第4章 光现象（复习讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

该初中物理光现象单元复习讲义以“光的传播-反射-折射-透镜应用”为主线，通过表格系统梳理7个复习要点及重难点，结合实验探究步骤（如光的反射定律）、光路示意图呈现知识脉络，清晰展现光现象规律的内在联系。 讲义亮点在于分层练习设计与科学方法指导，“要点速测”夯实基础，“基础达标/能力进阶”分层提升，难点突破中“光现象辨识三维度”“凸透镜动态分析口诀”培养科学思维，实验探究题（如平面镜成像）强化科学探究素养，助力学生自主复习，教师可实施精准教学。

第4章 光现象 复习要点 1. 通过对生活中各种光现象的观察与分析，认识光源；能够说出光沿直线传播的条件；能够利用光的直线传播特点解释日常生活中的相关现象。 2. 通过实验，认识光的反射现象，能够说出光的反射定律；能够利用光的反射定律解释日常生活中的镜面反射和漫反射等相关现象。 3. 通过现象观察及实验探究，能够说出平面镜成像的特点，并能用平面镜成像的特点解释有关现象。 4. 通过实验，了解光的折射现象，会画折射现象的光路图，能说出光路图中的角和线的名称。通过实验，了解光的折射特点，能够用光的折射特点解释生活中的折射现象。 5. 通过实验，了解光的色散、太阳光的组成和不同色光混合的现象。了解可见光谱、红外线、紫外线及其应用。 6. 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 7. 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 复习 重难点 重点： 通过大量的实验观察，得出光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，并建立光线模型；通过实验探究得出光的反射定律；通过实验探究的过程，知道平面镜成像的特点，并在实验的基础上，借助成像光路图了解平面镜成像的原理；通过实验研究了解光折射时的特点；通过实验研究了解光的色散现象；了解看不见的光及其应用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 难点： 用光的直线传播解释生活中的一些常见现象；设计实验探究光的反射定律；虚像的概念和平面镜成像原理；应用光的折射特点对生活中的折射现象进行解释；色散的原因。探究凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 要点 光的直线传播 1. 光源 （1）概念：能够自行 的物体叫做光源。 （2）分类（按形成原因可分为）： 光源和 光源。 2. 光的直线传播 （1）光在 中沿直线传播。空气、水和玻璃等都是能透光的介质。 （2）光线：为了描述光的传播情况，我们用直线表示光在均匀介质中的传播路径，用箭头表示光的 传播方向。图中带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。 3. 光沿直线传播的现象 （1）影子：光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域，就是影子。 （2）小孔成像：光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰 的像（选填“倒立”或“正立”）。 小孔成像 （3）日食与月食： ①日食：当月球运行到太阳和地球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的光被月球阻挡， 的影子落在地球上，形成日食。 ②月食：当地球运行到太阳和月球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向月球的光被地球阻挡， 的影子落在月球上，形成月食。 5. 光传播的速度 （1）真空中的光速：光在真空中的传播速度最大，用字母c表示，其值约为 m/s。 （2）不同介质中的光速：在空气中的光速稍小于真空中的速度（通常视为真空中的速度）；在水中的光速约为真空中的3/4；在玻璃中的光速约为真空中的2/3。 1. 判断光源别踩坑：①光源指的是自身能够发光的物体，比如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等。 ②有些物体自身不发光，但由于它们反射太阳光或者其他光源发出的光，看起来它们好像也在发光一样，这些物体就不是光源，比如月亮、行星等。 2. 光只有在同种均匀介质里才沿直线传播，画光路图时，别忘了给直线标上指向传播方向的箭头。 要点速测 1．小东在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②用长颈漏斗向水底缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌均匀后，观察到光线又变直了。该实验的目的是为了得到下列哪个结论（　　） A．光在水中沿直线传播 B．光在浓盐水里不能沿直线传播 C．光的传播需要介质 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 2．如图，社团课上某小组成员利用星形和圆形两种光源、一块带孔的硬纸板以及光屏做光的直线传播实验，在光屏上得到了一个星形光斑，下列光源和孔的组合不可能是（   ） A．星形光源，圆形小孔 B．星形光源，方形小孔 C．圆形光源，星形大孔 D．星形光源，圆形大孔 要点光的反射 1. 学生实验：探究光的反射规律 实验一、探究反射光线与入射光线的关系 【搜集证据】 （1）实验器材：平面镜、激光笔、彩色卡纸、喷雾水瓶。 （2）实验方案： ①如图（a）所示，把标记好入射点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。 ②如图（b）、（c）所示，转换视角观察入射光和反射光，并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面，在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③观察卡纸平面和镜面的关系。 ④通过调整激光笔的位置来改变入射光方向，重复上述实验。 【作出解释】 （1）分析：反射光线和入射光线与镜面的关系。 （2）结论：反射光线和入射光线在同一平面内；反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面垂直。 （3）法线：光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。如图所示，这些平面相交于同一条直线 ，这条直线过入射点O且垂直于镜面，叫做 线。 实验结论：反射光线在入射光线与法线决定的 内；反射光线和入射光线分别位于 的两侧。 实验二、探究反射角与入射角的大小关系 【搜集证据】 （1）实验器材：激光源、平面镜、光具盘。 （2）实验方案：改变入射角的大小，观察反射角的变化情况，量出入射角和反射角的大小，归纳两者间的对应规律。 （3）实验记录：将入射角与反射角的大小填入表中。 入射角 30° 0° 反射角 【实验结论】反射角与入射角 。 【交流反思】实验一中彩色卡纸的作用是什么？ 分析：使用彩色卡纸的主要目的有两个，一是便于找到反射光线与入射光线所在的 ，二是便于确定该平面与反射面的 关系。 2. 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路 。 3. 镜面反射和漫反射 （1）镜面反射：平行光束经平面镜反射后依旧相互 ，这种反射现象叫做镜面反射，如图甲所示。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）漫反射：相互平行的光束经凹凸不平的表面反射后，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射，如图乙所示。同学们能从不同方向看清黑板上的字，就是因为字发生了漫反射。 1. 牢记“三线共面、两线分居、两角相等”，表述时一定要说“反射角等于入射角”。 2. 法线是辅助线，作图记得用虚线，别忘标垂直符号。 3. 漫反射让我们能从各个方向看清黑板，镜面反射容易造成反光刺眼。 要点速测 1．如图所示，入射光线与平面镜成30°角，则（　　） A．入射角是30° B．反射光线与镜面的夹角是60° C．入射角增大5°，反射角增大10° D．入射光线不变，平面镜顺时针转过15°，此时反射角是75° 2．如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成40°射向平静的液面且方向不变，下列说法正确的是（    ） A．入射角为40° B．当液面上升时，光点S'的位置不变 C．当液面下降时，光点S'将向右 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点S'将向右 要点 平面镜成像 1. 探究平面镜成像特点 【搜集证据】 （1）实验器材：薄玻璃板、白纸、蜡烛灯（如图所示，其中A、B蜡烛灯完全相同）、 刻度尺。 蜡烛灯 探究平面镜成像特点 （2）实验方案 ①如图所示，在水平桌面上铺一张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置OO'。 ②在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B、C、D， 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 ④在白纸上用圆点记录蜡烛灯A和像的位置。 ⑤比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 （3）实验记录 用直线把每次实验中蜡烛灯A和像在纸上的标记连起来，观察这些连线与 OO'之间的关系 ，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到OO'的距离。将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表中。 实验次数 蜡烛灯A到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 1 2 3 【作出解释】 （1）分析：比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系，像的大小与位置的关系。 （2）结论：像与蜡烛灯A的大小 ； 到平面镜的距离等于蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线 于镜面；像与蜡烛灯A关于镜面 。 【交流反思】判断同样大小的物体在镜子里成的像是否“近大远小”，简述理由。 分析：“近大远小”是人眼的一种视觉效果，同样大小的物体在镜子里成的像不是“近大远小”。‌根据平面镜成像的特点，镜子中的像与物体的大小是 的。我们看到的像的大小变化，实际上是由于观察者与像之间的距离变化所导致的主观感觉，而不是像的客观大小发生了变化。 2. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 3. 平面镜成虚像 （1）平面镜成虚像原因：如图所示，平面镜前蜡烛灯上的点S向四处发光，其中部分光经平面镜反射后进入我们的眼睛，引起视觉感受，我们的眼睛主观上会感觉这些反射光线好像是从反射光线的反向延长线的交点 发出的，似乎点S'也在镜后向四处发光。点S'是点S在平面镜中所成的像。由于光并非真的从点S'处发出，所以平面镜所成的像是 像。 （2）实像与虚像：实像是由实际光线会聚而成的， 用光屏承接，人眼可直接看到。例如小孔成像就是实像（下章学习的凸透镜也能成实像）。虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的， 用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。（以上均选填“能”或“不能”） 4. 平面镜的应用 （1）平面镜成像：例如，电梯间用平面镜装饰，使乘客感觉空间更宽敞；舞蹈演员通过平面镜观察和修正自己的动作；牙科医生利用小镜子来看清口腔内的情况等。 （2）利用平面镜改变光的传播路径。例如潜望镜、塔式太阳能电站等。 5. 凸面镜和凹面镜 （1）凸面镜：对光线有发散作用。街头拐弯处的反光镜、汽车的后视镜等都用了凸面镜。 凸面镜对光线发散 凹面镜对光线会聚 （2）凹面镜：对光线有 作用。太阳灶、太阳能焊机、医生观察耳道用的镜子等都用了凹面镜。 1. 实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的：便于确定像的位置（因为玻璃板透光）。 2. 实验时应选择较薄的玻璃板的原因是防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面形成两个分离的像，影响实验效果。 3. 应在室内光线较暗的环境下做实验，因为这样更便于观察实验现象。 4. 实验时拿一支与玻璃板前的蜡烛外形相同但未点燃的蜡烛放在玻璃板后面的目的是比较像与物的大小关系和确定像的位置。 要点速测 1．如图，水平地面上竖直放置一块平面镜，则下列说法正确的是（　　） A．将平面镜向上移动，人的像也会向上移动 B．若人靠近平面镜，人的像将变大 C．若平面镜绕底部逆时针转至虚线位置，脚的像与脚之间的距离变小 D．若在平面镜后放置一块木板，人将看不到镜中的像 2．在研究“平面镜成像特点”的实验中，选取完全相同的蜡烛A和B。如图所示，在竖直放置的玻璃板前处放一支点燃的蜡烛A。 (1)为了便于观察，该实验最好在较________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行； (2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与物的__________关系； (3)现有厚度为4mm和2mm的两块玻璃板，应选择__________mm厚的玻璃板做实验； (4)如图，在玻璃板前面点燃蜡烛A，将另一支不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板__________（选填“A”或“B”）侧观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合； (5)如果在蜡烛B的位置放一块光屏，光屏________（选填“能”或“不能”）承接到像，这说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 要点 光的折射 1. 光的折射特点 光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一 内，折射光线和入射光线分别位于 的两侧。在折射现象中，光路 。 2. 生活中的折射现象 （1）池底变浅 如图所示，水中池底S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像（虚像），这点的位置比实际位置 了。 同理，叉鱼时，人眼看到的是鱼的虚像，并且在鱼的 。因此，只有瞄准“鱼”的 才能叉到鱼（均选填“上方”或“下方”）。 池底变浅 水中看岸上物体 （2）从水中看岸上物体 如图所示，空气中的发光点M发出的光从空气斜射入水时发生折射，折射角小于入射角。人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置 了（选填“升高”或“降低”）。 3. 光的色散 （1）光的色散：白光被三棱镜分解成 等七种颜色的光，这种现象称为光的色散。 （2）单色光与复色光 ①不能分解的光叫作 光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 ②由多种单色光合成的光叫做 光，白光就是一种 光。 （3）光发生色散的实质：光发生色散的实质是光的 现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中 光偏折程度最小， 光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 2. 色光的混合 （1）光的三原色 把 、 、 叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光是无法用其他色光混合而成的。如果把红、绿、蓝光按照一定的比例照射在白色光屏上，将看到的如图所示的各种色光。 （2）色光的混合 ①色光的混合：红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 ②我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由 光混合而成的。 1. 斜射透明介质时传播方向才偏折，垂直入射方向不变。牢记“空气中角大”，折射光路可逆。池水变浅、筷子弯折都是折射虚像，位置比实物偏高，下水戏水要注意安全。 2. 当光在不均匀的同种物质中传播时，也会发生折射。 3. 发生折射时，光在两种物质中的传播速度一般不同。 4. 发生色散时，记住红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 要点速测 1．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是40° B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 2．小东在一个空碗中放一枚硬币，慢慢地将碗移至某一位置时，无法看到硬币，如图甲所示。但如果慢慢往碗中倒水，在同一个位置又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。下列图中可以解释该现象原理的光路是（　　） A． B． C． D． 要点 凸透镜成像 1. 透镜 中间比边缘 的透镜叫做凸透镜。中间比边缘 的透镜叫做凹透镜。 凸透镜 凹透镜 （3）主光轴与光心：通过两个球面 的直线C1C2叫做主光轴（简称主轴）。主光轴上有一个特殊点，通过该点的光传播方向 改变，这个点叫做透镜的光心。薄透镜的 可被视作透镜的中心。 （4）透镜对光的作用：凸透镜对光有 作用；凹透镜对光有 作用。 （5）凸透镜的焦点和焦距 ①焦点： 于主轴的光经凸透镜折射后，会聚于主轴上的一点，该点叫做凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜的两侧各有一个焦点，如图所示。 ②焦距： 到凸透镜光心的距离叫做焦距，用f表示。凸透镜两侧的两个焦距相等。凸透镜的焦距越短，透镜对光的会聚作用越 。 凸透镜的焦点和焦距 凹透镜的虚焦点和焦距 （6）凹透镜的虚焦点和焦距 ①虚焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的 线交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫做虚焦点，用F表示。 ②焦距：虚焦点到透镜 的距离叫做凹透镜的焦距，用f表示。焦距越短，发散能力越强。 2. 探究凸透镜成像规律 【实验目的】探究凸透镜成像的规律。 【搜集证据】 （1）器材：焦距已知的凸透镜、发光物、光屏、带刻度的光具座等。 （2）方案 ①如图所示，把发光物、凸透镜和光屏放置在光具座上，将它们的中心位置调节到高度一致，保持凸透镜位置不变。 ②把发光物放在距离凸透镜较远的位置，在光具座上慢慢移动光屏找像。如果能在光屏上找到像，即为实像，确定其最清晰的位置，记录物距、像距、像的正倒、大小等情况。 ③逐渐减小物距，重复上述实验操作，做好记录。 ④如果无法用光屏找到实像，尝试移除光屏，用眼睛透过凸透镜观察虚像。 （3）记录：凸透镜焦距f 为____cm，发光物高度h为____ cm，并将其他实验数据填入表中。 实验 序号 物距 u/cm 像的情况 像距v/cm 像高h'/cm 虚或实 正或倒 像的大小 1 2 3 4 【作出解释】 （1）分析：如图所示，汇总使用焦距相同的凸透镜进行实验的相关数据，用数字1～6 标出物体在主轴上的位置，用1'～6'标出与之对应的像的位置。用带箭头的线段表示物体、像的大小与正倒情况，可以得到凸透镜成实像时的物、像关系。 （2）结论：凸透镜成像规律 当u>2f 时，物体在凸透镜另一侧 f<v<2f 的范围内成一个倒立、缩小的实像。 当 u=2f时，物体在凸透镜另一侧v=2f 处成一个倒立、等大的实像。 当f< u< 2f 时，物体在凸透镜另一侧v>2f 范围内成一个倒立、放大的实像。 当u<f 时，在物体同侧成一个正立、放大的虚像。 【拓展】分析表中的数据可以得出： （1）像的虚实：物体在凸透镜一倍焦距外成 像，在一倍焦距内成 像； （2）像的大小：物体在凸透镜 外成缩小的实像，在 时成等大的实像，在一倍焦距和二倍焦距间成放大的 像，在一倍焦距内成放大的 像； （3）像的正倒：物体在凸透镜一倍焦距内成 立的虚像，在一倍焦距外成 立的实像。 （4）表格记忆 物距u和焦距 f 的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距 f 的关系 虚实 大小 正倒 与物同（异）侧 u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f 2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f u =f 不成像  u <f 虚像 放大 正立 同侧 透镜的三条特殊光线 透镜有三条特殊光线：通过光心的光线；通过焦点的光线；平行于主光轴的光线。三条光线经过透镜折射的情况如下所示。 1. 通过凸透镜的三条特殊光线 ①通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变； ②通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出； ③与主光轴平行的光线经凸透镜折射后通过焦点。 2. 通过凹透镜的三条特殊光线 ①通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变； ②延长线经过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出； ③与主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过入射侧焦点。 要点速测 1. 某实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中，用焦距为15cm的凸透镜进行实验，点燃蜡烛后，移动光屏到如图所示的位置，光屏上恰能成清晰的像。保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为10cm的凸透镜继续实验，下列情形中可能发生的个数是（　　） ①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像 ②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 ③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰等大的清晰的实像 ④向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 ⑤无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像 A．2个 B．3个 C．4个 D．1个 2. 兴趣小组在探究凸透镜成像规律； (1)如图所示，在光具座上调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的________上，此时光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为________cm； (2)实验中从左侧观察凸透镜，也看到了“烛焰”，“烛焰”可能是光只在透镜左侧表面发生_______形成的； (3)将蜡烛向右移动6cm，光屏向_______移动10cm，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、_______的像； (4)实验时发现像不完整，他分析可能是手指遮挡了部分透镜所致。然后他将一张足够大的遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入到透镜前，直至挡住其上半部分，在该过程中，光屏所成像大小_______（选填“变大”、“变小”或“不变”），亮度_________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 要点透镜的应用 1. 眼睛的视物原理 （1）眼球的结构与作用 晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经和眼轴。晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ，能将光会聚在视网膜上。睫状肌可以控制晶状体的厚度，从而调节晶状体的 。 眼球的结构 眼睛的视物原理 （2）眼睛的视物原理 眼睛观察物体时，物距大于二倍焦距，来自物体的光通过瞳孔，经晶状体折射后，在视网膜上形成一个 、 的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，经过大脑处理，我们就看到了物体。 （3）正常眼睛的调节 分类 图示 晶状体的作用 看远处物体 物体在远处时，射向眼睛的光几乎是平行的，这些光刚好会聚在视网膜上，清晰成像。 看近处物体 物体在近处时，射向眼睛的光是发散的，需要睫状肌收缩，进一步弯曲晶状体使焦距变小，才能使光重新会聚在视网膜上成像。 （4）明视距离：眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是 cm，这个距离叫做明视距离。 2. 视力的矫正 （1）近视眼及其矫正 特点 形成原因 矫正 图示 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 晶状体的焦距偏短或者眼轴偏长，来自远处物体的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一个点，而是一片模糊的光斑。 利用凹透镜能使光发散的特点，配戴 透镜制成的近视眼镜 （2）远视眼及其矫正 特点 形成原因 矫正 图示 只能看清远处的物体，看不清近处的物体 晶状体的焦距偏长或者眼轴较短，近处物体的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，这时看到的物体也是模糊的。 利用凸透镜能使光会聚的特点，配戴 透镜制成的远视眼镜 3. 透镜的应用 （1）放大镜：把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，当物距小于放大镜焦距时，我们就能看清物体的细微之处。成像原理是：当物距小于焦距时，凸透镜能成放大的虚像，实际上是一个短焦距的凸透镜。放大镜成 、 的 像（填像的性质）；像距大于物距；像与物位于凸透镜的同侧。 放大镜 照相机的构造 （2）普通照相机 ①结构及各部分作用：由镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等组成。镜头由一组透镜组成，相当于一个 ，起到成像作用；快门控制曝光时间；光圈控制进光量的多少；调焦环可以调节镜头到胶片间的距离，即调节像距；胶片相当于涂有感光材料的光屏。 ②成像原理：来自物体的光经过照相机的镜头（相当于一个凸透镜）后，会聚在胶片上，形成被照物体的像，如图所示。 ③成像特点：成 、 的像，物、像在镜头的两侧。拍照时物体离镜头越远，所成像越 ；离镜头越近，所成像越 。 （3）显微镜 ①结构及各部分作用：显微镜的镜筒两端各有一组透镜，每组透镜都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组透镜叫做 镜，靠近被观察物体的一组透镜叫做 镜。 ②成像原理：物镜相当于投影仪，被观察的物体在一倍焦距与二倍焦距之间，通过物镜成一个 、 的实像，这个实像落在了目镜的一倍焦距以内；目镜相当于一个 ，把物镜形成的像再次放大，得到 （相对于前一个像来说）、 的虚像，这样就可以观察到肉眼无法直接看到的微小物体。 （4）开普勒式望远镜 ①结构及各部分作用：开普勒望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个 镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫 镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做 镜。 ②原理：物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成 、 的实像。目镜相当于一个放大镜，成 、 的虚像（均选填像的性质）。两次成像，先缩小，后放大。最终通过开普勒式望远镜观察到的是远处天体倒立的像。 人眼视物类似照相机成像，角膜、晶状体和玻璃体共同组成可调焦距的凸透镜，外界光线经折射后在视网膜上形成倒立缩小的实像，感光细胞将光信号转为神经信号，再由视神经传给大脑处理，最终形成清晰视觉。正常眼睛可通过睫状体调节晶状体薄厚，让远近物体都能成像在视网膜上。 要点速测 1. 眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（   ） A．此图模拟的是矫正近视眼的情况 B．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在眼球内 C．图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强 D．配戴此镜片，能够帮助眼睛看清近处的物体 2. 保护视力，科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是（    ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 难点 光现象类型辨识 初中物理光现象辨识可抓三个核心维度快速区分： 一看传播介质。光始终在同种均匀介质中、传播方向不变，就是光的直线传播，比如影子、小孔成像、日食月食。 二看传播路径。光射到两种介质的分界面后，返回原介质改变方向，就是光的反射，比如水中倒影、平面镜成像、镜面反射。 三看介质切换。光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生偏折，就是光的折射，比如筷子“弯折”、池水变浅、海市蜃楼。遇到带“影”的现象要额外区分：手影、立竿见影是直线传播，水中倒影则是反射形成的虚像。 ▌例1 如图所示，下列现象中由于光的反射形成的是（　　） A．图甲中桥在水中形成倒影 B．图乙中的日食现象 C．图丙中皮影戏人偶的剪影 D．图丁中日晷的“影” ▌例2 图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．日晷上呈现针的影子 B．景物在镜中成像 C．鸟巢在水中形成倒影 D．筷子好像在水面处弯折 19．图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（　　） A．  水中倒影 B．  手影形成 C．  筷子“弯折” D．  激光准直 难点 光路作图 初中物理光路作图要牢记核心规范： 1. 实际光线用实线，必须标注箭头表示传播方向；法线、虚像、光线反向延长线统一用虚线，法线与界面的垂直符号不能遗漏。 2. 光沿直线传播类，直接连接光源与遮挡物边缘，标出阴影区域即可。光的反射类先作法线当入射光线与反射光线的角平分线，再垂直法线画出镜面，保证入射角等于反射角。平面镜成像类按“物像关于镜面对称”找点，用虚线连出虚像。 3. 平面镜作图核心技巧：先作物点关于镜面的对称像点，物像连线用虚线并标垂直符号，虚像、反射光线反向延长线也用虚线，实际光线带箭头实线。牢记“像点必过反射光线延长线”，两步就能快速完成标准作图。 4. 光的折射作图核心技巧：先找入射点，过点作垂直界面的虚线——法线，牢记“空气侧角度更大”规律。虚像类题目，先连接人眼与虚像定入射点，再补全入射光线，注意光线箭头始终指向观察者，虚像反向延长线用虚线标注。 ▌例1 利用平面镜成像的特点，在图乙中画出摄影师看到太阳在湖水中的像的光路图。        ▌例2 一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。      难点 凸透镜的动态分析 初中物理凸透镜动态分析是光学高频考点，掌握核心规律就能快速破题。 首先要牢记两个核心口诀：成实像时“物近像远像变大，物远像近像变小”，成虚像时“物远像远像变大，物近像近像变小”。这里的“近”“远”都是指物体相对于凸透镜的距离变化，分析前要先明确当前成的是实像还是虚像。 其次用好“同移”技巧：成实像时，蜡烛和光屏的移动方向始终保持一致，蜡烛向左远离透镜，光屏也要向左移动才能承接清晰像，不用死记像距范围就能快速判断移动方向。 遇到物距像距互换的题目，直接用光路可逆原理，不用重新画图推导，就能直接得出新的成像性质。遇到部分遮挡透镜的题型，记住只会让像变暗，像的完整性和大小都不会改变，避开常见思维陷阱。 日常解题时先标注焦距f，再判断物距所在区间，结合动态规律推导，就能大幅提升正确率。 ▌例1 如图，小梦同学在做凸透镜成像的实验，此时光屏上出现烛焰清晰的像，然后她把蜡烛向左移动一段距离，为了能在光屏上再次得到清晰的像，小梦应进行的操作是（　　） A．向左移动光屏，像变大 B．向左移动光屏，像变小 C．向右移动光屏，像变大 D．向右移动光屏，像变小 ▌例2 （多选题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同 C．将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 D．将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 考点 光现象区分 ▌例1 下图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．我国古代利用日晷计时 B．幕布上呈现人偶的剪影 C．削冰成镜向日取火 D．桥在水中形成倒影 ▌迁移练1-1 下列关于光现象、原理及其应用说法正确的是（　　） A．海市蜃楼——光的折射——潜望镜 B．水中倒影——光的反射——放大镜 C．影子形成——光的直线传播——激光引导掘进 D．日食形成——光的折射——望远镜 ▌迁移练1-2 中国古代《墨经》中对光现象有“煦若射”的表述，意思是说阳光就像射出的箭一样快速笔直的飞行。在图所示的现象中与其表述相近的是（    ） A．拱桥的倒影 B．手影游戏 C．筷子变弯 D．雨后彩虹 考点光的反射定律 ▌例1 小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时，利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°（如图所示），一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点，此时反射光线与入射光线的夹角为______度；若镜面绕O点顺时针转动10°，反射光线转过______度。 ▌迁移练1-1 如图，把平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹，则下列说法中不正确的是（　　）    A．入射光线逐渐靠近法线ON时，发现反射光线逐渐靠近法线 B．当光线沿NO方向射入时，发现光的径迹更亮，说明此时反射光线与入射光线重合 C．当光线沿FO方向射入时，发现反射光线沿OE方向射出，说明在反射现象中光路可逆 D．实验中能从多个方向看到纸板上的光路，是因为光线在纸板上发生镜面反射 ▌迁移练1-2 自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由相互垂直的反光面组成的，当来自后方汽车的灯光照在它上面时，它能将光反射回去，以引起司机的注意，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．自行车尾灯是光源 B．光照射在自行车尾灯上发生的主要是镜面反射 C．人从侧面看自行车尾灯比正面看更加明亮 D．光照射在自行车尾灯上发生的反射不遵循光的反射定律 考点 平面镜成像 ▌例1 小华站在平面镜前m处，下列说法不正确的是（  ） A．小华向前走，然后把手指压在玻璃镜面上，发现手指与像相距6mm，则镜面厚6mm B．小华向着镜面以m/s的速度移动s后，像距她2m C．晚间照镜子时，为了使像更清晰，可以用手电筒对准自己照射 D．如果平面镜打碎成两半，小华在平面镜中仍能成完整的像 ▌迁移练1-1 （多选题）如图，商场某鞋店里有一块放置在地面上的试鞋镜，它的镜面是倾斜的。下列说法正确的是（　　） A．能从不同方向看到试鞋镜是因为光发生了漫反射 B．该试鞋镜较小，人通过该试鞋镜不能成完整的像 C．当人远离试鞋镜时，鞋子在试鞋镜中的像将变小 D．若通过试鞋镜不能看到自己的鞋，则应向试鞋镜靠近 ▌迁移练1-2 图甲是探究平面镜成像特点的实验装置； (1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是______； (2)在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察另一侧蜡烛A的像，把另一支完全相同且未点燃的蜡烛B放到像的位置并与像重合，这样做是为了比较像与物的______关系。当蜡烛A靠近玻璃板时，像的大小______； (3)把光屏放在像的位置，不透过玻璃板直接观察光屏，发现无蜡烛A的像，说明蜡烛A的像是______像； (4)检查视力时，要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图乙，现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处，则视力表与平面镜的距离应为______m。 考点凸透镜成像规律 ▌例1 某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（　　）     A．光屏上的像是正立的 B．光屏上的像是放大的 C．投影仪是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 ▌迁移练1-1 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动 B．此时在光屏上成的像是缩小的 C．该凸透镜的焦距范围为15cm＜f＜30cm D．保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处，光屏向右移动，光屏上出现清晰的像 ▌迁移练1-2 物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。 (1)同学们用平行光作为光源，移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为______cm（要求估读）； (2)实验前，应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在______； (3)在图乙所示的位置，光屏上可以呈现清晰的像，该像是倒立______（选填“放大”或“缩小”）的实像； (4)凸透镜位置不变，将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处，把光屏向______移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像； (5)在图乙所示情景下，在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后，须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像，则该镜片可用来矫正______（选填“近”或“远”）视眼。 基础达标 1. 小明在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。该实验目的是为了得到下列哪个结论（　　）    A．光在水中沿直线传播 B．光在盐水中沿直线传播 C．光在任何液体中都可以传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 2．日晷是我国古代的计时工具，如图所示是祁县乔家大院里神奇的人体日晷。不同月份，人站在对应的位置上，太阳照射过来而形成的影子就是“晷针”，“晷针”所指的位置就是此时的时辰，精确程度与今天的钟表相差无几。人体日晷的原理是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 3. 小明通过一块平面镜看到了他身后的一只猫，此时小明在A点，猫在B点，情景如图所示。当小明看到猫时，下列说法正确的是（　　） A．图中入射光线是AO B．图中反射光线是OB C．图中入射角是∠2 D．图中反射角是∠4 4. 雨后的夜晚，走在有积水的路上。当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方。对于这种情况光的传播路线，下列光路中正确的是（    ） A． B． C． D． 5. 如图所示，“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一，由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上M点的光路图是（　　） A． B． C． D． 6. 下列现象中由于光的反射形成的是（　　） A．水面倒影 B．树下光斑 C．墙上留影 D．杯中“折”笔 7．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 8. 某身高1.6m的王同学站在平面镜前2m处，关于他与镜中的像，说法错误的是（　　） A．如果该平面镜长0.2m，王同学就不能在镜中看到完整的全身像 B．如果王同学向着镜面水平向右以1m/s的速度移动1s后，像距他4m C．王同学想要在平面镜中看到自己完整的像，平面镜有0.8m长即可 D．王同学把手指压在玻璃镜面上，发现自己的手指与它的像相距6mm，认为该镜面厚3mm 9. 如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，他在镜中成的是 ________（选填“实”或“虚”）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变______cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿_______时针方向转动。 10．如图所示，每年冬天从北方迁徙而来的红嘴鸥都会来到重庆的两江四岸栖息停留。一只红嘴鸥在距水面10m处，以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的水面，江水深50m，则2s后它在湖水中的像到湖面的距离为_______m，该过程红嘴鸥的像的大小将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 能力进阶 11．如图所示，若要使图中的反射光线射中墙壁的目标，以下操作不可行的是（　　） A．平面镜竖直向下移动 B．平面镜水平向左移动 C．平面镜绕入射点时逆时针旋转一定角度 D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度 12．小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上，她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′，小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示；保持物体OP位置不变，薄玻璃板与桌面的接触点不变，小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是（　　） A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是正确的 B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像变大 C．图2中，物体OP不能经薄玻璃板成像 D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，不能从薄玻璃板看到O点的像 13.（多选题）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律，其中一次实验时蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。同学们继续利用该装置进行探究实验，下列说法正确的是（   ） A．实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的 B．该凸透镜的焦距是 C．物体成倒立的像时，物距越大，像距越小，像的高度越小 D．实像和物体之间最小距离为4f 14. 如图，将焦距未知的凸透镜、蜡烛放在如图位置时，位于Q处（图中未画出）的光屏上得到了清晰________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。在此基础上分别进行以下操作：①若保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至P处，再将光屏从Q处移至另一位置得到清晰的像，此位置在________ cm刻度处；②若保持蜡烛位置不变，向右一直移动凸透镜，此过程中，蜡烛通过凸透镜所成的清晰像距离蜡烛最近的位置位于Q点的_________侧（选填“左”、或“右”）。 15. 青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热电站是由我国中控太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站。发电站是以吸热塔为核心，四周围绕了大规模的定日镜，形似“追光向日葵”，如图（a）所示。 (1)整个装置主要利用了光的_______原理收集太阳能，将吸热塔内的熔盐（液态盐）加热到530℃，这个过程中熔盐的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。