专题九 透镜和折射-（考点卡片）2021年中考科学复习专题知识点突破

考点卡片透镜和折射凸面镜和凹面镜【知识点的认识】凸面镜：用球面的外侧作反射面的球面镜叫做凸面镜。凹面镜：反射面为凹面的反射镜。都属于光的反射。凸面镜与凹透镜的区别：一。结构不同凸面镜是由两面磨成球面的透明镜体组成凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成二。对光线的作用不同凸面镜主要对光线起发散作用凹面镜主要对光线起汇聚作用三。成像性质不同凸面镜是反射成像成的像只能是正立、缩小的虚像。起散光作用凹面镜是反射成像成的像可以是：倒立、放大的实像，或倒立、等大的实像，或倒立、缩小的实像，或正立、放大的虚像。（看起来是一样的，实际上不一样：凸透镜实像与物体在异侧，虚像与物体在同侧；凹面镜实像与物体在同一侧，虚像与物体在异侧），起聚光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凹面镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。也可把平行光会聚，可把焦点发出的光线折射成平行光。凸面镜只能成正立缩小的虚像，主要用扩大视野【命题方向】凸面镜和凹面镜的应用是命题的关键，一般以选择、填空的形式出现。应用举例：1、利用凹面镜对光线的会聚作用：太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。2．利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光：探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。还有太阳能焊接机，医用头灯，反射式望远镜等。【解题方法点拨】从定义、结构、作用、性质来分析是解题关键。光的折射规律的应用【知识点的认识】折射定律是几何光学的基本定律之一。是在光的折射过程中，确定折射光线与入射光线之间关系的定律。光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向一般发生变化，这种现象叫做光的折射。光的折射规律：（1）光从空气斜射入水或其它透明介质中时：①折射光线与入射光线、法线在同一个平面上；②折射光线和入射光线分居法线两侧；③折射角小于入射角；④入射角增大时，折射角也随着增大；⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。2）光从水或其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角。【命题方向】利用光的折射规律解题，包括实验探究，以及用光的折射解释生活中的一些简单现象。【解题方法点拨】注意理解熟记实验高度光的折射规律。光折射的可逆性【知识点的认识】“光路”即光的传播路径，“光路可逆”是指光逆向传播时路径不变．可见“光路可逆”是对光线而言的．当光在界面发生折射时，如果光线逆着原来的折射光线的方向入射时，折射光线就要逆着原来的入射光线的方向折射出去．这就是说“光折射时光路是可逆的”．【命题方向】“光路可逆性”是几何光学中的一个重要原理．它在控制光路、作图、研究成像等问题都有独特作用．“光路可逆性”在初中光学中应用得当可使问题简单化，到高中也有重要作用．利用光路可逆性作图，利用“光路可逆性”原理便于理解球面镜和透镜对光线的作用，在一个图上改变箭头方向可转化为两个图，使问题简单化．如凸透镜对光线的作用，由图1可变为图2．【解题方法点拨】思维角度看，应用“光路可逆性”解题是一种逆向思维．（1）利用“光路可逆性”原理便于理解球面镜和透镜对光线的作用，（2）利用“光反射时光路是可逆的”可快速确定观察范围．光的折射现象及其应用【知识点的认识】折射现象是指当光由一种介质（比如水）斜射入第二介质（比如空气）时，在界面上部份光发生偏离原来路线而与原来路线产生夹角的现象。人们利用折射原理发明了透镜透镜有凸透镜和凹透镜，中央部分比边缘部分厚的叫凸透镜，中央部分比边缘部分薄的叫凹透镜，凸透镜具有会聚光线的作用，所以也叫“会聚透镜”、“正透镜”（可用于远视与老花镜），凹透镜具有发散光线的作用，所以也叫“发散透镜”、“负透镜”（可用于近视眼镜）。【命题方向】用光的折射现象解释生活中的现象，光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。例如：鱼儿在清澈的水里面游动，可以看得很清楚。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。从上面看水，玻璃等透明介质中的物体，会感到物体的位置比实际位置高一些。这是光的折射现象引起的。【解题方法点拨】解题时要注意折射规律的内容，属于识记、理解内容。光学实验设计与探究【知识点的认识】在光学教学中，有大量的探究实验活动，例如：1．光在介质中是如何传播的？2．用光的直线传播解释简单的光现象：影子事如何形成的？日食和月食的成因是什么？3．如何直观地说明光的反射现象？4．如何演示镜面反射和漫反射？5．凹面镜的性质是什么？6．光的反射规律7．光的折射规律8．凸透镜、凹透镜成像9．平面镜成像【命题方向】主要考查实验的设计、探究过程中的现象、规律以及在实验中的物理学方法．【解题方法点拨】一、现有的光学实验器材存在以下几个方面的不足：1．显示出的光路可见度差；2．在探究光的反射规律和折射规律时，入射光的入射点不固定，这样，入射角的大小不仅不能定量读出．而且还无法探究光的折射现象中人射光线和折射光线在同一平面这一知识要点；3．在探究凸面镜和凹面镜、凸透镜和凹透镜对光的会聚与发散作用时，平行光束的平行度不高．二、针对现有实验教学中仪器空缺进行教具自制；为了加强实验效果，对已有实验器材进行改进；针对现有教具在设计中存在的缺陷进行教具改进．色光的三原色和颜料的三原色【知识点的认识】一、光的三原色为：红、绿、蓝．透明物体的颜色由透过的色光决定．比如红色玻璃，只有红色光能通过他，其他色光都被他吸收掉了．所以显示红色．特殊情况：如果某物体能通过所有色光，则没有颜色，为透明，比如水．不透明物体的颜色由反射的色光决定．比如紫色的木板，只能反射紫色光，其他色光都被木板吸收掉了．特殊：如果物体能反射所有色光，显示白色．如果物体能吸收所有色光，那就不再有光反射入人眼，所以显示为黑色．二、颜料3原色：红，黄，蓝．三原色按照不同比例和强弱混合．可以产生自然界的各种色彩变化．【命题方向】一般直接考查光的三基色、颜料的三原色是什么，或者考查光、颜料的生活应用题，而光的颜色是考试重点．例如：广告公司在拍摄水果广告时，为了追求某种艺术效果，在暗室里用红光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉．站在旁边的摄影师将看到（D）A．苹果呈黑色，瓷盘呈白色，香蕉呈黑色B．苹果呈红色，瓷盘呈黑色，香蕉呈黑色C．苹果呈黑色，瓷盘呈红色，香蕉呈红色D．苹果呈红色，瓷盘呈红色，香蕉呈黑色【解题方法点拨】抓住光的三原色和颜料3原色知识点中的说明特点既可以解题．物体的颜色【知识点的认识】（1）透明物体的颜色是由它透过的色光决定的；它能透过什么颜色的光就呈什么颜色．（2）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的．比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色．【命题方向】中考时一般以填空、选择题的形式出现，小知识点．例如：答案：上衣黑色裙子蓝色【解题方法点拨】物体的颜色决定于它对光线的吸收和反射，实质上决定于物质的结构，不同的物质结构对不同波长的光吸收能力不同．解题时抓住以下两点：（1）透明物体的颜色由物体通过的色光决定的，无色透明的物体能透过所有的色光，彩色透明物体只能透过和物体相同的色光．不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，白色反射所有的色光，黑色吸收所有的色光，彩色物体只反射和物体相同的色光．红外线【知识点的认识】在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线．所有高于绝对零度（﹣273.15℃）的物质都可以产生红外线．现代物理学称之为热射线．医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线．红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由英国科学家赫歇尔于1800年发现，又称为红外热辐射，他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应．结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快．因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线．也可以当作传输之媒介．太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm．红外线可分为三部分，即近红外线，波长为（0.75﹣1）～（2.5﹣3）μm之间；中红外线，波长为（2.5﹣3）～（25﹣40）μm之间；远红外线，波长为（25﹣40）～l000μm之间．【命题方向】红外线的应用是命题方向，一般以选择题形式出现．例如应用：生活中高温杀菌，红外线夜视仪，监控设备，手机的红外口，宾馆的房门卡，汽车、电视机的遥控器、洗手池的红外感应，饭店门前的感应门．【解题方法点拨】利用物理性质解题：1．有热效应2．穿透云雾的能力强3．治疗作用．紫外线【知识点的认识】定义：来自太阳辐射的一部分，它由紫外光谱区的三个不同波段组成，从短波的紫外线C到长波的紫外线A．自然界的主要紫外线光源是太阳，太阳光透过大气层时波长短于290nm米的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉．紫外线是由原子的外层电子受到激发后后产生的．【命题方向】中考主要从应用考查：方面紫外线应用方面如下：化学：涂料固化，颜料固化，光刻生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫仪器分析：矿石，药物，食品分析应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛）【解题方法点拨】掌握紫外线的应用（命题方向中的例子）．人工的紫外线光源有多种气体的电弧（如低压汞弧、高压汞弧），紫外线有化学作用能使照相底片感光，荧光作用强，日光灯、各种荧光灯和农业上用来诱杀害虫的黑光灯都是用紫外线激发荧光物质发光的．紫外线还可以防伪，紫外线还有生理作用，能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等．紫外线的粒子性较强，能使各种金属产生光电效应（光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象，在光的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流，即光生电．光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现，而正确的解释为爱因斯坦所提出．科学家们对光电效应的深入研究对发展量子理论起了根本性的作用．）．辨别凸透镜和凹透镜的方法【知识点的认识】（1）触摸法：用手摸，凸透镜：中间厚两边薄，凹透镜：中间薄两边厚。（2）成像法；放在书上的字上，放大是凸透镜，缩小是凹透镜。（3）太阳聚焦法：把透镜放在阳光下，再放一张白纸在透镜下，若能在纸上找到一个很亮的点（焦点）即为凸透镜，否则为凹透镜。（4）利用下面方法理解也可以：一、结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成；凹面镜是由一面是凹面而另一面不透明的镜体组成。凸透镜是中央较厚，边缘较薄的透镜。凹透镜镜片中央薄，周边厚，呈凹形。二、成像性质不同：凸透镜是折射成像成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩。起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像。起散光作用透镜（包括凸透镜）是使光线透过，使用光线折后成像的仪器，光线遵守折射定律。面镜（包括凸面镜）不是使光线透过，而是反射回去成像的仪器，光线遵守反射定律。凸透镜可以成倒立放大、等大、缩小的实像或正立放大的虚像。可把平行光会聚于焦点，也可把焦点发出的光线折射成平行光。凹面镜只能成正立放大的虚像，主要用发散光线。三、对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。四、成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。五、焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。【命题方向】判断透镜属于什么镜是命题主要方法。例1：如图是把一副眼镜放在太阳光下，在地面上看到的情形。由此可以判断镜片是（）分析：凸透镜和凹透镜的区分：（1）边缘薄、中间厚的凸透镜，边缘厚、中间薄的凹透镜；（2）对光起会聚作用的是凸透镜，对光起发散作用的是凹透镜；（3）能成实像的是凸透镜；能起放大作用的是凸透镜。解：由图可见，阳光通过眼镜形成的光斑中间较四周暗，对光线起发散作用，因此是凹透镜。故选：D。点评：本题考查了凸透镜、凹透镜的特点：凸透镜能使光线会聚，凹透镜能使光线发散，属于基础知识的考查。例2：有一块透镜，不知是不是凸透镜，请你设计三种方法，并简要说明理由。方法一方法二方法三。分析：分辨凸透镜和凹透镜有四种方法：（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。（2）中间比边缘厚的是凸透镜；中间比边缘薄的是凹透镜。（3）凸透镜能使物体成放大的像，凹透镜只能使物体成缩小的像。（4）凸透镜能成实像，凹透镜只能成虚像。解：根据凸透镜和凹透镜的成像特点设计方法如下：方法一：放大镜法：将透镜放到书上，透过透镜看到书上的字变小的是凹透镜，字变大的是凸透镜。方法二：成实像方法：将透镜放在眼前正对前面的景物，如果看到倒立缩小的物像是凸透镜，正立的是凹透镜。方法三：阳光聚焦的方法：把透镜正对着太阳光，上下移动能在地面上出现最小最亮的光斑是凸透镜；同样的操作在地面上出现暗圈的是凹透镜。点评：本题具有开放性，对学生的发散思维训练较好，需要学生综合了解凸透镜和凹透镜的特点才行。掌握凸透镜和凹透镜的集中区别的方法：观察法，阳光聚焦法，成像法，放大镜法等等。【解题方法点拨】（1）辨别凸透镜与凹透镜有好多方法，哪种方法好，要视具体情况而定。例如，如果待辨别透镜的中央与边缘的厚薄差异不明显，就不能用“摸”的方法（况且精密光学仪器是不允许直接用手去摸的）；在有太阳光与没有太阳光的场合，所选的方法也不同。总之，一种好方法，应该简便、易行、有效。它是随场合变化而变化的，不宜一概而论。（2）当你想要判别两件事物的相同和不同之处时，就需要用比较与对比的方法。比较就是找出事物的相似性，即共同特征。对比是找出事物的不同点。用这种方法来分析事物，能帮助你发现一些平时容易忽略的细节。．主光轴、光心、焦点和焦距【知识点的认识】（1）透镜一般多是由两个以上的凸凹圆形透明体组成，每个透明体均有两个曲率半径和两个球心，连接两个球面的中心就是主光轴．通俗的说法是：通过透镜两侧球心的直线，叫做主光轴，简称主轴．所谓曲率半径就是球面的半径，也就是从圆的中心至边缘的长度．（2）光心：每个透镜主轴上都有一个特殊点：凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心．（3）焦距：焦点到光心的距离．（4）焦点：实验表明，凸透镜能使平行于主光轴的光汇聚在一点，这个点叫焦距．【命题方向】这几个透镜要素是学习凸透镜、凹透镜基础中考命题是一般不会直接出题．例1：实验室备有甲、乙、丙三个凸透镜，三个实验小组分别用这三个凸透镜探究凸透镜成像规律，实验时，当蜡烛到透镜的距离都为12cm时，甲、乙、丙三透镜分别成缩小的实像、放大的虚像、放大的实像，则这三个透镜的焦距f甲、f乙、f丙的大小关系为（）A．f甲＞f乙＞f丙B．f乙＞f丙＞f甲C．f乙＞f甲＞f丙D．f丙＞f乙＞f甲分析：根据凸透镜成像的三种情况进行判断：u＞2f，成倒立、缩小的实像．2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．u＜f，成正立、放大的虚像．解：物距相同，甲凸透镜成倒立、缩小的实像，u＞2f甲，所以f甲＜＝＝6cm；乙凸透镜成正立、放大的虚像，u＜f乙；所以f乙＞u＝12cm；丙凸透镜成倒立、放大的实像，2f丙＞u＞f丙，所以12cm＝u＞f丙＞＝＝6cm；所以，f乙＞f丙＞f甲．故选B．点评：本题根据各凸透镜成像性质确定物距和焦距的关系，求出各凸透镜焦距的取值范围，然后比较焦距的大小．例2：关于透镜，下列说法正确的是（）A．凸透镜对光线有会聚作用，通过凸透镜的光线一定会聚到一点B．不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变C．放在凹透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴D．凸透镜有两个虚焦点，凹透镜有两个实焦点分析：（1）凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用；凸透镜有实焦点；凹凸镜有虚焦点．（2）对于凸透镜来说：平行于主光轴的光线会聚于焦点；过光心的光线传播方向不变；对于凹透镜来说：平行于主光轴的光线会发散，其发散光线的反向延长线过焦点；过光心的光线传播方向不变；解：A、凸透镜对光线有会聚作用，只有平行于主光轴的光线才能会聚于焦点，故A错误；B、不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向都不变，故B正确；C、根据光路的可逆性，放在凸透镜焦点上的点光源，它发出的光线经透镜折射后光线平行于主光轴，故C错误；D、凸透镜有两个实焦点，凹透镜有两个虚焦点，故D错误．故选B．点评：知道凸透镜和凹透镜对光线的作用是解决该题的关键．【解题方法点拨】结合图用形象记忆法记忆，明确焦距、焦点是关键．透镜的光路图【知识点的认识】（1）凸透镜主要对光线起会聚作用，凹透镜主要对光线起发散作用．（2）不管是凸透镜还是凹透镜，过光心的光线方向不变．（3）凸透镜要点：平行于主光轴的光线在对面会聚于焦点后继续传播，经过焦点的光线在透镜对面平行于主光轴传播．（4）凹透镜要点：平行于主光轴的光线过透镜后的光线的反向延长线经过虚焦点．【命题方向】凸透镜、凹透镜的作图是中考命题的热点．例1：如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）A．B．C．D．分析：凸透镜三条特殊光线的作图：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点．③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变．凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴．②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点．③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变．解：A、入射光线平行于主光轴，经过凸透镜折射后，折射光线应该过焦点．故A错误．B、通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴．故B错误．C、平行于主光轴的入射光线经过凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点．故C正确．D、凹透镜对光线有发散作用，而图中的凹透镜对光线起了会聚作用，故D错误．故选C．点评：关于凸透镜和凹透镜三条特殊光线：射向另一个焦点的；平行于主光轴的；过光心的．关于这三条特殊光线的考查一般是告诉入射光线让画出出射光线或者告诉出射光线让画出入射光线．解这种题目时，把握入射光线和出射光线的特点的对应是解决此题的关键．例2：在图中画出入射光线经凸透镜后的折射光线．分析：由图示可知，入射光线平行于主光轴，根据入射光线的特点，可以画出对应的折射光线．解：平行于主光轴的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线过焦点，由此可以确定该条入射光线对应的折射光线．故画图如下．点评：关于凸透镜，有三条特殊的入射光线：①平行于主光轴；②过焦点；③过光心的．每条特殊的入射光线对应的折射光线都有自己的特点．根据两者的对应关系可以告诉入射光线做出折射光线；也可以利用折射光线做出对应的入射光线．【解题方法点拨】应掌握透镜的特殊光线的特点：对于凸透镜，平行于主光轴的光线折射后过焦点，过光心的光线传播方向不变；对于凹透镜，平行于主光轴的光线，通过透镜后折射光线的反向延长线过另一侧焦