【学霸提优】八上第四章《光的世界》重难点精讲 课件（91页PPT）

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第四章
人教版2024八年级
《光的世界》
【学霸提优】
01
课标要求
02
重难突破
03
题型讲解
04
记忆口诀
05
思维导图
06
习题精讲
07
作业布置
1
课标要求
2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。
2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.5 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
2.3.6 通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
4.2.6 探究光的反射定律。
4.2.7 探究平面镜成像的特点。
4.2.8 探究凸透镜成像的规律。
5.1.1 能发现日常生活中与物理学有关的问题，提出解决方案。
2
重难突破
【考点1】光沿直线传播
方法点拨：光沿直线传播现象探究
现象 光射到镜面上，传播方向发生改变 光由空气斜射向玻璃砖,在玻璃界面处改变方向,进人玻璃,传播方向发生偏折 一束光射入密度不均匀的糖水时,传播方向发生弯曲 一束光射入密度均匀的清水时，传播方向不发生改变,光的传播径迹是直线
图例
分析 光射到物体表面上时在界面处反射回来在原介质中继续传播 光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向会发生偏折 光在密度不均匀的同种介质中,传播方向会发生弯曲 纯水、空气、玻璃砖等都是密度均匀的介质,光在其中传播的径迹是直线
2
重难突破
【典例1】人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子 、远离路灯时影子 的特点。（以上两空均填“长”或“短”或“不变”）
【答案】短 长
【详解】[1]当人逐渐靠近路灯时，他与路灯之间的连线（即光线的路径）与地面的夹角会逐渐增大。由于影子的长度是由光线与地面的夹角决定的，夹角越大，影子在地面上的投影就越短。因此，当人靠近路灯时，他的影子会变短。
[2]当人逐渐远离路灯时，他与路灯之间的连线与地面的夹角会逐渐减小。同样地，由于夹角减小，影子在地面上的投影就会变长。因此，当人远离路灯时，他的影子会变长。
2
重难突破
【变式1-1】如图所示为某路人按照图示箭头方向行进到达路灯杆处，在此过程中人在地面上影子的长度变化情况是 （选填：“不变”、“先变长后变短”或“先变短后变长”）
【答案】先变短后变长
【详解】由图可知，当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长，因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。
2
重难突破
【典例2】如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时，要看到日环食，只有当运动到（　　）
A．甲区域 B．乙区域
C．丙区域 D．丁区域
【答案】B
【详解】日全食是一条光线都不能到达的区域即丙区；日环食只有边缘的光线能够到达，看起来像个圆环一样，即乙区；除日全食与日环食外，还有日偏食，即甲区域。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2
重难突破
【变式2-1】当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（　　）
A．a、b两位置B．b、c两位置
C．a、c两位置D．a、d两位置
【答案】D
【详解】日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b、c两点会看不到太阳，而a、d两点会看到太阳，不能形成日食,故看不到日食现象。故D符合题意，ABC不符合题意。
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重难突破
【典例3】小刚同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做“小孔成像”实验，下列知识能用来解释小孔成像的是（ ）
A．光的反射 B．平面镜成像
C．光的直线传播 D．光路的可逆性
【答案】C
【详解】小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
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重难突破
【变式3-1】如图所示，点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，则半透明纸上的像是（　　）
A．倒立、放大的实像
B．正立、缩小的虚像
C．正立、放大的虚像
D．倒立、缩小的实像
【答案】D
【详解】小孔成像成的是一个倒立的实像，像是由实际光线会聚而成的；像到小孔的距离b小于蜡烛到小孔的距离a，则所成的像是缩小的像。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2
重难突破
【考点2】光的反射
1. 光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2. 基本概念：
一点 入射点 光线射到镜面上的点，用“O”表示。
三线 法线 通过入射点，垂直于镜面的直线，用虚线表示如图ON 入射光线 射到反射面上的光线，如图AO。 反射光线 被反射面反射后的光线，如图中的OB。 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图所示“i” 反射角 反射光线与法线的夹角，如图所示“r”。 3. 光的反射定律：
反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
反射光线、入射光线分别位于法线两侧；
反射角等于入射角。
【典例1】一盏探照灯的灯光从A处射向平静的水面，如图所示。在入射点C逐渐向左移动的过程中，B处的人
不断调整位置始终能看到光斑（　　）
A．不移动 B．向下移动
C．向左移动 D．向右移动
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重难突破
【答案】A
【详解】如图所示，在入射点C逐渐向左移动的过程中，在水面上始终发生反射现象，所以人看到光斑是不移动的。
故选A。
2
重难突破
【考点3】平面镜成像特点及应用
1.平面镜：平静的水面、平板玻璃、平滑的金属面，都可以看作平面镜。
2.成像特点：平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等；像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
3.应用：
应用 示例
成像 对着镜子女，舞蹈演员利用平面镜纠正舞姿
改变光路 潜望镜
扩大视觉空间 商场墙壁上平面镜，显得更宽敞；利用平面镜在较小的空间视力检查
2
重难突破
【典例1】为了避免汽车在高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息造成事故，人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图，水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是（　　）
A．挡风玻璃上所成的像是虚像
B．司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
C．司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的