在炙热的阳光下一些定日镜看上去特别明亮，一些则比较暗，但是地面上的砂石看上去明暗基本相同，这是由于砂石表面发生的是_______（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 (2)整个光热电站共有12000面定日镜，每一面定日镜又由35块相同的超白玻璃组成图（b）为工程师在一面定日镜前的照片，则定日镜的高度约为（    ） A．5米 B．10米 C．20米 D．30米 (3)图（c）中AB为光热电站的中心塔，POQ为一束光线经定日镜反射的示意图，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，在图中标出反射角_____。 (4)小光想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（d）所示，并让光沿AO方向射向镜面上的O点，此时的入射角为_______°，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”“B”或“C”）位置上，这是利用了光的反射定律中：当光发生反射时_______这一结论。激光照射到了中心塔模型上，但位置偏下，以下调整方案可行的有_______（选填编号，可多选） 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 16. 在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 反射角 （1）如图甲所示，白色硬纸板应当__________立在平面镜上； （2）让一束光紧贴纸板E沿方向射向镜面上的点，在纸板F上呈现反射光束，然后将纸板F绕向前或向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在______； （3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小__________； （4）当反射光与入射光夹角为时，入射角为_______。若入射光束绕点顺时针旋转，将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点________时针旋转； （5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是________。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 光现象 复习要点 1. 通过对生活中各种光现象的观察与分析，认识光源；能够说出光沿直线传播的条件；能够利用光的直线传播特点解释日常生活中的相关现象。 2. 通过实验，认识光的反射现象，能够说出光的反射定律；能够利用光的反射定律解释日常生活中的镜面反射和漫反射等相关现象。 3. 通过现象观察及实验探究，能够说出平面镜成像的特点，并能用平面镜成像的特点解释有关现象。 4. 通过实验，了解光的折射现象，会画折射现象的光路图，能说出光路图中的角和线的名称。通过实验，了解光的折射特点，能够用光的折射特点解释生活中的折射现象。 5. 通过实验，了解光的色散、太阳光的组成和不同色光混合的现象。了解可见光谱、红外线、紫外线及其应用。 6. 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 7. 探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 复习 重难点 重点： 通过大量的实验观察，得出光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，并建立光线模型；通过实验探究得出光的反射定律；通过实验探究的过程，知道平面镜成像的特点，并在实验的基础上，借助成像光路图了解平面镜成像的原理；通过实验研究了解光折射时的特点；通过实验研究了解光的色散现象；了解看不见的光及其应用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 难点： 用光的直线传播解释生活中的一些常见现象；设计实验探究光的反射定律；虚像的概念和平面镜成像原理；应用光的折射特点对生活中的折射现象进行解释；色散的原因。探究凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。 要点 光的直线传播 1. 光源 （1）概念：能够自行发光的物体叫做光源。 （2）分类（按形成原因可分为）：自然光源和人造光源。 2. 光的直线传播 （1）光在同种均匀介质中沿直线传播。空气、水和玻璃等都是能透光的介质。 （2）光线：为了描述光的传播情况，我们用直线表示光在均匀介质中的传播路径，用箭头表示光的 传播方向。图中带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。 3. 光沿直线传播的现象 （1）影子：光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域，就是影子。 （2）小孔成像：光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像（选填“倒立”或“正立”）。 小孔成像 （3）日食与月食： ①日食：当月球运行到太阳和地球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食。 ②月食：当地球运行到太阳和月球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向月球的光被地球阻挡，地球的影子落在月球上，形成月食。 5. 光传播的速度 （1）真空中的光速：光在真空中的传播速度最大，用字母c表示，其值约为3×108m/s。 （2）不同介质中的光速：在空气中的光速稍小于真空中的速度（通常视为真空中的速度）；在水中的光速约为真空中的3/4；在玻璃中的光速约为真空中的2/3。 1. 判断光源别踩坑：①光源指的是自身能够发光的物体，比如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等。 ②有些物体自身不发光，但由于它们反射太阳光或者其他光源发出的光，看起来它们好像也在发光一样，这些物体就不是光源，比如月亮、行星等。 2. 光只有在同种均匀介质里才沿直线传播，画光路图时，别忘了给直线标上指向传播方向的箭头。 要点速测 1．小东在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②用长颈漏斗向水底缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌均匀后，观察到光线又变直了。该实验的目的是为了得到下列哪个结论（　　） A．光在水中沿直线传播 B．光在浓盐水里不能沿直线传播 C．光的传播需要介质 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【详解】从①中发现光在水中沿直线传播，而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经过搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同种均匀介质中才沿直线传播，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2．如图，社团课上某小组成员利用星形和圆形两种光源、一块带孔的硬纸板以及光屏做光的直线传播实验，在光屏上得到了一个星形光斑，下列光源和孔的组合不可能是（   ） A．星形光源，圆形小孔 B．星形光源，方形小孔 C．圆形光源，星形大孔 D．星形光源，圆形大孔 【答案】D 【详解】A．星形光源，圆形小孔，此时发生小孔成像，光斑的形状由光源决定，为星形，故A不符合题意； B．星形光源，方形小孔，此时发生小孔成像，光斑的形状由光源决定，为星形，故B不符合题意； C．圆形光源，星形大孔，此时光斑的形状由大孔决定，为星形，故C不符合题意； D．星形光源，圆形大孔，此时光斑的形状由大孔决定，为圆形，而不是星形，故D符合题意。 故选D。 要点光的反射 1. 学生实验：探究光的反射规律 实验一、探究反射光线与入射光线的关系 【搜集证据】 （1）实验器材：平面镜、激光笔、彩色卡纸、喷雾水瓶。 （2）实验方案： ①如图（a）所示，把标记好入射点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。 ②如图（b）、（c）所示，转换视角观察入射光和反射光，并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面，在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③观察卡纸平面和镜面的关系。 ④通过调整激光笔的位置来改变入射光方向，重复上述实验。 【作出解释】 （1）分析：反射光线和入射光线与镜面的关系。 （2）结论：反射光线和入射光线在同一平面内；反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面垂直。 （3）法线：光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。如图所示，这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点O且垂直于镜面，叫做法线。 实验结论：反射光线在入射光线与法线决定的平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 实验二、探究反射角与入射角的大小关系 【搜集证据】 （1）实验器材：激光源、平面镜、光具盘。 （2）实验方案：改变入射角的大小，观察反射角的变化情况，量出入射角和反射角的大小，归纳两者间的对应规律。 （3）实验记录：将入射角与反射角的大小填入表中。 入射角 30° 0° 反射角 【实验结论】反射角与入射角相等。 【交流反思】实验一中彩色卡纸的作用是什么？ 分析：使用彩色卡纸的主要目的有两个，一是便于找到反射光线与入射光线所在的平面，二是便于确定该平面与反射面的位置关系。 2. 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。 3. 镜面反射和漫反射 （1）镜面反射：平行光束经平面镜反射后依旧相互平行，这种反射现象叫做镜面反射，如图甲所示。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）漫反射：相互平行的光束经凹凸不平的表面反射后，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射，如图乙所示。同学们能从不同方向看清黑板上的字，就是因为字发生了漫反射。 1. 牢记“三线共面、两线分居、两角相等”，表述时一定要说“反射角等于入射角”。 2. 法线是辅助线，作图记得用虚线，别忘标垂直符号。 3. 漫反射让我们能从各个方向看清黑板，镜面反射容易造成反光刺眼。 要点速测 1．如图所示，入射光线与平面镜成30°角，则（　　） A．入射角是30° B．反射光线与镜面的夹角是60° C．入射角增大5°，反射角增大10° D．入射光线不变，平面镜顺时针转过15°，此时反射角是75° 【答案】D 【详解】A．入射角为入射光线与法线的夹角，应为60度，说法错误，故A不符合题意。 B．根据反射定律，两角相等，那么光线与镜面的夹角也相等，反射光线与镜面的夹角也应等于30度。故B不符合题意。 C．因为反射角等于入射角，入射角增大5度，反射角也应增大5度，说法错误，故C不符合题意。 D．入射光线不变，平面镜顺时针旋转15度，则入射光线与平面镜的夹角减小为15度，则入射角增加至75度，此时反射角也为75度，说法正确，故D符合题意。故选D。 2．如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成40°射向平静的液面且方向不变，下列说法正确的是（    ） A．入射角为40° B．当液面上升时，光点S'的位置不变 C．当液面下降时，光点S'将向右 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点S'将向右 【答案】C 【详解】A．入射角是入射光线与法线的夹角，由此可知，入射角为50°，故A错误； B．当液面上升时，反射光线与原来的入射光线平行，光点S'将向左移动，如图所示，故B错误； C．当液面下降时，反射光线与原来的入射光线平行，光点S'将向右移动，如图甲所示，故C正确； 甲 乙 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，则入射角减小，光点S'将向左移动，如图乙所示，故D错误。故选C。 要点 平面镜成像 1. 探究平面镜成像特点 【搜集证据】 （1）实验器材：薄玻璃板、白纸、蜡烛灯（如图所示，其中A、B蜡烛灯完全相同）、 刻度尺。 蜡烛灯 探究平面镜成像特点 （2）实验方案 ①如图所示，在水平桌面上铺一张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置OO'。 ②在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B、C、D， 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 ④在白纸上用圆点记录蜡烛灯A和像的位置。 ⑤比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 （3）实验记录 用直线把每次实验中蜡烛灯A和像在纸上的标记连起来，观察这些连线与 OO'之间的关系 ，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到OO'的距离。将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表中。 实验次数 蜡烛灯A到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 1 2 3 【作出解释】 （1）分析：比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系，像的大小与位置的关系。 （2）结论：像与蜡烛灯A的大小相等；像到平面镜的距离等于蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线垂直于镜面；像与蜡烛灯A关于镜面对称。 【交流反思】判断同样大小的物体在镜子里成的像是否“近大远小”，简述理由。 分析：“近大远小”是人眼的一种视觉效果，同样大小的物体在镜子里成的像不是“近大远小”。‌根据平面镜成像的特点，镜子中的像与物体的大小是相等的。我们看到的像的大小变化，实际上是由于观察者与像之间的距离变化所导致的主观感觉，而不是像的客观大小发生了变化。 2. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 3. 平面镜成虚像 （1）平面镜成虚像原因：如图所示，平面镜前蜡烛灯上的点S向四处发光，其中部分光经平面镜反射后进入我们的眼睛，引起视觉感受，我们的眼睛主观上会感觉这些反射光线好像是从反射光线的反向延长线的交点S' 发出的，似乎点S'也在镜后向四处发光。点S'是点S在平面镜中所成的像。由于光并非真的从点S'处发出，所以平面镜所成的像是虚像。 （2）实像与虚像：实像是由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到。例如小孔成像就是实像（下章学习的凸透镜也能成实像）。虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的，不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。