初中物理中考二轮单元复习核心全突破

初中物理

专题02光现象及透镜成像单元知识方法总结与考点例题解析

新课标对单元知识点要求

1.探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。

2.探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。

3.了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。

4.通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。

对单元知识点的深化理解

知识点1.光的直线传播

1.光源

（1）光源定义：能够自行发光的物体叫光源。

（2）光源分类：自然光源，如太阳、萤火虫、人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。

2.光的直线传播

（1）光的直线传播规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。光在非均匀介质中不是沿直线传播的。

（2）光线：由一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之一。

（3）光的直线传播规律应用：

①激光准直。

②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。

③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。

④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像。小孔成像成倒立的可大可小可等大的实像，像的大小与物体和光屏到孔的距离有关，像的形状与孔的形状无关。

3.（1）光速：光在真空中速度C=3×10⁸m/s=3×10⁵km/s；光在空气中速度约为3×10⁸m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 

（2）光年是指光在1年中的传播距离，是距离单位，不是时间单位，也不是速度单位；1光年9.46×10¹⁵m。

知识点2.光的反射

1.光的反射定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2.光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光路可逆的。

3.光的反射分类：镜面反射和漫反射。

（1）镜面反射：一组平行光照射到镜面，反射后仍为平行光。如图所示。 人在反射光线的范围内，看到物体很亮（刺眼），不在反射光线的范围内，看到物体很暗。如镜面、平静的水面、玻璃幕墙、车尾灯的反射等。

（2）漫反射：凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。人能从各个方向看到本身不发光的物体。如电影屏幕、书本上的字、能从不同方向看到墙上的壁画。

（3）镜面反射和漫反射共同点：都遵循光的反射定律。

4.学习光的反射定律需要注意

（1）在光的反射现象，中光路是可逆的。

（2）叙述规律时要注意其中的因果关系，“反射角等于入射角”不能说成“入射角等于反射角”．

（3）无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛，所以我们能看见不发光的物体。

知识点3.平面镜成像

1. 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小和物体大小相等，物和像到平面镜的距离相等，物和像的连线与平面镜垂直。平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。

2. 平面镜成虚像

（1）原因：物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些光线的反向延长线相交成的像，不是真正的物体，只能通过人眼观察到，故称为虚像；

（2）平面镜成正立的、等大的虚像。

注意：实像和虚像的区别是难点

物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关，跟物体到平面镜的距离无关．平面镜成的像一定要画成虚线。

3. 平面镜成像特点的应用

平面镜成像原理是光的反射定律；平面镜成像作用有成像、改变光路。

4. 拓展知识：凸面镜和凹面镜

（1）反射面为凸面的叫凸面镜，反射面为凹面的叫凹面镜；

（2）凸面镜对光有发散作用，可增大视野（汽车上的观后镜）；凹面镜对光有会聚作用（太阳灶）。

知识点4.光的折射

1.光的折射现象：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。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：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（折射角小于入射角）；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（折射角大于入射角）。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（如图所示）。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. 生活中常见的光折射现象：

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。

知识点5.光的色散

1.光的色散定义：太阳光通过三棱镜后，分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。

2.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。

3.光的色散在生活中的色散现象：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。

4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。

5.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。

6.物体的颜色：

（1）透明物体的颜色是由通过它的光的颜色决定的;如蓝色的玻璃只能透过蓝色光，无色物体能透过所有 色光.


（2）不透明物体的颜色是由它反射光的颜色决定的;如白色不透明物体反射所有色光，彩色不透明物体反射白光和自身色光，黑色不透明物体吸收所有色光。

7.看不见的光 

（1）红外线：光谱上红光以外的光。具有热效应、穿透云雾能力强的特性。诊断疾病、红外线夜视仪、电视机遥控器、烤箱、红外线治疗仪等都应用红外线。


（2）紫外线：光谱上紫光以外的光。具有荧光效应、化学作用强、生物作用强的特性。灭菌、杀死微生物、合成维生素 D、使荧光物质发光、验钞等都应用紫外线。

知识点6. 透镜

1.两种透镜

（1）凸透镜∶中间厚、边缘薄，对光有会聚作用.

（2）凹透镜∶中间薄、边缘厚，对光有发散作用.

2.透镜光路基本概念

（1）主光轴：通过两个球面球心的直线。

（2）光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。

（3）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

（4）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

3.三条特殊光线的光路图

（1）凸透镜(如图)：

1)过光心的光线传播方向不变。

2)平行于主光轴的光线折射光线过焦点。

3)过焦点的光线折射光线平行于主光轴。

（2）凹透镜(如图)：

1)过光心的光线传播方向不变。

2)平行于主光轴的光线折射光线的反向延长线过焦点。

3)入射光线的延长线过焦点,折射光线平行于主光轴。 

知识点7.生活中的透镜

1.照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像（实像是由实际光线会聚而成,胶片能感光,所以能成实像）。

2.投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；透过平面镜使倒立，放大的像再倒立一次，这样我们在屏幕上看到的就是一个正立的实像了。

注意：照相机、投影仪要使像变大，应该让透镜靠近物体，远离胶卷、屏幕。

3.放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物体的距离（物距）小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。

知识点8. 凸透镜成像的规律及其应用

温馨提醒：对规律的解释

（1）成实像时：

（2）成虚像时：

（3）当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大）

（4）物体与像的速度关系：①当u＞2f，物体比像移动得快；②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢

（5）虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）

知识点9.眼睛与眼镜

1.构造：睫状体、瞳孔、角膜、晶状体、视网膜、视神经、玻璃体等部分构成。眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。

2.视物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，来自物体的光，经过他的折射后在视网膜上成倒立缩小的实像，再经视神经系统传入大脑，就能看到物体。

3.远点：依靠眼睛的调节所能看清的最远的点。正常眼睛的远点在无限远处。

4.近点：依靠眼睛的调节所能看清的最近的点。正常眼睛的近点大约在10cm处。

5.明视距离：正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是25cm，这个距离叫明视距离。

6.近视眼及其矫正

（1）表现与成因：近视眼看不清远处的物体，原因是晶状体太厚折射能力太强，或眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光线汇聚在视网膜前，远处的物体成像在视网膜前面，到达视网膜上的是一个模糊的光斑。

（2）矫正：佩戴凹透镜。矫正近视眼，要抵消过度的折光作用。可配戴用凹透镜制成的近视眼镜，使入射的光线经凹透镜发散后再射入眼睛，会聚点就能移到视网膜上，如图所示。

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