
\l "_Tc5967" PAGEREF _Tc5967 \h 3
\l "_Tc25856" 考點一 光的直線傳播 PAGEREF _Tc25856 \h 4
\l "_Tc4578" PAGEREF _Tc4578 \h 4
\l "_Tc15600" PAGEREF _Tc15600 \h 7
\l "_Tc5334" 考向01 光的直線傳播及應用 PAGEREF _Tc5334 \h 7
\l "_Tc22803" 考向02 小孔成像 PAGEREF _Tc22803 \h 7
\l "_Tc9401" 考點二 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 光的反射現(xiàn)象及應用 PAGEREF _Tc30339 \h 12
\l "_Tc10849" 考向02 利用光的反射定律作圖 PAGEREF _Tc10849 \h 13
\l "_Tc18311" 考向03 探究光的反射規(guī)律 PAGEREF _Tc18311 \h 14
\l "_Tc27265" 考向04 鏡面反射與漫反射 PAGEREF _Tc27265 \h 15
\l "_Tc25663" 考點三 平面鏡成像 PAGEREF _Tc25663 \h 16
\l "_Tc6447" PAGEREF _Tc6447 \h 16
\l "_Tc30035" PAGEREF _Tc30035 \h 19
\l "_Tc3007" 考向01 平面鏡成像特點 PAGEREF _Tc3007 \h 19
\l "_Tc13543" 考向02 平面鏡成像作圖 PAGEREF _Tc13543 \h 20
\l "_Tc27993" 考向03 平面鏡在生活中的應用 PAGEREF _Tc27993 \h 21
\l "_Tc31922" 考向04 探究平面鏡成像特點 PAGEREF _Tc31922 \h 22
\l "_Tc26437" 考點四 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 光的折射現(xiàn)象及其應用(三種光現(xiàn)象辨析) PAGEREF _Tc16619 \h 26
\l "_Tc31477" 考向02 光的折射作圖 PAGEREF _Tc31477 \h 26
\l "_Tc10262" 考向03 探究光的折射規(guī)律 PAGEREF _Tc10262 \h 27
\l "_Tc27879" 考點五 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 光的色散及其色散現(xiàn)象 PAGEREF _Tc16140 \h 31
\l "_Tc12296" 考向02 三原色與物體的顏色 PAGEREF _Tc12296 \h 32
\l "_Tc29145" 考向03 紅外線、紫外線及其應用 PAGEREF _Tc29145 \h 32
一、課標考點分析
二、考情分析
《光現(xiàn)象》是中考必考內(nèi)容。由于試卷結(jié)構(gòu)和分值的不同,本部分的考題一般在1-2道題,分值一般在2-5分之間;考題題型根據(jù)其出現(xiàn)的概率分別是:選擇題、填空題、實驗題和作圖題等。
以上考點作為??純?nèi)容,在備考過程中應作為主要備考方向加以重視,但也不能忽視一些冷門考點,如鏡面反射與漫反射、光路可逆、實像與虛像(難點)、紅外線與紫外線、物體的顏色等。
本部分內(nèi)容較為簡單。在備考中,應以分辨各類光現(xiàn)象,認識其規(guī)律為主要方向,加強對其規(guī)律的理解;同時,這些光現(xiàn)象大都是通過實驗探究過程得到的,所以對各類光現(xiàn)象中的實驗探究應掌握其實驗方法、實驗設(shè)計、實驗過程和實驗結(jié)論。通過努力備考,相信同學們一定會取得較好的成績。
考點一 光的直線傳播
一、光源
1.光源
人們之所以能看到各種事物,是因為有光進入人的眼睛。這些光都是能帶給我們光明的“光源”發(fā)出的或通過其他途徑傳播過來的。但是,所有的光都是有“光源”的。
自身能夠發(fā)光的物體叫 。光源分為自然光源和人造光源。
2.光源的判斷
判斷物體是不是光源,關(guān)鍵是物體自身能否發(fā)光。有些物體看起來好像在發(fā)光,實際上是反射了其他光源發(fā)出的光,所以這些物體不是光源;如鏡子、月亮、寶石、電影的屏幕等。
二、光的直線傳播
1.光是怎樣傳播的
(1)實驗觀察:光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。
