2025年中考物理一轮复习第四单元 光现象
2025-03-29
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普通
内容正文:
第四单元 光现象
知识结构
第一课时
考点突破
考点一 光现象
类型 光的传播 光的反射 光的折射
定义 光在_________
介质中沿直线传播 光遇到物体的表面,会发______
的现象 光从一种介质进入另一种介质时,光路发生 的现象
方向判断 不变 改变 改变(垂直射入时,方向不变)
偏折
反射
同种均匀
1.光源:能够自行发光的物体,如太阳、萤火虫等。(钻石、月亮、星星除外)
2.三种光现象的辨识
类型 光的直线传播 光的反射 光的折射
对应实例 影子、日食、月食、小孔成像等 水中倒影、穿衣镜等 筷子水中“折断”、彩虹、“海市蜃楼”等
注意
无关
有关
实
3×108
考点突破
(1)光速:用c表示,真空中的光速可以近似取c= m/s。
(2)小孔成像是光的直线传播现象,小孔成倒立的______(选填“实”或“虚”)像,形状 只与物体本身形状 ,与小孔的形状______。
(3)光能传递信息和能量:①太阳灶烧水;②激光在钢板打孔;③光纤维传递图像信息,医生观察病人内脏;④红绿灯控制交通信号。
项目 镜面反射 漫反射
不同点 反射面是光滑的,平行光束反射后仍为
____________ 反射面凹凸不平,平行光束反射后射向___________
共同点 每条光线反射时,都遵循光的 定律
实例 水面反光、光污染等 各个方向都能看到本身不发光的物体、电影屏用粗糙幕布不用玻璃等
四面八方
反射
平行光束
3.光的反射类型
考点突破
1.(跨学科实践)如图所示为数学实践小组开展“利用勾股定理测量旗杆高度”的活动。旗杆在阳光下影子的形成是光的 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)现象,光在真空中的传播速度约为 m/s,光是一种 (选填“电磁波”或“超声波”)。
电磁波
3×108
直线传播
考点突破
2.《题老人饮驴图》中有两句诗“岸上蹄踏蹄,水中嘴对嘴。”其中“蹄踏蹄”的情境是因为光沿直线传播形成的 (选填“影子”或“像”);“嘴对嘴”的情境是由光的 形成的;溪底看起来比实际的浅,是由光的 形成的。
折射
反射
影子
考点突破
3.(地方特色)江西萍乡武功山景区花涧里观光园中,有丰富的河道水系、花卉绿植,错落有致、花水相映,吸引了众多游客前来观赏拍摄,如图所示。水中呈现出樱花的倒影,这是由光的 形成的;人们能从各个角度看到这些花是由于光在它们表面发生了 。中午烈日当头时,若地面上有一面镜子,则镜子光滑的表面就会发生 ,炫目的反射光会干扰人们的视线,造成“光污染”。(后两空均选填“漫反射”或“镜面反射”)
镜面反射
漫反射
反射
考点突破
项目 三线共面 两线分居 两角关系 共同特点
光的反射 反射光线、入射光线和法线都在_____平面内 反射光线与入射光线分居______两侧 反射角 入 射角 光路是 _ 的
光的折射 折射光线、入射光线和法线都在______平面内 折射光线与入射光线分居______
两侧 空气中的角无论是入射角还是折射角,空气中的角总是 水(或其他介质)中的角。(垂直除外)
可逆
等于
法线
法线
同一
同一
考点二 光的反射定律和折射规律
考点突破
大于
1.(2022年版课标素材)一束平行光与镜面成30°角射到平面镜上,如图所示,反射角大小是 ,若将入射光线沿顺时针方向转动10°,则入射角将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
60°
考点突破
2.(2022年版课标素材)如图所示,光斜射到空气和玻璃界面时发生反射和折射的现象,如图可知, (用字母表示)是入射光线,界面的 (选填“左”“右”“上”或“下”)边是玻璃。
右
GO
考点突破
例1(多选)关于下列四副光路图,正确的是( )
类型1 光路图的判断
A D
考点突破
考点三 光学作图
类型2 光学作图
例2如图甲所示,点光源S发出的一束光射向平面镜O点,请画出反射光线(保留作图痕迹);如图乙所示,一束光从空气斜射入玻璃砖,请画出光穿过玻璃砖的光路图。
考点突破
实验一探究光的反射定律
1.实验装置图
实验聚焦
2.实验主要步骤
(1)记录光线的操作:在纸板的光路上描出两点,将两点用直线连接起来,并标出光的传播方向。
(2)验证“三线共面”的操作:实验时,绕NO向后(前)折转纸板NOF,观察纸板NOF上是否显示反射光路,若 (选填“显示”或“不显示”),说明三线共面。
(3)验证光路可逆的操作:将激光沿BO方向射入,观察反射光是否沿着 方向射出。
OA
不显示
实验聚焦
3.实验注意事项
(1)实验应在 的环境中进行:使实验现象更加明显。
(2)纸板应 放置在平面镜上,否则在纸板上看不到反射光线。
(3)让光线 纸板射向O点:在纸板上能显示光路。
4.交流与反思
(1)为了得到反射角与入射角大小关系时的普遍规律,应该怎么做?
(2)多次实验的目的是什么?
(3) 可折动的白色纸板除了显示光路外,还具有什么作用?
紧贴
垂直
较暗
实验聚焦
多次改变入射角进行多次实验。
寻找共同规律,使结论更具有普遍性。
验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
5.实验结论
(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)反射光线、入射光线分别位于 两侧。
(3)反射角 入射角。
等于
法线
实验聚焦
(4)把白色纸板向前向后折,看不到反射光线,说明了什么?
(5)为了便于测量和研究需要把光路记录在纸上,方法是什么?
(6)在光的反射定律中,为什么说反射角等于入射角,而不是入射角等于反射角。
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
用笔在纸板上沿着光路将其描绘下来。
因果关系,先有入射角才有反射角。
【证据】
(1)如图甲所示,把一可沿ON折转的白色硬纸板竖立在水平放置的平面镜上,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,除图中器材外,本实验还需用到的测量器材是 。
【问题】小文同学通过以下实验过程,探究光的反射现象中反射光线与入射光线的位置有什么关系?
量角器
例1【探究名称】探究“光的反射定律”。
实验聚焦
(3)若将右侧纸板向后折转一定的角度,则在右侧纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(2)当一束光贴着左侧纸板沿AO方向射到O点时,在右侧纸板上能看到反射光线OB,然后让光线沿着BO的方向射向镜面O点,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在光的反射现象中,光路具有 性。
不能
可逆
实验聚焦
(4)如图乙所示,若将纸板向后倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,则在右侧纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
不能
【解释】由上述(2)、(3)可发现反射光线与
入射光线、法线 。
在同一平面内
实验聚焦
(2)探究出上述光的反射定律以后,小文同学在如图甲所示装置中作出了法线,让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光线沿OB方向射出。测量出两个角的大小都是40°,于是继续补充光的反射定律,得出结论:光反射时,入射角等于反射角。现请你对他这样得出的结论及正确性做出评价: ; 。
应多次实验后得出结论,避免结论具有偶然性
(1)实验时,在纸板前不同方位都能看到光的传播途径,这是因为光在纸板上发了 (选填“漫”或“镜面”)反射。
先有入射角后有反射角,应描述为反射角等于入射角
【交流】
漫
实验结束后,另一位同学提出在实验时最好使用带刻度的纸板进行实验,如图丙所以,请你分析,使用这种带刻度的纸板进行实验的优点是 。
便于直接比较反射角和入射角的大小
实验聚焦
1.(2023·江西1题1分)如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,日影是光的 形成的。
直线传播
真题再现
2.(2021·江西5题2分)如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印的展台,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的 现象;通过下方镜能看到印章底部的字,这属于光的 现象。
反射
折射
真题再现
3.(2022·江西3题1分)如图所示,水中的“白鹭”是光的 形成的虚像。
反射
真题再现
(2)(2022·江西13B题0.5分)如图乙,从岸上看水中鱼的光路图( )
✕
4.(江西真题组合)判断正误。
(1)(2023·江西14A题0.75分)如图甲,从水中看岸上物体的光路图( )
√
真题再现
第二课时
1.原理: 。
2.成像特点
(1)所成的像为 像。
(2)像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
(4) 像的大小 物体的大小。
(3)像和物体的连线 于平面镜。
正立、虚
垂直
等于
等于
光的反射
考点突破
考点三 平面镜成像
像与物关于镜面对称
不能用光屏承接
1.(教材图片)脸谱是中国传统戏曲演员脸上的绘画,用于舞台演出时的化妆造型艺术。演员对着化妆镜画脸谱时,镜子中的像是 (选填“虚”或“实”)像;当演员举起右手时,他看到镜子里的自己举起了 (选填“右”或“左”)手;当他向后远离镜子时,他在镜中像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
不变
左
虚
考点突破
1.白光(复色光)被分解成多种单色光现象。
2.原理:光的折射。
3.光的三原色:红、 、蓝。
绿
考点四 光的色散
4.红外线与紫外线
项目 特性 应用
红外线 热效应强 检测病情、制成红外线夜视仪、遥控、遥感等
紫外线 能使荧光物质发光 验钞机、促进骨骼生长、杀死微生物等
考点突破
1.(教材图片)如图甲所示是拍摄的“热谱图”,它利用 成像,有助于诊断疾病;如图乙所示的验钞机,是利用验钞机发出的_______(前两空均选填“红外线”“超声波”或“紫外线”)进行验钞。红外线在真空中的传播速度 (选填“大于”“等于”或“小于”)紫外线在真空中的传播速度。
等于
紫外线
红外线
考点突破
例1如图,S是某人鼻尖上的一点,S'是S在平面镜中的像,请利用平面镜成像的特点画出入射光线SO经过平面镜后的反射光线。
考点突破
考点五 光学作图
例2如图是经平面镜反射后的反射光线,请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
考点突破
2.实验原理:光的 。
3.实验方法:等效替代法。
1.实验装置图
反射
实验二 探究平面镜成像的特点
实验聚焦
4.实验注意事项
(1)实验应在较 的环境下进行:使实验现象更明显。
(2)玻璃板不能太厚:避免前后表面各成一个像,出现重影。
(3)玻璃板要与水平桌面 放置:确保像与物能够完全重合。
(4)验证像虚实的方法:在蜡烛的位置放一个光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
5.交流与反思
(1)测得的像和物体到玻璃板的距离不相等的原因(a.玻璃板有一定厚度;b.像和物没有完全重合;c.实验过程中玻璃板位置改变了)
虚像
垂直
暗
实验聚焦
6.实验结论:
像的大小和物体的大小 ;像和物体到平面镜的距离 ;像和物体的连线与平面镜 ;平面镜成 像。
虚
垂直
相等
相等
实验聚焦
(2)在探究平面镜成像实验中,使用玻璃板代替平面镜的原因是什么?
(3)使用两只完全相同的蜡烛的目的是什么?
(4)刻度尺的作用是什么?
(5)用茶色玻璃(颜色深)板的目的是什么?
便于确定虚像的位置。
比较像与物的大小关系。
比较像与物到平面镜距离的关系。
成像更清晰。
例1【探究实验】探究“平面镜成像的特点”。
【问题】如图甲所示,小林在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成像在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉他,这实际上运用了平面镜成像,小林立马对平面镜成像产生了好奇,为了探究“平面镜成像的特点”,小林准备选用(如图乙所示)实验装置,进行实验。
实验聚焦
【证据】
(1)为了提高实验的精度和效果,应该选用 (填序号)。
A.5 mm厚的茶色透明玻璃板
B.3 mm厚的茶色透明玻璃板
(2)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸上,沿着玻璃板的 (选填“前”或“后”)表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置。
前
B
实验聚焦
(3)点燃蜡烛A,竖立在玻璃板前面,再拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面,将蜡烛B移动到某位置时,看上去它跟蜡烛A的像完全重合,如图乙所示,这个位置就是蜡烛A像的位置,分别记下蜡烛A和像的位置,标记为a、a'。移动蜡烛A,重复上述操作两次,在白纸上留下一系列的标记,如图丙所示。
(4)为了验证平面镜所成的像是虚像,用光屏代替蜡烛B,按照图丁中
(选填“①”“②”“③”或“④”)的方式观察光屏,发现光屏上没有蜡烛火焰的像,说明平面镜成的像是虚像。
③
实验聚焦
【解析】根据上述实验现象及表格中的实验数据,分析可以得出:平面镜所成的像是虚像,像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离,像与物关于镜面 。
对称
等于
(5)取下玻璃板,拿出留有标记的白纸,用刻度尺测各标记点到直线MN的距离并记录在表格中。
相等
实验次序 1 2 3
A到玻璃板的距离/cm 2.00 3.60 5.40
B到玻璃板的距离/cm 2.00 3.60 5.40
实验聚焦
(2)实验完成后老师又提出了利用方格纸和棋子进行实验,如图己所示,与图乙相比,图己装置的优点: 、 。
成像稳定
【交流】
(1)实验过程中如果玻璃板没有垂直放在白纸上,而是如图戊所示倾斜,蜡烛A的像应是图戊中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
便于观察像距和物距
A1
实验聚焦
1.(2023·江西3题2分)学校在教学楼大厅设有仪容镜,便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是 (选填“实像”或“虚像”),与他在小平面镜中所成的像相比,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.(2022·江西26题7分)公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏,殊不知手机中还有很多其他功能。爱好物理的“620”创新小组的同学们发现手机有一种“镜子”功能。于是,激起了他们探究“平面镜成像特点”的兴趣。
不变
虚像
真题再现
【进行实验与收集证据】
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子B,无论小普在水平桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面 ,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。
由于用手机中的“镜子”作为平面镜进行实验,无法找到像的位置。于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等组装成如图所示的实验装置。
不垂直
【设计实验】
真题再现
【分析与论证】平面镜成像的特点是像与物的大小 ;像与物到镜面的距离 。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可以表述为像与物关于镜面 。
对称
相等
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的 关系。
(3)实验中还需要 ,用来测量像与物到玻璃板的 。
相等
距离
刻度尺
大小
真题再现
第三课时
考点五 认识透镜
考点突破
类型 凸透镜 凹透镜
外形特征 中间 ,边缘______ 中间 ,边缘
对光线的作用 有 作用 有 作用
透镜
的三
条特
殊光
路 平行于
主光轴
通过(虚)
焦点
过光心
发散
厚
薄
会聚
薄
厚
注:凸透镜越厚,f越小,表示对光的偏折能力越强。
1.(2022年版课标素材)如图所示,汉代的《淮南万毕术》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”就是把冰块制成______(选填“凸”或“凹”)透镜,若要“得火”应把“艾”放在透镜的 位置。
焦点
凸
考点突破
考点突破
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 静态成像图 成像特点 应用
u>2f _________ 倒立、缩小的_______
_______
u=2f __________ 、 的实像
测焦距
f<u<2f __________ 倒立、 的_ ___ _______
__________
u<f — 、放大的 _____ 放大镜
(或 幻灯机)
投影仪
照相机
虚像
正立
实像
放大
等大
倒立
实像
v>2f
v=2f
f<v<2f
考点六 凸透镜成像的规律及其应用
考点突破
1.(教材图片)如图所示,小勇利用焦距为10 cm的放大镜看自己的手指指纹时,应将手指放在距放大镜 (选填“大于”“小于”或“等于”)10 cm的位置,他通过放大镜看到正立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的 像;当他将手臂伸直,用这个放大镜看窗外远处的物体时,他所看到的是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)
的 像。
实
缩小
虚
放大
小于
2.(2022年版课标素材)如图所示,小明把焦距长的凸透镜放在前面,焦距短的凸透镜放在后面,正在模拟 (选填“显微镜”或“望远镜”)的使用,其中物镜的作用相当于 (选填“照相机”或“投影仪”)。
照相机
望远镜
考点突破
考点突破
考点七 神奇的眼睛
1.正常眼睛成像原理:晶状体和角膜的共同作用相当于一个
,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成物体的像。视网膜则相当于 。
光屏
凸透镜
项目 成因 成因图示 矫正 矫正图示 记忆口诀
近视眼 晶状体变厚,像成在视网膜前方 用____透镜 近凹远凸
远视眼 晶状体变薄,像成在视网膜的后方 用____透镜
凸
凹
2.保护你的眼睛
1.(2022年版课标素材)为了保护好我们的眼睛,读写时眼睛与书本的距离应保持25 cm左右。小亮经常喜欢趴在桌子上写字,写字时的情景与正确的姿势相比,此时眼睛的晶状体会变 (选填“薄”或“厚”),此姿势长时间书写容易患上 (选填“近视”或“远视”)眼,需要戴
透镜进行矫正。
凹
近视
厚
考点突破
2.(2022年版课标素材)人进入老年后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱,太远、太近的物体都看不清楚。近视远视一体眼镜(双光镜)可以解决这个问题,戴上这种眼镜,透过下半部分可以看清书上的文字,透过上半部分镜片可以看清远处景物。由此可知,近视远视一体眼镜下半部分是 透镜,上半部分镜片对光具有 (选填“会聚”或“发散”)作用。
发散
凸
考点突破
考点八 探究凸透镜成像的规律
1.实验装置图
实验聚焦
2.实验注意事项
(1)为了使像更清晰一些,实验应选择 的环境。
(2)为了使像能成在光屏的中心,应保持烛焰、凸透镜的光心和光屏的中心在 。
(3)蜡烛随着燃烧变短,会使像在光屏上的位置向上移动,为了使像重新在光屏中央,应该:
a.将蜡烛向 移动;
b.将透镜向 移动;
c.将光屏向 移动。
上
下
上
同一高度处
较暗
实验聚焦
实验聚焦
3.交流与反思
(1)蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心有何要求?目的是什么?
三者中心大致在同一高度,目的是使成像在光屏中央。
(2)凸透镜成像,实像变化有什么规律?
物远像近像变小,物近像远像变大
(3)无论如何移动光屏,在光屏上找不到像的原因?
a.蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度;
b.物距小于或等于一倍焦距;
c.物距太小,像距太大,超过了光具座量程。
(4)用纸板遮住透镜部分后能否在光屏上看到蜡烛的像?
能。像会变暗些,但还是完整的像。
4.实验结论
(1)当u>2f时,2f>v>f,成倒立、缩小的实像。
(2)当u=2f时,v=2f,成倒立、等大的实像。
(3)当2f>u>f时,v>2f,成倒立、放大的实像。
(4)当u<f时,成正立、放大的虚像。
实验聚焦
【证据】
(1)测焦距:如图甲所示,让凸透镜正对着太阳光,在它的另一侧找到最小、最亮的光斑,说明凸透镜对光具有 作用,该凸透镜的焦距为 cm。
10
(2022·江西改编)物理创新实验小组的同学探究凸透镜成像的规律。
【实验器材】蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等。
会聚
实验聚焦
(2)组装实验装置:将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上,并对三者进行调节。如图乙所示是他们分别调节完的实验装置,其中调节正确的是 (填序号)装置,理由是 ,使像清晰地呈现在光屏的中央。
凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心在同一高度
C
实验聚焦
【交流】
(1)在蜡烛与凸透镜之间放一片近视眼镜的镜片,要想光屏上重新呈现清晰的像,则需把光屏向 (选填“远离”或“靠近”)凸透镜的方向移动;在移动光屏的过程中,小组某同学不小心把手指按在了凸透镜上,则光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现手指的像。
(2)小组另一位同学建议,使用“F”形LED发光体进行实验效果会更好,请你写出使用“F”形LED发光体除了可以使像变得更亮,更清晰以外,还有哪些优点? 。
成像更稳定还可以观察像与物的左右翻转情况
不能
远离
实验聚焦
1.(2019·江西4题2分)校园内安装了许多监控探头,监控探头中的镜头相当于一个 透镜,它能成倒立、缩小的 像。
2.(2023·江西10题2分)某同学探究凸透镜成像规律时,光屏上得到了烛焰清晰的像(像未画出),如图所示。下列说法正确的是
( )
A.光屏上的像是正立的
B.光屏上的像是放大的
C.投影仪是利用此成像原理制成的
D.撤去光屏,烛焰的像仍然在原处
D
实
凸
真题再现
3.(2023·江西12题2分)小明同学在探究凸透镜成像规律时,把蜡烛和凸透镜固定在如图所示位置,移动光具座上的光屏得到一清晰的像(光屏未画出),则该透镜的焦距可能是( )
A.10 cm B.20 cm C.30 cm D.40 cm
A
真题再现
4.【2022·江西25(一)题4分】探究凸透镜成像的规律。
【设计实验与进行实验】
(1)实验器材:刻度尺、凸透镜、光屏、三个底座、蜡烛及火柴。
(2)如图甲所示,为保证像能成在光屏中央,将装有底座的蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在水平桌面上,调整位置,使它们排列在__________上,再调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。
真题再现
同一直线
(3)如图乙所示,F为凸透镜的焦点,A'B'为某次实验时物体AB通过凸透镜在光屏上成的像,则物体AB在图中 区域,箭头方向竖直向 ,其大小比像A'B' 。
大
上
④
真题再现
敬请指导!
$$
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