（以上均选填“能”或“不能”） 4. 平面镜的应用 （1）平面镜成像：例如，电梯间用平面镜装饰，使乘客感觉空间更宽敞；舞蹈演员通过平面镜观察和修正自己的动作；牙科医生利用小镜子来看清口腔内的情况等。 （2）利用平面镜改变光的传播路径。例如潜望镜、塔式太阳能电站等。 5. 凸面镜和凹面镜 （1）凸面镜：对光线有发散作用。街头拐弯处的反光镜、汽车的后视镜等都用了凸面镜。 凸面镜对光线发散 凹面镜对光线会聚 （2）凹面镜：对光线有会聚作用。太阳灶、太阳能焊机、医生观察耳道用的镜子等都用了凹面镜。 1. 实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的：便于确定像的位置（因为玻璃板透光）。 2. 实验时应选择较薄的玻璃板的原因是防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面形成两个分离的像，影响实验效果。 3. 应在室内光线较暗的环境下做实验，因为这样更便于观察实验现象。 4. 实验时拿一支与玻璃板前的蜡烛外形相同但未点燃的蜡烛放在玻璃板后面的目的是比较像与物的大小关系和确定像的位置。 要点速测 1．如图，水平地面上竖直放置一块平面镜，则下列说法正确的是（　　） A．将平面镜向上移动，人的像也会向上移动 B．若人靠近平面镜，人的像将变大 C．若平面镜绕底部逆时针转至虚线位置，脚的像与脚之间的距离变小 D．若在平面镜后放置一块木板，人将看不到镜中的像 【答案】C 【详解】A．平面镜竖直向上移动时，像与物体还是关于平面镜对称，故像不动，故A错误；   B．像的大小只与物的大小有关，所以人靠近平面镜，人的像不变，故B错误；   C．根据平面镜成像特点可知，平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中，脚到平面镜的距离减小，则脚的像与脚之间的距离变小，故C正确；   D．平面镜成的像是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，用一块木板挡在镜子后的像的前面，不会挡住镜中的像，故D错误。 故选C。 2．在研究“平面镜成像特点”的实验中，选取完全相同的蜡烛A和B。如图所示，在竖直放置的玻璃板前处放一支点燃的蜡烛A。 (1)为了便于观察，该实验最好在较________（选填“亮”或“暗”）的环境中进行； (2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与物的__________关系； (3)现有厚度为4mm和2mm的两块玻璃板，应选择__________mm厚的玻璃板做实验； (4)如图，在玻璃板前面点燃蜡烛A，将另一支不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板__________（选填“A”或“B”）侧观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合； (5)如果在蜡烛B的位置放一块光屏，光屏________（选填“能”或“不能”）承接到像，这说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 【答案】(1)暗；(2)大小；(3)2；(4)A；(5) 不能；虚 【详解】（1）实验应该选择在较暗的地方，这样可以增强蜡烛、像和周围环境的对比，便于观察实验现象。 （2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，用蜡烛B替代蜡烛A来和它的像进行比较，是为了比较像与物的大小关系，采用了等效替代法。 （3）玻璃板越薄，玻璃板两边反射面形成的像就越近，可以防止形成重影，所以应该选择较薄的玻璃板。 （4）平面镜成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的，反射光线进入人眼才能看到像，所以，人眼应该在玻璃板前侧，即A侧观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合。 （5）如果在蜡烛B的位置放一块光屏，光屏不能承接到像，实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，这说明平面镜所成的像是虚像。 要点 光的折射 1. 光的折射特点 光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。在折射现象中，光路可逆。 2. 生活中的折射现象 （1）池底变浅 如图所示，水中池底S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由S′射出去的一样。S′就是我们看到的S的像（虚像），这点的位置比实际位置升高了。 同理，叉鱼时，人眼看到的是鱼的虚像，并且在鱼的上方。因此，只有瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼（均选填“上方”或“下方”）。 池底变浅 水中看岸上物体 （2）从水中看岸上物体 如图所示，空气中的发光点M发出的光从空气斜射入水时发生折射，折射角小于入射角。人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了（选填“升高”或“降低”）。 3. 光的色散 （1）光的色散：白光被三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光，这种现象称为光的色散。 （2）单色光与复色光 ①不能分解的光叫作单色光，如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 ②由多种单色光合成的光叫做复色光，白光就是一种复色光。 （3）光发生色散的实质：光发生色散的实质是光的折射现象。不同颜色的光经三棱镜后，偏折（折射）程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，在光屏由上到下呈现为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 2. 色光的混合 （1）光的三原色 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。红、绿、蓝三种色光是无法用其他色光混合而成的。如果把红、绿、蓝光按照一定的比例照射在白色光屏上，将看到的如图所示的各种色光。 （2）色光的混合 ①色光的混合：红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。例如，红光＋绿光→黄光；红光＋蓝光→品红光；绿光＋蓝光→青光；红光＋绿光＋蓝光→白光。 ②我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 1. 斜射透明介质时传播方向才偏折，垂直入射方向不变。牢记“空气中角大”，折射光路可逆。池水变浅、筷子弯折都是折射虚像，位置比实物偏高，下水戏水要注意安全。 2. 当光在不均匀的同种物质中传播时，也会发生折射。 3. 发生折射时，光在两种物质中的传播速度一般不同。 4. 发生色散时，记住红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 要点速测 1．小丹用光学装置探究光的现象及其特点。如图所示，光从空气射向半圆形玻璃砖，她发现折射角小于入射角（折射光线未画出）。针对此实验，以下说法正确的是（　　） A．入射角是40° B．没有发生光的反射 C．折射光线在法线右侧的区域二 D．通过这一次实验现象，就可以得出结论：光在发生折射时，折射角总小于入射角 【答案】C 【详解】A．入射角是入射光线与法线的夹角，图中入射角是50°，故A错误； B．光从空气射向半圆形玻璃砖，会同时发生反射和折射，故B错误； C．根据光的折射规律知折射光线和入射光线分别位于法线两侧，且折射光线和入射光线分别位于界面的两侧，所以折射光线在法线右侧的区域二，故C正确； D．通过这一次实验现象得出结论具有偶然性，因此不能得出光在发生折射时，折射角总小于入射角的结论。故D错误。 故选C。 2．小东在一个空碗中放一枚硬币，慢慢地将碗移至某一位置时，无法看到硬币，如图甲所示。但如果慢慢往碗中倒水，在同一个位置又能看到碗中的硬币了，如图乙所示。下列图中可以解释该现象原理的光路是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】C．当水倒到一定高度后，看到了硬币。产生这种现象的原因是由于从水下硬币反射的光经水面折射，折射光线远离法线向下偏折（折射角大于入射角），当光线射入人眼，人逆着折射光线，沿直线看到的是硬币的虚像，故C符合题意； AB．选项中，光由空气进入水中，故AB不符合题意； D．选项图光沿直线传播，没有发生折射，故D不符合题意。故选C。 要点 凸透镜成像 1. 透镜 中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜。中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜。 凸透镜 凹透镜 （3）主光轴与光心：通过两个球面球心的直线C1C2叫做主光轴（简称主轴）。主光轴上有一个特殊点，通过该点的光传播方向不发生改变，这个点叫做透镜的光心。薄透镜的光心可被视作透镜的中心。 （4）透镜对光的作用：凸透镜对光有会聚作用；凹透镜对光有发散作用。 （5）凸透镜的焦点和焦距 ①焦点：平行于主轴的光经凸透镜折射后，会聚于主轴上的一点，该点叫做凸透镜的焦点，用F表示。凸透镜的两侧各有一个焦点，如图所示。 ②焦距：焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，用f表示。凸透镜两侧的两个焦距相等。凸透镜的焦距越短，透镜对光的会聚作用越强。 凸透镜的焦点和焦距 凹透镜的虚焦点和焦距 （6）凹透镜的虚焦点和焦距 ①虚焦点：平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散，发散光线的反向延长线交于主光轴上一点，它不是实际光线的会聚点，叫做虚焦点，用F表示。 ②焦距：虚焦点到透镜光心的距离叫做凹透镜的焦距，用f表示。焦距越短，发散能力越强。 2. 探究凸透镜成像规律 【实验目的】探究凸透镜成像的规律。 【搜集证据】 （1）器材：焦距已知的凸透镜、发光物、光屏、带刻度的光具座等。 （2）方案 ①如图所示，把发光物、凸透镜和光屏放置在光具座上，将它们的中心位置调节到高度一致，保持凸透镜位置不变。 ②把发光物放在距离凸透镜较远的位置，在光具座上慢慢移动光屏找像。如果能在光屏上找到像，即为实像，确定其最清晰的位置，记录物距、像距、像的正倒、大小等情况。 ③逐渐减小物距，重复上述实验操作，做好记录。 ④如果无法用光屏找到实像，尝试移除光屏，用眼睛透过凸透镜观察虚像。 （3）记录：凸透镜焦距f 为____cm，发光物高度h为____ cm，并将其他实验数据填入表中。 实验 序号 物距 u/cm 像的情况 像距v/cm 像高h'/cm 虚或实 正或倒 像的大小 1 2 3 4 【作出解释】 （1）分析：如图所示，汇总使用焦距相同的凸透镜进行实验的相关数据，用数字1～6 标出物体在主轴上的位置，用1'～6'标出与之对应的像的位置。用带箭头的线段表示物体、像的大小与正倒情况，可以得到凸透镜成实像时的物、像关系。 （2）结论：凸透镜成像规律 当u>2f 时，物体在凸透镜另一侧 f<v<2f 的范围内成一个倒立、缩小的实像。 当 u=2f时，物体在凸透镜另一侧v=2f 处成一个倒立、等大的实像。 当f< u< 2f 时，物体在凸透镜另一侧v>2f 范围内成一个倒立、放大的实像。 当u<f 时，在物体同侧成一个正立、放大的虚像。 【拓展】分析表中的数据可以得出： （1）像的虚实：物体在凸透镜一倍焦距外成实像，在一倍焦距内成虚像； （2）像的大小：物体在凸透镜二倍焦距外成缩小的实像，在二倍焦距时成等大的实像，在一倍焦距和二倍焦距间成放大的实像，在一倍焦距内成放大的虚像； （3）像的正倒：物体在凸透镜一倍焦距内成正立的虚像，在一倍焦距外成倒立的实像。 （4）表格记忆 物距u和焦距 f 的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距 f 的关系 虚实 大小 正倒 与物同（异）侧 u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f 2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f u =f 不成像  u <f 虚像 放大 正立 同侧 透镜的三条特殊光线 透镜有三条特殊光线：通过光心的光线；通过焦点的光线；平行于主光轴的光线。三条光线经过透镜折射的情况如下所示。 1. 通过凸透镜的三条特殊光线 ①通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变； ②通过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴射出； ③与主光轴平行的光线经凸透镜折射后通过焦点。 2. 通过凹透镜的三条特殊光线 ①通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变； ②延长线经过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出； ③与主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过入射侧焦点。 要点速测 1. 某实验小组在探究凸透镜成像规律的实验中，用焦距为15cm的凸透镜进行实验，点燃蜡烛后，移动光屏到如图所示的位置，光屏上恰能成清晰的像。保持凸透镜和光屏的位置不变，换用焦距为10cm的凸透镜继续实验，下列情形中可能发生的个数是（　　） ①向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像 ②向左移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 ③向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰等大的清晰的实像 ④向右移动蜡烛，可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像 ⑤无论怎样移动蜡烛，在光屏上都得不到烛焰的清晰的像 A．2个 B．3个 C．4个 D．1个 【答案】D 【详解】如图所示，用焦距为15cm的凸透镜进行实验，此时物距、像距，成倒立缩小的实像，换用焦距为10cm的凸透镜继续实验，相当于物远了，根据凸透镜成像规律可知物远像近像变小，则像的位置相较于焦距为15cm时会更靠前，所以换用焦距为10cm的凸透镜实验，要想在光屏上成像，则需要像远，即物近像远像变大，所以想要成像，物必须靠近凸透镜，所以①②错误；换用焦距为10cm的凸透镜实验，要想在光屏上成像，由图可知此时像距，则需要物距，成倒立放大的实像，所以③⑤错误，只有④正确。 故选D。 2. 兴趣小组在探究凸透镜成像规律； (1)如图所示，在光具座上调整烛焰和光屏的中心位于凸透镜的________上，此时光屏上呈现清晰的像（像未画出），由此可知该凸透镜焦距为________cm； (2)实验中从左侧观察凸透镜，也看到了“烛焰”，“烛焰”可能是光只在透镜左侧表面发生_______形成的； (3)将蜡烛向右移动6cm，光屏向_______移动10cm，光屏上恰好出现了烛焰清晰的倒立、_______的像； (4)实验时发现像不完整，他分析可能是手指遮挡了部分透镜所致。