D．若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察，可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃
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重难突破
【变式1-1】如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成45°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为 ；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点，当液面上升0.2m时，光点将 （选填“向左”或“向右”）移动 m。
【答案】 90° 向左 0.4
【详解】[1]已知激光与水平液面成45°角射向平静的液面，则入射角为90°，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角也为45°，故入射光线与反射光线的夹角为90°。
[2]当液面上升时，因入射角大小不变，所以反射角大小不变，由图可知，当液面上升时，光点s’，（反射光斑）将向左移动
[3]设光点将向左移到A的位置，根据几何知识可知三角形BCO和三角形DCO是全等三角形，当液面上升0.2m时（即OC＝0.2m），光点移动的距离0.4m
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重难突破
【答案】D
【详解】A．挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，挡风玻璃上所成的像是正立的虚像。故A正确，不符合题意；
B．车辆抬头显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45°，故B正确，不符合题意；
C．挡风玻璃相当于平面镜，所成的像是由于光的反射形成的。故C正确，不符合题意；
D．根据平面镜成像特点，驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，故D错误,符合题意。
故选D。
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重难突破
【变式1-1】一块平面镜放在水平桌面上，镜面的一部分刚好被一本书盖上了，在书上放着一个苹果，小明用手去拿苹果，如图所示。下列有关说法正确的是（　　）
A．苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B．平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C．拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D．当把苹果拿起时，镜中苹果的像会逐渐变小
【答案】C
【详解】AD．平面镜所成的像与物大小相等，故AD错误；B．平面镜成等大的虚像，故B错误；C．平面镜所成的像与物关于平面镜对称，所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的，故C正确。
故选C。
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重难突破
【典例2】测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示，让被测者面对镜子背对视力表,可知节省的空间距离为（　　）
A．5.4m
B．4.6m
C．3.1m
D．2.3m
【答案】C
【详解】由图可知，节省的空间距离即视力表的像到平面镜的距离。人与镜的距离2.3m，视力表与镜距离即为3.1m。平面镜成的像与物到镜面距离相等，视力表的像离镜距离也为3.1m，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
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重难突破
【变式2-1】如图，水平桌面上放置一平面镜，镜面和桌面成45度角，一小球沿水平桌面向右滚动，那么镜中小球的像将（ ）
A．向下运动
B．向上运动
C．向左运动
D．向右运动
【答案】A
【详解】平面镜成像，像和物体关于镜面对称，镜面和桌面成45度角，小球沿水平桌面向右滚动时，镜中小球的像的运动轨迹与小球的运动轨迹对称，像将向下运动，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
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重难突破
【考点4】光的折射现象
提出问题 光在同种均匀介质中沿直线传播，当光从一种介质进入另一种介质时，会发生什么现象？ 实验过程 实验操作 如图所示，让激光笔发出的一束光斜射入水中，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光穿过一块玻璃砖，观察光的传播路径 如图所示，让激光笔发出的一束光垂直射入一块玻璃直角三棱镜，观察光的传播路径

现象 光从空气斜射入水中时，在分界面上一部分发生反射，一部分进入水中并发生偏折 光从空气斜射入玻璃中时，在分界面上光的传播方向发生偏折；光由玻璃砖斜射入空气时，在分界面上光的传播方向也会发生偏折 光由空气垂直射入玻璃时，光的传播方向不发生变化；光由玻璃垂直射入空气时，光的传播方向也不发生变化
实验归纳 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折 2
重难突破
【典例1】人眼看到斜插入水中的筷子发生弯折如图甲，能正确说明这一现象产生原因的是图乙中的（　　）
【答案】D
【详解】斜插入水中的筷子发生弯折，产生这一现象的原因是：当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，折射角小于入射角，位置降低，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，即看起来筷子向上弯折，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
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重难突破
【变式1-1】如图所示，实验观察到激光束在没搅拌的浓糖水中的光路是弯曲的，许多地方都观察到过海市蜃楼景象。而光在均匀介质中是沿直线传播的，我们不难想象观察到光路弯曲是因为介质不均匀。下列关于光弯曲方向的猜想最合理的是（　　）
A．从密度小的区域向密度大的区域弯曲
B．从密度大的区域向密度小的区域弯曲
C．一般情况下总是向地面方向弯曲
D．弯曲方向是随机变化的，无法确定
【答案】A
【详解】AB．由甲图可知，光由稀糖水射向浓糖水时相当于光由光疏介质射向光密介质，此时发生的是向浓糖水中弯曲的现象，故A符合题意，B不符合题意；
CD．由乙图可知，人站在地面上，远处的高楼反射的太阳光经过高处密度大的空气介质传到低处空气密度小的介质中发生折射，一般向密度大的方向偏折，即向高处弯曲，故CD不符合题意。
故选A。
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重难突破
【典例2】在我国的古书《史记》《梦溪笔谈》中都有海市蜃楼的记载，海市蜃楼是怎样发生的？如下图，光在同种均匀的介质中沿直线传播，如果介质 ，光就不会沿直线传播，而会发生 （请填写专业的物理术语），海市蜃楼就是由光的这种现象产生的。
【答案】疏密不均 折射
【详解】[1][2]海市蜃楼是由于光在疏密不均匀的空气中传播时发生折射形成的。
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重难突破
