第二节 平面镜成像
答案：
（1）平整光滑 （2）光的反射 （3）虚像 （4）相同 （5）相同 （6）对称 （7）像 （8）光路
1．平面镜成像的特点
（1）像与物大小相等；
（2）像与物的连线与镜面垂直；
（3）像到镜面的距离和物到镜面的距离相等。总之，像与物关于镜面对称。如图所示。
谈重点 平面镜成像的大小只与物体的大小有关
平面镜成像的大小总是与物体的大小相等，而与镜面的大小或物体到镜面的距离无关。由于人在观察物体时有“近大远小”的感觉，所以当人远离平面镜时会感觉“像在变小”，这仅是一种视觉效果，像和物体永远“等大”。
【例1】某同学从远处走向一面穿衣镜，他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是
（ ）。
A．像大小不变，像和人之间的距离变小
B．像变大，像和人之间的距离变大
C．像变大，像和人之间的距离变小
D．像大小不变，像和人之间的距离不变
解析：平面镜成像中，物和像的大小始终是相同的，只是由于视角不同而感觉像的大小发生了变化，并且像和物到镜面的距离始终相同。
答案：A
2．平面镜成像的原理
如图所示，镜前物体射向平面镜的光线，遇到平面镜就发生反射，反射光线进入人的眼睛，反射光线的反向延长线的交点就形成了物体在平面镜中的像。
所以平面镜成像的原理是光的反射；平面镜成的像是虚像。
释疑点 怎样区分实像和虚像？
（1）通过平面镜成像的原理可看出，反射光线反向延长线的交点为物体在平面镜中成的像，也可以理解为反射光线好像是由像点直接发出的。
（2）如图所示，点光源S在镜后的像S′并不是实际光线会聚而形成的，而是由反射光线的反向延长线相交而形成的，所以S′叫S的虚像。如果把光屏放在S′处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能成在屏上。
（3）实像是物体发出的光或反射的光经过光学仪器后，实际光线会聚而成的像；实像能呈现在光屏上。
【例2】光源S射出一条光线，经平面镜反射后过A点，在图中画出光线光路图并说明作图过程。
解析：根据平面镜成像的原理，S点射向平面镜的所有光线，反射后的反射延长线都交于像点S′，那么反射后过A点的反射光线的反向延长线必过S′点，S′、A两点即可确定反射光线的方向和入射点，从而完成光路。
答案：首先根据平面镜成像的对称性，确定像点S′，连接AS′（镜面后的部分用虚线表示）得到入射点O，连接SO即入射光线，OA则为反射光线，最后用箭头标明光线的行进方向，如图所示。
析规律 平面镜成像作图的两种方法
（1）根据光的反射定律作图，应用该方法时，应强调每个点应画两条入射光线和对应的反射光线，并注意虚线和实线的位置；其次，虚像要画虚线。（2）根据平面镜成像特点作图，这种方法也就是几何对称法作图，应用该法作图时，应注意：①作构成物体形状的关键的几个点的对称点；②像物对应点的连线必须与镜面垂直；③像必须要画成虚线。
3．球面镜
（1）凸面镜和凹面镜
凸面镜是用球面的外面作反射面的球面镜，如图甲。凹面镜是用球面的里面作反射面的球面镜，如图乙。
（2）球面镜的作用
让一束平行光射向凸面镜，经反射后变得发散（如图丙），凸面镜有扩大视野的作用，常用作汽车驾驶室旁后视镜，街头拐弯处的反光镜，餐具中的不锈钢勺子的外面相当于凸面镜。从日常观察中，我们发现凸面镜能够成正立、缩小的虚像。
丙：凸面镜的发散作用
丁：凹面镜的会聚作用
让一束平行光射向凹面镜，经反射后会聚（如图丁），太阳灶、手电筒的灯碗、汽车头灯的灯碗、反射式望远镜都用到了凹面镜。从日常观察中，我们发现凹面镜能成正立、放大的虚像，也能成倒立的实像。哈哈镜镜面就是由凸面镜、凹面镜组成的，人的像既有放大，也有缩小的部分，胖、瘦不匀，引人发笑。
凹面镜有使入射光线会聚的作用，也被称为“会聚镜”，凸面镜有使入射光线发散的作用，也被称为“发散镜”。
【例3】除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。
（1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到________作用。
（2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在________，依据的原理是________。
（3）请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：______________________。
解析：从图上可以看出，凹面镜对平行射来的光线会聚到一点上，说明凹面镜对光线有会聚作用；在光的反射中，光路是可逆的，因此将光源放到焦点F处，可以得到平行射出的光线；生活中应用凹面镜的实例很多，例如手电筒或汽车前灯的反光装置等。
答案：（1）会聚 （2）F点 在光的反射中，光路是可逆的 （3）太阳灶（或汽车前灯或手电筒等）
4．探究平面镜的成像规律
探究器材：两支相同的蜡烛、白纸板、一块玻璃板、刻度尺、铅笔、固定玻璃板所用的支架、火柴
探究装置：如图所示
探究步骤：
（1）把一个画有直线ON的白纸板放在桌面上，再把一个玻璃板竖直地立在白纸板上，并让玻璃板与白纸板上的直线ON垂直。
（2）将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面5 cm处，将另一支蜡烛在玻璃板的后面移动，直到蜡烛与看到的像重合，然后量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录在表格中。
（3）将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面10 cm处，将另一支蜡烛在玻璃板的后面移动，直到蜡烛与看到的像重合，然后量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录在表格中。
（4）将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面15 cm处，将另一支蜡烛在玻璃板的后面移动，直到蜡烛与看到的像重合，然后量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录在表格中。
记录表格：
蜡烛到平面镜距离 5 10 15
像和物的大小关系 完全重合 完全重合 完全重合
像到平面镜的距离 5 10 15
结论：
（1）像和物的大小相等；即像物等大。
（2）像和物到镜面的距离相等；即像物等距。
（3）像和物的连线与镜面垂直。
（4）像与物左右相反。
（5）所成的像是虚像。
【例4－1】小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示，在此实验中：
（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_________________________________。
（2）刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________。
（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的_____________关系。
（4）移走后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上______接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”），所以平面镜所成的像是______像（填“实”或“虚”）。
（5）小红将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小______（填“变大”或“不变”）。
解析：在探究平面镜成像时，为了能准确找到像的位置，选用玻璃板代替镜子；为了比较像与物的大小关系，选取了两段完全相同的蜡烛；为了便于比较像与物到镜面的距离，选用了刻度尺进行测量；由于平面镜成的是虚像，因此，光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。
答案：（1）能准确找到像的位置 （2）到平面镜的距离
（3）大小 （4）不能 虚 （5）不变
【例4－2】如图是探究平面镜成像特点的实验装置。
（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与________的大小。
（2）点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，晓兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因是________。
（3）若用跳棋代替蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像，请帮她想办法看清跳棋的像：__________________。
解析：在做平面镜成像的实验时，应采用替代法，即取两根相同的蜡烛，分别置于玻璃板两侧，这是为了比较像与物的大小。由于晓兰同学是在桌面上移动蜡烛，因此当玻璃板放置的与桌面不垂直时，蜡烛的像发生倾斜，无论如何也找不到像的位置；在棋子旁边放一个点亮的灯泡就可以看清棋子的像。
答案：（1）物 （2）玻璃板与桌面不垂直 （3）跳棋旁放一个点亮的灯泡
点技巧 解答探究平面镜成像实验题的技巧
本题考查了探究平面镜成像实验的操作与现象分析，对于此类实验问题应结合实验的操作要领和实验注意事项进行分析，同时对实验的方法要加强理解，如替代法、转换法、控制变量法的含义等。
5．常见的面镜比较
面镜种类 平面镜 球面镜
凹面镜 凸面镜
成像原理 光的反射
对光线的作用 既不会聚也不发散 具有会聚作用 具有发散作用
像的性质 正立、等大、虚像 能成虚像或实像 正立、缩小、虚像
应用 潜望镜、穿衣镜 太阳灶、汽车头灯灯碗 汽车后视镜、拐弯处的反光镜
【例5】下面关于面镜作用的说法，正确的是（ ）。
A．手电筒中用凹镜作反射面，可以使小灯泡更亮些
B．汽车驾驶室外用凸镜作观后镜，可以将车后的景物放大
C．潜水艇上的潜望镜可以把远处的物体“拉近”
D．用太阳灶烧水时，锅放在焦点处可以使水的温度容易升高
解析：手电筒中用凹镜作反射面的目的是将小灯泡放在凹镜的焦点上，得到平行光线，而不会使小灯泡更亮些，故A选项错误；物体通过凸镜成正立缩小的虚像，用凸镜作观后镜可以扩大视野，但不会将车后的景物放大，故B选项错误；通过潜望镜可以看到远处的物体，但不会将物体“拉近”，故C选项错误；太阳灶实质上是一个凹镜，能把太阳光会聚在焦点上，因此将锅放在焦点上会使水的温度更容易升高。
答案：D
6．根据平面镜成像的特点作光路图
求作平面镜的光路图，把握两个要点：
（1）像和物关于平面镜对称，由像点作出发光点或由发光点作出像点；
（2）反射光线的反向延长线必通过像点，它们与平面镜的交点即入射点。
【例6】斯诺克是台球运动的一种。在某次比赛中，我国台球神童丁俊晖，就遇到母球因为障碍球的直线阻挡而不能直接击中目标球的情况。如图所示，其中A是母球，B是障碍球，C是目标球。他借助球桌边沿的反弹（一次），成功地避开障碍球，击中目标球（提示：球与球桌边沿的反弹跟光的反射规律一样）。请你画出他击出母球的运动轨迹及必要的作图痕迹。
解析：题目给出了信息：球与球桌边沿的反弹跟光的反射规律一样。那么就可以把A点看做是发光点，桌边就相当于平面镜，母球A击中C球就像从A发出的光线经过反射后通过C点。根据平面镜成像特点作出光路图。
答案：如图所示
7．平面镜的应用
（1）利用平面镜成像。例如利用平面镜进行梳妆，利用平面镜试衣、试鞋，利用平面镜检查舞蹈演员的动作是否规范等等。平静的水面，光滑的金属面，都具有平面镜的作用。
（2）利用平面镜改变光的传播路径。潜望镜是利用平面镜改变光的传播方向的一个实例。最简单的潜望镜是在管子的上方和下方拐角处各装一个平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°角。高处物体反射的光线沿水平方向射出，进入观察者的眼中，这样就可以从潜望镜中看见被掩蔽物挡住的物体。再如牙科医生用的小平面镜，光电控制液面仪等等，都是利用平面镜来改变光的传播方向。
【例7】小春同学去眼镜店配眼镜，商家采用了如下方法给她检查视力，请根据图中的数据找出正确选项（ ）。
A．视力表的像距离平面镜2.1 m
B．小春距离她的像5 m
C．视力表的像距离小春4.6 m
D．小春的像距离视力表的像2.1 m
解析：视力表和平面镜分别挂在相对的两面墙壁上，相距2.9 m，所以视力表的像距平面镜也是2.9 m。人距平面镜2.5 m，则小春距离她的像5 m，视力表的像距离小春5.4 m，小春的像距离视力表的像0.4 m。
答案：B第三节 光的折射
答案：
（1）偏折 （2）同一平面内 （3）两侧 （4）增大 （5）减小 （6）小于 （7）大于 （8）光的折射
1．光的折射
（1）定义：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向通常会发生偏折，这种现象叫做光的折射。
①光的折射现象发生在两种介质的界面上或发生在同一种不均匀的物质中；
②由于光折射时是在两种物质中传播，所以传播速度不相同。
释疑点 为什么光的折射定义中是“斜射入”？
当光垂直射向两种物质的界面时，传播方向不改变。
（2）与光的折射有关的几个名词
一束光从空气斜射入水中，如图所示。
入射光线（AO）：从光源发出的光线。
入射点（O）：入射光线在两种物质界面上的投射点。
法线（NN′）：过入射点，与界面垂直的直线。
折射光线（OB）：进入另一种物质后发生偏折的光线。
入射角（∠AON）：入射光线与法线之间的夹角。
折射角（∠BON′）：折射光线与法线之间的夹角。
【例1】一束光从玻璃斜射入空气中，如图所示。下列判断正确的是（ ）。
A．入射角为∠AOP
B．法线为MN
C．折射角为∠BOQ
D．折射光线为BO
解析：
A × 入射角为∠AOM
B √ 法线与界面垂直
C × 折射角为∠BON
D × 折射光线为OB
答案：B
2．光的折射规律
（1）内容：光折射时，折射光线、入射光线与法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线的两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。当光从空气斜射入水或玻璃等透明物质时，折射角小于入射角；当光从水或玻璃等透明物质斜射入空气时，折射角大于入射角。
光的折射规律可简记为“三线共面、两线异侧、法线居中、两角不等”。
光的折射规律内容这么多，怎样才能很快记牢呢？
不难！两线关系可以仿照光的反射定律记忆，两角关系一般只需要记住“空气中的那个角总是大角”就可以了。记住吆，不要犯逻辑错误。
（2）光的折射规律的延伸
①对光的折射规律的叙述具有严格的逻辑性，折射光线是由入射光线决定的，二者存在因果关系，入射光线是“因”，折射光线是“果”。
②折射光线随入射光线的变化而变化，二者变化同步，即同时靠近或远离法线。
③折射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），二者变化的角度不相等。
④当光垂直照射到两种物质的界面上时，光的传播方向不改变。
⑤发生光的折射现象时，光路是可逆的。即在图中，如果光线沿BO入射，则其折射光一定沿OA射出。
（3）光的反射与折射的比较
光的反射 光的折射
相同点 ①当光传播到两种物质的交界面时，一般要同时发生反射和折射。②反射光线和折射光线都与对应的入射光线、法线在同一平面上。③反射光线和折射光线都与对应的入射光线分居法线两侧。④反射角和折射角都随对应的入射角的增大而增大。⑤光在反射和折射时光路都是可逆的。
不同点 ①反射光线与对应的入射光线在同一种物质中，折射光线与对应的入射光线在不同的物质中。②反射角始终等于对应的入射角，而折射角与对应的入射角不相等。
【例2】如图所示，光线斜射到空气和玻璃的界面上发生了反射和折射，可以判定图中________是入射光线，________是反射光线，________是折射光线，界面的________侧是空气，________侧是玻璃。
解析：分析本题要用到光的反射定律和折射规律。因为OA这条光线跟另两条光线在界面两侧，因此，可以判定光线OA是折射光线，作出法线NN′，如图所示。从光线CO与OA在法线的两侧，可进一步判定光线CO是入射光线，OB则是反射光线。比较折射角与入射角的大小，得到∠AON′＞∠CON，这是光线从玻璃射向空气的情况，故得知界面左侧是空气，右侧是玻璃。
答案：CO OB OA 左 右
3．常见的光的折射现象
（1）水中物体的位置看起来比实际的高些；
（2）透过厚玻璃砖看到钢笔的部分发生错位；
（3）插在水中的筷子水中部分看起来向上折；
（4）海市蜃楼；
（5）池水变浅；
（6）旭日东升。
点技巧 判断光的折射现象的方法与技巧
判断生活中的光现象是否属于折射现象，关键是看光线是否是从一种介质斜射入另一种介质中。其中“海市蜃楼”是一种特殊的折射现象，是光在不均匀的大气中发生折射形成的。记住一些典型的折射现象，对我们的判断会有很大帮助。
【例3】下列现象中，不属于光的折射现象的是（ ）。
A．斜插入水中的筷子，从水面上看，水下部分向上弯折了
B．注满水的池底看起来变浅了
C．在太阳光照射下，树木出现了影子
D．透过火焰上方的空气看物体，感觉物体在晃动
解析：A、B选项是因为光从水中射向空气中发生了折射的缘故；C选项属于光的直线传播现象；我们透过火焰上方的空气看物体，感觉物体在晃动，是因为火焰上方的空气受热变得不均匀，从而使通过此处的光线发生偏折，所以D选项属于光的折射。
答案：C
4．探究光的折射规律
实验所用的器材有光源、水槽、一个可折转的光屏（或一块玻璃砖），光在水中折射的光路如图所示。
探究时应注意以下几点：
（1）在水中加入适量的其他液体如牛奶，可以清楚地显示光的传播路径；
（2）激光笔发出的光一定要紧贴光屏照射在两种物质的交界处；
（3）研究折射角与入射角的关系时，要多次改变入射角的大小，多测几组对应数据，不能仅根据一、两组数据得出结论，这样得出的结论才具有普遍性。
5．利用光的折射规律作图
（1）先作法线，用虚线表示；
（2）确定光从哪种物质进入另一种物质中，找准入射角，利用光的折射规律画出折射光线；有时还要利用光路的可逆性来作图；
（3）作图的关键是“光的传播方向”及“折射角和入射角的关系”的判断。
析规律 光的折射作图的关键
在光的折射作图中，法线是研究问题的标准，法线与两种介质交界面相互垂直的关系非常重要。
【例4】小芳在探究光的折射规律时做了如图所示的实验，下表中是她测出的数据，根据实验现象和表中数据，她得出了如下结论：光从空气斜射入其他介质中时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角。
入射角i 51°
折射角γ 31°
（1）你认为小芳的探究结论是否可靠？说出你的理由。
（2）如果小芳想验证折射现象中光路是否可逆，她应该怎样做？
解析：小芳只进行了一次实验，得出的结论不具有普遍性。要验证光路是否可逆，沿原折射光线的相反方向入射，观察折射光线是否沿入射光线的相反方向折射。
答案：（ 1）不可靠。不能只由一组数据就得出结论，不能只由一种介质（玻璃）就推广到其他介质。
（2）另用一束光沿BO入射，若折射后光线沿OA射出，则证明折射光路是可逆的。
【例5】如图所示，一束光射向三棱镜，画出这束光两次折射的大致光路。
解析：入射光线从空气斜射入玻璃时，折射光线靠近法线，即折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时，折射光线远离法线，即折射角大于入射角。
答案：如图所示
6．折射规律的应用
利用光的折射规律解答有关折射成像问题时常用作图的方法，具体方法如下：
（1）人眼看见水中的物体是因为有折射光射入人的眼中，可从物体上取一代表点，画出从该点反射的两条入射光线；
（2）根据光的折射规律画两条射入人眼的折射光线；
（3）将两条折射光线反向延长，它们相交处就是虚像的位置；
（4）折射所成虚像只是人根据光沿直线传播经验的一种判断，实物的真实位置需要根据折射规律判断；人在岸上看水中的物体或在水中看岸上的物体，虚像位置均比实物高。
【例6】渔民叉鱼时，总向看到的鱼的下方叉才能叉到鱼，为什么？
解析：根据光的折射规律作图，如图所示。从鱼身上反射的光由水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，人眼看到这些光等效为是从它的反向延长线的交点发出的，这个交点就是鱼的虚像。这个像比实际鱼的位置要高。
答案：渔民看到的鱼是光的折射形成的虚像，真正的鱼在虚像的下方，所以应向看到的鱼的下方叉，才能叉到鱼。第四节 光的色散
答案：
（1）红 （2）橙 （3）黄 （4）绿 （5）蓝 （6）靛 （7）紫 （8）色光 （9）绿 （10）蓝 （11）三基色光 （12）光的颜色 （13）色光颜色
1．光的色散
在17世纪以前，人们一直认为白色是单纯的颜色，直到伟大的物理学家牛顿做了光的色散实验，才揭开了光的颜色的秘密，如图所示，让一束太阳光（或白光）通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，在光屏上形成一条彩色的光带，从上往下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。
（1）光的色散：把复色光分解为几种单色光的现象，叫做光的色散。
（2）单色光：不能分解为其他颜色的光，如红光、绿光、蓝光等。
（3）复色光：能分解为其他颜色的光，如太阳光、白光等。
谈重点 剖析光的色散
（1）白光是复色光，不是单色光。（2）光的色散的实质是光的折射。当白光通过三棱镜时，不同颜色的单色光的偏折程度不同，所以就在光屏上形成了一条彩色的光带，其中红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。（3）雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时就被分解成绚丽的七彩光，这就是雨后彩虹。
【例1】下列物理事实中属于光的色散现象的是（ ）。
A．五颜六色的霓虹灯
B．画面五彩缤纷的彩色电视机
C．色彩丰富的水彩画
D．雨后天空出现的彩虹
解析：光的色散是指复色光分解为单色光的现象，彩虹是太阳光照射到空中的小水珠（相当于三棱镜）上被分解成各种色光的现象，属于光的色散现象。
答案：D
2．色光混合 光的三基色
实验研究表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的，而其他颜色的光则都可以通过红、绿、蓝光的适当混合而得到。因此，红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的“三基色”。用放大镜看彩色电视机画面上的各色光条，我们将会看到屏幕是由红、绿、蓝的色光组成的，电视屏幕上显现出的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三色光合成的。
（1）光的“三基色”等比例混合后为白色；
（2）光的“三基色”按不同的比例混合可以得到各种色光，不同的色光混合后呈不同色光的基本规律如图所示。
色光混合
【例2】彩色电视机可以反映出画面的真实色彩，是因为其颜色（ ）。
A．是由七种色光混合而成的
B．是由颜料的三原色混合而成的
C．是由色光的三基色混合而成的
D．是显像管上本来就有的
解析：将彩色电视机打开，拿着放大镜对着屏幕近距离观察，适当调节放大镜与荧屏的间距，透过放大镜去观察荧屏图像，可以看到红、绿、蓝三色条纹组成的不规则且艳丽的图案，这三种光能混合出各种颜色的光，彩色电视机画面的色彩就是根据这个原理合成的。
答案：C
3．物体的颜色
（1）透明物体的颜色由它透过的色光决定。它只透过与本身相同颜色的色光，吸收其他颜色的色光，无色透明物体可以透过任何色光。
（2）不透明物体的颜色由它反射的色光决定，它只反射与本身相同颜色的色光，其他颜色的色光被它吸收。
白色物体能反射各种色光，黑色物体能吸收各种色光。
释疑点 白色和无色一样吗？
白色和无色的意义不同，白色物体是不透明体，无色物体是透明体；白色物体能反射各种色光，无色物体能透过各种色光。
【例3】（辽宁·大连）阳光下看到一朵花是红色的，是因为这朵花反射______光；透过蓝色的玻璃看这朵花，则这朵花呈现______色。
解析：一朵花呈红色，是因为太阳光照射到该花上，只有红光被反射，其他颜色的光都被吸收了；蓝色的玻璃只能透过蓝光，红光不能通过，没有光线进入我们的眼睛，所以我们看到红花是黑色的。
答案：红 黑
4．物体颜色的判断
（1）确定物体是透明物体还是不透明物体；
（2）明确物体被什么色光照射；
（3）明确物体透过什么色光或反射什么色光；
（4）确定射入人眼睛的光是什么色光，即物体是什么颜色。
【例4】在一张白纸上，用红颜色笔写上字。在自然光照的条件下，某同学带上了和字迹颜色相同的玻璃眼镜。你估计他会看到什么现象？
解析：因为自然光由七色光复合而成，白纸能反射各种色光，红色的字只能反射红色的光，而红色的玻璃只能通过红色的光，其他的色光都被吸收。所以，该同学看到的纸和字颜色完全相同，所看到的是一张红色的纸。
答案：该同学看到的是一张红色的纸。
5．色光混合的方法
（1）直接混色：即将单色光同时射向同一空间的位置上直接相加复合而成。
（2）时间混色：即用人眼的视觉暂留效应将色光加以复合。
（3）空间混色：利用人眼的分辨能力有一定限度，从而使人眼产生空间混色效应，彩色电视机就是用这种方式混色的。
【例5】把一个转盘分成8份，用彩色笔交替涂上红色和绿色，如图所示。如果快速转动转盘，将看到盘面的颜色可能是（ ）。
A．黄色 B．红色
C．绿色 D．蓝色
解析：红、绿、蓝是色光的三基色，三基色等比例混合为白色光。红色光和绿色光等比例混合为黄色光。
答案：A第六节 神奇的眼睛
答案：
（1）凸透镜 （2）晶状体 （3）光屏 （4）倒立 （5）缩小 （6）近视眼 （7）凹透镜 （8）远视眼 （9）凸透镜 （10）凸透镜 （11）倒立 （12）缩小 （13）目镜 （14）物镜 （15）望远镜
1．眼睛的视物原理
（1）人眼的构造
角膜、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等，如图所示。
（2）人眼的成像原理
人眼看物体和凸透镜成像的原理是一样的，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏，物体在视网膜上成的是缩小、倒立的实像。来自物体的光线通过瞳孔，经过晶状体成像在视网膜上，再经过神经系统传到大脑，经过大脑处理，我们就看到了物体，如图所示。
（3）人眼的调节
正常人的眼睛自我调节的本领非常强，可以使远近物体的像都能成在视网膜上，所以人能看清远近不同的物体。
①眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状。当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光线刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体，如图（a）所示。
②当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光线会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体，如图（b）所示。
③物体到眼睛的距离为25 cm时，正常眼睛观察近处物体最清晰而又不易疲劳。所以，眼睛的明视距离为25 cm。
释疑点 为什么人眼能看见远处的物体？
晶状体相当于凸透镜，在睫状体的牵引下，晶状体的厚薄会发生变化，所以人的眼睛相当于一个焦距可变的凸透镜。当看远处的物体时，晶状体这一凸透镜的焦距大，对光的偏折能力弱；当看近处的物体时，晶状体的焦距小，对光的偏折能力强。
【例1】正常人的眼睛能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远处或近处的物体，这是由于（ ）。
A．不断改变物距，使像成在视网膜上
B．不断改变晶状体的凸起程度，使像成在视网膜上
C．不断改变像距，使像成在视网膜上
D．不断改变物体的大小，使像成在视网膜上
解析：人的眼睛通过改变晶状体的凸起程度，即改变焦距来使像成在视网膜上。
答案：B
2．近视眼及其矫正
（1）近视眼的成因
远视眼的晶状体比正常眼睛的晶状体凸出，使晶状体对光线的会聚能力增强，焦距变小，远处的物体通过眼睛成像在视网膜的前面，到达视眼膜时是一个模糊的光斑，所以看不清远处的物体，如图所示。
（2）近视眼的矫正
近视眼只能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼要看清远处的物体，就必须使远处物体发出或反射的光到达晶状体时更发散，才能使像成在视网膜上，这就需要用凹透镜做的眼镜来矫正视力，如图所示。
（3）近视眼的预防
青少年中的近视眼，多是由于不注意用眼卫生造成的。预防近视眼要注意读书写字的姿势，以及所用光线的强弱，防止眼睛过度疲劳等。
【例2】近视眼配戴眼镜的目的是（ ）。
A．使进入眼的光线亮度增强
B．为了美观
C．使光线进入眼之前会聚一些
D．使光线进入眼之前发散一些
解析：近视眼是由于晶状体聚光能力过强，使远处物体成像在视网膜前，因而要配戴一个焦距合适的凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用，这样光线经过近视眼镜和晶状体的共同作用，能使远处的物体成像在视网膜上。
答案：D
3．远视眼及其矫正
（1）远视眼的成因
远视眼是由于眼睛对晶状体的调节能力减弱，使晶状体比正常眼睛的晶状体扁平，晶状体对光线的会聚能力下降，焦距变大，近处的物体通过眼睛成像在视网膜的后面，如图所示。
（2）远视眼的矫正
远视眼只能看清远处的物体，不能看清近处的物体，俗称老花眼。远视眼要看清近处的物体，必须增强对光线的会聚，使像成在视网膜上，即用凸透镜做的眼镜来矫正视力，如图所示。
点技巧 运用补偿法来理解视力的矫正
凸透镜越凸，其焦距越小，会聚本领越大，近视眼与远视眼的矫正采用的是补偿法，即会聚本领变大的，用发散透镜（凹透镜），会聚本领减小的，用会聚透镜（凸透镜）。
【例3】如图所示，所列情形中与远视眼矫正相符的是（ ）。
解析：A选项中，光在视网膜前会聚，所以是近视眼，应该配戴合适的凹透镜，让光线先发散再经过晶状体，使像刚好成在视网膜上，所以B选项是矫正近视眼的光路。C选项中，光线在视网膜后会聚，所以是远视眼，应该配戴合适的凸透镜，让光线先会聚再经过晶状体，使像刚好成在视网膜上，所以D选项是矫正远视眼的光路。
答案：D
4．近视眼和远视眼的比较
项目 近视 远视
外形
焦距 比正常眼的短，晶状体比较凸出 比正常眼的长，晶状体比较扁平
晶状体折射光线的本领 比正常眼要大些，远处物体的像成在视网膜前 比正常眼的小些，近处物体的像成在视网膜后面
矫正方法 戴凹透镜制成的眼镜 戴凸透镜制成的眼镜
【例4】（山东·烟台）善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼镜，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。张老师的眼睛属于________（选填“近视眼”或“远视眼”）。如图所示的是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分上下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。张老师戴上这种眼镜就可以通过________（选填“A区”或“B区”）看远处同学，再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。
解析：由题中描述可知，张老师能看清远处的物体而看不清近处的物体，这说明张老师的眼睛属于远视眼；由题图可知，A区是平面镜，所以张老师可以通过A区看远处的同学。
答案：远视眼 A区
5．放大镜
（1）放大镜就是凸透镜。
（2）用途：观察较小的、眼睛不易直接辨清的物体，如图所示。
（3）原理：当物体到凸透镜的距离小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，像与物体位于凸透镜的同侧，如图所示。
谈重点 放大镜的原理及调节
放大镜利用的是物体在焦点之内成正立、放大的虚像，当物距小于焦距时，物距越大，所成的虚像越大。所以，要通过放大镜观察到更大的像，应使放大镜远离物体，但要保证物体在放大镜的焦点之内。
【例5】关于放大镜，下列说法不正确的是（ ）。
A．放大镜就是凸透镜
B．用放大镜可得到物体倒立的像
C．物体放在任何位置都可以得到放大的像
D．只有把物体放在凸透镜焦点以内，才能得到正立、放大的像
解析：放大镜是凸透镜，物体通过放大镜能成一个正立、放大的像，但物体必须在放大镜的焦点以内，并不是用放大镜在任何位置都可以得到放大的像。
答案： C
6．显微镜
（1）用途：观察一些微小的、人眼无法直接看见的物体。
（2）显微镜的构造：显微镜主要由目镜、物镜、载物台、反光镜组成。显微镜由两组透镜组成，每组透镜都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。物镜的焦距很短，目镜的焦距比物镜稍长。
（3）原理：物体在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间，可以得到放大、倒立的实像。物镜成的像在目镜的一倍焦距内，目镜相当于放大镜，把放大、倒立的实像再次放大，最终观察到倒立、放大的虚像。
析规律 显微镜的放大倍数及成像特点
①显微镜把物体两次放大，其放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积；②用显微镜观察到的物体的虚像不仅与物体上下颠倒，而且左右互换。
（4）分类：光学显微镜、电子显微镜、隧道显微镜等。
【例6】下列关于显微镜中的目镜和物镜的说法中，正确的是（ ）。
A．物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的实像
B．物镜成缩小、倒立的实像，目镜成倒立、放大的虚像
C．我们通过目镜观察到的是物体倒立、放大的虚像
D．目镜和物镜位置可以互换
解析：
错解：A、B、D 正解：C
错解分析：物体经物镜成倒立、放大的实像，目镜成正立、放大的虚像，故A、B选项均错误；目镜和物镜焦距不同，故两者不可调换位置，故D选项错误。 像的倒、正是相对于物体而言的，物体经物镜成倒立的像，目镜观察到的像相对于物镜成的像是正立的，但相对于物体是倒立的，因此C选项正确。
答案：C
7．望远镜
（1）用途：用来观察远处的物体。
（2）构造：常见的望远镜由物镜和目镜组成，物镜为凸透镜，目镜为凸透镜。
（3）原理：物体在二倍焦距以外，在物镜的一倍焦距和二倍焦距之间成倒立、缩小的实像。物镜成的像在目镜的一倍焦距内，目镜相当于放大镜，把缩小、倒立的实像放大，最终观察到倒立、缩小的虚像。
析规律 望远镜的成像规律
①望远镜两次成像，先缩小后放大，最终观察到的是倒立、缩小的虚像；②望远镜所成的像虽然比物体小，但能使远处的物体成像在眼前，好像物体被“拉近了”。
【例7】对于由两组凸透镜组成的望远镜来说，物镜和目镜所成的像分别是（ ）。
A．放大的实像，放大的虚像
B．缩小的实像，放大的虚像
C．缩小的虚像，放大的虚像
D．放大的虚像，放大的实像
解析：物体到物镜的距离大于物镜的二倍焦距，经物镜成倒立、缩小的实像，这个实像落在目镜的焦点以内，被目镜放大，成为虚像。
答案：B
显微镜和望远镜都经过两次成像，如何判断像的正与倒呢？
显微镜和望远镜的物镜都成倒立的实像，目镜将该实像放大，目镜成的像相对于实像是正立的，相当于物体是倒立的，明白了吗？
8．照相机（光学）
（1）构造：由镜头、胶片、调焦环、光圈环、快门等几部分组成，如图所示。
（2）原理：根据凸透镜能成倒立、缩小的实像的原理制成，如图所示。
（3）照相机的镜头是凸透镜，底片相当于光屏。
【例8】为了广大市民的安全，各地公安部门花巨资在各交通要道口安装如图所示的监控系统，不仅能有效地防止犯罪事件的发生，也能有效地指挥交通，监控系统的镜头是一个________透镜，若这个监控的镜头焦距是40 cm，当被拍的人到镜头的距离大于80 cm时，其成像的CCD上会得到一个________（选填“倒立”或“正立”）、________（选填“放大”“缩小”或“等大”）的________像（选填“实”或“虚”）。
解析：监控系统对于同学们来说已不是一个神秘的东西，其作用有点类似照相机，镜头是一个凸透镜，外面的物体在CCD上成一个倒立、缩小的实像，再被传送到监控中心的电脑上，实施实时监控。
答案：凸 倒立 缩小 实
9．近视眼和远视眼的判断方法
（1）一双眼睛是不是近视眼，关键看远处的物体成像是否在视网膜的前面，只有成像在视网膜前面的才是近视眼。
如图所示：
近视眼的特点：成像在视网膜前。
（2）一双眼睛是不是远视眼，关键看近处的物体成像是否在视网膜的后面，只有成像在视网膜后面的才是远视眼。
如图所示：
远视眼的特点：成像在视网膜后。
【例9】如图所示的四幅图，有的能够说明近视眼或远视眼的成像原理，有的给出了近视眼或远视眼的矫正方法。下列判断正确的是（ ）。
A．图①能够说明远视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法
B．图②能够说明远视眼的成像原理，图④给出了远视眼的矫正方法
C．图①能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
D．图②能够说明近视眼的成像原理，图③给出了近视眼的矫正方法
解析：图①能够说明远视眼的成像原理，图②能够说明近视眼的成像原理，图③给出了远视眼的矫正方法，图④给出了近视眼的矫正方法。
答案：A
10．眼镜的度数
（1）不同的眼睛，其晶状体的折光本领各不相同，虽然近视眼都戴凹透镜，远视眼都戴凸透镜，但其规格却不同。
（2）眼镜的规格通常不用焦距，而是用“度”表示，其数值等于焦距（以米作单位）倒数的100倍。
（3）镜片的度数以及与焦距的关系：
Φ＝×100，如某人所戴眼镜度数为100度，则其焦距为f＝＝1 m。
（4）凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。
【例10】小明过去使用的是－100度的眼镜，现在时常感到使用眼镜仍看不清老师在黑板上板书的内容，爸爸带小明到眼镜行验光后，工作人员说需改戴－300度的眼镜，请你帮助小明一同分析下面三个问题：
（1）小明配戴的是什么类型的眼镜？
（2）新配戴的眼镜的焦距是多少？
（3）小明的视力是变好了，还是变差了？为了保护好视力，请你提出两条好的建议。
解析：凹透镜的度数为负数，凸透镜的度数为正数，所以小明配戴的是凹透镜。f＝＝＝0.33 m。小明配的眼镜片的度数越来越高，说明小明的视力状况变差了，应该注意用眼卫生。
答案：（1）小明戴的是凹透镜。（2）新配的眼镜的焦距是0.33 m。（3）小明配的眼镜片的度数越来越高，说明小明的视力状况变差了，应该注意用眼卫生。比如不要在光线差或光线较强的环境中看书写字；要保持眼睛与书本之间的距离合适；坚持做眼保健操；避免长时间过度用眼，用眼一段时间后，应该眺望远处等。
11．放大镜、照相机的调节
（1）放大镜
①成像特点：物体在焦点内，离透镜越近，像越小；离透镜越远，像越大。
②调节方法：要使像变大，应增大物距；要使像变小，应减小物距。
（2）照相机
①成像特点：物体在焦点外，离透镜越近，像越大，像距越大；离透镜越远，像越小，像距越小。
②调节方法：要使像变大，应减小物距，同时增大像距；要使像变小，应增大物距，同时减小像距。
【例11】在我们日常生活和工作中都有着很广泛的应用，下列说法中不正确的是（ ）。
A．放大镜实质上就是一个凸透镜
B．正常使用放大镜时，被观察的物体应放在透镜焦点以内
C．正常使用放大镜时，被观察的物体通过放大镜所成的像是正立的
D．正常使用放大镜时，要想看到更大的像，放大镜须靠近物体移动
解析：放大镜是一个成正立、放大的虚像的凸透镜，在成像时，物体必须放在凸透镜的1倍焦距之内；凸透镜成虚像时，物体越靠近透镜，像也越靠近透镜，像越小，所以正常使用放大镜时，要想看到更大的像，放大镜必须远离物体。
答案：D
12．照相机的使用方法
（1）调整距离：调整距离常称“对焦”，其实质就是调整照相机镜头（凸透镜）相对底片（光屏）的距离，使所成的实像准确地落在胶卷上。
摄近景时，物距减小，像距增大，像也增大，即镜头向外伸出一些，离胶片远一些（暗箱应拉长些），像大一点；摄远景时，物距增大，像距变小，像也变小，即镜头往后缩，离胶片近一些，像小一点。
（2）控制曝光量：通过照相机的快门和光圈来调节。
快门控制照相机镜头曝光的时间；调整光圈环，可以控制进入镜头的光的能量。
【例12】小丽用照相机对世博会期间展出的世博熊猫进行拍照，拍出的底片如图甲所示，若相机的焦距不变，要使底片的像如图乙所示，则（ ）。
A．小丽离被拍熊猫的距离远些，镜头要往前伸
B．小丽离被拍熊猫的距离近些，镜头要往后缩
C．小丽离被拍熊猫的距离远些，镜头要往后缩
D．小丽离被拍熊猫的距离近些，镜头要往前伸
解析：由图可知，甲图中的像大于乙图中的像，所以，拍摄乙图时，应该增大物距，减小像距。
答案：C
13．显微镜和望远镜的比较
显微镜 望远镜
物镜 焦距 短 长
成像特点 倒立、放大、实像 倒立、缩小、实像
目镜 焦距 长 短
成像特点 倒立、放大、虚像 倒立、放大、虚像
【例13】关于显微镜和望远镜，下列说法中不正确的是（ ）。
A．显微镜和望远镜都由物镜和目镜组成
B．显微镜和望远镜的目镜都成放大的实像
C．显微镜的物镜成像相当于投影仪的镜头成像，目镜则相当于一个放大镜
D．望远镜的物镜成像相当于照相机的镜头成像，目镜则相当于一个放大镜
解析：对于显微镜和望远镜而言，靠近物体的一组透镜都叫做物镜，靠近眼睛的一组透镜都叫做目镜。且目镜的作用都是放大镜原理，都成放大的虚像。
答案：B第一节 光的反射
答案：
（1）直线 （2）3×108 m/s （3） （4） （5）反射回去 （6）同一 （7）两侧 （8）等于 （9）漫反射 （10）镜面反射
1．光源
（1）定义：正在发光的物体称为光源。
（2）分类：①按其来源可分为自然光源和人造光源。太阳是最重要的自然光源，还有其他的自然光源如闪电、萤火虫发出的光、含磷矿物发出的光；人造光源如篝火、火把、点燃的油灯和蜡烛、发光的电灯等。
②按其是否具有发热特性可分为热光源和冷光源。
谈重点 理解光源应注意的两个问题
①判断一个物体是否是光源，关键是看它自身能否正在发光，而不是看它是否有光，月球自身不能发光，但能反射太阳光，所以它不是光源。②人眼是不发光的，人眼能够看到物体都是由于光源发出的光或非光源物体反射的光进入了人眼。
【例1】下列看似有光射出来的物体中，全部是光源的是（ ）。
A．耀眼的玻璃墙、正在燃烧的火柴、萤火虫
B．篝火、正在发光的灯泡、夜空中的月亮
C．萤火虫、煤油灯的火焰、光彩夺目的钻石
D．发光的灯泡、燃烧的篝火、太阳
解析：光源是指本身正在发光的物体，耀眼的玻璃墙、夜空中的月亮、光彩夺目的钻石自身都不能发光。
答案：D
2．光的传播路径
（1）光的传播路径：日常生活中，我们有这样一些生活经验：夜幕中从汽车头灯射出的光束是直的；穿过森林树叶密缝间的光束是直的；手电筒射出的光束也是直的。大量的实践和事实告诉我们，光在均匀的空气中是沿直线传播的。同理，光在同种均匀的液体和固体中也是沿直线传播的。由此我们可以得出：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
怎样显示光的传播路径呢？
可以将光射到烟雾或带颜色的水中，显示光的传播路径，这种方法叫做转换法。
谈重点 光沿直线传播的条件
光沿直线传播的条件是光在同种均匀介质中，也就是说如果介质不是同一种或介质不均匀，光将会发生弯曲。例如早晨太阳还在地平线以下时，我们就看见了它，就是因为不均匀的大气层使光线变弯了。
（2）光线：用一条带有箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线叫做光线，多条光线在一起称为光束，如图所示。
点技巧 模型法在研究光学中的应用
我们在学习物理的过程中，常会遇到一些比较抽象的问题。人们为了便于研究它，会根据它的一些特征，把它形象地画出来，用一些具体的图形或模型来代替它，这样人们在研究它时就具体化了。在物理学中，把这种研究问题的方法叫模型法。光线是人们用来表示光的传播路径和方向的直线，直线表示光传播路径，箭头表示光的传播方向，它是人们研究光现象的一种方法。光线是实际光的理想化模型，所以光线并不存在。
【例2】关于光的传播，下列说法中正确的是（ ）。
A．光在玻璃中不是沿直线传播的
B．光只在空气中才沿直线传播
C．光在任何情况下都沿直线传播
D．光在同种均匀介质中沿直线传播
解析：光沿直线传播的条件为：①在同一介质中；②该介质均匀。这两个条件必须同时满足，缺一不可。
答案：D
3．光的直线传播现象
（1）影子的形成
光在传播过程中遇到不透光的物体时，在物体后面光不能直接照射到的区域所形成的跟物体相似的黑暗部分称为影子。
影子是由于光沿直线传播形成的，影子的范围也是由光的直线传播确定的，即由光源发出并与物体表面相切的光线围成的范围，如图所示。因此，影子的形状与物体轮廓相似。
（2）日食、月食的形成
当月球转到地球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的太阳光，由于光的直线传播，在地球阴影区的人看不到太阳，这样就形成了日食，如图甲所示。当地球转到月球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的太阳光，由于光的直线传播，在阴影部分的月球不能反射太阳光，这就形成了月食，如图乙所示。
（3）小孔成像
如图所示，从烛焰A点发出的光照射到纸片上，通过小孔的一束光在沿直线传播时，射到光屏的下部形成一个小光斑A′，同样，烛焰下部的B点发出的光穿过小孔后，投射到光屏的上部也形成了一个光斑B′，烛焰上每个点也都有对应的光斑，这样形成了一个相对于烛焰倒立的像，这就是小孔成像。
释疑点 物体通过小孔所成的像与孔的形状有关吗？
在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的像，像和形状只与物体的形状有关，与小孔的形状无关。另外，物体通过小孔是成放大还是缩小的像，取决于物体到小孔的距离与光屏到小孔的距离大小的比较。
【例3】小明同学列举了四个例子，试图说明光是沿直线传播的，其中一个是不能说明光是沿直线传播的，这个例子是（ ）。
A．影子的形成
B．太阳落到地平线下还能看见
C．小孔成像
D．看不见不透明物体后面的东西
解析：影子的形成、小孔成像、看不见不透明物体后面的东西，这些都是光沿直线传播的结果。但是光沿直线传播是有条件的，必须在“同种均匀”介质中，因为大气层中的气体分布不均匀，光在其中传播时会发生弯曲，所以太阳落到地平线下还能被看见。
答案：B
4．光的传播速度
（1）光的传播不需要介质。光在真空中的传播速度最大，用符号“c”表示，c＝3×108 m/s，是我们目前知道的宇宙中最快的速度。
（2）光在其他介质中的传播速度都比在真空中小。光在空气中的传播速度略小于光在真空中的传播速度，也可以认为是3×108m/s，光在水中的传播速度约为c，在玻璃中的传播速度约为c。
（3）由于光的传播速度比声音的传播速度大得多，所以尽管雷声和闪电同时产生，但我们总是先看到闪电，后听到雷声。
（4）光在不同介质中的传播速度不同，因此不能说光的速度都是3×108 m/s。
辨误区 光年不是时间的单位
光年不是时间单位，而是长度单位。光年一般被用于衡量天体间的距离，其意义是指光在真空中行走一年的距离，是由时间和光速计算出来的。1光年大约等于9.460 7×1015米，大约94.6千亿公里。
【例4】光在下列物质中传播时，速度由小到大排列的顺序正确的是（ ）。
A．水、玻璃、空气 B．玻璃、真空、空气
C．玻璃、水、空气 D．空气、玻璃、水
解析：光的传播速度一般是真空中最大，其次是空气中，再次是液体中，固体中最慢。
答案：C
5．光的反射现象
当光射到物体的表面时，被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射。
（1）所有的物体表面都能反射光。我们能够看见不发光的物体，正是由于被物体反射的光射入了人眼，否则我们的世界就不会这么生动有趣。
（2）不同物体的表面反射光的能力不同，表面光滑的物体反射光的能力较强；表面粗糙的物体反射光的能力较弱。
（3）射到物体表面的光，并不是全部被反射回去，一部分被反射，还有一部分被吸收或透射。
【例5】人的眼睛能看到物体是因为（ ）。
A．物体一定是光源
B．人眼发出的光射到物体上
C．物体反射或发出的光进入人眼
D．物体是白色的
解析：
A × 人眼看到的多数物体不是光源
B × 人眼不是光源，不能发光
C √ 光射入人眼，人眼才能看到物体
D × 人眼能够看到五颜六色的物体
答案：C
6．与反射有关的几个名词
入射光线（AO）：投射到反射面的光线。
入射点（O）：入射光线在反射面上的投射点。
法线（ON）：过入射点，与反射面垂直的直线。
反射光线（OB）：经反射面反射出去的光线。
入射角（i）：入射光线与法线之间的夹角。
反射角（γ）：反射光线与法线之间的夹角。
谈重点 理解与反射有关的几个名词时应注意的问题
（1）反射角和入射角都是光线和法线的夹角，而不是和镜面的夹角。（2）反射光与入射光是真实存在的，是可以看见的。但法线则是人们为研究反射现象时引入的一条位置参考线，它与反射面垂直。引入法线后，对反射光和入射光的位置就有了描述的参照。法线的引入也是科学研究和处理实际问题中经常使用的一种方法。因为法线是一条参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示。（3）入射光线和反射光线都是有方向的，图中的入射光线和反射光线分别为AO和OB，不能说成OA和BO。
【例6】光在物体表面反射的情况如图所示，图中法线是________；入射光线是________；反射光线是________，入射角是________，反射角是________。
解析：过入射点且垂直于反射面的直线是法线，以法线为标准，反射光线、入射光线跟法线的夹角分别是反射角和入射角。
答案：ON AO OB ∠2（∠AON） ∠3（∠NOB）
7．光的直线传播作图
（1）一个光源发出的光线有无数条，一束平行光也包含无数条光线，但在表示这些光时，我们只需画出其中有代表性的几条光线就可以。
（2）因为光在同一种均匀物质中是沿直线传播的，所以我们可以用带箭头的直线来表示光线，其中直线表示光通过的路径，箭头表示光的传播方向。在画光线时，一定不要忘记画箭头，箭头常常画在直线中间的适当位置。
（3）点光源可以向各个方向发射光，从点光源向物体的边缘做两条特殊的光线，两条光线在光屏上的两点之间的区域即为影子。
【例7】如图所示，AB为一不透明的挡光板，CD为一日光灯管，MN为光屏，请用作图法找出光屏上没有照亮的区域。
解析：从C点分别向AB的边缘画两条光线CG、CF，从D点分别向AB的边缘画两条光线DE、DH，它们在挡光板上的重合区域GH即为没有照亮的区域。
答案：如图所示的GH部分
8．光的反射定律
（1）内容：光反射时，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两侧；反射角等于入射角。光的反射定律可以简单地记为“三线共面、两线分居、两角相等”。
（2）理解反射定律应注意的五个问题
①光的反射定律叙述具有严格的逻辑性，反射光线是由入射光线决定的，二者存在因果关系，入射光线是“因”，反射光线是“果”。
②反射光线随入射光线的变化而变化，二者变化同步，即同时靠近或远离法线。
③反射角随入射角的增大（减小）而增大（减小），二者变化的角度相等。
④当光垂直照射到反射面上时，入射角等于0°，反射角也等于0°，光的传播方向改变180°。
⑤发生光的反射现象时，光路是可逆的。
描述光的反射定律时，三线、两角关系的顺序能否颠倒呢？
不能！反射定律的描述是按照反射光线的位置范围逐渐缩小直至最后确定进行的，具有严密的逻辑性和层次性，如果颠倒其先后顺序，定律得层次性就破坏了。
【例8－1】入射光线与平面镜的夹角为60°，则反射角为________；若入射角增大10°，反射角将增大________；反射光线与入射光线的夹角增大________。
解析：入射光线与法线的夹角是入射角，由题意可知入射角为30°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也为30°；反射角随入射角的增大而增大，当入射角增大10°时，反射角也将增大10°。反射光线与入射光线的夹角等于反射角（或入射角）的2倍，所以当入射角增大10°时，反射光线与入射光线的夹角将增大20°。
答案：30° 10° 20°
【例8－2】（山东·菏泽）如图所示，考古人员需要对一口古井进行清理，为了解决照明问题，请你帮他们把太阳光反射到井里，并能垂直照亮井底。
解析：本题已知入射光线和反射光线，根据光的反射定律，反射光线和入射光线的夹角的角平分线即为法线所在的位置，由此可确定法线（注意用虚线），作垂直于法线的垂线即为平面镜的位置。
答案：如图所示
9．镜面反射和漫反射
物体对光的反射分镜面反射和漫反射两类。漫反射使我们从不同方向都能看到物体，镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。镜面反射与漫反射的比较如下：
现象 共同点 不同点 结果
镜面反射 都遵守光的反射定律 反射面光滑 平行光反射后仍然平行
漫反射 反射面凹凸不平 平行光反射后沿不同方向
光路图如图所示：
【例9】晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上），让手电筒的光对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ ）。
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射
B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射
D．白纸比较暗，它发生了漫反射
错解：A、C、D 正解：B
错解分析：错误认为发生镜面反射的物体比发生漫反射的物体亮。其实人看到物体的亮暗程度决定于人眼接收到的光的强度，镜面反射的光虽然很强，但不一定能进入人眼，所以发生镜面反射的物体不一定亮。 正解分析：平面镜的镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向很少，因此从侧面看去，基本上没有光线射入眼中，镜面看起来很暗。
答案：B
10．探究光的反射定律
探究时应注意以下几点：
（1）要保持可折转的光屏与镜面垂直；
（2）激光笔发出的光一定要照射在镜面与可折转光屏中缝的交点上；
（3）研究反射角与入射角的关系时，要多次改变入射角的大小，多测几组对应数据，不能仅根据一、两组数据得出结论。
【例10】小明同学用如图所示的装置，研究光的反射规律，其中有一个可折转的光屏，光屏在实验中的作用是（写出两条）：
（1）________________；（2）________________。
解析：本实验利用光屏是为了显示光的传播路径，若把光屏的一侧向后（或向前）折转，则承接不到反射光线，说明反射光线和入射光线、法线共面。
答案：（1）显示光的传播路径 （2）探究反射光线、入射光线和法线是否共面
11．利用光的反射定律作图
（1）已知反射面和入射光线，画出反射光线。
（2）已知反射面和反射光线，画出入射光线。
（3）已知反射光线和入射光线，画出反射面。
析规律 依据光的反射定律作图的一般步骤
①确定入（反）射点；②画出法线：根据法线和反射面的垂直关系或法线与反射光线、入射光线夹角的关系作出法线，用虚线表示；③画出反射光线或入射光线或反射面。
【例11】钱包掉到沙发下，没有手电筒，小明借助平面镜反射灯光找到了钱包。图中已标示了反射光线与入射光线，请在图中画出平面镜。
解析：根据题意，由入射光线、反射光线所成夹角的角平分线来确定法线，再过入射点作法线的垂线，垂线所在位置就是放置平面镜的位置。
答案：如图所示
12．光的反射的应用
平面镜的一个重要应用是改变光路，两个相互垂直的平面镜组成的反射器的特点是：光经过反射器反射后沿与入射方向平行的方向反射回去（不是沿原光路反射回去）。
光的逆向反射和我们熟知的镜面反射、漫反射不同，能使光线沿原来路径反射回去。由红色塑料制成的自行车尾灯，其外表是平面，在此塑料平面的背面（即靠近自行车前方的一面）上凸起许许多多整齐排列的直角锥棱镜，每个直角锥棱镜相当于三个相互垂直的平面镜。这种特殊的设计，使得在夜间，汽车灯光照在它上面时无论入射方向如何，反射光都能返回汽车，光强远大于一般的漫反射光，像发光的红灯，足以使司机观察到，保证了行车安全。
【例12】一天晚上，小明和小伟骑自行车回家，小明发现当后面来汽车时，小伟的自行车尾灯就“发光”，这是怎么回事呢？小明和小伟回家后拆开自行车的尾灯，发现其结构如图所示，请你在图中画出反射光线来。
解析：自行车尾灯是多组相互垂直的平面镜组成的。如图所示，当一束光照射到一个平面镜上时，光经过平面镜M1的反射光又照射到平面镜M2上再次发生反射。
答案：如图所示第五节 科学探究：凸透镜成像
答案：
（1）折射原理 （2）厚 （3）薄 （4）会聚 （5）会聚透镜 （6）主光轴 （7）光心 （8）焦点 （9）焦距 （10）物距 （11）u （12）像距 （13）v （14）实 （15）倒立 （16）2倍焦距 （17）焦点（1倍焦距） （18）1倍焦距
1．凸透镜
（1）工作原理：光的折射。
（2）结构特点：中间厚边缘薄，凸透镜镜面的两个表面或至少一个表面是球面的一部分。几种主要的凸透镜如图所示。
点技巧 凸透镜结构特点的巧记方法
凸透镜的特点是中间厚边缘薄，很像汉字“凸”；凹透镜的特点是中间薄边缘厚，很像汉字“凹”，利用这种方法可以帮助我们很快记住它们的结构特点。
（3）与凸透镜相关的几个概念
①主光轴（光轴）：通过两个球面球心的直线
②光心（O）：凸透镜的中心
③焦点（F）：平行于主光轴的光经凸透镜会聚的点
④焦距（f）：焦点到光心的距离
谈重点 正确理解凸透镜的焦点和焦距
凸透镜的两侧各有一个焦点，两侧的焦距相等。不同凸透镜的焦距不同，凸透镜的焦距决定了凸透镜对光的偏折程度，焦距越小，光通过凸透镜后的偏折程度越大。
【例1－1】如图所示的透镜中不属于凸透镜的是（ ）。
解析：A选项中间薄边缘厚，属于凹透镜，B、C、D选项都属于凸透镜。
答案：A
【例1－2】如图所示，图中直线MN是凸透镜的________，O点是凸透镜的________，F点是凸透镜的________，f是凸透镜的________。
解析：本题考查对凸透镜基本概念的掌握，了解凸透镜及相关概念是解答本题的关键。
答案：主光轴 光心 焦点 焦距
2．凸透镜对光的作用
（1）凸透镜对光具有会聚作用，所以又叫会聚透镜。
（2）三条特殊光线
①平行于主光轴的光线通过凸透镜折射后过焦点。
②通过光心的光线传播方向不改变。
③过焦点的光线通过凸透镜折射后与主光轴平行。
释疑点 光线通过凸透镜后一定会聚于一点吗？
凸透镜对光线有会聚作用，是指对所有的光线的会聚，但不一定会聚到一点，而是指光线通过凸透镜折射后，折射光线比原来的入射光线沿原方向传播更靠近主光轴，使它的光束变窄，如图所示。
【例2】请你完成如图所示的光路图。
解析：光线经过凸透镜时，都是向较厚的一侧偏折。若入射光线平行于主光轴，则折射光线经过焦点；若入射光线经过焦点时，则折射光线平行于主光轴。
答案：如图所示
3．凸透镜成像的规律
（1）凸透镜成像时，物体到光心的距离叫做物距，像到光心的距离叫做像距，描述凸透镜成像的性质从像的倒立或正立，放大或缩小，实像或虚像三方面进行，凸透镜成像规律如下表所示。
物距（u） 像的性质 像距（v）
像的倒立 像的大小 像的虚实
u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f
u＝2f 倒立 等大 实像 v＝2f
f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f
u＝f 不成像
u＜f 正立 放大 虚像
（2）对凸透镜成像规律的进一步认识：
①焦点是成实像和虚像、正立像和倒立像、像物同侧和异侧的分界点。
②二倍焦距处是成放大实像和缩小实像的分界点。
③成实像时：物近、像远、像变大。即：物距减小、像距增大、像也变大。
④成虚像时：物近、像近、像变小。即：物距减小、像距减小、像也变小。
哎呀，凸透镜成像规律这么多，怎么记得住呀？
别着急！我们可以通过列表、画图、
编写口诀等方式记忆，刚开始利用口诀 记忆是一种不错的方法，如“一焦分虚实，二焦分大小；实像异侧倒，虚像同正大；物远像近小，物近像远大”。
辨误区 不要将“放大的像”和“像变大”混淆
放大的像指所成的像的大小比物体的大小大；像变大指物体到凸透镜的距离发生变化时，像相对于原来的像变大。像变大不等于所成的像是放大的，如物距从大于二倍焦距减小到等于二倍焦距的过程中，所成的像是缩小的，但像是逐渐变大的。
【例3－1】把一个凸透镜对准太阳光，在距凸透镜10 cm处得到一个最小最亮的光斑。若将一物体放在此透镜前15 cm处，经凸透镜所成的像是（ ）。
A．倒立、缩小的实像
B．倒立、放大的实像
C．正立、放大的虚像
D．正立、缩小的虚像
解析：由凸透镜的会聚作用可知焦距为10 cm，物体放在透镜前15 cm处，即物距大于1倍焦距且小于2倍焦距时，根据凸透镜成像规律，物体成倒立、放大的实像。
答案：B
【例3－2】关于凸透镜成像，下列说法正确的是（ ）。
A．实像一定是倒立的，虚像一定是正立的
B．实像和虚像都可能是放大的或缩小的
C．成实像时，物体离凸透镜越近，像越小
D．成虚像时，物体在二倍焦距之外
解析：本题考查凸透镜成像规律的记忆。
A √ 没有正立的实像和倒立的虚像。
B × 实像可能是放大、等大、缩小的，虚像都是放大的。
C × 成实像时，物体离凸透镜越近，像越大。
D × 成虚像时，物体在焦距以内。
答案：A
【例3－3】如图所示，将凸透镜固定在光具座上某位置（图中未标出），点燃的蜡烛放在光具座上的a点，调节光屏的位置，在光屏上得到烛焰清晰缩小倒立的像。将蜡烛从a点滑到b点后，再移动光屏，屏上得到清晰的像变小。则（ ）。
A．凸透镜位于a点左侧
B．凸透镜位于b点右侧
C．蜡烛在a点时，物距大于二倍焦距
D．蜡烛在b点时，像距大于二倍焦距
解析：在光屏上得到倒立缩小的像，说明物体在凸透镜的二倍焦距之外，将蜡烛从a点滑到b点后，得到的像变小，说明物距变大，这说明凸透镜在蜡烛的左侧，所以A选项正确，B选项错误；由于成倒立缩小的像，所以像距在一倍焦距之外、二倍焦距之内，故C选项正确，D选项错误。
答案：AC
4．凹透镜
（1）结构特点：中间薄边缘厚，几种主要的凹透镜如图所示。
（2）凹透镜对光具有发散作用
（3）凹透镜的三条特殊光线
①跟主光轴平行的光线通过凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。
②通过光心的光线传播方向不改变。
③指向另一侧焦点的光线通过凹透镜折射后跟主光轴平行。
【例4】如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下，那么能使光线发散的是（ ）。
A．a B．b
C．c D．d
解析：中间厚、边缘薄的为凸透镜，中间薄、边缘厚的为凹透镜，另外凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
答案：B
5．凸透镜成像规律的探究
利用实验探究凸透镜成像规律时，应注意以下几点：
（1）在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，并且使它们在同一直线上，点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，这样做的目的是使烛焰通过凸透镜折射后所成的像完整地呈现在光屏的中央位置。
（2）当烛焰与凸透镜的距离确定后，应移动光屏，直到在光屏上呈现最清晰明亮的像。
（3）观察虚像时，眼睛和物体位于凸透镜的两侧，像与物体位于凸透镜的同侧。
释疑点 在光屏上找不到像的原因有哪些？
实验过程中移动光屏找不到像的可能原因：①蜡烛在焦点以内；②蜡烛在焦点上；③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光屏无法移到该位置。
6．凸透镜成像性质的判定
（1）题目的图中已经给出了物和像时，通过观察题图直接判断。
（2）根据物距与焦距的关系，利用凸透镜成像规律进行判断。
①u＞2f时，成倒立、缩小的实像。
②f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像。
③实像一定是倒立的；虚像一定是正立的，且u＜f。
④成实像时，物距减小时，像距增大，像也变大。
（3）根据物距与像距的关系，也能判断出像的性质。
①物距大于像距时，成倒立、缩小的实像。
②物距等于像距时，成倒立、等大的实像。
③物距小于像距时，成倒立、放大的实像。
【例5】小芳同学在探究凸透镜成像规律的实验中，她按如图所示装配仪器（图中F点是焦点，H点是二倍焦距处），此时在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。
（1）造成这一现象的原因是__________________________________________________。
（2）为了使像能成在光屏的中央，她应把蜡烛向________（选填“上”或“下”）调；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向________（选填“左”或“右”）移动。
（3）若想从光屏一侧透过透镜看到蜡烛正立的像，可将物体放在________（填字母符号）点。
解析：（1）为了清晰观察烛焰完整的像，要求像成在光屏中央，为此要使烛焰、透镜中心、光屏中心在同一高度。（2）因为凸透镜所成的实像上下左右都颠倒，像在光屏上偏高，可以向上移动蜡烛或向下移动光屏；如果f＜u＜2f，则v＞2f，所以物体在A点时像应在H点右侧。（3）当u＜f时，成正立、放大的虚像。
答案：（1）烛焰、透镜中心和光屏中心不在同一高度 （2）上 右 （3）B
【例6－1】一支蜡烛的烛焰与凸透镜的距离是20 cm，在另一侧光屏上得到与烛焰等大的像，移动蜡烛与凸透镜的距离为u，则（ ）。
A．当u＝22 cm时，凸透镜成缩小的虚像
B．当u＝11 cm时，凸透镜成放大的虚像
C．当u＝15 cm时，凸透镜成放大的实像
D．当u＝8 cm时，凸透镜成放大的实像
解析：由光屏上得到与烛焰等大的像可知u＝2f，即20 cm＝2f，所以f＝10 cm；当u＝22 cm时，满足u＞2f，能成倒立、缩小的实像；当u＝11 cm和u＝15 cm时，满足f＜u＜2f，能成倒立、放大的实像；当u＝8 cm时，满足u＜f，能成正立、放大的虚像。
答案：C
【例6－2】在研究凸透镜成像的实验中，当蜡烛位于凸透镜前某位置时，在透镜的另一侧呈现一个倒立、放大的实像，若保持凸透镜的位置不变，把蜡烛与光屏的位置相互交换，则在光屏上将出现一个（ ）。
A．倒立、放大的实像
B．倒立、缩小的实像
C．倒立、等大的实像
D．得不到实像
解析：当f＜u＜2f时，凸透镜能成倒立、放大的实像，这时v＞2f，凸透镜位置和焦距不变，互换蜡烛和光屏，则物距变成u＞2f，则根据凸透镜成像规律可得到像的性质。
答案：B
7．凸透镜成像时物距、像距和焦距范围的确定
利用凸透镜成像规律，从物距与焦距的关系和像距与焦距的关系上，通过解不等式或不等式组来确定物距、像距、焦距的范围，是解答相关习题的一种重要方法，常用关系式如下表所示。
像的性质 常用关系式
物距与焦距 像距与焦距
缩小的实像 u＞2f f＜v＜2f
等大的实像 u＝2f v＝2f
放大的实像 f＜u＜2f v＞2f
放大的虚像 u＜f
8．实像与虚像
实像 虚像
不同点 成像原理不同 物点射出的光线经过光学器件的反射和折射后，实际光线会聚形成的像 物点射出的光线经过光学器件的反射和折射后，实际光线的反向延长线相交形成的像
承接方法不同 既能用光屏承接也能用眼睛直接观看 只能用眼睛观看而不能用光屏承接
相同点 实像和虚像都可以由光的反射、折射形成
【例7】（安徽·蚌埠）小亮同学在研究凸透镜成像规律时作了如下的记录：当物距为30 cm时，在光屏上出现倒立、缩小的像；当物距为20 cm时，在光屏上出现倒立、放大的像；当物距为8 cm时，在光屏上始终得不到像。由此可判断凸透镜的焦距可能是（ ）。
A．6 cm B．12 cm
C．16 cm D．20 cm
解析：根据凸透镜的成像规律可知，当成倒立、缩小的实像时，物距u＝30 cm＞2f，解不等式可得f＜15 cm；当成倒立、放大的实像时，f＜u＜2f，即10 cm＜f＜20 cm；当成虚像时，u＜f，则f＞8 cm，综合以上焦距f的范围可得凸透镜焦距的大小范围是：10 cm＜f＜15 cm，故选B。
答案：B
【例8】一个物体位于凸透镜的主光轴上，距透镜光心十倍焦距，物体沿主光轴向透镜移动到距透镜的焦距以内的地方，在此过程中（ ）。
A．先成实像，后成虚像
B．先成缩小实像，后成放大虚像
C．像先是越来越小，后是越来越大
D．一直成不断变大的实像
解析：当物距大于二倍焦距时，物体经凸透镜折射成缩小实像；当物距大于一倍焦距而小于二倍焦距时，物体经凸透镜成放大的实像；当物距小于焦距时，物体经凸透镜成放大的虚像。那么当物体由离透镜十倍焦距移到距透镜二倍焦距的过程中，成缩小的实像；在由距透镜二倍焦距到一倍焦距的过程中，成放大的实像；在进入透镜一倍焦距以内时，成放大的虚像。在成实像过程中，像是随着物距的逐渐减小而不断增大的。
答案：A
9．凸透镜焦距的测量方法
（1）让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧移动，直到纸上的光斑最小、最亮．用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离f，f即为凸透镜的焦距。
（2）①在光具座上从左至右依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏，使它们的中心在同一高度，移动凸透镜和光屏，直到光屏上出现倒立等大的实像为止；
②测出蜡烛到凸透镜的距离d；
③凸透镜的焦距f＝d。
（3）①在一条直线上，从左至右依次放置点光源S、凸透镜、平面镜（凸透镜、平面镜与直线垂直），移动点光源，使点光源发出的光经凸透镜折射、平面镜反射，又经凸透镜折射会聚成的光斑S′与S重合为止，如图所示。
②用刻度尺测出点光源到凸透镜的距离d。
③凸透镜的焦距f＝d。
【例9】小红最喜爱的玩具是叔叔送给她的生日礼物，那是三只大小、形状、完全相同的凸透镜，分别由玻璃、水晶、塑料制成。现在小红想探究“大小、形状相同的凸透镜的焦距与制作材料是否有关”。请你帮她设计这次探究的全过程：
（1）这次探究所需要的器材有哪些？
（2）请你写出探究的主要步骤。
（3）请你设计实验、观察现象并把实验数据制成表格记录下来。
解析：本题考查的是测量凸透镜焦距的实验能力。设计探究方案，要根据凸透镜能使光会聚的性质，来考虑光源与测量焦距所需要的器材以及测量方法与步骤。
答案：（1）器材：三只凸透镜、光源（太阳光）、刻度尺。
（2）步骤：①用玻璃透镜会聚太阳光，通过调整它到地面的距离使地面上出现最小的光斑，用刻度尺量出透镜中心到光斑的距离即焦距；②用水晶透镜重复进行上述实验；③再用塑料透镜重复进行上述实验；④比较三种透镜的焦距，得出结论，如果三只凸透镜的焦距相等，说明凸透镜的焦距与制作材料无关，如果三只凸透镜的焦距不相等，说明凸透镜的焦距与制作材料有关。
（3）记录表格如下：
透镜材料 玻璃 水晶 塑料
透镜焦距f/cm
