第四章 光现象-初中物理知识清单（初中全阶段）【涂考点】

第四章光现象第1节光的直线传播一、光的直线传播1.光源（1）定义：本身能够发光的物体叫做光源.（2）分类：2.光的直线传播（1）光的传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播注意：（1）注意：（1）光在同种不均匀的介质中传播路径不是直线.（2）光线射入不同介质时，光的传播路径不是直线.（2）光线：在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线.光线并不实际存在，但光是实际存在的.光线本身是不存在的，人们为了形象的描述光的传播情况引入了光线，它是一种模型.（3）光的直线传播应用：影子的形成、日食、月食当月球进入地球的阴影区域时，太阳的光线无法照到月球，人无法看到月球，于是出现月食.、小孔成像、激光准直、瞄准射击光线本身是不存在的，人们为了形象的描述光的传播情况引入了光线，它是一种模型.当月球进入地球的阴影区域时，太阳的光线无法照到月球，人无法看到月球，于是出现月食.3.小孔成像的特点：（1）小孔成像所成的像是由实际光线会聚而成，因此是实像.（2）像的大小取决于光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离的关系.（3）小孔成像所成的像与孔的形状无关，但与孔的大小有关.示例1：下列物体不属于光源的是（）A．正在放映的电视荧屏B．太阳C．萤火虫D．闪闪发光的红宝石解析：正在放映的电视荧屏、太阳、萤火虫都能发光，属于光源；闪闪发光的红宝石是反射的光，它本身不发光，所以不是光源.答案：D方法总结：从定义上看：能够发光的物体叫光源，依据这一定义和生活经验判断.有的物体很亮，但不是自身发的光，所以不是光源，如月亮，晃眼睛的玻璃、镜子等；有的物体尽管发光很微弱，确实是自身发出的光，所以是光源，如荧火虫，深海生物灯笼鱼、斧头鱼、水母等.示例2：下列现象中不属于光的直线传播的是（）A．小孔成像B．穿过森林的太阳光C．海市蜃楼D．手影游戏解析：A.小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的倒立的实像，故A不符合题意；B.穿过森里的阳光可以看到树林中的光柱，说明光沿直线传播的，故B不符合题意；C.海市蜃楼是空气疏密不均，光线发生折射造成的，故C符合题意；D.手影是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意.答案：C方法总结：光在同种均匀介质中沿直线传播.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，这种现象叫做光的折射.光折射的实例还有：筷子变折、池水变浅、彩虹等；介质不均匀光线也会发生折射，如看到空中的星星闪闪发光、海市蜃楼等.二、光的传播速度1.光速的特点：光在同一均匀介质中传播的速度是不变的.而在不同介质中传播的速度不同，光在真空中的速度最大，用字母c表示，光在其他介质中的速度都比在真空中的小.知识拓展：知识拓展：（1）如果一个飞人以光速绕地球运行，在1s的时间内，能够绕地球运行7.5圈.（2）太阳发出的光，要经过大约8min到达地球.如果一辆1000km/h的赛车不停地跑，要经过17年的时间才能跑完从太阳到地球的距离.2.光在不同介质中的传播速度：介质光速真空3×108米/秒空气稍小于真空中的速度水约空气中的（2.25×108米/秒）玻璃约空气中的（2×108米/秒）3.声音传播与光传播的比较：是否需要介质传播的快慢传播的路线空气中传播的速度声音的传播是较慢可以绕过障碍物340m/s光的传播否较快同种均匀介质中沿直线传播约为3×108m/s示例1：在雷电来临时，电光一闪即逝，但过了一会儿我们才听到雷声，这是因为（）A．雷一个接一个打个不停B．双耳效应C．光的传播速度比雷声的传播速度大D．雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的解析：闪电和雷声同时产生的，但光速远比声速大，光在空气中的速度大约3×108m/s，而声音在空气的速度为340m/s，根据公式可知，在路程一样的情况下，光所用的时间要比声音小得多，所以先看到闪电后听到雷声.答案：C示例2：下列说法中正确的是（）A．光只有在真空中才沿直线传播B．光每秒钟传播的距离一定是3×108mC．射击瞄准时要“三点一直线”利用的是光的直线传播的原理D．光年是天文学上常用的时间单位解析：A.光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光在真空中也是沿直线传播，故A错误；B.光在不同的介质中的传播速度是不同的，故B错误；C.