专题03 光和眼睛（考点清单）-2024-2025学年八年级物理上学期期中考点大串讲（沪粤版2024）

专题03 光和眼睛 清单01 光的传播和色散 一、光源： 1．光源：能够 的物体叫作光源。 2．光源的分类： （1）天然光源：自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。 （2）人造光源：人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。 【提示】光源是指自身能够发光的物体，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其它光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为是光源，如月亮、所有行星和反光的镜子等。 二、光的直线传播 1．光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在 中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 2．光线 （1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播 和 ，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 3．光的直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的 叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的 。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了 食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了 食。 （3）小孔成像 小孔成像的原理是光的 。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了 部。 小孔成像的特点 ① 成像性质： 立的大小不确定的实像（选填“倒”或“正”）。上下颠倒、左右相反。 ② 影响成像大小的因素：与 到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ③ 像的形状：与 的形状相同，与小孔的形状无关。 4．光的直线传播的应用 利用激光引导开凿隧道；射击瞄准时的“三点一线”；站队列时，队列是否整齐的判断；木工检查木板是否平直等等。 三、光的传播速度 1．光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度（用c表示）最快，c＝2.99792×108m/s。通常情况下，真空中光速近似取 c＝ 。 2．光年 “光年”是 的单位，它等于光在1年内传播的距离. 1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km 3．比较声与光的传播情况 声 光 不能在真空中传播 能在真空中传播，且速度最大 15℃空气中速度为340m/s 空气中速度约为3.0×108m/s 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 四、光的色散 1．光的色散概念 太阳光（白光）经过三棱镜被分解成 等多种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2．单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作 光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作 光，白光（太阳光）是 光，由七种颜色的光复合而成。 3．光发生色散的实质 光发生色散的实质是光的 现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小， 光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 4．生活中的色散现象： （1）彩虹：太阳光被空气中水滴色散形成的； （2）彩色的肥皂泡：太阳光经气泡发生色散形成的。 五、色光的混合 1．光的三原色 把 、 、 叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2．色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由 光混合而成的。 六、看不见的光 1．可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2．红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作 线。 （2）特征 ① 热作用强。一切物体都在不停地向外辐射 ；物体的温度越高，辐射的红外线越 ；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。 ② 穿透云雾的能力比较强。可以进行红外线高空摄像机、红外线遥感仪等。 清单02 光的反射定律 一、光的反射 1．光的反射现象 光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．描述光反射的有关概念（如图）： （1）一点：入射点O，入射光在反射面上的投射点； （2）三线：入射光线AO，投射到反射面的光线；反射光线OB，经反射面反射出的光线；法线ON，过入射点与反射面 的直线； （3）两角：入射角i：入射光线与 之间的夹角；反射角r： 光线与法线之间的夹角。 3．提示 （1）反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。 （2）反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的 线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用 线表示法线（均选填“虚”或“实”）。 二、光的反射定律 1．光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 内；反射光线、入射光线分别位于 两侧；反射角 入射角。 （2）简记光的反射定律： ① 三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ② 两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③ 两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ① 对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ② 因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③ 变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④ 特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为 ，反射光线沿原路返回，反射角也为 ，光的传播方向改变了 ，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是 的。 三、镜面反射和漫反射 1．镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被 地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2．漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把平行的入射光向着 反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了 反射。 清单03 平面镜成像特点 一、平面镜成像的特点 平面镜所成的像为正立的 像，其大小与物体的大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与镜面 。 二、平面镜成虚像 1．平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 2．平面镜成像的原理：光的反射。 3．实像和虚像 （1）实像：由 光线会聚而成的像叫实像。实像的特点是倒立的，可用 承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的 线相交而成。虚像的特点是正立的，只能用眼睛观察，不能用 承接。例如平面镜成的像。 三、平面镜成像作图的两种方法 1．利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 2．用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 三、平面镜的应用 1．利用平面镜 。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 2．利用平面镜可以改变光的 。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 3．利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 清单04 光的折射规律 一、光的折射现象 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生 的现象叫作光的折射。 2．发生折射的条件 （1）光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。 （2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。 3．光从一种透明介质进入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射，即 和 现象同时发生，发生反射时不一定发生折射，但发生折射时一定发生反射。 4．光发生折射的原因：光在不同种介质中传播的 不同。 二、光的折射规律 1．描述光的折射中的基本概念 （1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线； （2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点； （5）入射角：入射光线与法线之间的夹角； （6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。 简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。 2．光的折射规律 （1）折射光线、入射光线和法线在 内； （2）折射光线和入射光线分居法线的 侧； （3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角 入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角 入射角。 （4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向 。 （5）折射时光路 。 3．对光的折射规律的理解 （1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。 （2）折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），但不是正比例关系，叙述时应先说折射角后说入射角。 （3）无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角（入射角或折射角）总是大于在水中或其他介质中的角（折射角或入射角）。 三、生活中的折射现象 1．从岸上看水中的物体，“池水变浅”；位置“变高”。 如图甲所示，从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼，因为光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从S点发出的，S点就是人看到的A的虚像，它比实际位置偏 。 甲 在岸边看水里的物体 乙 在水中看岸上的物体 2．从水中看岸上的物体“变高”，例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。 如图乙所示，从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼，因为光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线靠拢法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从A′点发出的，A′点就是人看到的昆虫的虚像，它比昆虫的实际位置偏 。 3．海市蜃楼和沙漠蜃景 海市蜃楼的成因 多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。 海市蜃楼是一种由光的 产生的现象。 清单05 透镜及成像规律 一、透镜 1．透镜：至少有一个外表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。 2．透镜的种类： （1）凸透镜：中间 、边缘 的透镜叫凸透镜； （2）凹透镜：中间 ，边缘 的透镜叫凹透镜； 凸透镜 凹透镜 （3）薄透镜：若透镜的厚度远小于球面的 ，这种透镜叫薄透镜。 3．主光轴和光心： （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线C1C2。 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向 ，叫做透镜的光心，用O表示。 二、透镜对光的作用 1．凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫 透镜。 甲 发散光束 乙 平行光束 丙 会聚光束 凸透镜对光有会聚作用，不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上，而是指光经凸透镜折射后，折射光线向主光轴偏折，如图所示。 2．凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫 透镜。 凹透镜对光有发散作用，是指光经凹透镜折射后，折射光线偏离主光轴，经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点，如图所示。 甲 发散光束 乙 平行光束 丙 会聚光束 三、焦点、焦距及三条特殊光线 1．凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做 ，用F表示。 （2）焦距：焦点到 的距离叫做焦距，用f表示。 （3）凸透镜有 个焦点，并且关于 对称。 （4）凸透镜焦距的意义：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越 ，对光的会聚作用越 （选填“强”或“弱”）。 凸透镜的焦点和焦距 利用阳光测量凸透镜的焦距 （5）粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法 如图所示，将凸透镜正对着太阳光（可看成是平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最 、最 ，测量这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 2．凹透镜的虚焦点和焦距 （1）焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后 ，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，叫凹透镜的 。它不是实际光线的会聚点，凹透镜有 个焦点，关于光心对称。 （2）焦距：焦点到凹透镜 的距离叫做焦距。凹透镜焦距的大小表示对光 能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越 （选填“强”或“弱”）。 凹透镜的焦点和焦距 3．透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 ①通过凸透镜光心的光线传播方向 改变，如图甲； ②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 ，如图乙； ③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于 ，如图丙。 甲 乙 丙 （2）凹透镜的三条特殊光线： ①通过凹透镜光心的光线传播方向 改变，如图甲； ②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的 线通过焦点，如图乙； ③射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于 射出，如图丙。 甲 乙 丙 四、生活中的透镜 （一）照相机 1．照相机的主要结构及作用] （1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个 ，起到成像作用。 （1）胶片：相当于涂有感光材料的 。 （3）快门：控制曝光时间。 （4）光圈: 控制进光量的多少. （5）调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节 。 照相机结构示意图 照相机原理示意图 2．照相机的成像原理 来自物体的光经过镜头后会聚在 上，形成被照物体的 。物体到镜头的距离远远 （大于/小于）镜头的焦距，在胶卷上得到 、 、的 像（填像的性质）。 3．照相机的成像特点 （1）照相机成缩小、倒立的实像。 （2）像距 （大于/小于）物距。 （3）像与物体位于凸透镜的 （同/异）侧。 （4）照相机成像时，物距、像距及像的大小变化规律：物远像近像变小；物近像远像变大（均选填“小”或“大”）。 4．照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”，调节镜头到胶片的距离。 拍摄远处景物时，镜头往 （后缩/前伸），离胶片 （远/近）一些，此时的像比较 。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像会变大一些。 5．自制模型照相机 （1）制作方法 用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。 （2）成像特点 模型照相机成的是 、 的像；物体离镜头越近，像越 ，离镜头越 。 6．照相机的应用 （1）数码相机：用电荷耦合器件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体的像。 （2）摄像机，摄像头，电子眼，扫码支付，刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。 （二）投影仪 1．投影仪的主要构造及各部分的作用 由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成（如下图所示）。 （1）镜头：是一个 ，起成像作用。 （2）螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，增加投影片的 。 （3）反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上像较亮。 （4）屏幕：相当于 ，承接像。 （5）平面镜：改变光的传播 。 2．投影仪的成像原理 投影仪的原理：是利用了凸透镜成 （倒立/正立）、 （放大/缩小）的 （虚/实）像。 3．投影仪成像的特点 （1）投影仪(或幻灯机)成 、 的实像。 （2）物距（投影片到透镜的距离） 像距（像到透镜的距离）。 （3）像与物体位于凸透镜的 侧。 （4）物体离镜头近，像变 ，离镜头 ；物体离镜头远，像变小，变近。 4．投影仪的调节 （1）要使屏幕上的图像大些，胶片 镜头，同时投影仪 屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片 镜头，同时投影仪 屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。 （2）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片 （选填“倒放”或“正放”）。 （三）放大镜 1．放大镜的成像原理 是利用了凸透镜能成放大的 （虚/实）像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。 放大镜成像示意图 2．放大镜的成像特点 （1）放大镜成放大、 （正立/倒立）的虚像。 （2）像距 物距。 （3）像与物体位于凸透镜的 （同侧/侧异）。 3．放大镜的调节 使像变大时：让放大镜与物体之间的距离适当 些。使像变小时：让放大镜与物体之间的距离适当 些（选填“增大”或“减小”）。 4．生活中的放大镜 （1）鱼缸：相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的 。 （2）小水滴：由于张力作用，形成半圆形，相当于 ，看到的物体比实际的大。 （3）体温计的直管：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于 ，起到放大的作用。 清单06 凸透镜成像规律 一、凸透镜成像的规律 1．实验时点燃蜡烛，使 、 、 ；目的： 。 2．若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：① ；② ；③ ；④ 。 3．对凸透镜成像规律的认识 （1）u>2f，f<v<2f ，倒立缩小的实像，应用：照相机； （2）f< u <2f，v >2f，倒立放大的实像，应用：投影仪； 结论：物体成 时，像距 物距； 物体成 时，像距 物距。 （3）u<f，v >u，正立放大的虚像，应用：放大镜； （4）u=f，不能成像。 4．说明： （1）u＝f是成 和 ， 和 ，像物 和 的分界点。 （2）u＝2f是像 和 的分界点。成像特点： 、 的实像。 （3）像距大于物距时成 的实像（或虚像），像距小于物距时成 的实像。 （4）凸透镜成实像时，“物 像 像 ，物 像 像 。” 物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐 ，像离凸透镜的距离也 。 （5）凸透镜成虚像时，“物 像 像 ，物 像 像 。” 物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐 ，像离凸透镜的距离也 。 二、凸透镜成像规律的应用 1．照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成 、 的实像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，物体靠近相机，暗箱拉长；像偏大，物体 相机，暗箱 。 2．投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成 、 的实像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片 镜头，投影仪 屏幕。 3．放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成 、 的虚像，虚像与物体在 侧。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微 镜头，适当调节眼睛位置。 三、用作图法研究凸透镜成像规律 通过实验可以得出凸透镜成像的规律，我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。 1．凸透镜的三条特殊光线 通过光心的 传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 ；经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后 主光轴。 2．用作图法研究凸透镜成像规律 （1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距f<v<2f 。 u＞2f f＜u＜2f （2）物距大于焦距小于2倍焦距，即 f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距v>2f。 （3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。 u＜f u=2f （4）物距u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f （5）物距u=f 时，不成像。 清单07 眼睛和光学仪器 1．人眼看物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ，把来自于物体的光会聚在视网膜上，形成 ， 的实像。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，人就可以看到这个物体了。 2．正常眼的调节 睫状体放松时，晶状体比较 ，眼睛可以看清远处物体；睫状体收缩时，晶状体比较 ，眼睛可以看清近处物体。 正常眼睛的远点在无穷远，近点在大约 处，正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的明视距离大约是 。 3．近视眼及其矫正—— 制成的近视眼镜 4．远视眼及其矫正—— 制成的远视眼镜（老花镜） 5．眼镜的度数 透镜焦距f的长短标志着 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，即Φ=1/f 。眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如：100度远视镜片的透镜焦度是1 m-1它的焦距是1 m。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。 四、显微镜和望远镜 1．显微镜 物镜：直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更明亮。u>2f ，成 、 的实像； 目镜：u<f，成 、 的虚像。 2．望远镜 目镜：u<f，成 、 的 像； 物镜：f< u <2f，成 、 的 像。 3．视角与 和 有关。视角越大，人看到的物体越大、越清楚。 一、探究光的反射定律 【设计实验】 1．实验器材 激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。 ①量角器：测量入射角和反射角的度数。 ②可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的 ，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在 内。 2．实验与装置 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。用激光代替光线照射到镜面上，为了能观察到激光传播的路径，将激光笔贴着可以折的白纸板照射，并用笔记录下激光传播径迹，观察激光传播径迹并进行比较，从而找到光反射时遵循的规律。 【进行实验】 1．如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 2．让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 3．改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 4．把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 5．如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 1．记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° 2．入射光和对应的反射光的径迹 3．记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 1．分析实验现象 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角 入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线、和法线在 内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的 侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路 。 2．实验结论 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 1．对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 2．让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. 3．实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 4．区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 二、探究平面镜成像的特点 【设计实验】 1．实验器材：薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。 2．确定像的位置方法：把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全 ，这个位置就是像的位置。 3．判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法：在玻璃板的前面，改变眼睛的位置，直到从不同位置看起来后面的蜡烛 被点燃。 4.实验时，用玻璃板代替平面镜的目的：使用玻璃板，既可以成像，又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，这是“ 法”。 5．准备两支完全一样的蜡烛的目的：便于验证像与物体大小是否 。 【进行实验】 ①如图所示，在桌面上铺一张白纸，沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。 ②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛，移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛，直到看上去好像被点燃一样，此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置，然后记下两支蜡烛的位置。 ③移开玻璃板，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来，再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。 ④改变点燃的蜡烛的位置，重做几次实验。 ⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时，观察白纸上面有没有烛焰的像。 ⑥记录实验数据与现象： 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜 距离/cm 像与物的 大小关系 1 2 3 【分析论证】 1．分析实验数据与现象，可得： ①因为两支蜡烛完全一样，其像与物完全重合，表明平面镜所成像的大小与物体的大小 。 ②比较两支蜡烛到玻璃板的距离，发现平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等 。 ③平面镜所成的像和物体的连线与镜面 。 ④把光屏放在像的位置观察，结果发现光屏上 （选填“有”或“没有”）出现蜡烛的像，实验说明：平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像。 2．归纳结论 平面镜成像的特点：平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为： 平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。 三、探究光折射时的特点 【设计实验】 （1）实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。 （2）实验思路 如图所示，让激光笔发出的一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中，观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小。 让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。 让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。同时改变介质进行多次实验寻找普遍规律。 【进行实验】 ①如图甲所示，让一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中，观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将数据记入表格中。 ②如图乙所示，让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。 ③如图丙所示，让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。 甲 乙 丙 ④如图所示，让光从空气斜射入半圆形玻璃砖，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。 【收集证据】实验数据记录表格： 实验次数 介质 入射角 折射角 1 光从空气斜射入玻璃 2 光从空气斜射入玻璃 3 光从空气斜射入玻璃 4 光从空气垂直入玻璃 【分析论证】 1．当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也 ；当入射角减小时，折射角也 。 2．当光从空气垂直射入玻璃中时，传播方向 。 3．光从玻璃斜射入空气中时，可以看到，进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是 的，这时的折射角 入射角。 综合以上分析，归纳出实验结论——光的折射特点： 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。 当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 在折射现象中，光路可逆。 实验四、探究凸透镜成像的规律 1．相关概念 （1）物距u：物体到透镜 的距离，如图所示。 （2）像距v： 到透镜光心的距离，如图所示。 （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 2．实验器材与实验装置图 （1）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、 。 （2）实验装置： 3．实验步骤 （1）在阳光或相距很远（例如5m）的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜进行实验 和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上，如图所示； （3）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （4）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，记录在表格中。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 （7）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 （8）数据记录汇总 像与物距的关系 凸透镜的焦距f= 10 cm 实验 次数 物距 u/cm 物距与焦距 的关系 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15 2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30 4 10 u =f 不成像 5 6 u <f 正立 放大 虚像 —— 4．分析与论证：分析上表记录，归纳出凸透镜成像的规律。 （1） 是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成 像，焦点以内成 像。 （2） 是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成 的像，在二倍焦距以内成 的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧 ，虚像必同侧 （选填“倒立”或“正立”）。 （4）物距u＞像距v，像是 的；u＜v，像是 的（选填“放大”或“缩小”）。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越 ，像 ；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 5．交流讨论 （1）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在 上； ②蜡烛的位置在透镜的 以内； ③蜡烛的位置在透镜的 上。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，也是完整的，但亮度会变 些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上将会向上移动。调节方法：①将光屏向 移动；②将蜡烛向 移动；③将透镜和光屏向 调节. 1．下列物体中，全部是光源的是（　　） A．耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛、萤火虫 B．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石 C．篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星 D．正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳 2．关于光速，下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在真空中的传播速度为3.0×108m/s C．光在水中的速度大约是真空中光速的 D．科学家不可以使光的速度减慢 3．在如图所示的关于光反射的光路图中，不可能发生的是（　　） A B C D 4. 将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 5. 下列现象与彩虹的形成原理相同的是（　　） A．池水映明月 B．形影紧相依 C．镜子正衣冠 D．潭清疑水浅 6. 利用如图所示的实验装置探究光的反射定律，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察能否在NOF上看到反射光线。这一步实验是为了探究（　　） A．反射角等于入射角 B．反射光线与入射光线分别位于法线两侧 C．反射光线与入射光线、法线在同一平面内 D．反射时光路是可逆的 7．如图一只鸟在浅水区觅食，水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则（　　） A．倒影是实像 B．黑影是光的反射形成的 C．鸟飞离水面时，它的倒影会变小 D．由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟 8. 图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A．∠AOP是入射角 B．∠NOB是折射角 C．若入射角增大，折射角会减小 D．若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 9．如图，用三棱镜对太阳光探究，我们对太阳光有了更多的了解，以下说法错误的是（　　） A．在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光由多种色光组成 B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，可以适当增加光屏与三棱镜间的距离 C．彩色光带以外不存在其它的光 D．彩色光带的下方的颜色是紫色 10．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形．其中凸透镜是 A．a B．b.d C．c D．a.b.c.d 11．现代生活中，手机给人们带来了许多便利，但长时间看手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图，其中属于近视眼的成因及其矫正的是（　　） A．甲、乙 B．甲、丁 C．丙、乙 D．丙、丁 12．小虎用如图所示装置探究凸透镜成像规律，此时光屏上恰好出现清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．光屏上成的是倒立、缩小的实像 B．利用此时的成像规律可以制成投影仪 C．生活中利用这种透镜可以矫正近视眼 D．单独将凸透镜左、右移动，光屏上都可以重新成像 13．一束光从水中斜射入空气时，其折射光线恰巧经过凸透镜的光心（如图），请画出水中的大致入射光线和经过凸透镜的折射光线。    14．如图，O是透镜的光心，来自物体AB的光线a平行于主光轴，经过透镜后的光线过主光轴的一点。 （1）在图中①画出b经透镜后的光线；②标出右侧焦点F的位置；③标出物距u______； （2）AB经透镜所成的像是______（选填“倒立”“正立”）、______（选填“放大”“等大”“缩小”）的______（选填“实”“虚”）像。      15．目前，购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成交易。摄像头相当于一个_______镜，当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮_______（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个_______的实像。 16．清晨，小草的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生了_____镜的功能，形成了放大的_____（选填“实”或“虚”）像，这是由于光的_____射现象的结果。 17．“激光准直”技术是应用光的 _____原理；汽车利用观后镜看清后面的车辆（物体）是光的 _____现象；鱼缸中的金鱼变大了是光的 _____缘故。 18．如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 ______（选填“倒立”或“正立”） ______（选填“放大”或“缩小”）的实像。此原理可应用在 _____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 19．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，做了如图所示实验。他将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像，说明近视眼镜片对光线有______作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间，______（能/不能）重复上面的实验。 20. 于老师在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图。 （1）圆筒的 _____（A/B）端是用半透明薄纸制成的光屏； （2）用制成的圆形小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将 _____（变大/变小/不变）； （3）所成的像的大小与像到小孔的距离 _____（有关/无关），若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔，成的像的形状 _____（不变/改变）。 21．在“探究透镜成像的规律”实验中，实验装置如图所示。将透镜固定在光具座50cm刻度处，所用凸透镜的焦距是10cm。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节凸透镜、光屏和蜡烛，使它们的中心的位置大致在______； （2）当把蜡烛放到20cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （3）当把蜡烛移到35cm刻度处时，移动光屏可得到一个清晰的像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，原理与这种成像规律相同的是______。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜，______（选填“可以”或“不可以”）在光屏上再次呈现清晰的像； （4）随着实验的进行，蜡烛会慢慢消耗，光屏上烛焰的像将______（选填“向上”或“向下”）移动； （5）若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上______（选填“能”或“不能”）成完整的烛的像。 22．在学完凸透镜成像规律后，小滨选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。 （1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该凸透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，该点即为凸透镜的___________。他测出该凸透镜的焦距为； （2）实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度，目的是___________； （3）如下图所示，蜡烛在图示位置时，光屏上呈现出清晰的像，则此时烛焰所成的像是___________（选填“缩小”“等大”或“放大”）、倒立的实像，生活中的___________就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向___________（选填“左”或“右”）移动，且移动的距离___________（选填“大于”“等于”或“小于”）； （4）接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜处，其大小如下图甲所示，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的___________。 23．老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像，引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜，光具座、蜡烛、光屏，火柴盒。 （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图1（甲）所示的光斑，你认为他应该选择______（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 （2）为了使烛焰的像出现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使烛焰和光屏的中心在______。 （3）如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像。 （4）当烛焰距离凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （5）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，说明该同学所带的是______眼镜。（选填“近视”或“远视”） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 光和眼睛 清单01 光的传播和色散 一、光源： 1．光源：能够发光的物体叫作光源。 2．光源的分类： （1）天然光源：自然界本身存在的光源。如太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等。 （2）人造光源：人为制造的光源。如点燃的火把、点燃的油灯、发光的手电筒、发光的电灯、发光的无影灯等。 【提示】光源是指自身能够发光的物体，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其它光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为是光源，如月亮、所有行星和反光的镜子等。 二、光的直线传播 1．光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在同种均匀介质中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 2．光线 （1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。即通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 3．光的直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的直线传播。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。 （3）小孔成像 小孔成像的原理是光的直线传播。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了上部。 小孔成像的特点 ① 成像性质：倒立的大小不确定的实像（选填“倒”或“正”）。上下颠倒、左右相反。 ② 影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ③ 像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 4．光的直线传播的应用 利用激光引导开凿隧道；射击瞄准时的“三点一线”；站队列时，队列是否整齐的判断；木工检查木板是否平直等等。 三、光的传播速度 1．光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度（用c表示）最快，c＝2.99792×108m/s。通常情况下，真空中光速近似取 c＝3.0×108m/s。 2．光年 “光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离. 1光年＝3×108m/s（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km 3．比较声与光的传播情况 声 光 不能在真空中传播 能在真空中传播，且速度最大 15℃空气中速度为340m/s 空气中速度约为3.0×108m/s 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 四、光的色散 1．光的色散概念 太阳光（白光）经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 2．单色光与复色光 （1）不能分解的光叫作单色光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）由几种单色光混合而成的光叫作复色光，白光（太阳光）是复色光，由七种颜色的光复合而成。 3．光发生色散的实质 光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 4．生活中的色散现象： （1）彩虹：太阳光被空气中水滴色散形成的； （2）彩色的肥皂泡：太阳光经气泡发生色散形成的。 五、色光的混合 1．光的三原色 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合可以产生各种不同的色光；红、绿、蓝三种色光按等比例混合可以产生白光。但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 2．色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 （2）我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 六、看不见的光 1．可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 2．红外线 （1）在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。 （2）特征 ① 热作用强。一切物体都在不停地向外辐射红外线；物体的温度越高，辐射的红外线越强；物体在辐射红外线的同时也在吸收红外线。 ② 穿透云雾的能力比较强。可以进行红外线高空摄像机、红外线遥感仪等。 清单02 光的反射定律 一、光的反射 1．光的反射现象 光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．描述光反射的有关概念（如图）： （1）一点：入射点O，入射光在反射面上的投射点； （2）三线：入射光线AO，投射到反射面的光线；反射光线OB，经反射面反射出的光线；法线ON，过入射点与反射面垂直的直线； （3）两角：入射角i：入射光线与法线之间的夹角；反射角r：反射光线与法线之间的夹角。 3．提示 （1）反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。 （2）反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的实线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示法线（均选填“虚”或“实”）。 二、光的反射定律 1．光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 （2）简记光的反射定律： ① 三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ② 两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③ 两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ① 对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ② 因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③ 变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④ 特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是可逆的。 三、镜面反射和漫反射 1．镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2．漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把平行的入射光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了漫反射。 清单03 平面镜成像特点 一、平面镜成像的特点 平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 二、平面镜成虚像 1．平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 2．平面镜成像的原理：光的反射。 3．实像和虚像 （1）实像：由实际光线会聚而成的像叫实像。实像的特点是倒立的，可用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像的特点是正立的，只能用眼睛观察，不能用光屏承接。例如平面镜成的像。 三、平面镜成像作图的两种方法 1．利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 2．用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 三、平面镜的应用 1．利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 2．利用平面镜可以改变光的传播方向。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 3．利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 清单04 光的折射规律 一、光的折射现象 1．光的折射概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫作光的折射。 2．发生折射的条件 （1）光从一种介质斜射入另一种介质。若光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不发生变化。 （2）光在同种不均匀介质中传播时，也会发生折射现象。如阳光穿过大气层时传播方向会发生变化。 3．光从一种透明介质进入另一种透明介质时，在两种介质的分界面上，光的传播方向一般要发生改变。其中一部分光发生反射，同时还有一部分光进入另一种介质中而发声折射，即反射和折射现象同时发生，发生反射时不一定发生折射，但发生折射时一定发生反射。 4．光发生折射的原因：光在不同种介质中传播的速度不同。 二、光的折射规律 1．描述光的折射中的基本概念 （1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线； （2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线； （3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线； （4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点； （5）入射角：入射光线与法线之间的夹角； （6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。 简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。 2．光的折射规律 （1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内； （2）折射光线和入射光线分居法线的两侧； （3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。 （4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。 （5）折射时光路可逆。 3．对光的折射规律的理解 （1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。 （2）折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），但不是正比例关系，叙述时应先说折射角后说入射角。 （3）无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气中的角（入射角或折射角）总是大于在水中或其他介质中的角（折射角或入射角）。 三、生活中的折射现象 1．从岸上看水中的物体，“池水变浅”；位置“变高”。 如图甲所示，从池底A点反射出的光线经折射后射入人眼，因为光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从S点发出的，S点就是人看到的A的虚像，它比实际位置偏高。 甲 在岸边看水里的物体 乙 在水中看岸上的物体 2．从水中看岸上的物体“变高”，例如水中的人看岸上的树或建筑物“变高”。 如图乙所示，从昆虫上点A射出的光线经折射后射入水中的人眼，因为光由空气中斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线靠拢法线，人眼逆着折射光线看，感觉光好像是从A′点发出的，A′点就是人看到的昆虫的虚像，它比昆虫的实际位置偏高。 3．海市蜃楼和沙漠蜃景 海市蜃楼的成因 多发生在夏天的海面上或沙漠上。夏天空气较热，但是海水比较凉，海面附近空气的温度比较低。海面地表上方不同高度的空气层相当于一层层密度不同的透明介质。密度大的空气层为光密介质，密度小的空气层为光疏介质。远方景物射出的光在层与层之间连续发生折射。从整体来看，光逐渐向地面弯曲进入观察者的眼中。在观察者看来，光好像是从海面上空的物体射出的。 海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。 清单05 透镜及成像规律 一、透镜 1．透镜：至少有一个外表面是球面的一部分，用透明材料制成的镜片。 2．透镜的种类： （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜； （2）凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜； 凸透镜 凹透镜 （3）薄透镜：若透镜的厚度远小于球面的半径，这种透镜叫薄透镜。 3．主光轴和光心： （1）主光轴：透镜上通过两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。如图的点划线C1C2。 凸透镜的主光轴和光心 凹透镜的主光轴和光心 （2）光心：主光轴上有个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，叫做透镜的光心，用O表示。 二、透镜对光的作用 1．凸透镜对光有会聚作用，凸透镜又叫会聚透镜。 甲 发散光束 乙 平行光束 丙 会聚光束 凸透镜对光有会聚作用，不是指光经凸透镜后一定会聚在一点上，而是指光经凸透镜折射后，折射光线向主光轴偏折，如图所示。 2．凹透镜对光有发散作用，凹透镜又叫发散透镜。 凹透镜对光有发散作用，是指光经凹透镜折射后，折射光线偏离主光轴，经凹透镜折射后的光线也可能相交于一点，如图所示。 甲 发散光束 乙 平行光束 丙 会聚光束 三、焦点、焦距及三条特殊光线 1．凸透镜的焦点和焦距 （1）焦点：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。 （2）焦距：焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 （3）凸透镜有2个焦点，并且关于光心对称。 （4）凸透镜焦距的意义：凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短，凸透镜表面越凸，焦距越小，对光的会聚作用越强（选填“强”或“弱”）。 凸透镜的焦点和焦距 利用阳光测量凸透镜的焦距 （5）粗略测量凸透镜焦距的方法——平行光聚焦法 如图所示，将凸透镜正对着太阳光（可看成是平行光），再拿一张纸放在它的另一侧，来回移动，直到纸上的光斑最小、最亮，测量这个光斑到凸透镜光心的距离，即为该凸透镜的焦距。 2．凹透镜的虚焦点和焦距 （1）焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线相交于主光轴上，叫凹透镜的焦点。它不是实际光线的会聚点，凹透镜有2个焦点，关于光心对称。 （2）焦距：焦点到凹透镜光心的距离叫做焦距。凹透镜焦距的大小表示对光发散能力的强弱，焦距越小，对光的发散能力越强（选填“强”或“弱”）。 凹透镜的焦点和焦距 3．透镜的三条特殊光线 （1）凸透镜的三条特殊光线 ①通过凸透镜光心的光线传播方向不发生改变，如图甲； ②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点，如图乙； ③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图丙。 甲 乙 丙 （2）凹透镜的三条特殊光线： ①通过凹透镜光心的光线传播方向不发生改变，如图甲； ②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过焦点，如图乙； ③射向凹透镜焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出，如图丙。 甲 乙 丙 四、生活中的透镜 （一）照相机 1．照相机的主要结构及作用] （1）镜头：由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用。 （1）胶片：相当于涂有感光材料的光屏。 （3）快门：控制曝光时间。 （4）光圈: 控制进光量的多少. （5）调焦环：调节镜头到胶片间的距离，即调节像距。 照相机结构示意图 照相机原理示意图 2．照相机的成像原理 来自物体的光经过镜头后会聚在胶片上，形成被照物体的像。物体到镜头的距离远远大于（大于/小于）镜头的焦距，在胶卷上得到倒立、缩小、的实像（填像的性质）。 3．照相机的成像特点 （1）照相机成缩小、倒立的实像。 （2）像距小于（大于/小于）物距。 （3）像与物体位于凸透镜的异（同/异）侧。 （4）照相机成像时，物距、像距及像的大小变化规律：物远像近像变小；物近像远像变大（均选填“小”或“大”）。 4．照相机的调节 为了使远近不同的景物在胶片上都能形成清晰的像，需要旋转镜头上的“调焦环”，调节镜头到胶片的距离。 拍摄远处景物时，镜头往后缩（后缩/前伸），离胶片近（远/近）一些，此时的像比较小。拍摄近处景物时，镜头往前伸，离胶片远一些，此时的像会变大一些。 5．自制模型照相机 （1）制作方法 用两个粗细相近的纸筒，使一个纸筒刚好能套入另一个，并能前后滑动（如图），将大纸筒的一端嵌上一个焦距为5～10cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透明纸，把两个纸筒套在一起，就做成了一个模型照相机。 （2）成像特点 模型照相机成的是倒立、缩小的像；物体离镜头越近，像越大，离镜头越远。 6．照相机的应用 （1）数码相机：用电荷耦合器件代替胶片，把光信号转换成电信号，记录物体的像。 （2）摄像机，摄像头，电子眼，扫码支付，刷脸识别等都是利用了照相机成像的特点。 （二）投影仪 1．投影仪的主要构造及各部分的作用 由凸透镜（镜头）、灯泡、投影片、平面镜、屏幕等组成（如下图所示）。 （1）镜头：是一个凸透镜，起成像作用。 （2）螺纹透镜：相当于凸透镜，起作用是会聚光，增加投影片的亮度。 （3）反光镜：使光集中向一个方向射出，使屏幕上像较亮。 （4）屏幕：相当于光屏，承接像。 （5）平面镜：改变光的传播方向。 2．投影仪的成像原理 投影仪的原理：是利用了凸透镜成倒立（倒立/正立）、放大（放大/缩小）的 实 （虚/实）像。 3．投影仪成像的特点 （1）投影仪(或幻灯机)成放大、倒立的实像。 （2）物距（投影片到透镜的距离）小于像距（像到透镜的距离）。 （3）像与物体位于凸透镜的异侧。 （4）物体离镜头近，像变大，离镜头远；物体离镜头远，像变小，变近。 4．投影仪的调节 （1）要使屏幕上的图像大些，胶片靠近镜头，同时投影仪远离屏幕；要使屏幕上的像小些，胶片远离镜头，同时投影仪靠近屏幕（以上均选填“远离”或“靠近”）。 （2）为了在屏幕上成正立的像，要把胶片倒放（选填“倒放”或“正放”）。 （三）放大镜 1．放大镜的成像原理 是利用了凸透镜能成放大的虚（虚/实）像这一原理。放大镜实际是一个短焦距的凸透镜。 放大镜成像示意图 2．放大镜的成像特点 （1）放大镜成放大、正立（正立/倒立）的虚像。 （2）像距大于物距。 （3）像与物体位于凸透镜的同侧（同侧/侧异）。 3．放大镜的调节 使像变大时：让放大镜与物体之间的距离适当增大些。使像变小时：让放大镜与物体之间的距离适当减小些（选填“增大”或“减小”）。 4．生活中的放大镜 （1）鱼缸：相当于放大镜，看到的“鱼”比实际的大。 （2）小水滴：由于张力作用，形成半圆形，相当于放大镜，看到的物体比实际的大。 （3）体温计的直管：体温计的直管做得很细，而且水银是银白色的，很难看清楚液柱的高度。把玻璃外壁做成三棱柱的样子，从侧面看过去，相当于凸透镜，起到放大的作用。 清单06 凸透镜成像规律 一、凸透镜成像的规律 1．实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；目的：使烛焰的像成在光屏中央。 2．若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：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。 3．对凸透镜成像规律的认识 （1）u>2f，f<v<2f ，倒立缩小的实像，应用：照相机； （2）f< u <2f，v >2f，倒立放大的实像，应用：投影仪； 结论：物体成缩小实像时，像距小于物距； 物体成放大实像时，像距大于物距。 （3）u<f，v >u，正立放大的虚像，应用：放大镜； （4）u=f，不能成像。 4．说明： （1）u＝f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。 （2）u＝2f是像放大和缩小的分界点。成像特点：倒立、等大的实像。 （3）像距大于物距时成放大的实像（或虚像），像距小于物距时成倒立缩小的实像。 （4）凸透镜成实像时，“物近像远像变大，物远像近像变小。” 物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变大，像离凸透镜的距离也变大。 （5）凸透镜成虚像时，“物近像近像变小，物远像远像变大。” 物体离凸透镜由远移近时，成的像逐渐变小，像离凸透镜的距离也变小。 二、凸透镜成像规律的应用 1．照相机 （1）照相机原理：物距u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f。成像光路图： （2）照相机的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、缩小的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：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。 2．投影仪 （1）投影仪原理：物距u：f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距 v >2f。成像光路图： （2）投影仪的调节 ①调节依据：凸透镜成倒立、放大的实像时，物近像远像变大。 ②调节方法：像偏小，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 3．放大镜 （1）放大镜成像原理：当物距u<f 时，凸透镜成正立、放大的虚像，虚像与物体在同侧。成像光路图： （2）放大镜的调节 ①调节依据：凸透镜成虚像时，物近像近像变小。 ②调节方法：像偏小，物体稍微远离镜头，适当调节眼睛位置；像偏大，物体稍微靠近镜头，适当调节眼睛位置。 三、用作图法研究凸透镜成像规律 通过实验可以得出凸透镜成像的规律，我们用作图的方法也可以研究凸透镜成像的规律。 1．凸透镜的三条特殊光线 通过光心的光线传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。 2．用作图法研究凸透镜成像规律 （1）物距大于2倍焦距，即u＞2f 时，成倒立、缩小的实像，像距f<v<2f 。 u＞2f f＜u＜2f （2）物距大于焦距小于2倍焦距，即 f＜u＜2f 时，成倒立、放大的实像，像距v>2f。 （3）物距u＜f 时，凸透镜成正立、放大的虚像。 u＜f u=2f （4）物距u=2f 时，成倒立、等大的实像，像距v=2f （5）物距u=f 时，不成像。 清单07 眼睛和光学仪器 1．人眼看物原理：晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，把来自于物体的光会聚在视网膜上，形成倒立，缩小的实像。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，人就可以看到这个物体了。 2．正常眼的调节 睫状体放松时，晶状体比较薄，眼睛可以看清远处物体；睫状体收缩时，晶状体比较厚，眼睛可以看清近处物体。 正常眼睛的远点在无穷远，近点在大约10cm处，正常眼睛观察近处物体最清晰又不疲劳的明视距离大约是25cm。 3．近视眼及其矫正——凹透镜制成的近视眼镜 4．远视眼及其矫正——凸透镜制成的远视眼镜（老花镜） 5．眼镜的度数 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，即Φ=1/f 。眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值。例如：100度远视镜片的透镜焦度是1 m-1它的焦距是1 m。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。 四、显微镜和望远镜 1．显微镜 物镜：直径很大，能够会聚更多的光，使得所成的像更明亮。u>2f ，成倒立、放大的实像； 目镜：u<f，成正立、放大的虚像。 2．望远镜 目镜：u<f，成正立、放大的虚像； 物镜：f< u <2f，成倒立、放大的实像。 3．视角与距离物体的远近和物体大小有关。视角越大，人看到的物体越大、越清楚。 一、探究光的反射定律 【设计实验】 1．实验器材 激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。 ①量角器：测量入射角和反射角的度数。 ②可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。 2．实验与装置 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。用激光代替光线照射到镜面上，为了能观察到激光传播的路径，将激光笔贴着可以折的白纸板照射，并用笔记录下激光传播径迹，观察激光传播径迹并进行比较，从而找到光反射时遵循的规律。 【进行实验】 1．如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 2．让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 3．改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 4．把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 5．如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 1．记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° 2．入射光和对应的反射光的径迹 3．记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 1．分析实验现象 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。 2．实验结论 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 1．对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 2．让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. 3．实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 4．区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 二、探究平面镜成像的特点 【设计实验】 1．实验器材：薄玻璃板、白纸、两根相同的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。 2．确定像的位置方法：把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。 3．判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法：在玻璃板的前面，改变眼睛的位置，直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被点燃。 4.实验时，用玻璃板代替平面镜的目的：使用玻璃板，既可以成像，又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，这是“等效替代法”。 5．准备两支完全一样的蜡烛的目的：便于验证像与物体大小是否相等。 【进行实验】 ①如图所示，在桌面上铺一张白纸，沿着纸中间的直线上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。 ②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛，移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛，直到看上去好像被点燃一样，此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置，然后记下两支蜡烛的位置。 ③移开玻璃板，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来，再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。 ④改变点燃的蜡烛的位置，重做几次实验。 ⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时，观察白纸上面有没有烛焰的像。 ⑥记录实验数据与现象： 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜 距离/cm 像与物的 大小关系 1 2 3 【分析论证】 1．分析实验数据与现象，可得： ①因为两支蜡烛完全一样，其像与物完全重合，表明平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 ②比较两支蜡烛到玻璃板的距离，发现平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等相等。 ③平面镜所成的像和物体的连线与镜面垂直。 ④把光屏放在像的位置观察，结果发现光屏上没有（选填“有”或“没有”）出现蜡烛的像，实验说明：平面镜所成的像是虚（选填“虚”或“实”）像。 2．归纳结论 平面镜成像的特点：平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为： 平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。 三、探究光折射时的特点 【设计实验】 （1）实验器材：激光笔、半圆形玻璃砖、圆形刻度光盘（标有角度）。 （2）实验思路 如图所示，让激光笔发出的一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中，观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小。 让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。 让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。同时改变介质进行多次实验寻找普遍规律。 【进行实验】 ①如图甲所示，让一束光从空气以不同的角度射入玻璃砖中，观察光束在空气和玻璃砖中的径迹，并比较折射角和入射角的大小，将数据记入表格中。 ②如图乙所示，让激光笔发出的一束光从玻璃斜射入空气中，重复上述实验。 ③如图丙所示，让激光笔发出的一束光从空气垂直射入玻璃中（或从玻璃垂直射到空气中），观察光的传播路线。 甲 乙 丙 ④如图所示，让光从空气斜射入半圆形玻璃砖，同时逆着折射光射入另一束光，观察两束光在空气中的传播途径。 【收集证据】实验数据记录表格： 实验次数 介质 入射角 折射角 1 光从空气斜射入玻璃 2 光从空气斜射入玻璃 3 光从空气斜射入玻璃 4 光从空气垂直入玻璃 【分析论证】 1．当光从空气斜射入玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。 2．当光从空气垂直射入玻璃中时，传播方向不变。 3．光从玻璃斜射入空气中时，可以看到，进入空气中的折射光线就逆着原来入射光线的方向射出，就是说，在折射中光路也是可逆的，这时的折射角大于入射角。 综合以上分析，归纳出实验结论——光的折射特点： 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大；当入射角减小时，折射角也减小。 当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 在折射现象中，光路可逆。 实验四、探究凸透镜成像的规律 1．相关概念 （1）物距u：物体到透镜光心的距离，如图所示。 （2）像距v：像到透镜光心的距离，如图所示。 （3）焦距f：焦点到凸透镜光心的距离。 2．实验器材与实验装置图 （1）实验器材：凸透镜（焦距为10cm）、蜡烛、光屏、火柴、光具座。 （2）实验装置： 3．实验步骤 （1）在阳光或相距很远（例如5m）的灯光下用聚焦法测定凸透镜的焦距； （2）将蜡烛、凸透镜和光屏依次排列在一条直线上，调整蜡烛、凸透镜进行实验 和光屏的高度，使烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度上，如图所示； （3）将凸透镜固定在光具座中间50cm刻度处，把蜡烛放在较远处，使物距u＞2f（u＞20cm），移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，观察像的大小和正倒，同时测出此时的物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （4）把蜡烛向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离等于二倍焦距（u=20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，将数据记录在表格中。 （5）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间（10～20cm），移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像，观察像的正倒和大小，测出物距u和像距v，记录在表格中。 （6）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离为一倍焦距10cm（在焦点处） ，移动光屏，光屏上不成像；眼睛通过透镜也看不到虚像。 （7）把蜡烛继续向透镜移近，使蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距以内（小于10cm），移动光屏，光屏上不成像，眼睛通过透镜，能看到虚像，记录像的正倒和大小。测出物距u，记录在表格中。 （8）数据记录汇总 像与物距的关系 凸透镜的焦距f= 10 cm 实验 次数 物距 u/cm 物距与焦距 的关系 像的性质 像距 v/cm 虚实 大小 正倒 1 30 u > 2f 实像 缩小 倒立 15 2 20 u = 2f 实像 等大 倒立 20 3 15 2f >u >f 实像 放大 倒立 30 4 10 u =f 不成像 5 6 u <f 正立 放大 虚像 —— 4．分析与论证：分析上表记录，归纳出凸透镜成像的规律。 （1）焦点是成实像和虚像的分界点。物体在焦点以外成实像，焦点以内成虚像。 （2）二倍焦距是成放大和缩小像的分界点。物体在二倍焦距以外成缩小的像，在二倍焦距以内成放大的像。没有缩小的虚像。 （3）实像必异侧倒立，虚像必同侧正立（选填“倒立”或“正立”）。 （4）物距u＞像距v，像是缩小的；u＜v，像是放大的（选填“放大”或“缩小”）。 （5）成实像时，物体距离透镜越近，像距离透镜越远，像越大；物体距离透镜越远，像距离透镜越近，像越小。即成实像时，物近像远且大，物远像近且小。成虚像时，物体距离透镜越近，像越小，物体距离透镜越远，像越大。即物体越靠近焦点像越大。 记忆口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，物近（离焦点）像远像变大；虚像（与物）同侧正，实像异侧倒，像物相互跟着跑。 物距u 像的性质 物与像 的位置 像距v 光屏能 否承接 u>2f 倒立 缩小 实像 异侧 2f>v>f 能 u＝2f 倒立 等大 实像 异侧 v＝2f 能 f<u<2f 倒立 放大 实像 异侧 v>2f 能 u＝f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 同侧 |v|>u 不能 5．交流讨论 （1）在做实验时, 某同学无论怎样移动光屏, 都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有： ①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上； ②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内； ③蜡烛的位置在透镜的焦点上。 （2）用卡片把透镜遮住一部分，光屏上得到烛焰的像性质不变，也是完整的，但亮度会变暗些。 （3）蜡烛长度变短时，像在光屏上将会向上移动。调节方法：①将光屏向上移动；②将蜡烛向上移动；③将透镜和光屏向下调节. 1．下列物体中，全部是光源的是（　　） A．耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛、萤火虫 B．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石 C．篝火、正在发光的灯泡、夜空中点点繁星 D．正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳 【答案】D 【详解】A．耀眼的玻璃幕墙、明目善睐的大眼睛不能自行发光，不是光源，故A不符合题意； B．光彩夺目的钻石不能自行发光，不是光源，故B不符合题意； C．夜空中点点的繁星大多是恒星，能自行发光，是光源，也有一些是行星，不能自行发光，不是光源，故C不符合题意； D．正在播新闻的电视屏幕、燃烧的篝火、太阳都能自行发光，都是光源，故D符合题意。 故选D。 2．关于光速，下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在真空中的传播速度为3.0×108m/s C．光在水中的速度大约是真空中光速的 D．科学家不可以使光的速度减慢 【答案】B 【详解】AB．光在真空中的传播速度是3.0×108m/s，光在其他介质中传播的速度小于在真空中传播的速度，故A错误，B正确； C．光在水中的速度是真空中光速的，光在玻璃中的速度是真空中光速的，故C错误； D．由于光在不同的介质中传播的速度不同，因此可以使光的速度减慢，故D错误。 故选B。 3．在如图所示的关于光反射的光路图中，不可能发生的是（　　） A B C D 【答案】B 【详解】由光的反射定律知，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，故ACD正确，不符合题意，B错误，符合题意。故选B。 4. 将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 【答案】A 【详解】根据平面镜成虚像的特点可知，烛焰的像是正立、等大的虚像，在平面镜后面实际上是没有烛焰的，像点S'是虚像，虚像S'是由图中的无数条反射光线的反向延长线会聚而成的。 故选A。 5. 下列现象与彩虹的形成原理相同的是（　　） A．池水映明月 B．形影紧相依 C．镜子正衣冠 D．潭清疑水浅 【答案】D 【详解】雨过天晴时，天空中会有大量小水珠，太阳光经过小水珠时发生了色散，彩虹的形成属于光的折射现象； A．池水映明月是平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意； B．形影紧相依中影子的形成是光线经过不透明物体时被遮挡形成的，属于光的直线传播现象，故B不符合题意； C．镜子正衣冠是平面镜成像，属于光的反射，故C不符合题意； D．潭清疑水浅是光从水中斜射入空气中时，在水面发生了偏折，属于光的折射现象，故D符合题意。 故选D。 6. 利用如图所示的实验装置探究光的反射定律，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把纸板NOF向前折或向后折，观察能否在NOF上看到反射光线。这一步实验是为了探究（　　） A．反射角等于入射角 B．反射光线与入射光线分别位于法线两侧 C．反射光线与入射光线、法线在同一平面内 D．反射时光路是可逆的 【答案】C 【详解】A．探究反射角等于入射角时，需要多次改变入射光线与法线的夹角，测出入射角与对应的反射角，再比较反射角与对应入射角的大小关系，得出结论；故A不符合题意； B．反射光线与入射光线分别位于法线两侧时，是通过观察反射光线与入射光线在法线两侧的位置进行判断的，故B不符合题意； C．探究反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内时，把纸板NOF向前折或向后折，观察能否在NOF上看到反射光线，故C符合题意； D．探究反射时光路是否可逆的时，是逆着反射光线入射，观察反射光线是否沿着原入射光线出射，故D不符合题意。 故选C。 7．如图一只鸟在浅水区觅食，水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则（　　） A．倒影是实像 B．黑影是光的反射形成的 C．鸟飞离水面时，它的倒影会变小 D．由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟 【答案】D 【详解】A．倒影属于平面镜成像，是因光的反射形成的虚像。故A不符合题意； B．图中的黑影是由于光的直线传播在水鸟背光一侧形成的暗区域。故B不符合题意； C．根据平面镜成像特点可知，像与物大小相等，因此鸟飞离水面时，它的倒影大小不变，故C不符合题意； D．人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了漫反射，使反射光射向各个方向。故D符合题意。 故选D。 8. 图所示是光由空气斜射入玻璃时发生折射的光路图，一束光沿AO方向斜射到空气和玻璃交界面PQ上的O点，并沿着OB方向射出，MN是法线。下列说法正确的是（　　） A．∠AOP是入射角 B．∠NOB是折射角 C．若入射角增大，折射角会减小 D．若光沿着BO方向入射，不会沿着OA方向射出 【答案】B 【详解】A．∠AOP是入射光线与界面的夹角，不是入射角，故A错误； B．∠NOB是折射光线与法线的夹角，是折射角，故B正确； C．根据折射规律，若入射角增大，折射角会增大，故C错误； D．光的折射过程中，光路是可逆的，若光沿着BO方向入射，会沿着OA方向射出，故D错误。 故选B。 9．如图，用三棱镜对太阳光探究，我们对太阳光有了更多的了解，以下说法错误的是（　　） A．在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光由多种色光组成 B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，可以适当增加光屏与三棱镜间的距离 C．彩色光带以外不存在其它的光 D．彩色光带的下方的颜色是紫色 【答案】C 【详解】A．当太阳光经过三棱镜后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象；阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带，这说明太阳光是多种色光混合而成的，故A正确，不符合题意； B．如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，则应增大彩色光带的宽度，即适当增大光屏与三棱镜间的距离，故B正确，不符合题意； CD．太阳光是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的色光组成的，且光屏上A为红光，B为紫光，在紫光以外的不可见光有紫外线，紫外线能使荧光物质发光，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 10．图中画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形．其中凸透镜是 A．a B．b.d C．c D．a.b.c.d 【答案】C 【详解】凸透镜和凹透镜对光路的改变都是遵循光的折射原理． 凸透镜是中心厚边缘薄，光路经透镜两次折射都是向靠近光轴方向（中心的方向）偏折，所以它有会聚作用． 凹透镜是中心薄边缘厚，光路经透镜两次折射都是向远离光轴方向（中心的方向）偏折，所以它有发散作用．从a、b、c、d四个图可以看出对光有会聚作用的只有c，故C符合题意为答案． 11．现代生活中，手机给人们带来了许多便利，但长时间看手机屏幕，容易导致视力下降。如图所示的四幅图是眼球成像及视力矫正的示意图，其中属于近视眼的成因及其矫正的是（　　） A．甲、乙 B．甲、丁 C．丙、乙 D．丙、丁 【答案】A 【解析】长时间看手机屏幕，容易导致视力下降，该眼睛是近视眼；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方。 甲图成像在视网膜之前，是近视眼的成因，乙图佩戴凹透镜，是近视眼的矫正； 丙图成像在视网膜之后，是远视眼的成因，丁图佩戴凸透镜，是远视眼的矫正。 故选A。 12．小虎用如图所示装置探究凸透镜成像规律，此时光屏上恰好出现清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．光屏上成的是倒立、缩小的实像 B．利用此时的成像规律可以制成投影仪 C．生活中利用这种透镜可以矫正近视眼 D．单独将凸透镜左、右移动，光屏上都可以重新成像 【答案】B 【详解】AB．由图可知，物距小于像距，光屏上成倒立、放大的实像，投影仪根据此原理制成的，故A错误，B正确； C．近视眼的矫正需要佩戴凹透镜，远视眼的矫正需要佩戴凸透镜，故C错误； D．保持蜡烛和光屏的位置不变，只将凸透镜向右移动适当距离，根据折射现象中光路可逆可知，当物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，但是单独将凸透镜左移动，如果物距小于一倍焦距时，此时不能成像，故D错误。 故选B。 13．一束光从水中斜射入空气时，其折射光线恰巧经过凸透镜的光心（如图），请画出水中的大致入射光线和经过凸透镜的折射光线。    【答案】   【详解】光由水中斜射进入空气中时，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，由此在法线左侧的水中画出入射光线；凸透镜光心的光线传播方向不改变，据此画出经过凸透镜的折射光线。如图所示    14．如图，O是透镜的光心，来自物体AB的光线a平行于主光轴，经过透镜后的光线过主光轴的一点。 （1）在图中①画出b经透镜后的光线；②标出右侧焦点F的位置；③标出物距u______； （2）AB经透镜所成的像是______（选填“倒立”“正立”）、______（选填“放大”“等大”“缩小”）的______（选填“实”“虚”）像。      【答案】     倒立     缩小     实 【解析】 （1）[1]①过凸透镜光心的光线沿直线传播方向不变，据此画出b经透镜后的光线。 ②凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫凸透镜的焦点。平行于主光轴的光线过焦点，据此标出右侧焦点F的位置。 ③物体到凸透镜的距离叫物距。据此标出物距u，如下图所示： （2）[2][3][4]由上图可知，AB经透镜成倒立、缩小的像，因为是实际光线会聚而成，所以是实像。故AB经透镜所成的像是倒立、缩小的实像。 15．目前，购物支付已进入“刷脸”时代，如图所示，消费者结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描，确认相关信息后，即可迅速完成交易。摄像头相当于一个_______镜，当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮_______（选填“人脸”或“显示屏”），人脸通过摄像头成一个_______的实像。 【答案】   凸透     人脸     倒立 【解析】 [1]摄像头由多个镜片组成，但总体上相当于一个凸透镜。 [2]当人靠近摄像头时：光源自动打开，照亮人脸，这样摄像头能清晰的完成拍照确认。 [3]摄像头的成像原理类似于照相机，所以人脸通过镜头成倒立缩小的实像。 16．清晨，小草的露珠下面的叶脉看起来比较大，这是露珠产生了_____镜的功能，形成了放大的_____（选填“实”或“虚”）像，这是由于光的_____射现象的结果。 【答案】 放大     虚     折 【详解】[1][2]露珠在外形上相当于一个凸透镜，而叶子离露珠较近，处于凸透镜焦距以内，成正立、放大的虚像。 [3]露珠在外形上相当于一个凸透镜，凸透镜成像是光的折射现象。 17．“激光准直”技术是应用光的 _____原理；汽车利用观后镜看清后面的车辆（物体）是光的 _____现象；鱼缸中的金鱼变大了是光的 _____缘故。 【答案】直线传播     反射     折射 【详解】 [1]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。“激光准直”技术是应用光的直线传播原理。 [2]汽车观后镜是凸面镜，能看清后面的车辆（物体）是光的反射现象。 [3]鱼缸中的金鱼“变大”，鱼缸中的水起到了放大镜的作用，属于凸透镜成像，是光的折射的缘故。 18．如图所示，蜡烛在光屏上成一个清晰的像，这个像是 ______（选填“倒立”或“正立”） ______（选填“放大”或“缩小”）的实像。此原理可应用在 _____（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】   倒立     放大     投影仪 【详解】 [1][2]物体到凸透镜的距离是物距，像到凸透镜的距离是像距。如图所示，物距小于像距，在光屏上成一个清晰的像，则物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，像距位于二倍焦距以外，此时成倒立、放大的实像。 [3]投影仪的成像原理是物距位于一倍焦距与二倍焦距之间，像距位于二倍焦距以外，在光屏上成倒立、放大的实像，所以该原理应用在投影仪上。 19．某同学为进一步了解“视力矫正”的原理，做了如图所示实验。他将近视眼镜片放在发光体和凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了；使光屏远离透镜，又能在光屏上看到发光体清晰的像，说明近视眼镜片对光线有______作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间，______（能/不能）重复上面的实验。 【答案】     发散     能 【详解】[1][2]在发光体和凸透镜之间放置近视眼镜，发现光屏上原来的清晰的像变模糊了，使光屏远离透镜，就能在光屏上看到发光体清晰的像，说明像距变大是由于光线延迟会聚造成的。故近视眼镜片对光线有发散作用。如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间，发光体发出的光线在经过凸透镜的会聚后，再经过近视眼镜片的发散作用，光线的会聚会被延迟，此时使光屏远离透镜，就可以看见清晰的像。所以如果把眼镜片放在凸透镜和光屏之间，能重复上面的实验。 20. 于老师在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图。 （1）圆筒的 _____（A/B）端是用半透明薄纸制成的光屏； （2）用制成的圆形小孔成像观察仪观察静物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将 _____（变大/变小/不变）； （3）所成的像的大小与像到小孔的距离 _____（有关/无关），若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔，成的像的形状 _____（不变/改变）。 【答案】 A 变大 有关 不变 【详解】（1）由图可知，易拉罐左端为小孔，圆筒从右端插入，为了减小外面光线的影响，看得更清楚，A端是用半透明薄纸制成的光屏。 （2）小孔成像时，所成像的大小与物距和像距有关，当物距不变时，增大光屏与小孔之间距离，即增大像距，则光屏上的像将变大。 （3）小孔成像时，所成像的大小与物距和像距有关；小孔成像成的是物体的像，所成像的形状与小孔的形状无关，若将圆形小孔的形状改为三角形的小孔，成的像的形状不变。 21．在“探究透镜成像的规律”实验中，实验装置如图所示。将透镜固定在光具座50cm刻度处，所用凸透镜的焦距是10cm。 （1）为了使烛焰的像成在光屏中央，应调节凸透镜、光屏和蜡烛，使它们的中心的位置大致在______； （2）当把蜡烛放到20cm刻度处时，移动光屏可得到一个倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像； （3）当把蜡烛移到35cm刻度处时，移动光屏可得到一个清晰的像。照相机、投影仪、放大镜这三种光学仪器正常使用时，原理与这种成像规律相同的是______。若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜，______（选填“可以”或“不可以”）在光屏上再次呈现清晰的像； （4）随着实验的进行，蜡烛会慢慢消耗，光屏上烛焰的像将______（选填“向上”或“向下”）移动； （5）若有一只苍蝇落到凸透镜上，则光屏上______（选填“能”或“不能”）成完整的烛的像。 【答案】    同一高度     缩小     投影仪     可以     向上     能 【详解】 （1）[1]凸透镜成像实验时，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，目的是成像在光屏的中心。 （2）[2]当把蜡烛放到20.0cm刻度处时，此时的物距为30.0cm，而凸透镜的焦距是10.0cm，此时物距大于二倍焦距，移动光屏可得到一个倒立、缩小的实像。 （3）[3][4]当把蜡烛移到35.0cm刻度处时，此时的物距为15.0cm，而凸透镜的焦距是10.0.cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成的是倒立、放大的实像，投影仪的成像原理是物距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，与这种成像规律相同，若保持蜡烛和光屏位置不变，移动凸透镜，由于光路具有可逆性，当物距在二倍焦距以外时，在光屏上依然可以成清晰的像，此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像。 （4）[5]实验时间过长时，蜡烛将会消耗，物体向下移动，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，像将向上移动。 （5）[6]若有一只苍蝇落到凸透镜上，遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成完整的像，只是折射光线减少，会聚成的像变暗，但光屏上依然可以成完整的像。 22．在学完凸透镜成像规律后，小滨选择了一块焦距未知的凸透镜，对凸透镜成像特点作了进一步探究。 （1）为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该凸透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个最小最亮的光斑，该点即为凸透镜的___________。他测出该凸透镜的焦距为； （2）实验时应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调节到同一高度，目的是___________； （3）如下图所示，蜡烛在图示位置时，光屏上呈现出清晰的像，则此时烛焰所成的像是___________（选填“缩小”“等大”或“放大”）、倒立的实像，生活中的___________就是利用这一原理制成的。如果使烛焰沿主轴向左移动，仍要在光屏上得到清晰的像，则光屏应向___________（选填“左”或“右”）移动，且移动的距离___________（选填“大于”“等于”或“小于”）； （4）接着小滨又用红色的发光二极管按“F”字样镶嵌在白色不透明方格板上代替烛焰作为光源。将光源“F”放在距该透镜处，其大小如下图甲所示，调整后，在光屏上得到清晰像，再用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，在光屏上所成像可能是下图乙四幅图中的___________。 【答案】    焦点     使像呈现在光屏中央     放大     投影仪     左     大于     D 【解析】 （1）[1]一束平行光正对射向该凸透镜，经过凸透镜折射后会相交于主光轴，调节主光轴上光屏位置到相交的点，会在光屏上得到一个最小最亮的光斑，即凸透镜的焦点。 （2）[2]在探究凸透镜成像规律的实验中，为了使像呈现在光屏的中央，应该调节烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度上。 （3）[3][4]由图可知，凸透镜在40.0cm处，蜡烛在25.0cm处，此时物距为 u=40.0cm-25.0cm=15.0cm 而凸透镜的焦距为10cm，物距大于一倍焦距且小于两倍焦距，成倒立、放大的实像，生活中投影仪是根据这一原理制成的。 [5][6]将烛焰沿主轴向左移动，此时的物距 即物距增大了，相距减小，要想在光屏上仍然得到清晰的像，光屏也应该像左移动才行；此时的像距大于物距，则光屏移动的距离应该大于3cm。 （4）[7]将光源“F”放在距该透镜30cm处，即物距为30cm，而凸透镜的焦距为10cm，物距大于两倍焦距，在光屏上成倒立、缩小的实像。用遮光罩将凸透镜的上半部分遮住，只是减少了部分折射光线，光屏上依然成完整的像。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 23．老师上课时拿个水晶球，让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像，引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”，给同学们准备了凸透镜、凹透镜，光具座、蜡烛、光屏，火柴盒。 （1）小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图1（甲）所示的光斑，你认为他应该选择______（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。 （2）为了使烛焰的像出现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使烛焰和光屏的中心在______。 （3）如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像。 （4）当烛焰距离凸透镜35cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰、倒立、______的实像，生活中利用这一原理制成的光学仪器是______（填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。 （5）实验后，该同学取下自己所带的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间靠近透镜的位置，光屏上原来清晰的像变模糊了，他将光屏向靠近透镜方向移动一段距离后，原来模糊的像又变清晰了，说明该同学所带的是______眼镜。（选填“近视”或“远视”） 【答案】     乙     同一高度上     缩小     照相机     远视 【解析】 （1）[1]图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜进行实验。 （2）[2]在实验中，为使像能成在光屏的中心，便于观察成像情况，应调整烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。 （4）[3][4]由图知，当物距为20.0cm时，像距也为20.0cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2倍焦距时，成倒立等大的实像，此时像距与物距相等，所以 2f=20.0cm f=10.0cm 烛焰距凸透镜35cm时，物距大于二倍焦距，此时成倒立缩小的实像，日常生活中利用这一原理制成的光学仪器是照相机。 由于凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以要使烛焰在光屏上所成像变大，应保持透镜的位置不动，将蜡烛靠近凸透镜，同时将光屏远离凸透镜; （5）[5]根据题意可知，该同学取下自己所戴的眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，成像会靠近透镜，说明加上同学的眼镜后，凸透镜对光线的偏折能力增强了，所以该同学所戴的是凸透镜，也就远视镜。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$