专题02 光现象与透镜（培优·复习讲义）（全国通用）2026年中考物理二轮复习高效培优系列

专题02 光现象与透镜 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】光的直线传播 【考点02】光的反射 【考点03】平面镜成像 【考点04】光的折射与色散 【考点05】透镜与生活中的透镜 【考点06】凸透镜成像的规律 【考点07】眼睛和眼镜与制作望远镜 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】光的直线传播 【题型02】探究光反射时的规律 【题型03】光的反射定律的应用 【题型04】探究平面镜成像的特点 【题型05】光的反射及平面镜成像的作图 【题型06】光的折射现象 【题型07】探究光折射时的特点 【题型08】光折射的光路图 【题型09】光的色散 【题型10】透镜的三条特殊光线的作图 【题型11】生活中的透镜 【题型12】探究凸透镜成像的规律 【题型13】凸透镜成像的动态变化及应用 【题型14】近视眼及远视眼的形成原因及矫正 【题型15】跨学科实践：制作望远镜 核心考向聚焦 主战场转移：光现象与透镜已从基础辨识类小题，全面迁移至综合性探究/作图/计算大题，成为区分物理思维水平的核心载体。 核心价值：其核心功能是作为 “光的传播与成像规律的通用语言”，用于解释光学现象、分析透镜成像原理、解决生活中的光学应用问题。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查模型建构与科学推理素养。即能从复杂情境中提取光学要素，运用光的直线传播、反射/折射规律、透镜成像公式等模型进行作图与定量分析。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非 “记不住规律”，而在于：面对混合光学情境（如光的反射 + 折射、透镜 + 平面镜组合）时，无法快速拆分光路；在动态变化题（如物距/像距变化、透镜焦距改变）中，逻辑链断裂，推理不严谨。 命题前瞻与备考策略 预测：2026 年中考中，光现象与生活应用情境（如手机摄像头、近视眼镜、潜望镜）、图像/表格数据分析（如物距 - 像距曲线、光路图）的结合仍是命题主流。与跨学科应用（如光学传感器、激光技术）的融合考查是潜在增长点。 策略：备考应放弃对孤立规律的死记硬背，转向“光路建模” 与 “动态分析”。重点训练：1、快速拆解复杂光学情境，规范绘制完整光路图，标注关键光线与角度。 2、精准分析动态变化，运用成像规律或公式推导像的大小、位置、虚实变化，避免凭直觉判断。 1. ◇考点01 光的直线传播 1、光现象的概念 （1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。 （2）光速：光在真空中的传播速度是。 （3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。 2、光的直线传播条件：光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （1）光能在固体、液体、气体中传播。 （2）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 3、光直线传播的应用：小孔成像、射击瞄准、激光准直、排直队要向前看齐等、影子的形成得等。 ◇考点02 光的反射 1、光的反射现象：光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。 2、光的反射定律，在光的反射现象中 （1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）。 （2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）。 （3）反射角等于入射角（等角）。 （4）光反射时,光路是可逆的。 3、根据光的反射规律作光路图的方法是 （1）由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示。   （2）由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出。 （3）由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。 （4）根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。 （5）由法线和反射角确定反射光线，光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向。 4、镜面反射和漫反射：反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；反射面是粗糙表面，光向各个方向反射的反射叫漫反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 ◇考点03 平面镜成像 1、 平面镜成像特点 （1）像与物大小相等。 （2）像到镜的距离与物到镜的距离相等。 （3）像与物的对应点的连线与镜面垂直。 （4）像与物左右位置颠倒。 （5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。 2、平面镜成像作图的方法 （1）利用平面镜成像的特点。 （2）利用高度反射。 （3）利用光路的可逆性。 3、平面镜和球面镜：利用光的反射现象，反射面为平面的叫平面镜，反射面为球面一部分的叫球面镜。 （1）利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用。 （2）利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用。 4、平面镜成像的应用：利用平面镜成像、改变光路、扩大视野空间等。 ◇考点04 光的折射与色散 1、光的折射：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。 （1）入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点。 （2）入射光线与法线夹角（α）叫入射角。 （3）折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 2、光的折射规律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （4）光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变。 （5）光折射时,光路是可逆的。 3、光的折射现象及其应用：池水水底变浅、岸上看到的鱼接近于水面、透过玻璃砖看物体发生了错位、水杯中的筷子好像弯折了、“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 4、光的色散：太阳光通过三棱镜后，被分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。 （1）不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）生活中的色散现象：彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、阳光下肥皂泡变成彩色等。 （3）光的三原色：把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，红、绿、蓝也叫光的三原色。 5、不可见的光 （1）红外线：在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线。 红外线作用：①有热效应；②穿透云雾的能力强；③治疗作用。 （2）紫外线：电磁波谱中波长从0.01～0.40微米的辐射总称，‌属于不可见光。 紫外线应用： 化学：涂料固化，颜料固化，光刻 生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫 仪器分析：矿石，药物，食品分析 应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛） ◇考点05 透镜与生活中的透镜 1、透镜：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜）。 2、主光轴、光心、焦点和焦距 （1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，用“CC”表示；透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。 （2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示。 （3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示。 （4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。 （5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。 3、透镜对光的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 4、透镜的光路图，透镜的三条特殊光线 （1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变。 （2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点。 （3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。 5、生活中的透镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物距小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 6、实像和虚像 （1）实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像，实像可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 （2）虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点，虚像只能用眼睛观看。 ◇考点06 凸透镜成像的规律 1、凸透镜成像的应用 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 2、凸透镜成像的动态变化 （1）实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ （2）虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 ◇考点07 眼睛和眼镜与制作望远镜 1、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。 2、近视眼及其矫正：近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。 3、远视眼及其矫正：远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。 4、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 （1）望远镜的成像原理是：物镜的作用类似一个照相机，形成了一个倒立的、缩小的实像。目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。 （2）望远镜对视角的放大：用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。 5、设计简易望远镜 （1）确定望远镜的放大倍率：自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍即可。 （2）选择物镜和目镜：望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买凸透镜。利用本章所学知识测量凸透镜的焦距，并根据放大倍数的要求，选择适当焦距的凸透镜分别作为物镜和目镜。 （3）设计镜筒：在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。如图所示，镜筒可以设计成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。 ◇题型01 光的直线传播 典｜例｜精｜析 典例1（2026·广西钦州·一模）如图是我国古代的一种计时工具——日晷，人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于光的（    ） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 典例2（2025·甘肃陇南·二模）在射击比赛中，运动员在射击瞄准时是利用了光的______原理。枪声是通过______传到现场观众耳朵里的。 典例3（2025·湖北·一模）“墙上的立体纸蝴蝶随灯光翻飞，光的摇曳赋予了它们新的生命。”如图甲，是最近网上流行的光影蝴蝶，将蝴蝶的轮廓画出、剪下，再将轮廓剪成两半，立于墙上。打开灯光，蝴蝶的影子便与立着的纸蝴蝶构成了完整的蝴蝶。改变光源的位置，影子的位置也随之改变，看起来好像蝴蝶随灯光起舞一样。某时刻，蝴蝶A和B（用标杆表示）及它们的影子A'和B'如图乙所示，请在乙图中通过作图找到光源的位置P。 方｜法｜提｜练 1、光在同种均匀介质中沿直线传播，这是影子、小孔成像等现象形成的根本原因。 2、常见实例有影子形成、小孔成像、日食月食、激光准直、站队看齐等。 3、光沿直线传播的前提是介质均匀且透明，介质不均匀时会发生偏折。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·辽宁盘锦·二模）盘锦森林公园是天然的森林大氧吧，夏天树林中地面上会出现小光斑，如图所示，与此现象原理相同的是（    ） A．小孔成像 B．湖中“倒影” C．雨后彩虹 D．海市蜃楼 变式2（2025·贵州黔东南·一模）“皮影戏”是一种用兽皮或纸板做成人物角色来表演故事的民间戏剧形式。当用灯光照射角色时，屏幕上便会出现影子，如图所示。“皮影戏”的形成原理是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 变式3（2025·河南鹤壁·一模）一些成语蕴含了生活中的物理知识，“震耳欲聋”是在形容声音的______很大，“立竿见影”是光的______形成的，“刻舟求剑”中若做出水底的剑是运动的判断，则选取的参照物应该是______。 变式4（2025·江苏镇江·一模）根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。 ◇题型02 探究光反射时的规律 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南娄底·三模）在探究光的反射定律实验中，实验装置如图，下列说法正确的是（　　） A．纸板ENF必须垂直镜面M B．纸板NOF向前折或向后折，都不能看到入射光 C．多次改变入射角大小进行探究是为了减少误差 D．本实验不遵循光路可逆 典例2（2025·陕西西安·三模）清晨，小明被对面玻璃幕墙反射的阳光照醒。他想知道光的反射遵循什么规律，进行了如下探究。 (1)如图-1所示，把画有量角器的纸板竖直地立在水平放置的平面镜上，使一束光贴着纸板EON沿60°射到O点，观察到反射光在NOF面上也沿60°射出。改变入射光的角度，又做了几次实验，记录数据如表所示。发现反射光和入射光分别在ON两侧，且反射光和入射光与ON的夹角________。 入射光与ON的夹角 60° 45° 30° 20° 反射光与ON的夹角 60° 45° 30° 20° (2)使一束光贴着纸板FON沿60°射到O点，看到反射光出现在NOE面上，且也沿60°射出，说明________。将NOF面沿ON向后翻折，如图-2所示，发现在纸板NOE上看不到反射光了，说明________。 (3)小明利用探究结果做了一个简易水位自动识别仪，如图-3所示。保持入射光的方向不变，当反射光的光斑从B点向左移动到点时，说明水面________（选填“上升”或“下降”）了。 方｜法｜提｜练 1、反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧。 2、反射角始终等于入射角，且反射角随入射角的增大而增大、减小而减小。 3、在光的反射现象中，光路是可逆的，无论镜面反射还是漫反射都遵循此规律。 变｜式｜巩｜固 变式1探究“光的反射定律”，如图所示平面镜放在水平桌面，将白色硬纸板竖直放置在平面镜上（硬纸板可沿ON前后弯折）。将一束激光沿方向入射，在右边纸板上发现反射光线，测量此时入射光线与平面镜夹角为，下列说法中正确的是（　　） A．此时反射角为 B．若光沿着射入，则会沿着射出 C．将有反射光束的半个纸板向后弯折一定角度，观察到光屏上还有反射光束 D．多次改变入射角大小目的是为了减少误差 变式2（2026·贵州黔东南·一模）如图所示，在探究“光的反射定律”的实验中，将平面镜置于水平桌面上，把一个可沿ON折转的光屏垂直置于平面镜上。 (1)为了能在光屏上清晰地显示出光的传播路径，光屏表面应______（选填：“光滑”或“粗糙”）些； (2)一束激光与平面镜成40°角入射到O点时，入射角的大小为______，此时只在光屏上观察到入射光线，并未观察到反射光线，为了能观察到反射光线，可尝试的操作是：______； (3)在某次实验中，用刻度尺测量反射光线和入射光线上等高的两点到法线的水平距离，发现两段距离相等，多次在竖直方向上移动刻度尺，重复上述测量，发现两段距离总是相等的，于是利用数学知识得出“反射角等于入射角”的结论，你认为这样得出结论______（选填：“合理”或“不合理”），理由是：______。 变式3（2026·江苏无锡·一模）如图甲所示，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。 (1)实验应选用表面______（选填“光滑”或“粗糙”）的白板；将入射光贴着白板入射到平面镜上，在白板上没有出现反射光，其原因是______； (2)改变入射光方向，使入射光绕入射点旋转，逐渐远离法线，此过程中反射角______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)如图乙所示，将一束激光射向透明玻璃罩中心处的平面镜。向罩内注入______，入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。若在反射光一侧观察，当______时，可以判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。观察仔细的同学发现实验中一束入射光经过平面镜反射后出现三条相互平行的反射光1、2、3，出现该现象的可能原因是______； (4)如图丙所示，小明在暗室里继续使用平面镜开展探究活动，他将小平面镜放在较大的白纸上，用手电筒照射白纸和镜面，避开平面镜反射光的方向观察，发现______（选填“白纸”或“平面镜”）显得更亮。 ◇题型03 光的反射定律的应用 典｜例｜精｜析 典例1雨后的南京渡江胜利纪念馆主广场上矗立着的“千帆竞渡”群雕格外的醒目。如图所示，以下能正确反映人看见群雕上M点在地砖水面上倒影的光路图是（　　） A． B． C． D． 典例2（2025·安徽安庆·三模）如图所示，一束入射光与液面的夹角保持45°不变，经液面反射后在光屏上形成亮点，当液面下降时光斑会由向移动，若与之间的距离为1m，则液面下降的高度为______cm。 方｜法｜提｜练 1、利用反射角等于入射角可计算光线的偏折角度、镜面转动角度等相关问题。 2、镜面反射光线集中、亮度高，漫反射光线射向各个方向，能让我们从不同角度看到物体。 3、日常生活中的平面镜成像、潜望镜、反光板等都是光反射定律的实际应用。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽合肥·一模）如图所示，若要使图中墙壁上的目标被反射光照亮，在激光笔位置保持不变的情况下，可以将平面镜（    ） A．水平向右移适当距离 B．水平向左移适当距离 C．竖直向下移适当距离 D．竖直向上移适当距离 变式2（2025·北京大兴·二模）如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，电站使用了超过1.2万面定日镜，当太阳位置发生变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度，将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端，从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图，某时刻有两束太阳光L1、L2（可视为平行光）分别射到两个平面镜P1、P2上，经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点，下列说法正确的是（　　） A．L1和L2的入射角相等 B．L1和L2的反射角相等 C．L1的入射角比L2的大 D．L2的反射角比L1的大 变式3（2025·安徽滁州·三模）如图所示，平面镜和白色纸板垂直放置，用蓝色激光笔紧贴白色纸板将光斜射到水平面上的平面镜O点，在白色纸板上看到的反射光线应是在______（选填“①”“②”或“③”）位置。 ◇题型04 探究平面镜成像的特点 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川成都·模拟预测）小李同学在“探究平面镜成像特点”时，选取两段相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像重合，如图所示，以下说法错误的是（　　） A．平面镜成像过程中，遵循光的反射定律 B．为了使像更清晰，应较暗的环境中进行 C．在B处换一光屏，能承接到蜡烛A较暗的像 D．将蜡烛向玻璃板靠近，所成的像大小不变 典例2（2026·安徽芜湖·一模）如图甲所示，这是小强所在实验小组探究“平面镜成像特点”的实验情景。 （1）该小组同学选用薄玻璃板替代平面镜进行实验研究，他们取两根相同的蜡烛并在周围光线稍微暗些的环境中按照图甲开展实验； （2）为了判断平面镜成像的性质，小强同学移开蜡烛B，在原蜡烛B的位置放一张白纸做屏幕，此时在蜡烛B这一侧观察时，白纸上没有蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是________（选填“实”或“虚”）像； （3）小强实验小组实验时在玻璃板下方放置了一把刻度尺，根据物像位置进行测距便立即总结得出像和物到镜面的距离关系，请你对他们的实验作出评价：__________； （4）课后该实验小组在老师的指导下设计了如图乙所示的水位测量仪的示意图，A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成一定夹角且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑；若光斑B向右移动，则说明水位________（选填“上升”或“下降”）。 方｜法｜提｜练 1、平面镜所成的像为正立、等大的虚像，像与物体到镜面的距离相等。 2、像与物体的连线与镜面垂直，即像和物体关于镜面对称。 3、实验中用玻璃板代替平面镜，目的是既能成像又能透光，便于确定像的位置。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东滨州·一模）小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中，下列说法正确的是（　　） A．为了便于观察，该实验最好在较亮的环境中进行 B．蜡烛 A 的像是由于光的折射形成的 C．蜡烛 A 向玻璃板靠近，它的像变大 D．选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 变式2（2025·甘肃武威·三模）如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中，应采用较_________的玻璃板代替平面镜。若蜡烛与玻璃板相距5cm，则蜡烛的像与平面镜相距___________cm。换用更大块的玻璃板，蜡烛的像大小__________。 变式3（2026·山西晋城·一模）小明利用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点，使用的器材主要有：薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺和光屏等。 (1)实验前应将薄玻璃板______放置在水平白纸上，并作标记； (2)如图甲所示，实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，用另一支完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动，直到______时，蜡烛B刚好代替了蜡烛A的像；移去未点燃的蜡烛B，在其位置上放置一光屏，直接观察光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像； (3)图乙中，将薄玻璃板倾斜，蜡烛的像将______（选填“仍然”或“不能”）与蜡烛关于镜面对称。 变式4（2026·陕西西安·二模）在“探究平面镜成像特点”实验中，如图甲所示，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可看到它在玻璃板内的像，再拿另一支相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后。 实验次数 蜡烛A到玻璃板的距离/cm 蜡烛B到玻璃板的距离/cm 1 5.00 5.00 2 6.25 6.25 3 8.05 8.05 (1)多次改变蜡烛A的位置，在玻璃板后移动蜡烛B，使蜡烛B能与蜡烛A的像__________，此时用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离，数据记录如上表所示，分析表中数据可得出结论：像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离__________； (2)实验中若用物理课本挡在玻璃板的后面，__________（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像； (3)如图乙所示，蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②，其原因可能是_________； (4)如果仅将图甲的玻璃板水平向右移动，可以观察到像相对于蜡烛A________（选填“向右移动”“向左移动”或“不移动”），像的大小__________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (5)请对该实验表格中的数据进行评价：_________。 ◇题型05 光的反射及平面镜成像的作图 典｜例｜精｜析 典例1（2025·新疆昌吉·模拟预测）画出图中入射光线对应的反射光线（入射角为30度） 典例2（2025·广东广州·模拟预测）如图甲，一条光线垂直界面AC射入玻璃砖后，在界面AB上只发生反射，最后会从界面BC射出，请将光路补充完整。如果将两块这种玻璃砖放入图乙所示的套筒中，可以组装成一个潜望镜，请在图乙中的适当位置准确绘制这两块玻璃砖，并完成入射光线经两块玻璃砖反射的光路图。    方｜法｜提｜练 1、先过入射点作垂直于反射面的法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线。 2、平面镜成像作图采用对称法，作出物体关于镜面的对称点并用虚线连接成虚像。 3、作图时法线、虚像、辅助线均用虚线，实际光线用实线并标上箭头表示传播方向。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南许昌·一模）汽车司机夜间行车时，总要关闭驾驶室内的灯光，主要是防止驾驶室内的物体通过前挡风玻璃成像，干扰司机视线。请在图中画出车内仪表台上装饰物S，经前挡风玻璃MN反射后进入人眼的光路图。 变式2（2026·河南商丘·一模）李清照在《如梦令》中写有“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”。若一只鸥鹭位于如图所示的平静水面上方的S点，船上李清照的眼睛A看到了鸥鹭在水中的“倒影”S'。请在图中确定鸥鹭像的位置S'并完成光线进入人眼A点的光路图（保留作图痕迹）。 ◇题型06 光的折射现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·山东济南·一模）2026年的元宵节，莱芜上空可见完整月全食过程，彼时月亮逐渐进入地球的影子里，变暗变红。下列光学现象与其成因相同的是（　　） A．海市蜃楼现象 B．水晶球里倒立的景象 C．树荫下的光斑 D．湖面上拱形桥的倒影 典例2（2026·安徽合肥·一模）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，保持入射点O不动，在竖直平面内顺时针缓慢旋转，入射光线从AO至图中虚线DO位置过程中，OC将_______ （选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”）。 方｜法｜提｜练 1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫光的折射。 2、常见折射现象有池水看起来变浅、水中筷子向上弯折、海市蜃楼、彩虹等。 3、光垂直界面入射时传播方向不变，只有斜射时才会出现明显的折射偏折。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南许昌·一模）如图，我们看水中的鱼时，看到的鱼的位置总比鱼的实际位置要浅些，能解释这一现象的光路是（　　） A． B． C． D． 变式2（2026·江苏南通·一模）如图在池底的中央安装一只射灯．池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑。现往池内注水，水面升至a位置时，亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，亮斑的位置在Q点，则（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的上方，Q点在S点 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点 变式3（2026·宁夏·一模）如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为___________度，折射角为___________度，界面CD上面的介质是___________，界面CD下面的介质是___________。 ◇题型07 探究光折射时的特点 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河北沧州·模拟预测）根据图甲和乙所示的实验回答下列问题。 (1)用图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”，用玻璃板代替平面镜的目的是________；把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，在像的位置放一个光屏，光屏上________承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是________像。 (2)如图乙所示，将一束激光射到P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向________（选填“左”或“右”）移动，在此过程中，折射角________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 方｜法｜提｜练 1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧。 2、光从空气斜射入水或玻璃等介质时，折射角小于入射角，光线向法线偏折。 3、光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，且折射角随入射角增大而增大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽·三模）学习光学时，小明用如图所示实验装置探究“光的折射规律”，表中是他测出的实验数据。 次数 1 2 3 4 5 ... 入射角i 0° 15° 30° 45° 60° ... 折射角r 0° 9.9° 19.5° 28.1° 35.3° ... 根据实验现象和表中数据，他得出了如下结论： (1)当光从空气垂直射到玻璃上时，光的传播方向__________； (2)由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角__________28.1°（选填“等于”、“小于”或“大于”）。 变式2（2025·安徽合肥·三模）“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题： (1)如图甲所示，保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度，则正对纸面观察，在光屏上______（选填代表正确答案的字母）； A．只能看到反射光路 B．反射光路和折射光路均看不到 C．只能看到折射光路 D．同时看到反射光路和折射光路 (2)如图乙所示，将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，光发生了反射与折射，根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为______。（填写夹角的度数） ◇题型08 光折射的光路图 典｜例｜精｜析 典例1（2025·安徽六安·三模）如图所示，一束光从玻璃斜射入空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，请在图中画出对应的反射光线和折射光线的大致位置。（保留作图痕迹） 方｜法｜提｜练 1、先画法线，光从空气斜射入水或玻璃时，折射光线向法线方向偏折。 2、光从水或玻璃斜射入空气时，折射光线向界面方向偏折，远离法线。 3、垂直界面入射时，光线沿直线传播，不发生偏折，直接穿过两种介质分界面。 变｜式｜巩｜固 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南·模拟预测）如图是航天员在问天实验舱中观察斑马鱼的情形。请你在图中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示鱼的实际位置，S′表示鱼像的位置，不考虑容器壁对光的影响） 变式2（2025·湖北黄冈·模拟预测）如图甲所示，渔民叉到水中的鱼要有科学的方法。图乙中，S表示水中真实的鱼，请补全渔民在水面上A处看到鱼的像的光路图，并标出像的大致位置。 ◇题型09 光的色散 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西西安·三模）用所学的物理知识解释生活中的现象是我们应该具备的学科素养。下面对生活中四种现象的阐述，正确的是（　　） A．电视机画面上的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 B．利用超声波，可以测量地球到月球之间的距离 C．电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制 D．医院用紫外线灯消毒，人们会看到灯发出淡紫色的紫外线 典例2（2025·山东聊城·模拟预测）如图所示，一束白光通过三棱镜获得色散光带，将温度传感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧。该现象表明白光是______（选填“单”或“复”）色光，三棱镜对______光的偏折程度最大，计算机屏幕上显示的探头处的温度______（选填“上升”或“下降”）。 方｜法｜提｜练 1、太阳光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这一现象叫光的色散。 2、光的色散说明白光是由各种色光混合而成的复色光，不是单色光。 3、色光三原色为红、绿、蓝，物体的颜色由它反射或透过的色光决定。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽六安·模拟预测）下列单色光中，属于三原色光之一的是（　　） A．黄光 B．橙光 C．紫光 D．蓝光 变式2（2025·江苏常州·二模）春天到了，淹城动物园的鲜花绽放，关于图中各种现象的解释正确的是（　　） A．甲图树荫下圆形的光斑是太阳的虚像 B．乙图孔雀身后的影子是光的折射形成 C．丙图雨后天空的彩虹是光的色散现象 D．丁图水中石头看着浅是因为光的反射 变式3（2025·福建福州·模拟预测）如图所示，“雾炮”车喷出的水雾与空气中的粉尘颗粒物发生碰撞并吸附，可以抑制扬尘降低值；同时，利用水蒸发时需要___________热，可降低环境温度；迎着阳光，还看到绚烂的彩虹，这是光的___________现象。 ◇题型10 透镜的三条特殊光线的作图 典｜例｜精｜析 典例1（2026·安徽芜湖·一模）如图所示，S为一个发光点，请结合凸透镜成像画出图中从S点发出的一条光线的折射光线。（保留作图痕迹） 典例2（2025·甘肃陇南·三模）如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请分别画出它们对应的入射光线和折射光线。 方｜法｜提｜练 1、经过凸透镜光心的光线传播方向不改变，平行于主光轴的光线经折射后过焦点。 2、从凸透镜焦点发出的光线，经折射后平行于主光轴射出。 3、凹透镜中平行于主光轴的光线折射后，其反向延长线过同侧虚焦点。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南长沙·模拟预测）如图所示，画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。 变式2（2025·安徽芜湖·模拟预测）有一光束入射到平面镜上，反射光线经过凸透镜的左焦点，如图所示，请在图中画出该光束的入射光线以及经凸透镜后的折射光线。 ◇题型11 生活中的透镜 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河南商丘·一模）如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，关于使用过程中的说法正确的是（　　） A．眼睛到凸透镜的距离应小于1倍焦距 B．手表到凸透镜的距离应大于1倍焦距 C．人眼睛看到的是一个倒立放大的实像 D．经凸透镜成的是一个正立放大的虚像 典例2（2026·河南开封·模拟预测）2026年的春节档已经圆满收官！今年的票房大战可谓是“一超多强”，最终总票房达到了57.52亿元。《飞驰人生3》夺得断层冠军，成为我国电影的一张新名片。观影时，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 方｜法｜提｜练 1、照相机和摄像机利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作。 2、投影仪、幻灯机利用物距在一倍到二倍焦距之间成倒立、放大实像的原理工作。 3、放大镜利用物距小于一倍焦距时成正立、放大虚像的原理观察细小物体。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·河南新乡·三模）同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”，通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离，将手机上的画面放大，投影到白墙上。则下列说法正确的是（    ） A．若要在墙上正常阅读手机内容，手机应正立放置 B．此时手机到凸透镜的距离可能为25cm C．要使墙上清晰的像变大，可减小手机与凸透镜间的距离 D．墙上画面是虚像，所以看起来没有手机画面亮 变式2（2025·四川成都·模拟预测）“活力大运城，万千气象新”，成都市民在东安湖打卡遛弯，休闲娱乐。如图19所示，下列关于市民活动场景的描述正确的是（　　） A．小朋友们欢快地跑着跳着，乐此不疲地玩着互踩人影的游戏，其中影子是由于光的反射形成的 B．东安阁和它在湖中的“倒影”构成了一幅优美的画卷，东安阁的“倒影”是由于光的折射形成的 C．远方的摄影人士拍摄了这一幅幅人与自然的和谐画面，他的照相机镜头是利用光的折射成像的 D．晚上，市民们欣赏流光溢彩的灯会，这些五颜六色的灯光都可以由红、黄、蓝三种色光混合而成 变式3（2025·四川宜宾·模拟预测）“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会，该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况，摄像头能够监视顾客的移动，并将衣服的背面展现给他们，如图所示。监视顾客移动的摄像头相当于一个________镜，所形成的像是________（选填“倒立”或“正立”）的实像。 ◇题型12 探究凸透镜成像的规律 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河北张家口·一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．照相机是利用这一原理制成的 B．将凸透镜遮住一半，光屏上不能得到清晰完整的像 C．保持蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上会再次得到清晰的像 D．保持蜡烛和凸透镜位置不变，换一个焦距稍小的凸透镜，光屏向右移动会再次得到清晰的像 典例2（2025·四川达州·模拟预测）在“探究平面镜成像特点”的实验中，小聪用透明玻璃板替代平面镜，目的是为了便于______；若物体以的速度向玻璃板靠近，则像相对于物体的速度为______。小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛位于如图所示位置时，恰能在光屏上得到等大的像，则该凸透镜焦距为______厘米。保持凸透镜位置不变，为了得到放大的像，可将蜡烛置于光具座上的______点（选填字母“A、B、C、D”）。 方｜法｜提｜练 1、一倍焦距是实像和虚像的分界点，二倍焦距是放大和缩小实像的分界点。 2、当物距大于焦距时成倒立实像，物距小于焦距时成正立虚像，虚像不能用光屏承接。 3、实像均倒立且能呈现在光屏上，虚像均正立且只能用眼睛观察，无法用光屏承接。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·江西赣州·二模）在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，实验器材的位置如图所示，在光屏上恰好观察到烛焰清晰的像（图中未画出），则下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上得到倒立、等大的实像 B．照相机是利用此成像原理制成的 C．将蜡烛移动到标尺上的10cm处，要在光屏上得到的清晰像，光屏应该向右平移 D．蜡烛燃烧变短后像会向上移动，可将凸透镜向下调节，使像回到光屏中央。 变式2（2026·广东佛山·一模）小明探究凸透镜成像的规律。 (1)实验前，将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度，目的是________。 (2)图中的光屏上呈现清晰的像，此像是________（选填“放大”或“缩小”）的，其成像原理与________相同（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）。 (3)保持图中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座5.0cm刻度线处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)探究完凸透镜成像规律，小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水，把一支笔放在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯，可以看到这支笔，实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况，装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动，则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。（填序号） 变式3（2025·吉林松原·三模）某学习小组“探究凸透镜成像的规律”时进行了如下操作： (1)安装器材时，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者的中心大致在_________。 (2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是________cm。 (3)当蜡烛和凸透镜放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________就是利用该成像规律工作的。 ◇题型13 凸透镜成像的动态变化及应用 典｜例｜精｜析 典例1（2026·安徽阜阳·一模）如图所示，、是凸透镜的焦点，点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间（），是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时（仍保持），像的移动情况是（    ） A．以小于v的速度远离透镜匀速移动 B．以大于v的速度靠近透镜匀速移动 C．以小于v的速度靠近透镜匀速移动 D．以大于v的速度向远离透镜方向移动 典例2（2025·黑龙江·一模）在探究凸透镜成像规律时，小王同学将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上，然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度线处，移动光屏，则光屏上得到的清晰像一定是______（填“放大”“等大”或“缩小”）的像。此时若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，则所成的像将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 方｜法｜提｜练 1、凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小，物近像远像变大的动态变化规律。 2、成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜且像变小，物体远离透镜，像变大。 3、照相机调焦、投影仪调节画面大小都是利用凸透镜成像的动态变化规律。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东临沂·模拟预测）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像下列说法正确的（　　） A．该凸透镜的焦距 B．物距时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 C．物距时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 D．物距时，光屏要在距离透镜5~10cm的范围内移动才能得到清晰的像 变式2（2025·广东广州·模拟预测）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，凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长，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，所成的像会逐渐变大 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B区域 变式3（2026·安徽宿州·一模）如图所示，此时蜡烛在光屏上成清晰的像（未画出），若仅把蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上___________（选填“不成像”“成倒立、缩小的实像”或“成倒立、放大的实像”）。 ◇题型14 近视眼及远视眼的形成原因及矫正 典｜例｜精｜析 典例1（2026·广西钦州·一模）小明通过抽水或注水的方式改变水透镜的焦距，模拟眼睛的成像原理。如图所示，当光屏上成清晰的像后继续注水，此时模拟的眼睛状态及其矫正方法是（    ） A．近视眼，用凸透镜矫正 B．近视眼，用凹透镜矫正 C．远视眼，用凸透镜矫正 D．远视眼，用凹透镜矫正 典例2（2025·四川成都·模拟预测）2025年的6月6日是“全国爱眼日”。视力正常的眼睛，远近景物都能在视网膜上成倒立缩小的实像，成像原理和___________（选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）相同，若不爱护眼睛，则容易患上近视眼，使像成在视网膜的前方，图中矫正近视眼的正确方式是___________图（选填“甲”或“乙”）。 方｜法｜提｜练 1、近视眼成因是晶状体太厚、折光能力太强，像成在视网膜前方，需戴凹透镜矫正。 2、远视眼成因是晶状体太薄、折光能力太弱，像成在视网膜后方，需戴凸透镜矫正。 3、凹透镜对光线有发散作用，能延迟会聚使像后移到视网膜上，凸透镜则相反。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·新疆乌鲁木齐·一模）小陈同学患有近视眼，他看远处物体时眼球成像情况为（　　） A．缩小的像，成像位置在视网膜前面 B．缩小的像，成像位置在视网膜后面 C．放大的像，成像位置在视网膜前面 D．放大的像，成像位置在视网膜后面 变式2（2025·湖南湘西·模拟预测）6月6日是全国爱眼日，如果用眼不当，长时间盯着手机屏幕，就有可能患上近视。下列关于近视眼形成与矫正的原理图，正确的是（　　） A．甲与丙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．乙与丁 变式3（2025·甘肃天水·三模）小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、_________的清晰的像；然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏_________凸透镜。 变式4（2025·湖北荆州·二模）根据国家卫生健康委公布的相关数据，2020年我国儿童青少年总体近视率为52.7%，其中6岁儿童为14.3%，小学生为35.6%，初中生为71.1%，高中生为80.5%。近视主要是由于用眼习惯不好，特别是长时间使用电子产品引起的。如图是光线进入眼睛的示意图，请在图中画出两条光线进入近视眼后的光路图。 ◇题型15 跨学科实践：制作望远镜 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东·一模）如图是同学们自己模仿制作的望远镜，下列说法正确的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．当观察最远处的物体时，物镜成的像大约在目镜焦点附近，且这个像越靠近目镜的焦点，眼睛看到的像越大 D．当观察较近处的物体时，应适当减小两块凸透镜间的距离 典例2（2026·西藏·一模）望远镜的原理是将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个_______像，落在目镜的焦点内；再经目镜使这个像成一个_______像。物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。 方｜法｜提｜练 1、简易望远镜通常由物镜和目镜两组凸透镜组成，物镜焦距较长，目镜焦距较短。 2、物镜使远处物体成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将实像再次放大成虚像。 3、望远镜的作用是增大人眼观察远处物体的视角，从而让远处物体看起来更清晰、更大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南怀化·模拟预测）如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜，使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是（　　） A．木星表面发出的光在真空中传播的速度为 B．木星通过物镜成像的原理与照相机相似 C．眼睛看到的是木星的倒立的实像 D．目镜的成像原理与投影仪相同 变式2（2025·江苏无锡·一模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 光现象与透镜 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】光的直线传播 【考点02】光的反射 【考点03】平面镜成像 【考点04】光的折射与色散 【考点05】透镜与生活中的透镜 【考点06】凸透镜成像的规律 【考点07】眼睛和眼镜与制作望远镜 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】光的直线传播 【题型02】探究光反射时的规律 【题型03】光的反射定律的应用 【题型04】探究平面镜成像的特点 【题型05】光的反射及平面镜成像的作图 【题型06】光的折射现象 【题型07】探究光折射时的特点 【题型08】光折射的光路图 【题型09】光的色散 【题型10】透镜的三条特殊光线的作图 【题型11】生活中的透镜 【题型12】探究凸透镜成像的规律 【题型13】凸透镜成像的动态变化及应用 【题型14】近视眼及远视眼的形成原因及矫正 【题型15】跨学科实践：制作望远镜 核心考向聚焦 主战场转移：光现象与透镜已从基础辨识类小题，全面迁移至综合性探究/作图/计算大题，成为区分物理思维水平的核心载体。 核心价值：其核心功能是作为 “光的传播与成像规律的通用语言”，用于解释光学现象、分析透镜成像原理、解决生活中的光学应用问题。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查模型建构与科学推理素养。即能从复杂情境中提取光学要素，运用光的直线传播、反射/折射规律、透镜成像公式等模型进行作图与定量分析。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非 “记不住规律”，而在于：面对混合光学情境（如光的反射 + 折射、透镜 + 平面镜组合）时，无法快速拆分光路；在动态变化题（如物距/像距变化、透镜焦距改变）中，逻辑链断裂，推理不严谨。 命题前瞻与备考策略 预测：2026 年中考中，光现象与生活应用情境（如手机摄像头、近视眼镜、潜望镜）、图像/表格数据分析（如物距 - 像距曲线、光路图）的结合仍是命题主流。与跨学科应用（如光学传感器、激光技术）的融合考查是潜在增长点。 策略：备考应放弃对孤立规律的死记硬背，转向“光路建模” 与 “动态分析”。重点训练：1、快速拆解复杂光学情境，规范绘制完整光路图，标注关键光线与角度。 2、精准分析动态变化，运用成像规律或公式推导像的大小、位置、虚实变化，避免凭直觉判断。 1. ◇考点01 光的直线传播 1、光现象的概念 （1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。 （2）光速：光在真空中的传播速度是。 （3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。 2、光的直线传播条件：光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （1）光能在固体、液体、气体中传播。 （2）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 3、光直线传播的应用：小孔成像、射击瞄准、激光准直、排直队要向前看齐等、影子的形成得等。 ◇考点02 光的反射 1、光的反射现象：光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。 2、光的反射定律，在光的反射现象中 （1）入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内（共面）。 （2）反射光线、入射光线分别位于法线的两侧（分居）。 （3）反射角等于入射角（等角）。 （4）光反射时,光路是可逆的。 3、根据光的反射规律作光路图的方法是 （1）由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示。   （2）由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出。 （3）由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。 （4）根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。 （5）由法线和反射角确定反射光线，光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向。 4、镜面反射和漫反射：反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；反射面是粗糙表面，光向各个方向反射的反射叫漫反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 ◇考点03 平面镜成像 1、 平面镜成像特点 （1）像与物大小相等。 （2）像到镜的距离与物到镜的距离相等。 （3）像与物的对应点的连线与镜面垂直。 （4）像与物左右位置颠倒。 （5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。 2、平面镜成像作图的方法 （1）利用平面镜成像的特点。 （2）利用高度反射。 （3）利用光路的可逆性。 3、平面镜和球面镜：利用光的反射现象，反射面为平面的叫平面镜，反射面为球面一部分的叫球面镜。 （1）利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用。 （2）利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用。 4、平面镜成像的应用：利用平面镜成像、改变光路、扩大视野空间等。 ◇考点04 光的折射与色散 1、光的折射：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。 （1）入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点。 （2）入射光线与法线夹角（α）叫入射角。 （3）折射光线与法线的夹角（γ）叫折射角。 2、光的折射规律 （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内。 （2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧。 （3）当光从空气斜射入水等其他透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角。 （4）光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变。 （5）光折射时,光路是可逆的。 3、光的折射现象及其应用：池水水底变浅、岸上看到的鱼接近于水面、透过玻璃砖看物体发生了错位、水杯中的筷子好像弯折了、“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 4、光的色散：太阳光通过三棱镜后，被分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。 （1）不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 （2）生活中的色散现象：彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、阳光下肥皂泡变成彩色等。 （3）光的三原色：把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，红、绿、蓝也叫光的三原色。 5、不可见的光 （1）红外线：在光谱中波长自760nm至400μm的电磁波称为红外线，红外线是不可见光线。 红外线作用：①有热效应；②穿透云雾的能力强；③治疗作用。 （2）紫外线：电磁波谱中波长从0.01～0.40微米的辐射总称，‌属于不可见光。 紫外线应用： 化学：涂料固化，颜料固化，光刻 生物学：紫外线灭菌法，促进植物生长，诱杀蚊虫 仪器分析：矿石，药物，食品分析 应用：人体保健照射，诱杀害虫，油烟氧化，光触酶（二氧化钛） ◇考点05 透镜与生活中的透镜 1、透镜：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。透镜分为凸透镜和凹透镜。 （1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。 （2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜）。 2、主光轴、光心、焦点和焦距 （1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，用“CC”表示；透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。 （2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示。 （3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示。 （4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。 （5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。 3、透镜对光的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。 4、透镜的光路图，透镜的三条特殊光线 （1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变。 （2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点。 （3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴。 5、生活中的透镜 （1）照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （2）投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成倒立、放大的实像。 （3）放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物距小于一倍焦距，成的是放大、正立的虚像。 6、实像和虚像 （1）实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像，实像可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 （2）虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点，虚像只能用眼睛观看。 ◇考点06 凸透镜成像的规律 1、凸透镜成像的应用 物距（u） 像距（v） 正倒 大小 虚实 应用 特点 物，像的位置关系 u＞2f 2f＞v＞f 倒立 缩小 实像 照相机、摄像机 - 物像异侧 u=2f v=2f 倒立 等大 实像 精确测焦仪 成像大小的分界点 物像异侧 2f＞u＞f v＞2f 倒立 放大 实像 幻灯机、电影、投影仪 - 物像异侧 u=f - - - 不成像 强光聚焦手电筒 成像虚实的分界点 - f＞u v＞u 正立 放大 虚像 放大镜 虚像在物体同侧 虚像在物体之后 物像同侧 2、凸透镜成像的动态变化 （1）实像的变化：当物距减小（‌物体向透镜靠近）‌，‌像距逐渐增大，‌同时像变大。‌这可以概括为一句简单易记的口诀：‌物近→像远、‌像变大；‌反之，‌物远→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之外（‌物距大于焦距）‌，‌在凸透镜另一侧成倒立的实像，‌实像有缩小、‌等大、‌放大三种，‌物距越小，‌像距越大，‌实像越大。‌ （2）虚像的变化：当物距增大（‌物体远离透镜）‌，‌像距也逐渐增大，‌同时像逐渐变大。‌这同样可以用一句简单易记的口诀概括：‌物远→像远、‌像变大；‌反之，‌物近→像近、‌像变小。‌物体放在焦点之内（‌物距小于焦距）‌，‌在凸透镜同一侧成正立放大的虚像，‌物距越小，‌像距越小，‌虚像越小。 ◇考点07 眼睛和眼镜与制作望远镜 1、眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。 2、近视眼及其矫正：近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。 3、远视眼及其矫正：远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。 4、望远镜：望远镜也是由两组凸透镜（目镜和物镜）组成，它的结构特点是物镜的焦距长而目镜的焦距短。 （1）望远镜的成像原理是：物镜的作用类似一个照相机，形成了一个倒立的、缩小的实像。目镜起了放大镜的作用，目镜把经过物镜的倒立、缩小的实像放大成了一个正立的、放大的虚像。 （2）望远镜对视角的放大：用望远镜观察物体时，望远镜所成的像离我们的眼睛很近，增大了视角，因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。 5、设计简易望远镜 （1）确定望远镜的放大倍率：自制的望远镜可以采用单片的凸透镜作为目镜和物镜。为了让成像质量好一些，其放大倍率不宜过大，取放大倍率为2~3倍即可。 （2）选择物镜和目镜：望远镜的物镜和目镜可以选择老人阅读用放大镜的镜片，也可以使用老花镜的镜片，还可以直接购买凸透镜。利用本章所学知识测量凸透镜的焦距，并根据放大倍数的要求，选择适当焦距的凸透镜分别作为物镜和目镜。 （3）设计镜筒：在用望远镜对不同远近的物体进行观察时，需要调节两块凸透镜间的距离。如图所示，镜筒可以设计成两段，让物镜的镜筒较目镜的镜筒粗一些，这样套在一起，便于在使用时调节。观察最远处的物体时，两块凸透镜间的距离约等于两块凸透镜的焦距之和；观察较近处的物体时，两块凸透镜间的距离要稍大一些。 ◇题型01 光的直线传播 典｜例｜精｜析 典例1（2026·广西钦州·一模）如图是我国古代的一种计时工具——日晷，人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于光的（    ） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 【答案】A 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，当光照射到不透明的直杆上时，在直杆后面光不能到达的区域便形成了影子，所以影子的形成是由于光的直线传播。 故选A。 典例2（2025·甘肃陇南·二模）在射击比赛中，运动员在射击瞄准时是利用了光的______原理。枪声是通过______传到现场观众耳朵里的。 【答案】 直线传播 空气 【解析】【小题1】[1][2]射击瞄准时，三点一线，应用的物理原理是光的直线传播；人周围充满空气，枪声是通过空气传到现场观众耳朵里的。 典例3（2025·湖北·一模）“墙上的立体纸蝴蝶随灯光翻飞，光的摇曳赋予了它们新的生命。”如图甲，是最近网上流行的光影蝴蝶，将蝴蝶的轮廓画出、剪下，再将轮廓剪成两半，立于墙上。打开灯光，蝴蝶的影子便与立着的纸蝴蝶构成了完整的蝴蝶。改变光源的位置，影子的位置也随之改变，看起来好像蝴蝶随灯光起舞一样。某时刻，蝴蝶A和B（用标杆表示）及它们的影子A'和B'如图乙所示，请在乙图中通过作图找到光源的位置P。 【答案】 【详解】根据光的直线传播原理，光源发出的光沿直线传播，照射到物体上形成影子。所以，连接A与A′并反向延长，连接B与B′并反向延长，两条延长线的交点就是光源的位置P，如图所示： 方｜法｜提｜练 1、光在同种均匀介质中沿直线传播，这是影子、小孔成像等现象形成的根本原因。 2、常见实例有影子形成、小孔成像、日食月食、激光准直、站队看齐等。 3、光沿直线传播的前提是介质均匀且透明，介质不均匀时会发生偏折。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·辽宁盘锦·二模）盘锦森林公园是天然的森林大氧吧，夏天树林中地面上会出现小光斑，如图所示，与此现象原理相同的是（    ） A．小孔成像 B．湖中“倒影” C．雨后彩虹 D．海市蜃楼 【答案】A 【详解】 题目中“树林中地面上的小光斑”是太阳通过树叶间的缝隙形成的像，原理是光的直线传播。   A．小孔成像的原理是光的直线传播，与题目现象原理相同，故A符合题意； B．湖中“倒影”是光的反射形成的平面镜成像，原理不同，故B不符合题意； C．雨后彩虹是光的色散（折射）现象，原理不同，故C不符合题意； D．海市蜃楼是光的折射（光在不均匀介质中传播）形成的，原理不同，故D不符合题意。   故选A。 变式2（2025·贵州黔东南·一模）“皮影戏”是一种用兽皮或纸板做成人物角色来表演故事的民间戏剧形式。当用灯光照射角色时，屏幕上便会出现影子，如图所示。“皮影戏”的形成原理是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 【答案】D 【详解】影子的形成是由于光线被不透明物体阻挡，在物体后方形成暗区，这是光沿直线传播的结果，故“皮影戏”的形成原理是光的直线传播，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 变式3（2025·河南鹤壁·一模）一些成语蕴含了生活中的物理知识，“震耳欲聋”是在形容声音的______很大，“立竿见影”是光的______形成的，“刻舟求剑”中若做出水底的剑是运动的判断，则选取的参照物应该是______。 【答案】 响度 直线传播 船 【详解】[1]“震耳欲聋”形容声音很大，而声音的大小指的是响度，所以这里是形容声音的响度很大。 [2]“立竿见影”是因为光沿直线传播，杆子挡住了光，在杆子后面形成影子，所以是光的直线传播形成的。 [3]“刻舟求剑”中，水底的剑相对于船的位置发生了变化，所以若判断水底的剑是运动的，选取的参照物应该是船。 变式4（2025·江苏镇江·一模）根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。 【答案】 【详解】根据光的直线传播原理可知，光源S发出的一束光和小明的头顶的连线与地面相交于一点，这点到小明的距离就是影长。如图所示 ◇题型02 探究光反射时的规律 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南娄底·三模）在探究光的反射定律实验中，实验装置如图，下列说法正确的是（　　） A．纸板ENF必须垂直镜面M B．纸板NOF向前折或向后折，都不能看到入射光 C．多次改变入射角大小进行探究是为了减少误差 D．本实验不遵循光路可逆 【答案】A 【详解】A．把纸板ENF竖直地立在平面镜上，法线在纸板所在的平面内，入射光线、法线都在此平面内，才能够探究三线共面问题，故A正确； B．由于入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，所以把纸板NOF向前折或向后折，观察不到反射光线，能够看到入射光线，故B错误； C．改变入射光线的方向后，入射角也随着改变，通过观察反射光线即反射角的变化，多次实验的目的是使实验结论具有普遍性，故C错误； D．光的反射现象中光路是可逆的，故D错误。 故选A。 典例2（2025·陕西西安·三模）清晨，小明被对面玻璃幕墙反射的阳光照醒。他想知道光的反射遵循什么规律，进行了如下探究。 (1)如图-1所示，把画有量角器的纸板竖直地立在水平放置的平面镜上，使一束光贴着纸板EON沿60°射到O点，观察到反射光在NOF面上也沿60°射出。改变入射光的角度，又做了几次实验，记录数据如表所示。发现反射光和入射光分别在ON两侧，且反射光和入射光与ON的夹角________。 入射光与ON的夹角 60° 45° 30° 20° 反射光与ON的夹角 60° 45° 30° 20° (2)使一束光贴着纸板FON沿60°射到O点，看到反射光出现在NOE面上，且也沿60°射出，说明________。将NOF面沿ON向后翻折，如图-2所示，发现在纸板NOE上看不到反射光了，说明________。 (3)小明利用探究结果做了一个简易水位自动识别仪，如图-3所示。保持入射光的方向不变，当反射光的光斑从B点向左移动到点时，说明水面________（选填“上升”或“下降”）了。 【答案】(1)相等 (2) 在反射现象中光路可逆 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (3)上升 【详解】（1）由表格数据可知，反射光与法线的夹角始终等于入射光与法线的夹角，符合光的反射定律，即反射角等于入射角。 （2）[1]光贴着纸板FON沿60°射到O点，看到反射光出现在NOE面上，与原路径完全相反，说明光发生反射时光路是可逆的。 [2]由题意可知，沿ON把纸板NOF向后折，看不到反射光，而纸板NOF和纸板NOE在同一平面时，能看到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）当液面上升时，入射光方向不变，入射点向左移动，反射光线与原反射光线平行，光斑会向左移动，所以当反射光的光斑从点向左移动到点时，说明液面在上升。 方｜法｜提｜练 1、反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧。 2、反射角始终等于入射角，且反射角随入射角的增大而增大、减小而减小。 3、在光的反射现象中，光路是可逆的，无论镜面反射还是漫反射都遵循此规律。 变｜式｜巩｜固 变式1探究“光的反射定律”，如图所示平面镜放在水平桌面，将白色硬纸板竖直放置在平面镜上（硬纸板可沿ON前后弯折）。将一束激光沿方向入射，在右边纸板上发现反射光线，测量此时入射光线与平面镜夹角为，下列说法中正确的是（　　） A．此时反射角为 B．若光沿着射入，则会沿着射出 C．将有反射光束的半个纸板向后弯折一定角度，观察到光屏上还有反射光束 D．多次改变入射角大小目的是为了减少误差 【答案】B 【详解】A．入射光线与平面镜夹角为，入射角为 光的反射现象中，反射角等于入射角，则此时反射角为，故A错误； B．光沿着入射，沿着反射，光的反射现象中，光路是可逆的，若光沿着入射，则会沿着射出，故B正确； C．由于光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将有反射光束的半个纸板向后弯折一定角度，反射光线与入射光线、法线仍在同一平面内，没有随着向后折的纸板移动，因此观察不到光屏上有反射光束，故C错误； D．多次改变入射角大小，可总结出反射现象中，反射角与入射角相等的规律，因此多次改变入射角大小的目的是得到普遍规律，避免偶然性，故D错误。 故选B。 变式2（2026·贵州黔东南·一模）如图所示，在探究“光的反射定律”的实验中，将平面镜置于水平桌面上，把一个可沿ON折转的光屏垂直置于平面镜上。 (1)为了能在光屏上清晰地显示出光的传播路径，光屏表面应______（选填：“光滑”或“粗糙”）些； (2)一束激光与平面镜成40°角入射到O点时，入射角的大小为______，此时只在光屏上观察到入射光线，并未观察到反射光线，为了能观察到反射光线，可尝试的操作是：______； (3)在某次实验中，用刻度尺测量反射光线和入射光线上等高的两点到法线的水平距离，发现两段距离相等，多次在竖直方向上移动刻度尺，重复上述测量，发现两段距离总是相等的，于是利用数学知识得出“反射角等于入射角”的结论，你认为这样得出结论______（选填：“合理”或“不合理”），理由是：______。 【答案】(1)粗糙 (2) 50° 以法线为轴将光屏向前或向后折转 (3) 不合理 多次在竖直方向上移动刻度尺重复上述测量，没有改变入射光线的方向，结论不具有普遍性 【详解】（1）光屏上清晰地显示出光的传播路径说明光在光屏上发生了漫反射，漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。所以光屏表面应粗糙。 （2）[1]光的反射现象中反射角等于入射角，入射角为入射光线与法线的夹角，则反射角为 [2]光的反射光线、入射光线和法线在同一平面内，只在光屏上观察到入射光线并未观察到反射光线，说明三线未共面；为了能观察到反射光线，应将光屏沿法线方向向前或向后折转，再次观察光屏上是否还能看到反射光。 （3）探究光的反射定律时，要多次改变入射角，测量入射角和反射角，比较反射角和入射角的关系；而多次在竖直方向上移动刻度尺重复上述测量，没有改变入射光线的方向，也就没有改变入射角的大小，所以这一做法不合理。 变式3（2026·江苏无锡·一模）如图甲所示，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。 (1)实验应选用表面______（选填“光滑”或“粗糙”）的白板；将入射光贴着白板入射到平面镜上，在白板上没有出现反射光，其原因是______； (2)改变入射光方向，使入射光绕入射点旋转，逐渐远离法线，此过程中反射角______（选填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)如图乙所示，将一束激光射向透明玻璃罩中心处的平面镜。向罩内注入______，入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。若在反射光一侧观察，当______时，可以判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。观察仔细的同学发现实验中一束入射光经过平面镜反射后出现三条相互平行的反射光1、2、3，出现该现象的可能原因是______； (4)如图丙所示，小明在暗室里继续使用平面镜开展探究活动，他将小平面镜放在较大的白纸上，用手电筒照射白纸和镜面，避开平面镜反射光的方向观察，发现______（选填“白纸”或“平面镜”）显得更亮。 【答案】(1) 粗糙 白板与镜面不垂直 (2)变大 (3) 烟雾 反射光线与入射光线重合 平面镜有一定厚度 (4)白纸 【详解】（1）[1]为了在各个方向都能看到光路，白板表面是粗糙的，可以使光线在白板表面发生漫反射，将光线反射到各个方向。 [2]反射光线、入射光线在同一平面上，入射光线贴着白板入射到平面镜，在白板上没有出现反射光线，其原因可能是白板与镜面不垂直，反射光线不在白纸板上。 （2）入射光线绕入射点旋转，逐渐远离法线，入射角变大，由反射角等于入射角得，反射角变大。 （3）[1]为了显示光路，可以在透明玻璃罩内注入烟雾。 [2]若在反射光线一侧观察，当两束光看起来重合时，说明此时反射光线、入射光线重合，可以判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [3]若平面镜有一定厚度，入射光会在前表面和后表面分别发生反射，同时玻璃内部的多次反射也会产生额外的平行反射光，因此出现三条平行反射光。 （4）白纸表面粗糙，发生漫反射，反射光会向各个方向散射，因此避开镜面反射方向时，白纸更亮；平面镜发生镜面反射，反射光集中在特定方向，其他方向几乎没有反射光，因此看起来较暗。 ◇题型03 光的反射定律的应用 典｜例｜精｜析 典例1雨后的南京渡江胜利纪念馆主广场上矗立着的“千帆竞渡”群雕格外的醒目。如图所示，以下能正确反映人看见群雕上M点在地砖水面上倒影的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】人看见雕塑上M点在地面水面上的倒影，是因为M点发出的光经水面反射后进入人眼（水面相当于平面镜，倒影是光的反射形成的虚像）。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 典例2（2025·安徽安庆·三模）如图所示，一束入射光与液面的夹角保持45°不变，经液面反射后在光屏上形成亮点，当液面下降时光斑会由向移动，若与之间的距离为1m，则液面下降的高度为______cm。 【答案】50 【详解】由于入射光线是不变的，且光在水面上发生的是镜面反射，所以当水面发生变化时，反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如图所示，反射到光屏上的光点从移向，说明该液面是下降的； 根据平行四边形的知识可知 由于入射光线与液面的夹角始终为45°，则，所以 可知为等腰直角三角形，过作AB的垂线，则由几何知识可得 即液面下降的高度为50cm。 方｜法｜提｜练 1、利用反射角等于入射角可计算光线的偏折角度、镜面转动角度等相关问题。 2、镜面反射光线集中、亮度高，漫反射光线射向各个方向，能让我们从不同角度看到物体。 3、日常生活中的平面镜成像、潜望镜、反光板等都是光反射定律的实际应用。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽合肥·一模）如图所示，若要使图中墙壁上的目标被反射光照亮，在激光笔位置保持不变的情况下，可以将平面镜（    ） A．水平向右移适当距离 B．水平向左移适当距离 C．竖直向下移适当距离 D．竖直向上移适当距离 【答案】D 【详解】AB．将平面镜水平向右移或者水平向左移适当距离，反射面不变，反射点不变，入射光线不变，反射光线也不会改变，不能射中目标，故AB不符合题意； C．将平面镜竖直向下移适当距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，不能射中目标，故C不符合题意； D．将平面镜竖直向上移适当距离，则入射光线方向不变，入射点向右边移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，能射中目标，故D符合题意。 故选D。 变式2（2025·北京大兴·二模）如图所示为甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，电站使用了超过1.2万面定日镜，当太阳位置发生变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度，将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端，从而达到聚热的效果。如图所示为熔盐塔式光热电站工作的示意图，某时刻有两束太阳光L1、L2（可视为平行光）分别射到两个平面镜P1、P2上，经平面反射后两束反射光会聚在塔顶端的M点，下列说法正确的是（　　） A．L1和L2的入射角相等 B．L1和L2的反射角相等 C．L1的入射角比L2的大 D．L2的反射角比L1的大 【答案】C 【详解】从图可知，入射光线L1与其对应的反射光线组成的夹角比入射光线L2与其对应的反射光线组成的夹角大， 即L1的入射角与L1的反射角之和比L2的入射角与L2的反射角之和大，因为反射现象中反射角等于入射角，所以L1的入射角等于L1的反射角，L2的入射角等于L2的反射角，L1的入射角大于L2的入射角，L1的反射角大于L2的反射角，故ABD错误，C正确。 故选C。 变式3（2025·安徽滁州·三模）如图所示，平面镜和白色纸板垂直放置，用蓝色激光笔紧贴白色纸板将光斜射到水平面上的平面镜O点，在白色纸板上看到的反射光线应是在______（选填“①”“②”或“③”）位置。 【答案】② 【详解】光在发生反射现象时，反射光线、入射光线分居在法线两侧，且反射角等于入射角，故在白色纸板上看到的反射光线应是在②位置。 ◇题型04 探究平面镜成像的特点 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川成都·模拟预测）小李同学在“探究平面镜成像特点”时，选取两段相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像重合，如图所示，以下说法错误的是（　　） A．平面镜成像过程中，遵循光的反射定律 B．为了使像更清晰，应较暗的环境中进行 C．在B处换一光屏，能承接到蜡烛A较暗的像 D．将蜡烛向玻璃板靠近，所成的像大小不变 【答案】C 【详解】A．镜面反射、漫反射都遵循光的反射定律，则平面镜成像遵循光的反射定律，故A正确，不符合题意； B．点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰，为了使像更清晰，应在较暗的环境中进行，故B正确，不符合题意； C．实像可以用光屏承接，虚像不能。因为平面镜成虚像，所以在B处换一光屏，不能承接到蜡烛A的像，故C错误，符合题意； D．平面镜成像大小跟物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小不会变化，故D正确，不符合题意。 故选C。 典例2（2026·安徽芜湖·一模）如图甲所示，这是小强所在实验小组探究“平面镜成像特点”的实验情景。 （1）该小组同学选用薄玻璃板替代平面镜进行实验研究，他们取两根相同的蜡烛并在周围光线稍微暗些的环境中按照图甲开展实验； （2）为了判断平面镜成像的性质，小强同学移开蜡烛B，在原蜡烛B的位置放一张白纸做屏幕，此时在蜡烛B这一侧观察时，白纸上没有蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是________（选填“实”或“虚”）像； （3）小强实验小组实验时在玻璃板下方放置了一把刻度尺，根据物像位置进行测距便立即总结得出像和物到镜面的距离关系，请你对他们的实验作出评价：__________； （4）课后该实验小组在老师的指导下设计了如图乙所示的水位测量仪的示意图，A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成一定夹角且方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑；若光斑B向右移动，则说明水位________（选填“上升”或“下降”）。 【答案】 虚 根据一次实验数据，总结得出的规律不具有普遍性 下降 【解析】【小题1】[1]实像可以在光屏上承接，而虚像不能。白纸上没有蜡烛A的像，说明平面镜成的像是虚像。 [2]只进行一次测量就总结规律是不科学的，因为一次实验结果具有偶然性，无法得出普遍规律；实验中应多次改变蜡烛到镜面的距离，重复实验，寻找普遍规律。 [3]激光入射方向不变，水面上升或下降时入射角大小不变，则反射角的大小也不变。当水位下降时，入射点会向右移动，反射光线也会随之右移，最终导致光屏上的光斑B向右移动。 方｜法｜提｜练 1、平面镜所成的像为正立、等大的虚像，像与物体到镜面的距离相等。 2、像与物体的连线与镜面垂直，即像和物体关于镜面对称。 3、实验中用玻璃板代替平面镜，目的是既能成像又能透光，便于确定像的位置。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东滨州·一模）小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中，下列说法正确的是（　　） A．为了便于观察，该实验最好在较亮的环境中进行 B．蜡烛 A 的像是由于光的折射形成的 C．蜡烛 A 向玻璃板靠近，它的像变大 D．选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 【答案】D 【详解】A．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，成像更清晰，故A错误； B． 蜡烛A的像是由于光的反射形成的，故B错误； C． 平面镜成像时，像与物的大小相等。蜡烛A向玻璃板靠近，它的像大小不变，故C错误； D． 选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系，用后面的蜡烛B替代前面的蜡烛A和A的像进行比较，采用了等效替代法，故D正确。 故选D。 变式2（2025·甘肃武威·三模）如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中，应采用较_________的玻璃板代替平面镜。若蜡烛与玻璃板相距5cm，则蜡烛的像与平面镜相距___________cm。换用更大块的玻璃板，蜡烛的像大小__________。 【答案】 薄 5 不变 【详解】[1]因为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，影响更小。 [2]根据平面镜成像特点知道，物像到平面镜的距离相等。所以，当蜡烛与玻璃板的距离为5cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是5cm。 [3]根据物像大小相等知道，当换用更大块的玻璃板时，像的大小不变。 变式3（2026·山西晋城·一模）小明利用如图甲所示装置探究平面镜成像的特点，使用的器材主要有：薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺和光屏等。 (1)实验前应将薄玻璃板______放置在水平白纸上，并作标记； (2)如图甲所示，实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，用另一支完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动，直到______时，蜡烛B刚好代替了蜡烛A的像；移去未点燃的蜡烛B，在其位置上放置一光屏，直接观察光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像； (3)图乙中，将薄玻璃板倾斜，蜡烛的像将______（选填“仍然”或“不能”）与蜡烛关于镜面对称。 【答案】(1)垂直 (2) 蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 不能 (3)仍然 【详解】（1）为使得像成在桌面上，实验前应将薄玻璃板垂直放置在水平白纸上，并作标记。 （2）[1]实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，用另一支完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，蜡烛B刚好代替了蜡烛A的像，这运用了等效替代法，此时蜡烛B的位置即为像的位置。 [2]平面镜成的是虚像，所以移去未点燃的蜡烛B，在其位置上放置一光屏，直接观察光屏，光屏上不能看到蜡烛A的像。 （3）根据平面镜成像特点可知，像与物始终关于平面镜对称。 变式4（2026·陕西西安·二模）在“探究平面镜成像特点”实验中，如图甲所示，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可看到它在玻璃板内的像，再拿另一支相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后。 实验次数 蜡烛A到玻璃板的距离/cm 蜡烛B到玻璃板的距离/cm 1 5.00 5.00 2 6.25 6.25 3 8.05 8.05 (1)多次改变蜡烛A的位置，在玻璃板后移动蜡烛B，使蜡烛B能与蜡烛A的像__________，此时用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离，数据记录如上表所示，分析表中数据可得出结论：像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离__________； (2)实验中若用物理课本挡在玻璃板的后面，__________（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像； (3)如图乙所示，蜡烛A在玻璃板中成像的位置如图②，其原因可能是_________； (4)如果仅将图甲的玻璃板水平向右移动，可以观察到像相对于蜡烛A________（选填“向右移动”“向左移动”或“不移动”），像的大小__________（选填“变大”“不变”或“变小”）； (5)请对该实验表格中的数据进行评价：_________。 【答案】(1) 完全重合 相等 (2)能 (3)玻璃板没有与水平桌面垂直放置 (4) 不移动 不变 (5)由于实验和测量都有误差，每次实验两个距离不可能完全相等 【详解】（1）[1]移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，以此确定像的位置。 [2]分析数据可知：像到平面镜与物体到平面镜的距离相等。 （2） 平面镜成像是光的反射形成的，像由反射光线的反向延长线会聚而成，与玻璃板后方的物体无关，因此能看到蜡烛A的像。 （3）图乙中像的位置偏离，可能是玻璃板没有与水平桌面垂直放置，导致像的位置偏高或偏低。 （4）[1]平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。玻璃板水平向右移动，蜡烛A的位置不变，像的位置也不变，故像相对于蜡烛A不移动。 [2]根据平面镜成像的特点，平面镜成的像与物体大小相等，故像的大小不变。 （5）由于玻璃板具有一定厚度，且实验和测量都有误差，每次实验两个距离不可能完全相等，故实验数据不真实。 ◇题型05 光的反射及平面镜成像的作图 典｜例｜精｜析 典例1（2025·新疆昌吉·模拟预测）画出图中入射光线对应的反射光线（入射角为30度） 【答案】 【详解】在反射现象中，反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角，据此作图。 典例2（2025·广东广州·模拟预测）如图甲，一条光线垂直界面AC射入玻璃砖后，在界面AB上只发生反射，最后会从界面BC射出，请将光路补充完整。如果将两块这种玻璃砖放入图乙所示的套筒中，可以组装成一个潜望镜，请在图乙中的适当位置准确绘制这两块玻璃砖，并完成入射光线经两块玻璃砖反射的光路图。    【答案】 【详解】光线由空气垂直射入玻璃砖时，传播方向不改变，此光线射向AB界面时，发生了全反射，据光的反射定律，作AB的垂线，即法线。因为玻璃砖是一个底角为45°的等腰直角三角形，AB为斜边，那么垂直于腰AC入射的光线与AB的夹角为45°。所以射向AB的光线的入射角为45°。在光的反射现象中，反射角等于入射角，作出反射光线，反射角为45°。此反射光线与AB的夹角也为45°，所以是垂直射向BC，则此反射光线由玻璃砖射出时，传播方向不改变。如图所示： 将两块如图甲所示的玻璃砖放在套筒上下拐角处，让两块玻璃砖的AB界面保持平行，使光线垂直于AC界面射入，然后经AB界面反射后垂直于BC界面射出。这样从左侧水平进入的光经过两次反射后水平向右射出，如图所示： 方｜法｜提｜练 1、先过入射点作垂直于反射面的法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线。 2、平面镜成像作图采用对称法，作出物体关于镜面的对称点并用虚线连接成虚像。 3、作图时法线、虚像、辅助线均用虚线，实际光线用实线并标上箭头表示传播方向。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南许昌·一模）汽车司机夜间行车时，总要关闭驾驶室内的灯光，主要是防止驾驶室内的物体通过前挡风玻璃成像，干扰司机视线。请在图中画出车内仪表台上装饰物S，经前挡风玻璃MN反射后进入人眼的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的特点，作出装饰物S关于前挡风玻璃的对称点（即像点）。连接像点与人眼，与前挡风玻璃MN的交点O即为反射点。点O到人眼的直线即为反射光线，SO即为入射光线。据此作图。 变式2（2026·河南商丘·一模）李清照在《如梦令》中写有“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”。若一只鸥鹭位于如图所示的平静水面上方的S点，船上李清照的眼睛A看到了鸥鹭在水中的“倒影”S'。请在图中确定鸥鹭像的位置S'并完成光线进入人眼A点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】作出S点关于平面镜的对称点S'点，连接AS'，与镜面的交点为入射点，再连接入射点和S点为入射光线，入射点和A点为反射光线，据此作图。 ◇题型06 光的折射现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·山东济南·一模）2026年的元宵节，莱芜上空可见完整月全食过程，彼时月亮逐渐进入地球的影子里，变暗变红。下列光学现象与其成因相同的是（　　） A．海市蜃楼现象 B．水晶球里倒立的景象 C．树荫下的光斑 D．湖面上拱形桥的倒影 【答案】C 【详解】月全食是由于光沿直线传播，地球挡住了太阳射向月球的光，使得月球进入地球的影子区域，从而在地球上看不到月球原本的样子，这是典型的光沿直线传播现象。 A．海市蜃楼现象是由于光的折射和全反射形成的。当光线在不同密度的空气层中传播时，会发生折射，从而使我们看到物体的虚像，其成因与月全食不同，故A不符合题意； B．水晶球里倒立的景象是光通过水晶球时发生折射形成的，与月全食成因不同，故B不符合题意； C．树荫下的光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，是由于光沿直线传播形成的，与月全食的成因相同，故C符合题意； D．湖面上拱形桥的倒影是光的反射现象，平静的湖面相当于平面镜，拱形桥在湖面中形成的倒影是它的虚像，与月全食成因不同，故D不符合题意。 故选C。 典例2（2026·安徽合肥·一模）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，保持入射点O不动，在竖直平面内顺时针缓慢旋转，入射光线从AO至图中虚线DO位置过程中，OC将_______ （选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”）。 【答案】顺时针转动 【详解】首先明确：水面为水平界面，过O点垂直水面的竖直直线是法线，OC是水中的折射光线。当入射光线绕O点顺时针从AO转到DO的过程中，入射光线逐渐靠近法线，因此入射角（入射光线与法线的夹角）逐渐减小。根据光的折射规律：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的减小而减小，因此折射光线也会逐渐向法线靠拢。相对于原来的OC位置，向法线（竖直向下）靠拢的过程就是顺时针转动。 方｜法｜提｜练 1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫光的折射。 2、常见折射现象有池水看起来变浅、水中筷子向上弯折、海市蜃楼、彩虹等。 3、光垂直界面入射时传播方向不变，只有斜射时才会出现明显的折射偏折。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南许昌·一模）如图，我们看水中的鱼时，看到的鱼的位置总比鱼的实际位置要浅些，能解释这一现象的光路是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的是变浅的鱼的虚像。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 变式2（2026·江苏南通·一模）如图在池底的中央安装一只射灯．池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑。现往池内注水，水面升至a位置时，亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，亮斑的位置在Q点，则（　　） A．P点在S点的下方，Q点在S点的上方 B．P点在S点的上方，Q点在S点 C．P点在S点的上方，Q点在S点的上方 D．P点在S点的下方，Q点在S点 【答案】D 【分析】本题围绕光的直线传播与折射规律，分析水面变化时光线传播路径的改变，进而判断池壁上亮斑的实际位置。 【详解】池内无水时，光沿直线传播，在池壁S点形成亮斑。水面升至a位置时，光线从射灯发出后，在水中沿直线传播至水面，再斜射入空气。根据光的折射规律，光从水斜射入空气时，折射角大于入射角，折射光线远离法线向下偏折。因此，光线照射到池壁的亮斑P位于S点的下方；水面升至b位置时，水面没过S点后，光线在同种介质水中沿直线传播，直接照射到池壁的S点，因此亮斑的实际位置Q与S点重合。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 变式3（2026·宁夏·一模）如图所示，光在水和空气的界面CD同时发生反射和折射，入射角为___________度，折射角为___________度，界面CD上面的介质是___________，界面CD下面的介质是___________。 【答案】 30 42 空气 水 【详解】[1]为了便于说明，在图上标出几个字母。如图CD是界面，∠AOC=60°，则∠BOD=60°，所以入射角为 [2]∠COE=48°，则折射角为 [3][4]光在空气和透明介质中传播，发生折射时，“总是空气中的角大”。图中折射角大于入射角，所以CD的上边是空气，下边是水。 ◇题型07 探究光折射时的特点 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河北沧州·模拟预测）根据图甲和乙所示的实验回答下列问题。 (1)用图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”，用玻璃板代替平面镜的目的是________；把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，在像的位置放一个光屏，光屏上________承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是________像。 (2)如图乙所示，将一束激光射到P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将向________（选填“左”或“右”）移动，在此过程中，折射角________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 便于确定像的位置 不能 虚 (2) 左 不变 【详解】（1）[1]用玻璃板代替平面镜的目的是：便于确定像的位置（玻璃板透明，能同时看到蜡烛A的像和后面的蜡烛B，方便调整蜡烛B的位置与像重合）。 [2][3]在像的位置放光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是虚像（虚像不能用光屏承接）。 （2）[1]向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将左移动（光从空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，所以光斑向左移动）。 [2]在此过程中，折射角不变（因为入射光线的方向不变，入射角不变，根据光的折射规律，折射角也不变）。 方｜法｜提｜练 1、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线与入射光线分居法线两侧。 2、光从空气斜射入水或玻璃等介质时，折射角小于入射角，光线向法线偏折。 3、光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角，且折射角随入射角增大而增大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽·三模）学习光学时，小明用如图所示实验装置探究“光的折射规律”，表中是他测出的实验数据。 次数 1 2 3 4 5 ... 入射角i 0° 15° 30° 45° 60° ... 折射角r 0° 9.9° 19.5° 28.1° 35.3° ... 根据实验现象和表中数据，他得出了如下结论： (1)当光从空气垂直射到玻璃上时，光的传播方向__________； (2)由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角__________28.1°（选填“等于”、“小于”或“大于”）。 【答案】(1)不变 (2)大于 【详解】（1）当光从空气垂直射到玻璃上时，入射角为0°，此时折射角也为0°，即光的传播方向不变。 （2）由表格中的数据，入射角增大时，折射角也增大，当入射角为45°时，折射角为28.1°，当入射角增大为55°时，折射角也应增大，即大于28.1°。 变式2（2025·安徽合肥·三模）“探究光的反射定律和光的折射规律”的实验装置如图所示。请你完成下列问题： (1)如图甲所示，保持激光笔射出的入射光紧贴着光屏射向水面，若将圆形可折转光屏的右侧半个光屏以直径NOM为轴向后旋转一个角度，则正对纸面观察，在光屏上______（选填代表正确答案的字母）； A．只能看到反射光路 B．反射光路和折射光路均看不到 C．只能看到折射光路 D．同时看到反射光路和折射光路 (2)如图乙所示，将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，光发生了反射与折射，根据光的反射定律和光的折射规律可知图乙中折射光线与分界面的夹角为______。（填写夹角的度数） 【答案】(1)B (2)60° 【详解】（1）光从空气斜射入水或其它介质时，反射光线、折射光线与入射光线、法线在同一平面内，若将光屏绕直径NOM向后折转，反射光线与光屏不在同一平面内，折射光线与光屏也不在同一平面内，则在光屏上反射光线和折射光线均看不到，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）图乙中将一束光从一种介质斜射入另一种介质中，光发生了反射与折射，根据光的反射定律和光的折射规律知道，图乙中AB为分界面，折射光线与分界面的夹角为 ◇题型08 光折射的光路图 典｜例｜精｜析 典例1（2025·安徽六安·三模）如图所示，一束光从玻璃斜射入空气中，在玻璃与空气的交界面上发生反射和折射，请在图中画出对应的反射光线和折射光线的大致位置。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】过入射点垂直于交界面作出法线，根据反射角等于入射角，在法线的左侧玻璃中画出反射光线；由于光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，在法线的左侧空气中画出折射光线的大致位置即可。据此作图。 方｜法｜提｜练 1、先画法线，光从空气斜射入水或玻璃时，折射光线向法线方向偏折。 2、光从水或玻璃斜射入空气时，折射光线向界面方向偏折，远离法线。 3、垂直界面入射时，光线沿直线传播，不发生偏折，直接穿过两种介质分界面。 变｜式｜巩｜固 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南·模拟预测）如图是航天员在问天实验舱中观察斑马鱼的情形。请你在图中画出航天员看到斑马鱼的光路图（S表示鱼的实际位置，S′表示鱼像的位置，不考虑容器壁对光的影响） 【答案】 【详解】人眼逆着折射光线看到水里的鱼的像，眼睛认为光是沿直线传播的，则连接眼睛与像点，可得折射光线，折射光线与界面的交点为入射点，连接S点与入射点可得入射光线，据此作图。 变式2（2025·湖北黄冈·模拟预测）如图甲所示，渔民叉到水中的鱼要有科学的方法。图乙中，S表示水中真实的鱼，请补全渔民在水面上A处看到鱼的像的光路图，并标出像的大致位置。 【答案】 【详解】根据“光从水中斜射入空气，折射光线远离法线，折射角大于入射角”，过左侧入射点画出法线、左侧入射光线的折射光线，把两条折射光线反向延长，相交于点，点就是鱼的像的大致位置。如图所示： ◇题型09 光的色散 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西西安·三模）用所学的物理知识解释生活中的现象是我们应该具备的学科素养。下面对生活中四种现象的阐述，正确的是（　　） A．电视机画面上的色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 B．利用超声波，可以测量地球到月球之间的距离 C．电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制 D．医院用紫外线灯消毒，人们会看到灯发出淡紫色的紫外线 【答案】C 【详解】A．电视机画面上的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故A错误； B．真空不能传声，月球表面是真空环境，所以超声波不能测量地球到月球之间的距离，故B错误； C．红外线是不可见光，不会干扰可见光环境，传播性较好，电视机遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制，故C正确； D．紫外线属于不可见光，医院用来消毒的紫外线灯发出的人们能看到的淡紫色光不是紫外线，故D错误。 故选C 。 典例2（2025·山东聊城·模拟预测）如图所示，一束白光通过三棱镜获得色散光带，将温度传感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧。该现象表明白光是______（选填“单”或“复”）色光，三棱镜对______光的偏折程度最大，计算机屏幕上显示的探头处的温度______（选填“上升”或“下降”）。 【答案】 复 紫 上升 【详解】[1]白光是由多种色光混合而成的，属于复色光，通过三棱镜会发生色散现象分解出不同色光。 [2]在可见光中，三棱镜对紫光的偏折程度最大，对红光的偏折程度最小。 [3]红光外侧是红外线，红外线具有热效应，会使温度传感器探头处的温度上升。 方｜法｜提｜练 1、太阳光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这一现象叫光的色散。 2、光的色散说明白光是由各种色光混合而成的复色光，不是单色光。 3、色光三原色为红、绿、蓝，物体的颜色由它反射或透过的色光决定。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·安徽六安·模拟预测）下列单色光中，属于三原色光之一的是（　　） A．黄光 B．橙光 C．紫光 D．蓝光 【答案】D 【详解】红、绿、蓝被称为色光的三原色，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 变式2（2025·江苏常州·二模）春天到了，淹城动物园的鲜花绽放，关于图中各种现象的解释正确的是（　　） A．甲图树荫下圆形的光斑是太阳的虚像 B．乙图孔雀身后的影子是光的折射形成 C．丙图雨后天空的彩虹是光的色散现象 D．丁图水中石头看着浅是因为光的反射 【答案】C 【详解】A．树荫下圆形的光斑是小孔成像现象，光沿直线传播的结果，是太阳的实像，故A错误； B．开屏的孔雀身后的影子是光的沿直线传播形成的，是光照射到不透光的地方形成的阴影区域，故B错误； C．彩虹是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故C正确； D．水里的石头比较浅，是石头反射出的光线从水里斜射入空气中，发生偏折，折射角大于入射角，逆着折射光线看到的像在物体的上方，故把石头看浅了，是光的折射现象，故D错误。 故选C。 变式3（2025·福建福州·模拟预测）如图所示，“雾炮”车喷出的水雾与空气中的粉尘颗粒物发生碰撞并吸附，可以抑制扬尘降低值；同时，利用水蒸发时需要___________热，可降低环境温度；迎着阳光，还看到绚烂的彩虹，这是光的___________现象。 【答案】 吸 色散 【详解】[1]水蒸发时，由液态变为气态，是汽化现象，汽化需要吸收热量，可降低环境温度。 [2]太阳光经过空气中的小水滴组成的三棱镜，分解成一条七色光带，这是光的色散现象。 ◇题型10 透镜的三条特殊光线的作图 典｜例｜精｜析 典例1（2026·安徽芜湖·一模）如图所示，S为一个发光点，请结合凸透镜成像画出图中从S点发出的一条光线的折射光线。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】画出两条特殊光线的折射光线：过光心的光线经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过焦点。两条折射光线的交点即为发光点S的像点。由于入射光线的折射光线过像点，连接图中入射光线与凸透镜的交点和像点，这条线就是该入射光线的折射光线。据此作图。 典例2（2025·甘肃陇南·三模）如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请分别画出它们对应的入射光线和折射光线。 【答案】 【详解】过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后，折射光线与凸透镜主光轴平行；过凸透镜光心的光线传播方向不变，据此作出对应的光线，如图所示： 方｜法｜提｜练 1、经过凸透镜光心的光线传播方向不改变，平行于主光轴的光线经折射后过焦点。 2、从凸透镜焦点发出的光线，经折射后平行于主光轴射出。 3、凹透镜中平行于主光轴的光线折射后，其反向延长线过同侧虚焦点。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南长沙·模拟预测）如图所示，画出入射光线经过凹透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】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过焦点，故如下图所示： 变式2（2025·安徽芜湖·模拟预测）有一光束入射到平面镜上，反射光线经过凸透镜的左焦点，如图所示，请在图中画出该光束的入射光线以及经凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】已知反射光线经过凸透镜的左焦点F，先确定平面镜的法线；根据光的反射定律，反射角等于入射角，作出入射光线，使入射光线与法线的夹角等于反射光线与法线的夹角。 根据凸透镜的光学性质，经过凸透镜焦点的光线，经折射后平行于主光轴。因此，这条经过左焦点F的反射光线，经凸透镜折射后，会沿平行于主光轴的方向射出。 如图所示： ◇题型11 生活中的透镜 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河南商丘·一模）如图，修表师傅可通过“寸镜”看清手表微小结构。“寸镜”内部有一个凸透镜，关于使用过程中的说法正确的是（　　） A．眼睛到凸透镜的距离应小于1倍焦距 B．手表到凸透镜的距离应大于1倍焦距 C．人眼睛看到的是一个倒立放大的实像 D．经凸透镜成的是一个正立放大的虚像 【答案】D 【详解】“寸镜”内部的凸透镜在该情境下起到放大镜的作用。人眼观察时，眼睛到凸透镜的距离没有小于1倍焦距的要求。根据凸透镜成像规律可知，此时手表到凸透镜的距离小于1倍焦距时，成正立、放大的虚像。 故选D。 典例2（2026·河南开封·模拟预测）2026年的春节档已经圆满收官！今年的票房大战可谓是“一超多强”，最终总票房达到了57.52亿元。《飞驰人生3》夺得断层冠军，成为我国电影的一张新名片。观影时，观众在不同位置都能看到银幕上的影像，是因为光在银幕上发生了______（选填“镜面”或“漫”）反射；放映机成的是倒立、______（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 【答案】 漫 放大 【详解】[1]漫反射的反射光线会向各个方向传播，能够让不同位置的观众都接收到反射光线，以此保证观众在不同位置都能看到银幕影像。 [2]放映机的镜头是凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距处于一倍焦距与二倍焦距之间时，会成倒立、放大的实像，这是放映机的成像原理。 方｜法｜提｜练 1、照相机和摄像机利用物距大于二倍焦距时成倒立、缩小实像的原理工作。 2、投影仪、幻灯机利用物距在一倍到二倍焦距之间成倒立、放大实像的原理工作。 3、放大镜利用物距小于一倍焦距时成正立、放大虚像的原理观察细小物体。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·河南新乡·三模）同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”，通过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离，将手机上的画面放大，投影到白墙上。则下列说法正确的是（    ） A．若要在墙上正常阅读手机内容，手机应正立放置 B．此时手机到凸透镜的距离可能为25cm C．要使墙上清晰的像变大，可减小手机与凸透镜间的距离 D．墙上画面是虚像，所以看起来没有手机画面亮 【答案】C 【详解】A．由于投影仪成倒立、放大的实像，所以若要在墙上正常阅读手机内容，手机应如图所示倒立放置，故A错误； B．投影仪成像规律是物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，所以手机到透镜的距离为一倍焦距和二倍焦距之间，即，故B错误； C．要使墙上的像变大，根据凸透镜成实像规律“物近像远，像变大”，所以需要减小手机到透镜间的距离，同时增大像距，故C正确； D．投影仪成倒立、放大的实像，因此墙上画面是实像，故D错误。 故选C。 变式2（2025·四川成都·模拟预测）“活力大运城，万千气象新”，成都市民在东安湖打卡遛弯，休闲娱乐。如图19所示，下列关于市民活动场景的描述正确的是（　　） A．小朋友们欢快地跑着跳着，乐此不疲地玩着互踩人影的游戏，其中影子是由于光的反射形成的 B．东安阁和它在湖中的“倒影”构成了一幅优美的画卷，东安阁的“倒影”是由于光的折射形成的 C．远方的摄影人士拍摄了这一幅幅人与自然的和谐画面，他的照相机镜头是利用光的折射成像的 D．晚上，市民们欣赏流光溢彩的灯会，这些五颜六色的灯光都可以由红、黄、蓝三种色光混合而成 【答案】C 【详解】A．影子是由于光的直线传播形成的，故A错误； B．东安阁在湖中的“倒影”是由于光的反射形成的，故B错误； C．照相机镜头是利用凸透镜成像，凸透镜成像原理是光的折射，故C正确； D．光的三原色是红、绿、蓝，五颜六色的灯光都可以由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D错误。 故选C。 变式3（2025·四川宜宾·模拟预测）“虚拟试衣镜”亮相南京国际软件产品博览会，该款“虚拟试衣镜”解决了购物者很难观察到试穿衣服时背面的情况，摄像头能够监视顾客的移动，并将衣服的背面展现给他们，如图所示。监视顾客移动的摄像头相当于一个________镜，所形成的像是________（选填“倒立”或“正立”）的实像。 【答案】 凸透 倒立 【详解】[1]监视顾客移动的摄像头成像原理是凸透镜成像原理，摄像头相当于一个凸透镜。 [2]监视顾客移动的摄像头成像原理是凸透镜成像原理，物距大于两倍焦距，成的是倒立的缩小实像。 ◇题型12 探究凸透镜成像的规律 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河北张家口·一模）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏移动到如图所示位置时，光屏上得到清晰的像（像未画出）。下列说法正确的是（　　） A．照相机是利用这一原理制成的 B．将凸透镜遮住一半，光屏上不能得到清晰完整的像 C．保持蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上会再次得到清晰的像 D．保持蜡烛和凸透镜位置不变，换一个焦距稍小的凸透镜，光屏向右移动会再次得到清晰的像 【答案】C 【详解】A．当蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置时，物距小于像距，光屏上成倒立、放大的实像，投影仪是根据这一原理制成的，故A错误； B．遮住凸透镜的一半，光线通过另一半凸透镜成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故B错误； C．根据光路的可逆性，保持蜡烛和光屏位置不变，只移动凸透镜，光屏上可再次得到清晰的像，故C正确； D．保持蜡烛和凸透镜位置不变，换一个焦距稍小的凸透镜，凸透镜对光的会聚能力变强，光屏向左移动会再次得到清晰的像，故D错误。 故选C。 典例2（2025·四川达州·模拟预测）在“探究平面镜成像特点”的实验中，小聪用透明玻璃板替代平面镜，目的是为了便于______；若物体以的速度向玻璃板靠近，则像相对于物体的速度为______。小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛位于如图所示位置时，恰能在光屏上得到等大的像，则该凸透镜焦距为______厘米。保持凸透镜位置不变，为了得到放大的像，可将蜡烛置于光具座上的______点（选填字母“A、B、C、D”）。 【答案】 确定像的位置 0.4 20.0 B、D 【详解】[1]在探究“平面镜成像的特点”实验中，使用透明的玻璃板，利用其透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。 [2]物体以的速度靠近平面镜时，像也以的速度靠近平面镜，像相对于物体的移动速度为。 [3]由题意可知，成等大的像时，物距等于像距，蜡烛到凸透镜的距离为时，光屏上呈现一个倒立等大的像，说明物与像都处于2倍焦距处，则，所以 [4]A点到凸透镜的距离为，大于，成倒立缩小的实像； B点到凸透镜的距离为，处于和之间，成倒立放大的实像； C点到凸透镜的距离为，等于，不成像； D点到凸透镜的距离为，小于，成正立放大的虚像； 所以当蜡烛置于图中B、D点处能成放大的像。 故填B、D。 方｜法｜提｜练 1、一倍焦距是实像和虚像的分界点，二倍焦距是放大和缩小实像的分界点。 2、当物距大于焦距时成倒立实像，物距小于焦距时成正立虚像，虚像不能用光屏承接。 3、实像均倒立且能呈现在光屏上，虚像均正立且只能用眼睛观察，无法用光屏承接。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·江西赣州·二模）在做“探究凸透镜成像的规律”的实验中，实验器材的位置如图所示，在光屏上恰好观察到烛焰清晰的像（图中未画出），则下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上得到倒立、等大的实像 B．照相机是利用此成像原理制成的 C．将蜡烛移动到标尺上的10cm处，要在光屏上得到的清晰像，光屏应该向右平移 D．蜡烛燃烧变短后像会向上移动，可将凸透镜向下调节，使像回到光屏中央。 【答案】D 【详解】A．由图可知，物距u小于像距v，根据凸透镜成像规律，此时光屏上得到的是倒立、放大的实像，而不是倒立、等大的实像，故A错误； B．照相机是利用物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小实像的原理制成的，如图成的是放大实像，故B错误； C．根据凸透镜成实像的情况下成像规律 满足“物远像近像变小”可知，将蜡烛移动到标尺上的10cm处，物距增大，像距变小。要在光屏上得到清晰的像，光屏应该向左平移，而不是向右平移，故C错误； D．蜡烛燃烧变短后，烛焰的位置向下移动，像会向上移动。根据通过光心的光线传播方向不变，将凸透镜向下调节，可使像回到光屏中央，故D正确。 故选D。 变式2（2026·广东佛山·一模）小明探究凸透镜成像的规律。 (1)实验前，将光源、凸透镜和光屏三者的中心调整在同一高度，目的是________。 (2)图中的光屏上呈现清晰的像，此像是________（选填“放大”或“缩小”）的，其成像原理与________相同（选填“投影仪”“照相机”或“放大镜”）。 (3)保持图中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座5.0cm刻度线处，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏________（选填“靠近”或“远离”）透镜，像的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (4)探究完凸透镜成像规律，小明在一个圆柱形玻璃杯中装入水，把一支笔放在玻璃杯的一侧，透过玻璃杯，可以看到这支笔，实验情形如图乙所示。图丙是装水前看到的情况，装水后把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动，则图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是________。（填序号） 【答案】(1)使像成在光屏中央 (2) 缩小 照相机 (3) 靠近 变小 (4)②①③ 【详解】（1）实验前调节烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上，目的是使像成在光屏中央，便于观察像的特点。 （2）[1][2]由图甲可知，此时物距大于像距，根据凸透镜的成像规律可知，此时物体通过凸透镜成倒立、缩小的实像，此成像原理应用于生活中的照相机。 （3）[1][2]保持甲图中凸透镜位置不动，将光源移动到光具座5.0cm刻度线处，根据物远像近像变小可知，为了在光屏上呈现清晰的像，应将光屏向靠近透镜方向移动，且像变小。 （4）装有水的玻璃杯相当于凸透镜，把笔由靠近玻璃杯的位置向远处缓慢移动过程中，物距范围先后经历了小于焦距；大于一倍焦距小于二倍焦距；大于二倍焦距，先后成像性质分别为正立、放大的虚像；倒立、放大的实像；倒立、缩小的实像。所以图丁中透过玻璃杯看到的“笔”出现的先后顺序是②①③。 变式3（2025·吉林松原·三模）某学习小组“探究凸透镜成像的规律”时进行了如下操作： (1)安装器材时，应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者的中心大致在_________。 (2)通过探究，记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是________cm。 (3)当蜡烛和凸透镜放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________就是利用该成像规律工作的。 【答案】(1)同一高度 (2)5 (3) 缩小 照相机 【详解】（1）在探究凸透镜成像的规律实验中，为了使像成在光屏的中央，安装器材时应调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们三者的中心大致在同一高度。 （2）在凸透镜成像规律中，当物距等于像距且等于（为焦距）时，成倒立、等大的实像。从图甲可知，当时，满足，所以，进而可得。 （3）[1][2]由图乙可知，蜡烛和凸透镜的位置使得物距大于二倍焦距（此时焦距cm，物距明显大于cm）。根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，生活中的照相机就是利用这一成像规律工作的。 ◇题型13 凸透镜成像的动态变化及应用 典｜例｜精｜析 典例1（2026·安徽阜阳·一模）如图所示，、是凸透镜的焦点，点光源S放在凸透镜前一倍焦距与两倍焦距之间（），是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度v匀速向靠近透镜的方向移动时（仍保持），像的移动情况是（    ） A．以小于v的速度远离透镜匀速移动 B．以大于v的速度靠近透镜匀速移动 C．以小于v的速度靠近透镜匀速移动 D．以大于v的速度向远离透镜方向移动 【答案】D 【详解】BC．根据物近像远像变大的规律：物体S向靠近凸透镜的方向移动（物距减小），像会向远离透镜的方向移动，故BC不符合题意； AD．当物体在一倍焦距和二倍焦距之间移动时，像成在二倍焦距之外，相同时间内，像移动的距离大于物体移动的距离，因此像移动的速度大于物体的速度，故D符合题意，A不符合题意。 故选D。 典例2（2025·黑龙江·一模）在探究凸透镜成像规律时，小王同学将焦距为5cm的透镜固定在图示光具座上，然后将蜡烛移至光具座上135cm刻度线处，移动光屏，则光屏上得到的清晰像一定是______（填“放大”“等大”或“缩小”）的像。此时若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，则所成的像将______（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 等大 变大 【详解】[1]由图示知，凸透镜处于145cm刻度线处，而蜡烛处于135cm刻度线处，即物距为10.0cm，而此凸透镜的焦距为5cm，即，所以此时移动光屏，可在光屏上成倒立、等大的实像。 [2]若将蜡烛向右移动至138cm刻度线处，此时物距为7.0cm，满足，根据凸透镜成像规律，当物距在f和2f之间时，成倒立、放大的实像；且物距减小时，像距增大，像变大。 方｜法｜提｜练 1、凸透镜成实像时，遵循物远像近像变小，物近像远像变大的动态变化规律。 2、成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜且像变小，物体远离透镜，像变大。 3、照相机调焦、投影仪调节画面大小都是利用凸透镜成像的动态变化规律。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山东临沂·模拟预测）小明在“探究凸透镜成像的规律”实验中，测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图像，根据图像下列说法正确的（　　） A．该凸透镜的焦距 B．物距时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律 C．物距时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律 D．物距时，光屏要在距离透镜5~10cm的范围内移动才能得到清晰的像 【答案】B 【详解】A．根据凸透镜的成像规律：当时，成倒立、等大的实像。从图像可知， 则凸透镜的焦距，故A错误； B．当时，，根据凸透镜的成像规律，此时成倒立、缩小的实像，照相机就是利用这个规律工作的，故B正确； C．当时，，凸透镜此时不成像，故C错误； D．当时，，根据凸透镜的成像规律， 即光屏需要在距离透镜大于10cm处才能得到清晰的像，故D错误。 故选B。 变式2（2025·广东广州·模拟预测）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，凸透镜的位置保持不变。假设光具座足够长，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，所成的像会逐渐变大 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B区域 【答案】D 【详解】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．凸透镜成实像的动态变化规律：物远像近像变小，则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错误； 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，故C错误； D．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一个放大的像，故D正确。 故选D。 变式3（2026·安徽宿州·一模）如图所示，此时蜡烛在光屏上成清晰的像（未画出），若仅把蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上___________（选填“不成像”“成倒立、缩小的实像”或“成倒立、放大的实像”）。 【答案】成倒立、放大的实像 【详解】据图可知，物距大于像距，且在光屏上成实像，由凸透镜成像规律可知，此时物距大于二倍焦距，像距处于一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像；把蜡烛和光屏的位置互换，物距处于一倍焦距和二倍焦距之间，像距大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。 ◇题型14 近视眼及远视眼的形成原因及矫正 典｜例｜精｜析 典例1（2026·广西钦州·一模）小明通过抽水或注水的方式改变水透镜的焦距，模拟眼睛的成像原理。如图所示，当光屏上成清晰的像后继续注水，此时模拟的眼睛状态及其矫正方法是（    ） A．近视眼，用凸透镜矫正 B．近视眼，用凹透镜矫正 C．远视眼，用凸透镜矫正 D．远视眼，用凹透镜矫正 【答案】B 【详解】当用注射器向胶膜内注水，水凸透镜的凸起程度增加，焦距变小，像成在光屏的前方，光屏上原来清晰的像变模糊了，该过程模拟的是近视眼，由于凹透镜对光有发散作用，所以可以用凹透镜矫正近视眼，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 典例2（2025·四川成都·模拟预测）2025年的6月6日是“全国爱眼日”。视力正常的眼睛，远近景物都能在视网膜上成倒立缩小的实像，成像原理和___________（选填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）相同，若不爱护眼睛，则容易患上近视眼，使像成在视网膜的前方，图中矫正近视眼的正确方式是___________图（选填“甲”或“乙”）。 【答案】 照相机 甲 【详解】[1]正常眼睛在视网膜上成倒立、缩小的实像，和照相机的成像原理一致，照相机也是成倒立缩小实像。 [2]近视眼的像成在视网膜前方，需要用凹透镜发散光线，让像后移到视网膜上。 图中甲用了凹透镜，所以甲是正确的矫正方式。 方｜法｜提｜练 1、近视眼成因是晶状体太厚、折光能力太强，像成在视网膜前方，需戴凹透镜矫正。 2、远视眼成因是晶状体太薄、折光能力太弱，像成在视网膜后方，需戴凸透镜矫正。 3、凹透镜对光线有发散作用，能延迟会聚使像后移到视网膜上，凸透镜则相反。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·新疆乌鲁木齐·一模）小陈同学患有近视眼，他看远处物体时眼球成像情况为（　　） A．缩小的像，成像位置在视网膜前面 B．缩小的像，成像位置在视网膜后面 C．放大的像，成像位置在视网膜前面 D．放大的像，成像位置在视网膜后面 【答案】A 【详解】近视眼的成因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，导致远处物体的光线经晶状体折射后，成像在视网膜前方；人眼看远处物体时，物体在2倍焦距以外，成的是倒立、缩小的实像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A 变式2（2025·湖南湘西·模拟预测）6月6日是全国爱眼日，如果用眼不当，长时间盯着手机屏幕，就有可能患上近视。下列关于近视眼形成与矫正的原理图，正确的是（　　） A．甲与丙 B．乙与丙 C．丙与丁 D．乙与丁 【答案】D 【详解】近视是因为晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球前后径过长，导致远处物体的像成在视网膜前方，对应图乙；需要佩戴凹透镜（对光线有发散作用），使像后移到视网膜上，对应图丁，故D正确，ABC错误。 故选D。 变式3（2025·甘肃天水·三模）小明将一只点燃的蜡烛放在凸透镜前18cm处，光屏上得到了烛焰倒立、_________的清晰的像；然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片，所以光屏上烛焰的像变模糊了（如图所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，他可将光屏_________凸透镜。 【答案】 放大 远离 【详解】[1]已知凸透镜焦距，蜡烛到凸透镜的物距，可得倒立、放大的清晰实像。 [2]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，清晰的像会成像在原光屏位置的后方，因此需要将光屏远离凸透镜，才能重新得到清晰的像。 变式4（2025·湖北荆州·二模）根据国家卫生健康委公布的相关数据，2020年我国儿童青少年总体近视率为52.7%，其中6岁儿童为14.3%，小学生为35.6%，初中生为71.1%，高中生为80.5%。近视主要是由于用眼习惯不好，特别是长时间使用电子产品引起的。如图是光线进入眼睛的示意图，请在图中画出两条光线进入近视眼后的光路图。 【答案】 【详解】近视眼是由于成像在视网膜的前方，所以平行光经过眼睛后将会聚在视网膜的前方，如下图所示： ◇题型15 跨学科实践：制作望远镜 典｜例｜精｜析 典例1（2025·山东·一模）如图是同学们自己模仿制作的望远镜，下列说法正确的是（　　） A．物镜成放大的实像 B．目镜成放大的实像 C．当观察最远处的物体时，物镜成的像大约在目镜焦点附近，且这个像越靠近目镜的焦点，眼睛看到的像越大 D．当观察较近处的物体时，应适当减小两块凸透镜间的距离 【答案】C 【详解】A．望远镜观察物体时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像，物镜与照相机的成像原理相似，故A错误； B．望远镜目镜成正立、放大的虚像，与放大镜的成像原理相似，故B错误； C．当观察远处物体时，物镜将远处物体的像移近，且物体越远所成像的位置越接近物镜的焦点。目镜将物体经物镜所成的实像放大时，实像越靠近目镜的焦点所成的像越大，视觉上的放大效果越好，故C正确； D．凸透镜成实像中，根据“物近像远像变大”可知，若想要用望远镜来观察较近处的物体，物距变短了，像距变远了，像变大了，也就更靠近目镜，对于目镜的物距变小了，放大镜成虚像规律是物近像近像变小，所以为了便于观察就要把像放大些方法就是增大目镜的物距，具体操作就是适当增大物镜和目镜之间的距离，故D错误； 故选C。 典例2（2026·西藏·一模）望远镜的原理是将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个_______像，落在目镜的焦点内；再经目镜使这个像成一个_______像。物镜相当于照相机，目镜相当于放大镜。 【答案】 倒立缩小的实 正立放大的虚 【详解】望远镜成像时相当于照相机，将远处的物体经过物镜在焦点附近成一个倒立缩小的实像。望远镜的目镜相当于放大镜，把物镜所成的倒立缩小实像继续放大，故实像应该落在目镜的焦点内，成正立放大的虚像。 方｜法｜提｜练 1、简易望远镜通常由物镜和目镜两组凸透镜组成，物镜焦距较长，目镜焦距较短。 2、物镜使远处物体成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，将实像再次放大成虚像。 3、望远镜的作用是增大人眼观察远处物体的视角，从而让远处物体看起来更清晰、更大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南怀化·模拟预测）如图甲所示是天文爱好者自制的望远镜，使用该望远镜可以看到8亿公里外的木星。图乙是望远镜内部简化结构及光路示意图。下列说法正确的是（　　） A．木星表面发出的光在真空中传播的速度为 B．木星通过物镜成像的原理与照相机相似 C．眼睛看到的是木星的倒立的实像 D．目镜的成像原理与投影仪相同 【答案】B 【详解】A．光在真空中的传播速度约为，而木星表面反射的光在宇宙空间中传播，其速度接近真空中的光速，故A错误； B．望远镜的物镜是一个凸透镜，来自遥远木星的光线可以看作平行光，经过物镜后会聚，成一个倒立、缩小的实像，照相机的镜头也是一个凸透镜，其成像原理也是成一个倒立、缩小的实像，因此木星通过物镜成像的原理与照相机相似，故B正确； C．物镜成倒立、缩小的实像，目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，所以眼睛看到的是木星的正立的虚像，而不是倒立的实像，故C错误； D．望远镜的目镜相当于一个放大镜，成的是正立、放大的虚像，其原理是物距小于焦距，投影仪的镜头也是一个凸透镜，成的是倒立、放大的实像，其原理是物距在一倍焦距和二倍焦距之间，二者的成像原理不同，故D错误。 故选B。 变式2（2025·江苏无锡·一模）如图所示中的显微镜和望远镜用到了我们所学的很多光学知识。 (1)甲图是显微镜，它的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到______作用（选填“会聚”、“发散”），可在光线较______（“亮”、“暗”）时使用； (2)乙图是望远镜，图丙表示它的原理，图中是物镜，是目镜。分析原理图可知物镜成倒立缩小实像，相当于的______镜头（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）；目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以______（选填“增大”或“减小”）视角。 【答案】(1) 会聚 暗 (2) 照相机 增大 【详解】（1）[1][2]凹面镜对光线有会聚作用，显微镜的反光镜有一面是凹面镜，它对光起到会聚作用，适于光线较弱的时候使用。 （2）[1][2]远处的物体先通过物镜使物体成一倒立、缩小的实像，相当于照相机。望远镜的目镜把物镜所成的像放大，相当于放大镜，使像靠近眼睛，以增大“视角”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $