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2021届中考科学一轮总复习《光现象》考纲知识梳理+典例+分层训练(提高)

1、中考总复习:光现象(提高)中考总复习:光现象(提高) 【考纲要求】【考纲要求】 1、理解光沿直线传播的条件及其应用,知道光在真空中的传播速度; 2、掌握光的反射规律及其应用,知道镜面反射和漫反射; 3、平面镜成像的特点和原因,知道实像和虚像的概念; 4、掌握光的折射规律,理解其应用; 5、知道光的色散的相关内容; 6、认识红外线及其作用,认识紫外线及其作用。 【知识网络】【知识网络】 【知识点梳理】【知识点梳理】 考点考点一、基本概念一、基本概念 1、光的直线传播: (1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 (2)光的传播速度:真空或空气中 c=3108m/s。水中为真空中的 3/4,玻璃中

2、为真空中的 2/3。 2、光的反射: (1)光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射 (2)“一点”、“二角”、三线”:O 为入射点;i 和 r 分别是入射角和反射角,AO、NO、OB 分别是入 射光线、法线和反射光线。 (3)镜面反射:平滑的表面对光线的反射叫镜面反射。 (4)漫反射:粗糙的表面对光线的反射叫漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律。 (5)平面镜成像的原理: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 射光线的反向延长线在镜后相交而形成的,如图所示 S 为光点,S为像。 (6)球面镜:凹面镜对光线起会聚作用;凸面镜对光线起

3、发散作用。 3、光的折射: (1)光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫光的折射。 (2)如下图所示,O 为入射点;i 和 r 分别是入射角和折射角;AO、MN、OB 分别是入射光线、法 线和折射光线。 (3)色散现象说明:白光不是单色的,而是由各种单色光组成的复色光;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。 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。 5、红外线和紫外线的特点及应用:红外线特点:热作用强 ;应用:红外线夜视仪、步枪的瞄准器、 电视遥控器;紫外线特点:生理作用强,能杀

4、菌; 作用:紫外线灯灭菌、防伪标志 要点诠释: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。 考点考点二、基本的规律、特点二、基本的规

5、律、特点 1、光的反射规律: (1)反射光线和入射光线、法线在同一平面内; (2)反射光线和入射光线分居法线两侧; (3)反射角等于入射角。 2、平面镜成像特点: (1)像和物体的大小相等; (2)像和物体的对应点的连线跟镜面垂直; (3)像和物体到镜面的距离相等; (4)像和物体的左右相反; (5)像是虚像,只能用眼睛观察到,不能用光屏去呈接。 3、光的折射规律: (1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内; (2)折射光线和入射光线分居在法线的两侧; (3)当光从空气斜射入其他透明介质中时,折射角小于入射角;当光从透明介质斜射入空气中时, 折射角大于入射角。 考点三、实验探究考点三、实验探

6、究 1、光的反射实验步骤: (1)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,如图甲所示: (2)在纸板上画出两条入射光线,用激光笔沿入射光线射入,找到对应的反射光线。 (3)观察两组反射光线和入射光线,猜想反射光线和入射光线的位置关系: a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等; b、反射光线和入射光线关于法线对称。 (4)把纸板 NOF 向前折或向后折如图乙,观察还能看到反射光线吗? (6)取下纸板,用量角器测量角 i 和 r。 2、平面镜成像实验步骤: (1)将纸对折,在对折处画一条直线段,把平板玻璃(作为平面镜)竖立在对折线上;

7、 (2)在白纸的一方任意位置放点燃的蜡烛,用笔记下蜡烛的位置,观察玻璃后面的像; (3)用手在玻璃后面摸一摸是否有蜡烛存在,再拿一张白纸在像的位置附近移动,观察白纸上是否 有蜡烛的像; (4)拿另一支蜡烛(未点燃)放在玻璃后像的位置处,移动这支蜡烛,再左右移动头部,从不同位 置看上去蜡烛和像完全重合; (5)改变蜡烛的位置,重复再做一遍。 要点诠释:要点诠释: 1、光的反射: (1)把纸板 NOF 向前折或向后折,观察不到反射光线,证明三线共面; (2)通过测 量比较入射角和反射角的大小,可以证明反射角等于入射角,反射光线和入射光线关于法线对称; 并且对称还意味着分居法线两侧。 2、平面镜成像

