中考物理綜合復(fù)習(xí)之光學(xué)

1、中考物理綜合復(fù)習(xí)精品之光學(xué)（一）光的直線傳播1. 光在同一種均勻的介質(zhì)中是沿直線傳播的，要會(huì)利用光的這種性質(zhì)解決、解釋生產(chǎn)和生活中的簡單問題。2. 光在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，光在真空中的速度是，光在其他介質(zhì)中的速度比在真空中的速度小，應(yīng)用以上規(guī)律可以推算出距離。3. 用實(shí)際例子來證明光在同種均勻的介質(zhì)中是沿直線傳播的。（二）光的反射1. 光射到物體表面上的時(shí)候，有一部分光被物體表面反射回去的現(xiàn)象叫光的反射。2. 光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。光在反射時(shí)光路是可逆的。利用以上的規(guī)律解決控制光路的問題，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的

2、目的。3. 光射到任何表面都會(huì)發(fā)生反射。光在平滑表面上的反射叫鏡面反射；光在粗糙不平的表面上的反射叫漫反射。鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律。根據(jù)兩種不同反射特點(diǎn)，解釋一些現(xiàn)象，說明它們的簡單應(yīng)用。（三）平面鏡成像平面鏡成像特點(diǎn)：物體在平面鏡里成的是虛像；像和物體大小相等，它們的連線跟鏡面垂直，它們到鏡面的距離相等。利用以上特點(diǎn)畫平面鏡成像圖、確定平面鏡位置，通過光源的虛像找入射點(diǎn)、確定平面鏡所成虛像的觀察范圍及解決其他實(shí)際問題。（四）光的折射1. 光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做光的折射。2. 光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線

3、和入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水和其他介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)入射角增大時(shí)折射角也增大，但總是小于入射角；當(dāng)光線垂直射向介質(zhì)表面時(shí)，傳播方向不改變；在折射時(shí)光路是可逆的。應(yīng)用以上知識(shí)解決平板玻璃側(cè)移、三棱鏡偏折、透過不同介質(zhì)觀察物體位置等問題。（五）透鏡透鏡有兩類：凸透鏡和凹透鏡。凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用，凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用。需要掌握三條特殊光線的光路。（六）凸透鏡成像凸透鏡成像及應(yīng)用表物距（）像距（）像的性質(zhì)應(yīng)用大小倒正虛實(shí)無限遠(yuǎn)極小光斑測(cè)縮小倒立實(shí)像照相機(jī)等大倒立實(shí)像1. （測(cè)）2. 最小放大倒立實(shí)像幻燈機(jī)無限遠(yuǎn)1. 平行光源2. 測(cè)同側(cè)放大正立虛像放大鏡掌握凸透鏡成像的規(guī)

4、律，并會(huì)利用它們來判斷像的性質(zhì)、虛實(shí)分界點(diǎn)、倒正分界點(diǎn)及放大還是縮小分界點(diǎn)；判斷物體移動(dòng)速度與像的移動(dòng)速度之間關(guān)系；判斷焦距；判斷變化。【典型例題】例1 如圖1所示，AB為一條從空氣射向玻璃與空氣界面時(shí)的一條反射光線，請(qǐng)你完成光路并指出入射角、反射角和折射角（入射角、反射角要準(zhǔn)確，折射光線畫出大致方向）。圖1解析：本題綜合反射和折射的知識(shí)。要畫反射現(xiàn)象的光路，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，先找出虛像位置可使問題簡化，此處無光源，無虛像，可在反射光線的反向延長線上虛擬一個(gè)虛像，再找出對(duì)應(yīng)的虛擬的物，問題就解決了，在作出了反射光路基礎(chǔ)上，再根據(jù)折射規(guī)律畫出折射光線。答案：將反射光線反向延長，在延長線上任取一

5、點(diǎn)，過作界面垂線交界面于O點(diǎn)，截取。連接SA、SA就是入射光線，過A作直線垂直界面即為法線，然后過A點(diǎn)作出折射角比入射角小的折射光線AC。如圖2所示，為入射角；為反射角；為折射角。圖2方法提煉：作光路圖時(shí)，有時(shí)虛擬一個(gè)物體的像可使解題過程簡便，在折射現(xiàn)象里，光從空氣（或真空）到介質(zhì)，入射角大于折射角，光從介質(zhì)到空氣（或真空），入射角小于折射角，（入射角為0°時(shí)，入射角等于折射角）。例2 有一光源放在平面鏡前，經(jīng)平面鏡得到兩條反射光線，如圖3所示，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，確定光源S的位置并完成光路圖。圖3解析：要找到光源位置，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，找到像的位置根據(jù)對(duì)稱性就能求出光源位置，而像

6、的位置可由反射光線反向延長得到。答案：反向延長兩條反射光線交于S，是S的像，過作直線垂直于平面鏡交平面鏡于O點(diǎn)，截取找到S點(diǎn)，如圖4所示，S即為所求的光源位置，再將光源與兩條反射光線連接起來完成光路圖。圖4易錯(cuò)分析：解此題是用的一種逆向思維方法，雖逆向思維，還是離不開平面鏡成像特點(diǎn)。這類反射光路問題，簡便的方法就是找到虛像，再根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖。若直接根據(jù)光的反射定律作圖也可，但要繁瑣許多。例3 如圖5所示，用自制的針孔照相機(jī)觀察燭焰，有以下四種說法，其中正確的有（ ）A. 薄膜上出現(xiàn)的像是倒立的B. 薄膜上的像可能是縮小的也可能是放大的C. 保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動(dòng)薄膜，燭焰的

7、像更明亮D. 保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動(dòng)薄膜，燭焰的像變小圖5解析：針孔照相機(jī)的針孔很小，燭焰上部的光通過小孔直射到薄膜下部，燭焰下部的光通過小孔直射到薄膜的上部，成的像是倒立的，燭焰和薄膜離小孔的距離不同，像可以是縮小的，也可以是等大或放大的，保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉薄膜，像距變大，像也變大，但像變暗，向前推動(dòng)薄膜，像距變小，像變小，像就更明亮些。答案：ABD拓展延伸：對(duì)本題如果分析不全，很容易漏選D，對(duì)針孔照相機(jī)，要弄懂其原理，原理弄懂了，關(guān)于它的各種說法就能辨別真?zhèn)瘟?。? 為什么從圓形玻璃魚缸的上方看水顯得淺？從旁邊看魚顯得大？把魚缸放在陽光下，為什么魚缸的影子里有個(gè)較

8、亮的光斑？解析：要學(xué)會(huì)聯(lián)想法，魚缸中間凸起，使我們想到魚缸相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，用凸透鏡解釋缸中魚變大，在太陽下有光斑就不困難了。答案：從魚缸上方看魚缸，魚缸底上的光通過水射向空氣發(fā)生了折射，故看起來顯得淺；從旁邊看，凸形的水相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，金魚游到魚缸邊附近時(shí)，處在這個(gè)凸透鏡的焦點(diǎn)之內(nèi)，凸透鏡起放大鏡的作用，我們實(shí)際上看到了金魚的放大的虛像，魚缸在太陽光下相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，對(duì)太陽光有會(huì)聚作用，會(huì)聚點(diǎn)處形成一個(gè)較亮的光斑。找出規(guī)律：凡是聯(lián)系實(shí)際的題，我們要善于將實(shí)際情況與一些物理模型進(jìn)行對(duì)比，看它是否符合某一物理模型的特征；找到了物理模型，就能用物理原理來解釋現(xiàn)象了。例5 如圖6所示，OC，OD

9、是光從空氣射入玻璃發(fā)生折射的光的傳播路線，EF是空氣與玻璃的分界面，N為法線，圖中A側(cè)物質(zhì)是 ，B側(cè)物質(zhì)是 ，入射角是 ，折射角是 ；在圖中標(biāo)出光線方向并畫出反射角。圖6解析：當(dāng)光從空氣射入玻璃時(shí)，入射角大于折射角，OC與法線的夾角是50°，OD與法線的夾角是，所以較小的角為折射角，因此可判斷A側(cè)物質(zhì)是玻璃，B側(cè)物質(zhì)是空氣，入射角為50°，折射角為25°，由反射定律知反射角等于入射角等于50°。答案：玻璃；空氣；50°；25°光路圖如圖7所示。圖7方法提練：本題找出哪是玻璃哪是空氣是解題的關(guān)鍵，可以用假設(shè)法也可用分析法解本題。例如假設(shè)

