内容正文:
抢分02 光学(上海专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
光的反射:
2025T15、
2023T15
光的反射是中考物理的高频考点,抢分关键:精准掌握核心规律(光的反射定律);作图规范;判断生活现象是否属于光的反射;镜面反射与漫反射。
根据历年命题规律,该知识点主要围绕光的反射定律、镜面反射与漫反射辨析及实验探究展开。多以选择题、填空题和实验题形式出现。
平面镜成像:
2024T15
平面镜成像是必考的重点内容,抢分依据是掌握等大、等距、垂直、虚像、左右相反五大特点;实验操作规范;理解成像规律;规避常见易错点。
平面镜成像特点与应用是常考点。主要分布在选择题、填空题、实验题和作图题中。实验题侧重操作细节与现象分析。
光的折射:
2024T3
光的折射是中考物理的核心考点,掌握基础规律、生活应用与作图能力是抢分关键。
根据近几年命题趋势,该知识点主要围绕定义、规律、现象判断及光路图作图考查。
凸透镜成像:
2025T11
2024T6
2023T13
凸透镜成像规律是中考物理的高频核心考点,抢分依据是:核心规律必须熟记;生活应用对应关系;实验操作规范;动态分析;作图与计算技巧。
结合近年命题趋势,考点有凸透镜成像规律;透镜的应用;实验操作细节;动态成像分析。考查形式将以选择题、填空题和实验探究题为主,重点检验学生对成像条件、规律记忆与实际操作的理解。
【考向一】光的反射
1. 光的反射特指光线照射到物体表面,部分光线按特定规律返回原介质的物理现象。其核心依据为光的反射定律:在反射现象中,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居法线两侧;反射角等于入射角。这一规律是所有考题的解题基石。
2. 在实际应用中,需注意以下几点:
作图规范:必须用虚线画出法线,光线要带箭头,虚实线分明,角度标注清晰。
光路可逆性:若甲能通过镜子看到乙的眼睛,则乙也一定能看见甲的眼睛。
镜面反射与漫反射:两者均遵循反射定律,区别在于反射面的光滑程度。我们能从不同方向看到不发光的物体,正是因为发生了漫反射。
3. 常见误区:避免将“反射角等于入射角”表述为“入射角等于反射角”,注意因果逻辑关系。
【考向二】平面镜成像
1. 实验题答题模板:
“用玻璃板代替平面镜”是为了→ 便于确定像的位置;
“像与物大小关系” → 使用两支完全相同的蜡烛,通过等效替代法比较;
“光屏上无像” → 说明是虚像;
“多次测量” → 避免偶然性,得出普遍规律。
2. 作图题得分要点:
虚像必须用虚线;对称点要准确;光线箭头不能漏。
3. 最新趋势:
更强调误差分析(如玻璃板厚度影响);
出现新型器材(如LED电子蜡烛、网格板);
跨学科联系(如汽车前挡风玻璃倾斜安装原理)。
【考向三】光的折射
1. 现象解释类(常考):
池水变浅、筷子向上弯折、水中鱼的位置比实际高 → 均因光从水射入空气时折射角大于入射角,人眼沿折射光线反向延长线看,像在实物上方。
区分“静影沉璧”(月亮倒影)是反射,非折射;“水中折断的筷子”是折射。
2. 作图题要点:
先画法线(虚线);实际光线画实线,反向延长线画虚线;标明箭头方向,确保空气一侧角度更大。
3. 实验探究:使用可折转光屏验证三线是否共面。改变入射角多次实验,是为了避免偶然性。
【考向四】凸透镜成像规律
1. 核心成像规律口诀(高频考点)
“一倍焦距分虚实”:物距小于一倍焦距(u < f)成正立放大的虚像(如放大镜);大于一倍焦距成倒立实像。
“二倍焦距分大小”:物距大于二倍焦距(u > 2f)成倒立缩小实像(如照相机);在一倍和二倍焦距之间(f < u < 2f)成倒立放大实像(如投影仪)。
2. 动态变化规律:“物近像远像变大”(实像时),物体靠近透镜,像远离且变大;虚像时“物近像近像变小”。
3. 实验操作关键点(易扣分项)
实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度,确保像成在光屏中央。蜡烛燃烧变短,像会上移,可通过上移光屏或下移透镜调整。换用更厚的凸透镜(焦距变小),像距变小,需将光屏靠近透镜才能再次成清晰像。
4. 特殊情形判断
u = f 时,不成像(光线平行射出);u = 2f 时,成倒立等大实像,可用于测焦距。
加近视镜(凹透镜)后光线发散,像后移,需将光屏远离透镜或物体远离以恢复清晰。
5. 高分策略建议
动手画三种光路图(三条特殊光线作图法),从原理上理解成像过程。
多刷真题,归纳易错点,如“光屏上不成像”的原因(u ≤ f、三心不齐、光具座太短等)。
利用“数轴记忆法”或“四张图法”系统梳理规律,避免死记硬背。
题型一 光的反射
1.【传统文化】(25-26八年级上·金山·期末)“举杯邀明月,对影成三人。”小明路过湖边时看到一只白鹤静立在平静的水中,在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影,如图所示。白鹤的影子是由光的________形成的,白鹤的倒影是光的______形成的。
【答案】 直线传播 反射
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,当光照射到白鹤上时,由于光沿直线传播,在白鹤后面光线照不到的区域就形成了影子,所以白鹤的影子是由光的直线传播形成的。
[2]平静的水面相当于平面镜,白鹤在水中的倒影是白鹤反射的光经水面反射后,反射光线的反向延长线会聚形成的虚像,所以白鹤的倒影是光的反射形成的。
2.(25-26八年级上·延安初级中学·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是通过发出的光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
【答案】(1)同种均匀介质;(2) 50;不变;(3)下降;(4)左
【详解】(1)光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中传播,如图所示,光在空气中沿直线传播,光束能照到液面。
(2)反射角为反射光线与法线的夹角,在光的反射现象中,反射角等于入射角,如图所示的情况下,入射角大小为,因此反射角为50°。
若水面升高,反射面升高,与原反射面平行,法线与反射面垂直,则入射角大小不变,因此反射角大小将不变。
(3)当液面下降时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,如图下图所示:
则光电屏上的光斑S向右移动。因此若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面下降。
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,即入射光线顺时针旋转,入射角减小,反射角减小,反射光线逆时针旋转,光斑S将向左移。
3.(25-26八年级上·上海·期中)老师上课时,使用激光笔和同学们进行了“激光打靶”的活动。
(1)激光笔打开后______光源(选填A“是”或B“不是”),小明面向黑板时,如图(a)所示,激光能射中固定靶心是因为光在______介质中是沿直线传播的;
(2)他背对黑板时,若选择______(选填A“白纸”或B“镜子”)放在O点并适当调整,可以使激光射中靶心;若某一次尝试观察到激光反射到图(b)中黑板的B点,则可以通过旋转反射面,______激光的入射角,使反射角______(以上两空均选填A“增大”或B“减小”),直到再次射中靶心;上述现象属于______反射(选填A“漫”或B“镜面”);
(3)根据给出的入射光线AO,在答题纸上画出图中的反射光线OB,标出反射角及其度数。
【答案】(1) A“是”;同种均匀;(2) B“镜子”;减小;减小; B“镜面”;(3)见下图;
【详解】(1)激光笔打开后,自身能发光,是光源。
因为光在同种均匀的介质中沿直线传播,所以激光能射中固定靶心。
(2)为了让更多的激光射向靶心,应让激光在反射面上发生镜面反射,所以反射面应选择为镜子。
光的反射现象中,反射角等于入射角,由图可知,反射点在B点,相对靶心的位置,反射角太大了,为了减小反射角,应使入射角减小。
镜面是比较光滑的,激光射向镜子所发生的反射是镜面反射。
(3)入射光线与法线之间的夹角为入射角,入射角为
光的反射现象中,反射角等于入射角,为50°,在法线右侧根据反射角等于入射角画出反射光线,如下图所示:
4. (25-26八年级上·上海·期中)路途中,天朗气清。
(1)小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是______,但有时也会被路边设置的光滑的标牌“晃”眼睛这是______(以上均选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)小明还发现自己的手表在车顶能反射出一处光斑,请你根据图中的入射光在图2中画出对应的反射光线并标出反射角及大小;
(3)若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射光线在车顶的光斑会向______移动(选填“左”或“右”),为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(选填“控制变量”或“建立模型”或“理想实验”)。
【答案】(1) 漫反射;镜面反射;(2)见下图;(3)左;建立模型
【详解】(1)小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是因为光在山的表面发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
路边设置的光滑标牌“晃”眼睛,这是因为光在标牌的表面发生了镜面反射,反射光线较为集中的缘故。
(2)根据反射角等于入射角在图中画出对应的反射光线,入射角为40°,则反射角为40°,作图如下:
(3)若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射点左移,则反射光线左移,所以反射光线在车顶的光斑会向左移动。
为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是建立模型法,光线是建立的一个物理模型。
5. (25-26八年级上·曹二附中·期中)小组同学在探究光的反射定律。
(1)将标记好入射点O的平面镜水平放置,将一束激光斜射向镜面上的O点,喷水雾显示入射光和反射光的位置。从某一方向观察到反射光线与入射光线重合,这说明:__________在同一平面内。
(2)如图所示,组员们接着用卡纸寻找入射光线和反射光线构成的平面并通过调整激光笔的位置来改变入射光线方向,重复实验,可以发现这些平面相交于同一条垂直于镜面的直线,这条直线叫做________。若将平面镜略倾斜放置于桌面上,该条直线将________(选填“依旧”或“不”)垂直于镜面。
(3)在探究入射角和反射角的关系时,测得几组数据如下表所示,由此可得出:在光反射现象中,__________。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(4)此实验中多次实验的目的是______(“A.减小实验误差”或“B.避免实验的偶然性,得出普遍规律”)。
(5)请根据光的反射定律在图中画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(6)如图a所示,一束光经平面镜反射,在光屏上形成光斑。若保持入射点不变,将平面镜顺时针旋转,光斑会向______(“A.上”或“B.下”)移动。
(7)光热电站利用此原理,用追日镜反射阳光。如图b所示是上午的情景,为使反射光射向吸热塔,追日镜应______(“A.顺”或“B.逆”)时针转动。
【答案】(1)反射光线与入射光线;(2) 法线;依旧;(3)反射角等于入射角;(4)B;(5)见下图;(6)B;(7)B
【详解】(1)当反射光线与入射光线重合时,说明它们在同一平面内,这是光的反射定律的一个基本特征。
(2)入射光线和反射光线构成的平面相交于一条垂直于镜面的直线,这条直线称为法线。即使平面镜倾斜放置,法线仍然垂直于镜面。
(3)根据实验数据,可以得出在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(4)多次实验的目的是为了避免实验的偶然性,从而得出普遍规律。
(5)过入射点O作垂直于镜面的直线,即法线,交镜面于O点,根据入射角和反射角相等的原则,从O点出发,作线OB,使OB与法线夹角为30°,即等于入射角,如下图:
(6)当平面镜顺时针旋转时,法线也随平面镜旋转,入射角变大,根据反射规律,反射角也相应变大,反射光线也会相应变化,导致光斑向下移动。
(7)由图可知为上午某时刻的光路图,由于太阳东升西落,所以太阳将向左运动,根据光的反射规律可知追日镜要逆时针旋转才能使反射光线射向吸热塔。
题型二 平面镜成像
1.(25-26八年级上·杨浦·期中)小闵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)如果前挡风玻璃外面被几片大树叶遮挡,那么开车的小闵爸爸______(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)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是______;
(3)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;
(4)小闵爸爸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______(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
【答案】(1)能;虚;(2)见解析;(3)45;(4)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,那么开车的小闵爸爸依然能看见显示器所成的像。
(2)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像。
(3)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,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
(4)因为平面镜成像中像距等于物距,所以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。
2.(25-26八年级上·黄浦·月考)如图所示,敦煌熔盐塔式光热电站被称为“超级镜子发电站”,它由12000面“定日镜”围绕着一个260米高的吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳把阳光反射到中间塔顶的吸热器上。
(1)定日镜反射阳光的方式属于______(选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(单选);
A.控制变量法 B.建立模型法 C.理想实验法
(3)图中AB为光热电站的中心塔,POQ为一束光线经定日镜反射到吸热器的示意图,请标出光的传播方向,并根据光的反射定律画出平面镜的位置,在图中标出入射角;(平面镜用“”表示,入射角用“”表示)。
(4)小向制作一个光热电站的模型,他用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是他将一块纸板垂直于平面镜放置如图,并让光沿AO方向射向镜面上的O点,此时的入射角大小为________。为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中________(选填“A”和“B”或“C”)位置上,这是利用了光的反射定律中_______这一结论;
(5)激光照射到中心塔模型上但位置偏上,以下调整可行的有( )(不定项选择)
A.将中心塔远离平面镜 B.将中心塔靠近平面镜
C.增大入射角 D.减小入射角
【答案】(1)镜面;(2)B;(3)见下图;(4) 60;B;入射光线、反射光线、法线在同一平面上;(5)BC
【详解】(1)定日镜反射阳光的方式属于镜面反射,将光线反射到同一方向。
(2)“光线”不是实际存在的,为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是建立模型法,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
(3)反射角等于入射角,先作反射光线与入射光线的夹角的角平分线,为法线,过入射点O作垂直法线的镜面,PO为入射光线,PO与法线的夹角为入射角,如图所示:
(4)此时的入射角大小为
根据入射光线、反射光线、法线在同一平面上得,为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中B位置上。
(5)AB.反射光线的方向向上,根据光的直线传播可知,将中心塔远离平面镜,光照射的位置会升高,将中心塔靠近平面镜,光照射的位置会下降,故A不符合题意,B符合题意;
CD.激光照射到了中心塔模型上,但是位置偏上,则需要使反射光线向下偏转,即增大反射角,反射角等于入射角,故可以增大入射角,故C符合题意,D不符合题意。
故选BC。
3.(25-26八年级上·上海·期中)某学校的云录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,观摩室的教师通过单向透视玻璃进行听课。
(1)上课区的老师和同学仅能在镜子中看到自己的________像(选填“实”或“虚”);
(2)若教室前白板到玻璃的距离为,则白板到其所成像的距离为_______m;
(3)单向透视的效果源自于玻璃上镀的一层膜,某款单向透视玻璃高反射金属镀膜厚度约为,__________m;()
(4)小明同学尝试使用这种玻璃进行“探究平面镜成像特点”的实验;
①他将玻璃板________放置在水平桌面上,这种玻璃的镀膜层会反射大部分光线,让少量光线通过,因此应在玻璃板的_______(选填“镀膜”“非镀膜”)的一侧画线标记位置,将其作为反射面;
②实验应选择图1中________两支蜡烛灯。将一支点亮的蜡烛A放在玻璃板前面,将_______(选填“点亮”或“未点亮”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这表明:__________________;
③图2中在寻找蜡烛灯A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛灯_______(选填“A”或“B”)侧观察。小明把蜡烛灯A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。移走蜡烛灯B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上________(选填“能”或“不能”)看到蜡烛灯的像。
④(不定项)若把玻璃板沿截成两部分(图3),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛灯通过左右两部分玻璃板成像的情况是( )
A.都成完整的像 B.各成半个像
C.两个玻璃板成的像在同一位置 D.两个玻璃板成的像在不同位置
E.玻璃从中间破裂了,所以不成像
【答案】(1)虚;(2)20;(3);(4) 竖直;镀膜;甲、乙;未点亮;平面镜成像中,像的大小与物体的大小相同;A;不变;不能;AC
【详解】(1)平面镜成像成的是虚像,其成像原理是光的反射,是人眼逆着反射光线看到的像。
(2)根据平面镜成像规律,像与物体等距,故若教室前白板到玻璃的距离为,像到玻璃的距离为10m,则白板到其所成像的距离为20m。
(3)某款单向透视玻璃高反射金属镀膜厚度约为25nm,合
(4)[1]他将玻璃板竖直放置在水平桌面上,这样像不会偏上或者偏下,所以便于确定像的位置。
[2]这种玻璃的镀膜层会反射大部分光线,让少量光线通过,是镀膜层发生反射,故镀膜层作为反射面,在玻璃板的镀膜一侧画线标记位置。
[3]根据等效替代法,选择完全相同的两个蜡烛甲、乙,是为了便于探究像与物体的大小关系。
[4]将一支点亮的蜡烛放在玻璃板前面,将未点亮的蜡烛B放置在玻璃板后面,替代蜡烛A所成的像。
[5]蜡烛与蜡烛的像完全重合,说明平面镜成像中,像的大小与物体的大小相等。
[6]蜡烛A发出的光线经平面镜反射,反射光线集中在A侧,故观察时,眼睛需要集中在A侧,才能够看到蜡烛A的像。
[7]小明把蜡烛灯A向靠近玻璃板方向移动一段距离,物体的大小不变,像与物体等大,则像的大小不变。
[8]由于平面镜成的是虚像,无法用光屏承接,故白纸不能承接到像。
[9]若把玻璃板沿截成两部分(图3),并分别向两侧平移一小段距离,蜡烛A全身的光线经平面镜反射,仍然成完整的像,像与物体关于平面镜对称,蜡烛A的位置不变,对称轴的位置不变,故像的位置不变,两个玻璃板成的像仍然在原来的位置,在同一个位置,故AC符合题意;BDE不符合题意。
故选AC。
4.(25-26八年级上·闵行·期中)如图所示,为某学习小组“探究平面镜成像的特点”实验的情景。
(1)图中器材M的名称为________。使用它的目的是便于_______。另外,还有两支______(选填“相同”或“不同”)的蜡烛、火柴和刻度尺等。
(2)为使实验结论更具普遍性,应采取下列___________操作。
(a)保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变M的位置,再观察……
(b)保持M位置不变,多次改变蜡烛A的位置,再观察……
(3)为了探究平面镜所成像的虚实,小红在M后放一张白纸,从镜前观察M有没有成像;小明在B蜡烛处放一张白纸,绕过M,在B侧观察白纸上有没有像。小红和小明的此项操作,属于科学探究中的( )
A.进行实验与收集证据 B.交流与合作 C.提出问题 D.猜想与假设
(4)应用1:根据平面镜成像的特点,在图甲中画出平面镜MN中物体AB的像A'B'。______
应用2:如图乙所示,身高1.6m的人站在高1m的平面镜前2m处,在镜中的像高是____m。若她向平面镜靠近0.5m,则她和像的距离是_____m,像的大小______。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】(1) 玻璃板;便于确定像的位置;相同;(2)b;(3)A;(4)见下图;1.6;3;不变
【详解】(1)图中器材M的名称为玻璃板;使用玻璃板的目的是便于确定像的位置,因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于观察玻璃板后面的蜡烛与像的重合情况,用两支相同的蜡烛,是为了比较像与物的大小关系。
(2)为使实验结论更具普遍性,应保持玻璃板M位置不变,多次改变蜡烛A的位置,再观察蜡烛B与蜡烛A的像是否重合,所以应采取(b)操作。
(3)小红和小明进行了在特定位置放白纸观察是否成像的操作,这属于科学探究中的进行实验与收集证据环节,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(4)根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称。分别作出点A、B关于平面镜MN的对称点A'、B'。用虚线连接点A'、B',则A'B'即为物体AB在平面镜中的像。
根据平面镜成像特点,像与物大小相等,人的身高为1.6m,所以在镜中的像高是1.6m。
人站在平面镜2m处,向平面镜靠近0.5m后,人到平面镜的距离为2m-0.5m=1.5m
根据像与物到平面镜的距离相等,像到平面镜的距离也为1.5m,则她和像的距离是1.5m+1.5m=3m
根据平面镜成像特点,像与物大小相等,所以镜的大小不变,像的大小也不变。
5.(25-26八年级上·青浦·期中)学校组织学生进行视力检查。卫生室两面墙的距离为3m,而检查视力时要求学生与视力表间相距5m,为了能在室内检查,在视力表对面的墙上挂一镜子,如图所示。
(1)胜胜担心镜子中的“视力表”和直接观察到的可能不一样,于是他设计了“探究平面镜成像的特点”实验。实验中,应选用______作为平面镜,并将其放置在水平桌面上,并与水平桌面______。为了确定像的位置,需分别移动多支高度_______且未点燃的蜡烛,直到从不同位置看去,它______,此时未点燃蜡烛的位置即为_________。重复上述实验步骤可得:平面镜所成的像与物体关于镜面________;
(2)根据平面镜成像的特点,在图中画出像A′B′所对应的物体AB;
(3)为了保证检查的准确性,学生到镜子的距离应为______m;为了能让学生看清视力表,应该用灯照亮______;(选填“人”、“视力表”或“镜子”)
(4)在地铁站等候列车进站的时候,小叶透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像。这是由于光的_______现象所形成的_______像(选填“实”或“虚”)。当他慢慢朝远离屏蔽门的方向移动时,他的像会_________屏蔽门(选填“靠近”或“远离”),而像的大小将_________。于是他想出了测量地铁隧道宽度d的方法,如图所示:他先紧贴玻璃门,然后向后退,直到看到自己的像正好落在_________,为了测量出隧道宽度d,小叶接下来的操作是_________。
【答案】(1)薄玻璃板;垂直;相等;与点燃蜡烛的像完全重合;点燃蜡烛的像的位置;对称;(2)见下图;(3)2;视力表;(4)反射;虚;远离;不变;广告牌上;测量自己与屏蔽门的距离
【详解】(1)探究平面镜成像的特点,选用薄玻璃板作为平面镜,并将其垂直放置在水平桌面上,是为了使所成的像在水平面上,方便找到像的位置。
分别移动多支高度相等且未点燃的蜡烛,是为了确定点燃蜡烛所成的像的位置。当从不同位置看去,都与像完全重合时,未点燃蜡烛的位置即为像的位置。高度相等是为了比较像与物的大小。重复实验步骤可知,物与像的大小相同,物与像到镜面的距离相等,物与像的连线与镜面垂直,即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(2)根据平面镜成像的特点:像和物关于平面镜对称。因此分别作点A′的对称点A,点B′的对称点B,用实线连接AB,即为物体AB,光路图如下所示:
(3)已知卫生室两面墙的距离为3m,即视力表与镜面的距离为3m,根据平面镜成像的特点,物与像关于镜面对称,可知视力表所成的像与镜面的距离也为3m。检查视力时要求学生与视力表间相距5m,为了能在室内检查,则学生到镜子的距离
照亮视力表时,反射光更多,此时视力表在平面镜中成的像更清晰。故为了能让学生看清视力表,应该用灯照亮视力表。
(4)小叶透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像是平面镜成像,原理是光的反射。根据平面镜成像的特点:是正立等大的虚像,像与物到平面镜的距离相等。当他慢慢朝远离屏蔽门的方向移动时,物距增大,像距也增大,他的像会远离屏蔽门,像的大小始终等于物的大小,像的大小不变。
他先紧贴玻璃门,然后向后退,直到看到自己的像正好落在广告牌上,此时的像距为广告牌到玻璃门的距离,刚好与地铁隧道宽度d相等。根据平面镜成像的特点:像与物到平面镜的距离相等,因此测量自己与屏蔽门的距离为物距,与广告牌到玻璃门的距离相等,即为地铁隧道宽度d。
题型三 光的折射
1.【传统文化】(25-26八年级上·静安·期末)“伐竹取道,下见小潭,水尤清冽…潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。游者看到潭水中的鱼是光发生折射所成的______像(选涂“虚”或“实”);若游者俯身观鱼,可以看到自己在平静水面中所成的像,这属于光的_______现象,在靠近水面的过程中,游者像的大小________(选涂“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 虚 反射 不变
【详解】水中的“鱼”是鱼反射的光线从水中进入空气发生折射形成的虚像。
水面相当于平面镜,人在水面成的像是光的反射形成的,像的大小只与人本身大小有关,与距离水面的远近无关。
2.(25-26八年级上·奉贤·期末)在忙碌的学习之余,周末小明去奉贤九棵树艺术公园里游玩。
(1)如图1所示,公园中有一个湖,小明惊奇的在湖面发现“鸟在水中飞,鱼在楼中游”,此现象中,“鸟在水中飞”是由光的__________形成的像,鸟的“倒影”看起来比本身要暗一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生__________进入水中;若水深为3米,当鸟距水面20米高时,鸟的“倒影”距鸟__________米;“鱼在楼中游”看到的“鱼”的位置比实际要__________(选填“深”或“浅”)。她在湖面看到的“鱼”、“楼”、“鸟”中属于虚像的有_______个。
(2)为了说明湖中“倒影”的形成过程,请根据平面镜成像特点,在图2中画出物在平面镜中的像。
(3)湖中有一个喷泉,细密的水珠在阳光的照射下呈现出了一道美丽的彩虹,这是光的______现象;在各种色光中,我们把红、__________、蓝称为光的三原色。
(4)有一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,如图3所示。请判断:入射光线是________,折射角的大小是_____度,水在______。(选填“CG的右方”“CG的左方”“AE的下方”或“AE的上方”)
【答案】(1) 反射;折射;40;浅;3;(2)见下图;(3)色散;绿;(4) FO;40;CG的右方
【详解】(1)“鸟在水中飞”是光的反射形成的虚像。
鸟的“倒影”看起来比本身要暗一些,主要是因为光射到水面时,一部分光线发生了反射,另一部分发生了折射而进入水中。
平面镜成像时,像和物到平面镜的距离相同,鸟到水面的距离为20m,则鸟的“倒影”到水面的距离也为20m,则鸟的“倒影”距鸟的距离为。
看到水中的鱼,是由于光的折射形成的,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置浅一些。
看到的鱼是光的折射形成的虚像,看到水中的云是光的反射成的虚像,“鸟在水中飞”也是光的反射形成的虚像,所以属于虚像的有3个。
(2)分别作点A、B关于镜面MN的对称点A′、B′,用虚线连接A′B′,即为物体在平面镜中的像。
(3)彩虹是光的色散现象。光的三原色是红、绿、蓝。
(4)根据图中
,则,根据反射角等于入射角可知,AE就是法线,CG是界面;OB为折射光线,根据折射光线和入射光线分居法线两侧,FO为入射光线,OD为反射光线,由于入射角∠FOE小于折射角∠AOB,故左侧为空气,右侧为水,则水在CG的右方。
3.(25-26八年级上·黄浦·期末)生活中的光现象
(1)晴天的中午,在茂密的大树下常可以看到许多圆形的光斑。这些光斑是光的_______现象形成的。8m高的大树顶上停着一只小鸟,池塘里有树和鸟的倒影,池塘水深2m,鸟的倒影到水面的距离是_____m。在小鸟飞向水面的过程中,小鸟像的大小_____(选填字母“A.变大”、“B.变小”或“C.不变”)。
(2)若将_________、绿、蓝三种色光混合起来,可以得到白光。
(3)(不定项)下列四个生活现象中,是由于光的折射形成的有( )。
A B C D
A.地上人影 B.铅笔“折”了 C.彩虹 D.水中倒影
(4)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用薄玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的_________和比较像和物的大小;如果在玻璃板后贴上一张黑纸,则从玻璃板前观察,_______(选填字母“A.能”或“B.不能”)看到玻璃板内蜡烛的像,此现象说明______________。
(5)在如图中画出物体AB经平面镜MN所成的像。
(6)如图所示为光在空气和玻璃表面的传播情况,从图中可以判断是________界面,______是反射光线,折射光线在_______中(选填字母“A.空气”或“B.玻璃”)。
【答案】(1) 直线传播;8;C;(2)红;(3)BC;(4)位置;A;平面镜成的像是虚像;(5)见下图;(6)MM';OA;B
【详解】(1)大树下的圆形光斑是小孔成像现象,由光的直线传播形成,成的是太阳的实像。
平面镜成像中,像到水面(镜面)的距离等于物到水面的距离,小鸟在8m高处,故倒影到水面距离为8m。
平面镜成像特点是像与物大小相等,小鸟靠近水面时,自身大小不变,像的大小也不变。
(2)色光的三原色为红、绿、蓝,这三种色光按比例混合可得到白光。
(3)A. 地上人影是光的直线传播形成,故A不符合题意;
B. 铅笔“折”了是光从水中斜射入空气中发生折射,导致视觉上铅笔弯折,故B符合题意;
C彩虹是太阳光通过空气中的小水滴时,发生折射、反射等光学作用(主要是折射后色散)形成的,属于光的折射现象。故C符合题意;
D. 水中倒影是光的反射(平面镜成像),故D不符合题意。
故选BC。
(4)薄玻璃板透明,能透过玻璃板看到另一侧的蜡烛,从而确定像的位置,同时便于比较像和物的大小。
平面镜成的像是光的反射形成的,所以像的形成依赖于玻璃板前的光的反射,黑纸只遮挡玻璃板后方,不会阻碍反射光进入人眼,故能看到像且说明平面镜成的像是虚像。
(5)根据平面镜成的像的特点,像与物关于平面镜对称,且平面镜成虚像,过点A作MN的垂线,延长AO至A',使,得到A的像A';同样的方法作出像B',用虚线连接A'B',即为AB的像。如图所示:
(6)
反射角=入射角,故NN'是法线,MM'是界面;AO与BO两条光线其中一条是入射光线,一条是反射光线,则可确定剩余的光线OC为折射光线,根据光的折射规律折射光线与入射光线分居法线两侧,可知BO是入射光线,则反射光线是OA。
入射角 折射角
光从空气斜射入玻璃时折射角更小,因此折射光线在玻璃(B)中。
4.(25-26八年级上·崇明·月考)“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,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。
5.(25-26八年级上·南模初级中学·月考)光从一介质斜射入另一种介质时会同时发生反射和折射现象。
(1)如图所示一束光线从水中斜射向水面,请画出相应的反射光线和折射光线的大致方向。
(2)小钱同学探究光从水斜射入空气中折射光线和入射光线变化的情况,他将每次实验的数据及观察到的现象记录如下。
入射角
折射角
15.2°
81°
/
反射光能量
5%
7%
43%
77%
84%
100%
100%
分析表中数据可知:当光从水中斜射入空气中时,折射角___________(选填“大于”或“小于”)入射角;当入射角逐渐增大时,折射角___________(选填“增大”“减小”或“不变”),入射角若超过___________°,折射角会大于90°,折射光线会消失并全部变为反射光,发生“全反射”现象。
(3)当光从空气斜射到水中时,折射角______(选填“大于”或“小于”)入射角,因此____(选填“会”或“不会”)发生全反射现象。
(4)已知玻璃的折射能力比水强,若光由玻璃中进入空气中时也会发生全反射现象,它临界角度数可能为( )
A.60° B.53.5 C.48.8° D.41.8°
【答案】(1)见下图;(2) 大于;增大;48.8;(3) 小于;不会;(4)D
【详解】(1)如图,法线已画出,在光的折射现象中,光由水中射向空气时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角,由此在法线的左侧空气中画出折射光线;然后再根据反射角等于入射角在法线左侧水中画出反射光线OB,如图所示:
(2)由表中数据可知,当光从水斜射入空气中,折射角大于入射角;当光从水斜射入空气中时,在交界面上同时发生反射和折射,折射角随入射角的增大而增大,但折射角总大于入射角;入射角继续增大,大于临界角时,即入射角若超过48.8°,便没有折射,只有反射了,这种反射叫全反射。
(3)在光的折射现象中,光由空气射向水中时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大,因此不会发生全反射现象。
(4)由表中数据可知,当光从水中斜射入空气中时,入射角若超过48.8°,折射角会大于90°,又因为玻璃的折射能力比水强,所以光由玻璃中进入空气中时临界角要小于48.8°。
故选D。
题型四 凸透镜成像规律
1. (25-26八年级上·上海·期中)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。
2. (25-26九年级下·金山·月考)视力检查及配镜
(1)如图是小王检查视力的情景。查阅资料知,使用视力表检查视力时,科学的标准化距离是5~6m,这是国际通用的标准设计,所以这次视力检查______(选填“A.符合”或“B.不符合”)标准。
(2)小王佩戴眼镜后深知爱眼护眼的重要性,他查询到人的眼球结构如图所示,眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上。
①他组装如图的实验装置探究眼睛的视物原理,现将水透镜放在光具座上,点燃蜡烛,调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在___________。
②调节器材至图所示,光屏上出现清晰的像,可以推测水透镜的焦距可能为( )
A.10cm B.14cm C.21cm D.30cm
③接着将光源靠近透镜模拟眼睛观察近处的物体,为了在光屏上再次得到清晰的像,需往水透镜______(选填“A.注水”或“B.抽水”)使其焦距______(选填“A.变大”或“B.变小”)。
④眼睛长期近距离工作,睫状肌处于紧张状态,晶状体无法恢复,从而形成近视。近视眼看远处时像会成在视网膜的______(选填“A.前方”或“B.后方”)。近视眼矫正视力应选择______(选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”)。
【答案】(1)A;(2) 同一高度;B;A;B;A;B
【详解】(1)如图所示,视力表到平面镜的距离为2.7m,根据平面镜成像规律可知,视力表的像到平面镜的距离l1也为2.7m;小王到平面镜的距离
小王到视力表的像的距离
所以这次视力检查符合标准。
(2)为使像成在光屏中央,便于观察,需要调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在同一高度。
如图所示,烛焰到水透镜的距离,即物距
烛焰的像到水透镜的距离,即像距
此时,根据凸透镜成像规律可知,此时成的是倒立缩小的实像。则有、
即
解得,故选B。
人眼看近处物体时,睫状体收缩,晶状体变厚,成像成在视网膜上,所以为了能在光屏上再次得到清晰的像,需往水透镜注水。
当往水透镜注水后,水透镜变得更厚,折光能力更强,其焦距变短。
近视眼是由于晶状体变厚,折光能力增强,看远处时像会成在视网膜的前方,需要佩戴对光有发散作用的凹透镜来矫正视力,使像重新呈现在视网膜上。
3. (24-25八年级下·普陀·月考)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图(a)所示的装置进行实验。
(1)实验用到的凸透镜如图(b)所示,其焦距为________cm;
(2)图(a)中,为使像成在光屏中央,应该进行的实验操作是:调节凸透镜和光屏的中心,使之与________;
(3)保持蜡烛与凸透镜位置不变,通过移动光屏找像,同时眼睛要注意观察________;
(4)若将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻度处,为使在光屏上成像,光屏在光具座上移动的范围是_________;
A.50~60cm B.60~70cm C.大于70cm
(5)若使蜡烛和光屏处在图(a)所示的位置,移动凸透镜位置,光屏上________(选填“能”或“不能”)成倒立放大的实像。
【答案】(1)10;(2)烛焰中心大致在同一高度;(3)光屏上的像是否清晰;(4)C;(5)能
【详解】(1)平行光通过凸透镜会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,实验用到的凸透镜如图(b)所示,其焦距为10cm。
(2)根据过光心的光线传播方向不变可知,图(a)中,像会成在光屏偏上的位置,可能观察不到完整的像,为使像成在光屏中央,应该进行的实验操作是:调节凸透镜和光屏的中心,使之与烛焰中心大致在同一高度。
(3)图(a)中,光具座上刻度尺的分度值为1cm,蜡烛在15.0cm刻度处,凸透镜在50.0cm刻度处,因此物距为u1=50.0cm-15.0cm=35.0cm
由第(1)问分析可知凸透镜的焦距为f=10cm,物距大于两倍焦距,保持蜡烛与凸透镜位置不变,像距应在一倍焦距与两倍焦距之间,即光屏应该在60.0cm刻度与70.0cm刻度之间,成倒立、缩小的实像,通过移动光屏找像,同时眼睛要注意观察光屏上的像是否清晰。
(4)图(a)中,光具座上刻度尺的分度值为1cm,凸透镜在50.0cm刻度处,若将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻度处,此时物距为u2=50.0cm-35cm=15cm
由第(1)问分析可知凸透镜的焦距为f=10cm,物距处于一倍焦距与两倍焦距之间,成倒立、放大的实像,为使在光屏上成像,像距为大于两倍焦距,凸透镜在50.0cm刻度处,光屏在光具座上移动的范围是大于70cm,故AB不符合题意,C符合题意。故选C。
(5)若使蜡烛和光屏处在图(a)所示的位置,由第(1)问分析可知凸透镜的焦距为f=10cm,物体到凸透镜的距离大于两倍焦距,光屏到凸透镜的距离为两倍焦距,向左移动凸透镜位置,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,可使物体在一倍焦距与两倍焦距之间,像距即光屏到凸透镜的距离大于两倍焦距,光屏上能成倒立放大的实像。
4.(24-25八年级上·上海·月考)小明和小红对“凸透镜成像规律”进行探究;
(1)实验前首先应观察并记录凸透镜的________,如图所示,点燃蜡烛后,首先调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在________,目的是使像成在光屏的中央。
(2)如图所示,此时光屏上恰好成等大、清晰的像,则该凸透镜的焦距是________厘米。
(3)改变蜡烛的位置,使其位于光具座0厘米刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”、“远离”)透镜找像,光屏上成的是倒立、________的实像。接着他取高度h为8厘米的F光源进行实验。调节好实验装置后,他分别取不同的物距u并移动光屏找像,每次都使光屏上的像最清晰,将相应的像距v、成像情况记录在下表中。
表一:
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高(厘米)
1
32.0
14.4
3.6
2
25.0
16.7
5.3
3
22.0
18.3
6.7
表二:
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高(厘米)
4
19.0
21.1
8.9
5
15.0
30.0
16.0
6
12.0
60.0
40.0
(4)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6数据中物距u、像距v及成像的变化情况,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,________。
(5)分析比较实验序号1、2或3数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:凸透镜成实像,且________时,所成的像是缩小的。
(6)小明同学计算了表一中物距与像距之和,由此得出结论:凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越大。
小红通过分析比较实验序号________,判断小明的结论是________的(选填“正确”、“错误”)。
(7)小明进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和,提出了一个猜想:“当物距与像距之和最小时,可能会成等大的实像”。为了验证该猜想,他们应将物距设定在________厘米的范围内继续进行实验。
【答案】(1)焦距;同一高度;(2)10.0;(3)靠近;缩小;(4)见解析;(5)物距大于像距; (6) 4、5、6;错误;(7)19∼22
【详解】(1)实验前首先应观察并记录凸透镜的焦距,因为它是研究凸透镜成像规律的一个重要参数,不同焦距的凸透镜成像情况会有所不同。
点燃蜡烛后,调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度,目的是使像成在光屏的中央。若三者中心不在同一高度,所成的像可能会偏上或偏下,导致光屏上不能完整清晰地呈现出像。
(2)由凸透镜成像规律可知,当物距等于二倍焦距时成倒立等大的实像,此时像距也等于二倍焦距。如图所示,此时光屏上恰好成等大、清晰的像,此时的物距为
像距为
则该凸透镜的焦距是
(3)改变蜡烛的位置,使其位于光具座0厘米刻度线处,此时的物距为30.0cm,大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,由凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,光屏应向左移动,即靠近透镜找像。
(4)实验序号1与2与3或4与5与6数据中,光屏上得到的都是实像,由实验数据可知,同一凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,所成的像越大。
(5)实验中1、2或3数据中,像的高度都小于物体的高度8cm,即都成缩小的实像时,其共同的特点是:物距大于像距。可得出的初步结论是:凸透镜成实像,且物距大于像距时,所成的像是缩小的。
(6)计算表二中4、5、6中的物距与像距之和可知,凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越小,所以小明通过计算的表一的结论是错误的。
(7)因为物体的高度为8cm,在表一中,当物距为22cm时,像高度为6.7cm;在表二中,当物距为19cm时,像高度为8.9cm,这两个数据与物体的高度比较接近,所以为了验证该猜想,他们应将物距设定在19∼22厘米的范围内继续进行实验。
5.(25-26九年级下·徐汇·月考)天宫课堂。
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。这次授课中,三位太空老师带来了5个物理实验,印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容,并完成相关问题:本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、______的实像(A.放大B.等大C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有______作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成______(A.放大B.缩小C.等大)的______像(A.实B.虚)。
(4)请将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。
【答案】(1)C;(2)会聚;(3) B;B;(4)见下图
【详解】(1)水球可以被看作是一个凸透镜,王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),由凸透镜成像规律可知,,成倒立、缩小的实像,故选C。
(2)水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水,这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈成为了一个凸透镜,凸透镜对光线有会聚作用。
(3)内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像,实验中内圈正立像的尺寸比原物体小,成缩小的像,因为虚像是正立的,所以成的是虚像。
(4)平行于主光轴的入射光线经凸透镜折射后,折射光线过异侧焦点,据此作图。
平行于主光轴的入射光线经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过同侧焦点,据此作图。
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抢分02 光学(上海专用)
题型一 光的反射
1.直线传播 反射
2.(1)同种均匀介质;(2) 50;不变;(3)下降;(4)左
3.(1)A“是”;同种均匀;(2) B“镜子”;减小;减小; B“镜面”;(3)见下图;
4. (1)漫反射;镜面反射;(2)见下图;(3)左;建立模型
【答案】(1)反射光线与入射光线;(2)法线;依旧;(3)反射角等于入射角;(4)B;(5)见下图;(6)B;(7)B
题型二 平面镜成像
1.(1)能;虚;(2)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果,重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像。(3)45;(4)靠近。
2.(1)镜面;(2)B;(3)见下图;(4) 60;B;入射光线、反射光线、法线在同一平面上;(5)BC
3.(1)虚;(2)20;(3);(4) 竖直;镀膜;甲、乙;未点亮;平面镜成像中,像的大小与物体的大小相同;A;不变;不能;AC
4.(1) 玻璃板;便于确定像的位置;相同;(2)b;(3)A;(4)见下图;1.6;3;不变
5.(1)薄玻璃板;垂直;相等;与点燃蜡烛的像完全重合;点燃蜡烛的像的位置;对称;(2)见下图;(3)2;视力表;(4)反射;虚;远离;不变;广告牌上;测量自己与屏蔽门的距离
题型三 光的折射
1.虚 反射 不变
2.(1)反射;折射;40;浅;3;(2)见下图;(3)色散;绿;(4) FO;40;CG的右方
3.(1)直线传播;8;C;(2)红;(3)BC;(4)位置;A;平面镜成的像是虚像;(5)见下图;(6)MM';OA;B
4.虚像。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,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。
5.(1)见下图;(2) 大于;增大;48.8;(3) 小于;不会;(4)D
题型四 凸透镜成像规律
1. (1)C;(2)B;(3)D
2.(1)A;(2)同一高度;B;A;B;A;B
3. (1)10;(2)烛焰中心大致在同一高度;(3)光屏上的像是否清晰;(4)C;(5)能
4.(1)焦距;同一高度;(2)10.0;(3)靠近;缩小;(4)见解析;(5)物距大于像距; (6) 4、5、6;错误;(7)19∼22
5.(1)C;(2)会聚;(3) B;B;(4)见下图
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抢分02 光学(上海专用)
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3年考情
抢分依据
命题预测
光的反射:
2025T15、
2023T15
光的反射是中考物理的高频考点,抢分关键:精准掌握核心规律(光的反射定律);作图规范;判断生活现象是否属于光的反射;镜面反射与漫反射。
根据历年命题规律,该知识点主要围绕光的反射定律、镜面反射与漫反射辨析及实验探究展开。多以选择题、填空题和实验题形式出现。
平面镜成像:
2024T15
平面镜成像是必考的重点内容,抢分依据是掌握等大、等距、垂直、虚像、左右相反五大特点;实验操作规范;理解成像规律;规避常见易错点。
平面镜成像特点与应用是常考点。主要分布在选择题、填空题、实验题和作图题中。实验题侧重操作细节与现象分析。
光的折射:
2024T3
光的折射是中考物理的核心考点,掌握基础规律、生活应用与作图能力是抢分关键。
根据近几年命题趋势,该知识点主要围绕定义、规律、现象判断及光路图作图考查。
凸透镜成像:
2025T11
2024T6
2023T13
凸透镜成像规律是中考物理的高频核心考点,抢分依据是:核心规律必须熟记;生活应用对应关系;实验操作规范;动态分析;作图与计算技巧。
结合近年命题趋势,考点有凸透镜成像规律;透镜的应用;实验操作细节;动态成像分析。考查形式将以选择题、填空题和实验探究题为主,重点检验学生对成像条件、规律记忆与实际操作的理解。
【考向一】光的反射
1. 光的反射特指光线照射到物体表面,部分光线按特定规律返回原介质的物理现象。其核心依据为光的反射定律:在反射现象中,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居法线两侧;反射角等于入射角。这一规律是所有考题的解题基石。
2. 在实际应用中,需注意以下几点:
作图规范:必须用虚线画出法线,光线要带箭头,虚实线分明,角度标注清晰。
光路可逆性:若甲能通过镜子看到乙的眼睛,则乙也一定能看见甲的眼睛。
镜面反射与漫反射:两者均遵循反射定律,区别在于反射面的光滑程度。我们能从不同方向看到不发光的物体,正是因为发生了漫反射。
3. 常见误区:避免将“反射角等于入射角”表述为“入射角等于反射角”,注意因果逻辑关系。
【考向二】平面镜成像
1. 实验题答题模板:
“用玻璃板代替平面镜”是为了→ 便于确定像的位置;
“像与物大小关系” → 使用两支完全相同的蜡烛,通过等效替代法比较;
“光屏上无像” → 说明是虚像;
“多次测量” → 避免偶然性,得出普遍规律。
2. 作图题得分要点:
虚像必须用虚线;对称点要准确;光线箭头不能漏。
3. 最新趋势:
更强调误差分析(如玻璃板厚度影响);
出现新型器材(如LED电子蜡烛、网格板);
跨学科联系(如汽车前挡风玻璃倾斜安装原理)。
【考向三】光的折射
1. 现象解释类(常考):
池水变浅、筷子向上弯折、水中鱼的位置比实际高 → 均因光从水射入空气时折射角大于入射角,人眼沿折射光线反向延长线看,像在实物上方。
区分“静影沉璧”(月亮倒影)是反射,非折射;“水中折断的筷子”是折射。
2. 作图题要点:
先画法线(虚线);实际光线画实线,反向延长线画虚线;标明箭头方向,确保空气一侧角度更大。
3. 实验探究:使用可折转光屏验证三线是否共面。改变入射角多次实验,是为了避免偶然性。
【考向四】凸透镜成像规律
1. 核心成像规律口诀(高频考点)
“一倍焦距分虚实”:物距小于一倍焦距(u < f)成正立放大的虚像(如放大镜);大于一倍焦距成倒立实像。
“二倍焦距分大小”:物距大于二倍焦距(u > 2f)成倒立缩小实像(如照相机);在一倍和二倍焦距之间(f < u < 2f)成倒立放大实像(如投影仪)。
2. 动态变化规律:“物近像远像变大”(实像时),物体靠近透镜,像远离且变大;虚像时“物近像近像变小”。
3. 实验操作关键点(易扣分项)
实验前需调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度,确保像成在光屏中央。蜡烛燃烧变短,像会上移,可通过上移光屏或下移透镜调整。换用更厚的凸透镜(焦距变小),像距变小,需将光屏靠近透镜才能再次成清晰像。
4. 特殊情形判断
u = f 时,不成像(光线平行射出);u = 2f 时,成倒立等大实像,可用于测焦距。
加近视镜(凹透镜)后光线发散,像后移,需将光屏远离透镜或物体远离以恢复清晰。
5. 高分策略建议
动手画三种光路图(三条特殊光线作图法),从原理上理解成像过程。
多刷真题,归纳易错点,如“光屏上不成像”的原因(u ≤ f、三心不齐、光具座太短等)。
利用“数轴记忆法”或“四张图法”系统梳理规律,避免死记硬背。
题型一 光的反射
1.【传统文化】(25-26八年级上·金山·期末)“举杯邀明月,对影成三人。”小明路过湖边时看到一只白鹤静立在平静的水中,在岸边可以看到白鹤的两个“影”——影子和倒影,如图所示。白鹤的影子是由光的________形成的,白鹤的倒影是光的______形成的。
2.(25-26八年级上·延安初级中学·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是通过发出的光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
3.(25-26八年级上·上海·期中)老师上课时,使用激光笔和同学们进行了“激光打靶”的活动。
(1)激光笔打开后______光源(选填A“是”或B“不是”),小明面向黑板时,如图(a)所示,激光能射中固定靶心是因为光在______介质中是沿直线传播的;
(2)他背对黑板时,若选择______(选填A“白纸”或B“镜子”)放在O点并适当调整,可以使激光射中靶心;若某一次尝试观察到激光反射到图(b)中黑板的B点,则可以通过旋转反射面,______激光的入射角,使反射角______(以上两空均选填A“增大”或B“减小”),直到再次射中靶心;上述现象属于______反射(选填A“漫”或B“镜面”);
(3)根据给出的入射光线AO,在答题纸上画出图中的反射光线OB,标出反射角及其度数。
4. (25-26八年级上·上海·期中)路途中,天朗气清。
(1)小明能在道路的不同位置看到青绿的远山这是______,但有时也会被路边设置的光滑的标牌“晃”眼睛这是______(以上均选填“镜面反射”或“漫反射”);
(2)小明还发现自己的手表在车顶能反射出一处光斑,请你根据图中的入射光在图2中画出对应的反射光线并标出反射角及大小;
(3)若将手表的位置向左下方移动,在入射光线不变的情况下,反射光线在车顶的光斑会向______移动(选填“左”或“右”),为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(选填“控制变量”或“建立模型”或“理想实验”)。
5. (25-26八年级上·曹二附中·期中)小组同学在探究光的反射定律。
(1)将标记好入射点O的平面镜水平放置,将一束激光斜射向镜面上的O点,喷水雾显示入射光和反射光的位置。从某一方向观察到反射光线与入射光线重合,这说明:__________在同一平面内。
(2)如图所示,组员们接着用卡纸寻找入射光线和反射光线构成的平面并通过调整激光笔的位置来改变入射光线方向,重复实验,可以发现这些平面相交于同一条垂直于镜面的直线,这条直线叫做________。若将平面镜略倾斜放置于桌面上,该条直线将________(选填“依旧”或“不”)垂直于镜面。
(3)在探究入射角和反射角的关系时,测得几组数据如下表所示,由此可得出:在光反射现象中,__________。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(4)此实验中多次实验的目的是______(“A.减小实验误差”或“B.避免实验的偶然性,得出普遍规律”)。
(5)请根据光的反射定律在图中画出反射光线OB,并标出反射角及其大小。
(6)如图a所示,一束光经平面镜反射,在光屏上形成光斑。若保持入射点不变,将平面镜顺时针旋转,光斑会向______(“A.上”或“B.下”)移动。
(7)光热电站利用此原理,用追日镜反射阳光。如图b所示是上午的情景,为使反射光射向吸热塔,追日镜应______(“A.顺”或“B.逆”)时针转动。
题型二 平面镜成像
1.(25-26八年级上·杨浦·期中)小闵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)如果前挡风玻璃外面被几片大树叶遮挡,那么开车的小闵爸爸______(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)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是______;
(3)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;
(4)小闵爸爸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______(选填“远离”或“靠近”)挡风玻璃。
2.(25-26八年级上·黄浦·月考)如图所示,敦煌熔盐塔式光热电站被称为“超级镜子发电站”,它由12000面“定日镜”围绕着一个260米高的吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳把阳光反射到中间塔顶的吸热器上。
(1)定日镜反射阳光的方式属于______(选填“镜面”或“漫”)反射;
(2)为研究光现象而引入“光线”,用到的科学方法是______(单选);
A.控制变量法 B.建立模型法 C.理想实验法
(3)图中AB为光热电站的中心塔,POQ为一束光线经定日镜反射到吸热器的示意图,请标出光的传播方向,并根据光的反射定律画出平面镜的位置,在图中标出入射角;(平面镜用“”表示,入射角用“”表示)。
(4)小向制作一个光热电站的模型,他用激光笔模拟一束太阳光,并将一面平面镜作为定日镜,发现反射光线未能照射到中心塔模型上。于是他将一块纸板垂直于平面镜放置如图,并让光沿AO方向射向镜面上的O点,此时的入射角大小为________。为了让光线照射到中心塔的模型上,应将模型放置在图中________(选填“A”和“B”或“C”)位置上,这是利用了光的反射定律中_______这一结论;
(5)激光照射到中心塔模型上但位置偏上,以下调整可行的有( )(不定项选择)
A.将中心塔远离平面镜 B.将中心塔靠近平面镜
C.增大入射角 D.减小入射角
3.(25-26八年级上·上海·期中)某学校的云录播教室被一种单向透视玻璃分隔成上课和观摩两个功能区,观摩室的教师通过单向透视玻璃进行听课。
(1)上课区的老师和同学仅能在镜子中看到自己的________像(选填“实”或“虚”);
(2)若教室前白板到玻璃的距离为,则白板到其所成像的距离为_______m;
(3)单向透视的效果源自于玻璃上镀的一层膜,某款单向透视玻璃高反射金属镀膜厚度约为,__________m;()
(4)小明同学尝试使用这种玻璃进行“探究平面镜成像特点”的实验;
①他将玻璃板________放置在水平桌面上,这种玻璃的镀膜层会反射大部分光线,让少量光线通过,因此应在玻璃板的_______(选填“镀膜”“非镀膜”)的一侧画线标记位置,将其作为反射面;
②实验应选择图1中________两支蜡烛灯。将一支点亮的蜡烛A放在玻璃板前面,将_______(选填“点亮”或“未点亮”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这表明:__________________;
③图2中在寻找蜡烛灯A的像的位置时,眼睛应该在蜡烛灯_______(选填“A”或“B”)侧观察。小明把蜡烛灯A向靠近玻璃板方向移动一段距离,则像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。移走蜡烛灯B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上________(选填“能”或“不能”)看到蜡烛灯的像。
④(不定项)若把玻璃板沿截成两部分(图3),并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛灯通过左右两部分玻璃板成像的情况是( )
A.都成完整的像 B.各成半个像
C.两个玻璃板成的像在同一位置 D.两个玻璃板成的像在不同位置
E.玻璃从中间破裂了,所以不成像
4.(25-26八年级上·闵行·期中)如图所示,为某学习小组“探究平面镜成像的特点”实验的情景。
(1)图中器材M的名称为________。使用它的目的是便于_______。另外,还有两支______(选填“相同”或“不同”)的蜡烛、火柴和刻度尺等。
(2)为使实验结论更具普遍性,应采取下列___________操作。
(a)保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变M的位置,再观察……
(b)保持M位置不变,多次改变蜡烛A的位置,再观察……
(3)为了探究平面镜所成像的虚实,小红在M后放一张白纸,从镜前观察M有没有成像;小明在B蜡烛处放一张白纸,绕过M,在B侧观察白纸上有没有像。小红和小明的此项操作,属于科学探究中的( )
A.进行实验与收集证据 B.交流与合作 C.提出问题 D.猜想与假设
(4)应用1:根据平面镜成像的特点,在图甲中画出平面镜MN中物体AB的像A'B'。______
应用2:如图乙所示,身高1.6m的人站在高1m的平面镜前2m处,在镜中的像高是____m。若她向平面镜靠近0.5m,则她和像的距离是_____m,像的大小______。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
5.(25-26八年级上·青浦·期中)学校组织学生进行视力检查。卫生室两面墙的距离为3m,而检查视力时要求学生与视力表间相距5m,为了能在室内检查,在视力表对面的墙上挂一镜子,如图所示。
(1)胜胜担心镜子中的“视力表”和直接观察到的可能不一样,于是他设计了“探究平面镜成像的特点”实验。实验中,应选用______作为平面镜,并将其放置在水平桌面上,并与水平桌面______。为了确定像的位置,需分别移动多支高度_______且未点燃的蜡烛,直到从不同位置看去,它______,此时未点燃蜡烛的位置即为_________。重复上述实验步骤可得:平面镜所成的像与物体关于镜面________;
(2)根据平面镜成像的特点,在图中画出像A′B′所对应的物体AB;
(3)为了保证检查的准确性,学生到镜子的距离应为______m;为了能让学生看清视力表,应该用灯照亮______;(选填“人”、“视力表”或“镜子”)
(4)在地铁站等候列车进站的时候,小叶透过站台屏蔽门的玻璃看到了自己的像。这是由于光的_______现象所形成的_______像(选填“实”或“虚”)。当他慢慢朝远离屏蔽门的方向移动时,他的像会_________屏蔽门(选填“靠近”或“远离”),而像的大小将_________。于是他想出了测量地铁隧道宽度d的方法,如图所示:他先紧贴玻璃门,然后向后退,直到看到自己的像正好落在_________,为了测量出隧道宽度d,小叶接下来的操作是_________。
题型三 光的折射
1.【传统文化】(25-26八年级上·静安·期末)“伐竹取道,下见小潭,水尤清冽…潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”是唐代柳宗元《小石潭记》中描写的场景。游者看到潭水中的鱼是光发生折射所成的______像(选涂“虚”或“实”);若游者俯身观鱼,可以看到自己在平静水面中所成的像,这属于光的_______现象,在靠近水面的过程中,游者像的大小________(选涂“变大”“不变”或“变小”)。
2.(25-26八年级上·奉贤·期末)在忙碌的学习之余,周末小明去奉贤九棵树艺术公园里游玩。
(1)如图1所示,公园中有一个湖,小明惊奇的在湖面发现“鸟在水中飞,鱼在楼中游”,此现象中,“鸟在水中飞”是由光的__________形成的像,鸟的“倒影”看起来比本身要暗一些,主要是因为光射到水面时,有一部分发生__________进入水中;若水深为3米,当鸟距水面20米高时,鸟的“倒影”距鸟__________米;“鱼在楼中游”看到的“鱼”的位置比实际要__________(选填“深”或“浅”)。她在湖面看到的“鱼”、“楼”、“鸟”中属于虚像的有_______个。
(2)为了说明湖中“倒影”的形成过程,请根据平面镜成像特点,在图2中画出物在平面镜中的像。
(3)湖中有一个喷泉,细密的水珠在阳光的照射下呈现出了一道美丽的彩虹,这是光的______现象;在各种色光中,我们把红、__________、蓝称为光的三原色。
(4)有一束光在水和空气两种介质的界面上发生了反射和折射,如图3所示。请判断:入射光线是________,折射角的大小是_____度,水在______。(选填“CG的右方”“CG的左方”“AE的下方”或“AE的上方”)
3.(25-26八年级上·黄浦·期末)生活中的光现象
(1)晴天的中午,在茂密的大树下常可以看到许多圆形的光斑。这些光斑是光的_______现象形成的。8m高的大树顶上停着一只小鸟,池塘里有树和鸟的倒影,池塘水深2m,鸟的倒影到水面的距离是_____m。在小鸟飞向水面的过程中,小鸟像的大小_____(选填字母“A.变大”、“B.变小”或“C.不变”)。
(2)若将_________、绿、蓝三种色光混合起来,可以得到白光。
(3)(不定项)下列四个生活现象中,是由于光的折射形成的有( )。
A B C D
A.地上人影 B.铅笔“折”了 C.彩虹 D.水中倒影
(4)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用薄玻璃板代替平面镜,是为了便于确定像的_________和比较像和物的大小;如果在玻璃板后贴上一张黑纸,则从玻璃板前观察,_______(选填字母“A.能”或“B.不能”)看到玻璃板内蜡烛的像,此现象说明______________。
(5)在如图中画出物体AB经平面镜MN所成的像。
(6)如图所示为光在空气和玻璃表面的传播情况,从图中可以判断是________界面,______是反射光线,折射光线在_______中(选填字母“A.空气”或“B.玻璃”)。
4.(25-26八年级上·崇明·月考)“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:_______。
5.(25-26八年级上·南模初级中学·月考)光从一介质斜射入另一种介质时会同时发生反射和折射现象。
(1)如图所示一束光线从水中斜射向水面,请画出相应的反射光线和折射光线的大致方向。
(2)小钱同学探究光从水斜射入空气中折射光线和入射光线变化的情况,他将每次实验的数据及观察到的现象记录如下。
入射角
折射角
15.2°
81°
/
反射光能量
5%
7%
43%
77%
84%
100%
100%
分析表中数据可知:当光从水中斜射入空气中时,折射角___________(选填“大于”或“小于”)入射角;当入射角逐渐增大时,折射角___________(选填“增大”“减小”或“不变”),入射角若超过___________°,折射角会大于90°,折射光线会消失并全部变为反射光,发生“全反射”现象。
(3)当光从空气斜射到水中时,折射角______(选填“大于”或“小于”)入射角,因此____(选填“会”或“不会”)发生全反射现象。
(4)已知玻璃的折射能力比水强,若光由玻璃中进入空气中时也会发生全反射现象,它临界角度数可能为( )
A.60° B.53.5 C.48.8° D.41.8°
题型四 凸透镜成像规律
1. (25-26八年级上·上海·期中)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
2. (25-26九年级下·金山·月考)视力检查及配镜
(1)如图是小王检查视力的情景。查阅资料知,使用视力表检查视力时,科学的标准化距离是5~6m,这是国际通用的标准设计,所以这次视力检查______(选填“A.符合”或“B.不符合”)标准。
(2)小王佩戴眼镜后深知爱眼护眼的重要性,他查询到人的眼球结构如图所示,眼睛主要依靠睫状肌调节晶状体的厚度使像成在视网膜上。
①他组装如图的实验装置探究眼睛的视物原理,现将水透镜放在光具座上,点燃蜡烛,调节器材高度,使光源的中心、透镜的中心和光屏的中心在___________。
②调节器材至图所示,光屏上出现清晰的像,可以推测水透镜的焦距可能为( )
A.10cm B.14cm C.21cm D.30cm
③接着将光源靠近透镜模拟眼睛观察近处的物体,为了在光屏上再次得到清晰的像,需往水透镜______(选填“A.注水”或“B.抽水”)使其焦距______(选填“A.变大”或“B.变小”)。
④眼睛长期近距离工作,睫状肌处于紧张状态,晶状体无法恢复,从而形成近视。近视眼看远处时像会成在视网膜的______(选填“A.前方”或“B.后方”)。近视眼矫正视力应选择______(选填“A.凸透镜”或“B.凹透镜”)。
3. (24-25八年级下·普陀·月考)小明在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用如图(a)所示的装置进行实验。
(1)实验用到的凸透镜如图(b)所示,其焦距为________cm;
(2)图(a)中,为使像成在光屏中央,应该进行的实验操作是:调节凸透镜和光屏的中心,使之与________;
(3)保持蜡烛与凸透镜位置不变,通过移动光屏找像,同时眼睛要注意观察________;
(4)若将点燃的蜡烛移动到光具座上35cm刻度处,为使在光屏上成像,光屏在光具座上移动的范围是_________;
A.50~60cm B.60~70cm C.大于70cm
(5)若使蜡烛和光屏处在图(a)所示的位置,移动凸透镜位置,光屏上________(选填“能”或“不能”)成倒立放大的实像。
4.(24-25八年级上·上海·月考)小明和小红对“凸透镜成像规律”进行探究;
(1)实验前首先应观察并记录凸透镜的________,如图所示,点燃蜡烛后,首先调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心在________,目的是使像成在光屏的中央。
(2)如图所示,此时光屏上恰好成等大、清晰的像,则该凸透镜的焦距是________厘米。
(3)改变蜡烛的位置,使其位于光具座0厘米刻度线处,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏________(选填“靠近”、“远离”)透镜找像,光屏上成的是倒立、________的实像。接着他取高度h为8厘米的F光源进行实验。调节好实验装置后,他分别取不同的物距u并移动光屏找像,每次都使光屏上的像最清晰,将相应的像距v、成像情况记录在下表中。
表一:
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高(厘米)
1
32.0
14.4
3.6
2
25.0
16.7
5.3
3
22.0
18.3
6.7
表二:
实验序号
物距u(厘米)
像距v(厘米)
像高(厘米)
4
19.0
21.1
8.9
5
15.0
30.0
16.0
6
12.0
60.0
40.0
(4)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6数据中物距u、像距v及成像的变化情况,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,________。
(5)分析比较实验序号1、2或3数据中物距u与像距v的大小关系及成像情况,可得出的初步结论是:凸透镜成实像,且________时,所成的像是缩小的。
(6)小明同学计算了表一中物距与像距之和,由此得出结论:凸透镜成实像时,物距与像距之和越小,成的像越大。
小红通过分析比较实验序号________,判断小明的结论是________的(选填“正确”、“错误”)。
(7)小明进一步分析比较表一和表二中物距与像距之和,提出了一个猜想:“当物距与像距之和最小时,可能会成等大的实像”。为了验证该猜想,他们应将物距设定在________厘米的范围内继续进行实验。
5.(25-26九年级下·徐汇·月考)天宫课堂。
2021年12月9日15点40分,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲,并面向全球直播。这次授课中,三位太空老师带来了5个物理实验,印象最深刻的是“水球透镜”实验。请阅读下面的内容,并完成相关问题:本次“天宫课堂”,王亚平对实验做了一个小小的升级,通过透镜看到的竟然是一正一反两个像,这是为什么呢?其原理解释是:
(1)如图甲所示,加气泡之前的水球可以被看作是一个凸透镜。王亚平站在远处(这个凸透镜的两倍焦距以外),我们眼睛看到的是她倒立、______的实像(A.放大B.等大C.缩小)。
(2)中央加气泡之后,水球因此被气泡变为了两部分,中间是空气,气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜,外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整,但对光线仍然有______作用,依然能够成像,只不过透过的光线变少了而已,所以依然呈现出一个倒立的像;内圈相当于变成了两个凹透镜的组合,所以这个时候中间部分又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
(3)根据上面的实验,可推测出凹透镜成______(A.放大B.缩小C.等大)的______像(A.实B.虚)。
(4)请将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。
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