8、: (1)实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置; (2)试验中平面镜要和桌 面垂直, 否则怎么移动蜡烛都不能和像完全重合; (3) 试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像, 这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的; (4)实验用两个完全相同的蜡烛,是为了比较像的 大小和物体的大小。 (5)用一张白纸(光屏)放到玻璃板后面,白纸上(光屏)看不到蜡烛的像, 证明成的像是虚像。 【典型例题】【典型例题】 类型一、三种光现象的识别类型一、三种光现象的识别 1、如图所示的四种现象中,由光的直线传播形成的是( ) 【思路点拨】 根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的; 在日常生活中的现象和应用有,

9、 激光准直、 小孔成像和影子的形成。 【答案】D 【解析】海市蜃楼,属于光的折射现象;水面“折”枝是光的折射形成的,属于光的折射现象;水 中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象;手影是由于光的直线传播形成的。 【点评】本题考查了光的直线传播、光的反射、光的折射的应用,区分三种光现象要联系现实生活 中的例子。 举一反三:举一反三: 【变式】下列现象中,属于光的反射现象的是( ) A.小孔成像 B.我们能从不同方向看到银幕上的像 C.雨后的彩虹 D.游泳池内水的深度看起来比实际的浅 【答案】B 类型二、光的反射类型二、光的反射 2、两平面镜 OM1、OM2之间夹角为 ,入射光跟平面镜 OM2平行,经

10、两个镜面两次反射后, 出射光跟 OM1平行,如图所示,那么此 角应为( ) A30 B45 C60 D75 【思路点拨】根据反射角等于入射角,从而反射光线与镜面的夹角和入射光线与镜面的夹角也是相 等, 又因入射光线和出射光线分别与两镜面平行,可以结合几何中角的关系定律,来推导 角的度数。 【答案】C 【解析】因为入射光跟平面镜 OM2平行,出射光跟 OM1平行,如图所示, ABOM2,CDOM1,则1=,4= 根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射光线和平面镜的夹角等于入射光线和平面镜的夹 角 即:2=1=,3=4=, 所以BOC 为等边三角形,所以 =60 【点评】题目考察了光的反射规

11、律。解题时结合三角形的知识。 举一反三:举一反三: 【变式】 入射光线与平面镜的夹角为 60 , 则反射角为 ; 若入射角增大 10 , 反射角将增大 。 【答案】30;10 类型三、平面镜成像类型三、平面镜成像 3、把一个高 0.8m 的平面镜竖直放置,一个身高 1.6m 的人以 2m/s 的速度沿垂直于平面镜的方 向走近,那么他在镜中的像( ) A.高度为 1.6m,以 2m/s 的速度靠近平面镜 B.高度变大,以 2m/s 的速度远离平面镜 C.高度为 0.8m,以 2m/s 的速度靠近平面镜 D.高度变大,以 4m/s 的速度远离平面镜 【思路点拨】根据平面镜成像的特点:像与物体大小相

12、等,像距等于物距,物像对称,进行分析即 可得出答案。在走近平面镜的过程中,由于视角变大所以感觉上像变大了,实际像和物大小相等。 【答案】A 【解析】 因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等, 此人身高 1.6m, 所以他在镜中的像高也是 1.6m。 由平面镜成像的特点可知他以 2m/s 的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时, 他在平面镜中的像 也以 2m/s 的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜,所以选项 A 正确。 【点评】题目考察了平面镜成像的特点,平面镜成像现象中,不论视觉上感觉像变大还是变小,事 实上像的大小都没变,总与物体大小相同。 举一反三:举一反三: 【变式】 教学楼的走廊里挂

13、着一块平面镜, 当同学们走近镜子时, 他们在镜中像的大小 (选 填“变大”、“变小”或“不变”) ;同学间可以通过镜子互相看到对方,表明了反射时光路是 的; 有时阳光射进来, 部分同学看到镜子里很“刺眼”, 这是因为镜子发生了 。 同学们穿的校服看起来是蓝色的,是因为校服 蓝光。 【答案】不变 可逆 镜面反射 反射 类型四、光的折射类型四、光的折射 4、手电筒发出的光垂直地照射到一个空的烧杯的底部。光线投射到烧杯底部的光圈如图中虚 线所示,把水倒入烧杯中,烧杯注满水时,烧杯底部的光圈会变化为图中的( ) 【思路点拨】根据光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在 同

14、一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角。通 过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。 【答案】B 【解析】 当光从空气斜射入水中时, 折射角小于入射角, 下图为最左边和最右边折射光线的光路 (注 意黑色光线表示没有折射时的光线,红色表示折射后的光线) : 从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想周围光线都是如此,故 B 图为正确图 形。 【点评】本题考查光的折射定律的内容,属于光学作图的基本考查,关键是需要具备一定的空间思 维能力。 举一反三:举一反三: 【变式】 如图, 枯井中的青蛙位于井底 O 点“坐井观天”, 下图中