10、DO是入射光線，則入射角為25°，折射角為50°，折射角大于入射角，與題意矛盾，故只能是CO是入射光線，利用結(jié)論“光從空氣（真空）到介質(zhì)，折射角小于入射角，光從介質(zhì)到空氣（真空），折射角大于入射角”解題往往是奏效的。例6 如圖8所示，由A點(diǎn)發(fā)出一束激光在液面MN上的O點(diǎn)發(fā)生反射，反射光線的光斑射到B點(diǎn)，由于液面高度發(fā)生變化，反射光斑由B移到C點(diǎn)（B和C是屋頂上的兩點(diǎn)），試用作圖法畫出液面變化的高度。圖8解析：由于液面上升或下降，A點(diǎn)虛像不好確定，所以不好找虛像。根據(jù)題意，入射光線的方向是不會(huì)改變的，由于液面總是水平的，故入射角不會(huì)改變，由反射定律，反射角也不會(huì)改變，所以液面

11、改變后，反射光線的方向應(yīng)當(dāng)與BO平行，根據(jù)這一思路，就很好作圖了。答案：過C點(diǎn)作BO的平行線交AO的延長線于，過作MN的平行線，與MN的距離就是所求的h，如圖9所示。圖9方法提練：分析題意，要善于找出哪些是不變的，哪些是按什么規(guī)律變化的，從中找出便于作圖的元素，問題就迎刃而解了。例7 如圖10所示，請(qǐng)根據(jù)光線的傳播情況，在方框內(nèi)畫出合適的一個(gè)光學(xué)元件，并完成光路圖。圖10解析：這是一道典型的光學(xué)“黑匣”問題，它要求我們根據(jù)入射光線和出射光線判斷方框內(nèi)的光學(xué)元件的種類，并畫出光路圖，對(duì)于A圖，平行光變成會(huì)聚光，根據(jù)凸透鏡對(duì)光線的作用，可判斷出A框中是凸透鏡，對(duì)于B圖，是兩條可相交的光線變成平行光

12、，我們知道，會(huì)聚于凹透鏡虛焦點(diǎn)的光，經(jīng)凹透鏡折射后平行于主軸射出，若根據(jù)這一思路畫出圖來，應(yīng)當(dāng)如圖11所示，結(jié)果兩條光線之間的距離不能達(dá)到要求，且上面的光線不能到達(dá)下邊射出，下面的光線也不能到達(dá)上邊射出，由此想到方框內(nèi)不能是凹透鏡，那就只能是凸透鏡了。進(jìn)一步想到，兩條入射光線只有相交于凸透鏡焦點(diǎn)，再分散射向凸透鏡，其出射光線恰好能平行于主光軸射出，能滿足本題要求，問題解決。圖11答案：如圖12所示。圖12方法提煉：解答此類題目一是要熟悉兩種透鏡對(duì)光的作用規(guī)律，二是要注意入射光線和相應(yīng)的出射光線的位置和方向，而第二點(diǎn)是往往容易忽視的，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致選錯(cuò)元件，會(huì)聚光射向方框，但不等于射到透鏡上的光一定

13、是會(huì)聚光，可能是會(huì)聚光，也可能是會(huì)聚后的發(fā)散光。例8 如圖13所示，有一束光線射入杯中，在杯底形成光斑，逐漸往杯中加水，光斑將（ ）A. 向右移動(dòng) B. 向左移動(dòng) C. 不動(dòng) D. 無法判斷圖13解析：往杯中加水，光射到水面上，入射角不變，折射角不變，入射點(diǎn)向右移動(dòng)，在杯底形成的光斑隨之向右移動(dòng)。答案：A易錯(cuò)分析：若誤認(rèn)為入射角不變，折射角不變，光斑不動(dòng)，就錯(cuò)誤了，當(dāng)折射光線方向不變，入射點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，折射光線是向右移動(dòng)的一些平行光線。如圖14所示。圖14例9 物體距凸透鏡20cm時(shí)，在凸透鏡另一側(cè)距凸透鏡35cm的光屏上得到清晰的像，則該像是（ ）A. 放大的 B. 縮小的 C. 等大的 D

14、. 虛像解析：根據(jù)題意，由于是在屏上成像，肯定是實(shí)像；又由于像距大于物距，說明物體處于1倍焦距到2倍焦距之間，所以成的像是放大倒立實(shí)像。答案：A方法提煉：凸透鏡成像問題中，在屏上成像，肯定是實(shí)像，虛像只能用眼看到。在成像問題中，不管是平面鏡、凸透鏡還是凹透鏡（組合光具除外），只要是虛像，必是正立的，實(shí)像必是倒立的，凸透鏡（或凹透鏡）成像，像距大于物距，必是放大的像，物距大于像距，必是縮小的像，這些結(jié)論對(duì)快速解題有很好的作用。【模擬試題】（答題時(shí)間：60分鐘）一. 單項(xiàng)選擇題1. 下列說法中，不正確的是（ ）A. 光在玻璃中的速度比在真空中小B. 光在真空中的速度是C. 光在同一種均勻介質(zhì)中沿直

15、線傳播D. 光在空氣中的傳播速度是340m/s2. 關(guān)于SARS病毒傳播的下列說法中，正確的是（ ）A. 它通過光線傳播，看一下非典病人就會(huì)被傳染上B. 跟非典病人打電話，就會(huì)被傳染得病C. SARS病毒通過飛沫、水等傳播D. 只要不跟非典病人握手，就不會(huì)被傳染上SARS病毒3. 下列現(xiàn)象中，不能用光的直線傳播來解釋的是（ ）A. 不透明的物體被光線照射時(shí)，后面形成影子B. 日食、月食的形成C. 平靜的湖面上看到山的倒影D. 晚上探照燈的光束照到很遠(yuǎn)4. 潛望鏡觀察到的像是下列情況的哪一種（ ）A. 正立縮小的實(shí)像B. 正立等大的實(shí)像C. 倒立放大的虛像D. 正立等大的虛像5. 晚上在水平面上

16、鋪上一張白紙，把一塊小平面鏡放在紙上，讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射，從側(cè)面看去（ ）A. 鏡面、白紙都是亮的，因?yàn)槎加泄獾姆瓷銪. 鏡面、白紙都是暗的，因?yàn)閭?cè)面沒有反射光線C. 鏡面是暗的，因?yàn)樗l(fā)生的是鏡面反射，紙是亮的，因?yàn)樗l(fā)生的是漫反射D. 鏡面是亮的，因?yàn)樗l(fā)生的是鏡面反射，紙是暗的，因?yàn)樗l(fā)生的是漫反射6. 平面鏡厚2mm，一只鉛筆尖貼著鏡面，則筆尖和它的像之間的距離為（ ）A. 1mm B. 2mm C. 4mm D. 8mm7. 如圖1所示，是某同學(xué)從平面鏡里看到的掛在墻上走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘的像，則這時(shí)的實(shí)際時(shí)間是（ ）A. 10時(shí)10分 B. 13時(shí)50分 C. 14時(shí)52分 D

17、. 10時(shí)20分圖18. 下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A. 鏡面反射和漫反射是不同的B. 法線就是垂直鏡面的一條光線C. 折射角、反射角和入射角都有可能相等D. 平面鏡所成的像一定是等大的虛像9. 用凸透鏡在光屏上得到火焰的像，如果用黑紙遮住凸透鏡的下半部，屏上的像（ ）A. 上半部分沒有了 B. 下半部分沒有了C. 無任何變化D. 依然完整，光亮度減弱10. 測(cè)繪人員繪制地圖時(shí)從高空向地面照相，若相機(jī)鏡頭焦距為50mm，則膠片到鏡頭的距離（ ）A. 100mm外 B. 恰為50mm C.50mm以內(nèi) D. 略大于50mm11. 凸透鏡的焦距是，將物體從距離透鏡處移到距透鏡處，物與像之間的距離（ ）

18、A. 變大 B. 不變 C. 變小 D. 無法判斷12. 小周拿著一個(gè)直徑比較大的放大鏡，伸直手臂觀看遠(yuǎn)處的物體，可以看到物體的像，下列說法正確的是（ ）A. 觀察到的像一定是正立的像 B. 觀察到的像一定是虛像C. 觀察到的像一定是倒立的像D. 觀察到的像一定是放大的像13. 人站在平面鏡前以0.5m/s的速度向鏡走去，此時(shí)鏡中的像向鏡面移動(dòng)的速度為（ ）A. 1 m/s B. 0.5m/s C. 0m/s D. 0.25m/s14. 在焦距是20cm的凸透鏡正前方100cm處，一個(gè)物體以10cm/s的速度沿透鏡主光軸靠近透鏡，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到第6s時(shí)，此時(shí)物體所成像為（ ）A. 倒立、放大實(shí)像

19、 B. 倒立、縮小實(shí)像 C. 正立、放大虛像D. 等大、倒立實(shí)像15. 用“傻瓜”照相機(jī)照集體照時(shí)，從取景框內(nèi)發(fā)現(xiàn)左側(cè)有部分人超過取景框范圍，為了照出滿意的照片，應(yīng)該（ ）A. 照相機(jī)略向左轉(zhuǎn)B. 照相機(jī)略向右轉(zhuǎn)C. 照相機(jī)離人群稍遠(yuǎn)一點(diǎn)D. 照相機(jī)離人群稍近一點(diǎn)二. 填空題16. 太陽光與地面成30°角，為使太陽光平行地面?zhèn)鞑?，平面鏡與地面應(yīng)成 或 角；若太陽光與平面鏡成30°角，此時(shí)反射光平行地面射出，則平面鏡與地面 角。17. 早晨，我們看見太陽的視位置比它的實(shí)際位置要高一些（如圖2所示），這是光的 現(xiàn)象。圖218. 在豎直放置的平面鏡前有一支鉛筆，要使鉛筆的像跟鉛筆

20、相互垂直，鉛筆應(yīng)該和鏡面成 度角，如果鉛筆尖緊貼鏡面時(shí)，筆尖距它的像的距離為4mm，則鏡子的厚度為 m。19. 光在真空中的傳播速度是 km/s，光在空氣中的速度十分接近光在 中的速度，也可以認(rèn)為是 m/s。20. 站在河邊看到清澈水中的游魚和山的倒影，實(shí)際看到的是魚的 像和山的 像。前者是由于光的 造成的，后者是由于光的 造成的。21. 幻燈機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè) ，透明的幻燈片到鏡頭的距離比鏡頭 稍大，用強(qiáng)光照射幻燈片，可以把幻燈片上的畫面放映到 上，形成 立 的 像，為了使觀眾看到正立的像，幻燈片要 著播在架上，聚光鏡的作用是增加照到幻燈片上的 。三. 簡答題22. 到北極探險(xiǎn)的工作人員丟失

21、了火種，在冰天雪地中如何獲得火？23. 人站在向陽的窗戶邊，手拿平面鏡，要從鏡中看清自己的面部情況，人應(yīng)面對(duì)窗戶還是背對(duì)窗戶？為什么？四. 作圖題24. 如圖3所示，有一條光線從空氣斜射到玻璃，入射角是60°，入射光線、反射光線、折射光線在圖中用帶箭頭的線表示，O是入射點(diǎn)，已知OB、OC是垂直的，AO、OC間夾角是150°，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出法線和空氣、玻璃分界面，標(biāo)出折射角的大小。圖3【試題答案】1. D 導(dǎo)解：光在空氣中的傳播速度是。2. C 導(dǎo)解：掌握SARS傳播與預(yù)防的常識(shí)。3. C 導(dǎo)解：平靜的湖面上看到山的倒影是光的反射形成的。4. D 導(dǎo)解：潛望鏡有兩個(gè)平面鏡物體經(jīng)平面鏡兩次成像。5. C 導(dǎo)解：平面鏡發(fā)生鏡面反射，白紙發(fā)生的是漫反射。6. C 導(dǎo)解：平面鏡的反射面是玻璃表面的涂層，筆尖到涂層之間的距離就是物體到反射面之間的距離。7. B 導(dǎo)解：平面鏡成像有對(duì)稱性。8.