江西省宜春市第七中学沪粤版八年级物理上册专题复习：光学填空解答题（含解析）

光学填空解答题
一．填空题（共6小题）
1．如图所示，岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”，这是光的　　　　　　现象，此现象说明：光从　　　　　　中斜射入　　　　　　中时，折射光线将　　　　　　（填“靠近”或“远离”）法线，折射角　　　　　　（填“大于”或“小于”）入射角．
2．（1）如图甲所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射后，反射光线经过A点，水中的折射光线经过P点，请你作出入射光线、反射光线和折射光线．
（2）某剧组为拍摄需要，设计了如图乙所示的装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，在图中画出ABO所受阻力F2的示意图和阻力臂l2．
3．如图所示，蜡烛从距凸透镜外的A点出发，沿主光轴经B、C到达D点，当它移动到B 点时，所成的像正好与烛焰等大，已知AB=BC=CD=10厘米，蜡烛经过C点时烛焰成　　　　　　像，到达D点时烛焰成　　　　　　像．
4．某同学在探究凸透镜成像规律时，将点燃的蜡烛放置在凸透镜A（焦距为20厘米）前某一位置上，调节光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察到的现象如图（a）所示；接着他保持蜡烛的位置不变，调换不同的凸透镜重复实验，实验过程及观察到的现象如图（b）、（c）所示，已知fA＞fB＞fC．请仔细观察实验现象归纳得出初步结论．
①分析比较图（a）或（b）或（c）可得：　　　　　　．
②分析比较图（a）和（b）和（c）可得：　　　　　　．
5．如图为国际空间站上宇航服通过悬浮水珠成像的情景．图中水珠相当于　　　　　　镜，生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有　　　　　　．
6．如图是投影仪成像示意图，其中凸透镜的作用是成　　　　　　（填“等大”、“缩小”或“放大”）、　　　　　　（填“正立”、“倒立”）的实像，平面镜的作用是　　　　　　．如果图中h=40cm，则凸透镜的焦距一定　　　　　　（填“大于”、“小于”或“等于”）40cm．
　
二．解答题（共17小题）
7．如图甲所示，为了探究“光的反射定律”，赵阳同学将一张白纸B放在水平桌面上，将一面玻璃板A垂直白纸B放置，用激光手电贴着B照射．
（1）实验中赵阳发现反射光线明显要比入射光线暗，其原因可能是：　　　　　　．
（2）记录下了反射角和入射角的度数如下表．通过表格中的数据可得到的结论是：　　　　　　．
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
（3）实验中，赵阳将玻璃板倾斜（如图乙），发现反射光线在白纸上消失，对以上现象分析正确的是：　　　　　　．
A、实验中反射光线的方向发生了改变
B、这种情况下不会产生反射光线
C、实验现象说明入射光线、法线和发射光线可以不在同一平面内．
8．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动．
（1）在实验中使用白色硬纸板能显示　　　　　　，也能方便地测量　　　　　　．
（2）如图（a），当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角．你认为这样得出结论　　　　　　（选填“合理”或“不合理”），原因是　　　　　　．
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的　　　　　　方向射出，因为在光的反射现象中光路是　　　　　　的．
（4）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，这样做的目的是为了　　　　　　，此时反射光线的位置　　　　　　（发生/不发生）变化．
9．如图所示，入射光经平面镜反射后，入射光线与镜面的夹角是30°，请根据光的反射定律画出反射光线，并标出入射角的度数．
10．图中的OA是光从空气斜射到水面，经水面反射的一条光线，请作出它对应的入射光线和入射光线对应的折射光线．
11．有一光源S在平面镜前，光源所发出的两条光线经平面镜反射后如图所示，请你确定光源位置，并完成光路图．
12．将入射光线AO斜射到平面镜上，反射光线OB沿水平方向传播，如图所示．请在图中画出平面镜（图中要显示作图痕迹）．
13．如图甲所示，这是小明所在实验小组探究“平面镜成像特点”的实验情景．
（1）该小组同学应该选取两根　　　　　　（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验．
（2）在实验中，小明同学将放在玻璃板前的蜡烛A点燃，接着在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像　　　　　　为止．
（3）为了判断平面镜成像的性质，小明移开蜡烛B，在原蜡烛B的位置放一张白纸做屏幕，然后小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板观察白纸屏幕．小明的这个操作过程正确吗？答：　　　　　　（选填“正确”、“不正确”）．
（4）此实验不能用家用镜子的镜片进行，是因为家用镜子的镜片不透光，不能确定像的　　　　　　．
（5）如图乙所示，是小明同学留下的实验记录，由记录可知该小组实验的不足之处是：　　　　　　．
14．小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示．
（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：
①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是　　　　　　；
②实验中，小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，这样得出的结论的做法不合理之处是　　　　　　．
（2）如图乙所示，小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为　　　　　　cm；
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是　　　　　　（选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从图乙中凸透镜的　　　　　　（选填“左”或“右”）侧进行观察．
（3）对于平面镜成像和凸透镜成像，从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知，平面镜只能成虚像，凸透镜是　　　　　　．
15．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏各一个，两支外形相同的蜡烛A和B．
（1）实验还缺少的器材是　　　　　　．该实验最好在　　　　　　（填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行；选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于　　　　　　．
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的　　　　　　（填“前”或“后”）侧观察，直至它与蜡烛A的像完全　　　　　　．这种确定像与物大小关系的方法是　　　　　　，（填“控制变量法”或“等效替代法”）．
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是　　　　　　像．
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的像　　　　　　（填“变大”、“不变”或“变小”）．
16．小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃．如图所示：
（1）在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛B．使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置．他主要采用的研究方法是　　　　　　（选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”）．
（2）小明在蜡烛B处做好标记号，测得B到A的距离为10cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将　　　　　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）．第二次所成像到蜡烛A的距离为　　　　　　cm．
（3）小明将未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是　　　　　　．
（4）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像　　　　　　运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下）．
17．为了探究平面镜成像特点，小芳同学将一块厚度为0.5厘米的玻璃板（P、Q两个平面都可以作为平面镜使用）竖直架在水平台板上面．
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于　　　　　　．
（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小芳拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合．由此可以得出的结论是　　　　　　．
（3）在实验中，小芳透过玻璃板看到了蜡烛M的2个清晰的像，分别位于M′和M″处，如图所示．其中M′处的像是蜡烛M通过玻璃板的　　　　　　（选填“P”或“Q”）平面成像得到的；
（4）小柯按照图中的测量方法，改变蜡烛M的位置，认真测量并记录了一组数据，然后得出像距小于物距的结论，你认为他的测量方法错误在于　　　　　　．
物距v/厘米
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v/厘米
4.5
5.5
6.5
7.5
18．清晨，当我们刚刚看见太阳时，其实它还在地平线以下，这是光的　　　　　　形成的；在阳光下行走的人，出现“人影相随”，属于光的　　　　　　现象．
19．根据透镜的性质，完成图中的光路．
20．图A给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置．
21．根据所给的光线，做出相应的入射光．
22．如图所示，一条平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜的两次折射和凸透镜右侧的平面镜的反射后，仍平行于凸透镜的主光轴射出，请你完成该光路，并画出平面镜．
23．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
【进行实验】
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是　　　　　　cm．
（2）如图乙，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的　　　　　　位置．
【评估】
（3）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机　　　　　　（填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面．
（4）小明进一步学习知道了眼球的成像原理．一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜前，这就是近视眼，矫正方法是戴一副由　　　　　　（填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜．
　
光学填空解答题
参考答案与试题解析
　
一．填空题（共6小题）
1．如图所示，岸上的人觉得水中的游泳运动员“腿变短了”，这是光的　折射　现象，此现象说明：光从　水　中斜射入　空气　中时，折射光线将　远离　（填“靠近”或“远离”）法线，折射角　大于　（填“大于”或“小于”）入射角．
【解答】解：光从水中斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角，所以人们逆着光线看去水中的游泳运动员“腿变短了”．
故答案为：折射；水；空气；远离；大于．
　
2．（1）如图甲所示，光源S发出的一条光线射向水面，在水面处发生反射和折射后，反射光线经过A点，水中的折射光线经过P点，请你作出入射光线、反射光线和折射光线．
（2）某剧组为拍摄需要，设计了如图乙所示的装置来改变照明灯的高度，轻质杠杆ABO可绕O点转动，在图中画出ABO所受阻力F2的示意图和阻力臂l2．
【解答】解：根据平面镜成像的规律，作出点光源S在平面镜中成的像S′，由于反射光线的反向延长线要过像点S′，连接AS′，其与水面的交点就是入射点O．分别连接SO、OA、OP，可以确定入射光线、反射光线、折射光线．答案如下图所示．
（2）图中支点为O点，阻力F2是由灯的重力提供，故方向竖直向下，故力臂是支点到力作用线的垂线段如图所示：
　
3．如图所示，蜡烛从距凸透镜外的A点出发，沿主光轴经B、C到达D点，当它移动到B 点时，所成的像正好与烛焰等大，已知AB=BC=CD=10厘米，蜡烛经过C点时烛焰成　倒立放大的实　像，到达D点时烛焰成　正立放大的虚　像．
【解答】解：
由“蜡烛移动到B点时，所成的像正好与烛焰等大”可知B点正好是2倍焦距处；
因为已知AB=BC=CD=10厘米，所以此透镜的焦距f=15cm，则
蜡烛经过C点时，位于2f＞u＞f范围，所以成倒立、放大的实像；
蜡烛到达D点时，位于u＜f范围，所以成正立、放大的虚像．
故答案为：倒立放大的实；正立放大的虚．
　
4．某同学在探究凸透镜成像规律时，将点燃的蜡烛放置在凸透镜A（焦距为20厘米）前某一位置上，调节光屏，直到光屏上出现清晰的像，观察到的现象如图（a）所示；接着他保持蜡烛的位置不变，调换不同的凸透镜重复实验，实验过程及观察到的现象如图（b）、（c）所示，已知fA＞fB＞fC．请仔细观察实验现象归纳得出初步结论．
①分析比较图（a）或（b）或（c）可得：　当物距大于1倍焦距时，在凸透镜另一侧的光屏上能成倒立的实像　．
②分析比较图（a）和（b）和（c）可得：　物体通过不同凸透镜成实像时，物距相同，像距和像的大小随焦距的增大而增大　．
【解答】解：（1）从图中可看出u=30cm，所成的像都是倒立的实像，由题意“凸透镜A（焦距为20厘米），fA＞fB＞fC．”可知，物距都大于1倍焦距，所以分析比较图（a）或（b）或（c）可得：当物距大于1倍焦距时，在凸透镜另一侧的光屏上能成倒立的实像．
故答案为：当物距大于1倍焦距时，在凸透镜另一侧的光屏上能成倒立的实像．
（2）由图可以看出，物距都是30cm，图（a）所成像比图（b）大，图（b）所成的像比图（c）大，因为fA＞fB＞fC．所以可得出物距相同，焦距越大，像距也越大．
若焦距相同，可以看出成实像时，当物距减小时，像距在增大，成的像也在增大．
故答案为：物体通过不同凸透镜成实像时，物距相同，像距和像的大小随焦距的增大而增大．
　
5．如图为国际空间站上宇航服通过悬浮水珠成像的情景．图中水珠相当于　凸透　镜，生活中与该水珠这一成像原理相同的光学仪器有　照相机　．
【解答】解：图中所成的像为倒立、缩小的实像，那么水珠相当于凸透镜，照相机（或摄影像机等）就是利用这一成像原理．
故答案为：凸透；照相机．
　
6．如图是投影仪成像示意图，其中凸透镜的作用是成　放大　（填“等大”、“缩小”或“放大”）、　倒立　（填“正立”、“倒立”）的实像，平面镜的作用是　改变光路　．如果图中h=40cm，则凸透镜的焦距一定　小于　（填“大于”、“小于”或“等于”）40cm．
【解答】解：投影仪就是根据凸透镜成放大、倒立实像的原理制成的．所以凸透镜的作用就是成放大、倒立的实像．
平面镜将通过凸透镜的折射光线反射到银幕上，所以起到改变光路的作用．
由凸透镜成像规律得，f＜40cm＜2f，所以20cm＜f＜40cm．
故答案为：放大；倒立；改变光路；小于．
　
二．解答题（共17小题）
7．如图甲所示，为了探究“光的反射定律”，赵阳同学将一张白纸B放在水平桌面上，将一面玻璃板A垂直白纸B放置，用激光手电贴着B照射．
（1）实验中赵阳发现反射光线明显要比入射光线暗，其原因可能是：　光束发生反射时也会发生折射　．
（2）记录下了反射角和入射角的度数如下表．通过表格中的数据可得到的结论是：　反射角等于入射角　．
入射角
30°
45°
60°
反射角
30°
45°
60°
（3）实验中，赵阳将玻璃板倾斜（如图乙），发现反射光线在白纸上消失，对以上现象分析正确的是：　A　．
A、实验中反射光线的方向发生了改变
B、这种情况下不会产生反射光线
C、实验现象说明入射光线、法线和发射光线可以不在同一平面内．
【解答】解：（1）据实际情况可知，光束发生反射时也会发生折射，故导致反射光线明显要比入射光线暗；
（2）据表中的数据可得结论是：反射角等于入射角；
（3）据图分析可知，此时玻璃板相当于平面镜，所以若将将玻璃板倾斜（如图乙），反射光线的方向发生了改变，故发现反射光线在白纸上消失，故选A．
故答案为：（1）光束发生反射时也会发生折射；（2）反射角等于入射角；（3）A．
　
8．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动．
（1）在实验中使用白色硬纸板能显示　光路　，也能方便地测量　反射角和入射角　．
（2）如图（a），当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角．你认为这样得出结论　不合理　（选填“合理”或“不合理”），原因是　凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验　．
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的　OA　方向射出，因为在光的反射现象中光路是　可逆　的．
（4）以法线ON为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转，这样做的目的是为了　探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上　，此时反射光线的位置　不发生　（发生/不发生）变化．
【解答】解：（1）实验中为了显示光路，应使用白色硬纸板，也能方便的测量反射角和入射角大小；
（2）不合理．实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验；
（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的．
（4）以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F纸板上不能观察到反射光线，只有在E、F板在同一平面上时，才能观察到反射光线．则证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内；并且说明纸板作用能呈现光路，不管纸板折还是不折，反射光线都存在，如果入射光线不发生变化，则反射光线位置就不发生变化．
故答案为：（1）光路；反射角和入射角；
（2）不合理；凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验；
（3）OA；可逆；
（4）探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上；不发生．
　
9．如图所示，入射光经平面镜反射后，入射光线与镜面的夹角是30°，请根据光的反射定律画出反射光线，并标出入射角的度数．
【解答】解：先过入射点垂直平面镜作出法线，再根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线，
入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为90°﹣30°=60°．如图所示：
　
10．图中的OA是光从空气斜射到水面，经水面反射的一条光线，请作出它对应的入射光线和入射光线对应的折射光线．
【解答】解：过反射点垂直于水面作出法线，根据反射角等于入射角，画出入射光线，再由折射定律作出折射光线，使折射角小于入射角．如下图所示：
　
11．有一光源S在平面镜前，光源所发出的两条光线经平面镜反射后如图所示，请你确定光源位置，并完成光路图．
【解答】解：先将两条反射光线反向延长交于一点S′，在通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接S到两条反射光线与镜面的交点，画出入射光线，如图所示：
　
12．将入射光线AO斜射到平面镜上，反射光线OB沿水平方向传播，如图所示．请在图中画出平面镜（图中要显示作图痕迹）．
【解答】解：由光反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线，然后再过入射点作这个角平分线的垂线即为平面镜的位置．如图所示：
　
13．如图甲所示，这是小明所在实验小组探究“平面镜成像特点”的实验情景．
（1）该小组同学应该选取两根　相同　（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验．
（2）在实验中，小明同学将放在玻璃板前的蜡烛A点燃，接着在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像　重合　为止．
（3）为了判断平面镜成像的性质，小明移开蜡烛B，在原蜡烛B的位置放一张白纸做屏幕，然后小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板观察白纸屏幕．小明的这个操作过程正确吗？答：　不正确　（选填“正确”、“不正确”）．
（4）此实验不能用家用镜子的镜片进行，是因为家用镜子的镜片不透光，不能确定像的　位置　．
（5）如图乙所示，是小明同学留下的实验记录，由记录可知该小组实验的不足之处是：　一次实验不具有代表性　．
【解答】解：
（1）该小组同学应该选取两根相同的蜡烛做实验，目的是为了比较物像大小关系．
（2）实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系．蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等．
（3）由于平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，人眼应在蜡烛B这一侧观察，而不是透过玻璃板观察白纸屏幕，故小明的操作不正确．
（4）玻璃既能透光，又能反光，既可以看到前面物体在后面成的像，又可以看到后面的物体，这样就可以利用等效替代的办法准确确定像的位置；所以此实验不能用平面镜进行．
（5）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确．
故答案为：（1）相同；（2）重合；（3）不正确；（4）位置；（5）一次实验不具有代表性．
　
14．小乐和小霞分别探究“平面镜成像特点”和“凸透镜成像规律”，实验装置图分别如图甲和图乙所示．
（1）如图甲所示，小乐在探究“平面镜成像特点”的实验中：
①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是　完全相同　；
②实验中，小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，这样得出的结论的做法不合理之处是　实验次数少，具有偶然性　．
（2）如图乙所示，小霞在探究“凸透镜成像规律”的实验中：
①当蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的倒立、等大的实像．则该凸透镜的焦距为　10　cm；
②当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，移动光屏，直到光屏上成清晰的像，该成像规律在实际生活中的应用是　投影仪　（选填：“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）；
③当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，为观察凸透镜成像特点，小霞应从图乙中凸透镜的　右　（选填“左”或“右”）侧进行观察．
（3）对于平面镜成像和凸透镜成像，从成“虚像”和“实像”的角度进行比较可知，平面镜只能成虚像，凸透镜是　能成实像，也能成虚像　．
【解答】解：（1）①为探究像与物的大小关系，对选取的两只蜡烛的要求是完全相同，便于比较物像大小关系．
②小乐只进行了一次实验，就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论，实验次数太少，实验结论具有偶然性．（2）①凸透镜成像时，20cm=2f，成倒立、等大的实像，所以凸透镜的焦距为：f=10cm．
②凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛到凸透镜的距离为15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪．
③凸透镜的焦距为f=10cm，当蜡烛到凸透镜的距离为5cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，眼睛在右侧透过凸透镜观察．
（3）平面镜成虚像；凸透镜能成实像，也能成虚像．
故答案为：（1）①完全相同；②实验次数少，具有偶然性；（2）①10；②投影仪；③右；（3）能成实像，也能成虚像．
　
15．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏各一个，两支外形相同的蜡烛A和B．
（1）实验还缺少的器材是　刻度尺　．该实验最好在　较黑暗　（填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行；选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于　确定像的位置　．
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的　前　（填“前”或“后”）侧观察，直至它与蜡烛A的像完全　重合　．这种确定像与物大小关系的方法是　等效替代法　，（填“控制变量法”或“等效替代法”）．
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是　虚　像．
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的像　不变　（填“变大”、“不变”或“变小”）．
【解答】解：
（1）刻度尺可以测量物体的距离，刻度尺的作用是便于测量像与物到镜面的距离；
在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮．所以最比较黑暗的环境中进行实验．
透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧．即在观察到A蜡烛像的同时．也能观察到蜡烛B，确定像的位置；
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；
（3）平面镜所成的像是虚像，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像．
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近，由平面镜成像特点：物像等大，可知，蜡烛A的像不变．
故答案为：（1）刻度尺；较黑暗；确定像的位置；（2）前；重合；等效替代法；（3）虚；（4）不变．
　
16．小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃．如图所示：
（1）在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛B．使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置．他主要采用的研究方法是　替代　（选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”）．
（2）小明在蜡烛B处做好标记号，测得B到A的距离为10cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）．第二次所成像到蜡烛A的距离为　20　cm．
（3）小明将未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是　玻璃板没有垂直桌面放置　．
（4）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像　竖直向下　运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下）．
【解答】解：
（1）用蜡烛B代替蜡烛A和蜡烛A的像进行比较，采用的是等效替代法；蜡烛A和B的要求是完全一样，当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时，可以比较物像大小关系．
（2）将玻璃板向远离蜡烛方向移动，根据物像大小相等，所以像的大小不变；
当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm，所以像和物相距20cm．
（3）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，实验中发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是玻璃板向点燃的蜡烛方向倾斜．
（4）如图所示：当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，根据物像相对于镜面对称的性质，在平面镜中的顺序与现实中的恰好相反，且关于镜面对称，则蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动．
故答案为：（1）替代；（2）不变；20；（3）玻璃板没有垂直桌面放置；（4）竖直向下．
　
17．为了探究平面镜成像特点，小芳同学将一块厚度为0.5厘米的玻璃板（P、Q两个平面都可以作为平面镜使用）竖直架在水平台板上面．

（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于　确定像的位置　．
（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小芳拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合．由此可以得出的结论是　像和物大小相等　．
（3）在实验中，小芳透过玻璃板看到了蜡烛M的2个清晰的像，分别位于M′和M″处，如图所示．其中M′处的像是蜡烛M通过玻璃板的　P　（选填“P”或“Q”）平面成像得到的；
（4）小柯按照图中的测量方法，改变蜡烛M的位置，认真测量并记录了一组数据，然后得出像距小于物距的结论，你认为他的测量方法错误在于　像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度　．
物距v/厘米
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v/厘米
4.5
5.5
6.5
7.5
【解答】解：（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时．还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小．
（2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．
（3）根据物体在平面镜中成像，物像到平面镜的距离相等，通过测量，可以得到A和A'到平面镜P面的距离是相等的，所以M'是蜡烛M通过玻璃板P面的成像得到的．
（4）如图，小柯测量时把像M'到玻璃板Q面的距离作为像距，像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度．
故答案为：（1）确定像的位置；（2）像和物大小相等；（3）P；（4）像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度．
　
18．清晨，当我们刚刚看见太阳时，其实它还在地平线以下，这是光的　折射　形成的；在阳光下行走的人，出现“人影相随”，属于光的　直线传播　现象．
【解答】解：①太阳光从太空进入大气层时，由于大气层的密度是不均匀的，会发生折射，折射光线靠近法线，我们逆着折射光线的方向看，看到初升的太阳比实际位置变高了，所以当我们看到太阳刚升起时，比实际位置变高了，所以当我们看到太阳刚升起时，它的实际位置还在地平线以下，如下图所示．

②在阳光下行走的人，出现人影相随是由于光沿直线传播形成的；
故答案为：折射；直线传播．
　
19．根据透镜的性质，完成图中的光路．

【解答】解：凸透镜中，入射光线过焦点，经凸透镜折射后平行于主光轴；过光心的方向不变．如图所示：

　
20．图A给出物体AB及像A′B′的位置，请在图中画出凸透镜及其焦点F的大致位置．

【解答】解：连接AA′与主光轴相交于一点O，则O为凸透镜的光心，从而确定凸透镜的位置．
由A做平行于主光轴的光线，则通过凸透镜的会聚后过焦点而会聚在A′点．则折射光线与主光轴的交点F为焦点的位置．
由于光路是可逆的，所以由A′点射向凸透镜的光线过焦点并会聚于点A．

　
21．根据所给的光线，做出相应的入射光．

【解答】解：
平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点；过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；如图所示：

　
22．如图所示，一条平行于凸透镜主光轴的光线，经凸透镜的两次折射和凸透镜右侧的平面镜的反射后，仍平行于凸透镜的主光轴射出，请你完成该光路，并画出平面镜．

【解答】解：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，平面镜在焦点处、与主光轴垂直，折射光线入射到平面镜上，反射光线也过焦点，再经凸透镜后变为平行于主光轴的光线射出，如下图所示：

　
23．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：

【进行实验】
（1）由图甲可知，该凸透镜的焦距是　15.0　cm．
（2）如图乙，若想在光屏上（光屏未画出）得到烛焰清晰放大的实像，则烛焰应位于透镜左侧a、b、c、d四个位置中的　c　位置．
【评估】
（3）通过实验小明明白了照相机的成像原理，一次他在给兄弟班级照毕业像时，发现两旁还有同学没有进入观景框内，他应将照相机　远离　（填“靠近”或“远离”）被拍照的同学，这样才能在观景框内看到全班同学清晰的画面．
（4）小明进一步学习知道了眼球的成像原理．一束来自远处的光经眼球的角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜前，这就是近视眼，矫正方法是戴一副由　凹　（填“凸”或“凹”）透镜片做的眼镜．
【解答】解：（1）由图知，焦距f=60.0cm﹣45.0cm=15.0cm；
（2）由图知，c点处于f和2f之间，物体在c点时，成倒立放大的实像；
（3）摄影者发现两旁还有同学没有进入取景框内，说明所照的像大了，应该让像变小一些，则摄影者要使照相机远离同学，增大物距才可以在底片上得到清晰的像；
（4）产生近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强，或者眼球在前后方向上太长，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，而利用凹透镜能使光线发散的特点，在眼睛前面放一个凹透镜，可使来自远处物体的光会聚在视网膜上．
故答案为：（1）15.0；（2）c；（3）远离；（4）凹．