专题04 光现象和透镜实验与作图专题13大题型55题（期中专项训练）八年级物理上学期新教材苏科版

专题04 光现象和透镜实验与作图专题 基础·固本强基 题型1 探究小孔成像实验 题型2 探究平面镜成像特点的实验 题型3 探究光的反射定律实验 题型4 探究光的折射特点实验  题型5 探究凸透镜成像规律的实验 题型6 光沿直线传播的相关作图 题型7 根据平面镜成像特点作光路图 题型8 作光的反射光路图 题型9 作光的折射光路图 题型10 透镜的特殊光线作图 提升·进阶突破 题型11 探究光反射（平面镜）特点综合实验 题型12 探究光折射（透镜）特点综合实验 题型13 光现象与透镜成像特点综合作图 基础·固本强基 题型1 探究小孔成像实验（共3小题） 【模型】原理：光的直线传播；成倒立实像；像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关；像的大小取决于物距（物体到小孔）、像距（光屏到小孔）；光屏离小孔越远，像越大；物体离小孔越近，像越大。 【方法】 实验注意点：小孔不能太大，孔太大就不再成像而是光斑； 分析像的大小：物距不变，增大光屏到小孔距离，像变大；光屏不动，物体靠近小孔，像变大； 光屏上承接得到，说明是实像。 1．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机： (1)使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着膜进行观察。 (2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的_________（填序号）。 (3)保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)利用它观察烛焰的成像时，发现像偏向下方，要使像成在中央，应将蜡烛向 _____（选填“上”或“下”）移动；若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到一个倒立__________（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 _____ （选填“一”或“两”）个。 2．（25-26八年级上·江苏南通·期中）小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将____________（A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着____________（薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将____________（变大/不变/变小）； (2)利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立____________（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有____________（选填“一”或“两”）个； (3)小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是____________： A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (4)晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑大小不一原因是____________； (5)小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是____________，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：____________。 A． B． C． D． 3．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片薄膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，可以看到烛焰通过小孔所成的像。 (1)为便于观察实验现象，应在空罐口用________（透明/半透明）薄纸制成光屏； (2)分析比较甲乙两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状_________（选填“有关”或“无关”）；甲图中，蜡烛远离小孔时，光屏上的像__________（变大/变小/不变）； (3)通过实验，可以看到烛焰在塑料膜上成的是_______（实/虚）像；小孔成像的原理与日食、月食的成因___________（相同/不同）； (4)如下图，如果“F”发光二极管作为光源，则塑料膜上所成的像是图中的___________（填字母）； (5)晴天正午，小华从树荫下走过，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是__________（选填“相同”或“不同”）的。 题型2 探究平面镜成像特点的实验 （共4小题） 【模型】等效替代模型；用透明玻璃板代替平面镜；两支完全相同蜡烛；成像特点：等大、等距、垂直、虚像；物、像关于镜面对称；虚像，光屏承接不到。 【方法】实验操作要点： ①玻璃板竖直放置，若倾斜，后面蜡烛无法与像重合； ②选用薄玻璃板：防止玻璃板前后两个面形成两个重影； ③选择两支大小相同蜡烛：比较像与物体大小关系； ④在蜡烛像那一侧放置光屏，光屏上没有像，证明是虚像； ⑤多次改变蜡烛位置：多次实验，寻找普遍规律（避免实验偶然性）。 4．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图甲所示，小花在做“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的_______ ； (2)实验室有3mm和5mm两种厚度的玻璃板，应该选择__ mm的玻璃板做实验； (3)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，将与A大小______（相等/不相等）蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B的位置，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小_______ ； (4)将蜡烛A靠近玻璃板，则蜡烛A的像___________ （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像大小_______ （选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)图乙中，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图丙所示的位置时，硬币会通过平面镜成像在_____ （选填“a”“b”或“c”）位置。 5．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中：      (1)如图甲，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板______放置在方格纸上； (2)茶色玻璃板不仅能起到成像的作用，还便于确定______； (3)将一个同样的棋子B放到棋子A的像的位置，在方格纸上标出棋子A、B的位置。重复几次上述步骤，得到如图乙所示的标记点。由此可以得到的结论是像与物关于镜面______； (4)将一张白卡纸竖直放在棋子B所在的位置，直接观察纸上没有棋子A的像，说明平面镜成的是______像； (5)若要进一步探究像和物左右位置的关系，应将棋子改成图中的______（填写序号）光源进行实验。    6．（25-26八年级上·江苏泰州·期中）在探究“平面镜成像规律”的实验中，小明同学利用如图甲的器材进行了以下操作： (1)将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃板竖直放置，用玻璃板代替平面镜主要目的是为了确定____________； (2)将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，移动玻璃板后和A相同的蜡烛B，直到B好像也被点燃了。此时B的位置就是____________的位置，同时说明像和物大小____________； (3)沿玻璃板____________（前/后）表面在白纸上画一条直线，代表镜面的位置；完成以上操作后，小明应多次改变____________，重复上面的实验； (4)在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙。连接A1和B1、A2和B2、A3和B3，发现它们的连线和镜面垂直，它们到镜面的距离相等。综合分析上述实验过程，发现像和物关于镜面____________； (5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛A像的位置____________（向右移动/向左移动/不变）； (6)小明借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图所示。这些像与蜡烛A的大小关系是____________（相等/越远越小）； (7)提词器是演讲时常用的工具，使用时，屏幕将台词竖直呈现在正前方，如图丁所示。主要由水平放置的显示演讲稿的平板电脑和与其成____________°夹角的屏幕（相当于平面镜）组成。当演讲者前方呈现“中学物理”四个字时，他直接看显示器会看见____________。 A．    B． C．    D． 7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）小华利用如图所示实验装置，探究平面镜成像规律。 (1)实验中，小华使用茶色玻璃代替平面镜，目的是____________。 (2)实验步骤： ①小华在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放置一块茶色玻璃，如图甲所示，若MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将茶色玻璃的____________（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； ②再拿一支外形相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动，发现不管怎么移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，你认为可能是因为____________，修改问题后，小华移动蜡烛B直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合，说明在平面镜成像中，像与物等大。并在蜡烛A、蜡烛B和透明玻璃下方做好标记； ③将蜡烛A靠近玻璃时，仿照步骤②再做多次实验，测出蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离，将数据记入表格。 (3)移去后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，眼睛____________（选填“直接”或“透过玻璃板”）观察光屏，发现光屏上没有像，说明平面镜所成的是____________（选填“虚像”或“实像”）。 (4)小华发现蜡烛A的像A'偏暗，为了使A的像更亮，应该____________（选填“照亮蜡烛A”或“照亮玻璃板”）。 (5)小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，如图乙所示，则像k1到成像面的距离为____________（选填“v1”或“v2”），k1和k2之间的距离为____________（用“v1”、“v2”表示）若在图乙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到____________（选填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2”）。 题型3 探究光的反射定律实验（共4小题） 【模型】光的反射三线（反射光线、入射光线、法线）共面；两线分居法线两侧；反射角等于入射角；光路可逆；可折转硬纸板。 【方法】硬纸板作用：①显示光路；②向后翻折纸板，纸板上看不到反射光线，用来验证反射光线、入射光线、法线在同一平面内； 多次改变入射角测反射角：多次实验找普遍规律； 注意：反射角一定等于入射角，不能写成入射角等于反射角（因果关系）；如果光线垂直镜面入射，反射光线原路返回。 8．（25-26八年级上·江苏镇江·期中）探究光的反射定律。 序号 入射角 反射角 1 30° 30° 2 45° 45° 3 60° 60° (1)如图甲所示，将纸板置于平面镜上，红色激光笔沿纸板左侧发出的光束AO射向平面镜上O点，经反射，在纸板右侧未出现反射光束，你认为出现此种情况原因是：________；此时，反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内； (2)为了显示光路，纸板的表面应________（选填“光滑”或“粗糙”）些； (3)多次改变入射光的方向，测得了几组数据如表格所示，由此可得出：光反射时，________； (4)如图乙所示，当绿色激光束沿光屏右侧反射光线BO射入时，可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色，此现象说明光反射时，________； (5)接下来老师进行了如图丙演示：将平面镜放在一能转动的水平圆台上，用透明半球罩将平面镜罩住，并在里面点上蚊香，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示________的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了表格所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台，当我们观察到________时，可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 9．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图（a）所示是探究光的反射定律的实验装置。白板安装在底座上，可以绕水平直径MN偏转；平面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源，让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。 (1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里，让白板绕着MN偏转，设法使白板上呈现入射光和____________光的径迹，如图（b）所示。此时白板所在的平面就是所要寻找的平面，该平面和镜面的夹角为____________°，这说明：光反射时，反射光线、入射光线和法线在____________。 (2)固定白板，让入射光线与法线重合，此时入射角为____________°。 (3)实验时，从白板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在白板上发生了____________（镜面/漫）反射。 (4)逐步增大入射角，观察反射光、入射光和法线的位置关系，可以发现光反射时，反射光线、入射光线分居在法线____________（同侧/两侧）。 (5)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如表所示数据，可得：光反射时，____________。 实验序号 入射角/（°） 反射角/（°） ① 30 30 ② 50 50 ③ 70 70 (6)如图所示，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，观察到光斑位置的移动情况是____________（向左/向右/不变）。 10．（25-26八年级上·江苏常州·期中）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴向后折转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 (1)实验前，应将纸板___________放置于平面镜上；实验时，在纸板上画出一条直线EO，使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿___________（顺时针/逆时针）方向转动； (2)移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处___________； (3)如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了___________； (4)图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现在纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点（如图丙所示），在右侧纸板上看不到反射光线，此时反射光线___________（消失/存在）；此时与图甲情形对比，发生改变的有___________。 A．法线位置    B．入射角度数    C．反射角与入射角的关系 11．（25-26八年级上·江苏南京·期中）在探究“光的反射定律”的实验中，为了确定反射光沿哪个方向射出，实验器材有：可折叠的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜、激光电筒和量角器。 (1)如图乙所示，将光屏垂直立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。光屏A是用来呈现_________光线的，为了观察到反射光线，绕ON转动光屏B到图乙中的位置2，显示光路如图丙所示，说明_________； (2)如图丁所示，保持光屏AB在同一平面，若将光屏倾斜，多次改变光屏与镜面夹角，让激光电筒发出的光仍沿光屏A入射到O点，此时光屏B上始终没有出现反射光线，进一步说明反射光线与入射光线所在平面与镜面垂直。为了简洁描述光的反射这一规律，引入一条过入射点垂直于镜面的直线（如图丙），叫做_________，则得出相关结论为_________； (3)为探究“反射角和入射角是否相等”，改变光束入射的角度，记录每次光的径迹。取下纸板，测量ON两侧的入射角、反射角，记录在表中，得出的结论是_________； 次数 入射角 反射角 1 70° 70° 2 45° 45° 3 30° 30° (4)另有一组同学在探究“光的反射规律”时，实验装置如图所示，他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出，实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是_________。 题型4 探究光的折射特点实验 （共3小题） 【模型】三线共面；折射光线与入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入水（玻璃），折射角小于入射角；光从水（玻璃）斜射入空气，折射角大于入射角；垂直入射时，传播方向不变；折射光路可逆。 【方法】使用可折转光屏，向后翻折，看不到折射光线，证明三线共面；多次改变入射角，记录入射角、折射角； 易错结论：当入射角增大，折射角也随之增大；垂直入射，折射角为0°；光路可逆实验：沿着原来折射光线反向射入，光线沿原来入射光线射出。 12．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折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。通过实验还得到下表数据，分析表中数据，可得出结论。 入射角 15° 反射角 15° 折射角 11.3° (1)光从空气斜射到水面时，折射角___________（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于___________（填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 (2)光从空气斜射到水面时，将同时发生___________和折射现象。 (3)这个实验中，亮度最亮的是___________（填“入射光线”、“反射光线”或“折射光线”）。 13．（25-26八年级上·江苏泰州·期中）小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（一定/不一定）发生偏折。 (2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 ①实验时让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，折射光线向________（法线/界面）方向偏折。 ②实验时，在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，其目的是__________。 ③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，在光屏F上就看不到折射光线了，说明折射光线和入射光线________（在/不在）同一平面内。 ④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录如表所示。分析数据可知，当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角________（增大/减小），且折射角________入射角，由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角________（可能/不可能）达到90°。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° ⑤若让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是________。 14．（25-26八年级上·江苏镇江·期中）小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 无折射光线 无折射光线 反射光线能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% （一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 (1)实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线_____；他将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明______； (2)他继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明光折射时______； （二）他让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气，如图乙、丙所示。不断调整入射角，通过实验得到上表数据； (3)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生。当入射角增大时，折射角____，折射光线的能量将_____； (4)当入射角α≥41.8°时，折射光消失，反射光会变得更亮，反射光线能量达到100%。图像丁中的图线_____（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。 (5)下列图中，选出一束激光经过该玻璃砖的正确光路图为_____。 A． B． C． D． 题型5 探究凸透镜成像规律的实验（共4小题） 【模型】烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度（目的：使像成在光屏中央）；五个成像区间；实像倒立，虚像正立；物近像远像变大（实像）；实像可呈现在光屏；虚像光屏承接不到。 【方法】实验步骤： 1.先测凸透镜焦距； 2.调整烛焰、透镜、光屏三者中心同一高度； 3.固定凸透镜，移动蜡烛，再移动光屏承接清晰的像； 常见故障：光屏上接收不到像的几种原因： ①烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度； ②蜡烛放在一倍焦距以内（成虚像，光屏承接不到）； ③蜡烛恰好放在焦点上（不成像）； ④物距略大于一倍焦距，成像很远，光具座长度不够，光屏移不到对应位置； 多次改变物距实验：寻找普遍成像规律。 15．（25-26八年级上·江苏常州·期中）小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。 (1)实验在____________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行，现象更明显。 (2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏按序固定在光具座上，点燃蜡烛后，为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________上。 (3)调整后，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 (4)若将“F”形的LED灯（如图乙所示）替代蜡烛放在离凸透镜5cm的地方，我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的____________。若放在离凸透镜15cm的地方并移动光屏，光屏上成的清晰的像是图丙中的____________。 (5)当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，那么我们观察光屏时，将会在光屏上看到____________（填字母）。 A．烛焰像的下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 (6)实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将光屏的高度调____________（选填“高”或“低”）一些，或者将凸透镜的高度调____________（选填“高”或“低”）一些，使像成在光屏中央。 (7)小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为40.4cm，则凸透镜的焦距为____________cm。 16．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图甲是“探究凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜焦距为。 (1)将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上，调节它们的中心在_____：实验中，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示，光屏上呈现烛焰的倒立_____（缩小/等大/放大）的实像。 (2)将蜡烛移到光具座刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向_____（左/右）移动，光屏上的像将是倒立_____（缩小/等大/放大）的_____（虚/实）像。 (3)蜡烛移到光具座40cm刻度线处，无论怎么样移动光屏，都得不到清晰的像，原因是__________。 (4)若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是_____（完整/不完整）的，像会变_____（亮/暗）。 (5)如图乙，无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景，所成的像说靠近图丙中凸透镜主光轴上的_____（///） 17．（25-26八年级上·江苏南京·期中）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： (1)实验前，调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的_________； (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成_________的像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（填“能”、“不能”）观察到烛焰的像；当时，烛焰成倒立放大或倒立缩小的_________像（选填“实”、“虚”），同学们分析得出，像的虚实由_________大小关系决定； (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、_________的实像； (4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来所成像相比_________了；（填“变小”、“变暗”或“变不完整”） (5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏_________（填“向左”、“向右”）移动才能成清晰的像； (6)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_________； A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距，此处表示。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足_________（用f表示）物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_________。 18．（25-26八年级上·江苏常州·期中）某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲所示，将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，由此判断需要用___________（A/B）透镜完成实验； (2)实验前，将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上，目的是______________________； (3)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，则烛焰的像在光屏上的位置会向___________（上/下，下同）移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节； (4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究，LED光源的高度。经过认真测量，记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知，该凸透镜的焦距为___________cm，当时，光屏上成倒立、___________的实像，要使光屏上的像变小，可以将LED光源适当___________（远离/靠近）凸透镜，并移动光屏。 题型6 光沿直线传播的相关作图（共3小题） 【模型】光在同种均匀介质沿直线传播；光线画实线；影子、小孔成像光路；光线遇到不透明物体被挡住。 【方法】作图规范：光线画实线，带箭头，表示传播方向；小孔成像：从物体上每个点过小孔画直线到达光屏，得到倒立实像；影子作图：连接光源与物体边缘延长，阴影就是影子区域；不要画虚线表示实际光线。 19．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图所示，发光点A发出的光被BC挡住，请在图中作出BC在墙壁上的影子（保留作图痕迹）。 20．（24-25八年级上·重庆·期中）请根据日晷指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。 21．（24-25八年级上·江苏苏州·期中）如图所示，请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。 22．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）按要求作图。 (1)如图甲所示，河面桥上装饰有“一”字形灯带AB，请画出灯带通过河面所成的像A′B′。 (2)如图乙所示，一条光线从空气斜射到平静水面上的O点，请画出折射光线的大致位置。 题型7 根据平面镜成像特点作光路图（共4小题） 【模型】对称模型：物体和像关于镜面对称；先作物体关于平面镜的对称点（像点，像画虚线）；反射光线反向延长线过像点。 【方法】作图步骤： ①作出物点关于镜面的对称点（虚像，虚线）； ②连接像点和反射点，镜面外侧画实线（反射光线，带箭头）；镜面内侧那一段连线是辅助线，画虚线； 易错点：镜面后面不要画实际光线；法线用虚线；垂直要标记直角符号；对称作图优先，很多平面镜光路优先找像点再连线，比直接用反射定律作图更简便。 23．（25-26八年级上·吉林松原·期中）根据平面镜成像特点，在图中画出物体在平面镜中所成的像。 24．（25-26八年级上·江苏苏州·期中）大厦右边镀膜的玻璃外墙把太阳光反射到小明家，造成光污染，画出光路图。 25．（25-26八年级上·山东淄博·期中）有一光源S在平面镜前（未画出），经平面镜的两束反射光如图所示，请你根据平面镜成像的特点确定光源的位置，并完成光路图。 26．（25-26八年级上·青海西宁·期中）如图所示，A是烛焰上的一点，B是人眼的位置，请画出A点发出的一条光线经平面镜反射后经过B点的光路图。 题型8 作光的反射光路图（共5小题） 【模型】反射定律模型：法线垂直反射面；反射角等于入射角；入射光线、反射光线分居法线两侧。 【方法】作图步骤： ①过入射点，先做法线（虚线，垂直界面标直角符号）； ②确定入射角；根据反射角等于入射角画出反射光线；光线必须带箭头； 如果题目给出反射光线反推入射光线，思路反过来； 注意：法线永远是辅助虚线，不能画成实线。 27．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，一条光线AO射到平静的湖面上，请作出它的反射光线。 28．（25-26八年级上·四川南充·期中）如图所示，入射光经平面镜反射后，反射光线与镜面的夹角是30°，请根据光的反射定律画出入射光线，并标出入射角的度数。 29．（25-26八年级上·江苏常州·期中）“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器（如图甲），首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙，角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时，能被其“反向射回”，请在图乙中画出光线经两个平面镜反射后的光路图。 30．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图所示，有一个平面镜斜靠墙放置，小明手持一支激光笔，笔口A点发出的一束光经平面镜反射后在天花板上留下光点B。 （1）画出笔口A点在平面镜中的像；（2）画出上述现象的入射、反射光线。 31．（25-26八年级上·四川南充·期中）如图所示，入射光线AO经平面镜反射沿OB的方向射出，请作出平面镜的位置。 题型9 作光的折射光路图（共4小题） 【模型】光斜射穿过两种介质；空气中角度大；垂直界面入射，方向不变；折射光线与入射光线分居法线两侧。 【方法】作图步骤： ①先画出法线（虚线、垂直界面，直角标记）； ②判断光是从空气射入其它介质，还是从介质射入空气；记住空气一侧的角更大； ③画出折射光线，标上箭头； 易错提醒：箭头方向一定要顺着光的传播方向；不要同时出现两个方向箭头；水面看鱼、岸上看水中景物的光路，视线是接收光线，箭头指向眼睛。 32．（25-26八年级上·山东淄博·期中）一束光线从空气入射水中，完成反射、折射光线，并标出折射角。 33．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）光从空气射向水中，入射光线与入射点O，如图所示，请画出折射光线的大致位置。 34．（25-26八年级上·山东青岛·期中）图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人看到鱼的像的光路图。 35．（25-26八年级上·辽宁营口·期中）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出： （1）红环最上端A点在水中的像点，并完成C点看到A点的像的光路 （2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的像的光路。 题型10 透镜的特殊光线作图（共4小题） 【模型】 1.凸透镜三条特殊光线： ①经过光心：传播方向不变； ②平行主光轴入射，折射后过焦点； ③从焦点发出的光线，经凸透镜折射平行于主光轴； 2.凹透镜三条特殊光线： ①过光心方向不变； ②平行主光轴入射，折射光线反向延长线过虚焦点； ③入射光线延长线指向另一侧虚焦点，折射后平行主光轴。 【方法】作图规范：实际光线画实线并且带上箭头；反向延长线（辅助线）画虚线； 做题优先先找主光轴与焦点；凹透镜一定要注意是反向延长线过焦点（虚线），不要直接把折射光线画到虚焦点上。 36．（25-26八年级上·上海青浦·期中）按照要求完成作图：将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。 37．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，一条光线射到凸透镜上，请你画出经过凸透镜后的折射光线。 38．（25-26八年级上·陕西西安·期中）如图所示，请补全光路图。 39．（25-26八年级上·辽宁营口·期中）如图所示透镜的主光轴与水平面平行，发光点发出的一条光线，经透镜折射和平面镜反射后，其反射光通过点竖直向下射出。请完成光路图（画出从发光点发出的光线，经过凸透镜后的折射光线，再经过平面镜反射的光线，并在凸透镜左侧标注焦点的位置）。 提升·进阶突破 题型11 探究光反射（平面镜）特点综合实验（共5小题） 【模型】综合实验模型，把平面镜成像实验+光的反射定律整合；经常结合故障分析、多次实验目的、纸板作用、角度数据分析；经常考察：纸板没有竖直放置时出现的现象；光路可逆操作；测量角度错误。 【方法】解题分析思路： 第一步分清实验目的：是探究反射定律（硬纸板＋平面镜），还是平面镜成像（玻璃板＋蜡烛）； 高频问答整理： 1.硬纸板向后折，纸板上看不到反射光线，不是反射消失，反射光线仍然存在； 2.多次改变入射角：避免偶然性，寻找普遍规律； 3.若纸板与镜面不垂直：纸板上将看不到反射光线； 4.验证光路可逆：沿着原来反射光线方向入射，观察新的反射光线； 5.数据里面出现反射角不等于入射角，原因：错把镜面和光线夹角当成反射角（易错！反射角是光线与法线夹角，不是和镜面夹角）。 40．（25-26八年级上·江西南昌·期中）如甲图所示，将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。 (1)实验中B棋子与A棋子的像完全重合，可以得出：像与物的大小________，现将玻璃板靠近A棋子一些，为了使B棋子与A棋子的像再次重合，B棋子应________（填“靠近”或“远离”）A棋子： (2)将一张白卡片放到B棋子位置，________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板直接观察白卡片，白卡片上没有像，说明所成的像是虚像。 (3)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前________（选填‘能’或“不能”）看见棋子A的像。 (4)多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如上表格，用于记录数据，表格内的（b）位置应该填________；重复多次实验的目的是________。 实验序号 ① ② ③ 棋子A到平面镜的距离/cm （b） (5)小明看到自己的手表与同桌的相同，于是小明突发奇想将两块手表替代A、B棋子，立于玻璃板两侧，此时A手表指针指在9点整，如图乙所示，那么B手表的指针应调至________点才能与A手表指针的像完全重合。 41．（25-26八年级上·福建南平·期中）用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。 (1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验，同桌小建告诉她要用透明的玻璃板，目的是：______；实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B，其目的是为了比较像与物的______关系； (2)小瓯在桌面上铺一张白纸，竖立一块玻璃板，将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面（如图乙），观察到两个像，然后将蜡烛B放置在玻璃板后面，她按照图丙中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应数据： 实验序号 1 2 3 4 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5 根据上述实验数据分析得出：像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符，如图丙主要是______测量不正确；根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上______成像。 42．（25-26八年级上·江苏无锡·期中）如图所示，探究平面镜成像的特点： (1)将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板竖直放置在方格纸上，标出玻璃板的位置。在实验中选择茶色玻璃板代替平面镜进行实验，其目的是______。 (2)在玻璃板前放一个棋子A，再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，眼睛在棋子______（选填“A”或“B”）一侧观察，调整棋子B的位置直至与棋子A所成的像重合，该现象初步获得的结论是________。 (3)在方格纸上标记出棋子A、B的位置，多次改变棋子A的位置，重复上述实验，实验记录结果如图乙所示，为研究像和物到平面镜的距离是否相等，接下来的操作是_______。 (4)实验时，如果玻璃板不垂直桌面，发生了倾斜，则棋子的像与棋子A______（选填“不再”或“仍然”）关于镜面对称。 (5)如图丙（a）所示，小明周末健身路过蠡湖边，通过平静的湖面，看到的对岸景色，其示意图如图（b）所示。小明想要估算大剧院AB的高度，他站在大剧院正对面的蠡湖边C点往后退，当CD=6.8m时，大剧院的最高点A在水中的倒影（未画出）即将消失。测得此时平静的湖面MN到堤岸B、C的高度为1m。回家后查阅官方数据得知：测量位置的蠡湖河面宽BC=208m，小明身高1.7m。根据以上信息可以估算人眼E到反射面湖面的高度为______m，大剧院的高度AB=_______m。 43．（25-26八年级上·江苏南京·期中）小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将______（选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”）______放置在方格纸上代替平面镜，这样做的好处是______； (2)图甲中以棋子A作为物体，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的______（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______（选填A'或A''）重合，说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______，此时棋子B用来替代______（选填“棋子A”、“棋子A的像”）； (4)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向______（选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向______（选填“前”或“后”）表面转动； 上述两个方法小华所看到的像______（选填“在”或“不在”）同一位置； (5)如图丁所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两镜之间，A在L1中的一个像是A1，A在L2中的一个像是A2，已知A1、A2相距s1，当物体A在两镜之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）； (6)如图丙所示，小星采用了较厚的玻璃板进行实验，观察到两个像，并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm，则可知玻璃板的厚度为______cm。 44．（25-26八年级上·上海青浦·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12 探究光折射（透镜）特点综合实验（共5小题） 【模型】综合实验：分为两类，一类是光的折射探究；另一类凸透镜成像综合；经常结合数据分析、故障分析、焦距判断；凸透镜经常考光屏承接不到像的故障；移动蜡烛后光屏如何移动；根据物距像距反推焦距范围；也会考察折射时角度变化；光路可逆。 【方法】解题步骤： ①审题识别：是光的折射实验，还是凸透镜成像； ②故障分析：凸透镜成像优先确认三者中心是否同一高度； ③数据分析：凸透镜成像，根据物距像距，对照成像规律反推焦距取值范围（不等式分析）； ④折射实验数据分析：入射角增大，折射角随之增大；垂直入射折射角等于 0°；光路可逆； ⑤多次实验目的：多次实验，寻找普遍规律；（注意：不是多次测量求平均值！这里是规律探究实验，不是测量某一个固定值）。 45．（25-26八年级上·江苏苏州·期中）小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验中。 (1)将一个凸透镜正对着平行光，在光屏上呈现一个最小最亮的光斑，由图甲可知，该凸透镜的焦距=______cm。若光屏上呈现一个并非最小最亮的光斑，测得此时光斑到凸透镜距离为，当光屏远离凸透镜时，观察到光屏上光斑逐渐变大，则______（//）。 (2)保持乙图中蜡烛、光屏位置不变，透镜移至某刻度线处，在光屏上还能再次成像，此时蜡烛和光屏相对于透镜移动的速度______（蜡烛大/一样大/光屏大）。 (3)在实验中，细心的小明又发现，眼睛从蜡烛A的这一侧看过去，可以看到凸透镜里有两个像如图丙，你认为这两个像是______（实像/虚像），这是由于光的______（反射/折射）形成的。 (4)取两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图丁所示的位置时，光屏上、两处会得到清晰缩小的像，用一厚纸板挡住处的烛焰，在光屏上______（/）处仍能得到一个清晰的像。 (5)另有一位同学将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向______（选填“凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有______作用。 46．（25-26八年级上·江苏南京·期中）科研探究小组同学准备探究“凸透镜成像规律”，老师为同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材： (1)小明在挑选透镜时，把两个透镜a、b分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲所示的光斑，你认为他应该选择________（选填“a”、“b”）透镜来进行实验； (2)如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的________； (3)此组同学进行了多次实验，并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙、由图象可知凸透镜的焦距是________cm； (4)进行实验探究时，他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上，如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，从图丁中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像；光屏在B'成像时，小明将图丁中的凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜，光屏上所成的像和与原来相比会变________（填序号）。①小②大③暗④亮⑤不完整 (5)各小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当它们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是________。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： ①做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________（选填“大”或“小”）了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较________（选填“强”或“弱”），此透镜焦距________15cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）； ②做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，此实验类似于________（选填“远视眼”或“近视眼”）的矫正； (6)某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰像的实像的物距，像距，物像间距，会出如图戊所示的图（为焦距），查阅资料发现，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率： ①当物距，烛焰成清晰的实像时，放大率=________； ②经分析，图中的值为________。 47．（25-26八年级上·江苏无锡·期中）用如图所示的器材“探究凸透镜成像的规律”。 (1)实验前，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏安装到光具座上，将凸透镜固定在光具座50cm处，为了使像呈现在光屏中央，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度，比较快捷的方法是：_______，使凸透镜和光屏正对烛焰。 (2)通过正确的操作，将已完成的实验数据记录在下列表格中。 序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 像的大小 1 42 13 倒立、缩小、实像 逐渐变大 2 32 14.5 3 22 18.5 4 倒立、等大、实像 5 19 21 倒立、放大、实像 6 17 24.5 7 15 30 ①蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置摆放时，为寻找像的位置，应将光屏_______（选填“向左”或“向右”）移动。 ②为了寻找等大的像，可将图甲中的蜡烛置于光具座上_____cm刻度处，再移动光屏进行实验。 (3)当物距小于10cm时，无论怎样调节光屏的位置，都不能从光屏上观察到烛焰的像。这时，从______一侧对着透镜观察，可以看到_____、放大的“烛焰”。 (4)实验结束后，小丽和小明相距2m，用此凸透镜观看对方，如图所示，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中不正确的是（    ） A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．若图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大 C．小丽从凸透镜中看不到小明的像 D．小丽从凸透镜中看到小明倒立、缩小的像 (5)实践应用： ①凸透镜广泛地应用于日常生活中，有一种照相机叫傻瓜照相机，它无需调焦（根据景物的远近调节镜头到底片的距离）就能拍照，根据调查该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表： 物距/m 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 像距/mm 35.62 35.50 35.41 35.35 35.31 35.27 35.25 35.22 35.20 根据表中数据可知该相机镜头焦距最接近于_______mm。 ②在跨学科实践活动中，小红制作了一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三角架上，用于观察月球。通过寻星装置寻找月球，是利用了光的_______原理。将焦距为_____cm的凸透镜作为物镜，另一个凸透镜作为目镜，目镜使用时的成像原理相当于_______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 48．（25-26八年级上·安徽宿州·期中）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 (1)实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上__________（选填“能”或“不能”）看到折射光，这样做想要探究的问题是：_________________________。 (2)小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向___________（选填“左”、“右”或“上”）移动； (3)小明继续用另一只激光笔让光沿着现在的BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明______________。 (4)如图甲是光在几种介质中发生折射时的光路。和光的折射规律相似，超声波从空气中斜射入人体（人体主要为水）时也会发生偏折，则现代医学中使用超声波击碎人体内的结石时（图乙），入射点应在O点的____________________________（选填“左侧”或“右侧”）。 49．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上，______（选填“点燃”“不点燃”）蜡烛，并调整它们的高度，使烛焰和光屏中心在______，目的是______；当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时，在光屏上能观察到清晰的像，此实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立、______的实像，理由是______（写一光学物理规律）； (2)若当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，是因为______。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小，由此推断更换的凸透镜焦距______（选填“变大”“变小”）； 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较______（选填“大”“小”），将近处物体的像成在视网膜______（选填“前”或“后”）方，故需配戴______透镜矫正； (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的___________。 A． B． C． D． 题型13 光现象与透镜成像特点综合作图（共5小题） 【模型】综合光路模型：一道图里面同时包含反射、折射或者先经过平面镜反射，再入射到透镜；或者先经过透镜再反射；需要分步分析光路；每一段光路分别遵守对应的光学规律。 【方法】分步作图法（核心解题手段）： ①按照光行进先后顺序，把光路拆分成多段； ②先处理第一段光路（例如平面镜反射：先做法线，画出反射光线）； ③上一段光路的出射光线，就是下一段光路的入射光线；再处理透镜或者折射； ④严格遵守作图规范：法线、反向延长线一律画虚线；实际光线画实线，每一条光线都必须标注箭头，箭头方向顺着光传播方向； 高频易错坑： 1.忘记画直角符号； 2.辅助线画成实线； 3.箭头方向画反； 4.经过透镜作图时，光线经过焦点判断出错； 5.经过平面镜之后的光线直接画向虚像的时候，镜面之后的连线必须画虚线。 50．（25-26八年级上·天津滨海新区·期中）按要求完成下列作图； (1)如图甲所示，小颖利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 (2)请在图乙中画出物体MN通过小孔在半透明纸上所成像的光路图。 51．（25-26八年级上·江苏盐城·期中）小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时，尾灯特别亮，他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示，小鸣将两块平面镜垂直安装，将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去，请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______，此时镜面N上的反射角是______°。 52．（25-26八年级上·广东广州·期中）(1)如图，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请通过作图确定灯泡S的位置。 (2)如图1，入射光线AO，经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°，通过作图在图中标出入射角及度数；当AO逆时针转动到的位置（与AO的夹角为20°）如图2，若保持反射光线OB方向不变，改变平面镜的方向，则这时的入射角大小为______，在图2中通过作图画出平面镜的位置。 53．（25-26八年级上·辽宁鞍山·期中）完成下列作图题： (1)如图所示，A同学通过平面镜可以看到隔墙的B同学（含眼睛），图中A、B同学用黑点代表，请在图中画出A看到B的光路图。（保留作图过程） (2)如图甲所示，是游客在水族馆游览的情境。若用点S表示水中鱼的位置，用点S'表示人在A处看到鱼的像的位置，请在图乙中画出人眼在A处看到水中鱼的光路图。 54．（25-26八年级上·江苏南京·期中）按要求作图（保留作图痕迹） (1)如图甲所示，请根据反射光线画出入射光线并标出入射角的大小； (2)如图乙所示，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S'是其像点，请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图； (3)如图丙所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。 55．（25-26八年级上·天津·期中）作图题： (1)请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。 (2)在如图中，AO是入射光线，画出它的反射光线及折射光线的大致位置。 (3)如图所示，已知两块平面镜间的夹角是45°，当入射光线沿水平方向射向其中一块镜面时，请画出这条光线在两镜间的反射光线。 (4)如图所示，AB是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 (5)游泳池边有一彩灯，水中彩灯的“倒影”和彩灯相映成趣。有一天游泳池放水，小李画出了水面下降时的路程随时间变化的图像（如图所示），请在同一坐标图中画出彩灯的像相对于地面移动的路程随时间变化的图像。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 光现象和透镜实验与作图专题 基础·固本强基 题型1 探究小孔成像实验 题型2 探究平面镜成像特点的实验 题型3 探究光的反射定律实验 题型4 探究光的折射特点实验  题型5 探究凸透镜成像规律的实验 题型6 光沿直线传播的相关作图 题型7 根据平面镜成像特点作光路图 题型8 作光的反射光路图 题型9 作光的折射光路图 题型10 透镜的特殊光线作图 提升·进阶突破 题型11 探究光反射（平面镜）特点综合实验 题型12 探究光折射（透镜）特点综合实验 题型13 光现象与透镜成像特点综合作图 基础·固本强基 题型1 探究小孔成像实验（共3小题） 【模型】原理：光的直线传播；成倒立实像；像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关；像的大小取决于物距（物体到小孔）、像距（光屏到小孔）；光屏离小孔越远，像越大；物体离小孔越近，像越大。 【方法】 实验注意点：小孔不能太大，孔太大就不再成像而是光斑； 分析像的大小：物距不变，增大光屏到小孔距离，像变大；光屏不动，物体靠近小孔，像变大； 光屏上承接得到，说明是实像。 1．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机： (1)使用针孔照相机时，圆筒上应使用______（选填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。利用它观察窗外景物时，人的眼睛对着膜进行观察。 (2)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图丙中的_________（填序号）。 (3)保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)利用它观察烛焰的成像时，发现像偏向下方，要使像成在中央，应将蜡烛向 _____（选填“上”或“下”）移动；若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到一个倒立__________（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 _____ （选填“一”或“两”）个。 【答案】(1)半透明 (2)② (3)变大 (4) 下 烛焰 两 【详解】（1）光屏需要既能够承接实像，又能让光线部分透过方便人眼在膜的一侧观察像，透明塑料膜会让光线完全透过无法呈现清晰像，不透明塑料膜则无法从另一侧观察到像，因此选半透明。 （2）小孔成像时，像的形状与物体相同，但像是倒立的。图丙中的②与光源符合倒立像的特征，因此小明用“F”字样光源观察到的像是图丙中的②。 （3）小孔成像时像的大小与物体到小孔的距离（物距）和光屏到小孔的距离（像距）有关。当易拉罐靠近光源（物距减小），像距不变时，像会变大。 （4）小孔成像时，像的移动方向与物体移动方向相反。像偏下说明烛焰偏上，需将蜡烛向下移动，使像成在光屏中央。 小孔成像的形状由物体决定，与小孔形状无关。因此将小圆孔改为三角形小孔，仍可看到倒立的烛焰的像。 在易拉罐的底部扎了两个小孔，根据小孔成像特点可知，每个孔都会成一个像，因此在半透明膜上可以观察到的烛焰的像有两个。 2．（25-26八年级上·江苏南通·期中）小明用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)如甲图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将____________（A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着____________（薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将____________（变大/不变/变小）； (2)利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到倒立____________（选填“三角形”、“圆形”或“烛焰”）的像。若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有____________（选填“一”或“两”）个； (3)小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是____________： A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 (4)晴天的正午时分，走在扬州三湾公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑，圆形光斑大小不一原因是____________； (5)小明同学又制作了挖空的硬纸板，如乙图所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状符合实际的是____________，小明在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：____________。 A．B． C．D． 【答案】(1) 薄膜 变小 (2) 烛焰 两 (3)D (4)树叶缝隙到地面的距离不同 (5) C 纸板没有与地面平行 【详解】（1）半透明塑料薄膜相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，应将半透明膜的另一端插入易拉罐，即A端插入易拉罐；利用它观察窗外景物时，孔对着窗外，膜对着眼睛进行观察；小孔成像的大小取决于像到小孔的距离，像离小孔越近时成像越小，所以将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将变小。 （2）小孔成像的原理是光的直线传播，像的形状由物体形状决定，和小孔形状无关，因此改三角形小孔依然成烛焰的像； 每个小孔都能独立沿光的直线传播成一个烛焰的实像，两个小孔就会成两个像。 （3）小孔成的像是上下颠倒、左右也颠倒的实像，选择形光源可以很直观地同时判断出上下、左右的颠倒关系，其余选项形均为对称图形，无法清晰全面地看出成像的颠倒特点。故选D。 （4）小孔所成的像与物体到小孔和光屏到小孔的距离有关，因树叶的缝隙到地面的距离不等，相当于小孔到光屏的距离不等，故小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑。 （5）边长的小方孔满足小孔成像条件，会成圆形的太阳实像；边长的大方孔远大于小孔成像的尺寸要求，此时光沿直线传播直接透过孔，在地面留下和孔形状一致的方形光斑，符合该特征的是图； 当纸板与地面不平行时，圆形的太阳实像会被拉伸，形成椭圆形的光斑。 3．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片薄膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，可以看到烛焰通过小孔所成的像。 (1)为便于观察实验现象，应在空罐口用________（透明/半透明）薄纸制成光屏； (2)分析比较甲乙两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状_________（选填“有关”或“无关”）；甲图中，蜡烛远离小孔时，光屏上的像__________（变大/变小/不变）； (3)通过实验，可以看到烛焰在塑料膜上成的是_______（实/虚）像；小孔成像的原理与日食、月食的成因___________（相同/不同）； (4)如下图，如果“F”发光二极管作为光源，则塑料膜上所成的像是图中的___________（填字母）； (5)晴天正午，小华从树荫下走过，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是__________（选填“相同”或“不同”）的。 【答案】(1)半透明 (2) 无关 变小 (3) 实 相同 (4)C (5)相同 【详解】（1）半透明薄纸既能承接像，又能让观察者在光屏一侧透过纸看到呈现的像；如果用完全透明的纸，光线会直接穿过，无法在光屏上形成可见的像。 （2）甲乙两图孔的形状分别为方形和圆形，但最终都成烛焰的倒立像，说明像的形状由物体形状决定，和孔的形状无关； 小孔成像的像的大小和物距、像距有关，当光屏到小孔的距离不变时，蜡烛远离小孔，物距变大，光屏上的像会变小。 （3）小孔成像是实际光线会聚形成的像，能在光屏上呈现，因此是实像；小孔成像、日食、月食的成因都是光的直线传播，所以原理相同。 （4）小孔成像的特点是成上下颠倒、左右也颠倒的倒立像，经过小孔后得到的是上下左右均翻转的像，故C正确。 （5）树荫下形状不规则的光斑是光沿直线传播、树叶缝隙较大时，缝隙的形状直接在地面形成的亮斑。圆形光斑是太阳通过小孔成的像，二者本质都是光的直线传播形成的，成因相同。 题型2 探究平面镜成像特点的实验 （共4小题） 【模型】等效替代模型；用透明玻璃板代替平面镜；两支完全相同蜡烛；成像特点：等大、等距、垂直、虚像；物、像关于镜面对称；虚像，光屏承接不到。 【方法】实验操作要点： ①玻璃板竖直放置，若倾斜，后面蜡烛无法与像重合； ②选用薄玻璃板：防止玻璃板前后两个面形成两个重影； ③选择两支大小相同蜡烛：比较像与物体大小关系； ④在蜡烛像那一侧放置光屏，光屏上没有像，证明是虚像； ⑤多次改变蜡烛位置：多次实验，寻找普遍规律（避免实验偶然性）。 4．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图甲所示，小花在做“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的_______ ； (2)实验室有3mm和5mm两种厚度的玻璃板，应该选择__ mm的玻璃板做实验； (3)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，将与A大小______（相等/不相等）蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B的位置，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小_______ ； (4)将蜡烛A靠近玻璃板，则蜡烛A的像___________ （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像大小_______ （选填“变大”“变小”或“不变”）； (5)图乙中，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图丙所示的位置时，硬币会通过平面镜成像在_____ （选填“a”“b”或“c”）位置。 【答案】(1)位置 (2)3 (3) 相等 相等 (4) 靠近 不变 (5)a 【详解】（1）玻璃板既能透光，又能反射光，透过玻璃板能直接观察到成像情况，便于确定像的位置。 （2）蜡烛的光通过玻璃板前后两个面都能成像，为了避免成两个像对实验的影响，应选择较薄的3mm厚度的玻璃板。 （3）[1]在“探究平面镜成像特点”实验中，为了比较像与物的大小关系，需要取两根完全相同的蜡烛。 [2]蜡烛A与B完全相同，当B与A的像完全重合，说明B与A的像大小相等，则A的像与A大小相等，所以说明平面镜成像中，像与物的大小相等。 （4）[1][2]平面镜成像时，像与物大小相等，像与物到镜面距离相等，所以蜡烛A靠近玻璃板，像也靠近玻璃板；蜡烛A大小不变，所以像的大小不变。 （5）图丙中，平面镜平移过程，硬币的位置保持不变，则像的位置也不变，仍在a位置，因为平面镜成像中，像与物关于平面镜对称。 5．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中：      (1)如图甲，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板______放置在方格纸上； (2)茶色玻璃板不仅能起到成像的作用，还便于确定______； (3)将一个同样的棋子B放到棋子A的像的位置，在方格纸上标出棋子A、B的位置。重复几次上述步骤，得到如图乙所示的标记点。由此可以得到的结论是像与物关于镜面______； (4)将一张白卡纸竖直放在棋子B所在的位置，直接观察纸上没有棋子A的像，说明平面镜成的是______像； (5)若要进一步探究像和物左右位置的关系，应将棋子改成图中的______（填写序号）光源进行实验。    【答案】(1)竖直/垂直 (2)像的位置 (3)对称 (4)虚 (5)① 【详解】（1）若玻璃板不竖直放置，棋子A的像会偏高或偏低，后方的棋子B无法与A的像完全重合，因此必须将玻璃板竖直立在方格纸上。 （2）茶色玻璃板是透明的，既能反射光成像，又能透过玻璃板观察到后方的棋子B，方便调整B的位置，以此确定像的位置。 （3）将图乙中对应的物点和像点连线，会发现连线与镜面MN垂直，且物和像到镜面的格子距离相等，因此结论是像与物关于镜面对称。 （4）实像可以在光屏上呈现，白卡纸作为光屏无法承接棋子A的像，说明平面镜成的是虚像。 （5）要探究像和物的左右位置关系，需要选用左右不对称的物体，②A、③T、④V都是左右对称的，无法通过像观察到左右颠倒的特点；只有序号①C左右不对称，能明显对比出物和像的左右位置差异，因此选①。 6．（25-26八年级上·江苏泰州·期中）在探究“平面镜成像规律”的实验中，小明同学利用如图甲的器材进行了以下操作： (1)将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃板竖直放置，用玻璃板代替平面镜主要目的是为了确定____________； (2)将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，移动玻璃板后和A相同的蜡烛B，直到B好像也被点燃了。此时B的位置就是____________的位置，同时说明像和物大小____________； (3)沿玻璃板____________（前/后）表面在白纸上画一条直线，代表镜面的位置；完成以上操作后，小明应多次改变____________，重复上面的实验； (4)在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙。连接A1和B1、A2和B2、A3和B3，发现它们的连线和镜面垂直，它们到镜面的距离相等。综合分析上述实验过程，发现像和物关于镜面____________； (5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛A的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛A像的位置____________（向右移动/向左移动/不变）； (6)小明借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图所示。这些像与蜡烛A的大小关系是____________（相等/越远越小）； (7)提词器是演讲时常用的工具，使用时，屏幕将台词竖直呈现在正前方，如图丁所示。主要由水平放置的显示演讲稿的平板电脑和与其成____________°夹角的屏幕（相当于平面镜）组成。当演讲者前方呈现“中学物理”四个字时，他直接看显示器会看见____________。 A．    B． C．    D． 【答案】(1)像的位置 (2) A的像的位置 相等 (3) 前 蜡烛A的位置 (4)对称 (5)不变 (6)相等 (7) 45 D 【详解】（1）玻璃板既能让光线透过，又能反射光线成像，便于确定像的位置。 （2）实验中不断移动蜡烛B的位置，直到能和A的像重合，此时B的位置就是蜡烛A的像的位置，根据等效替代法，此时蜡烛A的像与A大小相同。 （3）实验操作时，物距一般是蜡烛到玻璃板前表面的距离，故应沿玻璃板前表面划一条线，为了实验结论更具有普遍性，应多次改变物距，即蜡烛A到玻璃板的距离。 （4）连接物与对应的像的位置，即A1和B1、A2和B2、A3和B3，发现它们的连线和镜面垂直，它们到镜面的距离相等。表明像和物关于镜面对称。 （5）只将玻璃板向右平移，对称轴的位置没有改变，根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，蜡烛A的位置不变，则蜡烛A像的位置不变。 （6）此时所成的很多像是光在两个玻璃板之间反复反射形成的像，根据平面镜成像特点，像与物大小相同，故像的大小相等。 （7）像与物关于平面镜对称，显示演讲稿的平板电脑水平放置，要使像竖直显示，则平面镜应与水平面成45°角，像与物关于平面镜对称，故当演讲者前方呈现“中学物理”四个字时，他直接看显示器会看见D的情景。 7．（25-26八年级上·江苏南通·期中）小华利用如图所示实验装置，探究平面镜成像规律。 (1)实验中，小华使用茶色玻璃代替平面镜，目的是____________。 (2)实验步骤： ①小华在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放置一块茶色玻璃，如图甲所示，若MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将茶色玻璃的____________（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； ②再拿一支外形相同的蜡烛B放在玻璃板后面移动，发现不管怎么移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，你认为可能是因为____________，修改问题后，小华移动蜡烛B直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像完全重合，说明在平面镜成像中，像与物等大。并在蜡烛A、蜡烛B和透明玻璃下方做好标记； ③将蜡烛A靠近玻璃时，仿照步骤②再做多次实验，测出蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离，将数据记入表格。 (3)移去后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，眼睛____________（选填“直接”或“透过玻璃板”）观察光屏，发现光屏上没有像，说明平面镜所成的是____________（选填“虚像”或“实像”）。 (4)小华发现蜡烛A的像A'偏暗，为了使A的像更亮，应该____________（选填“照亮蜡烛A”或“照亮玻璃板”）。 (5)小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，如图乙所示，则像k1到成像面的距离为____________（选填“v1”或“v2”），k1和k2之间的距离为____________（用“v1”、“v2”表示）若在图乙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到____________（选填“只有k1”“只有k2”或“k1和k2”）。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2) 前表面 玻璃板没有与水平桌面垂直 (3) 直接 虚像 (4)照亮蜡烛A (5) 【详解】（1）因为玻璃板是透明的，既能反射光成像，又能透过光观察到玻璃板后方的蜡烛，所以用茶色玻璃代替平面镜，主要目的是便于确定像的位置。 （2）茶色玻璃的前表面是平面镜成像的反射面，物距和像距均是物体、像到反射面的距离，所以应将茶色玻璃的前表面与MN线段对齐； 若玻璃板没有与水平桌面垂直，像会成在水平桌面的上方或下方，那么无论怎样移动水平桌面上的蜡烛B，都无法与A的像完全重合。 （3）平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，不是实际光线会聚而成，无法在光屏上呈现，所以要直接观察光屏，若光屏上没有像，说明平面镜所成的是虚像。 （4）物体越亮，反射的光线越强，成像越清晰，所以为了使A的像更亮，应该照亮蜡烛A。 （5）由图乙知，k1距离玻璃板的后表面较近，距前表面较远，且k1与玻璃板前表面的距离等于蜡烛与玻璃板的距离，所以像k1到成像面的距离为v2； 蜡烛A距离玻璃板的前表面距离u等于v2。玻璃板的厚度为。则k2到玻璃板后表面的距离等于蜡烛A距离玻璃板的前侧表面距离加玻璃板的厚度，为 k1到玻璃板后表面的距离为，所以k1和k2之间的距离为 因为平面镜成像是光的反射形成的，在和两个像中间放置一块不透明薄挡板，不影响蜡烛A光线在前表面和后表面的反射，所以小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到和。 题型3 探究光的反射定律实验（共4小题） 【模型】光的反射三线（反射光线、入射光线、法线）共面；两线分居法线两侧；反射角等于入射角；光路可逆；可折转硬纸板。 【方法】硬纸板作用：①显示光路；②向后翻折纸板，纸板上看不到反射光线，用来验证反射光线、入射光线、法线在同一平面内； 多次改变入射角测反射角：多次实验找普遍规律； 注意：反射角一定等于入射角，不能写成入射角等于反射角（因果关系）；如果光线垂直镜面入射，反射光线原路返回。 8．（25-26八年级上·江苏镇江·期中）探究光的反射定律。 序号 入射角 反射角 1 30° 30° 2 45° 45° 3 60° 60° (1)如图甲所示，将纸板置于平面镜上，红色激光笔沿纸板左侧发出的光束AO射向平面镜上O点，经反射，在纸板右侧未出现反射光束，你认为出现此种情况原因是：________；此时，反射光线、入射光线和法线________（选填“在”或“不在”）同一平面内； (2)为了显示光路，纸板的表面应________（选填“光滑”或“粗糙”）些； (3)多次改变入射光的方向，测得了几组数据如表格所示，由此可得出：光反射时，________； (4)如图乙所示，当绿色激光束沿光屏右侧反射光线BO射入时，可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色，此现象说明光反射时，________； (5)接下来老师进行了如图丙演示：将平面镜放在一能转动的水平圆台上，用透明半球罩将平面镜罩住，并在里面点上蚊香，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示________的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了表格所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台，当我们观察到________时，可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 【答案】(1) 纸板与平面镜不垂直 在 (2)粗糙 (3)反射角等于入射角 (4)光路是可逆的 (5) 法线 入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合 【详解】（1）[1]某同学用激光笔沿着纸板由E点射向O点，无论怎样改变入射方向，始终在纸板上观察不到反射光线，其原因是纸板与平面镜不垂直，反射光线没有呈现在纸板上。 [2]此时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应较粗糙些，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚。 （3）根据实验数据得：光反射时，反射角等于入射角。 （4）将一束光贴着半圆形光屏沿BO方向射到O点，可以观察到光屏左侧的红色与绿色光束混合后变成浅黄色，其反射光线沿OA方向射出，该现象说明在反射时，光路是可逆的。 （5）[1]法线与平面镜是垂直的，红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置。 [2]沿水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线在同一平面内。 9．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图（a）所示是探究光的反射定律的实验装置。白板安装在底座上，可以绕水平直径MN偏转；平面镜固定在水平底座上。用激光笔作光源，让其发出的激光束始终沿白板斜射到平面镜的中心点O。 (1)为了寻找反射光与入射光构成的平面究竟在哪里，让白板绕着MN偏转，设法使白板上呈现入射光和____________光的径迹，如图（b）所示。此时白板所在的平面就是所要寻找的平面，该平面和镜面的夹角为____________°，这说明：光反射时，反射光线、入射光线和法线在____________。 (2)固定白板，让入射光线与法线重合，此时入射角为____________°。 (3)实验时，从白板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在白板上发生了____________（镜面/漫）反射。 (4)逐步增大入射角，观察反射光、入射光和法线的位置关系，可以发现光反射时，反射光线、入射光线分居在法线____________（同侧/两侧）。 (5)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如表所示数据，可得：光反射时，____________。 实验序号 入射角/（°） 反射角/（°） ① 30 30 ② 50 50 ③ 70 70 (6)如图所示，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，观察到光斑位置的移动情况是____________（向左/向右/不变）。 【答案】(1) 反射 90 同一平面 (2)0 (3)漫 (4)两侧 (5)反射角等于入射角 (6)不变 【详解】（1）实验通过转动白板，当入射光线和反射光线同时在白板上显示时，说明这三条线都在白板所在的平面上。由于法线垂直于镜面，所以白板所在的平面也垂直于镜面，夹角为。这验证了在光的反射定律中，三线共面的规律。 （2）入射角是入射光线与法线的夹角。当入射光线与法线重合时，它们之间的夹角为。 （3）我们能从不同角度看到不发光的物体，是因为光在物体表面发生了漫反射。白板表面是粗糙的，光线射到上面会向四面八方反射，所以我们能从不同方向看到光路。 （4）根据光的反射定律可知，反射光线和入射光线位于法线的两侧。 （5）由表可知，三次实验都有反射角等于入射角，说明在光的反射现象中，反射角的大小总是等于入射角的大小。 （6）水平移动平面镜，由于入射光方向不变，法线始终与平面镜垂直，则法线位置不变，即入射角不变，根据反射定律可知，反射角也不变，所以反射光线射在天花板上的光斑位置不变。 10．（25-26八年级上·江苏常州·期中）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴向后折转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 (1)实验前，应将纸板___________放置于平面镜上；实验时，在纸板上画出一条直线EO，使入射光线紧贴EO入射到平面镜的O点，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿___________（顺时针/逆时针）方向转动； (2)移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处___________； (3)如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了___________； (4)图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，入射光线仍能呈现在纸板上，且仍紧贴EO入射到平面镜的O点（如图丙所示），在右侧纸板上看不到反射光线，此时反射光线___________（消失/存在）；此时与图甲情形对比，发生改变的有___________。 A．法线位置    B．入射角度数    C．反射角与入射角的关系 【答案】(1) 垂直 顺时针 (2)只进行了一次实验，实验结论具有偶然性，不具备普遍规律 (3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4) 存在 B 【详解】（1）实验前必须将纸板垂直放置在平面镜上，才能让法线（垂直于镜面）落在纸板平面内，顺利在纸板上呈现入射、反射光线；当入射光束绕O点逆时针转动时，入射角增大，根据光的反射规律反射角同步增大，入射光线远离法线时，反射光线会向远离法线的顺时针方向转动。 （2）仅通过一组入射角等于45°的特殊数据就得出结论，实验次数太少，结论存在偶然性，无法得到普遍适用的光的反射规律，需要多次改变入射角重复实验，验证反射角始终等于入射角。 （3）把纸板右半部分向后折转后，两个纸板面不在同一平面，此时右半部分纸板上无法呈现反射光线，该现象直接说明反射光线、入射光线和法线三者处于同一平面内。 （4）即使纸板向后倾斜，光的反射依然会发生，所以反射光线是真实存在的，只是此时反射光线不在倾斜的纸板平面内，因此无法在纸板上观察到； 法线始终垂直于水平放置的平面镜，因此法线位置不变；但入射光线随纸板倾斜，入射光线与法线的夹角（入射角）相比图甲发生了改变；光的反射定律始终成立，反射角永远等于入射角，这个关系不会改变，故选B。 11．（25-26八年级上·江苏南京·期中）在探究“光的反射定律”的实验中，为了确定反射光沿哪个方向射出，实验器材有：可折叠的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜、激光电筒和量角器。 (1)如图乙所示，将光屏垂直立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。光屏A是用来呈现_________光线的，为了观察到反射光线，绕ON转动光屏B到图乙中的位置2，显示光路如图丙所示，说明_________； (2)如图丁所示，保持光屏AB在同一平面，若将光屏倾斜，多次改变光屏与镜面夹角，让激光电筒发出的光仍沿光屏A入射到O点，此时光屏B上始终没有出现反射光线，进一步说明反射光线与入射光线所在平面与镜面垂直。为了简洁描述光的反射这一规律，引入一条过入射点垂直于镜面的直线（如图丙），叫做_________，则得出相关结论为_________； (3)为探究“反射角和入射角是否相等”，改变光束入射的角度，记录每次光的径迹。取下纸板，测量ON两侧的入射角、反射角，记录在表中，得出的结论是_________； 次数 入射角 反射角 1 70° 70° 2 45° 45° 3 30° 30° (4)另有一组同学在探究“光的反射规律”时，实验装置如图所示，他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出，实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是_________。 【答案】(1) 入射 反射光线和入射光线在同一平面内 (2) 法线 入射光线、反射光线、法线在同一平面内 (3)在光的反射中，反射角等于入射角 (4)显示光路 【详解】（1）光从光屏A射向O点，光屏A承接入射光线，因此是用来呈现入射光线的；光屏B转到位置2才能看见反射光，此时两侧纸板在同一平面内，说明入射光线与反射光线在同一平面内。 （2）反射光线与入射光线所在平面与镜面垂直，过入射点垂直镜面的直线叫法线，入射光线、法线、反射光线在同一平面内。 （3）根据表格数据可知，反射角总等于入射角，可得结论，在光的反射中，反射角总等于入射角。 （4）光的传播是“看不见”的，在玻璃罩内充满水雾，水雾中的小水滴可以让光线发生漫反射，从而让原本不可见的入射光线及反射光线传播路径都能显示出来，方便观察实验现象。 题型4 探究光的折射特点实验 （共3小题） 【模型】三线共面；折射光线与入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入水（玻璃），折射角小于入射角；光从水（玻璃）斜射入空气，折射角大于入射角；垂直入射时，传播方向不变；折射光路可逆。 【方法】使用可折转光屏，向后翻折，看不到折射光线，证明三线共面；多次改变入射角，记录入射角、折射角； 易错结论：当入射角增大，折射角也随之增大；垂直入射，折射角为0°；光路可逆实验：沿着原来折射光线反向射入，光线沿原来入射光线射出。 12．（25-26八年级上·江苏宿迁·期中）某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折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。通过实验还得到下表数据，分析表中数据，可得出结论。 入射角 15° 反射角 15° 折射角 11.3° (1)光从空气斜射到水面时，折射角___________（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于___________（填度数）。该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。 (2)光从空气斜射到水面时，将同时发生___________和折射现象。 (3)这个实验中，亮度最亮的是___________（填“入射光线”、“反射光线”或“折射光线”）。 【答案】(1) 小于 0° (2)反射 (3)入射光线 【详解】（1）分析表格中实验数据可知，光从空气斜射到水面时，折射角总是小于入射角。 当光从空气垂直射到水面时，折射光线和法线重合，折射角等于0°。 （2）光从空气斜射到水面时，一部分光线被水面反射回空气中，同时还有一部分光线折射进入水中，即同时发生了反射和折射。 （3）入射光线射向水面时，在水面处分为两部分：一部分光线发生反射，一部分光线发生折射，所以入射光线最强，亮度最高。 13．（25-26八年级上·江苏泰州·期中）小明在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将________（向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向________（一定/不一定）发生偏折。 (2)如图乙为探究光的折射规律的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 ①实验时让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，折射光线向________（法线/界面）方向偏折。 ②实验时，在水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，其目的是__________。 ③将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，在光屏F上就看不到折射光线了，说明折射光线和入射光线________（在/不在）同一平面内。 ④多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，测量记录如表所示。分析数据可知，当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角________（增大/减小），且折射角________入射角，由此可猜想，光从空气斜射入其他介质时，折射角________（可能/不可能）达到90°。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° ⑤若让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明在光折射现象中光路是________。 【答案】(1) 向左移动 一定 (2) 法线 显示光路 在 增大 小于 不可能 可逆的 【详解】（1）光从空气斜射入水或其它透明介质时，折射角小于入射角；小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，光线在水面处发生折射，水槽底部光斑的位置将向左移动，说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变。 （2）让光束沿AO射入水中，光束进入水中后，由于折射角要小于入射角，则折射光线会向法线（OM）方向偏折。 水中倒入少量牛奶并搅拌均匀，牛奶颗粒可以使光发生散射，从而能更清晰地显示光的传播路径，方便 观察光在水中的折射情况。 当将光屏F绕直径NOM向后折转与光屏E形成一定角度后，两块光屏不在同一平面内，在光屏F上看不到折射光线，只有当光屏E、F在同一平面时才能看到折射光线，这表明折射光线和入射光线在同一平面内。 从表格数据可以看出，入射角增大时，折射角也随之增大。 光从空气斜射入其他介质时，折射角始终小于入射角，因此折射角不可能达到90°。 让光沿着BO射向水面时，折射光沿OA射出，这和原来光从AO入射，从OB折射的路径相反，说明在光折射现象中光路是可逆的。 14．（25-26八年级上·江苏镇江·期中）小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50° 折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 无折射光线 无折射光线 反射光线能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100% （一）如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 (1)实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，这说明折射光线和入射光线位于法线_____；他将光屏F向后折转一定角度后，在光屏F上不能看到折射光，说明______； (2)他继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明光折射时______； （二）他让一束光强不变的激光从某玻璃斜射向空气，如图乙、丙所示。不断调整入射角，通过实验得到上表数据； (3)光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生。当入射角增大时，折射角____，折射光线的能量将_____； (4)当入射角α≥41.8°时，折射光消失，反射光会变得更亮，反射光线能量达到100%。图像丁中的图线_____（选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系。 (5)下列图中，选出一束激光经过该玻璃砖的正确光路图为_____。 A． B． C． D． 【答案】(1) 两侧 折射光线、入射光线和法线在同一平面内 (2)光路是可逆的 (3) 增大 减少 (4)a (5)D 【详解】（1）实验时，先让光屏E、F位于同一平面内，一束激光贴着光屏E从空气斜射入水中，在光屏F上可以看到折射后的光束，图中法线与NOM重合，这说明折射光线和入射光线位于法线两侧；当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）该小组同学继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明折射时光路可逆。 （3）由表中数据可知：当入射角增大时，折射角也随着增大，反射光线能量增大，那么折射光线的能量减小。 （4）折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°，a图像中的折射角始终大于入射角，因此图a反映了折射角与入射角的关系。 （5）光从空气垂直射向玻璃时传播方向不变，当光线射到玻璃砖的斜边时，入射光线与玻璃砖斜边的夹角为 则入射角为 根据上述实验可知，当光从玻璃斜射向空气时，入射角为，大于，折射光会消失，只有反射光线，故ABC错误，D正确。 故选D。 题型5 探究凸透镜成像规律的实验（共4小题） 【模型】烛焰、凸透镜、光屏三者中心调节到同一高度（目的：使像成在光屏中央）；五个成像区间；实像倒立，虚像正立；物近像远像变大（实像）；实像可呈现在光屏；虚像光屏承接不到。 【方法】实验步骤： 1.先测凸透镜焦距； 2.调整烛焰、透镜、光屏三者中心同一高度； 3.固定凸透镜，移动蜡烛，再移动光屏承接清晰的像； 常见故障：光屏上接收不到像的几种原因： ①烛焰、透镜、光屏三者中心不在同一高度； ②蜡烛放在一倍焦距以内（成虚像，光屏承接不到）； ③蜡烛恰好放在焦点上（不成像）； ④物距略大于一倍焦距，成像很远，光具座长度不够，光屏移不到对应位置； 多次改变物距实验：寻找普遍成像规律。 15．（25-26八年级上·江苏常州·期中）小明用焦距为10cm的凸透镜探究“凸透镜成像规律”。 (1)实验在____________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行，现象更明显。 (2)小明将蜡烛、凸透镜、光屏按序固定在光具座上，点燃蜡烛后，为了能使像清晰的成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在____________上。 (3)调整后，如图甲所示，移动光屏后得到烛焰清晰、完整的像，该像是倒立、____________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的实像。 (4)若将“F”形的LED灯（如图乙所示）替代蜡烛放在离凸透镜5cm的地方，我们透过透镜能看到的清晰的像是图丙中的____________。若放在离凸透镜15cm的地方并移动光屏，光屏上成的清晰的像是图丙中的____________。 (5)当光屏上出现烛焰清晰的像时，如果用遮光板挡住透镜的上半部分，那么我们观察光屏时，将会在光屏上看到____________（填字母）。 A．烛焰像的下半部分 B．烛焰像的上半部分 C．烛焰完整的像，像的亮度变暗 D．烛焰完整的像，像的亮度不变 (6)实验过程中，燃烧的蜡烛变短了，可将光屏的高度调____________（选填“高”或“低”）一些，或者将凸透镜的高度调____________（选填“高”或“低”）一些，使像成在光屏中央。 (7)小明利用上述器材测量该凸透镜的焦距。将凸透镜固定于光具座某刻度处，再将蜡烛、光屏分别自透镜两侧较远处缓慢靠近凸透镜，直至光屏上出现等大的清晰像，此时蜡烛与光屏的距离为40.4cm，则凸透镜的焦距为____________cm。 【答案】(1)较暗 (2)同一高度 (3)缩小 (4) C D (5)C (6) 高 低 (7)10.1 【详解】（1）较暗环境中，烛焰或LED成像的亮度和环境的对比度更高，所成的像会更清晰明显。 （2）调整三者中心大致在同一高度，目的是让像始终成在光屏的中央，便于观察。 （3）已知凸透镜焦距，从甲图可知物距 满足的条件，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像。 （4）物距，此时成正立、放大的虚像，对应图丙的C； 物距为15cm满足，成倒立、放大的实像，实像上下、左右均颠倒，对应图丙的D。 （5）挡住透镜上半部分后，透镜下半部分仍能折射全部烛焰的光线成像，所以像依然完整，但透过透镜的光线总量减少，像的亮度会变暗，故选C。 （6）蜡烛变短后烛焰下移，像会向光屏的上方偏移，因此可以把光屏调高承接像，也可以把凸透镜调低，让像重新下移到光屏中央。 （7）当凸透镜成倒立等大的实像时，满足，此时蜡烛到光屏的总距离为 因此，计算得 16．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图甲是“探究凸透镜成像规律”的实验装置，凸透镜焦距为。 (1)将凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座上，调节它们的中心在_____：实验中，烛焰、凸透镜和光屏的位置如图甲所示，光屏上呈现烛焰的倒立_____（缩小/等大/放大）的实像。 (2)将蜡烛移到光具座刻度线处，若想在光屏上得到清晰的像，应将光屏向_____（左/右）移动，光屏上的像将是倒立_____（缩小/等大/放大）的_____（虚/实）像。 (3)蜡烛移到光具座40cm刻度线处，无论怎么样移动光屏，都得不到清晰的像，原因是__________。 (4)若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，发现光屏上呈现的像是_____（完整/不完整）的，像会变_____（亮/暗）。 (5)如图乙，无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景，所成的像说靠近图丙中凸透镜主光轴上的_____（///） 【答案】(1) 同一高度 缩小 (2) 右 等大 实 (3)物距等于焦距，不成像 (4) 完整 暗 (5)b 【详解】（1）在探究凸透镜成像规律实验中，为使像成在光屏中央，需调节凸透镜、点燃的蜡烛、光屏的中心在同一高度。由图甲可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，此时物距大于，满足条件，所以光屏上呈现烛焰倒立、缩小的实像。 （2）已知凸透镜焦距，蜡烛移到光具座30cm刻度线处时，物距 根据凸透镜成像规律，此时成倒立、等大的实像，像距，所以应将光屏向右移动到70cm刻度线处（），得到倒立、等大的实像。 （3）蜡烛移到光具座刻度线处时，物距 根据凸透镜成像规律，当物距等于焦距时，不成像，所以无论怎样移动光屏，都得不到清晰的像。 （4）若用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分，物体上任一点射向凸透镜上半部分的光线，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，所以光屏上呈现的像是完整的；但由于通过的光线减少，所以像会变暗。 （5）照相机的成像原理是物距大于二倍焦距时，使物体成倒立缩小的实像，此时像距大于一倍焦距小于二倍焦距，且物距越大，像距就越小，所以无人机用此凸透镜作为镜头在高空拍摄地面场景时，所成的像最靠近图丙中凸透镜主光轴上的b点。 17．（25-26八年级上·江苏南京·期中）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下： (1)实验前，调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的_________； (2)正确测出凸透镜的焦距f，当物距时，烛焰成_________的像（选填“正立”或“倒立”）；当时，_________（填“能”、“不能”）观察到烛焰的像；当时，烛焰成倒立放大或倒立缩小的_________像（选填“实”、“虚”），同学们分析得出，像的虚实由_________大小关系决定； (3)当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成倒立、_________的实像； (4)若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来所成像相比_________了；（填“变小”、“变暗”或“变不完整”） (5)若仅将图甲中的凸透镜换成直径相同，焦距稍小的凸透镜，需将光屏_________（填“向左”、“向右”）移动才能成清晰的像； (6)在实验时，发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧却较模糊，小明只对凸透镜进行了调整就在光屏上得到了清晰的像，他的调整是_________； A．左、右适当移动凸透镜 B．上、下适当移动凸透镜 C．适当扭转凸透镜 D．左右适当移动光屏 (7)将透镜、蜡烛及光屏置于光具座上，（如图丙）做成像实验，记录每次成实像的物距u、像距v、物像间距，此处表示。绘出图线（以f为长度单位），由图可知，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足_________（用f表示）物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率，结合乙、丙两图，可知当物距时，_________。 【答案】(1)主光轴上 (2) 正立 不能 实 物距和焦距 (3)放大 (4)变暗 (5)向左 (6)C (7) 4f 2 【详解】（1）为了使像成在光屏中央，实验前，应调整烛焰中心和光屏的中心在凸透镜的主光轴上。 （2）根据凸透镜成像规律，当时，烛焰成正立放大的虚像；当时，不成想，因此不能观察到烛焰的像；当时，成倒立、缩小的实像或倒立、放大的实像，分析得出，像的虚实由物距和焦距大小关系决定。 （3）图甲中，物距小于像距，此时可以在光屏上成清晰的像，说明此时所成的像为实像，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。 （4）凸透镜成像的像的大小只由焦距、物距决定，若仅将图甲中的凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，则物距不变，所成的像的大小不变，但直径变小，经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，会变暗。 （5）凸透镜焦距越小，对光线的偏折（会聚）能力越强。原来的光线经过旧透镜，会聚在原来光屏位置；换成焦距更小的透镜，光线会提前会聚，即像距变小，因此需将光屏向左移动，才能接到清晰的像。 （6）发现光屏上出现的像只有中间清晰，两侧较模糊，说明中间部分的物距此时正好在光屏上成清晰的像，两侧部分的物距大于或小于中间部分的物距，因此适当扭转凸透镜，使凸透镜与光屏平行，在光屏上得到清晰的像，故选C。 （7）凸透镜的成实像时满足，由图丙可知，随着物距u的增大，物像间距L先减小后增大，当物距时，物像间距L最小为4f，因此，要想成实像，蜡烛与光屏的间距应满足。 由图丙可知，当物距时，物像间距，像距 因在光的折射中，光路是可逆的，故当物距时，像距，则放大率 18．（25-26八年级上·江苏常州·期中）某小组做探究“凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲所示，将A、B两块透镜分别正对太阳光时，在离透镜较近的光屏上出现了不同的光斑，由此判断需要用___________（A/B）透镜完成实验； (2)实验前，将烛焰和光屏的中心调整在凸透镜的___________上，目的是______________________； (3)实验过程中，蜡烛由于燃烧而逐渐变短，则烛焰的像在光屏上的位置会向___________（上/下，下同）移动，为了能让烛焰的像回到光屏的中央，可将凸透镜向___________调节； (4)用LED光源代替蜡烛进行了进一步实验探究，LED光源的高度。经过认真测量，记录了像高和物距u的数据。在坐标上描出了像高和物距u的图像。由图可知，该凸透镜的焦距为___________cm，当时，光屏上成倒立、___________的实像，要使光屏上的像变小，可以将LED光源适当___________（远离/靠近）凸透镜，并移动光屏。 【答案】(1)B (2) 主光轴 使像成在光屏的中央 (3) 上 下 (4) 10 等大 远离 【详解】（1）如图甲，A透镜对光有发散作用，B透镜对光有会聚作用，说明B是凸透镜，所以应选B透镜进行实验。 （2）实验前调整烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，本质是让三者中心位于凸透镜的主光轴上，目的是保证烛焰的像能够成在光屏的中央，便于观察成像。 （3）凸透镜成倒立实像时，像与物体的运动方向相反，蜡烛燃烧变短向下移动，烛焰的像会向上移动；要让像回到光屏中央，可将凸透镜向下调节，带动像向下回落至光屏中心。 （4）当物距时，凸透镜成倒立等大的实像，此时像高与物高相等，已知LED光源高10cm，从图像可知当像高时，物距，因此 得焦距； 当时，由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像； 根据凸透镜成实像规律，物远像近像变小，要让实像变小，需要增大物距，因此将LED光源适当远离凸透镜，再移动光屏承接像。 题型6 光沿直线传播的相关作图（共3小题） 【模型】光在同种均匀介质沿直线传播；光线画实线；影子、小孔成像光路；光线遇到不透明物体被挡住。 【方法】作图规范：光线画实线，带箭头，表示传播方向；小孔成像：从物体上每个点过小孔画直线到达光屏，得到倒立实像；影子作图：连接光源与物体边缘延长，阴影就是影子区域；不要画虚线表示实际光线。 19．（25-26八年级上·江苏常州·期中）如图所示，发光点A发出的光被BC挡住，请在图中作出BC在墙壁上的影子（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明物体BC时，会在物体后方的墙壁上形成光照不到的区域，这个区域就是影子。如下图所示： 20．（24-25八年级上·重庆·期中）请根据日晷指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。 【答案】 【详解】由于光在同一均匀介质中是沿直线传播的，所以太阳光传播的方向如图所示： 21．（24-25八年级上·江苏苏州·期中）如图所示，请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。 【答案】 【详解】图中A点是青蛙的位置，将A点与井口左边的端点和井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围，如下图所示： 22．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）按要求作图。 (1)如图甲所示，河面桥上装饰有“一”字形灯带AB，请画出灯带通过河面所成的像A′B′。 (2)如图乙所示，一条光线从空气斜射到平静水面上的O点，请画出折射光线的大致位置。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）像与物体关于平面镜对称，分别做出A、B点关于镜面的对称点A′、B′，用虚线连接A′B′，则河面所成的像为A′B′，如图所示： （2）当光从空气斜射入水中时，折射光线偏向法线，入射角大于折射角，根据空气中的入射角大于折射角作出折射光线，如图所示： 题型7 根据平面镜成像特点作光路图（共4小题） 【模型】对称模型：物体和像关于镜面对称；先作物体关于平面镜的对称点（像点，像画虚线）；反射光线反向延长线过像点。 【方法】作图步骤： ①作出物点关于镜面的对称点（虚像，虚线）； ②连接像点和反射点，镜面外侧画实线（反射光线，带箭头）；镜面内侧那一段连线是辅助线，画虚线； 易错点：镜面后面不要画实际光线；法线用虚线；垂直要标记直角符号；对称作图优先，很多平面镜光路优先找像点再连线，比直接用反射定律作图更简便。 23．（25-26八年级上·吉林松原·期中）根据平面镜成像特点，在图中画出物体在平面镜中所成的像。 【答案】 【详解】平面镜所成的像与物体关于镜面对称，先作出物体端点A、B关于平面镜的对称点、，用虚线连接即为物体AB的像，辅助线用虚线。 24．（25-26八年级上·江苏苏州·期中）大厦右边镀膜的玻璃外墙把太阳光反射到小明家，造成光污染，画出光路图。 【答案】 【详解】大厦右侧的镀膜玻璃相当于平面镜，先作太阳关于玻璃墙面的对称点，即的像，连接和小明家的位置点，这条连线与玻璃墙面的交点就是入射点，连接，为入射光线；连接O和小明家，为反射光线，如图所示： 25．（25-26八年级上·山东淄博·期中）有一光源S在平面镜前（未画出），经平面镜的两束反射光如图所示，请你根据平面镜成像的特点确定光源的位置，并完成光路图。 【答案】 【详解】平面镜所成的虚像是反射光线的反向延长线交汇形成的，延长两条反射光线的交点为像点；再结合物和像关于镜面对称的规律，作出像的对称点即为光源的位置，分别连接光源和两个入射点即为两条入射光线，据此作图。 26．（25-26八年级上·青海西宁·期中）如图所示，A是烛焰上的一点，B是人眼的位置，请画出A点发出的一条光线经平面镜反射后经过B点的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成像特点，作出A点关于平面镜的对称点，为A的虚像， 然后连接，与平面镜的交点即为反射点O，连接AO即为入射光线，OB为反射光线. 题型8 作光的反射光路图（共5小题） 【模型】反射定律模型：法线垂直反射面；反射角等于入射角；入射光线、反射光线分居法线两侧。 【方法】作图步骤： ①过入射点，先做法线（虚线，垂直界面标直角符号）； ②确定入射角；根据反射角等于入射角画出反射光线；光线必须带箭头； 如果题目给出反射光线反推入射光线，思路反过来； 注意：法线永远是辅助虚线，不能画成实线。 27．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，一条光线AO射到平静的湖面上，请作出它的反射光线。 【答案】 【详解】过O点做出法线，然后做反射光线，反射角等于入射角，据此作图。 28．（25-26八年级上·四川南充·期中）如图所示，入射光经平面镜反射后，反射光线与镜面的夹角是30°，请根据光的反射定律画出入射光线，并标出入射角的度数。 【答案】 【详解】过入射点作法线，由题可知，反射角为，根据光的反射定律，反射角等于入射角，则入射角为，据此画出入射光线。 29．（25-26八年级上·江苏常州·期中）“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星，与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器（如图甲），首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙，角反射器由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时，能被其“反向射回”，请在图乙中画出光线经两个平面镜反射后的光路图。 【答案】 【详解】在入射光线射到第一块平面镜的入射点处，作出垂直于该镜面的法线（虚线）；根据光的反射定律，反射角等于入射角，画出第一次的反射光线，射向第二块垂直的平面镜；接着在这条光线射到第二块平面镜的入射点处，作出垂直于第二块镜面的法线（虚线）；再次依据反射定律画出第二次的反射光线，最终这条出射光线与最开始的入射光线反向平行。 30．（25-26八年级上·江苏扬州·期中）如图所示，有一个平面镜斜靠墙放置，小明手持一支激光笔，笔口A点发出的一束光经平面镜反射后在天花板上留下光点B。 （1）画出笔口A点在平面镜中的像；（2）画出上述现象的入射、反射光线。 【答案】 【详解】延长平面镜，A点在平面镜中的像A'与A关于平面镜对称，与平面镜的距离相等，连线关于平面镜垂直。连接B点与A'，与平面镜交于点O，连接AO，AO为入射光线，OB为反射光线。 31．（25-26八年级上·四川南充·期中）如图所示，入射光线AO经平面镜反射沿OB的方向射出，请作出平面镜的位置。 【答案】 【详解】根据光的反射定律，反射角等于入射角，法线是入射光线、反射光线夹角的角平分线，先作出入射光线和反射光线的夹角的角平分线，这条线就是法线；再根据平面镜与法线互相垂直，过入射点作一条垂直于这条法线的直线，这条直线就是平面镜的位置，最后在平面镜的非反射面一侧画上短斜线表示镜面。 题型9 作光的折射光路图（共4小题） 【模型】光斜射穿过两种介质；空气中角度大；垂直界面入射，方向不变；折射光线与入射光线分居法线两侧。 【方法】作图步骤： ①先画出法线（虚线、垂直界面，直角标记）； ②判断光是从空气射入其它介质，还是从介质射入空气；记住空气一侧的角更大； ③画出折射光线，标上箭头； 易错提醒：箭头方向一定要顺着光的传播方向；不要同时出现两个方向箭头；水面看鱼、岸上看水中景物的光路，视线是接收光线，箭头指向眼睛。 32．（25-26八年级上·山东淄博·期中）一束光线从空气入射水中，完成反射、折射光线，并标出折射角。 【答案】 【详解】过入射点作出法线垂直于界面，光反射时，反射角等于入射角，反射光线、入射光线分居法线两侧，作出反射光线。光由空气斜射入水中时，折射光线、入射光线分居法线两侧，折射光线靠近法线偏折，入射角为入射光线与法线之间的夹角，折射角为折射光线与法线之间的夹角，折射角小于入射角，据此作图。 33．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）光从空气射向水中，入射光线与入射点O，如图所示，请画出折射光线的大致位置。 【答案】 【详解】光从空气射向水中，折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如图所示； 34．（25-26八年级上·山东青岛·期中）图甲是渔民用鱼叉捕鱼时的情景，请在图乙中画出眼睛在A点的人看到鱼的像的光路图。 【答案】 【详解】人看到水中的鱼是光的折射现象，鱼反射的光从水中斜射入空气发生折射后进入人眼。因此连接AS′，可得折射光线，折射光线与水面的交点为入射点，连接入射点与点S可得入射光线，据此作图。 35．（25-26八年级上·辽宁营口·期中）小明将两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字。手拿红环将蓝环竖直放入水中，使蓝环刚好浸没，从水面上方C点可以观察到红环的“倒影”和蓝环的像并不完全重合，如图甲所示。请在乙图中作出： （1）红环最上端A点在水中的像点，并完成C点看到A点的像的光路 （2）点为蓝环最下端B点的像，请完成从C点看到B点的像的光路。 【答案】 【详解】水面可视为平面镜，平面镜成的像与物关于镜面对称，据此确定红环最上端A点在水中的像点，连接点到C点相交水面于点，连接即为入射光线，即为反射光线； 已知两个大小相同的红、蓝环粘在一起形成“8”字，故蓝环最下端B点与点重合，B点反射的光由水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人逆着折射光线看去，看到最下端B点的像点比最下端B点偏高，连接交水面于O点，连接BO即为入射光线，OC为折射光线。 题型10 透镜的特殊光线作图（共4小题） 【模型】 1.凸透镜三条特殊光线： ①经过光心：传播方向不变； ②平行主光轴入射，折射后过焦点； ③从焦点发出的光线，经凸透镜折射平行于主光轴； 2.凹透镜三条特殊光线： ①过光心方向不变； ②平行主光轴入射，折射光线反向延长线过虚焦点； ③入射光线延长线指向另一侧虚焦点，折射后平行主光轴。 【方法】作图规范：实际光线画实线并且带上箭头；反向延长线（辅助线）画虚线； 做题优先先找主光轴与焦点；凹透镜一定要注意是反向延长线过焦点（虚线），不要直接把折射光线画到虚焦点上。 36．（25-26八年级上·上海青浦·期中）按照要求完成作图：将图中的入射光线通过透镜后的折射光线补全。 【答案】 【详解】过光心的光线经凸透镜后传播方向不改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过对侧焦点。据此作图。 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后其反向延长线通过同侧焦点。据此作图。 37．（25-26八年级上·江苏徐州·期中）如图所示，一条光线射到凸透镜上，请你画出经过凸透镜后的折射光线。 【答案】 【详解】平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过另一侧的焦点，因此连接光线在凸透镜上的入射点与透镜右侧的焦点，沿该线段画出带箭头的实线，即为对应的折射光线，箭头方向指向远离透镜的一侧，据此作图。 38．（25-26八年级上·陕西西安·期中）如图所示，请补全光路图。 【答案】 【详解】指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴； 过凹透镜光心的光线其传播方向不变，据此作图。 39．（25-26八年级上·辽宁营口·期中）如图所示透镜的主光轴与水平面平行，发光点发出的一条光线，经透镜折射和平面镜反射后，其反射光通过点竖直向下射出。请完成光路图（画出从发光点发出的光线，经过凸透镜后的折射光线，再经过平面镜反射的光线，并在凸透镜左侧标注焦点的位置）。 【答案】 【详解】首先根据题意竖直向下过a点画一条带箭头的线段，让该线段与平面镜相交，交点就是入射点，过该点垂直平面镜作一条法线；由图可知，平面镜与水平方向的夹角为45度，由几何知识得平面镜反射后形成的反射角是45度。根据光的反射规律，画出平面镜上的入射光线，得到一条平行于主光轴的光线，延长该光线与凸透镜相交，再连接该交点与S点，得到一条斜射向凸透镜的入射光线，根据通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴，可知该光线与主光轴的交点，即为凸透镜左侧的焦点F，据此作图。 提升·进阶突破 题型11 探究光反射（平面镜）特点综合实验（共5小题） 【模型】综合实验模型，把平面镜成像实验+光的反射定律整合；经常结合故障分析、多次实验目的、纸板作用、角度数据分析；经常考察：纸板没有竖直放置时出现的现象；光路可逆操作；测量角度错误。 【方法】解题分析思路： 第一步分清实验目的：是探究反射定律（硬纸板＋平面镜），还是平面镜成像（玻璃板＋蜡烛）； 高频问答整理： 1.硬纸板向后折，纸板上看不到反射光线，不是反射消失，反射光线仍然存在； 2.多次改变入射角：避免偶然性，寻找普遍规律； 3.若纸板与镜面不垂直：纸板上将看不到反射光线； 4.验证光路可逆：沿着原来反射光线方向入射，观察新的反射光线； 5.数据里面出现反射角不等于入射角，原因：错把镜面和光线夹角当成反射角（易错！反射角是光线与法线夹角，不是和镜面夹角）。 40．（25-26八年级上·江西南昌·期中）如甲图所示，将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B、刻度尺、铅笔等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。 (1)实验中B棋子与A棋子的像完全重合，可以得出：像与物的大小________，现将玻璃板靠近A棋子一些，为了使B棋子与A棋子的像再次重合，B棋子应________（填“靠近”或“远离”）A棋子： (2)将一张白卡片放到B棋子位置，________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板直接观察白卡片，白卡片上没有像，说明所成的像是虚像。 (3)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前________（选填‘能’或“不能”）看见棋子A的像。 (4)多次改变棋子A的位置，分别找到相应的像，并设计了如上表格，用于记录数据，表格内的（b）位置应该填________；重复多次实验的目的是________。 实验序号 ① ② ③ 棋子A到平面镜的距离/cm （b） (5)小明看到自己的手表与同桌的相同，于是小明突发奇想将两块手表替代A、B棋子，立于玻璃板两侧，此时A手表指针指在9点整，如图乙所示，那么B手表的指针应调至________点才能与A手表指针的像完全重合。 【答案】(1) 相等 靠近 (2)不透过 (3)能 (4) 棋子A的像到平面镜的距离/cm 寻找普遍规律，避免实验偶然性 (5)3 【详解】（1）[1]棋子A和B相同，实验中B棋子能与A棋子的像完全重合，说明平面镜成像时，像与物的大小相等。 [2]根据平面镜成像特点，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，玻璃板靠近A后，A到玻璃板的距离减小，像到玻璃板的距离也减小，因此B棋子需要靠近A，才能再次和像重合。 （2）判断虚像时，需要不透过玻璃板直接观察白卡片，若白卡片不能承接像，说明成的是虚像。 （3）平面镜成像的原理是光的反射，挡住玻璃板背面的光，不会影响玻璃板前侧的反射光线进入人眼，因此人眼仍然能看见A的像。 （4）[1]本实验需要探究物距和像距的关系，表格已给出物到平面镜的距离，因此（b）处填写棋子A的像到平面镜的距离/cm。 [2]本实验是探究成像规律，多次改变位置重复实验，目的是避免偶然性，得到普遍适用的实验结论。 （5）平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，左右方向相反，9点整的指针对称后对应3点整的位置，因此B手表指针需要调至3点才能和像重合。 41．（25-26八年级上·福建南平·期中）用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。 (1)小瓯想用家里的梳妆镜来实验，同桌小建告诉她要用透明的玻璃板，目的是：______；实验中选用两支完全相同的蜡烛A、B，其目的是为了比较像与物的______关系； (2)小瓯在桌面上铺一张白纸，竖立一块玻璃板，将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面（如图乙），观察到两个像，然后将蜡烛B放置在玻璃板后面，她按照图丙中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应数据： 实验序号 1 2 3 4 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 10.0 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 9.5 根据上述实验数据分析得出：像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符，如图丙主要是______测量不正确；根据上面数据推算玻璃板的厚度为______cm； (3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上______成像。 【答案】(1) 便于确定像的位置 大小 (2) 像距 0.5 (3)不能 【详解】（1）[1]透明玻璃板可以透光，既能反射成像，又能观察到玻璃板后方的蜡烛，因此便于确定像的位置。 [2]选用完全相同的蜡烛，是用等效替代法，方便比较像与物的大小关系。 （2）[1][2]平面镜的反射面是玻璃板的前表面，正确的像距应该是像到玻璃板前表面的距离，本题中错误将像到玻璃板后表面的距离作为像距，因此是像距测量错误；由表格数据可得，每组物距与测量像距的差值都是 差值就是玻璃板的厚度，因此厚度为0.5cm。 （3）平面镜成虚像，虚像无法用光屏承接，因此光屏上不能成像。 42．（25-26八年级上·江苏无锡·期中）如图所示，探究平面镜成像的特点： (1)将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板竖直放置在方格纸上，标出玻璃板的位置。在实验中选择茶色玻璃板代替平面镜进行实验，其目的是______。 (2)在玻璃板前放一个棋子A，再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，眼睛在棋子______（选填“A”或“B”）一侧观察，调整棋子B的位置直至与棋子A所成的像重合，该现象初步获得的结论是________。 (3)在方格纸上标记出棋子A、B的位置，多次改变棋子A的位置，重复上述实验，实验记录结果如图乙所示，为研究像和物到平面镜的距离是否相等，接下来的操作是_______。 (4)实验时，如果玻璃板不垂直桌面，发生了倾斜，则棋子的像与棋子A______（选填“不再”或“仍然”）关于镜面对称。 (5)如图丙（a）所示，小明周末健身路过蠡湖边，通过平静的湖面，看到的对岸景色，其示意图如图（b）所示。小明想要估算大剧院AB的高度，他站在大剧院正对面的蠡湖边C点往后退，当CD=6.8m时，大剧院的最高点A在水中的倒影（未画出）即将消失。测得此时平静的湖面MN到堤岸B、C的高度为1m。回家后查阅官方数据得知：测量位置的蠡湖河面宽BC=208m，小明身高1.7m。根据以上信息可以估算人眼E到反射面湖面的高度为______m，大剧院的高度AB=_______m。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2) A 像与物的大小相等 (3)用刻度尺分别测量棋子A、B到玻璃板的距离，比较像距与物距的大小关系 (4)仍然 (5) 2.7 50 【详解】（1）玻璃板是透明的，既能让棋子成像，又能透过玻璃板看到后方的棋子，便于确定像的位置。 （2）[1][2]眼睛在棋子A一侧观察。在A侧观察才能同时看到A的像和玻璃板后的棋子B，当B与A的像重合时，说明平面镜成像，像和物大小相等。 （3）实验需要通过测量多组数据，验证像到镜面的距离和物到镜面的距离是否相等，所以用刻度尺分别测量棋子A、B到玻璃板的距离，比较像距与物距的大小关系。 （4）平面镜成的像与物关于镜面对称，实验时，如果玻璃板不垂直桌面，发生了倾斜，则棋子的像 与棋子A仍然关于镜面对称。 （5）[1]根据题目信息可以估算人眼E到反射面湖面的高度为 [2]根据平面镜成的像与物关于镜面对称，可知A点的像点为，连接，与水面交于P点，如图： 因为 所以 故 则 又因为 所以 则 因此楼高为 43．（25-26八年级上·江苏南京·期中）小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 (1)将一张方格纸放在水平桌面上，再将______（选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”）______放置在方格纸上代替平面镜，这样做的好处是______； (2)图甲中以棋子A作为物体，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的______（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______（选填A'或A''）重合，说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______，此时棋子B用来替代______（选填“棋子A”、“棋子A的像”）； (4)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向______（选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向______（选填“前”或“后”）表面转动； 上述两个方法小华所看到的像______（选填“在”或“不在”）同一位置； (5)如图丁所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两镜之间，A在L1中的一个像是A1，A在L2中的一个像是A2，已知A1、A2相距s1，当物体A在两镜之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）； (6)如图丙所示，小星采用了较厚的玻璃板进行实验，观察到两个像，并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm，则可知玻璃板的厚度为______cm。 【答案】(1) 茶色玻璃板 竖直 便于确定像的位置 (2)前表面 (3) A' 等效替代法 棋子A (4) 右 后 不在 (5)不变 (6)0.2 【详解】（1）[1][2][3]茶色玻璃板透光性适中，既能成像，又能透过玻璃板看到后面的棋子B，竖直放置可保证像与物在同一水平高度，方便后续重合操作，便于确定像的位置和大小。 （2）平面镜的成像面应以玻璃板的前表面为反射面，因此应将玻璃板的前表面与MN对齐。 （3）[1]较厚的玻璃板会形成两个像，A′是前表面反射形成的像，更清晰，应让棋子 B 与 A′重合。 [2]用与 A 完全相同的棋子 B 替代 A ，通过 B 与 A′重合来比较像与物的大小，这种方法叫等效替代法。 [3]棋子 B 的作用是替代棋子 A ，从而直观比较像与物的大小。 （4）[1]同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，是因为没有反射光进入小华的眼睛，将玻璃板向右移动，使反射光进入小华的眼睛，小华就能在右侧看到像。 [2]将玻璃板向后转动，反射光线将向右移动，反射光线进入小华的眼睛，小华就能看到像了。 [3] 第一种方法像的位置不变，第二种方法改变了玻璃板的位置或角度，像的位置会随之改变，因此两个方法小华看到的像不在同一位置。 （5）两镜间距为s，由平面镜成像特点，物体 A 到 L1 的距离为d ，到 L2的距离为。像A1 到L 1的距离为d ，像A2到L2的距离为 ，A在两镜里成的像A1、A2的距离为s1，故 A1 与A2的距离为 故当物体A在两镜面之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离始等于2s不变。 （6）设玻璃板厚度为t，前表面成像到 MN 的距离为L1 =1cm ，后表面成像到 MN 的距离为L2 =1.4cm 。后表面成像比前表面成像多2t 的距离，故，解得 44．（25-26八年级上·上海青浦·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) (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）[1][2]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。 [3][4]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）[1]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 [2]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）[1][2][3][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。 [5][6]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12 探究光折射（透镜）特点综合实验（共5小题） 【模型】综合实验：分为两类，一类是光的折射探究；另一类凸透镜成像综合；经常结合数据分析、故障分析、焦距判断；凸透镜经常考光屏承接不到像的故障；移动蜡烛后光屏如何移动；根据物距像距反推焦距范围；也会考察折射时角度变化；光路可逆。 【方法】解题步骤： ①审题识别：是光的折射实验，还是凸透镜成像； ②故障分析：凸透镜成像优先确认三者中心是否同一高度； ③数据分析：凸透镜成像，根据物距像距，对照成像规律反推焦距取值范围（不等式分析）； ④折射实验数据分析：入射角增大，折射角随之增大；垂直入射折射角等于 0°；光路可逆； ⑤多次实验目的：多次实验，寻找普遍规律；（注意：不是多次测量求平均值！这里是规律探究实验，不是测量某一个固定值）。 45．（25-26八年级上·江苏苏州·期中）小明在做“探究凸透镜成像的规律”实验中。 (1)将一个凸透镜正对着平行光，在光屏上呈现一个最小最亮的光斑，由图甲可知，该凸透镜的焦距=______cm。若光屏上呈现一个并非最小最亮的光斑，测得此时光斑到凸透镜距离为，当光屏远离凸透镜时，观察到光屏上光斑逐渐变大，则______（//）。 (2)保持乙图中蜡烛、光屏位置不变，透镜移至某刻度线处，在光屏上还能再次成像，此时蜡烛和光屏相对于透镜移动的速度______（蜡烛大/一样大/光屏大）。 (3)在实验中，细心的小明又发现，眼睛从蜡烛A的这一侧看过去，可以看到凸透镜里有两个像如图丙，你认为这两个像是______（实像/虚像），这是由于光的______（反射/折射）形成的。 (4)取两支点燃的蜡烛、凸透镜和光屏分别置于图丁所示的位置时，光屏上、两处会得到清晰缩小的像，用一厚纸板挡住处的烛焰，在光屏上______（/）处仍能得到一个清晰的像。 (5)另有一位同学将远视眼镜放在烛焰和凸透镜之间，移动光屏的位置，直至光屏上出现烛焰清晰的像。取走眼镜，屏上的像变模糊了，此时要使屏上的像变清晰，应向______（选填“凸透镜”、“远离凸透镜”或“竖直向下”）方向移动光屏，因为远视眼镜对光线具有______作用。 【答案】(1) 10.0 < (2)一样大 (3) 虚像 反射 (4)C (5) 远离凸透镜 会聚 【详解】（1）[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，形成最小最亮的光斑，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 [2]将光屏远离透镜时，光屏上的光斑逐渐变大，这表明焦点的位置在光屏与凸透镜之间，则。 （2）保持乙图中蜡烛、光屏位置不变，透镜移至23.0cm刻度线处，此时物距等于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中，光路的可逆性，可知此时在光屏上还能再次成像，此时相对于凸透镜，在相同时间内，光屏和蜡烛移动的距离都是，故蜡烛移动的速度等于像的移动速度。 （3）[1][2]眼睛从蜡烛A的这一侧观察，说明蜡烛发出的光经凸透镜两个面反射的光线进入人眼，这两个像是由于光的反射形成的虚像。 （4）根据过光心的光线不改变方向，可以判断A处烛焰的像在D点，用厚纸板挡住A处的烛焰，D处烛焰的像不见了，C处还能看到B处烛焰的像。 （5）[1][2]远视眼镜为凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，能使光线提前会聚成像。取走眼镜后，对光线会聚能力减弱，像会成在光屏后方，因此要使像变清晰，光屏应向远离凸透镜的方向移动。 46．（25-26八年级上·江苏南京·期中）科研探究小组同学准备探究“凸透镜成像规律”，老师为同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏等器材： (1)小明在挑选透镜时，把两个透镜a、b分别正对太阳光，在光屏上出现了如图甲所示的光斑，你认为他应该选择________（选填“a”、“b”）透镜来进行实验； (2)如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的________； (3)此组同学进行了多次实验，并得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象如图丙、由图象可知凸透镜的焦距是________cm； (4)进行实验探究时，他们将其中两组蜡烛与光屏上像的位置和大小记录在记录纸上，如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，从图丁中可以看出，蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、________（选填“放大”或“缩小”）的实像；光屏在B'成像时，小明将图丁中的凸透镜换成焦距相同、直径较小的凸透镜，光屏上所成的像和与原来相比会变________（填序号）。①小②大③暗④亮⑤不完整 (5)各小组交流后发现，当蜡烛在距透镜15cm~30cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30cm以外处。但是，当它们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像，原因是________。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法： ①做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变________（选填“大”或“小”）了，由此推断更换的凸透镜会聚光的能力较________（选填“强”或“弱”），此透镜焦距________15cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）； ②做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，由此实验联系实际，此实验类似于________（选填“远视眼”或“近视眼”）的矫正； (6)某小组在做成像实验时，记录下每次成清晰像的实像的物距，像距，物像间距，会出如图戊所示的图（为焦距），查阅资料发现，在物理学中，有一个凸透镜成像的“新概念”：放大率： ①当物距，烛焰成清晰的实像时，放大率=________； ②经分析，图中的值为________。 【答案】(1)b (2)主光轴上 (3)15.0 (4) 放大 ③ (5) 像距太大，超出光具座范围 小 强 小于 凸透镜 远视眼 (6) 2 3f 【详解】（1）a光斑的中间比较暗，b中间出现亮斑，所以a对光线具有发散作用，是凹透镜，b对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择b透镜进行实验。 （2）如图乙所示，为了方便于观察所成的像，实验时，应先将烛焰中心、光屏中心调到凸透镜的主光轴上，使成像在光屏的中心位置，方便观察。 （3）根据物距等于2倍焦距时，像距也在2倍焦距，成倒立、等大的实像可知，由凸透镜的像距v和物距u关系的图象，当物距为30.0cm时像距也为30.0cm，可知此时2f=30.0cm，可知凸透镜的焦距是15.0cm。 （4）[1]如图丁（用带箭头的线段表示物，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置）所示，物距小于像距，且物像分居透镜两则，满足物距小于2倍焦距、大于1倍焦距，像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，即蜡烛在A、B位置时光屏上得到的都是倒立、放大的实像。 [2]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。 （5）[1]当物距小于2倍焦距、大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立、放大的实像，即当蜡烛在距透镜15.0～30.0cm之间时，像均成在透镜另一侧距透镜30.0cm以外处，且随着物距减小，像距会增大，当它们把蜡烛放在C位置时，有可能会因为像距太大，光具座长度不够，导致在光具座上无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像。 [2][3][4]为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换聚光能力较强的凸透镜，使光提前会聚，在光具座上移动光屏可以再次观察到清晰的像，这表明成像距离透镜更近，即像距变小、焦距变小，聚光能力较强，此透镜焦距小于原来透镜的焦距即15.0cm。 [5][6]做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光线到达原透镜前提前会聚，在光具座上移动光屏又出现清晰的像，类似于远视眼的成因和矫正，远视眼是由于远处的物体，成像在视网膜之后，需要使用对光有会聚作用的凸透镜矫正。 （6）[1]由题意，当时，，则 故 [2]蜡烛与光屏间的距离即，有图像知，最小值为。 当时，，，由光路可逆知，当时，，则 故。 47．（25-26八年级上·江苏无锡·期中）用如图所示的器材“探究凸透镜成像的规律”。 (1)实验前，将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏安装到光具座上，将凸透镜固定在光具座50cm处，为了使像呈现在光屏中央，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度，比较快捷的方法是：_______，使凸透镜和光屏正对烛焰。 (2)通过正确的操作，将已完成的实验数据记录在下列表格中。 序号 物距/cm 像距/cm 像的性质 像的大小 1 42 13 倒立、缩小、实像 逐渐变大 2 32 14.5 3 22 18.5 4 倒立、等大、实像 5 19 21 倒立、放大、实像 6 17 24.5 7 15 30 ①蜡烛、凸透镜和光屏在如图所示位置摆放时，为寻找像的位置，应将光屏_______（选填“向左”或“向右”）移动。 ②为了寻找等大的像，可将图甲中的蜡烛置于光具座上_____cm刻度处，再移动光屏进行实验。 (3)当物距小于10cm时，无论怎样调节光屏的位置，都不能从光屏上观察到烛焰的像。这时，从______一侧对着透镜观察，可以看到_____、放大的“烛焰”。 (4)实验结束后，小丽和小明相距2m，用此凸透镜观看对方，如图所示，小明刚好通过透镜能看到小丽眼睛正立的像，则下列说法中不正确的是（    ） A．此时小丽的眼睛在凸透镜的一倍焦距以内 B．若图片中小丽将凸透镜水平向右移动一定距离，小明看到正立的像可能变大 C．小丽从凸透镜中看不到小明的像 D．小丽从凸透镜中看到小明倒立、缩小的像 (5)实践应用： ①凸透镜广泛地应用于日常生活中，有一种照相机叫傻瓜照相机，它无需调焦（根据景物的远近调节镜头到底片的距离）就能拍照，根据调查该相机镜头成像时像距和物距的数据如下表： 物距/m 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 像距/mm 35.62 35.50 35.41 35.35 35.31 35.27 35.25 35.22 35.20 根据表中数据可知该相机镜头焦距最接近于_______mm。 ②在跨学科实践活动中，小红制作了一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm，她将寻星装置安装在套筒上，将望远镜固定在三角架上，用于观察月球。通过寻星装置寻找月球，是利用了光的_______原理。将焦距为_____cm的凸透镜作为物镜，另一个凸透镜作为目镜，目镜使用时的成像原理相当于_______（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。 【答案】(1)将点燃的蜡烛、光屏、凸透镜靠拢在一起 (2) 向左 30 (3) 光屏 正立 (4)D (5) 35.20 直线传播 50 放大镜 【详解】（1）为了使像呈现在光屏中央，便于观察，应将烛焰、凸透镜、光屏的中心调整到同一高度，比较直观、快捷的方法是：将点燃的蜡烛、光屏、凸透镜靠拢在一起，使凸透镜和光屏正对烛焰。 （2）[1]由图可知，物距 由表格数据可知，此时物距在实验2、3之间，故此时也成倒立、缩小的实像，由凸透镜成像的规律可知，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距小于物距，故应把光屏向左移动找到像的位置。 [2]由表格中第3和第4组实验数据可知，当物距为22.0cm时成缩小的像，物距为19.0cm时成放大的像，要想得到等大的像，可以将图甲中的蜡烛移至光具座上30cm刻度线处，此时的物距为20.0cm，再移动光屏进行观察。 （3）[1][2]由以上分析可知，当物距小于10cm时，物距小于一倍焦距，此时从光屏一侧对着透镜观察，可以看到正立、放大的“烛焰”。 （4）A．因为此时能看到小丽眼睛正立的像，说明物距小于一倍焦距，故A正确，不符合题意； B．凸透镜成虚像时，物像同侧，凸透镜成虚像时“物远像远像变大”可知，若物距变大，则像距变大，像变大，故小丽将凸透镜水平向右移动一定距离（物距变大），小明看到正立的像可能变大，故B正确，不符合题意； CD．因为小明距离凸透镜的距离大于二倍焦距，此时成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，而小丽眼睛在一倍焦距以内，因此她看不到小明的像，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 （5）[1]根据凸透镜成像规律可知，照相机拍照时，物体在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，物距越大，像距越小，像越靠近一倍焦距，根据表格数据可知，物距越大像距越接近35.20mm，故该相机镜头的焦距最接近于35.20mm。 [2]由图可知，寻星装置是通过直接瞄准观测月球，故利用了光的直线传播的原理。 [3]天文望远镜的物镜需要选择焦距较长的凸透镜，这样才能会聚更远物体的光线，成倒立、缩小的实像，故应将焦距为50cm的凸透镜作为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜。 [4]目镜的焦距较小，月球通过物镜成的像位于目镜的一倍焦距以外，目镜的作用相当于放大镜，将这个像又成正立、放大的虚像。 48．（25-26八年级上·安徽宿州·期中）小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。 (1)实验时，光贴着光屏从空气斜射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上__________（选填“能”或“不能”）看到折射光，这样做想要探究的问题是：_________________________。 (2)小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向___________（选填“左”、“右”或“上”）移动； (3)小明继续用另一只激光笔让光沿着现在的BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明______________。 (4)如图甲是光在几种介质中发生折射时的光路。和光的折射规律相似，超声波从空气中斜射入人体（人体主要为水）时也会发生偏折，则现代医学中使用超声波击碎人体内的结石时（图乙），入射点应在O点的____________________________（选填“左侧”或“右侧”）。 【答案】(1) 不能 探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (2)左 (3)光的折射现象中光路是可逆的 (4)左侧 【详解】（1）当F板向后折转后，承接折射光的F板和入射光所在的E板不在同一平面，因此无法看到折射光；该操作的目的是探究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （2）保持入射光不动、往容器内加水时，水面上升，入射点会向左偏移，且入射角和折射角的大小都不变，因此杯底的亮斑B会随之向左移动。 （3）让光沿着原来的折射路径BO反向入射，折射光会沿原来的入射路径OA射出，说明光的折射现象中光路是可逆的。 （4）从图甲的光路传播规律可知，光从传播速度小的介质斜射入传播速度大的介质中时，折射光线会远离法线；而超声波在人体（水）中的传播速度远大于在空气中的速度，因此超声波从空气斜射入人体时，折射光线会远离法线偏折。为了让超声波最终会聚到O点右侧的结石上，入射点需要选在O点的左侧。 49．（25-26八年级上·河北邯郸·期中）某小组同学用如图甲的装置“探究凸透镜成像特点”，其中凸透镜的焦距为15cm。他们进行实验的同时在坐标纸上记录蜡烛与光屏上像的位置和大小，如图乙。（用带箭头的线段表示物或像，A'、B'分别表示蜡烛在A、B处像的位置） (1)将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上，______（选填“点燃”“不点燃”）蜡烛，并调整它们的高度，使烛焰和光屏中心在______，目的是______；当蜡烛、凸透镜、光屏位于甲图中的位置时，在光屏上能观察到清晰的像，此实验现象可以说明______的成像特点（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）；若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，光屏上可观察到倒立、______的实像，理由是______（写一光学物理规律）； (2)若当他们把蜡烛放在C位置时，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，是因为______。为了让蜡烛在C位置的像成在光具座上的光屏上，他们采用了两种做法。 做法一：保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小，由此推断更换的凸透镜焦距______（选填“变大”“变小”）； 做法二：保持蜡烛和透镜的位置不变，在蜡烛和透镜之间再放置一个凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像。由此实验联系实际，远视眼的晶状体焦距较______（选填“大”“小”），将近处物体的像成在视网膜______（选填“前”或“后”）方，故需配戴______透镜矫正； (3)小明在实验中将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距u随时间t的变化图像如图丙所示，则像距v与t的大致变化关系为图中的___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) 点燃 凸透镜的主光轴上 使像成在光屏中央 投影仪 缩小 光路可逆 (2) 像距太大，超出了光具座的长度范围 变小 大 后 凸 (3)C 【详解】（1）[1][2][3]为使得像成在光屏中央，便于观察成像特点，根据过透镜光心的光线传播方向不变，实验前应将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右摆放在光具座上，并调整它们的高度，使烛焰和光屏中心在凸透镜的主光轴上，所以应点燃蜡烛。 [4]图甲中，物距小于像距，成倒立、放大的实像，应用是投影仪。 [5][6]根据光路可逆，若保持透镜位置不变，仅将蜡烛和光屏位置交换，物距和像距对调，此时光屏上仍可以成清晰的像，此时物距大于像距，成倒立、缩小的实像。 （2）[1]把蜡烛放在C位置时，C点在一倍和二倍焦距点之间，且比较靠近焦点，在光具座上无论怎样移动光屏都不能得到清晰的像，可能是此时像距太大，超出了光具座的长度范围。 [2]保持蜡烛和透镜的位置不变，更换凸透镜，在光具座上移动光屏，光屏上又出现了清晰的像，这表明像距变小，由此推断更换的凸透镜焦距变小，折光能力增强，使得成像提前。 [3][4][5]远视眼是由于晶状体较薄，折光能力较弱，焦距较大，将近处物体的像成在视网膜后方，故需配戴对光具有会聚作用的凸透镜进行矫正。 （3）当物距大于焦距时凸透镜成的是实像。将蜡烛从略大于一倍焦距处逐渐远离凸透镜，物距变大，则像距变小。当物距大于二倍焦距时，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以物距变变大时，像距会逐渐接近于一倍焦距，但不会等于一倍焦距。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 题型13 光现象与透镜成像特点综合作图（共5小题） 【模型】综合光路模型：一道图里面同时包含反射、折射或者先经过平面镜反射，再入射到透镜；或者先经过透镜再反射；需要分步分析光路；每一段光路分别遵守对应的光学规律。 【方法】分步作图法（核心解题手段）： ①按照光行进先后顺序，把光路拆分成多段； ②先处理第一段光路（例如平面镜反射：先做法线，画出反射光线）； ③上一段光路的出射光线，就是下一段光路的入射光线；再处理透镜或者折射； ④严格遵守作图规范：法线、反向延长线一律画虚线；实际光线画实线，每一条光线都必须标注箭头，箭头方向顺着光传播方向； 高频易错坑： 1.忘记画直角符号； 2.辅助线画成实线； 3.箭头方向画反； 4.经过透镜作图时，光线经过焦点判断出错； 5.经过平面镜之后的光线直接画向虚像的时候，镜面之后的连线必须画虚线。 50．（25-26八年级上·天津滨海新区·期中）按要求完成下列作图； (1)如图甲所示，小颖利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 (2)请在图乙中画出物体MN通过小孔在半透明纸上所成像的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）小颖利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，图中入射光与水平方向成，则反射光线和入射光线的夹角 所以反射角等于入射角等于，如图所示： （2）根据光的直线传播，分别画出物体MN两端点通过小孔的光路，如图所示： 51．（25-26八年级上·江苏盐城·期中）小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时，尾灯特别亮，他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示，小鸣将两块平面镜垂直安装，将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去，请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______，此时镜面N上的反射角是______°。 【答案】 60 【详解】[1][2]入射光线AB和平面镜M的夹角是60°，过入射点B作出法线BC，求出入射角ABC=90°-60°=30° 根据反射定律得，反射角DBC=ABC=30°，所以DBO=90°-30°=60° 进而画出反射光线BD。在直角三角形BOD中，BDO=90°-60°=30° 光线BD入射到平面镜N上，过入射点D作出法线DE，入射角BDE=90°-30°=60° 根据反射定律得反射角FDE=BDE=60°。进而画出反射光线DF，如图所示： 52．（25-26八年级上·广东广州·期中）(1)如图，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请通过作图确定灯泡S的位置。 (2)如图1，入射光线AO，经水平放置的平面镜反射后，射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°，通过作图在图中标出入射角及度数；当AO逆时针转动到的位置（与AO的夹角为20°）如图2，若保持反射光线OB方向不变，改变平面镜的方向，则这时的入射角大小为______，在图2中通过作图画出平面镜的位置。 【答案】(1) (2)30° 【详解】（1）影子是由光沿直线传播形成的，灯泡发出的光线经过人头顶后，射到地面形成影子的边缘，因此，从人的头顶向影子的末端连线，这条线的延长线会经过光源，由于是同一盏灯，两个人都在同一点光源下，所以两条“头顶到影子末端”的延长线应相交于一点，即灯泡位置，如下图所示： （2）由题可知，OB与镜面的夹角为60°，法线垂直于镜面，因此反射光线与法线的夹角即反射角为 根据光的反射定律，入射角也为30°，如下图所示： 当AO逆时针转动到的位置（与AO的夹角为20°），保持反射光线OB方向不变，即此时反射光线OB与OA的夹角为 根据光的反射定律，可知法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线，所以此时的反射角与入射角为 原来的反射角为30°，现在为40°，所以此时的法线向左转动了10°，且法线与平面镜垂直，因此新的平面镜位置如下图所示： 53．（25-26八年级上·辽宁鞍山·期中）完成下列作图题： (1)如图所示，A同学通过平面镜可以看到隔墙的B同学（含眼睛），图中A、B同学用黑点代表，请在图中画出A看到B的光路图。（保留作图过程） (2)如图甲所示，是游客在水族馆游览的情境。若用点S表示水中鱼的位置，用点S'表示人在A处看到鱼的像的位置，请在图乙中画出人眼在A处看到水中鱼的光路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据平面镜成像的特点，物与像关于镜面对称，可确定B的像的位置B′，根据平面镜成像的原因，所以反射光线的反向延长线过像点，连接AB′与平面镜交于一点O，连接AO、BO即可，如图所示： （2）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，因此光的传播方向大致为S→A，鱼的像是人眼逆着折射光线看到的，所以直接连接AS′，与水面的交点O即为入射点，连接S和入射点O即为入射光线，如图所示： 54．（25-26八年级上·江苏南京·期中）按要求作图（保留作图痕迹） (1)如图甲所示，请根据反射光线画出入射光线并标出入射角的大小； (2)如图乙所示，一名潜水员潜水时看到水面上有一只小鸟S，S'是其像点，请画出水下E处的潜水员看到小鸟S的光路图； (3)如图丙所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的出射光线。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）法线垂直于平面镜，故先过入射点O作出法线，再根据反射角等于入射角作出入射光线；由图可知，反射光线与平面镜的夹角为，则反射角为 则入射角也为。据此作图。 （2）连接和潜水员的眼睛E，此线与水面的交点O即为光的折射点；折射光线是从O点射向潜水员眼睛E的，入射光线是从实际的小鸟S点射向折射点O的。所以连接S和O，得到入射光线SO。据此作图。 （3）根据透镜的三条特殊光线可知，过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴射出；遇到凹透镜时，平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后其反向延长线会经过凹透镜的虚焦点。据此作图。 55．（25-26八年级上·天津·期中）作图题： (1)请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。 (2)在如图中，AO是入射光线，画出它的反射光线及折射光线的大致位置。 (3)如图所示，已知两块平面镜间的夹角是45°，当入射光线沿水平方向射向其中一块镜面时，请画出这条光线在两镜间的反射光线。 (4)如图所示，AB是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 (5)游泳池边有一彩灯，水中彩灯的“倒影”和彩灯相映成趣。有一天游泳池放水，小李画出了水面下降时的路程随时间变化的图像（如图所示），请在同一坐标图中画出彩灯的像相对于地面移动的路程随时间变化的图像。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 【详解】（1）平面镜成像时，物与像关于平面镜对称，所以分别从点A和点B向平面镜MN作垂线，延长垂线到镜后，使到镜的距离等于A到镜的距离，同理得，用虚线连接，即为其所成的像，如下图所示： （2）光线从空气斜射入水中（O点为界面），发生反射和折射，根据反射定律和折射定律作图即可，如下图所示： （3）根据光的反射定律，反射角等于入射角，由图可知，入射光平行于水平面射入，由数学知识可知，入射光线与平面镜夹角为45°，所以在上面平面镜的入射角为，即反射角也为45°，因此反射光会向下面平面镜垂直射入，然后再次发生反射，由于此时的入射光线与法线重合，所以反射光线会原路返回，如下图所示： （4）由题，将反射光线A和B反向延长（虚线），两条反向延长线交于一点，此点为像点，作关于平面镜MN的对称点，即为实际光源S，如下图所示： （5）由题可知，彩灯在空气中，其在水中的像是平面镜成像，像与物关于水面对称；当水面下降时，像的位置也随之下降，且像到水面的距离始终等于物到水面的距离，由图可知，水面下降的路程随时间线性增加，即匀速下降，则像的“下移”也随时间线性增加，若水面下降了，则像也向下移动，因为彩灯的像相对于地面一开始有一定距离，所以在路程上有起始点，移动的路程图像与水面下降的图像平行，如下图所示： 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $