专题1.2 中考光学计算题-2020年中考物理各类型计算题解题方法全攻略

专题1.2 中考光学计算题 一、光学的五个规律 1.光的直线传播规律:光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。 2.光的反射定律: （1）反射光线与入射光线、法线在同一平面上； （2）反射光线和入射光线分居于法线的两侧； （3）反射角等于入射角； （4）光的反射过程中光路是可逆的。 即三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆。 3.平面镜成像的特点：等大,等距，垂直，虚像 （1）像、物大小相等； （2）像、物到镜面的距离相等； （3）像、物的连线与镜面垂直；（4）物体在平面镜里所成的像是虚像。 4.光的折射规律： 在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。 5.凸透镜成像的规律：具体见下表。 物距 像的性质 像距 U与v关系 应用 对应图 倒、正 放、缩 虚、实 u<f 正立 放大 虚像 |v|>u 放大镜 1 U=f 光线平行射出，不成像 2 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f u<v 幻灯机 3 U=2f 倒立 等大 实像 V=2f u=v 4 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f u>v 照相机 5 二、记住光学常数 1.在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s； 2.光年：光在一年中传播的距离，光年是长度（距离）单位； 1光年≈9.4608×1015m≈9.4608×1012km。 类型1：利用光的直线传播规律结合三角形相似做答 【例题1】（竞赛题）如图是小孔成像原理示意图。根据图中所标尺寸，蜡烛AB在暗盒中所成的像CD的高度是多少cm？ 【例题2】（改编题）两千多年前，我国的学者墨子和他的学生做了小孔成像的实验．他的做法是，在一间黑暗的屋子里，一面墙上开一个小孔，小孔对面的墙上就会出现外面景物的倒像．小华在学习了小孔成像的原理后，利用如下装置来验证小孔成像的现象．已知一根点燃的蜡烛距小孔20cm，光屏在距小孔30cm处，小华测量了蜡烛的火焰高度为2cm，则光屏上火焰所成像的高度为______cm．若物距增大，像距不变，则像的高度______。 类型2：利用光的反射定律结合角的关系做答 【例题3】（经典常考题）如图所示，入射光线与镜面成30°，求出反射角． 类型3：利用平面镜成像特点结合几何知识做答 【例题4】（2019湖南郴州）小明身高1.65m，站在竖直放置的平面镜前2m处，他在镜中的像到镜面的距离为　 　m，镜中像的高度为　 　m。 【例题5】（教材习题）检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远?与不用平面镜的方法相比，这样安排有什么好处? 类型4：根据光的折射和光的反射规律，再结合数学知识做答。 【例题6】（2019湖北随州）半径为R的半圆形玻璃砖，圆心在O点，弧面ABC涂有反光层。一束激光垂直于直径AC从D点由空气射入玻璃砖（如图为平面图），已知OD＝R，画出光束经圆弧面两次反射最后从AC边出射到空气中的光路图，要求求出两次反射过程中的入射角大小。 类型5：利用凸透镜成像规律结合数学不等式、相似等知识做答 【例题7】（经典题）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验,当烛焰放在距凸透镜20 cm处时,移动光屏至某位置,在光屏上得到一个等大清晰的像,则凸透镜的焦距是________cm。 【例题8】（2019湖北宜昌）在“探究凸透镜成像的规律“时，当烛焰离透镜14cm时成放大的实像，当烛焰离透镜8cm时成放大的虚像则这个透镜的焦距可能是（　　） A．4cm B．7cm C．10cm D．16cm 类型6：利用透镜焦度和度数定义结合代数知识做答 【例题9】（教材题）阅读短文，回答问题 透镜焦距f能表示它会聚光线（凸透镜）或发散光线（凹透镜）本领的大小。焦距越短，透镜折光本领越大，所以可用焦距f的倒数表示透镜的这种折光本领，叫做透镜的焦度D，即D=1/f，式中f单位是m，D的单位是m-1.。平时我们说的度数就是透镜的焦度D乘100的值。 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。 根据以上内容回答下列问题： （1）-300O、+200O的眼睛片中，哪个是近视镜片？它的焦度和焦距分别是多少？ （2）通过（1）中