中考物理一轮复习专题02 光现象（讲义）（2份，原卷版+解析版）

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\l "_Tc5967" PAGEREF _Tc5967 \h 3
\l "_Tc25856" 考点一 光的直线传播 PAGEREF _Tc25856 \h 4
\l "_Tc4578" PAGEREF _Tc4578 \h 4
\l "_Tc15600" PAGEREF _Tc15600 \h 7
\l "_Tc5334" 考向01 光的直线传播及应用 PAGEREF _Tc5334 \h 7
\l "_Tc22803" 考向02 小孔成像 PAGEREF _Tc22803 \h 7
\l "_Tc9401" 考点二 光的反射 PAGEREF _Tc9401 \h 9
\l "_Tc17444" PAGEREF _Tc17444 \h 9
\l "_Tc15489" PAGEREF _Tc15489 \h 12
\l "_Tc30339" 考向01 光的反射现象及应用 PAGEREF _Tc30339 \h 12
\l "_Tc10849" 考向02 利用光的反射定律作图 PAGEREF _Tc10849 \h 13
\l "_Tc18311" 考向03 探究光的反射规律 PAGEREF _Tc18311 \h 14
\l "_Tc27265" 考向04 镜面反射与漫反射 PAGEREF _Tc27265 \h 15
\l "_Tc25663" 考点三 平面镜成像 PAGEREF _Tc25663 \h 16
\l "_Tc6447" PAGEREF _Tc6447 \h 16
\l "_Tc30035" PAGEREF _Tc30035 \h 19
\l "_Tc3007" 考向01 平面镜成像特点 PAGEREF _Tc3007 \h 19
\l "_Tc13543" 考向02 平面镜成像作图 PAGEREF _Tc13543 \h 20
\l "_Tc27993" 考向03 平面镜在生活中的应用 PAGEREF _Tc27993 \h 21
\l "_Tc31922" 考向04 探究平面镜成像特点 PAGEREF _Tc31922 \h 22
\l "_Tc26437" 考点四 光的折射 PAGEREF _Tc26437 \h 23
\l "_Tc21924" PAGEREF _Tc21924 \h 23
\l "_Tc15956" PAGEREF _Tc15956 \h 25
\l "_Tc16619" 考向01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析） PAGEREF _Tc16619 \h 26
\l "_Tc31477" 考向02 光的折射作图 PAGEREF _Tc31477 \h 26
\l "_Tc10262" 考向03 探究光的折射规律 PAGEREF _Tc10262 \h 27
\l "_Tc27879" 考点五 光的色散 PAGEREF _Tc27879 \h 29
\l "_Tc24585" PAGEREF _Tc24585 \h 29
\l "_Tc3924" PAGEREF _Tc3924 \h 31
\l "_Tc16140" 考向01 光的色散及其色散现象 PAGEREF _Tc16140 \h 31
\l "_Tc12296" 考向02 三原色与物体的颜色 PAGEREF _Tc12296 \h 32
\l "_Tc29145" 考向03 红外线、紫外线及其应用 PAGEREF _Tc29145 \h 32
一、课标考点分析
二、考情分析
《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同，本部分的考题一般在1-2道题，分值一般在2-5分之间；考题题型根据其出现的概率分别是：选择题、填空题、实验题和作图题等。
以上考点作为常考内容，在备考过程中应作为主要备考方向加以重视，但也不能忽视一些冷门考点，如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像（难点）、红外线与紫外线、物体的颜色等。
本部分内容较为简单。在备考中，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。通过努力备考，相信同学们一定会取得较好的成绩。
考点一 光的直线传播
一、光源
1.光源
人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。
自身能够发光的物体叫 。光源分为自然光源和人造光源。
2.光源的判断
判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
二、光的直线传播
1.光是怎样传播的
（1）实验观察：光在空气、水、玻璃中的传播路径。
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
一、探究光在空气中的传播路径：在夜晚，用能发出带有颜色的激光笔射向天空，如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。
二、探究光在水中的传播路径：在盛水的水箱中，让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光，观察光在水中的传播路径，如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。
三、探究光在玻璃中的传播路径：让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃砖中的传播路径，如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
探究光沿直线传播的条件
①在桌上放一个大的透明水槽，配有四杯等量但浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（为了清晰地显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序排列，依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液；
②如图甲所示，将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲；
③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。
【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲；在均匀浓度的糖水溶液中，光的传播路径是直的。
【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。
（3）光可以在真空中传播：太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。
2.光线
（1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线。
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的 。画光路图时，光线要用 表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
3.与光的直线传播有关的现象
（1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子；如图甲。
（2）日食和月食
①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图乙所示。
②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图乙所示。
（3）小孔成像：如图所示甲，用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。

由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。
（1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度；
（2）小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关；
（3）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
【现象辨析】影子和小孔成像的异同
4.光的直线传播的应用
由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。

像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
三、光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。
考向01 光的直线传播及应用
光的直线传播是光现象基础，所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的，没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。
光的直线传播是常考热点，有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多，尤其是劳动人民在生产和人类活动中，总结出了许多利用光的直线传播的现象，如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累，会有助于解答此类问题。
光的直线传播作为一个考题不多，常见的是作为一个知识点出现，并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。
【例1】（2023·云南）图所示的“手影”游戏中，影子的形成原因是（ ）。
A. 光的反射 B. 光沿直线传播 C. 光的折射 D. 光的色散
【变式1-1】（2023·江西）如图所示，圭表是中国古代重要的天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【变式1-2】晴朗的天气，小刚到森林中去游玩，他看到地面出现大小不一的圆形光斑，他认为（ ）。
A．圆斑是太阳的影子 B．圆斑是太阳的实像 C．圆斑是太阳的虚像 D．圆斑是树叶的影子
【变式1-3】如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（ ）。

A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播；
B. 一天内，杆影移动是由地球公转造成的；
C. 一天内，正午的杆影最短；
D. 该模型依据杆影的方位计时
考向02 小孔成像
小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。
在解答此类问题时，应注意：小孔成像时，像不但左右颠倒，而且上下也颠倒；像的形状与小孔的形状无关，由物体的形状决定。
【例2】（2023·天津）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的______形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅了，这是由于光的______造成的。
【变式2-1】在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）。

A. 1.5×109m B. 1.5×1019m C. 5×106m D. 5×1012m
【变式2-2】早在两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象，下列光现象与小孔成像原理相同的是（ ）。
A. 地面的人影 B. 水中的倒影；
C. 空中的彩虹 D. 放大的文字
考点二 光的反射
一、光的反射
1.光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫 。
2.看到物体的原因
我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛，产生了视觉。同时，我们也能看到本身不发光的物体，如书、平面镜、月亮等，是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛，产生视觉。
3.光的反射的基本概念：一点、两角、三线
二、光的反射定律
1.实验：探究光反射时的规律
2.实验注意事项
（1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
（2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光；
（3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
（4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用；
（5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
纸板在实验中的三个作用：
（1）显示光的传播路径；
（2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，具体操作是将纸板NOF向前或向后折转，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光的径迹；
（3）记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
3.对光的反射定律的理解
（1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应；
（2）反射现象发生时，先由入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”；
（3）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大；
（4）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。
三、光路的可逆性
1.光路的可逆性
在探究光的反射规律实验中，如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。如图所示。

2.生活中的光路可逆现象
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么，这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。
四、利用光的反射定律作图
1.作图要求
所有实际传播的光（无论是反射光还是入射光）都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。
2.作图方法
五、镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射
当一束平行光照射到平面镜上时，在平面镜上发生光的反射，反射光也平行射出，这种发生叫镜面反射；当一束平行光照射的凹凸不平的表面时，反射光会朝四面八方射出，这种反射叫漫反射。如图所示。

（1）我们能从不同方向看到书上的字，是因为光在纸面上发生了漫反射；
（2）物体发出或反射的光浸入人眼越多，人眼就会感觉该物体越亮。所以，当发生镜面反射时，如果反射光正好进入人眼，人就会感觉镜面特别亮；
（3）无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。
2.生活中的反射现象
（1）生活中，大部分物体表面反射的都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，从而使各个方向的人都能字迹或影像；
（2）当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”；
（3）水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
考向01 光的反射现象及应用
（1）生活中，由光的反射引起的光现象最典型的有：水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。
（2）考试中还会出现入射光不动，平面镜沿某一方向旋转一定角度，判断入射角和反射角的变化规律等。
【例1】如图，世界首条跨海高铁——泉州湾跨海大桥合龙成功。大桥与倒影形成的一幅壮美画面，桥在水中的倒影是光的___________形成的___________（选填“虚”或“实”）像。

【变式1-1】（2023·潍坊）如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景，场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是（ ）。
A. 瞪羚的影子是光的反射形成的B. 瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C. 瞪羚的倒影是光的折射形成的D. 瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【变式1-2】（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（ ）。
A. 反射光线与镜面的夹角是40°；
B. 入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°；
C. 将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失；
D. 光在纸板上发生了镜面反射
考向02 利用光的反射定律作图
利用光的反射规律作图主要有：
（1）已知反射面和入射光线（反射光线）作反射光线（入射光线）：入射角是入射光线与法线夹角，不是入射光线与镜面的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角，不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。
（2）已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置：法线位置时入射光线和反射光线夹角的角平分线位置，平面镜与法线垂直，故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。
【例2】（2023·贵州）如图所示，点光源S发出的一条光线射到平面镜MN的O点，请在图中作出这条入射光线的反射光线。
【变式2-1】（2023·菏泽）室内有一吸顶灯S，人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
【变式2-2】（2023·广元）如图所示。从S点向平面镜发出一条光线，经平面镜反射后，反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图（保留作图痕迹）。
【变式2-3】（2023·上海）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。
考向03 探究光的反射规律
【例3】（2023·贵州）在“探究光的反射定律”实验中，器材有：激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
（1）将平面镜置于水平桌面，如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点，在平面镜上方喷水雾，从前向后观察，可在镜面上方看到__________条光束。
（2）将折转光屏垂直于平面镜放置，让入射光沿左半屏射到O点，如图乙所示。要呈现反射光，需将右半屏向__________（选填“前”或“后”）折转。
（3）保持入射点不变，多次改变入射方向，在光屏上记录每次实验的光路aa′、bb′和cc′，如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系，发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称，可将此对称轴视为__________。同时根据光屏上的倍息可得结论，反射角与入射角的大小__________。
【变式3-1】（2023·齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。
（1）如图1所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板ENF（右侧可绕ON翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON应___________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，光在纸板上发生___________（选填“镜面”或“漫”）反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出；
（2）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，是为了___________；根据实验结论可知：当入射光EO与平面镜夹角为50°时，反射角为___________；
（3）让光沿图1中FO方向照射到镜面，它会沿着OE方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。
（4）如图2所示，把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在___________内。
【变式3-2】（2023·潜江、天门、仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折；
（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（选填“>”“