专题01 光现象(期末复习讲义)八年级物理上学期新教材教科版
2026-01-05
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2份
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72页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 光现象 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.95 MB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55774320.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中物理光现象期末复习讲义通过表格系统梳理核心考点、复习目标与考情规律,以“光的传播-反射-平面镜成像-折射-凸透镜成像-色散”为逻辑主线构建知识框架,用实验原理、应用实例及作图方法串联各知识点,清晰呈现重难点分布与内在联系。
讲义亮点在于“考点-题型-技巧”三维设计,如光的传播题型结合“金星凌日”“皮影戏”等实例,通过解题技巧培养科学思维与模型建构能力。分层典例覆盖基础与提升,期末通关练助力自主复习,为教师实施精准教学提供系统支持。
内容正文:
专题01 光现象(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
光的传播
1.光的直线传播及常见现象和应用;2.光速
光的直线传播及应用
光的反射定律
1.探究反射定律;2.反射种类及应用和作图
探究“反射定律”和种类
平面镜成像
1.探究平面镜成像特点;2. 平面镜应用及作图
探究平面镜成像特点以及作图
光的折射
折射规律;2. 常见折射现象及作图
重点考查常见折射现象及作图
凸透镜成像
1. 探究凸透镜成像规律及应用;2. 眼睛与视力矫正
探究凸透镜成像规律及应用
走进色彩世界
1. 色散现象;2. 色光三原色
色散现象、色光三原色
考点01 光的传播
1.光源:自身能够发光的物体叫光源,分为自然光源(如太阳、萤火虫)和人造光源(如电灯、蜡烛);
2.传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播,通用带一条带箭头的直线(光线)表示光的传播路径和方向;
3.传播速度:光在真空中的传播速度最快,c=3×108m/s,在空气中的传播速度十分接近它在真空中的传播速度。光在水中的传播速度约为 3/4c,在玻璃中的传播速度约为 2/3c;光年是长度单位,1 光年表示光在 1 年内传播的距离;
4.常见现象及应用:影子的形成、小孔成像(成倒立的实像,大小与物距相距有关)、日食和月食、激光准
直、日晷计时等。
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光线照不到的区域即影子。
(2)日食:月亮在中间。月食:地球在中间。
(3)小孔成像:
A小孔成像实验早在《墨经》中就有记载。
B.小孔成像成倒立的实像。
C.像的形状与孔的形状无关。
D.像的大小与物和像到小孔之间距离有关。
考点02 光的反射
1..光的反射现象:光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象,叫作光的反射。
2.看到物体的原因:我们能看到太阳等光源,是因为光源发出的光进入我们的眼睛,产生了视觉。同时,我们也能看到本身不发光的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
3.光的反射基本概念:一点、两角、三线
4.反射定律:
① 反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
② 反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③ 反射角等于入射角(核心规律,注意:先有入射,后有反射,反射角随入射角变化);
④在反射现象中,光路是可逆的。
5.镜面反射:
(1)定义:射到反射面上的平行光反射后仍然平行。
(2)条件:反射面平滑。
(3)应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”。光污染等都是因为发生了镜面反射。
6. 漫反射:
(1)定义:射到反射面上的平行光反射后射向不同的方向。
(2)条件:反射面凹凸不平。
(3)应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
考点03 平面镜成像
1.成像原理:光的反射;
2.实验探究:选用薄玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置;实验中用完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小;实验环境应较暗,便于观察像;
3.成像特点:
① 像与物体大小相等(与物体到镜面的距离无关);
② 像与物体到平面镜的距离相等;
③ 像与物体对应的连线垂直于平面镜(即平面镜所成的像与物体关于镜面对称);
④ 平面镜成虚像(不能用光屏承接,由反射光线的反向延长线会聚形成);
4.应用:穿衣镜、潜望镜(利用两块平行平面镜改变光路)、利用平面镜扩大视野等;
5.平面镜成像作图方法:
方法原理
步骤
图示
根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
根据平面镜成像特点作图(对称法)
①分别过A、B两点作平面镜的垂线(像与物的连线与平面镜垂直);
②分别取A'、B',使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离(像与物到平面镜的距离相等);
③连接A'、B'并且箭头方向不变,A'B'即为物体AB的像。
考点04 光的折射
1.光的折射定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向通常会发生改变,这种现象叫作光的折射。
2.基本概念:一点、一面、两角、三线
3.折射规律:
① 折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
② 折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③ 当光从空气斜射入水或其他透明介质时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光从水或其他透明介质斜射入空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;当光垂直入射时,传播方向不变,折射角和入射角都为 0°;
④ 折射现象中,光路是可逆的;
4.从岸上看水中物体:
从岸上看水中物体,我们会把河水看浅了,把水中的鱼位置看高了。
(1)原理如图所示。
(2)如图:S′是所有折射光线反向延长线的交点,所以也是虚像。
(3)光的传播方向:由水中斜射入空气,进入人眼。
5.从水中看岸上物体:
反之,从水中看岸上物体,我们会把物体看高了。
6.神奇的“硬币”:
你先站在能看见杯底硬币的位置,再向后退,直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又能看见了。
7.海市蜃楼:
(1)光的折射现象。
(2)成因是:地面附近空气温度比上层空气温度低,使上下层空气密度不同,而发生的折射现象。
考点05 凸透镜成像
1.透镜的作用:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。因此,凸透镜又叫作会聚透镜,凹透镜又叫作发散透镜。
2.凸透镜成像的规律
物距u与焦距f的关系
像的性质
像距v与焦距f的关系
相对凸透镜的位置
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
与物异侧
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
与物异侧
测焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
与物异侧
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
——
与物同侧
放大镜
成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。
3.照相机
来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成了倒立、缩小的实像。
成像特点
①物距大于像距;②物近像远像变大,物远像近像变小;③像和物体在镜头两侧。
4.投影仪
成像特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离;②投影片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大;③投影仪在屏幕上所成的像比投影片上图案大;④投影片和它的像在镜头的两侧;⑤投影片在屏幕上所成的像是倒立、放大的实像。
5.放大镜
放大镜成像特点
(1)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的虚像;
(2)像和物体在凸透镜的同侧;
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大;
(4)若物体与放大镜的距离增大到一定程度,所成的像便消失了。
二、近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜前(选填“上”“前”或“后”)
视网膜后(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴凹透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴凸透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
考点06 光的色散
1.光的色散:一束太阳光照射到三棱镜一个侧面上,光通过三棱镜折射后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色组成的光带,这种现象叫作光的色散。色散现象表明:白光是由多种色光组成的复色光(选填 “单色光” 或 “复色光”);色散的本质是不同色光的折射程度不同;
2.色光三原色:红、绿、蓝(三种色光按不同比例混合可得到各种色光);颜料三原色与色光三原色不同,需注意区分;
3.物体的颜色:① 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);② 不透明物体的颜色由它反射的色光决定(如绿色树叶只反射绿光,吸收其他色光);③ 白色物体能反射所有色光,黑色物体能吸收所有色光。
题型一 光的传播
解|题|技|巧
1.理解光的直线传播的条件
在解答有关光的传播问题时,应时刻注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质,但未必均匀,比如大气层就不是均匀介质,早晨的太阳还在地平线以下时,就能被看到,就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。
2.解答小孔成像问题
①像的形状与孔的形状无关。“小孔成的像”是由光会聚而成的,像的形状与物体一样,与小孔的形状无关。
②只有足够小的孔才能成像。小孔必须足够小,如果不够小,就不能做成小孔成像的实验,光屏上得到的是一个与孔形状相同的光斑。
【典例1】出现金星凌日天象时,人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点,如图所示,小黑点即为金星,该天象是由于光的______而形成的,太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a、b、c三个位置的某个位置上,其中金星应处在______位置上,试举出一个生活中应用此知识的例子如______。
【典例2】川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A.①图:海市蜃楼 B.②图:南充清辉阁倒影
C.③图:手影游戏 D.④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
【典例3】老刘晚上下班回家经过一盏路灯,如图所示,当他从A点沿直线走向B点的过程中,他的影子长度的变化情况是( )
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.一直在变长 D.一直在变短
【典例4】如图针孔照相机示意图,请用光路图画出物体AB在屏上成的像A'B'。
【典例5】.由于空气中光的传播速度比声音的传播速度快,所以在学校田径运动会上,100米赛跑终点计时员是 (选填“看到白烟”或“听到枪声”)开始计时的,若采用了另一种计时方式,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要 (选填“多”或“少”)。
【典例6】雷雨天远处出现一道闪电时,小黄立即看手表,经过3s的时间,听到远方传来的雷声。
(1)为什么总是先看到闪电,再听到雷声?