【實驗器材】激光筆、燒杯、水箱、水、玻璃磚等。
【進行實驗】
一、探究光在空氣中的傳播路徑:在夜晚,用能發(fā)出帶有顏色的激光筆射向天空,如圖甲所示??吹郊す夤P發(fā)出的光在空氣中沿直線傳播。
二、探究光在水中的傳播路徑:在盛水的水箱中,讓激光筆沿不同方向垂直水箱側(cè)面射出光,觀察光在水中的傳播路徑,如圖乙所示??吹焦庠谒醒刂本€傳播。
三、探究光在玻璃中的傳播路徑:讓激光筆發(fā)出的光從玻璃磚的側(cè)面垂直射入玻璃磚,觀察光在玻璃磚中的傳播路徑,如圖丙所示??吹焦庠诓Aе醒刂本€傳播。
【探究歸納】光在空氣、水、玻璃等透明物質(zhì)中均是沿直線傳播的。
探究光沿直線傳播的條件
①在桌上放一個大的透明水槽,配有四杯等量但濃度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(為了清晰地顯示光路),將它們按濃度從大到小的順序排列,依次倒入水槽,水槽內(nèi)的液體就變成了從上到下濃度逐漸增大的非均勻水溶液;
②如圖甲所示,將一束光從透明水槽側(cè)面垂直射入非均勻濃度的糖水溶液中,觀察到激光的傳播路徑在濃度不均勻的糖水溶液中會向下彎曲;
③如圖乙所示,用玻璃棒攪拌糖水溶液時,使其濃度變得均勻,再將激光射向糖水溶液中,觀察到激光在均勻濃度的糖水溶液中的傳播路徑是直的。
【分析論證】光垂直射入濃度不均勻的糖水溶液中時,光的傳播路徑發(fā)生了彎曲;在均勻濃度的糖水溶液中,光的傳播路徑是直的。
【實驗結(jié)論】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
(3)光可以在真空中傳播:太陽光能通過太空和大氣層傳播到地球表面,說明光可以在真空中傳播。
2.光線
(1)定義:為了表示光的傳播情況,我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向(如圖甲所示),這樣的直線叫光線。
(2)畫法:光線是帶箭頭的直線,箭頭表示光的 。畫光路圖時,光線要用 表示,且標上箭頭。圖乙和圖丙分別表示平行光和點光源發(fā)出的光。
3.與光的直線傳播有關(guān)的現(xiàn)象
(1)影子:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,會使物體后面光不能到達的區(qū)域形成一個陰暗區(qū)域,即物體的影子;如圖甲。
(2)日食和月食
①月食:當?shù)厍蛱幱谠虑蚝吞栔g時,地球擋住了射向月球的光,由于光沿直線傳播,我們能看到月食。如圖乙所示。
②日食:當月球運行到太陽和地球之間時,由于光沿直線傳播,月球就擋住了太陽射向地球的光,我們看到了日食。如圖乙所示。
(3)小孔成像:如圖所示甲,用給一個帶有小孔的板遮擋在光屏與蠟燭之間,光屏上就會形成燭焰倒立的像,我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像。左右移動中間的板,光屏上的像的大小也會隨之發(fā)生變化。
由于光沿直線傳播,來自燭焰上方的光通過小孔后就射到了光屏的下部,來自燭焰下方的光通過小孔后就射向了上部。這樣,光屏上就出現(xiàn)了燭焰倒立的像。
像的大小與物(蠟燭)的大小以及光屏所在位置有關(guān)。其大小關(guān)系為:。
(1)小孔成像的條件:小孔必須足夠小,但并不是越小越好,孔太小會影響像的亮度;
(2)小孔成像時,像的形狀取決于物體的形狀,與小孔形狀無關(guān);
(3)小孔逐漸變大,光屏上的像會逐漸變模糊;當小孔增大到一定程度時,在光屏上只能看到與小孔形狀相同的光斑。
【現(xiàn)象辨析】影子和小孔成像的異同
4.光的直線傳播的應用
由于光的直線傳播,在開鑿隧道時,工人們可以用激光束引導掘進機,使掘進機沿直線前進,保證隧道方向不會出現(xiàn)偏差;士兵瞄準射擊;站隊時隊列排直等。
像“井底之蛙”、“一葉障目不見泰山”也都是可以用光的直線傳播進行解釋的。
三、光的傳播速度
1.光在真空中的傳播速度
光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播,而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度很大,在物理學中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情況下,真空中的光速可以近似為:c=3×108m/s。
2.光在其他介質(zhì)中的傳播速度
光在空氣中的傳播速度近似等于光在真空中的傳播速度c,也可以近似為c=3×108m/s。光在水中的傳播速度約為c;光在玻璃中的傳播速度近約為c。
