在初中物理的学习中,光现象是光学部分的重要内容,也是中考中常见的考点之一。本节练习旨在帮助学生系统掌握光的传播、反射、折射、色散等基本规律,并能够灵活运用所学知识解决实际问题,提升综合应用能力。
一、知识点梳理
1. 光的直线传播
在均匀介质中,光沿直线传播。例如:影子的形成、日食和月食等现象均与光的直线传播有关。
2. 光的反射
- 镜面反射:光线按入射角等于反射角的方向反射,如平面镜成像。
- 漫反射:光线向各个方向反射,使我们能从不同角度看到物体。
3. 光的折射
光从一种介质进入另一种介质时,传播方向发生改变。折射定律(斯涅尔定律)为:
$$
\frac{\sin i}{\sin r} = \frac{n_2}{n_1}
$$
其中,$i$ 为入射角,$r$ 为折射角,$n_1$、$n_2$ 分别为两种介质的折射率。
4. 光的色散
白光通过棱镜后分解为七种颜色的光,称为色散现象。这说明白光是由多种单色光组成的。
5. 透镜成像
- 凸透镜:对光线有会聚作用,可成实像或虚像。
- 凹透镜:对光线有发散作用,只能成虚像。
二、典型例题解析
例题1
一束光线从空气斜射入水中,入射角为60°,已知水的折射率为1.33,求折射角是多少?
解析:
根据折射定律:
$$
\sin i = \sin 60^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866
$$
$$
\frac{\sin i}{\sin r} = \frac{n_2}{n_1} = \frac{1.33}{1} = 1.33
$$
$$
\sin r = \frac{0.866}{1.33} \approx 0.651
$$
$$
r = \arcsin(0.651) \approx 40.6^\circ
$$
答案:折射角约为40.6°。
例题2
一个物体放在凸透镜前20cm处,透镜的焦距为10cm,求像的位置和性质。
解析:
使用透镜公式:
$$
\frac{1}{f} = \frac{1}{u} + \frac{1}{v}
$$
其中 $f = 10\text{cm}$,$u = 20\text{cm}$,代入得:
$$
\frac{1}{10} = \frac{1}{20} + \frac{1}{v}
$$
$$
\frac{1}{v} = \frac{1}{10} - \frac{1}{20} = \frac{1}{20}
$$
$$
v = 20\text{cm}
$$
放大率 $m = \frac{v}{u} = \frac{20}{20} = 1$,说明像与物等大,且为倒立实像。
答案:像位于透镜另一侧20cm处,大小相等,倒立实像。
三、常见误区与注意事项
- 区分反射与折射:反射发生在同一介质表面,折射发生在不同介质之间。
- 注意单位统一:计算过程中应保持单位一致。
- 理解像的性质:实像可以呈现在屏幕上,虚像则不能。
- 色散现象与光的组成:白光由多种颜色光组成,不可简单认为“彩色光”即为白光。
四、练习题精选
1. 光线从空气进入玻璃时,其传播速度如何变化?
2. 平面镜成像的大小与物体大小的关系是什么?
3. 为什么我们能看到不发光的物体?
4. 用凸透镜制作幻灯机时,物体应放在哪里?
5. 光的折射现象有哪些实际应用?请举出两个例子。
五、总结
光现象是中考物理中的重点内容,涉及多个基础概念和实验原理。通过系统的复习与练习,可以有效提升解题能力和理解深度。建议同学们结合教材、课堂笔记和真题演练,不断巩固和拓展知识体系,为中考做好充分准备。
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温馨提示:本练习适用于中考第二轮复习阶段,适合教师布置作业或学生自主学习。合理安排时间,注重理解与应用,方能事半功倍。