(2)闪电处离小黄大约有多少米?(设声音的传播速度是340 m/s)
题型二 光的反射
解|题|技|巧
理解光的反射定律
(1)对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。
(2)因果关系:注意定律中的因果关系,先有入射光线,后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射,后说入射。
(3)变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,人射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
(4)特殊情况:当光垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°,光的传播方向改变了180°,反射光线与入射光线在同一直线上,并不是没有发生反射。
【典例1】关于光现象,下列说法正确的是( )
A.人眼能够从不同角度看到同一个本身不发光的物体,是因为物体发生了镜面反射的缘故
B.茂密的树下,地面上出现的圆形光斑是太阳由于小孔成像所成的太阳的实像
C.人眼能够看到物体是因为物体反射或发出的光进入人眼
D.光在真空中是沿直线传播的
【典例2】下列光学现象中,属于光的反射现象的是( )。
A. 海市蜃楼; B. 激光束引导掘进机;
C. 水中倒影; D. 光的色散
【典例3】 如甲图是位于青海的全球单机容量最大的熔盐塔式光热电站,每面镜子都能把太阳光反射到塔顶的吸热器上进行发电,请在乙图中画出一束太阳光反射时平面镜的位置。
【典例4】如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在 ,此时角度为,则为 ,将一束光沿方向入射,则反射光将沿 方向射出。
【典例5】在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是___________,光线AO的入射角大小是___________度;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___________;
A.改变纸板与平面镜之间的夹角 B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上___________(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内(选填“同一平面”或“不同平面”)
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A.反射角等于入射角 B.在光反射现象中,光路可逆
【典例6】如图所示是江苏省某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光 (选填“反射”或“吸收”)。考生抬头看黑板发现黑板“反光”,是因为光线在黑板上发生了 (“镜面反射”或“漫反射”)。
【典例7】在暗室的桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上),让手电筒正对平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较暗,它发生了漫反射
题型三 平面镜成像
解|题|技|巧
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置。
(2)实验应该在较暗的环境中完成,其现象会更明显。
(3)玻璃板越薄,其两个面所成的像相距越近,这样使像的位置更加准确。
(4)玻璃板应竖直放置在水平桌面上,若玻璃板倾斜,蜡烛通过玻璃板所成的像会偏高或偏低。
(5)实验时,用方格纸代替白纸的好处是便于比较像和物体到平面镜的距离。
(6)本实验中,用外形相同的未点燃蜡烛来确定点燃蜡烛所成的像的位置,运用了等效替代法。
(7)实验中多次改变点燃蜡烛的位置,重复实验的目的是使结论具有普遍性。
【典例1】如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。下列说法中正确的是( )
A.将蜡烛A远离玻璃板,像会变小
B.决定平面镜成像大小的因素是镜子的大小
C.平面镜所成的像是实像,能用光屏接收到
D.平面镜所成的像是虚像,不能用光屏接收到,但能用眼睛直接观察
【典例2】在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验时,应选图1中 作为平面镜;为了比较像与物的大小关系,应选图1中的B和 两支蜡烛;(两空均填字母)
(2)实验时应在图2中 (选填“甲”或“乙”)侧观察蜡烛B所成的像,蜡烛B所成的像能否在光屏上呈现?答: 。
【典例3】小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板 放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像 ,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是 ;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿 方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内 处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
【典例4】(25-26八年级上·福建福州·期末)如图甲所示是小闽同学去配眼镜检查视力时的情景,配镜员让小闽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像是倒立的
B.视力表在平面镜中的像与小闽相距4.6m
C.图乙是小闽从平面镜中观察到的墙上时钟的像,则当时的时间是4:35
D.若小闽以1m/s的速度靠近平面镜,则镜中的像以1m/s的速度靠近她
【典例5】(25-26八年级上·重庆渝中·期末)两江新区江北嘴中央商务区矗立着一幢幢玻璃幕墙包裹的商务大厦,周边公路宽大规整。如图所示,在某十字路口,波波站在A位置,面向北方站立,他从玻璃幕墙中看到一辆汽车相对于他向东行驶到十字路口向南转弯,那么这辆车实际上是( )
A.向西行驶,向北转弯 B.向东行驶,向北转弯
C.向南行驶,向西转弯 D.向北行驶,向西转弯
【典例6】请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中所成的像。
【典例7】如图所示,从光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后过A点,请作出这条入射光线并完成光路图。
题型四 光的折射
解|题|技|巧
1.记住常见的光的折射现象,分清折射时的入射光线、折射光线的位置关系和入射角、折射角的大小关系
2.判断折射角与入射角的大小关系关键是看光从。何种介质斜射向何种介质,当光从空气斜射入水(或玻璃)时,折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)斜射入空气时,折射角大于入射角。要注意空气中的“角”一定大于玻璃或水中的“角”。
【典例1】手电筒发出的光垂直地照射到一个空烧杯底部。光线投射到烧杯底部的光图如图中虚线所示。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会 ;
(2)若向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会 。
【典例2】如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.墙上的影子 B.水中倒影
C.铅笔“折断” D.用后视镜观察
【典例3】如图所示,一束光线斜射入装满水的容器中,在P处形成一光斑,现保持入射光线方向不变,将容器中的水慢慢抽出,则在此过程中光斑将
A.向左移动
B.向右移动
C.仍在原来位置
D.先向左移动再向右移动
【典例4】潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
【典例5】很多野外水池都设置了禁止游泳标志,因为水池里的水比我们看起来的深度要深很多,如图所示光路图中可以描述其原理的是( )
A.B. C. D.
【典例6】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
题型五 凸透镜成像
解|题|技|巧
会聚作用≠光一定会聚,发散作用≠光一定发散
会聚作用是指能使光汇拢,但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示,凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了,但该光束依然发散。
发散作用是指能使光发散,但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示,凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用,但光经过凹透镜后依然是会聚光,还能会聚于一点。
【典例1】如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【典例2】在做“凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距是10cm,当光屏距凸透镜16cm时,烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动,将凸透镜向光屏方向移动2cm,要使光屏上再次得到清晰的像,下列说法正确的是( D )
A.蜡烛不动,像变小 B.蜡烛靠近凸透镜,像变小
C.蜡烛远离凸透镜,像变大 D.蜡烛远离凸透镜,像变小
【典例3】小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、___________的实像。生活中的___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是___________的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现___________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【典例4】周末小琳陪妈妈逛商城时,看到许多商场店家把广告用灯打到地面上。她查阅得知这是一款投影灯,其内部结构如图所示。由图中信息可知,地面上的像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像
【典例5】如图是二维码扫描收银盒,是一种影像式(类似于照相机)移动支付装置,将手机付款码放置在扫码区即可完成付款。下列分析正确的是( )
A.手机远离该装置时,成的像变小
B.付款码要位于其镜头二倍焦距以内
C.它的镜头可以用来矫正近视眼
D.付款码通过其镜头成正立的虚像
【典例6】四位同学在测量自己的体温时,分别沿A、B、C、D方向观察读数,如图所示。其中沿 方向观察易于读数,这是因为体温计的刻度部分为三棱体,横截面正面呈圆弧形,这样就可以看清温度计内极细的水银柱,以便读数,弧形玻璃的作用相当于 。
【典例7】“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是( )
A. B.
C. D.
【典例8】(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
题型七 光的色散
解|题|技|巧
色光的混合
(1)色光的三原色
把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
(2)色光的混合
红、绿、蓝三种色光中,只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例,就可以产生各种颜色的光。
(3)我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
【典例1】(25-26八年级上·河北石家庄·期末)关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中白屏上会出现“上紫下红”的光带
B.图乙中漫反射的光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.图丙中水里的石头的像的位置比实际位置深
D.图丁中日全食形成的原理和影子的形成原理是一样的
【典例2】(25-26八年级上·江苏常州·期末)如图,在暗室内让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是( )
A.最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略
B.a位置是红色光,b位置是紫色光
C.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
D.光的色散说明太阳光由多种色光组成
【典例3】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图,在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置和角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,这是光的 现象;光带中的红、 、蓝称为光的三原色;彩色光带是由于太阳光在水面和平面镜处发生了二次折射和 次反射后照到了墙上形成的。
【典例4】(25-26八年级上·福建厦门·期末)古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A.B.C.D.
期末通关练(测试时间:30分钟)
1.(25-26八年级上·新疆·期中)今年国庆节,乌鲁木齐市的小明带领学习小组成员,将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上,用来研究一天中影子随时间变化的规律。
(1)太阳 (选填“是”或“不是”)光源;地球上的人类能够看到太阳,说明光的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。太阳到地球的距离约米,光从太阳射到地球的时间约为 秒;
(2)今年“秋分”是9月23日,在同年国庆节的正午,表的影子顶端会在图甲中的“秋分”刻度的 (选填“左”或“右”)端。
(3)如图乙,A、B、C三点是小明同学在水平板上记录下的这一天三个不同时刻铅笔顶端的影子位置,其中B点在O点的 (选填“东”“西”“南”或“北”)侧,OA是 (选填“8:00”、“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
2.(25-26八年级上·江苏扬州·月考)早晨,阳光以与水面25°的夹角射到水面上(如图所示),反射光正好射到一块固定的屏上O点,则反射角大小为 °;随着时间的推移(设入射点不变),屏上的反射光点将向 (选填“A”或“B”)移动;同一时刻如果阳光与水面夹角变为45°时,由于水位发生变化,屏上的反射光点向B移动了40cm,那么水面高度 了(选填“上升”或“下降”) cm。
3.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)位于平顶山市的白龟湖国家湿地公园,自2016年以来,因其优良的生态环境,成为红嘴鸥在中原地区最大的越冬池。今年10月底,结群的红嘴鸥跋涉万里如约而至。在蜿蜒的湖畔浅滩,这些水上精灵时而展翅翱翔,时而飞吻湖面。如图是红嘴鸥在如镜的水面上飞行的情形。水中的“红嘴鸥”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3 m,当红嘴鸥距离水面4 m时,它的像距离水面 m。
4.(25-26八年级上·河南新乡·月考)如图所示,此时人眼在处看不到硬币,当向杯中缓缓注入水后,请你判断 (选填“能”或“不能”)看到硬币;请用物理知识简要说明原因: 。
5.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)部分超市为方便顾客快速结账,安装了“刷脸”支付机。该支付机的摄像头是一个凸透镜,顾客“刷脸”时,支付机会拍照形成一张缩小的像,与预留图像进行比对,比对成功即可完成支付。为完成“刷脸”支付,顾客应该站在凸透镜 倍焦距以外;当顾客远离支付机时,拍照形成清晰的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.(25-26八年级上·河南鹤壁·月考)小明检查视力时发现他只能看清视力表最上面三排,则他患有近视眼。现有一种通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来改变镜片厚度的眼镜,如图则小明矫正视力时应选择镜片 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。请你为小明提出一条健康用眼的建议: 。
7.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·月考)如图是柔性手环,手环可360°缠绕在手腕上,也可展平为一个小平板。手环的液晶彩屏,是由红、 、蓝三种色光混合而成。手环报时人能知道是什么时间了,是利用声音 。
8.(25-26八年级上·江苏淮安·月考)2009年1月27日建成的中国南极昆仑站,是中国首个南极内陆考察站,也是世界第六座南极内陆科考站,它标志着中国极地考察能力的重要飞跃。科研人员观察到旗杆在午间时的影子,其中正确的是( )
A. B. C. D.
9.(25-26八年级上·河北廊坊·月考)在磨砂黑板上固定一块小平面镜,用手电筒从侧面对着黑板和平面镜表面照射,如图所示。下列说法中( )
①平面镜发生了镜面反射,而黑板发生了漫反射;
②从A处观察,镜子是暗的,黑板是亮的;
③从B处观察,镜子是亮的,黑板是暗的;
④镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律。
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③④正确 D.只有①②③正确
10.(25-26八年级上·安徽亳州·期中)如图所示是人眼在空气中看水中鱼的情景(光线箭头未标出),下列说法正确的是( )
A.图中鱼实际的位置在A处
B.图中人眼看到鱼的位置在A处
C.图中看到的是鱼的实像
D.图中CO光线的方向是C→O
11.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示是小明自制的“照相机”,用硬纸板做成内、外两个纸筒,使内纸筒刚好能够套入外纸筒,并能前后滑动;在外纸筒的一端嵌上一个透镜,内纸筒的一端覆上一层胶片。关于该“照相机”下列说法正确的是( )
A.胶片可以使用不透明黑色纸来制作
B.应选用对光线有发散作用的透镜
C.胶片上清晰的像可能是正立的
D.若要成更大的清晰像,应让“照相机”前移靠近物体,内纸筒向后拉
12.(2025·安徽亳州·三模)如图甲所示,小红同学闭上左眼,用右眼盯着自己的食指,发现远处的黑板是模糊的;然后她看向远处的黑板,发现近处的手指又模糊了,如图乙。则当她看向黑板时( )
A.右眼的晶状体变厚 B.右眼的晶状体焦距变大
C.手指成像在视网膜前 D.黑板成像在视网膜后
13.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)人造光源经历了从火焰到白炽灯、从荧光灯到LED灯的发展历程。将三色LED灯光混合,能产生任何一种其他颜色的光,为了集齐三种颜色的LED灯,人类花费了30多年时间。下列不属于研发的LED灯是( )
A.红色LED灯 B.绿色LED灯
C.蓝色LED灯 D.黄色LED灯
14.(25-26九年级下·全国·单元测试)下图是一段光纤放大图,AO是一束入射到光纤上的激光,请画出激光在光纤内壁上反射的大致光路。(完成一次反射即可)
15.(25-26八年级上·山西运城·月考)科学家设想建立一座利用高级反射材料收集恒星能量的发电站,将恒星(我们称之为“X星”)照射到反射材料上的光精确引导至一个能量收集器(A点)。请在图中完成“X星”发出的光经反射材料反射到达收集器的光路图。(保留作图痕迹)
16.(24-25八年级上·辽宁鞍山·月考)请作出水族箱前站立的小女孩看到水中鱼眼点S的成像光路图。
17.(25-26八年级上·安徽宿州·期中)如图甲、乙所示为“探究光的反射定律”的实验装置。请根据实验过程及现象回答下列问题:
(1)实验时,应使纸板与平面镜保持 。将一束光贴着纸板E沿某一角度入射到O点,纸板F上会呈现出反射光的径迹;若将纸板F绕ON向后折(如图乙),则在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,这一现象说明: ;
(2)若让光线沿原来的反射光线方向入射到O点,观察到反射光线沿原来的入射光线方向射出,这表明在光的反射现象中, ;
(3)实验过程中,多次改变入射光线与法线的夹角(入射角),测量对应的反射光线与法线的夹角(反射角),并将数据记录下来,这样做的目的是 (选填“减小实验误差”或“寻找光的反射规律的普遍结论”)。
18.(2025·山东聊城·三模)学校安装了一面仪容镜,小红和小明在照镜子时,对“人离镜子越远,像是否越小”的说法产生了分歧,于是做了以下探究实验,如图甲所示:
(1)实验中选用 代替平面镜做实验。将两支完全相同的蜡烛 a和b分别放到“镜”的前后,点燃蜡烛 选填“a”、“b”或“a和b”,并移动蜡烛b,直至与a的像重合,记录下a与b的位置。如果在b位置放置一个光屏, 选填“能”或“不能”承接到像。
(2)为了解决分歧,需要多次实验得到普遍规律,每次实验应改变蜡烛a的位置相对于“镜” 选填“左右”或“前后”移动。
(3)两位同学通过实验得到平面镜成像时像和物的大小关系。同时,他们将每次实验中像和物的位置进行了研究,通过分析可知像与物到平面镜的距离 ,它们的连线与镜面 。
(4)得到实验结论后,两位同学利用两块镜子和一支蜡烛给同学们变了一个魔术,如图乙所示。之所以一支蜡烛能在平面镜中出现多个以假乱真的“蜡烛”,除了光的多次反射,还因为平面镜成像具有 的成像特点。
19.(25-26八年级上·河北廊坊·月考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上,凸透镜位置固定。
(1)调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的 上。
(2)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示,此时光屏上的像是倒立 的实像,利用此成像特点可制成 。
(3)某次实验中光屏上已承接到像,若此时用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分,则光屏所承接到的像的情况是 ___________。
A.烛焰的完整像 B.烛焰的上半部分像 C.烛焰的下半部分像
(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把透镜换成焦距为10cm的凸透镜,向 (左或右)移动光屏,当光屏上再次呈现一个清晰的像时,这个像与步骤(2)中的像相比较,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)如图所示,小明将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是 ___________ 。
A. B.
C. D.
(6)小明完成实验后,又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶,把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过瓶和水可以看到那支笔,如图所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 。(选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化。
(7)
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专题01 光现象(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
光的传播
1.光的直线传播及常见现象和应用;2.光速
光的直线传播及应用
光的反射定律
1.探究反射定律;2.反射种类及应用和作图
探究“反射定律”和种类
平面镜成像
1.探究平面镜成像特点;2. 平面镜应用及作图
探究平面镜成像特点以及作图
光的折射
折射规律;2. 常见折射现象及作图
重点考查常见折射现象及作图
凸透镜成像
1. 探究凸透镜成像规律及应用;2. 眼睛与视力矫正
探究凸透镜成像规律及应用
走进色彩世界
1. 色散现象;2. 色光三原色
色散现象、色光三原色
考点01 光的传播
1.光源:自身能够发光的物体叫光源,分为自然光源(如太阳、萤火虫)和人造光源(如电灯、蜡烛);
2.传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播,通用带一条带箭头的直线(光线)表示光的传播路径和方向;
3.传播速度:光在真空中的传播速度最快,c=3×108m/s,在空气中的传播速度十分接近它在真空中的传播速度。光在水中的传播速度约为 3/4c,在玻璃中的传播速度约为 2/3c;光年是长度单位,1 光年表示光在 1 年内传播的距离;
4.常见现象及应用:影子的形成、小孔成像(成倒立的实像,大小与物距相距有关)、日食和月食、激光准
直、日晷计时等。
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成的光线照不到的区域即影子。
(2)日食:月亮在中间。月食:地球在中间。
(3)小孔成像:
A小孔成像实验早在《墨经》中就有记载。
B.小孔成像成倒立的实像。
C.像的形状与孔的形状无关。
D.像的大小与物和像到小孔之间距离有关。
考点02 光的反射
1..光的反射现象:光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象,叫作光的反射。
2.看到物体的原因:我们能看到太阳等光源,是因为光源发出的光进入我们的眼睛,产生了视觉。同时,我们也能看到本身不发光的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
3.光的反射基本概念:一点、两角、三线
4.反射定律:
① 反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
② 反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③ 反射角等于入射角(核心规律,注意:先有入射,后有反射,反射角随入射角变化);
④在反射现象中,光路是可逆的。
5.镜面反射:
(1)定义:射到反射面上的平行光反射后仍然平行。
(2)条件:反射面平滑。
(3)应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”。光污染等都是因为发生了镜面反射。
6. 漫反射:
(1)定义:射到反射面上的平行光反射后射向不同的方向。
(2)条件:反射面凹凸不平。
(3)应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
考点03 平面镜成像
1.成像原理:光的反射;
2.实验探究:选用薄玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置;实验中用完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小;实验环境应较暗,便于观察像;
3.成像特点:
① 像与物体大小相等(与物体到镜面的距离无关);
② 像与物体到平面镜的距离相等;
③ 像与物体对应的连线垂直于平面镜(即平面镜所成的像与物体关于镜面对称);
④ 平面镜成虚像(不能用光屏承接,由反射光线的反向延长线会聚形成);
4.应用:穿衣镜、潜望镜(利用两块平行平面镜改变光路)、利用平面镜扩大视野等;
5.平面镜成像作图方法:
方法原理
步骤
图示
根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上;
②分别作出两条入射光线的法线;
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线;
④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。
根据平面镜成像特点作图(对称法)
①分别过A、B两点作平面镜的垂线(像与物的连线与平面镜垂直);
②分别取A'、B',使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离(像与物到平面镜的距离相等);
③连接A'、B'并且箭头方向不变,A'B'即为物体AB的像。
考点04 光的折射
1.光的折射定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向通常会发生改变,这种现象叫作光的折射。
2.基本概念:一点、一面、两角、三线
3.折射规律:
① 折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
② 折射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③ 当光从空气斜射入水或其他透明介质时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光从水或其他透明介质斜射入空气时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;当光垂直入射时,传播方向不变,折射角和入射角都为 0°;
④ 折射现象中,光路是可逆的;
4.从岸上看水中物体:
从岸上看水中物体,我们会把河水看浅了,把水中的鱼位置看高了。
(1)原理如图所示。
(2)如图:S′是所有折射光线反向延长线的交点,所以也是虚像。
(3)光的传播方向:由水中斜射入空气,进入人眼。
5.从水中看岸上物体:
反之,从水中看岸上物体,我们会把物体看高了。
6.神奇的“硬币”:
你先站在能看见杯底硬币的位置,再向后退,直到恰好看不见硬币时保持不动。请一位同学向杯里倒水,当水达到一定深度时,刚才看不到的硬币又能看见了。
7.海市蜃楼:
(1)光的折射现象。
(2)成因是:地面附近空气温度比上层空气温度低,使上下层空气密度不同,而发生的折射现象。
考点05 凸透镜成像
1.透镜的作用:凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。因此,凸透镜又叫作会聚透镜,凹透镜又叫作发散透镜。
2.凸透镜成像的规律
物距u与焦距f的关系
像的性质
像距v与焦距f的关系
相对凸透镜的位置
应用
正倒
大小
虚实
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
与物异侧
照相机
u=2f
倒立
等大
实像
v=2f
与物异侧
测焦距
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
与物异侧
投影仪
u=f
不成像
u<f
正立
放大
虚像
——
与物同侧
放大镜
成实像时,物体距离透镜越近,像距离透镜越远,像越大;物体距离透镜越远,像距离透镜越近,像越小。即成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。成虚像时,物体距离透镜越近,像越小,物体距离透镜越远,像越大。即物体越靠近焦点像越大。
3.照相机
来自物体的光经过镜头后会聚在照相机暗箱内的胶片上,形成了倒立、缩小的实像。
成像特点
①物距大于像距;②物近像远像变大,物远像近像变小;③像和物体在镜头两侧。
4.投影仪
成像特点
①投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离;②投影片离镜头越近时,屏幕上所成的像越大,像到镜头的距离越大;③投影仪在屏幕上所成的像比投影片上图案大;④投影片和它的像在镜头的两侧;⑤投影片在屏幕上所成的像是倒立、放大的实像。
5.放大镜
放大镜成像特点
(1)物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的虚像;
(2)像和物体在凸透镜的同侧;
(3)在一定范围内,放大镜离物体越近,所成的像越小;放大镜离物体越远,所成的像越大;
(4)若物体与放大镜的距离增大到一定程度,所成的像便消失了。
二、近视眼、远视眼及其矫正
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体变厚,折光能力太强
晶状体变薄,折光能力太弱
成像位置
视网膜前(选填“上”“前”或“后”)
视网膜后(选填“上”“前”或“后”)
矫正方法
佩戴凹透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
佩戴凸透镜(选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)
矫正原理
凹透镜使光线发散,折射后光线会聚在视网膜上
凸透镜使光线会聚,折射后光线会聚在视网膜上
规律总结
近厚前凹,远薄后凸
考点06 光的色散
1.光的色散:一束太阳光照射到三棱镜一个侧面上,光通过三棱镜折射后形成一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色组成的光带,这种现象叫作光的色散。色散现象表明:白光是由多种色光组成的复色光(选填 “单色光” 或 “复色光”);色散的本质是不同色光的折射程度不同;
2.色光三原色:红、绿、蓝(三种色光按不同比例混合可得到各种色光);颜料三原色与色光三原色不同,需注意区分;
3.物体的颜色:① 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);② 不透明物体的颜色由它反射的色光决定(如绿色树叶只反射绿光,吸收其他色光);③ 白色物体能反射所有色光,黑色物体能吸收所有色光。
题型一 光的传播
解|题|技|巧
1.理解光的直线传播的条件
在解答有关光的传播问题时,应时刻注意光只有在同种均匀介质中才沿直线传播。有的介质是同种介质,但未必均匀,比如大气层就不是均匀介质,早晨的太阳还在地平线以下时,就能被看到,就是因为光在不均匀的大气中变弯曲了。
2.解答小孔成像问题
①像的形状与孔的形状无关。“小孔成的像”是由光会聚而成的,像的形状与物体一样,与小孔的形状无关。
②只有足够小的孔才能成像。小孔必须足够小,如果不够小,就不能做成小孔成像的实验,光屏上得到的是一个与孔形状相同的光斑。
【典例1】出现金星凌日天象时,人们可通过滤光镜观察到太阳上有一小黑点,如图所示,小黑点即为金星,该天象是由于光的______而形成的,太阳、地球和金星三个天体可能分别处在图中a、b、c三个位置的某个位置上,其中金星应处在______位置上,试举出一个生活中应用此知识的例子如______。
【答案】直线传播,b,激光准直。
【详解】“金星凌日”现象的成因是光的直线传播,当金星转到太阳与地球中间且三者在一条直线上时,金星挡住了沿直线传播的太阳光,人们看到太阳上的黑点实际上是金星,由此可知发生金星凌日现象时,金星位于b位置。
排纵队、射击瞄准、激光准直等都是光沿直线传播在生活中的应用。
【典例2】川北皮影,又称“影子戏”或“灯影戏”,是一项具有丰富历史和深厚文化底蕴的国家级非物质文化遗产。它是用灯光将受皮影的操纵者(拦门匠)操作的人物或物件表演的影投射到屏幕上,如图甲。图①②③④现象中与川北皮影成像原理相同的是( )
A.①图:海市蜃楼 B.②图:南充清辉阁倒影
C.③图:手影游戏 D.④图:鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方
【答案】C
【解析】皮影戏是光源发出的光射到不透明的道具上,在其背后形成的影子落到屏幕上形成的,是光的直线传播形成的;
A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中发生折射形成的,故A不符合题意;
B.倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故B不符合题意;
C.手影游戏是光源发出的光射到不透明的手上,形成的影子,是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.由于水中的鱼反射的光从水中斜射到空气中发生折射,所以鱼的实际位置在看到的“鱼”的下方,是光的折射形成的,故D不符合题意。
故选C。
【典例3】老刘晚上下班回家经过一盏路灯,如图所示,当他从A点沿直线走向B点的过程中,他的影子长度的变化情况是( )
A.先变长后变短 B.先变短后变长
C.一直在变长 D.一直在变短
【答案】B
【解析】】当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长;当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,此时形成的影子会变短;当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又会变小,形成的影子再次变长。
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例4】如图针孔照相机示意图,请用光路图画出物体AB在屏上成的像A'B'。
【答案】
【详解】过A点和小孔画出一条光线交光屏于,再过B点和小孔画出一条光线交光屏于,连接A'B'如下图所示
【典例5】.由于空气中光的传播速度比声音的传播速度快,所以在学校田径运动会上,100米赛跑终点计时员是 (选填“看到白烟”或“听到枪声”)开始计时的,若采用了另一种计时方式,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要 (选填“多”或“少”)。
【答案】看到白烟;少。
【解析】[1]终点的计时员是看到起点处“白烟”开始计时的,由于光的传播速度很快,所以开始计时的时间基本上和运动员起跑的时间是同步的。
[2]如果终点的计时员听到起点处“枪声”后才开始计时,由于声音在空气中的传播速度慢,所以运动员已经起跑一段时间了,则记录的时间将比运动员实际所用的时间要少。
【典例6】雷雨天远处出现一道闪电时,小黄立即看手表,经过3s的时间,听到远方传来的雷声。
(1)为什么总是先看到闪电,再听到雷声?
(2)闪电处离小黄大约有多少米?(设声音的传播速度是340 m/s)
【答案】(1)见解析
(2)1020m
【解析】【小题1】光在空气中的传播速度远大于声速,所以总是先看到闪电,再听到雷声。
【小题2】光在空气中的速度约为3×108m/s,发生雷电时闪电的传播时间极短,可以忽略不计,由公式可得,闪电处到小黄的距离
题型二 光的反射
解|题|技|巧
理解光的反射定律
(1)对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。
(2)因果关系:注意定律中的因果关系,先有入射光线,后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射,后说入射。
(3)变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,人射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
(4)特殊情况:当光垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°,光的传播方向改变了180°,反射光线与入射光线在同一直线上,并不是没有发生反射。
【典例1】关于光现象,下列说法正确的是( )
A.人眼能够从不同角度看到同一个本身不发光的物体,是因为物体发生了镜面反射的缘故
B.茂密的树下,地面上出现的圆形光斑是太阳由于小孔成像所成的太阳的实像
C.人眼能够看到物体是因为物体反射或发出的光进入人眼
D.光在真空中是沿直线传播的
【答案】BCD
【详解】A.人眼能够从不同角度看到同一个本身不发光的物体,是因为物体发生了漫反射的缘故,故A错误;
B.浓密的树荫下出现很多圆形光斑,是因为大树上的树叶很多,树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙。太阳光从这些小缝隙中照射下来,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以在地面上会形成太阳的像,像的形状和太阳一样,而且是倒立的实像,故B正确;
C.人们能看到发光的物体,是因为物体发出的光线射入人的眼睛;我们能够看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛,故C正确;
D.光在真空和同种均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选BCD。
【典例2】下列光学现象中,属于光的反射现象的是( )。
A. 海市蜃楼; B. 激光束引导掘进机;
C. 水中倒影; D. 光的色散
【答案】C。
【解析】A.海市蜃楼是由于光在密度不均匀的物质中传播时,发生折射而引起的,故A不符合题意;
B.开凿隧道用激光束引导挖掘机,使挖掘机沿直线前进,是利用光沿直线传播,故B不符合题意;
C.水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意;
D.光的色散是由于复色光经过三棱镜时发生折射形成的,故D不符合题意。故选C。
【典例3】 如甲图是位于青海的全球单机容量最大的熔盐塔式光热电站,每面镜子都能把太阳光反射到塔顶的吸热器上进行发电,请在乙图中画出一束太阳光反射时平面镜的位置。
【答案】见解析。
【解析】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先作出入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,再过入射点作法线的垂线,即平面镜的位置,如图所示:
【典例4】如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在 ,此时角度为,则为 ,将一束光沿方向入射,则反射光将沿 方向射出。
【答案】 同一平面内 40° OE
【解析】[1]反射光线、入射光线和法线都呈现在白色纸板上,在同一个平面上,所以可知在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
[2]由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以入射角为40°时,反射角也等于40°。
[3]由于在光的反射现象中,光路是可逆的,所以将一束光沿原来的反射光路方向入射,则反射光将沿原来的入射光路射出,故反射光将沿OE方向射出
【典例5】在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是___________,光线AO的入射角大小是___________度;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___________;
A.改变纸板与平面镜之间的夹角 B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上___________(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内(选填“同一平面”或“不同平面”)
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A.反射角等于入射角 B.在光反射现象中,光路可逆
【答案】① ON ;② 40; ③ D; ④ 不能; ⑤ 同一平面; ⑥ B。
【解析】(1)[1]纸板ENF垂直放在平面镜上,光线沿AO射入,经平面镜反射,沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内,且法线垂直于反射面,故入射光线AO的法线是ON。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知,光线AO的入射角大小为
(2)[3]为了探究反射角与入射角大小的关系,使实验结论更具普遍性,可多次改变入射角,记录每次反射角的变化,对比每次入射角和反射角的大小关系,得出实验结论,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
(3)[4][5]将纸板F绕ON向后翻折,反射光线的位置并不会随之发生改变,纸板F不能显示出反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的,并不能说明反射角等于入射角,故A不符合题意,B符合题意。故选B。
【典例6】如图所示是江苏省某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光 (选填“反射”或“吸收”)。考生抬头看黑板发现黑板“反光”,是因为光线在黑板上发生了 (“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】吸收 镜面反射。
【解析】[1]当条形码扫描器照射它时,黑条纹将光吸收,白条纹将光反射,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。
[2]黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字。
【典例7】在暗室的桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上),让手电筒正对平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较暗,它发生了漫反射
【答案】B。
【解析】当手电筒垂直照射白纸和平面镜,平面镜发生镜面反射,反射光线垂直反射,从侧面看时,几乎没有光线进入人眼,所以人眼感觉平面镜是暗的;光线垂直照射到白纸上,白纸表面是粗糙的,发生的是漫反射,反射光线射向四面八方,从侧面看时,有光线进入人眼,则人眼感觉白纸是亮的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型三 平面镜成像
解|题|技|巧
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置。
(2)实验应该在较暗的环境中完成,其现象会更明显。
(3)玻璃板越薄,其两个面所成的像相距越近,这样使像的位置更加准确。
(4)玻璃板应竖直放置在水平桌面上,若玻璃板倾斜,蜡烛通过玻璃板所成的像会偏高或偏低。
(5)实验时,用方格纸代替白纸的好处是便于比较像和物体到平面镜的距离。
(6)本实验中,用外形相同的未点燃蜡烛来确定点燃蜡烛所成的像的位置,运用了等效替代法。
(7)实验中多次改变点燃蜡烛的位置,重复实验的目的是使结论具有普遍性。
【典例1】如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。下列说法中正确的是( )
A.将蜡烛A远离玻璃板,像会变小
B.决定平面镜成像大小的因素是镜子的大小
C.平面镜所成的像是实像,能用光屏接收到
D.平面镜所成的像是虚像,不能用光屏接收到,但能用眼睛直接观察
【答案】D.
【解析】A.平面镜成的像,像和物体大小相等,将蜡烛A远离玻璃板,像的大小不变,故A错误;
B.决定平面镜成像大小的因素是物体的大小,与镜子的大小无关,故B错误;
CD.平面镜所成的像是是由反射光线的反向延长线会聚而成的,是虚像,不能用光屏接收到,但能用眼睛直接观察,眼睛逆着平面镜反射的光线看过去,就看到了虚像,故C错误,D正确。故选D。
【典例2】在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验时,应选图1中 作为平面镜;为了比较像与物的大小关系,应选图1中的B和 两支蜡烛;(两空均填字母)
(2)实验时应在图2中 (选填“甲”或“乙”)侧观察蜡烛B所成的像,蜡烛B所成的像能否在光屏上呈现?答: 。
【答案】(1) E C
(2) 甲 不能
【详解】(1)[1]用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,因此实验时,小明应选E。
[2]实验中选择相同的B、C两支蜡烛,便于比较物与像的大小关系。
(2)[1]平面镜成像属于光的反射,故实验时应在甲侧观察蜡烛B所成的像。
[2]实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。在光屏上并没有看到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
【典例3】小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板 放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像 ,在纸上分别记录A、B的位置;
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,下列测量方法中,正确的是 ;
(4)完成探究后,小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”,如图乙所示,两人都可以通过孔看到对方,但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则纸盒中玻璃板可沿 方向放置,且发光小灯应贴在纸盒内 处。(注意两空对应关系,同时答对得分,写出一种做法即可)
【答案】(1)竖直 (2)重合 (3)方法2 (4) N
【解析】(1)为使得像成在桌面上,将白纸平铺在水平桌面上后,应再将玻璃板竖直放置在纸上。
(2)为了探究物像的大小和位置关系,在玻璃板前放上电子蜡烛A,闭合开关使其发光,再将电子蜡烛B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,在纸上分别记录A、B的位置。
(3)为使得成像更清晰,应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面,同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置,所以在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,测量方法中正确的是方法2。
(4)[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像,且像与物关于平面镜对称,要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像,则当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内N处;当纸盒中玻璃板沿方向放置时,发光小灯应贴在纸盒内M处。
【典例4】(25-26八年级上·福建福州·期末)如图甲所示是小闽同学去配眼镜检查视力时的情景,配镜员让小闽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像是倒立的
B.视力表在平面镜中的像与小闽相距4.6m
C.图乙是小闽从平面镜中观察到的墙上时钟的像,则当时的时间是4:35
D.若小闽以1m/s的速度靠近平面镜,则镜中的像以1m/s的速度靠近她
【答案】C
【详解】A.平面镜成的是正立等大的虚像,视力表在平面镜中的像是正立的虚像,故A错误;
B.由图可知,视力表到平面镜的距离为2.7m,由平面镜成像特点可知,视力表所成像到平面镜的距离也为2.7m,则视力表在平面镜中的像与小闽的距离为
故B错误;
C.像与物关于镜面对称,如图乙所示是小闽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像,则当时的时间是4:35,故C正确;
D.如果小闽以1m/s的速度靠近平面镜,则镜中的像也以1m/s的速度靠近平面镜,以小闽为参照物,像以2m/s的速度靠近她,故D错误。
故选C。
【典例5】(25-26八年级上·重庆渝中·期末)两江新区江北嘴中央商务区矗立着一幢幢玻璃幕墙包裹的商务大厦,周边公路宽大规整。如图所示,在某十字路口,波波站在A位置,面向北方站立,他从玻璃幕墙中看到一辆汽车相对于他向东行驶到十字路口向南转弯,那么这辆车实际上是( )
A.向西行驶,向北转弯 B.向东行驶,向北转弯
C.向南行驶,向西转弯 D.向北行驶,向西转弯
【答案】D
【详解】根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称。根据从大楼玻璃中看到一辆汽车向东行驶,驶到十字路口转弯向南行驶画出物体,如图所示:
从图中可以看出这辆小车向北行驶向西转弯,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例6】请根据平面镜成像的特点,画出物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】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。
【典例7】如图所示,从光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后过A点,请作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】
【解析】平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,应用光的反射定律,光的反射光线的延长线过像点。先做S点关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′A,S′A与平面镜的交点为入射点,连接入射点与S点,即得入射光线
题型四 光的折射
解|题|技|巧
1.记住常见的光的折射现象,分清折射时的入射光线、折射光线的位置关系和入射角、折射角的大小关系
2.判断折射角与入射角的大小关系关键是看光从。何种介质斜射向何种介质,当光从空气斜射入水(或玻璃)时,折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)斜射入空气时,折射角大于入射角。要注意空气中的“角”一定大于玻璃或水中的“角”。
【典例1】手电筒发出的光垂直地照射到一个空烧杯底部。光线投射到烧杯底部的光图如图中虚线所示。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(1)若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会 ;
(2)若向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会 。
【答案】变大 变小。
【解析】(1)[1]由光在同种均匀介质中沿直线传播可知,若将手电筒竖直向上移动一小段距离,烧杯底部的光圈会变大。
(2) [2]当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路(注意黑色光线表示没有折射时的光线,红色表示折射后的光线):
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想到周围光线都是如此,故向烧杯中注水到一定高度,烧杯底部的光圈会变小。
【典例2】如图所示的光现象中,由光的折射形成的是( )
A.墙上的影子 B.水中倒影
C.铅笔“折断” D.用后视镜观察
【答案】C
【详解】A.墙上的影子,属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.水中倒影,属于光的反射,故B不符合题意;
C.铅笔“折断”,属于光的折射,故C符合题意;
D.用后视镜观察,属于光的反射,故D不符合题意。
故选C。
【典例3】如图所示,一束光线斜射入装满水的容器中,在P处形成一光斑,现保持入射光线方向不变,将容器中的水慢慢抽出,则在此过程中光斑将
A.向左移动
B.向右移动
C.仍在原来位置
D.先向左移动再向右移动
【答案】B
【详解】
一束光线斜射人装满水的容器中,在P处形成一光斑,将容器中的水慢慢抽出的过程中,入射点逐渐降低且右移,由光的折射规律可知,光线将发生折射现象,折射光线靠近法线,即向下偏折,也就是容器底的光斑向右移动.随着水位的降低,入射点向右移动,由于入射角不变,折射角也不变,折射光线平行,光斑向右移动。
故选B。
【典例4】潜水者看岸边的树,看到的是树 (选填“变矮”或“变高”)的虚像。如图岸边有一观光者发现B处有一块鹅卵石,若想从A处发射激光照到鹅卵石上,则激光应射向 (选填“B点”“B点上方”或“B点下方”)。
【答案】变高 B点;
【解析】[1]潜水员看到岸边的树,是因为树反射的光经过水面折射后进入潜水者,光线由空气进入水中,折射角变小,光路图如图所示
S为树尖的位置,而像的位置在折射光线的反向延长线上,图中S'为树尖像的位置,由图可知,潜水者看岸边的树,看到的是树变高的虚像。
[2]连接AB,与水面的交点为入射点,过入射点做出法线,根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角,画出折射光线的位置,人看到的B点是鹅卵石的虚像,鹅卵石的实际位置在B点的正下方,因为激光进入水中的时候也会发生折射,所以激光射向B点时,经水折射后激光也就刚好落在鹅卵石上,如图所示
。
【典例5】很多野外水池都设置了禁止游泳标志,因为水池里的水比我们看起来的深度要深很多,如图所示光路图中可以描述其原理的是( )
A.B. C. D.
【答案】C。
【解析】池底反射的光线,在水和空气的分界面发生折射,斜射入空气中,折射角大于入射角,进入人眼,人眼沿着折射光线看回去,看到的池底位置比其真实位置要高一些。
AD.光线是从水中斜射向空气,图中光线传播方向画反了,故AD不符合题意;
B.光从水中斜射向空气中时,折射角应该大于入射角,图中折射角小于入射角,故B不符合题意;
C.光从水中斜射向空气中时,折射角大于入射角,故C符合题意。
故选C。
【典例6】(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图所示,在平静的湖面上方有一盏路灯,潜水员在水下E处看到了路灯的像,在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
【答案】
【详解】连接EB与界面的交点即为入射点,过入射点垂直于界面作出法线,根据光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角,可画出水下E处的人看到路灯的光路图,如图所示:
题型五 凸透镜成像
解|题|技|巧
会聚作用≠光一定会聚,发散作用≠光一定发散
会聚作用是指能使光汇拢,但汇拢后的光不一定会变成会聚光。如图甲所示,凸透镜使通过它的一束光发散程度变小了,但该光束依然发散。
发散作用是指能使光发散,但发散后的光并不一定是发散光。如图乙所示,凹透镜对通过它的一束会聚光有发散作用,但光经过凹透镜后依然是会聚光,还能会聚于一点。
【典例1】如图所示,烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度,该凸透镜的焦距为10.0cm,凸透镜的位置保持不变。以下说法正确的是( )
A.当蜡烛放在图中A区域时,光屏应放在图中D区域才可能呈现清晰的像
B.蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的像会逐渐变小
C.若无论怎么移动光屏,在光屏上都找不到像,则蜡烛可能放在图中B区域
D.若光屏上要得到一个放大的像,则蜡烛应该放在图中C区域
【答案】B
【解析】A.蜡烛放在图中A区域,即蜡烛在该透镜的两倍焦距以外,此时成倒立、缩小的实像,像在透镜另一侧的一倍焦距和两倍焦距之间,即图中的E区域,故A错误;
B.凸透镜成实像时,物体离透镜越远,所成的实像越小,图中蜡烛位于该透镜的两倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,所以蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时,所成的实像会逐渐变小,故B正确;
C.蜡烛放在图中B区域,即该透镜的一倍焦距和二倍焦距之间,此时成倒立、放大的实像,像的位置在透镜另一侧的两倍焦距以外,即如果蜡烛放在图中B区域,则在图中的F区域的光屏上能找到像,故C错误;
D.当蜡烛放在图中C区域,即该透镜的一倍焦距以内,此时成正立、放大的虚像,虚像是用光屏承接不到的,故D错误。
故选B。
【典例2】在做“凸透镜成像”的实验中,凸透镜焦距是10cm,当光屏距凸透镜16cm时,烛焰在光屏上成清晰的像。若光屏不动,将凸透镜向光屏方向移动2cm,要使光屏上再次得到清晰的像,下列说法正确的是( D )
A.蜡烛不动,像变小 B.蜡烛靠近凸透镜,像变小
C.蜡烛远离凸透镜,像变大 D.蜡烛远离凸透镜,像变小
【解析】凸透镜焦距是10cm,光屏离凸透镜16cm(像距)时,2f>16cm>f,所以在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。
保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,像距变小,像变小,则物距增大,故蜡烛应远离凸透镜。只有D正确。
【典例3】小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究凸透镜成像的规律:
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为___________cm;
(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处,为使像成在光屏中央,应将烛焰、凸透镜和光屏三者中心调到___________;
(3)小明将蜡烛移至光具座20cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、___________的实像。生活中的___________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)就是利用这种成像规律工作的;
(4)接着,小明保持凸透镜在光具座上的位置不动,如果仅将图乙中蜡烛和光屏的位置互换,发现光屏上仍能观察到烛焰清晰的像。这是因为在光的折射现象中,光路是___________的;
(5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清,此现象可以体现___________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。
【答案】(1)10.0 (2)同一水平高度上 (3)缩小 照相机 (4)可逆 (5)近视眼
【解析】(1)根据凸透镜焦距的定义可知,此时光屏到凸透镜的距离为焦距,即f=30.0cm-20.0cm=10.0cm
(2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在光屏中央。
(3)将蜡烛移至光具座20cm刻度线处时,此时的物距为,即物距大于两倍焦距,成的是倒立缩小的实像,生活中照相机就是利用这个原理工作的。
(4)在(3)的基础上,保持凸透镜在光具座上的位置不动,将蜡烛和光屏的位置互换,互换后物距应是大于一倍焦距而小于两倍焦距,成的是倒立放大的实像,在光屏上像是清晰的,由此可知,在光的折射现象中,光路是可逆的。
(5)如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。根据凸透镜成像规律,物远像近像变小,像成在光屏的前方,此现象可以体现近视眼的成像情况。
【典例4】周末小琳陪妈妈逛商城时,看到许多商场店家把广告用灯打到地面上。她查阅得知这是一款投影灯,其内部结构如图所示。由图中信息可知,地面上的像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像
【答案】 倒立 放大
【详解】投影灯的镜头相当于凸透镜,相当于投影仪的成像情况。根据凸透镜成像规律可知,此时物距f<u<2f,像距v>2f,成倒立、放大的实像,投影灯就是利用这一原理制成的。
【典例5】如图是二维码扫描收银盒,是一种影像式(类似于照相机)移动支付装置,将手机付款码放置在扫码区即可完成付款。下列分析正确的是( )
A.手机远离该装置时,成的像变小
B.付款码要位于其镜头二倍焦距以内
C.它的镜头可以用来矫正近视眼
D.付款码通过其镜头成正立的虚像
【答案】A
【详解】A.成像过程中,手机相当于物体,根据凸透镜成实像时,物距越大,像越小,像距越小;手机远离该装置时,成的像变小,故A正确;
B.因为该装置相当于照相机,根据照相机的成像原理可知,付款码要位于其镜头二倍焦距以外,故B错误;
C.它的镜头是凸透镜,对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼,故C错误;
D.付款码到凸透镜的距离大于两倍焦距,成倒立、缩小的实像,故D错误。
故选A。
【典例6】四位同学在测量自己的体温时,分别沿A、B、C、D方向观察读数,如图所示。其中沿 方向观察易于读数,这是因为体温计的刻度部分为三棱体,横截面正面呈圆弧形,这样就可以看清温度计内极细的水银柱,以便读数,弧形玻璃的作用相当于 。
【答案】B,放大镜。
【详解】从图中体温计的横截面看,从弧形玻璃的B方向看去,此温度计的弧形玻璃相当于放大镜,水银柱处在一倍焦距以内,使我们能看到水银柱放大、正立的虚像。
【典例7】“方寸天地纳寰宇”描述了小小眼球可尽观广袤世界。下列能够解释眼球成像原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A。
【解析】人的眼睛的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,外界物体在视网膜上成倒立、缩小的实像。根据凸透镜成像规律可知,此时u>2f时,凸透镜成倒立、缩小的实像;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例8】(2024·河南)在“爱眼日”宣传活动中,小明用图所示的装置研究眼睛的成像,此时烛焰在光屏上成清晰的像,用此模拟正常眼睛的成像。接下来下列操作可模拟近视眼的是( )
A.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏右侧
B.向水透镜注水,烛焰的像成在光屏左侧
C.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏右侧
D.从水透镜抽水,烛焰的像成在光屏左侧
【答案】B
【解析】近视眼是由于长期看近处的东西导致晶状体变厚,折光能力变强,像成在视网膜前。所以用水透镜模拟近视眼,也就是需要透镜对光线的会聚能力更强,所以此时应对水透镜注水,使得凸透镜变厚,焦距变小,使得像成在光屏左侧。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型七 光的色散
解|题|技|巧
色光的混合
(1)色光的三原色
把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
(2)色光的混合
红、绿、蓝三种色光中,只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例,就可以产生各种颜色的光。
(3)我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。
【典例1】(25-26八年级上·河北石家庄·期末)关于如图所示的光现象,下列说法正确的是( )
A.图甲中白屏上会出现“上紫下红”的光带
B.图乙中漫反射的光线杂乱无章,所以漫反射不遵循光的反射定律
C.图丙中水里的石头的像的位置比实际位置深
D.图丁中日全食形成的原理和影子的形成原理是一样的
【答案】D
【详解】A.图甲是光的色散现象。太阳光(白光)通过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。由于不同色光的偏折程度不同,其中红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大,所以在白屏上形成的光带从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。光带是“上红下紫”,故A错误;
B.图乙是光的漫反射。漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。漫反射是因为反射面凹凸不平,使得平行入射的光线向四面八方反射,但每一条光线都遵循反射定律,故B错误;
C.图丙是光的折射现象。在岸上看水里的石头,是光从水中斜射入空气中,发生折射,折射角大于入射角。人眼逆着折射光线看去,看到石头的像在实际位置的上方,即像的位置比实际位置浅,故C错误;
D.图丁是日全食现象。日全食是由于月球运行到太阳和地球之间,挡住了射向地球的太阳光,使得地球上的人看不到太阳光而形成的。影子的形成也是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体时,在物体后面形成光照不到暗区即影子。因此,日全食和影子的形成原理都是光的直线传播,故D正确。
故选D。
【典例2】(25-26八年级上·江苏常州·期末)如图,在暗室内让一束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是( )
A.最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略
B.a位置是红色光,b位置是紫色光
C.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
D.光的色散说明太阳光由多种色光组成
【答案】D
【详解】A.最早通过实验系统地研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿,而不是伽利略,故A错误;
B.太阳光通过三棱镜后发生色散,不同色光的偏折程度不同,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。从图中可以看出,a处的光线偏折最大,为紫光,b处的光线偏折最小,为红光,故B错误;
C.光的三原色是红、绿、蓝。彩色电视机是利用这三种色光按不同比例混合来显示出各种颜色的。而红、黄、蓝是颜料的三原色,故C错误;
D.图示实验为光的色散现象,即一束太阳光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光。这个现象直接证明了太阳光是由多种色光混合而成的复色光,揭示了光的组成,故D正确。
故选 D。
【典例3】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)如图,在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置和角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,这是光的 现象;光带中的红、 、蓝称为光的三原色;彩色光带是由于太阳光在水面和平面镜处发生了二次折射和 次反射后照到了墙上形成的。
【答案】 色散 绿 一/1
【详解】[1]墙壁上看到彩色的光带,彩色光带的颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象称为光的色散。
[2]光的三原色为红、绿、蓝。
[3]太阳光先在水面折射,经平面镜反射后,又从水面折射,最终形成彩色光带,所以发生了一次反射。
【典例4】(25-26八年级上·福建厦门·期末)古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞,柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】不透明物体的颜色是由它反射的光的颜色决定的。根据题意,“夕阳返照桃花坞”说明照射在柳絮上的是夕阳的光,夕阳的光是红色的。柳絮本身是白色的。白色的物体能反射所有颜色的光。 因此,当红色的夕阳之光照射到白色的柳絮上时,柳絮会反射红光,这些反射的红光进入人的眼睛,人看到的柳絮就是红色的。
故ABD错误,C正确。
故选C。
期末通关练(测试时间:30分钟)
1.(25-26八年级上·新疆·期中)今年国庆节,乌鲁木齐市的小明带领学习小组成员,将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上,用来研究一天中影子随时间变化的规律。
(1)太阳 (选填“是”或“不是”)光源;地球上的人类能够看到太阳,说明光的传播 (选填“需要”或“不需要”)介质。太阳到地球的距离约米,光从太阳射到地球的时间约为 秒;
(2)今年“秋分”是9月23日,在同年国庆节的正午,表的影子顶端会在图甲中的“秋分”刻度的 (选填“左”或“右”)端。
(3)如图乙,A、B、C三点是小明同学在水平板上记录下的这一天三个不同时刻铅笔顶端的影子位置,其中B点在O点的 (选填“东”“西”“南”或“北”)侧,OA是 (选填“8:00”、“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
【答案】(1) 是 不需要 500
(2)左
(3) 北 16:00
【详解】(1)[1]太阳自身能够发光,故太阳属于光源;
[2]由于太空是真空,没有介质,地球上的人类能够看到太阳,说明光的传播不需要介质;
[3]光在空气中的传播速度,由可知,光从太阳射到地球的时间约
(2)国庆节的日期在秋分之后,根据地理知识可知,太阳的直射角变小,表的正午影子比秋分的长,所以此时表的影子顶端在圭上刻度在秋分的左端;
(3)[1]乌鲁木齐市位于北半球,一天中,太阳从东方升起,西方落下,上午物体的影子朝向西方,下午朝向东方。B点的影子相对更短,接近正午,正午时太阳在正南方向,影子朝向正北,所以B点在O点的北侧。
[2]由于光在空气中是沿直线传播的,下午,当太阳在铅笔的西侧时,铅笔的影子应该在东侧,所以OA是16:00时铅笔的影子。
2.(25-26八年级上·江苏扬州·月考)早晨,阳光以与水面25°的夹角射到水面上(如图所示),反射光正好射到一块固定的屏上O点,则反射角大小为 °;随着时间的推移(设入射点不变),屏上的反射光点将向 (选填“A”或“B”)移动;同一时刻如果阳光与水面夹角变为45°时,由于水位发生变化,屏上的反射光点向B移动了40cm,那么水面高度 了(选填“上升”或“下降”) cm。
【答案】 65 A 下降 20
【详解】[1]入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知,此时入射角为
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,故反射角也是65°。
[2]随着时间的推移(设入射点不变),入射光线顺时针转动,则入射角逐渐减小,反射角也减小,故屏上的反射光点将向A移动;
[3][4]阳光与水面夹角变为45°,此时入射角
由解图可知,入射光线不变,当水位下降时,入射点向右下方移动,反射光线向右移动,会使屏上的反射光点向B点移动;OB的长为40cm,根据几何知识可知,图中的h(水面下降的高度)的长度是OB的一半,即20cm。
3.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)位于平顶山市的白龟湖国家湿地公园,自2016年以来,因其优良的生态环境,成为红嘴鸥在中原地区最大的越冬池。今年10月底,结群的红嘴鸥跋涉万里如约而至。在蜿蜒的湖畔浅滩,这些水上精灵时而展翅翱翔,时而飞吻湖面。如图是红嘴鸥在如镜的水面上飞行的情形。水中的“红嘴鸥”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3 m,当红嘴鸥距离水面4 m时,它的像距离水面 m。
【答案】 反射 虚 4
【详解】[1][2]水中的“红嘴鸥”属于倒影,这是平面镜成像现象,是由光的反射形成的虚像。
[3]物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,当红嘴鸥距离水面4m时,它的像距离水面4m。
4.(25-26八年级上·河南新乡·月考)如图所示,此时人眼在处看不到硬币,当向杯中缓缓注入水后,请你判断 (选填“能”或“不能”)看到硬币;请用物理知识简要说明原因: 。
【答案】 能 光从水中斜射入空气中发生折射,且折射角大于入射角,所以人眼能看见硬币的虚像
【详解】[1][2]注水后,硬币反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,人逆着折射后的光线,看到的是硬币的虚像,像的位置比硬币的实际位置浅。
5.(24-25八年级上·四川绵阳·期末)部分超市为方便顾客快速结账,安装了“刷脸”支付机。该支付机的摄像头是一个凸透镜,顾客“刷脸”时,支付机会拍照形成一张缩小的像,与预留图像进行比对,比对成功即可完成支付。为完成“刷脸”支付,顾客应该站在凸透镜 倍焦距以外;当顾客远离支付机时,拍照形成清晰的像将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 2 变小
【详解】[1]根据题目信息可知,顾客“刷脸”时,支付机会拍照形成一张缩小的像,相当于照相机拍照。根据照相机的成像原理可知,人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外(物距大于二倍焦距),此时能成一个倒立、缩小的实像。
[2]由凸透镜成像的规律可知,成实像时,当人远离“刷脸机”时,物距变大,像距变小,这个像将变小。
6.(25-26八年级上·河南鹤壁·月考)小明检查视力时发现他只能看清视力表最上面三排,则他患有近视眼。现有一种通过在透明薄膜中注入或抽出光学液体来改变镜片厚度的眼镜,如图则小明矫正视力时应选择镜片 (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。请你为小明提出一条健康用眼的建议: 。
【答案】 Ⅰ 不在强光环境下或太暗的地方读书、写字
【详解】[1][2]小明患有近视眼,矫正近视眼需用凹透镜,凹透镜边缘厚,中间薄,图中镜片Ⅰ边缘厚,中间薄,符合凹透镜的特点,因此镜片Ⅰ是凹透镜可用来矫正小明的近视眼;健康用眼的建议:不在强光环境下或太暗的地方读书、写字。
7.(25-26八年级上·辽宁葫芦岛·月考)如图是柔性手环,手环可360°缠绕在手腕上,也可展平为一个小平板。手环的液晶彩屏,是由红、 、蓝三种色光混合而成。手环报时人能知道是什么时间了,是利用声音 。
【答案】 绿 传递信息
【详解】[1]光的三原色为红、绿、蓝,利用光的三原色组合出各种颜色的光,从而显示彩色画面。
[2]声音可以传递能量和信息,手环报时是利用声音传递信息。
8.(25-26八年级上·江苏淮安·月考)2009年1月27日建成的中国南极昆仑站,是中国首个南极内陆考察站,也是世界第六座南极内陆科考站,它标志着中国极地考察能力的重要飞跃。科研人员观察到旗杆在午间时的影子,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.影子是由于光的直线传播形成的。昆仑站位于南极(南回归线以南),全年正午太阳都在正北方向(太阳直射点在南回归线以北,因此从南极看,太阳始终在北方天空);影子与太阳方位相反,因此午间时影子朝向南(即方向标“向下”的方向),A图中的影子朝向西北方向,故A错误。
B.B图中的影子朝向南方,符合午间时影子朝向情况,故B正确。
C.C图中的影子朝向正东方向,这对应的是日出后不久的情况,故C错误。
D.D图中的影子朝向正西方向,这对应的是日落前不久的情况,故D错误。
故选B。
9.(25-26八年级上·河北廊坊·月考)在磨砂黑板上固定一块小平面镜,用手电筒从侧面对着黑板和平面镜表面照射,如图所示。下列说法中( )
①平面镜发生了镜面反射,而黑板发生了漫反射;
②从A处观察,镜子是暗的,黑板是亮的;
③从B处观察,镜子是亮的,黑板是暗的;
④镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律。
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③④正确 D.只有①②③正确
【答案】D
【详解】①磨砂黑板表面粗糙,光线在其表面发生漫反射,反射光向各个方向传播,因此从不同角度都能看到反射光;而平面镜表面光滑,光线发生镜面反射,反射光沿特定方向传播,在侧面观察时几乎看不到反射光,故①正确。
②当从A处观察时,镜子没有将光线反射到观察者的眼睛,而是反射到了其他方向,因此镜子看起来是暗的,而黑板由于漫反射,无论观察者在哪个位置,都能接收到一部分反射光线,所以黑板看起来是亮的,故②正确。
③当从B处观察时,镜子的反射光线恰好进入了观察者的眼睛,因此镜子看起来是亮的。而此时黑板的漫反射光线可能没有直接到达观察者的眼睛,黑板反射的光线较少,所以看起来是暗的,故③正确。
④镜面反射遵循光的反射定律,漫反射也遵循光的反射定律,故④错误。
综上分析,①②③正确。
故选D。
10.(25-26八年级上·安徽亳州·期中)如图所示是人眼在空气中看水中鱼的情景(光线箭头未标出),下列说法正确的是( )
A.图中鱼实际的位置在A处
B.图中人眼看到鱼的位置在A处
C.图中看到的是鱼的实像
D.图中CO光线的方向是C→O
【答案】B
【详解】ABC.岸上的人之所以能看到水中的鱼,是鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看上去,人看到的“鱼”比鱼的实际位置偏高,则人眼看到鱼的位置(像)在A处,看到的是鱼的虚像。故AC错误,B正确;
D.因为人眼看到的是鱼经折射后的虚像,所以光线的传播方向是从水中的鱼发出经过水面折射后进入人眼,即CO光线的方向是,故D错误。
故选B。
11.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示是小明自制的“照相机”,用硬纸板做成内、外两个纸筒,使内纸筒刚好能够套入外纸筒,并能前后滑动;在外纸筒的一端嵌上一个透镜,内纸筒的一端覆上一层胶片。关于该“照相机”下列说法正确的是( )
A.胶片可以使用不透明黑色纸来制作
B.应选用对光线有发散作用的透镜
C.胶片上清晰的像可能是正立的
D.若要成更大的清晰像,应让“照相机”前移靠近物体,内纸筒向后拉
【答案】D
【详解】A.为便于观察,应使用半透明纸作为光屏,故A错误;
B.照相机的镜头相当于凸透镜,对光线有会聚作用,应选用对光线有会聚作用的透镜,故B错误;
C.照相机成像时,成倒立的缩小的实像,胶片上清晰的像是倒立的,故C错误;
D.若要像变得更大一些,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,应将“照相机”前移靠近物体,故D正确。
故选D。
12.(2025·安徽亳州·三模)如图甲所示,小红同学闭上左眼,用右眼盯着自己的食指,发现远处的黑板是模糊的;然后她看向远处的黑板,发现近处的手指又模糊了,如图乙。则当她看向黑板时( )
A.右眼的晶状体变厚 B.右眼的晶状体焦距变大
C.手指成像在视网膜前 D.黑板成像在视网膜后
【答案】B
【详解】AB.看向远处的黑板,物距大,像距小,为了像成在视网膜上,晶状体应变薄,减小会聚能力,即焦距变大,故A不符合题意,故B符合题意;
C.看向黑板时,晶状体焦距变大,对近处手指的光折射能力不足,手指的像会成在视网膜后,故C不符合题意;
D.看向黑板时,晶状体已调节至合适状态,黑板的像应成在视网膜上,故D不符合题意。
故选B。
13.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)人造光源经历了从火焰到白炽灯、从荧光灯到LED灯的发展历程。将三色LED灯光混合,能产生任何一种其他颜色的光,为了集齐三种颜色的LED灯,人类花费了30多年时间。下列不属于研发的LED灯是( )
A.红色LED灯 B.绿色LED灯
C.蓝色LED灯 D.黄色LED灯
【答案】D
【详解】光的三原色是红、绿、蓝 ,这三种颜色的LED灯光混合,能产生任何一种其他颜色的光。在研发LED灯过程中,红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯是重要的基础颜色LED灯,而黄色不是光的三原色,不属于为产生各种颜色光所必须研发的基础三色LED灯,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选 D。
14.(25-26九年级下·全国·单元测试)下图是一段光纤放大图,AO是一束入射到光纤上的激光,请画出激光在光纤内壁上反射的大致光路。(完成一次反射即可)
【答案】
【详解】光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。根据光的反射定律先作出法线,然后根据反射角等于入射角作出反射光线。如图所示:
15.(25-26八年级上·山西运城·月考)科学家设想建立一座利用高级反射材料收集恒星能量的发电站,将恒星(我们称之为“X星”)照射到反射材料上的光精确引导至一个能量收集器(A点)。请在图中完成“X星”发出的光经反射材料反射到达收集器的光路图。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】光发生反射时,其反射光线的反向延长线经过光源在镜中的像。作X星关于反射材料的对称点即为X星的像,连接X星的像与A点,交反射材料于O点,则XO即为入射光线,OA为反射光线,如图所示:
16.(24-25八年级上·辽宁鞍山·月考)请作出水族箱前站立的小女孩看到水中鱼眼点S的成像光路图。
【答案】
【详解】观察水中鱼眼S时,鱼眼S反射的光线斜射入空气中时,发生折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线,眼睛逆着折射光线看上去,人看到的“鱼眼”在点,比鱼眼S的实际位置偏高,如图所示:
17.(25-26八年级上·安徽宿州·期中)如图甲、乙所示为“探究光的反射定律”的实验装置。请根据实验过程及现象回答下列问题:
(1)实验时,应使纸板与平面镜保持 。将一束光贴着纸板E沿某一角度入射到O点,纸板F上会呈现出反射光的径迹;若将纸板F绕ON向后折(如图乙),则在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,这一现象说明: ;
(2)若让光线沿原来的反射光线方向入射到O点,观察到反射光线沿原来的入射光线方向射出,这表明在光的反射现象中, ;
(3)实验过程中,多次改变入射光线与法线的夹角(入射角),测量对应的反射光线与法线的夹角(反射角),并将数据记录下来,这样做的目的是 (选填“减小实验误差”或“寻找光的反射规律的普遍结论”)。
【答案】(1) 垂直 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(2)光路是可逆的
(3)寻找光的反射规律的普遍结论
【详解】(1)[1]实验前,把平面镜放在水平桌面上,要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则纸板必须与平面镜垂直。
[2][3]为了验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内,应保持入射光线位置不变,将纸板F绕ON向后折(如图乙),此时在纸板B上看不到反射光,则说明反射光线,入射光线,法线在同一平面内。
(2)光在反射时,光路是可逆的,让光线沿原来的反射光线方向入射到O点,观察到反射光线沿原来的入射光线方向射出,这表明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)为避免实验结论的偶然性,多次改变入射光线与法线的夹角(入射角),测量对应的反射光线与法线的夹角(反射角),并将数据记录下来,这样做的目的是寻找光的反射规律的普遍结论。
18.(2025·山东聊城·三模)学校安装了一面仪容镜,小红和小明在照镜子时,对“人离镜子越远,像是否越小”的说法产生了分歧,于是做了以下探究实验,如图甲所示:
(1)实验中选用 代替平面镜做实验。将两支完全相同的蜡烛 a和b分别放到“镜”的前后,点燃蜡烛 选填“a”、“b”或“a和b”,并移动蜡烛b,直至与a的像重合,记录下a与b的位置。如果在b位置放置一个光屏, 选填“能”或“不能”承接到像。
(2)为了解决分歧,需要多次实验得到普遍规律,每次实验应改变蜡烛a的位置相对于“镜” 选填“左右”或“前后”移动。
(3)两位同学通过实验得到平面镜成像时像和物的大小关系。同时,他们将每次实验中像和物的位置进行了研究,通过分析可知像与物到平面镜的距离 ,它们的连线与镜面 。
(4)得到实验结论后,两位同学利用两块镜子和一支蜡烛给同学们变了一个魔术,如图乙所示。之所以一支蜡烛能在平面镜中出现多个以假乱真的“蜡烛”,除了光的多次反射,还因为平面镜成像具有 的成像特点。
【答案】(1) 玻璃板 a 不能
(2)前后
(3) 相等 垂直
(4)对称
【详解】(1)[1]探究平面镜成像特点的实验中,选用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于确定像的位置。
[2]实验中点燃蜡烛a,通过观察蜡烛a在玻璃板后的像,移动蜡烛b直至与a的像重合。
[3]由于平面镜成的像是虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以在b位置放置一个光屏,不能承接到像。
(2)要探究“人离镜子越远,像是否越小”,需要改变人即蜡烛到镜子玻璃板的距离,也就是让蜡烛a相对于“镜”前后移动,多次实验得到普遍规律。
(3)平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直。这是平面镜成像的重要特点,通过多次实验对像和物的位置进行研究可以得出此结论。
(4)在图乙的魔术中,一支蜡烛能在平面镜中出现多个以假乱真的“蜡烛”,一方面是因为光在两块镜子之间多次反射,另一方面是因为平面镜成像具有对称的特点,使得反射所成的像看起来像是多个真实的蜡烛。
19.(25-26八年级上·河北廊坊·月考)在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上,凸透镜位置固定。
(1)调节烛焰中心、光屏中心在凸透镜的 上。
(2)正确调节蜡烛和光屏的位置,直到光屏上出现烛焰清晰的像,如图所示,此时光屏上的像是倒立 的实像,利用此成像特点可制成 。
(3)某次实验中光屏上已承接到像,若此时用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分,则光屏所承接到的像的情况是 ___________。
A.烛焰的完整像 B.烛焰的上半部分像 C.烛焰的下半部分像
(4)保持蜡烛和凸透镜的位置不变,把透镜换成焦距为10cm的凸透镜,向 (左或右)移动光屏,当光屏上再次呈现一个清晰的像时,这个像与步骤(2)中的像相比较,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)如图所示,小明将另一光源AB平行于主光轴平放于凸透镜前,是AB的像。下列关于AB所成像的示意图中,正确的是 ___________ 。
A. B.
C. D.
(6)小明完成实验后,又找来一个装有水的圆柱形玻璃瓶,把一支铅笔放在玻璃瓶的一侧,透过瓶和水可以看到那支笔,如图所示。将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,铅笔所成像的 。(选填“长短”、“粗细”或“笔尖朝向”)一直不会有明显的变化。
(7)
(8)
【答案】(1)主光轴
(2) 放大 投影仪
(3)A
(4) 左 变小
(5)D
(6)粗细
【详解】(1)为了使像呈现在光屏中央,实验时要将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上。
(2)[1][2]图中成清晰的像时,物距为
像距为
物距小于像距,此时,
由凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立、放大的实像,与投影仪的成像原理相同,凸透镜焦距范围为
(3)某次实验中光屏上已承接到像,若此时用不透明的纸板遮住凸透镜的上半部分,下半部分仍能会聚光线成完整的像,但由于会聚的光线比原来减少,所以像比原来变暗,故选A。
(4)[1][2]当改用焦距为10cm的透镜继续实验,不改变蜡烛和凸透镜的位置,则相当于增大了物距,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,向左移动光屏可以得到清晰的像,当光屏上再次呈现一个清晰的像时,这个像与步骤(2)中的像相比较,像的大小将变小。
(5)A点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点,还有一条过凸透镜的光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚于像点A′;同理,B点射出的光线有无数条,其中有一条平行于主光轴的光线,经凸透镜折射后过焦点,还有一条过光心不改变方向的光线,两条折射光线会聚于像点B′,连接A′B′就是AB的像,如图所示:
故ABC错误,D正确。
故选D。
(6) 装有水的圆柱形玻璃瓶相当于一个凸透镜,将铅笔由靠近玻璃瓶的位置向远处慢慢移动的过程中,开始时物距小于一倍焦距,起到放大镜作用,透过玻璃瓶会看到铅笔变长的虚像;当到达某一位置时,正立虚像会变成倒立的实像,铅笔尖的朝向也会发生改变,但铅笔所成像的粗细一直不会有明显的变化。
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