板块1 第5讲 光现象（word教参）-【中考复习指南】2025年湖北新中考物理(北师大版)

第五讲　光现象 课标要求：1.光的直线传播、光的传播速度、镜面反射和漫反射、平面镜成虚像、光的折射、光的色散、看不见的光。(了解知道)2.光的反射定律、光路的可逆性、平面镜成像特点、光的折射规律。(理解应用) 考情分析：2024湖北省中考第3题考查光现象的辨识(光的反射)；2024武汉市中考第3题考查实验“探究光的反射规律”。 知识点一　光的直线传播 1．光源：能够发光的物体叫光源。月亮不是(选填“是”或“不是”)光源。 2．光的直线传播 (1)条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 (2)光线：用来表示光的传播路径和方向的带箭头的直线。 (3)现象：日食和月食的形成。如图的小孔成像，成实像。 (4)应用：射击瞄准、激光准直等。 (5)光速：光在真空中的速度是宇宙中最大的速度，在物理学中用c表示光在真空中的速度，一般取c＝3.0×108m/s。 (6)光年：光在真空中沿直线传播一年的距离，光年是长度的单位。 知识点二　光的反射 1．光的反射 (1)定义：当光射到两种介质分界面时，返回到原介质的现象。 (2)光路图(反射模型) (3)光的反射定律 ①反射光线，入射光线和法线在同一平面内。(三线共面) ②反射光线，入射光线分别位于法线两侧。(法线居中) ③反射角等于入射角。(两角相等) ④在反射现象中，光路是可逆的。 2．镜面反射与漫反射 类型 漫反射 镜面反射 条件 反射面凹凸不平 反射面平整光滑 图示 反射特点 入射光线平行，反射光线射向不同的方向 入射光线平行，反射光线仍然平行射出 视觉特征 能从各个方向看到同一物体，不刺眼 逆着反射光能看到物体，光线强，明亮、刺眼 能否成像 不能成像 能成像 知识点三　平面镜成像特点 1．原理：光的反射。 2．特点 (1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 (2)像和物体到平面镜的距离相等。 (3)像和物体的连线与镜面垂直。 (4)平面镜成虚像。 3．球面镜 (1)凸面镜：对光有发散作用，起到扩大视野的作用。 应用：汽车后视镜、路口反光镜等。 (2)凹面镜：对光有会聚作用。 应用：太阳灶、汽车前灯的反光装置等。 4．平面镜成像的应用 平面镜 凹面镜 凸面镜 都遵循光的反射定律 既不会聚也不发散，成正立、等大的虚像 具有会聚作用，能成实像或虚像 具有发散作用，成正立、缩小的虚像 潜望镜 反射式望远镜 后视镜 5.影子、实像和虚像的区别 影子 实像 虚像 成因 光被不透明物体挡住 实际光线会聚而成 实际光线的反向延长线相交而成 效果 黑暗、无色彩 光屏能承接 光屏不能承接 正倒 一般倒立 一般正立 知识点四　光的折射现象 1．光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。如图所示，光从空气斜射入水中时同时发生反射和折射，其中NN′是法线，MM′是分界面，AO是入射光线，OB是反射光线，OC是折射光线，∠α是入射角，∠β是反射角，∠γ是折射角，∠β等于∠α，∠γ小于∠α。 2．色散：太阳光是白光(复色光)，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。如：彩虹、牛顿用三棱镜分解光。 3．色光的三原色：红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 4．看不见的光 (1)红外线：光谱上红光以外的光。 应用：红外线夜视仪、电视遥控器、红外线治疗仪、红外线测温仪等。 (2)紫外线：光谱上紫光以外的光。 应用：紫外灯灭菌、使荧光物质发光来验钞等。 北师大版八上P99图5—3、5—4) ◄课本插图(一) 主旨解说：影是由于光在同一均匀介质中沿直线传播的过程中遇到不透明的障碍物而在该物体后面形成的阴暗区域现象。 北师大版八上P106图5—17) ◄课本插图(二) 主旨解说：如图，产生这种视觉效果的原因是平面镜成像(或光的反射)，水面闪着耀眼的光芒，这是镜面反射(选填“镜面”或“漫”)。 北师大版八上P110图5—23 ◄课本插图(三) 主旨解说：太阳灶的反光装置相当于凹面镜，它能加热物体，说明凹面镜对光有会聚作用。 北师大版八上P110 图5—24 ◄课本插图(四) 主旨解说：街道路口放置的反光镜是凸面(选填“平面”“凸面”或“凹面”)镜，能起到扩大视野的作用。 北师大版八上P111 图5—25 ◄课本插图(五) 主旨解说：如图所示，把一根筷子插入水中，筷子看起来弯折了，这种现象是由于光的折射造成的，人眼看到的筷子比真实的筷子位置要高(选填“高”或“低”)。 北师大版八上P117图5—37、P118图5—38 ◄课本插图(六) 主旨解说：太阳光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光；在自然界里红、绿、蓝三种颜色被称为光的“三原色”。 考点一　光现象辨识 [例1] 下列现象中能用光的反射解释的是(B) 方法技巧 区分三种光现象的关键是从“介质”入手： (1)光在同种均匀介质中沿直线传播，日食与月食的形成、影子、小孔成像、激光准直、射击瞄准时的“三点一线”等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 (2)当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如平面镜成像、水中倒影等。 (3)当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，例如看水里的“鱼”比实际位置浅、透镜成像、水变浅了、水中的筷子“折断”了、海市蜃楼等。 考点二　生活中的光现象 [例2] (2024·荆州模拟)《墨经》中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题，下图中光学现象利用了光沿直线传播的是(D) 方法技巧 区分光的各种现象是中考的热点，往往将光的直线传播、光的反射、光的折射形成的各种现象放在一起进行区分。光在传播过程中，由于传播方式不同而产生了不同的现象：光的直线传播的有日月食、手影、小孔成像等；光的反射有平面镜成像、倒影等；光的折射池底变浅、钢笔错位等。需要注意水中倒“影”的“影”是虚像，立竿见“影”中的“影”才是我们生活中所说的影子，两者形成原因不同。 考点三　光学作图 [例3] (2024·甘肃)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰(用AB表示)在塑料膜上成的像(用箭头A′B′表示)及光路图。 [例4] (2024·南充)2023年9月17日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，OB是反射光线，请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图痕迹)。 [例5] (2024·菏泽)2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站，装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱，如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置，S′表示航天员看到的班马鱼像的位置，不考虑容器壁对光线的影响)。 [变式] (2024·十堰模拟)如图甲所示，岸上有一棵树(A点表示)，水中有一潜水员(C点表示)看到眼前一条鱼(B点表示)，请在图乙中画出潜水员看到水中的鱼及岸上的树的光路图。 方法技巧 光的反射、折射一般作图步骤 (1)先找入射点，由入射光线(反射光线或折射光线)与反射(折射)面的交点确定入射点。 (2)确定法线，过入射点作反(折)射面的垂线，即法线(用虚线)。 (3)由角度关系确定反射角的大小(或入射角大小或大致的折射角大小)；并作出反射光线(或入射光线或折射光线)。 答题规则 (1)使用作图工具规范作图。 (2)光线要带箭头，光线不能断开。 (3)虚像、光的反向延长线、法线需用虚线表示。 (4)法线与界面垂直，并标明垂足。 (5)要符合光的反射定律(两角相等)、折射规律(光斜射入某种介质时，空气中的角始终是大角)。 实验一　探究光的反射规律 【实验方案与证据】 1．实验装置：激光笔、纸板、平面镜、刻度尺和量角器。 2．实验装置如图所示 3．实验步骤 (1)先将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板垂直放置在平面镜上，让激光笔紧贴纸板射向O点。 (2)实验中，应该选择表面粗糙(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板；为了使光路更加明显，实验应在较暗(选填“亮”或“暗”)的环境下进行。 (3)如图所示，纸板上显示出了入射光EO和反射光OF的径迹。若想把光的径迹保留在纸板上以便研究，你的方法是用笔描出入射光线和反射光线的路径。 (4)为研究入射角和反射角的关系，需多次改变入射光线的方向，寻找反射光线的位置，实验中每次都要测量并记录入射角和反射角的大小。 【结论与解释】 4．改变入射角大小，多次实验后，得到如下几组数据： 实验次数 1 2 3 4 入射角 20° 30° 45° 60° 反射角 20° 30° 45° 60° 根据表格中的数据得出的结论是在光的反射现象中，反射角等于入射角。 5．为探究反射光和入射光是否在同一平面内，下一步的操作是：将纸板NOF向后翻折，此时观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、入射光线和法线在(选填“在”或“不在”)同一平面内。 6．让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。 【交流与反思】 7．小强听从老师的建议继续进行实验，在总结结论时，小强认为光发生反射时，入射角等于反射角；而小明认为光发生反射时，反射角等于入射角。你认为小明的结论是正确的，理由是先有入射角，后有反射角。 【创新设计】 8．如图所示，将白色纸板更换成带有角刻度的纸板，这样做的优点是方便直接比较入射角与反射角的大小。 [例1] (2024·山东模拟改编)在“探究光的反射规律”实验中，小明选用了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕与平面镜垂直的接缝ON转动，如图所示。 　 (1)实验中还需要的测量仪器是量角器。 (2)实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论。多次实验的目的是使结论具有普遍性。 (3)光在E纸板上沿AO方向入射，其反射光在F纸板上沿OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时，其对应的反射角大小为50°；让光沿BO方向入射，发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中光路是可逆的。 (4)实验时，从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹，是由于光在纸板上发生了漫反射(选填“镜面反射”或“漫反射”)。 (5)如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB；如图乙，若将F面向后折，F面上没有(选填“有”或“没有”)反射光，此时反射光线的位置没有(选填“有”或“没有”)改变。 (6)在实验过程中，若将纸板倾斜，如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线在(选填“在”或“不在”)同一平面内，在纸板上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线。 (7)某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示。经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因可能是误将反射光线与镜面的夹角当作了反射角。 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 实验二　探究平面镜的成像特点 【实验方案与证据】 1．实验器材：两支蜡烛、玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺等。 2．实验装置如图甲所示 　 3．实验原理：平面镜成像的原理是光的反射(选填“反射”或“折射”)。 4．实验步骤： (1)实验中应选用薄(选填“薄”或“厚”)玻璃板。 (2)将白纸平铺在水平桌面上，将所选玻璃板垂直桌面放在白纸中央，沿玻璃板在白纸上画一条直线代表玻璃板的位置。 (3)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一只与A完全相同、未点燃(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后，移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合。在白纸上记录下像与物对应点的位置如图乙所示。 【结论与解释】 5．平面镜所成的像与物大小相等，像与物到平面镜的距离相等。 6．把图乙中的白纸沿着代表玻璃板位置的直线对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明像与物关于平面镜对称。 7．在蜡烛B的位置放置一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚(选填“虚”或“实”)像。 【交流与反思】 8．若某同学在移动蜡烛A多次进行上述实验时，记录的物与像对应的点的位置如图乙所示，测得数据如下表。老师指出表格设计存在错误，请指出：物理量没有单位。 实验次数 蜡烛到玻璃板的距离 蜡烛的像到玻璃板的距离 1 8 8 2 12 12 3 16 16 9.实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗？并说出你的理由：能，平面镜成的像是光的反射所成的虚像。 [例2] (2024·南充三模改编)如图1甲是小芳探究“平面镜成像特点”的实验装置。 (1)为了更好的完成实验，最好选用茶色(选填“茶色”或“无色”)玻璃； (2)为了便于确定像的位置，玻璃板应垂直放置在白纸上； (3)实验时，小芳应在M(选填“M”或“N”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。 (4)待蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。 (5)如图1乙所示，经过三次实验，记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置，当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (6)将蜡烛A垂直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，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，③(选填“①”“②”或“③”)图是实验现象。 方法技巧 (1)无色玻璃透光性好，反光性差，茶色玻璃板透光较差，反光性强，成的像比较清晰。实验时，为了能够找到像的位置，玻璃板应该垂直放在水平面上，可用刻度尺的直角来验证玻璃板是否垂直放在水平桌面上。 (2)离光源较近的反射面成的像较亮，离光源较远的反射面成的像较暗。为了得到像距与物距的大小关系，应该改变物距进行多次实验。 1．(2024·广西)关于光的传播，下列说法正确的是(D) A．光不能在真空中传播 B．光比声音传播速度慢 C．光在水中的传播速度是3×108m/s D．光在同种均匀介质中沿直线传播 2. 中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是(C) A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 3．(2024·宁夏)如图所示，中国名画《妆靓仕女图》(局部)，女子利用铜镜梳妆，铜镜成像的原理是(B) A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 4．(2024·十堰模拟)海洋公园内，北极熊站立在方形透明水族箱内，头在水面上、身体在水面下。水族箱外的游客居然看到了北极熊“身首异处”的奇异场景，如图所示，游客看到熊身体的光路图是(A) 5．(2024·宿迁一模)下列关于光现象的描述，错误的是(A) A．“人面桃花相映红”中桃花看起来是红色的原因是吸收了红光 B．《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之状”，因为太阳光能产生色散 C．验钞机能显示钞票上隐藏的标记，因为紫外线能使荧光物质发光 D．教室内同学会看到“黑板反光”现象，因为光在黑板上发生了镜面反射 6．(2024·武汉模拟)一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O′，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是(B) A．ab B．bc C．cd D．de 7．(2024·荆门模拟)1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜，如图是一束激光穿过玻璃三棱镜，请在图中画出光穿过三棱镜的光路图。 8．(2024·福建)探究光的反射定律，实验装置如图1。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射光线多次实验，数据记录于表中。 序号 入射光线相对 法线的位置 反射光线相对 法线的位置 入射 角i 反射 角r 1 左 右 30° 30° 2 左 右 45° 45° 3 左 右 60° 60° 4 右 左 60° 60° (1)能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生漫反射。 (2)分析表中数据得出结论： ①反射光线、入射光线分别位于法线两侧； ②反射角等于入射角。 (3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿逆时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。 学科网（北京）股份有限公司 $$