然后他将一张足够大的遮光板紧贴着凸透镜自上而下插入到透镜前，直至挡住其上半部分，在该过程中，光屏所成像大小_______（选填“变大”、“变小”或“不变”），亮度_________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】(1)主光轴；15.0；(2)反射；(3) 右；放大；(4) 不变；变暗 【详解】（1）[1]在探究凸透镜成像规律的实验中，要调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，且位于凸透镜的主光轴上，这样像才能成在光屏中央。 [2] 当物距等于像距时，，由图可知，刻度尺分度值，此时 则 ，所以。 （2）从左侧观察凸透镜看到“烛焰”，是因为光在透镜左侧表面发生了光的反射，类似于凸面镜成像。 （3）[1][2]蜡烛向右移动，物距减小，根据凸透镜成像规律，“物近像远像变大”，像距会增大，所以光屏应向右移动。原来物距，蜡烛向右移动6cm后，物距 ，此时，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像。 （4）[1][2]凸透镜成实像时，遮住凸透镜的上半部分，来自物体上任意一点的光射向凸透镜的下半部分，经凸透镜折射后，都能够会聚成像，像的大小不发生变化。由于遮住凸透镜的上半部分，透过凸透镜成像的折射光线减少， 则会聚成的像的亮度会变暗。 要点透镜的应用 1. 眼睛的视物原理 （1）眼球的结构与作用：晶状体、角膜、睫状肌、视网膜、视神经和眼轴。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，能将光会聚在视网膜上。睫状肌可以控制晶状体的厚度，从而调节晶状体的焦距。 眼球的结构 眼睛的视物原理 （2）眼睛的视物原理 眼睛观察物体时，物距大于二倍焦距，来自物体的光通过瞳孔，经晶状体折射后，在视网膜上形成一个倒立、缩小的实像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号，视神经把这个信号传输给大脑，经过 大脑处理，我们就看到了物体。 （3）正常眼睛的调节 分类 图示 晶状体的作用 看远处物体 物体在远处时，射向眼睛的光几乎是平行的，这些光刚好会聚在视网膜上，清晰成像。 看近处物体 物体在近处时，射向眼睛的光是发散的，需要睫状肌收缩，进一步弯曲晶状体使焦距变小，才能使光重新会聚在视网膜上成像。 （4）明视距离：眼睛观察近处物体最清晰而又不容易疲劳的距离大约是25 cm，这个距离叫做明视距离。 2. 视力的矫正 （1）近视眼及其矫正 特点 形成原因 矫正 图示 只能看清近处的物体，看不清远处的物体 晶状体的焦距偏短或者眼轴偏长，来自远处物体的光会聚在视网膜前，到达视网膜时已经不是一个点，而是一片模糊的光斑。 利用凹透镜能使光发散的特点，配戴凹透镜制成的近视眼镜 （2）远视眼及其矫正 特点 形成原因 矫正 图示 只能看清远处的物体，看不清近处的物体 晶状体的焦距偏长或者眼轴较短，近处物体的光还没有会聚成一点就到达视网膜了，这时看到的物体也是模糊的。 利用凸透镜能使光会聚的特点，配戴凸透镜制成的远视眼镜 3. 透镜的应用 （1）放大镜：把放大镜放在物体跟眼睛之间，适当调整距离，当物距小于放大镜焦距时，我们就能看清物体的细微之处。成像原理是：当物距小于焦距时，凸透镜能成放大的虚像，实际上是一个短焦距的凸透镜。放大镜成正立、放大的虚像（填像的性质）；像距大于物距；像与物位于凸透镜的同侧。 放大镜 照相机的构造 （2）普通照相机 ①结构及各部分作用：由镜头、快门、光圈、调焦环、胶片等组成。镜头由一组透镜组成，相当于一个凸透镜，起到成像作用；快门控制曝光时间；光圈控制进光量的多少；调焦环可以调节镜头到胶片间的距离，即调节像距；胶片相当于涂有感光材料的光屏。 ②成像原理：来自物体的光经过照相机的镜头（相当于一个凸透镜）后，会聚在胶片上，形成被照物体的像，如图所示。 ③成像特点：成倒立、缩小的像，物、像在镜头的两侧。拍照时物体离镜头越远，所成像越小；离镜头越近，所成像越大。 （3）显微镜 ①结构及各部分作用：显微镜的镜筒两端各有一组透镜，每组透镜都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组透镜叫做目镜，靠近被观察物体的一组透镜叫做物镜。 ②成像原理：物镜相当于投影仪，被观察的物体在一倍焦距与二倍焦距之间，通过物镜成一个倒立、放大的实像，这个实像落在了目镜的一倍焦距以内；目镜相当于一个放大镜，把物镜形成的像再次放大，得到正立（相对于前一个像来说）、放大的虚像，这样就可以观察到肉眼无法直接看到的微小物体。 （4）开普勒式望远镜 ①结构及各部分作用：开普勒望远镜由两组透镜组成，每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜，焦距比较长，叫物镜。靠近眼睛的凸透镜，焦距比较短，叫做目镜。 ②原理：物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜，成正立、放大的虚像（均选填像的性质）。两次成像，先缩小，后放大。最终通过开普勒式望远镜观察到的是远处天体倒立的像。 人眼视物类似照相机成像，角膜、晶状体和玻璃体共同组成可调焦距的凸透镜，外界光线经折射后在视网膜上形成倒立缩小的实像，感光细胞将光信号转为神经信号，再由视神经传给大脑处理，最终形成清晰视觉。正常眼睛可通过睫状体调节晶状体薄厚，让远近物体都能成像在视网膜上。 要点速测 1. 眼睛通过配戴镜片可以实现对视力的矫正。关于如图所示的光路图，下列说法正确的是（   ） A．此图模拟的是矫正近视眼的情况 B．若去掉镜片，来自物体的光将会聚在眼球内 C．图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更强 D．配戴此镜片，能够帮助眼睛看清近处的物体 【答案】D 【详解】A．由图可知，镜片为凸透镜，对光具有会聚作用，此图模拟的是矫正远视眼的情况，故A错误； B．若去掉镜片，来自近处物体的光将会聚在视网膜的后方，故B错误； C．远视眼的成因是晶状体太薄，折光能力太弱，故图中的晶状体比正常眼睛的晶状体的折光能力更弱，故C错误； D．远视眼看不清近处的物体，故配戴此镜片，可以将近处物体的光线会聚在视网膜上，能够帮助眼睛看清近处的物体，故D正确。 故选D。 2. 保护视力，科学用眼已成为社会共识。图中能模拟近视眼及其矫正原理的图是（    ） A．甲和丙 B．甲和丁 C．乙和丙 D．乙和丁 【答案】A 【详解】近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强，远处的物体成像在视网膜的前面，所以甲图反映了近视眼的成因；利用凹透镜对光的发散作用，使像成在视网膜上，因此丙反映了近视眼的矫正，故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 难点 光现象类型辨识 初中物理光现象辨识可抓三个核心维度快速区分： 一看传播介质。光始终在同种均匀介质中、传播方向不变，就是光的直线传播，比如影子、小孔成像、日食月食。 二看传播路径。光射到两种介质的分界面后，返回原介质改变方向，就是光的反射，比如水中倒影、平面镜成像、镜面反射。 三看介质切换。光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生偏折，就是光的折射，比如筷子“弯折”、池水变浅、海市蜃楼。遇到带“影”的现象要额外区分：手影、立竿见影是直线传播，水中倒影则是反射形成的虚像。 ▌例1 如图所示，下列现象中由于光的反射形成的是（　　） A．图甲中桥在水中形成倒影 B．图乙中的日食现象 C．图丙中皮影戏人偶的剪影 D．图丁中日晷的“影” 【答案】A 【详解】A．桥在水中形成的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A符合题意； B．日食发生时，月球运行到太阳和地球之间，且三者在同一直线上。太阳发出的光沿直线射向地球，被不透明的月球全部或部分遮挡。地球表面被遮挡的区域无法接收到太阳光，就形成了日食，属于光的直线传播现象。故B不符合题意； C．皮影是由于光的直线传播，在不透明物体的后面会形成影子，不是光的反射，故C不符合题意； D．日晷上晷针的影子是光的直线传播形成的，不是光的反射，故D不符合题意。 故选A。 ▌例2 图所示的光现象中，由于光的折射形成的是（　　） A．日晷上呈现针的影子 B．景物在镜中成像 C．鸟巢在水中形成倒影 D．筷子好像在水面处弯折 【答案】D 【详解】A．影子的形成是由于光的直线传播，故A不符合题意； B．景物在镜子中成的像是由于光的反射，故B不符合题意； C．鸟巢在水中形成的倒影是由于光的反射，故C不符合题意； D．筷子看起来弯折，是由于光从水中进入到空气中时，发生了折射，故D符合题意。 故选D。 19．图所示的光现象中，与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是（　　） A．  水中倒影 B．  手影形成 C．  筷子“弯折” D．  激光准直 【答案】C 【详解】“潭清疑水浅”指人看到水底形成的像，像的位置比物体的实际位置要浅，是光的折射现象。 A．平面的水面相当于平面镜，水中倒影为平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意； B．光在均匀空气中沿直线传播，手挡住了光的传播而在光不能到达的区域形成手的影子，故B不符合题意； C．筷子“弯折”，看到水中的“筷子”，是由于光的折射形成的虚像，故C符合题意； D．激光准直说明光在同种均匀介质中沿直线传播，故D不符合题意。 故选C。 难点 光路作图 初中物理光路作图要牢记核心规范： 1. 实际光线用实线，必须标注箭头表示传播方向；法线、虚像、光线反向延长线统一用虚线，法线与界面的垂直符号不能遗漏。 2. 光沿直线传播类，直接连接光源与遮挡物边缘，标出阴影区域即可。光的反射类先作法线当入射光线与反射光线的角平分线，再垂直法线画出镜面，保证入射角等于反射角。平面镜成像类按“物像关于镜面对称”找点，用虚线连出虚像。 3. 平面镜作图核心技巧：先作物点关于镜面的对称像点，物像连线用虚线并标垂直符号，虚像、反射光线反向延长线也用虚线，实际光线带箭头实线。牢记“像点必过反射光线延长线”，两步就能快速完成标准作图。 4. 光的折射作图核心技巧：先找入射点，过点作垂直界面的虚线——法线，牢记“空气侧角度更大”规律。虚像类题目，先连接人眼与虚像定入射点，再补全入射光线，注意光线箭头始终指向观察者，虚像反向延长线用虚线标注。 ▌例1 利用平面镜成像的特点，在图乙中画出摄影师看到太阳在湖水中的像的光路图。      【答案】见解析   【详解】首先作出太阳关于水面的对称点，即太阳的像，再连接像点与摄影师眼睛找到与平面镜的交点，此交点为入射点，连接太阳与入射点并标出光的传播方向为入射光线，连接入射点与摄影师眼睛并标出光的传播方向为反射光线，如图所示：    ▌例2 一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。    【答案】见解析   【详解】过入射点O且垂直于界面的直线是法线，根据反射角等于入射角等于53°画出反射光线；反射光线与界面的夹角为90°-53°=37° 光从空气斜射向某透明介质，折射角小于入射角画出折射光线，折射光线与反射光线垂直，则折射光线与界面之间的夹角为90°-37°=53°，折射角为90°-53°=37°。如图所示：    难点 凸透镜的动态分析 初中物理凸透镜动态分析是光学高频考点，掌握核心规律就能快速破题。 首先要牢记两个核心口诀：成实像时“物近像远像变大，物远像近像变小”，成虚像时“物远像远像变大，物近像近像变小”。这里的“近”“远”都是指物体相对于凸透镜的距离变化，分析前要先明确当前成的是实像还是虚像。 其次用好“同移”技巧：成实像时，蜡烛和光屏的移动方向始终保持一致，蜡烛向左远离透镜，光屏也要向左移动才能承接清晰像，不用死记像距范围就能快速判断移动方向。 遇到物距像距互换的题目，直接用光路可逆原理，不用重新画图推导，就能直接得出新的成像性质。遇到部分遮挡透镜的题型，记住只会让像变暗，像的完整性和大小都不会改变，避开常见思维陷阱。 日常解题时先标注焦距f，再判断物距所在区间，结合动态规律推导，就能大幅提升正确率。 ▌例1 如图，小梦同学在做凸透镜成像的实验，此时光屏上出现烛焰清晰的像，然后她把蜡烛向左移动一段距离，为了能在光屏上再次得到清晰的像，小梦应进行的操作是（　　） A．向左移动光屏，像变大 B．向左移动光屏，像变小 C．向右移动光屏，像变大 D．向右移动光屏，像变小 【答案】B 【详解】当物距变化时，像距和像的大小会随之变化，物体通过凸透镜成实像时，遵循“物近像远像变大，物远像近像变小”的规律：物体靠近凸透镜，物距减小，像会远离凸透镜，像距增大，像变大；物体远离凸透镜，物距增大，像会靠近凸透镜，像距减小，像变小。当蜡烛向左移动一段距离，即物体远离凸透镜，使物距增大，所以根据凸透镜成像规律，像距减小，像变小，所以应向左移动光屏，且像变小。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 ▌例2 （多选题）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图所示时，烛焰在光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法正确的是（    ） A．该凸透镜的焦距为20cm B．将蜡烛放在d点时的成像规律与投影仪成像原理相同 C．将蜡烛由b点移至a点时，移动光屏，可在光屏上成更小的像 D．将蜡烛放在c点，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的像 【答案】CD 【详解】A．当烛焰在光屏上成清晰倒立、等大的像时，物距u=v=2f 。 由图知u=v=50.0cm−30.0cm=20.0cm，所以2f=20.0cm，则f=10.0cm，故A错误； B．将蜡烛放在d点时，u<f ，成正立、放大的虚像，其成像规律与放大镜成像原理相同，而投影仪成像原理是f<u<2f 时成倒立、放大的实像，故B错误； C．将蜡烛由b点移至a点时，物距增大，根据凸透镜成实像时 “物远像近像变小”，像距减小，像变小，移动光屏可在光屏上成更小的像，故C正确； D．将蜡烛放在c点，f<u<2f ，移动光屏，可在光屏上成倒立、放大的实像，故D正确。 故选CD。 考点 光现象区分 ▌例1 下图所示的光现象，由于光的折射形成的是（　　） A．我国古代利用日晷计时 B．幕布上呈现人偶的剪影 C．削冰成镜向日取火 D．桥在水中形成倒影 【答案】C 【详解】A．我国古代利用日晷计时，是因为光沿直线传播，晷针的影子才会随时间变化，故A不符合题意； B．幕布上呈现人偶的剪影，是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，光被人偶挡住后形成影子，故B不符合题意； C．削冰成镜向日取火，这里的冰镜相当于凸透镜，光经过凸透镜时发生折射，将太阳光会聚到一点从而取火，是由于光的折射形成的，故C符合题意； D．桥在水中形成倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故D不符合题意。 故选C。 ▌迁移练1-1 下列关于光现象、原理及其应用说法正确的是（　　） A．海市蜃楼——光的折射——潜望镜 B．水中倒影——光的反射——放大镜 C．影子形成——光的直线传播——激光引导掘进 D．日食形成——光的折射——望远镜 【答案】C 【详解】A．海市蜃楼，光在不均匀的空气中传播方向发生偏折，是由光的折射形成的，潜望镜运用了光的反射，故A错误； B．水中倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，放大镜属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故B错误； C．影子是由光的直线传播形成的，应用激光引导掘进等，故C正确； D．日食是由光的直线传播形成的，望远镜运用了光的折射，故D错误。 故选C。 ▌迁移练1-2 中国古代《墨经》中对光现象有“煦若射”的表述，意思是说阳光就像射出的箭一样快速笔直的飞行。在图所示的现象中与其表述相近的是（    ） A．拱桥的倒影 B．手影游戏 C．筷子变弯 D．雨后彩虹 【答案】B 【详解】“煦若射”是说阳光像射出的箭一样快速笔直的飞行，这对应的是光的直线传播原理。 A．拱桥的倒影属于平面镜成像，由光的反射形成，故A不符合题意； B．手影游戏是光沿直线传播，光在传播过程中遇到不透明的手，在后方形成阴影，故B符合题意； C．筷子变弯是由于筷子反射的光线经水面折射形成的，属于光的折射，故C不符合题意； D．雨后彩虹属于光的色散，由光的折射形成，故D不符合题意。 故选B。 考点光的反射定律 ▌例1 小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时，利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°（如图所示），一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点，此时反射光线与入射光线的夹角为______度；若镜面绕O点顺时针转动10°，反射光线转过______度。 【答案】 60 20 【详解】[1]太阳光与平面镜的夹角为60°，则入射角的大小为90°-60°=30° 反射光线与入射光线的夹角为30°+30°=60° [2]若镜面绕O点顺时针转动10°，入射角减小10°，变为20°，反射角等于入射角，则反射角的大小为20°，反射光线与入射光线的夹角为20°+20°=40° 反射光线转过20°。 ▌迁移练1-1 如图，把平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹，则下列说法中不正确的是（　　）    A．入射光线逐渐靠近法线ON时，发现反射光线逐渐靠近法线 B．当光线沿NO方向射入时，发现光的径迹更亮，说明此时反射光线与入射光线重合 C．当光线沿FO方向射入时，发现反射光线沿OE方向射出，说明在反射现象中光路可逆 D．实验中能从多个方向看到纸板上的光路，是因为光线在纸板上发生镜面反射 【答案】D 【详解】A．当入射光线逐渐靠近法线ON时，入射角变小，反射角等于入射角，则发现反射光线逐渐靠近法线ON，故A正确，不符合题意； B．当光线沿NO方向射入时，反射光线也沿着法线ON射出，所以光的径迹更亮，说明此时反射光线与入射光线重合，反射光线原路返回，故B正确，不符合题意； C．当光线沿FO方向射入时，发现反射光线沿OE方向射出，说明在反射现象中，光路可逆，故C正确，不符合题意； D．实验中能从多个方向看到纸板上的光路，是因为光线在纸板上发生了漫反射，故D错误，符合题意。 故选D。 ▌迁移练1-2 自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由相互垂直的反光面组成的，当来自后方汽车的灯光照在它上面时，它能将光反射回去，以引起司机的注意，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．自行车尾灯是光源 B．光照射在自行车尾灯上发生的主要是镜面反射 C．人从侧面看自行车尾灯比正面看更加明亮 D．光照射在自行车尾灯上发生的反射不遵循光的反射定律 【答案】B 【详解】A．自行车尾灯自身不会发光，不是光源，故A错误； B．角反射器由相互垂直的反光面组成的，当汽车的灯光照射到它上面时，它能将光反射回来以引起司机的注意，光照射在自行车尾灯上发生的主要是镜面反射，故B正确； C．人从侧边看自行车尾灯不会很明亮，因为光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射，很少有反射光线进入侧边人的眼睛，故C错误； D．光照射在自行车尾灯上发生的反射是镜面反射，遵循光的反射定律，故D错误。 故选B。 考点 平面镜成像 ▌例1 小华站在平面镜前m处，下列说法不正确的是（  ） A．小华向前走，然后把手指压在玻璃镜面上，发现手指与像相距6mm，则镜面厚6mm B．小华向着镜面以m/s的速度移动s后，像距她2m C．晚间照镜子时，为了使像更清晰，可以用手电筒对准自己照射 D．如果平面镜打碎成两半，小华在平面镜中仍能成完整的像 【答案】A 【详解】A．当手指压在镜面上时，手指到反射面的距离为镜面厚度，设为d；根据“物距等于像距”，像到反射面的距离也为d。因此手指与像的距离应为2d。根据题，若手指与像相距，则镜面厚度为3mm，故A错误，符合题意； B．小华一开始距镜面2m，以1m/s的速度向镜面移动1s，移动距离为1m，此时她距镜面的距离变为。根据“物距等于像距”，则像距镜面也为1m，因此小华与像的距离为，故B正确，不符合题意； C．晚间环境较暗，小华自身反射的光少，经镜面反射进入人眼的光也少，所以像不清晰；用手电筒对自己照射，使小华身体反射更多光。从而镜面反射后，进入人眼的光增加，像更清晰，故C正确，不符合题意； D．平面镜成像的完整性取决于镜面能否反射物体各部分的光，与镜面是否完整无关，故D正确，不符合题意。 故选A。 ▌迁移练1-1 （多选题）如图，商场某鞋店里有一块放置在地面上的试鞋镜，它的镜面是倾斜的。下列说法正确的是（　　） A．能从不同方向看到试鞋镜是因为光发生了漫反射 B．该试鞋镜较小，人通过该试鞋镜不能成完整的像 C．当人远离试鞋镜时，鞋子在试鞋镜中的像将变小 D．若通过试鞋镜不能看到自己的鞋，则应向试鞋镜靠近 【答案】AD 【详解】A．能从不同方向看到试鞋镜，是因为试鞋镜表面（包括边框等）发生了漫反射。漫反射的特点是反射光线向各个方向散射，所以能从不同角度看到物体，故A正确； B．平面镜成像时，像的大小与物体大小相等。故能成完整的像。但有时人不能看到完整的像。故B错误； C．平面镜成像时，像与物体大小相等，人远离试鞋镜时，鞋子的像大小不变，故C错误； D．如图，如果看不到鞋，说明眼睛与鞋的像连线没有过镜面，靠近试鞋镜可能让反射光线进入眼睛，看到像。故D正确。 故选AD。 ▌迁移练1-2 图甲是探究平面镜成像特点的实验装置； (1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是______； (2)在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察另一侧蜡烛A的像，把另一支完全相同且未点燃的蜡烛B放到像的位置并与像重合，这样做是为了比较像与物的______关系。当蜡烛A靠近玻璃板时，像的大小______； (3)把光屏放在像的位置，不透过玻璃板直接观察光屏，发现无蜡烛A的像，说明蜡烛A的像是______像； (4)检查视力时，要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图乙，现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处，则视力表与平面镜的距离应为______m。 【答案】(1)便于确定像的位置；(2) 大小；不变；(3)虚；(4)2.8 【详解】（1）实验中用玻璃板代替平面镜既能成像，又能看清楚后面的物体，故用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。 （2）未点燃的蜡烛B放到像的位置并与蜡烛A的像重合，说明平面镜像与物大小相等，故用相同的大小的蜡烛B是为了探究平面镜像与物体的大小关系。 平面镜成像的规律，像与物体等大，当蜡烛A靠近玻璃板时，物的大小不变，故像的大小不变。 （3）光屏上没有像，说明蜡烛A的像是虚像，只有虚像无法用光屏承接。 （4）由题意可知，视力表像与物的距离为 像与物到镜面的距离相等，故视力表与平面镜的距离应为 考点凸透镜成像规律 ▌例1 某同学探究凸透镜成像规律时，光屏上得到了烛焰清晰的像（像未画出），如图所示。下列说法正确的是（　　）     A．光屏上的像是正立的 B．光屏上的像是放大的 C．投影仪是利用此成像原理制成的 D．撤去光屏，烛焰的像仍然在原处 【答案】D 【详解】ABC．如图所示，物距大于像距，光屏上能够得到了烛焰清晰的像，所成的是倒立缩小的实像，照相机是利用此成像原理制成的，故ABC错误。 D．光屏是呈现蜡烛所成的像，不会影响成像的特点，撤去光屏，烛焰的像仍然在原处，故D正确。 故选D。 ▌迁移练1-1 在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时，在光屏上得到烛焰清晰的像。下列说法中正确的是（　　） A．蜡烛燃烧变短，光屏上的像也会向下移动 B．此时在光屏上成的像是缩小的 C．该凸透镜的焦距范围为15cm＜f＜30cm D．保持蜡烛不动把凸透镜移动到35cm处，光屏向右移动，光屏上出现清晰的像 【答案】B 【详解】A．蜡烛燃烧变短后，烛焰向下移动，经凸透镜折射后，根据光线经过凸透镜光心传播方向不变可知，光屏上的像会向上移动，故A错误； BC．由图中可知，此时物距为u=30cm，像距为v=15cm，此时物距大于像距，故可知此时所成的像为倒立、缩小的实像，则有 u=30cm>2f f<v=15cm<2f 解得凸透镜的焦距范围为 7.5cm<f<15cm 故B正确，C错误； D．保持蜡烛不动，把凸透镜移动到35cm处，则此时的物距为15cm，等于原来的像距，此时光屏到凸透镜的距离为30cm，等于原来的物距，由光路的可逆性可知，此时不需移动光屏，即可在光屏上得到清晰的像，故D错误。 故选B。 ▌迁移练1-2 物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验，装置如图所示。 (1)同学们用平行光作为光源，移动光屏直至在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则凸透镜焦距为______cm（要求估读）； (2)实验前，应将烛焰、凸透镜和光屏的中心调在______； (3)在图乙所示的位置，光屏上可以呈现清晰的像，该像是倒立______（选填“放大”或“缩小”）的实像； (4)凸透镜位置不变，将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处，把光屏向______移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像； (5)在图乙所示情景下，在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后，须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像，则该镜片可用来矫正______（选填“近”或“远”）视眼。 【答案】(1)10.0；(2)同一高度；(3)缩小；(4)右；(5)远 【详解】（1）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是f=30.0cm-20.0cm=10.0cm （2）为了使像成在光屏中央，应调整烛焰、凸透镜及光屏三者的中心大致在同一高度。 （3）由图乙可知，物距为50.0cm-20.0cm=30.0cm 物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。 （4）凸透镜成实像时，物近像远像变大，凸透镜位置不变，将蜡烛从图乙所示位置向右移到30cm刻度线处，物距减小，像距增大，需要把光屏向右移动，才可在光屏上再次呈现清晰的像。 （5）在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后，须将光屏向左移动才能再次出现倒立清晰的实像，说明该透镜对光有会聚作用，该透镜是凸透镜，可以矫正远视眼。 基础达标 1. 小明在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。该实验目的是为了得到下列哪个结论（　　）    A．光在水中沿直线传播 B．光在盐水中沿直线传播 C．光在任何液体中都可以传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【详解】从①中我们发现光在水中沿直线传播，而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。故选D。 2．日晷是我国古代的计时工具，如图所示是祁县乔家大院里神奇的人体日晷。不同月份，人站在对应的位置上，太阳照射过来而形成的影子就是“晷针”，“晷针”所指的位置就是此时的时辰，精确程度与今天的钟表相差无几。人体日晷的原理是（　　） 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】光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子、日晷的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。故日晷的原理是光的直线传播，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 小明通过一块平面镜看到了他身后的一只猫，此时小明在A点，猫在B点，情景如图所示。当小明看到猫时，下列说法正确的是（　　） A．图中入射光线是AO B．图中反射光线是OB C．图中入射角是∠2 D．图中反射角是∠4 【答案】C 【详解】AB．小明通过一块平面镜看到了他身后的一只猫，是猫身上反射的光线经过平面镜反射后进入人眼，故入射光线是BO，反射光线是OA，故AB错误； CD．入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，所以入射角是∠2，反射角是∠3，故C正确，D错误。 故选C。 4. 雨后的夜晚，走在有积水的路上。当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方。对于这种情况光的传播路线，下列光路中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】迎着月光走，月光经积水水面发生镜面反射，即水洼发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水洼处亮；而地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，所以为了避让水洼，应走“较暗”的地面，故ACD错误，B正确。故选B。 5. 如图所示，“七桥风月”是济南大明湖扩建后的新八景之一，由鹊华、芙蓉、水西、湖西、北池、百花、秋柳七座景观桥构成。以下能正确反映人看见桥的倒影上M点的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】桥的倒影是光线斜射到水面时发生反射，反射光射入眼睛，人逆着光线看到的是桥上M点在水中的虚像，故A正确，BCD错误。故选A。 6. 下列现象中由于光的反射形成的是（　　） A．水面倒影 B．树下光斑 C．墙上留影 D．杯中“折”笔 【答案】A 【详解】A．平静水面上的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意； B．阳光透过密密的树丛在地面上形成一个个圆形的光斑，属于小孔成像现象，这是光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．墙上留影是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．杯中折笔是光由水中斜射入空气中时发生了偏折，由光的折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 7．以下光的反射、折射的光路图，正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】反射角等于入射角，反射光线与入射光线在同一介质中，折射光线与入射光线在不同介质中，空气中的入射角大于水中的折射角，故A正确，BCD错误。故选A。 8. 某身高1.6m的王同学站在平面镜前2m处，关于他与镜中的像，说法错误的是（　　） A．如果该平面镜长0.2m，王同学就不能在镜中看到完整的全身像 B．如果王同学向着镜面水平向右以1m/s的速度移动1s后，像距他4m C．王同学想要在平面镜中看到自己完整的像，平面镜有0.8m长即可 D．王同学把手指压在玻璃镜面上，发现自己的手指与它的像相距6mm，认为该镜面厚3mm 【答案】B 【详解】AC．如图所示： 先根据平面镜成像的特点物像对称确定眼睛C在镜中的像，然后根据镜后的眼睛看A、B，画出A、B的入射光线AE、BF，得到入射点E、F，连接CE、CF可得反射光线，则EF为最短的平面镜的长度。 因为OC=OC′，所以 根据三角形中位线的性质可知 EF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，所以镜的长度应为人身高的一半。此人身高1.6m，则镜长最小为0.8m。故AC正确，不符合题意； B．像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，该同学距平面镜2m，他的像距平面镜也是2m，则他的像距他本人4m；当他以1m/s的速度靠近平面镜，1s后，他移动了1m，他与平面镜的距离变为1m，像与平面镜的距离为1m，他本人与镜中的像的距离变为2m，故B错误，符合题意； D．玻璃透明，我们使用的平面镜是玻璃下面的镀银层为反射面，自己的手指与它的像之间的距离6mm是物距与像距之和，所以玻璃的厚度是3mm，故D正确，不符合题意。 故选B。 9. 如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，他在镜中成的是 ________（选填“实”或“虚”）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变______cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿_______时针方向转动。 【答案】 虚 16 顺 【详解】[1]据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，所以小明同学在镜中的像是虚像。 [2]小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以小明镜中的像也垂直镜面移动8cm，那么他与像的距离改变值为 8cm+8cm=16cm [3]为了让他站着就能看到镜中脚的像，即让脚反射出来的光线经平面镜反射后能够射入人的眼睛，所以应让平面镜倾斜一些，绕轴沿顺时针方向转动。 10．如图所示，每年冬天从北方迁徙而来的红嘴鸥都会来到重庆的两江四岸栖息停留。一只红嘴鸥在距水面10m处，以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的水面，江水深50m，则2s后它在湖水中的像到湖面的距离为_______m，该过程红嘴鸥的像的大小将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 7 不变 【详解】[1]水面相当于平面镜，红嘴鸥在距水面10m处以1.5m/s的速度竖直向下靠近平静的湖面，2s后红嘴鸥距离水面的距离为，平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等，因此它在湖水中的像到湖面的距离为7m。 [2]平面镜成像中，物与像大小相等，该过程红嘴鸥的大小不变，则像的大小不变。 能力进阶 11．如图所示，若要使图中的反射光线射中墙壁的目标，以下操作不可行的是（　　） A．平面镜竖直向下移动 B．平面镜水平向左移动 C．平面镜绕入射点时逆时针旋转一定角度 D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度 【答案】B 【详解】A．将平面镜竖直向下移动一段距离，入射光线方向不变，此时入射点向左移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能射中墙上目标，故A不符合题意； B．将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，光斑不会移动，不能射中墙上目标，故B符合题意； C．将平面镜绕入射点逆时针转动一定角度，则入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，光斑会向下移动，能射中墙上目标，故C不符合题意； D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度，入射角变大，根据反射角等于入射角知道，反射角也随之变大，光斑会向下移动，能射中墙上目标，故D不符合题意。 故选B。 12．小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上，她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′，小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示；保持物体OP位置不变，薄玻璃板与桌面的接触点不变，小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是（　　） A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是正确的 B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像变大 C．图2中，物体OP不能经薄玻璃板成像 D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，不能从薄玻璃板看到O点的像 【答案】D 【详解】A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是错误的，因为光的传播方向即箭头方向错了，故A不符合题意； B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像不变，根据平面镜成像的特点，像与物的大小相等，成像的大小与眼睛的位置无关，因此物体OP的像不变，故B不符合题意； C．图2中，物体OP还能经薄玻璃板成像，故C不符合题意； D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，这时O点的像高于眼睛的位置，因此不能从薄玻璃板看到O点的像，故D符合题意。 故选D。 13.（多选题）实验小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律，其中一次实验时蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。同学们继续利用该装置进行探究实验，下列说法正确的是（   ） A．实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的 B．该凸透镜的焦距是 C．物体成倒立的像时，物距越大，像距越小，像的高度越小 D．实像和物体之间最小距离为4f 【答案】ACD 【详解】A．实验中可以通过比较光屏上的像高和物高来判断实像是放大的还是缩小的，若像高大于物高，则成放大的像，反之成缩小的像，故A正确； B．根据凸透镜成像规律，时，成倒立、等大的实像。图中物距等于像距，均为30cm，且烛焰在光屏上成清晰的像，则，解得该凸透镜的焦距是，故B错误； C．物体成倒立的像时，成的是实像，根据凸透镜成像规律“物远像近像变小”，物距越大，像距越小，像的高度越小，故C正确； D．根据凸透镜成像规律，当物体位于两倍焦距处时，其成像也在两倍焦距处，此时物体与实像之间的距离为4f，这是它们之间的最小距离，故D正确。 故选ACD。 14. 如图，将焦距未知的凸透镜、蜡烛放在如图位置时，位于Q处（图中未画出）的光屏上得到了清晰________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。在此基础上分别进行以下操作：①若保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至P处，再将光屏从Q处移至另一位置得到清晰的像，此位置在________ cm刻度处；②若保持蜡烛位置不变，向右一直移动凸透镜，此过程中，蜡烛通过凸透镜所成的清晰像距离蜡烛最近的位置位于Q点的_________侧（选填“左”、或“右”）。 【答案】 放大 50.0 左 【详解】[1]如图所示，物距和像距分别为u=35.0cm-20.0cm=15.0cm，v=65.0cm-35.0cm=30.0cm 像距大于物距，根据凸透镜成像的规律，位于Q处的光屏上所成的像为倒立、放大的实像。 [2]若保持透镜位置不变，向左移动蜡烛至P处，此时的物距为 此时的物距与原来的像距相同，根据光路的可逆性，此时像距应为原来的物距即15.0cm，故应将光屏从Q处移至50.0cm的刻度处。 [3]根据凸透镜成像规律，当物距位于2倍焦距时，像距也为2倍焦距，此时像与物的距离最近，图中物体所成的像为倒立、放大的实像，表明物体在1倍焦距到2倍焦距之间，像与物的距离大于最小距离，若保持蜡烛位置不变，向右一直移动凸透镜，物距变大，接近2倍焦距过程中，像与物距离变小，即像会向左移动，直到像位于2倍焦距，故蜡烛通过凸透镜所成的清晰像距离蜡烛最近的位置位于Q点的左侧。 15. 青海省德令哈市的10兆瓦塔式熔盐储能光热电站是由我国中控太阳能公司自主研发的新型太阳能光热发电站。发电站是以吸热塔为核心，四周围绕了大规模的定日镜，形似“追光向日葵”，如图（a）所示。 (1)整个装置主要利用了光的_______原理收集太阳能，将吸热塔内的熔盐（液态盐）加热到530℃，这个过程中熔盐的质量_______（选填“变大”“不变”或“变小”）。在炙热的阳光下一些定日镜看上去特别明亮，一些则比较暗，但是地面上的砂石看上去明暗基本相同，这是由于砂石表面发生的是_______（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 (2)整个光热电站共有12000面定日镜，每一面定日镜又由35块相同的超白玻璃组成图（b）为工程师在一面定日镜前的照片，则定日镜的高度约为（    ） A．5米 B．10米 C．20米 D．30米 (3)图（c）中AB为光热电站的中心塔，POQ为一束光线经定日镜反射的示意图，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，在图中标出反射角_____。 (4)小光想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（d）所示，并让光沿AO方向射向镜面上的O点，此时的入射角为_______°，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”“B”或“C”）位置上，这是利用了光的反射定律中：当光发生反射时_______这一结论。激光照射到了中心塔模型上，但位置偏下，以下调整方案可行的有_______（选填编号，可多选） 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) 反射；不变；漫反射；(2)B；(3)见解析；(4) ；B；反射光线、入射光线、法线在同一平面内；AD 【详解】（1）由题意可知，定日镜是相当于平面镜，是利用光的反射原理收集太阳能。 质量是物体的一种基本属性，不随物体的形状、状态、位置等的改变而改变，熔盐只是被加热，这个过程中熔盐的质量不变。 砂石的表面比较粗糙，光照射在砂石表面发生漫反射，所以地面上的砂石看上去明暗基本相同。 （2）由图可知，一块超白玻璃比工程师的高度更高，约为2m，一共有5层，因此定日镜的高度约为10m，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 （3）由题意可知，PO为入射光线，OQ为反射光线，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，入射光线和反射光线分居法线两侧，据此作出法线，法线垂直于反射面，据此作出平面镜的位置，法线与反射光线OQ的夹角即为反射角，如下图所示： （4）由图可知，此时入射光线与平面镜的夹角为30°，法线垂直与反射平面，则入射角为60°。 根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，故应将模型放置在图中B位置上。 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符合题意，B不符合题意； CD．激光照射到了中心塔模型上，但是位置偏下，则需要使反射光线向上偏转，即减小反射角，反射角等于入射角，故可以减小入射角，故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 16. 在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 反射角 （1）如图甲所示，白色硬纸板应当__________立在平面镜上； （2）让一束光紧贴纸板E沿方向射向镜面上的点，在纸板F上呈现反射光束，然后将纸板F绕向前或向后翻折，在纸板F上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在______； （3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小__________； （4）当反射光与入射光夹角为时，入射角为_______。若入射光束绕点顺时针旋转，将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点________时针旋转； （5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是________。 【答案】 竖直 同一平面内 相等 50 顺 不变 【详解】（1）入射光线、反射光线和法线在同一平面内，为了便于同时观看入射光线、反射光线和法线，纸板一定与平面镜垂直。 （2）当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光，这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。 （3）由表格数据可得结论：反射角与入射角大小相等。 （4）反射光与入射光的夹角为，即反射角与入射角的和为，根据反射角等于入射角可得，入射角为。 在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，若入射光束绕点顺时针旋转，则反射光束将沿逆时针方向转动，因像与物关于镜面对称，所以可观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点顺时针方向转动。 （5）一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $