中考物理专项分类知识点讲解 第3讲 光学知识专题

第3讲 光学知识 专题 光学部分的中考热点是：利用光的三类规律解释日常生活中的现象，作光的反射、光的折射光路图（包括凸透镜的三条特殊光线的光路图），探究平面镜的成像特点及其应用，探究凸透镜成像规律及其应用，用凸透镜成像规律分析照相机、投影仪（幻灯机）、放大镜、显微镜、望远镜、眼睛和眼镜等问题试题一般以填空题、选择题、作图题、实验探究题的形式出现在中考试卷中第1节 光学基本现象及规律重点考点 光的基本现象及规律是：(1)光在同一种均匀介质中的直线传播现象(2)光射到两种介质分界面时的反射现象及发生反射时的规律(3)光从一种介质斜射入另一种介质时的折射现象及折射时的规律(4)光的色散现象 复习时要注意：(1)光的直线传播的条件同一种均匀介质(2)光的折射条件斜射(3)表述光的反射规律时要注意因果关系入射是“因”，反射是“果”，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”在分析折射现象时要注意区分光从空气斜射入其他介质中和光从其他介质中斜射入空气中两种不同的情况，不管哪种情况一定是“在空气中的角大”中考常见题型 在光的反射和折射中，光路是可逆的，在光的反射现象中，根据反射面的不同，将光的反射分为镜面反射和漫反射两类 例1（2014黄冈）下列光现象与其成因对应正确的是( ) a水中倒影光的折射 b雨后彩虹光的反射 c形影不离光的直线传播 d海市蜃楼光的色散思路分析 光在同种均匀介质中沿直线传播，光的直线传播形成的现象包括小孔成像，影子的形成，日食、月食的形成等；光在传播的过程中遇到物体表面传播方向发生改变，返回原介质中继续传播的现象叫作光的反射现象，平面镜成像、水中倒影就是光的反射形成的；光在同一种不均匀的介质中或者光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫作光的折射，如看到水中的物体、钢笔“错位”，海市蜃楼，凸透镜成像等都是光的折射形成的选c例2 (2014济宁)去年暑假，小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼小梦将钢叉向看到鱼的方向投掷，总是叉不到鱼，如图1图2所示的四幅光路图中，能正确说明叉不到鱼的原因的是( )思路分析 鱼身上反射出的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射（折射角大于入射角），折射光进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会把鱼“看”浅了，所以人对着变浅的“鱼”叉去，总是叉不到实际的鱼选d 例3如图3，东东在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带东东对产生的原因进行了思考，受此启发，在测量凸透镜的焦距时，东东想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？请写出你的推断：_色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是：_思路分析 棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，红光在最上面，紫光在最下方红光的偏折程度小，会聚得远，即焦距大 答案：红凸透镜（或三棱镜）对红光的偏折（或折射）程度小 例4关于光的反射，下列说法正确的是( ) a当入射光线与反射面的夹角为20时，反射角也为20。 b入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 c入射角增大5时，反射光线与入射光线的夹角也增大5 d镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律思路分析 入射光线与反射面的夹角为20时，则入射角为70，反射角也为70；当入射角增大5时，反射角也增大5，这样反射光线与入射光线的夹角增大10：无论是镜面反射还是漫反射，都遵守光的反射定律选b第2节光学中两种镜的成像特点重点考点 平面镜成像特点是像与物关于平面镜对称理解凸透镜成像要明确“三个区域”（物体所在的三个区域或对应的像所在的区域）和“两个分界点”（焦点是成实像和虚像的分界点，二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点），以及物像的变化关系（成实像时“物近像远像变大”，成虚像时“物远像远像变大”）解答本考点题目的关键是熟练掌握平面镜和凸透镜成像的规律中考常见题型 例5（2014嘉兴）如图4所示为一倾斜的平面镜当你走向平面镜时，下列描述符合事实的是( ) a镜中的像变大 b通过平面镜观察到的视野变大 c镜中的像将远离你 d像与你的连线与镜面不垂直思路分析 平面镜所成的像是虚像，像与物体的大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物的连线与镜面垂直人在平面镜中的像的大小与人等大，当人走近镜子时，镜中的像的大小不变；你走向平面镜时，通过平面镜观察到的视野变大，人看到的像更清晰；当你走向平面镜时，距平面镜的距离减小，镜中的像将靠近你；当你走向平面镜时，像与你的连线与镜面仍然垂直选b 例6当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完合影后，接着又给小明同学照半身像，这时摄影师应该_（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明的距离，同时_（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离思路分析 照相机是利用凸透镜成像规律制成的照相机的镜头相当于凸透镜，底片相当于光屏，凸透镜成实像时物和像的变化关系是“物近像远像变大，物远像近像变小”所以当照完合影再照半身像时，要求成的像变大了，即“物近了，像远了”，这时应减小小明和照相机镜头之间的距离，同时增大镜头到底片的距离答案：减小增大第3节画光路图应注意的事项重点考点 光路图主要有光的反射光路图、平面镜成像光路图、光的折射光路图、透镜的三条特殊光线光路图作光路图的注意事项有：(1)要借助工具作图(2)光线要画成实线，光线要加箭头，且箭头方向要与光的传播方向一致；辅助线（如所作的法线、光线的反向延长线等）、表示虚像的线段要画成虚线(3)作光路图要有一定的理论依据，如光的反射定律、平面镜成像特点、光的折射规律、透镜对光的作用等中考常见题型例7（2013沈阳）如图5所示，凸透镜的主光轴垂直于平面镜，一束平行于主光轴的光a先后经凸透镜折射和平面镜反射后，平面镜前的人看到经平面镜反射后的光束好像是从平面镜后的p点射出(p点在凸透镜的主光轴上)请你找出凸透镜的一个焦点f，并完成光线a的光路图思路分析 因为平面镜前的人看到经平面镜反射后的光束好像是从平面镜后的p点射出的，说明p点是凸透镜焦点f的像点，故利用平面镜成像特点找到p点关于平面镜的对称点即为透镜的焦点f，光线a经透镜的折射光线过焦点f，该光线射到平面镜上后再经平面镜反射后的反向延长线过p点见图6 例8如图7所示，水面上方有一发光点a1，水中另有一发光点a2人在空气中的b点看到a2在水中的位置就是a1在水中的像的位置，画出：(1)a1发出的光经水面反射进入人眼的光路图(2)a2发出的光进入人眼的光路图思路分析 利用平面镜成像特点找到a1的像点，该点与b点的连线就是进入眼睛的反射光线，该反射光线与水面的交点即为入射点，将a1与入射点连接就是入射光线，因a1在平面镜中的像的位置也是人在b点看到的a2在水中的像的位置，故该图中的反射光线也是a2反射到水面后再斜射入空气中的折射光线，见图8第4节眼睛和眼镜、显微镜和望远镜重点考点 光学中的光学元件有：平面镜成像的原理是光的反射：透镜利用了光的折射，其中照相机、投影仪、放大镜都是应用了凸透镜成镜规律，而显微镜和望远镜都是两个透镜的组合，中考一般考查它们的成像原理中考常见题型 例9 （2013营口）常见的光学仪器在我们的生活、学习中应用广泛照相时，被拍摄者应站在距镜头_处；投影仪能使投影片在屏幕上成倒立、_的实像：借助放大镜看地图时，为使看到的像更大应适当_放大镜与地图间的距离思路分析 照相机的原理是利用物距大于2倍焦距时，凸透镜成倒立缩小的实像：投影仪是利用了物距大于焦距小于2倍焦距时，凸透镜成倒立放大的实像；放大镜的原理是物距小于焦距时，凸透镜成正立放大的虚像当凸透镜成虚像时“物远像远像越大” 答案：2倍焦距以外（或大于2倍焦距）放大增大 例10 如图9是简易天文望远镜内部结构，远处的物体经过物镜成一个_的实像，落在目镜_的位置；这个实像经过目镜成一个正立_像如果你想制作简易天文望远镜，没有现成的透镜，可以选用合适的_（填“近视”或“远视”）镜片来代替 思路分析 凸透镜既能使物体成放大的实像，又能成放大的虚像，如果利用物镜使远处的物体成一缩小的实像，这个实像再经过目镜放大，就能看清楚较远处的物体，这就是望远镜 答案：倒立缩小 焦距以内 放大的虚 远视 例11 把图10中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作是视网膜给凸透镜“戴”上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像若“取下”近视眼镜，为使光屏上的像清晰，在保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏( ) a靠近透镜 b保持在原来位置 c远离透镜 d无论怎样移动光屏都不能使像清晰思路分析：人眼的晶状体相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏近视眼是由于晶状体太厚，折