15、青蛙通过井口观察范围正确的是 ( ) 【答案】B 类型四、作图与实验探究类型四、作图与实验探究 5、 如图是人眼看见A物体在平面镜中的像A的示意图, 请确定物体A的位置并画出入射光线。 【思路点拨】 (1)根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点 A。 (2)入射光线是 从 A 点发出的,连接 A 点和入射点 O 做出入射光线。 【答案与解析】根据平面镜成像特点,作像 A关于平面镜的对称点 A,连接 AO 画上箭头,AO 即为 入射光线。如图所示: 【点评】题目考查了利用平面镜成像特点作图时,实际上就是作对称图,注意垂直符号和虚线。 6、某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中,选

16、用了两只同样的蜡烛,玻璃板等器材。 (1)实验时,取一支点燃的蜡烛 A 作为研究对象,另一支蜡烛 B 的作用是 ;某同学发现看到蜡烛 A 的像不清晰,于是他将蜡烛 B 也点燃,用来增加像的亮度他这样做 (填“能”或“不能”)使看到的像更清晰。 (2)请在下图中画出一条眼睛能看到蜡烛 S 点的像 S的光路图。 【思路点拨】实验中用两支完全相同的蜡烛、玻璃板是为了确定像的位置以及比较像的大小;在较 暗的环境中,蜡烛 A 的光线经过玻璃板的反射进入人眼,人眼更容易感觉到,所以点燃蜡烛 B 周围 更亮影响成像清晰度。根据平面镜成像,反射光线的反向延长线过像点作图。 【答案】 (1)确定像的位置和比较像

17、的大小 不能(2)如下图所示 【解析】 (1)在实验中,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧,是为了确定像的位置和比较像的 大小。 若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰。 (2)s是 s 点的像,看到 s是因为看到了由 s 点发出的光线,经平面发射后的反射光线。如图 所示 【点评】此题主要考查了平面镜成像实验,要掌握实验中确定像的位置和大小的方法,此题巧妙的 运用了转化法。 【变式】(小丽在水平桌面上用薄透明玻璃板和两支完全相同的蜡烛 A、 B, 探究平面镜成像的特点。 (1)在实验中小丽视线正对薄透明玻璃板,看到蜡烛 A 的“像” ,马上把蜡烛 B 放

18、在所看到“像” 的位置,并在白纸上记录实验情况如图所示。其中 MN 是玻璃板的位置,a 是点燃的蜡烛 A 所在位 置,b 是蜡烛 B 所在位置。小丽根据实验记录发现“像与物到镜面的距离不相等” 。出现这种现象的 原因是_。 A薄透明玻璃板与水平桌面不垂直 B找像时没有从多个方向观察 C实验过程中没有使用平面镜 D实验过程中没有点燃蜡烛 B (2)在老师的帮助下,小丽解决了实验中存在的问题后继续实验。她经过多次实验并记录了实验数 据如下表。由此可以得到的实验结论是:_。 【答案】 (1)AB(2)像与物到镜面的距离相等 【巩固练习】【巩固练习】 一、选择题一、选择题 1.(多选)关于下图所示的各

19、种情景,下列说法中正确的是( ) A甲图中:从各个方向都能看到投影屏幕上的景物,是由于光在屏幕表面发生了镜面反射 B乙图中:一束阳光经过三棱镜折射后会发生色散,这说明白光是由各种色光组成的 C丙图中:用潜望镜可进行较隐蔽的观察,潜望镜是利用光的反射现象制成的 D丁图中:建筑物的玻璃外墙有时很刺眼,是由于光在玻璃墙表面发生了漫反射 2.下列物理现象中,有一个形成的原因与其他不同的是( ) A.早上人们能看到位于地平线之下的太阳 B.人在河边看到水中游动的鱼比实际位置要高些 C.人在湖边看到的自己在水中的倒影 D.斜插在水中的筷子看上去好像折断了 3.在星光灿烂的夜晚仰望天空,会看到繁星闪烁,像是

20、顽皮的孩子在不时眨着眼,造成这种现象的 原因是( ) A星星的发光是断断续续的 B被其它星体瞬间遮挡的结果 C星光被地球大气层折射的结果 D以上都不对 物距/cm 2.8 3.8 4.5 6.3 6.5 像距/cm 2.8 3.2 3.8 4.5 6.3 6.5 4.如图所示是某同学画出的潜望镜的示意图,使用这样的潜望镜看到的物体 AB 的像是( ) A放大的倒立的实像 B缩小的倒立的实像 C等大的倒立的实像 D等大的倒立的虚像 5.下列说法正确的是( ) A光照在物体上时,物体的颜色由照射光的颜色决定 B实验表明,色光的混合规律与颜料的混合规律相同 C电视机的遥控器可以发出不同的红外线,来实

21、现电视机的遥控 D任何情况下,紫外线的照射对人体都是有利的 6.如图所示, 镜前竖直插两根大头针a和b, 观察a和b的像重叠在一起的情形, 其眼睛应放在 ( ) A通过 a、b 的直线上 B通过 a、b 像的直线上 C通过 a 垂直于镜面的直线上 D通过 b 垂直于镜面的直线上 7.以平面镜 MO 和 NO 为两个侧面的一个黑盒子里有一个点光源 S,黑盒子的另一侧面 EN 上开有一个 小孔 P,如图所示。一位观察者在盒外沿与 EN 平行的方向走过时,通过 P 孔能几次被 S 所发出的光 照射到( ) A1 次 B2 次 C3 次 D4 次 8.一束光从空气斜射向水中,图所示能正确反映光的折射和

22、反射路径的是( ) 9.(多选)关于光现象,下列说法错误的是( ) A用磨砂玻璃做教室的黑板是为了克服漫反射 B看到池子里的水深比实际的浅是由于光的折射 所致 C雨后天空出现彩虹是由于光的反射形成的 D光的色散现象说明彩色光是由白光组成的 二、填空题二、填空题 10.小孔成像是利用了光在同种均匀介质中沿_传播的原理,光在真空中的速度是 310 8m/s。 太阳光从太阳传到地球上,大约要用 8 min 20 s,则太阳到地球的距离为_m。 11.能够从不同的方向看到一些本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生_的缘故, 这时每一条反射光线都_反射定律。 12.如图所示,一束光在空气和玻璃两种

23、介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光 线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是_(用字母表示),反射角等于_。 13.如图所示是一台验钞机,它工作时,钞票上的荧光物质在一种看不见的光的照射下会发光,这种 看不见的光是 。 (选填“红外线”或“紫外线”) 三、实验探究题三、实验探究题 14.如图所示,平面镜 OM 斜放在水平桌面上。(1)请画出小球 A 在平面镜 OM 中所成的像 A ;(2)若 将平面镜沿顺时针方向旋转90至OM位置, 请画出这个过程中小球A在平面镜中的像移动的轨迹 15. 如图所示,夏天的一个傍晚,有一个小孩站在池塘边看到了水中有一轮弯弯的月亮。请你运用

24、光学知识作图说明这个小孩为什么能看到水中的明月。(保留作图的痕迹) 16.孙悦同学在探究平面镜成像特点时,是按如下实验步骤进行的: a.将点燃的蜡烛放在竖直放置的玻璃板前,如图所示; b.将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像; c.将另一支完全一样的蜡烛点燃放到像的位置,观察像与蜡烛的大小关系; d.用直尺测量出蜡烛和像到玻璃板的距离 请你针对孙悦同学的实验回答下列问题: (1)孙悦同学为什么选用玻璃板而不选用平面镜? (2)孙悦同学的实验操作中有一处明显错误,请你指出来并说明正确做法。 【答案与解析】【答案与解析】 一、选择题一、选择题 1.【答案】BC 【解析】甲图中:从

25、各个方向都能看到投影屏幕上的景物,是由于光在屏幕表面发生了漫反射, 故 A 错误;乙图中:一束阳光经过三棱镜折射后会发生色散,这说明白光是由各种色光组成的,故 B 正确;丙图中:用潜望镜可进行较隐蔽的观察,潜望镜是利用光的反射现象制成的,故 C 正确; 丁图中:建筑物的玻璃外墙有时很刺眼,是由于光在玻璃墙表面发生了镜面反射,故 D 错误。 2.【答案】C 【解析】早晨看到太阳从地平线刚刚升起时,实际上它还处在地平线的下方,这种现象是由于光 的折射造成的;我们看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,在折射光线的反向延长线上,由 于折射光线向水面偏折,折射光线相对于入射光线位置升高了,所以看到的水

26、中的鱼的位置比实际 位置高,这种现象是由于光的折射造成的;水中形成美丽的倒影是平面镜成像,利用了光的反射; 光从水斜射入空气时发生折射,折射光线向水面偏折,使筷子看起来“折断”了,是光的折射。 3.【答案】C 【解析】星光绝大部分是宇宙中的恒星发射出来的光,恒星的发光是持续不断的,星光传播到地 球表面前,除了要通过浩瀚的宇宙真空区域,还要穿过包围着地球的大气层,星光从真空进入大气 层时,要产生反射和折射,我们在地面所看到的星光是经过大气层折射后的那部分光。当星光穿过 不同密度的空气层时也要发生折射,一般说来,空气相对于地面不是静止的,总是在流动,随着空 气的流动,在观察者注视的区域内,空气的密

27、度会时大时小,因此穿过该区域的星光被折射,会有 所不同,于是,折射光线就会不停的颤动、摇摆。 4.【答案】D 【解析】经过平面镜成的像与物是等大的,B 处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到 的在上方;A 处发出的光线经过两次反射后传入人的眼睛,看到的在下方;所以使用这样的潜望镜 看到的物体 AB 的像是倒立的等大的虚像。 5.【答案】C 【解析】透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;不透明物体的颜色是由它反射的色光决定; 色光的混合规律与颜料的混合规律不相同,色光的三原色混合成白色,颜料的三原色混合成黑色; 红外线可以实现红外遥控,电视机的遥控器可以发出不同的红外线,来实现电视机的遥控

28、;适当照 射紫外线对人体有利,过量的紫外线照射对人体有害。 6.【答案】B 【解析】当 a、b 两大头针反射的光线在同一条直线上时,它们在平面镜中的像点也在同一条直线 上, 所以人眼应在以 ba 为入射光线的反射光线方向观察大头针, 如下图所示: 所以眼睛应在通过 a、 b 像的直线上观察大头针。 7.【答案】D 【解析】S 发出的光线,从小孔 P 射出,有以下四种情况: (1)由点光源 S 发出的光线直接从小孔 P 射出,如图 1; (2)由 S 发出,经过平面镜 MO 反射后,直接通过小孔 P 的光线,如图 2; (3)由 S 发出,经过平面镜 NO 反射后,直接通过小孔 P 的光线,如图

29、 3; (4)由 S 发出,经过平面镜 NO 反 射后再经过平面镜 NO 反射通过 P 的光线,如图 4。 8.【答案】C 【解析】 光从空气斜射入水中时, 反射角等于入射角, 而图中反射角不等于入射角, 故 A 不正确; 光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,而图中折射角大于入射角,故 B 不正确;C 符合光的反 射定律和折射定律,C 选项正确;光从空气斜射入水中时,要同时发生反射和折射现象,而图中没 有反射现象,故 D 不正确。 9.【答案】AC 【解析】用磨砂的玻璃做教室的黑板是为了克服镜面反射,利用了漫反射,A 选项说法错误,符 合题意;看到池子里的水比实际的浅,是由于光的折射造成的,

30、B 选项说法正确,不符合题意;雨 后天空出现彩虹是由于光的色散形成的,C 选项说法错误,符合题意;光的色散现象说明白光是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的,D 选项说法错误,符合题意。 二、填空题二、填空题 10 【答案】直线;1.510 11 11.【答案】漫反射;遵守 12.【答案】OG;30 【解析】反射和折射同时发生。根据反射角等于入射角,观察图可知EOC 和FOC 一定为入射 角和反射角,则 CD 为法线,又因为折射光线与入射光线,反射光线与入射光线都分居于法线两侧, 所以可知 EO 为入射光线,OF 为反射光线,OG 为折射光线。 13.【答案】紫外线 14.【答案】如图

31、所示: 【解析】根据平面镜成像特点,作 A 点关于平面镜的对称点 A即为 A 的像点。分别作平面镜 转动过程中与 A 点相对应的几个关键像点 A,再用平滑曲线连接即为像点的运动轨迹。 15.【答案】如图所示: 16.【答案】(1)为了能看到玻璃板后面的物体,从而比较物与像的位置及大小关系。(2)c 错,在玻 璃板前放一支点燃的蜡烛,而在玻璃板后面应该放一支没有点燃的蜡烛。 【解析】对于这个实验要注意实验的设计与操作的方法。平面镜成像的特点是等大、等距、对称、 虚像。为了探究这个问题应该注意要用玻璃板来做,这样我们就既能通过光的反射看到平面镜所成 的像,又能透过玻璃板看到后面的蜡烛,从而比较像与物的大小,通过测量两个距离,从而找出物 到平面镜的距离与像到平面镜的距离之间的关系。我们通过观察放在玻璃板后面的光屏上是否有像 从而知道像的性质,即是实像还是虚像。