第三章 光现象 单元作业 -2026-2027学年鲁科版（五四学制）物理八年级上学期

一、作品基础信息 项目 单元作业 作品名称 【鲁科版八年级物理上册 第三章 光现象 单元作业 】 学段学科 【初中物理】 适用年级 【八年级】 教材版本 【鲁科版（五四学制）】 对应内容 【第三章 光现象 单元作业】 作业类型 【单元作业】 完成时长 总时长45分钟 设计者 冯传坡 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应的学科核心素养是物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，需达成义务教育物理学业质量二级学业质量标准。能识别生活中常见光现象；利用光的直线传播、反射、折射、透镜成像规律解释简单实例；能完成光学基础实验，分析实验现象；能结合生活、科技实例说出物理应用。 · 教材地位： · 核心概念 1. 光的直线传播、光的反射、平面镜成像； 2. 光的折射；凸透镜、凹透镜对光线的作用； 3. 凸透镜成像规律，照相机、投影仪成像原理； 4. 人眼的工作原理，近视、远视的成因与矫正。 · 科学方法 1. 模型法：光线模型； 2. 等效替代法：平面镜成像实验中用蜡烛B等效替代蜡烛A的像； 3. 转换法：纸板显示光的传播路径； 4. 实验归纳法：通过实验归纳反射规律、凸透镜成像规律； 5. 控制变量：水凸透镜实验改变透镜厚度，控制物距不变研究像的变化； 6. 光路可逆思想。 · 价值观（科学态度与责任） 1. 从自然美景、古诗词、古代铜镜、塔式光热电站、人工眼、航天激光测距感受物理来源于生活，服务社会科技； 2. 体会我国科技成就，增强科学自信； 3. 重视用眼健康，建立保护视力的生活意识； 4. 乐于动手实践，通过自制投影仪、水透镜体会动手探究的价值。 · 教学重难点： 重点 1. 辨析生活中光的直线传播、反射、折射现象；区分镜面反射、漫反射； 2. 光的反射定律，平面镜成像的特点及实验探究； 3. 光的折射规律，岸上看鱼等生活现象解释； 4. 凸透镜成像规律以及照相机、投影仪的实际应用； 5. 人眼成像原理，近视远视成因与矫正； 6. 简单光学光路作图。 难点 1. 平面镜成像：虚像理解；物像动态变化；左右颠倒实验设计； 2. 凸透镜成像动态变化（物距改变，像距、像大小变化规律）； 3. 区分透镜会聚、发散作用；光路可逆； 4. 水凸透镜这类变式实验：改变透镜焦距，物距不变时像的变化； 5. 结合新情境、地方素材、科技材料提取物理模型解决陌生问题； 6. 角反射器、可调眼镜等综合性创新问题。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已经学习光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、透镜及凸透镜成像规律等基础知识，能够识别常见光现象，知晓平面镜、照相机基本成像特点。 技能：具备基础光学实验观察能力，会简单光路作图，经历过探究光的反射、平面镜成像、凸透镜成像分组实验，初步掌握等效替代等实验方法。 生活经验：生活中见过倒影、影子、海市蜃楼、手机拍照、眼镜矫正视力等现象，能积累大量光现象感性认识。 现有困惑 易混淆概念：区分光直线传播、反射、折射三类现象；混淆镜面反射与漫反射；分不清实像、虚像；误解透镜会聚/发散的判断；错误认为物体靠近平面镜像会变大。 薄弱思维环节：凸透镜成像动态变化（物距、像距、像大小联动变化）分析困难；不会在陌生科技、古诗情境剥离物理模型；水凸透镜改变焦距这类动态变式题不会分析；光路可逆理解不到位。 缺乏实践经验：缺少自制投影仪、水透镜等动手实践经历，对人眼调焦、近视远视成因缺少直观体验，处理开放性实验简答表达不规范。 差异分析 班级中等学生占主体，能够完成基础概念辨析、简单填空选择，但是面对图像、多情境综合题容易失分；学优生基础知识扎实，具备一定迁移能力，可以完成创新探究、跨学科、新科技情境习题；学困生对成像规律记忆混乱，光路作图不规范，读长情境题目存在障碍，只适合完成基础层级作业。作业设置基础练‑提高练‑拓展练，满足分层需求，学困生完成基础练，中等学生完成基础+提高练，学优生全部完成。 3. 设计意图（一段话讲清即可） 本单元作业依据2022版物理课程标准，立足鲁科版教材与泰安本地学情，围绕光现象核心知识，设置基础、提高、拓展三级分层习题，融合传统文化、地方素材与前沿科技情境，兼顾概念辨析、作图训练与实验探究，既巩固学生光学基础知识与实验方法，又落实物理学科四大核心素养，实现因材施教，帮助不同层次学生完成单元学业要求。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 识记光的直线传播、反射、折射规律；辨别生活中各类光现象；复述平面镜成像、凸透镜成像规律；解释镜面反射、漫反射、人眼成像及近视远视矫正原理。 物理观念 正确率、概念复述 能力运用 B 运用等效替代、实验归纳、模型法，解决光学实验、光路作图问题；利用凸透镜成像动态规律，解决照相机、投影仪、水透镜变式应用问题。 科学思维、科学探究 过程记录、方法选用 思维发展 C 比较区分实像与虚像、会聚与发散作用；结合陌生科技、古诗、本地素材情境，推理物距、像距、焦距的动态变化；评价实验操作正误，分析水凸透镜、角反射器、可调眼镜创新探究问题。 科学思维、科学探究 论证思路、创意思维体现 情感态度 D 体验传统文化、地方风光、我国航天科技中的物理价值；认同物理来源于生活应用于社会；形成科学用眼爱护视力的意识，乐于开展简易光学实践探究。 科学态度与责任 反思语、作品倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 1 选择题 对四幅图片中的光学现象解释正确的是（拱桥倒影、墙上手影、演皮影戏、手机摄影） 目标1 考查学生对光的直线传播、反射、折射、凸透镜成像等基础光现象的辨析能力 2 选择题 霞光染峰尖相关的光现象辨析，包括雪山可见原因、光的传播、光源、相机成像 目标1 结合生活情境考查光现象的综合辨析，区分光源、光的反射、凸透镜成像规律 3 选择题 探究光的反射规律的实验装置分析，判断说法不正确的选项 目标2 考查光的反射定律的实验探究，包括入射角反射角计算、反射规律、光路可逆 4 选择题 熔盐塔式光热电站的定日镜反射太阳光的现象分析 目标2 结合新情境考查光的反射定律的应用，理解镜面反射的规律 5 填空题 区分黑板的漫反射与镜面反射，判断反射是否遵循光的反射定律 目标2 考查漫反射与镜面反射的区别，以及两类反射是否都遵循反射定律 6 选择题 “浇不灭的蜡烛”魔术的平面镜成像原理分析 目标3 考查平面镜成像的特点、实验操作与实际应用的理解 7 填空题 水鸟在水面成像的像距计算、像的运动状态判断 目标3 考查平面镜成像的特点：像与物到镜面距离相等、像与物相对运动的判断 8 选择题 岸上的人看到池中鱼的光路图判断 目标4 考查光的折射规律的应用，理解人眼看到水中物体的光路原理 9 选择题 透镜对光的作用的光路图分析，判断解释正确的选项 目标4 考查凸透镜、凹透镜对光的作用，焦点、主光轴的相关概念 10 填空题 光在空气和玻璃界面的反射与折射光路分析，计算反射角、判断介质位置 目标4 考查光的反射与折射的综合应用，反射角计算、折射规律判断介质 11 选择题 探究凸透镜成像规律的实验装置分析，判断说法正确的选项 目标5 考查凸透镜成像规律的实验探究，成像特点、焦距判断、光路可逆 12 选择题 3D人工眼的成像原理分析，判断说法正确的选项 目标5 结合新情境考查人眼与凸透镜成像的原理，成像特点与物距像距变化 13 填空题 手机拍摄全景照片的调节方法，判断移动方向与镜头调节 目标5 考查凸透镜成像规律的实际应用，物距与像距、像的大小变化关系 14 作图题 用平面镜将太阳光反射进入水平水管，画出平面镜位置并标出反射角 目标6 考查光的反射定律的作图应用，规范作图步骤与反射角的标注 15 作图题 定日镜将太阳光反射到吸热器A点，画出反射光路 目标6 考查光的反射定律的作图应用，利用平面镜成像特点画光路 16 作图题 光线从水中射入空气，画出反射光线和折射光线的大致位置 目标6 考查光的反射与折射的综合作图，反射光线、折射光线的方向判断 17 作图题 光线射向凹透镜、凸透镜，画出经两个透镜后的折射光线 目标6 考查凹透镜、凸透镜的三条特殊光线的作图应用 18 选择题 “举杯邀明月，对影成三人”中的光现象辨析 目标1、目标3 结合古诗词考查光现象的综合辨析，区分光源、光的直线传播、反射成像 19 选择题 河畔拱桥与游客倒影的平面镜成像现象分析 目标3 结合生活情境考查平面镜成像的特点，像的虚实、像距物距、像的大小变化 20 选择题 泰山景区蓄水池水位监测装置的光反射现象分析 目标2 结合地方素材考查光的反射定律的动态应用，液面变化对反射光点的影响 21 多选题 自制投影仪模型的凸透镜成像原理分析 目标5 结合实践作业考查凸透镜成像规律的综合应用，成像特点、像的变化、漫反射 22 填空题 水凸透镜实验的成像特点判断，使像清晰的操作方法 目标5 考查凸透镜成像规律的实验探究，成像特点、焦距变化对成像的影响 23 填空题 角反射器的反射光线转动角度判断，出射光线与入射光线的关系 目标2 考查光的反射定律的综合应用，角反射器的光路特点 24 探究题 平面镜成像的实验探究，包括器材选择、成像特点、实验设计 目标3 完整考查平面镜成像的实验探究全流程，器材选择、成像特点、实验操作与设计 25 探究题 凸透镜成像规律的实验探究，包括焦距测量、成像特点、动态变化 目标5 完整考查凸透镜成像规律的实验探究全流程，焦距测量、成像特点、物距像距动态变化 26 跨学科实践题 “眼睛与眼镜”跨学科实践活动，利用水透镜模拟眼睛调焦过程，探究视网膜模拟、成像特点、晶状体凸度调节、近视远视成因与矫正，以及新型眼镜的工作原理 目标4、目标5 结合跨学科实践活动，综合考查眼睛的成像原理、晶状体的调节作用、近视与远视的成因及矫正方法，同时拓展新型眼镜的原理应用，培养学生将物理知识与生活实际、跨学科知识结合的应用能力与科学探究能力 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对，概念精确 少量细节错误 较多基础错误 20% 能力运用 方法恰当，过程清晰，理由充分 方法基本正确 方法不当或缺失 30% 思维发展 观点明确，论证充分，有独创性 表达清楚，欠缺深度 思路混乱，缺乏证据 30% 情感态度 主动投入，积极交流，乐于协作；学习目标明确，能主动反思改进 态度端正，能按要求完成任务；基本参与合作 学习态度消极，被动完成任务，合作意识弱 20% 学科网（北京）股份有限公司 $ 鲁科版八年级物理上册 第三章 光现象 单元作业（山东泰安地区专用） 基础练 类型1 光现象辨析 1.对下列四幅图片中的光学现象解释正确的是（　　） A．“拱桥倒影”是由光的折射形成的 B．“墙上手影”是由光的反射形成的 C．“演皮影戏”是利用了光的直线传播 D．“手机摄影”是利用光的直线传播成像 2.“霞光染峰尖，云海藏贡嘎”，清晨阳光穿破云海，为雪峰镀上温润金边，形成川西高原独特的美景。下列说法正确的是（　　） A．雪山能被看见，因其表面发生光的折射 B．阳光穿破云海，光的传播方向不会改变 C．太阳属于光源，发出的是金色的单色光 D．相机拍摄雪山，感光元件上成缩小实像 类型2 光的反射 3.晓莉同学用如图所示装置探究光的反射规律。她将一个平面镜放在水平桌面上，再把可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上，测量出此时入射光线与平面镜成40°夹角，则以下说法不正确的是（　　） A．入射角为50°，反射角也为50° B．入射角增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大10° C．将纸板NOF沿ON向后折叠，则反射光线会消失 D．使用此实验装置还可以探究反射时光路是可逆的 4.图甲为熔盐塔式光热电站，定日镜可将太阳光反射会聚到吸热塔顶端；其示意图如图乙所示，两束平行太阳光L1、L2分别射到平面镜P1、P2上，反射后会聚于M点。