2025届中考物理一轮复习备考 专题四光现象（课件） (共53张PPT)

(共53张PPT)
专题四 光现象
本专题主要考查光现象的辨析，光的反射定律以及平面镜成像特点的探究、作图、漫反射与镜面反射的区分、光的折射、光的色散、红外线与紫外线及其应用，内容较为简单，主要以选择题、填空题、实验题和作图题的形式进行考查。
备考中，应以分辨各类光现象，认识其规律为主要方向，加强对其规律的理解；同时，这些光现象大都是通过实验探究过程得到的，所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。
核心素养目标
一、物理观念
光源、光速、光的反射、漫反射、镜面反射、光的折射、光的色散、红外线、紫外线
光沿直线传播的规律、光的反射规律、平面镜成像规律、光的折射规律
光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图
二、科学思维
1.通过实验探究建立起光线的物理模型
2.利用转换法、图像法、归纳法，认识光的直线传播规律、光的反射定律和折射规律
3.利用等效替代法探究平面镜成像的特点
九个概念：
四个规律：
三种作图：
三、科学探究
1.探究光的传播特点
2.探究光的反射定律
3.探究平面镜成像的特点
4.探究光的折射规律
四、科学态度与责任
1.能用物理知识解释生活中的光现象，激发乐于探索自然现象和物理规律的兴趣
2.会用光线模型分析光学问题，具有质疑创新的意识
3.通过实验探究增强合作交流的团队意识，有科学严谨认真、实事求是的科学态度
一、光的直线传播
1.光源
定义：自身能够发光的物体叫作光源。
分类：自然光源：太阳、发光的萤火虫、发光的水母等
人造光源：发光的LED灯、篝火、燃烧的蜡烛等
2.光线
定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光传播的径迹
和方向，这样的直线叫光线，光线的引入利用了理想化模型法。
传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播，光可以在真空中传播。
3.光的直线传播现象
①影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在其后面形成的光不能到达的暗区。如人影、手影等。如图1所示。
②小孔成像：成倒立的实像，像的形状与小孔的形状无关；像可能是放大的，也可能是缩小的或等大的。如针孔照相机、树下圆斑等。如图2所示。
③日食：当月球转到太阳和地球中间时，由于光的直线传播，月球挡住了射向地球的太阳光，在地球的阴影Ⅰ区内太阳光完全照不到，就发生了日全食，Ⅱ区内只有部分太阳光照射到，发生了日偏食，Ⅲ区内只有太阳边缘的光照到，发生了日环食，如图所示。
④月食：当地球转到月球和太阳之间时，由于光的直线传播，地球挡住了射向月球的太阳光，在阴影部分的月球则不能反射太阳光，月球在Ⅰ区内时我们能看到月全食，月球的一部分在Ⅰ区时，我们能看到月偏食，如图所示。
4.光的直线传播应用
5.光的传播速度
通常光在真空中的速度可以近似取为 c = 3×108 m/s 。光在空气中的速度接近 c，在水中的速度约为 ，在玻璃中的速度约为 。
1.光的反射
光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光被介质表面反射回原介质中，这种现象叫作光的反射。
基本概念：一点、三线、两角（如图所示）。
二、光的反射
一点 入射点 光入射到反射面上的点，如图中O点
三线 入射光线 射到反射面的光线，如图中的光线AO
反射光线 被反射面反射的光线，如图中的光线OB
法线 过入射点垂直于反射面的直线，如图中的ON
两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i
反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r
2.光的反射定律
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。
光路的可逆性：在反射现象中，光路是可逆的。
3.镜面反射和漫反射
镜面反射：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫作镜面反射。
漫反射：凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。
反射类型 镜面反射 漫反射
条件 反射面光滑 反射面凹凸不平
图示
反射特点 平行光照射时，反射光仍平行 平行光照射时，反射光朝四面八方射出
视觉感受 只能在某个方向看到反射光，并且会感到刺眼，看不清物体 能在各个方向看到反射光（物体）
实例 黑板用久了会出现反光、水面反光 不同方向的观众能看清银幕上的画面
相同点 都遵循光的反射定律 1.平面镜成虚像的原理
原理图：
平面镜成像的原理是光的反射，反射光线的反向延长线的交点是虚像。虚像不能被光屏承接，但能被人们看到或用照相机拍摄到。
2.平面镜的应用
成像：如利用平面镜进行梳妆，医生用口腔镜检查牙齿等。
改变光路：如潜望镜中的平面镜、塔式太阳能电站中的平面镜阵列等。
扩大视野：如墙上装平面镜，感觉空间更大；在狭小的房间进行视力检查时，我们可以看视力表在平面镜中的像。
三、平面镜成像
3.凸面镜和凹面镜
平面镜 凸面镜 凹面镜
定义 反射面是平面的叫作平面镜 反射面是凸面的叫作凸面镜 反射面是凹面的叫作凹面镜
对光线的作用 平面镜对光线既不会聚也不发散 凸面镜对光线有会聚作用 凹面镜对光线有发散作用

应用 梳妆镜、潜望镜等 汽车的后视镜、街头拐弯处的反光镜等 太阳灶、探照灯等
1.光的折射
光的折射：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光路发生偏折，这种现象叫光的折射。
有关光的折射的几个基本概念：一点、一面、三线和两角（如图所示）
四、光的折射
一点 入射点 入射光线与分界面的交点O
一面 分界面 两种介质的分界面，如图所示EF
三线 入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO
折射光线 进入另一种介质的光线OC
法线 过入射点且垂直于两介质分界线的直线
两角 入射角 入射光线与法线的夹角i
折射角 折射光线与法线的夹角r
2.光的折射规律
三线同面 折射光线与入射光线、法线在同一平面内
两线分居 折射光线和入射光线分居法线两侧
两角关系 光从空气斜射入玻璃或其他介质中时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角，当入射角增大时，折射角增大；当光线垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变；光从玻璃或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线折射，折射角大于入射角，
光路的可逆性 在光的折射现象中，光路是可逆的
3.生活中的折射现象
折射现象 原理
玻璃砖后的钢笔发生错位 光通过玻璃砖会发生两次折射，折射后的光进入人眼，人眼逆着折射光看到的是钢笔的虚像，它偏离钢笔一段距离，所以钢笔错位了
池水变“浅”了 池底某点反射的光从水中斜射入空气时会发生偏折，人眼逆着折射光看到的是该点的虚像，感觉这点的位置升高了，即池水变“浅”了
海市蜃楼 海市蜃楼是由于光在穿过密度不均匀的大气时，传播路径发生弯曲形成的
1.色散
定义：太阳光是白光，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。
光的色散实质是光的折射，不同色光的偏折程度不同，从而造成色散。
光的色散现象说明：太阳光（白光）不是单色光，而是由各种色光混合而成的复合光；不同的单色光通过棱镜时偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。
五、光的色散
2.色光的混合
大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光不能由其他色光混合而成，因此，人们把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
看不见的光
三棱镜把太阳光分解为不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳的可见光谱。
红外线 紫外线
特性 热作用强 化学效应强
应用 红外线烘烤、红外线夜视仪、红外线遥控器 杀菌、鉴别钞票的真伪等
模型法引入光线
光线的引入应用了模型法。光线实际上是不存在的，是为了方便研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型。
项目 小孔成像 影子
不同点 “小孔成像”是由光的直线传播形成的，相对于物体成倒立的像 “影子”是光不能到达的地方形成的较暗区域
“像”的形状和物体是相似的，与孔的形状无关 “影子”和物体形状不一定相似
相同点 都是光沿直线传播形成的 小孔成像和影子的区别与联系
实验：探究光反射的规律
1.实验目的：找出光反射时的规律。
2.实验器材：平面镜，纸板，激光笔，直尺，量角器，笔。
3.实验步骤：
①如图所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转。
②先使纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光线贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光线的方向。在硬纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。
③改变光束入射的角度，多做几次实验，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
④取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角、反射角的大小，并将数据记录在表格中。
⑤如图所示，将纸板NOF向前或向后折，
在纸板上观察反射光的径迹。
4.结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
对法线的理解
法线是为了研究问题的方便而引入的虚线，实际并不存在。
（1）在确定入射角、反射角时发现是关键，因为反射角和入射角都是光线与法线的夹角。
（2）法线与反射面相互垂直，且法线过入射点。
（3）法线是反射光线和入射光线夹角的平分线。
实验：探究平面镜成像的特点
1.实验装置：
2.实验步骤：
（1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一
条直线，这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，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。
（3）将一张白纸放在像的位置上，观察在白纸上能否呈现出像。
（4）拿另外一支完全相同的蜡烛，放到像的位置，观察蜡烛的大小和它的，像的大小是否相同。
（5）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中。
（6）用直线把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，用量角器测量蜡烛与像的连线和玻璃板的夹角。
（7）移动蜡烛到玻璃板的距离，重复以上实验。
3.实验结论：平面镜所成的像是正立的虚像，像与物体的大小相等，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，即平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
物体的颜色
（1）透明物体的颜色：透明物体的颜色由透过它的色光决定，如红色玻璃片呈红色，是因为此玻璃片只能透过红色光，吸收其他色光。
（2）不透明物体的颜色：不透明物体的颜色由它反射的色光决定，如红纸呈现红色，是因为它只能反射红色光，吸收其他色光：黑色物体吸收各种色光，完全不反射光；白色物体能反射所有色光。
1.[2024年安徽中考真题]下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.水面倒影 B.树下光斑 C.墙上留影 D.杯中“折”笔
A
答案：A
解析：A、水中倒影，属于平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故A正确；
B.树荫下圆形光斑是由于光沿直线传播形成的，故B错误；
C.手影是由于光沿直线传播形成的，故C错误；
D.铅笔在水面处弯曲，是由于光的折射形成的，故D错误。
故选：A。
2．[2024年湖南长沙中考真题]戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时，下列说法正确的是( )
A.平面镜成像是由于光的反射
B.平面镜成像是由于光的折射
C.演员面镜时像变大
D.平面镜所成的像是实像
A
答案：A
解析：AB.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于一点形成一个像，所以平面镜成像的原理是光的反射，故A正确，B错误；
C.平面镜所成的像与物大小相等，所以演员面镜时像的大小不变，故C错误；
D.平面镜所成的像是实际光线的反向延长线会聚形成的，不能用光屏承接，所以是虚像，故D错误。
故选A。
3．[2024年湖北武汉中考真题]如图所示，为了探究光反射时的规律，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时，反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
A
答案：A
解析：A.纸板NOF向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，故A正确；
B.入射光线靠近ON时，由光的反射定律可知，反射光线会靠近ON，故B错误；
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点，这时反射光线与入射光线重合，故C错误；
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆，只要将一束光沿着反射光线方向射向O点，故D错误。
故选A。
4．[2024年陕西中考真题]中国古诗词不仅文字优美、意境高远，还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“掬水月在手，弄花香满衣”涉及的光现象相同的是( )
A.日晷计时 B.楼台倒影
C.筷子弯折 D.林间光斑
B
答案：B
解析：“掬水月在手，弄花香满衣”中月在手是平面镜成像，是由光的反射形成的。
A.日晷计时，是利用光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B.楼台倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B符合题意；
C.筷子弯折，是光从水中斜射入空气中时，发生折射形成的，故C不符合题意；
D.林间光斑，是光沿直线传播形成的，故D不符合题意。
故选B。
5．[2024年山西中考真题]小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。
实验思路：
（1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小；
（2）可选用____________作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点；
玻璃板
实验过程：
（3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的___________，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像；
（4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是_________________；
实验结论：
（5）平面镜所成的像为___________（选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。
距离
使结论具有普遍性
虚
答案：（2）玻璃板；（3）距离；（4）使结论具有普遍性；（5）虚
解析：（2）实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。
（3）为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。
（4）实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。
（5）由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。
1.白天，在洁净的房间里，看不清由手电筒射出来的光，而在尘土飞扬的房间里，却看得很清楚。这是由于( )
A.光不能在洁净的空气里传播
B.在洁净的房间里光发生镜面反射
C.光在灰尘微粒表面发生漫反射
D.说不清理由
C
1.答案：C
解析：手电筒发出的光在尘土飞扬的房间里看得很清楚，这是由于光在灰尘微粒表面发生了漫反射。
2.如图所示，平面镜放置在水平桌面上，光源发出一束激光射到镜面上，经反射后在标尺上形成光斑，为了让光斑向右移动，下列方法可行的是( )
A.让光源顺时针转动一个角度
B.将平面镜竖直向上移动一段距离
C.让光源逆时针转动一个角度
D.将平面镜水平向右移动一段距离
C
2.答案：C
解析：让光源顺时针（或逆时针）转动一个角度，入射点左移（或右移），入射角减小（或增大），反射角减小（或增大），光斑左移（或右移），故A不可行，C可行；将平面镜竖直向上移动一段距离，入射点左移，入射角不变，光斑左移，故B不可行；将平面镜水平向右移动一段距离，入射点不变，入射角不变，光斑不动，故D不可行。
3.请在图中作出入射光线AO经平面镜反射后的反射光线OB，并标出反射角的度数。
解析：根据光的反射定律，入射光线、法线与反射光线在同一平面，入射光线与反射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角。入射光线与法线的夹角为入射角，由图可知为60°。
4.如图，上、下是两个相同的玻璃三棱镜，中间是一块玻璃砖，请画出三条光线的折射光线。
解析：上、下两个玻璃三棱镜，光先从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角，折射光线会靠近法线；当光从玻璃中斜射向空气时，折射角大于入射角，折射光线会远离法线；中间的玻璃砖，光垂直射入时传播方向不变。
5.如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面发生了反射和折射，请判断；入射光线为______，折射光线为______，空气在____________（选填“AB面的左方”“AB面的右方”“CD面的上方”或“CD面的下方”）。
EO
OG
AB面的后方
5.答案：EO；OG；AB面的右方
解析：由图可知， ， ，所以 ，根据反射角等于入射角知，CD为法线，根据折射光线与入射光线在法线两侧，折射光线为OG，入射光线为EO，反射光线为OF；入射角为 ，折射角为 ，因为 以及当光从玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以AB面的左方为玻璃，右方为空气。
6.验钞机是利用______能使荧光物质发光的原理工作；电视遥控器不对准电视机的接收窗口，对着墙壁______（选填“可能”或“不可能”）实现对电视的遥控。
紫外线
答案：紫外线；可能
解析：验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理工作的。电视遥控器是用红外线来遥控电视机的；红外线遇到障碍物会发生反射，所以遥控器不对着电视机，而是指向其他方向，也有可能实现对电视的遥控。
可能
7.一个演员在舞台上演出。当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她的上装为绿色而裙子为黑色。那么，这位演员服装的实际颜色是上装为_____，裙子为_____。
白色
答案：白色；红色
解析：当舞台上方的红色追光灯照射到她时，观众看到她一身艳丽的红色服装；当灯光操作员改用绿色追光灯照射她时，观众看到她上装为绿色而裙子为黑色，说明她的上装既能反射红光，又能反射绿光，是白色的：她的裙子能反射红光而不能反射绿光，是红色的。
红色
8.《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由光的________形成。如图为书中绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较________。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变________。
直线传播
暗
大
答案：直线传播；暗（或小、弱）；大
解析：小孔成像是由光的直线传播形成的；要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较暗；室外的人靠近小孔，光线发散程度更大，像距不变，所以像将变大。
9.下面是小华进行探究“平面镜成像特点”的活动过程。
（1）本实验要用____________（选填“平面镜”或“透明玻璃板”）做实验，以便于确定像的位置；
（2）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像和物的________关系；
（3）如图所示，若将玻璃板水平向左移动5cm，点燃的a蜡烛的像________（选填“向右移动5cm”、“在原位置”或“向左移动5cm”）。
透明玻璃板
大小
在原位置
9.答案：（1）透明玻璃板；（2）大小；（3）在原位置
解析：（1）玻璃既能透光又能反射光使物体成像，能看到前面物体在玻璃板后面成的像，也能看到玻璃板后面的物体，实验中为了便于确定像的位置，选用透明的玻璃板来进行实验。
（2）运用等效替代法，选用两根完全相同的蜡烛，用一根蜡烛与另一根蜡烛的像进行比较，来判断物像大小关系。
（3）根据平面镜成像可知，物与像关于平面镜对称，因此玻璃板虽水平向左移动，但所处平面未改变，且a蜡烛的位置不变，故点燃的a蜡烛的像仍然在原来位置。
10.在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为_______。
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角_______（选填“>”“=”或“<”）入射角。
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是_____________________，如果看到_______________________现象，就可证明光路是可逆的。
80°
>
让入射光沿光路2射入
折射光沿光路1射出
10.答案：（1）80°
（2）>
（3）让入射光沿光路2射入；折射光沿光路1射出
解析：（1）由图可知，光束1和3关于90°刻度线对称，所以法线处于90°刻度线，界面处于0°刻度线，而折射光线和入射光线分别位于法线两侧且不处于同种介质中，则光束2是折射光线，由图可知，折射角即光束2与法线的夹角，为80°；
（2）由实验现象可知，光从玻璃斜射入空气时，光束1与法线的夹角为40°，即入射角为40°，根据（1）可知折射角为80°，折射角大于入射角；
（3）为了探究折射现象中光路是否可逆，可让入射光沿光束2所在直线射入，如果看到折射光沿光束1所在直线射出的现象，就可证明光路是可逆的。