在练习射击时，要“三点一线”才能射得准，即枪口标尺上的缺口、枪上的准星和射击目标要重合，这是根据光在均匀介质中沿直线传播原理，故C正确；D.因为光年是光在一年里通过的路程，所以光年是长度单位，故D错误.答案：C第2节光的反射一、光的反射定律1.光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射.光射到任何物体表面，都要发生反射现象.注意：注意：（1）所有物体的表面都反射光，人们能看到不发光的物体，就是由于物体反射的光射入眼睛引起的.（2）不同的物体表面反射光的能力不一样，所以这些物体的亮度不一样，反射光多的物体，看起来就亮.2.对光反射图中一点、二角、三线的认识（1）一点：指入射点，用字母O表示.（2）二角：指入射角和反射角.入射角指入射光线和法线的夹角，反射角指反射光线和法线的夹角.（3）三线：指入射光线AO注意：入射光线不能写成，字母顺序应与光线的方向一致；同样反射光线的字母顺序只能是.注意：入射光线不能写成，字母顺序应与光线的方向一致；同样反射光线的字母顺序只能是.3.光的反射定律三线共面：反射光线、入射光线、法线在同一平面内注意：（1）只能说反射角等于入射角，而不能说入射角等于反射角；注意：（1）只能说反射角等于入射角，而不能说入射角等于反射角；（2）一条入射光线只有一条对应的反射光线；（3）当光线垂直镜面入射时，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，并不是没有发生反射.两线分居：反射光线和入射光线分居在法线两侧.两角相等：反射角等于入射角.4.规范作图要求：（1）作图必须用直尺、圆规、铅笔.（2）光线用实线，且要画箭头表示光的传播方向；法线画虚线.（3）标出反射角r和入射角i.（4）作光的反射光路图时，应先在入射点作出法线，然后根据反射角与入射角关系作出光线.示例1：下列现象中，由于光的反射形成的是（）A．一叶障目B．海市蜃楼C．镜花水月D．雨后彩虹解析：A.一叶障目，是指一片叶子挡在眼前就看不见东西了，这是因为光是沿直线传播的，故A与题意不符.B.海市蜃楼是光在不均匀的介质中传播时发生的折射现象，故B与题意不符；C.镜花水月，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故C符合题意.D.雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的.故D与题意不符.答案：C方法总结：光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的.拓展：拓展：（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；（2）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的.示例2：图中两条光线是由同一点光源发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图，并确定光源S的位置.解析：首先反向延长两条反射光线交于一点即像点S′，然后做出像点关于镜面的对称点S，然后完成光路.如图所示：方法总结：根据平面镜成像的原因知，像是由反射光线的反向延长线会聚形成的，故可作出两条反射光线的反向延长线的交点，即为像点S′，再由平面镜成像的特点知，像与物关于镜面对称，作出发光点S，最后完成光路.二、光路的可逆性如图甲所示，是入射光线，是反射光线.如果光线沿方向入射，则反射光线一定沿方向射出去，如图乙所示.示例：两位同学做捉迷藏游戏，甲同学躲在书橱的背后，通过穿衣镜能看到乙同学的眼睛，则乙同学（）A．不能看到甲同学B．一定能看到甲同学全身C．至少可以看到甲同学的眼睛D．以上说法都不对解析：在光的反射中，光路是可逆的.甲同学通过平面镜能看到乙同学的眼睛，那么乙同学也一定可以通过平面镜看到甲同学的眼睛，但不一定能看到甲同学的全身.答案：C方法总结：当入射光线射到平面镜上，反射光线进入一个人的眼睛，如果反射光线变成入射光线，那么入射光线就会变成反射光线，这种现象就是光路的可逆性.三、镜面反射和漫反射1.镜面反射：平行光线射到光滑表面上，反射光会平行射出，这种反射叫镜面反射.2.漫反射：平行光线射到粗糙表面上，反射光线会射向不同方向，这种反射叫漫反射我们能从各个方向看到桌子、墙壁、书本，是由于这些物体表面凹凸不平，射向它们表面的光发生漫反射，我们无论站在哪个方向，它们总能把一部分光反射到我们眼睛里..我们能从各个方向看到桌子、墙壁、书本，是由于这些物体表面凹凸不平，射向它们表面的光发生漫反射，我们无论站在哪个方向，它们总能把一部分光反射到我们眼睛里.镜面反射漫反射3.镜面反射与漫反射的区别：（1）镜面反射的反射面是光滑的，而漫反射的反射面是粗糙的.（2）镜面反射只能在某一个方向观察到，而漫反射可以在各个方向观察到.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.示例1：夏夜雨后，经验丰富的人们，能够灵活的借助月光走夜路，轻松避开水坑.下面有关这些经验的介绍，说法正确的是（）A．迎着月亮走，脚应该踩着较亮的地方B．迎着月亮走，脚应该踩着较暗的地方C．背着月亮走，脚应该踩着较暗的地方D．不论迎着还是背着月亮走，均踩较亮的地方解析：当人迎着月光走时，水面发生的镜面反射能够使更多的光进入人的眼睛，所以水面看起来较亮，而地面发生的是漫反射，光射向各个方向，进入人眼睛的光较少，所以地面看起来较暗，因此脚不应该踩着较亮的地方，应该踩着较暗的地方，故A错误，B正确；当人背着月光走时，水面发生的镜面反射，没有光进入人的眼睛，所以水面看起来较暗，而地面反射的是漫反射，总有一部分光进入人的眼睛，所以看起来较亮，因此背着月亮走，脚应该踩着较亮的地方，故C、D错误.答案：B方法总结：（1）水面和地面都反射月光，水面对月光发生的是镜面反射：入射光线是平行光线，反射光线也是平行光线；地面对月光发生的是漫反射：入射光线是平行光线，反射光线不再平行，而是射向各个方向；（2）人看到的明亮程度是由进入人眼睛的光的多少来决定的.示例2：多媒体教室中的投影银幕是用粗糙的白布做成的，是利用___________使教室里各座位上的同学都能看到画面___________（选填“实像”或“虚像”）.解析：光滑的表面会发生镜面发射，粗糙的表面会发生漫反射；投影银幕是用粗糙的白布做成是让银幕发生漫反射，使得在每一个方向的同学都能看到银幕上的像；幕布上的像是由实际光线汇聚而成的，所成的像是实像.答案：漫反射实像第3节平面镜成像一、平面镜成像的特点1.平面镜成像的特点：（1）大小相等：像和物体的大小相等.（2）线面垂直：像和物体的对应点连线跟平面镜垂直（3）距离相等：像和物体到镜面的距离相等（4）左右相反：像和物体的左右是相反的从数学的角度来分析：平面镜成的像与物体关于镜面对称从数学的角度来分析：平面镜成的像与物体关于镜面对称.（5）像为虚像物体在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接.物体在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接.2.探究平面镜成像特点实验中的注意事项：（1）用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到像的位置；（2）在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是玻璃板的两个表面同时反射，每个表面成一个像；（3）用两个大小相同的蜡烛目的是便于比较像和物大小；（4）使用刻度尺或坐标纸的目的是便于比较像距和物距.示例1：平面镜成像实验中，下列说法正确的是（）A．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关B．用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置C．平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关D．用光屏可以呈现虚像解析：A.平面镜所成像的大小与物体的大小有关，与平面镜无关，故A错误；B.用玻璃板代替平面镜，既能成像，又能观察到替代的物体，便于确定像的位置，故B正确；C.平面镜所成像的大小与物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，故C错误；D.光屏能承接实像，虚像不能承接在光屏上，故D错误.答案：B示例2：一个同学站在平面镜前1m处，镜中的像与平面镜相距（）A．0mB．0.5mC．2mD．1m解析：由于平面镜所成的像与物到镜的距离相等，人到镜的距离是1m，所以像到镜的距离也应是1m.答案：D方法总结：“像与镜的距离”和“像与物的距离”两种不同的问法不要弄混.二、平面镜成虚像1.平面镜成虚像的原理：平面镜成像不是由实际光线汇聚，平面镜成像是由反射光线的反向延长线相交而形成.由于平面后面并不存在光源S′，进入眼睛的光并非真正的来自那里，所以把S′叫做虚像.平面镜中的像是虚像2.常见的平面镜作图类型：（1）画光线；（2）作物体的像；

（3）确定反射面或平面镜；

（4）确定光源或物体位置作图时要注意：（1）发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点作图时要注意：（1）发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点

（2）发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面

（3）平面镜后面的所有线都是用虚线画

（4）法线用虚线一般标垂直

（5）光线别忘加箭头．示例：作出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′.解题思路：先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像.解：如图所示.方法总结：在物体上找几个特殊点，从所选物点向镜面作垂线，过镜面延长等距离所找到的点即为像点，将各个像点用虚线连接，即可得到物体关于平面镜所成像的图.三、平面镜的应用1.平面镜的作用：（1）改变光的传播方向；（2）成像.2.平面镜的应用：（1）穿衣镜，化妆镜，展示柜台后面的镜子.（2）利用平面镜扩大视野.（3）牙医看清别人牙齿的背面.（4）潜望镜潜望镜的原理：地上面的、远处的景物反射的光，照射到潜望镜上面这块平面镜上，再反射到下面这块平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见地上面的、远处的景物.潜望镜原理图.潜望镜的原理：地上面的、远处的景物反射的光，照射到潜望镜上面这块平面镜上，再反射到下面这块平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见地上面的、远处的景物.潜望镜原理图A．潜望镜B．显微镜C．放大镜D．近视眼镜解析：潜望镜是用平面镜制成的，是利用光的反射工作的，故A符合题意；显微镜、放大镜是由凸透镜制成的，近视镜是凹透镜制成的，它们都是透镜，都利用了光的折射，故B、C、D不符合题意.答案：A示例2：如图，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况.用它正对如图甲的光源“R”时，观察到的像是（）A．B．C．D．解析：根据潜望镜中使用的是两块平面镜；物体在上面平面镜中成正立、等大的虚像，这个虚像又在下面平面镜中成正立、等大的虚像.所以眼睛看到正立、等大的虚像.答案：A第4节光的折射一、光的折射1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种光现象叫做光的折射.2.基本概念：一点、二角、三线.一点入射点O：入射光线与界面的交点折射光线从空气进入水中二角入射角：入射光线与法线的夹角折射角：折射光线与法线的夹角三线入射光线AO：射向界面的光线折射光线OB：进入另一种介质的光线法线：与界面垂直的虚线2.光的折射规律（1）三线共面：光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内.（2）两线分居：折射光线和入射光线分别位于法线两侧. （3）两角不等：光从空气斜射到玻璃、水或其他介质表面时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角；光从其他介质斜射入空气中，折射角＞入射角.（4）入射角增大，折射角也增大.（5）光垂直射入介质时，传播方向不发生改变.（6）在折射中光路是可逆的.如果让折射光线与入射光线的位置互换如果让折射光线与入射光线的位置互换，可以看到光路是可逆的，也就是说，如果在原来折射光线的位置上换成入射光线，则新的折射光线的位置就在原来的入射光线的位置上，原来的折射角变成新的入射角，原来的入射角变成新的折射角.示例1：光从空气斜射入水，下列各选项中符合光的折射规律的是（）A．B．C．D．解析：光线从空气斜射到水中时，折射光线要进入水中，并且折射角小于入射角，故A、B、D错，C正确.答案：C方法总结：不论是光从空气射入水或其他介质，还是从水和其他介质射入空气，空气中的“角”总是大于水或其他介质中的“角”.示例2：如图，光从空气中斜射入水中，请在图中画出入射光线的大致方向.解析：首先过折射点垂直于界面作出法线；再由光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角的规律作出入射光线，入射光线法线远离.如图所示：二、生活中常见的折射现象1.折射现象的特点：在一种介质中看另一种介质中的物体，所看到的物体的位置都比实际的“高”2.常见的折射现象：水中的筷子变弯了、渔民叉鱼（水中鱼的实际位置比看上去要深）、池水变浅、海市蜃楼等形成海市蜃楼的原因：海市蜃楼形成海市蜃楼的原因：海市蜃楼是光经过不均匀的大气时发生折射而形成的虚像.形成海市蜃楼时，远处物体有一些射向空中的光线，由于不同高度空气的疏密程度不同而发生弯曲，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛，逆着光望去，就看见了远处的物体.示例：下列光学器具中，根据光的折射规律制成的是（）A．筒易潜望镜B．穿衣镜C．放大镜D．汽车后视镜解析：潜望镜、穿衣镜都是平面镜，利用的是光的反射；汽车后视镜时凸面镜，利用的是光的反射；放大镜利用的是光的折射.答案：C第5节光的色散一、色散1.色散现象：白光(太阳光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光.2.色散现象说明：（1）白光是由各种色光混合而成的注意：白光是复色光不是单色光注意：白光是复色光不是单色光.（2）不同的颜色的单色光通过三棱镜的偏折程度不同，红色光的偏折最小，紫色光的偏折最大.3.色散的实例：雨过天晴后天空出现的彩虹（外侧是红色，内侧是紫色）彩虹的彩虹的形成：雨后的天空悬浮有大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，发生色散，被分解成绚丽的七色光.因此，有时我们能看见太阳光和小水珠建造起的彩虹.示例1：下列光现象，属于光的色散的是（）A．铅笔在水面处“折断”B．人在阳光下的影子C．柳树在水中的倒影D．雨后天空的彩虹解析：A.从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故与题意不符；B.人在阳光下的影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故与题意不符；C.柳树在水中的倒影是由光的反射形成的，故与题意不符；D.雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象.所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的.此选项符合题意.答案：D示例2：中华传统文化博大精深，下列加点古诗词中有关光的现象解释错误的是（）A．香炉初上日，潭水喷成虹一光的色散B．潭清疑水浅，荷动知鱼散一光的折射C．水月在手，弄花香满衣一光的反射D．溪边照影行，天在清溪底-光的直线传播解析：A.彩虹是由光的色散形成的，光的色散的实质是光的折射，故A正确；B.潭底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，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得潭底变浅了，故B正确；C.“掬水月在手--手中月”是平面镜成像，是由光的反射形成的，故C正确；D.天在清溪底是平面镜成像现象，即天为景物以水面为平面镜成像在水中，是由光的反射造成的，故D错误.答案：D二、色光的混合1.色光的三原色：把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光的三原色.知识拓展：颜料的三原色是红、黄、蓝知识拓展：颜料的三原色是红、黄、蓝.2.物体的颜色：不同物体，对不同颜色的光进行反射、吸收、和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩.注意：（1）透明物体的颜色由通过它的色光决定.在光的色散实验中，如果在白屏前放置一块红玻璃，则白屏上的其他颜色的光消失，只留下红光，说明其他色光都被红玻璃吸收了，只能让红光通过.注意：（1）透明物体的颜色由通过它的色光决定.在光的色散实验中，如果在白屏前放置一块红玻璃，则白屏上的其他颜色的光消失，只留下红光，说明其他色光都被红玻璃吸收了，只能让红光通过.（2）不透明物体的颜色由它反射的色光决定.在光的色散实验中，如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看不到彩色光带，只有被红光照射的地方是亮的，其他地方是暗的；如果把绿纸贴在白屏上，则只有绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，示例1：彩色电视机给我们带来了丰富多彩的世界，彩色电视机的光屏上呈现多种颜色.这多种颜色是由三种基本色光混合而成的，请选择下列几种颜色错误的是（）A．红B．黄C．绿D．蓝解析：彩色电视机的光屏上呈现多种颜色都是光的三原色混合而成的.光的三原色是红、绿、蓝；光的三原色能组成各种色光，所以黄色不是光的三原色.答案：B示例2：“白纸黑字”这个成语同学们都耳熟能详.从物理学角度看（）A．白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入人的眼睛B．白纸和黑字分别反射白光和黑光进入人的眼睛C．黑字比白纸反射光的本领强D