专题02 第3章 光和眼睛（期末复习讲义）八年级物理上学期新教材沪粤版

该初中物理期末复习讲义以“光和眼睛”为核心，通过表格系统梳理7个核心考点的复习目标与考情规律，分知识点构建光的传播、反射、折射、透镜成像等知识框架，突出光路图绘制、实验探究等重难点的内在联系。 讲义亮点在于分层练习设计与解题方法指导，如“光的反射与折射光路图绘制”题型提供画法技巧，结合“水透镜探究近视眼”跨学科实践培养科学探究与科学思维素养。基础、重难、综合拓展练满足不同学生需求，助力教师精准教学与学生自主复习。

专题02 第3章 光和眼睛（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 光的传播与色散 1．掌握光的直线传播条件及应用； 2．理解光的色散现象及光的三原色； 3．记住真空中的光速 1．常以选择、填空题考查光的传播实例（如影子、日食）和色散现象； 2．光速计算偶见于综合题，光的三原色多以选择题形式出现 光的反射定律 1．理解光的反射现象及反射定律的内容； 2．区分镜面反射与漫反射； 3．会画光的反射光路图 1．高频考点，覆盖选择、填空、作图题； 2．实验探究题常考查反射定律的验证，光路图绘制是必考点 平面镜成像特点 1．掌握平面镜成像的特点（对称、等大、等距、虚像）； 2．会应用成像特点解决实际问题； 3．了解平面镜的应用 1．常以实验探究题考查成像特点的验证； 2．选择、填空题考查成像规律应用（如距离计算、成像的性质判断）； 3．作图题考查平面镜成像的光路图 光的折射规律 1．理解光的折射现象及折射规律； 2．会画光的折射光路图； 3．解释生活中的折射现象（如筷子弯折、池水变浅） 1．光路图绘制是重点题型； 2．选择、填空题考查折射规律的应用及现象解释； 3．易错点为不同介质中折射角与入射角的大小关系 透镜及其成像规律 1．区分凸透镜与凹透镜的作用（会聚、发散）； 2．掌握凸透镜成像规律（u与f的关系对应像的性质）； 3．了解透镜的焦点、焦距概念 1．高频核心考点，实验探究题（凸透镜成像规律验证）必考； 2．选择、填空题考查成像规律应用（如放大镜、投影仪、照相机的工作原理）； 3．焦距测量实验常以填空题形式出现 眼睛与光学仪器 1．了解眼睛的结构及成像原理； 2．掌握近视眼、远视眼的成因及矫正方法； 3．了解照相机、显微镜、望远镜的工作原理 1．选择、填空题考查眼睛的矫正（镜片类型）； 2．光学仪器的工作原理多以选择题形式考查； 3．跨学科实践（水透镜探究近视眼）偶见于实验探究题 跨学科实践：用“水透镜”探究近视眼成因 1．理解实验原理（水透镜模拟晶状体）； 2．能分析实验现象与近视眼成因的关联； 3．提出预防近视的建议 1．多以实验探究题或简答题形式出现； 2．侧重考查实验分析与结论归纳能力 知识点01 光的传播与色散 1．太阳、亮着的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫做______。 2．光在同一种均匀介质中沿______传播。我们通常用一条带箭头的直线，形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做______。 3．光在不同介质中的传播速度______（选填 “相同” 或 “不同”）。光在______中的传播速度最快，常用字母c表示______中的光速，通常取 c=__________m/s。 4．光在______传播的距离叫做 1 光年，光年是天文学上常用的______单位。1 光年≈____________km。 知识点02 光的反射定律 1．光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫做____________。 2．光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在______平面内，反射光线和入射光线分别位于______两侧，反射角______（选填 “等于” 或 “不等于”）入射角。 3．在反射现象中，光路是______（选填 “可逆” 或 “不可逆”）的。 4．当一束平行光射到平滑表面上时，反射光也是平行的，这就是____________。当一束平行光射到凹凸不平的粗糙表面上时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做____________。不论何种反射，都遵循光的______定律。 5．光的反射不仅广泛应用在生活中，还常应用在许多工程技术中。如红宝石激光器利用激光的多次______形成激光束；人造卫星利用光的______，在遥远的太空探测地面的河流和森林，估测农作物的产量；光纤利用光的______传输信息。 知识点03 平面镜成像特点 1．反射面为____________的镜子叫做平面镜。面对着平面镜，我们就能看到自己的______。 2．平面镜成像规律： （1）像与物到镜面的距离______（选填 “相等” 或 “不相等”），像与物的大小______（选填 “相等” 或 “不相等”），即像与物关于镜面______（选填 “对称” 或 “不对称”）。 （2）平面镜所成的像______（选填 “能” 或 “不能”）呈现在光屏上。 3．物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫做______像；把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做______像。平面镜所成的像是______像。 4．研究表明，凹面镜对光有______作用，凸面镜对光有______作用。 知识点04 光的折射规律 1．光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做____________。 2．在光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线在____________内，折射光线和入射光线分居______两侧；光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射角______入射角；光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角______入射角。当入射角增大（或减小）时，折射角随之______（或______）；光垂直射到界面上时，传播方向______。 3．在光的折射中，光路是______的，且当光斜射到分界面时，在折射角和入射角这两个角中，在空气中的角较______。 知识点05 奇妙的透镜 1．透镜： （1）透镜是利用光的______制成的能改变光路的器件。透镜有两类，中间比边缘______的叫做凸透镜，中间比边缘______的叫做凹透镜。 （2）透镜的中心叫做______，凡是经过这一点的光都不改变____________。 （3）通过光心和球面球心的直线叫做透镜的____________。 2．透镜对光的作用：凸透镜对光有______作用，凹透镜对光有______作用。 3．透镜的焦点和焦距：平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点也是光斑最小、最亮的一点，叫做凸透镜的______。平行于主光轴的光经凹透镜折射后将向外散开，将发散的光线反向延长也会相交于主光轴上的一点，由于这一交点不是实际光线会聚的点，因此叫做凹透镜的________。从______到______的距离叫做焦距。 4．通过透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光传播方向______。 （2）平行于主光轴的光，经凸透镜折射后，折射光线经过______。 （3）平行于主光轴的光，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过____________。 （4）过焦点的光经凸透镜折射后与主光轴______。对于凹透镜来说，若入射光线的正向延长线过虚焦点，则折射光线与主光轴______。 知识点06 凸透镜成像规律 1．景物到透镜光心的距离叫做______，用字母______表示。__________________的距离叫做像距，用字母______表示。 2．在下表中填写凸透镜成像的规律。 物距u与焦距f的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实 u>2f ______ ______ ______ u=2f ______ ______ ______ f<u<2f ______ ______ ______ u<f ______ ______ ______ 3．凸透镜成实像与虚像的分界点是____________，成放大实像与缩小实像的分界点是____________。 4．凸透镜所成的实像总是______的，像与物在凸透镜的______（选填 “同” 或 “异”）侧；凸透镜所成的虚像总是______、______的，像与物在凸透镜的______（选填 “同” 或 “异”）侧。 5．凸透镜成像的动态变化规律： （1）凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐______，且像逐渐变______。概括为一句简单易记的口诀就是：物近→像______、像变______；反之，物远→像______→像变______。​ （2）凸透镜成虚像时，物距增大，像距逐渐______，且像逐渐变______。概括为一句简单易记的口诀就是：物远→像______、像变______；反之，物近→像______、像变______。 6．放大镜是利用物距小于焦距时，物体通过凸透镜成______、______的______像的原理工作的。通常选用焦距比较______（选填 “长” 或 “短”）的凸透镜作为放大镜。 知识点07 眼睛与光学仪器 1．眼睛中的晶状体相当于____________，眼球后部的视网膜相当于______。物体经晶状体成像于______上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。 2．人的眼睛是靠调节______的弯曲程度，相当于改变凸透镜的______，从而获得清晰的像。 3．近视眼看远处的物体时，像成在视网膜______（选填 “前” 或 “后”）面，患者应戴由合适的______（选填 “凸” 或 “凹”）透镜做的眼镜，让光适当______（选填 “会聚” 或 “发散”），使清晰的像略向______（选填 “前” 或 “后”）移，成在视网膜上。 4．远视眼看近处的物体时，像成在视网膜______（选填 “前” 或 “后”）面，患者应戴由合适的______（选填 “凸” 或 “凹”）透镜做的眼镜，让光适当______（选填 “会聚” 或 “发散”），使清晰的像略向______（选填 “前” 或 “后”）移，成在视网膜上。 5．照相机是利用物距____________时，物体通过凸透镜成______、______的______像的原理制成的。照相机主要由镜头、光圈、快门和暗盒等部件组成，镜头相当于一个______，暗盒中的感光胶片（或感光元件）相当于______，镜头到感光胶片（或感光元件）的距离应满足的条件是________________________。 6．投影仪是利用凸透镜能成______、______的______像的原理制成的。投影片到镜头的距离应满足的条件是____________________________________，屏幕到镜头的距离应满足的条件是__________________。 7．显微镜主要由______和______两组凸透镜组成。通过物镜和目镜可形成物体放大的______像，从而使我们能观察到肉眼无法看到的细微物体或物体的精细结构。 8．望远镜主要由______和______两组透镜组成。通过目镜观察到物体的______像，好像物体被移______了，从而使我们能看清远处的物体，拓宽了观察的视野。 题型一 光的反射与折射光路图绘制 解｜题｜技｜巧 1．画反射光路图：① 先画法线（垂直于界面，虚线）；② 标入射角（入射光线与法线夹角）和反射角（反射光线与法线夹角），确保两角相等；③ 入射光线和反射光线用实线，标箭头（指向界面为入射，背离界面为反射）。 2．画折射光路图：① 先画法线（垂直于界面，虚线）；② 光从空气斜射入水/玻璃时，折射光线向法线偏折（折射角<入射角）；反之向界面偏折（折射角>入射角）；③ 垂直入射时，光线方向不变，箭头方向标注正确。 【典例1】(1)如图所示，一束光线射到平面镜上，其反射光线与平面镜的夹角是30°，请画出入射光线并标出入射角大小。 (2)如图所示，F是凸透镜焦点，请画出光线a通过透镜后的光线，以及光线b的入射光线。 (3)如图所示，图甲是珠海市全新的城市地标——金湾艺术中心，请在图乙中画出小明的眼睛（B点）看到水中建筑物顶点（A点）的成像光路图（保留作图痕迹）。 【变式1】作图题，保留作图辅助线。 (1)如图甲，一束光线射到平面镜上，请画出相应的反射光线，并标出反射角的度数； (2)请在图乙中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线； (3)如图丙所示的是“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的情景画面。图丁中的A表示蜻蜓位置，B表示人眼睛位置。请在图丁中确定蜻蜓像的位置并完成光线进入人眼的光路图。 【变式2】(1)请画出图中入射光线对应的折射光线的大致位置（虚线表示法线）； (2)请画出图中物体AB在平面镜中的像A'B'； (3)请画出图中入射光线通过透镜后的折射光线。 题型二 平面镜成像实验与应用 解｜题｜技｜巧 1．实验题：① 玻璃板选择薄的（避免两次成像）；② 实验环境较暗（使像更清晰）；③ 像的虚实判断（光屏无法承接）；④ 多次实验的目的（避免偶然性，得出普遍规律）。 