中考光学知识点梳理与习题集锦

中考光学知识点梳理与习题集锦光学是初中物理的重要组成部分，也是中考的必考内容之一。它与我们的日常生活紧密相连，从天空的彩虹到水中的倒影，从神奇的放大镜到精密的照相机，都离不开光的现象和规律。为了帮助同学们系统梳理光学知识，夯实基础，提升解题能力，特撰写本文。希望通过对知识点的归纳和典型习题的解析，能让大家对光学有更清晰的认识和把握。一、知识点梳理（一）光的传播1.光源：能够自行发光的物体叫做光源。光源可分为自然光源（如太阳、萤火虫）和人造光源（如电灯、蜡烛）。月亮不是光源，它是反射太阳的光。2.光的传播规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。我们常用一条带箭头的直线——光线来表示光的传播路径和方向。3.光的直线传播现象：影子的形成、日食和月食、小孔成像等都是光沿直线传播的例证。小孔成像所成的像是倒立的实像，像的大小与物体到孔的距离和光屏到孔的距离有关。4.光的传播速度：光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，通常用符号c表示。光在不同介质中的传播速度不同，在空气中的传播速度略小于在真空中的速度，在水中、玻璃中的传播速度更慢。（二）光的反射1.光的反射现象：光在传播到两种不同介质的分界面时，有一部分光会返回到原来的介质中继续传播，这种现象叫做光的反射。2.光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。可简记为：“三线共面，两线分居，两角相等”。*法线：过入射点垂直于反射面的直线，是为了研究问题方便而引入的，实际并不存在。*入射角：入射光线与法线的夹角。*反射角：反射光线与法线的夹角。3.光路的可逆性：在光的反射现象中，光路是可逆的。4.两种反射：*镜面反射：平行光线射到光滑表面上时反射光线也是平行的，这种反射叫做镜面反射。如平静水面的倒影、黑板“反光”等。*漫反射：平行光线射到粗糙表面上时，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射。我们能从不同方向看到本身不发光的物体，就是因为光在物体表面发生了漫反射。*注意：无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。（三）平面镜成像1.平面镜成像的特点：*像与物的大小相等。*像与物到平面镜的距离相等。*像与物的连线与镜面垂直。*平面镜所成的像是虚像。（可简记为：等大、等距、垂直、虚像）2.虚像：不是由实际光线会聚而成的，而是由反射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接，但人眼可以看到。3.平面镜成像的原理：光的反射定律。4.平面镜的应用：成像（如穿衣镜）、改变光路（如潜望镜）。（四）光的折射1.光的折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。2.光的折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线的两侧；*当光从空气斜射入水或其他透明介质中时，折射角小于入射角。*当光从水或其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。*当光垂直于界面入射时，传播方向不改变，此时折射角等于入射角，都为零度。3.光路的可逆性：在光的折射现象中，光路也是可逆的。4.生活中的折射现象：池水看起来比实际的浅、筷子在水中“折断”、海市蜃楼、凸透镜成像等。（五）透镜1.透镜的分类：*凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜，对光线有会聚作用，也叫会聚透镜。*凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，对光线有发散作用，也叫发散透镜。2.透镜的基本概念：*光心（O）：透镜的中心，通过光心的光线传播方向不变。*主光轴：通过光心和两个球面球心的直线。*焦点（F）：*凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫做凸透镜的焦点（实焦点）。*凹透镜能使跟主光轴平行的光线通过凹透镜后变得发散，且这些发散光线的反向延长线相交在主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的焦点（虚焦点）。*焦距（f）：焦点到光心的距离。3.凸透镜的成像规律及应用：物距（u）像距（v）像的性质应用举例:-------:-------:-------------:-------------u>2ff<v<2f倒立、缩小、实像照相机、摄像机u=2fv=2f倒立、等大、实像（测量焦距）f<u<2fv>2f倒立、放大、实像投影仪、幻灯机u=f不成像——（平行光源）u<fv>u正立、放大、虚像放大镜*实像：由实际光线会聚而成，能用光屏承接。*虚像：由光线的反向延长线相交而成，不能用光屏承接，只能用眼睛观察。4.凹透镜成像的特点：凹透镜始终成一个正立、缩小的虚像，像与物在透镜的同侧。应用：近视眼镜。（六）眼睛和眼镜1.眼睛的成像原理：人的眼睛像一架神奇的照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，视网膜相当于光屏。来自物体的光通过晶状体在视网膜上成倒立、缩小的实像，视神经把这个信号传给大脑，我们就看到了物体。2.近视眼及其矫正：*成因：晶状体太厚，折光能力太强，或眼球前后方向太长，导致远处物体的像成在视网膜的前方。*矫正：佩戴由凹透镜制成的近视眼镜，使光线发散一些，像成在视网膜上。3.远视眼及其矫正：*成因：晶状体太薄，折光能力太弱，或眼球前后方向太短，导致近处物体的像成在视网膜的后方。*矫正：佩戴由凸透镜制成的远视眼镜（老花镜），使光线会聚一些，像成在视网膜上。（七）光的色散1.光的色散现象：太阳光（白光）通过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象，叫做光的色散。这说明白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。2.色光的三原色：红、绿、蓝。这三种色光按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。3.看不见的光：*红外线：在光谱的红光以外，热效应强，应用于加热、红外遥感、夜视仪等。*紫外线：在光谱的紫光以外，能使荧光物质发光（验钞机）、杀菌消毒等。适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D，但过量照射对人体有害。二、习题集锦（一）选择题1.下列现象中，属于光的直线传播形成的是（）A.水中筷子“折断”B.雨后天空出现彩虹C.平静湖面上映出岸边景物的倒影D.手影游戏答案与解析：D。A项是光的折射；B项是光的色散（折射）；C项是光的反射（平面镜成像）；D项手影是光沿直线传播被手挡住形成的暗区。2.关于光的反射，下列说法正确的是（）A.镜面反射遵守反射定律，漫反射不遵守反射定律B.入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线C.入射角增大时，反射光线与入射光线的夹角减小D.当入射光线与镜面垂直时，反射角是90度答案与解析：B。A项，镜面反射和漫反射都遵守反射定律；B项，入射角减小（靠近法线），反射角也减小（靠近法线），正确；C项，入射角增大，反射角也增大，反射光线与入射光线的夹角增大；D项，入射光线与镜面垂直时，入射角为0度，反射角也为0度。3.人站在平面镜前，当他向平面镜走近时，下列说法正确的是（）A.像变大，像到镜面的距离变小B.像变大，像到镜面的距离变大C.像大小不变，像到镜面的距离变小D.像大小不变，像到镜面的距离不变答案与解析：C。平面镜成像特点：像与物大小相等，像与物到镜面距离相等。人走近镜面，像大小不变，像到镜面距离也变小。4.如图所示的四种现象中，属于光的折射现象的是（）（此处应有四幅图的文字描述：A.水中倒影B.手影C.钢笔“错位”D.后视镜中的像）A.AB.BC.CD.D答案与解析：C。A是光的反射（平面镜成像）；B是光的直线传播；C是光的折射（钢笔反射的光从水中斜射入空气发生折射）；D是光的反射（凸面镜成像，扩大视野）。5.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（）A.实像一定是倒立的，虚像一定是正立的B.实像和虚像都可以用光屏承接C.物体在凸透镜的焦点以内时，成放大的实像D.物体在凸透镜的二倍焦距处时，成缩小的实像答案与解析：A。A项正确，凸透镜成实像都是倒立的，成虚像都是正立的；B项，虚像不能用光屏承接；C项，物体在焦点以内成正立、放大的虚像；D项，物体在二倍焦距处成倒立、等大的实像。（二）填空题6.我们能看到教室里本身不发光的黑板，是因为光在黑板表面发生了________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。答案：漫反射7.光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，约为________m/s。太阳发出的光到达地球需要大约8分钟，则太阳到地球的距离约为________km（只需写出数量级相关表达，无需具体计算）。答案：3×10^8；（提示：距离=速度×时间，注意单位换算，结果数量级为10^8km级别）8.如图所示，一束光斜射到平静的水面上，同时发生反射和折射现象。若入射角为40度，则反射角为________度；若折射角小于入射角，则光是从________（选填“空气斜射入水中”或“水中斜射入空气”）。答案：40；空气斜射入水中9.小明将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧10cm处得到一个最小最亮的光斑，则此凸透镜的焦距f=________cm。若将一物体放在此透镜前15cm处，可在透镜另一侧光屏上得到一个倒立、________（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，生活中常用的________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像规律工作的。答案：10；放大；投影仪（三）作图题10.（1）如图所示，一束光线AO从空气斜射到水面，请画出其反射光线OB和大致的折射光线OC。（2）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。（提示：作图题需注意规范，如法线用虚线，反射/折射光线标箭头，像用虚线等。此处因文本限制，无法直接作图，请同学们在练习时务必动手绘制。）（四）实验探究题11.在“探究平面镜成像的特点”实验中：（1）实验时选择较________（选填“厚”或“薄”）的玻璃板代替平面镜，目的是为了便于确定________。（2）实验中选取两支完全相同的蜡烛A和B，目的是为了比较像与物的________关系。（3）移动蜡烛B，直到它与蜡烛A的像完全重合，此时若蜡烛A到玻璃板的距离为10cm，则蜡烛B到玻璃板的距离应为________cm。（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________像。答案：（1）薄；像的位置；（2）大小；（3）10；（4）不能；虚（五）综合应用题12.某同学用一焦距为15cm的凸透镜观察课本上的字，他应将课本放在凸透镜的什么位置？能看到一个怎样的像？请简述其成像原理。答案与解析：他应将课本放在凸透镜的焦点以内（即物距u<15cm）。能看到一个正立、放大的虚像。成像原理：当物体在凸透镜的一倍焦距以内时，来自物体上某点的光经过凸透镜折射后，折射光线不能会聚，其反向延长线相交于一点，形成该点的虚像。所有点的虚像组成了整个物体正立、放大的虚像。三、学习建议光学知识相对抽象，但与生活联系紧密。同学们在学习过程中，要注意以下几点：1.重视理解：不仅要记住规律和结论，更要理解其形成过程和原理。例如，理解光的反射定律和折射定律时，可以结合作图来加深印象。2.勤于动手：积极参与课堂实验和课后小实验，如“探究平面镜成像特点”、“探究凸透镜成像规律”等，通过亲身体验来感知物理现象，验证物理规律。3.