专题04 光现象和凸透镜的成像规律（期末复习讲义）八年级物理上学期新教材人教版

该初中物理期末复习讲义围绕“光现象和凸透镜成像规律”，通过核心考点表格系统整合光的直线传播、反射、折射、色散及透镜应用五大模块，以知识框架图呈现“条件-现象-规律-应用”逻辑链，配套高频易错点汇总，清晰呈现重难点分布与内在联系。 讲义亮点在于科学探究与科学思维培养，设计9类典型题型（如“探究凸透镜成像规律”实验题），典例附解题技巧强调模型建构与证据分析，基础/重难/综合练习适配分层需求。教师可依此实施精准教学，学生能自主突破易错点，提升物理观念应用与问题解决能力。

专题04 光现象和凸透镜的成像规律（期末复习讲义） 核心考点 内容要点 命题趋势 光的直线传播 1. 光的直线传播条件； 2. 常见现象（影子、日食、月食、小孔成像）； 3. 光速 基础必考题，以选择题、填空题为主，重点考查现象判断与光速记忆，偶尔结合生活场景考查应用 光的反射 1. 反射定律（三线共面、两线分居、两角相等）； 2. 反射分类（镜面反射、漫反射）； 3. 平面镜成像特点（等大、等距、垂直、虚像）； 4. 平面镜应用（成像、改变光路） 高频核心考点，覆盖选择题、填空题、实验题、作图题，实验题重点考查“探究平面镜成像特点”，作图题考查光的反射光路或平面镜成像光路 光的折射 1. 折射规律（三线共面、两线分居、空气侧角大）；2. 常见折射现象（筷子弯折、池水变浅、海市蜃楼）；3. 折射光路作图 重点考点，以选择题、填空题、作图题为主，现象判断与光路作图是命题热点，偶尔结合实验考查折射规律验证 光的色散与看不见的光 1. 色散现象（白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）； 2. 色光三原色（红、绿、蓝）与颜料三原色（红、黄、蓝）； 3. 看不见的光（红外线热效应、紫外线荧光效应） 中频考点，以选择题、填空题为主，重点考查色散现象、色光三原色及红外线/紫外线的应用，难度较低 透镜及其应用 1. 透镜分类（凸透镜会聚、凹透镜发散）； 2. 凸透镜成像规律； 3. 透镜应用（照相机、投影仪、放大镜、近视镜、远视镜）； 4. 眼睛的结构与视力矫正。 核心难点考点，覆盖所有题型，选择题/填空题考查成像规律与应用，实验题重点考查“探究凸透镜成像规律”，作图题考查透镜光路，应用题结合生活器材原理分析 在复习过程中，建议将理论知识与实际生活中的现象相结合，以加深对光现象和凸透镜成像规律的理解。例如，可以通过观察日常生活中的影子变化、水面折射等现象，进一步理解光的直线传播和折射规律。同时，针对平面镜成像的特点，可以结合镜子的实际使用场景，分析其成像原理及应用方式。对于透镜部分，建议通过动手实验探究凸透镜成像规律，掌握不同物距条件下成像的变化特点，并结合照相机、放大镜等实际工具，理解其工作原理。此外，在作图题的练习中，应注重光路图的规范绘制，确保每一步推导清晰准确，从而提升解题效率与准确性。 期末高频易错点汇总 1.错误认为“光的反射中入射角等于反射角”，实际逻辑应为“反射角等于入射角”（先有入射后有反射）； 2.混淆平面镜成像的“虚像”性质，误将虚像当作实像，或认为虚像可以用光屏承接； 3.光的折射规律记忆混乱，尤其忘记“光从水/玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角”，且忽略“垂直入射时传播方向不变”； 4.凸透镜成像规律应用错误，如混淆照相机、投影仪的物距像距关系，或误将近视镜当作凸透镜、远视镜当作凹透镜； 5.色散现象中误将色光三原色与颜料三原色混淆，或认为“白光是单色光”，实际白光是复色光； 6.作图时遗漏光的传播方向箭头、反射角/入射角未标注相等符号，或凸透镜焦点、凹透镜虚焦点标注错误。 必备知识 知识点01 光现象 1．光源：自身能够发光的物体。分类：自然光源；人造光源。 2．传播条件：光在同种均匀介质中沿直线传播，在不均匀介质中会发生折射（如大气层中星光闪烁）。 3. 常见现象： （1）影子形成：光被不透明物体挡住，在物体后方形成暗区； （2）日食、月食：日食是月球挡住太阳射向地球的光，月食是地球挡住太阳射向月球的光； （3）小孔成像：成倒立的实像，像的大小与物距、像距有关（物距越大像越小，像距越大像越大），与孔的形状无关（如树荫下的圆形光斑是太阳的小孔成像）。 3.光速：真空中光速c=3×10⁸m/s，是宇宙中最快的速度；空气中光速略小于真空中，近似为3×10⁸m/s；水中光速约为2/3c，玻璃中光速约为1/2c。 知识点02 光的反射 1．定义：光照射到物体表面上时，一部分光被 反射 回原来介质的现象叫作光的反射。 2. 基本概念：入射光线（射向反射面的光）、反射光线（离开反射面的光）、法线（垂直于反射面的虚线）、入射角（入射光线与法线的夹角）、反射角（反射光线与法线的夹角）。 3. 反射定律：三线共面（入射光线、反射光线、法线在同一平面内）；两线分居（入射光线和反射光线分居法线两侧）；两角相等（反射角等于入射角）。 4．两种反射 (1)镜面反射：平行射向光滑镜面的光线被平行地朝一个方向反射出去，如玻璃、光滑大理石面、金属抛光面等。 (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(多数物体)。漫反射和镜面反射都遵循 光的反射 定律。 5. 平面镜成像： （1）成像特点：等大（像与物大小相等）、等距（像与物到平面镜的距离相等）、垂直（像与物的连线与平面镜垂直）、虚像（像不能用光屏承接，是反射光线的反向延长线会聚形成）； （2）成像原理：光的反射； （3）应用：穿衣镜（成像）、潜望镜（改变光路，由两块平面镜组成）。 6．实、虚像的区别 实像：由 实际 光线会聚而成， 能 用光屏接收。 虚像：由实际光线的 反向延长线 会聚而成， 不能 用光屏接收。 知识点03 光的折射 1. 基本概念：入射光线、折射光线、法线、入射角（入射光线与法线的夹角）、折射角（折射光线与法线的夹角）。 2．光的折射规律 （1）三线共面、两线分居（与反射定律相同）； （2）角度关系：光从空气斜射入水、玻璃等透明介质时，折射角小于入射角；光从水、玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角；光垂直入射时，传播方向不变，折射角等于入射角等于0°； （3）动态规律：入射角增大时，折射角也随之增大。 3．折射成像 规律 折射角和入射角的大小由光所在的介质决定，也就是说，只要发生折射，在空气中的那个角较 大 。 折射 成像 从空气中看水中的物体，或从水中看空气中的物体，看到的其实都不是物体本身，而是由于光的折射形成的比实际位置都 高 的 虚 像。 注意： 常见的光的折射现象有海市蜃楼、池水“变浅”、水中的物体的位置看起来比实际的高一些、水面“折枝”等。 知识点04光的色散与看不见的光 1.光的色散： （1）现象：太阳光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，说明白光是复色光； （2）色光三原色：红、绿、蓝（三种色光混合可得到白光）； （3）颜料三原色：红、黄、蓝（三种颜料混合可得到黑色）； （4）物体的颜色：透明物体的颜色由透过它的色光决定（如红色玻璃只透过红光）；不透明物体的颜色由它反射的色光决定（如红色物体只反射红光，吸收其他色光）。 2.看不见的光： （1）红外线：位于红光外侧，热效应强（如红外线烤箱、浴霸），可用于遥控（如电视遥控器）、热成像； （2）紫外线：位于紫光外侧，化学效应强（如杀菌消毒），荧光效应（如验钞机），过量照射会伤害皮肤和眼睛。 知识点05透镜及其应用 1. 透镜的分类 （1）核心分类：根据形状和对光线的作用，分为凸透镜和凹透镜； （2）关键特征： ①凸透镜：中间厚、边缘薄，对光线有会聚作用，又称会聚透镜； ②凹透镜：中间薄、边缘厚，对光线有发散作用，又称发散透镜。 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚，边缘薄 中间薄，边缘后 图示 对光线的作用 会聚作用 发散作用 注意：判断透镜类型的核心是“中间与边缘的厚度对比”，而非表面凹凸方向的单一判断。 2. 基本概念（以凸透镜为例，凹透镜类似） （1）光心（O）：透镜的中心，光线通过光心时传播方向不改变（核心特点，常作为光路作图的基准）； （2）主光轴：通过光心且垂直于透镜两个镜面的直线（光路分析的主要轴线）； （3）焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点（凹透镜是折射光线的反向延长线会聚点，为虚焦点）； （4）焦距（f ）：光心到焦点的距离（是判断物距、像距关系的关键，常用单位为厘米cm）； （5）物距（u）：物体到光心的距离；像距（v）：像到光心的距离。 3. 透镜对光线的作用 凸透镜 凹透镜 平行于主光轴的光（平行过焦） 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点形成最小、最亮的光斑 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线交于虚焦点 通过焦点的光 （过焦平行） 经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 对着虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出 通过光心的光 （过心不变） 过光心的光线传播方向不变 过光心的光线传播方向不变 4. 探究凸透镜成像的规律 （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。 5. 凸透镜成像规律总结 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 像的性质 （虚实、大小、正倒） 应用实例 其他规律 u ＞2f f＜v＜2f 实像、缩小、倒立 照相机、人眼 物远像近像变小；像与物在透镜两侧 u ＝2f v＝2f 实像、等大、倒立 测凸透镜焦距 成像最清晰；是放大与缩小实像的分界点 f＜u＜ 2f v＞2f 实像、放大、倒立 投影仪、幻灯机 物近像远像变大；像与物在透镜两侧 u ＝ f v→无穷远 不成像 手电筒、平行光源 是实像与虚像的分界点 u＜ f v＞u 虚像、放大、正立 放大镜 物近像近像变小，物远像远像变大；像与物在透镜同侧 6. 眼睛与视力矫正： （1）结构类比：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏； （2）成像原理：物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，经大脑视觉中枢处理后，我们看到正立的像； （3）视力矫正：近视眼（晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方）需佩戴凹透镜矫正；远视眼（晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方）需佩戴凸透镜矫正。 7. 显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 图示 物镜 投影仪（倒立、放大、实像） 照相机（倒立、缩小、实像） 目镜 放大镜（正立、放大、虚像） 题型1：光沿直线传播的条件及现象 【典例1】（24-25八年级上·江苏盐城·期末）晴朗的天气，中午时我们可以在大树底下看到各种形状的光斑，其中属于太阳的像的是 （填“圆形”或“非圆形”）的，这些像的形状与孔的形状 （填“有关”或“无关”）。如果发生日偏食，太阳的像将会变成 （填“圆形”或“月牙形”）的。 解｜题｜技｜巧 在解答该类问题时，需明确小孔成像的原理是光沿直线传播。无论孔的形状如何，成像的形状始终与光源的形状一致，因为光通过小孔后会形成倒立的实像。这类题目常通过结合实际生活场景考查对光直线传播规律的理解，因此在解题过程中应注重理论联系实际，灵活运用相关知识点。同时，注意区分小孔成像与其他光学现象，避免混淆概念导致错误判断。 【即时检测1】（23-24八年级上·江苏镇江·期末）小明利用如图所示的装置探究小孔成像规律。 (1)小孔成像原理是    为了便于观察，该装置应在较 （选填“亮”或“暗”）的环境中实验。 (2)LED光源是由多个LED灯泡构成的发光灯组，请根据眼睛观察的位置，画出看到的LED光源发光灯组是 （选填“”、“”、“”、或“”）形。 (3)若将光屏向右移动一段距离，则光屏上的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)在探究孔的大小对小孔成像的影响时，将遮光板慢慢插入卡槽，改变三角形孔的大小，这样设计的优点是： 。 【即时检测2】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华按照课本中的方法制作了如图乙所示的针孔照相机，将易拉罐底部中央戳一个小孔：将易拉罐顶部减去，蒙上一层半透明塑料薄膜，小孔成像的原理是 ，小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，但用它来观察蜡烛．半透明膜上仍然呈现出了烛焰的 （选填“正立虚像”成“倒立实像”）；将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 题型2：平面镜成像 【典例2】（24-25八年级上·河北廊坊·期末）某同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B处观察平面镜，恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住，图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm，当他把一支笔移至C处时，眼睛看到的A点被笔挡住了。请问：当C到桌面的高度为 cm时，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。 解｜题｜技｜巧 在解答此题时，需明确平面镜成像的基本原理是光的反射定律，即反射角等于入射角。通过几何分析可以将复杂的物理问题转化为简单的数学计算。在计算中，利用等腰三角形的性质和对称关系，能够有效简化求解过程。同时，要注意题目中的隐含条件。这类题目常考查学生对几何光学的理解能力，因此在解题过程中应注重结合图形进行分析，确保每一步推导都符合物理规律和数学逻辑。 【即时检测1】（23-24八年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，地面上有边长为2m，深1.5m的正方形水池，小明同学站在水池左边2米远的地方，他的眼睛位于A点处，距离水面高度1.7m。一台无人机从水池左边沿正上方与A点等高的B点处水平向右飞行。如图所示，以B为原点，1m为单位长度，向右为正方向作一条数轴，则在 （选填“0~2”、“2~6”或“6~20”）区域内时，小明可以从水池中看到无人机的像，像的大小 （选填“变大”“变小”“不变”）。    【即时检测2】如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前50cm处，以2cm/s水平速度垂直向平面镜匀速靠近，则铅笔在平面镜中所成像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），经过2s，铅笔与它的像之间的距离为 cm，若平面镜顺时针转图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔 （选填“垂直”或“不垂直”）：若平面镜沿竖直位置向上移动，则镜中的像 （选填“向上”、“向下”或“不”）移动 题型3：平面镜对称作图 【典例3】（23-24八年级上·四川巴中·期末）如图所示，在竖直放置的平面镜MN左方有一点光源S，要使S射向平面镜的光线经反射后能通过P点，请找出反射点O并作出点光源S的像S＇。 【即时检测1】（24-25八年级上·河南许昌·期末）中秋月圆夜，湾湾看到在湖水中的一轮明月，如图。请你在图中画出她看到水中月亮的光路图。 【即时检测2】（23-24九年级下·河南南阳·月考）高铁上为了方便旅客观察到行李架上的物品是否有遗留，设计人员在行李架上方安装了一块平面镜。如图是其简化图，MN为平面镜，A是物品所在位置，B为旅客眼睛所在位置，请画出旅客通过平面镜看到A点物品的光路图。 题型4：光的折射特点 【典例4】（24-25八年级上·河南许昌·期末）某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 解｜题｜技｜巧 在解答此题时，需要充分理解光的折射规律及其相关概念。通过实验观察和数据分析，可以得出折射角与入射角之间的关系，并验证光路可逆性这一重要特性。此外，利用带刻度的光屏和可折转的设计，能直观地展现光线传播的平面性，帮助学生更好地掌握折射现象的本质。在实际操作中，注意精确调整入射角度，记录对应的折射角数据，从而归纳出规律性的结论。这种探究方法不仅培养了学生的动手能力，还加深了对光学原理的理解。 【即时检测1】（24-25八年级上·湖北武汉·期末）某同学用如图所示的装置探究光的折射现象及其特点，使光从空气斜射入半圆形玻璃砖，并将入射角和折射角记录在了表格中。 实验次数 1 2 3 4 入射角 10° 20° 30° 40° 折射角 6.6° 13.2° 19.5° 25.4° (1)根据表中数据可知：光从空气斜射入玻璃砖时，折射角 （填“小于”“大于”或“等于”）入射角，折射角随着入射角的增大而 。 (2)当光垂直射入玻璃砖时，折射角为 度。 (3)该同学将一束光从半圆形玻璃砖中以25.4°的入射角射入空气，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中， 。 【即时检测2】（24-25八年级上·上海青浦·期末）小程和小黄两位同学利用光具盘等工具探究光的折射规律，分别选取他们实验时观察到的三种光路情况如图（a）、（b）、（c）所示。 (1)由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大， ； (2)由图（a）、（c）可知： （选填“玻璃”或“水”）对光线的折射能力更强。 题型5：物体的颜色 【典例5】（24-25八年级上·河南安阳·期末）如图所示是识别考生信息的条形码，当扫描器照射它时，黑条纹 （填“反射”或“吸收”，下同）光，白条纹 光，再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。 【即时检测1】（24-25八年级上·山东淄博·期末）学校庆元旦节目中，一位身穿白毛衣、蓝裙子、红皮鞋的同学在台上唱歌。此时舞台上绿色的灯光照在她身上，我们看到的是（   ） A．绿毛衣、黑裙子、黑皮鞋 B．白毛衣、黑裙子、红皮鞋 C．绿毛衣、蓝裙子、黑皮鞋 D．白毛衣、蓝裙子、红皮鞋 【即时检测2】（24-25八年级上·贵州贵阳·期中）二维码由黑色和白色的点阵组成，经过手机扫描后可以解读二维码上的信息，当二维码处在红光照射环境下时，原本的黑色与白色分别看起来是（　　） A．黑色；红色 B．红色；红色 C．黑色；白色 D．红色；白色 题型6：凸透镜的光路图 【典例6】如图所示，F1、F2分别是凸透镜、凹透镜的焦点，请画出光线分别经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。 解｜题｜技｜巧 在解答凸透镜和凹透镜的光路图问题时，需要明确两种透镜对光线的不同作用。凸透镜具有会聚作用，从焦点发出的光线经过凸透镜后会变为平行于主光轴的光线；而凹透镜具有发散作用，平行于主光轴的入射光线经过凹透镜后，其折射光线的反向延长线会通过焦点。掌握这些基本规律有助于准确作图并理解透镜成像原理。在实际操作中，应先确定透镜的焦点和主光轴位置，再根据光线传播规律逐步绘制光路图，确保每一步都符合光学原理。 【即时检测1】请画出光经过透镜后的折射光线。 【即时检测2】（湖南常德·中考真题）图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。 题型7：探究凸透镜成像规律 【典例7】（24-25八年级上·山西晋中·期末）探究凸透镜成像规律的实验中： (1)小谷先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的点，如图甲所示，这一操作的目的是 。 (2)实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时，小谷看到在光屏上成了一个烛焰清晰 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这种成像规律在实际中的应用有 （写出一种即可）；要使烛焰在光屏上所成的像变小，蜡烛位置不动，透镜应 （选填“靠近”或“远离”）蜡烛，同时调节光屏位置。 (3)小金建议小谷选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验，优点是 （写出一条即可）。 【即时检测1】（24-25八年级上·河南驻马店·期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像，由此猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关。 (2)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在 。 (3)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点。 (4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （填“上”或“下”）方移动。 (5)小强认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请设计一种简单的方法，验证小亮的观点。 【即时检测2】（24-25八年级上·内蒙古通辽·期末）为探究“凸透镜成像规律”，小明和小华利用桌上A、B两个玻璃凸透镜进行实验，A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和15cm： (1)实验前，组装并调整实验器材，使烛焰透镜和光屏三者的中心在 上； (2)小明按如图甲所示完成实验时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此可以判断他选择的是 （选填“A”或“B”）凸透镜； (3)随着实验的进行，蜡烛越烧越短，将会发现光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； (4)小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序，正确顺序为 ； (5)为了探究“近视和远视眼的成因”，小华利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成弯曲度可以调整的水透镜。将蜡烛、光屏和水透镜如图乙放置，光屏上出现了清晰的烛焰像，用注射器抽水，改变水透镜的弯曲度，发现光屏上的烛焰像变模糊了，若把蜡烛逐渐远离凸透镜，光屏上的像又渐渐变清晰了，说明水透镜在被抽水后，焦距变 （选填“大”或“小”）了。矫正此“视力”的问题，可佩戴 （选填“凸”或“凹”）透镜。 题型8：凸透镜成像规律在科技方面的应用 【典例8】（24-25八年级上·湖北黄冈·期末）如图，这是微距摄影镜头下的露珠图片。照相机的镜头距离露珠10cm，拍摄到露珠等大的像，则照相机镜头的焦距为 cm。远处景物在露珠中成倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。 【即时检测1】（24-25八年级上·河南郑州·期末）如图，小聪把焦距较长的凸透镜放在前面，焦距较短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“望远镜”或“显微镜”）的使用，其中，目镜的使用相当于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；制作望远镜时，在选择两块凸透镜时，除了满足焦距的要求，物镜的直径比目镜的直径要 （选填“大一些”或“小一些”）。 【即时检测2】（24-25八年级上·河北廊坊·期末）如图是某学校科技室新购买的一款望远镜，它可以简化成由两个凸透镜组成，一个为目镜，一个为物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，其原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同，制作时选用的物镜比目镜口径大、焦距长，折光能力更 （选填“强”或“弱”）。望远镜能增大远处物体对我们眼睛所成 的大小，使远处的物体在近处成像，从而观测到原本无法用肉眼看清或分辨的物体。 题型9：视力及矫正 【典例9】（24-25八年级上·广西河池·期末）如图所示的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图，能正确表示近视眼成像情况的是图 ，其矫正做法是图 。（填图号） 【即时检测1】（24-25八年级上·安徽合肥·期末）某学生长时间盯着手机屏幕，导致看远处物体时变得模糊，成像示意图如图所示，此时他眼睛晶状体对光的折射能力太 （选填“强”或“弱”）了，需要戴对光具有 （选填“会聚”或“发散”）作用的透镜制作的眼镜。 【即时检测2】（24-25八年级上·河北秦皇岛·期末）晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，当我们看远处或近处的物体时，这个凸透镜的焦距的不同之处是 ，图模拟的是 （选填“近视镜”或“远视眼”）看远处成像情况，这种眼病应该用 透镜矫正。 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（23-24八年级上·宁夏银川·期末）北京冬奥会开幕式，火炬手将火炬嵌入大雪花状的主火炬台中。下列图片中的现象与看台上的观众看到火炬发出的光原理相同的是（   ） A．日环食 B．水中倒影 C．雨后彩虹 D．筷子在水中“弯折” 2．（24-25八年级上·云南保山·期末）下列四种现象中，由光的折射形成的是（　　） A．立竿见影 B．水中倒影 C．黑板反光 D．海市蜃楼 3．（23-24八年级下·湖南娄底·期末）如图是探究平面镜成像特点实验的情景，下列分析正确的是（　　） A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的 B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像 C．实验中应该采用较厚的透明玻璃板 D．为了使烛焰的像更清晰，应在较暗的环境进行实验 4．（24-25八年级上·甘肃嘉峪关·期末）一束光沿着平行于主光轴的方向射到凸透镜上，如图，则光路图正确的是（    ） A． B． C． D． 5．（24-25八年级上·陕西·期末）测绘人员绘制地图时常常需要在高空飞行的飞机上对地面照相，称为航空摄影，若使用的照相机镜头焦距为50mm，则底片与镜头的距离应（　　） A．略大于50mm B．略小于50mm C．等于50mm D．等于100mm 6．（24-25八年级上·云南保山·期末）电视机遥控器可以发出 线对电视机进行遥控；我们能从不同方向看清物体是因为发生了 反射；彩色电视机的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。光在真空中或空气中的传播速度为 m/s。 7．（24-25八年级上·云南保山·期末）美丽的雨后彩虹是光的 现象；我们能在教室的不同位置看清黑板上的粉笔字，这是因为光射到黑板上时发生了 现象（填“镜面反射”或“漫反射”），照相机的镜头相当于一个凸透镜，照相时景物在底片上所成的像是 的缩小的实像。（填“正立”或“倒立”） 8．（24-25八年级上·甘肃酒泉·期末）小明发现正对自己放置的平面镜中有“自己”的像，自己离镜子5m，小明以1.2m/s的速度走向平面镜，2s后他的像距离他自己 m，他在镜中的像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 9．（24-25八年级上·甘肃白银·期末）人眼的成像原理和 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）非常相似。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离约为 cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离 （选填“大于”“等于”或“小于”）正常眼的明视距离。如图所示 （填“甲”或“乙”）图是近视眼的光路图，矫正近视眼的眼镜镜片是由 （填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的。 重难突破练（测试时间：10分钟） 10．（2024·北京东城·一模）如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境，下列光路图能反映其成像原理的是（   ） A． B． C． D． 11．（24-25八年级上·山东德州·期末）如图所示，固定在水面上方的光源S发出的一束光线，经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．反射角的大小为40° B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向左移动 D．当水面升高时，S到水面的距离变大 12．（24-25八年级上·江苏盐城·期末）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。下列哪些光学器材的成像原理与其相同（　　） A．放大镜 B．监控摄像头 C．投影仪 D．平面镜 13．（23-24八年级上·云南昭通·期末）如图所示，这是凸透镜成像实验的装置。当蜡烛和光屏固定时，将凸透镜从右端移到左端，在光屏上先后两次出现清晰的像，则（　　） A．第一次所成的像是放大的，第二次所成的像是缩小的 B．第一次所成的像是缩小的，第二次所成的像是放大的 C．第一次所成的像是倒立的，第二次所成的像是正立的 D．第一次所成的像是实像，第二次所成的像是虚像 14．（24-25八年级上·河北沧州·期末）凸透镜的焦距为10厘米，将发光体放在离透镜25厘米的主光轴上，所成的像是倒立、 的 像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），像到透镜的距离 20厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 15．（24-25八年级上·广东广州·期末）如图，光源AB的A点发出的光线a平行凸透镜的主光轴，a经凸透镜折射后，射到屏上的A1点；A点发出的光线b经过透镜光心O； (1)画出光线a、b经凸透镜后的光路，并标出凸透镜左侧的焦点F1； (2)相对于AB，AB经透镜所成像是 （选填“倒立”“正立”）、 （选填“放大”“缩小”“等大”）的 像（选填“实”“虚”）； (3)若透镜不动，AB水平向右移动少许，a经过透镜后的光线射到屏上的A2点，A2相比A1位置 （选填“靠左”“靠右”“不变”）。 16．（24-25八年级上·宁夏银川·期末）如图甲所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 (1)两块玻璃板厚度分别为1mm和3mm，则选择 mm厚的玻璃板做实验较好； (2)用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (3)点燃蜡烛A，应选择与蜡烛A外形相同且 （选填“已点燃”或“未点燃”）的蜡烛B； (4)移走蜡烛B，将一张白纸竖直放置在该位置，直接观察白纸，白纸上 （选填“能”或者“不能”）看到蜡烛A的像，说明 ； (5)如图乙，将玻璃板倾斜，蜡烛的像将 （选填“仍然”或“不再”）与蜡烛关于镜面对称； (6)如图丙所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方0.2m处，视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。图示“？”应该为 m。 17．（24-25八年级上·贵州贵阳·期末）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小明利用光具座、“F”光源、焦距为15cm的凸透镜、光屏组装成如图所示的装置进行实验。 (1)与用蜡烛做实验相比，实验中选用“F”光源的优点是： （写出一条即可）。 (2)实验开始前，为了使光屏上能够呈现完整的像，应将“F”光源、凸透镜、光屏的中心调至 。 (3)打开“F”光源，调整光源、光屏的位置，直至光屏上出现一个清晰、倒立的像，这个像形成的原理是光的 ；此时需要记录像的大小、正倒立、虚实、像距和 。 (4)小明发现此时光屏上呈现一个与“F”光源等大的像。若要得到物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大实像的结论，还需要进行的操作是 。 综合拓展练（测试时间：15分钟） 18．（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图所示，底面积为的圆柱形容器装满水，一光束沿射向水面，入射光与水面的夹角为45°，方向保持不变，反射光线在水平光屏上形成光点。打开水阀，水流出，水位下降，光点在光屏上移动，当光点移了20cm时，容器中的水流出多少了？ 19．（24-25八年级上·安徽安庆·期末）在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后。 (1)小明为了测量蜡烛和像移动时的速度，他将焦距的凸透镜固定在光具座的刻度线上，并保持凸透镜的位置不变，如图甲所示。当他把蜡烛放在9cm刻度线处时，移动光屏，结果在刻度线处光屏上得到一个清晰的像；然后他在内将蜡烛从刻度线处匀速移至刻度线处，再次移动光屏到某一刻度线处，又会得到一个清晰的像，则： ①7s内蜡烛移动的速度是多少cm/s? ②7s内像移动的平均速度是多少？ (2)如图乙，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成一清晰的像，此时蜡烛与光屏之间的距离为L，蜡烛与C点间的距离为；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处（图中未标出），光屏上再次成一清晰的像。则凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为多少？（用L、表示） 20．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）小明用如图装置进行“探究凸透镜成像规律”的实验。（已知凸透镜的焦距为10cm） (1)请在乙图上画出物体AB（到凸透镜距离恰好是透镜的两倍焦距）通过凸透镜所成的像A'B'，并画出光线AC经过凸透镜的折射光线； (2)在凸透镜成像规律中，物距、像距等之间还有两个定量的关系： ①凸透镜的焦距为f。其中物距、像距和焦距之间的关系可以表述为：； ②物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即，请你结合公式计算出用此凸透镜，当放大率m＝2时，物距、像距大小分别是多少？ 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光现象和凸透镜的成像规律（期末复习讲义） 核心考点 内容要点 命题趋势 光的直线传播 1. 光的直线传播条件； 2. 常见现象（影子、日食、月食、小孔成像）； 3. 光速 基础必考题，以选择题、填空题为主，重点考查现象判断与光速记忆，偶尔结合生活场景考查应用 光的反射 1. 反射定律（三线共面、两线分居、两角相等）； 2. 反射分类（镜面反射、漫反射）； 3. 平面镜成像特点（等大、等距、垂直、虚像）； 4. 平面镜应用（成像、改变光路） 高频核心考点，覆盖选择题、填空题、实验题、作图题，实验题重点考查“探究平面镜成像特点”，作图题考查光的反射光路或平面镜成像光路 光的折射 1. 折射规律（三线共面、两线分居、空气侧角大）；2. 常见折射现象（筷子弯折、池水变浅、海市蜃楼）；3. 折射光路作图 重点考点，以选择题、填空题、作图题为主，现象判断与光路作图是命题热点，偶尔结合实验考查折射规律验证 光的色散与看不见的光 1. 色散现象（白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）； 2. 色光三原色（红、绿、蓝）与颜料三原色（红、黄、蓝）； 3. 看不见的光（红外线热效应、紫外线荧光效应） 中频考点，以选择题、填空题为主，重点考查色散现象、色光三原色及红外线/紫外线的应用，难度较低 透镜及其应用 1. 透镜分类（凸透镜会聚、凹透镜发散）； 2. 凸透镜成像规律； 3. 透镜应用（照相机、投影仪、放大镜、近视镜、远视镜）； 4. 眼睛的结构与视力矫正。 核心难点考点，覆盖所有题型，选择题/填空题考查成像规律与应用，实验题重点考查“探究凸透镜成像规律”，作图题考查透镜光路，应用题结合生活器材原理分析 在复习过程中，建议将理论知识与实际生活中的现象相结合，以加深对光现象和凸透镜成像规律的理解。例如，可以通过观察日常生活中的影子变化、水面折射等现象，进一步理解光的直线传播和折射规律。同时，针对平面镜成像的特点，可以结合镜子的实际使用场景，分析其成像原理及应用方式。对于透镜部分，建议通过动手实验探究凸透镜成像规律，掌握不同物距条件下成像的变化特点，并结合照相机、放大镜等实际工具，理解其工作原理。此外，在作图题的练习中，应注重光路图的规范绘制，确保每一步推导清晰准确，从而提升解题效率与准确性。 期末高频易错点汇总 1.错误认为“光的反射中入射角等于反射角”，实际逻辑应为“反射角等于入射角”（先有入射后有反射）； 2.混淆平面镜成像的“虚像”性质，误将虚像当作实像，或认为虚像可以用光屏承接； 3.光的折射规律记忆混乱，尤其忘记“光从水/玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角”，且忽略“垂直入射时传播方向不变”； 4.凸透镜成像规律应用错误，如混淆照相机、投影仪的物距像距关系，或误将近视镜当作凸透镜、远视镜当作凹透镜； 5.色散现象中误将色光三原色与颜料三原色混淆，或认为“白光是单色光”，实际白光是复色光； 6.作图时遗漏光的传播方向箭头、反射角/入射角未标注相等符号，或凸透镜焦点、凹透镜虚焦点标注错误。 必备知识 知识点01 光现象 1．光源：自身能够发光的物体。分类：自然光源；人造光源。 2．传播条件：光在同种均匀介质中沿直线传播，在不均匀介质中会发生折射（如大气层中星光闪烁）。 3. 常见现象： （1）影子形成：光被不透明物体挡住，在物体后方形成暗区； （2）日食、月食：日食是月球挡住太阳射向地球的光，月食是地球挡住太阳射向月球的光； （3）小孔成像：成倒立的实像，像的大小与物距、像距有关（物距越大像越小，像距越大像越大），与孔的形状无关（如树荫下的圆形光斑是太阳的小孔成像）。 3.光速：真空中光速c=3×10⁸m/s，是宇宙中最快的速度；空气中光速略小于真空中，近似为3×10⁸m/s；水中光速约为2/3c，玻璃中光速约为1/2c。 知识点02 光的反射 1．定义：光照射到物体表面上时，一部分光被 反射 回原来介质的现象叫作光的反射。 2. 基本概念：入射光线（射向反射面的光）、反射光线（离开反射面的光）、法线（垂直于反射面的虚线）、入射角（入射光线与法线的夹角）、反射角（反射光线与法线的夹角）。 3. 反射定律：三线共面（入射光线、反射光线、法线在同一平面内）；两线分居（入射光线和反射光线分居法线两侧）；两角相等（反射角等于入射角）。 4．两种反射 (1)镜面反射：平行射向光滑镜面的光线被平行地朝一个方向反射出去，如玻璃、光滑大理石面、金属抛光面等。 (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(多数物体)。漫反射和镜面反射都遵循 光的反射 定律。 5. 平面镜成像： （1）成像特点：等大（像与物大小相等）、等距（像与物到平面镜的距离相等）、垂直（像与物的连线与平面镜垂直）、虚像（像不能用光屏承接，是反射光线的反向延长线会聚形成）； （2）成像原理：光的反射； （3）应用：穿衣镜（成像）、潜望镜（改变光路，由两块平面镜组成）。 6．实、虚像的区别 实像：由 实际 光线会聚而成， 能 用光屏接收。 虚像：由实际光线的 反向延长线 会聚而成， 不能 用光屏接收。 知识点03 光的折射 1. 基本概念：入射光线、折射光线、法线、入射角（入射光线与法线的夹角）、折射角（折射光线与法线的夹角）。 2．光的折射规律 （1）三线共面、两线分居（与反射定律相同）； （2）角度关系：光从空气斜射入水、玻璃等透明介质时，折射角小于入射角；光从水、玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角；光垂直入射时，传播方向不变，折射角等于入射角等于0°； （3）动态规律：入射角增大时，折射角也随之增大。 3．折射成像 规律 折射角和入射角的大小由光所在的介质决定，也就是说，只要发生折射，在空气中的那个角较 大 。 折射 成像 从空气中看水中的物体，或从水中看空气中的物体，看到的其实都不是物体本身，而是由于光的折射形成的比实际位置都 高 的 虚 像。 注意： 常见的光的折射现象有海市蜃楼、池水“变浅”、水中的物体的位置看起来比实际的高一些、水面“折枝”等。 知识点04光的色散与看不见的光 1.光的色散： （1）现象：太阳光通过三棱镜后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，说明白光是复色光； （2）色光三原色：红、绿、蓝（三种色光混合可得到白光）； （3）颜料三原色：红、黄、蓝（三种颜料混合可得到黑色）； （4）物体的颜色：透明物体的颜色由透过它的色光决定（如红色玻璃只透过红光）；不透明物体的颜色由它反射的色光决定（如红色物体只反射红光，吸收其他色光）。 2.看不见的光： （1）红外线：位于红光外侧，热效应强（如红外线烤箱、浴霸），可用于遥控（如电视遥控器）、热成像； （2）紫外线：位于紫光外侧，化学效应强（如杀菌消毒），荧光效应（如验钞机），过量照射会伤害皮肤和眼睛。 知识点05透镜及其应用 1. 透镜的分类 （1）核心分类：根据形状和对光线的作用，分为凸透镜和凹透镜； （2）关键特征： ①凸透镜：中间厚、边缘薄，对光线有会聚作用，又称会聚透镜； ②凹透镜：中间薄、边缘厚，对光线有发散作用，又称发散透镜。 凸透镜 凹透镜 定义 中间厚，边缘薄 中间薄，边缘后 图示 对光线的作用 会聚作用 发散作用 注意：判断透镜类型的核心是“中间与边缘的厚度对比”，而非表面凹凸方向的单一判断。 2. 基本概念（以凸透镜为例，凹透镜类似） （1）光心（O）：透镜的中心，光线通过光心时传播方向不改变（核心特点，常作为光路作图的基准）； （2）主光轴：通过光心且垂直于透镜两个镜面的直线（光路分析的主要轴线）； （3）焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点（凹透镜是折射光线的反向延长线会聚点，为虚焦点）； （4）焦距（f ）：光心到焦点的距离（是判断物距、像距关系的关键，常用单位为厘米cm）； （5）物距（u）：物体到光心的距离；像距（v）：像到光心的距离。 3. 透镜对光线的作用 凸透镜 凹透镜 平行于主光轴的光（平行过焦） 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点形成最小、最亮的光斑 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线交于虚焦点 通过焦点的光 （过焦平行） 经过焦点或从焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出 对着虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出 通过光心的光 （过心不变） 过光心的光线传播方向不变 过光心的光线传播方向不变 4. 探究凸透镜成像的规律 （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。 5. 凸透镜成像规律总结 物距u与焦距f的关系 像距v与焦距f的关系 像的性质 （虚实、大小、正倒） 应用实例 其他规律 u ＞2f f＜v＜2f 实像、缩小、倒立 照相机、人眼 物远像近像变小；像与物在透镜两侧 u ＝2f v＝2f 实像、等大、倒立 测凸透镜焦距 成像最清晰；是放大与缩小实像的分界点 f＜u＜ 2f v＞2f 实像、放大、倒立 投影仪、幻灯机 物近像远像变大；像与物在透镜两侧 u ＝ f v→无穷远 不成像 手电筒、平行光源 是实像与虚像的分界点 u＜ f v＞u 虚像、放大、正立 放大镜 物近像近像变小，物远像远像变大；像与物在透镜同侧 6. 眼睛与视力矫正： （1）结构类比：晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，视网膜相当于光屏； （2）成像原理：物体在视网膜上成倒立、缩小的实像，经大脑视觉中枢处理后，我们看到正立的像； （3）视力矫正：近视眼（晶状体折光能力过强，像成在视网膜前方）需佩戴凹透镜矫正；远视眼（晶状体折光能力过弱，像成在视网膜后方）需佩戴凸透镜矫正。 7. 显微镜和望远镜 显微镜 望远镜 图示 物镜 投影仪（倒立、放大、实像） 照相机（倒立、缩小、实像） 目镜 放大镜（正立、放大、虚像） 题型1：光沿直线传播的条件及现象 【典例1】（24-25八年级上·江苏盐城·期末）晴朗的天气，中午时我们可以在大树底下看到各种形状的光斑，其中属于太阳的像的是 （填“圆形”或“非圆形”）的，这些像的形状与孔的形状 （填“有关”或“无关”）。如果发生日偏食，太阳的像将会变成 （填“圆形”或“月牙形”）的。 【答案】 圆形 无关 月牙形 【详解】[1][2]太阳光通过树叶的缝隙在地面上形成的光斑是太阳通过树叶的缝隙出现的小孔成像现象，光斑就是太阳的像；太阳是圆形的，成的像自然也是圆形的，与小孔的形状无关。 [3]如果发生日偏食，太阳会变成月牙形的，则太阳的像也将会变成月牙形的。 解｜题｜技｜巧 在解答该类问题时，需明确小孔成像的原理是光沿直线传播。无论孔的形状如何，成像的形状始终与光源的形状一致，因为光通过小孔后会形成倒立的实像。这类题目常通过结合实际生活场景考查对光直线传播规律的理解，因此在解题过程中应注重理论联系实际，灵活运用相关知识点。同时，注意区分小孔成像与其他光学现象，避免混淆概念导致错误判断。 【即时检测1】（23-24八年级上·江苏镇江·期末）小明利用如图所示的装置探究小孔成像规律。 (1)小孔成像原理是    为了便于观察，该装置应在较 （选填“亮”或“暗”）的环境中实验。 (2)LED光源是由多个LED灯泡构成的发光灯组，请根据眼睛观察的位置，画出看到的LED光源发光灯组是 （选填“”、“”、“”、或“”）形。 (3)若将光屏向右移动一段距离，则光屏上的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)在探究孔的大小对小孔成像的影响时，将遮光板慢慢插入卡槽，改变三角形孔的大小，这样设计的优点是： 。 【答案】(1) 光的直线传播 暗 (2) (3)变大 (4)能够保证孔的形状不变，只改变孔的大小。 【详解】（1）[1]小孔成像的原理是光在同种均匀的介质中沿直线传播。 [2]在进行实验时，LED光源自身能够发光，为了现象更加明显，需要在较暗的环境中进行。 （2） LED光源发光灯组通过小孔所成的是一个倒立的实像，根据光屏像的特点，可知LED光源发光灯组为 （3）小孔成像时，物体到小孔的距离一定时，同一物体像的大小与像距成正比，因此若将光屏向右移动一段距离，则光屏上的像将变大。 （4）在探究孔的大小对小孔成像的影响时，将这光板慢慢插入卡槽，改变三角形孔的大小，这样设计能够做到保证孔的形状不变，只改变小孔的大小。 【即时检测2】（24-25八年级上·江苏镇江·期中）中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华按照课本中的方法制作了如图乙所示的针孔照相机，将易拉罐底部中央戳一个小孔：将易拉罐顶部减去，蒙上一层半透明塑料薄膜，小孔成像的原理是 ，小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，但用它来观察蜡烛．半透明膜上仍然呈现出了烛焰的 （选填“正立虚像”成“倒立实像”）；将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 光的直线传播 倒立实像 变小 【详解】[1]光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 [2]小孔成的是倒立的实像，小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，半透明膜上仍然呈现出了烛焰的倒立的实像。 [3]小孔成像的大小与物距和像距有关，将蜡烛远离方形小孔，物距变大，所成像将变小。 题型2：平面镜成像 【典例2】（24-25八年级上·河北廊坊·期末）某同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B处观察平面镜，恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住，图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm，当他把一支笔移至C处时，眼睛看到的A点被笔挡住了。请问：当C到桌面的高度为 cm时，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。 【答案】60 【详解】 如上图，过C点作AB的垂线交于D点，由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上，边AC与边BC等长，是等腰三角形，CD是∠ACB的平分线， D点与C点等高，其到桌面距离相等，将求C点到桌面的距离转换成求解D点到桌面的距离，即 所以当C到桌面的高度为60cm时，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。 解｜题｜技｜巧 在解答此题时，需明确平面镜成像的基本原理是光的反射定律，即反射角等于入射角。通过几何分析可以将复杂的物理问题转化为简单的数学计算。在计算中，利用等腰三角形的性质和对称关系，能够有效简化求解过程。同时，要注意题目中的隐含条件。这类题目常考查学生对几何光学的理解能力，因此在解题过程中应注重结合图形进行分析，确保每一步推导都符合物理规律和数学逻辑。 【即时检测1】（23-24八年级上·江苏宿迁·期中）如图所示，地面上有边长为2m，深1.5m的正方形水池，小明同学站在水池左边2米远的地方，他的眼睛位于A点处，距离水面高度1.7m。一台无人机从水池左边沿正上方与A点等高的B点处水平向右飞行。如图所示，以B为原点，1m为单位长度，向右为正方向作一条数轴，则在 （选填“0~2”、“2~6”或“6~20”）区域内时，小明可以从水池中看到无人机的像，像的大小 （选填“变大”“变小”“不变”）。    【答案】 不变 【详解】[1][2]平静的水面相当于平面镜，发生反射现象，要使小明能看到无人机的像，根据光的反射定律和水池的长度可做出下图：    则根据图示可知，可在区域内看到像，因平面镜所成的像和物是等大的，所以小明看到无人机的像大小不变。 【即时检测2】如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前50cm处，以2cm/s水平速度垂直向平面镜匀速靠近，则铅笔在平面镜中所成像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”），经过2s，铅笔与它的像之间的距离为 cm，若平面镜顺时针转图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔 （选填“垂直”或“不垂直”）：若平面镜沿竖直位置向上移动，则镜中的像 （选填“向上”、“向下”或“不”）移动 【答案】 不变 92 垂直 不 【详解】由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变， 若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近，同时像也以2cm/s速度垂直向平面镜靠近， 因像距与物距是相等的，当铅笔以2cm/s的速度向平面镜靠近时，2s内铅笔通过的距离s=vt=2cm/s×2s=4cm，2s后物距为50cm−4cm=46cm，像距也为46cm，2s后铅笔与镜中的像相距46cm+46cm=92cm， 铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直， 若平面镜沿竖直位置向上移动,物像关于镜面对称，则镜中的像不移动． 题型3：平面镜对称作图 【典例3】（23-24八年级上·四川巴中·期末）如图所示，在竖直放置的平面镜MN左方有一点光源S，要使S射向平面镜的光线经反射后能通过P点，请找出反射点O并作出点光源S的像S＇。 【答案】 【详解】先通过平面镜作出光源S的对称点S′，S′即为S的像，连接S′P交平面镜于点O，连接SO即为入射光线，则OP为反射光线，如图所示： 【即时检测1】（24-25八年级上·河南许昌·期末）中秋月圆夜，湾湾看到在湖水中的一轮明月，如图。请你在图中画出她看到水中月亮的光路图。 【答案】 【详解】由平面镜的成像特点知道，像与物关于镜面对称，故作出月亮关于镜面的对称图，即为它的像，连接像与人眼，交镜面于一点，即为入射点，即可完成作图。过湖面作月亮的对称点，即为月亮在水中的像，连接像该点与人眼，交水面于一点，即为入射点，连接月亮和入射点即为入射光线，连接入射点与眼睛即为反射光线，如图所示： 【即时检测2】（23-24九年级下·河南南阳·月考）高铁上为了方便旅客观察到行李架上的物品是否有遗留，设计人员在行李架上方安装了一块平面镜。如图是其简化图，MN为平面镜，A是物品所在位置，B为旅客眼睛所在位置，请画出旅客通过平面镜看到A点物品的光路图。 【答案】 【详解】像与物体关于平面镜对称，做A点关于平面镜的对称点A′，即A点在平面镜中的像点，平面镜成像利用的是光的反射，像在反射光线的反向延长线上，连接A′B，A′B与镜面的交点为入射点，连接A点与入射点，可得入射光线，如图所示： 题型4：光的折射特点 【典例4】（24-25八年级上·河南许昌·期末）某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。 (1)使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否 。 (2)图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，则入射角是∠ （选填“∠DOF”或“∠COE”）。 (3)光从空气射入水中，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，其中1和1′、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可见，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而 ，且折射角 入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角 入射角（后两空选填“大于”“等于”或“小于”）。 (4)若让光线沿1′、2'…和4'入射，发现折射光线恰好与其对应的入射光线重合，这一现象说明：在折射现象中， 。 【答案】(1)在同一平面内 (2)∠COE (3) 增大 小于 等于 (4)光路可逆 【详解】（1）将光屏的右半部分向前后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线共面。这说明使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。 （2）图甲中，光从空气射入水中，入射点为O点，CD为法线，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为∠COE，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角是∠DOF。 （3）[1][2][3]由图丙可以看出，当入射角增大时，折射角也随着增大；即：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小，且折射角小于入射角。当光从空气垂直射到水面时，传播方向不变，此时入射角等于0度，折射角等于0度，则折射角等于入射角。 （4）根据折射光线和入射光线的位置互换进行实验，观察折射光线与原来入射光线重合，可知光路是可逆的。 解｜题｜技｜巧 在解答此题时，需要充分理解光的折射规律及其相关概念。通过实验观察和数据分析，可以得出折射角与入射角之间的关系，并验证光路可逆性这一重要特性。此外，利用带刻度的光屏和可折转的设计，能直观地展现光线传播的平面性，帮助学生更好地掌握折射现象的本质。在实际操作中，注意精确调整入射角度，记录对应的折射角数据，从而归纳出规律性的结论。这种探究方法不仅培养了学生的动手能力，还加深了对光学原理的理解。 【即时检测1】（24-25八年级上·湖北武汉·期末）某同学用如图所示的装置探究光的折射现象及其特点，使光从空气斜射入半圆形玻璃砖，并将入射角和折射角记录在了表格中。 实验次数 1 2 3 4 入射角 10° 20° 30° 40° 折射角 6.6° 13.2° 19.5° 25.4° (1)根据表中数据可知：光从空气斜射入玻璃砖时，折射角 （填“小于”“大于”或“等于”）入射角，折射角随着入射角的增大而 。 (2)当光垂直射入玻璃砖时，折射角为 度。 (3)该同学将一束光从半圆形玻璃砖中以25.4°的入射角射入空气，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中， 。 【答案】(1) 小于 增大 (2)0 (3)光路可逆 【详解】（1）由表格数据可知，当光从空气斜射入玻璃砖时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；入射角增大，折射角随着入射角的增大而增大，但折射角始终小于入射角。 （2）当光垂直射入玻璃砖时，入射角为0°，折射角也为0°；由此可得，当光从空气垂直入射到其它透明介质时，传播方向不发生改变。 （3）由表格可知，光从空气斜射入玻璃砖时，入射角为40°，折射角为25.4°；将一束光从半圆形玻璃砖中以25.4°的入射角射入空气，测得折射角恰好为40°，说明在折射现象中，光路可逆。 【即时检测2】（24-25八年级上·上海青浦·期末）小程和小黄两位同学利用光具盘等工具探究光的折射规律，分别选取他们实验时观察到的三种光路情况如图（a）、（b）、（c）所示。 (1)由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大， ； (2)由图（a）、（c）可知： （选填“玻璃”或“水”）对光线的折射能力更强。 【答案】(1)折射角越大 (2)玻璃 【详解】（1）由图（a）、（b）可知：当光从空气斜射入玻璃时，入射角越大，折射角越大，而且折射角总小于入射角。 （2）由图（a）、（c）可知，当光从空气中以相同的入射角斜射入水中和玻璃中时，在水中的折射角大于在玻璃中的折射角，所以玻璃对光线的折射能力更强。 题型5：物体的颜色 【典例5】（24-25八年级上·河南安阳·期末）如图所示是识别考生信息的条形码，当扫描器照射它时，黑条纹 （填“反射”或“吸收”，下同）光，白条纹 光，再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。 【答案】 吸收 反射 【详解】[1][2]白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光，所以当条形码扫描器照射条形码时，黑条纹将光吸收，白条纹将光反射。 【即时检测1】（24-25八年级上·山东淄博·期末）学校庆元旦节目中，一位身穿白毛衣、蓝裙子、红皮鞋的同学在台上唱歌。此时舞台上绿色的灯光照在她身上，我们看到的是（   ） A．绿毛衣、黑裙子、黑皮鞋 B．白毛衣、黑裙子、红皮鞋 C．绿毛衣、蓝裙子、黑皮鞋 D．白毛衣、蓝裙子、红皮鞋 【答案】A 【详解】白毛衣反射所有色光，蓝裙子只反射蓝色光，吸收其它色光，红皮鞋只反射红光，吸收其它色光，所以绿色光照射时，白毛衣是绿色的，蓝裙子和红皮鞋都是黑色的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【即时检测2】（24-25八年级上·贵州贵阳·期中）二维码由黑色和白色的点阵组成，经过手机扫描后可以解读二维码上的信息，当二维码处在红光照射环境下时，原本的黑色与白色分别看起来是（　　） A．黑色；红色 B．红色；红色 C．黑色；白色 D．红色；白色 【答案】A 【详解】不透明的黑色物体，吸收所有色光，白色物体反射所有色光，用红光照射时，是黑色的看起来仍是黑色，白色的看起来是红色，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 题型6：凸透镜的光路图 【典例6】如图所示，F1、F2分别是凸透镜、凹透镜的焦点，请画出光线分别经过凸透镜、凹透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】由图示知，从焦点发出的光线经凸透镜后，折射光线平行于主光轴；折射光线平行于主光轴射向凹透镜，此时的折射光线的反向延长线过凹透镜的焦点，作图如下： 解｜题｜技｜巧 在解答凸透镜和凹透镜的光路图问题时，需要明确两种透镜对光线的不同作用。凸透镜具有会聚作用，从焦点发出的光线经过凸透镜后会变为平行于主光轴的光线；而凹透镜具有发散作用，平行于主光轴的入射光线经过凹透镜后，其折射光线的反向延长线会通过焦点。掌握这些基本规律有助于准确作图并理解透镜成像原理。在实际操作中，应先确定透镜的焦点和主光轴位置，再根据光线传播规律逐步绘制光路图，确保每一步都符合光学原理。 【即时检测1】请画出光经过透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】根据凸透镜三条特殊光线的画法，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，如图所示 【即时检测2】（湖南常德·中考真题）图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜，请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。 【答案】 【详解】过反射点做平面镜的垂线，根据反射角等于入射角，画出入射光线，延长反射光线，直至与凸透镜相交，反射光线平行主光轴射入凸透镜，会发生偏折，折射光线必然过焦点，故连接折射点和右侧焦点，并且带上向下的箭头，即为折射光线，故如图所示： 题型7：探究凸透镜成像规律 【典例7】（24-25八年级上·山西晋中·期末）探究凸透镜成像规律的实验中： (1)小谷先将凸透镜正对着太阳光，调整凸透镜和白纸间的距离，直到太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的点，如图甲所示，这一操作的目的是 。 (2)实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏位于如图乙所示的位置时，小谷看到在光屏上成了一个烛焰清晰 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像，这种成像规律在实际中的应用有 （写出一种即可）；要使烛焰在光屏上所成的像变小，蜡烛位置不动，透镜应 （选填“靠近”或“远离”）蜡烛，同时调节光屏位置。 (3)小金建议小谷选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验，优点是 （写出一条即可）。 【答案】(1)测量焦距 (2) 放大 投影仪 远离 (3)成像稳定 【详解】（1）白纸上的最小最亮的点是该凸透镜的焦点，焦点到凸透镜光心的距离为焦距，所以这一操作的目的是为了测量凸透镜的焦距。 （2）[1][2]由图乙可知，物距小于像距，所以物体通过凸透镜成倒立、放大的实像。利用凸透镜的这种成像情况制成了投影仪。 [3]要使烛焰在光屏上所成的像变小，应增大物距，蜡烛的位置不动，透镜应远离蜡烛，同时调节光屏位置。 （3）蜡烛燃烧时火焰跳动，像不稳定，燃烧污染空气，选择LED灯替代平时常用的蜡烛做实验，优点是成像稳定、环保等。 【即时检测1】（24-25八年级上·河南驻马店·期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中： (1)小强发现用凸透镜看远处物体时，可以看见倒立、缩小的像；用该凸透镜看自己的指纹时，能看见正立、放大的像，由此猜想：凸透镜成像的特点可能与 有关。 (2)在光具座上，将蜡烛、光屏安装在凸透镜两侧，调节三者的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃蜡烛；调节高度的目的是使像能呈现在 。 (3)实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上承接到蜡烛清晰的像（像未画出），这个实验现象可以说明 （选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像特点。 (4)实验时，由于实验时间较长，蜡烛变短，烛焰的像在光屏上的位置会向 （填“上”或“下”）方移动。 (5)小强认为：凸透镜成实像时，不但像与物上下是颠倒的，而且左右也是相反的。请设计一种简单的方法，验证小亮的观点。 【答案】(1)物距 (2) 需要 光屏中央 (3)照相机 (4)上 (5)换成“F”形光源，或者，轻吹烛焰观察烛焰晃动的方向 【详解】（1）观察远近不同的物体，小强看到了不同特点的像，说明凸透镜所成像的特点可能与物距有关。 （2）[1][2]实验时需要调整烛焰的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度，为了确定烛焰的中心，需点燃蜡烛，使烛焰的像成在光屏中央。 （3）实验中，当蜡烛、透镜和光屏的位置如图所示，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，照相机就是利用此原理制成的。 （4）蜡烛变短后，像会出现在光屏的上方，这是因为烛焰的位置下移，而过凸透镜的光心不改变光线传播方向，导致像上移。 （5）凸透镜成像时，物体上方射出的光线经凸透镜射到下方，物体下方射出的光线经凸透镜光心射到上方，物体左方射出的光线经凸透镜光心射到右方，物体右方射出的光线经凸透镜光心射到左方，凸透镜成实像时上下相反，左右相反，为了验证此观点，可以这样做:换成“F”形光源，或者，轻吹烛焰观察烛焰晃动的方向。 【即时检测2】（24-25八年级上·内蒙古通辽·期末）为探究“凸透镜成像规律”，小明和小华利用桌上A、B两个玻璃凸透镜进行实验，A、B两凸透镜的焦距分别为10cm和15cm： (1)实验前，组装并调整实验器材，使烛焰透镜和光屏三者的中心在 上； (2)小明按如图甲所示完成实验时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此可以判断他选择的是 （选填“A”或“B”）凸透镜； (3)随着实验的进行，蜡烛越烧越短，将会发现光屏上的像向 （选填“上”或“下”）移动； (4)小明在实验过程中不断移动烛焰位置，观察到如图丙中①至⑤的五种烛焰清晰的像，请按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序，正确顺序为 ； (5)为了探究“近视和远视眼的成因”，小华利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成弯曲度可以调整的水透镜。将蜡烛、光屏和水透镜如图乙放置，光屏上出现了清晰的烛焰像，用注射器抽水，改变水透镜的弯曲度，发现光屏上的烛焰像变模糊了，若把蜡烛逐渐远离凸透镜，光屏上的像又渐渐变清晰了，说明水透镜在被抽水后，焦距变 （选填“大”或“小”）了。矫正此“视力”的问题，可佩戴 （选填“凸”或“凹”）透镜。 【答案】(1)同一高度 (2)A (3)上 (4)①②④⑤③ (5) 大 凸 【详解】（1）实验前，组装并调整实验器材，使烛焰透镜和光屏三者的中心在同一高度上，目的是使像能够成在光屏的中央位置。 （2）如甲图，u>v，根据凸透镜成像规律可知，在光屏上成倒立、缩小的实像，那么物距大于二倍焦距，像距大于一倍焦距而小于二倍焦距，刻度尺的分度值为1cm，物距u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 像距v=65.0cm-50.0cm=15.0cm 则30.0cm>2f，f<15.0cm<2f 解得，凸透镜的焦距为15.0cm>f>7.5cm 所以，小明使用的A凸透镜。 （3）蜡烛越烧越短，烛焰的中心住下移，过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变，此时烛焰的中心、凸透镜的光心的连线往上偏，则烛焰的像在光屏上的位置会向上移动。 （4）根据凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；相反，物距减小，像距增大，像变大，物距小于焦距时成正立放大的虚像，越远像越大，按蜡烛到凸透镜距离由远到近所得到的5个像进行排序，正确顺序为①②④⑤③。 （5）[1][2]用注射器抽水，光屏上的烛焰像变模糊了，把蜡烛逐渐远离凸透镜，物距变大，像距变小，光屏上的像又渐渐变清晰了，说明水透镜在被抽水后的会聚能力减弱，焦距变大了，像成在了光屏的后方，这是远视眼的原理，为了使像提前会聚，应该配戴凸透镜，帮助聚光。 题型8：凸透镜成像规律在科技方面的应用 【典例8】（24-25八年级上·湖北黄冈·期末）如图，这是微距摄影镜头下的露珠图片。照相机的镜头距离露珠10cm，拍摄到露珠等大的像，则照相机镜头的焦距为 cm。远处景物在露珠中成倒立、 （填“放大”或“缩小”）的实像。 【答案】 5 缩小 【详解】[1]拍摄到露珠等大的像，说明物距等于二倍焦距，物距为10cm，则焦距为5cm。 [2]因为距离较远，物距大于二倍焦距，所以远处景物在露珠中成倒立、缩小的实像。 【即时检测1】（24-25八年级上·河南郑州·期末）如图，小聪把焦距较长的凸透镜放在前面，焦距较短的凸透镜放在后面，正在模拟 （选填“望远镜”或“显微镜”）的使用，其中，目镜的使用相当于 （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；制作望远镜时，在选择两块凸透镜时，除了满足焦距的要求，物镜的直径比目镜的直径要 （选填“大一些”或“小一些”）。 【答案】 望远镜 放大镜 大一些 【详解】[1]小聪把焦距长的凸透镜放在前面，相当于望远镜的物镜，成倒立、缩小的实像；焦距短的凸透镜放在后面，相当于望远镜的目镜，成正立、 放大的虚像，因此小聪正在模拟的就是望远镜的使用。 [2]目镜成正立放大的虚像，这与放大镜的成像原理相似。 [3]制作望远镜时，在选择两块凸透镜时，除了满足焦 距的要求，应选择焦距较长、直径较大的凸透镜作为物镜，使成像更清晰。 【即时检测2】（24-25八年级上·河北廊坊·期末）如图是某学校科技室新购买的一款望远镜，它可以简化成由两个凸透镜组成，一个为目镜，一个为物镜。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，其原理与 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）相同，制作时选用的物镜比目镜口径大、焦距长，折光能力更 （选填“强”或“弱”）。望远镜能增大远处物体对我们眼睛所成 的大小，使远处的物体在近处成像，从而观测到原本无法用肉眼看清或分辨的物体。 【答案】 照相机 弱 视角 【详解】[1]望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。照相机也是利用凸透镜成倒立、缩小实像的原理工作的；投影仪成倒立、放大的实像；放大镜成正立、放大的虚像。 [2]焦距越长，光线通过透镜后偏折程度越小，折光能力越弱。因为制作时物镜焦距长，所以折光能力更 “弱”。 [3]望远镜的物镜使远处的物体成缩小的实像，目镜再把这个像放大，这样就增大了远处物体对我们眼睛所成 “视角” 的大小，让我们感觉远处的物体好像在近处成像，便于观测。 题型9：视力及矫正 【典例9】（24-25八年级上·广西河池·期末）如图所示的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图，能正确表示近视眼成像情况的是图 ，其矫正做法是图 。（填图号） 【答案】 （c） （a） 【详解】[1][2]近视眼成因是眼球晶状体的曲度过大，折光能力太强，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的前方造成的。矫正近视眼，需要佩戴凹透镜。由图可知：正确表示近视眼成像情况的是（c）图，其矫正做法正确的是（a）图。 【即时检测1】（24-25八年级上·安徽合肥·期末）某学生长时间盯着手机屏幕，导致看远处物体时变得模糊，成像示意图如图所示，此时他眼睛晶状体对光的折射能力太 （选填“强”或“弱”）了，需要戴对光具有 （选填“会聚”或“发散”）作用的透镜制作的眼镜。 【答案】 强 发散 【详解】[1][2]图中的入射光线会聚在视网膜的前方，所以表示近视眼的成像情况；近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一些，因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正。 【即时检测2】（24-25八年级上·河北秦皇岛·期末）晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，当我们看远处或近处的物体时，这个凸透镜的焦距的不同之处是 ，图模拟的是 （选填“近视镜”或“远视眼”）看远处成像情况，这种眼病应该用 透镜矫正。 【答案】 看远处物体时，焦距变大；看近处物体时，焦距变小 近视眼 凹 【详解】[1]当我们看远处的物体时，晶状体曲度变小，这个凸透镜的焦距变大，当我们看近处的物体时，晶状体曲度变大，这个凸透镜的焦距变小。 [2][3]图中的像成在视网膜的前方，说明模拟的是近视眼，应用凹透镜矫正，使像成在视网膜上。 基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（23-24八年级上·宁夏银川·期末）北京冬奥会开幕式，火炬手将火炬嵌入大雪花状的主火炬台中。下列图片中的现象与看台上的观众看到火炬发出的光原理相同的是（   ） A．日环食 B．水中倒影 C．雨后彩虹 D．筷子在水中“弯折” 【答案】A 【详解】看台上的观众看到火炬发出的光原理是光的直线传播。 A．日食是一种天文现象，发生时地球、月球和太阳三者正好位于同一直线上。在地球上，只有月球的影子投射到地球表面时，才能看到日食。因此日食是由光的直线传播形成的。故A符合题意。 BCD．水中倒影是光的反射形成的。雨后彩虹和放入水中的筷子看起来弯折是光的折射造成的。故BCD不符合题意。 故选A。 2．（24-25八年级上·云南保山·期末）下列四种现象中，由光的折射形成的是（　　） A．立竿见影 B．水中倒影 C．黑板反光 D．海市蜃楼 【答案】D 【详解】A．立竿见影是由于光的直线传播形成的，故 A不符合题意； B．水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故 B不符合题意； C．黑板反光是因为光在黑板表面发生了镜面反射，属于光的反射现象， 故C不符合题意； D．海市蜃楼是由于光的折射形成的，故 D符合题意。 故选 D。 3．（23-24八年级下·湖南娄底·期末）如图是探究平面镜成像特点实验的情景，下列分析正确的是（　　） A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的 B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像 C．实验中应该采用较厚的透明玻璃板 D．为了使烛焰的像更清晰，应在较暗的环境进行实验 【答案】D 【详解】A．平面镜反射面是光滑的，蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的，故A错误； B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像，故B错误； C．蜡烛会在玻璃板的前后两个面分别成像一次，厚玻璃板会使物体两次成像产生重影，所以应选用薄玻璃板，故C错误； D．烛焰的光线比较微弱，为了使烛焰的像更清晰，应选择较暗的环境进行实验，故D正确。 故选D。 4．（24-25八年级上·甘肃嘉峪关·期末）一束光沿着平行于主光轴的方向射到凸透镜上，如图，则光路图正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据凸透镜的三条特殊光线可知，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．（24-25八年级上·陕西·期末）测绘人员绘制地图时常常需要在高空飞行的飞机上对地面照相，称为航空摄影，若使用的照相机镜头焦距为50mm，则底片与镜头的距离应（　　） A．略大于50mm B．略小于50mm C．等于50mm D．等于100mm 【答案】A 【详解】已知照相机镜头焦距。在照相机成像原理中，物距（被拍摄景物到镜头的距离）远大于2倍焦距时，像距（底片到镜头的距离）近似等于焦距，但略大于焦距。航空摄影中，地面景物很远（物距极大），因此像距 ，但严格来说比稍大一点，所以底片与镜头的距离应略大于50mm，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 6．（24-25八年级上·云南保山·期末）电视机遥控器可以发出 线对电视机进行遥控；我们能从不同方向看清物体是因为发生了 反射；彩色电视机的画面是由红、 、蓝三种色光混合而成的。光在真空中或空气中的传播速度为 m/s。 【答案】 红外 漫 绿 3×108 【详解】[1]红外线可以用来遥控，所以电视机遥控器可以发出不同的红外线脉冲，实现对电视机的控制。 [2]我们能从不同方向看清物体，是因为发生了漫反射，漫反射能使反射光线射向不同方向。 [3]彩色电视机画面上的丰富色彩是由色光的三原色，即红、绿、蓝三原色光混合而成的。 [4]光在真空中的传播速度最大，光在空气中的传播速度略小于但非常接近光速，为3×108m/s。 7．（24-25八年级上·云南保山·期末）美丽的雨后彩虹是光的 现象；我们能在教室的不同位置看清黑板上的粉笔字，这是因为光射到黑板上时发生了 现象（填“镜面反射”或“漫反射”），照相机的镜头相当于一个凸透镜，照相时景物在底片上所成的像是 的缩小的实像。（填“正立”或“倒立”） 【答案】 色散 漫反射 倒立 【详解】[1]美丽的雨后彩虹是光的色散现象，太阳光经过雨滴折射后分解成七种颜色的光。 [2]我们能在教室的不同位置看清黑板上的粉笔字，这是因为光射到黑板上时发生了漫反射，漫反射能使反射光线射向不同方向。 [3]照相机的镜头相当于一个凸透镜，照相时景物在底片上所成的像是倒立的缩小的实像，这是凸透镜成像规律中 u>2f 时的成像情况。 8．（24-25八年级上·甘肃酒泉·期末）小明发现正对自己放置的平面镜中有“自己”的像，自己离镜子5m，小明以1.2m/s的速度走向平面镜，2s后他的像距离他自己 m，他在镜中的像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 5.2 不变 【详解】[1]小明以1.2m/s的速度走向平面镜，2s后运动的距离为 此时小明距离平面镜的距离为 平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等，则他的像距离他自己 [2]平面镜成像中物与像大小相等，则小明走向平面镜时，小明的大小不变，则他在镜中的像的大小不变。 9．（24-25八年级上·甘肃白银·期末）人眼的成像原理和 （填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）非常相似。正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离约为 cm，叫做明视距离。近视眼的明视距离 （选填“大于”“等于”或“小于”）正常眼的明视距离。如图所示 （填“甲”或“乙”）图是近视眼的光路图，矫正近视眼的眼镜镜片是由 （填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的。 【答案】 照相机 25 小于 乙 凹透镜 【详解】[1]人的眼睛在结构上和照相机非常相似，晶状体相当于一个凸透镜，能使物体成倒立、缩小的实像在视网膜上。 [2]正常眼睛观察物体最清晰而又不易疲劳的距离约为25cm，叫做明视距离。 [3]近视眼是晶状体变厚，焦距变小，所以近视眼的明视距离小于正常眼的明视距离。 [4]近视眼看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，所以属于近视眼的是乙图。 [5]为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。 重难突破练（测试时间：10分钟） 10．（2024·北京东城·一模）如图所示的是小东使用放大镜欣赏邮票时的情境，下列光路图能反映其成像原理的是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】放大镜的原理：当物距小于凸透镜的焦距时，成正立放大的虚像。 A．图中是小孔成像现象，原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故A不符合题意； B．图中是平面镜成像，原理是光的反射，故B不符合题意； C．图中蜡烛与凸透镜的距离小于凸透镜的焦距，因此成正立放大的虚像，反映了放大镜的原理，故C符合题意； D．图中蜡烛的位置大于凸透镜的焦距，成倒立的实像，故D不符合题意。 故选C。 11．（24-25八年级上·山东德州·期末）如图所示，固定在水面上方的光源S发出的一束光线，经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．反射角的大小为40° B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向左移动 D．当水面升高时，S到水面的距离变大 【答案】C 【详解】A．光束与水面的夹角为40°，则入射角为90°-40°=50°，因为反射角等于入射角，因此反射角的大小为50°，故A错误； B．当水面升高时，入射光线与法线的夹角不变，即入射角不变，则反射角大小不变，故B错误； C．当水面升高时入射点向左移动，因为入射角与反射角大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，因此光斑向左移动，故C正确； D．当水面升高时，物体S的位置不变，物体相对于水面的高度变小，则物体S到水面的距离变小，故D错误。 故选C。 12．（24-25八年级上·江苏盐城·期末）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当烛焰、透镜及光屏的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。下列哪些光学器材的成像原理与其相同（　　） A．放大镜 B．监控摄像头 C．投影仪 D．平面镜 【答案】B 【详解】A．放大镜成正立、放大的虚像，其成像原理是当物距小于焦距时，凸透镜成虚像，而本题中物距大于像距，成实像，故A不符合题意； B．监控摄像头成倒立、缩小的实像，其成像原理是当物距大于2倍焦距，像距在1倍焦距和2倍焦距之间，凸透镜成缩小实像，本题中物距24cm大于像距16cm，符合这一成像条件，故B符合题意； C．投影仪成倒立、放大的实像，其成像原理是当物距在1倍焦距和2倍焦距之间，像距大于 2 倍焦距，凸透镜成放大实像，而本题物距大于像距，不符合该条件，故C不符合题意； D．平面镜成正立、等大的虚像，其成像原理是光的反射，而本题是凸透镜成实像，原理不同，故D不符合题意。 故选B。 13．（23-24八年级上·云南昭通·期末）如图所示，这是凸透镜成像实验的装置。当蜡烛和光屏固定时，将凸透镜从右端移到左端，在光屏上先后两次出现清晰的像，则（　　） A．第一次所成的像是放大的，第二次所成的像是缩小的 B．第一次所成的像是缩小的，第二次所成的像是放大的 C．第一次所成的像是倒立的，第二次所成的像是正立的 D．第一次所成的像是实像，第二次所成的像是虚像 【答案】B 【详解】根据凸透镜成实像时，当像距小于物距，成倒立、缩小的实像；像距大于物距，成倒立、放大的实像。 将凸透镜从右端移到左端，第一次成像时，像距小于物距，成倒立、缩小的实像；第二次，当物距等于原来的像距，像距等于原来的物距时，根据在光的折射中，光路是可逆的可知，光屏上会再次成清晰的实像，此时物距小于像距，根据凸透镜成像规律可知，光屏上成倒立、放大的实像，即第一次所成的像是缩小的，第二次所成的像是放大的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 14．（24-25八年级上·河北沧州·期末）凸透镜的焦距为10厘米，将发光体放在离透镜25厘米的主光轴上，所成的像是倒立、 的 像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），像到透镜的距离 20厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 缩小 实 小于 【详解】[1][2][3]将发光体放在离透镜25厘米的主光轴上，此时物距满足大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，此时像距应处于一倍焦距和二倍焦距之间，即像到透镜的距离小于20厘米。 15．（24-25八年级上·广东广州·期末）如图，光源AB的A点发出的光线a平行凸透镜的主光轴，a经凸透镜折射后，射到屏上的A1点；A点发出的光线b经过透镜光心O； (1)画出光线a、b经凸透镜后的光路，并标出凸透镜左侧的焦点F1； (2)相对于AB，AB经透镜所成像是 （选填“倒立”“正立”）、 （选填“放大”“缩小”“等大”）的 像（选填“实”“虚”）； (3)若透镜不动，AB水平向右移动少许，a经过透镜后的光线射到屏上的A2点，A2相比A1位置 （选填“靠左”“靠右”“不变”）。 【答案】(1) (2) 倒立 缩小 实 (3)不变 【详解】（1）光线a平行凸透镜的主光轴，a经凸透镜折射后，射到屏上的A1点，该折射光线与主光轴的交点为左侧的焦点F1；光线b经过透镜光心O后传播方向不变，据此画出光线a、b经凸透镜后的光路，如下图所示： （2）[1][2][3]由光线a、b经凸透镜后的光路图可知，AB经透镜所成像是倒立、缩小的像，由于是实际光线会聚而成，故成的是实像。 （3）平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点，故当AB水平向右移动少许，入射光线不变，折射点不变，焦点位置不变，故a经过透镜后的光线射到屏上的A2点，A2相比A1位置不变。 16．（24-25八年级上·宁夏银川·期末）如图甲所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 (1)两块玻璃板厚度分别为1mm和3mm，则选择 mm厚的玻璃板做实验较好； (2)用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (3)点燃蜡烛A，应选择与蜡烛A外形相同且 （选填“已点燃”或“未点燃”）的蜡烛B； (4)移走蜡烛B，将一张白纸竖直放置在该位置，直接观察白纸，白纸上 （选填“能”或者“不能”）看到蜡烛A的像，说明 ； (5)如图乙，将玻璃板倾斜，蜡烛的像将 （选填“仍然”或“不再”）与蜡烛关于镜面对称； (6)如图丙所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方0.2m处，视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。图示“？”应该为 m。 【答案】(1)1 (2)便于确定像的位置 (3)未点燃 (4)不能 平面镜成的像是虚像 (5)仍然 (6)2.6 【详解】（1）厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的像，形成重影，不易确定像的位置，则选择1mm厚的薄玻璃板做实验较好。 （2）玻璃板不仅可以起到成像的作用，而且透光，可以看到玻璃板后的物体，便于确定像的位置。 （3）为使成像清晰，方便比较物与像的大小关系，点燃蜡烛A，应选择与蜡烛A外形相同且未点燃的蜡烛B。 （4）[1][2]实像可以在白纸上呈现，而虚像无法在白纸上呈现，移走蜡烛B，将一张白纸竖直放置在该位置，直接观察白纸，白纸上不能看到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像。 （5）平面镜成的像与物关于镜面对称，如图乙，将玻璃板倾斜，蜡烛的像将仍然与蜡烛关于镜面对称。 （6）图示“？”表示视力表到平面镜的距离，设视力表到平面镜的距离为L，根据平面镜成像特点可知，像与物到平面镜的距离相等，则视力表的像到平面镜的距离等于视力表到平面镜的距离，因为要求视力表在镜中的像与被测者的距离是5m且视力表放在被测者头部的后上方0.2m处，则视力表的像到视力表的距离为2L=5m+0.2m=5.2m 所以视力表到平面镜的距离为 17．（24-25八年级上·贵州贵阳·期末）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，小明利用光具座、“F”光源、焦距为15cm的凸透镜、光屏组装成如图所示的装置进行实验。 (1)与用蜡烛做实验相比，实验中选用“F”光源的优点是： （写出一条即可）。 (2)实验开始前，为了使光屏上能够呈现完整的像，应将“F”光源、凸透镜、光屏的中心调至 。 (3)打开“F”光源，调整光源、光屏的位置，直至光屏上出现一个清晰、倒立的像，这个像形成的原理是光的 ；此时需要记录像的大小、正倒立、虚实、像距和 。 (4)小明发现此时光屏上呈现一个与“F”光源等大的像。若要得到物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大实像的结论，还需要进行的操作是 。 【答案】(1)成像稳定 (2)同一高度 (3)折射 物距 (4)将“F”光源移动到距离凸透镜2倍焦距的位置，移动光屏直到光屏上出现最清晰的像；从光具座上读出像距v，确认像距是否等于二倍焦距，并观察像是否为倒立、等大的实像。 【详解】（1）烛焰不稳定、不太明亮、且高度随蜡烛的燃烧会降低，使用“F”光源代替蜡烛，具有成像比较稳定、清楚明亮、且高度不变的优点。 （2）为了使像成在光屏中央，应将“F”光源、凸透镜、光屏的中心调至同一高度。 （3）[1][2]凸透镜成像是光的折射形成的；在探究“凸透镜成像规律”的实验中，需要记录像的大小、正倒立、虚实、像距和物距。 （4）为了得到物距等于2倍焦距时，凸透镜成倒立、等大实像的结论，还需要进行的操作是：将“F”光源移动到距离凸透镜2倍焦距的位置，移动光屏直到光屏上出现最清晰的像。从光具座上读出像距v，确认像距是否等于二倍焦距，并观察像是否为倒立、等大的实像。 综合拓展练（测试时间：15分钟） 18．（24-25八年级上·山东淄博·期末）如图所示，底面积为的圆柱形容器装满水，一光束沿射向水面，入射光与水面的夹角为45°，方向保持不变，反射光线在水平光屏上形成光点。打开水阀，水流出，水位下降，光点在光屏上移动，当光点移了20cm时，容器中的水流出多少了？ 【答案】100 【详解】入射光线AO射到水面，水面将光线反射到Q点，反射光OQ和入射光AO满足反射定律，入射角为45°，反射角也为45°；当水面下降时，入射光线AO保持不变，入射点将随着水面下降而移到O′，如下图，由于入射光AO没变，入射角也没变，故反射角也不变，仍为45°，则在O′点反射的光线O′Q′∥OQ右移，O′Q′与原来的水面交于P点，如图： 根据几何关系，QQ′∥OP，OQ∥PQ′，四边形OPQ′Q为平行四边形，所以OP=QQ′，因为入射角为45°，所以ΔOO′P、ΔO′MP都是等腰直角三角形，所以 所以当光斑在EF上向右移动s=20cm时，水面将下降 流出水的质量m水=ρ水V水=ρ水Sh=1.0×103kg/m3×1m2×0.1m=100kg 19．（24-25八年级上·安徽安庆·期末）在完成“探究凸透镜成像规律”的实验后。 (1)小明为了测量蜡烛和像移动时的速度，他将焦距的凸透镜固定在光具座的刻度线上，并保持凸透镜的位置不变，如图甲所示。当他把蜡烛放在9cm刻度线处时，移动光屏，结果在刻度线处光屏上得到一个清晰的像；然后他在内将蜡烛从刻度线处匀速移至刻度线处，再次移动光屏到某一刻度线处，又会得到一个清晰的像，则： ①7s内蜡烛移动的速度是多少cm/s? ②7s内像移动的平均速度是多少？ (2)如图乙，当凸透镜位于光具座上C处时，恰好在光屏上成一清晰的像，此时蜡烛与光屏之间的距离为L，蜡烛与C点间的距离为；在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到D处（图中未标出），光屏上再次成一清晰的像。则凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为多少？（用L、表示） 【答案】(1)3cm/s，1cm/s (2) 【详解】（1）①已知蜡烛在7s内从9cm刻度线处匀速移至30cm刻度线处。 蜡烛移动的路程是 时间，则蜡烛移动的速度 ②当蜡烛在9cm刻度线处时，此时像距 当蜡烛移至30cm刻度线处时，物距 已知凸透镜焦距f = 10cm，，根据凸透镜成像规律，此时像距 像在位置是 那么像移动的路程 时间t = 7s，像移动的平均速度。 （2）根据光路可逆原理，在保持蜡烛和光屏位置不变的情况下，凸透镜在C处和D处成清晰像时，物距和像距是互换的。 蜡烛在A点，光屏在B点，凸透镜在C处时，物距为u = L0，像距为 当凸透镜移到D处时，物距变为，像距变为L0。 所以凸透镜先后两次所在位置C、D之间的距离为。 20．（24-25八年级上·安徽合肥·期末）小明用如图装置进行“探究凸透镜成像规律”的实验。（已知凸透镜的焦距为10cm） (1)请在乙图上画出物体AB（到凸透镜距离恰好是透镜的两倍焦距）通过凸透镜所成的像A'B'，并画出光线AC经过凸透镜的折射光线； (2)在凸透镜成像规律中，物距、像距等之间还有两个定量的关系： ①凸透镜的焦距为f。其中物距、像距和焦距之间的关系可以表述为：； ②物理学中用像距和物距的比值来表示凸透镜的放大率，即，请你结合公式计算出用此凸透镜，当放大率m＝2时，物距、像距大小分别是多少？ 【答案】(1)见解析 (2)15cm和30cm 【详解】（1）平行与主光轴入射的光线经凸透镜后，折射光线过焦点；过光心的光线传播方向不变，根据这两条光线的交点为A点像A'的位置，过A'点像作主光轴的垂线即为物体AB通过凸透镜所成的像A'B'；C点直接与A'的连线即为光线AC经过凸透镜的折射光线，如下图所示： （2）放大率m＝2，根据题目对放大率的定义可得，，将代入 可得 解得u＝15cm，v＝30cm。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $