第3课时　光的折射　透镜及其应用课件--2025年四川中考物理一轮复习

第一单元　声、光、热 一轮考点复习 _______________ 返回菜单 末页 第3课时　光的折射　透镜及其应用 基础知识 归类探究 限时集训 目录 1. 光的折射 定　　义：光从一种介质 　斜射入　另一种介质时，光路发生偏折，叫作光的折射现象。 规　　律：(1)光发生折射时，折射光线与入射光线、法线在 　同一平面　内(三线共面)。 (2)折射光线和入射光线分居法线两侧(法线居中)。 (3)光从空气中斜射入水或其他介质时，折射光线靠近法线偏折，折射角 　小于　入射角(空气中的角大)，当入射角增大时，折射角 　增大　。 (4)光垂直射向界面时，传播方向 　不改变　(折射角和入射角等于0°)。 说　　明：(1)光在折射时，光路是可逆的。 (2)光从空气斜射入其他介质或从其他介质斜射入空气时，空气中的角总是大角，即不论空气中的角是入射角还是折射角，总比其他介质中的角大。 (3)无论是从岸上看水中的物体，还是从水中看岸上的物体，看到的都是变高了的虚像，如水中鱼的实际位置比看到的要低。 斜射入　 同一平面　 小于　 增大　 不改变　 基 础 知 识 2. 光的色散和颜色 定　 　义：太阳光(白光)通过棱镜后被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫作光的 　色散　，其实质是光的折射，如雨后彩虹。 色光的“三原色”： 　红　、 　绿　、 　蓝　。利用这三种色光能混合出各种色光。 说　 　明：(1)在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，这两种光是人眼都不能看见的光，分别被用在电视遥控器、验钞机等方面，其实质是电磁波。 (2)颜料的三原色是红、黄、蓝。 物体的颜色：透明物体的颜色由它透过的光的颜色决定，不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定，白色物体会反射所有色光，黑色物体会吸收所有色光。 色散　 红　 绿　 蓝　 3. 凸透镜和凹透镜 凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜叫凸透镜。 凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜叫凹透镜。 说　　明：会聚和发散是折射光线相对于入射光线而言的，入射光线延长线相对折射光线偏向主光轴是凹透镜，反之是凸透镜。 作　　用：凸透镜对光线起 　会聚　作用，凹透镜对光线起 　发散　作用。 透镜的三条特殊光线：(1)可概括为平行过焦、过心不变、过焦平行。 (2)焦点(F)到透镜光心(O)的距离叫 　焦距　。折射时，光路也是 　可逆的　。 说　　明：凸透镜表面越凸，焦距越短，折光能力越强。 会聚　 发散　 焦距　 可逆的　 4. 凸透镜成像规律及应用 (1)成像规律表 物距u 像的性质 应用 举例 倒、正 大、小 虚、实 与物体在 像距v u＞2f 倒 缩小 实 异侧 f＜v＜2f 照相机 u＝2f 倒 等大 实 异侧 v＝2f 测焦距 f＜u＜2f 倒 放大 实 异侧 v＞2f 投影仪 u＝f 不成像，光经过凸透镜平行于主光轴 获得平 行光源 u＜f 正 放大 虚 同侧 v＞u 放大镜 (2)巧记规律：①一倍焦距分虚实，内虚外实，二倍焦距分大小，远小近大。②成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小；成虚像时，物近像近像变小，物远像远像变大。即无论成实像还是虚像，都是物体离焦点越近，像越大，像距也越大。③实像皆 　倒立　，且分居两侧，虚像皆  　 正，且是同侧。 (3)探究凸透镜成像规律时，无论如何移动光屏，均得不到像的原因：一是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在 　同一高度　；二是蜡烛在焦点上或在一倍焦距以内。遮住凸透镜的一部分，成像性质不变，只是像变 　暗　了，像还是一个完整的像。 倒立　 正立 同一高度　 暗　 5. 眼睛 类型 近视眼 远视眼 视觉特征 近处清晰，远处模糊 远处清晰，近处模糊 成因 晶状体太 　厚　，折光能力太  　强　 晶状体太 　薄　，折光能力太  　弱　 成像位置 远处物体的像成在视网膜 　前　方 近处物体的像成在视网膜 　后　方 矫正的方法 配戴用 　凹　透镜制成的眼镜 配戴用 　凸　透镜制成的眼镜 构　　造：人的眼睛相当于一个可以自动调节 　焦距　的照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于照相机的 　凸透镜(或镜头)　，视网膜相当于照相机的 　胶片　。 说　　明：正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离，约为25cm，叫作明视距离。 厚　 强　 薄　 弱　 前　 后　 凹　 凸　 焦距　 凸透镜(或镜头)　 胶片　 　[2023·自贡]一束光线(与水面成锐角)由空气斜射入水中时，入射角为α，反射角为β，折射角为γ，则(　B　) A. α＞β＞γ B. α＝β＞γ C. α＝β＜γ D. α＜β＜γ 【解析】一束光线(与水面成锐角)由空气斜射入水中时，由于反射角等于入射角，所以β＝α；当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即γ＜α，则α＝β＞γ。 B 归 类 探 究 类型之一　理解光的折射规律 【变式1】　[2024·烟台]蓝蓝的天上白云飘，站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动，下列说法正确的是(　D　) A. 看到的水中的鱼是实像 B. 看到的水中的云是实像 C. 看到的水中的云是由于光的折射形成的 D. 看到的水中的鱼是由于光的折射形成的 D 【变式2】　[2024·广安]如图所示，请作出这束光从三棱镜斜面射出的折射光线的大致方向。 【答案】 如答图所示。 答图 【解析】当光线从空气斜射入其他透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其他介质斜射入空气时，则折射角大于入射角。光从玻璃斜射入空气中，首先过入射点画出法线，然后根据折射角大于入射角，画出折射光线。 答图 　[2024·重庆A卷]下列关于白居易的《暮江吟》中描述的光现象，解释正确的是(　B　) A. 一道残阳铺水中——水中的“夕阳”是由于光的折射形成的 B. 半江瑟瑟半江红——江面呈现出红色是江面反射红光的原因 C. 可怜九月初三夜——九月初三夜空的弯月是自然界中的光源 D. 露似真珠月似弓——露珠特别明亮是白光发生了色散的原因 B 类型之二　知道光的色散现象　了解物体颜色的形成 【变式3】　[2023·苏州]“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它(　A　) A. 反射了红光 B. 吸收了红光 C. 反射了红、绿、蓝光 D. 吸收了红、绿、蓝光 A 　[2024·内江]如图所示，F是凸透镜的焦点，a、b、c是三条入射光线，请画出这三条光线经过凸透镜后的出射光线。 【答案】 如答图所示。 【解析】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，过光心的光经凸透镜折射后方向不变，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。 答图 类型之三　知道透镜对光线的作用 【变式4】　[2024·达州]一束平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后在水面发生反射和折射，请完成光路图。 【答案】 如答图所示。 答图 【解析】平行于主光轴的光线，经过凸透镜后折射会经过焦点，然后在水面上根据反射和折射定律画出光线即可。 答图 　[2024·南充]如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 (1)如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为 　9.0　cm。 (2)该同学移动蜡烛、水透镜和光屏至图乙所示的位置时，恰好能在光屏上看到清晰、 　放大　(填“放大”“缩小”或“等大”)的像，若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上 　能　(填“能”或“不能”)看到清晰的像。 9.0　 放大 能　 类型之四　探究凸透镜成像规律 (3)在(2)中将蜡烛与光屏位置对调后的场景下，该同学取了一副眼镜给水透镜“戴上”，如图丙所示，发现光屏上的像变模糊，当往水透镜中加入适量的水后，发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该眼镜是 　近视　(填“近视”或“远视”)眼镜。 近视　 【变式5】　[2024·眉山]小龙在“探究凸透镜成像的规律”实验中，进行了如下探究： (1)如图甲所示，平行光正对着凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则凸透镜的焦距是 　10.0　cm。 (2)将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上。点燃蜡烛，发现烛焰在光屏上所成的像如图乙所示，产生这一现象的原因是烛焰中心、凸透镜光心和光屏中心 　不在　(填“在”或“不在”)同一高度。 10.0　 不在　 (3)如图丙所示，光屏上呈现清晰的像，与生活中 　照相机　(填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)的原理相同。凸透镜位置不动，将蜡烛向凸透镜方向移动10cm，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向 　右　(填“左”或“右”)移动，像将变 　大　。 (4)手机的摄像头相当于凸透镜，在日常生活中该类透镜可以用来矫正 　远视眼　(填“近视眼”或“远视眼”)。 照相机　 右　 大　 远视眼　 　[2024·凉山州]与主光轴平行的光线AB是凹透镜的一条折射光线，经过平面镜反射之后反射光线为BC，请画出折射光线AB的入射光线及平面镜的位置。 【答案】 如答图所示。 答图 答图 【解析】延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴，由此画出折射光线AB的入射光线；过入射点作反射光线与入射光线夹角∠ABC的平分线，即法线，平面镜就在过入射点垂直于法线的位置，由此作出平面镜。 [预测变形][2024·宜宾]据专家介绍，12～18岁是青少年近视的高发期，爱眼护眼势在必行。如图所示， 　乙　(填“甲”或“乙”)图表示近视眼成像原理，应配戴 　丁　(填“丙”或“丁”)图的眼镜进行矫正。 乙　 丁　 利用“负迁移”设置“陷阱” 　如图所示，光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点，现小明想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择 　　　　(填“甲”或“乙”)透镜。 小明选择好透镜后在光具座上进行实验：当物体距离透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动2cm，在光屏上又成一清晰缩小的实像；当物体距离透镜4cm时，成 　　　　　像，在照相机、放大镜和投影仪中，成像情况与此类似的是 　　　　。 【错解】 甲　倒立、缩小、实　照相机 【错因分析】 没有正确理解凸透镜和凹透镜对光的作用。 【正解】 乙　正立、放大、虚　放大镜 1. [2024·重庆B卷]如图所示，智能快递车正在运送包裹，用户通过人脸识别取货。下列分析正确的是(　B　) A. 用户看见快递车，是因为光在它表面发生了折射 B. 地面出现快递车的影子，是光的直线传播形成的 C. 智能快递车上的摄像头利用了光的反射原理工作 D. 人脸识别时，人通过摄像头成倒立、等大的虚像 B 限 时 集 训 2. [2024·达州]光，让我们的世界充满温暖，让我们的世界绚丽多彩。下列有关光现象的描述错误的是(　D　) A. 甲图中射击时要求“三点一线”，是利用光的直线传播原理 B. 乙图中太阳光经过三棱镜后，在白屏上呈现彩色光带，说明太阳光是由多种色光混合而成 C. 丙图中通过平静的湖面可以看到廊桥在水中的倒影，这是光的反射现象 D. 丁图中我们透过放大镜看到的是正立、放大的实像 D 3. [2024·眉山]周六，小龙同学又开始了他的家庭实验：他在桌面上放一个空碗，碗内底部放一枚硬币，让弟弟看过去，没有看见硬币，如图甲所示；弟弟保持不动，小龙慢慢往碗中倒水，弟弟突然看见碗中出现了一枚“硬币”，如图乙所示。对此现象，下列分析正确的是(　B　) A. 看见硬币，说明硬币是光源 B. 没有看见硬币，是因为光的直线传播 C. 看见的“硬币”，是光的反射形成的虚像 D. 看见硬币，表明光在水中的传播速度比在空气中的传播速度快 4. [2023·成都]“因为有了光，自然界才绚丽多彩，世界才生机勃勃……”，下列对光现象描述正确的是(　D　) A. 太阳发出的光沿直线传播到达学校操场 B. 太阳光照在人身上的反射不遵循光的反射定律 C. 通过天文望远镜看到月球环形山，此时像与物等大 D. 白光经三棱镜分解成的彩色光，可通过凸透镜合成白光 B D 5. [2024·泸州]下列泸州市全国重点文物保护单位中所描述光现象的原理，与“潭清疑水浅”所描述光现象的原理相同的是(　D　) A. 甲图，“龙脑桥”在水中的倒影清晰可见 B. 乙图，“报恩塔”在阳光下看起来呈白色 C. 丙图，“尧坝镇古建筑群”夜晚出现的笔直光柱 D. 丁图，在“春秋祠”喝水，透过水杯看到“变形”的手指 D 6. [2024·凉山州]某同学进行“探究凸透镜成像的规律”实验，凸透镜、蜡烛和光屏的位置如图所示，光屏上恰好呈现了清晰的像(未标出)，此时光屏上成倒立、 　放大　(填“放大”“缩小”或“等大”)的实像，支架对光屏的支持力与光屏的重力是一对 　平衡力　(填“相互作用力”或“平衡力”)。 放大　 平衡力　 7. [2022·泰安]光学知识在我们的生活、学习中有着广泛应用。下列说法中(　B　) ①近视眼镜是凸透镜，利用了凸透镜对光有会聚作用 ②照相时，被照者应位于镜头二倍焦距以外 ③放大镜能放大地图，利用了光通过凸透镜能成正立、放大的实像的原理 ④阳光下绿树的影子是光沿直线传播形成的 A. 只有①④正确 B. 只有②④正确 C. 只有②③正确 D. 只有①③正确 B 8. [2024·泸州]小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，选用的凸透镜焦距为10cm。 (1)实验前应在光具座上将蜡烛焰心、透镜光心和光屏中心调到 　同一高度　。 (2)蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，光屏上呈现烛焰清晰的像，保持透镜不动，将蜡烛移到光具座上30cm刻度线位置时，要在光屏上再次呈现清晰的像，应将光屏向 　右　移动。 (3)将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置远离透镜移动时，所成的像逐渐变小；若将蜡烛从光具座上40cm刻度线位置靠近透镜移动，则像的大小将 　变小　。 同一高度　 右　 变小　 9. [2024·广安]爱动手爱思考的小军，在做了“探究凸透镜成像规律”实验后，又选用了焦距未知的凸透镜进行拓展探究。 (1)将凸透镜安装在光具座上，用平行光作为光源，移动光屏直至光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜的焦距为 　10.0　(要求估读)cm。 (2)在实验过程中，当物距为5cm时所成像与生活中的 　放大镜　(写出一种即可)所成像的规律相同。 10.0　 放大镜　 (3)蜡烛随着燃烧而变短，小军发现光屏上所成的像向上移动，从而影响了实验的进行，如图乙所示。为解决这一问题，你认为他最合理的调整方法是 　C　。 A. 只需将光屏适当上移 B. 只需将凸透镜适当下移 C. 将光屏和凸透镜都适当下移 D. 以上操作均可行 (4)小军认为在实验过程中用蜡烛作为发光体除容易变短外，还存在一些不足之处，比如： 　烛焰不稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等　(写出合理的一条即可)。 C　 烛焰不 稳定，火焰在有风的时候会晃动，且对环境有污染等　 10. [2024·宜宾]如图所示，根据透镜对光的作用，将图中三条光线补充完整。 【答案】 如答图所示。 答图 【解析】平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点；过光心的光线传播方向不改变；经凹透镜折射后平行于主光轴的光线，其入射光线的延长线过焦点。 答图 $$