心传播方向不变????????由反射光线或折射光线的反形成原因实际光线会聚而成向延长线相交而形成????,１２５年中考３年模拟中考物理????续表????实像虚像????????能否呈现光的全反射能成在光屏上不能成在光屏上????在光屏上不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为光????疏介质，折射率较大的介质称为光密介质。光疏介质与光密介????①平面镜成像????质是相对的，例如水、水晶和金刚石三种物质相比较，水晶对水①小孔成像②放大镜成像来说是光密介质，对金刚石来说则是光疏介质。同一种光在光实例②照相机成像????③看到水中鱼，池底的像密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。③投影仪成像????④海市蜃楼光由光疏介质射入光密介质（例如由空气射入水）时，折射????角小于入射角；光由光密介质射入光疏介质（例如由水射入空????三、光的反射定律与光的折射规律气）时，折射角大于入射角。????项目光由光密介质射入光疏介质时，同时发生折射和反射。如果光的反射定律光的折射规律????异同入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射反射光线和入射折射光线和入射光线在不同????光却越来越强。当入射角增大到某一角度，使折射角达到９０°时，介质????光线在同种介介质中（或同种不均匀的介折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫作光的全反射。不方面????同质中质中）全反射的应用：光导纤维是全反射现象的重要应用。蜃景点角度反射角始终等于折射角与对应的入射角不????的出现，是光在空气中发生全反射形成的。方面对应的入射角相等????光纤通信利用的就是全反射的原理，光纤在结构上由内芯????和外套两层组成。光在内芯传播时遇到光纤弯曲处，会发生全三线反射光线、折射光线与对应的入射光线、法线在同????反射现象，从而保证光线不会泄漏到光纤外，借助于接连不断地共面一平面内????全反射，可以从一端传导到另一端。分居法反射光线、折射光线都与对应的入射光线分别位????相同线两侧于法线两侧????点两角????反射角和折射角都随对应的入射角的变化而变化关系????????可逆性光的反射光路和折射光路都是可逆的????注意“入射光线”、“入射角”决定“折射光线”、“折射角”。????四、近视与远视????近视远视????????晶状体变厚，折光能力形成原因晶状体较薄，折光能力变弱????变强????成像位置视网膜前视网膜后????看物体能看清近处物体，看不清看不清近处物体，能看清远????的情况远处物体处物体????纠正方法戴凹透镜戴凸透镜????凹透镜对光有发散作用，凸透镜对光有会聚作用使像????纠正原因使像后移到视网膜上前移到视网膜上对应学生用书起始页码２４页????方法一光反射和折射时的作图方法????续表１．光反射时的作图方法????类型作图方法????先找出反射光线与反射面的交点（入射点），过入射类型作图方法????已知反射光点作垂直于界面的直线———法线，将法线作为角的先找出入射光线与反射面的交点（入射点），过入射????线作入射一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于反已知入射光点作垂直于界面的直线———法线，将法线作为角的????光线射角，则所作线即入射光线，注意光线方向是从光源线作反射一边，以入射点作为角的顶点，在图中作一角等于入????射向入射点的光线射角，则所作线即反射光线，并注明光线方向,专题三光现象１３????续表????类型作图方法????已知入射光先作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线????线和反射光为法线。过入射光线与反射光线的交点（角的顶点????线确定平面或者说是入射点）作垂直法线的一条直线，该直线为????镜的位置平面镜的位置????例２（２０１７湖北黄石调研，２８）如图所示，一束光垂直入射例１（２０１８山东潍坊，１７，３分）如图所示，一束光线与水????到球心为Ｏ的半球形玻璃砖的平面上，请画出这束光通过玻璃平方向成６０°角，请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平????砖并出射到空气中的光路图。向右，画出平面镜的位置，并标出反射角的大小。????????????????????解析由题意作出反射光线，并作出反射光线与入射光线????解析光垂直于玻璃砖射入，方向不变；光从玻璃砖射出夹角的角平分线，即法线，垂直法线作出平面镜，如答案图所示。????时，折射角大于入射角。由于入射光线与水平方向的夹角为６０°，反射光线水平向右，所????答案如图所示以反射光线与入射光线之间的夹角为１２０°，从而求得反射角????为６０°。????在用光的反射定律作图时，注意一些技巧：????反射角等于入射角、法线垂直反射面、法线为入射光线和反射光????线夹角的角平分线等。????答案如图所示????????变式训练２（２０１８新疆乌鲁木齐，１５，２分）如图所示，ＯＣ????是折射光线，请画出入射光线ＡＯ和反射光线ＯＢ。????????????变式训练１（２０１７湖北宜昌中考）竖直的墙面上有一块平????面镜ＭＮ，小女孩站在平面镜前，她的脚前有一枚硬币（如图中点????Ａ所示）。请你利用平面镜成像的特点画出小女孩看到硬币的答案如图所示????像的光路图。????????????????????解析根据光的折射规律（共面、异侧、空气中角大），在法????线左侧的空气中画出入射光线大致位置，再根据反射定律（共????面、异侧、等角），在法线右侧空气中画出相应的反射光线。答案如图所示????????方法二粗略测量凸透镜焦距的方法????方法内容关键词????把凸透镜正对着太阳光，在凸透镜的另一侧????正对太阳光放一张白纸，调节凸透镜到白纸之间的距????太阳光（保证光线离，使白纸上出现最小最亮的光斑，这个光聚集法平行于主光解析平面镜成像时像和物关于镜面对称，故先根据对称????斑就是焦点的位置。用直尺测出凸透镜到轴）性找到Ａ的像Ａ′，连接人眼与Ａ′，连线与镜面的交点Ｏ为入射????焦点的距离，即为焦距点，连接ＡＯ，标出光线方向，完成光路。????将几束平行光沿主光轴射到凸透镜上，在光平行平行光要平２．光折射时的作图方法????屏上得到折射光线的会聚点，量出这个点到光源法行于主光轴（１）弄清一点（入射点）、二角（折射角、入射角）、三线（折射????凸透镜的距离，即为焦距光线、入射光线、法线）的含义。????（２）注意先弄清光是从空气射入其他介质，还是从其他介质????射入空气，再确定角度大小关系。????示例：????（１）在岸上看池水感觉池水变浅的原理图（图甲）。????（２）潜水员在水中看岸上物体变高的原理图（图乙）。,１４５年中考３年模拟中考物理????续表????方法内容关键词????在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点????燃蜡烛并使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同????２倍一高度，调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到????像和物等大焦距法凸透镜的距离，直到光屏上的像与烛焰等大????甲为止。此时烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸????透镜的距离均为２倍焦距????透过凸透镜观看物体，调节物体到凸透镜的看不见像焦点不????距离，从看得见像到刚好看不见时，测出物（包括实像成像法????体到凸透镜的距离，即为焦距和虚像）????在凸透镜的一侧放一光屏，另一侧放一个发????乙焦点光的小灯泡，沿主光轴移动，直到光屏上得直径相等的????入射法到一个与透镜直径相等的圆形光斑为止，测圆形光斑（１）如图甲所示，凸透镜位置固定。当发光的小灯泡放在????出小灯泡到凸透镜的距离，即为焦距４０．０ｃｍ刻度线位置时，移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面????积大小不变的光斑。则该透镜的焦距为ｃｍ。例３（２０１８重庆Ａ，１５，５分）在探究“凸透镜成像规律”的????（２）小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验，烛焰在图乙所示位实验中，小峻同学进行了如下实验：????置能在光屏上成一清晰的像，则该像是倒立、的实像（１）按如图甲所示操作，测出本实验所用凸透镜的焦距为????（选填“放大”、“等大”或“缩小”）。ｃｍ。????（３）若想使光屏上烛焰的像变得再大一些，在不改变凸透镜????位置的情况下，应将蜡烛向（选填“左”或“右”）适当移????动一段距离，再调整光屏的位置。????（４）在图乙中，小明借来物理老师的眼镜，并将其靠近凸透????镜左侧，发现光屏上的像由清晰变模糊，向右移动光屏又发现清????晰的像，说明老师所戴眼镜的镜片是透镜，老师的视力????缺陷是（选填“近视”或“远视”）。????答案（１）１０．０（２）放大（３）右（４）凹近视????解析（１）小灯泡放在４０．０ｃｍ刻度线处，移动光屏，光屏????上始终能呈现一个面积大小不变的光斑，说明灯泡正好放在透????镜焦点处，则焦距ｆ＝１０．０ｃｍ。????（２）由乙图可知，ｕ＝１５．０ｃｍ，在一倍焦距和二倍焦距之间，（２）接着小峻调节蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图乙所示，????所以此时光屏上呈现倒立、放大的实像。发现光屏上得到一个倒立、（选填“放大”“缩小”或“等????（３）凸透镜成实像时“物近像远像变大”，若要像变大些，应大”）的清晰实像，生活中的（选填“照相机”“投影????将物距ｕ缩小一些，所以物向右移，光屏也要向右移，使光屏上仪”或“放大镜”）就是利用了这样的成像原理。????呈现清晰的像。（３）保持图乙中凸透镜的位置不变，当向右移动蜡烛时，应????（４）将眼镜放在凸透镜左侧，像变模糊，向右移动光屏，又发该向（选填“左”或“右”）移动光屏，才能再次得到清晰????现像变清晰，说明眼镜片对光有发散作用，使像远离了透镜，所的像。????以该眼镜的镜片是凹透镜，用于矫正近视眼。（４）保持凸透镜的位置仍然不变，小峻继续向右移动蜡烛至????４５ｃｍ刻度线处，移动光屏，发现（选填“能”或“不能”）????方法三凸透镜动态成像问题的分析方法得到蜡烛清晰的像。????１．掌握透镜成像的作图方法解析（１）刻度尺读数要估读到分度值下一位，分度值为????透镜中有三条特殊光线：①经过光心的光线传播方向不改１ｃｍ，故读数为１０．０ｃｍ。????变；②平行于主光轴的光线经折射后过焦点（对凹透镜，它的焦（２）乙图中，物距小于像距，故物小像大，成放大的像；投影????点是虚焦点，是折射光线的反向延长线经过的点）；③过焦点（对仪就是利用凸透镜成倒立、放大的实像原理制成的。????凹透镜来说是虚焦点，是入射光线的延长线经过的点）的光线经（３）向右移动蜡烛，物距变小，故像距会变大，应将光屏向右????过折射后平行于主光轴。移，才能得到清晰的像。????（１）物体处于２倍焦距以外时，成倒立、缩小的实像，如图（４）蜡烛移到４５ｃｍ刻度线处，物距为５．０ｃｍ，ｕ＜ｆ时成正????所示。立、放大的虚像，故光屏上不能得到像。????答案（１）１０．０（２）放大投影仪（３）右（４）不能????变式训练３（２０１６江苏南京，１６，５分）用如图所示的装置????做“探究凸透镜成像规律”实验。????????????（２）物体处于２倍焦距和１倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，如图所示。,专题三光现象１５????Ｃ．透镜不动，蜡烛向左移动，光屏向右移动，可再次得到清????晰的像????Ｄ．透镜不动，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍能得到清晰????的像????解析图中物距小于像距，且光屏上可以得到实像，所以该????图与投影仪原理相同，成的是倒立、放大的实像，所以Ａ、Ｂ错；透????（３）物体处于焦点以内时，成正立、放大的虚像，如图所示。????镜不动，蜡烛左移，光屏也应该左移，才能再次得到清晰的像，所以Ｃ项错；根据光路是可逆的，蜡烛与光屏互换位置后仍可成清????晰的像，所以Ｄ项正确。????答案Ｄ????本题考查的是凸透镜成像规律的实验探究????过程和应用技巧。通过审题分析题图和文字中所给的已知条????件，找出物距与像距的大小关系和选项中的变化条件。????物体在不同位置时，根据上述方法作出所成像，比较分析像????变式训练４（２０１７内蒙古呼和浩特质量普查，１２）小张同大小变化，虚实的变化等。????学在“研究凸透镜成像规律”的实验中。记录并绘制了物体到凸２．牢记“顺口溜”透镜的距离ｕ和像到凸透镜的距离ｖ之间的关系的图像，如图????一倍焦距分虚实；所示。????二倍焦距分大小；????物近像远像变大（成实像）；????物近像近像变小（成虚像）；????离焦点越近像越大（不分实像虚像）。????例４（２０１８河南，１１，２分）在“探究凸透镜成像规律”的实????验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于图所示位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（）????（１）该凸透镜的焦距是；????（２）当把物体放到距凸透镜６ｃｍ处时，同一侧的光屏上????（填写“能”或“不能”）得到一个清晰的像；????（３）把物距从１５ｃｍ变为３０ｃｍ的过程中，像距逐渐变????（填写“大”或“小”）。????答案（１）１０ｃｍ（２）不能（３）小????２０ｃｍ解析（１）由图可知，ｕ＝ｖ＝２０ｃｍ＝２ｆ，则ｆ＝＝１０ｃｍ。????２Ａ．光屏上成倒立、缩小的实像????（２）ｕ＝６ｃｍ＜ｆ，成正立、放大的虚像，像不能成在光屏上。Ｂ．图中成像特点与照相机的成像特点相同（３）由图可知物距逐渐变大，像距会逐渐变小。