2．计算题：① 像与物到镜面距离相等，故物距+像距=2×物距（或2×像距）；② 像与物大小相等，与物距无关（易错点：误认为物距变大像变小）。 【典例1】如图甲所示，小明用完全相同的两只蜡烛A、B来完成“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)本实验应选择厚度较 的玻璃板做实验；本实验使用到的测量工具是 ； (2)用玻璃板代替平面镜的目的是： ；当蜡烛A靠近玻璃板，A的像大小会 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)点燃蜡烛A，在玻璃板背后移动蜡烛B，蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合，说明平面镜成像过程中像与物的大小 ，取走蜡烛B，在原蜡烛B处放上光屏，此时光屏上 （选填“能”或“不能”）成像； (4)如图乙所示，小明在白纸上记下棋子A和B的位置，以虚线ab为平面镜的位置；但是多次实验后发现h2始终比h1大5mm，请指出小明操作的错误之处： ，经过思考小明计算出了玻璃板的厚度为 mm。 【变式1】在“探究平面镜成像特点”的实验，如图所示，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。 (1)为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，于是用两支相同的蜡烛A和B做实验，是为了比较像与物的 关系； (2)移去玻璃板后面的蜡烛B，在蜡烛B位置放一白纸，眼睛透过玻璃时白纸上 （选填“能”或“不能”）看到烛焰的像，移动A蜡烛使之靠近玻璃板，镜子中的蜡烛的像大小 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (3)用玻璃板代替平面镜，最主要的原因是通过透明的玻璃板能看到 （选填“A蜡烛”、“A蜡烛的像”、“B蜡烛”或“B蜡烛的像”）；为进行多次实验应采取的操作是 （选填“①”或“②”）； ①保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置 ②保持玻璃板位置不变，多次改变蜡烛A的位置，进行与上述相同的操作 (4)小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图乙中字母形状的光源，最好的是字母 （选填图乙中字母）；小明将一枚硬币放在竖直的玻璃板前方（如图丙所示），硬币的像在a处，将平面镜向右平移至如图丁所示的位置时，硬币的成像位置在 （选填“a”、“b”或“c”）处。 【变式2】在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)为了便于观察，该实验最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 (2)实验时，防止产生重影，应选用透明的较 （选填“薄”或“厚”）玻璃板代替平面镜。 (3)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）这一侧观察。 (4)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 （选填“能”或“不能”）看见蜡烛的像。 (5)如果将玻璃板竖直向上移动一小段距离，观察到蜡烛A的像 （选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 (6)若将玻璃板向左倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“”“”或“”）处。 题型三 凸透镜成像规律实验与应用 解｜题｜技｜巧 1．实验数据处理：① 物距凸透镜位置-蜡烛位置，像距光屏位置-凸透镜位置；② 根据与的关系判断像的性质，反之可求焦距。 2．应用判断题：① 照相机（）、投影仪（）、放大镜（）；② 物距变大，像距变小，像变小（实像）；物距变小，像距变大，像变大（实像）。 3．焦距计算：① 由时（等大实像），可求；② 平行光聚焦法（太阳光聚焦）直接测焦距。 【典例1】如图所示，小京用焦距为的凸透镜、光具座等器材，做凸透镜成像的实验。小京先将光具座放在水平桌面上，再将凸透镜固定在光具座刻线处。为确保在光屏上能得到烛焰清晰的像，在组装器材时要使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上。 (1)小京点燃蜡烛后，将蜡烛移至刻线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则此时光屏可能在 （选填“A”“B”或“C”）点，光屏上的像是倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。该实验现象可以说明 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点； (2)光屏上出现清晰的像，保持透镜在刻度线处不动，如果想在光屏上得到更小的清晰的像，应进行的操作是 ； (3)实验中，小京将蜡烛放在刻度线处，发现在光具座上无论如何移动光屏，都无法在光屏上出现清晰的像，请分析具体的原因： 。 【变式1】光电鼠标的原理就是利用发光二极管的光照射鼠标垫，反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。题图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 反射，光线通过透镜时发生 （选填“反射”“折射”或“直线传播”）； (2)若成像透镜距鼠标垫，光学感应器距成像透镜，则在光学感应器上所成的像是 （选填“放大”或“缩小”）的 像； (3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学传感器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式2】如图，南越王墓博物馆内，观众可以通过焦距为3cm的透镜观察微型展品MN。 (1)画出展品M点发出的两束光通过透镜后的折射光线； (2)MN经过透镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 （选填“虚像”或“实像”）； (3)MN经过透镜所成的像在 （选填“镜前”或“镜后”）一侧。 题型四 眼睛的矫正与光学仪器 解｜题｜技｜巧 1．视力矫正判断：① 近视眼→像成在视网膜前→凹透镜（发散光线，使像后移到视网膜）；② 远视眼→像成在视网膜后→凸透镜（会聚光线，使像前移到视网膜）。 2．光学仪器原理：① 照相机、投影仪、放大镜均利用凸透镜成像；② 显微镜和望远镜由两组凸透镜组成，物镜成实像，目镜成虚像。 【典例1】近视眼是由于不科学用眼导致的，图甲、乙中属于近视眼的是 图。全飞秒激光近视矫正术（如图丙）是直接用飞秒激光在角膜基质层内制作微透镜，相当于在角膜上“制作一副镜片”。这副镜片对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用，以达到矫正近视的目的。 【变式1】小美在进行“视力的矫正”探究活动，她将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。 (1)小美为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，她可把蜡烛向凸透镜靠近，如果她不戴眼镜看书，应该将书 （填“靠近”或“远离”）眼睛。 (2)小美用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得如图2中甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示：焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼。下列四幅图中，能说明远视眼成因及其矫正方法的是 （填选项）。 A．①④      B．②③    C．①③    D．②④ (3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm (4)下过雪的街道小美在路边发现了晶莹的小冰块，当她拿起小冰块，让太阳光经过小冰块发现呈现五颜六色的光，这是光的 现象。当冰块靠近书本时，请问她该如何磨冰块，把冰块磨成 ，可以看到书本上的字被放大了。 (5)小美在探究光的反射规律实验中，在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生了 反射；如图丁中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 °。 【变式2】如图所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，人眼是通过调节晶状体的厚度，使远近不同物体的像都呈在视网膜上，人看近处物体，晶状体变 （选填“厚”或“薄”）。时间长了眼睛容易疲劳，此时应适当远眺，使睫状体放松，晶状体焦距变 ，这样能舒缓眼疲劳，保护眼睛。人若患了近视眼就需要佩戴 （选填“凸”或“凹”）透做成的眼镜来矫正。 题型五 光的色散与三原色 解｜题｜技｜巧 1．色散现象：太阳光→三棱镜→红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫（按顺序记忆），白光是复色光。 2．光的三原色：红、绿、蓝（颜料三原色为红、黄、蓝，注意区分，避免混淆）。 3．颜色形成：透明物体颜色由透过的色光决定，不透明物体颜色由反射的色光决定。 【典例1】小乔将平面镜斜插到如图所示的水槽中，放在阳光下，结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这说明， 光是由各种色光混合而成的。在这七种色光中，红、绿、 三种色光按不同比例又可以混合成各种颜色的光；在这七种色光之外，还有一种能杀灭细菌且看不见的光，叫做 选填（“红外线”或“紫外线”）。 【变式1】曲江大唐不夜城是西安夜间游玩的好去处，主题灯光秀也吸引了众多市民和游客，增添了很多节日氛围。下列说法中正确的是（　　） A．夜空中的光束是人造光源 B．彩灯发出五颜六色的光是由红、绿、蓝三色混合而成 C．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 D．在红色灯光照射下，红花因为吸收红光所以看起来是红色的 【变式2】如图所示，太阳光通过三棱镜后，在白纸上获得了一条彩色的光带，这是由于三棱镜对各种单色光的 （选填“反射”或“折射”）程度不同而形成的，这种现象叫作 ；几种色光也可以混合成另外颜色的光，彩色电视机就是利用红、 、蓝三原色光混合而成五彩缤纷的电视画面。 题型六 跨学科实践：用“水透镜”探究近视眼成因 解｜题｜技｜巧 1．实验原理：水透镜模拟眼睛的晶状体，向水透镜注水（薄膜凸起程度变大）→ 晶状体折光能力变强；抽水→ 折光能力变弱。 2．实验现象分析：注水后，光源的像会成在光屏（模拟视网膜）前方→ 模拟近视眼成因（晶状体折光能力过强）。 3．预防建议：结合生活实际，如保持正确读写姿势、控制电子设备使用时间、定期做眼保健操等。 【典例1】（多选题）某同学利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。如图所示情况下，光屏上能成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．图中所示情况下凸透镜的焦距为10.0cm B．用注射器向水透镜中注入水后，凸透镜的焦距会变小 C．向水透镜中注水时，观察成像特点的变化，可以模拟近视眼的成因 D．蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水时，光屏要向右移动才能再次得到清晰的像 【变式1】如图甲，物理兴趣小组利用橡皮膜和注射器制作水透镜来模拟眼睛晶状体，探究“近视眼的成因”，他们进行了如下实验。 (1)如图甲，水透镜的焦距为 cm； (2)如图乙，模拟正常眼睛观察物体，将蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏，直到光屏上出现一个清晰的倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像，并标记光屏的位置； (3)模拟近视眼的成因：向水透镜注入适量的水，此时光屏上的像变得模糊。保持蜡烛与水透镜位置不动，将光屏靠近水透镜，光屏上再次出现了清晰的像，由此可知近视眼成像在视网膜的 方。 【变式2】小帅探究眼睛的成像原理时，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验前，为了使像成在光屏中央要调整烛焰、水透镜、光屏的中心在 ； (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），此时水透镜的焦距f的范围为 ； (3)如图乙所示用水透镜模拟爷爷的老花眼，应在甲的水透镜基础上 （选填“抽水”或“注水”），在图中的虚线框内安装上适当焦距的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）可使爷爷能看清蜡烛。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法错误的是（    ） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 2．光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（　　） A．光在同种介质中沿直线传播 B．光的三原色是红、黄、蓝 C．张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之水”是光的色散 D．莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像 3．如图所示，下列光现象由光的反射形成的是（　　） A．鸟在水中形成倒影 B．皮影在幕布上的影子 C．烛焰通过小孔成像 D．水中筷子“折断 4．“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线， 为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 5．小明同学身高1.65m，站在竖直放置的平面镜正前方0.6m处，他在平面镜中所成像高度为 m，他的像到镜面的垂直距离为 m。 6．蒙蒙发现最近视力有所下降，验光师用验光仪检测后确认其眼睛近视。根据检测结果，蒙蒙的眼球结构特征应与图 （选填“A”或“B”）所示一致，应该选择用 透镜进行矫正。 7．小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验 (1)小飞按下图安装好器材，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜（f=10cm）、光屏三者的中心在 ； (2)如上图所示，光屏上会出现烛焰清晰缩小 （选填“正立”或“倒立”）的像；透镜位置保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，光屏向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，光屏上又重新出现烛焰清晰的像； (3)将蜡烛移动到光具座 42cm处，小飞在凸透镜的右侧，通过凸透镜观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）的像，这相当于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理； (4)将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，蜡烛和凸透镜的位置保持不变，向左移动光屏，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该镜片是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）； (5)完成实验后，小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜，法线ON垂直镜面，使一束光贴着纸板沿 EO射到O点，反射光线沿 OF射出，当入射光线远离法线时，反射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光线，由此初步得出： 反射光线、入射光线、法线在 平面内。 8．某实验小组做“探究平面镜成像特点”的实验： （1）为了便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行； （2）如图甲所示，玻璃板垂直放在水平桌面上，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前方，透过玻璃板观察另一侧蜡烛A的像，将另一支完全相同的 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放到玻璃板后，调整位置发现蜡烛B与A的像完全重合； （3）将光屏放到蜡烛B的位置， （选填“透过”或“不透过”）玻璃板，观察到光屏上没有像，说明平面镜成的是 （选填“实”或“虚”）像； （4）透过玻璃板看到的蜡烛B是经玻璃板 （选填“反射”或“折射”）成的像； （5）如果想研究像与物左右位置的关系，可将图乙中四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，其中能够达到实验目的的是 （填选项）。 9．根据要求作图，如图所示，在图中作出三角形ABC在平面镜中所成的像。 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 10．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（    ） 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 11．一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出 12．小明将只有一面开口的魔箱面向同学，把纸币从顶部的投币口放入（图甲），纸币竟不翼而飞。打开魔箱，原来里面有一块镜子（图乙），下列说法正确的是（   ） A．魔箱中的镜子是凸透镜 B．看到的魔箱中的竖直方格是实像 C．镜子与水平面的夹角为 D．魔箱的成像原理是光的反射 13．“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”（[唐]张志和《渔歌子》）。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 （选填“实”或“虚”）像。若水深3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面 m。 14．2023年5月13日，我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈，如图。这是一种罕见的天象-日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 形成的，这种现象说明太阳光 （选填“是”或“不是”）单色光。    15．某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 （选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。 16．小明做“探究凸透镜成像规律”实验，凸透镜的焦距是10cm。 （1）为了使像成在光屏的中央，小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ； （2）接着小明同学调节光屏如图1所示，发现光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 （选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”）就可以利用这样的成像原理； （3）如图2，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； （4）如图3，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 眼镜（选填“近视”或“远视”）； （5）透镜位置不变，若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，我们在C处观察，能看到的清晰的像是图丁中 。 17．“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示，平面镜平放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 (1)实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动； (2)实验时，从纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是光在纸板上发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射； (3)将一束光贴着左侧纸板沿EO射到O点，若将右侧纸板向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在 内；向前或向后折的过程中，在右侧纸板 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线 （选填“存在”或“不存在”）； (4)使光束以不同角度入射，通过实验获得数据如表，其中有一组数据是错误的，原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角； 次数 1 2 3 4 5 6 入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80° 反射角r 15° 30° 45° 30° 70° 80° (5)剔除错误数据后可得在反射现象中，反射角 入射角； (6)完成实验后，同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛”，结果没有体验成功。此现象说明：在光的反射现象中，光路是 的。 18．如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。 期末综合拓展练（测试时间：5分钟） 19．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（　　） A．d点的成像特点与照相机成像特点一样 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 20．如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时，先后将物体放在A、B、C处，记录了三次成像情况，下列说法不正确的是（    ） A．三次所成的像均是倒立的实像 B．物体放在A处时，成像在L处 C．物体放在B处时，成像在K处 D．透镜的焦点在B、C两点之间 21．如图所示为“激光打靶”活动装置，从M点朝地面射出一束激光，想要命中靶心P点，可以在地面 （选填“A”“B”或“C”）处水平放置一块小平面镜。若光斑出现在Q点，为了仍能命中P点，可以使入射光绕着平面镜上的入射点 （选填“顺时针”或“逆时针”，下同）旋转或者让平面镜绕着入射点 旋转一定角度。 22．如图所示，入射光线AO经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点，OB与镜面的夹角为60°。当AO逆时针转动到A′O的位置时（A′O与AO间的夹角为20°），只需将平面镜绕O点 （选填“顺时针”或“逆时针”）转过 °的小角度，光斑依然落在B点。 23．小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上，本实验用玻璃板替代平面镜的好处是 ； (2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动，直至它与A的像 （A′/A″）重合，说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法，此时棋子B是来等效替代 （棋子A/棋子A的像）。 (4)移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有像，这样做的目的是 。 (5)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，为了能够让小华看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下，采取了两个方法： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向 （选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向 （选填“前”或“后”）表面转动。 上述两个方法小华所看到的像 （选填“在或“不在”）同一位置。 24．(1)如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。 (2)如图，一束光垂直于凸透镜主光轴射向平面镜，请在图中出该束光经平面镜反射再通过凸透镜折射的光路图。 (3)如图所示，、是点光源发出的光，经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中作出点光源。（保留作图痕迹） 25．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲；神舟十三号乘组航天员给全中国的孩子们上了一堂精彩的太空课。 （1）如图甲是航天员在演示“神奇的太空小水球”；一开始将水注入水膜之中形成一个漂亮的完整水球，该水球可以被看作一个 镜；当她的脸距离水球球心30cm时，我们透过水球看到了倒立、缩小的人像，其原理与生活中的 （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）原理相同，该水球的焦距可能是 。 A．30cm    B．7cm    C．15cm    D．45cm （2）随后，航天员在太空失重环境下向水球中间注入一个气泡，通过水球看到她的正立、倒立的两个像，如图乙所示，通过简化如图丙，可知其中正立的像是光经过1、2两个 （填“凸”或“凹”）透镜形成的像，当光经过3、4区域时，所成的像是倒立、缩小的 像； （3）安装在神舟十三号轨道舱内的摄像机拍摄到了一颗擦身而过小行星，按照从左到右的次序如图丁所示（镜头的焦距不变）；在此过程中，小行星与神舟十三号的距离在变大，摄像机的镜头在 （选填“前推”或“后缩”）。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 第3章 光和眼睛（期末复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 光的传播与色散 1．掌握光的直线传播条件及应用； 2．理解光的色散现象及光的三原色； 3．记住真空中的光速 1．常以选择、填空题考查光的传播实例（如影子、日食）和色散现象； 2．光速计算偶见于综合题，光的三原色多以选择题形式出现 光的反射定律 1．理解光的反射现象及反射定律的内容； 2．区分镜面反射与漫反射； 3．会画光的反射光路图 1．高频考点，覆盖选择、填空、作图题； 2．实验探究题常考查反射定律的验证，光路图绘制是必考点 平面镜成像特点 1．掌握平面镜成像的特点（对称、等大、等距、虚像）； 2．会应用成像特点解决实际问题； 3．了解平面镜的应用 1．常以实验探究题考查成像特点的验证； 2．选择、填空题考查成像规律应用（如距离计算、成像的性质判断）； 3．作图题考查平面镜成像的光路图 光的折射规律 1．理解光的折射现象及折射规律； 2．会画光的折射光路图； 3．解释生活中的折射现象（如筷子弯折、池水变浅） 1．光路图绘制是重点题型； 2．选择、填空题考查折射规律的应用及现象解释； 3．易错点为不同介质中折射角与入射角的大小关系 透镜及其成像规律 1．区分凸透镜与凹透镜的作用（会聚、发散）； 2．掌握凸透镜成像规律（u与f的关系对应像的性质）； 3．了解透镜的焦点、焦距概念 1．高频核心考点，实验探究题（凸透镜成像规律验证）必考； 2．选择、填空题考查成像规律应用（如放大镜、投影仪、照相机的工作原理）； 3．焦距测量实验常以填空题形式出现 眼睛与光学仪器 1．了解眼睛的结构及成像原理； 2．掌握近视眼、远视眼的成因及矫正方法； 3．了解照相机、显微镜、望远镜的工作原理 1．选择、填空题考查眼睛的矫正（镜片类型）； 2．光学仪器的工作原理多以选择题形式考查； 3．跨学科实践（水透镜探究近视眼）偶见于实验探究题 跨学科实践：用“水透镜”探究近视眼成因 1．理解实验原理（水透镜模拟晶状体）； 2．能分析实验现象与近视眼成因的关联； 3．提出预防近视的建议 1．多以实验探究题或简答题形式出现； 2．侧重考查实验分析与结论归纳能力 知识点01 光的传播与色散 1．太阳、亮着的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫做光源。 2．光在同一种均匀介质中沿直线传播。我们通常用一条带箭头的直线，形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线。 3．光在不同介质中的传播速度不同（选填 “相同” 或 “不同”）。光在真空中的传播速度最快，常用字母c表示真空中的光速，通常取 c=3.0×108m/s。 4．光在一年内传播的距离叫做 1 光年，光年是天文学上常用的长度单位。1 光年≈9.46×1012km。 知识点02 光的反射定律 1．光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫做光的反射。 2．光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于（选填 “等于” 或 “不等于”）入射角。 3．在反射现象中，光路是可逆（选填 “可逆” 或 “不可逆”）的。 4．当一束平行光射到平滑表面上时，反射光也是平行的，这就是镜面反射。当一束平行光射到凹凸不平的粗糙表面上时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。不论何种反射，都遵循光的反射定律。 5．光的反射不仅广泛应用在生活中，还常应用在许多工程技术中。如红宝石激光器利用激光的多次反射形成激光束；人造卫星利用光的反射，在遥远的太空探测地面的河流和森林，估测农作物的产量；光纤利用光的反射传输信息。 知识点03 平面镜成像特点 1．反射面为光滑平面的镜子叫做平面镜。面对着平面镜，我们就能看到自己的像。 2．平面镜成像规律： （1）像与物到镜面的距离相等（选填 “相等” 或 “不相等”），像与物的大小相等（选填 “相等” 或 “不相等”），即像与物关于镜面对称（选填 “对称” 或 “不对称”）。 （2）平面镜所成的像不能（选填 “能” 或 “不能”）呈现在光屏上。 3．物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫做实像；把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。平面镜所成的像是虚像。 4．研究表明，凹面镜对光有会聚作用，凸面镜对光有发散作用。 知识点04 光的折射规律 1．光由一种介质进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。 2．在光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射角小于入射角；光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增大（或减小）时，折射角随之增大（或减小）；光垂直射到界面上时，传播方向不变。 3．在光的折射中，光路是可逆的，且当光斜射到分界面时，在折射角和入射角这两个角中，在空气中的角较大。 知识点05 奇妙的透镜 1．透镜： （1）透镜是利用光的折射制成的能改变光路的器件。透镜有两类，中间比边缘厚的叫做凸透镜，中间比边缘薄的叫做凹透镜。 （2）透镜的中心叫做光心，凡是经过这一点的光都不改变传播方向。 （3）通过光心和球面球心的直线叫做透镜的主光轴。 2．透镜对光的作用：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。 3．透镜的焦点和焦距：平行于主光轴的光经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的某一点，这一点也是光斑最小、最亮的一点，叫做凸透镜的焦点。平行于主光轴的光经凹透镜折射后将向外散开，将发散的光线反向延长也会相交于主光轴上的一点，由于这一交点不是实际光线会聚的点，因此叫做凹透镜的虚焦点。从焦点到光心的距离叫做焦距。 4．通过透镜的三条特殊光线： （1）通过光心的光传播方向不变。 （2）平行于主光轴的光，经凸透镜折射后，折射光线经过焦点。 （3）平行于主光轴的光，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过虚焦点。 （4）过焦点的光经凸透镜折射后与主光轴平行。对于凹透镜来说，若入射光线的正向延长线过虚焦点，则折射光线与主光轴平行。 知识点06 凸透镜成像规律 1．景物到透镜光心的距离叫做物距，用字母u表示。像到透镜光心的距离叫做像距，用字母v表示。 2．在下表中填写凸透镜成像的规律。 物距u与焦距f的关系 像的大小 像的正倒 像的虚实 u>2f 缩小 倒立 实像 u=2f 等大 倒立 实像 f<u<2f 放大 倒立 实像 u<f 放大 正立 虚像 3．凸透镜成实像与虚像的分界点是1倍焦距处，成放大实像与缩小实像的分界点是2倍焦距处。 4．凸透镜所成的实像总是倒立的，像与物在凸透镜的异（选填 “同” 或 “异”）侧；凸透镜所成的虚像总是正立、放大的，像与物在凸透镜的异（选填 “同” 或 “异”）侧。 5．凸透镜成像的动态变化规律： （1）凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐增大，且像逐渐变大。概括为一句简单易记的口诀就是：物近→像远、像变大；反之，物远→像近→像变小。​ （2）凸透镜成虚像时，物距增大，像距逐渐增大，且像逐渐变大。概括为一句简单易记的口诀就是：物远→像远、像变大；反之，物近→像近、像变小。 6．放大镜是利用物距小于焦距时，物体通过凸透镜成正立、放大的虚像的原理工作的。通常选用焦距比较短（选填 “长” 或 “短”）的凸透镜作为放大镜。 知识点07 眼睛与光学仪器 1．眼睛中的晶状体相当于凸透镜，眼球后部的视网膜相当于光屏。物体经晶状体成像于视网膜上，再通过视神经把信息传入大脑，从而产生视觉。 2．人的眼睛是靠调节晶状体的弯曲程度，相当于改变凸透镜的焦距，从而获得清晰的像。 3．近视眼看远处的物体时，像成在视网膜前（选填 “前” 或 “后”）面，患者应戴由合适的凹（选填 “凸” 或 “凹”）透镜做的眼镜，让光适当发散（选填 “会聚” 或 “发散”），使清晰的像略向后（选填 “前” 或 “后”）移，成在视网膜上。 4．远视眼看近处的物体时，像成在视网膜后（选填 “前” 或 “后”）面，患者应戴由合适的凸（选填 “凸” 或 “凹”）透镜做的眼镜，让光适当会聚（选填 “会聚” 或 “发散”），使清晰的像略向前（选填 “前” 或 “后”）移，成在视网膜上。 5．照相机是利用物距大于2倍焦距时，物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的。照相机主要由镜头、光圈、快门和暗盒等部件组成，镜头相当于一个凸透镜，暗盒中的感光胶片（或感光元件）相当于光屏，镜头到感光胶片（或感光元件）的距离应满足的条件是大于1倍焦距，小于2倍焦距。 6．投影仪是利用凸透镜能成缩小、放大的实像的原理制成的。投影片到镜头的距离应满足的条件是大于1倍焦距，小于2倍焦距，屏幕到镜头的距离应满足的条件是大于2倍焦距。 7．显微镜主要由目镜和物镜两组凸透镜组成。通过物镜和目镜可形成物体放大的虚像，从而使我们能观察到肉眼无法看到的细微物体或物体的精细结构。 8．望远镜主要由目镜和物镜两组透镜组成。通过目镜观察到物体的虚像，好像物体被移近了，从而使我们能看清远处的物体，拓宽了观察的视野。 题型一 光的反射与折射光路图绘制 解｜题｜技｜巧 1．画反射光路图：① 先画法线（垂直于界面，虚线）；② 标入射角（入射光线与法线夹角）和反射角（反射光线与法线夹角），确保两角相等；③ 入射光线和反射光线用实线，标箭头（指向界面为入射，背离界面为反射）。 2．画折射光路图：① 先画法线（垂直于界面，虚线）；② 光从空气斜射入水/玻璃时，折射光线向法线偏折（折射角<入射角）；反之向界面偏折（折射角>入射角）；③ 垂直入射时，光线方向不变，箭头方向标注正确。 【典例1】(1)如图所示，一束光线射到平面镜上，其反射光线与平面镜的夹角是30°，请画出入射光线并标出入射角大小。 (2)如图所示，F是凸透镜焦点，请画出光线a通过透镜后的光线，以及光线b的入射光线。 (3)如图所示，图甲是珠海市全新的城市地标——金湾艺术中心，请在图乙中画出小明的眼睛（B点）看到水中建筑物顶点（A点）的成像光路图（保留作图痕迹）。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）因为反射光线与镜面的夹角为30°，则反射角为，因为反射角等于入射角，所以入射角等于60°，过反射点O做法线，根据反射角等于入射角画出入射光线，如图所示： （2）过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，如图所示： （3）平静的湖面相当于平面镜，根据平面镜成像的特点，先作出点A关于湖面的对称点，即为建筑物的顶点A在湖面中的像，连接与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接AO就得到入射光线，OB即为反射光线，如图所示： 【变式1】作图题，保留作图辅助线。 (1)如图甲，一束光线射到平面镜上，请画出相应的反射光线，并标出反射角的度数； (2)请在图乙中画出由S点发出的光经过凸透镜后的折射光线； (3)如图丙所示的是“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的情景画面。图丁中的A表示蜻蜓位置，B表示人眼睛位置。请在图丁中确定蜻蜓像的位置并完成光线进入人眼的光路图。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）过O点做出法线，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为，根据反射角等于入射角作出反射光线，反射角也为60°，如图所示： （2）过光心的光线经过凸透镜折射后传播方向不变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。如图所示： （3）平面镜成像时，像和物体关于镜面对称，水面相当于平面镜，作出蜻蜓位置关于镜面的对称点，即蜻蜓所成的像，连接和交水面于点，连接为入射光线，如图所示： 【变式2】(1)请画出图中入射光线对应的折射光线的大致位置（虚线表示法线）； (2)请画出图中物体AB在平面镜中的像A'B'； (3)请画出图中入射光线通过透镜后的折射光线。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）根据折射规律画出折射光线。光从空气斜射入水中，折射光线、入射光线分居于法线两侧，折射角小于入射角。如图所示： （2）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示： （3）由凸透镜的特殊光线可知，平行于主光轴的光线经过凸透镜后折射光线过焦点，如图所示： 题型二 平面镜成像实验与应用 解｜题｜技｜巧 1．实验题：① 玻璃板选择薄的（避免两次成像）；② 实验环境较暗（使像更清晰）；③ 像的虚实判断（光屏无法承接）；④ 多次实验的目的（避免偶然性，得出普遍规律）。 2．计算题：① 像与物到镜面距离相等，故物距+像距=2×物距（或2×像距）；② 像与物大小相等，与物距无关（易错点：误认为物距变大像变小）。 【典例1】如图甲所示，小明用完全相同的两只蜡烛A、B来完成“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)本实验应选择厚度较 的玻璃板做实验；本实验使用到的测量工具是 ； (2)用玻璃板代替平面镜的目的是： ；当蜡烛A靠近玻璃板，A的像大小会 （选填“变大”“不变”或“变小”）； (3)点燃蜡烛A，在玻璃板背后移动蜡烛B，蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合，说明平面镜成像过程中像与物的大小 ，取走蜡烛B，在原蜡烛B处放上光屏，此时光屏上 （选填“能”或“不能”）成像； (4)如图乙所示，小明在白纸上记下棋子A和B的位置，以虚线ab为平面镜的位置；但是多次实验后发现h2始终比h1大5mm，请指出小明操作的错误之处： ，经过思考小明计算出了玻璃板的厚度为 mm。 【答案】(1)薄 刻度尺；(2)便于确定像的位置 不变；(3)相等 不能；(4)见解析 5 【解析】（1）[1]厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板做实验。 [2]本实验要测量像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离，故选用的测量工具是刻度尺。 （2）[1]玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，便于确定像的位置。 [2]平面镜成像中，像与物大小始终相等，将A蜡烛向玻璃板靠近，像的大小不会发生变化。 （3）[1]本实验采用等效替代法，用蜡烛B等效替代蜡烛A的像，当蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合时，说明蜡烛A与它的像大小相等，即平面镜所成像的大小与物体大小相等。 [2]平面镜成的是虚像，虚像不能在光屏上接收，故在原蜡烛B处放上光屏，此时光屏上不能成像。 （4）[1]因玻璃板有一定的厚度，在测物距（蜡烛A到镜面的距离）、像距（蜡烛B到镜面距离）时都应以物体这一侧的面作为反射面测量，而小明是以像这一侧的面作为反射面测量的，所以h2始终比h1大5mm。故小明的错误之处是以玻璃板像这一侧的面作为反射面测量像距大小。 [2]物距与像距的差即为玻璃板的厚度，所以玻璃板的厚度为5mm。 【变式1】在“探究平面镜成像特点”的实验，如图所示，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。 (1)为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，于是用两支相同的蜡烛A和B做实验，是为了比较像与物的 关系； (2)移去玻璃板后面的蜡烛B，在蜡烛B位置放一白纸，眼睛透过玻璃时白纸上 （选填“能”或“不能”）看到烛焰的像，移动A蜡烛使之靠近玻璃板，镜子中的蜡烛的像大小 ；（选填“变大”、“变小”或“不变”） (3)用玻璃板代替平面镜，最主要的原因是通过透明的玻璃板能看到 （选填“A蜡烛”、“A蜡烛的像”、“B蜡烛”或“B蜡烛的像”）；为进行多次实验应采取的操作是 （选填“①”或“②”）； ①保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置 ②保持玻璃板位置不变，多次改变蜡烛A的位置，进行与上述相同的操作 (4)小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图乙中字母形状的光源，最好的是字母 （选填图乙中字母）；小明将一枚硬币放在竖直的玻璃板前方（如图丙所示），硬币的像在a处，将平面镜向右平移至如图丁所示的位置时，硬币的成像位置在 （选填“a”、“b”或“c”）处。 【答案】(1)大小；(2)不能 不变；(3)A蜡烛的像 ②；(4)F a 【解析】（1）根据平面镜成像的特点可知，像与物的大小相等，所以实验中用两支相同的蜡烛A和B做实验是为了探究像与物的大小关系。 （2）[1]由平面镜成像的特点可知，平面镜成的像是虚像，移去B蜡烛，在其位置放白纸，不能看到烛焰的像。 [2]平面镜成像中物与像大小相等，因此蜡烛A靠近玻璃板，像大小不变。 （3）[1]用玻璃板代替平面镜，可以透过玻璃板观察到A蜡烛的像，所以更便于确定像的位置。 [2]多次进行实验是为了找到普遍规律，所以应当多次改变蜡烛A的位置，故选②。 （4） [1]为了更好地研究像与物的位置关系，应选择左右不对称的字母，这样既可以研究像和物的左右关系，又可以研究像和物的上下关系，故选F。 [2]由平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，所以移动玻璃板时，像的位置不会变化，故选a。 【变式2】在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)为了便于观察，该实验最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 (2)实验时，防止产生重影，应选用透明的较 （选填“薄”或“厚”）玻璃板代替平面镜。 (3)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）这一侧观察。 (4)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 （选填“能”或“不能”）看见蜡烛的像。 (5)如果将玻璃板竖直向上移动一小段距离，观察到蜡烛A的像 （选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 (6)若将玻璃板向左倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“”“”或“”）处。 【答案】(1)较暗；(2)薄；(3)A；(4)能；(5)不动；(6) 【解析】（1）较暗的环境中，蜡烛的像与背景对比度更高，更便于观察像的位置和特点。 （2）厚玻璃板的两个反射面会分别成像，导致重影；薄玻璃板的两个像几乎重合，可避免重影。 （3）平面镜成的像是虚像，需在蜡烛A（物体）一侧观察，才能看到A的像与B重合。 （4）平面镜成像是光的反射形成的，与玻璃板后方的光线无关，因此挡住后方光线仍能看到像。 （5）像与物体关于镜面对称，玻璃板竖直上移时，物体位置不变，像的位置也不变。 （6）玻璃板左倾斜时，像与物体关于倾斜的镜面（玻璃板）对称，因此像的位置在A1处。 题型三 凸透镜成像规律实验与应用 解｜题｜技｜巧 1．实验数据处理：① 物距凸透镜位置-蜡烛位置，像距光屏位置-凸透镜位置；② 根据与的关系判断像的性质，反之可求焦距。 2．应用判断题：① 照相机（）、投影仪（）、放大镜（）；② 物距变大，像距变小，像变小（实像）；物距变小，像距变大，像变大（实像）。 3．焦距计算：① 由时（等大实像），可求；② 平行光聚焦法（太阳光聚焦）直接测焦距。 【典例1】如图所示，小京用焦距为的凸透镜、光具座等器材，做凸透镜成像的实验。小京先将光具座放在水平桌面上，再将凸透镜固定在光具座刻线处。为确保在光屏上能得到烛焰清晰的像，在组装器材时要使烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上。 (1)小京点燃蜡烛后，将蜡烛移至刻线处，移动光屏，直到光屏上出现了烛焰清晰的像，则此时光屏可能在 （选填“A”“B”或“C”）点，光屏上的像是倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的实像。该实验现象可以说明 （选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”）的成像特点； (2)光屏上出现清晰的像，保持透镜在刻度线处不动，如果想在光屏上得到更小的清晰的像，应进行的操作是 ； (3)实验中，小京将蜡烛放在刻度线处，发现在光具座上无论如何移动光屏，都无法在光屏上出现清晰的像，请分析具体的原因： 。 【答案】(1)C 放大 幻灯机；(2)见解析；(3)见解析 【解析】（1）[1][2][3]由题意可知，凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛移到35cm刻线处时，蜡烛到凸透镜的距离，即物距 此时物距在凸透镜的一倍焦距和两倍焦距之间，像距在凸透镜的两倍焦距以外，即像距 则将光屏放在C处时，才有可能成像，此时成的是倒立放大的实像，对应的仪器是幻灯机。 （2）光屏上出现清晰的像，保持透镜在50cm刻度线处不动，如果想在光屏上得到更小的清晰的像，根据物远像近像变小可得，应将蜡烛向左移动，即远离凸透镜。 （3）实验中，将蜡烛放在39cm刻度线处，则物距u即物距接近1倍焦距，像距很大，则在光具座上无论如何移动光屏，都无法在光屏上出现清晰的像，是由于光具座的长度太短。 【变式1】光电鼠标的原理就是利用发光二极管的光照射鼠标垫，反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器（相当于光屏），用以记录移动动作，以此捕捉移动位置的不同画面。题图中光学感应器、凸透镜、发光二极管等元件固定在鼠标内。 (1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生 反射，光线通过透镜时发生 （选填“反射”“折射”或“直线传播”）； (2)若成像透镜距鼠标垫，光学感应器距成像透镜，则在光学感应器上所成的像是 （选填“放大”或“缩小”）的 像； (3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空向前移动时，电脑显示器上的光标并不移动，是因为像成在光学传感器的 （选填“上”或“下”）方，而且所成的像 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)漫 折射；(2)缩小 实；(3)下 变小 【解析】（1）[1]粗糙的鼠标垫表面凹凸不平，发光二极管的光照射时，反射光线会向各个方向散开，属于漫反射。 [2]光线从空气进入凸透镜，再从凸透镜射出，传播方向发生改变，这一过程属于折射现象。 （2）[1][2]已知成像透镜距鼠标垫（物距u）和光学感应器距成像透镜（像距v），结合实际鼠标结构，物距u大于像距v。根据凸透镜成像规律，当u>v且u>2f 时，成倒立、缩小的实像，因此光学感应器上所成的像是缩小的实像。 （3）[1]鼠标悬空时，物距（鼠标垫到透镜的距离）变大，根据凸透镜成像规律，像距会变小，原本成在光学传感器上的像会向下移动，偏离传感器，导致传感器无法捕捉画面，光标不移动。 [2]物距变大时，根据“物远像近像变小”的规律，所成的像会变小。 【变式2】如图，南越王墓博物馆内，观众可以通过焦距为3cm的透镜观察微型展品MN。 (1)画出展品M点发出的两束光通过透镜后的折射光线； (2)MN经过透镜所成的像是 （选填“正立”或“倒立”）、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的 （选填“虚像”或“实像”）； (3)MN经过透镜所成的像在 （选填“镜前”或“镜后”）一侧。 【答案】(1)；(2)正立 放大 虚像；(3)镜后 【解析】（1）经过凸透镜光心的光线传播方向不变，平行于凸透镜主光轴的光线折射后经过焦点，如图所示： （2）[1][2][3]凸透镜的焦距为3cm，由图可知，MN在凸透镜的1倍焦距以内，故此时成正立、放大的虚像。 （3）MN经过透镜所成的像是折射光线的反向延长线相交而成的，在镜后一侧。 题型四 眼睛的矫正与光学仪器 解｜题｜技｜巧 1．视力矫正判断：① 近视眼→像成在视网膜前→凹透镜（发散光线，使像后移到视网膜）；② 远视眼→像成在视网膜后→凸透镜（会聚光线，使像前移到视网膜）。 2．光学仪器原理：① 照相机、投影仪、放大镜均利用凸透镜成像；② 显微镜和望远镜由两组凸透镜组成，物镜成实像，目镜成虚像。 【典例1】近视眼是由于不科学用眼导致的，图甲、乙中属于近视眼的是 图。全飞秒激光近视矫正术（如图丙）是直接用飞秒激光在角膜基质层内制作微透镜，相当于在角膜上“制作一副镜片”。这副镜片对光线有 （选填“会聚”或“发散”）作用，以达到矫正近视的目的。 【答案】 甲 发散 【解析】[1]近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，使得像成在视网膜前方，图甲中光线会聚在视网膜前方，反映了近视眼的形成原理。 [2]近视眼需要用凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用，能使像后移到视网膜上，全飞秒激光近视矫正术制作的微透镜相当于凹透镜，对光线有发散作用，从而矫正近视。 【变式1】小美在进行“视力的矫正”探究活动，她将自己戴的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，如图1在光屏上得到了一个缩小、倒立的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊了。 (1)小美为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，她可把蜡烛向凸透镜靠近，如果她不戴眼镜看书，应该将书 （填“靠近”或“远离”）眼睛。 (2)小美用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得如图2中甲焦距为10cm，再将甲分别挤压成图乙、图丙的形状，并分别测量焦距，如图2所示：焦距小于10cm的是图 ，模拟近视眼。下列四幅图中，能说明远视眼成因及其矫正方法的是 （填选项）。 A．①④      B．②③    C．①③    D．②④ (3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度 （填“小于”“等于”或“大于”）0.05mm (4)下过雪的街道小美在路边发现了晶莹的小冰块，当她拿起小冰块，让太阳光经过小冰块发现呈现五颜六色的光，这是光的 现象。当冰块靠近书本时，请问她该如何磨冰块，把冰块磨成 ，可以看到书本上的字被放大了。 (5)小美在探究光的反射规律实验中，在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生了 反射；如图丁中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 °。 