下列说法正确的是（　　） A．定日镜利用光的折射会聚太阳光 B．入射光平行，故反射角一定相等 C．光经定日镜反射时不一定遵守光的反射定律 D．反射光会聚到M点，说明两入射角一定不相等 5.学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了___________，而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了_____________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。前一种反射_________（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。 类型3 平面镜成像 6.小明在班会上表演“浇不灭的蜡烛”的魔术，如图所示，将蜡烛A竖立在玻璃板前，将蜡烛B放在玻璃杯中，仅点燃蜡烛A，向杯中注水，看到了“浇不灭的蜡烛”。下列分析正确的是（　　） A．A、B两支蜡烛必须大小相等，魔术才能成功 B．看到的玻璃杯中的烛焰是蜡烛A所成的实像 C．观众应在玻璃杯的一侧观看 D．将玻璃板换成平面镜后，也能完成魔术表演 7.水鸟在深度为1m的池塘上面飞行。若此时水鸟距水面3m,那么水中的“水鸟”距离水面_________m；水鸟远离水面时，它的像_________（选填“靠近”或“远离”）水面，相对于像水鸟是_________（选填“运动”或“静止”）的。 类型4 光的折射与透镜 8.《沁园春•长沙》中写道：“鹰击长空，鱼翔浅底。”意思是鹰在广阔的天空飞翔，鱼在清澈的水里遨游。下列图中能正确表示岸上的人看到池中鱼的光路图是（　　） A B C D 9.在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 10.如图是一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O点为入射点，则反射角为__________°，界面的_________边是玻璃（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 类型5 凸透镜成像的规律 眼睛与眼镜 11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，调节蜡烛和光屏的位置，使光屏上得到清晰的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立、缩小的实像 B．若将蜡烛向左移动，要想在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向右移动 C．凸透镜的焦距可能为10cm D．将光屏和蜡烛位置对调，光屏上能得到清晰的缩小的像 12.（新情境题）如图所示，香港科技大学科学家团队开发出世界上首款3D人工眼，首次复制了人眼的曲面结构，为视觉类人形机器人和视力障碍患者带来了新希望。关于3D人工眼球，下列说法正确的是（　　） A．该人工眼对光具有发散作用 B．物体通过该人工眼成正立、缩小的实像 C．利用该人工眼看物体时，物体应在其二倍焦距以内 D．当物体远离人工眼时，所成的像会变小 13.小明想用手机拍摄天安门城楼与巨型花篮同框的全景照片，却发现当前位置的取景框中只能容纳景物的一部分。为了完整捕捉这一壮丽场景，小明应该向________（选填“靠近”或“远离”）天安门城楼的方向移动，同时将手机镜头往_______（选填“前伸”或“后缩”）。 类型6 光现象作图 14.当一束太阳光与水平面成60°角射向地面时，现在要用一平面镜把太阳光反射进入一水平放置的水管内，请在图中画出平面镜的位置并标出反射角。 15.甲图是我国敦煌的塔式光热电站，它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成，每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 16.如图所示，光线从水中射入空气，请画出反射光线和折射光线的大致位置。 17.如图所示，一束光线射向凹透镜，请画出经凹透镜、凸透镜后的折射光线。 提高练 18.（跨学科题）“举杯邀明月，对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句。对于李白月下独酌这一场景（视酒面为平面镜），下列描述正确的是（　　） A．“明月”是光源 B．月光下李白的“孤影”是由于光的折射形成的 C．酒杯中的“明月”是由于光的反射形成的 D．看到月光下李白的“孤影”是虚像 19.（原创题）夏雨过后，河畔两岸格外静谧，树叶青翠欲滴，倒影在平静水中，俨然成水彩画，如图所示，下列说法正确的是（ ） A．游客在河水中的倒影是实像 B．游客的像到河面的距离与游客到河面的距离相等 C．河水水位上涨，游客在水中的像会变大 D．河水水位下降，桥洞与其倒影所组成的图形形状不会变化 20.（地方素材）如图为泰山景区蓄水池水位监测装置原理图。点光源S发出一束与水平水面成35°夹角的激光射向平静的蓄水池水面，下列说法正确的是（　　） A．此时反射角为35° B．当液面下降时，光点S′将向左 C．当液面上升时，光点S′的位置不变 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点S′将向左移动 21.（原创题）如图是小华做实践性作业自制的投影仪模型。一个纸筒一端开口用来放置手机，手机屏幕作为发光物体；另一个纸筒一端嵌有凸透镜，两个纸筒套接在一起，可以改变手机屏幕与凸透镜之间的距离，墙壁作为光屏。为了在墙壁上得到手机画面清晰的像，需要调节纸筒间距。下列关于这个自制投影仪说法正确的是（多选）（ ） A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的一倍焦距小于二倍焦距 B．如果想使墙上的画面再大一些，则需要让手机适当远离透镜 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白色墙上的画面仍然完整 D．从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为光在墙面上发生了漫反射 22.（开放题）如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：_____________________________________________。 23.（新情境题）我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光并能够收到回波信号，则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器，如图所示，角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光L1方向不变，将角反射器绕O点沿顺时针方向转过10°，则经第一个平面镜S1反射的反射光线转过__________°，经两平面镜反射后的出射光线与L1________（填“依然”或“不再”）平行。 24.（探究题）古人“以铜为镜”，发现铜镜成像“形影相肖、左右相异”。生活中照镜子时小明也观察到相同现象，于是他用玻璃板、蜡烛和直尺等器材在水平桌面上进行平面镜成像的实验探究。 （1）为保证实验顺利进行，应选用较________（填“薄”或“厚”）的玻璃板。 （2）选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的_________关系；实验过程中，当他将蜡烛A向玻璃板移动过程中，蜡烛像的大小_______（填“变大”、“不变”或“变小”）。 （3）如图乙所示，将光屏放在蜡烛B的位置，然后在___________（填“a”或“b”）处进行观察，发现光屏上没有蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是___________像。 （4）为了研究像与物的位置关系是不是“左右相异”，现有“F、T、V”三种字母形状的LED光源可供选择，小明应该选择“_________”形状光源进行实验。 25.（探究题）小秋利用凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像的规律： （1）图甲是小秋设计的两种测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是________（选填“①”或“②”）。接着他选择最合理的方法进行实验，测出白纸被烤焦的时间t与凸透镜光心到白纸间距离s,关系图像如图乙所示，可判断该凸透镜的焦距f为________cm。 （2）小秋将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整实验器材使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。将凸透镜固定在50cm刻度线位置，移动蜡烛和光屏在如图丙位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），该像是倒立、_________的实像。 （3）接着小秋保持凸透镜位置不动，将图丙中蜡烛与光屏的位置对调，此时光屏上呈现烛焰清晰的像，该像的大小与图丙中光屏上烛焰的像的大小相比_________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 （4）保持图丙中的凸透镜位置不变，使蜡烛从图中位置沿光具座方向逐渐匀速远离凸透镜到无穷远处（假设光具座左侧可以无限延长），该过程中，像距v与移动时间t的大致变化关系为下图中的_________（填字母序号）。 A B C D 拓展练 26.（跨学科实践）小组同学开展了“眼睛与眼镜”的跨学科实践学习活动。他们查阅了关于睫状肌的用途（如图1），发现它是通过调节晶状体的凸度实现晶状体焦距变化的。他们利用了如图2所示实验器材（光具座、蜡烛、水透镜、光屏）来模拟眼睛调焦过程，请帮助完成下列内容： （1）如图2所示，光屏上有清晰的像，此时水透镜模拟的是眼睛中的晶状体和角膜，___________模拟的是眼睛中的视网膜；此时在光屏上呈现倒立、________的实像。 （2）图2实验成像后，某同学将“蜡烛移至10cm处，光屏不动”来模拟正常眼看远处物体（如图3所示），则他需要利用注射器向水透镜中________（选填“注水”或“抽水”），才能让光屏再次呈现清晰的像。 （3）之后再用注射器向图3水透镜里加适量的水，此时光屏上的像变得模糊，这模拟的是________（选填“近视眼”或“远视眼”）看远处物体的情况，选择________（选填“凹”或“凸”）透镜制作的眼镜，在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上出现清晰的像。 （4）同学们了解到，随着科技的进步，更方便的眼镜陆续出现： ①某人摘下眼镜才能看清远处的物体，如果将一种如图4所示的新型眼镜送给他，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，他可以通过镜片A区看远处物体，通过镜片B区看近处物体，这样就不需要频繁戴上、摘下眼镜，更方便了。B区镜片相当于_________透镜。 ②图5是一种“可调式眼镜”，可调式眼镜的镜片中含有一种液体，通过调节此液体的含量，镜片的形状会随之改变。如图6所示，改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。如果某患者戴这种眼镜时，将滑块从中间逐渐向右移动，直至看清物体。这位患者的眼睛属于_________（选填“近视”或“远视”）眼。 学科网（北京）股份有限公司 $ 鲁科版八年级物理上册 第三章 光现象 单元作业（山东泰安地区专用） 基础练 类型1 光现象辨析 1.对下列四幅图片中的光学现象解释正确的是（　　） A．“拱桥倒影”是由光的折射形成的 B．“墙上手影”是由光的反射形成的 C．“演皮影戏”是利用了光的直线传播 D．“手机摄影”是利用光的直线传播成像 C 【解析】拱桥在水中的倒影属于平面镜成像，是光遇到水面后发生反射，反射光线的反向延长线会聚形成的虚像，和光的折射无关，故A错误；墙上的手影是因为光沿直线传播，手挡住了光线，在墙面上形成了光照不到的暗区，这是光的直线传播现象，不是光的反射，故B错误；皮影戏的原理和手影类似，都是利用光沿直线传播，道具挡住光线后，在幕布上形成影子，以此呈现表演内容，故C正确；手机的摄像头是凸透镜，摄影时是利用光的折射，通过凸透镜将物体成像在感光元件上，不是光的直线传播成像，故D错误。 2.“霞光染峰尖，云海藏贡嘎”，清晨阳光穿破云海，为雪峰镀上温润金边，形成川西高原独特的美景。下列说法正确的是（　　） A．雪山能被看见，因其表面发生光的折射 B．阳光穿破云海，光的传播方向不会改变 C．太阳属于光源，发出的是金色的单色光 D．相机拍摄雪山，感光元件上成缩小实像 D 【解析】我们能看见雪山，是因为雪山表面反射的光进入了我们的眼睛，这个过程是光的反射，而非折射，故A错误；阳光穿过云海时，会从空气进入云（小水滴或冰晶组成），属于从一种介质进入另一种介质，光的传播方向会发生折射，故B错误；太阳自身能发光，属于自然光源，但太阳发出的是复色光，包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种色光，我们看到的“金色”是多种色光混合后的视觉效果，故C错误；相机的镜头是凸透镜，拍摄远处的雪山时，物距大于2倍焦距，根据凸透镜成像规律，此时会在感光元件（相当于光屏）上成倒立、缩小的实像，故D正确。 类型2 光的反射 3.晓莉同学用如图所示装置探究光的反射规律。她将一个平面镜放在水平桌面上，再把可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上，测量出此时入射光线与平面镜成40°夹角，则以下说法不正确的是（　　） A．入射角为50°，反射角也为50° B．入射角增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大10° C．将纸板NOF沿ON向后折叠，则反射光线会消失 D．使用此实验装置还可以探究反射时光路是可逆的 C 【解析】已知入射光线与平面镜的夹角为40°，因此入射角是90°-40°=50°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是50°，故A正确；当入射角增大5°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大10°，故B正确；光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，图乙中，将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线依然存在，故C错误；此实验装置可以探究光在反射时光路是否可逆，让光线沿原来的反射光线进行入射，即沿FO入射，会发现反射光线沿着OE方向射出，故D正确。 4.图甲为熔盐塔式光热电站，定日镜可将太阳光反射会聚到吸热塔顶端；其示意图如图乙所示，两束平行太阳光L1、L2分别射到平面镜P1、P2上，反射后会聚于M点。下列说法正确的是（　　） A．定日镜利用光的折射会聚太阳光 B．入射光平行，故反射角一定相等 C．光经定日镜反射时不一定遵守光的反射定律 D．反射光会聚到M点，说明两入射角一定不相等 D 【解析】根据反射的定义是光射到物体的界面返回原来的物质的现象，图中定日镜是平面镜，经过平面镜的反射会聚太阳光，故A错误；光经定日镜反射时一定遵守光的反射定律，虽然入射光线平行，但两平面镜的倾斜程度不同，法线方向不同，则入射角不同，反射角不相等，故BC错误，故D正确。 5.学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了___________，而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了_____________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。前一种反射_________（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。 漫反射 镜面反射 遵循 类型3 平面镜成像 6.小明在班会上表演“浇不灭的蜡烛”的魔术，如图所示，将蜡烛A竖立在玻璃板前，将蜡烛B放在玻璃杯中，仅点燃蜡烛A，向杯中注水，看到了“浇不灭的蜡烛”。下列分析正确的是（　　） A．A、B两支蜡烛必须大小相等，魔术才能成功 B．看到的玻璃杯中的烛焰是蜡烛A所成的实像 C．观众应在玻璃杯的一侧观看 D．将玻璃板换成平面镜后，也能完成魔术表演 A 【解析】根据平面镜成像的特点，像与物大小相等。为了让蜡烛A在玻璃板中成的像能与蜡烛B完全重合，看起来就像是蜡烛B在燃烧，蜡烛A和蜡烛B的大小必须相等，故A正确；平面镜（玻璃板）所成的像是虚像，不能用光屏承接。因此，在玻璃杯中看到的烛焰是蜡烛A经玻璃板反射所成的虚像，故B错误；观众需要看到蜡烛A经玻璃板反射所成的像，同时也要能透过玻璃板看到蜡烛B。因此，观众必须在蜡烛A这一侧（即玻璃板前方）观看，才能看到像与蜡烛B重合的现象，故C错误；该魔术需要利用玻璃板既能反光成像，又能透光的特点，使观众能同时看到蜡烛A的像和玻璃板后面的蜡烛B及杯子。如果换成不透光的平面镜，虽然能形成蜡烛A的像，但观众无法看到镜子后面的蜡烛B和杯子，也就无法实现“浇不灭的蜡烛”的魔术效果，故D错误。 7.水鸟在深度为1m的池塘上面飞行。若此时水鸟距水面3m，那么水中的“水鸟”距离水面_________m；水鸟远离水面时，它的像_________（选填“靠近”或“远离”）水面，相对于像水鸟是_________（选填“运动”或“静止”）的。 3 远离 运动。 【解析】平面镜成像时，像与物体到平面镜的距离相等，水鸟距水面3m，因此水中的“水鸟”（水鸟的像）到水面的距离也为3m。 当水鸟远离水面时，物到水面的距离增大，像到水面的距离也会增大，所以它的像远离水面。 水鸟远离水面时，像也同步远离水面，水鸟相对于它的像的位置发生了变化，因此相对于像，水鸟是运动的。 类型4 光的折射与透镜 8.《沁园春•长沙》中写道：“鹰击长空，鱼翔浅底。”意思是鹰在广阔的天空飞翔，鱼在清澈的水里遨游。下列图中能正确表示岸上的人看到池中鱼的光路图是（　　） A B C D A 【解析】鱼反射的光从水中斜射入空气时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人逆着折射光线看到的是鱼变浅了的鱼的虚像，故A正确，BCD错误。 9.在研究透镜对光的作用时，小阳用光路图记录下一些现象，如图所示。下列解释正确的是（　　） A．图甲中，折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 B．图乙中，平行光通过透镜会聚于一点，这个点叫做该透镜的焦点 C．图丙中，只有在薄透镜主光轴上的光线，其传播方向才不会发生改变 D．图丁中，折射光线相对入射光线更加靠近主光轴，说明该透镜对光有会聚作用 A 【解析】折射光线相对入射光线的延长线更靠近主光轴，说明透镜有会聚光线的作用，则图甲为会聚透镜（凸透镜），故A正确；图乙中，平行于主光轴的光线通过凸透镜会聚于一点，这个点即为透镜的焦点，故B错误；不管是凸透镜还是凹透镜，凡是过透镜光心的光线，光的传播方向都不会发生改变，故C错误；图丁折射光线相对入射光线更加远离主光轴，折射光线的偏折说明该透镜对光有发散作用，故为发散透镜（凹透镜），故D错误。 10.如图是一束光在空气和玻璃两种介质的界面处同时发生反射和折射的光路图，O点为入射点，则反射角为__________°，界面的_________边是玻璃（选填“上”、“下”、“左”或“右”）。 30     右 【解析】根据光的反射定律，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，且关于法线对称，所以图中水平虚线为法线，根据光的折射规律，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，且分别在两种介质中，所以OA为折射光线，则CO为入射光线，OB为反射光线，则折射角为60°，入射角为90°-60°=30° 反射角等于入射角，故反射角为30°。折射角大于入射角，则界面的右边是玻璃，左边是空气。 类型5 凸透镜成像的规律 眼睛与眼镜 11.在“探究凸透镜成像规律”的实验中，调节蜡烛和光屏的位置，使光屏上得到清晰的像，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．此时光屏上成倒立、缩小的实像 B．若将蜡烛向左移动，要想在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向右移动 C．凸透镜的焦距可能为10cm D．将光屏和蜡烛位置对调，光屏上能得到清晰的缩小的像 D 【解析】由图可知，此时的物距小于像距，所以成倒立放大的实像，故A错误；根据物近像远像变大，将蜡烛向左移动，要想在光屏上再次得到清晰的像，光屏应向左移动，故B错误；u＜v，且成实像，说明2f＞u=30cm＞f，v=45cm＞2f，由此可得焦距的范围15cm＜f＜22.5cm，故C错误；将光屏和蜡烛位置对调，根据光路可逆，物距大于像距，光屏上能得到倒立、缩小的清晰的实像，故D正确。 12.（新情境题）如图所示，香港科技大学科学家团队开发出世界上首款3D人工眼，首次复制了人眼的曲面结构，为视觉类人形机器人和视力障碍患者带来了新希望。关于3D人工眼球，下列说法正确的是（　　） A．该人工眼对光具有发散作用 B．物体通过该人工眼成正立、缩小的实像 C．利用该人工眼看物体时，物体应在其二倍焦距以内 D．当物体远离人工眼时，所成的像会变小 D 【解析】工眼复制人眼结构，相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，不是发散，故A错误；物体通过该人工眼在感光元件上成的是倒立、缩小的实像，故B错误；根据凸透镜成像规律，要成倒立、缩小的实像，物体应在其二倍焦距以外，故C错误；根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律，当物体远离人工眼时，物距增大，所成的像会变小，故D正确。 13.小明想用手机拍摄天安门城楼与巨型花篮同框的全景照片，却发现当前位置的取景框中只能容纳景物的一部分。为了完整捕捉这一壮丽场景，小明应该向________（选填“靠近”或“远离”）天安门城楼的方向移动，同时将手机镜头往_______（选填“前伸”或“后缩”）。 远离 后缩 【解析】想拍摄全景，必须使像变小，必须减小像距，增大物距，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，即将照相机远离天安门城楼的方向移动，同时将镜头往后缩。 类型6 光现象作图 14.当一束太阳光与水平面成60°角射向地面时，现在要用一平面镜把太阳光反射进入一水平放置的水管内，请在图中画出平面镜的位置并标出反射角。 如图所示： 15.甲图是我国敦煌的塔式光热电站，它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成，每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 如图所示： 16.如图所示，光线从水中射入空气，请画出反射光线和折射光线的大致位置。 如图所示： 17.如图所示，一束光线射向凹透镜，请画出经凹透镜、凸透镜后的折射光线。 如图所示： 提高练 18.（跨学科题）“举杯邀明月，对影成三人”是李白在《月下独酌》中的佳句。对于李白月下独酌这一场景（视酒面为平面镜），下列描述正确的是（　　） A．“明月”是光源 B．月光下李白的“孤影”是由于光的折射形成的 C．酒杯中的“明月”是由于光的反射形成的 D．看到月光下李白的“孤影”是虚像 故选：C 【解析】月亮本身不发光，它是反射太阳的光，则月亮不是光源，故A错误；当光线被不透明的物体挡住时，在物体后面形成的黑暗区域就是影子，这属于光的直线传播现象，故B错误；酒面相当于平面镜，酒杯中的“明月”是天上的月亮在酒面中成的像，这是光的反射现象，故C正确；看到月光下李白的“孤影”是光被遮挡后形成的阴暗区域，它并不是光线实际会聚或反向延长线会聚形成的，因此既不是实像也不是虚像，故D错误。 19.（原创题）夏雨过后，河畔两岸格外静谧，树叶青翠欲滴，倒影在平静水中，俨然成水彩画，如图所示，下列说法正确的是（ ） A．游客在河水中的倒影是实像 B．游客的像到河面的距离与游客到河面的距离相等 C．河水水位上涨，游客在水中的像会变大 D．河水水位下降，桥洞与其倒影所组成的图形形状不会变化 B 【解析】因为水面相当于平面镜，平面镜成的像是虚像，与物体大小相等，物距等于像距，所以水中的游客与桥上的游客大小相等，水中的游客到水面的距离与桥上的游客到水面的距离相等，故A错误，B正确；水面上升或水面下降，桥上的游客在水中的像与物体大小相等，像大小将不变，桥孔与其倒影所组成的图形形状会发生变化，故C、D错误。 20.（地方素材）如图为泰山景区蓄水池水位监测装置原理图。点光源S发出一束与水平水面成35°夹角的激光射向平静的蓄水池水面，下列说法正确的是（　　） A．此时反射角为35° B．当液面下降时，光点S′将向左 C．当液面上升时，光点S′的位置不变 D．光源S不动，增大激光与水平液面夹角，光点S′将向左移动 D 【解析】点光源S发出的一束与水平液面成35°夹角的激光射向平静的液面，则入射角为90°-35°=55°，由反射角等于入射角，可得反射角为55°，故A错误；当液面下降时，由于入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，根据图1可知，光点S'将向右，故B错误，同理C错误；光源S不动，增大激光与水平液面夹角时，入射角减小，反射角也减小，根据图2所示，光点S′将向左移动，故D正确。 图1 图2 21.（原创题）如图是小华做实践性作业自制的投影仪模型。一个纸筒一端开口用来放置手机，手机屏幕作为发光物体；另一个纸筒一端嵌有凸透镜，两个纸筒套接在一起，可以改变手机屏幕与凸透镜之间的距离，墙壁作为光屏。为了在墙壁上得到手机画面清晰的像，需要调节纸筒间距。下列关于这个自制投影仪说法正确的是（多选）（ ） A．手机屏幕到透镜的距离应大于透镜的一倍焦距小于二倍焦距 B．如果想使墙上的画面再大一些，则需要让手机适当远离透镜 C．若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，白色墙上的画面仍然完整 D．从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为光在墙面上发生了漫反射 ACD 【解析】根据投影仪成像的原理可知，手机屏幕到透镜的距离（物距）应大于焦距，小于二倍焦距，白色墙上呈现的是倒立、放大的实像，故A正确；要使墙上的像变大，需要增大像距，减小物距，即应该减小手机与透镜之间的距离，故B错误；若用不透明的硬纸板遮住透镜的一部分，透镜的其它部分仍然能会聚光线而成像，白色墙上的画面仍然完整，只是亮度变暗，故C正确；从各个角度都能清楚地看到白色墙上的像，是因为墙对光发生了漫反射，反射光线射向各个方向，故D正确。 22.（开放题）如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），该像是倒立、________（填“放大”或“缩小”）的实像。将蜡烛向左移动一小段距离后，保持水凸透镜、蜡烛的位置不变，为使光屏上再次成清晰的像，请写出一种简单可行的操作方法：_____________________________________________。 缩小 用注射器将水凸透镜中的水抽出一部分（或者将光屏适当向左移动） 23.（新情境题）我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光并能够收到回波信号，则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器，如图所示，角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光L1方向不变，将角反射器绕O点沿顺时针方向转过10°，则经第一个平面镜S1反射的反射光线转过__________°，经两平面镜反射后的出射光线与L1________（填“依然”或“不再”）平行。 20 依然 【解析】对于平面镜S1，由于角反射器转动，平面镜S1 的法线也同步转过10°。根据光的反射定律，反射角等于入射角，入射角改变了10°，那么经S1 反射的反射光线转过的角度为2×10°=20°，因为两个平面镜相互垂直，经过两次反射后，根据光的反射规律，出射光线始终与入射光线平行。所以在本题中，尽管角反射器绕O点沿顺时针方向转过10°，但经两平面镜反射后的出射光线与L1依然平行。 24.（探究题）古人“以铜为镜”，发现铜镜成像“形影相肖、左右相异”。生活中照镜子时小明也观察到相同现象，于是他用玻璃板、蜡烛和直尺等器材在水平桌面上进行平面镜成像的实验探究。 （1）为保证实验顺利进行，应选用较________（填“薄”或“厚”）的玻璃板。 （2）选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的_________关系；实验过程中，当他将蜡烛A向玻璃板移动过程中，蜡烛像的大小_______（填“变大”、“不变”或“变小”）。 （3）如图乙所示，将光屏放在蜡烛B的位置，然后在___________（填“a”或“b”）处进行观察，发现光屏上没有蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是___________像。 （4）为了研究像与物的位置关系是不是“左右相异”，现有“F、T、V”三种字母形状的LED光源可供选择，小明应该选择“_________”形状光源进行实验。 （1）薄 （2）大小 不变 （3）b 虚 （4）F 25.（探究题）小秋利用凸透镜、蜡烛、光屏、光具座等器材探究凸透镜成像的规律： （1）图甲是小秋设计的两种测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是________（选填“①”或“②”）。接着他选择最合理的方法进行实验，测出白纸被烤焦的时间t与凸透镜光心到白纸间距离s，关系图像如图乙所示，可判断该凸透镜的焦距f为________cm。 （2）小秋将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，调整实验器材使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。将凸透镜固定在50cm刻度线位置，移动蜡烛和光屏在如图丙位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像（图中未画出），该像是倒立、_________的实像。 （3）接着小秋保持凸透镜位置不动，将图丙中蜡烛与光屏的位置对调，此时光屏上呈现烛焰清晰的像，该像的大小与图丙中光屏上烛焰的像的大小相比_________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 （4）保持图丙中的凸透镜位置不变，使蜡烛从图中位置沿光具座方向逐渐匀速远离凸透镜到无穷远处（假设光具座左侧可以无限延长），该过程中，像距v与移动时间t的大致变化关系为下图中的_________（填字母序号）。 A B C D （1）① 10 （2）放大 （3）变小 （4）D 【解析】（1）平行于凸透镜主光轴的平行光通过凸透镜后会聚在一点，该点就是凸透镜的焦点，测出焦点到凸透镜光心的距离就是焦距，图②中光线不平行，白纸上的光斑不是凸透镜的焦点，故①合理，②不合理。 由图乙可知，当透镜与白纸间的距离s为10cm时，白纸被烤焦的时间最短，说明太阳光经过凸透镜会聚后该点的温度最高，这个点就是凸透镜的焦点，则测出透镜到白纸的距离，即焦距为10cm。 （2）由图丙可知，此时物距为u=50.0cm-35.0cm=15cm，物距在凸透镜的一倍焦距和二倍焦距之间，根据凸透镜成像的规律可知，凸透镜此时成倒立、放大的实像。 （3）凸透镜位置不变，对调蜡烛和光屏的位置，光路可逆，此时成倒立、缩小的实像，因此该像的大小比原来的像变小。 （4）蜡烛匀速远离凸透镜时，物距逐渐增大，像距逐渐减小，当蜡烛趋近于无穷远时，像距会趋近于焦距f=10cm，不会小于10cm。故选D。 拓展练 26.（跨学科实践）小组同学开展了“眼睛与眼镜”的跨学科实践学习活动。他们查阅了关于睫状肌的用途（如图1），发现它是通过调节晶状体的凸度实现晶状体焦距变化的。他们利用了如图2所示实验器材（光具座、蜡烛、水透镜、光屏）来模拟眼睛调焦过程，请帮助完成下列内容： （1）如图2所示，光屏上有清晰的像，此时水透镜模拟的是眼睛中的晶状体和角膜，___________模拟的是眼睛中的视网膜；此时在光屏上呈现倒立、________的实像。 （2）图2实验成像后，某同学将“蜡烛移至10cm处，光屏不动”来模拟正常眼看远处物体（如图3所示），则他需要利用注射器向水透镜中________（选填“注水”或“抽水”），才能让光屏再次呈现清晰的像。 （3）之后再用注射器向图3水透镜里加适量的水，此时光屏上的像变得模糊，这模拟的是________（选填“近视眼”或“远视眼”）看远处物体的情况，选择________（选填“凹”或“凸”）透镜制作的眼镜，在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上出现清晰的像。 （4）同学们了解到，随着科技的进步，更方便的眼镜陆续出现： ①某人摘下眼镜才能看清远处的物体，如果将一种如图4所示的新型眼镜送给他，镜片A区厚度相同，B区可以矫正视力，他可以通过镜片A区看远处物体，通过镜片B区看近处物体，这样就不需要频繁戴上、摘下眼镜，更方便了。B区镜片相当于_________透镜。 ②图5是一种“可调式眼镜”，可调式眼镜的镜片中含有一种液体，通过调节此液体的含量，镜片的形状会随之改变。如图6所示，改变滑块的位置就可实现镜片形状的变化。如果某患者戴这种眼镜时，将滑块从中间逐渐向右移动，直至看清物体。这位患者的眼睛属于_________（选填“近视”或“远视”）眼。 （1）光屏 缩小 （2）抽水 （3）近视眼 凹 （4）凸 远视 【解析】（1）眼睛的像呈现在视网膜上，光屏是用来承接像的，所以光屏相当于视网膜；由图甲可知，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像； （2）图甲实验成像后，某同学将“蜡烛移至10cm处，此时物距变大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，可知，此时像成在光屏的前方，若要光屏再次呈现清晰的像，他需要利用注射器向水透镜中抽水，使水透镜凸度变小，对光的偏折能力变弱，将光线推迟会聚成像； （3）之后再用注射器向水透镜里加适量的水，此时水透镜凸度变大，对光的偏折能力变强，会将光线提前会聚成像，这是模拟近视眼看远处物体的情况；近视眼需要用凹透镜进行矫正，因此选择凹透镜制作的眼镜，在烛焰和水透镜之间前后移动，可使光屏上出现清晰的像； （4）①此人摘下眼镜才能看清远处，说明看不清近处物体，属于远视眼，远视眼需要凸透镜矫正，因此矫正视力的B区是凸透镜； ②滑块向右移动时，会向镜片中加入液体，镜片凸度增大，偏折光的能力增强，说明患者自身晶状体偏折能力不足，因此是远视眼。 学科网（北京）股份有限公司 $