考向01 光的直線傳播及應用
光的直線傳播是光現(xiàn)象基礎(chǔ),所有光現(xiàn)象都是在光的直線傳播基礎(chǔ)上展開的,沒有光的直線傳播就沒有光現(xiàn)象的理論結(jié)構(gòu)。
光的直線傳播是??紵狳c,有關(guān)考題主要集中在光的直線傳播的認識和光的直線傳播的例子上。生活中利用光的直線傳播的例子很多,尤其是勞動人民在生產(chǎn)和人類活動中,總結(jié)出了許多利用光的直線傳播的現(xiàn)象,如:小孔成像、影子的形成、樹林中的光斑、日食、月食等都是光的直線傳播的例子。加強對此方面知識的積累,會有助于解答此類問題。
光的直線傳播作為一個考題不多,常見的是作為一個知識點出現(xiàn),并與其他光現(xiàn)象知識點或其他知識點結(jié)合組成一個題目。
【例1】(2023·云南)圖所示的“手影”游戲中,影子的形成原因是( )。
A. 光的反射 B. 光沿直線傳播 C. 光的折射 D. 光的色散
【變式1-1】(2023·江西)如圖所示,圭表是中國古代重要的天文儀器,圭表通過測量正午日影長度來推測二十四節(jié)氣,日影是光的_________形成的。為了提高其測量精度,天文學家使用鉛垂線來確?!氨怼贝怪庇谒椒胖玫摹肮纭薄cU垂線是利用了重力的方向總是_________。
【變式1-2】晴朗的天氣,小剛到森林中去游玩,他看到地面出現(xiàn)大小不一的圓形光斑,他認為( )。
A.圓斑是太陽的影子 B.圓斑是太陽的實像 C.圓斑是太陽的虛像 D.圓斑是樹葉的影子
【變式1-3】如圖所示是一個放置于寧波某地水平地面上的簡易計時模型,圭桿垂直底盤。下列描述錯誤的是( )。
A. 桿影的形成是由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;
B. 一天內(nèi),桿影移動是由地球公轉(zhuǎn)造成的;
C. 一天內(nèi),正午的桿影最短;
D. 該模型依據(jù)桿影的方位計時
考向02 小孔成像
小孔成像是光的直線傳播形成的最典型的光現(xiàn)象。
在解答此類問題時,應注意:小孔成像時,像不但左右顛倒,而且上下也顛倒;像的形狀與小孔的形狀無關(guān),由物體的形狀決定。
【例2】(2023·天津)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊含著豐富的物理知識。《墨經(jīng)》中記載了世界上最早的“小孔成像”實驗(如圖所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代詩句“潭清疑水淺”描繪了潭水清澈,讓人感覺水變淺了,這是由于光的______造成的。
【變式2-1】在一個烈日炎炎的午后陳老師走在隨州街頭,看到地面上樹蔭里有許多圓形光斑,抬頭看看樹葉間刺眼的陽光,想到這樹蔭下藏著物理學的秘密,便拍下兩張照片(如圖)。經(jīng)估測樹蔭下一個清晰光斑的直徑約為7cm,這束陽光從約7m高處的樹葉間照射下來。我們常說太陽光經(jīng)過約8分鐘來到地球(太陽和地球之間的距離按1.5×1011m計算),粗略計算太陽的直徑最接近( )。
A. 1.5×109m B. 1.5×1019m C. 5×106m D. 5×1012m
【變式2-2】早在兩千多年前,我國古代思想家墨子就在《墨經(jīng)》中論述了小孔成像等光學現(xiàn)象,下列光現(xiàn)象與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
考點二 光的反射
一、光的反射
1.光的反射現(xiàn)象:光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)的表面時,會有一部分光在介質(zhì)表面反射回原介質(zhì)中,這種傳播現(xiàn)象叫 。
2.看到物體的原因
我們能看到太陽、明亮的日光燈等光源,是因為光源發(fā)出的光進入我們的眼睛,產(chǎn)生了視覺。同時,我們也能看到本身不發(fā)光的物體,如書、平面鏡、月亮等,是因為這些物體反射的光進入了我們的眼睛,產(chǎn)生視覺。
3.光的反射的基本概念:一點、兩角、三線
二、光的反射定律
1.實驗:探究光反射時的規(guī)律
2.實驗注意事項
(1)應在光線較暗的室內(nèi)進行實驗,以便于觀察實驗現(xiàn)象;
(2)實驗時,紙板必須與平面鏡垂直,否則在紙板上看不到反射光;
(3)實驗過程中嚴禁將激光對著人眼,以防灼傷眼睛;
(4)通過鏡面對入射光的反射作用,可以看出鏡子有改變光路的作用;
(5)本實驗時一個歸納性實驗,改變?nèi)肷涔獾姆较蚨啻螌嶒灥哪康氖菫榱说玫蕉嘟M實驗數(shù)據(jù),從而得出普遍規(guī)律,避免實驗結(jié)論的偶然性。
紙板在實驗中的三個作用:
(1)顯示光的傳播路徑;
(2)驗證反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn),使其和紙板EON不在同一平面內(nèi),觀察有無反射光的徑跡;
(3)記錄光路。具體操作是在紙板上畫出入射光和反射光的徑跡,以分析反射角隨入射角的變化而變化情況。
3.對光的反射定律的理解
(1)每條入射光線,有且只有一條反射光線與之相對應;
(2)反射現(xiàn)象發(fā)生時,先由入射光,后有反射光。反射光是隨著入射光的改變而改變的,所以敘述光的反射定律時,不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”;
(3)在光的反射現(xiàn)象中,入射光線靠近法線時,入射角減小,反射角也隨之減小;入射光線遠離法線時,入射角增大,反射光線隨之遠離法線,反射角也增大;
(4)當光垂直鏡面入射時,入射角為零,反射角也為零,反射光線與入射光線在同一直線上,方向相反,并不是沒有發(fā)生現(xiàn)象。
三、光路的可逆性
1.光路的可逆性
在探究光的反射規(guī)律實驗中,如果讓光逆著反射光的方向射到平面鏡上,它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。如圖所示。
2.生活中的光路可逆現(xiàn)象
生活中有很多現(xiàn)象可以說明光路的可逆性。例如,如果你在一塊平面鏡中看到了一位同學的眼睛,那么,這位同學也一定可以通過這面鏡子看到你的眼睛。
四、利用光的反射定律作圖
1.作圖要求
所有實際傳播的光(無論是反射光還是入射光)都要畫成實線,并用箭頭表示它的傳播方向;法線用虛線,要垂直于反射面。
2.作圖方法
五、鏡面反射和漫反射
1.鏡面反射和漫反射
當一束平行光照射到平面鏡上時,在平面鏡上發(fā)生光的反射,反射光也平行射出,這種發(fā)生叫鏡面反射;當一束平行光照射的凹凸不平的表面時,反射光會朝四面八方射出,這種反射叫漫反射。如圖所示。
(1)我們能從不同方向看到書上的字,是因為光在紙面上發(fā)生了漫反射;
(2)物體發(fā)出或反射的光浸入人眼越多,人眼就會感覺該物體越亮。所以,當發(fā)生鏡面反射時,如果反射光正好進入人眼,人就會感覺鏡面特別亮;
(3)無論鏡面反射還是漫反射,都遵循觀點反射定律。
2.生活中的反射現(xiàn)象
(1)生活中,大部分物體表面反射的都是漫反射,因而才使我們能夠從不同方向看清物體。比如,教室黑板用的毛玻璃、投影儀屏幕用的是粗布,其表面反射的都是漫反射,從而使各個方向的人都能字跡或影像;
(2)當強烈的太陽光照射到高樓大廈的玻璃幕墻、磨光的大理石墻面時,這些光滑的表面就會發(fā)生鏡面反射,炫目的反射光會干擾人們的正常生活,造成“光污染”;
(3)水中倒影是最典型的光的反射現(xiàn)象;還有“猴子撈月”、“照鏡子”等也都是由光的反射引起的。
考向01 光的反射現(xiàn)象及應用
(1)生活中,由光的反射引起的光現(xiàn)象最典型的有:水中倒影、平面鏡成像、能看清不是光源的物體等。
(2)考試中還會出現(xiàn)入射光不動,平面鏡沿某一方向旋轉(zhuǎn)一定角度,判斷入射角和反射角的變化規(guī)律等。
【例1】如圖,世界首條跨海高鐵——泉州灣跨海大橋合龍成功。大橋與倒影形成的一幅壯美畫面,橋在水中的倒影是光的___________形成的___________(選填“虛”或“實”)像。
【變式1-1】(2023·濰坊)如圖為某同學外出游玩時用手機拍到的場景,場景中有瞪羚在岸邊的影子和水中的倒影。下列分析正確的是( )。
A. 瞪羚的影子是光的反射形成的B. 瞪羚的影子是光的直線傳播形成的
C. 瞪羚的倒影是光的折射形成的D. 瞪羚的倒影是光的直線傳播形成的
【變式1-2】(2023·自貢)小王同學在家里將一個平面鏡放在水平桌面上,再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上,以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50°夾角,如圖所示,則( )。
A. 反射光線與鏡面的夾角是40°;
B. 入射角增大10°,反射光線與入射光線的夾角增大20°;
C. 將紙板NOF向后折疊,則反射光線會消失;
D. 光在紙板上發(fā)生了鏡面反射
考向02 利用光的反射定律作圖
利用光的反射規(guī)律作圖主要有:
(1)已知反射面和入射光線(反射光線)作反射光線(入射光線):入射角是入射光線與法線夾角,不是入射光線與鏡面的夾角;反射角是反射光線與法線的夾角,不是反射光線與鏡面的夾角。法線要畫成虛線。
(2)已知入射光線和反射光線確定平面鏡的位置:法線位置時入射光線和反射光線夾角的角平分線位置,平面鏡與法線垂直,故只要確定入射點法線位置即可確定平面鏡的位置。
【例2】(2023·貴州)如圖所示,點光源S發(fā)出的一條光線射到平面鏡MN的O點,請在圖中作出這條入射光線的反射光線。
【變式2-1】(2023·菏澤)室內(nèi)有一吸頂燈S,人從平面鏡MN中能夠看到吸頂燈。請在圖中畫出人眼A經(jīng)平面鏡MN看到吸頂燈的完整光路圖。
【變式2-2】(2023·廣元)如圖所示。從S點向平面鏡發(fā)出一條光線,經(jīng)平面鏡反射后,反射光線到達光屏上的P點。請你作出此過程的光路圖(保留作圖痕跡)。
【變式2-3】(2023·上海)在圖中,根據(jù)給出的反射光線OB畫出入射光線AO,并標出入射角的大小。
考向03 探究光的反射規(guī)律
【例3】(2023·貴州)在“探究光的反射定律”實驗中,器材有:激光筆、可折轉(zhuǎn)光屏、平面鏡和噴霧器。
(1)將平面鏡置于水平桌面,如圖甲所示。激光筆的光束射向平面鏡上O點,在平面鏡上方噴水霧,從前向后觀察,可在鏡面上方看到__________條光束。
(2)將折轉(zhuǎn)光屏垂直于平面鏡放置,讓入射光沿左半屏射到O點,如圖乙所示。要呈現(xiàn)反射光,需將右半屏向__________(選填“前”或“后”)折轉(zhuǎn)。
(3)保持入射點不變,多次改變?nèi)肷浞较?,在光屏上記錄每次實驗的光路aa′、bb′和cc′,如圖丙所示。為了研究反射光線和入射光線的位置關(guān)系,發(fā)現(xiàn)左、右半屏相對應的光線關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱,可將此對稱軸視為__________。同時根據(jù)光屏上的倍息可得結(jié)論,反射角與入射角的大小__________。
【變式3-1】(2023·齊齊哈爾)小明利用如圖裝置探究光反射時的規(guī)律。
(1)如圖1所示,實驗時,把一個平面鏡放在水平桌面上,再把白色紙板ENF(右側(cè)可繞ON翻折)豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON應___________于鏡面。使一束光貼著紙板沿某一角度射到O點,光在紙板上發(fā)生___________(選填“鏡面”或“漫”)反射,呈現(xiàn)徑跡。光經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出;
(2)改變光束入射的角度,多做幾次,換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板,用量角器測量ON兩側(cè)的∠i和∠r,是為了___________;根據(jù)實驗結(jié)論可知:當入射光EO與平面鏡夾角為50°時,反射角為___________;
(3)讓光沿圖1中FO方向照射到鏡面,它會沿著OE方向射出。這表明:在光的反射現(xiàn)象中,光路是___________的。
(4)如圖2所示,把紙板ENF右側(cè)繞ON向前折或向后折,在右側(cè)紙板上看不到反射光。這表明:在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線都在___________內(nèi)。
【變式3-2】(2023·潛江、天門、仙桃)用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡M水平放置,附有量角器的白紙板由E、F兩部分構(gòu)成,始終豎直立在M上,可以繞ON翻折;
(1)如圖甲,E、F在同一平面上,讓入射光AO射向鏡面,量角器上顯示入射角和反射角的大小,可得出∠r________∠i(選填“>”“
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這是一份人教版九年級物理寒假提升練習專題02 光現(xiàn)象(2份,原卷版+解析版),文件包含人教版九年級物理寒假提升練習專題02光現(xiàn)象解析版docx、人教版九年級物理寒假提升練習專題02光現(xiàn)象學生版docx等2份試卷配套教學資源,其中試卷共66頁, 歡迎下載使用。
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