第四章 光现象单元讲、析与提高（解析版） 对本章知识点进行提炼、总结和详解一、光的直线传播、光源1.正在发光的物体叫光源,光源可分为自然光源和人造光源.2.光在均匀介质中沿直线传播；光在真空中的传播速度是s m C /1038⨯=,而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度,也认为是s m C /1038⨯=,光在水中的传播速度约为s m C /1025.24/38⨯=,在玻璃中的传播速度约s m C /1023/28⨯=为.3.光年是指光在1年中的传播距离,1光年.二、小孔成像4.小孔成像是光的直线传播的例证.如图,物体发出的光通过小孔投射到后面的屏上,形成左右相反、上下倒置的实像.这就是小孔成像.5.小孔成像的规律是：当像距大于物距时,所成的像是放大的（放大、缩小）；当像距小于物距时,所成的像是缩小的（放大、缩小）.三、光的反射6.如图,光在传播的过程中,遇到两种介质交界面（或物体表面）时,有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射.7.光的反射定律：在光的反射现象中,（1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）；（3）反射角等于入射角（等角）.8.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去.这说明,光路是可逆的.四、镜面反射和漫反射9.反射面是光滑平面,光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律,如下图a所示.10.照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射.当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不同,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”.很多物体,如植物、墙壁、衣服等,其表面粗看起来似乎是平滑,但用放大镜仔细观察,就会看到其表面是凹凸不平的,所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后,弥漫地射向不同方向.如图b所示.a镜面反射 b漫反射11.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是平行,而漫反射的反射光线是发散的,向各个方向都有.五、平面镜成像12.平面镜成像利用的是光的反射.成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）.具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像.如图所示.13.虚像是指射入眼睛的光线,其反向延长线的集合点形成的像,如上图所示；虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收；实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看.六、球面镜14.利用光的反射现象,反射面为平面的叫平面镜,反射面为球面一部分的叫球面镜.15.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野.16.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等.七、光的折射17.当光从一种介质斜射入另一种介质时,光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射.18.光的折射发生在两种介质的交界面上,但光线在每种介质内是直线传播的.光从一种介质垂直射入另一种介质时,其传播方向不改变（改变、不改变）.如图所示,是光从空气射入水中的折射现象示意图.19.由上图,入射光线射入另一种介质时的交点（O）,叫入射点；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角.20.光的折射定律：1）在折射现象中,折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时,折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时,折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角,在空气中的角大）.21.在生活中,我们常见的折射现象很多,如：看清澈的池水,池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象.八、光的色散22.太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散.23.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,如图所示.24.生活中的色散现象：如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例,其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的.九、复色光25.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成,它是复色光.26.把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）.红、绿、蓝也叫光的三原色.对本章常考热点、考查方式和考题类型进行剖析1.光的直线传播光的直线传播是光现象基础,所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的,没有光的直线传播就没有光现象的理论结构.光的直线传播是常考热点,有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上,如：小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子.光的直线传播作为一个考题不多,常见的是作为一个知识点出现,并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目.主要题型是选择题和填空题；选择题考查光的直线传播的概念居多,填空题考查学生认识现象的较多.例题一：（2019·苏州）下列现象由于光的直线传播而形成的是（）.A.雨后天空出现彩虹B.物体在阳光下有影子C.玻璃幕墙造成光污染D.斜插入水中的筷子“弯折”【答案】B.【解析】（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、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）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；（3）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.此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象.解：A、雨后的天空出现彩虹是光的色散现象,属于光的折射现象.故A不符合题意；B、物体在阳光下的影子是光沿直线传播形成.故B符合题意；C、玻璃幕墙对阳光发生镜面反射造成了“光污染”.故C不符合题意；D、筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,发生偏折,看上去好像在水面处折断了,是光的折射现象,故D符合题意.故选B.2.光的反射光的反射是光现象重要知识点,在光现象中占据重要的位置,同时也是平面镜成像基础.本节主要知识点有：光的反射现象、反射定律和光的反射在生活中的应用、漫反射现象以及漫反射和镜面反射的异同；同时还应注意光的反射定律的实验验证类的实验探究问题,并且光的反射定律的实验探究类考题在中考中出现的概率较高,应作为重点加以重视.中考中,有关本节知识点的考题主要集中在光的反射规律、生活中光的反射现象和光的反射实验验证.从常考题型方面来看,对生活中的常见光的反射现象出现的概率很高,并经常以选择题出现；对光的反射定律的理解也属于常考内容,并以填空题出现较多；光的反射定律的实验验证,属于实验探究题.对光的反射考查除了实验探究题外,一般情况下光的反射和光现象其他知识点组成一个考题,单独作为一个考题不多.同时还应注意的是利用光的反射定律作图也较多的出现在作图题中.纵观历年考试,本节考点出现的考题所占分值一般在1—5分之间.例题二：（2019·海南）下列现象中属于光的反射现象的是（）.【答案】B.【解析】A．“雨后彩虹”是光的色散现象,故A不符合题意；B．“水中倒影”是平面镜成像,而平面镜成像的原理是光的反射现象故B符合题意；C．“手影游戏”是由光的直线传播形成的,故C不符合题意；D．“放大观察”是凸透镜成像规律的应用,而凸透镜成像的原理是光的折射现象,故D不符合题意.故应选B.3.平面镜成像平面镜成像是光现象重要知识点,在光现象中占据重要位置.平面镜成像与光的反射密不可分,两节内容在本章地位相同.本节主要知识点有：平面镜成像规律、面镜的应用.平面镜成像特点在中考中出现的概率很高,因为在考查此问题时,光的反射、平面镜成像特点、成像知识和作图问题都会涉及到,具有代表性.故此类问题应作为重点加以重视.中考中,有关本节知识点的考题主要集中在平面镜成像规律和平面镜应用上,并经常看到平面镜成像与生活实际相结合,利用平面镜成像特点解释生活中的现象等问题.从常考题型方面来看,对平面镜成像考查的概率很高,并经常以填空题出现；对平面镜应用也属于常考内容,并以选择题出现较多.至于对面镜的考查虽然出现概率不高,但也曾出现过此类考题.纵观历年考试,本节考点出现的考题所占分值一般在1—3分之间.例题三：（2019·菏泽）小明站在穿衣镜前1.5m处,他看到自己在镜中的像是一个等大的_________像（选填“实”或“虚”）,他的像与他之间的距离是_________m.（玻璃厚度忽略不计）【解析】平面镜成像：物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等.【解答】根据平面镜成像特点,物体在平面镜中成虚像,物像到平面镜的距离相等,所以小明在平面镜中成的是虚像,小明到平面镜的距离是1.5m,小明的像到平面镜的距离也是1.5m,所以他的像与他之间的距离是3m.故答案为：虚；3.4.光的折射光的折射与光的反射一样是本章重要知识点,在光现象中占据非常重要位置.本节主要知识点有：光的折射现象、光的折射定律、折射现象在生活中的应用.光的折射在中考光现象考题中所占比例高达40%,属于常考内容,故此类问题应作为重点加以重视.中考中,有关本节知识点的考题主要集中在光的折射现象判断、光的折射定律、光的折射现象在生活中的应用、利用光的折射规律作图、光的折射实验探究几个方面.从常考题型方面来看,光的折射现象常考题型是选择题,出现概率也很高；光的折射在生活中的应用,有选择题、填空题,主要考查学生利用折射现象解释生活中问题的能力；作图题主要考查学生对光的折射规律的掌握程度,难度一般不大；光的折射实验探究也曾出现,主要考查验证光的折射定律、利用光的折射定律解释实验过程、实验方法等知识.纵观历年考试,本节考点出现的考题所占分值变化较大,一般在1—6分之间.例题四：（2019·遂宁）如图所示的光现象中,由光的折射形成的是（）.A.雪山在水中形成的倒影；B.手在屏幕上形成的手影C.筷子在水面“折断”；D.白天看到五颜六色的花朵【答案】C.【解析】（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、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）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；（3）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、海市蜃楼等都是光的折射形成的.本题中所涉及的都是光学中常见的现象,了解每一种现象的实质,会结合物理知识进行辨别是解答的关键.解：A、雪山在水中形成的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的；故A不合题意.B、手在屏幕上形成的手影,是光的直线传播形成的；故B不合题意.C、筷子在水面“折断”是由于水面下的筷子反射的光进入空气时反生折射,折射角大于入射角而造成的,属于光的折射现象,故C符合题意；D、我们看到五颜六色的花朵是由于花朵反射的不同色光进入了人的眼睛,属于光的反射现象,故D不合题意.故选C.例题五：（2019·贵港）如图所示,OA’是入射光线AO的折射光线,请在图中画出入射光线BO的反射光线和该入射光线在水中的折射光线的大致方向.【答案】如图所示.【解析】根据光的反射定律即可画出光线BO的反射光线；根据光的折射定律即可大致画出光线BO的折射光线.如图所示.5.光的色散光的色散是光的折射的一种现象,也是本章主要知识点,在光现象中占据一定位置.本节主要知识点有：光的色散、生活中的色散现象和复色光.光的色散在中考光现象考题中所占比例不高,虽属于考试内容,但与光的折射、光的反射相比,出现概率稍低.中考中,有关本节知识点的考题主要集中在光的色散现象判断、生活中的色散现象.从常考题型方面来看,光的色散常考题型是选择题,出现概率也较高.例题六：（2019·益阳）如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是（）.A．光仍按原来方向传播B．光将向斜上方偏转C．在光屏上呈现各种色光D．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光【解析】太阳光是复色光,是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的.【解答】当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,光将向斜下方偏折,如图所示；故C正确,ABD错误.故选C.6.考点分类：本单元考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型常考热点生活中光的直线传播例子选择题或填空题,与其他知识点结合对生活中光的反射现象判断选择题或填空题,与其他知识点结合对光的反射定律的理解主要考查反射定律知识,填空题居多平面镜成像特点填空题较多,考查对平面镜成像规律的理解光的折射现象选择题、填空题较多,考查对折射现象的认识光的折射作图作图题,主要考查对光的折射的理解一般考点光的直线传播概念正确光的直线传播,选择题较多光的反射定律的实验探究通过实验探究,考查对光的反射现象的理解根据光的反射定律作图平面镜应用通过实际例子,考查对平面镜应用光的折射实验探究通过实验,考查对光的折射的认识程度冷门考点举例说明光的直线传播出现概率较低,主要考查常见的例子,简答题考查漫反射和镜面反射的理解出现概率较低,经常与生活中实际例子结合利用光的折射解答问题出现概率较低,属于简答题以近三年各地中考真题为选材,对本章常考热点进行示例详解示例一：光的直线传播：（2019·湘潭）下列现象中,由光的直线传播形成的是（）. A．墙上的“手影” B．露珠下的“叶脉”C ．水中的“倒影”D ．“折断”的铅笔【解析】（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、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）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；（3）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.【解答】A、手影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A符合题意；B、露珠相当于放大镜,通过露珠观察叶脉,是光的折射现象.故B不符合题意；C、水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的.故C不符合题意；D、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D不符合题意.故选A.示例二：光的反射：（2019·岳阳）下列四幅图片中,现象与解释对应正确的是（）.A．雕像的影子--光的折射B．桥的倒影--光的反射C．露珠--汽化D．雾凇--凝固【解析】（1）光的直线传播形成的现象包括：小孔成像,影子的形成,日、月食的形成等；（2）光遇到物体表面会发生反射：平面镜成像就是光的反射形成的；（3）物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化,由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化,由液态变为固态叫凝固.【解答】A、雕像的影子是由光沿直线传播形成的,故A错误；B、桥的倒影属于平面镜成像是光的反射现象.故B正确.C、露珠是空气中红的水蒸气遇冷液化形成的,故C错误.D、雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在植被表面形成的.故D错误.故选B.示例四：平面镜成像：（2019·温州）窗玻璃上趴着一只壁虎（如图）,水平向右推窗,当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎受到摩擦力的方向是（）.A.竖直向上B.直向下C.水平向左D.水平向右【答案】A.【解析】壁虎随着玻璃一起运动,但是壁虎和玻璃之间相对静止,壁虎受到平衡力的作用,从受到的力上分析摩擦力方向.根据物体受到的力是平衡力,根据其它力的方向判断摩擦力的方向.解：当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中,壁虎和玻璃之间相对静止的,壁虎受到平衡力的作用,竖直方向上壁虎受到重力和摩擦力的作用,重力的方向竖直向下,摩擦力的方向竖直向上.故选A.示例五：光的折射：（2019·福建）图中的四种现象中,由于光的折射形成的是（）.A水中荷花的倒影B屏幕上的手影C观后镜中汽车的像D放大镜下树叶的像【解析】考查光现象判断,属于简单题.放大镜是凸透镜,用放大镜观察物体光线发生偏折属于光的折射,所以选D.【答案】D.示例六：光的色散：（2019·哈尔滨）关于光学知识说法正确的是（）.A.漫反射不遵从光的反射定律B.小猫叉不到鱼,是因为看到鱼变深的虚像C.白光通过三棱镜发生色散D.近视眼需要用凸透镜矫正【解析】A：漫反射是当光照射到粗糙不平的物体表面时,反射光线向各个方向反射的现象,但漫反射照样遵循反射定律；故A错.B．小猫看到的鱼是鱼发出的光线经水折射后发生了偏折,看到的鱼变浅了,而不是变深了；故B错.C．白光是复色光,各颜色的光经三棱镜折射后发生偏折程度不同,故发生了色散现象；C的表述正确.D．近视眼需要佩戴凹透镜进行矫正；故D错.正确答案是C.示例七：光学实验探究：（2019·泸州）如图所示是小明在“探究平面镜成像特点”的实验装置.（1）本实验中器材M应选择______来完成实验.（选填“玻璃板”或“平面镜”）（2）小明竖直放好点燃的蜡烛A,移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,分别记录A和B的位置；移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像.（3）实验中如果蜡烛A靠近器材M,则蜡烛B应______（选填“远离”或“靠近”）器材M,才能与蜡烛A的像完全重合.【解析】（1）实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置.（2）虚像光屏接收不到,实像光屏能接收到；（3）平面镜成像时,物体与像到平面镜的距离相等.本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用.这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用.解：（1）①实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B,便于确定像的位置；（2）平面镜成虚像,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像；（3）实验中,如果蜡烛A靠近玻璃板M,蜡烛A成的像也靠近玻璃板M,为了使蜡烛蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,则蜡烛B应靠近器材M.故答案为：（1）玻璃板；（2）不能；（3）靠近.示例八：光学作图：（2019·邵阳）如图所示,一束光从水中斜射到空气中,请画出折射光线的大致方向.【解析】折射定律：折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角；当光由水中或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,画出折射光线.【解答】过入射点画出法线,根据折射光线、入射光线分居法线两侧,在法线的右侧空气中画出折射光线,注意折射角大于入射角,如图所示：以近三年各地中考试题和模拟题为选材,以常考热点为突破点进行提高训练一、选择题1.（2019·潍坊）如图所示的光现象中,与小孔成像原理相同的是（）.A．苹果的影子B ．海市蜃楼C．平面镜中的像D．水中筷子“变弯”【解析】光在同种、均匀介质中沿直线传播,日食、月食、影子、小孔成像都是光的直线传播形成的. 【解答】小孔成像是光的直线传播形成的.A、苹果的影子是由于光的直线传播形成的,故A符合题意；B、海市蜃楼是由于光的折射形成的,故B不符合题意；C、平面镜中的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意；D、水中筷子“变弯”是由于光的折射形成的,故D不符合题意.故选A.。
