安徽省中考物理一轮复习 模块二 光学 专题一 光现象课件

1、模块二 光学 专题一光现象 考点一光源、光的直线传播近8年我省中考均没有考查此部分内容,但历年考试说明对此部分内容都有明确要求,要记住光在真空中传播的速度,能说明光的直线传播并能解释有关现象。1.光源:能够发光的物体叫做光源。2.光的直线传播(1)条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。(2)光线: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传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。(3)现象:影子、日食、月食、小孔成像等。(4)应用:中国古代的日晷仪、激光准直等。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点一 考点二 考点三 考点四考点五 影子与小孔成像的区别影子与小孔成像虽然都是由于光的

2、直线传播形成的,但两者本质不同:小孔所成的像是光会聚而成的,而影子不是像,影子是光不能到达的区域,如日食、月食。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 3.光速(1)光在不同介质中的速度不同,一般来说,在透明介质中v气v液v固。(2)真空中的光速:光在真空中的传播速度约为3.0108m/s。爱因斯坦指出,光速是自然界的极限速度。1.光与声音不同,光可以在真空中传播,而声音不能在真空中传播。2.光年是长度单位,1光年指的是光以在真空中的速度在1年时间内所通过的距离。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 典例1如图所示的四种现象,和月食的形成原因相同的是 ()【解析】月食是由于光沿直线传播形成的。山

3、的“倒影”是光的反射现象;手影游戏是利用光的直线传播在手的一侧形成一个不透明的区域,即手的影子;汽车观后镜利用了光的反射;水中“折笔”是光的折射现象。【答案】B考点一 考点二 考点三 考点四考点五 1.太阳光通过树叶间的空隙照射在地面上形成圆形光斑,这些圆形光斑是 (D)A.树叶的影子B.树叶的实像C.太阳的虚像D.太阳的实像【解析】树荫下的地面上出现的圆形光斑由光会聚而成,是太阳光通过浓密树叶中的小孔所形成的太阳的实像,利用了光的直线传播,D项正确。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 2.(2017福建)战国时期,墨经中记载了影子的形成、平面镜的反射等光学问题。下图中的光学现象与影子的形成

4、原理相同的是 (B)考点一 考点二 考点三 考点四考点五 【解析】影子是由于光沿直线传播形成的;湖中倒影是平面镜成像,属于光的反射现象;日食是光的直线传播现象;海市蜃楼属于光的折射现象;雨后天空出现彩虹,是由于太阳光照到空气中的小水滴上被分解为绚丽的七色光,属于光的折射现象,综上所述,B项正确。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点二光的反射我省中考在2016年第2题考查了反射现象的辨析,2013年第22题结合几何关系考查了光的反射定律。考试说明要求能运用光的反射定律解释简单的光的反射现象,并能作出正确的光的反射光路图。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 1.定义:当光射到物体表面上时,

5、有一部分光会被物体表面反射回去,这种现象叫做光的反射。2.基本概念(1)入射光线与反射光线:图中AO是入射光线,OB是反射光线。(2)法线:垂直于分界面,即图中的ON。( 3)入射角:入射光线与法线的夹角,即图中的AON。(4)反射角:反射光线与法线的夹角,即图中的NOB。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 3.光的反射定律(1)三线位置关系: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。(2)两角关系:反射角等于入射角。(3)光路特点:在反射现象中,光路可逆。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 (4)镜面反射和漫反射 考点一 考点二 考点三 考

6、点四考点五 典例2(2017安庆四中模拟)如图所示,关于光的反射,下列说法正确的是 ()A.图中入射角与反射角均为15B.当入射光线与反射面垂直,则反射光线也与反射面垂直,此时入射角与反射角均为90C.不改变入射光线的方向,只在竖直平面内绕O点逆时针转动反射面,则入射角减小,反射角增大D.入射光线AO绕法线做逆时针转动,则反射光线OB也会绕法线做逆时针转动【解析】入射角是指入射光线与法线的夹角,由几何关系可知,入射角为75,根据光的反射定律可知,反射角为75;当入射光线与反射面垂直时,入射角与反射角均为0;不改变入射光线的方向,在竖直平面内绕O点逆时针转动反射面,入射角与反射角均会减小;反射光

7、线与入射光线关于法线对称,入射光线AO绕法线做逆时针转动,则反射光线OB也会绕法线做逆时针转动。【答案】D考点一 考点二 考点三 考点四考点五 【变式拓展】典例2中,若入射光线AO与反射光线OB的夹角为120,则反射角为多少?【答案】60考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点一 考点二 考点三 考点四考点五 3.(2017成都)如图所示,入射光线与镜面成30,请按照要求作图:画出反射光线;标出反射角。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 全反射:当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生折射和反射(例如光从水中射向空气),如果入射角逐渐增大,折射光线离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来

8、越强。当入射角增大到某一角度,使折射角达到90时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射(如图所示)。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 4.下列关于全反射的说法错误的是 (B)A.全反射遵循光的反射定律B.全反射不遵循光的反射定律C.光从玻璃中进入空气中可能会发生全反射D.光从空气中进入玻璃中不会发生全反射【解析】全反射仍属于光的反射现象,所以全反射遵循光的反射规律,B项错误。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点三平面镜成像 近8年我省中考在2013年第22题、2011年第6题均考查了平面镜成像的特点。考试说明中明确要求能对探究“平面镜成像的特点”实验过程做出正确的说明

9、,并能得出正确的结论等。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 1.原理:光的反射 平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线相交而形成的,如图所示。2.平面镜成像的特点(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等(与物体到镜面的距离无关,与平面镜的大小无关)。(2)像和物体到平面镜的距离相等。(3)像和物体的连线与镜面垂直。(4)像与物体的左右是相反的。(5)平面镜所成的像是虚像。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 3.应用(1)成像:如生活中的穿衣镜,商场和家庭装饰时利用平面镜成像增强宽大明亮的空间效果。(2)改变光路:如潜望镜。(3)利用平面镜对光的反射

10、可将微小形变量放大。4.凸面镜和凹面镜 考点一 考点二 考点三 考点四考点五 虚像与实像虚像是由光线的反向延长线相交而形成的,是不能呈现在光屏上的,因此平面镜所成的像是虚像,能被人眼看到,但光不是从虚像进入人眼,而是物体发出的光经平面镜反射后进入人眼的;实像是由实际光线会聚而成,是可以呈现在光屏上的,如小孔成像。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 典例3下列各图能正确表示小明同学在平面镜里所成的像是 ( )【解析】平面镜所成的像和物体的形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜的距离相等且像与物左右相反。【答案】D考点一 考点二 考点三 考点四考点五 5.(

11、2017湖南益阳)如图所示,一把透明塑料尺子放在平面镜前一定距离处,则尺子在平面镜中所成的像是下图中的 (A)【解析】根据平面镜成像的特点可知,尺子在平面镜中成的像是正立、等大的虚像,像与尺子关于镜面对称,B、D项错误;平面镜所成像的大小与平面镜的大小无关,A项正确,C项错误。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点四光的折射 从近8年我省中考来看,考查光的折射频率较高,例如2017年第19题考查了光从光密介质射入光疏介质的折射规律的实验探究,2015年第18题考查了探究光的折射定律的实验过程,2012年第6题考查了利用光的折射定律的结论求折射角的大小。1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质

12、中时,传播方向发生偏折的现象。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 2.基本概念 ( 1)入射光线与折射光线:图中AO是入射光线,OC是折射光线。(2)法线:垂直于分界面,即图中的NN。(3)入射角:入射光线与法线的夹角,即图中的AON。(4)折射角:折射光线与法线的夹角,即图中的NOC。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 3.光的折射定律(1)三线位置关系:折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线与入射光线位于法线的两侧。 ( 2)两角关系:光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,

13、传播方向不变。如图,此时可认为入射角、折射角均为0。(3)光路特点:在折射现象中,光路可逆。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 4.光的折射现象(1)现象:如海市蜃楼、水中筷子变弯、星星眨眼、人看到水中的鱼比实际位置要浅等。(2)折射成像的解释(如图):考点一 考点二 考点三 考点四考点五 1.一般在发生光的折射时,同时会发生光的反射;在发生光的反射现象中,未必会发生光的折射。2.人眼看到物体是由于物体发出的光或反射的光进入人眼,而不是人眼发出的光射到物体上。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 典例4如图所示,光在玻璃和空气的界面同时发生了反射和折射,以下说法正确的是 ()A.折射角为45

14、,CD左侧是玻璃B.折射角为45,CD右侧是玻璃C.入射角为30,CD左侧是空气D.入射角为60,MN上侧是空气考点一 考点二 考点三 考点四考点五 【解析】由题意可知CD是界面,由折射规律可知,光从空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,由光路的可逆性可知,光从玻璃斜射入空气中,折射角大于入射角。【答案】A【方法指导】在既有折射又有反射的光路中,首要一点是要找出界面和法线,然后再运用相关规律分析作答。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 6.下列图示的光现象中,属于光的折射形成的是 (B)考点一 考点二 考点三 考点四考点五 【解析】水中景物的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的;雨后彩虹是光的

15、色散现象,是光的折射形成的;光斑是由于光沿直线传播形成的;通过后视镜看到车后的景物是利用光的反射而成的虚像,综上所述,B项正确。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 7.如图所示,一口井装满水,在井底正中央趴着一只青蛙。若青蛙的眼睛用P点表示,则青蛙此时观察井外事物范围的光路图正确的是 (D)【解析】光线照到水面会发生折射现象,折射角小于入射角,因此井底之蛙看到的视野范围比没水时更大,D项正确。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 初高中知识衔接 考点一 考点二 考点三 考点四考点五 8.若某一介质的折射率较大,那么 (B)A.光由空气斜射入该介质时的折射角较大B.光由空气斜射入该介质时的折射

16、角较小C.光在该介质中的传播速度较大D.光在该介质中的传播速度不变考点一 考点二 考点三 考点四考点五 考点五光的色散近年来,我省中考未考查此部分内容,考试说明中对此不做要求,但应知道光的色散是由光的折射形成的。1.色散太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。2.色光的混合人们发现,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。考点一 考点二 考点三 考点四考点五 9.(2017阜阳15中模拟)下图所示的四种现象中,属于光的色散现象的是 (A)【解析】天空中的彩虹是光的色散现象;平面镜中的像是由光的反射形成的;人影是由

17、光的直线传播形成的;“弯折”的筷子是由光的折射形成的,综上所述,A项正确。实验一:探究光反射时的规律 低频考点,考试说明要求能对探究光的反射定律实验过程做出正确的说明,并得出正确的结论。预测2018年中考有较大可能以实验题的形式考查本部分内容。命题点:1.纸板的作用(显示光路)2.纸板与镜面的放置要求(纸板与镜面垂直)3.光线位置的确定(在纸板的光线上描两点,连接并标上方向)4.反射角与入射角的关系(反射角与入射角相等,反射角随入射角的增大而增大)5.如何探究“三线共面”(将其中一边纸板向前或向后偏折,观察纸板上是否能再次看到光线)6.光路可逆(将光线逆着反射光线射入,观察反射光线是否与原入射

18、光线重合)7.多次改变入射光线路径的目的(使得出的结论具有普遍性)8.实验结论(光的反射规律)1.实验装置:如图,A、B分别是可以绕ON转动的带有量角器的光屏,将其垂直置于作为反射面的平面镜上,另准备一激光器。2.实验操作(1)为研究三线的空间位置关系,让入射光线沿着A屏射到O点,多次转动B屏,观察B屏在什么位置时,才能在B屏上找到反射光线。(2)为研究反射角与入射角的关系,要多次改变入射光线的方向,寻找反射光线的位置,实验中每次都要记下入射角和反射角的大小。3.实验现象(1)能从光屏上看到光的路径是因为光在光屏上发生了漫反射。(2)当A、B屏不在同一平面上时,让入射光线沿着A屏射到O点,在B

19、屏上不能找到反射光线,此时反射光线、入射光线在同一平面内。1.(2017长沙)小天用图示装置探究“光的反射定律”,请在下列空格中填写适当的内容:( 1)图甲中反射角是44度。(2)图甲中当入射角变大时,反射光束偏离(选填“偏离”或“靠拢”)法线。(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光束,这说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。实验二:探究平面镜成像的特点 低频考点,考试说明要求能对探究平面镜成像的特点实验过程做出正确的说明,并得出正确的结论。预测2018年中考有可能以实验题的形式考查本实验。命题点:1.实验方法(比较法、等效替代法)2.

20、选择较暗的环境(易于观察实验现象)3.玻璃板代替平面镜的好处(便于确定像的位置)4.选择薄玻璃板(由于厚玻璃板前后两个表面所成的像会形成比较明显的重影)5.选用两支完全相同的蜡烛(便于比较物像的大小关系)6.玻璃板与桌面为何要垂直(易于找到像的位置)7.如何探究像的虚实(虚像不能用光屏接收)8.平面镜成像特点1.实验装置:一块透明的玻璃板(当平面镜用)、两支等大的蜡烛、用来固定玻璃板的支架。2.实验操作(1)玻璃板应垂直白纸放置。(2)蜡烛A点燃放在玻璃板的一侧,用另一支蜡烛B在另一侧移动,直至另一支蜡烛B看起来也像点燃了,此时蜡烛B所在的位置就是蜡烛A的像的位置,同时也说明蜡烛B与蜡烛A的像

21、的大小是相等的;改变蜡烛A的位置,重复上述操作。(3)要探究像的虚实,可用光屏在像所在的那一侧去接收像。( 1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定像的位置。(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小芳拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,此时她应在M侧透过玻璃板(选填“M侧透过玻璃板”或“N侧不透过玻璃板”)观察蜡烛N能否和蜡烛M的像完全重合。(3)小芳想探究平面镜所成的像是否是虚像,她将光屏放在像的位置,请你写出接下来的观察方法:不透过玻璃板,直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像。(4)细心的小芳观察蜡烛M的像时,看到在像的

22、后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是玻璃板太厚。2.(2017合肥瑶海区三模)如图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。实验三:探究光折射时的特点 考试说明要求能对探究光的折射定律实验过程做出正确的说明并得出正确结论。我省中考在2017年第19题、2015年第18题考查了本部分内容。预测2018年以填空题形式考查的可能性较大。命题点:1.折射光线和入射光线与法线的位置关系2.折射角与入射角的大小关系3.分析数据找规律2.实验操作(1)让激光斜射入空气和水的分界面,为研究三线的空间位置关系,多次转动右屏,观察两屏在什么位置时才能在右屏上找到折射光线。(2)为研究折射

23、角与入射角的关系,要多次改变入射光线的方向,寻找折射光线的位置,每次实验时都要记下入射角和折射角的大小。(3)让激光从水中斜射入空气中,观察入射角和折射角的变化。3.实验现象(1)能从光屏上看到光的路径是因为光在光屏上发生了漫反射。(2)当左、右屏不在同一平面上时,让入射光线沿着左屏射到O点,在右屏上不能找到折射光线,此时折射光线、入射光线在同一平面内。1.实验装置 3.小丽同学要探究光从空气射入不同介质中发生折射时的规律,她将光从空气射入水、玻璃后发生折射的实验数据记录在下表中。(1)比较第一行数据,可得出的结论是光垂直界面入射时不发生折射。(2)比较第二列或第三列与第一列的数据变化,可得到

24、的结论是光从空气斜射入同一种介质时,入射角增大,折射角也增大。(3)横向比较表中各个数据,以及光在不同介质中的传播速度,可初步得出的结论是当光以相同的入射角从空气射入不同介质中时,折射角的大小与光在介质中的速度有关,具体关系是入射角相同时,介质中的光速越大,折射角越大。命题点1:光的反射1.(2016安徽第2题)生活中的一些光现象:阳光下树的影子;水面波光粼粼;交警身上穿的警用背心在灯光照射下很亮;站在岸边能看到水里的鱼。其中能用光的反射知识解释的是(填序号)。【解析】本题考查光现象的辨析。阳光下树的影子是光沿直线传播形成的;水面波光粼粼,是光照射到水面发生了反射,属于光的反射现象;交警身上穿

25、的警用背心在灯光照射下很亮,也是光发生反射现象形成的;站在岸边能看到水里的鱼,是光经过水面时发生折射形成的鱼的虚像,是光的折射现象,所以属于反射现象的是。2.(2013安徽第22(2)题)为了找到一条最短路线(即从A到河岸和从河岸到B的总路程最短),可以将MN看成一个平面镜,从A点作出一条光线经MN反射后恰能通过B点,请你证明入射点O即为最短路线的取水点。解:因为反射光线的反向延长线过像点,所以先作出A的像点C,依据平面镜成像的特点,物像关于MN对称分布,因此AO=COAO+BO=CO+BO=BC任意选择一个其他的取水点记作E点,那么取水路线就是AE+BE,根据物像对称,有AE=CE,根据三角

26、形两边之和大于第三边,路径AE+BE=CE+BEBC,所以BC路径最短,即入射点O为最短路线取水点。3.(2012安徽第6题)一束光从空气斜射到某液面上发生反射和折射,入射光线与液面成30角(如图),反射光线与折射光线的夹角为83,则反射角的大小为60,折射角的大小为37。【解析】本题考查光的反射定律、光的折射规律。如图,设入射角为,折射角为,则DOB=AOD=,由题意知,入射光线与液面成30角,则=90-30=60,折射角=180-60-83=37。命题点2:平面镜成像4.(2011安徽第6题)如图所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向向下运动,则镜面与地面的夹角应