中考光学复习汇总.docx
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中考光学复习汇总
第二章光现象
第一节光的传播
1.光现象：
包括光的直线传播、光的反射和光的折射。
2.光源：
能够发光的物体叫做光源。
●光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。
例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。
●月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。
3.
光的直线传播：
光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。
●光沿直线传播的现象：
小孔成像（其光路图见图2-1）、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。
●光沿直线传播的应用：
射击、激光准直等。
●在光沿直线传播的现象中，光路是可逆的。
●小孔成像的特点：
在光屏上形成倒立的实像。
像的形状与孔的形状无关。
4.光线：
用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。
光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法
5.显示光路的方法：
①让光线通过烟雾。
②让光线通过加牛奶的水。
③让光线沿着某一物体的表面射出。
6.光速：
●真空中的光速通常取c＝3×108m/s＝3×105km/s。
●真空中的光速是宇宙间最快的速度。
●空气中的光速略小于真空中的光速。
●光在水中的速度约为真空中光速的3/4。
●光在玻璃中的速度约为真空中光速的2/3。
7.光年：
光年等于光在1年内传播的距离。
是一个长度单位
第二节光的反射
1.反射：
光在两种物质的交界面处会发生反射。
我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
2.
探究实验：
探究光的反射规律
【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。
一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
改变光束的入射方向，重做一次。
换另一种颜色的笔，记录光的径迹。
取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。
【实验表格】
角i
角r
第一次
第二次
第三次
【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（i＝r）。
【注意】①把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。
②如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。
这表明，在反射现象中，光路是可逆的。
3.光的反射定律：
在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（简记为：
三线共面、两线分居、两角相等）。
如图2-3，垂直于镜面的直线ON叫做法线；入射光线与法线的夹角i叫做入射角；反射光线与法线的夹角r叫做反射角。
4.光的反射的两种类型：
漫反射和镜面反射。
●漫反射：
凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。
我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。
●镜面反射：
光滑镜面的反射叫做镜面反射。
●这两种反射都遵循光的反射定律。
5.如果想在平面镜内看到全身像，镜子高度至少为身高的一半。
6.画反射光线或入射光线完成光路图的方法：
●画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。
●当绘制完成的时候，图中必须包含以下元素：
平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（如果给出角度，还要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志。
●已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。
然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。
最后将其他元素补全。
●已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。
然后过两线交点作垂直于法线的平面镜。
最后将其他元素补全。
第三节平面镜成像
1.探究实验：
探究平面镜成像的特点
【设计实验】如图2-4，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。
在纸上记下平面镜的位置。
把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。
再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它与跟前面那支蜡烛的像完全重合。
这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。
在纸上记下这两个位置。
移动点燃的蜡烛，重做实验。
【实验表格】
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较（放大或缩小）
第一次
第二次
第三次
【实验现象和结论】
（1）平面镜中的像是虚像；
（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。
【注意】
●使用玻璃板代替平面镜的原因：
因为玻璃板既能反光又能透光，便于观察找到像的位置。
●刻度尺的作用：
比较物与像到玻璃板的距离的关系。
●两根蜡烛大小必须完全相同的原因：
便于比较物与像的大小关系。
●验证所成的像是虚像的方法：
移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏。
如果光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，那么平面镜成虚像。
●在选择玻璃板时，要选择比较薄的一个。
目的：
防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。
●重做实验的目的：
防止误差（最好是3～5次）。
●
在实验中找不到像的原因：
玻璃板没有与桌面垂直。
（玻璃板位置放置不当）
2.平面镜：
反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。
3.平面镜的作用：
①成像；②改变光的传播方向。
4.平面镜成像的特点：
●平面镜中的像是虚像；
●像和物体的大小相等；
●物点到对应像点的连线与镜面垂直，且到镜面的距离相等；
●像与物是对称的。
5.
S
S'
图2-5
平面镜成像的原理：
光的反射。
如图2-5，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。
由于我们认为光沿直线传播，所以我们感到好像光是从图中S'处发出的。
S'就是S在平面镜中的像。
但是平面镜后并不存在光源S'，进入眼睛的光并非真正来自哪里，所以把S'叫做虚像。
虚像不能用光屏承接，而实像能。
6.凸面镜和凹面镜（见下图2-6）
●凸面镜：
用球面外表面作反射面的面镜叫凸面镜。
凸面镜对光的作用：
凸面镜使平行光束发散。
凸面镜的应用：
汽车的后视镜、街头拐角的反光镜。
●凹面镜：
用球面内表面作反射面的面镜叫凹面镜。
凹面镜对光的作用：
凹面镜使平行光束会聚。
凹面镜的应用：
手电筒的反光装置、太阳灶、反射式望远镜。
凸面镜
凹面镜
●
在反射现象中，光路是可逆的
7.
平面镜成像作图方法：
（1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；
（2）在另一侧截取M'O＝OM，M'点即为M的像点；
（3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚线连接M'N'。
绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。
8.已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法：
（1）如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S'点；
（2）连接S'A，交平面镜于P，则PA为反射光线；
（3）连接SP，SP为入射光线。
绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。
该作法的原理：
所有反射光线的反向延长线交于像点。
第四节光的折射
1.折射：
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（图2-9）。
●当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。
●当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。
2.光的折射规律：
在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；
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＜入射角）；
光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。
●在折射现象中，光路是可逆的。
●在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。
●在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
3.折射的现象：
①从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。
②筷子在水中好像“折”了。
③海市蜃楼
④彩虹
4.
从岸边看水中鱼N的光路图（图2-10）：
●图中的N点是鱼所在的真正位置，N'点是我们看到的鱼，从图中可以得知，我们看到的鱼比实际位置高。
●像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。
●在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线，便于绘制。
第五节光的色散
1.光的色散：
光的色散属于光的折射现象。
●1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（图2-11）。
●太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。
●牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。
2.
图2-11
图2-12
色光的三原色：
红、绿、蓝。
红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。
（图2-12）
光的色散
色光的三原色
颜料的三原色
3.物体的颜色：
●透明物体的颜色由通过它的色光来决定。
如图2-13，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色。
这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。
●不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
如图2-13，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到彩色光带，只有被绿光照射的地方是亮的（反射绿光），其他地方是暗的（不反射光）。
●如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现白色。
●如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现黑色。
●如果一个物体能透过所有色光，则该物体是无色透明的。
第六节看不见的光
1.光谱：
棱镜可以把太阳光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。
把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。
在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。
2.红外线：
在光谱上红光以外的部分叫做红外线。
●一切物体都在不停地发射红外线。
物体的温度越高，辐射出的红外线就越多。
●物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
●红外线有以下三个特性：
（1）红外线的主要特性是热作用力强。
（2）红外线穿透云雾的能力比较强。
（3）红外线可以用来进行遥控。
●红外线的应用：
用红外线加热物体、红外线烤箱、红外线取暖、用红外线诊断病情、红外线夜视仪、红外线烘干汽车表面的喷漆、全自动感应水龙头、电视的遥控器等。
3.紫外线：
在光谱上紫光以外的部分叫做紫外线。
●高温物体，如太阳、弧光灯和其他炽热物体会发出不同颜色的荧光，同时发出紫外线。
●紫外线有以下特征：
（1）紫外线的主要特征是化学作用强，很容易使照相底片感光。
（2）紫外线的生理作用强，能杀菌。
（3）紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光。
（4）适当的紫外线可以帮助人们促进合成维生素D，促进钙的吸收。
●紫外线过度照射会损害身体健康，不要用眼睛直视紫外光，不要照射过量的紫外线。
●太阳光中有大量的紫外线，但大部分被大气层上的臭氧吸收，不能到达地面。
●紫外线的应用：
验钞机、紫外线杀菌、紫外线鉴别古字画、晒粮食等。
4.光的散射：
地球周围的大气能够把阳光向四面八方散射，所以整个天空都是明亮的。
如果没有大气，散射将无法进行。
不同色光的波长不同，依照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短。
那么显然红外线的波长比红光还长，紫外线的波长比紫光还短。
大气对光的散射有一个特点：
波长越短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。
天空是蓝色的，是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多。
大雾弥漫时，汽车必须打开雾灯才能保证行车安全。
汽车雾灯使用黄色光，是因为黄色光的穿透能力比较强，不容易被散射。
第三章透镜及其应用（重点.难点）
第一节透镜
1.透镜的原理：
光的折射。
2.两种透镜
凸透镜
凹透镜
定义
中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。
中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
实物形状
主光轴和光心
透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴，简称主轴。
每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。
对光线作用及光路图
凸透镜对光有会聚作用。
凹透镜对光有发散作用。
光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。
光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。
特殊光线
焦点和焦距
凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。
凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。
焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。
凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。
凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。
凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。
焦距与会聚能力的关系
凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。
凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。
同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。
表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。
同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。
表面越凹，焦距越短，发散能力越强。
每个凸透镜的焦距是一定的。
每个凹透镜的焦距是一定的。
3.平行光：
射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。
用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。
第二节生活中的透镜
照相机
投影仪
放大镜
原理
凸透镜成像
u＞2f
f＜u＜2f
u＜f
像的性质
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
光路图
透镜不动时的调整
像偏小：
物体靠近相机，暗箱拉长
像偏大：
物体远离相机，暗箱缩短
像偏小：
物体靠近镜头，投影仪远离屏幕
像偏大：
物体远离镜头，投影仪靠近屏幕
像偏小：
物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置
像偏大：
物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置
物体不动时的调整
像偏小：
相机靠近物体，暗箱拉长
像偏大：
相机远离物体，暗箱缩短
像偏小：
镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕
像偏大：
镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕
像偏小：
透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置
像偏大：
透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置
其他内容
镜头相当于一个凸透镜。
像越小，像中包含的内容越多。
镜头相当于一个凸透镜。
投影片要上下左右颠倒放置。
平面镜的作用：
改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。
●实像和虚像（见下图）：
照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。
这种像叫做实像。
物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景：
光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。
凸透镜成虚像情景：
光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。
第三节探究凸透镜成像的规律
【实验器材】f＝12cm（最好在10～20cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。
【设计实验】①把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。
观察实像的大小和正倒。
测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。
②把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。
【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）：
（先背应用很关键）
物距（u）
像的性质
像距（v）
应用
正倒
大小
虚实
[无穷远]
倒立
一点
实像
v＝f
（利用太阳光测透镜焦距）
u＞2f
缩小
f＜v＜2f
照相机
u＝2f
等大
v＝2f
（成像大小的分界点）
f＜u＜2f
放大
v＞2f
投影仪、幻灯机、电影放映机
u＝f
不成像
无穷远
（成像虚实的分界点）
u＜f
正立
放大
虚像
u＞v（同侧）
放大镜
【对规律的进一步认识】
●成实像时，物近，像远，像变大。
实像都是倒立的，倒立的都是实像。
●成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f）
●成虚像时，物近，像近，像变小。
●u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。
●u＝2f是像放大和缩小的分界点。
●当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
【注意事项】
●烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。
●u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。
●烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。
●若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：
①蜡烛在焦点以内；
②烛焰在焦点上；
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
●在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜；
在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。
第四节眼睛和眼镜
1.眼睛的结构和作用：
●眼球好像一架照相机。
●晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
●视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。
4.眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：
当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；
当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体。
2.近视眼和远视眼：
产生原因
矫正
近视
晶状体太厚，折光能力太强
或
眼球在前后方向上太长
像成在视网膜前方
戴近视镜（凹透镜）
远视
晶状体太薄，折光能力太弱
眼球在前后方向上太短
像成在视网膜后方
戴远视镜（凸透镜）
近视眼成像于视网膜前
矫正后
远视眼成像于视网膜后
矫正后
3.眼睛的度数：
●透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。
焦距越短，折光本领越大。
●通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，Φ＝1/f。
●眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即D＝100Φ＝±100/f（近视镜取负号，远视镜取正号）
●凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
第五节显微镜和望远镜
1.显微镜：
●主要结构：
目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）、载物片、反光镜等。
●原理：
物镜相当于投影仪，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大、倒立的实像；
目镜的作用则像一个放大镜，把这个像再放大一次。
经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
●显微镜最终成倒立、放大的虚像。
2.望远镜：
●主要结构：
目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）
●
原理：
物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近成缩小、倒立的实像；
目镜的作用相当于一个放大镜。
物镜所成的像离我们的眼睛很近，并且目镜可以放大物象，所以视角就会变得很大。
因为望远镜物镜的直径很大，所以可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。
●天文望远镜也常用凹面镜作物镜，如反射式望远镜。
●望远镜最终成倒立、缩小的虚像。
●哈勃空间望远镜：
把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。
3.视角（见右图）：
我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。
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