【答案】(1)靠近；(2)乙 C；(3)大于；(4)色散 中间厚、边缘薄的形状；(5)漫 50 【解析】（1）近视眼镜的镜片是凹透镜，具有发散作用，拿开眼镜后，蜡烛成像在光屏的前方。为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜位置的前提下，要想成清晰的像，应将蜡烛靠近凸透镜，减小物距；如果小美不戴眼镜看书，应该将书靠近眼睛，减小物距。 （2）[1]因凸透镜的凸度越大，焦距越小，实验中测得图2中甲焦距为10cm，由图可以看出，乙的凸度比甲大，丙的凸度比甲小，则测得焦距小于10cm的是图乙。 [2]远视眼是晶状体曲度变小，折光能力减弱，像成在视网膜的后方，故①是远视眼的成因图；要矫正远视眼应配戴会聚透镜，即凸透镜，使光线提前会聚，故③是远视眼的矫正图。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 （3）近视眼患者戴的是凹透镜，凹透镜的四周要比中间厚，故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm。 （4）[1]太阳光经过小冰块会发现呈现五颜六色的光，这是光的色散现象。 [2]当冰块靠近书本时，书本上的字被放大了，冰块的作用类似于放大镜，即需要把冰块磨成凸透镜，凸透镜的形状是中间厚、边缘薄。 （5）[1]纸板表面较粗糙，光线在其表面发生漫反射，反射光线从不同方向射出，可以从不同方向观察到反射光线。 [2]激光与平面镜成40°角入射，则入射角为 在光的反射中，反射角等于入射角，所以反射角为50°。 【变式2】如图所示，人眼的功能类似于照相机。人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，人眼是通过调节晶状体的厚度，使远近不同物体的像都呈在视网膜上，人看近处物体，晶状体变 （选填“厚”或“薄”）。时间长了眼睛容易疲劳，此时应适当远眺，使睫状体放松，晶状体焦距变 ，这样能舒缓眼疲劳，保护眼睛。人若患了近视眼就需要佩戴 （选填“凸”或“凹”）透做成的眼镜来矫正。 【答案】 厚 大 凹 【解析】[1]人看近处物体时，为了使像成在视网膜上，晶状体需要变厚。因为晶状体变厚时，其折光能力变强，能使近处物体的光提前会聚，从而在视网膜上成像。 [2]适当远眺，睫状体放松，晶状体变薄，其折光能力变弱，焦距变大，这样能舒缓眼疲劳，保护眼睛。 [3]近视眼是因为晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，导致像成在视网膜前方。凹透镜对光有发散作用，佩戴凹透镜做成的眼镜，能使光发散后再经晶状体折射，从而使像成在视网膜上，达到矫正的目的。 题型五 光的色散与三原色 解｜题｜技｜巧 1．色散现象：太阳光→三棱镜→红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫（按顺序记忆），白光是复色光。 2．光的三原色：红、绿、蓝（颜料三原色为红、黄、蓝，注意区分，避免混淆）。 3．颜色形成：透明物体颜色由透过的色光决定，不透明物体颜色由反射的色光决定。 【典例1】小乔将平面镜斜插到如图所示的水槽中，放在阳光下，结果在光屏上看到七种不同颜色的光。这说明， 光是由各种色光混合而成的。在这七种色光中，红、绿、 三种色光按不同比例又可以混合成各种颜色的光；在这七种色光之外，还有一种能杀灭细菌且看不见的光，叫做 选填（“红外线”或“紫外线”）。 【答案】 太阳/白 蓝 紫外线 【解析】[1]当太阳光经过三棱镜或像本题中斜插在水槽中的平面镜时，会发生色散现象，太阳光被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。这说明，太阳（或白）光是由各种色光混合而成的。 [2]在各种色光中，红、绿、蓝三种色光按不同比例又可以混合成各种颜色的光，所以红、绿、蓝被称为光的三原色。 [3]在可见光的两侧，还有不可见光，其中红外线具有热效应，而紫外线能杀菌消毒。所以在这七种色光之外，能杀灭细菌且看不见的光叫做紫外线。 【变式1】曲江大唐不夜城是西安夜间游玩的好去处，主题灯光秀也吸引了众多市民和游客，增添了很多节日氛围。下列说法中正确的是（　　） A．夜空中的光束是人造光源 B．彩灯发出五颜六色的光是由红、绿、蓝三色混合而成 C．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 D．在红色灯光照射下，红花因为吸收红光所以看起来是红色的 【答案】B 【解析】A．夜空中的光束是由光源发出的光在传播过程中形成的，光束本身不是光源，光源是那些能够自行发光的物体，如灯光秀中的彩灯等，故A错误； B．光的三原色是红、绿、蓝，彩灯发出的五颜六色的光确实是由红、绿、蓝三色光混合而成的，通过不同比例的混合可以得到各种不同颜色的光，故B正确； C．光的色散是指复色光分解为单色光的现象，比如太阳光通过三棱镜后分解成七种颜色的光。而彩灯发出五颜六色的光并不是光的色散现象，而是通过控制不同颜色的光源发光来实现的，故C错误； D．在红色灯光照射下，红花因为反射红光所以看起来是红色的，故D错误。 故选B。 【变式2】如图所示，太阳光通过三棱镜后，在白纸上获得了一条彩色的光带，这是由于三棱镜对各种单色光的 （选填“反射”或“折射”）程度不同而形成的，这种现象叫作 ；几种色光也可以混合成另外颜色的光，彩色电视机就是利用红、 、蓝三原色光混合而成五彩缤纷的电视画面。 【答案】 折射 光的色散 绿 【解析】[1][2]太阳光通过三棱镜后，在白纸上获得了一条彩色的光带，这是由于三棱镜对各种单色光的折射程度不同，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这种现象是光的色散。 [3]光的三原色是红、绿、蓝，彩色电视机就是利用红、绿、蓝三原色混合而成五彩缤纷的电视画面。 题型六 跨学科实践：用“水透镜”探究近视眼成因 解｜题｜技｜巧 1．实验原理：水透镜模拟眼睛的晶状体，向水透镜注水（薄膜凸起程度变大）→ 晶状体折光能力变强；抽水→ 折光能力变弱。 2．实验现象分析：注水后，光源的像会成在光屏（模拟视网膜）前方→ 模拟近视眼成因（晶状体折光能力过强）。 3．预防建议：结合生活实际，如保持正确读写姿势、控制电子设备使用时间、定期做眼保健操等。 【典例1】（多选题）某同学利用水透镜（注射器和弹性膜制成的凸透镜）、蜡烛、光屏、光具座等器材进行探究。如图所示情况下，光屏上能成清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．图中所示情况下凸透镜的焦距为10.0cm B．用注射器向水透镜中注入水后，凸透镜的焦距会变小 C．向水透镜中注水时，观察成像特点的变化，可以模拟近视眼的成因 D．蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜中注水时，光屏要向右移动才能再次得到清晰的像 【答案】ABC 【解析】A．如图所示，光屏上能承接到像，说明此时通过透镜所成的是实像，而像距为20.0cm，物距也为20.0cm，所成的是等大的实像，所以，那么凸透镜的焦距，故A正确； B．向水透镜注入水后，凸透镜变厚，聚光能力变强，则其焦距变小，故B正确； C．向水透镜注水后，凸透镜变厚，聚光能力变强，而近视眼是由于晶状体太厚聚光能力太强，而让远处的光会聚在视网膜前，故C正确； D．图示中蜡烛和凸透镜位置不变，向水透镜注水时，凸透镜聚光能力变强，则蜡烛发出的光线未达到光屏便已会聚，所以应将光屏向左移动，才能再次得到清晰的像，故D错误。 故选ABC。 【变式1】如图甲，物理兴趣小组利用橡皮膜和注射器制作水透镜来模拟眼睛晶状体，探究“近视眼的成因”，他们进行了如下实验。 (1)如图甲，水透镜的焦距为 cm； (2)如图乙，模拟正常眼睛观察物体，将蜡烛放在如图所示的位置，移动光屏，直到光屏上出现一个清晰的倒立、 （选填“缩小”“等大”或“放大”）的像，并标记光屏的位置； (3)模拟近视眼的成因：向水透镜注入适量的水，此时光屏上的像变得模糊。保持蜡烛与水透镜位置不动，将光屏靠近水透镜，光屏上再次出现了清晰的像，由此可知近视眼成像在视网膜的 方。 【答案】(1)9.0；(2)缩小；(3)前 【解析】[1]平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这个点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距。 由图甲可知，水透镜的光心在10.0cm处，焦点在19.0cm处，所以焦距f=19.0cm-10.0cm=9.0cm。 [2]由图乙可知，蜡烛到水透镜（凸透镜）的距离u=50.0cm-20.0cm=30.0cm 此时物距大于2倍焦距（2f=20.0cm）。 根据凸透镜成像规律，当物距u>2f时，成倒立、缩小的实像。 [3]向水透镜注入适量的水，水透镜变厚，焦距变小，对光的会聚能力变强。保持蜡烛与水透镜位置不动，将光屏靠近水透镜，光屏上再次出现清晰的像，说明像的位置变近了，由此可知近视眼成像在视网膜的前方。 【变式2】小帅探究眼睛的成像原理时，用水透镜模拟眼睛，光屏模拟视网膜通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。 (1)实验前，为了使像成在光屏中央要调整烛焰、水透镜、光屏的中心在 ； (2)三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像（像未画出），此时水透镜的焦距f的范围为 ； (3)如图乙所示用水透镜模拟爷爷的老花眼，应在甲的水透镜基础上 （选填“抽水”或“注水”），在图中的虚线框内安装上适当焦距的 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）可使爷爷能看清蜡烛。 【答案】(1)同一高度；(2)；(3)抽水 凸透镜 【解析】（1）为使像成在光屏中央，便于观察，应调整烛焰、水透镜、光屏三者的中心在同一高度上。 （2）三者摆放位置如图甲所示，在光屏上成了一个清晰的像，此时，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即 联立解得 。 （3）[1][2]老花眼由于晶状体变薄，对光的会聚能力减弱，不足以将成像位置“拉”回到视网膜上，从而产生视物模糊，故若用图乙所示水透镜模拟爷爷的老花眼，应在甲的水透镜基础上抽水，使水透镜变的不那么凸，对光的会聚能力减弱，但若要使爷爷看清蜡烛，可在图中的虚线框内安装上适当焦距的凸透镜，使光线会聚，将成像位置“拉”回到视网膜上。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．公元前2世纪，西汉淮南王刘安的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”，其描述的现象如图所示，下列说法错误的是（    ） A．“削冰令圆”指的是把冰削成凹透镜 B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光 C．“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点 D．“则火生”是因为冰透镜能会聚光线 【答案】A 【解析】A．古人将冰磨成一种冰透镜，该透镜中间厚、边缘薄，属于凸透镜，“削冰令圆”指的是把冰削成凸透镜，故A错误，符合题意； B．“举以向日”指的是冰透镜正对太阳光，让太阳光平行于凸透镜的主光轴照到凸透镜上，故B正确，不符合题意； C．凸透镜能将平行光会聚在焦点处，所以“以艾承其影”中的“影”指冰透镜的焦点，故C正确，不符合题意； D．“则火生”是因为冰透镜是凸透镜，能会聚光线，从而将太阳光的能量集中，产生高温，引燃艾草，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是（　　） A．光在同种介质中沿直线传播 B．光的三原色是红、黄、蓝 C．张志和在《玄贞子》中记载“背日喷乎水，成虹霓之水”是光的色散 D．莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是实像 【答案】C 【解析】A. 根据光的知识可知：光在同种均匀的介质中沿直线传播，故A错误； B. 根据光的知识可知：光的三原色是红、绿、蓝，故B错误； C. 根据文段描述可知：“虹霓”指的就是光的色散，故C正确； D. 根据光的知识可知：莲花湖湿地公园岸边的美景在湖水中的倒影是平面镜成像，成的像是虚像，故D错误。 故选C。 3．如图所示，下列光现象由光的反射形成的是（　　） A．鸟在水中形成倒影 B．皮影在幕布上的影子 C．烛焰通过小孔成像 D．水中筷子“折断 【答案】A 【解析】A．鸟在水中形成的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意； B．皮影在幕布上的影子是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．由图可知，小孔成像是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．水中筷子“折断，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 4．“追梦”学习小组的同学用激光笔发出一束红光从空气斜射入水中的情景如图，图中AO为入射光线， 为折射光线；保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，反射角将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 OC 变小 【解析】[1]光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播路径会发生偏折，则图中AO为入射光线，OC为折射光线。 [2]保持入射点O不动，在竖直平面内，顺时针缓慢旋转入射光线AO至图中虚线DO位置，入射角变小，则反射角也变小。 5．小明同学身高1.65m，站在竖直放置的平面镜正前方0.6m处，他在平面镜中所成像高度为 m，他的像到镜面的垂直距离为 m。 【答案】 1.65 0.6 【解析】[1]平面镜成像中，像与物的大小相等，故他在镜中像的高度为1.65m。 [2]平面镜成像中，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，故他在镜中的像到镜面的距离为0.6m。 6．蒙蒙发现最近视力有所下降，验光师用验光仪检测后确认其眼睛近视。根据检测结果，蒙蒙的眼球结构特征应与图 （选填“A”或“B”）所示一致，应该选择用 透镜进行矫正。 【答案】 A 凹 【解析】[1][2]近视眼的晶状体较厚，眼球前后径变大，此时像成在视网膜的前方，蒙蒙的眼球结构特征应与图A所示一致；凹透镜对光线具有发散作用，会推迟光线会聚成像，所以应该配戴凹透镜进行矫正。 7．小飞同学“探究凸透镜成像规律”的实验 (1)小飞按下图安装好器材，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜（f=10cm）、光屏三者的中心在 ； (2)如上图所示，光屏上会出现烛焰清晰缩小 （选填“正立”或“倒立”）的像；透镜位置保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，光屏向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，光屏上又重新出现烛焰清晰的像； (3)将蜡烛移动到光具座 42cm处，小飞在凸透镜的右侧，通过凸透镜观察到烛焰 （选填“正立”或“倒立”）的像，这相当于 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）的成像原理； (4)将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，蜡烛和凸透镜的位置保持不变，向左移动光屏，又能在光屏上看到烛焰清晰的像，说明该镜片是 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）； (5)完成实验后，小飞利用图甲所示装置探究光的反射规律。白色硬纸板ENF垂直于水平放置的平面镜，法线ON垂直镜面，使一束光贴着纸板沿 EO射到O点，反射光线沿 OF射出，当入射光线远离法线时，反射光线将 （选填“靠近”或“远离”）法线；如图乙所示。把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光线，由此初步得出： 反射光线、入射光线、法线在 平面内。 【答案】(1)同一水平高度；(2)倒立 右；(3)正立 放大镜；(4)凸透镜；(5)远离 同一 【解析】（1）调整蜡烛、凸透镜（f=10cm）、光屏三者的中心在同一水平高度，为了让像成在光屏的正中央。 （2）[1]如上图所示，物距为30cm，大于两倍焦距，故成的是倒立的缩小的实像。 [2]透镜位置保持不变，将蜡烛移动到光具座35cm处，物体靠近，像远离，光屏向右移动到适当位置，光屏上又重新出现烛焰清晰的像。 （3）[1][2]将蜡烛移动到光具座 42cm处，物距等于8cm，小于一倍焦距，故成的是正立的放大的虚像，放大镜就是这一成像原理。 （4）将一个眼镜片放在上图中蜡烛和凸透镜间的某一位置，光屏上的像变模糊了，蜡烛和凸透镜的位置保持不变，向左移动光屏，才能够承接到像，说明折光能力变强，故佩戴的是凸透镜，帮忙会聚光线。 （5）[1]根据光的反射定律，反射角等于入射角，当入射光线远离法线时，入射角变大，反射角变大，故反射光线将远离法线。 [2]没有将把纸板NOF向后折前，纸板ENF在同一个平面内，可以看到反射光线，当将纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光线，由此初步得出： 反射光线、入射光线、法线在同一个平面内。 8．某实验小组做“探究平面镜成像特点”的实验： （1）为了便于观察，该实验最好在 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行； （2）如图甲所示，玻璃板垂直放在水平桌面上，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前方，透过玻璃板观察另一侧蜡烛A的像，将另一支完全相同的 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放到玻璃板后，调整位置发现蜡烛B与A的像完全重合； （3）将光屏放到蜡烛B的位置， （选填“透过”或“不透过”）玻璃板，观察到光屏上没有像，说明平面镜成的是 （选填“实”或“虚”）像； （4）透过玻璃板看到的蜡烛B是经玻璃板 （选填“反射”或“折射”）成的像； （5）如果想研究像与物左右位置的关系，可将图乙中四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，其中能够达到实验目的的是 （填选项）。 【答案】 较黑暗 未点燃 不透过 虚 折射 A 【解析】（1）[1]为了便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行，这样像与周围环境亮度差别较大，蜡烛A烛焰的像更加清晰。 （2）[2]若B也点燃，则B的亮度大于A的像的亮度，则不易确定A的像的位置，所以将另一支完全相同的未点燃的蜡烛B放到玻璃板后，调整位置发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，则蜡烛B与蜡烛A的像大小相等，根据蜡烛A、B完全相同，说明像与物大小相等。 （3）[3][4]虚像不能呈现在光屏上，所以将光屏放到蜡烛B的位置，不透过玻璃板，观察到光屏上没有像，说明平面镜成的是虚像。 （4）[5]光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生折射，所以透过玻璃板看到蜡烛B，实际是光的折射形成的虚像。 （5）[6]如果想研究像与物左右位置的关系，则物体左右不能对称，所以能够达到实验目的的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．根据要求作图，如图所示，在图中作出三角形ABC在平面镜中所成的像。 【答案】 【解析】像与物体关于平面镜对称，分别做出A、B、C点关于镜面的对称点A′、B′、C′，连接A′B′、A′C′、B′C′，即为物体的像，如图所示： 期末重难突破练（测试时间：10分钟） 10．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（    ） 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 【答案】B 【解析】A．用户看见快递车，是因为光在它表面发生了反射，故A错误； B．影子，是光的直线传播形成的，故B正确； C．智能快递车上的摄像头利用了光的折射原理工作，故C错误； D．人脸识别时，人通过摄像头成倒立、缩小的实像，故D错误。 故选B。 11．一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出 【答案】B 【解析】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误； D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。 故选B。 12．小明将只有一面开口的魔箱面向同学，把纸币从顶部的投币口放入（图甲），纸币竟不翼而飞。打开魔箱，原来里面有一块镜子（图乙），下列说法正确的是（   ） A．魔箱中的镜子是凸透镜 B．看到的魔箱中的竖直方格是实像 C．镜子与水平面的夹角为 D．魔箱的成像原理是光的反射 【答案】D 【解析】A．魔箱中的镜子是平面镜，故A错误； BD．成像原理是光的反射，成的是正立的虚像，故B错误；D正确； C．魔箱中的方格是水平放置的，通过平面镜看到方格的像是竖直的，根据像与物关于平面镜对称可知，镜子与水平面的夹角为，C错误。 故选D。 13．“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”（[唐]张志和《渔歌子》）。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 （选填“实”或“虚”）像。若水深3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面 m。 【答案】 反射 虚 5 【解析】[1][2]平静的水面相当于平面镜，所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像，平面镜成像成的是虚像，其原理是光的反射。 [3]根据平面镜成像的特点，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，故白鹭距离水面5m时，它的像距离水面5m。 14．2023年5月13日，我省多个地区的人们看到太阳的周围出现一个彩色的光圈，如图。这是一种罕见的天象-日晕，它是光透过高空云层中的冰晶 形成的，这种现象说明太阳光 （选填“是”或“不是”）单色光。    【答案】 折射 不是 【解析】[1][2]太阳光穿过云层时在小冰晶上发生折射形成围绕太阳呈彩色光环的光现象，这一现象表明，太阳光不是单色光，是由七种颜色的光组成。 15．某汽车司机下车时，随手将一瓶矿泉水放在仪表台上，如图所示。不料因阳光照射、水瓶聚光，车内物品被点燃引发火灾。太阳光经过矿泉水瓶发生了 （选填“反射”或“折射”），矿泉水瓶相当于 。因此，提醒大家在车内不要放置有聚光效果的物品。 【答案】 折射 凸透镜 【解析】[1][2]装有水的矿泉水瓶相当于一个凸透镜，中间厚边缘薄；由于凸透镜对光线的会聚作用，射入车内的光线经矿泉水瓶折射后集中于它的焦点上，时间一长正好使放置于此处的物品起火。 16．小明做“探究凸透镜成像规律”实验，凸透镜的焦距是10cm。 （1）为了使像成在光屏的中央，小明需要调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ； （2）接着小明同学调节光屏如图1所示，发现光屏上得到一个倒立、 （选填“放大”“缩小”或“等大”）的清晰实像，生活中的 （选填“照相机”或“投影仪”或“测焦距”）就可以利用这样的成像原理； （3）如图2，保持蜡烛位置不变，移动透镜至16cm刻度线处，则人眼在图中 处能观察到烛焰的像； （4）如图3，在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜，发现光屏上的像由清晰变模糊了，将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像，则该眼镜是 眼镜（选填“近视”或“远视”）； （5）透镜位置不变，若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，我们在C处观察，能看到的清晰的像是图丁中 。 【答案】 同一高度 缩小 照相机 B 远视 D 【解析】（1）[1]实验过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使蜡烛、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏的中央。 （2）[2][3]当蜡烛、凸透镜位于图乙中刻度对应的位置时，物距在大于2倍焦距，凸透镜能成倒立、缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的。 （3）[4]此时物距为u=16cm-10cm=6cm 物距小于焦距，成正立、放大的虚像，则人眼在图中B处能观察到烛焰的像。 （4）[5]将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，结果，光屏上原来清晰的像变模糊了，他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时，又在光屏上观察到蜡烛清晰的像，说明提前成像了，故放置的是使光线会聚的凸透镜，这种眼镜是用来矫正远视眼的。 （5）[6]若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜12cm的地方，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，过凸透镜光心的光线传播方向不改变，光屏上看到的像为D。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 17．“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示，平面镜平放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 (1)实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动； (2)实验时，从纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是光在纸板上发生了 （选填“镜面”或“漫”）反射； (3)将一束光贴着左侧纸板沿EO射到O点，若将右侧纸板向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在 内；向前或向后折的过程中，在右侧纸板 （选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线 （选填“存在”或“不存在”）； (4)使光束以不同角度入射，通过实验获得数据如表，其中有一组数据是错误的，原因可能是将反射光线与 的夹角当成反射角； 次数 1 2 3 4 5 6 入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80° 反射角r 15° 30° 45° 30° 70° 80° (5)剔除错误数据后可得在反射现象中，反射角 入射角； (6)完成实验后，同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛”，结果没有体验成功。此现象说明：在光的反射现象中，光路是 的。 【答案】(1)顺时针；(2)漫；(3)同一平面 不能 存在；(4)平面镜；(5)等于；(6)可逆 【解析】（1）实验前，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动。 （2）实验时，从纸板前不同的方向都能看到入射光线，说明光线被纸板反射到了四面八方，这是光在纸板上发生了漫反射。 （3）[1][2][3]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将一束光贴着左侧纸板沿EO射到O点，将右侧纸板向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在同一平面内；当向前或向后折的过程中，两侧纸板不再同一平面内，故在右侧纸板不能看到反射光线，但此时反射光线仍然存在，只是不在右侧纸板上了。 （4）由表格中数据可知，第4组数据中反射角的大小与入射角的大小不相等，反射角是反射光线与法线的夹角，当反射角为60°时，反射光线与反射面的夹角恰好是30°，故原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。 （5）剔除错误数据后，根据实验数据可得反射角的大小始终与入射角的大小相等，故在反射现象中，反射角等于入射角。 （6）在光的反射现象中，光路是可逆的，故若从镜子中能看到对方的眼睛，对方也一定能看到自己的眼睛。 18．如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图，其三个反射面相互垂直，其中两个反射面如图乙所示，一束光只在这两个反射面发生了反射，请在图乙中画出这束光反射的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行，如图所示： 期末综合拓展练（测试时间：5分钟） 19．在用焦距为f的凸透镜探究凸透镜成像规律时，多次实验，记录凸透镜成实像时的物距u、像距v；算出物像间距L（即u+v）；绘出如下图线（以f为长度单位）；结合图像，下列说法错误的是（　　） A．d点的成像特点与照相机成像特点一样 B．当凸透镜成实像时，其物像间距满足L≥4.5f C．a和d两点数据可以说明光路是可逆的 D．c和d两点的成像特点是一样的 【答案】B 【解析】A．由图像可知，d点处物距为3f，大于2倍焦距，所以成倒立、缩小的实像，与照相机镜头的成像原理相同，故A正确，不符合题意； B．分析图像可知，c点处物距为2.5f，大于2倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，根据图像可知此时的物像间距L<4.5f，故B错误，符合题意； C．由图像可知，a点的物距等于d点的像距，a点的像距等于d点的物距，说明在a点时如果将物体与光屏的位置互换，成像情况恰好是d点的成像情况，说明光路是可逆的，故C正确，不符合题意； D．由图像可知，c和d两点处，物距都大于2倍焦距，因此都成倒立、缩小的实像，成像特点相同，故D正确，不符合题意。 故选B。 20．如图所示是某同学探究凸透镜成像规律时，先后将物体放在A、B、C处，记录了三次成像情况，下列说法不正确的是（    ） A．三次所成的像均是倒立的实像 B．物体放在A处时，成像在L处 C．物体放在B处时，成像在K处 D．透镜的焦点在B、C两点之间 【答案】D 【解析】A．由图可知，物体放在三个位置所成的像均为倒立的像，根据凸透镜成像规律，倒立的像均为实像，故A正确，不符合题意； B．根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知物体在位置A处时对应成像在L处，故B正确，不符合题意； C．根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知物体在位置B处时对应成像在K处，故C正确，不符合题意； D．根据凸透镜成实像时，物近像远像变大，可知物体在位置C处时应对应成像在M处，由图可知此时成像为倒立放大的实像，所以C处应在距离凸透镜一倍焦距到二倍焦距之间，所以焦点在C点到凸透镜之间，故D不正确，符合题意。 故选D。 21．如图所示为“激光打靶”活动装置，从M点朝地面射出一束激光，想要命中靶心P点，可以在地面 （选填“A”“B”或“C”）处水平放置一块小平面镜。若光斑出现在Q点，为了仍能命中P点，可以使入射光绕着平面镜上的入射点 （选填“顺时针”或“逆时针”，下同）旋转或者让平面镜绕着入射点 旋转一定角度。 【答案】 B 逆时针 顺时针 【解析】[1]如图，过水平面做P点的对称点，连接交水平面于B点，因此想要命中靶心P点，可以在地面B处水平放置一块小平面镜。 [2]若光斑出现在Q点，说明入射点在B端左侧，如图所示： 因此为了仍能命中P点，可以使入射光绕着平面镜上的入射点逆时针旋转。 [3]为了仍能命中P点，入射光线不变，反射光线由OQ变为向下的OP，则反射光线与入射光线之间的夹角变大，即反射角与入射角的之和增大了，在光的反射中，反射角等于入射角，因此，反射角和入射角都要增大，故法线应向右倾斜。所以平面镜应该绕着入射点顺时针旋转一定角度。 22．如图所示，入射光线AO经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点，OB与镜面的夹角为60°。当AO逆时针转动到A′O的位置时（A′O与AO间的夹角为20°），只需将平面镜绕O点 （选填“顺时针”或“逆时针”）转过 °的小角度，光斑依然落在B点。 【答案】 逆时针 10 【解析】[1][2]由题意可知，反射光线OB与镜面的夹角为60°，则反射角为30°，根据光的反射规律，反射角大小等于入射角大小，则入射角大小为30°，当AO逆时针转动到A′O的位置时（A′O与AO间的夹角为20°），这时入射角大小为50°，反射角大小也为50°，这时反射光线OB′与OB之间的夹角20°，要想光斑依然落在B点，即这反射光线OB′逆时针转动20°，法线也要逆时针转动，入射光线A′O位置不变，这时OB′与原来法线的夹角为30°，A′O与原来法线的夹角为50°，A′O与OB′的夹角大小为80°，这时法线与A′O的夹角为40°，原来的法线与A′O的夹角为50°，则原来的法线与现在法线的夹角为 夹角为10°，说明法线逆时针转动了10°，那么平面镜绕O点逆时针转过10°的小角度，光斑才能依然落在B点。 23．小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是茶色玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上，本实验用玻璃板替代平面镜的好处是 ； (2)图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的 （选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动，直至它与A的像 （A′/A″）重合，说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代法，此时棋子B是来等效替代 （棋子A/棋子A的像）。 (4)移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏上是否有像，这样做的目的是 。 (5)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，为了能够让小华看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下，采取了两个方法： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向 （选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向 （选填“前”或“后”）表面转动。 上述两个方法小华所看到的像 （选填“在或“不在”）同一位置。 【答案】(1)可以确定像的位置，比较像与物大小的关系；(2)前表面；(3)A’ 棋子A；(4)判断所成的像是实像还是虚像；(5)右 后 不在 【解析】（1）用玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，比较像与物的大小关系。 （2）图甲中选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，为了使测量像距和物距时更准确，玻璃板的前表面应与MN对齐。 （3）[1]拿棋子B在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，因此直至棋子B与棋子A的像完全重合； [2]这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法，此时棋子B是来等效替代棋子A。 （4）移去棋子B，在其原来棋子B位置上放置一块光屏，观察光屏上能否呈现蜡烛的像，这样操作是为了判断成的像是实像还是虚像。 （5）[1][2]小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，是由于棋子A反射的光经镜面反射后没有进入小华的眼镜，将平面镜沿着MN方向向右移动，或者以茶色玻璃左侧边OM为轴将平面镜适当向后表面转动。 [3]两次镜子位置发生变化，由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称，因此上述两个方法小华所看到的像不在同一位置。 24．(1)如图所示，请在图中画出两条入射光线通过凸透镜后的折射光线。 (2)如图，一束光垂直于凸透镜主光轴射向平面镜，请在图中出该束光经平面镜反射再通过凸透镜折射的光路图。 (3)如图所示，、是点光源发出的光，经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中作出点光源。（保留作图痕迹） 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；如图所示： （2）过入射点垂直于镜面作出法线，已知入射光线与平面镜的夹角为，可知反射角等于入射角，据此画出反射光线；又知入射光线垂直于主光轴，所以可知反射光线平行于主光轴，再根据平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点画出折射光线。如图所示： （3）先将两条反射光线、反向延长交于一点，为像的位置，由于平面镜成像时，物与像关于平面镜对称，即物与像到平面镜的距离相等，物与像的连线与平面镜垂直，再通过平面镜作出的对称点，即为发光点的位置，并连接、画出入射光线，如图所示： 25．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲；神舟十三号乘组航天员给全中国的孩子们上了一堂精彩的太空课。 （1）如图甲是航天员在演示“神奇的太空小水球”；一开始将水注入水膜之中形成一个漂亮的完整水球，该水球可以被看作一个 镜；当她的脸距离水球球心30cm时，我们透过水球看到了倒立、缩小的人像，其原理与生活中的 （选填“投影仪”、“照相机”或“放大镜”）原理相同，该水球的焦距可能是 。 A．30cm    B．7cm    C．15cm    D．45cm （2）随后，航天员在太空失重环境下向水球中间注入一个气泡，通过水球看到她的正立、倒立的两个像，如图乙所示，通过简化如图丙，可知其中正立的像是光经过1、2两个 （填“凸”或“凹”）透镜形成的像，当光经过3、4区域时，所成的像是倒立、缩小的 像； （3）安装在神舟十三号轨道舱内的摄像机拍摄到了一颗擦身而过小行星，按照从左到右的次序如图丁所示（镜头的焦距不变）；在此过程中，小行星与神舟十三号的距离在变大，摄像机的镜头在 （选填“前推”或“后缩”）。 【答案】凸透 照相机 B 凹透镜 实 后缩 【解析】（1）[1][2][3]水球具有中间厚、边缘薄的特点，则水球相当于一个凸透镜，所以可以看到王亚平的倒立、缩小的实像，与照相机的成像原理相同，此时物距大于二倍焦距，即30cm>2f 则f<15cm 故选B。 （2）[4]水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气、气泡两侧是水，则中间部分1、2区域中间薄，两边厚，相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的虚像，所以光经过1、2是凹透镜形成的像。 [5]水球的3、4部分边缘薄而中间厚，相当于凸透镜，观察丙图可知，此时光经过3、4区域所成的像为倒立缩小的实像。 （3）[6]探测器上的照相机成实像，凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，像变小；由图可知（按照从左到右的次序），像逐渐变小，说明小行星和探测器的距离逐渐变大，则镜头和像之间的距离应逐渐变小，即摄像机的镜头应后缩。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $