2026年中考物理复习终极冲刺02:光学专项(全国通用)
2026-05-21
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.25 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 景源数理知识驿站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57979181.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理讲义聚焦光学模块,覆盖光的直线传播、反射、平面镜成像、折射、透镜及凸透镜成像规律等中考核心考点,通过考情分析、知识点系统梳理、题型分类讲解及中考真题训练,构建“考点-方法-应用”复习体系,助力学生突破凸透镜成像等难点。
特色在于以生活情境(如“圭表测影”“削冰取火”)和科技应用(如光电鼠标)为载体,通过实验探究(如平面镜成像、凸透镜焦距测量)培养科学探究与科学思维,设置典例+变式+中考真题分层训练,配合5分钟限时检测,确保高效复习,帮助学生提升综合应用能力,为教师提供精准复习指导。
内容正文:
中考物理终极冲刺,全力以赴,备战中考!
中考物理终极冲刺02 光学
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
在全国各地中考物理试卷中,光学模块整体分值稳定,总分占比约 10%—15%,多以选择、填空、作图、实验探究四大题型进行考查。考查内容主要分为光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射以及凸透镜成像五大板块,其中凸透镜成像规律是整个光学的考查重点与难点,分值占比最高,也是拉开分数的核心考点。试卷命题紧贴日常生活场景,常结合生活实例、科技应用、视力矫正等内容出题,同时注重光学作图与实验探究能力的考查,重点考查学生对光学基本规律的理解运用、光路作图规范以及实验步骤、实验结论和实验误差分析。整体考题难易搭配合理,基础题型占比最大,侧重基础知识识记判断,中档题聚焦规律实际应用,少量难题侧重凸透镜动态成像分析,整体出题趋势更加生活化、情境化,着重检验学生学以致用的物理综合能力。
2、核心考查内容:
光的直线传播、光的反射规律、平面镜成像的特点及应用、光的折射规律、透镜、凸透镜成像的规律、凸透镜成像规律的应用、眼睛和眼镜。
(1)光的直线传播考查光沿直线传播条件、常见生活现象,熟记影子、小孔成像、日食月食等实例,多以选择、填空题考查。
(2)光的反射规律掌握三线共面、两线分居、两角相等核心规律,区分镜面反射与漫反射,常结合作图、现象辨析出题。
(3)平面镜成像的特点及应用重点识记等大、等距、虚像、左右相反特点,熟练掌握成像作图,考查生活成像实际应用。
(4)光的折射规律理清光斜射时偏折规律,分清空气与其他介质中光线传播特点,辨析池水变浅、海市蜃楼等折射现象。
(5)透镜区分凸透镜与凹透镜外形、对光线的作用,掌握三条特殊光路,夯实透镜基础知识点。
(6)凸透镜成像的规律熟记物距、像距、像的大小虚实正倒对应关系,理清成像区间,是光学核心重难点考点。
(7)凸透镜成像规律的应用结合照相机、投影仪、放大镜原理,灵活运用成像规律判断成像变化,题型灵活多变。
(8)眼睛和眼镜掌握人眼成像原理,分清近视眼、远视眼成因及矫正方式,贴近生活实际考查基础应用。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】光的直线传播
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播;
2.光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;
(3)限制视线:坐井观天、一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求会作图)
【典例1】(2026·贵州遵义·二模)如图,有古文献记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”。下列实例涉及的光学知识与文中所述原理相同的是( )
A.镜中自己 B.小孔成像 C.海市蜃楼 D.水中游鱼
【变式1】(2026·辽宁铁岭·模拟预测)中华民族五千年文明过程中有许多智慧的创造。如图甲所示,是我国古代的天文仪器——圭表,根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替,如图乙所示。圭表利用的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【题型二】光的反射规律
1. 光的反射定律:(如图所示)
(1)在反射现象中,入射光线、法线和反射光线在同一平面内.(三线共面)
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧.(两线分居)
(3)反射角等于入射角.(两角相等)
(4)在反射现象中,光路是可逆的.(光路可逆)
注意:在光的反射定律中,表述成入射角等于反射角是错误的,因为反射角是随着入射角的变化而变化的.。
【典例2】(2026·福建漳州·二模)如图所示,马拉松运动员在漳州龙江岁月的金色稻田堤岸奋力奔跑。运动员在途中从不同方向都能看到金黄的稻穗,是因为光在稻穗表面发生了________反射,运动员相对于稻穗是________的。
【变式2】(2026·陕西西安·模拟预测)大美西安,常来长安;处处留心,皆是物理。下列涉及的光现象说法正确的是( )
A.在环城公园散步时,看到地面上自己的影子是由光的折射形成的
B.在护城河边喂鱼时,看到水中的鱼是光沿直线传播形成的实像
C.在莲湖公园中,看到荷花在水中的倒影是由光的反射形成的
D.大明宫丹凤门的墙壁呈现黄颜色,是因为墙壁在吸收黄光
【题型三】平面镜成像特点及应用
1.成像原理:光的反射
2.成像特点:
(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
(2)像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直;
(3)平面镜所成的像为虚像。
3.应用:潜望镜、镜子等.
【典例3】(2026·江苏泰州·一模)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。现蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,若仅移动玻璃板,图乙中操作可行的是( )
A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向
【变式3】(2026·湖南长沙·模拟预测)小时候,小郡同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:
(1)如图1所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把薄玻璃板_______架立于白纸上。
(2)将两个完全相同的跳棋棋子和分别立于玻璃板前后,并移动,发现B与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验,发现每次都出现B与A的像重合。他多次实验的目的是_______。
(3)分析相关数据,请判断:“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”这种说法是对吗?请说明你的理由:_______。
【题型四】光的折射规律
1.光的折射规律:
(1)如图所示,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也增大.
(2)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变.
(3)在折射现象中,光路是可逆的.
注意:快速记忆光的折射规律
(1)共面.折射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)异侧.折射光线、入射光线分别位于法线的两侧.
(3)可逆性.在折射现象中,光路是可逆的.
2.光的折射现象及其应用
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
【典例4】(2026·湖南长沙·模拟预测)下列四幅图与《木兰诗》中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )
A.亭台倒影 B.日晷计时
C.潭清疑水浅 D.地面树影
【变式4】(2026·湖南长沙·模拟预测)在张家界七星山的荒野求生挑战赛中,张老六展示了惊人的叉鱼技巧,如图甲为其叉鱼时的场景。图乙所示为他看水中鱼的光路图,请补全光路,并标出折射角。
【题型五】透镜
1、凸透镜和凹透镜的特点:
类别
凸透镜
凹透镜
概念
中间厚,边缘薄的透镜
中间薄,边缘厚的透镜
图例
性质
对光具有会聚作用
对光具有发散作用
应用
放大镜、老花镜
近视镜
2、透镜的三条特殊光线:
(1)过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图:
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用)如下图:
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图:
【典例5】(2026·江苏泰州·一模)晋代张华所著《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”制成冰镜,让阳光穿透能点燃艾草。下列说法中正确的是( )
A.这种冰镜是凸透镜,对光有发散作用
B.利用这类造型的眼镜片,可以矫正近视眼
C.艾承其影中的“影”是光的直线传播形成的
D.透过该冰镜观察,远处的房屋能成倒立、缩小的实像
【变式5】(2026·山西晋城·二模)科技小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小亮让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑如图甲,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验时,小亮让发光二极管、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的是_____。当发光二极管、凸透镜、光屏的位置如图乙时,光屏上正好呈现一个清晰的像(未画出),此时的像是倒立_____(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(3)同学小科制作了一种如图丙所示的液体透镜并用来探究凸透镜的成像规律,在实验中固定发光二极管和光屏的位置,利用注射器向透明胶膜内抽注液体来改变液体透镜的焦距,从而在光屏上呈现清晰的像,当小科将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像不清晰,请你据此提出一个可探究问题:______?
【题型六】凸透镜成像的规律
1.常见的临界状态
(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0;
(2)绳子断开的临界条件为绳中的张力达到最大值,绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中的张力恰好为0;
(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。
2.常见的三种求极值的方法
(1)解析法:在解平衡方程时采用数学方法求极值.
(2)图解法:对三力平衡情境,可画出不同状态下力的矢量图,判断各个力的变化情况,所求力与另一力垂直时往往出现极值.
(3)极限法:极限法是一种处理极值问题的有效方法,它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(如“极大”“极小”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来,快速求解。
【典例6】(2026·安徽芜湖·二模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为15cm。先将凸透镜A固定在光具座上40cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座10cm刻度线处,移动光屏至光具座上55cm刻度线处,此时光屏上正好能呈现烛焰清晰的实像。下列说法错误的是( )
A.光屏上所成的像一定是倒立的、缩小的实像
B.将烛焰向右移至某一位置后,无论如何移动光屏,都看不到烛焰清晰的像,则烛焰一定处于透镜 A的左焦点处
C.若烛焰处于凸透镜A的一倍焦距内,需在光屏一侧透过凸透镜A来观察所成的像
D.用凸透镜B替换凸透镜A,保持烛焰、透镜的位置不动,需将光屏向右移动才能再次成清晰的像
【变式6】(2026·陕西咸阳·三模)小明在家玩放大镜时发现:当镜片靠近课本时,能看到正立、放大的“字”;用镜片看向窗外远处时,则看到倒立、缩小的“楼房和树木”。针对观察到的现象,他和同学们一起探究凸透镜成像的规律。
(1)小明将图甲中高为的形光源、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接着他将三者的中心调整到同一高度,其目的是__________。
(2)正确调整后,小明不断改变光源与透镜间的距离并移动光屏,下表是他记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
物距/cm
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
像距/cm
/
/
/
/
60.4
35.6
26.6
22.3
20.0
18.4
17.3
16.6
15.7
像的高度/cm
/
/
/
/
15.1
7.6
5.0
3.7
3.0
2.5
2.1
1.9
1.7
像的正倒
正
正
正
/
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
①根据表中数据判断该凸透镜的焦距为____________cm;
②比较像距、像高随物距变化的情况,可得结论:同一凸透镜成实像时,物距变小,像距_________,像高_________。(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当光源距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像,小明经过思考后撤去光屏,从_________(选填“光屏一侧”或“光源一侧”)通过透镜可观察到光源的像。
(4)邻组的同学在实验探究时发现:当物距都为时,测量出像距却分别为和18.2cm,造成像距差异的原因可能是光屏上未出现_____________(选填“清晰”或“完整”)的像就进行了测量。
(5)使用照相机给某位同学拍完半身照,再拍全身照时,应将镜头___________(选填“靠近”或“远离”)这位同学,才能拍出清晰的照片。
【题型七】凸透镜成像规律的应用
1. 凸透镜成像的规律:
种类
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
5
u﹥2f
缩小、倒立的实像
f﹤v﹤2f
照相机
4
u=2f
等大、倒立的实像
v=2f
3
f﹤u﹤2f
放大、倒立的实像
v﹥2f
投影仪
2
u=f
不成像
---------
----------
1
u﹤f
放大、正立的虚像
V﹥f
放大镜
口诀:一焦分虚实、二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物远实像小,物远虚像大。
注意:(1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;
(2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成;
注意:凹透镜始终成缩小、正立的虚像;
2. 凸透镜成像规律的光路分析
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图,从而判断出像距的大小和成像的具体情况.
(1)当u>2f时,成缩小、倒立的实像,此时f<v<2f.光路如图所示.
(2)当u=2f时,成等大、倒立的实像,此时v=2f.光路如图所示.
(3)当f<u<2f时,成放大、倒立的实像,此时v>2f.光路如图所示.
(4)当u=f时,折射光线是一束平行光线,不能相交,其反向延长线也不能相交,所以不能成像.光路如图所示.
(5)当u<f时,成放大、正立的虚像,此时v>u.光路如图所示.
【典例7】(2026·江苏泰州·一模) 无线光电鼠标内固定有光学感应器(相当于光屏)、凸透镜、发光二极管等元件,如图所示,是利用发光二极管的光照射鼠标垫,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器,用以记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。
(1)无线光电鼠标与电脑USB接口上插入的接收器是通过____________(选填“超声波”或“电磁波”)连接的;
(2)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生____________反射,若成像透镜距鼠标垫7 mm,光学感应器距成像透镜3 mm,则在光学感应器上所成的像是____________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空左右移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为鼠标悬空相当于物距增大,像成在光学感应器的____________方(填“上”或“下”)。
【变式7】(2026·山西长治·二模)小华同学在学习了凸透镜相关知识后,想要测量实验室中凸透镜的焦距,为此他准备了两种方案:
方案一:
(1)将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,测量______即为焦距。
方案二:
(2)利用“当物距等于2倍焦距时,凸透镜成______”的规律,调节物距和像距,当光屏上出现符合条件的清晰的像时,测量得到像距为v,则焦距f=______。
实验反思:
(3)你认为方案______测量的结果更精确。
【题型八】眼睛和眼镜
近视眼和远视眼的成因及矫正:
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短
光路图
成像在视网膜的前方
成像在视网膜的后方
矫正方法
配戴凹透镜
配戴凸透镜
矫正原理
凹透镜对光有发散作用
凸透镜对光有会聚作用
【典例8】(2026·山东临沂·一模)2026年4月19日,2026北京亦庄人形机器人半程马拉松前三名揭晓,齐天大圣队50分26秒夺得冠军,人形机器人“眼睛”的光学成像原理与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法中不正确的是( )
A.镜头成像是光的折射形成的 B.镜头是用一块凸透镜做成的
C.镜头与照相机成像原理相同 D.图像传感器上成的是虚像
【变式8】(2026·山东滨州·一模)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架投影仪,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是远视眼的成像原理,应戴合适的凸透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在30cm左右,是预防近视眼的措施之一
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·陕西·中考真题)如图,是球形机器人在执行巡逻任务的场景,其内置的高清摄像头相当于一个凸透镜。下列关于该摄像头的说法正确的是 ( )
A.对光有发散作用 B.能成倒立缩小的虚像
C.成像时利用了光的折射 D.靠近物体时,所成的实像变小
2.(2023·湖南娄底·中考真题)许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是( )
A.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石、直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
B.“映日荷花别样红”,“荷花”呈红色是由于它能吸收红光
C.“一石击破水中天”,“天”是由光的折射形成的虚像
D.“起舞弄清影,何似在人间”、“影”是由光的反射形成的虚像
3.(2025·四川绵阳·中考真题)在光线强烈的户外使用手机时,用户常因屏幕反光,看得到屏幕上自己脸部的像,看不清屏幕本身显示的内容,所以常在屏幕上贴表面粗糙的防反光膜。下列分析正确的是( )
A.光照射到防反光膜上不再遵循反射定律
B.脸部的像与用户脸部关于屏幕对称
C.脸部的像比用户的脸部小
D.脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近
4.(2025·四川攀枝花·中考真题)某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现,烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处,则此时烛焰通过凸透镜将成( )
A.放大的虚像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.缩小的实像
5.(2025·四川绵阳·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成的像不清晰,若将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,则( )
A.清晰的像是倒立、缩小的实像
B.清晰的像是正立、放大的实像
C.该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm
D.该透镜的焦距大于10cm小于20cm
6.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上,请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。
7.(2025·山东日照·中考真题)如图甲所示,牙科医生用一个带杆的小圆镜给病人检查。图乙中的C点为牙齿B在镜中成像的位置,请画出医生在A点通过平面镜看到这颗牙齿的光路图。
8.(2025·陕西·中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用到了玻璃板、两支完全相同的蜡烛(A、B)、方格纸、刻度尺、白色卡片、铅笔等器材。
(1)如图-1,把一张方格纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板____放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,说明平面镜成像时,像与物的大小____。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述步骤。根据方格纸上的标记,测量物、像到玻璃板的距离,并把数据记录在下表中。
实验序号
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10.00
10.00
2
15.00
15.00
3
20.00
20.00
…
分析表中数据可知:平面镜成像时,像和物到平面镜的距离____。
(4)如图-2所示,为探究像的虚实,可将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上____(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____像;
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定____;
(6)如图-3所示,将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离,则蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板 (填选项字母)。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来为一个完整的像
C.都能成完整的像,且像在同一位置 D.都能成完整的像,且像在不同位置
9.(2025·山东滨州·中考真题)小周同学为研究初中生近视原因及矫正问题,开展了以下调查研究。
(1)如图甲所示,眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。小周选用两个直径相同但厚度不同的凸透镜,平行光经过它们之后的光线如图乙所示,则凸透镜____________(选填“A”或“B”)使光偏折更显著。
(2)选择透镜A进行实验。实验前,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,这是为了___________。进行实验,如图丙所示,烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像,这是____________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理。若蜡烛位置不变,将透镜A换成透镜B,若要在光屏上继续看到烛焰清晰的像,则应向____________。(选填“左”或“右”)移动光屏。
(3)根据凸透镜对光线的作用,补充图丁光路。
(4)近视眼看不清远处的物体,形成近视眼的原因之一是晶状体太厚,折光能力太强,若在眼睛前放一个合适的___________透镜就可以将远处物体的像成在视网膜上。
(5)为了防止患上近视眼,你的建议是__________(写出一条即可)。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,则该凸透镜焦距f3=___________cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
15.0
7.5
6.0
C
2
20.0
20.0
6.0
6.0
3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:___________(用字母表示),则表中C处数据应为___________cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由___________。
1
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中考物理终极冲刺02 光学
中考全国考情分析
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1、 考察方向与分值占比:
在全国各地中考物理试卷中,光学模块整体分值稳定,总分占比约 10%—15%,多以选择、填空、作图、实验探究四大题型进行考查。考查内容主要分为光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射以及凸透镜成像五大板块,其中凸透镜成像规律是整个光学的考查重点与难点,分值占比最高,也是拉开分数的核心考点。试卷命题紧贴日常生活场景,常结合生活实例、科技应用、视力矫正等内容出题,同时注重光学作图与实验探究能力的考查,重点考查学生对光学基本规律的理解运用、光路作图规范以及实验步骤、实验结论和实验误差分析。整体考题难易搭配合理,基础题型占比最大,侧重基础知识识记判断,中档题聚焦规律实际应用,少量难题侧重凸透镜动态成像分析,整体出题趋势更加生活化、情境化,着重检验学生学以致用的物理综合能力。
2、核心考查内容:
光的直线传播、光的反射规律、平面镜成像的特点及应用、光的折射规律、透镜、凸透镜成像的规律、凸透镜成像规律的应用、眼睛和眼镜。
(1)光的直线传播考查光沿直线传播条件、常见生活现象,熟记影子、小孔成像、日食月食等实例,多以选择、填空题考查。
(2)光的反射规律掌握三线共面、两线分居、两角相等核心规律,区分镜面反射与漫反射,常结合作图、现象辨析出题。
(3)平面镜成像的特点及应用重点识记等大、等距、虚像、左右相反特点,熟练掌握成像作图,考查生活成像实际应用。
(4)光的折射规律理清光斜射时偏折规律,分清空气与其他介质中光线传播特点,辨析池水变浅、海市蜃楼等折射现象。
(5)透镜区分凸透镜与凹透镜外形、对光线的作用,掌握三条特殊光路,夯实透镜基础知识点。
(6)凸透镜成像的规律熟记物距、像距、像的大小虚实正倒对应关系,理清成像区间,是光学核心重难点考点。
(7)凸透镜成像规律的应用结合照相机、投影仪、放大镜原理,灵活运用成像规律判断成像变化,题型灵活多变。
(8)眼睛和眼镜掌握人眼成像原理,分清近视眼、远视眼成因及矫正方式,贴近生活实际考查基础应用。
核心知识点及具体题型
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
【题型一】光的直线传播
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播;
2.光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取得直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;
(3)限制视线:坐井观天、一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求会作图)
【典例1】(2026·贵州遵义·二模)如图,有古文献记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”。下列实例涉及的光学知识与文中所述原理相同的是( )
A.镜中自己 B.小孔成像 C.海市蜃楼 D.水中游鱼
【答案】A
【详解】“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣”中,“大镜”是平面镜,水面相当于平面镜,其结构类似“潜望镜”,利用光的反射改变光路。镜中自己是平面镜成像现象,是由光的反射形成的;小孔成像是由光的直线传播形成的;海市蜃楼是光通过密度不均匀的空气时,发生折射形成的;水中游鱼是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射,人眼逆着折射光线看到的鱼的虚像。故选A。
【变式1】(2026·辽宁铁岭·模拟预测)中华民族五千年文明过程中有许多智慧的创造。如图甲所示,是我国古代的天文仪器——圭表,根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替,如图乙所示。圭表利用的光学原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【详解】当阳光在空气中沿直线传播时,遇到不透明的表,就会在其后面形成一片光照射不到的阴影区域(即表的影子)在圭上,不同的时刻,其影子的位置不同,故圭表应用的光学原理是光沿直线传播,故选A。
【题型二】光的反射规律
1. 光的反射定律:(如图所示)
(1)在反射现象中,入射光线、法线和反射光线在同一平面内.(三线共面)
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧.(两线分居)
(3)反射角等于入射角.(两角相等)
(4)在反射现象中,光路是可逆的.(光路可逆)
注意:在光的反射定律中,表述成入射角等于反射角是错误的,因为反射角是随着入射角的变化而变化的.。
【典例2】(2026·福建漳州·二模)如图所示,马拉松运动员在漳州龙江岁月的金色稻田堤岸奋力奔跑。运动员在途中从不同方向都能看到金黄的稻穗,是因为光在稻穗表面发生了________反射,运动员相对于稻穗是________的。
【答案】 漫 运动
【详解】我们能从不同方向看到本身不发光的稻穗,是因为光在粗糙不平的稻穗表面发生了漫反射,漫反射会将光向各个方向反射,因此不同方向都能接收到反射光。
运动员奔跑过程中,相对于稻穗的位置不断变化,因此运动员相对于稻穗是运动的。
【变式2】(2026·陕西西安·模拟预测)大美西安,常来长安;处处留心,皆是物理。下列涉及的光现象说法正确的是( )
A.在环城公园散步时,看到地面上自己的影子是由光的折射形成的
B.在护城河边喂鱼时,看到水中的鱼是光沿直线传播形成的实像
C.在莲湖公园中,看到荷花在水中的倒影是由光的反射形成的
D.大明宫丹凤门的墙壁呈现黄颜色,是因为墙壁在吸收黄光
【答案】C
【详解】A.人在散步时,看到人的影子是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.在护城河边喂鱼时,看到水中的鱼是光的折射形成的,故B错误;
C.在莲湖公园中,看到荷花在水中的倒影是平面镜成像现象,是由光的反射形成的,故C正确;
D.墙壁呈现黄色,是由于它反射黄光形成 的,故D错误。
故选C。
【题型三】平面镜成像特点及应用
1.成像原理:光的反射
2.成像特点:
(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
(2)像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直;
(3)平面镜所成的像为虚像。
3.应用:潜望镜、镜子等.
【典例3】(2026·江苏泰州·一模)用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,能观察到“蜡烛在水中燃烧”(如图甲)。现蜡烛的像位置如图乙所示,要使像移到烧杯中,若仅移动玻璃板,图乙中操作可行的是( )
A.①方向 B.②方向 C.③方向 D.④方向
【答案】D
【详解】根据平面镜成像特点,像与物到平面镜距离相等,要使像移到烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,因此玻璃板应该向④的方向移动。 故选D。
【变式3】(2026·湖南长沙·模拟预测)小时候,小郡同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:
(1)如图1所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把薄玻璃板_______架立于白纸上。
(2)将两个完全相同的跳棋棋子和分别立于玻璃板前后,并移动,发现B与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验,发现每次都出现B与A的像重合。他多次实验的目的是_______。
(3)分析相关数据,请判断:“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”这种说法是对吗?请说明你的理由:_______。
【答案】(1)垂直(竖直)
(2)避免偶然性,获得普遍规律
(3)不对,由实验结果可知,无论物体距玻璃板远近,像和物都是大小相等的。
【详解】(1)在探究平面镜成像的实验中,为了使像与物体在同一水平面上,便于确定像的位置,需要将薄玻璃板垂直(或竖直)架立于白纸上。
(2)本实验中多次改变棋子A的位置,重复实验的目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律,确保结论的可靠性。
(3)这种说法不对;因为平面镜所成的像与物体的大小始终相等,像的大小只和物体本身的大小有关,和物体到镜子的距离无关,人觉得像变小,是因为人看像的视角变小了,而像的实际大小没有变化。
【题型四】光的折射规律
1.光的折射规律:
(1)如图所示,光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当入射角增大时,折射角也增大.
(2)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变.
(3)在折射现象中,光路是可逆的.
注意:快速记忆光的折射规律
(1)共面.折射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)异侧.折射光线、入射光线分别位于法线的两侧.
(3)可逆性.在折射现象中,光路是可逆的.
2.光的折射现象及其应用
(1)水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);
(2)由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;
(3)水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;
(4)透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;
(5)斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
【典例4】(2026·湖南长沙·模拟预测)下列四幅图与《木兰诗》中“当窗理云鬓,对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是( )
A.亭台倒影 B.日晷计时
C.潭清疑水浅 D.地面树影
【答案】A
【详解】 A.“当窗理云鬓,对镜贴花黄”描述的是对着镜子梳妆打扮,利用了平面镜成像,其原理是光的反射。亭台倒影,平静的水面相当于一个平面镜,亭台在水中的倒影是由于光的反射形成的,故A符合题意;
B.日晷是利用光沿直线传播形成的影子来进行计时的,故B不符合题意;
C.潭清疑水浅,是池底的光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的,故C不符合题意;
D.地面树影,是由于光在沿直线传播的过程中被不透明的树木挡住而形成的暗区,属于光的直线传播现象,故D不符合题意。
故选A。
【变式4】(2026·湖南长沙·模拟预测)在张家界七星山的荒野求生挑战赛中,张老六展示了惊人的叉鱼技巧,如图甲为其叉鱼时的场景。图乙所示为他看水中鱼的光路图,请补全光路,并标出折射角。
【答案】
【详解】人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,当光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角。
【题型五】透镜
1、凸透镜和凹透镜的特点:
类别
凸透镜
凹透镜
概念
中间厚,边缘薄的透镜
中间薄,边缘厚的透镜
图例
性质
对光具有会聚作用
对光具有发散作用
应用
放大镜、老花镜
近视镜
2、透镜的三条特殊光线:
(1)过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图:
(2)平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用)如下图:
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图:
【典例5】(2026·江苏泰州·一模)晋代张华所著《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火”。“削冰令圆”制成冰镜,让阳光穿透能点燃艾草。下列说法中正确的是( )
A.这种冰镜是凸透镜,对光有发散作用
B.利用这类造型的眼镜片,可以矫正近视眼
C.艾承其影中的“影”是光的直线传播形成的
D.透过该冰镜观察,远处的房屋能成倒立、缩小的实像
【答案】D
【详解】A.这种冰镜是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,而不是发散作用,故A错误。
B.这类造型的眼镜片是凸透镜,凸透镜用于矫正远视眼,凹透镜才用于矫正近视眼,故B错误。
C.艾承其影中的“影”是光经过凸透镜会聚形成的光斑,不是光的直线传播形成的,故C错误。
D.远处的房屋在凸透镜的二倍焦距以外,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选D。
【变式5】(2026·山西晋城·二模)科技小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小亮让一束平行于主光轴的光射向凸透镜,移动光屏,直到在光屏上出现一个最小最亮的光斑如图甲,则该凸透镜的焦距为______cm。
(2)实验时,小亮让发光二极管、凸透镜、光屏三者中心在同一高度的目的是_____。当发光二极管、凸透镜、光屏的位置如图乙时,光屏上正好呈现一个清晰的像(未画出),此时的像是倒立_____(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(3)同学小科制作了一种如图丙所示的液体透镜并用来探究凸透镜的成像规律,在实验中固定发光二极管和光屏的位置,利用注射器向透明胶膜内抽注液体来改变液体透镜的焦距,从而在光屏上呈现清晰的像,当小科将透镜中的水换成酒精后(保持凸度不变),观察到光屏上的像不清晰,请你据此提出一个可探究问题:______?
【答案】(1)10.0
(2) 使像成在光屏中央 放大
(3)液体透镜的焦距与透镜内液体的种类是否有关
【详解】(1)平行于主光轴的光经凸透镜折射后,会聚在焦点上,焦点到凸透镜光心的距离为焦距。由图甲可知,凸透镜位于刻度处,最小最亮的光斑在刻度处,因此焦距。
(2)实验前调节三者中心在同一高度,目的是让像完整成在光屏的中央,方便观察。由图乙可知,物距
已知焦距,满足,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像。
(3)实验中保持透镜凸度不变,仅更换了透镜的材料(将水换为酒精),光屏上的像变不清晰,说明焦距可能发生了变化,因此可提出探究问题:液体透镜的焦距与透镜内液体的种类是否有关。
【题型六】凸透镜成像的规律
1.常见的临界状态
(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0;
(2)绳子断开的临界条件为绳中的张力达到最大值,绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中的张力恰好为0;
(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。
2.常见的三种求极值的方法
(1)解析法:在解平衡方程时采用数学方法求极值.
(2)图解法:对三力平衡情境,可画出不同状态下力的矢量图,判断各个力的变化情况,所求力与另一力垂直时往往出现极值.
(3)极限法:极限法是一种处理极值问题的有效方法,它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(如“极大”“极小”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来,快速求解。
【典例6】(2026·安徽芜湖·二模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,所用凸透镜A的焦距为10cm,凸透镜B的焦距为15cm。先将凸透镜A固定在光具座上40cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座10cm刻度线处,移动光屏至光具座上55cm刻度线处,此时光屏上正好能呈现烛焰清晰的实像。下列说法错误的是( )
A.光屏上所成的像一定是倒立的、缩小的实像
B.将烛焰向右移至某一位置后,无论如何移动光屏,都看不到烛焰清晰的像,则烛焰一定处于透镜 A的左焦点处
C.若烛焰处于凸透镜A的一倍焦距内,需在光屏一侧透过凸透镜A来观察所成的像
D.用凸透镜B替换凸透镜A,保持烛焰、透镜的位置不动,需将光屏向右移动才能再次成清晰的像
【答案】B
【详解】A.由图可知此时物距,像距,物距大于像距,应成倒立、缩小的实像,故A正确;
B.物体在透镜A 的一倍焦距处或一倍焦距以内,在右侧的光屏上都不能成像。所以将烛焰向右移至某一位置后,无论如何移动光屏,都看不到烛焰清晰的像,则烛焰可能处于透镜A的左焦点处,也可能处于透镜A的一倍焦距内,故B错误;
C.若烛焰处于凸透镜 A 的一倍焦距内,所成的像是虚像,不能成在光屏上,如要观察,需在光屏一侧,透过凸透镜A 来观察。故C正确;
D.用凸透镜B替换凸透镜A,因为凸透镜B焦距比A大,在烛焰和凸透镜位置不动的情况下,相当于物距变小,像距变大,像变大,所以需将光屏向右移动才能再次成清晰的像。故D正确。
本题要求选错误的,故选 B。
【变式6】(2026·陕西咸阳·三模)小明在家玩放大镜时发现:当镜片靠近课本时,能看到正立、放大的“字”;用镜片看向窗外远处时,则看到倒立、缩小的“楼房和树木”。针对观察到的现象,他和同学们一起探究凸透镜成像的规律。
(1)小明将图甲中高为的形光源、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接着他将三者的中心调整到同一高度,其目的是__________。
(2)正确调整后,小明不断改变光源与透镜间的距离并移动光屏,下表是他记录的物距、像距、像的高度和正倒情况。
物距/cm
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
18.0
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
像距/cm
/
/
/
/
60.4
35.6
26.6
22.3
20.0
18.4
17.3
16.6
15.7
像的高度/cm
/
/
/
/
15.1
7.6
5.0
3.7
3.0
2.5
2.1
1.9
1.7
像的正倒
正
正
正
/
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
倒
①根据表中数据判断该凸透镜的焦距为____________cm;
②比较像距、像高随物距变化的情况,可得结论:同一凸透镜成实像时,物距变小,像距_________,像高_________。(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)当光源距离透镜很近时,无论怎样移动光屏都找不到像,小明经过思考后撤去光屏,从_________(选填“光屏一侧”或“光源一侧”)通过透镜可观察到光源的像。
(4)邻组的同学在实验探究时发现:当物距都为时,测量出像距却分别为和18.2cm,造成像距差异的原因可能是光屏上未出现_____________(选填“清晰”或“完整”)的像就进行了测量。
(5)使用照相机给某位同学拍完半身照,再拍全身照时,应将镜头___________(选填“靠近”或“远离”)这位同学,才能拍出清晰的照片。
【答案】(1)使像成在光屏的中央
(2) 10.0 变大 变大
(3)光屏一侧
(4)清晰
(5)远离
【详解】(1)凸透镜成像实验中,将光源、凸透镜、光屏三者中心调整到同一高度,目的是让像完整成在光屏的中央,方便观察。
(2)由表格数据可知,物距时,像高与物体原高相等,即,焦距。
分析表格数据可得:同一凸透镜成实像时,物距变小,像距变大,像的高度也变大。
(3)当光源距透镜很近时,物距小于焦距,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与光源同侧,因此需要从光屏一侧才能观察到虚像。
(4)实验中需要等光屏上出现最清晰的像再测量像距,若未等到清晰像出现就测量,会得到不同的像距结果。
(5)拍完半身照再拍全身照,像需要变小,根据凸透镜成像“物远像近像变小”的规律,需要增大物距,因此应将镜头远离同学。
【题型七】凸透镜成像规律的应用
1. 凸透镜成像的规律:
种类
成像条件物距(u)
成像的性质
像距(v)
应用
5
u﹥2f
缩小、倒立的实像
f﹤v﹤2f
照相机
4
u=2f
等大、倒立的实像
v=2f
3
f﹤u﹤2f
放大、倒立的实像
v﹥2f
投影仪
2
u=f
不成像
---------
----------
1
u﹤f
放大、正立的虚像
V﹥f
放大镜
口诀:一焦分虚实、二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物远实像小,物远虚像大。
注意:(1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点;
(2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成;
注意:凹透镜始终成缩小、正立的虚像;
2. 凸透镜成像规律的光路分析
利用凸透镜三条特殊光线中的任意两条可以画出相应的光路图,从而判断出像距的大小和成像的具体情况.
(1)当u>2f时,成缩小、倒立的实像,此时f<v<2f.光路如图所示.
(2)当u=2f时,成等大、倒立的实像,此时v=2f.光路如图所示.
(3)当f<u<2f时,成放大、倒立的实像,此时v>2f.光路如图所示.
(4)当u=f时,折射光线是一束平行光线,不能相交,其反向延长线也不能相交,所以不能成像.光路如图所示.
(5)当u<f时,成放大、正立的虚像,此时v>u.光路如图所示.
【典例7】(2026·江苏泰州·一模) 无线光电鼠标内固定有光学感应器(相当于光屏)、凸透镜、发光二极管等元件,如图所示,是利用发光二极管的光照射鼠标垫,反射后经凸透镜再进入鼠标的光学感应器,用以记录移动动作,以此捕捉移动位置的不同画面。
(1)无线光电鼠标与电脑USB接口上插入的接收器是通过____________(选填“超声波”或“电磁波”)连接的;
(2)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时会发生____________反射,若成像透镜距鼠标垫7 mm,光学感应器距成像透镜3 mm,则在光学感应器上所成的像是____________(选填“放大”或“缩小”)的实像;
(3)将鼠标离开鼠标垫一定高度后悬空左右移动时,电脑显示器上的光标并不移动,是因为鼠标悬空相当于物距增大,像成在光学感应器的____________方(填“上”或“下”)。
【答案】(1)电磁波
(2) 漫 缩小
(3)下
【详解】(1)无线光电鼠标与电脑USB接口上插入的接收器之间是通过无线信号进行通信的。无线通信(如Wi-Fi、蓝牙、无线鼠标等)都是利用电磁波来传递信息的。
(2)光照射在粗糙的鼠标垫上,粗糙表面会使反射光线射向各个方向,这种现象是漫反射。
成像透镜距鼠标垫(物距),光学感应器距成像透镜(像距),物距大于像距,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(3)鼠标悬空时,物距(鼠标垫到凸透镜的距离)增大,根据凸透镜成实像“物远像近像变小”的规律,像距会减小,像就成在光学感应器的下方,所以光标不移动。
【变式7】(2026·山西长治·二模)小华同学在学习了凸透镜相关知识后,想要测量实验室中凸透镜的焦距,为此他准备了两种方案:
方案一:
(1)将凸透镜正对太阳,在另一侧移动光屏,在光屏上找到最小、最亮的光斑,测量______即为焦距。
方案二:
(2)利用“当物距等于2倍焦距时,凸透镜成______”的规律,调节物距和像距,当光屏上出现符合条件的清晰的像时,测量得到像距为v,则焦距f=______。
实验反思:
(3)你认为方案______测量的结果更精确。
【答案】(1)光斑到凸透镜光心的距离
(2) 倒立、等大的实像
(3)二
【详解】(1)平行于主光轴的太阳光经凸透镜折射后,会聚在焦点处,最小最亮的光斑就是焦点,焦距是焦点到凸透镜光心的距离,因此测量光斑到凸透镜光心的距离即为焦距。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距等于2倍焦距时,凸透镜成倒立、等大的实像,此时像距也等于2倍焦距,即,因此推导得。
(3)方案一中很难精准定位最小最亮光斑的准确位置,测量误差较大;方案二通过光屏上清晰的等大实像判断位置,误差更小,因此方案二测量结果更精确。
【题型八】眼睛和眼镜
近视眼和远视眼的成因及矫正:
近视眼
远视眼
特点
只能看清近处的物体
只能看清远处的物体
成因
晶状体太厚,折光能力太强,或眼球在前后方向上太长
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球在前后方向上太短
光路图
成像在视网膜的前方
成像在视网膜的后方
矫正方法
配戴凹透镜
配戴凸透镜
矫正原理
凹透镜对光有发散作用
凸透镜对光有会聚作用
【典例8】(2026·山东临沂·一模)2026年4月19日,2026北京亦庄人形机器人半程马拉松前三名揭晓,齐天大圣队50分26秒夺得冠军,人形机器人“眼睛”的光学成像原理与人眼相似,是通过镜头使物体在图像传感器成像面上(相当于人眼的视网膜)成清晰的像。下列说法中不正确的是( )
A.镜头成像是光的折射形成的 B.镜头是用一块凸透镜做成的
C.镜头与照相机成像原理相同 D.图像传感器上成的是虚像
【答案】D
【详解】A.镜头是凸透镜,凸透镜成像的原理是光的折射,故A正确;
B.凹透镜无法成实像呈现在图像传感器上,机器人“眼睛”镜头和人眼晶状体相同,为凸透镜,故B正确;
C.该镜头为凸透镜,成像时,物体到镜头的距离大于二倍焦距,成倒立、缩小的实像,和照相机的成像原理相同,故C正确;
D.图像传感器相当于光屏,只有实像可以呈现在光屏上,因此图像传感器上成的是实像,故D错误。
故选D。
【变式8】(2026·山东滨州·一模)6月6日是我国的“爱眼日”。在“爱眼护眼”宣传活动中,同学们搜集到了以下图片。下列说法正确的是( )
A.图甲所示眼球好像一架投影仪,晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜
B.图乙所示视力正常的人看远处物体时,物体在视网膜上成正立、缩小的实像
C.图丙所示是远视眼的成像原理,应戴合适的凸透镜进行矫正
D.读写时眼睛与书本的距离应保持在30cm左右,是预防近视眼的措施之一
【答案】D
【详解】A.人的眼球成像原理和照相机类似(成倒立缩小的实像),不是投影仪,故A错误;
B.视力正常的人看物体时,物体在视网膜上成倒立、缩小的实像,“正立”是大脑处理后的视觉效果,物理成像本身是倒立的,故B错误;
C.图丙中光线的交点(像)成在视网膜前方,是近视眼的成像原理,需要戴凹透镜矫正;远视眼的像成在视网膜后方,才需要戴凸透镜矫正,故C错误;
D.预防近视眼的正确用眼要求中,读写时眼睛与书本保持25~30cm左右的距离是正确的防护措施,故D正确。
故选D。
链接中考
A
B
C
LOREM
LOREM
LOREM
1.(2025·陕西·中考真题)如图,是球形机器人在执行巡逻任务的场景,其内置的高清摄像头相当于一个凸透镜。下列关于该摄像头的说法正确的是 ( )
A.对光有发散作用 B.能成倒立缩小的虚像
C.成像时利用了光的折射 D.靠近物体时,所成的实像变小
【答案】C
【详解】A.高清摄像头相当于一个凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A错误;
BC.摄像头相当于一个凸透镜,其成像原理与照相机相同,利用的是凸透镜成像原理,物距大于二倍焦距时,成倒立、缩小的实像,本质是光的折射,故B错误,C正确;
D.根据凸透镜成实像原理“物近像远像变大”,靠近物体时,所成的实像变大,故D错误。
故选C。
2.(2023·湖南娄底·中考真题)许多优美的诗词是对生活和自然现象的生动描述,也与物理知识有着紧密联系。下列诗词中涉及的物理知识正确的是( )
A.“水皆缥碧,千丈见底,游鱼细石、直视无碍”,“游鱼细石”是由光的折射形成的虚像
B.“映日荷花别样红”,“荷花”呈红色是由于它能吸收红光
C.“一石击破水中天”,“天”是由光的折射形成的虚像
D.“起舞弄清影,何似在人间”、“影”是由光的反射形成的虚像
【答案】A
【详解】A.看到水中游鱼细石是因为游鱼细石反射的光从水中射向空气时发生光的折射,形成虚像,故A正确;
B.“荷花”呈红色是由于它能反射红光,吸收其他色光,故B错误;
C.“水中天”是水面反射天空形成的虚像,属于光的反射现象,故C错误;
D.“起舞弄清影,何似在人间”中的“影”是物体阻挡光线形成的暗区,由光的直线传播形成,故D错误。
故选A。
3.(2025·四川绵阳·中考真题)在光线强烈的户外使用手机时,用户常因屏幕反光,看得到屏幕上自己脸部的像,看不清屏幕本身显示的内容,所以常在屏幕上贴表面粗糙的防反光膜。下列分析正确的是( )
A.光照射到防反光膜上不再遵循反射定律
B.脸部的像与用户脸部关于屏幕对称
C.脸部的像比用户的脸部小
D.脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近
【答案】B
【详解】A.光的反射定律是指反射光线、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。无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线都遵循光的反射定律。 屏幕上贴的表面粗糙的防反光膜发生的是漫反射,光照射到防反光膜上同样遵循反射定律,故A错误;
B.屏幕可看作平面镜,根据平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 当人面对屏幕时,屏幕相当于平面镜,脸部在屏幕中成像,脸部的像与用户脸部关于屏幕对称,故B正确;
C.平面镜成像的特点之一是像与物大小相等。 因此脸部在屏幕中所成的像与用户脸部大小是相等的,而不是脸部的像比用户的脸部小,故C错误;
D.平面镜成像的特点还包括像与物到平面镜的距离相等。 所以脸部的像到屏幕的距离与用户脸部到屏幕的距离是相等的,而不是脸部的像到屏幕的距离比用户脸部到屏幕的距离更近,故D错误。
故选B。
4.(2025·四川攀枝花·中考真题)某同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时发现,烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像。若将烛焰移动到距离凸透镜20cm处,则此时烛焰通过凸透镜将成( )
A.放大的虚像 B.等大的实像
C.放大的实像 D.缩小的实像
【答案】D
【详解】烛焰的像在距离凸透镜16cm时,光屏上成清晰放大的像,说明此时像距,且成实像。由凸透镜成像规律可知,当时,,成倒立、放大的实像;因为初始时,所以,即
若烛焰移动到距离凸透镜20cm处,此时物距。因为,所以,可得,根据凸透镜成像规律,当时,成倒立、缩小的实像。故ABC错误,D正确。
故选D。
5.(2025·四川绵阳·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示时,光屏上成的像不清晰,若将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,则( )
A.清晰的像是倒立、缩小的实像
B.清晰的像是正立、放大的实像
C.该透镜的焦距大于7.5cm小于15cm
D.该透镜的焦距大于10cm小于20cm
【答案】D
【详解】 AB.由图可知,物距 ,将光屏向右移动适当距离,可在光屏上观察到清晰的像,说明清晰成像时的像距 v 大于初始光屏到透镜的距离,即 ;因为像距大于物距 ,根据凸透镜成像规律,当成实像时,若像距大于物距,烛焰成倒立、放大的实像,故AB不符合题意;
CD.由凸透镜的成像规律可知,物距等于20cm时,成倒立放大的实像,此时物距 u 应该满足
解得
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(2025·山东东营·中考真题)如图所示,一束光射向凸透镜经折射后射到玻璃砖上,请在图中画出射向凸透镜的入射光线以及进入玻璃砖中折射光线的大致方向。
【答案】
【详解】根据凸透镜三条特殊光线可知,平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后,光线过焦点,故过折射点作主光轴的平行线,即可画出入射光线;该光线经过凸透镜折射后,从空气斜射入玻璃中,根据折射定律,折射角小于入射角,画出折射光线,如图所示:
7.(2025·山东日照·中考真题)如图甲所示,牙科医生用一个带杆的小圆镜给病人检查。图乙中的C点为牙齿B在镜中成像的位置,请画出医生在A点通过平面镜看到这颗牙齿的光路图。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点可知,牙齿B通过平面镜成的像(C点)与牙齿B点关于平面镜对称,人通过平面镜看到虚像时,像在反射光线的反向延长线上。故先做C关于平面镜的对称点B,再连接CA交平面镜为O点,即入射点,连接BO即得入射光线,作图如下:
8.(2025·陕西·中考真题)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用到了玻璃板、两支完全相同的蜡烛(A、B)、方格纸、刻度尺、白色卡片、铅笔等器材。
(1)如图-1,把一张方格纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板____放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,说明平面镜成像时,像与物的大小____。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述步骤。根据方格纸上的标记,测量物、像到玻璃板的距离,并把数据记录在下表中。
实验序号
物到玻璃板的距离/cm
像到玻璃板的距离/cm
1
10.00
10.00
2
15.00
15.00
3
20.00
20.00
…
分析表中数据可知:平面镜成像时,像和物到平面镜的距离____。
(4)如图-2所示,为探究像的虚实,可将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上____(选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是____像;
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定____;
(6)如图-3所示,将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离,则蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板 (填选项字母)。
A.都不能成像 B.各成半个像,合起来为一个完整的像
C.都能成完整的像,且像在同一位置 D.都能成完整的像,且像在不同位置
【答案】(1)垂直
(2)相等
(3)相等
(4) 没有 虚
(5)像的位置
(6)D
【详解】(1)在进行“探究平面镜成像的特点”实验时,把一张方格纸平铺在水平桌面上,需要将玻璃板垂直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。如果玻璃板不垂直放置,会导致蜡烛A的像与蜡烛B无法重合,从而影响实验结果。
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再将另一支未点燃的蜡烛B放在玻璃板后,调整蜡烛B的位置,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,这充分说明平面镜成像时,像与物的大小相等。此时在方格纸上标出蜡烛A、B的位置,通过测量和比较可以进一步得出像与物到平面镜的距离关系等其他特点。
(3)分析表中数据可知,在三次实验中,物到玻璃板的距离分别为10.00cm、15.00cm、20.00cm,像到玻璃板的距离也分别为10.00cm、 15.00cm、 20.00cm,所以平面镜成像时,像和物到平面镜的距离相等。
(4)[1][2]为探究像的虚实,将一张白色卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置,直接观察白色卡片,卡片上没有蜡烛A的像。因为虚像不能呈现在光屏上,而实像可以,所以这表明平面镜所成的像是虚像。
(5)以玻璃板为平面镜进行本实验,好处是便于确定像的位置。由于玻璃板是透明的,我们可以在观察到蜡烛A像的同时,透过玻璃板看到后面的蜡烛B,通过移动蜡烛B使其与蜡烛A的像重合,从而准确地确定像的位置。
(6)将玻璃板沿MN截成两半,并把左半部分向靠近蜡烛A的方向平移一段距离,右半部分向远离蜡烛A的方向平移一段距离。因为平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,且像的大小只与物体的大小有关,与平面镜的大小和位置无关,所以蜡烛A通过左半部分玻璃板、右半部分玻璃板都能成完整的像,但蜡烛A到两块平面镜的距离不同,且像在不同位置,故选D。
9.(2025·山东滨州·中考真题)小周同学为研究初中生近视原因及矫正问题,开展了以下调查研究。
(1)如图甲所示,眼球中晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜。小周选用两个直径相同但厚度不同的凸透镜,平行光经过它们之后的光线如图乙所示,则凸透镜____________(选填“A”或“B”)使光偏折更显著。
(2)选择透镜A进行实验。实验前,应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上,这是为了___________。进行实验,如图丙所示,烛焰恰好在光屏上呈现一个清晰的像,这是____________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理。若蜡烛位置不变,将透镜A换成透镜B,若要在光屏上继续看到烛焰清晰的像,则应向____________。(选填“左”或“右”)移动光屏。
(3)根据凸透镜对光线的作用,补充图丁光路。
(4)近视眼看不清远处的物体,形成近视眼的原因之一是晶状体太厚,折光能力太强,若在眼睛前放一个合适的___________透镜就可以将远处物体的像成在视网膜上。
(5)为了防止患上近视眼,你的建议是__________(写出一条即可)。
【答案】(1)B
(2) 使像成在光屏中央 照相机 左
(3)
(4)凹
(5)见解析
【详解】(1)结合凸透镜的厚薄程度进行比较可知,当凸透镜直径相同时,透镜越厚,对光线的折射能力越强,焦距越短,即凸透镜B使光偏折更显著。
(2)[1]实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度是为了使像成在光屏中央。
[2]如图丙所示,物距大于像距,故成的像为倒立、缩小的实像,这是照相机的工作原理。
[3]将透镜A换成透镜B,焦距变小,相当于增大物距,物距变大,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小可知,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向靠近透镜的方向移动,即向左移动光屏。
(3)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,如图所示:
(4)近视眼是因为晶状体焦距太短,像落在视网膜的前方,为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上,就需要使光线进入人的眼睛前被发散,因此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正近视眼。
(5)预防近视要做到三要、四不看:读书姿势要正确,眼与书的距离要在33cm左右;看书、看电视或使用电脑一小时后要休息一下,要远眺几分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操;不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。
10.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)物理科学实验小组进行凸透镜成像的实验。
(1)同学们选取了一个凸透镜进行实验,平行光正对凸透镜的折射情况如图甲所示,则该凸透镜焦距f3=___________cm;
(2)得出凸透镜成像规律后,继续探究凸透镜成像大小与焦距的关系,收集的数据如表所示:
实验次数
焦距f/cm
物距u/cm
像距v/cm
物高L/cm
像高h/cm
1
15.0
7.5
6.0
C
2
20.0
20.0
6.0
6.0
3
25.0
37.5
6.0
9.0
①实验后发现忘记收集表中C处的数据,他们画出凸透镜成像原理图如图乙所示。观察原理图发现△AOB∽△A'OB′,可见物距u、像距v、物高L、像高h之间的比例关系为:___________(用字母表示),则表中C处数据应为___________cm;
②利用表格中的数据,能否得出当凸透镜成实像时,像的大小和焦距之间的关系呢?若能,请写出分析过程及结论;若不能,说明理由___________。
【答案】(1)15.0
(2) 3.0
见解析
【详解】(1)平行光经凸透镜折射后会聚在焦点,由图甲可知,刻度尺的分度值是1cm,凸透镜在光具座20.0cm处,焦点在35.0cm处,故焦距
(2)[1][2]由,根据相似三角形的性质,满足对应边成比例,可得
代入实验1的数据,u=15.0cm,v=7.5cm,L=6.0cm,则
解得,即C处数据为3.0。
[3]不能得出结论。因为探究“凸透镜成实像时像的大小与焦距的关系”,需要控制物距u不变,改变焦距f,观察像的大小变化。但表格中三次实验的物距u不同,未控制变量,因此无法得出像的大小与焦距的关系。
1
学科网(北京)股份有限公司
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