广东省2024年中考物理一轮复习考点探究 学案 第3讲 光现象（含答案）

第3讲 光现象
【回归教材】
知识清单
考点1 光的直线传播
1.光源:能够 的物体叫光源。
2.光的直线传播
(1)条件:光在 中沿直线传播。
(2)光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条 的直线表示光传播的 和 ,这样的直线叫作光线。
(3)光的传播速度:光不仅可以在空气、水等介质中传播,还可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示。真空中的光速为c= m/s= km/s。光在空气中的传播速度约等于真空中的传播速度。光在不同介质中的速度:
v空气 v水 v玻璃。
考点公关
例题1 “大树底下好乘凉”,如图所示,从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的 (选填“影子”、“实像”或“虚像”),其形成原理是 。
【答案】1.自行发光
2.(1)同种均匀介质
(2)带有箭头　径迹　方向
(3)3×108　3×105　>　>
例题1　影子　光的直线传播
考点2 光的反射定律和光的折射特点
光的反射 光的折射
光路示意图
相同点 三线合一 反射光线、入射光线和法线都在① 折射光线、入射光线和法线都在②
两线异侧 反射光线、入射光线分别位于法线③ 折射光线与入射光线分别位于法线两侧
不同点 反射角④ 入射角 当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角⑤ 入射角; 当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角⑥ 入射角
共同特点 在反射现象和折射现象中,光路是⑦
考点公关
例题2 如图所示,小易利用激光笔、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是 ( )
A.改变入射光的方向多次实验是为了减小误差
　　B.将B侧光屏向后折转,是为了探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
C.验证“光路可逆”时必须用两支激光笔
D.光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射
【答案】①同一平面内　②同一平面内　③两侧　④等于　⑤小于
⑥大于　⑦可逆的
例题2　B
考点3 镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
示意图
相同点 都是光的反射现象,都遵循光的反射定律
不同点 平行入射,平行反射 平行入射,不平行反射
生活实例 黑板反光,玻璃幕墙反光 电影银幕
考点4 三种光现象辨识
光现象 定义 举例
光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 手影、皮影戏、激光准直、小孔成像、月食、日食
光的反射 光射到物体表面时,有一部分会被物体表面① 回来 水中倒影、平面镜成像
光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生② 的现象 渔夫叉鱼要往下偏、看到池水变浅、海市蜃楼
考点公关
例题3 如图所示的四种情景中,属于光的折射的是 ( )
A.透过树林的阳光
B.倒映在湖中的桥
C.手影
D.监控设备拍照
思路点拨
(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。影子、日食、月食、小孔成像等都属于光的直线传播现象。
(2)光射到物体的表面会改变传播方向回到原来介质中的现象叫光的反射。平面镜成像、水中倒影都属于光的反射现象。
(3)光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向通常会发生改变,这种现象叫光的折射。水中“折筷”、海市蜃楼、池水变浅都属于光的折射现象。
【答案】①反射　②改变
例题3　D
考点5 平面镜成像的特点
平面镜成像
1.原理: 。
2.平面镜成像特点
(1)平面镜成 (如图所示,平面镜所成的像是由实际光线的反向延长线相交而成的,所以是虚像)。
(2)平面镜所成像的大小与物体的大小 。
(3)像和物体到平面镜的距离 。
(4)像和物体的连线与镜面 。
【答案】1.光的反射
2.(1)虚像
(2)相等
(3)相等
(4)垂直
考点6 凸面镜和凹面镜
凸面镜 凹面镜
特点 反射面相当于球的外表面的面镜 反射面相当于球的内表面的面镜
对光线的作用 发散光线 会聚光线
应用 汽车的后视镜、路口的反光镜 汽车前灯的反光装置、太阳灶
考点7 光的色散
1.定义:太阳光是白光,它通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
2.色光的三原色: 、 、 。
3.红外线和紫外线
红外线 紫外线
定义 在光谱的红端以外的一种不可见光叫作红外线 在光谱的紫端以外的一种不可见光叫作紫外线
特点 热作用强、穿透云雾能力强 生理作用强、化学作用强、荧光效应
应用 红外遥感、红外夜视仪、红外烤箱、电视遥控 促进骨骼生长、验钞机、灭菌灯
【答案】2.红　绿　蓝
核心突破
光现象辨析
例题 文学中蕴含了很多物理知识,下列诗词涉及的光现象与其物理知识相符的是( )
A.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”——光的折射
B.“香炉初上日,瀑水喷成虹”——光的直线传播
C.“一道残阳铺水中,半江瑟瑟半江红”——光的折射
D.“举杯邀明月,对影成三人”——光的反射
解题思维导图　四种成像现象的识别
变式训练
1.2023年5月13日,我国部分地区出现了日晕现象,不少网友在社交平台晒图记录下这难得一见的奇观。下列四个现象与日晕形成原理相同的是( )
A. B.
C. D.
2.武汉是鸟类重要的越冬、繁殖和迁徙停歇地。在东湖湿地公园,鸟和它在水中的倒影相映成趣,这个倒影形成的原因是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】核心突破
例题　A
变式训练　1.D　2.B
【实验探究】
回归教材——图说物理
教材图片 考查内容
图中的手影是由光在同种均匀介质中沿 形成的;将手逐渐远离台灯时,墙上的手影会 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
如图,这是被水环抱的国家大剧院的照片。从远处观看,大剧院和水中的倒影形成一个完整的“鸭蛋”,产生这种视觉效果的原因是 。漂亮的“鸭蛋”闪着耀眼的光芒,这是 (选填“镜面”或“漫”)反射
如图所示,医生在为小红同学检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,视力表在平面镜中所成的像是 像,她离视力表的像的距离是 m
如图所示,渔夫在叉鱼时,看到的“鱼”是鱼的 (选填“虚”或“实”)像;渔夫看到鱼时,鱼也能看到渔夫,这是因为光在折射时光路是 的
【答案】直线传播　变小　平面镜成像　镜面　虚　4.2　虚　可逆
围绕课标——课标重点实验
实验导航
实验一:探究光的反射规律
实验装置
如图所示。
实验过程
1.使一束光贴着纸板某一个角度射到O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EO和反射光OF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ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表格中。
次数 ∠i ∠r
1
2
3
2.把纸板NOF向前折或向后折,观察纸板上能否看到反射光线。
3.让光逆着反射光的方向射到镜面,观察光的传播。
实验结论
反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
实验母题串考点
在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
设计实验与制订计划
(1)采用可转折的两部分纸板是为了研究 、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是 。
进行实验与收集证据
(3)如图甲所示,使一束光贴着纸板E入射到O点,观察反射光。实验中,从不同方向都能在纸板F上看到反射光,是因为光在纸板F上发生了 。多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表:
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
分析与论证
(4)分析数据可得:反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,当入射角变大时,光线OB (选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(5)将纸板F按照图乙所示的方式翻折,则在纸板F上看不到反射光线,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 。
(6)在图甲中,如果让光沿BO的方向射向平面镜,会看到反射光线沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 。
【答案】(1)反射光线
(2)量角器
(3)漫反射
(4)等于　远离
(5)同一平面内
(6)可逆的
实验导航
实验二:探究平面镜成像特点
实验装置
如图所示。
实验过程
1.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支外形相同但不点燃的蜡烛竖立着在玻璃板后移动,直到它与前面蜡烛的像完全重合。
2.移动点燃的蜡烛,重做实验。
3.用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸板上的位置连起来,并用刻度尺测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在表格中。
次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
2
3
…
实验结论
平面镜成的是虚像,像与物体大小相等。像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像和物体的连线与平面镜垂直。
实验母题串考点
　　以下是“探究平面镜成像的特点”实验的过程。
设计实验与制订计划
(1)实验中需要的测量工具是 。
(2)为了便于观察实验现象,实验应在 的环境中进行。
(3)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 。
进行实验与收集证据
(4)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛A的像。如图所示,拿另一支外形相同但 的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(5)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
(7)用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,测量出每次的物距和像距,记录数据如表所示。
次数 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
分析与论证
(8)分析表格中的数据,可得出的结论是 。
(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 。说出你的理由: 　。
(10)改变蜡烛A的位置,多次测量的目的是 。
评估
(11)实验中无论怎样移动蜡烛B,它都不能和蜡烛A所成的像完全重合,原因是 。
【答案】(1)刻度尺
(2)较暗
(3)便于确定像的位置
(4)未点燃　完全重合
(5)不变
(6)不变
(8)像与物到镜面的距离相等
(9)能　平面镜所成的像是虚像
(10)得到普遍规律
(11)玻璃板和纸面不垂直
【真题精粹】
考向1 光现象辨析(6年5考)
1.(2021·江西)如图所示,这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。
2.(2020·江西)如图所示,湖面上一只白鹭正展翅上冲,若以水中的“白鹭”为参照物,白鹭是 的;水中的“白鹭”是由光的 形成的虚像。
3.(2023·雅安)下列现象由光的反射形成的是 ( )
A.树下太阳的光斑
B.水中山峦的倒影
C.雨后空中的彩虹
D.透镜放大的文字
考向2 光的反射、折射规律的应用(6年2考)
4.(2018·江西)(多选)如图所示,这是同学们画的几种情景下的示意图,其中不正确的是()
　　 　　　A　　　　　　　　　B
　　 　　　C　　　　　　　　　D
A.从岸上看水中物体的光路图
B.通电螺线管周围小磁针静止时的指向
C.家庭电路的部分连线情况
D.作用在杠杆上的动力F的力臂L
考向3 通过实验,探究并了解光的反射定律
5.(2016·江西)如图所示,这是探究光的反射规律的实验装置,通过实验归纳得到的结论:(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(2)反射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)∠ =∠ 。这就是光的反射定律。
考向4 探究平面镜成像的特点(6年1考)
6.(2019·江西)公共场所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,这激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作为平面镜进行实验时,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。
【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。
(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,每次都使棋子B与棋子A的像重合,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 。
【分析与论证】
(4)平面镜成像的特点: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 。
考向5 知道平面镜成像的特点及其应用(6年2考)
7.(2023·江西)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”)。
8.(2017·江西)如图乙所示,这是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。用它正对如图甲所示的光源“F”,则所观察到的像是 ( )
9.(2023·武汉)如图甲所示,一块仪容镜放在某学校走廊的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 ( )
A.ab B.bc
C.cd D.de
【答案】1.折射　反射
【解析】上方镜是放大镜,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的折射现象;下方镜是平面镜,通过下方镜能看到印章底部的字属于平面镜成像,是光的反射现象。
2.运动　反射
【解析】湖面上一只白鹭正展翅上冲,白鹭和它所成的像相对于水面是对称的,以水中的“白鹭”为参照物,白鹭相对于水中的“白鹭”向相反方向飞行,故白鹭是运动的;白鹭在水中的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
3.B
4.ABD　【解析】从岸上看水中的物体,光线是从水中射向岸上从而进入人眼的,当光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,故图A的画法错误;根据“安培定则”可判断出通电螺线管的下端为N极,上端为S极,根据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引可判断出小磁针的下端应为N极,故图B的画法也是错误的;根据“左零右火上接地”的原则可判断出三孔插座连接正确,开关应该接在火线上,故图C画法正确;力臂是指支点到力的作用线的距离,即过支点作力的作用线的垂线,故图D的画法错误。
5.β　α
6.(1)不垂直
(2)大小
(3)刻度尺　距离
(4)相等　相等　对称
【解析】【进行实验与收集证据】(1)当玻璃板与桌面不垂直时,无论怎么移动棋子,像都不能与替代的棋子重合。(2)用相同的棋子可以比较像与物的大小关系。(3)为了比较像与物到镜面的距离,还需要刻度尺。【分析与论证】(4)从实验中得出平面镜成像的特点:像与物的大小相等,像与物到镜面的距离相等,即像与物关于镜面对称。
7.虚像　不变
【解析】由平面镜成像的特点可知,平面镜成的像与物体是等大、正立的虚像,所以同学看到镜子里的自己是他的虚像;根据平面镜成像的特点,像与物大小相同,像的大小取决于物的大小,小的平面镜也可以成物体的完整的像,但是像的大小不变。
8.B　【解析】平面镜所成的像与物体关于平面镜成轴对称图形,而经过两次对称后又与原物体相同。
9.B
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