专题02 光现象(复习讲义,北京专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-01-12
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2份
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57页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 光现象 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 38.65 MB |
| 发布时间 | 2026-01-12 |
| 更新时间 | 2026-01-12 |
| 作者 | xkw_077816975 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55905350.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习讲义聚焦“光现象”专题,覆盖光的直线传播、反射、平面镜成像等六大核心考点,构建“考情剖析-知识网络-考点突破-素养拓展-真题训练”的系统复习框架,通过教材知识夯基梳理核心概念,结合中考考法聚焦指导解题方法,助力学生突破难点。
亮点在于融合传统文化与生活情境,如用圭表解释光的直线传播,设计“自制潜望镜”实践活动培养科学探究能力,通过实验综述强化科学思维。特设分层训练与真题精析,确保高效复习,教师可据此精准把控节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
专题02 光现象
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 4
考点1 光的直线传播 4
教材·知识夯基
1.光源
2.光的直线传播
3.光的传播速度
中考·考法聚焦
考法1 中国传统文化
考法2 教材素材链接
考点2 光的反射 6
教材·知识夯基
1.光的反射
2.镜面反射和漫反射
中考·考法聚焦
考法1 结合古诗词跨学科融合
考法2 结合波形图考查声音的特性
考法3 结合古代乐器考查声音的特性
考法4 以生活场景为切入点考查声音的特性
考点3 平面镜成像 11
教材·知识夯基
1.平面镜成像
2.凸面镜和凹面镜
中考·考法聚焦
考法1 教材素材链接
考法2 结合新科技考查声的利用
考点4 光的折射 13
教材·知识夯基
1.光的折射
2.折射成像
中考·考法聚焦
考法1 通过生活场景考查噪声的控制
考点5 光的色散 15
教材·知识夯基
1.色散
2.物体的颜色由什么决定
3.看不见的光
中考·考法聚焦
考法1 通过实验现象总结物理规律
考点6 光学实验综述 15
教材·知识夯基
1.探究光的反射定律
2.探究平面镜成像的特点
中考·考法聚焦
考法1 通过实验现象总结物理规律
04·素养拓展·思维进阶 17
拓展01 自制简易潜望镜
05·优题精选·练能提分 18
考点
考查形式
考查内容
考法分析
光的直线传播
☑选择题
光源、光的直线传播规律、光速
结合传统文化:介绍我国古代圭表,用光的直线传播解释现象。如2021・北京卷T24
光的反射
☑选择题
☑实验题
光的反射、探究光的反射定律
结合日常生活:列举日常生活常见现象,辨别光现象。如2023・北京卷T2
平面镜成像
☑选择题
☑实验题
平面镜成像的特点、实像和虚像、探究平面镜成像的特点
科学探究:介绍探究平面镜成像的规律。如2024·北京卷T20、2022·北京卷T19
光的折射
☑选择题
☑实验题
光的折射及其规律
结合日常生活:列举日常生活常见现象,辨别光现象。如2022·北京卷T2
光的色散
☑选择题
光的色散、物体的颜色由什么决定、看不见的光
五年未考查
命题新趋势
1、弘扬传统文化:通过引入我国古代的天文仪器,如圭表、皮影戏、日晷、故宫角等,不仅丰富了考查形式和内容,还让学生深入了解传统文化,从而增强文化自信。此外,借助古诗词和成语等跨学科元素,促进了学科间的融合。
2、生活情境化:铅笔在水中弯折、雨后彩虹、水中倒影、手影、日食等生活中熟悉且常见的现象,生动展现了生活处处有物理的理念。
命题预测
注重情境创设:试题越来越多地融入中华优秀传统文化(如日晷、圭表、皮影戏)、前沿科技(如路口智能语音警示柱、无人机)和日常生活(如倒影、雨后彩虹,手影)等真实情境,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
强化实验探究:用实验(如用平面镜探究光的反射规律、用玻璃板和蜡烛探究平面镜成像特点)来考查学生对物理研究方法的理解,而不仅是结论的记忆。
出现跨学科融合:部分题目开始体现物理与语文诗词等学科的融合,例如,分析诗词或成语的光学原理。
考点1 光的直线传播
1.光源
定义
自身能够发光的物体叫作光源。
月亮、宝石、镜子等物体本身不会发光,不是光源;光年是长度单位。
分类
自然光源,人造光源。
自然光源:如太阳、萤火虫。
人造光源:篝火、点燃的蜡烛、点亮的油灯和点亮的电灯。
2.光的直线传播
条件
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光线:用来表示光传播的径迹和方向的一条带有箭头的直线。光线的引入利用了理想模型法。
光的直线传播规律的现象和应用
(1)现象:影子的形成,日食、月食的形成,小孔成像(成倒立的实像)。
(2)应用:站队,激光准直,射击“三点一线”,种树等。
口诀巧记:小孔成像影形成,射击瞄准日月食。
3.光的传播速度
光速
光在真空中的传播速度可以近似取为c=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中的传播速度约为3×108m/s。
光是一种电磁波。
光年:长度(选填“长度”或“时间”)单位,1光年表示光在1年内传播的距离。
【特别提醒】
1.本身不能发光的物体,不是光源:比如月亮、砖石、平面镜等。
2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,只是在同种介质中传播不一定沿直线传播。
3.光线是一个理想模型,实际上不存在。
4.光与声的对比
光
声
传播是否需要介质
不需要
需要
速度
真空中光速为3×108m/s=3×105km/s
15 ℃空气中声速为340m/s
v气>v液>v固
v气<v液<v固
【方法点拨】
1.用光的直线传播原理解释现象
光照射到不透明的障碍物上时,由于光沿直线传播,会在障碍物后形成暗影,如影子、日食、月食的形成等。
在眼前放一个不透明的障碍物,人眼会看不到障碍物后的物体,如“一叶障目,不见泰山”等。
物体发出的光在传播过程中遇到障碍物,且障碍物上有小孔,光通过小孔沿直线传播后,会形成倒立的实像,像的大小与像到小孔的距离有关;像的形状与物体的形状有关,与小孔的形状无关。
【教材图片讲解】
向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光从侧壁水平射入,看到缸内光路是弯的,搅拌均匀后,看到缸内的光路是直的,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
在一个空罐的底部中央位置打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,并用橡皮筋固定。将小孔对着烛焰,我们可以在薄膜上看到倒立的实像,这就是小孔成像,它的原理是光的直线传播。若将空罐向蜡烛靠近,则薄膜上的像将变大。
1.【中国传统文化】(2025·北京陈经纶中学·考前测)圭表是我国古代的天文仪器如图所示,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。通过圭表判断节气利用了什么光学知识( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.平面镜成像
考查知识
影子的形成原理
命题解读
命题意图:本题考查学生对圭表工作原理的理解,重点区分光的直线传播与其他光学现象(如反射、折射、成像)的区别。
解题思路:圭表判断节气利用了光的直线传播原理,通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化来判断节气。夏至时太阳高度角较大,表影较短;冬至时太阳高度角较小,表影较长。
【答案】C
【解析】影子是由于光的直线传播在不透明物体背光一侧形成的暗区域,通过圭表判断节气是通过影子的变化来判断的,利用了光的直线传播,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
2.【结合生活现象考查光的直线传播】下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.树下的光斑 B.湖面的倒影
C.“折断”的筷子 D.雨后的彩虹
考查知识
光的直线传播
命题解读
命题意图:题目旨在考查对光传播基本规律的理解,重点区分光沿直线传播与其他光学现象(如反射、折射、色散)的区别。
解题思路:牢记“光在均匀介质中沿直线传播”,这是几何光学的基础,而反射、折射、色散则是光的其他特性。做题时,抓住现象的本质就能轻松区分。
【答案】A
【解析】A.树下的光斑是太阳通过树叶间的缝隙形成的像,属于小孔成像现象,其原理是光沿直线传播,故A符合题意。
B.湖面的倒影是物体在水面形成的像,类似于平面镜成像,属于光的反射现象,故B不符合题意。
C.筷子在水中看起来“折断”,是因为光从水中斜射入空气中时发生了光的折射,折射光线偏离法线,人眼逆着折射光线看去,感觉筷子的位置发生了偏移,属于折射现象,故C不符合题意。
D.雨后的彩虹是太阳光经过空气中的小水珠时发生色散,其本质是光的折射现象,故D不符合题意。故选A。
考点2 光的反射
【课标要求】探究并了解光的反射定律。
1.光的反射
定义
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。
生活现象:倒影、看见自身不发光的物体、潜望镜、穿衣镜、太阳灶等
跨学科知识:杯弓蛇影、镜花水月等
光的反射定律
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
(1)三线共面:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)法线居中:入射光线和反射光线分别位于法线两侧。
(3)两角相等:反射角等于入射角。
特点
在反射现象中,光路可逆。
如垂直入射,原路返回。
2.镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
定义
射到光滑的物体表面上的平行光反射后仍然平行射出。
射到粗糙的物体表面上的平行光反射后向着不同的方向射出。
图像及特点
平行光入射,平行光反射
平行光入射,向四面八方反射
反射面
平滑
粗糙
共同点
都是光的反射现象,都遵循光的反射定律
应用
黑板反光,是因为发生了镜面反射。
能从各个方向看到本身不发光的物体,是光射到物体表面发生漫反射的缘故。
实例
黑板反光、玻璃幕墙刺眼等
看电影、看到黑板上的字
判定方法
如果只能从某一方向看到物体很亮,从其他方向看时物体很暗,则物体发生的是镜面反射
如果从各个方向都能看到物体,则物体发生的是漫反射
【易错警示】
1.由于先有入射光线,后有反射光线,所以应表述为“反射角等于入射角”,如果写成“入射角等于反射角”就不符合逻辑关系。
2.当光垂直于反射面入射时,入射角等于0°,反射角也等于0°。
3.无论是镜面反射还是漫反射,每条光线都遵循光的反射定律。
【方法点拨】
1.应用光的反射定律作图
作图依据:反射角与入射角是光线与法线的夹角,法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,法线与反射面垂直。
作图规则:光线是带箭头的实线,法线是虚线,镜面要加影线。
【教材图片解读】
我们能看到不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛;我们能从各个方向看到不发光的物体是因为光在物体表面发生了漫反射。
图乙为图甲自行车尾灯的简易图,在晚上当后面的汽车灯光射向自行车时,它能把光线“反向射回”,这是光的反射现象。作出图乙中其中一条光线的反射光路图,由光路图可知,后车灯光照在自行车尾灯时,经尾灯反射后射出的光线与入射光线平行。
1.【结合成语跨学科融合】成语是中华文化的瑰宝。下列成语能用光的反射知识解释的是( )
A.立竿见影 B.一叶障目 C.镜花水月 D.凿壁借光
考查知识
用光的反射解释倒影
命题解读
命题意图:考查学生对光的反射现象的理解,以及将物理知识与成语文化相结合的能力,有助于培养跨学科思维能力。
解题思路:抓住“光的反射”定义:光遇到物体表面返回原介质的现象,重点识别“镜面/水面成像”的关键词。
【答案】C
【解析】A.“立竿见影” 是由于光沿直线传播,杆子挡住光后形成影子,不是光的反射现象,故A不符合题意;
B.“一叶障目” 是因为光沿直线传播,树叶挡住了光线,所以无法看到物体,不能用光的反射解释,故A 不符合题意;
C.“镜花水月” 中,镜中的花和水中的月都是光照射到镜面、水面后反射形成的虚像,能用光的反射解释,故C 符合题意;
D.“凿壁借光” 利用的是光沿直线传播,通过墙壁上的小孔让光传播过来,不是光的反射,故D 不符合题意。故选C。
2.【结合生活现象考查光的反射现象】(2025·北京大兴·一模)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.铅笔在水面处“折断”了 B.放大镜把文字放大了
C.景物在水中形成倒影 D.晷针在晷面上产生影子
考查知识
用光的反射解释倒影
命题解读
命题意图:该题旨在考查学生对光现象的理解,特别是光的反射、折射和直线传播的区别。
解题思路:理解光的反射现象,即光在两种介质的交界面上发生反射,形成虚像。铅笔在水面处“折断”了,属于光的折射现象;放大镜把文字放大了:这是光的折射现象,凸透镜对光的折射作用;晷针在晷面上产生影子:这是光的直线传播现象,光被晷针遮挡形成影子。
【答案】C
【解析】A.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,属于光的折射,故A不符合题意;
B.用放大镜看字时,字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.水面相当于平面镜,景物在水中形成倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,故C符合题意;
D.光在均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是影子,晷针在晷面上产生影子是光沿直线传播形成的,故D不符合题意。故选C。
考点3 平面镜成像
【课标要求】探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
1.平面镜成像
成像原理
光的反射:入射光来自物体,反射光的反向延长线过物体在平面镜中的像,入射光和反射光相交于平面镜的入射点。
成像特点
(1)等大:像与物大小相等。
(2)等距:像与物到镜面的距离相等。
(3)垂直:像与物的连线与镜面垂直。
(4)对称:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)虚像:物体在平面镜里成的是虚像。
实像与虚像的区别
(1)实像:由光线会聚而成,能用光屏接收。
(2)虚像:由实际光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏接收。
平面镜的应用
(1)利用平面镜改变光的传播方向,如潜望镜、光纤等。
(2)利用平面镜可以成像,如穿衣镜等。
(3)扩大视觉空间,如视力检查时用到的平面镜。
2.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜对光有发散作用,可增大视野,如汽车的后视镜、公路转弯处的反光镜。
(2)凹面镜对光有会聚作用,如太阳灶、汽车前灯的反光装置。
【易错警示】
1.像和物关于镜面对称,像的大小由物体的大小决定,与物体到平面镜的距离无关,当我们远离平面镜的时候,我们觉得自己在平面镜中的像“变小”,这是视角的原因。
2.像的大小跟物体的大小总是一样,与平面镜的大小无关,无论镜子多小,都能使物体成一个完整的与物体等大的像。
3.利用平面镜成像的特点作图时,像用虚线,像和物的连线用虚线,光线用实线。
【方法技巧】
1.平面镜成像的特点:
(1)所成的像是虚像——不能成像在光屏上。
(2)像和物关于平面镜对称——等大、等距、垂直。
2.平面镜成像作图的两种方法
(1)用平面镜成像的原理作图(同一物点发出的光经反射后,反射光的反向延长线交过物点的镜面垂线于像点),如图1所示。
(2)用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)作图,如图2所示。
3.像和物关于镜面对称(轴对称图形),像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手);物体远离或靠近镜面时,像也要远离或靠近镜面相同距离,但像的大小不变。
4.水中倒影的现象中,物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关.平面镜成像与平面镜后面是否有障碍物无关。
【教材图片解读】
街口的转弯镜可以扩大视野,它是由凸面镜制成的,对光线有发散作用,成像时,它遵循光的反射定律。
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。平面镜中视力表的像为虚像,视力表在镜中的像与被测者相距5m。被测者靠近镜子时,其在镜子中的像的大小不变。
1.【生态保护与科学原理的融合】(2025·北京平谷·一模)随着平谷区生态环境的持续改善,越来越多的鸟类选择在这里栖息。2024年12月,我国一级保护野生动物白尾海雕再次出现在平谷区水域附近。如图所示,一只白尾海雕正在捕鱼的图片,关于白尾海雕在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.水中的像是光的直线传播形成的
B.白尾海雕飞得越高,水中的像越小
C.水越深,水中的像离水面越远
D.水中白尾海雕所成的像是虚像
考查知识
平面镜成像的特点和规律
命题解读
命题意图:本题通过白尾海雕捕鱼的生态场景,考查平面镜成像原理的实际应用。命题者希望学生能将生态保护与物理知识结合,理解自然现象背后的科学规律。
解题思路:牢记平面镜成像的特点:虚像、等大、等距、对称;成像原理光的反射。
【答案】D
【解析】A.白尾海雕在水面成的像是平面镜成像现象,平面镜成像原理是光的反射,故A错误;
B.平面镜成的像的大小与物体大小相等,白尾海雕大小不变,故水中的像大小也不变,故B错误;
C.平面镜成的像到水面的距离与物体到水面的距离相等,像离水面的距离与水深无关,故C错误;
D.平面镜成的像是由光的反射形成的虚像,所以水中白尾海雕所成的像是虚像,故D正确。故选D。
2.【传统文化与科学原理的融合】京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。如图所示的是演员对着镜子化妆时的情景,下列说法正确的是( )
A.演员靠近平面镜时像会变大 B.镜中的像是正立、等大的实像
C.平面镜成像是由于光的反射 D.平面镜成像是由于光的折射
考查知识
平面镜成像的特点和规律
命题解读
命题意图:本题通过京剧演员化妆的场景,考查平面镜成像的基本原理。该题将传统文化元素与物理知识结合,旨在让学生理解平面镜成像的本质特征。
解题思路:牢记平面镜成像的特点:虚像、等大、等距、对称;成像原理光的反射。
【答案】C
【解析】A.平面镜成像时,像和物体大小相等,像和物体到平面镜的距离相等;演员对着镜子化妆,演员靠近平面镜时,像的大小不变,故A错误;
BCD.平面镜成像是光在平面镜上发生反射,其反射光线的反向延长线会聚形成的正立、等大的虚像,所以平面镜成像的原理是光的反射,镜中的像是正立、等大的虚像,故C正确,BD错误。故选C。
考点4 光的折射
【课标要求】通过实验,了解光的折射现象及其特点。
1.光的折射
定义
光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
折射规律
(1)三线共面:折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)法线居中:折射光线和入射光线分居在法线两侧。
(3)空气中角大:光从空气斜射入其他介质,折射角小于入射角。光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角。当入射角增大时,折射角也增大。
特点
在光的折射现象中,光路可逆。
2.折射成像
规律
折射角和入射角的大小由光所在的介质决定,也就是说,只要产生折射,在空气中的那个角较大
折射成像
从空气中看水中的物体,或从水中看空气中的物体,看到的其实都不是物体本身,而是由于光的折射形成的比实际位置都高的虚像
【易错警示】
1.在折射现象中,光路是可逆的。
2.入射角、反射角和折射角都是指对应光线和法线间的夹角。三个角变化趋势相同,即其中任意一个角变大时,其他两个角也变大。
3.光从空气垂直射入其他介质(或从其他介质垂直射入空气),折射角=入射角=0°。
4.折射角增大的度数不等于入射角增大的度数。
【方法点拨】
1.三种光现象的举例及应用
光现象
俗语(成语)
现象
应用
光的直线传播
一叶障目、坐井观天、立竿见影等
影子的形成、日(月)食的形成、小孔成像、手影等
激光准直、射击瞄准(三点一线)、站队看齐等
光的反射
镜花水月、“江清月近人”等
倒影、平面镜成像等
穿衣镜(成像)、潜望镜(改变光路)、汽车后视镜、自行车尾灯等
光的折射
海市蜃楼、“潭清疑水浅”等
筷子在水中“折断”、在岸上看水里的鱼、光的色散等
眼镜、望远镜、放大镜、显微镜、照相机、投影仪等
2.折射成像时“像比物高”
在岸上看水里的物体,看到的是虚像且在实际物体的上方;在水中看岸上的物体,看到的同样是虚像且在实际物体的上方。
【教材图片解读】
我们站在岸上看水中的物体,会感觉到物体离水面很近,如图所示,这是由于光发生折射现象形成的。由此推断:潜入水中的人看到岸上的树木的高度要比实际的高。
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚,船上的人此时看到的是鱼的虚像,有经验的渔民会瞄准鱼的下方才有可能叉到鱼,说明人眼看到鱼在水中的位置比实际的位置浅,这是由光的折射引起的。
如图所示,是“海市辰楼”的形成原因,光在传播过程中发生弯折,从而使地平线下的城市能够被看见,这是光的折射现象,人眼睛看见的情形实际是景物的虚像,它的位置比实际位置偏高。
1.【生活现象】(2024·北京石景山·一模)图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.手在墙上的手影 B.日食的形成
C.筷子好像在水面处弯折 D.鸟巢在水中形成的倒影
考查知识
光的折射
命题解读
命题意图:本题通过对比不同光现象,考查学生对折射原理的理解与应用能力。
解题思路:筷子在水面处弯折是光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是筷子的虚像,且虚像位置比实际筷子偏高,手影:由光的直线传播形成。日食:由光的直线传播和天体遮挡形成。倒影:属于平面镜成像,由光的反射形成。逐项分析,即可得出答案。
【答案】C
【解析】A.手在墙上的手影的成像原理是光的直线传播,故A不符合题意;
B.日食的形成的原理是光的直线传播,故B不符合题意;
C.筷子好像在水面处弯折,成像原理是光的折射,故C符合题意;
D.鸟巢在水中形成的倒影,属于平面镜成像,原理是光的反射,故D不符合题意。故选C。
2.【结合古代文化考查光的折射现象】如图所示,是我国古代名瓷黑釉木叶纹盏。烧制时通过精准控制温度,将木叶融于盏中,往盏中注水后,可看到叶片仿佛漂浮在盏中。下列关于“叶片漂浮”的说法正确的是( )
A.原理是光的反射
B.原理是光的直线传播
C.看到水中的叶片是实像
D.该现象与“潭清疑水浅”的原理相同
考查知识
光的折射的概念和现象
命题解读
命题意图:本题通过古代名瓷“黑釉木叶纹盏”的视觉现象,考查学生对光的折射原理的理解与应用能力,同时融合传统文化元素,引导学生关注科学与艺术的结合。
解题思路:叶片漂浮是光从水中斜射入空气时发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看去,看到的是叶片的虚像,且虚像位置比实际叶片偏高。“潭清疑水浅”原理与该题的原理相同。
【答案】D
【解析】往盏中注水后看到叶片仿佛漂浮在盏中,是光从水中斜射入空气中发生折射形成的虚像。
A.看到水中的叶片不是光的反射形成的,光的反射是指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象,比如平面镜成像,故A错误;
B.不是光的直线传播形成的,光沿直线传播的现象有小孔成像、影子的形成等,故B错误;
C.看到水中的叶片是光的折射形成的虚像,不是实像,实像是由实际光线会聚而成的,故C错误;
D.“潭清疑水浅”也是由于光从水中斜射入空气中发生折射,折射光线远离法线,人眼逆着折射光线看过去,看到的是潭底的虚像,感觉水变浅了,原理与之相同,故D正确。故选D。
3.【结合生活现象考查光的折射规律】如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
考查知识
光的折射规律
命题解读
命题意图:通过光路图判断潜水员看到岸上树木变高的原因,考察对光的折射规律的理解和应用能力。
解题思路:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线的两侧,且当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射,即可判断潜水员看到岸上树木的光路图。
【答案】A
【解析】水中的潜水员看见岸上的树木,是因为岸上树木反射的光线从空气斜射到水中后发生折射现象,且空气中的入射角大于水中的折射角,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
考点5 光的色散
【课标要求】通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
1.光的色散
(1)太阳光射入、射出棱镜会发生折射,被“分解”成七种颜色的光,这种现象叫光的色散。这也是一种折射现象。如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(2)太阳光是白光,是由七种单色光混合而成的复色光。
(3)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同,红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大。
(4)天边的彩虹是光的色散现象;色散也是一种折射现象。
2.物体的颜色由什么决定
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,其他色光被吸收。
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,其他色光被吸收。
(3)红、绿、蓝是光的三原色,它们可以混合出各种颜色的光。三原色等量混合后为白色。
3.看不见的光
定义
特性
应用
红外线
红光之外的辐射
热作用强、穿透云雾的能力强,可用来进行遥控。
测温;红外线夜视仪;红外线遥控器;红外线烤箱
紫外线
紫光之外的辐射
化学作用强、生理作用强、具有荧光效应、适当的照射可以促进人体对钙的吸收。
灭菌、消毒;防伪
【易错警示】
如果物体是不透明的,黑色的物体会吸收所有色光,白色的物体会反射所有色光。
【教材图片解读】
在深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜,使镜的下部浸入水中,让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白色光屏上,在屏上可看到一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过水面发生折射时的偏折程度不同。
利用红外线成像
验钞机利用紫外线使钞票上的荧光物质发光
1.【结合建筑工程技术考查光现象】西安至十堰高速铁路西十高铁是陕西“米”字形高铁网中重要的一“捺”,5月18日,西安西十高架梁架设任务全部完成,为后续无砟轨道施工奠定了坚实基础。如图所示是无人机拍摄的建设现场,下列有关说法正确的是( )
A.阳光中的紫外线可以灭菌,也可以用来遥控无人机
B.铁路桥在地面上的影子是由光的反射形成的
C.工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射不遵循光的反射定律
考查知识
不透明物体的颜色
命题解读
命题意图:本题通过西安至十堰高铁建设场景,考查学生对光现象(反射、折射、光的传播)的理解,结合物理知识与实际应用,培养科学思维。
解题思路:紫外线可灭菌,但遥控无人机通常使用红外线或无线电波;影子由光的直线传播形成;物体颜色由反射光决定,绿色马甲反射绿光;漫反射仍遵循反射定律,只是反射光方向分散,根据各项分析,即可得出结论。
【答案】C
【解析】A.阳光中的紫外线可以灭菌,可以用来遥控无人机的红外线,故A错误;
B.铁路桥在地面上的影子是由光的直线传播形成的,故B错误;
C.不透明物体的颜色是反射的色光决定的,工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光,吸收其它色光,故C正确;
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射,漫反射遵循光的反射定律,故D错误。故选C。
2.【技术与生活结合】苏州街头有一个会说话的交通警示产品,名为“路口智能语音警示柱”。它在行人绿灯亮起的时候开启语音提示“绿灯亮起请通行”;在红灯状态下,开启检测模式,当检测到行人闯红灯行为时,语音播报提示“红灯亮起请勿通行”。检测模式下检测器检测到的是( )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
考查知识
红外线的特点及应用
命题解读
命题意图:本题通过苏州街头的“路口智能语音警示柱”这一真实案例,考查学生对不可见光技术应用的理解,重点在于区分不同传感器的工作原理。
解题思路:红外线具有热效应,人、动物、车辆等物体都会辐射红外线,且强度不同。警示柱通过红外线成像原理,能区分行人与车辆,实现精准检测。
【答案】A
【解析】在交通领域的检测设备中,常用红外线或电磁波来检测物体(如行人)的存在和运动状态。考虑到初中物理知识范畴,红外线属于电磁波的一种,且广泛应用于各类感应和检测装置,如自动门、红外测温仪等。路口智能语音警示柱的检测器,正是利用了红外线能够感知物体(行人)辐射的红外线或反射的红外线来判断是否有行人闯红灯,因此检测模式下检测器检测到的是红外线,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
3.【结合生活现象考查光现象的辨析】光的世界美妙无穷,图中有关光现象的描述正确的是( )
A.图甲:手影的形成原理与日食不相同
B.图乙:电视屏幕上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
C.图丙:漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
D.图丁:洒水车后面出现人工彩虹,属于光的色散现象
考查知识
光的色散原理及现象
命题解读
命题意图:本题旨在考查学生对光现象基本原理的理解,包括光的直线传播、色光的三原色、光的反射定律以及光的色散现象。通过具体情境的描述,检验学生是否能够准确区分不同光现象的本质特征。
解题思路:手影是光在直线传播时,遇到不透明物体(如手)后,在物体后面留下的阴影;日食是月球运行到太阳和地球之间,遮挡了太阳光,形成地球上的阴影区域。电视屏幕上色彩丰富的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,而不是红、黄、蓝。红、绿、蓝是色光的三原色,通过不同比例的混合可以产生各种颜色。无论是漫反射还是镜面反射,都遵循光的反射定律。漫反射发生在粗糙的表面上,反射光线向各个方向传播,但每条光线的反射角等于入射角。洒水车后面出现的人工彩虹是太阳光被水滴分解成各种颜色的光,属于光的色散现象。光的色散是指白光通过棱镜或水滴等介质时,分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。
【答案】D
【解析】A.手影和日食的原理相同,都是光的直线传播形成的,故A错误;
B.色光的三原色是红、绿、蓝,电视屏幕上色彩丰富的画面由红、绿、蓝三种色光混合而成,故B错误;
C.无论是漫反射,还是镜面反射,都遵循光的反射定律,故C错误;
D.人工彩虹是太阳光被分解成各种颜色的光,属于光的色散现象,故D正确。故选D。
考点6 光学实验综述
【课标要求】探究并了解光的反射定律。探究并了解平面镜成像时像与物的关系。
1.探究光的反射定律
实验器材
激光笔、不同颜色的笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等
实验装置
如图所示
设计与进行实验
1.实验环境:实验应在较暗的环境中进行。
2.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面垂直放置。
3.实验步骤:
(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板沿 方向射入,经平面镜反射,反射光线沿射出.在纸板上用笔描出入射光和反射光 的径迹;改变入射光线和法线的夹角,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
(2)取下纸板,用量角器测量入射角和反射角 ,将数据记录在表格中。
(3)把纸板 向前或向后折,如图乙所示,发现不能(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线.该现象说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
实验结论
在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
交流与讨论
1.多次改变入射角大小的目的:避免偶然性,使实验结论更具有普遍性。
2.若将光线沿图甲中方向射入,发现光线沿 射出,说明 反射现象中,光路可逆。
3.从纸板的不同角度都能看到光线,说明光线在纸板上发生了漫反射。
4.如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后,反射光线存在(选填“存在”或“不存在”),在纸板的另一半上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
实验改进
1.用带有角刻度的纸板进行实验,如图丙所示,改进后的优点是可以直接读取实验中的入射角和反射角的大小,简化操作。
2.如图丁所示,将光源固定在铁架台上,这样做的优点是光线更稳定,便于操作。
【方法点拨】
1.纸板的作用(在探究光的反射定律中)
在探究光的反射定律的实验中,纸板的作用是显示光的传播路径;将纸板向后折转,可探究入射光线、反射光线与法线是否共面。
2.探究平面镜成像的特点
实验器材
两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺、笔等。
实验装置
设计与进行实验
1.主要器材的作用:
(1)用两支完全一样的蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系。
(2)用薄的玻璃板代替平面镜的目的是便于观察和确定像的位置。
(3)刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离。
(4)光屏的作用是观察像能否成在光屏上,从而判断像的虚实。
2.实验步骤:
(1)在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板.沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛 放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面(选填“前面”或“后面”)的像。
(3)再拿另一支外形相同不点燃(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛 竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去与蜡烛 的像完全重合,在纸上记下
两支蜡烛的位置,并观察蜡烛与蜡烛 的像大小是否相同。
(4)移动点燃的蜡烛,重做实验。
(5)用直线把每次实验中蜡烛 和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,并将数据记录在表格中。
(6)实验中移去未点燃的蜡烛 ,并在其位置上放置一个光屏,在光屏上不能承接到点燃蜡烛 的像。
实验结论
平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像是虚像。
交流与讨论
1.多次移动蜡烛的位置的目的是避免偶然性,使实验结论更具有普遍性。
2.蜡烛无法与蜡烛的像完全重合,原因可能是平面镜放置时与纸面不垂直。
3.用棋子代替蜡烛进行实验时,看不清棋子的像,应用手电筒照亮棋子。
实验改进
1.玻璃板下面选用方格纸而不用白纸,这样做的优点是便于直接比较蜡烛与像到平面镜的距离。
2.将两个蜡烛换成两个相同的发光棋子,这样做的好处是棋子的大小不会改变,便于比较像与物的大小关系。
【方法点拨】
1.等效替代法在探究平面镜成像特点中的应用
在探究平面镜成像特点的实验中,平面镜所成的像始终和物体在平面镜的异侧,无法确定像的位置、比较像和物的大小,因此,另选与物体A等大的物体B代替物体A移到平面镜后,完成像的位置确定、像和物的大小比较。
1.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京房山·一模)小晶探究反射光线跟入射光线和法线是否在同一个平面内。他选用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材组成如图甲所示的实验装置。用激光笔1发出的光束垂直照射在平面镜O点上作为法线NO,用激光笔2发出的光束斜射到O点上作为入射光线AO,把观察到的反射光束作为反射光线OB,如图乙所示。
主要实验步骤:多次改变入射光束,从而改变入射光线和法线构成的平面,每次都应从侧面(如图乙所示) (选填“①”或“②”)号位观察,若反射光线总是能同时挡住 ,则说明三条线在同一平面内。
考查知识
探究光的反射定律
命题解读
命题意图:这道题旨在考察对光的反射定律中“共面性”的理解,以及实验设计中观察角度的选择能力。通过实验操作,验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,是光学实验中的经典内容。
解题思路:根据光的反射定律:反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。实验中,通过改变入射光线的方向,观察反射光线是否始终与入射光线和法线共面,从而验证这一规律。观察角度的选择应从侧面观察,可以清晰看到反射光线是否与入射光线和法线在同一平面内。多次改变入射光束的方向,从而改变入射光线和法线构成的平面。每次从侧面观察,若反射光线总是能同时挡住入射光线和法线,则说明三条线在同一平面内。
【答案】② 法线和入射光线
【解析】[1]实验中,多次改变入射光束,从而改变入射光线和法线构成的平面,每次都应从侧面②号位观察,如果①号位观察,反射光线进入眼睛中,不能观察到反射光线、入射光线和法线的位置关系。
[2]当反射光线挡住入射光线和法线时,不能观察到入射光线和法线时,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
2.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京海淀·二模)用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点;
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像 ,分别测量A和B到玻璃板的距离u和v,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时, 。
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将 置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并 (选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
考查知识
探究平面镜成像的特点
命题解读
命题意图:本题旨在考查学生对平面镜成像特点的理解和实验操作能力。通过实验数据的分析,引导学生总结出像距与物距的关系;通过虚像的探究,加深对虚像性质的理解。
解题思路:问题(1),通过实验数据的对比,可直接得出像距与物距相等的结论。问题(2),理解虚像的性质,知道虚像无法在光屏上呈现,因此需要通过光屏直接观察来验证像的虚实。
【答案】(1)完全重合 像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u
(2)光屏 直接
【解析】(1)[1]调整蜡烛B的位置时,需要从多个角度观察,直到B与A的像完全重合,此时B的位置就是A的像的位置。
[2]分析表格数据可知,六组实验中像距v与物距u始终相等,说明平面镜成像时,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(2)[1][2]要验证平面镜所成的像是否为虚像,应将光屏放在玻璃板后15.0cm处(即像的位置),直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像。若光屏上不能接收到像,说明平面镜成的是虚像。
3.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京十一学校·三模)小一利用图甲中的实验装置探究光的反射规律。
(1)将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”)。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光,以一定的角度向后翻折纸板,发现在纸板上看不到反射光,该现象说明发生反射现象时, 。
(3)熔岩塔式光热电站是利用多面可以自动调节角度的定日镜将太阳光准确地反射到吸热塔顶端产生聚热效果从而发电。如图乙是上午某时刻一束太阳光照射到定日镜平面镜上的情境,随着太阳的移动,当太阳从1位置移动到2位置时,定日镜应 (选填“顺”或“逆”)时针转动使太阳光反射到吸热塔顶端。
考查知识
探究光的反射定律
命题解读
命题意图:这道题通过实验探究和实际应用相结合的方式,考查学生对光的反射定律的理解和应用能力,同时引导学生关注科学知识在实际生活中的应用(如太阳能发电等)。
解题思路:实验中需要观察反射光的路径,粗糙的表面能产生漫反射,使反射光向各个方向散射,从而更容易在纸板上看到反射光。当纸板向后翻折时,反射光线不再位于纸板所在的平面内,因此在纸板上看不到反射光。这说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。太阳从位置1移动到位置2时,入射光线的方向发生了变化。为了保持反射光线始终指向吸热塔顶端,定日镜需要调整角度。根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此定日镜需要逆时针转动,以适应太阳位置的变化。
【答案】(1)粗糙
(2)反射光线入射光线和法线在同一平面内
(3)逆
【知识点】探究光的反射定律实验装置和实验操作
【解析】(1)为了让每个位置的同学都看到纸板上的光线,应尽量选择粗糙的纸板,让光在纸板上发生漫反射。
(2)以一定的角度向后翻折纸板,发现在纸板上看不到反射光,而弯折纸板前能够看到反射光,说明反射光线仍然在原来的平面内,所以现象说明发生反射现象时,反射光线入射光线法线在同一平面内。
(3)根据图示可知,当太阳从1位置移动到2位置时,入射角增大,所以反射角也会增大,为了使太阳光仍然照射到原位置,所以需要减小反射光线和入射光线之间的夹角,所以定日镜应逆时针旋转一定角度。
一、自制简易潜望镜
1.潜望镜原理
潜望镜是一种利用光学原理制作的观察装置。
(1)基本构造
潜望镜主要由两面平行且呈45°角的平面镜组成,分别位于潜望镜的两端。第一面镜子接收来自高处的光线,第二面镜子将光线反射到观察者的眼中。
(2)光线传播路径
光线从高处进入潜望镜,首先照射到第一面镜子。由于镜子的角度为45°,光线被反射到第二面镜子。第二面镜子再次将光线反射,最终进入观察者的眼睛。
(3)观察方式
观察者只需看向第二面镜子,即可看到高处的景象。这种设计利用了光的反射定律和平面镜成像特点等知识,使得观察者无需暴露自身位置即可获取外部信息。
2.制作过程
(1)准备材料
长纸盒、两面小镜子、胶带、铅笔、剪刀、直角三角板、直尺。
(2)制作步骤
①在纸盒两个长边距边缘约1厘米处各画一条直线。
②用直角三角板在纸盒两端距边缘约1厘米处各画一条斜线。
③在纸盒的对应面上重复画上面的线。
④用剪刀将4条斜线剪开。
⑤像图中那样,将两面镜子插入纸盒开口,并保持镜子的反射面是相对的。
⑥在镜子的反射面前各开一个窗口。
(3)观察及改进
使用制作的潜望镜观察事物,并改进潜望镜。
【教考衔接】(25-26·江苏镇江丹徒·月考)如图甲所示,潜艇中的人利用潜望镜在水下也能观察水面上的情况。利用两块镜片可自制一个简易潜望镜,如图乙、丙所示。
(1)用潜望镜可以从海面下看到海面上船只,说明 (选填序号:“①光可以沿曲线传播”或“②镜片可以改变光的传播路径”),图乙中两个观察口对应图丙中 (选填“①④”或“②③”);
(2)图丙中两块镜片是 (选填“玻璃板”或“平面镜”),镜面是 (选填“相对”或“相背”)放置的;
(3)船只反射的光射向潜望镜后经过 次反射后射入人眼,观察者通过潜望镜看到的船只的像与直接在潜艇正上方水面上看到的船只左右 (选填“一致”或“相反”)。
【答案】(1)② ②③
(2)平面镜 相对
(3) 2 一致
【知识点】平面镜成像的特点和规律、潜望镜
【解析】(1)[1]潜望镜可以把高处物体反射的光线,经过两次镜面反射,反射到低处,使低处的人看到高处的物体∶由潜望镜可以从海面下看到海面上船只,说明镜片可以改变光的传播路径。
[2]图乙中两个观察口对应图丙中②③,即物体反射的光线从②进入镜筒,经过两次镜面反射,从③口射出。
(2)[1][2]平面镜只反射,光线不能透过,平面镜比玻璃板反射光线效果更好,图丙中两块镜片是平面镜,镜面是相对放置的,上面平面镜把光线直接反射到下面的平面镜上。
(3)[1][2]船只反射的光射向两个平面镜2次反射后射入人眼,经平面镜一次反射成像时,像和物体左右对调,由于经过了两次平面镜反射,观察者通过潜望镜看到的船只的像与直接在潜艇正上方水面上看到的船只左右一致。
1.【生活情境】(2025·内蒙古·中考真题)楼间距过小会影响采光。如图,楼房上的影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光发生了色散
【答案】A
【解析】楼房上的影子是太阳光被不透明的楼房阻挡后,在后方形成了影子,是因为光在均匀介质中沿直线传播,故A符合题意;BCD不符合题意。故选A。
2.【生活情境】(2025·河北·中考真题)图示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.筷子“弯折” B.楼台倒影
C.萌娃变“蛙” D.雨后彩虹
【答案】C
【解析】A.筷子“弯折”,是筷子反射的光由水中斜射入空气,在水面处发生折射,折射光线远离法线进入人眼中,人眼逆着折射光线看到筷子的虚像在筷子的上方,所以插入水中的筷子看起来会变“弯折”,故A不符合题意;
B.楼台倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.萌娃变“蛙”是小孩的影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光经过小水珠组成的三棱镜分解成七种颜色的光,属于光的色散现象,是光的折射形成的,故D不符合题意。故选C。
3.【传统文化】(2025·山东淄博·中考真题)许多优美的诗词蕴含着丰富的物理知识,对下列诗词中的物理现象解释正确的是( )
A.楼台倒影入池塘——“倒影”是光的折射形成的虚像
B.绿树阴浓夏日长——“阴浓”是光的反射形成的实像
C.桃红又是一年春——“桃红”是因为桃花吸收红色光
D.谁持彩练当空舞——“彩练”是光的色散形成的
【答案】D
【解析】A.“楼台倒影入池塘” 的 “倒影”类似平面镜成像,是光的反射形成的虚像,而非折射,故A错误;
B.“绿树阴浓夏日长” 的 “阴浓” 是光的直线传播形成的影子,不是反射形成的实像,故B错误;
C.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,“桃红” 是因为桃花反射红色光,而非吸收,故C错误;
D.“谁持彩练当空舞” 的 “彩练” 指彩虹,是光的色散现象,是太阳光通过水滴折射、反射后分解成多种色光形成的。故D正确。故选D。
4.(2025·吉林·中考真题)下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.日晷计时 B.海市蜃楼 C.镜花水月 D.立竿见影
【答案】C
【解析】A.日晷计时是利用光的直线传播,光沿直线传播形成影子来计时,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的,故B不符合题意;
C.镜花水月属于平面镜成像,是光的反射形成的,故C符合题意;
D.立竿见影是光的直线传播形成的影子,故D不符合题意。故选C。
5.(2025·新疆·中考真题)阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射,从太阳升起到落山的过程中,折射角( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】C
【解析】当光从空气中斜射入水时,会发生折射,折射角随入射角的增大而增大。太阳从升起到落山的过程中,日出到正午:太阳高度逐渐增大,入射角由接近90°逐渐减小到最小,折射角随之逐渐减小。正午到日落:太阳高度逐渐减小,入射角由最小逐渐增大到接近90°,折射角随之逐渐增大。因此,折射角的变化为先减小后增大。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
6.【生活情境】(2025·江苏扬州·中考真题)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】铅笔反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的铅笔位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来铅笔向上弯折。由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
7.【传统文化】(2025·山东济南·中考真题)我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为 选填(“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)可以减小“重影”对实验的影响;
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在 (选填“”或“”)处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同;
(3)改变蜡烛的位置,重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中为蜡烛A的位置,为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是 ;
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论;
(5)如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板 (选填“增大”或“减小”)点到玻璃板的距离。
【答案】薄玻璃板 见解析 顺时针 减小
【解析】(1)[1]玻璃板的两个面均可以反射成像,若玻璃板较厚,则两个像前后距离较大,会发现蜡烛的像有明显“重影”,所以为减小“重影”对实验的影响,应使用薄玻璃板。
(2)[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称,如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,应在处标记像的位置。
(3)[3]观察图丙,连接A1与B1、A2与B2、A3与B3,可以发现这些连线都与玻璃板所在直线垂直,并且测量A1到玻璃板的距离和B1到玻璃板的距离、A2到玻璃板的距离和B2到玻璃板的距离、A3到玻璃板的距离和B3到玻璃板的距离,会发现像和物到平面镜的距离相等。所以根据图丙得到的结论是:像和物到平面镜的距离相等,像和物的连线与平面镜垂直。
(5)[4][5]平面镜成像中,像与物到玻璃板的距离相等,且像与物的连线与镜面垂直。如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴顺时针转动一定角度(小于90度),使得玻璃板与像与物的连线PQ垂直,此时物距较大,所以还需要移动玻璃板减小点到玻璃板的距离。
8.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。
实验次序
1
2
3
…
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线 于镜面;
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 ;
(3)纸板是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板向后折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的;
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从点向左移动到点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
【答案】(1)垂直
(2)等于 寻找普遍规律,避免偶然性
(3)不能 在
(4)可逆
(5)上升
【解析】(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线与镜面垂直,可以看作法线。
(2)[1][2]分析表格数据可知,反射角随入射角增大而增大,且大小保持一致,可得:在反射现象中,反射角等于入射角;本实验是探究类实验,实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
(3)[1][2]如图乙所示,把纸板向后折,左右两侧纸板不在同一平面,,在纸板上不能看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出,光的传播路径与之前完全相反。此现象表明:在反射现象中,光路是可逆的。
(5)水面变化时,入射角不变,则反射角不变。反射光的光斑从点向左移动到点,说明反射点左移,则说明水面上升了。
9.(2025·江苏苏州·中考真题)小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板 放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像 ,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是 ;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿 方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内 处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
【答案】(1)竖直
(2)重合
(3)方法2
(4) N
【解析】(1)为使得像成在桌面上,将白纸平铺在水平桌面上后,应再将玻璃板竖直放置在纸上。
(2)为了探究物像的大小和位置关系,在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,在纸上分别记录A、B的位置。
(3)为使得成像更清晰,应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面,同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置,所以在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,测量方法中正确的是方法2。
(4)[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像,且像与物关于平面镜对称,要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内N处;当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内M处。
10.(2025·四川广安·中考真题)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 ;
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm;
(3)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线 ;(保留作图痕迹)
(4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了 。
【答案】(1)相等
(2)12
(3)
(4)折射
【解析】(1)实验中选取两支相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,人眼中玻璃板前面观察蜡烛A的像,不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,同时观察蜡烛B与A的像完全重合,说明物体在平面镜中所成的像与物体大小相等。
(2)平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为12cm。
(3)过入射点作法线,根据反射角等于入射角在法线右侧画出反射光线,如图所示:
(4)当光线斜射到玻璃板上时,除了一部分光线发生反射外,还有一部分光线会进入玻璃板发生折射,导致反射光的光强减弱,因此看起来比入射光暗。
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专题02 光现象
目 录
01·考情剖析·命题前瞻 2
02·时空导航·网络构建 3
03·考点通关·靶向突破 4
考点1 光的直线传播 4
教材·知识夯基
1.光源
2.光的直线传播
3.光的传播速度
中考·考法聚焦
考法1 中国传统文化
考法2 教材素材链接
考点2 光的反射 6
教材·知识夯基
1.光的反射
2.镜面反射和漫反射
中考·考法聚焦
考法1 结合古诗词跨学科融合
考法2 结合波形图考查声音的特性
考法3 结合古代乐器考查声音的特性
考法4 以生活场景为切入点考查声音的特性
考点3 平面镜成像 11
教材·知识夯基
1.平面镜成像
2.凸面镜和凹面镜
中考·考法聚焦
考法1 教材素材链接
考法2 结合新科技考查声的利用
考点4 光的折射 13
教材·知识夯基
1.光的折射
2.折射成像
中考·考法聚焦
考法1 通过生活场景考查噪声的控制
考点5 光的色散 15
教材·知识夯基
1.色散
2.物体的颜色由什么决定
3.看不见的光
中考·考法聚焦
考法1 通过实验现象总结物理规律
考点6 光学实验综述 15
教材·知识夯基
1.探究光的反射定律
2.探究平面镜成像的特点
中考·考法聚焦
考法1 通过实验现象总结物理规律
04·素养拓展·思维进阶 17
拓展01 自制简易潜望镜
05·优题精选·练能提分 18
考点
考查形式
考查内容
考法分析
光的直线传播
☑选择题
光源、光的直线传播规律、光速
结合传统文化:介绍我国古代圭表,用光的直线传播解释现象。如2021・北京卷T24
光的反射
☑选择题
☑实验题
光的反射、探究光的反射定律
结合日常生活:列举日常生活常见现象,辨别光现象。如2023・北京卷T2
平面镜成像
☑选择题
☑实验题
平面镜成像的特点、实像和虚像、探究平面镜成像的特点
科学探究:介绍探究平面镜成像的规律。如2024·北京卷T20、2022·北京卷T19
光的折射
☑选择题
☑实验题
光的折射及其规律
结合日常生活:列举日常生活常见现象,辨别光现象。如2022·北京卷T2
光的色散
☑选择题
光的色散、物体的颜色由什么决定、看不见的光
五年未考查
命题新趋势
1、弘扬传统文化:通过引入我国古代的天文仪器,如圭表、皮影戏、日晷、故宫角等,不仅丰富了考查形式和内容,还让学生深入了解传统文化,从而增强文化自信。此外,借助古诗词和成语等跨学科元素,促进了学科间的融合。
2、生活情境化:铅笔在水中弯折、雨后彩虹、水中倒影、手影、日食等生活中熟悉且常见的现象,生动展现了生活处处有物理的理念。
命题预测
注重情境创设:试题越来越多地融入中华优秀传统文化(如日晷、圭表、皮影戏)、前沿科技(如路口智能语音警示柱、无人机)和日常生活(如倒影、雨后彩虹,手影)等真实情境,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。
强化实验探究:用实验(如用平面镜探究光的反射规律、用玻璃板和蜡烛探究平面镜成像特点)来考查学生对物理研究方法的理解,而不仅是结论的记忆。
出现跨学科融合:部分题目开始体现物理与语文诗词等学科的融合,例如,分析诗词或成语的光学原理。
考点1 光的直线传播
1.光源
定义
自身能够________的物体叫作光源。
月亮、宝石、镜子等物体本身不会发光,不是光源;光年是长度单位。
分类
________光源,________光源。
自然光源:如太阳、萤火虫。
人造光源:篝火、点燃的蜡烛、点亮的油灯和点亮的电灯。
2.光的直线传播
条件
光在________________中是沿直线传播的。
光线:用来表示光传播的________和________的一条带有箭头的直线。光线的引入利用了理想模型法。
光的直线传播规律的现象和应用
(1)现象:________,日食、月食的形成,________(成倒立的实像)。
(2)应用:站队,激光准直,射击“三点一线”,种树等。
口诀巧记:小孔成像影形成,射击瞄准日月食。
3.光的传播速度
光速
光在真空中的传播速度可以近似取为c=________m/s=3×105km/s;光在空气中的传播速度约为________m/s。
光是一种电磁波。
光年:________(选填“长度”或“时间”)单位,1光年表示光________内传播的距离。
【特别提醒】
1.本身不能发光的物体,不是光源:比如月亮、砖石、平面镜等。
2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,只是在同种介质中传播不一定沿直线传播。
3.光线是一个理想模型,实际上不存在。
4.光与声的对比
光
声
传播是否需要介质
________
________
速度
真空中光速为________m/s=________km/s
15 ℃空气中声速为________m/s
v气________v液________v固
v气________v液________v固
【方法点拨】
1.用光的直线传播原理解释现象
光照射到不透明的障碍物上时,由于光沿直线传播,会在障碍物后形成暗影,如影子、日食、月食的形成等。
在眼前放一个不透明的障碍物,人眼会看不到障碍物后的物体,如“一叶障目,不见泰山”等。
物体发出的光在传播过程中遇到障碍物,且障碍物上有小孔,光通过小孔沿直线传播后,会形成倒立的实像,像的大小与像到小孔的距离有关;像的形状与物体的形状有关,与小孔的形状无关。
【教材图片讲解】
向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光从侧壁水平射入,看到缸内光路是弯的,搅拌均匀后,看到缸内的光路是直的,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
在一个空罐的底部中央位置打一个小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,并用橡皮筋固定。将小孔对着烛焰,我们可以在薄膜上看到倒立的实像,这就是小孔成像,它的原理是光的直线传播。若将空罐向蜡烛靠近,则薄膜上的像将变大。
1.【中国传统文化】(2025·北京陈经纶中学·考前测)圭表是我国古代的天文仪器如图所示,由“圭”和“表”两个部件组成:沿正南正北方向平放的尺叫作圭;直立在平地上的标杆或石柱叫作表。圭和表相互垂直。通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气。通过圭表判断节气利用了什么光学知识( )
A.光的反射 B.光的折射
C.光的直线传播 D.平面镜成像
2.【结合生活现象考查光的直线传播】下列现象中,可用“光沿直线传播”解释的是( )
A.树下的光斑 B.湖面的倒影
C.“折断”的筷子 D.雨后的彩虹
考点2 光的反射
【课标要求】探究并了解光的反射定律。
1.光的反射
定义
光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被____________的现象叫光的反射。
生活现象:倒影、看见自身不发光的物体、潜望镜、穿衣镜、太阳灶等
跨学科知识:杯弓蛇影、镜花水月等
光的反射定律
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在____________;反射光线和入射光线分别____________;反射角______入射角。
(1)三线共面:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)法线居中:入射光线和反射光线分别位于法线两侧。
(3)两角相等:反射角等于入射角。
特点
在反射现象中,光路______。
如垂直入射,原路返回。
2.镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
定义
射到______的物体表面上的______反射后仍然____________。
射到______的物体表面上的______反射后向着____________。
图像及特点
平行光入射,平行光反射
平行光入射,向四面八方反射
反射面
平滑
粗糙
共同点
都是光的反射现象,都遵循光的______定律
应用
黑板反光,是因为发生了____________。
能从各个方向看到本身不发光的物体,是光射到物体表面发生______的缘故。
实例
黑板反光、玻璃幕墙刺眼等
看电影、看到黑板上的字
判定方法
如果只能从____________看到物体很亮,从其他方向看时物体很暗,则物体发生的是____________
如果从______都能看到物体,则物体发生的是______
【易错警示】
1.由于先有入射光线,后有反射光线,所以应表述为“反射角等于入射角”,如果写成“入射角等于反射角”就不符合逻辑关系。
2.当光垂直于反射面入射时,入射角等于0°,反射角也等于0°。
3.无论是镜面反射还是漫反射,每条光线都遵循光的反射定律。
【方法点拨】
1.应用光的反射定律作图
作图依据:反射角与入射角是光线与法线的夹角,法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,法线与反射面垂直。
作图规则:光线是带箭头的实线,法线是虚线,镜面要加影线。
【教材图片解读】
我们能看到不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛;我们能从各个方向看到不发光的物体是因为光在物体表面发生了漫反射。
图乙为图甲自行车尾灯的简易图,在晚上当后面的汽车灯光射向自行车时,它能把光线“反向射回”,这是光的反射现象。作出图乙中其中一条光线的反射光路图,由光路图可知,后车灯光照在自行车尾灯时,经尾灯反射后射出的光线与入射光线平行。
1.【结合成语跨学科融合】成语是中华文化的瑰宝。下列成语能用光的反射知识解释的是( )
A.立竿见影 B.一叶障目 C.镜花水月 D.凿壁借光
2.【结合生活现象考查光的反射现象】(2025·北京大兴·一模)如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.铅笔在水面处“折断”了 B.放大镜把文字放大了
C.景物在水中形成倒影 D.晷针在晷面上产生影子
考点3 平面镜成像
【课标要求】探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
1.平面镜成像
成像原理
光的反射:入射光来自物体,反射光的反向延长线过物体在平面镜中的像,入射光和反射光相交于平面镜的入射点。
成像特点
(1)______:像与物大小相等。
(2)______:像与物到镜面的距离相等。
(3)______:像与物的连线与镜面垂直。
(4)______:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)______:物体在平面镜里成的是虚像。
实像与虚像的区别
(1)实像:由光线会聚而成,能用光屏接收。
(2)虚像:由实际光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏接收。
平面镜的应用
(1)利用平面镜改变光的传播方向,如潜望镜、光纤等。
(2)利用平面镜可以成像,如穿衣镜等。
(3)扩大视觉空间,如视力检查时用到的平面镜。
2.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜对光有______作用,可增大视野,如汽车的后视镜、公路转弯处的反光镜。
(2)凹面镜对光有______作用,如太阳灶、汽车前灯的反光装置。
【易错警示】
1.像和物关于镜面对称,像的大小由物体的大小决定,与物体到平面镜的距离无关,当我们远离平面镜的时候,我们觉得自己在平面镜中的像“变小”,这是视角的原因。
2.像的大小跟物体的大小总是一样,与平面镜的大小无关,无论镜子多小,都能使物体成一个完整的与物体等大的像。
3.利用平面镜成像的特点作图时,像用虚线,像和物的连线用虚线,光线用实线。
【方法技巧】
1.平面镜成像的特点:
(1)所成的像是虚像——不能成像在光屏上。
(2)像和物关于平面镜对称——等大、等距、垂直。
2.平面镜成像作图的两种方法
(1)用平面镜成像的原理作图(同一物点发出的光经反射后,反射光的反向延长线交过物点的镜面垂线于像点),如图1所示。
(2)用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)作图,如图2所示。
3.像和物关于镜面对称(轴对称图形),像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手);物体远离或靠近镜面时,像也要远离或靠近镜面相同距离,但像的大小不变。
4.水中倒影的现象中,物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关.平面镜成像与平面镜后面是否有障碍物无关。
【教材图片解读】
街口的转弯镜可以扩大视野,它是由凸面镜制成的,对光线有发散作用,成像时,它遵循光的反射定律。
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。平面镜中视力表的像为虚像,视力表在镜中的像与被测者相距5m。被测者靠近镜子时,其在镜子中的像的大小不变。
1.【生态保护与科学原理的融合】(2025·北京平谷·一模)随着平谷区生态环境的持续改善,越来越多的鸟类选择在这里栖息。2024年12月,我国一级保护野生动物白尾海雕再次出现在平谷区水域附近。如图所示,一只白尾海雕正在捕鱼的图片,关于白尾海雕在水中所成的像,下列说法正确的是( )
A.水中的像是光的直线传播形成的
B.白尾海雕飞得越高,水中的像越小
C.水越深,水中的像离水面越远
D.水中白尾海雕所成的像是虚像
2.【传统文化与科学原理的融合】京剧被列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录。如图所示的是演员对着镜子化妆时的情景,下列说法正确的是( )
A.演员靠近平面镜时像会变大 B.镜中的像是正立、等大的实像
C.平面镜成像是由于光的反射 D.平面镜成像是由于光的折射
考点4 光的折射
【课标要求】通过实验,了解光的折射现象及其特点。
1.光的折射
定义
光从空气斜射入水中时,传播方向____________,这种现象叫光的折射。
折射规律
(1)三线共面:折射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(2)法线居中:折射光线和入射光线分居在法线两侧。
(3)空气中角大:光从空气斜射入其他介质,折射角小于入射角。光从其他介质斜射入空气,折射角大于入射角。当入射角增大时,折射角也增大。
特点
在光的折射现象中,光路可逆。
2.折射成像
规律
折射角和入射角的大小由光所在的介质决定,也就是说,只要产生折射,在空气中的那个角较大
折射成像
从空气中看水中的物体,或从水中看空气中的物体,看到的其实都不是物体本身,而是由于光的折射形成的比实际位置都高的虚像
【易错警示】
1.在折射现象中,光路是可逆的。
2.入射角、反射角和折射角都是指对应光线和法线间的夹角。三个角变化趋势相同,即其中任意一个角变大时,其他两个角也变大。
3.光从空气垂直射入其他介质(或从其他介质垂直射入空气),折射角=入射角=0°。
4.折射角增大的度数不等于入射角增大的度数。
【方法点拨】
1.三种光现象的举例及应用
光现象
俗语(成语)
现象
应用
光的直线传播
一叶障目、坐井观天、立竿见影等
影子的形成、日(月)食的形成、小孔成像、手影等
激光准直、射击瞄准(三点一线)、站队看齐等
光的反射
镜花水月、“江清月近人”等
倒影、平面镜成像等
穿衣镜(成像)、潜望镜(改变光路)、汽车后视镜、自行车尾灯等
光的折射
海市蜃楼、“潭清疑水浅”等
筷子在水中“折断”、在岸上看水里的鱼、光的色散等
眼镜、望远镜、放大镜、显微镜、照相机、投影仪等
2.折射成像时“像比物高”
在岸上看水里的物体,看到的是虚像且在实际物体的上方;在水中看岸上的物体,看到的同样是虚像且在实际物体的上方。
【教材图片解读】
我们站在岸上看水中的物体,会感觉到物体离水面很近,如图所示,这是由于光发生折射现象形成的。由此推断:潜入水中的人看到岸上的树木的高度要比实际的高。
鱼儿在清澈的水中游动,可以看得很清楚,船上的人此时看到的是鱼的虚像,有经验的渔民会瞄准鱼的下方才有可能叉到鱼,说明人眼看到鱼在水中的位置比实际的位置浅,这是由光的折射引起的。
如图所示,是“海市辰楼”的形成原因,光在传播过程中发生弯折,从而使地平线下的城市能够被看见,这是光的折射现象,人眼睛看见的情形实际是景物的虚像,它的位置比实际位置偏高。
1.【生活现象】(2024·北京石景山·一模)图所示的光现象,由于光的折射形成的是( )
A.手在墙上的手影 B.日食的形成
C.筷子好像在水面处弯折 D.鸟巢在水中形成的倒影
2.【结合古代文化考查光的折射现象】如图所示,是我国古代名瓷黑釉木叶纹盏。烧制时通过精准控制温度,将木叶融于盏中,往盏中注水后,可看到叶片仿佛漂浮在盏中。下列关于“叶片漂浮”的说法正确的是( )
A.原理是光的反射
B.原理是光的直线传播
C.看到水中的叶片是实像
D.该现象与“潭清疑水浅”的原理相同
3.【结合生活现象考查光的折射规律】如图,水中的潜水员看见岸上的树木,能说明此现象的光路图是( )
A. B.
C. D.
考点5 光的色散
【课标要求】通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
1.光的色散
(1)太阳光射入、射出棱镜会发生折射,被“分解”成七种颜色的光,这种现象叫光的色散。这也是一种折射现象。如果用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(2)____________,是由七种单色光混合而成的____________。
(3)不同的单色光通过棱镜时____________,______偏折程度最小,______偏折程度最大。
(4)天边的彩虹是光的色散现象;色散也是一种______现象。
2.物体的颜色由什么决定
(1)透明物体的颜色是由它透过的______决定的,其他色光被吸收。
(2)不透明物体的颜色是由它____________决定的,其他色光被吸收。
(3)____________是光的三原色,它们可以混合出各种颜色的光。三原色等量混合后为白色。
3.看不见的光
定义
特性
应用
红外线
红光之外的辐射
热作用强、穿透云雾的能力强,可用来进行遥控。
测温;红外线夜视仪;红外线遥控器;红外线烤箱
紫外线
紫光之外的辐射
化学作用强、生理作用强、具有荧光效应、适当的照射可以促进人体对钙的吸收。
灭菌、消毒;防伪
【易错警示】
如果物体是不透明的,黑色的物体会吸收所有色光,白色的物体会反射所有色光。
【教材图片解读】
在深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜,使镜的下部浸入水中,让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白色光屏上,在屏上可看到一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七彩光带。产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过水面发生折射时的偏折程度不同。
利用红外线成像
验钞机利用紫外线使钞票上的荧光物质发光
1.【结合建筑工程技术考查光现象】西安至十堰高速铁路西十高铁是陕西“米”字形高铁网中重要的一“捺”,5月18日,西安西十高架梁架设任务全部完成,为后续无砟轨道施工奠定了坚实基础。如图所示是无人机拍摄的建设现场,下列有关说法正确的是( )
A.阳光中的紫外线可以灭菌,也可以用来遥控无人机
B.铁路桥在地面上的影子是由光的反射形成的
C.工人的马甲呈现绿色是因为马甲反射绿光
D.工人们能从各个角度观察到施工设备是因为光的漫反射不遵循光的反射定律
2.【技术与生活结合】苏州街头有一个会说话的交通警示产品,名为“路口智能语音警示柱”。它在行人绿灯亮起的时候开启语音提示“绿灯亮起请通行”;在红灯状态下,开启检测模式,当检测到行人闯红灯行为时,语音播报提示“红灯亮起请勿通行”。检测模式下检测器检测到的是( )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
3.【结合生活现象考查光现象的辨析】光的世界美妙无穷,图中有关光现象的描述正确的是( )
A.图甲:手影的形成原理与日食不相同
B.图乙:电视屏幕上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
C.图丙:漫反射的光线杂乱无章,不遵循光的反射定律
D.图丁:洒水车后面出现人工彩虹,属于光的色散现象
考点6 光学实验综述
【课标要求】探究并了解光的反射定律。探究并了解平面镜成像时像与物的关系。
1.探究光的反射定律
实验器材
激光笔、不同颜色的笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等
实验装置
如图所示
设计与进行实验
1.实验环境:实验应在______的环境中进行。
2.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面______放置。
3.实验步骤:
(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板沿 方向射入,经平面镜反射,反射光线沿射出.在纸板上用笔描出入射光和反射光 的径迹;改变____________和法线的夹角,多做几次,换用____________记录每次光的径迹。
(2)取下纸板,用量角器测量入射角和反射角 ,将数据记录在表格中。
(3)把纸板 向前或向后折,如图乙所示,发现______(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线.该现象说明____________________________________。
实验结论
在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线______;______等于______。
交流与讨论
1.多次改变入射角大小的目的:____________________________________。
2.若将光线沿图甲中方向射入,发现光线沿 射出,说明 __________________。
3.从纸板的不同角度都能看到光线,说明光线在纸板上发生了______。
4.如果纸板与平面镜不垂直,入射光沿纸板照射后,反射光线______(选填“存在”或“不存在”),在纸板的另一半上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
实验改进
1.用带有角刻度的纸板进行实验,如图丙所示,改进后的优点是______________________________。
2.如图丁所示,将光源固定在铁架台上,这样做的优点是________________________。
【方法点拨】
1.纸板的作用(在探究光的反射定律中)
在探究光的反射定律的实验中,纸板的作用是显示光的传播路径;将纸板向后折转,可探究入射光线、反射光线与法线是否共面。
2.探究平面镜成像的特点
实验器材
两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺、笔等。
实验装置
设计与进行实验
1.主要器材的作用:
(1)用两支完全一样的蜡烛的目的是便于比较像与物的______关系。
(2)用薄的玻璃板代替平面镜的目的是便于观察和确定______。
(3)刻度尺的作用是测量像与物到______的距离。
(4)光屏的作用是观察像能否成在光屏上,从而判断像的______。
2.实验步骤:
(1)在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板.沿着玻璃板在纸上画一条直线代表______的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛 放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板______(选填“前面”或“后面”)的像。
(3)再拿另一支外形相同______(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛 竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去与蜡烛 的像完全重合,在纸上记下
两支蜡烛的位置,并观察蜡烛与蜡烛 的像______是否相同。
(4)移动点燃的蜡烛,重做实验。
(5)用直线把每次实验中蜡烛 和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的______,并将数据记录在表格中。
(6)实验中移去未点燃的蜡烛 ,并在其位置上放置一个光屏,在光屏上______承接到点燃蜡烛 的像。
实验结论
平面镜所成像的大小与物体的大小______,像和物体到平面镜的距离______,像和物体的连线与镜面______,平面镜所成的像是______像。
交流与讨论
1.多次移动蜡烛的位置的目的是____________________________________。
2.蜡烛无法与蜡烛的像完全重合,原因可能是________________________。
3.用棋子代替蜡烛进行实验时,看不清棋子的像,应用__________________棋子。
实验改进
1.玻璃板下面选用方格纸而不用白纸,这样做的优点是_____________________。
2.将两个蜡烛换成两个相同的发光棋子,这样做的好处是___________________。
【方法点拨】
1.等效替代法在探究平面镜成像特点中的应用
在探究平面镜成像特点的实验中,平面镜所成的像始终和物体在平面镜的异侧,无法确定像的位置、比较像和物的大小,因此,另选与物体A等大的物体B代替物体A移到平面镜后,完成像的位置确定、像和物的大小比较。
1.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京房山·一模)小晶探究反射光线跟入射光线和法线是否在同一个平面内。他选用两支激光笔、平面镜、可以显示光路的玻璃砖、量角器等器材组成如图甲所示的实验装置。用激光笔1发出的光束垂直照射在平面镜O点上作为法线NO,用激光笔2发出的光束斜射到O点上作为入射光线AO,把观察到的反射光束作为反射光线OB,如图乙所示。
主要实验步骤:多次改变入射光束,从而改变入射光线和法线构成的平面,每次都应从侧面(如图乙所示) (选填“①”或“②”)号位观察,若反射光线总是能同时挡住 ,则说明三条线在同一平面内。
2.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京海淀·二模)用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点;
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像 ,分别测量A和B到玻璃板的距离u和v,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时, 。
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
3.0
6.0
9.0
12.0
15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将 置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并 (选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
3.【通过实验现象总结物理规律】(2025·北京十一学校·三模)小一利用图甲中的实验装置探究光的反射规律。
(1)将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”)。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光,以一定的角度向后翻折纸板,发现在纸板上看不到反射光,该现象说明发生反射现象时, 。
(3)熔岩塔式光热电站是利用多面可以自动调节角度的定日镜将太阳光准确地反射到吸热塔顶端产生聚热效果从而发电。如图乙是上午某时刻一束太阳光照射到定日镜平面镜上的情境,随着太阳的移动,当太阳从1位置移动到2位置时,定日镜应 (选填“顺”或“逆”)时针转动使太阳光反射到吸热塔顶端。
一、自制简易潜望镜
1.潜望镜原理
潜望镜是一种利用光学原理制作的观察装置。
(1)基本构造
潜望镜主要由两面平行且呈45°角的平面镜组成,分别位于潜望镜的两端。第一面镜子接收来自高处的光线,第二面镜子将光线反射到观察者的眼中。
(2)光线传播路径
光线从高处进入潜望镜,首先照射到第一面镜子。由于镜子的角度为45°,光线被反射到第二面镜子。第二面镜子再次将光线反射,最终进入观察者的眼睛。
(3)观察方式
观察者只需看向第二面镜子,即可看到高处的景象。这种设计利用了光的反射定律和平面镜成像特点等知识,使得观察者无需暴露自身位置即可获取外部信息。
2.制作过程
(1)准备材料
长纸盒、两面小镜子、胶带、铅笔、剪刀、直角三角板、直尺。
(2)制作步骤
①在纸盒两个长边距边缘约1厘米处各画一条直线。
②用直角三角板在纸盒两端距边缘约1厘米处各画一条斜线。
③在纸盒的对应面上重复画上面的线。
④用剪刀将4条斜线剪开。
⑤像图中那样,将两面镜子插入纸盒开口,并保持镜子的反射面是相对的。
⑥在镜子的反射面前各开一个窗口。
(3)观察及改进
使用制作的潜望镜观察事物,并改进潜望镜。
【教考衔接】(25-26·江苏镇江丹徒·月考)如图甲所示,潜艇中的人利用潜望镜在水下也能观察水面上的情况。利用两块镜片可自制一个简易潜望镜,如图乙、丙所示。
(1)用潜望镜可以从海面下看到海面上船只,说明 (选填序号:“①光可以沿曲线传播”或“②镜片可以改变光的传播路径”),图乙中两个观察口对应图丙中 (选填“①④”或“②③”);
(2)图丙中两块镜片是 (选填“玻璃板”或“平面镜”),镜面是 (选填“相对”或“相背”)放置的;
(3)船只反射的光射向潜望镜后经过 次反射后射入人眼,观察者通过潜望镜看到的船只的像与直接在潜艇正上方水面上看到的船只左右 (选填“一致”或“相反”)。
1.【生活情境】(2025·内蒙古·中考真题)楼间距过小会影响采光。如图,楼房上的影子形成的原因是( )
A.光沿直线传播 B.光发生了反射
C.光发生了折射 D.光发生了色散
2.【生活情境】(2025·河北·中考真题)图示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.筷子“弯折” B.楼台倒影
C.萌娃变“蛙” D.雨后彩虹
3.【传统文化】(2025·山东淄博·中考真题)许多优美的诗词蕴含着丰富的物理知识,对下列诗词中的物理现象解释正确的是( )
A.楼台倒影入池塘——“倒影”是光的折射形成的虚像
B.绿树阴浓夏日长——“阴浓”是光的反射形成的实像
C.桃红又是一年春——“桃红”是因为桃花吸收红色光
D.谁持彩练当空舞——“彩练”是光的色散形成的
4.(2025·吉林·中考真题)下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.日晷计时 B.海市蜃楼 C.镜花水月 D.立竿见影
5.(2025·新疆·中考真题)阳光照射到喀纳斯湖平静的水中时发生折射,从太阳升起到落山的过程中,折射角( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
6.【生活情境】(2025·江苏扬州·中考真题)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A. B.
C. D.
7.【传统文化】(2025·山东济南·中考真题)我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方,在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”,将这个玻璃板更换为 选填(“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”)可以减小“重影”对实验的影响;
(2)更换玻璃板并记录玻璃板的位置后,小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方,移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示,在白纸上处标记蜡烛A的位置,在 (选填“”或“”)处标记像的位置,并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同;
(3)改变蜡烛的位置,重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图,图中为蜡烛A的位置,为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是 ;
(4)小华综合分析以上实验现象及数据,得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论;
(5)如图丁所示,为玻璃板的竖直边,蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示,图中点为蜡烛像的位置,现将蜡烛移动到图中点,要使此时蜡烛的像的位置仍在点,可以先将玻璃板以竖直边为轴 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动一定角度(小于90度),然后移动玻璃板 (选填“增大”或“减小”)点到玻璃板的距离。
8.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)小明用如图甲所示的装置探究“光反射时的规律”。
实验次序
1
2
3
…
…
…
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线 于镜面;
(2)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的和,将数据记录在表中。分析表中数据可知,在反射现象中,反射角 (选填“小于”“等于”或“大于”)入射角。实验过程中,“改变光束入射的角度,多做几次”的目的是 ;
(3)纸板是用两块纸板连接起来的。如图乙所示,把纸板向后折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。此现象表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内;
(4)让光逆着的方向射向镜面,会发现反射光沿着方向射出。此现象表明:在反射现象中,光路是 的;
(5)根据探究结论,小明用激光笔做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,水面在变化过程中始终保持平静,当反射光的光斑从点向左移动到点时,说明水面 (选填“上升”或“下降”)了。
9.(2025·江苏苏州·中考真题)小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板 放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像 ,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是 ;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿 方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内 处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
10.(2025·四川广安·中考真题)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢?他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 ;
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm;
(3)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线 ;(保留作图痕迹)
(4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了 。
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