中考物理复习：专题02 光现象（知识梳理）（原卷）

这是一份中考物理复习：专题02 光现象（知识梳理）（原卷），共33页。
\l "_bkmark1"
\l "_bkmark2" 考点一 光的直线传播4
\l "_bkmark3"
\l "_bkmark4"
\l "_bkmark5" 考向 01 光的直线传播及应用7
\l "_bkmark6" 考向 02 小孔成像7
\l "_bkmark7" 考点二 光的反射9
\l "_bkmark8"
\l "_bkmark9"
\l "_bkmark10" 考向 01 光的反射现象及应用12
\l "_bkmark11" 考向 02 利用光的反射定律作图13
\l "_bkmark12" 考向 03 探究光的反射规律14
\l "_bkmark13" 考向 04 镜面反射与漫反射15
\l "_bkmark14" 考点三 平面镜成像16
\l "_bkmark15"
\l "_bkmark16"
\l "_bkmark17" 考向 01 平面镜成像特点19
\l "_bkmark18" 考向 02 平面镜成像作图20
\l "_bkmark19" 考向 03 平面镜在生活中的应用21
\l "_bkmark20" 考向 04 探究平面镜成像特点22
\l "_bkmark21" 考点四 光的折射23
\l "_bkmark22"
\l "_bkmark23"
\l "_bkmark24" 考向 01 光的折射现象及其应用（三种光现象辨析）26
\l "_bkmark25" 考向 02 光的折射作图26
\l "_bkmark26" 考向 03 探究光的折射规律27
\l "_bkmark27" 考点五 光的色散29
\l "_bkmark28"
\l "_bkmark29"
\l "_bkmark30" 考向 01 光的色散及其色散现象31
\l "_bkmark31" 考向 02 三原色与物体的颜色32
\l "_bkmark32" 考向 03 红外线、紫外线及其应用32
考点内容
课标要求
命题预测
光的直线传播
通过实验，探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的
属于常考热点，主要考查考生对光的直线传播的认识。考查题型常见的有选择题、填空题，有时也会出现作图题。主要命题点有：光的直线传播条件、生活中常见光的直线传播的现象、小孔成像、利
用光的直线传播作图等
光的反射
通过探究，了解光的反射规律。了解什么是镜面反射和漫反射
光的反射是最重要的光的传播规律，也是常考热点，在光现象类型的辨析中，属于常考内容。考查题型较多，有：选择题、填空题、作图题和实验探究题。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射
和漫反射等
平面镜成像
通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，了解平面镜成像的特点及应用
平面镜成像属于常考热点，也是光现象考题中考点集中的内容，对平面镜成像考查的题型主要有：填空题、实验探究题、作图题，有时也会出现选择题。命题点主要有：平面镜成像规律及应用、利用
平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等
光的折射
通过探究，了解光的折射规律。认识生活中的折射现象
光的折射是一种重要的光现象，所以在考卷中，出现光的折射的考题也很多。其考查题型主要是选择题、填空题、作图题，有时也会出现实验探究题。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的
折射现象、光的折射作图等
光的色散
通过观察和实验（光的色 散），知道白光是由色光组成的
光的色散是光的折射发生的光现象，所以在考查光的折射时，会出现对光的色散的考查，其常见题型主要是选择题和填空题。对光的色散命题点有：认识光的色散、生活中光的色散现象、复色光与单
色光（三原色）等
红外线、紫外线
了解红外线、紫外线的简单应用
了解红外线和紫外线的特点和应用是考查此知识点的主要考查方向， 考题主要有选择题和填空题两种。命题点有：红外线和紫外线在生
活中的应用等
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
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。
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
光是怎样传播的
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。
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。
光线
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。
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。
与光的直线传播有关的现象
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。
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。
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： 。
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；
小孔成像时，像的形状取决于物体的形状，与小孔形状无关；
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
现象
相同点
不同点
影子
形成原因都是光沿直线传播
影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状
相同，而且影子是黑暗的
小孔成像
通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的
形状相同，而且像是亮的
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
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。
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。
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。
考向 01 光的直线传播及应用
【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
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。
考向 02 小孔成像
【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
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 。
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。
光的反射的基本概念：一点、两角、三线
二、光的反射定律
实验：探究光反射时的规律
一点
入射点
光的入射点，用字母“O”表示
三线
入射光线
入射到反射面上的光线，如图中的光线EO
法线
经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线
反射光线
入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF
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
实验猜想
光的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等；
反射光线和入射光线关于法线是对称的
实验器材
平面镜一块、红色激光笔、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色硬纸片（显示光路）
进行实验
如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将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；
先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的
与收集证
方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹；
据
（3）改变光束的入射角度，进行多次实验（寻找普遍规律），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两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中；
实验注意事项
应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象；
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；
实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛；
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；
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：
显示光的传播路径；
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；
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。
对光的反射定律的理解
每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应；
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”；
（5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。
实验次数
入射角
反射角
1
60°
60°
2
45°
45°
3
30°
30°
…
分析论证
当纸板EON和NOF在同一平面内时，能观察到反射光的径迹，且入射光、反射光分居发现两侧，反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变；
分析表中的数据可知，反射角等于入射角。反射角随着入射角的减小而减小；
把纸板NOF向前折或向后折时，观察不到反射光的径迹，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内
归纳总结
（光的反射定律）
在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角
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；
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
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。
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
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。
作图方法
五、镜面反射和漫反射
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
类型
作图方法
已知反射面、入射光线做反射光线
如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头
已知反射面、反射光线作入射光线
如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头
已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置
如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交
点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面
镜的位置
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；
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；
无论镜面反射还是漫反射，都遵循观点反射定律。
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。
生活中的反射现象
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；
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”；
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
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。
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（ ）。
反射光线与镜面的夹角是 40°；
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
利用光的反射规律作图主要有：
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。
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。
考向 02 利用光的反射定律作图
【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。
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。
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。
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。
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；
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；
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。
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；
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“>”“