专题31 光学（专题复习）2026年上海市中考物理一模二模专项复习

专题31 光学（专题复习） 目 录 一、考情分析 1 二、知识建构 2 三、板块训练 3 模块一、光的反射 3 模块二、平面镜成像 6 模块三、光的折射 9 模块四、凸透镜成像 13 模块五、透镜的应用 17 模块六、综合题与科普阅读题 20 四、综合练习 25 一、考情分析 一、考点分析：光的直线传播；光的反射；平面镜成像特点及应用；光的折射（光的色散）；凸透镜成像规律及应用。 二、命题预测 1. 考查光的直线传播。命题点有：光的直线传播条件、光的直线传播现象、小孔成像、作图等。命题情境源于社会生活，考查学生的知识应用能力。 2. 考查光的反射。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等。命题情境源于教材图片、教材事例以及生活，考查学生的科学探究能力和分析问题、解决问题的能力。 3. 考查平面镜成像特点及应用。命题点有：平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。 4. 考查光的折射。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。 5. 考查凸透镜成像规律及应用。命题点有：透镜对光的作用；凸透镜成像规律与应用；成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。 6. 考查透镜的应用。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。 二、知识建构 三、板块训练 模块一、光的反射 【例题1】如图所示，某同学从墙上的镜子中看到了小猫偷鱼吃。下列说法中正确的是（     ） A．光线AO、BO是真实存在的 B．光线AO、BO与法线ON不在同一平面内 C．∠BON是反射角 D．法线一定与地面垂直 【答案】C 【详解】A．光线AO、BO是建立的物理模型，并非是真实存在的，故A错误； B．在光的反射现象中，入射光线AO、反射光线BO与法线ON在同一平面内，故B错误； C．∠BON是反射光线BO与法线ON的夹角，是反射角，故C正确； D．过入射点，垂直镜面的直线为法线，法线垂直平面镜，不一定垂直地面，故D错误。故选C。 【例题2】光的反射是在立体空间发生的，根据立体空间几何知识可知： a. 在空间不重合的两个点可以确定一条直线。 b. 空间不重合的两条直线之间可能存在平行、相交、异面三种不同的位置关系（如图长方体中直线AB与CD相互平行，直线AB和BC相交，直线AB和直线CC1异面）； c. 任意两条相交直线就可以确定一个平面。 （1）试说明发生光的反射时，反射光线、入射光线一定在同一平面内 ；小华和小红在探究光的反射定律实验中，用铁架台固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜（入射点O固定）。如图（a）所示，小红在O点上方喷洒水雾，小普用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （2）如图（b）所示，观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜 ；重复上述步骤，可以得到更多这样的平面。如图（c）所示，这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过 且 ，叫做法线。 （3）根据光的反射定律，在下图中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角大小 。 【答案】（1）见解析；（2）垂直，入射点，垂直于镜面；（3）见图。 【详解】（1）当光发生反射时，反射光线和入射光线相交于入射点，根据“任意两条相交直线可以确定一个平面”可知，发生光的反射时，反射光线、入射光线一定在同一平面内。 （2）反射光线与入射光线构成的平面与平面镜垂直。因为在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且法线垂直于平面镜，所以反射光线与入射光线构成的平面与平面镜垂直。这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点且垂直于平面镜，叫做法线。 （3）已知入射光线AO与平面镜夹角为40°，则入射角为90°-40°=50°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为50°。过入射点O作垂直于平面镜的法线，在法线另一侧，根据反射角等于入射角，作出反射光线OB，并在反射光线与法线的夹角处标上50°。如图所示。 【练习1】图中，AB为光热电站的中心塔。利用镜面可将太阳光反射到塔上某处。POQ为其中一束光线经平面镜反射的路径示意图。试通过作图标出平面镜的位置和入射角的度数。 【答案】见右图。 【详解】PO为入射光线，OQ为反射光线，根据反射角等于入射角，作入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线，再作出与法线垂直的镜面。入射角 如图所示。 【练习2】夜晚，汽车行驶在坑洼的积水路面上，大灯照射路面时部分光路简图如图①、②所示，下列分析正确的是（　　） A．图①A处为积水路面 B．图①中，对面无车时驾驶员看到A处路面更亮 C．图②B处为积水路面 D．图②中的光路不遵守光的反射定律 【答案】A 【详解】AB．图①A处为积水路面，由于光射到潮湿的沥青路上发生镜面反射，反射光线是平行射出的，很少的反射光进入驾驶员眼睛，所以对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗，故A正确，B错误； C．由图可知，光射到干燥的沥青路上，反射光线射向四面八方，容易发生漫反射，故C错误； D．照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵循光的反射定律，即图②中的光路遵守光的反射定律，故D错误。 故选A。 【练习3】某小组在探究光的反射定律。 （1）在“探究光的反射光线和入射光线的关系”中，如图（a）让激光笔发出的光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面，这些平面之间有什么相同之处？ ； （2）实验中彩色卡纸的作用是 ； （3）在“探究反射角与入射角的大小关系”中，小组同学分析图（b），并用量角器测出了∠AON和∠BON的大小，得出结论：反射角等于入射角。得出该结论的过程是否科学？ （选填字母：“A是”或“B否”），理由： 。 【答案】（1）这些平面都包含法线ON，也都与镜面垂直；（2）呈现光的传播路径；（3） B，仅凭一次实验不能避免偶然性，不能得出普遍结论。 【详解】（1）在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。所以让激光笔发出的光沿不同方向射向入射点O，各入射光线与其对应的反射光线所在的平面都包含法线ON，也都与镜面垂直。 （2）实验中彩色卡纸的作用是显示光的传播路径，便于观察入射光线和反射光线的位置，同时也能方便地探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （3）因为一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一次实验就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验，得出普遍规律。 模块二、平面镜成像 【例题1】小红去“宋城”旅游时，从后视镜中观察车后一辆汽车牌照，如图所示，则该车牌号为沪E- 。到了宋城，进入一个迷宫，里面由一面面平面镜组成，她的像 （选填“靠近”或“远离”）小红，若小红与像的距离为2米，则小红此时站在平面镜前 米处，这时平面镜中的像高度为1.7米。则实际小红的高度 1.7米（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 6352 靠近 1 等于 【详解】根据镜面对称的性质，图片所示的数字关于镜面左右对称，则该汽车牌照号码为：E-6352。 若这位同学向着平面镜走近，则镜中的像会向靠近平面镜的方向移动。 像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等，小红与像的距离为2米，则她本人距平面镜是1m。 像和物体大小相同，所以若这时平面镜中的像高度为1.7米，则实际小红的高度也是1.7m。 【例题2】小明在做“探究平面镜成像特点”的实验，如图1所示，将一块玻璃板竖直放置在水平桌面上，取两支完全相同的蜡烛甲和乙进行实验。 （1）为便于观察，该实验最好在较________（选填“明亮”或“黑暗”）环境中进行； （2）小明点燃玻璃板前的蜡烛甲，他应该在玻璃板 （选填“前”或“后”）观察，调整玻璃板后的蜡烛乙的位置，直到看上去乙和甲的像重合，此时蜡烛乙的位置即为蜡烛甲的像所在的位置； （3）若将光屏放在玻璃板后像所在位置，像 成在光屏上（选填“能”或“不能”）； （4）此实验要求玻璃板竖直放置在水平桌面上。通过作图，可以说明玻璃板未竖直放置将无法完成实验探究的原因。请在图2中画出物体AB在平面镜中的像A' B'。 【答案】（1）黑暗；（2）前；（3）不能；（4）见下图。 【详解】（1）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，所以在比较黑暗的环境中进行实验。 （2）平面镜成像是由光的反射形成的，因此应该在玻璃板前，蜡烛侧观察。 （3）因为虚像不能用光屏承接，所以将光屏放在B的位置上，发现光屏上不能承接到像，说明平面镜成的像是虚像。 （4）由平面镜成像特点可知，物与像关于平面镜对称，分别作出A、B两点的对称点，用虚线连接两对称点，即为物体AB关于平面镜所成的像，如下图所示： 【练习1】如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．平面镜水平向右移动时，铅笔的像也向右运动 B．若改用一块较小的平面镜，铅笔将不能成完整的像 C．铅笔水平向右移动时，它的像也向右运动 D．将平面镜竖直向上提高2cm，铅笔的像也向上提高了2cm 【答案】A 【详解】A．平面镜水平向右移动时，铅笔到平面镜的距离变小，则像到平面镜的距离变小，铅笔的像也向右运动，故A正确； B．平面镜成像时，像的大小与物体相等，与镜子的大小无关，故若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变，仍然成完整的像，故B错误； C．铅笔水平向右移动时，铅笔到平面镜的距离变大，则像到平面镜的距离变大，它的像向左运动，故C错误； D．根据平面镜成像的特点，将平面镜竖直向上提高2 cm，铅笔的像关于平面镜对称，铅笔的像不动，故D错误。 故选A。 【练习2】小明爸爸的车应用了汽车抬头显示（简称HUD）技术如图a。HUD利用平面镜成像原理（如图b），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，避免分散注意力。 （1）如果前挡风玻璃被树叶遮挡，那么开车的小明爸爸 （选填“能”或“不能”）看见显示器所成的像，这说明此像是 （选填“实”或“虚”）像。 （2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，若通过挡风玻璃成的像垂直于水平面，则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 （3）小明爸爸发现挡风玻璃所成的像过高，影响对前方事物的观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 【答案】（1）能，虚；（2）45；（3）靠近 【详解】（1）挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成的像是光的反射形成的虚像，显示器发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以如果前挡风玻璃被树叶遮挡，那么开车的小明爸爸依然能看见显示器所成的像。 （2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，根据平面镜成像规律，像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 （3）因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 【练习3】小明与同学们在探究光的反射定律实验中，固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O，用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，他们观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜 ；他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，如图（b）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在 内；反射光线、入射光线分别位于法线的 。 （2）他们换用“光具盘”继续探究角度关系：如图（c）所示，此时激光的反射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）如图（d）所示，若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点，则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回，这说明在光的反射现象中，光路是 的。 （4）如图所示为自行车的尾灯，夜晚，当后面汽车的车灯照射在它上面时，它就会发出特别亮的红光，给后车司机警示作用。图中的 （选填“A”“B”“C”或“D”）是自行车尾灯的原理图。 【答案】（1）垂直，同一平面，两侧；（2）等于；（3）可逆；（4）A 【详解】（1）根据反射定律，反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，且法线与镜面垂直。 （2）光的反射定律中，反射角始终等于入射角。 （3）光的反射中光路具有可逆性。 （4）自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去，从而引起司机的注意，防止交通事故的发生。 模块三、光的折射 【例题1】储光羲在《钓鱼湾》中写道：“潭清疑水浅，荷动知鱼散。” （1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，这是光的 现象造成的，诗人看到的是水潭底的 像（选填“实”或“虚”）。 （2）小明同学看到池塘里有一彩色的石头，为安全起见，他用一直尺竖直插入塘中，当0刻度线与石头重合时，水面恰好在直尺82cm刻度线处，该石头的深度为（　　） A．大于82cm B．等于82cm C．小于82cm D．无法确定 （3）小明看见池塘里的石头，这种现象可以用下列图中哪幅光路图来解释（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）折射，虚；（2）B；（3）C 【详解】（1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，是水潭底反射的光，从水中斜射入空气时，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，诗人看到的是水潭底变浅的虚像。 （2）由题意可知，将直尺竖直插入水中，直尺的0刻度线与石头重合，水面恰好在直尺82cm刻度线处，石头的深度是指石头到水面的竖直距离，因此石头的深度就是82cm，从水面上方观察，由于光的折射，看到的石头位置比实际位置浅，即视深小于实深，但本题是使用直尺直接测量，直尺与刻度尺均在水中，0刻度线与石头在同一位置，所得读数为实际深度，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （3）AB．当我们用眼睛看水中物体时，是物体所反射的光进入到了我们的眼睛，才看清物体，图中光线的方向错误，故AB不符合题意； CD．池塘里的石头反射的光斜射入空气中，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 【例题2】如图所示，对自然界的一些现象解释正确的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的折射 D．光沿直线传播 【答案】C 【详解】A．小孔成像是光沿直线传播造成的，故A错误； B．手影是光沿直线传播造成的，故B错误； C．池水看起来变浅属于光的折射现象，故C正确； D．平静的水面上有树的倒影是平面镜成像现象，是光的反射现象，故D错误。故选C。 【练习1】小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律，如图（甲）、（乙）所示是小明实验过程中的两个情景。 （1）如图（甲）所示，小明在研究光从 斜射入 时的折射规律（均选填“玻璃”或“空气”），此时折射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知：光在空气和玻璃之间传播发生折射时，空气一侧的折射角或入射角角度总是 （选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃一侧的角度。 （3）在此基础上，小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃，分别测出折射角和入射角的大小，记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中，重复实验，将数据记录在表2中。 表1：光从空气斜射入水 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 22° 32° 41° 表2：光从空气斜射入玻璃 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 19° 28° 35° 分析比较表1和表2中的数据可知：当光从空气斜射入玻璃或水中，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 光从空气斜射入水的折射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这说明：玻璃对光的折射本领比水 （选填“强”或“弱”）。 （4）请在图中，画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。 【答案】（1）空气，玻璃，小于；（2）大于；（3）小于，强；（4）见下图。 【详解】（1）图甲中明显可以观察光线先经过空气，再经过玻璃，且折射角小于入射角。 （2）图乙先经过玻璃，再经过空气，此时折射角大于入射角，说明空气一侧的折射角或入射角角度总是大于玻璃一侧的角度。 （3）根据两表的数据对比，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃中的折射角总是小于斜射入水中的折射角。玻璃的折射角更小，说明其对光的折射本领更强。 （4）光束从空气斜射入水中，折射角小于入射角，因此画出折射光线与法线的夹角小于入射光线与法线的夹角。故如下图所示： 【练习2】下图中表示了光在空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图，其中正确的是（　　） A    B    C    D    【答案】C 【详解】由反射定律可知，入射光线、反射光线、法线位于同一个平面，反射角等于入射角，入射角指的是入射光线与法线的夹角，反射角指的是反射光线与法线的夹角。由折射定律可知，入射光线从空气中射入其他介质时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，当垂直入射时，传播方向不变，根据光的可逆性，当从其他介质中射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，折射角指的是折射光线与法线的夹角。 A．光从空气射入玻璃中，折射角小于入射角，但反射光线的方向错误，故A错误； B．光从空气中射入玻璃，折射角小于入射角，但反射光线与入射光线应分居法线两侧，故B错误； C．光从玻璃射入空气中，折射角大于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，故C正确； D．光从空气射入玻璃中，反射光线与入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角，但折射光线的方向错误，故D错误。 故选C。 【练习3】“天文观测助手”提醒小明需要提前做好观测准备，在太阳从海平面升起前，一个“假太阳”已经提前跃出海面。他查询相关资料，结合物理课上的演示实验，整理得到以下信息：（1）光在同种不均匀介质中沿曲线传播；（2）在装有浓盐水的容器中，盐水的浓度如图1所示，从浅到深浓度依次递增；（3）光在浓盐水中传播时，向浓度大的方向偏折；（4）地球的大气分布是不均匀的，如图2所示，高度越高，空气越稀薄；高度越低（越接近海平面），空气越稠密；（5）实物通过自身发光或反射外界光线进入眼睛，使我们看到它；实像是由实际光线会聚形成的像；虚像是由光线的反向延长线会聚形成的像。 利用物理课所学知识，并结合上述材料，判断在A处看到的太阳是实物、实像还是虚像，并说明理由。在A处看到的太阳是 （选填“实物”、“实像”或“虚像”）；理由： 。 【答案】 虚像 见解析 【详解】由于大气分布不均匀，下部空气稠密，上部空气稀薄，太阳发出的光进入不均匀的大气后沿曲线传播，且不断向地面方向偏折，最终到达A处；由于人总感觉光是沿直线传播的，S'是A处接收到的光线的反向延长线会聚的像，所以在A处看到的太阳是折射形成的虚像。 模块四、凸透镜成像 【例题1】如图所示，凸透镜的焦距为10厘米，蜡烛位于A点时，在光屏上成放大的像。保持凸透镜位置不变，第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米，第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米，则（   ） A．一定能成两次实像 B．若能成两次实像，一定都是放大的实像 C．一定只能成一次实像 D．若能成一次实像，一定不是缩小的实像 【答案】D 【详解】已知蜡烛位于A点时，在光屏上成放大的像，根据凸透镜成像规律可知，此时物距 f<uA​<2f，已知凸透镜焦距f=10cm，所以10cm<uA​<20cm。 第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米，此时物距u1​=uA​+5cm。因为10cm<uA​<20cm，所以10cm+5cm<uA​+5cm<20cm+5cm，即15cm<u1​<25cm。当15cm<u1<20cm时，f<u1<2f，此时成倒立、放大的实像；当u1=20cm时，u1​=2f，此时成倒立、等大的实像；当20cm<u1​<25cm时，u1>2f，此时成倒立、缩小的实像。 第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米，此时物距u2​=uA​−5cm。因为10cm<uA​<20cm，所以10cm−5cm<uA​−5cm<20cm−5cm，即5cm<u2​<15cm。当5cm<u2​<10cm时，u2​<f，此时成正立、放大的虚像，虚像不能用光屏承接，所以在光屏上不能成像；当10cm<u2​<15cm时，f<u2​<2f，此时成倒立、放大的实像。 综上，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【例题2】如图所示是一款智能手机，现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如图乙丙所示（设摄像头焦距不变），其摄像头相当于一个 镜，拍摄照片乙与拍摄照片丙相比，拍摄 （选填“乙”或“丙”）时摄像头离小车更远些。把一个凸透镜对准太阳光，可在离凸透镜20厘米处得到一个最小、最亮的光斑，若将一物体放在离焦点4厘米处，则凸透镜所成的像的情况是 的像。（选填序号）。 ①倒立、缩小 ②倒立、放大 ③正立、缩小 ④正立、放大 【答案】 凸透 乙 ②④ 【详解】手机拍摄物体时，物体的像是倒立、缩小的实像。手机上摄像头的镜头相当于一个凸透镜。 乙、丙图，乙图汽车的像更小一些，根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，汽车离摄像头更远一些。 将凸透镜对准太阳光，在距透镜20cm的地方得到一个最小亮点，所以凸透镜的焦距f=20cm 若将某一物体放在离焦点4cm处，分两种情况： 当在焦点的右边4cm处，此时u=16＜f，成倒正立、放大的虚像。 当在焦点的左边4cm处，此时u=24cm，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。 故②④符合题意。 【练习1】《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” （1）如图（a）所示，古人利用制成凸透镜的冰，使易燃物燃烧。这是利用了凸透镜对光有 作用；对光有发散作用的是 透镜，它的特点是中间比边缘 （选填“厚”或“薄”）。 （2）请将图（b）、（c）中入射光线通过透镜后的折射光线补全。 【答案】（1）会聚，凹透镜，薄；（2）见下图。 【详解】（1） “削冰令圆”就是把冰块制成凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，凸透镜把光线集中在焦点上，把艾绒放在焦点上，艾绒的温度升高达到燃点时可燃烧。 凹透镜对光线有发散作用，它的特点是中间薄两边厚。 （2）通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线经过焦点，如图所示： 【练习2】小红在做验证凸透镜成像规律的实验，第一次实验时将焦距为10厘米的凸透镜固定在光具座上50厘米刻度线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示，首先要调节光屏的中心和凸透镜的中心与烛焰的中心大致在 上；为了找到烛焰清晰的像，小红应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，当小红将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是 （选填“实”或“虚”）像。小红尝试着保持第一次实验成像时的蜡烛和光屏的位置不变，向蜡烛方向移动凸透镜，直至蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，发现可以再次在光屏上观察到的烛焰清晰的像，则该像一定是 （选填“放大”或“缩小”）的。 【答案】 同一高度 左 实 放大 【详解】[1]在做凸透镜成像实验时，首先要调节光屏的中心和凸透镜的中心与烛焰的中心大致在同一高度上，这样才能使像成在光屏的中央。 [2]已知凸透镜焦距f=10cm，由图可知，蜡烛在光具座0刻度线处，凸透镜在50.0cm刻度线处，所以物距u=50.0cm，此时u>2f，根据凸透镜成像规律，像距应在f＜v＜2f，即光屏应在之间，故小红应将光屏向左移动。 [3]因为能在光屏上呈现的像都是实像，虚像不能呈现在光屏上。 [4]保持第一次实验成像时的蜡烛和光屏的位置不变，向蜡烛方向移动凸透镜，直至蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，这是利用了凸透镜成像的可逆性。第一次实验u>2f，成倒立、缩小的实像，此时f＜v＜2f 当蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，即此时，根据凸透镜成像规律，此时成倒立、放大的实像。 【练习3】某同学学习《透镜成像》后，对于笔记中的内容有了一些问题。 （1）关于透镜，下列说法中不正确的是（    ） A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点 B．凹透镜对光线有发散作用，但通过凹透镜的光线也可能会聚在一点 C．凸透镜对光线有会聚作用，因此通过凸透镜的光线都一定会聚在一点 D．平行于主光轴的光线，通过凸透镜后一定经过焦点 （2）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 （3）在掌心中滴一滴水珠，水珠下会有手纹的“清晰”像，这个“清晰”像是手纹的（  ） A．倒立放大的像 B．倒立缩小的像 C．正立等大的像 D．正立放大的像 【答案】（1）C；（2）B；（3）D。 【详解】（1）A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜的焦点是实际光线会聚形成的实焦点，凹透镜的焦点是发散光线反向延长线相交形成的虚焦点，故A正确，不符合题意； B．凹透镜对光线的发散作用是指光线经过凹透镜折射后，折射光线比入射光线的传播方向更远离主光轴，所以通过凹透镜的光线也可能会聚在一点，故B正确，不符合题意； C．凸透镜的对光线的作用会聚是指光线经过凸透镜折射后，折射光线比入射光线的传播方向更靠近主光轴，不一定会聚在一点，故C错误，符合题意； D．平行于主光轴的光线，通过凸透镜后一定经过焦点，故D正确，不符合题意。故选C。 （2）A．凸透镜的焦距为10.0cm，当蜡烛放在图中A区域时，此时物距大于二倍焦距，光屏应放在图中E区域才可能呈现清晰的像，故A错误； B．由图可知，蜡烛从图中位置的像为实像，蜡烛从图中位置逐渐远离透镜时，物距增大，像距减小，所成的像会逐渐变小，故B正确； C．若无论怎么移动光屏，在光屏上都找不到像，则成虚像或者不成像。如果蜡烛放在图中B区域，成倒立、放大的实像，能在光屏上找到像，故C错误； D．若光屏上要得到一个放大的像，像距在二倍焦距之外，蜡烛应在B区域，不是C区域，故D错误。故选B。 （3）掌心中的水珠相当于凸透镜，手纹与水珠的距离为物距，在一倍焦距之内，因此这个“清晰”像是手纹的正立放大的像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 模块五、透镜的应用 【例题1】人眼结构的示意图如图1所示。眼球近似球形，眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，能将光会聚在视网膜上。眼轴为角膜正中到视网膜黄斑中心一条假设线，长约24~25mm，眼睛所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。 （1）文中“晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜”的事实依据是：晶状体的形状 ； （2）小明利用如图2所示凸透镜成像的实验装置模拟眼睛成像情况，实验前调移凸透镜光心、光屏的中心与烛焰中心大致在同一 ，其目的是使像成在光屏 ； （3）眼睛所成的像是 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），请试用文中信息及成像规律加以说明 。 【答案】（1）中间厚、边缘薄；（2）高度，中央；（3）缩小，见详解 【详解】（1）由图1知，晶状体中间厚、边缘薄，由凸透镜的形状知，晶状体相当于一个凸透镜。 （2）为了使实验现象更明显，更容易观察像的特点，应使像成在光屏的中央，所以应先调整烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心大致在同一高度处。 （3）眼睛中的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，用眼睛观察物体时，物距大于2倍焦距，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像，所以眼睛在视网膜上成的像是倒立、缩小的实像。 【例题2】凸透镜是生活中常见的光学元件。 （1）“探究凸透镜成像的规律”实验中，在组装和调试实验装置时，应使凸透镜、光屏的中心与发光物的中心在 ，其目的是使所成的像在 ； （2）小明要拍摄中华虎凤蝶照片。他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应使相机适当（    ） A．远离蝴蝶，镜头略向内缩 B．靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C．远离蝴蝶，镜头略向外伸 D．靠近蝴蝶，镜头略向外伸 （3）根据如图中给出的光线，补全光路图。 【答案】（1）同一高度，光屏中心；（2）D；（3）见下图。 【详解】（1）为使得所成的像在光屏中心，根据过透镜光心的光线传播方向不变，在组装和调试实验装置时，应使凸透镜、光屏的中心与发光物的中心在同一高度。 （2）由图可知，乙的像是近景，比甲的像大，根据凸透镜成实像的规律“物近像远像变大”，需要减小物距，增大像距，所以应使相机适当靠近蝴蝶，镜头略向外伸，故ABC不符合题意，D符合题意。 （3）过光心的光线经凸透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点，作图如下： 【练习1】近视眼已经成为影响青少年健康的突出问题，为此某兴趣小组开展“近视眼成因”的探究。他们查阅资料获知：①眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，能将来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体清晰的像，如图所示。②视网膜到晶状体的距离几乎不变，当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时，睫状肌会通过调节晶状体的厚度来改变其焦距，使视网膜上的像保持清晰。③近视眼患者的晶状体较厚，且睫状肌调节能力有限。接着，小组成员选用焦距不同的凸透镜做“模拟人眼看物体”的实验，并记录了成清晰像时的物距、像距和焦距，数据见下表。 序号 物距u/厘米 像距v/厘米 焦距f厘米 1 17.1 15.0 8.0 2 30.0 15.0 10.0 3 60.0 15.0 12.0 （1）分析上表数据发现：人眼从近处看向远处时，为了能在视网膜上始终成清晰的像，眼睛晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）； （2）请结合以上信息及所学物理知识，解释近视眼患者看不清较远处物体的原因 。 【答案】（1）大；（2）见详解 【详解】（1）人眼从近处看向远处时，物距变大，根据凸透镜成像规律知像距变小，像成在视网膜前方，为了使像成在视网膜上，应增大眼睛晶状体的焦距。 （2）人眼看物体相当于凸透镜成像，看物体时，视网膜到晶状体的距离几乎不变，要看清楚远处，晶状体焦距要变大，才能在视网膜上成清晰像。而近视眼患者晶状体厚度大，即焦距小，因睫状肌调节能力有限，较难增大晶状体焦距，无法在视网膜上成清晰的像。 【练习2】小明学习了“凸透镜成像”和“透镜的应用”知识后，想利用探究凸透镜成像规律的实验器材来模拟人眼成像情况。 （1）他将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在 ，这样可以使像 ； （2）如图所示，光屏上正好得到一个清晰的像，此像的情况为倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这样的成像原理； （3）人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分当做人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 （选填“变薄”或“变厚”），从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为 （选填“近视眼”或“远视眼”），应佩戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 【答案】（1）同一高度，成在光屏中央；（2）缩小，照相机；（3）变薄，近视眼，凹透镜 【详解】（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，可让蜡烛的像成在光屏中央，便于观察。 （2）图示中，物距大于像距，且成实像，由凸透镜成像规律知，此时在光屏上成倒立、缩小的实像，生活中照相机应用此成像原理。 （3）蜡烛远离眼睛时，物距变大，像距变小，所以眼睛需要调节凸透镜的厚度使其变薄，减弱折光能力，使像成在视网膜上。 眼睛无法调节凸透镜达到应有的厚度，则像成在光屏前，该“眼睛”为近视眼。 为使像成在视网膜上，应先将光进行发散，所以近视眼应佩戴对光有发散作用的凹透镜进行矫正。 【练习3】小明发现自己戴的近视眼镜的镜片是一块凹透镜，于是他查阅相关资料得知：①物体通过凹透镜成缩小的像，且物距越大、像距越大、像越小；②同一物体，物距相同时，通过焦距越小的凹透镜，所成的像越小；③近视眼镜的镜片度数与其焦距的关系如下表： 焦距（米） 镜片度数 2 50 1 100 0.5 200 0.2 500 （1）分析表格数据中近视眼镜的镜片度数与其焦距的数量关系，可得结论： ； （2）小明将近视眼镜逐渐靠近纸上文字时，看到的文字大小将逐渐 （选填“增大”或“减小”）； （3）小明分别将A、B 两副不同度数的近视眼镜，放置在书籍前相同位置，通过镜片观察到不同的像，如图（a）、（b）所示，请判断哪副眼镜的镜片度数较高，并说明理由： 。 【答案】近视眼镜的镜片度数与焦距成反比；增大；见解析 【详解】（1）分析表中数据可知，焦距变为原来的几分之一，近视眼镜的镜片度数就变为原来的几倍，故得出结论：近视眼镜的镜片度数与焦距成反比。 （2）将近视眼镜逐渐靠近纸上文字时，即物距减小，则像会变大，即看到的文字将逐渐增大。 （3）将A、B两副不同度数的近视眼镜，放置在书籍前相同位置，由图可知，B眼镜成的像更小，所以B眼镜焦距小，近视眼镜的镜片度数与焦距成反比，所以B眼镜的度数较高。 模块六、综合题与科普阅读题 【例题1】为了记录下日出的美景，小明拿出相机说明书研究相机的使用。他发现如图1所示的镜头内部并非一块单一的凸透镜，而是由图2所示的多片透镜构成的镜片组。 （1）请找出这个镜头中的凸透镜 （用字母“A、B、C、D、E、F”表示）； （2）如图3所示，请画出入射光线或者经过透镜后的折射光线； （3）透镜在我们的生活中应用广泛，如图4所示，有一款加装了凸透镜的指甲剪，可以方便老年人剪指甲。使用时，指甲通过凸透镜成放大的 （选填“实”或“虚”）像，此时指甲距离透镜的距离u和其焦距f的大小关系为 ，此透镜对光有 作用。 【答案】（1）A、B、E、F；（2）见下图；（3）虚，u＜f，会聚 【详解】（1）凸透镜中间厚、边缘薄，所以这个镜头中的凸透镜是A、B、E、F。 （2）过光心的光线穿过凸透镜后传播方向不变，过焦点的光线穿过凸透镜后出射光线平行于主光轴；过光心的光线穿过凹透镜后传播方向不变，平行于主光轴的光线穿过凹透镜后出射光线的反向延长线过另一侧焦点，作图如下： （3）如图4所示，有一款加装了凸透镜的指甲剪，凸透镜对光线具有会聚作用，该凸透镜此时是个放大镜，利用的原理是物距u小于一倍焦距f时成正立、放大的虚像。 【例题2】在天宫课堂中，王亚平向大水球中间注入一个气泡，如图所示。通过水球能看到她的两个像：一个是正立缩小的像，另一个是倒立缩小的像，如图所示。 解释两个像的成因时，老师画出如图所示的图示。其中倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的，该像是 （选填“完整”或“不完整”）的；图中间部分的水相当于两个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），你判断的依据是： 。 【答案】 完整 凹透镜 见解析 【详解】在水球光学实验中，成倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的，从图中可以看出，上、下两部分水所组成的透镜中间厚边缘薄，因此相当于凸透镜，凸透镜成像是由光的折射形成的，中间部分也会有光通过上下部分的水折射而会聚成像，因此所成的像是完整的。 图中水球中间部分被气泡分为了两部分，中间是空气、气泡周围是水，两个水透镜中间薄边缘厚，相当于凹透镜，这个时候水球中间又出现了一个正立、缩小的虚像，所以中间部分的水相当于两个凹透镜。 【练习1】从矫正视力的眼镜，到聚焦光线的放大镜，透镜的身影随处可见。运用所学透镜知识，解决下列问题。 （1）如图（a）所示的四个透镜中，具有发散作用的透镜是 ；（选出所有正确选项） （2）请在图（b）中画出光线经过透镜后的光路图； （3）图（c）是某人眼睛成像的示意图，他的眼睛属于 （选填“近视眼”或“远视眼”），他需要戴 （选填“凸”或“凹”）透镜来矫正视力。 【答案】（1）②④；（2）见下图；（3） 远视眼，凸。 【详解】（1）凸透镜对光线具有会聚作用，中间厚、边缘薄的透镜是凸透镜。凹透镜对光线具有发散作用，中间薄、边缘厚的透镜是凹透镜。所以如图（a）所示的四个透镜中，具有发散作用的透镜是②④。 （2）平行于主光轴的光线穿过凹透镜后出射光线的反向延长线过另一侧焦点。作图如下： （3）图（c）是某人眼睛成像的示意图，像成在视网膜后，说明是晶状体的屈光能力太弱，这是远视眼，需要戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正视力。 【练习2】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）这个透镜能够使光线 （选填“会聚”或“发散”）； （2）透镜与仪表的距离u应满足下列____ ____条件； A． u<f B．f<u<2f C．u˃2f D．u=2f E．u=f （3）工匠师通过透镜观察到的仪表的像是 （选填“正立”或“倒立”）的； （4）下图中，为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在下图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 【答案】（1）会聚；（2）A；（3）正立（4）见下图。 【详解】（1）工匠师维护精密仪表时，眼睛前戴的是放大镜，放大镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 （2）维护精密仪表时，在眼睛前戴一个凸透镜，是为了让仪表细微之处放大，相当于放大镜的作用，所以凸透镜与仪表的距离应在凸透镜的一倍焦距之内。故选A。 （3）根据凸透镜成像规律，凸透镜与仪表的距离在凸透镜的一倍焦距范围之内时，成正立、放大的虚像。 （4）①由图可知，工匠师通过透镜观察到的物体AB的像是虚像，则物像同侧，透镜为凸透镜，做放大功能使用，光心为O。 ②从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；过光心的光线传播方向不改变。连接像点A′、光心O，一部分为A反射出的光经过光心，一部分是像点A′与物体A点连线；连接像点A′、焦点F，与凸透镜左边缘的交点为从A反射出的平行于凸透镜主光轴的光线的入射点C，过C画平行于凸透镜的直线，与A′、O的连线的交点为A的位置，垂直于主光轴画出物体AB，即物体AB所在位置。如图所示： 【练习3】请仔细阅读下文，按要求回答相关问题。 依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限，分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处。在合适的照明条件下，这个距离叫做明视距离。当眼睛出现某些视力问题时，人们需要佩戴眼镜来矫正。 （1）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是________。 A．0～10cm B．10～25cm C．10cm～无限远 D．25cm～无限远 （2）物体射入眼睛的光在视网膜上成 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的像，当眼睛看近处物体时，睫状肌需要 （选填“收缩”或“放松”）。如图1所示是小明的眼睛看远处物体时的成像情况，则他的眼睛是 （选填“近”或“远”）视眼，需要用 透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正。 （3）有同学想运用学过的知识来区分远视眼镜和近视眼镜所使用的透镜类型，甲同学认为可以用手摸一摸透镜的厚薄来辨别，中间比边缘 的是凸透镜，这种透镜对光有 作用；乙同学认为可以把两副眼镜按照如图2所示的方式放置，看到正立缩小的像的眼镜镜片是凸透镜。请你分析并评价乙同学的说法是否正确 。 【答案】（1）C；（2）倒立，收缩，近，凹；（3）厚，会聚，见解析。 【解析】（1）根据文本“正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处”，可知人的正常眼睛的观察范围是10cm~无限远。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 （2）眼睛的成像原理和照相机类似，物体射入眼睛的光在视网膜上成倒立、缩小的实像。 当眼睛看近处物体时，睫状肌需要收缩，晶状体变厚，对光的折射能力变强，从而使近处物体成像在视网膜上。 由图1可知，小明看远处物体时，像成在视网膜前方，所以他的眼睛是近视眼。 近视眼是晶状体太厚，折光能力太强，使像成在视网膜前方，需要用对光有发散作用的凹透镜来矫正。 （3）中间比边缘厚的是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用。 乙同学的说法不正确。把两副眼镜按照如图2所示的方式放置，看到正立缩小的像的眼镜镜片是凹透镜，因为凹透镜成正立、缩小的虚像，而凸透镜成正立放大的虚像（当物距小于一倍焦距时）。 四、综合练习 1. 如图所示，小明看到平面镜中蜡烛的像。下列说法正确的是（　　） A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的 B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移 C．如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，则蜡烛在平面镜中无法成像 D．如果将图中的平面镜截掉一半，则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像 【答案】D 【详解】A．蜡烛发出的光，然后经平面镜反射，再进入人眼，故A错误； B．平面镜所成的像与物关于平面镜所在平面对称，将平面镜竖直上移，其所在平面未发生变化，且物的位置不变，所以像的位置也不变，故B错误； C．平面镜所成的像是由光的反射形成的虚像，所以紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，蜡烛依然可以在平面镜中成像，故C错误； D．将图中的平面镜截掉一半，剩余部分依然可以反射蜡烛射出的光，形成完整的像，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A处。若要让反射光照在光屏的B处，下列方法中可行的是（　　） A．只将光屏竖直向下移动一段距离 B．只将平面镜水平向左移动一段距离 C．只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°） D．只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°） 【答案】C 【详解】A．只将光屏竖直向下移动一段距离，则入射光线不变，则反射光线也不会改变，但光斑会向左移动，故A不符合题意； B．只将平面镜水平向左移动一段距离，则入射角不变，并且入射点相对于A点的位置不变，因此反射光线的位置不变，故B不符合题意； C．只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°），入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，反射光线可能经过B点，故C符合题意； D．只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°），入射角变小，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变小，反射光线不可能经过B点，故D不符合题意； 故选C。 3. 小明同学进行了一个光学实验：将一枚硬币置于空碗底部，随后沿桌面将碗缓慢远离自己，直至眼睛恰好看不到硬币，保持头部位置不变，由小华向碗内缓缓注入清水。注入清水后，小红又重新观察到了碗底的硬币如图。如图四幅光路图中，能正确解释“注入清水后重新看到硬币”这一现象的是（　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将碗缓慢远离自己时，由于光的直线传播碗的边缘挡住了硬币。加水后，水中的硬币反射的光线射向空气中时，在水面处发生了折射，折射光线向远离法线的方向偏折，人逆着折射光线看到的是硬币的虚像，所以能对上述现象作出正确解释的是B中的光路图，故B符合题意，ACD不符合题意。 4. 如图所示，在光具座的A点处放置一发光物体，移动光屏，光屏在BC两点之间找到了一个清晰实像。下列说法中正确的有（　　） ①焦距可能是5cm            ②焦距可能是10cm         ③成的像一定是倒立的          ④成的像一定是缩小的 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】D 【详解】由图可知，物距u=50.0cm-25.0cm=25.0cm 像距最大时v=70.0cm-50.0cm=20.0cm 所以物距一定大于像距，成倒立、缩小的实像，故③④正确； 若焦距为5cm，则u=25cm>2f，此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间，即10cm>v>5cm，题目图在像距范围内，故①正确； 若焦距为10cm，则u=25cm>2f，此时像距在一倍焦距与二倍焦距之间，即20cm>v>10cm，题目图在像距范围内，故②正确。 故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 5. 如图（a）、（b）所示，甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米，凸透镜的焦距分别为 f甲、f乙，则（　　） A．f甲<4厘米<f乙 B．f乙<4厘米<f甲 C．f甲<8厘米<f乙 D．f乙<8厘米<f甲 【答案】D 【详解】根据凸透镜成像的规律可知，如图甲凸透镜所成的像是正立的，所以f甲>8cm、乙凸透镜所成的像是倒立放大的，所以f乙<8cm<2f乙，因此4cm<f乙<8cm且f乙<f甲 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 6. 如图是用手机拍摄“水滴映像”时的情景，在架起的玻璃板上滴上很多小水滴，玻璃板下面一定距离的位置放置一个花朵的照片。透过每个水滴都能看到花朵倒立、缩小的像。下列说法正确的是（　） A．有的水滴相当于凸透镜，有的水滴相当于凹透镜 B．透过水滴看到的是花朵照片的虚像 C．水滴到花朵照片的距离大于水滴透镜的二倍焦距 D．手机屏幕上显示的丰富色彩是由红、绿、黄三原色光混合而成的 【答案】C 【详解】A．每个水滴中间厚、边缘薄，都相当于凸透镜，故A错误； BC．透过每个水滴都能看到花朵倒立、缩小的像，此时物距大于二倍焦距，所成的像是实像，故B错误，C正确； D．手机屏幕上显示的丰富色彩是由红、绿、蓝三原色光混合而成的，故D错误。故选C。 7．一束与墙面成90°角的平行光线射到墙面上，如图所示，光在凹凸不平的墙面上发生的是 （选填“漫反射”或“镜面反射”），此时反射角的大小 是0°（选填“一定”、“一定不”或“可能”）。若这束光与镜面成40°角射到镜面上，反射角为 ，传播方向改变了 。 【答案】 漫反射 可能 50° 80° 【详解】光线照射到凹凸不平的墙面上发生的是漫反射，反射光线朝向各个方向，一束平行光线垂直射到墙面上，若反射面刚好竖直，则入射角为0°，反射角也等于0°。 由于反射面凹凸不平，则有的反射面不竖直，则反射角不为0°。 若这束光线与镜面成40°角射到镜面上，则入射角为90°-40°=50° 反射角等于入射角为50°，反射光线与镜面的夹角为40°，由于入射光线的传播方向改变角度等于反射光线与镜面夹角的2倍，所以入射光线的传播方向改变40°+40°=80°。 8．如图，深井需要利用平面镜使阳光在O点发生反射，从而将阳光引入井底B点，请你画出平面镜，标出反射角大小和法线ON 。若要使光线照射到C点，平面镜需要 （选填“顺时针”或“逆时针”）转过一定角度。 【答案】 见右图，逆时针。 【详解】要利用平面镜使阳光在O点发生反射，从而将阳光引入井底B点，由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB。根据反射角等于入射角，作出反射光线和入射光线的夹角平分线即为法线ON，根据法线与镜面垂直作出平面镜MM'，反射光线和入射光线的夹角 ∠AOB=90∘+30∘=120∘ 则反射角 作图如右图所示。 若要使光线照射到C点，由上图可知，反射光线和入射光线的夹角变大，则法线逆时针转动，法线与镜面垂直，所以应将平面镜逆时针转动一定角度。 9. 如图所示，许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜。 （1）人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时在凸透镜的另一侧能成一个 的实像（选填“倒立缩小”、“倒立等大”或“倒立放大”）。 （2）如图（a）所示，当人的像太大了识别不到整个面容，无法付款，若要达到图（b）效果才能付款成功，人应 （选填“靠近”或“远离”）刷脸机的摄像头。 【答案】（1）倒立缩小；（2）远离 【详解】（1）“刷脸机”的镜头是一个凸透镜，利用了当u>2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理。 （2）凸透镜成实像时，物近像远像变大，物远像近像变小。人的像太大了识别不到整个面容，为了减小人像，人应远离刷脸机的摄像头，增大物距，减小像距，使像变小。 10．如图是小明同学“探究平面镜成像的特点”实验装置。 （1）在实验中用透明的玻璃板作为平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 。 （2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。然后，小明拿另一支大小相同的 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛找像，应在 （填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像，确定平面镜成虚像的操作方法是 。 （3）小明模仿汽车挡风玻璃，他将玻璃板倾斜，如图所示。蜡烛A的像应是图中的 （选填“A1”“A2”或“A3”）。 【答案】（1）确定像的位置；（2）未点燃，M，见解析；（3）A2 【详解】（1）为了确定像的位置，让蜡烛M的像和蜡烛N重合，既能观察到M蜡烛像的同时，也能观察到N蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板。 （2）实验中，一支点燃的蜡烛M放到玻璃板的前面，平面镜成像是光的反射现象，在蜡烛M侧观察蜡烛M成的像，拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛找像，当未点燃的蜡烛与前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等。 为了确认平面镜所成的像是虚像，需用光屏来承接，如果光屏上不能成像，则说明成的像是虚像。 （3）根据平面镜成像特点，像与物关于平面镜对称，蜡烛A的像应是图中的A2，所以小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机视线的上方，避免影响司机驾驶车辆。 11. 小明同学自制了两个照相机，在同一地点，对着同一亭子分别拍摄了甲、乙两张照片（如图所示），相机与亭子的距离满足条件是 。由拍摄的照片可知：拍摄甲时的透镜焦距 （选填“长”或“短”），由此可知凸透镜成像大小与 有关；若甲、乙是由同一照相机所拍，则拍摄 时，镜头离底片较远。 【答案】 大于二倍焦距 长 焦距 甲 【详解】照相机成像时，物距大于二倍焦距，即相机与亭子的距离满足条件是大于二倍焦距。 根据像的大小和凸透镜焦距的关系：物距一定时，焦距越小，像越小。甲和乙两张照片中，甲照片上的像比较大，照相机镜头的焦距较大，由此可知凸透镜成像大小与焦距有关。 凸透镜成实像时，物距越大，像距越大，像越大，可知，则拍摄甲时，镜头离底片较远。 12. 如图所示，小李先后用甲、乙两块焦距不同的凸透镜正对着前方一支点燃的蜡烛，当凸透镜在离开蜡烛不同距离的A、B、C三个位置时，他透过凸透镜观察到烛焰像的不同情况，并记录在表中。 位置 甲凸透镜 乙凸透镜 A 倒立、放大 倒立、放大 B 倒立、放大 倒立、缩小 C 倒立、缩小 倒立、缩小 （1）结合表中记录的现象，小李猜想凸透镜所成像的性质可能与 和 有关； （2）小李用焦距为10厘米的凸透镜进行实验，先将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上，具体位置如图所示。接着他通过移动蜡烛、凸透镜、光屏等位置，使烛焰的像成在光屏上，下列选项合理的是______。 A．仅向左移动蜡烛，至适当位置，光屏上能成放大的像 B．仅向右移动光屏，至适当位置，光屏上能成放大的像 C．仅向右移动凸透镜，至适当位置，光屏上能成缩小的像 D．同时向左移动蜡烛和光屏，至适当位置，光屏上能成缩小的像 【答案】（1）物距，焦距；（2）AD 【详解】（1）据图和表格数据分析可知，当物体与凸透镜之间的距离和焦距发生改变时，成像特点不同，说明凸透镜所成像的性质可能与物距与焦距有关。 （2）A．图中物距为50.0cm-40.0cm=10.0cm 此时物距处于一杯焦距；仅向左移动蜡烛，至适当位置，物距可处于一倍焦距与二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，可成倒立、放大的实像，故A符合题意； B．仅向右移动光屏，至适当位置，由于一倍焦距不成像，因此在光屏上不能成像，故B不符合题意； C．物距满足大于二倍焦距，像距满足一倍焦距和二倍焦距之间，光屏上能成缩小的像，此时像物距离大于4倍焦距，图中物距离等于4倍焦距，故C不符合题意； D．同时向左移动蜡烛和光屏，物距能够移至大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间，可成倒立、缩小的实像，故D符合题意。 故选AD。 13. 细心的小明发现把一根粗细均匀的直玻璃吸管斜放入玻璃桌面上的一杯水中，观察到玻璃吸管看起来分成了三段，并且发现三段吸管的粗细不同，如图所示，小明与同学们对这一现象进行讨论： （1）水中的吸管看上去好像折断是光的 现象；吸管在水中部分被放大是因为水杯相当于一个 透镜，我们看到的是一个 、放大的 像； （2）玻璃桌面相当于一个平面镜，因此能看到吸管和水杯的“倒影”是由光的 所形成的 （选填“实像”或“虚像”）。如果小明把水杯向上提升一段高度，此时玻璃桌面里的像到桌面的距离 ，像的大小 （后两空均选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】（1）折射，凸，正立，虚；（2）反射，虚像，变大，不变 【详解】（1）水中的吸管反射的光由水中斜射向水面进入空气中时，发生了偏折，于是看上去好像折断了，这是光的折射现象。 装有水的水杯，中间厚边缘薄，相当于凸透镜。 此时的水杯相当于放大镜，对吸管有放大作用，吸管在凸透镜一倍焦距内，成正立、放大的虚像。 （2）玻璃桌面相当于平面镜，吸管的倒影是平面镜成像现象，由光的反射形成的虚像。 把水杯向上提升一段高度，则物距变大，根据平面镜成像特点，像距也变大，所以此时玻璃桌面里的像到桌面的距离变大。 平面镜所成的像与物体大小相等，提升的过程，物体的大小不变，像的大小也不变。 14. 如图1，由于卫生室空间不够，于是使用了一块平面镜，这是利用了光的 ，小物看到的是视力表经过平面镜成的 像（选填“虚”或“实”），此时小物看到的像距离他 米。由于看不清小物偷偷往前走了一小步，此时他看到的像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。请在图2中画出AB在平面镜中的像 。 收到体检报告发现小物近视了，需要配眼镜。小物查阅资料得知：如图是人的眼睛的结构图，当我们看远近不同的物体时，通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的 。若人眼长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲调节能力，形成近视眼，这种情况下当我们看远处物体时，像会成在视网膜的 （选填“前”或“后”）方，此时应配戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的眼镜来矫正，这是利用了光的 。 【答案】反射，虚，5，不变，见下图，焦距，前，凹透镜，折射 【解析】平面镜成像的核心原理是光的反射定律，视力表反射的光照射到平面镜上，经镜面反射后进入小物的眼睛，小物逆着反射光线的方向看去，就看到了视力表的像。 平面镜成的像不是由实际光线会聚而成的，而是反射光线的反向延长线相交形成的，这种像无法用光屏承接，因此是虚像。 由图1可知，小物到平面镜的距离s人=2m 视力表到平面镜的距离s表=2m+1m=3m ​根据平面镜的成像规律可知，视力表的像距平面镜的距离s像=3m 则像与小物之间的距离 平面镜成像的特点是像与物的大小始终相等，小物往前走只是改变了自己到平面镜的距离，视力表本身的大小没有变化，故小物看到的像的大小不变。 过点A作一条垂直于平面镜的垂线（用虚线画），在垂线的另一侧量取与A到镜面距离相等的长度，标记出对称点A'；用同样的方法，B关于平面镜的对称点B'；用虚线连接A'和B'，线段A' B'就是AB在平面镜中的像，如图所示： 晶状体相当于凸透镜，其弯曲程度决定了对光的折光能力，睫状体伸缩调节晶状体弯曲度，就是改变它的折光能力，即改变了晶状体的焦距，从而让远近不同的物体的像都能成在视网膜上。 近视眼的成因是晶状体曲度过大、折光能力过强，导致远处物体的光经晶状体折射后，像成在视网膜前方，所以看不清远处的物体。 凹透镜对光有发散作用，能使原本成在视网膜前方的像后移，刚好落在视网膜上，因此近视眼需要佩戴凹透镜矫正，凹透镜矫正近视的原理是利用了光的折射。 15. 小宝在海洋公园参观时看到，憨态可掬的北极熊看上去似乎已“身首异处”却仍旧怡然自得。他发现透过水和玻璃观察物体很有意思，尝试利用日常生活中的一些物品完成光学实验 （1）小宝站在河边看到鱼在云中游的景象，他所看到的（　　） A．鱼是光的反射所形成的实像 B．鱼是光的折射所形成的实像 C．云是光的反射所形成的虚像 D．云是光的折射所形成的虚像 （2）小宝发现，看起来很浅的河水也可能威胁我们的生命安全。下列能正确反映人看到河底的光路图是（　　） A B C D （3）小宝在一个长方形水槽中装有一定量的水，将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于 （填写光学元件名称）。轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将 （选填“消失”“不变”或“振动”）。 （4）小宝在白色纸板上写上工整的英文“won”，并竖直放置，在纸板前放一个圆柱形水杯，如图甲所示。向水杯中倒水，调整水杯到纸板的距离，结果惊奇地发现，“now”出现了，如图乙所示。本实验中，装入水的水杯相当于 ，对光有 作用。看到的“now”是 （选填“实像”或“虚像”）。 （5）晚上，小宝在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的 现象。如图所示，水平向左缓慢推动玻璃窗时，小宝通过玻璃窗看到灯的像 （选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”）。 【答案】（1）C；（2）A；（3）三棱镜，消失；（4）凸透镜，会聚，实；（5）反射，静止不动 【详解】（1）AB．鱼在水里，鱼反射的光线由水中斜射入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼会逆着折射光线的方向看去，就会觉得鱼变高了，所以看到了鱼的虚像，故AB不符合题意； CD．当光遇到水面时会发生反射，此时水面相当于平面镜，所以看见水中的“云”是由光的反射现象形成的云的虚像，故C符合题意，D不符合题意。故选C。 （2）AC．岸上人看到水中的河底，是河底反射的光由水中斜射入空气中，折射角大于入射角，故A符合题意，C不符合题意。 BD．看水中的河底，光是由水中斜射入空气，而BD图中光是由空气进入水中，故BD不符合题意。 故选A。 （3）用该装置来进行太阳光的色散实验，太阳光经过三棱镜被分解为七色光，因此在白色的墙上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，此时平面镜上方的水类似于三棱镜。 轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，水面不再是平面，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，则墙面上的彩色条纹将消失。 （4）圆柱形水杯中装有水的部分中间厚、边缘薄而且透光，可以看成是凸透镜，对光线具有会聚作用。 凸透镜成像的规律之一：当u=2f时，成倒立、等大的实像，由图乙可知，成的是倒立、等大的实像。 （5）平面镜成像原理是光的反射，因此小明在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的反射现象。 根据平面镜成像特点：由于灯在平面镜中成像时，像与灯相对平面镜对称，水平向左缓缓推动玻璃窗，看到的像是静止不动的。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题31 光学（专题复习） 目 录 一、考情分析 1 二、知识建构 2 三、板块训练 3 模块一、光的反射 3 模块二、平面镜成像 5 模块三、光的折射 7 模块四、凸透镜成像 9 模块五、透镜的应用 10 模块六、综合题与科普阅读题 13 四、综合练习 16 一、考情分析 一、考点分析：光的直线传播；光的反射；平面镜成像特点及应用；光的折射（光的色散）；凸透镜成像规律及应用。 二、命题预测 1. 考查光的直线传播。命题点有：光的直线传播条件、光的直线传播现象、小孔成像、作图等。命题情境源于社会生活，考查学生的知识应用能力。 2. 考查光的反射。命题点主要集中在：生活中光的反射现象、光的反射规律、利用光的反射作图、探究光的反射规律、镜面反射和漫反射等。命题情境源于教材图片、教材事例以及生活，考查学生的科学探究能力和分析问题、解决问题的能力。 3. 考查平面镜成像特点及应用。命题点有：平面镜成像规律及应用、利用平面镜成像规律作图、探究平面镜成像规律等。 4. 考查光的折射。命题点有：光的折射及应用、生活中常见的光的折射现象、光的折射作图等。 5. 考查凸透镜成像规律及应用。命题点有：透镜对光的作用；凸透镜成像规律与应用；成像规律的总结、实验方法的运用和改进是实验题的重点考查方向。 6. 考查透镜的应用。命题点有：眼睛的成像原理、近视眼与远视眼的成因及矫正方法等。 二、知识建构 三、板块训练 模块一、光的反射 【例题1】如图所示，某同学从墙上的镜子中看到了小猫偷鱼吃。下列说法中正确的是（     ） A．光线AO、BO是真实存在的 B．光线AO、BO与法线ON不在同一平面内 C．∠BON是反射角 D．法线一定与地面垂直 【例题2】光的反射是在立体空间发生的，根据立体空间几何知识可知： a. 在空间不重合的两个点可以确定一条直线。 b. 空间不重合的两条直线之间可能存在平行、相交、异面三种不同的位置关系（如图长方体中直线AB与CD相互平行，直线AB和BC相交，直线AB和直线CC1异面）； c. 任意两条相交直线就可以确定一个平面。 （1）试说明发生光的反射时，反射光线、入射光线一定在同一平面内 ；小华和小红在探究光的反射定律实验中，用铁架台固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜（入射点O固定）。如图（a）所示，小红在O点上方喷洒水雾，小普用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （2）如图（b）所示，观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜 ；重复上述步骤，可以得到更多这样的平面。如图（c）所示，这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过 且 ，叫做法线。 （3）根据光的反射定律，在下图中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角大小 。 【练习1】图中，AB为光热电站的中心塔。利用镜面可将太阳光反射到塔上某处。POQ为其中一束光线经平面镜反射的路径示意图。试通过作图标出平面镜的位置和入射角的度数。 【练习2】夜晚，汽车行驶在坑洼的积水路面上，大灯照射路面时部分光路简图如图①、②所示，下列分析正确的是（　　） A．图①A处为积水路面 B．图①中，对面无车时驾驶员看到A处路面更亮 C．图②B处为积水路面 D．图②中的光路不遵守光的反射定律 【练习3】某小组在探究光的反射定律。 （1）在“探究光的反射光线和入射光线的关系”中，如图（a）让激光笔发出的光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面，这些平面之间有什么相同之处？ ； （2）实验中彩色卡纸的作用是 ； （3）在“探究反射角与入射角的大小关系”中，小组同学分析图（b），并用量角器测出了∠AON和∠BON的大小，得出结论：反射角等于入射角。得出该结论的过程是否科学？ （选填字母：“A是”或“B否”），理由： 。 模块二、平面镜成像 【例题1】小红去“宋城”旅游时，从后视镜中观察车后一辆汽车牌照，如图所示，则该车牌号为沪E- 。到了宋城，进入一个迷宫，里面由一面面平面镜组成，她的像 （选填“靠近”或“远离”）小红，若小红与像的距离为2米，则小红此时站在平面镜前 米处，这时平面镜中的像高度为1.7米。则实际小红的高度 1.7米（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【例题2】小明在做“探究平面镜成像特点”的实验，如图1所示，将一块玻璃板竖直放置在水平桌面上，取两支完全相同的蜡烛甲和乙进行实验。 （1）为便于观察，该实验最好在较________（选填“明亮”或“黑暗”）环境中进行； （2）小明点燃玻璃板前的蜡烛甲，他应该在玻璃板 （选填“前”或“后”）观察，调整玻璃板后的蜡烛乙的位置，直到看上去乙和甲的像重合，此时蜡烛乙的位置即为蜡烛甲的像所在的位置； （3）若将光屏放在玻璃板后像所在位置，像 成在光屏上（选填“能”或“不能”）； （4）此实验要求玻璃板竖直放置在水平桌面上。通过作图，可以说明玻璃板未竖直放置将无法完成实验探究的原因。请在图2中画出物体AB在平面镜中的像A' B'。 【练习1】如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．平面镜水平向右移动时，铅笔的像也向右运动 B．若改用一块较小的平面镜，铅笔将不能成完整的像 C．铅笔水平向右移动时，它的像也向右运动 D．将平面镜竖直向上提高2cm，铅笔的像也向上提高了2cm 【练习2】小明爸爸的车应用了汽车抬头显示（简称HUD）技术如图a。HUD利用平面镜成像原理（如图b），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，避免分散注意力。 （1）如果前挡风玻璃被树叶遮挡，那么开车的小明爸爸 （选填“能”或“不能”）看见显示器所成的像，这说明此像是 （选填“实”或“虚”）像。 （2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，若通过挡风玻璃成的像垂直于水平面，则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 （3）小明爸爸发现挡风玻璃所成的像过高，影响对前方事物的观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 【练习3】小明与同学们在探究光的反射定律实验中，固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O，用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，他们观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜 ；他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，如图（b）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在 内；反射光线、入射光线分别位于法线的 。 （2）他们换用“光具盘”继续探究角度关系：如图（c）所示，此时激光的反射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）如图（d）所示，若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点，则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回，这说明在光的反射现象中，光路是 的。 （4）如图所示为自行车的尾灯，夜晚，当后面汽车的车灯照射在它上面时，它就会发出特别亮的红光，给后车司机警示作用。图中的 （选填“A”“B”“C”或“D”）是自行车尾灯的原理图。 模块三、光的折射 【例题1】储光羲在《钓鱼湾》中写道：“潭清疑水浅，荷动知鱼散。” （1）在观察水潭时，会有“水浅”的错觉，这是光的 现象造成的，诗人看到的是水潭底的 像（选填“实”或“虚”）。 （2）小明同学看到池塘里有一彩色的石头，为安全起见，他用一直尺竖直插入塘中，当0刻度线与石头重合时，水面恰好在直尺82cm刻度线处，该石头的深度为（　　） A．大于82cm B．等于82cm C．小于82cm D．无法确定 （3）小明看见池塘里的石头，这种现象可以用下列图中哪幅光路图来解释（　　） A． B． C． D． 【例题2】如图所示，对自然界的一些现象解释正确的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的折射 D．光沿直线传播 【练习1】小明利用激光笔、光具盘等研究光的折射规律，如图（甲）、（乙）所示是小明实验过程中的两个情景。 （1）如图（甲）所示，小明在研究光从 斜射入 时的折射规律（均选填“玻璃”或“空气”），此时折射角 入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）通过分析比较图中折射角与入射角的大小关系可知：光在空气和玻璃之间传播发生折射时，空气一侧的折射角或入射角角度总是 （选填“大于”“等于”或“小于”）玻璃一侧的角度。 （3）在此基础上，小明进一步探究光从空气斜射入各种透明介质时折射角的大小与哪些因素有关。他先让光从空气斜射入玻璃，分别测出折射角和入射角的大小，记录在表1中。然后他又让光从空气斜射入水中，重复实验，将数据记录在表2中。 表1：光从空气斜射入水 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 22° 32° 41° 表2：光从空气斜射入玻璃 实验序号 1 2 3 入射角 30° 45° 60° 折射角 19° 28° 35° 分析比较表1和表2中的数据可知：当光从空气斜射入玻璃或水中，入射角相同时，光从空气斜射入玻璃的折射角 光从空气斜射入水的折射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）。这说明：玻璃对光的折射本领比水 （选填“强”或“弱”）。 （4）请在图中，画出这束从空气斜射向水面的入射光线AO的折射光线OC的大致位置。 【练习2】下图中表示了光在空气和玻璃界面上发生反射和折射的光路图，其中正确的是（　　） A    B    C    D    【练习3】“天文观测助手”提醒小明需要提前做好观测准备，在太阳从海平面升起前，一个“假太阳”已经提前跃出海面。他查询相关资料，结合物理课上的演示实验，整理得到以下信息：（1）光在同种不均匀介质中沿曲线传播；（2）在装有浓盐水的容器中，盐水的浓度如图1所示，从浅到深浓度依次递增；（3）光在浓盐水中传播时，向浓度大的方向偏折；（4）地球的大气分布是不均匀的，如图2所示，高度越高，空气越稀薄；高度越低（越接近海平面），空气越稠密；（5）实物通过自身发光或反射外界光线进入眼睛，使我们看到它；实像是由实际光线会聚形成的像；虚像是由光线的反向延长线会聚形成的像。 利用物理课所学知识，并结合上述材料，判断在A处看到的太阳是实物、实像还是虚像，并说明理由。在A处看到的太阳是 （选填“实物”、“实像”或“虚像”）；理由： 。 模块四、凸透镜成像 【例题1】如图所示，凸透镜的焦距为10厘米，蜡烛位于A点时，在光屏上成放大的像。保持凸透镜位置不变，第一次将蜡烛从A点向左移动5厘米，第二次将蜡烛从A点向右移动5厘米，则（   ） A．一定能成两次实像 B．若能成两次实像，一定都是放大的实像 C．一定只能成一次实像 D．若能成一次实像，一定不是缩小的实像 【例题2】如图所示是一款智能手机，现利用其先后拍下同一轿车的两张照片如图乙丙所示（设摄像头焦距不变），其摄像头相当于一个 镜，拍摄照片乙与拍摄照片丙相比，拍摄 （选填“乙”或“丙”）时摄像头离小车更远些。把一个凸透镜对准太阳光，可在离凸透镜20厘米处得到一个最小、最亮的光斑，若将一物体放在离焦点4厘米处，则凸透镜所成的像的情况是 的像。（选填序号）。 ①倒立、缩小 ②倒立、放大 ③正立、缩小 ④正立、放大 【练习1】《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。” （1）如图（a）所示，古人利用制成凸透镜的冰，使易燃物燃烧。这是利用了凸透镜对光有 作用；对光有发散作用的是 透镜，它的特点是中间比边缘 （选填“厚”或“薄”）。 （2）请将图（b）、（c）中入射光线通过透镜后的折射光线补全。 【练习2】小红在做验证凸透镜成像规律的实验，第一次实验时将焦距为10厘米的凸透镜固定在光具座上50厘米刻度线处，将光屏和点燃的蜡烛分别放在凸透镜的两侧，如图所示，首先要调节光屏的中心和凸透镜的中心与烛焰的中心大致在 上；为了找到烛焰清晰的像，小红应将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，当小红将光屏移到某一位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该像是 （选填“实”或“虚”）像。小红尝试着保持第一次实验成像时的蜡烛和光屏的位置不变，向蜡烛方向移动凸透镜，直至蜡烛到凸透镜的距离等于第一次实验时光屏到凸透镜的距离，发现可以再次在光屏上观察到的烛焰清晰的像，则该像一定是 （选填“放大”或“缩小”）的。 【练习3】某同学学习《透镜成像》后，对于笔记中的内容有了一些问题。 （1）关于透镜，下列说法中不正确的是（    ） A．凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点 B．凹透镜对光线有发散作用，但通过凹透镜的光线也可能会聚在一点 C．凸透镜对光线有会聚作用，因此通过凸透镜的光线都一定会聚在一点 D．平行于主光轴的光线，通过凸透镜后一定经过焦点 （2）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 （3）在掌心中滴一滴水珠，水珠下会有手纹的“清晰”像，这个“清晰”像是手纹的（  ） A．倒立放大的像 B．倒立缩小的像 C．正立等大的像 D．正立放大的像 模块五、透镜的应用 【例题1】人眼结构的示意图如图1所示。眼球近似球形，眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，能将光会聚在视网膜上。眼轴为角膜正中到视网膜黄斑中心一条假设线，长约24~25mm，眼睛所能看清的最远点，叫远点，正常眼的远点在极远处。能看清的最近的点，叫近点，正常眼的近点约距眼睛10cm。 （1）文中“晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜”的事实依据是：晶状体的形状 ； （2）小明利用如图2所示凸透镜成像的实验装置模拟眼睛成像情况，实验前调移凸透镜光心、光屏的中心与烛焰中心大致在同一 ，其目的是使像成在光屏 ； （3）眼睛所成的像是 的实像（选填“放大”、“等大”或“缩小”），请试用文中信息及成像规律加以说明 。 【例题2】凸透镜是生活中常见的光学元件。 （1）“探究凸透镜成像的规律”实验中，在组装和调试实验装置时，应使凸透镜、光屏的中心与发光物的中心在 ，其目的是使所成的像在 ； （2）小明要拍摄中华虎凤蝶照片。他先用相机拍摄了蝴蝶休憩的照片甲，为了拍摄照片乙，应使相机适当（    ） A．远离蝴蝶，镜头略向内缩 B．靠近蝴蝶，镜头略向内缩 C．远离蝴蝶，镜头略向外伸 D．靠近蝴蝶，镜头略向外伸 （3）根据如图中给出的光线，补全光路图。 【练习1】近视眼已经成为影响青少年健康的突出问题，为此某兴趣小组开展“近视眼成因”的探究。他们查阅资料获知：①眼睛前端的晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，能将来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体清晰的像，如图所示。②视网膜到晶状体的距离几乎不变，当被观察的物体到眼睛的距离发生变化时，睫状肌会通过调节晶状体的厚度来改变其焦距，使视网膜上的像保持清晰。③近视眼患者的晶状体较厚，且睫状肌调节能力有限。接着，小组成员选用焦距不同的凸透镜做“模拟人眼看物体”的实验，并记录了成清晰像时的物距、像距和焦距，数据见下表。 序号 物距u/厘米 像距v/厘米 焦距f厘米 1 17.1 15.0 8.0 2 30.0 15.0 10.0 3 60.0 15.0 12.0 （1）分析上表数据发现：人眼从近处看向远处时，为了能在视网膜上始终成清晰的像，眼睛晶状体的焦距会变 （选填“大”或“小”）； （2）请结合以上信息及所学物理知识，解释近视眼患者看不清较远处物体的原因 。 【练习2】小明学习了“凸透镜成像”和“透镜的应用”知识后，想利用探究凸透镜成像规律的实验器材来模拟人眼成像情况。 （1）他将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏，使三者的中心大致在 ，这样可以使像 ； （2）如图所示，光屏上正好得到一个清晰的像，此像的情况为倒立、 的实像，生活中的 （选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是应用了这样的成像原理； （3）人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图中虚线圆圈部分当做人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其 （选填“变薄”或“变厚”），从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为 （选填“近视眼”或“远视眼”），应佩戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。 【练习3】小明发现自己戴的近视眼镜的镜片是一块凹透镜，于是他查阅相关资料得知：①物体通过凹透镜成缩小的像，且物距越大、像距越大、像越小；②同一物体，物距相同时，通过焦距越小的凹透镜，所成的像越小；③近视眼镜的镜片度数与其焦距的关系如下表： 焦距（米） 镜片度数 2 50 1 100 0.5 200 0.2 500 （1）分析表格数据中近视眼镜的镜片度数与其焦距的数量关系，可得结论： ； （2）小明将近视眼镜逐渐靠近纸上文字时，看到的文字大小将逐渐 （选填“增大”或“减小”）； （3）小明分别将A、B 两副不同度数的近视眼镜，放置在书籍前相同位置，通过镜片观察到不同的像，如图（a）、（b）所示，请判断哪副眼镜的镜片度数较高，并说明理由： 。 模块六、综合题与科普阅读题 【例题1】为了记录下日出的美景，小明拿出相机说明书研究相机的使用。他发现如图1所示的镜头内部并非一块单一的凸透镜，而是由图2所示的多片透镜构成的镜片组。 （1）请找出这个镜头中的凸透镜 （用字母“A、B、C、D、E、F”表示）； （2）如图3所示，请画出入射光线或者经过透镜后的折射光线； （3）透镜在我们的生活中应用广泛，如图4所示，有一款加装了凸透镜的指甲剪，可以方便老年人剪指甲。使用时，指甲通过凸透镜成放大的 （选填“实”或“虚”）像，此时指甲距离透镜的距离u和其焦距f的大小关系为 ，此透镜对光有 作用。 【例题2】在天宫课堂中，王亚平向大水球中间注入一个气泡，如图所示。通过水球能看到她的两个像：一个是正立缩小的像，另一个是倒立缩小的像，如图所示。 解释两个像的成因时，老师画出如图所示的图示。其中倒立缩小的像是由图上、下两部分水形成的，该像是 （选填“完整”或“不完整”）的；图中间部分的水相当于两个 （选填“凸透镜”或“凹透镜”），你判断的依据是： 。 【练习1】从矫正视力的眼镜，到聚焦光线的放大镜，透镜的身影随处可见。运用所学透镜知识，解决下列问题。 （1）如图（a）所示的四个透镜中，具有发散作用的透镜是 ；（选出所有正确选项） （2）请在图（b）中画出光线经过透镜后的光路图； （3）图（c）是某人眼睛成像的示意图，他的眼睛属于 （选填“近视眼”或“远视眼”），他需要戴 （选填“凸”或“凹”）透镜来矫正视力。 【练习2】工匠师维护精密仪表时，在眼睛前戴一个透镜，便于观察仪表的细微之处，如图所示。 （1）这个透镜能够使光线 （选填“会聚”或“发散”）； （2）透镜与仪表的距离u应满足下列____ ____条件； A． u<f B．f<u<2f C．u˃2f D．u=2f E．u=f （3）工匠师通过透镜观察到的仪表的像是 （选填“正立”或“倒立”）的； （4）下图中，为工匠师通过透镜观察到的物体AB的像，O为透镜的光心，F为焦点，MN为主光轴，请通过作图完成下列要求： ①在下图虚线方框中画出相应的透镜； ②确定物体AB所在的位置（保留作图痕迹）。 【练习3】请仔细阅读下文，按要求回答相关问题。 依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个极限，分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点大约在10cm处。在合适的照明条件下，这个距离叫做明视距离。当眼睛出现某些视力问题时，人们需要佩戴眼镜来矫正。 （1）根据上文，你认为人的正常眼睛的观察范围是________。 A．0～10cm B．10～25cm C．10cm～无限远 D．25cm～无限远 （2）物体射入眼睛的光在视网膜上成 （选填“正立”或“倒立”）、缩小的像，当眼睛看近处物体时，睫状肌需要 （选填“收缩”或“放松”）。如图1所示是小明的眼睛看远处物体时的成像情况，则他的眼睛是 （选填“近”或“远”）视眼，需要用 透镜（选填“凸”或“凹”）制成的眼镜来矫正。 （3）有同学想运用学过的知识来区分远视眼镜和近视眼镜所使用的透镜类型，甲同学认为可以用手摸一摸透镜的厚薄来辨别，中间比边缘 的是凸透镜，这种透镜对光有 作用；乙同学认为可以把两副眼镜按照如图2所示的方式放置，看到正立缩小的像的眼镜镜片是凸透镜。请你分析并评价乙同学的说法是否正确 。 四、综合练习 1. 如图所示，小明看到平面镜中蜡烛的像。下列说法正确的是（　　） A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的 B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移 C．如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，则蜡烛在平面镜中无法成像 D．如果将图中的平面镜截掉一半，则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像 2. 如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A处。若要让反射光照在光屏的B处，下列方法中可行的是（　　） A．只将光屏竖直向下移动一段距离 B．只将平面镜水平向左移动一段距离 C．只将平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°） D．只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°） 3. 小明同学进行了一个光学实验：将一枚硬币置于空碗底部，随后沿桌面将碗缓慢远离自己，直至眼睛恰好看不到硬币，保持头部位置不变，由小华向碗内缓缓注入清水。注入清水后，小红又重新观察到了碗底的硬币如图。如图四幅光路图中，能正确解释“注入清水后重新看到硬币”这一现象的是（　） A． B． C． D． 4. 如图所示，在光具座的A点处放置一发光物体，移动光屏，光屏在BC两点之间找到了一个清晰实像。下列说法中正确的有（　　） ①焦距可能是5cm            ②焦距可能是10cm         ③成的像一定是倒立的          ④成的像一定是缩小的 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 5. 如图（a）、（b）所示，甲、乙两个凸透镜到物理课本的距离均为8厘米，凸透镜的焦距分别为 f甲、f乙，则（　　） A．f甲<4厘米<f乙 B．f乙<4厘米<f甲 C．f甲<8厘米<f乙 D．f乙<8厘米<f甲 6. 如图是用手机拍摄“水滴映像”时的情景，在架起的玻璃板上滴上很多小水滴，玻璃板下面一定距离的位置放置一个花朵的照片。透过每个水滴都能看到花朵倒立、缩小的像。下列说法正确的是（　） A．有的水滴相当于凸透镜，有的水滴相当于凹透镜 B．透过水滴看到的是花朵照片的虚像 C．水滴到花朵照片的距离大于水滴透镜的二倍焦距 D．手机屏幕上显示的丰富色彩是由红、绿、黄三原色光混合而成的 7．一束与墙面成90°角的平行光线射到墙面上，如图所示，光在凹凸不平的墙面上发生的是 （选填“漫反射”或“镜面反射”），此时反射角的大小 是0°（选填“一定”、“一定不”或“可能”）。若这束光与镜面成40°角射到镜面上，反射角为 ，传播方向改变了 。 8．如图，深井需要利用平面镜使阳光在O点发生反射，从而将阳光引入井底B点，请你画出平面镜，标出反射角大小和法线ON 。若要使光线照射到C点，平面镜需要 （选填“顺时针”或“逆时针”）转过一定角度。 9. 如图所示，许多超市为方便顾客结账，安装了“刷脸机”。“刷脸机”的摄像头实际上是一个凸透镜。 （1）人要站在“刷脸机”的二倍焦距以外，此时在凸透镜的另一侧能成一个 的实像（选填“倒立缩小”、“倒立等大”或“倒立放大”）。 （2）如图（a）所示，当人的像太大了识别不到整个面容，无法付款，若要达到图（b）效果才能付款成功，人应 （选填“靠近”或“远离”）刷脸机的摄像头。 10．如图是小明同学“探究平面镜成像的特点”实验装置。 （1）在实验中用透明的玻璃板作为平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于 。 （2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。然后，小明拿另一支大小相同的 （选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛找像，应在 （填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像，确定平面镜成虚像的操作方法是 。 （3）小明模仿汽车挡风玻璃，他将玻璃板倾斜，如图所示。蜡烛A的像应是图中的 （选填“A1”“A2”或“A3”）。 11. 小明同学自制了两个照相机，在同一地点，对着同一亭子分别拍摄了甲、乙两张照片（如图所示），相机与亭子的距离满足条件是 。由拍摄的照片可知：拍摄甲时的透镜焦距 （选填“长”或“短”），由此可知凸透镜成像大小与 有关；若甲、乙是由同一照相机所拍，则拍摄 时，镜头离底片较远。 12. 如图所示，小李先后用甲、乙两块焦距不同的凸透镜正对着前方一支点燃的蜡烛，当凸透镜在离开蜡烛不同距离的A、B、C三个位置时，他透过凸透镜观察到烛焰像的不同情况，并记录在表中。 位置 甲凸透镜 乙凸透镜 A 倒立、放大 倒立、放大 B 倒立、放大 倒立、缩小 C 倒立、缩小 倒立、缩小 （1）结合表中记录的现象，小李猜想凸透镜所成像的性质可能与 和 有关； （2）小李用焦距为10厘米的凸透镜进行实验，先将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏置于光具座上，具体位置如图所示。接着他通过移动蜡烛、凸透镜、光屏等位置，使烛焰的像成在光屏上，下列选项合理的是______。 A．仅向左移动蜡烛，至适当位置，光屏上能成放大的像 B．仅向右移动光屏，至适当位置，光屏上能成放大的像 C．仅向右移动凸透镜，至适当位置，光屏上能成缩小的像 D．同时向左移动蜡烛和光屏，至适当位置，光屏上能成缩小的像 13. 细心的小明发现把一根粗细均匀的直玻璃吸管斜放入玻璃桌面上的一杯水中，观察到玻璃吸管看起来分成了三段，并且发现三段吸管的粗细不同，如图所示，小明与同学们对这一现象进行讨论： （1）水中的吸管看上去好像折断是光的 现象；吸管在水中部分被放大是因为水杯相当于一个 透镜，我们看到的是一个 、放大的 像； （2）玻璃桌面相当于一个平面镜，因此能看到吸管和水杯的“倒影”是由光的 所形成的 （选填“实像”或“虚像”）。如果小明把水杯向上提升一段高度，此时玻璃桌面里的像到桌面的距离 ，像的大小 （后两空均选填“变大”“不变”或“变小”）。 14. 如图1，由于卫生室空间不够，于是使用了一块平面镜，这是利用了光的 ，小物看到的是视力表经过平面镜成的 像（选填“虚”或“实”），此时小物看到的像距离他 米。由于看不清小物偷偷往前走了一小步，此时他看到的像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。请在图2中画出AB在平面镜中的像 。 收到体检报告发现小物近视了，需要配眼镜。小物查阅资料得知：如图是人的眼睛的结构图，当我们看远近不同的物体时，通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度，从而改变晶状体的 。若人眼长期观察近处物体，会造成晶状体过度弯曲调节能力，形成近视眼，这种情况下当我们看远处物体时，像会成在视网膜的 （选填“前”或“后”）方，此时应配戴 （选填“凸透镜”或“凹透镜”）制成的眼镜来矫正，这是利用了光的 。 15. 小宝在海洋公园参观时看到，憨态可掬的北极熊看上去似乎已“身首异处”却仍旧怡然自得。他发现透过水和玻璃观察物体很有意思，尝试利用日常生活中的一些物品完成光学实验 （1）小宝站在河边看到鱼在云中游的景象，他所看到的（　　） A．鱼是光的反射所形成的实像 B．鱼是光的折射所形成的实像 C．云是光的反射所形成的虚像 D．云是光的折射所形成的虚像 （2）小宝发现，看起来很浅的河水也可能威胁我们的生命安全。下列能正确反映人看到河底的光路图是（　　） A B C D （3）小宝在一个长方形水槽中装有一定量的水，将一块平面镜斜插入水槽中，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁或白纸上，也可以看到彩色光带，此时平面镜上方的水类似于 （填写光学元件名称）。轻轻敲击水槽，使水面迅速地做微小振动，墙面上的彩色条纹将 （选填“消失”“不变”或“振动”）。 （4）小宝在白色纸板上写上工整的英文“won”，并竖直放置，在纸板前放一个圆柱形水杯，如图甲所示。向水杯中倒水，调整水杯到纸板的距离，结果惊奇地发现，“now”出现了，如图乙所示。本实验中，装入水的水杯相当于 ，对光有 作用。看到的“now”是 （选填“实像”或“虚像”）。 （5）晚上，小宝在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像，这是光的 现象。如图所示，水平向左缓慢推动玻璃窗时，小宝通过玻璃窗看到灯的像 （选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $