专题03 光的折射 透镜(精讲精练)2026年中考一轮复习(苏科版)
2025-12-26
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普通
摘要:
该初中物理中考复习教案聚焦《光的折射 透镜》专题,覆盖光的折射规律、透镜成像规律等中考核心考点,按“光的折射-透镜应用”模块梳理知识网络,通过考点表格归纳、动态规律口诀、实验操作要点指导,结合江苏13大市中考真题分类训练,助力学生突破实验探究、动态分析等难点,体现复习的系统性与针对性。
亮点在于“真题导向-实验深挖-素养提升”的教学策略,如通过绘制凸透镜成像光路图活动内化“物近像远像变大”规律,培养科学思维与科学探究能力。特设实验操作细节分析(如蜡烛燃烧后像的位置调整)和规范作图训练,配合分层真题练习,确保高效突破考点,教师可据此精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
苏科版初中物理《光的折射 透镜》中考一轮复习指南(解析版)
秒懂物理工作室
通过对江苏地区南京、苏州、无锡、常州、南通、扬州、泰州等13大市近年来中考真题的分析,我们对苏科版新教材初中物理"光的折射 透镜"专题的考情、考向特点分析、考点模块和核心考点梳理、章节知识点回顾和整理、典型考向与中考真题分析等方面展开了指向性的梳理,特制定本复习指南,希望能帮助各位老师和同学进行高效的中考一轮复习。
一、中考考情考向特点分析:考频高、难度中(偏上)、题型多
本章在中考中占据重要地位,属于高频考点,难度中等偏上。近年来命题呈现以下特点:
1.命题趋势:从单纯记忆规律向理解应用和科学探究转变。题目紧密联系生活实际(如扫码支付、视力矫正、投影设备),突出实验操作细节与数据处理能力的考查。
2.考查形式:题型全面覆盖选择题、填空题、作图题、实验探究题。其中,实验探究题(探究凸透镜成像规律) 是几乎每年必考的重头戏。综合应用题(如光学仪器原理分析)也时常出现。
3.核心素养指向:重点考查物理观念(如光的折射模型、成像规律)、科学思维(如动态分析、控制变量法)和科学探究(实验设计、问题解决)能力。
二、考点模块与核心考点梳理:梳模块、知考点、掌重点
本章知识可划分为两大模块,其核心考点如下表所示:
模块
核心考点
学习要求与考查重点
模块一:
光的折射
1. 光的折射现象与规律
理解折射定义、条件;
掌握折射规律内容(三线关系、两角大小);能解释生活现象(池水变浅、筷子弯折等)。
2. 生活中的折射现象
能辨析典型折射实例;了解从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角。
3. 光的色散与看不见的光
了解白光由色光组成;知道红外线、紫外线的特性及应用。
模块二:
透镜及其应用
1. 透镜类型与光学性质
识别凸透镜和凹透镜;
理解其对光线的会聚与发散作用;
掌握三条特殊光线的光路图。
2. 凸透镜成像规律
(绝对核心)
完整掌握成像规律的表格(物距、像的性质、应用);
深刻理解动态规律
(“物近像远像变大”)。
3. 透镜的应用
了解照相机、投影仪、放大镜、
眼睛(近视/远视)矫正的原理。
4. 探究凸透镜成像的规律 (核心实验)
掌握实验器材、步骤、操作要点;
能分析实验数据、评估实验方案、解决实验中遇到的问题。
三、核心知识点回顾与整理:抓基础、善总结、心有谱
1. 光的折射规律
(1)定义: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。
(2)规律:①三线共面:折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②两线分居:折射光线和入射光线分居法线两侧。
③两角不等:光从空气斜射入水或玻璃等其他介质时,折射角小于入射角;反之,则折射角大于入射角。
④垂直入射:方向不变(折射角=入射角=0°)。
⑤光路可逆。
★关键辨析:“看见”的物体位置比实际位置浅(如水中鱼);“看见”的物体位置比实际位置高(如水中倒影,是反射)。
2. 透镜的光学特性
凸透镜(会聚透镜):中间厚、边缘薄。对光线有会聚作用。有三个重要的“特殊光线”。
凹透镜(发散透镜):中间薄、边缘厚。对光线有发散作用。有两条重要的“特殊光线”。
焦点(F)与焦距(f):平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚的点叫焦点;焦距是焦点到光心的距离,是透镜的固有属性。
3. 凸透镜成像规律(核心中的核心)
注:这是全章的灵魂,必须通过光路图深刻理解并熟记。规律总结如下表:
物距 (u)
像的性质
像距 (v)
应用
关键记忆
u > 2f
倒立、缩小、实像
f < v < 2f
照相机、眼睛
物在二倍焦距外
u = 2f
倒立、等大、实像
v = 2f
测焦距
大小分界点
f < u < 2f
倒立、放大、实像
v > 2f
投影仪、
幻灯机
物在一二倍焦距间
u = f
不成像
(或得平行光)
/
探照灯、
获取平行光
虚实分界点
u < f
正立、放大、虚像
物像同侧, |v| > u
放大镜
物在焦点以内
★动态规律口诀(成实像时适用):物近像远像变大,物远像近像变小。
★补充记忆:凹透镜始终成正立、缩小的虚像。
4. 照相机与眼睛
正常眼:晶状体(相当于凸透镜)将远处物体的像恰好成在视网膜上。
近视眼:晶状体过凸或眼球过长,像成在视网膜前。矫正:配戴凹透镜。
远视眼(老花眼):晶状体过扁或眼球过短,像成在视网膜后。矫正:配戴凸透镜。
★眼睛的成像原理与照相机相似,晶状体相当于凸透镜、视网膜相当于光屏(胶片)。
四、典型考向与中考真题分析:把考向、练典型、瞄中考
考向1:光现象辨析
特点:结合生活或古诗文情境,判断光学原理。
例1(2025·江苏宿迁·中考真题)【物理结合古诗词】古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A.谁知明镜里,形影自相怜 B.举杯邀明月,对影成三人
C.潭清疑水浅,荷动知鱼散 D.野旷天低树,江清月近人
【答案】C
【详解】A.谁知明镜里,形影自相怜,是平面镜成像,属于光的反射,A不符合题意;
B.举杯邀明月,对影成三人,地上的影子是光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅是因为由潭底反射的光从水进入空气时,发生了折射,潭水上方的人看到的“潭底”实际上是位于潭底上方的虚像,因此觉得潭水较浅,故C符合题意;
D.“江清月近人”属于平面镜成像,是光的反射形成的,故D不符合题意。
例2(2025·江苏扬州·中考真题)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】筷子反射的光从水中斜射入空气时,在水与空气的交界面上发生折射,进入空气中的折射光线向水面偏折,位置降低,而我们认为光是沿直线传播的,我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。由光的折射规律可知,在空气中的光线与法线夹角大于在水中的光线与法线的夹角。故ABC不符合题意,D符合题意。
例3(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示是苏州园林中的景象,由光的折射形成的是( )
A.亭台在水中的“倒影”
B.碧水中变浅的“池底”
C.漏窗在墙壁上的“影子”
D.夕阳下水中的“太阳”
【答案】B
【详解】A.“倒影”是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
B.变浅的“池底”,是水池底部反射的光从水中进入人眼形成的虚像,是光的折射现象,故B符合题意;
C.“影子”是光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.水中的“太阳”是太阳在水面的倒影,是平面镜成像现象,是光的反射形成的虚像,故D不符合题意。
考向2:透镜类型与会聚/发散作用判断
特点:通过光路图或透镜形状判断透镜类型及其对光线的作用。
解题关键:比较折射光线与入射光线的“张角”。若折射光线比入射光线更“靠近”主光轴(张角变小),则为会聚(凸透镜);反之为发散(凹透镜)。
例:如图是光经过虚线框内某透镜的光路图,下列说法正确的是( )
A.虚线框内是凸透镜,对光有会聚作用 B.虚线框内是凹透镜,对光有会聚作用
C.虚线框内是凸透镜,对光有发散作用 D.虚线框内是凹透镜,对光有发散作用
【答案】A
【详解】从图中可以看出,光线通过透镜之后向靠近主光轴的方向偏折,说明这个透镜对光线有会聚作用,说明这是凸透镜。故A正确,BCD错误。
考向3:凸透镜成像规律的静态应用
特点:直接考查成像特点与应用的对应关系。
例1(2025·江苏盐城·中考真题)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.由图可知,通过透镜所成的像是正立放大虚像,此透镜为凸透镜,故A不符合题意;
B.由图可知,通过透镜所成的像是倒立缩小实像,此透镜为凸透镜,故B不符合题意;
C.由图可知,通过透镜所成的像是正立缩小虚像,此透镜为凹透镜,故C符合题意;
D.由图可知,通过透镜所成的像是倒立放大实像,此透镜为凸透镜,故D不符合题意。
例2(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.若l<f,根据凸透镜成像规律可知成虚像,则不能在光屏上呈现放大实像,故A不符合题意;
B.若l=f,根据凸透镜成像规律可知无法在光屏上成像,故B不符合题意;
C.若f<l<2f,根据凸透镜成像规律可知能在光屏上成倒立、放大的实像,C符合题意;
D.若l>2f,根据凸透镜成像规律可知成倒立、缩小的实像,故D不符合题意。
例3(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
【答案】A
【详解】A.不同方向都能看到图案是光照在粗糙地面向各个方向反射即发生了漫反射,故A正确;
B.该投影灯利用凸透镜将较小的图案放大为较大的像,应用了当凸透镜成实像时,物体位于一倍焦距和两倍焦距之间,成倒立放大的实像,与照相机原理不同,故B错误;
C.凸透镜成实像时,当物距变小时,像距会变大,像也变会变大,故调小镜头与图片的距离图案变大,故C错误;
D.地面上能看到放大的图案,是实像,故D错误。
考向4:凸透镜成像的动态分析(高频难点)
特点:分析物体或透镜移动时,像的移动方向、大小变化及光屏调整。
解题思路:紧扣“物近像远像变大”(成实像时)。例如,蜡烛燃烧变短,像会向光屏上方移动,需将光屏向上调或透镜向下调。
例1(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将 的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向 移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、 的实像。
【答案】凸透镜 左 缩小
【详解】在“探究凸透镜成像的规律”实验中,为了使烛焰的像能成在光屏的中央,需要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度。 由图可知,蜡烛、凸透镜和光屏中,图中凸透镜偏高,应将凸透镜高度向下调整。凸透镜焦距,由图知物距,根据凸透镜成像规律,此时像距,即像在60cm到70cm之间像为倒立、缩小的实像,所以应将光屏向左移动找到清晰像 。
例2(2025·江苏苏州·中考真题)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
【答案】C
【详解】ABC.把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,由光路的可逆性可知,第一次物距等于第二次的像距,第一次的像距等于第二次的物距,所以第一次物距是16cm,像距是24cm;第二次物距是24cm,像距是16cm;蜡烛和光屏之间的距离为16cm+24cm=40cm
第一次物距小于像距,成倒立放大的实像,第二次物距大于像距,成倒立缩小的实像,第二次像比第一次小,故C正确,AB错误;
D.在第二次中,成倒立缩小的实像,物距24cm>2f① 像距2f>16cm>f②
由①和②得到12cm>f>8cm,所以凸透镜的焦距不可能是20cm,故D错误。
考向5:实验探究:探究凸透镜成像规律(核心必考)
特点:全面考查实验操作、问题分析与结论归纳能力。
例1(2025·江苏南京·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像,透镜焦距可能为 (填字母)。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的 眼镜。
【答案】(1)主光轴 (2) 放大 C (3)近视
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的主光轴上。
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,由图可知,此时物距小于像距,则此时凸透镜成倒立、放大的实像。凸透镜成倒立、放大的实像时,物距满足2f>u=20cm>f,像距满足v=60cm>2f,则20cm>f>10cm,因此透镜焦距可能为15cm,故ABD不符合题意,C符合题意。
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,此时物距增大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,可知,此时像成在光屏的前方,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的近视眼镜,近视眼镜是凹透镜,凹透镜对光线具有发散作用,会将光线推迟会聚成像。
例2(2025·江苏常州·中考真题)小明探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到 。
(2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示,光屏上呈现烛焰清晰的倒立、 的实像;生活中的 利用了该成像特点。
(3)一张邮票如图乙所示,手持凸透镜靠近该邮票,如图丙所示,透过凸透镜看到的是正立、放大的 像。
【答案】(1) 同一高度 (2) 缩小 照相机 (3)虚
【详解】(1)为了使像成在光屏中央,实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到同一高度。
(2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示,此时物距大于像距,光屏上呈现烛焰清晰的倒立、缩小的实像,生活中的照相机利用了该成像特点。
(3)一张邮票如图乙所示,手持凸透镜靠近该邮票,如图丙所示,此时成正立的像,则物距小于一倍焦距,透过凸透镜看到的是正立、放大的虚像。
例3(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,S为烛焰中心,凸透镜的焦距,O为光心,画出光线SP经过凸透镜后的折射光线。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时光屏上承接到烛焰清晰的像,生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至 刻度线处,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像;
(3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中,小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”,也能获得清晰的像,他将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
像距/
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
根据表中数据,判断手机镜头的焦距最接近 。
A. B. C. D.
【答案】(1) (2) 投影仪 65 (3)D
【详解】(1)凸透镜的焦距,如图甲所示,S恰好在焦点处,根据过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴画出光线SP经过凸透镜后的折射光线如下:
(2)如图乙所示,物距小于像距,成倒立、放大的实像,应用是投影仪。
根据光路可逆,若蜡烛和光屏位置不变,将像距和物距对调,即将凸透镜移至65cm刻度线处,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像。
(3)由表中数据可知,当物距大于0.5m,此时像距v保持0.5cm几乎不变,根据凸透镜成像特点可知,当物距远大于2倍焦距时,像距就越接近焦距,所以手机镜头的焦距最接近,故选D。
考向6:照相机与眼睛 视力的矫正
例1(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜片( )
A.是凸透镜,可用于矫正远视眼 B.是凹透镜,可用于矫正远视眼
C.是凸透镜,可用于矫正近视眼 D.是凹透镜,可用于矫正近视眼
【答案】D
【详解】从图中看到透过眼镜片看到的玩具“兔子”是正立、缩小的像,凹透镜对光线有发散作用,能成正立、缩小的虚像;近视眼是由于晶状体太厚,折光能力太强,像成在视网膜前方,需要佩戴凹透镜来矫正,使光线发散后,成像在视网膜上,所以该眼镜片是凹透镜,可用于矫正近视眼,故ABC不符合题意,D符合题意。
例2.(2025·江苏宿迁·中考真题)人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
【答案】B
【详解】人的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,物体在视网膜上成倒立的、缩小的实像。
A.物体通过放大镜成正立、放大的虚像,故A不符合题意;
B.照相机的镜头是凸透镜,物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,与人眼的晶状体成像原理相同,故B符合题意;
C.投影仪的镜头是凸透镜,物距大于1倍焦距小于2倍焦距,成倒立、放大的实像,故C不符合题意;
D.平面镜成正立、等大的虚像,故D不符合题意。
考向7:综合作图
要求:规范完成折射光路图、透镜特殊光线光路图、根据成像规律补全光路图。
作图规范:实际光线用实线带箭头;光线的反向延长线、虚像用虚线;法线垂直界面,用虚线。务必掌握凸透镜的三条特殊光线画法。
例1(2024·江苏常州·中考真题)激光束AO由空气斜射向水面,请在图中画出对应的反射光线和折射光线(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】入射光线与水面的交点为入射点O;过入射点画出法线,然后根据光从空气斜射入水中,所以折射角小于入射角画出折射光线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如图所示。
例2(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图。
【答案】
【详解】A到O为入射光线,O到人眼为折射光线,如图所示:
例3.在图中,根据入射光线画出对应的折射光线。
【答案】
【详解】平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后通过焦点,过凸透镜光心的光线传播方向不改变,如图所示。
五、备考策略建议
1.构建图景,理解动态:通过亲手画光路图,理解从u>2f到u<f的连续成像变化过程,内化“物近像远像变大”的动态规律。
2.对比归纳,清误区:将反射与折射、凸透镜与凹透镜、各种光学仪器原理进行对比整理,建立清晰的知识网络。
3.深挖实验,重细节:对“探究凸透镜成像规律”实验,不仅要记住结论,更要理解每一步操作的目的、可能遇到的问题及解决方法。
4.联系生活,勤应用:有意识用本章原理解释身边的光学设备(如手机镜头、汽车车灯、眼镜)和现象,提升迁移应用能力。
5.规范训练,精真题:集中练习历年本地中考真题及高质量模拟题,特别注重实验探究和动态分析类题目,训练严谨的逻辑表述和规范的作图习惯。
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苏科版初中物理《光的折射 透镜》中考一轮复习指南(原卷版)
秒懂物理工作室
通过对江苏地区南京、苏州、无锡、常州、南通、扬州、泰州等13大市近年来中考真题的分析,我们对苏科版新教材初中物理"光的折射 透镜"专题的考情、考向特点分析、考点模块和核心考点梳理、章节知识点回顾和整理、典型考向与中考真题分析等方面展开了指向性的梳理,特制定本复习指南,希望能帮助各位老师和同学进行高效的中考一轮复习。
一、中考考情考向特点分析:考频高、难度中(偏上)、题型多
本章在中考中占据重要地位,属于高频考点,难度中等偏上。近年来命题呈现以下特点:
1.命题趋势:从单纯记忆规律向理解应用和科学探究转变。题目紧密联系生活实际(如扫码支付、视力矫正、投影设备),突出实验操作细节与数据处理能力的考查。
2.考查形式:题型全面覆盖选择题、填空题、作图题、实验探究题。其中,实验探究题(探究凸透镜成像规律) 是几乎每年必考的重头戏。综合应用题(如光学仪器原理分析)也时常出现。
3.核心素养指向:重点考查物理观念(如光的折射模型、成像规律)、科学思维(如动态分析、控制变量法)和科学探究(实验设计、问题解决)能力。
二、考点模块与核心考点梳理:梳模块、知考点、掌重点
本章知识可划分为两大模块,其核心考点如下表所示:
模块
核心考点
学习要求与考查重点
模块一:
光的折射
1. 光的折射现象与规律
理解折射定义、条件;
掌握折射规律内容(三线关系、两角大小);能解释生活现象(池水变浅、筷子弯折等)。
2. 生活中的折射现象
能辨析典型折射实例;了解从空气斜射入其他介质时,折射角小于入射角。
3. 光的色散与看不见的光
了解白光由色光组成;知道红外线、紫外线的特性及应用。
模块二:
透镜及其应用
1. 透镜类型与光学性质
识别凸透镜和凹透镜;
理解其对光线的会聚与发散作用;
掌握三条特殊光线的光路图。
2. 凸透镜成像规律
(绝对核心)
完整掌握成像规律的表格(物距、像的性质、应用);
深刻理解动态规律
(“物近像远像变大”)。
3. 透镜的应用
了解照相机、投影仪、放大镜、
眼睛(近视/远视)矫正的原理。
4. 探究凸透镜成像的规律 (核心实验)
掌握实验器材、步骤、操作要点;
能分析实验数据、评估实验方案、解决实验中遇到的问题。
三、核心知识点回顾与整理:抓基础、善总结、心有谱
1. 光的折射规律
(1)定义: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。
(2)规律:①三线共面:折射光线、入射光线和法线在同一平面内。
②两线分居:折射光线和入射光线分居法线两侧。
③两角不等:光从空气斜射入水或玻璃等其他介质时,折射角小于入射角;反之,则折射角大于入射角。
④垂直入射:方向不变(折射角=入射角=0°)。
⑤光路可逆。
★关键辨析:“看见”的物体位置比实际位置浅(如水中鱼);“看见”的物体位置比实际位置高(如水中倒影,是反射)。
2. 透镜的光学特性
凸透镜(会聚透镜):中间厚、边缘薄。对光线有会聚作用。有三个重要的“特殊光线”。
凹透镜(发散透镜):中间薄、边缘厚。对光线有发散作用。有两条重要的“特殊光线”。
焦点(F)与焦距(f):平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚的点叫焦点;焦距是焦点到光心的距离,是透镜的固有属性。
3. 凸透镜成像规律(核心中的核心)
注:这是全章的灵魂,必须通过光路图深刻理解并熟记。规律总结如下表:
物距 (u)
像的性质
像距 (v)
应用
关键记忆
u > 2f
倒立、缩小、实像
f < v < 2f
照相机、眼睛
物在二倍焦距外
u = 2f
倒立、等大、实像
v = 2f
测焦距
大小分界点
f < u < 2f
倒立、放大、实像
v > 2f
投影仪、
幻灯机
物在一二倍焦距间
u = f
不成像
(或得平行光)
/
探照灯、
获取平行光
虚实分界点
u < f
正立、放大、虚像
物像同侧, |v| > u
放大镜
物在焦点以内
★动态规律口诀(成实像时适用):物近像远像变大,物远像近像变小。
★补充记忆:凹透镜始终成正立、缩小的虚像。
4. 照相机与眼睛
正常眼:晶状体(相当于凸透镜)将远处物体的像恰好成在视网膜上。
近视眼:晶状体过凸或眼球过长,像成在视网膜前。矫正:配戴凹透镜。
远视眼(老花眼):晶状体过扁或眼球过短,像成在视网膜后。矫正:配戴凸透镜。
★眼睛的成像原理与照相机相似,晶状体相当于凸透镜、视网膜相当于光屏(胶片)。
四、典型考向与中考真题分析:把考向、练典型、瞄中考
考向1:光现象辨析
特点:结合生活或古诗文情境,判断光学原理。
例1(2025·江苏宿迁·中考真题)【物理结合古诗词】古诗词是中国传统文化的精髓,下列诗词描述的情景都与光现象有关。其中,蕴含着光的折射原理的是( )
A.谁知明镜里,形影自相怜 B.举杯邀明月,对影成三人
C.潭清疑水浅,荷动知鱼散 D.野旷天低树,江清月近人
例2(2025·江苏扬州·中考真题)如图,铅笔斜插在水中,看见水中的铅笔向上弯折,解释这一现象的光路是( )
A. B. C. D.
例3(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示是苏州园林中的景象,由光的折射形成的是( )
A.亭台在水中的“倒影”
B.碧水中变浅的“池底”
C.漏窗在墙壁上的“影子”
D.夕阳下水中的“太阳”
考向2:透镜类型与会聚/发散作用判断
特点:通过光路图或透镜形状判断透镜类型及其对光线的作用。
解题关键:比较折射光线与入射光线的“张角”。若折射光线比入射光线更“靠近”主光轴(张角变小),则为会聚(凸透镜);反之为发散(凹透镜)。
例:如图是光经过虚线框内某透镜的光路图,下列说法正确的是( )
A.虚线框内是凸透镜,对光有会聚作用 B.虚线框内是凹透镜,对光有会聚作用
C.虚线框内是凸透镜,对光有发散作用 D.虚线框内是凹透镜,对光有发散作用
考向3:凸透镜成像规律的静态应用
特点:直接考查成像特点与应用的对应关系。
例1(2025·江苏盐城·中考真题)下列哪幅图中使用的不是凸透镜?( )
A. B. C. D.
例2(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,将发光的小灯泡放置于凸透镜前A位置,在透镜另一侧用光屏(未画出)可以呈现灯丝放大的像,此时A位置到光心O的距离为l,则l与透镜焦距f之间的关系为( )
A. B. C. D.
例3(2024·江苏苏州·中考真题)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射
B.该投影灯的成像原理与照相机相同
C.调小镜头与图片的距离图案变小
D.地面上看到的是放大的虚像
考向4:凸透镜成像的动态分析(高频难点)
特点:分析物体或透镜移动时,像的移动方向、大小变化及光屏调整。
解题思路:紧扣“物近像远像变大”(成实像时)。例如,蜡烛燃烧变短,像会向光屏上方移动,需将光屏向上调或透镜向下调。
例1(2025·江苏徐州·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,所选凸透镜的焦距为10cm。如图所示,组装器材时应将 的高度向下调整。调整完毕后,若凸透镜和蜡烛的位置不变,将光屏向 移动,可以找到烛焰清晰的像,此时的像是倒立、 的实像。
例2(2025·江苏苏州·中考真题)探究凸透镜成像的规律时,把蜡烛、凸透镜和光屏置于光具座上,先固定好点燃的蜡烛和光屏,再移动凸透镜,当凸透镜距离蜡烛为和时,光屏上先后两次都呈现烛焰清晰的像,下列说法正确的是( )
A.第一次的像是缩小的 B.第二次的像比第一次大
C.蜡烛和光屏间的距离是 D.凸透镜的焦距是
考向5:实验探究:探究凸透镜成像规律(核心必考)
特点:全面考查实验操作、问题分析与结论归纳能力。
例1(2025·江苏南京·中考真题)在“探究凸透镜成像的规律”实验中。
(1)安装器材时,应使烛焰和光屏中心位于凸透镜的 上。
(2)图中光屏上恰好成清晰的像,该像的性质是倒立、 的实像,透镜焦距可能为 (填字母)。
A.5cm B.10cm C.15cm D.20cm
(3)把蜡烛向左移动一小段距离,发现光屏上清晰的像变模糊了,为了使光屏上再次成清晰的像,可在蜡烛与凸透镜之间的适当位置放一个合适的 眼镜。
例2(2025·江苏常州·中考真题)小明探究“凸透镜成像规律”。
(1)实验前应在光具座上将烛焰中心、透镜光心、光屏中心调到 。
(2)调节蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图甲所示,光屏上呈现烛焰清晰的倒立、 的实像;生活中的 利用了该成像特点。
(3)一张邮票如图乙所示,手持凸透镜靠近该邮票,如图丙所示,透过凸透镜看到的是正立、放大的 像。
例3(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)如图甲所示,S为烛焰中心,凸透镜的焦距,O为光心,画出光线SP经过凸透镜后的折射光线。
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,此时光屏上承接到烛焰清晰的像,生活中的 就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜移至 刻度线处,光屏上能再次承接到烛焰清晰的像;
(3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中,小明发现手机无需像数码相机那样“调焦”,也能获得清晰的像,他将手机拿到实验室去探究,实验数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距/m
10.00
5.00
2.00
1.00
0.50
0.10
像距/
0.500
0.501
0.502
0.503
0.505
0.526
根据表中数据,判断手机镜头的焦距最接近 。
A. B. C. D.
考向6:照相机与眼睛 视力的矫正
例1(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,是小明透过眼镜看玩具“兔子”的情景。图中眼镜片( )
A.是凸透镜,可用于矫正远视眼 B.是凹透镜,可用于矫正远视眼
C.是凸透镜,可用于矫正近视眼 D.是凹透镜,可用于矫正近视眼
例2.(2025·江苏宿迁·中考真题)人眼的晶状体相当于凸透镜,如图所示,下列光学仪器与人眼的晶状体成像原理相同的是( )
A.放大镜 B.照相机 C.投影仪 D.平面镜
考向7:综合作图
要求:规范完成折射光路图、透镜特殊光线光路图、根据成像规律补全光路图。
作图规范:实际光线用实线带箭头;光线的反向延长线、虚像用虚线;法线垂直界面,用虚线。务必掌握凸透镜的三条特殊光线画法。
例1(2024·江苏常州·中考真题)激光束AO由空气斜射向水面,请在图中画出对应的反射光线和折射光线(保留作图痕迹)。
例2(2024·江苏盐城·中考真题)如图所示,为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图。
例3在图中,根据入射光线画出对应的折射光线。
五、备考策略建议
1.构建图景,理解动态:通过亲手画光路图,理解从u>2f到u<f的连续成像变化过程,内化“物近像远像变大”的动态规律。
2.对比归纳,清误区:将反射与折射、凸透镜与凹透镜、各种光学仪器原理进行对比整理,建立清晰的知识网络。
3.深挖实验,重细节:对“探究凸透镜成像规律”实验,不仅要记住结论,更要理解每一步操作的目的、可能遇到的问题及解决方法。
4.联系生活,勤应用:有意识用本章原理解释身边的光学设备(如手机镜头、汽车车灯、眼镜)和现象,提升迁移应用能力。
5.规范训练,精真题:集中练习历年本地中考真题及高质量模拟题,特别注重实验探究和动态分析类题目,训练严谨的逻辑表述和规范的作图习惯。
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