北京中考物理基础知识梳理第14章光现象.docx
《北京中考物理基础知识梳理第14章光现象.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京中考物理基础知识梳理第14章光现象.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
北京中考物理基础知识梳理第14章光现象
14课时光的反射、折射和色散
知识梳理
一、光的直线传播
1．光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
光在真空中传播速度是
m/s，合
km/s。
2.应用：
生活中的小孔成像、日食、影子等现象都是由于光沿直线传播形成的。
二、光的反射现象
3．反射定律：
反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线与入射光线居于法线的两侧；反射角等于入射角。
在反射现象中，光路是可逆的。
4.图14.1-1中，入射光线是AO，反射光线是OC，法线是OB，∠i是入射角，∠γ是反射角。
图14.1-1
三、平面镜成像
5．平面镜成像特点：
物体在平面镜里成的是正立的虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物体大小相等；像与物对应点的连线与镜面垂直。
6.平面镜成像，像与物关于镜面对称。
四、光的折射
7．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生改变，这种现象叫光的折射。
8.折射规律：
光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角增大。
当光线垂直射向介质表面时，传播方向不发生改变。
光在发生折射时，光路是可逆的。
当光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角。
五、光的色散
9.白光是由七种色光组成的。
考点典例
考点1光的反射
【例1】（2016·东城一模）如图14.1-2所示的下列现象中，属于光的反射的是（）
A.手影B.演员对着镜子画脸谱
C.用鱼叉叉鱼D.用放大镜看邮票
图14.1-2
【思路分析】要解决此题，需要掌握光的直线传播、光的反射现象和折射现象，知道手影、小孔成像是由于光的直线传播，知道平面镜成像是由于光的反射，知道水底看起来比实际的要浅、看到水中的鱼、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是由于光的折射。
故B正确。
【答案】B
【例2】（2016·海淀一模）如图14.1-3所示，EF为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于45°。
已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°。
则入射光线AO的反射光将沿着________射出。
（选填“OB”“OC”或“OD”）
图14.1-3
【思路分析】本题主要考查对反射定律的理解，在反射现象中，反射角等于入射角，故选“OC”。
【答案】OC
考点2平面镜成像
【例3】（2014·北京中考）实验桌上有如图14.1-4所示的实验装置（其中的透
明玻璃为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色。
小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系”。
小军的主要实验步骤如下：
图14.1-4
①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。
②改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。
③再改变四次物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，仿照步骤②，做四次实验。
请根据以上叙述回答下列问题：
（1）小军计划探究的问题中的自变量是________；
（2）根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像到平面镜的距离与________的关系；
（3）针对小军计划探究的问题，在实验步骤②中，应改变________。
【思路分析】平面镜成像特点的考查大多以实验题型为主，渗透科学探究方法。
解答步骤一般为：
①明确实验目的；②确定本实验中涉及的自变量、因变量和要控制的变量；③分析出自变量如何改变，因变量如何测量，控制的变量怎样控制。
【答案】
（1）物体大小
（2）物体到平面镜的距离（3）物体大小（叠放的红棋子的个数）
考点3光的折射
【例4】（2016·海淀一模）如图14.1-5所示的现象中，属于光的折射现象的是（）
A.景物在水中形成“倒影”B.人在镜中成像
C.钢勺好像在水面处折断了D.阳光在树荫下形成光斑
图14.1-5
【思路分析】解决此题，要掌握光的反射现象，知道景物在水中的倒影、人在镜中的像是光的反射现象；要掌握光的折射现象，知道钢勺好像在水面处折断了是光的折射现象；要掌握光沿直线传播，知道阳光在树荫下形成光斑是光的直线传播形成的。
故C正确。
【答案】C
基础训练
一、单项选择题
1．图14.1-6所示的现象中，属于光的色散现象的是（）
A.放大镜把字“放大”B.钢勺好像在水面处折断了
C.景物在水中形成“倒影”D.雨后天空中出现彩虹
图14.1-6
答案：
D
2．（2016·通州一模）关于光现象，下列说法正确的是（）
A．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
B．光从空气垂直射入水中，射入水中的光的传播方向不改变
C．用于矫正近视眼的眼镜片是凸透镜
D．人走近平面镜过程中，人在镜中的像逐渐变大
答案：
B
二、实验探究题
3．（2016·西城一模）小亮在探究光的反射规律时，实验装置如图14.1-7所示。
（1）他应将硬纸板ABCD________放置在平面镜上，当他用激光笔射出一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O点时，可在ONBC面内看到反射光。
图14.1-7
（2）如图14.1-8所示，在实验中使用可沿ON折转的硬纸板，折转硬纸板的目的是为了探究：
________。
图14.1-8
（3）利用光的反射可以产生很多奇妙的现象，如图14.1-9所示，在镜子中出现了很多个小灯泡的像。
产生此现象至少需要________块平面镜。
图14.1-9
答案：
（1）垂直
（2）反射光线是否与入射光线在同一平面上（3）两
4.（2014·海淀一模）如图14.1-10所示为“探究平面镜成像特点”的装置：
在水平桌面上放一把刻度尺，将一透明薄玻璃板竖直放在刻度尺上，并使玻璃板与刻度尺垂直；两支相同的蜡烛A、B竖直立于玻璃板两侧的刻度尺上。
图14.1-10
（1）该实验选取透明薄玻璃板作为代替平面镜，是为了能在观察到蜡烛A经透明薄玻璃板所成像的同时，也能观察到_______，从而巧妙地解决了对蜡烛A的像进行观察与测量的问题。
（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较________的关系。
答案：
（1）蜡烛B
（2）像与物体大小
5．（2014·东城一模）如图14.1-11所示，在“探究光的反射定律”时，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，使一束光AO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OB。
图14.1-11
（1）若将入射光线AO沿着逆时针方向转动，则反射光线OB将会沿着________时针方向转动（选填“顺”或“逆”）。
当光线AO与平面镜夹角为30°时，则反射角为________。
（2）如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，这表明：
在反射现象中，光路是________的。
答案：
（1）顺60°
（2）可逆
6.（2015·朝阳一模）小敏对着平面镜梳头时，发现自己眼睛距平面镜近时，平面镜中的“眼睛”大，自己眼睛距平面镜远时，平面镜中的“眼睛”小，她得出平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离有关的结论。
小阳说她的结论是错误的，并找来两块相同的长方体橡皮A、B，一块带有支架的薄玻璃板，在水平桌面上做了实验，纠正了小敏的观点。
要求：
请你只利用上述器材设计一个实验证明小敏的观点是错误的，写出实验步骤。
答案：
（1）将带支架的玻璃板竖直立放在水平桌面上，将橡皮A立放在玻璃板前某一位置，通过玻璃板观察橡皮A所成的像，移动橡皮B从不同角度观察直到它与橡皮A的像完全重合。
（2）将橡皮A靠近玻璃板，通过玻璃板观察橡皮A所成的像，移动橡皮B从不同角度观察，直到它与橡皮A的像再次完全重合。
拓展提高
1．（2016·东城一模）发热光源有两种主要属性，即它的辐射面积和温度，都会影响发热光源的发光功率。
请根据下表归纳出某白炽光源发光功率P与发光区域面积S的关系式为P=________。
0.9
1.2
1.5
1.8
2
2.2
P/W
2.7
3.6
4.5
5.4
6
6.6
答案：
2．（2016·房山一模）物理小组的同学模仿《北京市初中开放性科学实践活动项目手册》中的“无尽头灯廊”，利用两个平面镜甲和乙做了如图14.1-12所示的实验，将两个平面镜的镜面平行相对而立，平面镜甲的中央挖有小孔，在两平面镜中央放一个物体S，透过小孔向镜内看去，不仅看到物体S，还可以在平面镜乙中看到物体的一串像
、
……图中只标出了像
。
这一串像是由平面镜________（选填“甲”“乙”或“甲乙共同”）对光的________（选填“反射”或“折射”）作用形成的。
图14.1-12
答案：
甲乙共同反射
3.（2016·朝阳一模）小阳在水平桌面上利用如图14.1-13所示的实验器材，探究平面镜成像的特点。
其中A、B是两段完全相同的蜡烛，C是平整的白纸，E是薄透明平板玻璃。
小阳将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛A的像A′，小阳在像A′所在的位置用光屏________承接这个像（选填“能”或“不能”）。
图14.1-13
小红在玻璃板后移动蜡烛B想使其与像A′完全重合，但小红沿水平桌面无论怎样移动蜡烛B，蜡烛B始终不能与蜡烛A的像A′完全重合，造成这种情况的原因可能是______________________________。
答案：
（1）不能
（2）透明玻璃与水平桌面不垂直
4．（2016·朝阳二模）小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改变。
他猜想：
影子的大小可能与光源到物体的距离有关。
于是他设计了如图14.1-14甲所示的实验，保持橡皮到墙壁之间的距离不变，把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位置，分别测量在墙壁上所形成的影子的长度。
记录实验数据如下表。
甲乙
图14.1-14
光源到橡皮的距离L/cm
5
10
15
20
25
影子的长度H/cm
10
6
4.5
3.7
3.1
（1）分析数据后，小阳发现：
若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之________。
（2）为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，绘制了影子的长度H随手电筒到橡皮的距离L变化的图像，如图乙所示。
由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L=17.5cm，影子的长度H大约是________cm。
（3）小阳观察图像的变化趋势发现：
当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小的越________（选填“快”或“慢”）。
答案：
（1）变小
（2）4（3）慢
实战演练
1．如图14.1-15所示，画出反射光线或入射光线。
图14.1-15
答案：
图略
2.如图14.1-16所示，MM′为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于60°。
已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°。
则入射光线AO的反射光线将沿着________方向射出。
（选填“OB”“OC”或“OD”）
图14.1-16
答案：
OD
3．（2014·朝阳二模）图14.1-17是光从空气斜射入水中的光路图，其中正确的是（）
ABCD
图14.1-17
答案：
D
4.（2014·丰台一模）下列现象中不属于光的折射的是（）
A．灌满水的游泳池看起来变浅了B．海市蜃楼
C．插入水中的筷子变弯折了D．在水面上出现岸上树木的“倒影”
答案：
D
5．（2014·西城二模）如图14.1-18所示的四个实例中，属于利用光的折射现象的是（）
A.用自制针孔相机观察B.舞蹈演员对镜练习动作
C.木工检查木料是否平直D.用放大镜观察指纹
图14.1-18
答案：
D
6．（2015·石景山二模）如图14.1-19所示的情景中属于光的直线传播的是（）
A.潜望镜B.小孔成像
C.光的色散D.放大镜
图14.1-19
答案：
B
7．（2014·西城二模）下列说法中正确的是（）
A．人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
B．红光不属于电磁波
C．电磁波在真空中的传播速度为
km/s
D．照相机成正立、缩小的实像
答案：
C
8．（2014·密云二模）如图14.1-20所示的现象中，属于光的色散现象的是（）
A.玻璃杯中的铜勺好像在水面处折断了B.雨后的空中出现美丽的彩虹
C.山在水中形成“倒影”D.太阳光透过云层形成直线型光束
图14.1-20
答案：
B
9．（2016·顺义一模）图14.1-21所示的现象中，属于光的反射现象的是（）
A.景物在水中的倒影B.日偏食
C.用圭表度量日影的长度D.铅笔好像“折断”了
图14.1-21
答案：
A
10．（2016·海淀二模）下列说法中正确的是（）
A．光在银幕上发生漫反射时反射角不等于入射角
B．垂直入射到水面的光线，入射角为90°
C．光从空气斜射入水中，折射角大于入射角
D．光在水中的传播速度小于光在真空中的传播速度
答案：
D
11．（2016·石景山二模）小明在公园的湖面上看到“云在水中飘，鱼在云上游”，对于这一有趣现象，下列说法中正确的是（）
A．云和鱼都是虚像
B．云和鱼都是由光的反射形成的
C．云是虚像，鱼是实像
D．云和鱼都是由光的折射形成的
答案：
A
12．（2014·东城二模）图14.1-22是英国物理学家牛顿曾经做过的光的色散实验。
实验中将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜右侧光屏上可以观察到不同颜色的光，该实验说明：
太阳光是由________混合而成的。
图14.1-22
答案：
色光
13．小阳在水平桌面上用透明玻璃板和两支完全相同的蜡烛A、B，探究平面镜成像的特点。
（1）在实验中小阳先调节玻璃板与水平桌面垂直，视线正对玻璃板，看到蜡烛A的“像”，马上把蜡烛B放在所看到“像”的位置，并在白纸上记录实验情况如图14.1-23所示，其中MN是玻璃板的位置，a是点燃的蜡烛A所在位置，b是蜡烛B所在位置。
小阳根据实验记录发现“像与物到镜面的距离不相等”。
出现这种现象的原因是________（选填选项前字母）。
图14.1-23
A．实验过程中透明玻璃板太厚
B．实验过程中没有使用平面镜
C．实验过程中没有点燃蜡烛B
（2）小阳经过思考，解决了实验中存在的问题后继续实验。
他经过多次实验并记录了实验数据如下表。
由此可以得到的实验结论是：
____________________________________________________________________________。
物距/cm
2.8
3.2
3.8
4.5
6.3
6.5
像距/cm
2.8
3.2
3.8
4.5
6.3
6.5
答案：
A蜡烛在平面镜中成像，像与蜡烛到平面镜的距离相等
14．在探究“光的反射定律”实验时，进行如图14.1-24所示的实验操作。
甲乙
图14.1-24
（1）让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光线沿OB方向射出，如图甲所示，将右侧纸板沿ON向后折，在纸板上________看到反射光线。
（选填“能”或“不能”）
（2）在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，如图乙所示，此时纸板上________（选填“能”或“不能”）看到反射光线。
答案：
（1）不能
（2）不能
15.（2014·通州一模）在研究光的折射规律实验中，让光从空气斜射入玻璃，记录的入射角和对应的折射角的数据如下表所示。
请根据数据归纳出折射角和入射角之间的关系：
当光从空气斜射入玻璃时，________。
入射角/°
20
30
40
50
60
折射角/°
13.3
19.6
25.2
30.7
35.1
答案：
折射角小于入射角或折射角随入射角增大而增大
16．（2016·东城二模）当光照射到物体上时，会对物体表面产生压力，其大小与入射光的功率有关。
若光照射在镜子上，光对镜子表面产生的压力F和入射光功率P的数据如下表所示，则F和P关系的表达式为F=________。
P/W
3
6
9
12
15
18
N
2
4
6
8
10
12
答案：
P
17．（2015·海淀一模）实验桌上有如图14.1-25所示的实验装置，其中E板和F板关于ON对称，F板能以ON为轴自由旋转，还提供了一支激光笔。
小明计划用这些器材探究“光的反射规律”。
他首先探究了反射光线跟入射光线和法线是否在同一平面内的问题。
图14.1-25
小明的主要实验步骤如下：
①将平面镜平放在水平桌面上，E、F板以ON为轴立在平面镜上。
②将F板与E板旋转到同一平面，用激光笔发出一束沿E板AO方向射向平面镜O点的光，观察在右侧F板上能否看到反射光OB，并将现象记录在表格中。
③将F板向后旋转一定的角度，观察在F板上能否看到反射光，并将现象记录在表格中。
④将F板与E板再次旋转到同一平面，改变激光笔的位置，用激光笔发出一束沿E板A′O方向射向平面镜O点的光，观察在右侧F板上能否看到反射光OB′，并将现象记录在表格中。
⑤将F板向后折转一定的角度，观察在右侧F板上能否看到反射光OB′，并将现象记录在表格中。
实验记录表
入射光线和法线的位置
当E、F板在同一平面时，反射光线的位置
当E、F板不在同一平面时，反射光线的位置
入射光线AO和法线ON在E板上
反射光线OB不在F板上
反射光线OB不在F板上
入射光线A′O和法线ON在E板上
反射光线OB′不在F板上
反射光线OB′不在F板上
（1）请你根据实验现象对该实验操作进行评估，你觉得操作过程中存在的问题是___________________________________________________________________________。
（2）请利用上述实验器材设计一个实验证明：
在光的反射现象中，反射角等于入射角。
请写出实验步骤，画出实验数据记录表格。
答案：
（1）当E、F板在同一平面时，反射光线OB和OB′不在F板上的原因是步骤1中没有将E、F板以ON为轴垂直立在平面镜上
（2）实验步骤：
①将平面镜平放在水平桌面上，E、F板以ON为轴垂直立在平面镜上。
②将F板与E板旋转到同一平面，调整激光笔位置，让入射光线AO以入射角i入射，测出反射角γ的大小，并将入射角i和反射角γ的大小记录在实验数据记录表格中。
③仿照步骤2，改变5次入射光线AO的入射角i的大小，分别测出相应的反射角γ的大小，并将入射角i和反射角γ的大小记录在实验数据记录表格中。
入射角i/度
反射角γ/度
18．（2015·西城一模）在探究“平面镜成像特点”的实验中，小丽同学选取一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验。
图14.1-26
（1）小丽将棋子A放在水平桌面的白纸上，如图14.1-26所示。
她观察发现：
平板玻璃中棋子A的像偏高且倾斜。
你认为产生以上实验现象的原因是______________________________。
（2）实验器材调整正常后，若棋子A距平板玻璃5cm，则棋子B与A相距________cm才能与棋子A的像完全重合。
答案：
（1）平板玻璃与桌面不垂直
（2）10
19．（2016·怀柔二模）如图14.1-27所示，实验桌上有激光笔、光的反射定律演示仪（包括小平面镜M、平板E和F），小新利用上述实验器材证明：
光在发生反射时，反射光线、入射光线与法线在一个平面内。
图14.1-27
小新的主要实验过程如下：
①将F板旋转到与E板在同一平面，用激光笔发出一束沿E板AO方向射向O点的光，在右侧F板上观察到反射光线OB，并将实验现象记录在表格中；
②改变激光笔的位置，用激光笔发出一束沿E板A′O方向射向O点的光，在右侧F板上观察到反射光OB′，并将实验现象记录在表格中。
于是小新认为“光在发生反射时，反射光线、入射光线与法线在一个平面内”。
（1）小新实验过程中存在的问题：
__________________________________。
（2）请你针对小新实验过程中存在的问题，写出改进措施：
______________________________。
答案：
（1）①和②两次实验都没有把F板向后折转一定的角度，使E板和F板不在同一平面上
（2）在步骤①和②中，都要将F板向后折转一定的角度，观察在F板上能否看到反射光线并将现象记录在表格中。
升级会员 