【变式2-1】常说“眼见为实，耳听为虚”， 但是我们眼见的未必就是真实的，比如诗句“大漠孤烟直，长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷，其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置（如图所示），太阳实际在图中
（选填 “甲”或“乙”）的位置，因为诗人看到的是太阳光经过不均匀的大气层发生了 所成的像。
【答案】 乙 折射
【详解】[1][2]落山的太阳发出的光线通过大气层时发生折射，我们所看到的太阳实际上是折射后形成的虚像，此时太阳的实际位置在地平线下，即乙的位置。
2
重难突破
【考点5】认识透镜
1. 透镜的分类
种类 概念 图示 实例
凸透镜 中间厚边缘薄的透镜 放大镜
凹透镜 中间薄边缘厚的透镜 近视眼镜
2. 透镜的基本概念
名称 概念 图示
主光轴 通过透镜两个球面球心的直线叫主光轴，简称主轴。每个透镜都有一个主轴，主轴用点线表示
凸透镜 凹透镜
光心 透镜主轴上有两个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫透镜的光心，用字母O表示，可以认为薄透镜就在透镜的中心 2
重难突破
3.透镜对光的作用
4.对“会聚作用”和“发散作用”的理解
（1）凸透镜对光有会聚作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴，即通过凸透镜的光将主光轴方向偏折，如图所示。
（2）凹透镜对光有发散作用，指的是折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴，即通过凹透镜的光将向远离主光轴方向偏折，如图所示。
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重难突破
【典例1】凸透镜的中央较 、两边较 ；例如： 的镜头。凹透镜的中央较 、两边较 ；例如： 的镜片。下列镜子中，属于凸透镜的有 ；属于凹透镜的有 。
【答案】 厚 薄 照相机 薄 厚 近视镜 ACD BEF
【详解】[1][2][3]中央比边缘厚的叫凸透镜，对光起会聚作用，照相机、投影仪的镜头都是凸透镜。
[4][5][6]中央比边缘薄的叫凹透镜，对光有发散作用，近视镜的镜片是凹透镜。
[7][8] ACD中央比边缘厚，属于凸透镜；BEF中央比边缘薄，属于凹透镜。
2
重难突破
【变式1-1】透镜是指能够 光的镜子，并且镜片的表面至少有一个是球面的一部分。透镜通常用玻璃或树脂材料制成。如下图有六个透镜，你可以把它们分成 和 两大类，你的分类依据是 。
【答案】 透 凸透镜 凹透镜 透镜中央和边沿的厚薄程度
【详解】[1]透镜是指能够透光的镜子，并且镜片的表面至少有一个是球面的一部分。
[2][3][4]透镜分为凸透镜和凹透镜。中间厚，边缘薄的是凸透镜；中间薄，边缘厚的是凹透镜。
2
重难突破
【典例2】如图所示，四个图画出了光线通过透镜（图中未画出）的情形，其中凸透镜是（　　）
【答案】C
【详解】ABD．由图知，折射光线相对于入射光线是发散的；凹透镜对光线有发散作用，ABC是凹透镜，故ABD不符合题意；
C．入射光线经透镜折射后变得会聚，凸透镜对光线有会聚作用，所以C是凸透镜，故C符合题意；
故选C。
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重难突破
【变式2-1】如图所示，一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取下透镜后，光会聚于B点，则该透镜起到 （选填“会聚”或“发散”）作用，由此说明，能将光线会聚于一点的透镜 （选填“一定”或“不一定”）是凸透镜。
【答案】 发散 不一定
【详解】[1]一束光经过一个透镜后会聚于主光轴上的点A，取掉透镜后，光线会聚在B点，则说明该透镜起到发散作用为凹透镜。
[2]根据上述现象可知，能将光线会聚于一点的透镜不一定是凸透镜。
2
重难突破
【考点6】凸透镜成像规律及应用
物距u与 焦距f的关系 像的性质 像距v与 焦距f的关系 相对凸透镜 的位置 应用
正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距
f2f 与物异侧 投影仪
u=f 不成像 u一、凸透镜成像的规律
2
重难突破
二、凸透镜成像规律的应用--照相机
1.照相机成像的特点
（1）物体到镜头的距离大于镜头到胶片的距离。
（2）物体离镜头越远，物体在胶片上所成的像越小，像（或胶片）的位置到镜头的距离越近，即暗箱越短。
（3）照相机成的是倒立、缩小的像，像和物体在镜头的两侧。
2.照相机的使用
为了使远近不同的景物在胶片上都能成清晰的像，需要调节镜头到胶片的距离。
（1）拍摄近处景物时，镜头应向前伸，即增大胶片与镜头之间的距离；
（2）拍摄远处景物时，镜头应往后缩，即减小胶片与镜头之间的距离；
（3）若想使拍摄景物的像大一些，可以减小景物与镜头之间的距离；
若想使拍摄景物的像小一些，可以增大景物与镜头之间的距离。
2
重难突破
【典例1】某中学的科技节上，有位学生自制模型照相机如图所示，引起同学们的围观。在较暗的室内，把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和半透明纸的距离，就可以在半透明纸上看到室外景物清晰的像。 关于它的构造和成像，下列说法正确的是（　　）
A．半透明纸相当于被成像的物体
B．先拉长室外景物与照相机的距离，再拉动纸筒，
缩短半透明纸与凸透镜的距离，可以使像变小
C．半透明纸上可能得到正立的像
D．如果模型照相机镜头的焦距是10cm，那么镜头与
半透明纸之间的距离应大于10cm而小于20cm
【答案】BD
【详解】A．半透明纸相当于光屏，用来承接像，故A错误；
B．先拉长室外景物与照相机的距离，再拉动纸筒，缩短半透明纸与凸透镜的距离，根据凸透镜成像可知，此时物远像近，像变小，故B正确；
C．正立的像为虚像，不能在半透明纸上承接，故C错误；
D．如果模型照相机镜头的焦距是10cm，根据凸透镜成像特点，可知，物距大于二倍焦距，即大于20cm，像距大于一倍焦距，小于二倍焦距，即大于10cm，小于20cm，故D正确。
故选BD。
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重难突破
【变式1-1】驿站出库扫描仪是一种物流设备。如题图所示，货物出库时，扫描仪的镜头对货物条码进行扫描，使像成到传感器上，经过数据传输完成出库登记。货物通过镜头所成的像是（　　）
A．倒立的实像 B．放大的虚像
C．正立的实像 D．缩小的虚像
【答案】A
【详解】扫描仪的镜头相当于照相机，成的像是倒立、缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
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重难突破
二、凸透镜成像规律的应用--投影仪
1.投影仪的成像特点
（1）投影片到镜头的距离小于镜头到屏幕的距离；
（2）图案（文字）通过投影仪在屏幕上成的像比投影片上的图案（文字）大；
（3）像和投影片在凸透镜的两侧；
（4）图案（文字）在屏幕上所成的像是倒立、放大的像；
（5）投影片离镜头越近，像到镜头间的距离越大，屏幕上所成的像越大。
2.投影仪的调节
（1）使屏幕上的像变大的方法：减小投影片与镜头之间的距离，同时增大屏幕与镜头间的距离；
（2）使屏幕上的像变小的方法：增大投影片与镜头间的距离，同时减小屏幕与镜头间的距离。
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重难突破
【典例1】如图所示是投影仪的工作原理图。下列说法错误的是（ ）
A．投影仪的镜头对光有会聚作用
B．物体在屏幕上所成的像是一个放大的实像
C．镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距
D．若使屏幕上的像变大，应使镜头远离投影片
【答案】D
【详解】A．投影仪的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，故A正确，不符合题意；
BC．投影仪的原理是物距大于1倍焦距小于2倍焦距，成倒立放大的实像，镜头到投影片之间的距离小于二倍镜头的焦距，故BC正确，不符合题意；
D．若使屏幕上的像变大，应减小物距，增大像距，所以应使镜头靠近投影片的同时投影机适当远离屏幕，故D错误，符合题意。 故选D。
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重难突破
【变式1-1】现在，很多家庭购买了投影电视机。如图所示，某型号投影电视机将传输过来的图像通过投影仪的镜头成像，并将所成的像投射到特制屏幕或者白墙上；屏幕画面的大小可通过移动投影仪的前后位置来调节。关于投影电视机，下列说法正确的是（　　）
A．投影仪的镜头相当于一个凸面镜
B．传输过来的图像通过投影仪的镜头成正立、放大的实像
C．使用时，屏幕离投影仪的距离应小于二倍镜头焦距
D．要想使屏幕画面更大一些，可将投影仪向远离屏幕的方向移动
【答案】D
【详解】A．投影仪的镜头相当于一个凸透镜，故A错误；
BC．根据投影仪的成像原理可知，物距大于焦距、小于二倍焦距，像距大于二倍焦距，即屏幕离投影仪的距离应大于二倍镜头焦距，成倒立、放大的实像，故BC错误；
D．要使墙上的像（实像）变大，需要增大像距、减小物距，所以应将投影仪向远离屏幕的方向移动，故D正确。
故选D。
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重难突破
二、凸透镜成像规律的应用--放大镜
1.放大镜成像特点
（1）物体通过放大镜所成的像是一个正立、放大的像；
（2）像和物体在凸透镜的同侧；
（3）在一定范围内，放大镜离物体越近，所成的像越小；放大镜离物体越远，所成的像越大；
（4）若物体与放大镜的距离增大到一定程度，所成的像便消失了。
2.放大镜的使用
（1）使像变大的方法：让放大镜与物体之间的距离适当增大一些；
（2）使像显小的方法：让放大镜与物体之间的距离适当减小一些。
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重难突破
【典例1】小明用凸透镜先后观察手指和窗外远处的景物，看到如图所示的两种情景。以下说法中正确的是（　　）
A．甲中看到的是虚像；乙中看到的是实像
B．甲中成的是缩小的像；乙中所成的放大的像
C．甲中成像规律可应用于放大镜；乙中成像规律可应用于投影仪
D．甲中手指在凸透镜1倍焦距以外；乙中窗外的景物在凸透镜2倍焦距内
【答案】A
【详解】当用放大镜观察自己的手指时，此时手指在凸透镜的1倍焦距之内，成放大、正立的虚像，应用于放大镜；若看远处的物体，此时物体在凸透镜的2倍焦距之外，所以成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故A正确，BCD错误。
故选A。
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重难突破
【变式1-1】如图所示是博物馆内“刘充国印”的展台，上方是凸透镜，透过它能看到放大的印章；下方是平面镜，通过它能看到印章底部的字。下列说法正确的是（ ）
A．透过凸透镜可观察到倒立放大的印章
B．观察到的像与印章在凸透镜的同侧
C．若想看到更大的印章，可以将凸透镜靠近印章
D．下方平面镜成像原理与凸透镜成像原理相同
【答案】B
【详解】AB．凸透镜用于观察放大的印章，由凸透镜成像规律可知，凸透镜相当于放大镜，故印章位于凸透镜的焦点和透镜之间，此时凸透镜应该产生的是正立放大的虚像，且像与凸透镜同侧，故A错误，B正确；
C．根据放大镜成像规律可知，若想看到更大的印章，可以将凸透镜远离印章，故C错误；
D．平面镜成像原理是光的反射，凸透镜成像原理是光的折射，所以平面镜成像原理和凸透镜成像原理不同，故D错误。 故选B。
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重难突破
【考点7】认识眼睛
1.眼睛的主要结构
眼睛的主要结构有：角膜、睫状体、瞳孔、晶状体、玻璃体、视网膜、视神经等。物体发出的光经过眼球转化为神经信号传输给大脑，我们就看到了物体，如图所示。
2.正常眼睛的调节
看远处物体 看近处物体
睫状体 放松 收缩
晶状体 变薄 变厚
对光的偏折能力 变弱 变强
成像原理图
2
重难突破
【典例1】如图是人的眼球结构图，正常人的眼睛通过睫状体对晶状体的调节，可以看清近处和远处的物体。根据上面的材料，利用所学的物理知识，回答下面的问题：
(1)人的眼球好像一架 （选填“照相机”、“幻灯机”
或“放大镜”），晶状体和角膜的共同作用相当于一个 ；
(2)视网膜相当于照相机的 ，看物体时
在视网膜上成 （填像的性质）的实像；
(3)正常人看物体由远及近时，为了使像始终
落在视网膜上，则晶状体 （选填“变厚”
“不变”或“变薄”）。
2
重难突破
【答案】(1) 照相机 凸透镜(2) 光屏 倒立、缩小的实像(3)变厚
【详解】（1）[1][2]人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，在视网膜成倒立、缩小的实像。
（2）[1][2]视网膜相当于光屏，物体中凸透镜的2倍焦距以外，成倒立缩小的实像。
（3）正常人看物体由远及近时，物距变小，为了使像始终落在视网膜上，晶状体应该变厚一些。
2
重难突破
【变式1-1】眼球的结构如图甲所示，眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个 （填“凸透镜”或“凹透镜”），把来自物体的光会聚在视网膜上，在视网膜上成 （填“正立”或“倒立”）、缩小的像。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 （填“厚”或“薄”），对光的偏折能力比较 （填“强”或“弱”），从而看清远处的物体。依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点，正常眼睛的远点在 。青少年如果不注意用眼，就容易形成近视眼，图乙中能解释近视眼成因的是 （填标号）。
2
重难突破
【答案】 凸透镜 倒立 薄 弱 无限远 A
【详解】[1][2]照相机是利用凸透镜成倒立缩小的实像的原理制成的。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，此时物距大于2倍焦距，故在视网膜上成倒立、缩小的实像。
[3][4]凸透镜的焦距越大，会聚能力越弱。当睫状体放松时，晶状体比较薄，焦距较大，此时对光的偏折能力较弱。
[5]依靠眼睛调节所能看清的最远的极限点叫做远点，正常眼睛的远点在无限远。
[6]近视眼的晶状体太厚，对光线会聚能力较强，看远处的物体时，成像在视网膜前，故图A正确。
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重难突破
【考点8】近视眼和远视眼矫正
近视形成原因 近视矫正
品状体太厚,折光能力太强,或眼球前后径太长,从远处射来的光会聚在视网膜前 利用凹透镜对光的发散作用,配戴凹透镜制成的近视眼镜,使远处物体的像恰好成在视网膜上
形成原因 矫正
晶状体太薄,折光能力太弱,或眼球前后径太短,从近处射来的光会聚在视网膜后 利用凸透镜对光的会聚作用,配戴凸透镜制成的远视眼镜,使近处物体的像恰好成在视网膜上
2
重难突破
【典例1】现在很多学生不注意用眼保健，以至近视眼越来越多，表示近视眼成像的光路图的是图 （选填“甲”或“乙”），可选用右图中的 号镜放在眼前进行矫正。
【答案】 乙 2
【详解】[1][2]近视眼的产生原因是晶状体太厚，折光能力太强，因此来自远处某点的光会聚在视网膜前，故乙图是近视眼的情况；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜。而由图中1、3号是中间厚边缘薄，是凸透镜，4号是凸面镜，5号是凹面镜，2号是边缘厚中间薄，是凹透镜，因此2号镜放在眼前进行矫正。
2
重难突破
【变式1-1】在课堂上，老师有时候需要把同学们的学习成果，通过手机投屏的方式展示在电子白板上。当老师给某同学的作业拍照时，所成的是 倒立的实像；要想使所成的像变大些，手机的镜头应 （填“远离”或“靠近”）作业本。手机镜头的镜片可以用来矫正 （填“近视”或“远视”）眼。
【答案】 缩小 靠近 远视
【详解】[1][2]在用手机拍照时，镜头实际上是凸透镜，物体位于2倍焦距之外，通过镜头所成的像是倒立、缩小的实像；根据凸透镜成像规律可知，要想使所成的像变大些，应减小物距，即手机的镜头应靠近作业本。
[3]凸透镜对光线有会聚作用，可以矫正因成像位于视网膜后的远视眼。
2
重难突破
【考点8】望远镜
物镜：焦距较长，相当于照相机的镜头，远处的物体经物镜后在物镜焦点附近成倒立、缩小的实像。
目镜：焦距较短，作用相当于一个放大镜，物体（物体所成的实像）经目镜成正立、放大的虚像。
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重难突破
【典例1】望远镜是户外运动者和广大天文爱好者常用的仪器，如图所示。下面关于望远镜的说法正确的是（　　）
A．望远镜的物镜和目镜对光都有会聚作用
B．望远镜的物镜成的是放大、倒立的实像
C．望远镜的物镜对远处物体成缩小、正立的虚像
D．望远镜的目镜的作用主要是将物镜所成的像放大，以增大“视角”
【答案】AD
【详解】A．望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A正确；
BC．望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像，故BC错误；
D．望远镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，其作用是把物镜所成的像放大，使像靠近眼睛，以增大“视角”，故D正确。
故选AD。
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重难突破
【变式1-1】“超级月亮”比正常时的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文爱好者为了研究这一现象，于是架设一台开普勒望远镜做进一步观察。关于该望远镜，下列说法正确的是（　　）
A．它的物镜和目镜都是凹透镜
B．它的物镜相当于投影仪，用来把物体放大
C．物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成虚像
D．它由两个透镜组成，靠近眼睛的为目镜，靠近被观测物体的为物镜
【答案】D
【详解】A．望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，故A错误；
B．望远镜的物镜相当于照相机的镜头，使远处的物体成一个倒立缩小的实像，故B错误；
C．望远镜的物镜的作用是使得无限远处的物体在焦点附近成一个倒立缩小的实像，目镜再把这个像放大，故C错误；
D．望远镜由两组凸透镜组成，靠近眼镜的为目镜，靠近被观测物体的为物镜，故D正确。
故选D。
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重难突破
【考点9】显微镜
物镜：靠近被观察物体的凸透镜，作用相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成一个倒立、放大的实像。
目镜：靠近眼睛的凸透镜，作用相当于一个普通的放大镜，能将物镜所成的实像进行再次放大。
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重难突破
【典例1】在生物实验课上，小明想详细地观察洋葱表皮细胞结构，他应选择的观察仪器是 ；显微镜的目镜和物镜使用的都是 透镜；显微镜 （选填“目”或“物”）镜的焦距较长。
【答案】 显微镜 凸 目
【详解】[1]在生物实验课上，为了详细地观察洋葱表皮细胞结构，我们需要使用能够放大物体图像的仪器，这就是显微镜。显微镜通过其内部的透镜系统，能够将微小的物体放大到肉眼可以清晰观察的程度。
[2]显微镜的目镜和物镜都是利用凸透镜的成像原理来工作的。凸透镜是一种中间厚、边缘薄的透镜，它对光线有会聚作用，并且能够使平行于主光轴的光线经过透镜后汇聚于一点，这个点叫做焦点，焦点到透镜光心的距离叫做焦距。
[3]在显微镜中，物镜的作用是将待观察的物体（如洋葱表皮细胞）首先放大一次，形成一个倒立、放大的实像。这个实像再经过目镜的放大，形成我们最终看到的像。由于物镜需要形成实像，因此它必须使物体位于其一倍焦距和二倍焦距之间，这样像才能成在二倍焦距之外（即目镜的焦点之内），供目镜再次放大。而目镜则是将这个实像进一步放大，形成正立、放大的虚像供我们观察。由于目镜的像要成在眼睛（即观察者）的明视距离处，因此目镜的焦距通常较长，以便能够形成足够大的虚像供我们观察。
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重难突破
【拓展1-1】小华利用水滴、放大镜、平面镜、透明玻璃杯和可调支架等制作了一台“水滴显微镜”（如图甲）。调节支架高度，适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离实现了与图乙所示光学显微镜相似的成像效果。
（1）水滴相当于显微镜的 （选填“目镜”或“物镜”），标本经过水滴成 （选填“正立”或“倒立”）、放大的 （选填“实”或“虚”）像；
（2）若要让标本放大倍数更高，可以使水滴适当 （选填“靠近”或“远离”）标本。
【答案】 物镜 倒立 实 靠近
【详解】（1）[1]从图甲可以看到，水滴靠近标本，所以水滴相当于光学显微镜中的物镜。
[2]水滴相当于显微镜的物镜，物镜有放大的作用，即标本经过水滴成倒立放大的实像。
（2）[3]若要让标本放大倍数更高，水滴相当于凸透镜，根据凸透镜的动态成像规律，物近像远像变大，则可以使水滴适当靠近标本。
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重难突破
【考点10】光的色散
1.光的色散和光谱
白光被三棱镜分解成多种色光的现象叫做光的色散，这些色光排成的光带叫做光谱。
2.生活中的色散现象
彩虹的形成、三棱镜分解白光
实验 过程 如图所示,用一块带狭缝的挡光板得到一束太阳光,让这束太阳光照射到三棱镜上,白色的太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成了一条彩色光带,彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
探究 归纳 (1)太阳光(白光)不是单色光,是由各种色光混合而成的复色光。 (2)不同的单色光通过三棱镜时偏折的程度是不同的,红光偏折的程度最小,紫光偏折的程度最大,各种单色光偏折程度从小到大依次是红、橙、黄、绿、蓝 、靛、紫 2
重难突破
【典例1】通过如图所示的实验研究，我们对太阳光有了更多的了解；
(1)太阳光通过三棱镜，在光屏上呈现出一条彩色光带，这种现象叫做光的 ，该现象说明了 。
(2)如图所示，光屏上A、B是光带边缘的色光，那么A是 （选填“红光”、“紫光”）。
【答案】(1) 色散 太阳光是复色光 (2)红光
【详解】（1）[1][2]阳光经过三棱镜的折射后，被分散成：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这是光的色散现象，该现象说明了太阳光是复色光。
（2）此实验说明了太阳光是复合光，由各种颜色复合而成，其中紫光的偏折程度最大，则B为紫光。
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重难突破
【变式1-1】如图所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)光屏上形成一条彩色的光带，这说明 ；范围为ab，
位于光屏a点处的色光颜色为 色（红/紫）；
(2)光屏应选择白色光屏，理由是 ；
(3)如果光屏上彩色光带分布过于密集，可以适当 （增大/减小）
光屏与三棱镜间的距离；
(4)某档科普节目中，一束光照向主持人，在后面的白色的背景板上留下一个
黑色的人影，要想让影子黑色的地方变成红色，可以
A．让主持人换上连体全红实验服 B．在原来的人影上叠加红光
C．将白色背景板换成红色 D．将背景板换成红色且让主持人换上连体全红实验服
【答案】(1) 太阳光是复色光 紫 (2)白色光屏可以反射所有色光 (3)增大 (4)B
【详解】（1）[1]一束太阳光通过三棱镜射到光屏上，形成一条彩色的光带，这说明太阳光是复色光。
[2]由于三棱镜倒放，且紫光的偏折能力最强，红光的偏折能力最弱，因此，位于光屏a点处的是紫色光。
（2）白色光屏可以反射所有色光，因此，光屏应选择白色。
（3）由图可知，适当增大光屏与三棱镜间的距离，可以分散光屏上彩色光带。
（4）后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影，是由于光被人挡住，在后面留下的阴影，如果将白色背景板换成红色、让主持人换上连体全红实验服、光仍然照不过去，仍会留下黑色的影子，只有在原来的人影上叠加红光，才能让影子变成红色，故B符合题意，ACD不符合题意。
2
重难突破
【考点11】光的三原色
1. 光的三原色
把红绿蓝三种色光按照不同的比例混合，就可以产生人们看到的各种颜色的光，因此人们把红绿蓝叫做色光的三原色。
2. 颜料的三原色
品红、黄、青三种颜色的颜料按不同的比例混合，能产生各种颜色，其中包括黑色，因此把品红黄青叫做颜料的三原色。
实验过程 实验现象及分析 结论
在暗室中,分别将红绿、蓝三种颜色的玻璃纸罩在发出白光的手电筒上,观察射出的光分别是什么颜色 手电筒发出的白光经过红、绿、蓝三种颜色的玻璃纸后射出的光分别是红光、绿光、蓝光。红(绿、蓝)色玻璃只透过红绿、蓝)光,而其余的色光被这个透明物体吸收了 透明物体的颜色是由它所能透过的色光的颜色决定的
分别用白光、红光、绿光和蓝光照射放置在白纸上的绿色树叶观察树叶的颜色 用白光照射绿色树叶时,看到的树叶是绿色的,说明树叶反射的光只有绿光,其他色光都被树叶吸收了;当用红光(蓝光)照射绿色树叶时,红光(蓝光)被吸收,没有色光反射回来,所以看到树叶几乎是黑色的:当用绿光照射时,绿光被反射,所以看到树叶是绿色的 不透明物体的颜色是由它反射的色光的颜色决定的
3.物体的颜色
2
重难突破
【典例1】如图所示，这是河南省黄柏山景区。千树万树的红叶，愈到秋深，远远看去，就像火焰在滚动。枫叶呈现红色是因为它（　　）
A．反射了红光
B．吸收了红光
C．反射了红、绿、蓝光
D．吸收了红、绿、蓝光
【答案】A
【详解】不透明的物体反射与物体相同的色光，其他色光被吸收，故枫叶呈红色是因为反射红光，吸收其他色光。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2
重难突破
【变式1-1】在一档科普节目中，一束光照向主持人，在后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影，要想让黑色的影子变成红色，可以（　　）
A．将白色背景板换成红色
B．让主持人换上连体全红实验服
C．用红光照射黑色的影子
D．将背景板换成红色且让主持人换上连体全红实验服
【答案】C
【详解】后面的白色的背景板上留下一个黑色的人影，是由于光被人挡住，在后面留下的阴影，如果将白色背景板换成红色、让主持人换上连体全红实验服、将背景板换成红色且让主持人换上连体全红实验服，光仍然照不过去，仍会留下黑色的影子，只有在原来的人影上叠加红光，才能让影子变成红色，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2
重难突破
【典例2】用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，当气体吸收光时，气体的温度会升高，气体体积膨胀，气球将会爆破。下列说法正确的是（　　）
A．红色激光笔不属于光源 B．绿色透明气球会爆破
C．红色透明气球会爆破 D．两个气球都不会爆破
【答案】B
【详解】A．能自行发光的的物体是光源，因此红色激光笔属于光源，故A错误；
BCD．绿色透明气球，可以透过绿色的光，吸收其他颜色的光，当用红色激光笔照射透明的绿色气球时，红色激光笔发出的是红色的光，绿色透明气球会把红光吸收，绿色透明气球里面的气体温度会升高，气球将会爆破；红色透明气球，可以透过红色的光，吸收其他颜色的光，当用红色激光笔照射透明的红色气球时，红色透明气球透过红色的光，气体没有吸收光，气球不会爆破，故B正确，CD错误。
故选B。
2
重难突破
【变式2-1】如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为（　　）
A．A区域黑色
B．B区域黑色
C．C区域黑色
D．B区域白色
【答案】B
【详解】透明物体的颜色是由透过的色光决定的，太阳光由七种颜色的光组成，红色玻璃只允许红光透过，故A区为红色，蓝色玻璃只允许蓝光透过，不允许红光透过，故C区为蓝色，重叠区B没有光线照到，为黑色，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3
题型讲解
【题型1】光沿直线传播作图
【典例1】如图所示，射击游戏中，我们应该躲在遮挡物右侧哪个部分，站在高台上的对方射手才看不到，请通过光路图，确定最大安全范围，并用阴影表示。
【详解】由光的直线传播可知，连接射手与遮挡物的最高点的直线与地面相交，则遮挡物右侧地面与所作直线间为安全范围，我们身上的光线被遮挡物挡住，传不到射手眼睛，射手看不到我们。
3
题型讲解
【题型2】光的反射光路图
【典例2】如图所示，在O点放置一个平面镜，使与水平方向成60°角的太阳光经O点反射后，反射光线射向窗户P，请作出反射的光路图并标出反射角的度数。
【详解】从O水平通过窗户P作出反射光线，并作出反射光线与入射光线的角平分线即为法线，垂直法线作出平面镜，反射光线是水平向左的，由于入射光线与水平方向的夹角为60°，所以反射光线与入射光线之间的夹角为120°；则反射角＝入射角为60°。
3
题型讲解
【题型3】利用平面镜成像找光源
【典例3】如图所示，a、b是平面镜镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请画出点光源S的位置，保留作图痕迹。
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′（即为点光源在平面镜中的像点），再通过平面镜作出S′的对称点S，即为点光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线。
3
题型讲解
【题型4】光的折射光路图
【典例4】如图所示，一束激光AO由空气射向半圆形玻璃砖的圆心O发生了反射和折射，发现在屏幕MN上出现了两个光斑。请画出形成两个光斑的光路图。
【详解】光从空气斜射向玻璃砖时，会同时发生反射和折射现象。根据光的反射定律，过入射点在法线上方的空气中画出反射光线，使反射角等于入射角；发生折射时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，据此作出第一条折射光线；折射光线从玻璃砖射入空气中时，由于此光线是由圆心O射出，当经过第二个折射面时，正好与该入射点处的切线垂直，因此第二次折射光线的传播方向不变。
3
题型讲解
【题型5】凸透镜的光路图
【典例5】三束光线射向凸透镜，请补充完整这三束光线通过凸透镜的光路图。
【详解】经过凸透镜光心的光传播方向不变；经过凸透镜焦点的光经凸透镜折射后，平行于凸透镜主光轴射出；物距等于二倍焦距时，像距也为二倍焦距，成倒立、等大的实像。所以，过二倍焦距处的入射光线的折射光线通过凸透镜另一侧二倍焦距处。
3
题型讲解
【题型6】近视眼光路作图
【典例6】李华是近视眼，为了矫正视力戴了合适的眼镜（透镜）。请在下图虚线框内画出适当的透镜，并将两条光线的光路补充完整，使光线会聚在视网膜上的a点。
【详解】近视眼的晶状体较厚，对光线的会聚能力较强，看远处的物体时，像将成在视网膜的前面，为了使像正好成在视网膜上，需要戴对光线具有发散作用的凹透镜进行矫正。图示中的两个平行光线，先经凹透镜发散后，再经晶状体会聚，会聚点在视网膜的a点，即像成在视网膜上。
3
题型讲解
【题型7】探究“光的反射定律”
实验器材 光屏（带角度尺）、平面镜、激光笔（注意：不要让激光射入眼睛）
实验 步骤 (1)如图甲所示，光的反射实验器的圆心O处放有一个小平面镜，镜面与 ON垂直。
(2)使半圆形光屏处在同一水平面内，用激光笔发出一条细小光束，沿光屏。射向镜面上的O点，观察反射光束的方向，并在光屏上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。
(3)改变光束的入射角，多做几次实验换用不同的笔记录每次光的径迹。
(4)从角度尺读出ON两侧的入射角、反射角的大小，如图乙。
(5)如图丙所示，将有反射光束的半个光屏向后折转一定角度日观察光屏上是否还有反射光束。
图例
现象 分析 (1)当半圆形光屏在同一平面内时，能观察到反射光线，且入射光线、反射光线分居法线两侧，反射光线随着入射光线方向的改变而改变；
(2)反射角和入射角大小相等；
(3)把有反射光束的半个光屏向后折转一定角度时，观察不到反射光的径迹。说明反射光线和入射光线在同一平面内。
分析论证 反射光线、入射光线和法线在同一平面内反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角
3
题型讲解
【典例7】小岩同学利用图甲所示的器材探究光的反射定律。
(1)图乙中，用激光笔沿AO方向入射，当入射光线与平面镜夹角为60°时，反射角大小为 °；若增大入射角，反射角大小将 ；
(2)图乙中，若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光沿OA方向射出，这一现象说明反射光路是 ；
(3)如图所示，实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光？ （填写序号）
①将纸板的右半部分向后翻折
②将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
③将纸板与入射光束一起以DE为轴向后倾倒
3
题型讲解
【答案】(1) 30 增大 (2)可逆的 (3)②
【详解】（1）[1]让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，根据AO与法线的夹角是入射角，即为90°-60°=30°
反射角等于入射角，所以反射角为30°。
[2]反射角等于入射角，若增大入射角，反射角大小将增大。
（2）如果让光沿BO方向入射，反射光将沿OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。
（3）因为反射光线、入射光线、法线在同一平面内，
①将纸板的右半部分向后翻折，纸板的左、右半部分不在同一平面，故右半部分没有反射光线；
②将纸板与入射光线一起以ON为转轴旋转，纸板的左、右半部分在同一平面，反射光线、入射光线和法线仍在以纸板为平面的同一平面内，故在纸板的右半部分能看到反射光线；
③将纸板与入射光线一起以DE为轴向后倾，ON不是法线，此时反射光线在纸板的前面，故纸板上没有反射光线。 故选②。
3
题型讲解
【题型8】探究“平面镜成像特点”
1. 提出问题：平面镜成像有哪些特点？
2. 猜想或假设：像可能与物体的大小相等，关于镜面对称等。
3. 实验器材：白纸、玻璃板、蜡烛、刻度尺
4. 实验步骤：
（1）将纸对折，在对折处画一条直线段，把平板玻璃（作为平面镜）竖立在对折线上；
（2）在白纸的一方任意位置放点燃的蜡烛，用笔记下蜡烛的位置，观察玻璃后面的像；
（3）用手在玻璃后面摸一摸是否有蜡烛存在，再拿一张白纸在像的位置附近移动，观察白纸上是否有蜡烛的像；
（4）拿另一支蜡烛（未点燃）放在玻璃后像的位置处，移动这支蜡烛，再左右移动头部，从不同位置看上去蜡烛和像完全重合；
（5）改变蜡烛的位置，重复再做一遍。
5. 实验结论：
（1）像、物大小相等； （2）像、物到镜面的距离相等；
（3）像、物的连线与镜面垂直； （4）物体在平面镜里所成的像是虚像。
3
题型讲解
【典例8】小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验中选择透明玻璃板代替平面镜的目的是 ；
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到 ，说明平面镜所成的像与物体的大小相等；
(3)为了判断平面镜成的是实像还是虚像，小茗移去蜡烛B、并在其所在位置上放一光屏，直接观察光屏 （选填“有”或“没有”）蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的是虚像；
(4)改变蜡烛A的位置，进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来，如图乙所示，用刻度尺测得像和物到镜面的距离 ；
(5)根据以上实验现象可得出：平面镜所成的像与物体关于镜面 。
3
题型讲解
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)看上去它跟蜡烛A的像完全重合 (3)没有 (4)垂直 (5)对称
【详解】（1）玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于确定像的位置。
（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像重合，则B与A的像大小相等，因A、B蜡烛完全相同，说明平面镜所成的像与物体大小相等。
（3）虚像不能成在光屏上，移去蜡烛B、并在其所在位置上放一光屏，直接观察光屏，光屏上没有蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的是虚像。
（4）改变蜡烛A的位置，进行三次实验，用直线将物和像的位置连接起来，会发现像与物体的连线与平面镜垂直，像和物到镜面的距离相等。
（5）由于像与物体的连线与平面镜垂直，像和物到镜面的距离相等，像和物体大小相等，所以平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
3
题型讲解
【题型9】探究“凸透镜成像规律”
【提出问题】
凸透镜所成的像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系？
【实验设计】
先把物体放在距离凸透镜较远的地方，然后逐渐向凸透镜方向靠近，同时把光屏放在凸透镜的另一侧，观察光屏上像的变化情况。由于凸透镜的偏折情况和焦距有关，所以应着重观察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距时，物体的成像情况。
【实验器材】
光具座、蜡烛、凸透镜、光屏等
3
题型讲解
【进行实验与收集证据】
（1）将蜡烛、凸透镜、光屏依次安放在光具座上，调整它们的高度，使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心大致在同一高度；
（2）把蜡烛放在凸透镜二倍焦距以外的地方并点燃，然后调整光屏到凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰烛焰的像，观察并记录像的大小和正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重复做这一步；
（3）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离大于二倍焦距，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像的大小、正倒，测出物距u和像距v；
（4）把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在一倍焦距和二倍焦距之间，移动光屏，直到光屏上出现蜡烛清晰的像，观察并记录像大小、正倒，测出物距u和像距v。稍稍改变物距，重做这一步；
（5）把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛位于凸透镜的焦点上，移动光屏，观察是否能够成像；
（6）把蜡烛移到凸透镜的一倍焦距以内，移动光屏，观察在光屏上能否看到蜡烛的像。如果不能，可以从光屏这一侧透过凸透镜观察，记录所看到的像的正倒、大小以及此时的物距u。稍稍改变物距，重做这一步；
3
题型讲解
（7）将实验数据和观察结果填入表中（该实验所用凸透镜焦距f=12cm）
物距u与焦距f的关系 物距u/cm 像距v/cm 成像的性质 像的变化情况
u>2f 60 15 倒立、缩小的实像 物距变小时，像距变大，像
（相对于之前）变大
48 16 u=2f 24 24 倒立、等大的实像 ——
f15 60 u=f 12 —— 不成像 ——
u6 —— 3
题型讲解
【分析论证】
（1）焦点是成实像和虚像的分界点。当物距大于一倍焦距时，成实像；当物距小于一倍焦距时，成虚像；当物距大于一倍焦距时，不成像；
（2）二倍焦距是成放大实像还是缩小实像的分界点。当物距大于二倍焦距时，成缩小的实像；当物距大于二倍焦距时，成等大的实像；当物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，成放大的实像；
（3）凸透镜成实像都是倒立的，且像、物位于凸透镜的两侧；凸透镜成虚像时，都是正立的，且像、物同侧；
（4）凸透镜成实像时，随着物距的减小，像和像距都变大；成虚像时，随着物距的减小，像和物都不小。
3
题型讲解
物距u与 焦距f的关系 像的性质 像距v与 焦距f的关系 相对凸透镜的位置 应用
正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 fu=2f 倒立 等大 实像 v=2f 与物异侧 测焦距
f2f 与物异侧 投影仪
u=f 不成像 u【得出结论】
3
题型讲解
【典例9】如图所示，用焦距为10cm的凸透镜、高度为6cm的F形光源、光屏和光具座等器材探究凸透镜成像大小的变化规律，通过测量像的高度反映像的大小；
(1)选择了“F”形光源进行实验，与“T”形光源相比，“F”形光源的好处是： ；
(2)如图，把光具座上凸透镜所在位置设为零刻度，数值向左、右依次增大，这样做的优点是可以直接读出 和 ；用标有均匀格子的面板制作特定字母状LED灯替代蜡烛，光屏上标有同样的格子，这样做的优点是光屏上成像更清晰、更 并且从光屏上可以准确得出像与物的 关系。
3
题型讲解
【答案】(1)“F”形光源不对称，便于比较像相对于物是否左右相反
(2) 物距 像距 稳定 大小
【详解】（1）“F”形光源上下、左右都不对称，便于比较像相对于物是否左右相反，所以与“T”形光源相比，“F”形光源更好。
（2）[1][2]凸透镜所在位置为零刻度，数值向左、右依次增大，则向左、向右可以直接读出物距以及像距大小。
[3]由于蜡烛的火苗大小不稳定，左右摇动不稳定，LED灯保持不变，所以用LED灯替代蜡烛的优点是光屏上成像更清晰、更稳定。
[4]由于标有均匀格子的面板能准确显示像和物的大小，所以用标有均匀格子的面板显示像，可以比较像与物的大小关系。
4
记忆口诀
一倍焦距分虚实
二倍焦距分大小
物近像远像变大
物远像近像变小
物远像远像变大
物近像近像变小
整体：
实像：
虚像：
口诀：
5
思维导图
光的世界
光的传播
平面镜成像
光的直线传播
条件
实例
传播速度
光的反射
分类
实例
规律
三线的位置关系
两角的大小关系
光路可逆
光的折射
实例
规律
原理
光的反射
特点
像和物到镜面的距离关系
像和物的大小关系
像和物的连线与镜面的夹角
应用
潜望镜等
5
思维导图
光的世界
透镜成像特点及应用
光的色散
规律
应用
u>2f 倒立、缩小的实像
u=2f 倒立、等大的实像
f u=f 不成像
u照相机 　倒立、缩小的实像
投影仪 倒立、放大的实像
放大镜正立、放大的虚像
显微镜和望远镜
眼睛和眼镜
眼睛构造　　相当于照相机
近视眼矫正　　凹透镜
远视眼矫正　　凸透镜
色散实例
光的三原色
6
习题精讲
1.如图，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置范围大约为（　　）
A．ac B．bc C．ad D．be
【答案】C
【详解】根据光在同种均匀介质中沿直线传播，过甲的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛，过乙的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，因为要满足两人彼此都能看到对方的全身，所以取这四条直线与墙壁的交点中，距离最远的两个点，即ad为最小窗的大致范围，具体如图所示：
6
习题精讲
2.如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成一个光斑A，已知入射光与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　）
A．反射角的大小为40°
B．当水面降低时，反射角将变小，光斑A将向左移动
C．当入射光逆时针转动一定角度，光斑将向左移动
D．当水面升高时，S'到水面的距离将变小
【答案】D
【详解】A．已知光束与水面的夹角为40°，其中入射角为入射光线与法线间的夹角，此时入射角等于
90°-40°=50°反射角等于入射角，故反射角等于50°，故A错误；
B．当水面下降时，因为入射光线方向不变，当水面下降时，再次得到的水面是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故反射角不变，光斑A将向右移动：故B错误；
C．当入射光逆时针转动一定角度，入射角变大，则反射角变大，光斑将向右移动，故C错误；
D．当水面升高时，物体S到水面的距离小了，所以像到水面的距离也小了，故D正确。故选D。
6
习题精讲
3.如图所示，小明将一把玩具枪放在了玻璃台面上，打开壁灯时，
下列说法错误的是（　　）
A．①是枪的影子
B．③是枪经玻璃所成的像
C．②是③的影子
D．②是①经玻璃所成的像
【答案】C
【详解】A．①是壁灯发出的光被枪挡住在墙壁上形成的影子，是光沿直线传播造成的，故A正确，A不符合题意；
B．③是枪经玻璃所成的像，属于平面镜成像，大小相等、关于镜面对称，故B正确，B不符合题意；
CD．③是平面镜成的虚像，不会形成影子，②是枪的影子经玻璃所成的像，故C错误、D正确，C符合题意、D不符合题意。
故选C。
6
习题精讲
4.如图所示，OA是光从水中斜射入空气中的一条反射光线，OA与水面夹角为60°。下列说法正确的是（　　）
A．反射角为60°，折射角大于60°
B．反射角为60°，折射角小于60°
C．反射角为30°，折射角大于30°
D．反射角为30°，折射角小于30°
【答案】C
【详解】反射光线与水面的夹角为60°，则反射角为30°
反射角与入射角相等，则入射角为30°，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射角大于30°。故C正确，ABD错误。
故选C。
6
习题精讲
5.如图a，蜡烛在光屏上能成一清晰的像。如果沿直径对称地切除透镜
很小的一部分，如图所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．在a图中，如果一只小飞虫恰好落在透镜上的P点，不会在光屏
上留下小飞虫的影子
B．在a图中，如果蜡烛向透镜不断靠近，则所成的像一直变大
C．在b图中，A、B合拢后，所成像情况与a图相同，只是亮度变低
D．在b图中，A、B合拢后，无论怎样移动光屏，在光屏上都不能成像
【答案】A
【详解】A．一只小飞虫恰好落在透镜上的P点上，位于透镜的一倍焦距内，不会成像在光屏上，故A正确；
B．原来蜡烛在二倍焦距以外，靠近透镜过程中会经过焦点，而物体在凸透镜焦点上时不成像，当物距小于一倍焦距时，光屏上也看不到像。故B错误；
CD．沿直径对称切除透镜很小一部分，相当于把凸透镜分成了上下两个小凸透镜，这两个小凸透镜的焦点及焦距和光心与原来的凸透镜是一样的，不移动时主光轴、焦点都是重合的，仍然可以成像；当把上面的小凸透镜下移后，该小凸透镜的主光轴也下移，成的像也下移，且去掉一小段透镜，物体发出的光线仍能成像，只是亮度变低；下面的与之相反，像向上移，即A、B合拢后，光屏上会成两个变暗的像，故CD错误。
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