DOC 上海市中考物理复习专题光学.docx

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DOC上海市中考物理复习专题光学

2008年上海市中考物理复习专题——光学

光学

（一）

一、光的直线传播

【知识讲解】

一．光源：

能够发光的物体叫光源。

它可分自然光源和人造光源。

二．光在均匀介质中沿直线传播

例1：

用小型激光器沿白纸板照射例2：

用小型激光器照射到水槽中的水中例3：

用小型激光器照射到玻璃砖中引导得出结果：

光传播路线是直线。

指出：

光在同一种介质中沿直线传播是有条件的，就是介质要均匀，才是沿直线传播的，如果介质不均匀光线也会发生弯曲。

归纳：

光在同一种均匀介质中沿直线传播。

三．光线

由于光是沿直线传播的，我们就可以沿光的传播路线画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。

这种表示光的传播方向的直线叫做光线。

用这种方法，就可以把本来看不见的光线及光的传播路径用画图的方法表示出来，这种图叫光路图。

练习：

（1）画点光源的光路

（2）光线AB是同一点光源发出的光线，请画出点光源的位置

四．用光的直线传播的知识解释有关的现象（光直线传播例证）

（1）影子：

在灯光下、阳光、月光下为什么会出现影子。

（2）影子为什么会随着人与光源位置的改变？

试画图说明（3）日、月食（4）小孔成像

五．光速

1、光在真空中的传播速度最快，为c=299792458m/s，近似等于3×108m/s，相当于每秒绕地球转七圈半。

2、光在空气中接近光在真空中的速度，也近似认为3×108m/s。

光在水中的速度是真空中光

速的

，光在玻璃中的传播速度是是真空中光速的

，光在不同介质中的传播速度不同，因此不能说光的速度是3×108m/s。

【例题】用光的直线传播解释“小孔成像”

【自测题一】

1、光在______________沿直线传播；光在真空中的传播速度是____________米/秒；光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度________。

2、小孔成像实验说明了光______________的性质，通过小孔所成的像是_______像。

3、能够___________的物体叫光源；下列物体：

太阳、月亮、电灯、电视荧屏、钻石，属于光源的有___________________。

4、关于光的传播过程，下列说法中错误的是：

（）

A、光的传播方向不变B、光的传播速度是3×105千米/秒

C、光在均匀介质中沿直线传播D、光在水中的速度小于在空气中的速度

5、请你举出三个例子，说明光在均匀介质中沿直线传播的。

6、在硬纸上穿个小洞，通过小洞向外看时，为什么眼睛离小洞越近，看到的范围就越大？

7、在天高气爽的秋夜，为什么星光闪烁不定？

【自测题二】

1、光在同一介质中沿直线传播是有条件的，应该说，光在________质中是沿直线传播，光在真空中传播速度最________（填“大”、“小”），其值是_________km／s。

2、太阳发出光射到地球上，需要500s的时间，则地球和太阳之间的距离是_________km。

3、下列说法正确的是（）

A、夜晚，天上的明月是光源B、夜晚，发光的萤火虫是光源

C、我们能看到的物体都是光源D、只有太阳是光源

4、一棵树在阳光照射下，观察它投在地面上的影子的长短，从早晨到傍晚的变化情况是（）

A、先变长后变短B、先变短后变长C、逐渐变短D、逐渐变长

5、一个人站在田野里，在看到天空闪电后3s听到雷声，那么发生雷声的地方与人的距离大约是（）

A、90kmB、1kmC、5kmD、45km

6、某同学举了四个例子说明光是沿直线传播的，其中不正确的是（）

A、日食、月食现象B、影子的形成

C、太阳落在地平线以下我们还能看见D、看不到不透明物体后面的东西

二、光的反射

【知识讲解】

1.光的反射

名词：

入射点（O）：

光线射到镜面上的点。

法线（ON）：

通过入射点，垂直于镜面的直线。

入射角（i）：

入射光线与法线的夹角。

反射角（r）：

反射光线与法线的夹角。

那么光反射时遵从什么规律呢?

①反射光线与入射光线、法线在同一平面上。

②反射光线和入射光线分居法线的两侧。

③反射角等于入射角。

光在反射现象中，光路可逆。

例：

右图中已知入射光线，请画出反射光线。

画法：

①过入射点画法线；②画反射光线（根据反射角等于入射角）。

2.镜面反射和漫反射

用镜子和白纸反射太阳光或灯光。

为什么镜子反射的光很强，白纸反射的光很弱呢?

平行光入射到光滑的物体表面上时的情况如图:

强调：

漫反射向各个方向反射光，所以能使我们从各个方向看到物体。

【精典例题】一条光线垂直入射到平面镜上时，作图说明：

（1）入射角和反射角各为多大？

（2）若保持人射光的传播方向不变，将平面镜沿逆时针方向转动20°角，则反射光线转过多少角度?

【自测题一】

1、光的反射定律的内容是：

反射光线和入射光线、法线___________；反射光线和入射光线_________两侧；反射角_________入射角。

2、能够从不同的方向看到一些本身不发光的物体，是因为光在这些物体表面发生________缘故，这时每一条反射光线都________反射定律。

3、水平放置一平面镜，要想使一支与竖直方向夹角为60度的笔与它在平面镜中的像垂直，平面镜应转过_________度角。

4、影子的形成可以说明：

（）

A、光的反射现象B、光的漫反射现象C、光的直线传播D、光的镜面反射现象

5、一个雨后的晚上，天刚放晴，地面虽干，但仍留有不少水潭，为了不致踩在水潭里，下面的判断正确的是：

（　　）

A、迎着月光走时，地面上发亮处是水潭B、迎着月光走时，地面上暗处是水潭

C、背着月光走时，地面上发亮处是水潭D、背着月光走时，地面上暗处是水潭

6、反射光线与镜面成30度角，如图所示，请画出入射光线，标出入射角和反射角，指出入射角和反射角的大小。

【自测题二】

1、光的反射定律是：

反射光线与人射光线、法线在_________________内；反射光线和入射光线分居在_________两侧；_____________等于___________________。

2、在反射时，光路是___________________________________________________。

3、粗糙物体的表面被照射后，也会发生反射现象，这种反射叫做________（填“镜面”或“漫”）反射，发生这种反射的每条光线都________（填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。

4、若人射光线与镜面垂直，则入射角等于__________，反射角等于__________。

5、入射光线与镜面夹角为15°，则反射角为________，若转动平面镜使入射角减少15°，则反射光线和人射光线的夹角为__________。

6、如图，画出下列经平面镜反射后的光线。

7、如图，根据画出的入射光线和反射光线，确定平面镜的位置。

三、平面镜成像

【知识讲解】

1．平面镜

蜡烛和它在镜中的像到平面镜的距离有什么关系？

→1.像和物到镜面的距离相等　　由玻璃前后的蜡烛完全重合，可以得出怎样的结论?

→2.像和物大小相等

→把像和物体的位置用直线连接起来，它们的连线与玻璃垂直。

2.平面镜成像原理

我们怎样才能看到物体?

　运用光的反射来分析平面镜成像的原理。

①在蜡烛上任选一点S。

②眼睛看着平面镜，进入人眼的光只可能是S入射到镜面上的反射光。

③从S发出的光中任选其中两条入射光线，画出反射光线。

④如果人眼正处在这两条反射光线的传播路径上，眼睛会觉得这两条光线好像是从这两条反射光线的反向延长线在镜后的交点S′发出的。

我们把S′叫做S的虚像

⑤物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点，所有的像点就组成整个物体的虚像。

　　强调：

虚像不是实际光线的会聚点。

怎样画物体在平面镜中的像呢?

　　举例：

作AB在平面镜中的像。

（利用平面镜成像特点作图，如上图）

三、平面镜的应用

1．用平面镜成像”如照镜子，商店里墙上的平面镜。

2．用平面镜改变光路”如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列等。

3.用平面镜既改变光路，又要看它成的像。

”如潜望镜，并介绍它的构造。

【精典例题】

1、如右上图所示，已知发光点s发出的两条射向平面镜的光线SA、SB，请你至少用两种方法准确地画出这两条光线的反射光线。

2、如图中，MN是平面镜，S是点光源，A是平面镜前的一点，请画出一条从S点发出经镜面反射后又恰好通过A点的光线。

【自测题一】

1、物体在平面镜中成________像；像和物体的大小________，像和物体的连线________镜面；像和物体到镜面的距离________。

2、有一个人以0.5m/s的速度走近直立的平面镜，像向_______方向移动，像移动速度是______。

3、以笔尖接触镜面，此时笔尖和它的像的距离是1cm，则玻璃的厚度是：

（　　）

A、2cmB、1cmC、0.5cm、D、0.25cm、

4、镜子竖直挂在墙上，某人站在镜前1米处，从镜子里只看见自己的上半身像，若他要看到自己的全身像，则（　　）

A、应后退到距镜2米远处B、应前进到距镜0.5米远处

C、应后退到距镜4米远处D、无论前进或后退多远都不能实现

5、

（1）利用光的反射定律作出光点S在平面镜MN所成的像点S‘。

（2）利用平面镜的成像特点作出物体AB在平面镜MN所成的像A‘B‘。

6、两平面镜M1、M2成角B放置，在两平面镜之间有S、P两点，如图所示，试画出经过点S的光线入射到M1镜后，经M1镜反射到M2镜，又经M2镜反射，经过P点的光路图。

 7、如图所示，两个平面镜成一定角度放置，在镜前放一个点光源S，点S在两个平面镜里成分别虚像S1和S2，画出两个平面镜前同时看到S在两平面镜内所成像S1、S2的范围。

（用斜线标出）

  8，水平桌面上放置一平面镜，镜面与桌面成45°角，一小球沿桌面向镜

滚去，如右图所示，那么镜中小球的像将如何运动？

【自测题二】

1、物体在平面镜中成的像是_______立的_______像，像和物体的大小_______，它们的连线跟镜面_______，它们到镜面的距离_______。

2、一个人站在竖直放置的平面镜前3m，人和像的距离是_______m。

如果人前进1m，人和像的距离减少了_______m。

3、当你从远处走向一块竖直挂着的穿衣镜时，你在镜中的像将（）

A、逐渐变大，并且向你靠近B、逐渐变小，并且逐渐远离你C、大小不变，但逐渐向你靠近D、以上答案都不对

4、池中水的深度是3m，月光照射到地球需要1.28s的时间，那么，月球在池中的像到水面的距离是（）A、3mB、6mC、7.68×105kmD、3.84xl05km

5、根据平面镜成像的特点，在下图中画出AB的像。

6、下图中画出了发光点S和它在镜中的像S’，试画出平面镜的位置。

7、如图所示，是某同学自制的潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体AB的像是（）

A、倒立等大的像B、正立等大的像C、倒立放大的像D、正立缩小的像

四、光的折射

【知识讲解】

1.当光在空气与其他介质发生折射时，不论时入射角还是折射角，处于空气中的那个角总是大角。

2.折射光路是可逆的

⑴光的射应用举例渔民叉鱼时，总向看天的鱼的下方叉才能叉到鱼为什么？

⑵我们看到天上的星星的位置是它实际的位置吗？

⑶解释“海市蜃楼”现象。

3.画出折射光线的大致方向

1

光从空气斜射入玻璃砖再射出来。

2光由空气斜射入三棱镜再射出来。

（光会向玻璃较厚的一方偏折）。

【精典例题】

如图表示一条光线在空气和玻璃的界面同时发生了反射和折射时的情况。

请根据图中所提供的条件判断哪一条线是入射光线？

哪一条是空气和玻璃的界面？

并说明空气在界面的哪一侧。

【自测题一】

1、光从空气斜射入水中，折射角__________入射角（填“大于”或“小于”）；折射光线_______法线。

（填“靠近”或“远离”）

2、人潜入水中看岸上的景物，要比实际的位置_____些。

（填“低”或“高”）这是由于光在水面发生了_________的缘故。

3、人看到水池里的月亮和鱼的像，它们的形成分别是哪一种现象？

（　　）

A、都是折射现象B、前者是折射现象，后者是反射现象C、都是反射现象D、前者是反射现象，后者是折射现象

4、一盏探照灯装在东面看台上，灯光朝西斜向下射到没有水的游泳池底的中央，在将游泳池逐渐灌满水的过程中，池底的光斑将：

（　　）

A、向东移动后静止B、向西移动后静止C、先向东移动后向西移动D、仍在原来位置

5、当光从空气射入玻璃时，如果改变入射角，使入射角减小，则：

（）

A、反射角减小，折射角不变B、反射角减小，折射角减小C、反射角不变，折射角减D、反射光线与折射光线间的夹角减小

6、在河边看到水底的石块S（如图所示），如果实线和水面成300角，估计从水面上的O点到石块S的距离为2米，那么水的实际深度d是：

（）

A、等于1米B、小于1米C、大于1米D、无法确定

7、站在河边看清澈的水中的鱼和山的倒影，实际所看到的是：

（）

A、鱼的实像和山的虚像B、鱼的虚像和山的虚像C、鱼的实像和山的虚像D、鱼的虚像和山的实像

8、筷子放在盛有水的碗里，侧面看去筷子发生曲折，这是由于光的：

（）

A、折射现象B、反射现象C、漫反射现象D、镜面反射现象

9、观察水边风景照片，总会发现倒影部分比景物本身暗一些，这是由于：

（）

A、关系光线被反射掉一部分B、入射水面的光线有一部分折入水中

C、眼睛的一中习惯感觉D、冲洗照片质量有问题

【自测题二】

1、当光从一种介质______入另一种介质中时，光的传播方向要发生变化；只有当光______射入介质表面时，光的传播方向才不变，此时，入射角等于______，折射角等于_______

2、当光从空气斜射入水时，折射角_________（填“大于”、“小于”或“等于”）入射角；若入射角减小折射角_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

3、池水看起米比实际的深度要浅，这是由于光从水中射人空气时发生_________造成的，看到的是实际池底的__________________像。

4、如下图所示，表示一光线从空气斜射入水中时发生的反射和折射现象的光路图，其中正确的是（）

5、下列观象中不属于光的折射观象的是（）

A、看到的湖水的深度比实际的浅B、看到斜插入水中的筷子向上弯折了

C、站在河水中看到腿变短了D、平静的水面上清楚地映出了岸上的景物

6、一光线以跟水平面成45°角的方向从空气斜射到水面，则反射光线与折射光线

之间的夹角（）

A、小于90°B、大于90°C、等于90°D、无法确定

五、光的色散

【知识讲解】

一、光的色散实验

太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，在白屏上就形成了一条彩色的光带（颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫），彩色带再通过第二个三棱镜后，又汇成一束白光。

这说明，白光是由各种色光混合而成的。

这个现象的产生表明：

第一，白光不是单色的，而是由各种单色光组成的混合光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。

实验中红光偏折的程度最小，紫光偏折的程度最大。

二、光的混合

1、三基色。

2、彩色电视画面上的各色光条。

3、不同的色光混合后呈不同色光的基本规律如图：

三、颜料的混合

1、三原色

2、不同色彩的颜料混合后的基本变化规律如图：

四、色光的三基色与颜料的三原色的不同点

1、色光的三基色与颜料的二原色不同。

色光的三基色：

红、绿、蓝颜料的三原色：

红、黄、蓝

2、它们的混合规律也不同。

色光的三原色混合后为白色，颜料的三原色混合后为黑色。

3、它们的混合原理不同，色光的混合原理是：

两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种色光。

颜料的混合原理是：

两种颜料混合色是它们都能反射的色光，其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。

五、物体的颜色

透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，只透过红色光的玻璃，我们看到它是红色的，只透过绿色光的玻璃我们看到它是绿的。

不透明物体的颜色是由他反射的色光决定的，白色物体是因为它反射所有射到物体上的色光，黑色物体将吸收所有射到物体上的色光，我们看到物体的颜色是红色的，是因为它只反射红色的光。

因此，绿光射到红色的衣服上，我们将看到衣服是黑色的。

【自测题一】

1.白光通过棱镜后，能够分解成________________________________七种色光，这七种色光通过棱镜后又会聚成________光，这表明白光就是由这七种色光________而成的。

2.色光的三基色是___________，混合后为_______；颜料的三原色是______________，混合后为________。

3.观察两只手电筒分别射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的颜色是_______________。

4.雨后的天空是浮有大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，它被分解成绚丽的七色光，这就是我们看到的光的“鹊桥”——________________。

5.不同的色彩搭配，不仅给人美感，而且使人产生联想。

如：

黄、橙、红属于_________，让人想到火与太阳；绿、蓝、紫属于_______，让人想到草地、水等。

冷暖色的对比与协调，能产生美妙、生动的色感。

6.用放大镜观看彩色电视机荧光屏上的白色区域，会发现它是由________种颜色的亮点或亮条组成的。

7.戴蓝色眼镜的人看白纸是________色的，看蓝布是________色的，看红纸是________色的。

8.晚上，绿光照射到绿纸上，看到纸是_____色的；红光照射到绿纸上时，看到纸是_____色的；白光照射到绿纸上，看到纸是_____色的。

9.绿色植物是不喜欢_____色光，因为它把_____光反射出来而吸收其他的色光。

10.白色的物体在红光的电灯下看到是_____色的，在黄色电灯下看到是_____色的。

因白色物体能__________

【自测题二】

1.在暗室中工作时，为了防止胶卷或洗相纸曝光，室内光源只能使用红色灯泡，我们在暗室内看到一张绿纸的颜色为（）A.黑色B.红色C.紫色D.绿色

2.为什么白色墙壁的房间里比黑色墙壁的房间里要亮些?

3.在白纸上写蓝字，在蓝色的灯光下看不清楚，为什么?

4.画图画时需要绿色颜料，而手头恰好缺少绿色颜料，现在只好用其他颜料来混合调制。

说出你调制的方法和道理。

光学

（二）

一、透镜成像

（一）凸透镜和凹透镜

【知识讲解】

1．透镜

（1）中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜。

（2）中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。

2．凸透镜对光的会聚作用

3.凹透镜对光的发散作用

【精典例题】

在图中，画出了光线通过透镜前后的传播方向，请在图中填上适当类型的透镜

【自测题一】

1、透镜有两类，中间厚边缘薄的透镜叫_______，它对光有_______作用。

中间薄边缘厚的透镜叫_________，它对光有_______作用。

2平行与主轴的光线，通过凸透镜后，折射光线会聚在主轴的点，叫做凸透镜的_________，它到凸透镜的光心的距离叫做_______。

3、同一束平行光线射到不同的镜上变成不同的光束，如图所示。

其中A是______镜，B是______镜，C是______镜，D是______镜。

 4、在下图所示的框中，画上适当的透镜组合。

5、完成下列光路图。

6、能使光线发散的面镜和透镜有：

（）

A、凹面镜、凹透镜B、凹面镜、凸透镜C、凸面镜、凹透镜D、凸面镜、凸透镜

【自测题二】

1、凸透镜对光线有________作用，所以又称为________透镜；凹透镜对光线有________作用，所以又称为________透镜。

2、跟主光轴平行的光线，经凸透镜折射后会聚于一点，这点就是凸透镜的________，用字母________表示，它到透镜光心的距离叫________，用字母________表示。

3、下列说法正确的是（）

A、凸透镜对光有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上

B、凸透镜有一个焦点，凹透镜有两个焦点

C、不论是凸透镜还是凹透镜，经过透镜光心的光线方向不改变

D、光线经过凹透镜后一定不可能相交于一点

4、如右图中，已给出了射向透镜的入射光线，请画出它们经过透镜后的出射光线。

5、画出下图中的入射光线

6、对光起会聚作用的是（）

A、平面镜B、近视眼镜的镜片C、凹透镜D、老花镜的镜片

7、如下图所示，给出了光线通过透镜前后的方向．请在方框内填上适当的透镜

（二）凸透镜成像的规律

物距（u）

像距（v）

成像的性质

应用

倒、正

缩小、放大

实、虚像

u→∞

u>2f

u=2f

F

u=f

u

记忆口诀

一焦分虚实，二焦分大小；实像异侧倒，

虚像同正大；物远像近小，物近像远大。

（三）透镜的巩固与提高

【精典例题】

例1、凸透镜对光线的作用是（）

A、光通过凸透镜变成平行光B、对平行主轴的光线才会有会聚作用

C、对任何一个光束都有会聚作用D、对成像的光束有会聚作用重

例2、完成下图所示的光路图。

例3、如右下图所示，L是凸透镜，OO/是它的主光轴，AB是垂直主轴的光源，P是垂直于主光轴的光屏，当光源和光屏到凸透镜的距离相等时，在光屏上得到了清晰的像，如将AB向右移动任意一段距离后，再移动P，则P上（）

A、总能得到缩小的像B、总能得到放大的像

C、可能得到放大的像，也可能得到缩小的像D、可能得到放大的像，也可能得不到像

透镜

像的性质

A

倒立

缩小

实像

B

正立

放大

虚像

C

倒立

放大

实像

例4、某同学想选一个焦距在lO--20cm之间的凸透镜，于是他用实验的方法分别对A、B、C三个凸透镜进行测试，测试时保持物距u=20cm不变，所得结果如下表，请你帮助确定哪个透镜是这个同学所需的，并比较三个凸透镜焦距的大小关系。

例5、在“研究凸透镜成像”实验中

（1）实验所需的主要器材有___________、___________、___________、___________。

（2）把凸透镜、光屏、蜡烛放在一条直线上，要调整________和________的高度，使它们的中心大致在______________。

（3）把烛焰放在距凸透镜2倍焦距以外，移动光屏时，眼睛要观察________，一直到光屏上出现______________为止，这时光屏上成的是________、________的实像。

（4）如果保持凸透镜位置不变，先后把烛焰放在图中a、b、c、d各点，分别调整光屏的位置，则烛焰放在_______点时，光屏上的像最小，放在_______点，光屏上