一、光的折射
光的折射(一般成虚像:折射光线的反向延长线汇聚而成)
定义 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
现象
海市蜃楼 筷子错位 像下叉鱼 树木变高
注意:
①光必须斜射时,才能发生折射现象。
②解释光现象或作图时要注意:人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛,而不是人眼发出光射到物体上。
③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变,即垂直于界面时三线重合两角为0°,这是一种特殊情况。
2、一点、两角、三线
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
(3)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
3、光的折射定律(三线共面,分居两侧,空中大角,光路可逆)
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)当光从空气斜射入水中(或其他介质)时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光线从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
二、凸透镜成像
1、透镜
类别 凸透镜 凹透镜
特征 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
作用 会聚 发散
三条特殊光线 平行过焦
过焦平行
过心不变
2、凸透镜成像原理
凸透镜成实像原理 凸透镜成虚像原理
3、凸透镜成像的规律及应用(像距小像就小)
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 静态成像作图 成像特点 应用
u>2f f<v<2f u>v 倒立、缩小、实像 照相机
u=2f v=2f u=v 倒立、等大、实像 求焦距
f<u<2f v>2f u<v 倒立、放大、实像 投影仪
u=f / / 不成像 平行光源(探照灯)
u<f / / 正立、放大、虚像 放大镜
①记忆口诀: 静态规律:一倍焦距分虚实,内虚外实,实倒虚正;二倍焦距分大小,内大外小。 动态规律:成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。 ② ,当物距等于像距时,u=2f,v=2f,
探究凸透镜成像实验
(1)装置:
(2)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央。
(3)为了方便观察实验应在较暗的环境下进行,目的是减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显。
(4)凸透镜焦距的测量
①用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑,测出光斑到凸透镜中心的距离即为焦距。(刻度尺需估读到分度值的下一位)
②使烛焰在光屏上成倒立、等大的实像,此时物距和像距均为焦距的2倍。
(5)在实验过程中,无论如何移动光屏都得不到像可能的原因有:
①蜡烛在凸透镜的一倍焦距内;②蜡烛在焦点位置;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④物距太小,像距太大,超过了光具座的量程。
(6)成虚像时眼睛观察方向:从光屏一侧,逆着折射光线观察烛焰所成的像。
(7)光屏上成清晰的像时,对调蜡烛和光屏,光屏上仍能成清晰的像。(光路是可逆的)
(8)从不同的方向都能看到光屏上的像,光屏上发生的是漫反射。
(9)实验中蜡烛燃烧逐渐变短的相关分析
①像的位置变化:像会逐渐向上移动。②让像成在光屏中央的方法:将光屏上调,或蜡烛上调,或将透镜下调等。
(10)用纸板遮住部分透镜或透镜上有一个小污点时:烛焰在光屏上会成完整的像,只不过变暗了。
(11)用发光二极管组成的字母“F”代替蜡烛做实验其好处是:光源较稳定;可以判断所成像与物体的左右关系。
三、眼睛和眼镜
1、眼睛的构造
眼睛的主要结构 眼睛视物示意图
人眼成像原理
眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片,眼球也有类似的构造,角膜相当于镜头,瞳孔相当于光圈,晶状体相当于调焦的凸透镜,脉络膜相当于暗箱,视网膜相当于底片(光屏)。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号,视神经把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。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,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体(甲);当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
3、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
类型 近视眼 远视眼
特点 只能看清近处物体,看不清远处物体 只能看清远处物体,看不清近处物体
成因 图示
成因 晶状体太厚,折光能力太强,成像于视网膜前方 晶状体太薄,折光能力太弱,成像于视网膜后方
矫正 方法 配戴凹透镜制成的眼镜 配戴凸透镜制成的眼镜
4、显微镜和望远镜
类型 显微镜 望远镜
目镜 成正立、放大的虚像(相当于放大镜)
物镜 成倒立、放大的实像(相当于投影仪) 成倒立、缩小的实像(相当于照相机)
(2024·浙江·中考真题)人体眼球中的晶状体相当于( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.平面镜
(2022·浙江·中考真题)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射 B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射 D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
(2022·浙江台州·中考真题)光从空气斜射到水面时发生了反射和折射,光路如图,其中表示折射光线的是( )
A.AO B.OB C.OC D.ON
(2023·浙江衢州·中考真题)今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学,所佩戴眼镜的镜片是( )
B. C. D.
(2023·浙江杭州·中考真题)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光 ②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(2023·浙江衢州·中考真题)小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B. C. D.
(2023·浙江湖州·中考真题)图1是数码照相机的成像原理,当景物在离镜头2倍焦距之外时,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生,造成近视,如图2所示,他应配戴 透镜来矫正近视。
(2023·浙江宁波·中考真题)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内,如图所示,烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。
(1)这个像是实像还是虚像?答案是: ;
(2)小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从 (填“烛焰”或“此像”)发出,通过凸透镜后进入人眼。
(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是 。
(2025·浙江金华·月考)下列现象中,和照相机成像原理相同的是( )
A.小狗照镜子 B.雨后的彩虹
C.自己的影子 D.水中的倒影
(2025·浙江台州·月考)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
(2025·浙江金华·月考)在①手影游戏;②国家大剧院的倒影;③用放大镜观察邮票;④照相机成像;⑤投影仪成像;⑥眼睛在视网膜上成像中,正确归纳的是( )
A.一定成放大像的是①③⑤ B.成正立像的是②③⑥
C.属于折射成像的是③④⑤⑥ D.成实像的是②④⑤⑥
(2025·浙江台州·月考)如图所示,图中成实像的是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
(2025·浙江湖州·期中)今年秋假期间小沈到某地旅游写生,在当地湖面上看到了自由飞翔的鸟儿和水中欢快游动的鱼儿,则对它们成像原理描述正确的是( )
A.鸟是光的反射原理,鱼是光的折射原理 B.鸟是光的折射原理,鱼是光的反射原理
C.鸟是光的反射原理,鱼是光的反射原理 D.鸟是光的折射原理,鱼是光的折射原理
(2025·浙江杭州·月考)一束激光从空气射向玻璃界面发生反射和折射现象,如图所示。其中,则AO、BO、CO三束光中( )
A.AO是入射光 B.BO是入射光
C.CO是入射光 D.三束光线都可能是入射光
(2025·浙江金华·月考)如图所示,一盛水容器置于水平桌面上,一束光线从空气斜射入水中,这时反射角为α,折射角为r,若光线的传播方向不变,把容器右侧稍微垫高,待水面重新平静后,测出反射角为α',折射角为r',那么( )
A., B., C., D.,
(2025·浙江金华·月考)如图所示,在一只烧杯中装半杯水。现当水结冰后,在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜,则此时的折射光线会 旋转(填“顺时针”、“不会”或“逆时针”)。
(2025·浙江宁波·月考)日晕是太阳周围出现一个彩色的光圈(如图所示),这是一种罕见的天象,又称“圆虹”,是一种大气光学现象,主要是由于光的 (填“反射”、“直线传播”或“折射”)形成的。
(2025·浙江台州·月考)下列光现象中,由光的折射而形成的是 由光的反射而形成的是 。(填写序号)
(2025·浙江宁波·期中)如图,人在水中看起来会变短,解释这一现象的光路是( )
A. B. C. D.
(2025·浙江杭州·期中)杭州西溪国家湿地公园风景优美,一只白鹭正在觅食,平静的水面映出它的身姿。选项中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是( )
A. B. C. D.
(2025·浙江嘉兴·期中)下列所画的四个光路图中,正确的是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.平面镜成像 D.凸透镜成像
(2025·浙江杭州·月考)如图,一束光从空气斜射入玻璃砖(入射角为45°)后,再折射入空气。
(1)光从空气斜射入玻璃砖时,折射角 45°(选填“大于”“小于”或“等于”),当光从玻璃砖再次斜射入空气中时,请画出折射光线 。
(2)若把该玻璃砖压在教材的“科学”两字上,则透过玻璃砖看到的“科学”两字是( )
A.变浅的虚像 B.变浅的实像 C.变深的虚像 D.变深的实像
(2025·浙江金华·期中)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一蜻蜓立于距水面的荷尖上,一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓,如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置。请回答:
(1)大鱼应该选择图中 (填“A”、“B”或“C”)路线跃起才有机会捕获蜻蜓。
(2)蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面 m。
(3)蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2025·浙江杭州·期中)小杭喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指。他感到很惊奇,玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢 小杭决定找出原因。
以下是小杭的探究过程:根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关。
为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测:如图甲所示,光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大。那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
(1)请你补充小杭的推测: 。
(2)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗 请写出你的观点并解释: 。
(2025·浙江宁波·期中)按要求作图。
(1)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像,A'B'。
(2)如图B点是小鱼在水中的实际位置,水面上方C点的人眼看到小鱼在水中的像位于B'处,以小鱼鱼嘴B点代表小鱼,请画出人眼看到小鱼的光路图。
(2025·浙江杭州·期中)按要求完成下列作图。
(1)如图所示,分别画出这两条入射光线经过凸透镜折射后的光线。
(2))如图所示,分别画出这两条入射光线经过凹透镜折射后的光线。
(2025·浙江·月考)根据要求画出光路图。
(1)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
如图所示,S为发光点,请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S'的位置,
并画出由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。
(2025·浙江温州·期中)小科在利用光具盘探究光从玻璃斜射入空气中时的光路,发现光具盘上能呈现入射光线、反射光线与折射光线。当光沿某个方向从半圆形玻璃砖射向空气时,折射光线消失而反射光线却变得更亮。老师告诉他这是光的“全反射”现象,光纤通信就是利用光的“全反射”原理。小科查阅资料并在老师的指导下展开如图甲的探究实验,实验数据记录如表所示。
玻璃中的入射角/° 0 10 20.7 30 40 41.2 41.8 42
空气中的折射角/° 0 15.2 30 45 74.6 81 90 /
反射能量占入射能量的百分比/% 5 7 26 43 77 84 100 100
(1)当光以30°的入射角从空气射入玻璃中时,根据光路的可逆性,查表可知,其折射角的大小是 °。
(2)根据题意和表格数据分析,光发生“全反射”现象需要的条件是 (写出两点)。
(3)小科在老师的指导下利用水模拟演示光纤原理,如图乙所示,观察到激光沿着水流传输,并照射在水盆中的光斑位置随着水流方向的改变而改变。通过查阅资料,得知激光在水流中的光路图如图丙所示。小科在实验过程中发现,水流的弯曲程度会随着液面高度的变化而变化,且随着实验的进行,光斑消失或变淡了,请根据以上实验分析光斑消失或变淡的原因是: 。
(2025·浙江杭州·月考)小科在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图甲所示,该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。
入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90
反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100
(1)分析以上数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而 。
(2)由表格数据可知,图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线 (选填“a”或“b”),理由是 。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象,原因是折射角 (选填“>”“=”或“<”)入射角。
(4)利用这个原理,工程师制造出了光纤,结合题目信息写出光纤的优点: 。
(2025·浙江金华·月考)手机不仅有接听功能,而且还装有两个摄像头,装上app软件后,可以实现扫描二维码、自拍等功能。
(1)利用手机扫描二维码后可获取其中所含的信息。扫描时,二维码中的 色能吸收各种颜色的光;
(2)后置摄像头内的透镜组合相当于凸透镜。拍照时若觉得照片中的人像太小,想拍大一点,可以 (填“靠近”或“远离”)人。
(3)若小金接听电话时能分辨出妈妈的声音,主要是由于妈妈声音的 有别于他人。
(2025·浙江杭州·月考)小敏学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小宁补全后应为( )
A.①凸透镜 ②光的直线传播 ③正立虚像
B.①凸面镜 ②光的色散 ③正立虚像
C.①凸面镜 ②光的直线传播 ③正立实像
D.①凸透镜 ②光的色散 ③正立实像
(2025·浙江台州·月考)小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲不能看到像 B.乙不能看到像
C.甲、乙都不能看到像 D.甲、乙都能看到像
(2025·浙江湖州·期中)《哪吒之魔童闹海》自上映以来,打破众多影史纪录,成为我国电影的一张新名片。观影时,电影银幕 (选填“是”或“不是”)光源,观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;放映机成的是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
(2025·浙江绍兴·月考)一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f2f”)。若小霞将水杯 (填“靠近”或“远离”)漫画,她透过水杯将会看到漫画中的老鼠逃离猫。
(2025·浙江杭州·模拟预测)如图甲所示是装在高处的广告投影灯,可在地面上投射出广告图标,其内部结构如图乙所示。
(1)人们看到的广告图标是广告片通过凸透镜在地面上成的 (选填“虚像”或“实像”)。
(2)人们能从各个方向看到地面上的广告图标是因为光在地面发生 (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)要使地面上的广告图标变得更大,可进行的操作是 。
(2025·浙江绍兴·二模)研学活动中,小明参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表。
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时,物距 (选填“>”、“<”或“=”)像距;
(3)小明受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f<u<2f。小华对小明的观点提出了质疑,他继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小华撤去光屏,从图丙中 侧(选填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为8.0cm,他推测u和f的关系应为u<f。请判断哪位同学的推测合理,并说明理由: 。
(2023·浙江·一模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图所示,小明用高为4cm发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动,下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)当光屏上出现清晰实像时,将一镜片放在发光体和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正 (选填“近视”或“远视”)的视力缺陷;
(3)将物体、透镜及光屏置于光具座上(如图甲)做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出图线乙(以f为长度单位),由图乙可知,要想成实像,发光体与光屏的间距应满足L≥4f。物理学中有一个凸透镜成实像的“新概念”:放大率
结合甲、乙两图,可知当n>1时,像与物的距离随物距的减小而 。
(2024·浙江·二模)小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时,将测得的物距(u)、像距(v)、计算得到的物距+像距(u+v)、成像情况记录在表中。
实验序号 物距(u)/cm 像距(v)/cm 物距+像距(u+v)/cm 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 40.5 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
(1)根据实验序号1~8的数据,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,v随u的减小而 ;
(2)根据实验序号 的数据,分析比较u和v的大小关系与成像情况,得出的初步结论是:凸透镜成缩小实像时,u>v;通过其他数据的分析,亦可得出“凸透镜成放大实像时,u<v”的初步结论;
(3)根据实验序号1~8的数据,分析比较u+v随u变化的情况,推测凸透镜成实像时,u+v存在最小值,当u在 (选填“16.0~18.0cm”或“18.0~30.0cm”)范围内可找到这个最小值;
(4)某次实验时,将蜡烛放在图示P点位置,光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分,再将上部剩余部分向下移动,直到下沿在O点位置,此时光屏上仍有清晰像,此像的位置在原来成像位置的 (选填“上方”“下方”或“原处”)。
(2025·浙江湖州·期中)今夏“时代少年团”在上海举办演唱会引起很大反响,小沈和小伙伴们从湖州出发去观看自己的偶像。
(1)在时代峰峻的演唱会上,我们常常看到笔直的激光束划破夜空,效果震撼(如图1)。
夜晚的空气中,我们能清晰看到激光束笔直的路径,其原理是 ;如图2将演唱会影像投射到巨大的屏幕上,这与我们生活中照镜子看到的像有什么本质区别? 。
(2)由于座位比较靠后和近视的缘故,观看偶像小宋的演出效果不佳。小沈回校后对自己佩戴的近视眼镜展开了如下实验:
①小沈拿自己的眼镜和爷爷佩戴的眼镜进行比较,发现它们在结构上主要的不同点是:
②小沈用自制的水凸透镜在光屏上得到了清晰的像,如图所示。他继续向水凸透镜内注水,要在光屏上再次成清晰的像,则 。
A.光屏应向右移动,成缩小的像 B.光屏应向左移动,成放大的像
C.光屏应向左移动,成缩小的像 D.光屏应向右移动,成放大的像
③小沈把眼镜放在如图蜡烛和水凸透镜之间的某个位置,移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向 移动。
(2025·浙江·月考)研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,研究“凸透镜成像规律”。
(1)点燃蜡烛,移动光屏直至出现清晰的像,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示,记录此时像的性质是:倒立、 的实像;
(2)实验一段时间后,发现原来成在光屏中央的像,“跑”到图2中甲所示的位置(靠近光屏上沿)。若想让像重新回到光屏中央,可以将蜡烛 (填“调高”或“调低”)适当距离;
(3)研究好成像规律后,继续探究近视和远视的矫正。如图2中乙所示,给凸透镜A 戴上“远视眼镜B”(凸透镜),光屏上刚好出现清晰的像,摘下“远视眼镜B”后,光屏上的像变模糊,如图2中丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离;
(4)小科同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律,在光屏上得到了清晰的像,如图3所示。此时,若将蜡烛靠近水透镜,为了使光屏上仍能成清晰的像,应该向水透镜中 (填“注水”或“抽水”)。
(2025八年级上·浙江·月考)“不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A.光的折射 B.光的反射 C.光的色散 D.以上都有
(2025·浙江·月考)小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如下图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有( )
①此现象中,日光经过了两次折射;
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的;
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小;
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长。
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①②④ D.全部
(2025·浙江宁波·期中)无人机航拍的最大特色在于其能够突破地平线的束缚,提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律,如图所示某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线,下列说法正确的( )
A.若要扩大拍摄范围,可让无人机飞得更高,景物类似从C到D的过程
B.该航拍镜头焦距为10厘米
C.若航拍环境较暗,可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰
D.若用无人机拍摄,所成的像为倒立缩小的实像,景物类似处于AB间某一位置
(2024·浙江·期末)老师在课堂上做折射现象实验时,将筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯内,看到如图甲所示的现象,小柯回家后也做了同样的实验,看到如图乙所示的现象,下列说法正确的是( )
A.小柯家里实验时,观察点在A位置 B.小柯家里实验时,观察点在B位置
C.小柯家里实验时,观察点在C位置 D.两次实验观察到的不同现象,可能是与玻璃杯的厚度有关
(2025·浙江杭州·月考)如图所示,是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.丙、甲、丁、乙 B.甲、乙、丙、
C.乙、丁、甲、丙 D.丁、乙、丙、甲
(2025·浙江宁波·月考)将一副无框近视眼镜放置在太阳光下,在x轴的方向上,平面上的亮度变化符合实际的是 ( )
A.B . C. D.
(2025·浙江·期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图一、二是夏天炎热路面上形成此现象的图解。
资料1:光在不均匀物质中传播时会发生弯折;
资料2:一般情况下,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向;
资料3:夏天,酷热的路面使得路面上方空气的温度升高,越靠近路面的空气越热,密度越小;
(1)图一中,你看到的是虚像还是实像 ;
(2)对图一成因的解释:近路面空气比路上方空气温度高,密度小,远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时,发生连续折射,折射角会逐渐 ,进入人的眼睛,而人总以为光是沿直线传播的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”;图三是海面上出现的“海市蜃楼现象”,据图一的成因可推断近海面处空气的密度 。
(2025·浙江宁波·期中)小科自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示放大的 (填“虚”或“实”)像,此时必须将手机以甲图中的 (填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是 (填“8”“15”或“25”)cm。
(2025·浙江金华·月考)物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以推测,不利于绿色植物生长的光是 光。透明物体能透过跟它颜色相同的光,如图所示,用红色激光笔分别照射两个完全相同的透明的红色、绿色两个气球,我们观察到 (选填“红色气球”或“绿色气球”)更易被爆破。
(2025·浙江金华·期中)钻石是一类金刚石,其价值和璀璨夺目的效果离不开切割加工技术。请回答:
(1)图一中,将白光照射到钻石上,在另一侧会出现五颜六色的色带,这是光的 现象,其原理与 (填“闪电”“日食”或“彩虹”)的形成原理一致。
(2)图二是不同加工方式所得的钻石样品及其检验的光路示意图。在相同光照条件下,从正面观察,感觉最亮的钻石样品是 。
(2025·浙江湖州·月考)雨后的天空常常出现彩虹,我们通常让一束太阳光通过三棱镜来研究此现象,如图甲所示。实验中,位于光屏 (填“a处上方”或“b处下方”)的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示,一束紫光沿AO从空气射向玻璃,OB 和 OC 分别是紫光的反射光线和折射光线,二线互相垂直,入射角为60°,则折射角的大小为 。如果一束红光也沿AO 斜射向玻璃,则红光的折射光线与 OC 比较更 (填“靠近”或“远离”)法线。
(2025·浙江宁波·月考)兴趣小组同学在“拓展课”中对光学的有关实验进行了进一步的研究:
(1)小川利用3只相同的蜡烛和茶色透明玻璃板进行实验(如图甲),将一支蜡烛A固定在玻璃板前方,另一支 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板的后方,移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,目的是便于比较像与物的 关系;
(2)当A烛焰的像恰好落在B蜡烛位置时,从俯视图观察到“B蜡烛被点燃”的现象。若要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A. B. C. D.
(3)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛,则乙同学通过玻璃 (选填“不一定”“一定”或“一定不”)能看到甲的眼睛。原因是 ;
(4)小川把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,位置如图乙,其原理与 (选填“照相机”或“投影仪”)相似;
(5)若只将图乙中的凸透镜换成焦距为5cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上得到一个清晰的像,应将光屏向 移动(选填“左”或“右”);
(6)同桌小甬又突发奇想,设计了如图实验装置,用蜡烛和烧瓶来“探究凸透镜成像规律”。调整蜡烛和烧瓶至图示位置,在墙壁上得到清晰的 的实像(填像的性质)。实验中,不改变蜡烛的位置,把烧瓶竖直向上移,则所成的像的位置 (选填“上移”或“下移”);
(7)继续往圆底烧瓶中加这种液体,能够观察到像变 。
(2025·浙江金华·月考)小科同学在清洗圆柱形玻璃杯时,发现水平注视杯壁时,能看到杯底的字;但当视线从杯侧壁向下倾斜到一定角度时,杯壁反而像镜子一样映出了侧面的景物,看不到杯底的字了,他猜想这与光的全反射有关。为了验证猜想,他利用半圆形玻璃砖、激光笔和量角器进行了实验,如甲、乙、丙图,数据计入表格中。
实验次数 入射角i/° 折射角r/° 观察现象
1 20 33 有折射光,有反射光
2 30 50 有折射光,有反射光
3 40 77 有折射光,有反射光
4 42 / 无折射光线
(1)小科认为:当恰好发生全反射时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)90°。
(2)分析实验数据可知,光从玻璃射向空气时,发生全反射的临界角大约是 。
(3)小科由此想到了老师课上讲解的光导纤维模型,如图丁所示。请用探究出的原理解释光导纤维现象:当光在光导纤维中,不断的经内芯 而向前传播,就像是被“困”在了里面。
(4)小科猜想:根据光路的可逆性,光从空气斜射入玻璃中也可以出现全反射现象。你认为小科的猜想对不对 为什么 。
(2024·浙江杭州·一模)70.(2025·浙江·期中)小浙在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
(1)表格中“★”处的数据是 。
(2)分析表格中的实验数据,除得出了“折射角随着入射角的增大而增大”的结论外还可以得出 。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气;当入射角为25°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角的大小大致在______。(填字母)
A.30°与45°之间 B.45°与60°之间 C.60°与75°之间
(4)小浙实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时,光线只发生反射,不发生折射。一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在答题卡相应图中完成这束光的光路图。
(2025·浙江湖州·期中)小沈领导的科学兴趣小组在进行项目化“制作凸透镜”的实践。
(1)制作凸透镜:用剪刀在矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片,凸起部位朝外,中间装满水且封闭连接处。请用一种最简单的方法大致确定该凸透镜的焦点位置?
(2)评估检测:“制作凸透镜”的评价量表如下所示,其中“?”可填: 。
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整与美观效果 不漏水,有手柄且美观 不漏水,无手柄,美观 ?
(3)成品展示:小沈测出此凸透镜的焦距为f=10cm,在研究凸透镜成像的规律时,有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置,此时成像特点: 。
(4)装置改进:将蜡烛换成“F”形LED,光屏贴上方格纸如图乙。写出改进后的一个优点?
(2025·浙江宁波·期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心位于 上;
(3)调整好仪器后,开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可以得到一个清晰的实像,这在生活中的应用是 (填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”);若此蜡烛与光屏不动,把透镜移至刻度 cm处光屏上还能呈一次清晰的像。
(4)实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一,此时像( )
A.依然完整 B.只剩下上边的三分之二 C.只剩下下边的三分之二
(2025·浙江杭州·期中)实验小组利用实验装置探究凸透镜成像特点。
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图甲所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图乙所示图像。由图可知,该透镜的焦距f为 cm。
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”) 。
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆知道,在光屏上仍能得到一个 (选填“放大”“缩小”或“等大”)清晰的像。
(4)实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况,为得到完整的像,他可将凸透镜向 调节(选填“上”或“下”)。
(5)小明取来一副老花镜眼镜,将其中一个镜片放在凸透镜前,且较靠近凸透镜,仅移动光屏,在光屏上获得一清晰的像(如图丁所示)。拿走眼镜,为了能在光屏上再次得到清晰的像,保持蜡烛和透镜的位置不变,仅需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当的距离。
(2025·浙江金华·期中)小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上,若点燃蜡烛后,无论怎样左右调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,原因是 。
(2)找到原因并解决问题后,在蜡烛处于如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到一个清晰的像。这个成像原理与 相同(填“放大镜”、“投影仪”、或“照相机”)。
(3)如果保持甲图中光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以通过注射器往水凸透镜中 (选填“注入”或“抽出”)适量的水。
(4)随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理,他将实验装置进行了调整,将蜡烛换成了F光源,将水凸透镜的焦距调为15cm(图乙所示),为达到目的,小毛将F光源向右移动,再将光屏向右移动到适合位置时,便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察,小余看到的像可能是 。
A. B. C. D.
(2025·浙江·月考)为了观察太阳系内的各种行星,同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜,小正制作的望远镜原理如图甲所示。
(1)该望远镜由两个凸透镜组成,物体经过 次折射成像。生活中与图中物镜工作原理相同的工具是 。
(2)中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图乙所示,则他利用望远镜看到的像是( )
A. B.
C. D.
(3)小正发现若物镜和目镜的距离太远,通过目镜就会看不到月亮的像,出现该现象的原因是:
(2024·浙江温州·开学考试)如图甲为某智能镜子,其内部结构如图乙所示。当人靠近镜子,手按压总开关的①结构,镜子内部的③、④结构连通,形成通路,镜子配置的摄像头就会检测用户脸上的信息,并在镜面的显示屏上提供合适的护肤建议。
(1)为防触电,按压开关中 结构应为绝缘体;(填写结构序号)
(2)人脸通过摄像头成像于感光组件,其原理如图乙,该像的特点为 ;(写出两点)
(3)当用户靠近镜子时,开关S1自动闭合,摄像头工作。图像识别系统被唤醒后S2自动闭合,智能模块启动,开始分析用户脸上的信息。下列电路设计符合该要求的是___________。
A. B.
C. D.
2一、光的折射
光的折射(一般成虚像:折射光线的反向延长线汇聚而成)
定义 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
现象
海市蜃楼 筷子错位 像下叉鱼 树木变高
注意:
①光必须斜射时,才能发生折射现象。
②解释光现象或作图时要注意:人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛,而不是人眼发出光射到物体上。
③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变,即垂直于界面时三线重合两角为0°,这是一种特殊情况。
2、一点、两角、三线
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
(3)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
3、光的折射定律(三线共面,分居两侧,空中大角,光路可逆)
(1)折射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)折射光线、入射光线分别位于法线两侧;
(3)当光从空气斜射入水中(或其他介质)时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光线从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角大于入射角;
(4)在光的折射现象中,光路是可逆的。
二、凸透镜成像
1、透镜
类别 凸透镜 凹透镜
特征 中间厚、边缘薄 中间薄、边缘厚
作用 会聚 发散
三条特殊光线 平行过焦
过焦平行
过心不变
2、凸透镜成像原理
凸透镜成实像原理 凸透镜成虚像原理
3、凸透镜成像的规律及应用(像距小像就小)
物距与焦距的关系 像距与焦距的关系 静态成像作图 成像特点 应用
u>2f f<v<2f u>v 倒立、缩小、实像 照相机
u=2f v=2f u=v 倒立、等大、实像 求焦距
f<u<2f v>2f u<v 倒立、放大、实像 投影仪
u=f / / 不成像 平行光源(探照灯)
u<f / / 正立、放大、虚像 放大镜
①记忆口诀: 静态规律:一倍焦距分虚实,内虚外实,实倒虚正;二倍焦距分大小,内大外小。 动态规律:成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小。 ② ,当物距等于像距时,u=2f,v=2f,
探究凸透镜成像实验
(1)装置:
(2)调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度,目的是使烛焰的像成在光屏中央。
(3)为了方便观察实验应在较暗的环境下进行,目的是减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显。
(4)凸透镜焦距的测量
①用平行光垂直照射凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑,测出光斑到凸透镜中心的距离即为焦距。(刻度尺需估读到分度值的下一位)
②使烛焰在光屏上成倒立、等大的实像,此时物距和像距均为焦距的2倍。
(5)在实验过程中,无论如何移动光屏都得不到像可能的原因有:
①蜡烛在凸透镜的一倍焦距内;
②蜡烛在焦点位置;
③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;
④物距太小,像距太大,超过了光具座的量程。
(6)成虚像时眼睛观察方向:从光屏一侧,逆着折射光线观察烛焰所成的像。
(7)光屏上成清晰的像时,对调蜡烛和光屏,光屏上仍能成清晰的像。(光路是可逆的)
(8)从不同的方向都能看到光屏上的像,光屏上发生的是漫反射。
(9)实验中蜡烛燃烧逐渐变短的相关分析
①像的位置变化:像会逐渐向上移动。
②让像成在光屏中央的调整方法:将光屏上调,或蜡烛上调,或将透镜下调等。
(10)用纸板遮住部分透镜或透镜上有一个小污点时:烛焰在光屏上会成完整的像,只不过变暗了。
(11)用发光二极管组成的字母“F”代替蜡烛做实验其好处是:光源较稳定;可以判断所成像与物体的左右关系。
三、眼睛和眼镜
1、眼睛的构造
眼睛的主要结构 眼睛视物示意图
人眼成像原理
眼球的构造和成像的原理与照相机相似。照像机有镜头、光圈、调焦装置、暗箱和底片,眼球也有类似的构造,角膜相当于镜头,瞳孔相当于光圈,晶状体相当于调焦的凸透镜,脉络膜相当于暗箱,视网膜相当于底片(光屏)。
从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立,缩小的实像,分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激,把这个信号传输给大脑,人就可以看到这个物体了。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号,视神经把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。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,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上,眼睛可以看清远处的物体(甲);当睫状体收缩时,晶状体变厚,对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜上,眼睛就可以看清近处的物体。
3、近视眼、远视眼的成因与矫正方法
类型 近视眼 远视眼
特点 只能看清近处物体,看不清远处物体 只能看清远处物体,看不清近处物体
成因 图示
成因 晶状体太厚,折光能力太强,成像于视网膜前方 晶状体太薄,折光能力太弱,成像于视网膜后方
矫正 方法 配戴凹透镜制成的眼镜 配戴凸透镜制成的眼镜
4、显微镜和望远镜
类型 显微镜 望远镜
目镜 成正立、放大的虚像(相当于放大镜)
物镜 成倒立、放大的实像(相当于投影仪) 成倒立、缩小的实像(相当于照相机)
21.(2024·浙江·中考真题)人体眼球中的晶状体相当于( )
A.凹透镜 B.凹面镜 C.凸透镜 D.平面镜
【答案】C
【分析】视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图象信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。
【详解】人眼的晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏,可以把外界物体在视网膜上成倒立的实像,C正确,ABD错误。
故选C。
(2022·浙江·中考真题)光与影的世界是生活也是艺术,更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中,置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是( )
A.灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B.水中放大的“勺头”——光的反射
C.水中弯折的“汤勺”——光的折射
D.平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【答案】C
【详解】A.灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,这就是影子的成因,故A错误。
B.水中放大的“勺头”是凸透镜成像,是光的折射现象,故B错误。
C.水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时,从上面看上去,水中的部分比实际位置高了,所以看起来像折断了,这是由于光的折射现象引起的,故C正确。
D.平面镜中的“杯子”是平面镜成像,属于光的反射现象,故D错误。
故选C。
(2022·浙江台州·中考真题)光从空气斜射到水面时发生了反射和折射,光路如图,其中表示折射光线的是( )
A.AO B.OB C.OC D.ON
【答案】C
【详解】当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。由图知道,AO为入射光线,AO在空气中;OC在水中,为折射光线,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2023·浙江衢州·中考真题)今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学,所佩戴眼镜的镜片是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】近视眼由于晶状体太厚,其折光能力太强,或眼球的前后距离方向太长,使得远处的物体的像成在视网膜的前方造成的,因此近视眼看不清远处的物体;若想使得像成在视网膜上,即需要让原来的光线发散一些,由于凹透镜对光线有发散的作用,故用凹透镜来矫正近视眼,ABC为凸透镜,D为凹透镜,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(2023·浙江杭州·中考真题)陶瓷茶杯底部放有一枚硬币,人移动到某一位置时看不见硬币(如图甲),往茶杯中倒入一些水后,又能够看见硬币了(如图乙)。关于“看不见”和“又看见了”两种情况,下列分析正确的是( )
①“看不见”是由于硬币没有反射光
②“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛
③“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的反射到达眼睛
④“又看见了”是由于硬币反射的光通过水面的折射到达眼睛
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】①②“看不见”是由于硬币反射的光沿直线传播,被杯沿挡住了,没有到达眼睛,故①错误,②正确;
③④“又看见了”是由于硬币反射的光,从水中斜射到空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,光经过水面的折射到达眼睛,故③错误,④正确;
综上所述,②④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
(2023·浙江衢州·中考真题)小科选取了“F”光源、带小孔的纸板、光屏等材料,按如图顺序依次固定在光具座上,通过左右移动光源和光屏,开展“小孔成像”实验。实验中光屏上不可能出现的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】小孔成像是倒立的实像;当小孔成像的像距等于物距时成等大的像,当像距小于物距时成缩小的像,当像距大于物距时成放大的像。ACD是倒立的,B是正立的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2023·浙江湖州·中考真题)图1是数码照相机的成像原理,当景物在离镜头2倍焦距之外时,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的 像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生,造成近视,如图2所示,他应配戴 透镜来矫正近视。
【答案】 实 凹
【详解】[1]由凸透镜成像规律可知,当景物在离镜头2倍焦距之外时,像成在一倍焦距与二倍焦距之间,像距小于物距,能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。
[2]如果我们长期不注意用眼卫生,就会使晶状体的曲度增大,折光能力太强,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼;凹透镜对光线有发散作用,可以使过早会聚的像正好成在视网膜上,因此近视眼可以配戴凹透镜加以矫正。
(2023·浙江宁波·中考真题)在“探究凸透镜的成像特点”实验中,小宁将蜡烛放在离凸透镜一倍焦距内,如图所示,烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。
(1)这个像是实像还是虚像?答案是: ;
(2)小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从 (填“烛焰”或“此像”)发出,通过凸透镜后进入人眼。
【答案】 虚像 烛焰
【详解】[1]凸透镜的物距u[2]虚像是由实际光线的反向延长线相交形成的,小宁用眼透过凸透镜直接观察到此像,是因为光从烛焰发出,通过凸透镜后进入人眼。
(2022·浙江湖州·中考真题)三棱镜是一种重要的光学元件,光通过三棱镜的传播路线是怎样的呢?小越用红光以一定角度射到三棱镜上,光路图如图1所示。改变入射角度,光路图如图2、图3所示。
(1)经过两次折射后,红光均向三棱镜的 (选填“顶角A”或“底面BC”)偏折。这个规律对于其他的单色光成立吗?小越选用其他不同的单色光重复上述实验,发现了同样的规律;
(2)了解了小越的探究后,老师建议小越把凸透镜分割成两部分进行思考,如图4所示。小越经过分析和综合,理解了凸透镜对光具有 作用的原因。
(3)利用三棱镜还可以进行的探究实验是 。
【答案】 底面BC 会聚 见解析
【详解】(1)[1]由图1、图2、图3分析可知,经过两次折射后,红光都向底边BC偏折。
(2)[2]凸透镜可以看出是两个三棱镜,两个三棱镜底边BC重合,当光线传播到凸透镜上,光线会向BC偏折,即起到会聚作用。
(3)[3]三棱镜还可以研究光的色散,研究白光是由哪些光组成的。
(2025·浙江金华·月考)下列现象中,和照相机成像原理相同的是( )
A.小狗照镜子 B.雨后的彩虹
C.自己的影子 D.水中的倒影
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】光的直线传播及相关现象、光的折射现象及应用、平面镜成像特点、原理和现象
【详解】照相机是利用凸透镜成倒立、缩小的实像制成的,是光的折射现象;
A.小狗照镜子是平面镜成像,利用的是光的反射,与照相机成像原理不同,故A不符合题意;
B.雨后的彩虹是光的色散现象,利用光的折射,与照相机成像原理相同,故B符合题意;
C.自己的影子是光的直线传播形成的,与照相机成像原理不同,故C不符合题意;
D.水中的倒影是平面镜成像,利用的是光的反射,与照相机成像原理不同,故D符合题意。
故选B。
(2025·浙江台州·月考)关于光学知识在生活中的应用,下列说法正确的是( )
A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的多次折射传输图像信息
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射扩大视野
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正近视眼
D.丁图,物体温度升高时辐射的紫外线会增强,可以利用紫外线拍摄热谱图
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】远视眼的成因与矫正办法、凸面镜和凹面镜、光的反射、看不见的光
【详解】A.甲图,光导纤维用于医用内窥镜,利用了光的反射传输图像信息,故A错误;
B.乙图,街头路口安装凸面镜,利用了光的反射工作的,可以扩大视野,故B正确;
C.丙图,凸透镜对光有会聚作用,可以用来矫正远视眼,使光线提前会聚,在视网膜上成像,故C错误;
D.丁图,物体温度升高时辐射的红外线会增强,可以利用红外线拍摄热谱图,故D错误。
故选B。
(2025·浙江金华·月考)在①手影游戏;②国家大剧院的倒影;③用放大镜观察邮票;④照相机成像;⑤投影仪成像;⑥眼睛在视网膜上成像中,正确归纳的是( )
A.一定成放大像的是①③⑤ B.成正立像的是②③⑥
C.属于折射成像的是③④⑤⑥ D.成实像的是②④⑤⑥
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】光的直线传播及相关现象、光的折射现象及应用、平面镜成像特点、原理和现象、凸透镜成像的应用
【详解】①手影游戏中影子是光的直线传播形成的,手影是影子,不是实像,可能成放大的影子也可能是缩小的;
②国家大剧院的倒影是平面镜成像,是光的反射现象,是正立的等大的虚像;
③用放大镜观察邮票是凸透镜折射成像,成正立放大的虚像;
④照相机成像是凸透镜折射成像,成倒立缩小的实像;
⑤投影仪成像是凸透镜折射成像,成倒立放大的实像;
⑥眼睛在视网膜上成像相当于照相机,成倒立缩小的实像。
综上所述,一定成放大像的是③⑤;成正立像的是②③;成实像的是④⑤⑥;属于反射成像的是②,属于折射成像的是③④⑤⑥。故ABD错误,C正确。
故选C。
(2025·浙江台州·月考)如图所示,图中成实像的是( )
A.①② B.②③
C.①③ D.③④
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】实像与虚像的区别、凸透镜成像的规律
【详解】①.图中是放大镜的原理,物距小于一倍焦距,成的是正立放大的虚像。故①不符合题意;
②.图中是照相机的原理,物距大于两倍焦距,成的是倒立缩小的实像,故②符合题意;
③.图中是投影仪的原理,物距小于像距,成的是倒立放大的实像,故③符合题意;
④.图中是平面镜的成像原理,是利用光的反射形成的虚像,故④不符合题意。
综合上述分析,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2025·浙江湖州·期中)今年秋假期间小沈到某地旅游写生,在当地湖面上看到了自由飞翔的鸟儿和水中欢快游动的鱼儿,则对它们成像原理描述正确的是( )
A.鸟是光的反射原理,鱼是光的折射原理
B.鸟是光的折射原理,鱼是光的反射原理
C.鸟是光的反射原理,鱼是光的反射原理
D.鸟是光的折射原理,鱼是光的折射原理
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】光的反射、光的折射现象及应用
【详解】平静的湖面相当于平面镜,鸟在湖面上的像是平面镜成像,是鸟身上反射的光经湖面反射后,反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看去,所看到的鸟的虚像,其成像原理是光的反射。人看到水中的鱼,是鱼身上反射的光从水中斜射入空气中时发生折射,折射光线进入人眼,人眼逆着折射光线的方向看去,看到的是鱼的虚像,其成像原理是光的折射。故A正确,BCD错误。
故选A。
(2025·浙江杭州·月考)一束激光从空气射向玻璃界面发生反射和折射现象,如图所示。其中,则AO、BO、CO三束光中( )
A.AO是入射光 B.BO是入射光
C.CO是入射光 D.三束光线都可能是入射光
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】光的折射规律、光的反射定律
【详解】根据,如果入射光线为BO或CO,反射光线为CO或OB,则∠BOC的平分线即法线与OA是重合的,不符合光的折射定律;如果反射光线为OA,则折射光线与入射光线在法线同侧,不符合折射规律,若AO是入射光线,则OB(OC)是反射光线,OC(OB)是折射光线,符合光的反射、折射定律,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(2025·浙江金华·月考)如图所示,一盛水容器置于水平桌面上,一束光线从空气斜射入水中,这时反射角为α,折射角为r,若光线的传播方向不变,把容器右侧稍微垫高,待水面重新平静后,测出反射角为α',折射角为r',那么( )
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】光的折射规律
【详解】当把容器的右端垫高些时,水面仍然是水平的,即法线方向仍然是竖直方向,故入射角不变,所以反射角和折射角也不变化;即,,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2025·浙江金华·月考)如图所示,在一只烧杯中装半杯水。现当水结冰后,在A端下方垫一个小木块C,使木板倾斜,则此时的折射光线会 旋转(填“顺时针”、“不会”或“逆时针”)。
【答案】顺时针
【难度】0.4
【知识点】光的折射现象及应用、光的折射规律
【详解】当水结冰后,光从空气中射入冰中,当光垂直入射时,传播方向不变;当在A端下方垫小木块C使木板倾斜时,法线顺时针方向旋转,由于光从空气中斜射入冰中时,折射角小于入射角,所以此时的折射光线会顺时针旋转。
(2025·浙江宁波·月考)日晕是太阳周围出现一个彩色的光圈(如图所示),这是一种罕见的天象,又称“圆虹”,是一种大气光学现象,主要是由于光的 (填“反射”、“直线传播”或“折射”)形成的。
【答案】折射
【难度】0.94
【知识点】光的折射现象及应用
【详解】日晕现象主要是太阳光通过高空中的冰晶时发生折射而形成的光学现象。
(2025·浙江台州·月考)下列光现象中,由光的折射而形成的是 由光的反射而形成的是 。(填写序号)
【答案】 ②③ ①④
【难度】0.65
【知识点】光的折射现象及应用、光的反射
【详解】一般情况下,光线经过透镜时发生折射,在面镜上发生反射。
①自制潜望镜的主要结构为两个平面镜,光线在上面发生反射成像;
②由于空气密度不均匀,光在空气中传播时不断改变方向,即发生光的折射形成海市蜃楼;
③用放大镜看手指时,光线从空气射入玻璃再射入空气,因此发生光的折射;
④太阳光射到地面上的书上发生反射,反射光线射入眼睛,我们就能看到它们。
[1][2]由光的折射而形成的是 ②③;由光的反射而形成的是 ①④。
(2025·浙江宁波·期中)如图,人在水中看起来会变短,解释这一现象的光路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】作光的折射光路图、光的折射规律
【详解】人看到自己在水中“变短”是由于水中腿反射的光线由水中斜射进入空气时,在水面处发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,看到的是变浅的虚像,就会觉得自己在水中“变短”了,因此光路是从水中发出,折射后进入水面以上,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2025·浙江杭州·期中)杭州西溪国家湿地公园风景优美,一只白鹭正在觅食,平静的水面映出它的身姿。选项中能正确表示人看到白鹭倒影的光路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】光的反射、平面镜成像特点、原理和现象
【详解】看到水中“白鹭”属于平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射,所成的像是反射光线的反向延长线的会聚点,不是实际光线的会聚点,所以成的是虚像,而BC两图中光线从水中发出,A图中光线不符合光的反射定律,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2025·浙江嘉兴·期中)下列所画的四个光路图中,正确的是( )
A.光的反射 B.光的折射
C.平面镜成像 D.凸透镜成像
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】光的折射现象及应用、平面镜成像特点、原理和现象、作光的反射光路图、凸透镜成像的规律
【详解】A.根据光的反射定律,反射角应等于入射角,如图,反射角与入射角不相等,故A错误;
B.根据光的折射定律,光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线向远离法线的方向偏折,如图,折射角小于入射角,故B错误;
C.根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,如图,像与物体不对称,故C错误;
D.如图,凸透镜对光线有会聚作用,从烛焰发出的光线,经凸透镜折射后,会聚成像,蜡烛在二倍焦距以外,成倒立缩小的实像,像在一倍焦距和二倍焦距之间,故D正确。
故选D。
(2025·浙江杭州·月考)如图,一束光从空气斜射入玻璃砖(入射角为45°)后,再折射入空气。
(1)光从空气斜射入玻璃砖时,折射角 45°(选填“大于”“小于”或“等于”),当光从玻璃砖再次斜射入空气中时,请画出折射光线 。
(2)若把该玻璃砖压在教材的“科学”两字上,则透过玻璃砖看到的“科学”两字是( )
A.变浅的虚像 B.变浅的实像
C.变深的虚像 D.变深的实像
【答案】(1) 小于
(2)A
【难度】0.65
【知识点】光的折射现象及应用、光的折射规律、平面镜成像特点、原理和现象、作光的折射光路图
【详解】(1)[1]根据光的折射定律,光从空气(折射率较小)斜射入玻璃(折射率较大)时,折射角小于入射角。题目中入射角为45°,因此折射角小于45°。
[2]光从玻璃斜射入空气时,折射角大于入射角。由于玻璃砖上下表面平行,第二次折射的入射角等于第一次的折射角,因此第二次折射的折射角等于最初的入射角(45°)。最终折射光线与最初的入射光线平行,方向相同,如图所示
。
(2)光线从字反射后进入玻璃砖,再折射入空气进入人眼。由于玻璃砖的折射作用,光的传播路径发生偏折,人眼逆着折射光线反向延长看到的是字的虚像。
光从玻璃进入空气时折射角增大,导致像的位置比实际位置浅(靠近玻璃砖),因此像是“变浅的虚像”;故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
(2025·浙江金华·期中)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。现有一蜻蜓立于距水面的荷尖上,一条大鱼准备跃出水面捕捉蜻蜓,如图是水中大鱼看到蜻蜓所在的位置。请回答:
(1)大鱼应该选择图中 (填“A”、“B”或“C”)路线跃起才有机会捕获蜻蜓。
(2)蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面 m。
(3)蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】(1)C
(2)0.6
(3)不变
【难度】0.65
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象、光的折射现象及应用
【详解】(1)水中的大鱼可以看到空气中的蜻蜓,是空中蜻蜓反射的光斜射入水中时发生折射,折射光线进入了大鱼的眼睛,由光的折射定律知,此时折射角小于入射角,大鱼逆着折射光线沿直线看到了蜻蜓的像在B点,像的位置比蜻蜓的实际位置偏高,则蜻蜓的实际位置在C点,所以大鱼应选择C路线才有机会捕获蜻蜓。
(2)因平面镜成像时像距等于物距,蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上,此时物距为0.6m,则像距也为0.6m。
(3)平面镜成像时像与物大小相等,则蜻蜓向上飞行时,它在水中像的大小将不变。
(2025·浙江杭州·期中)小杭喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指。他感到很惊奇,玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢 小杭决定找出原因。
以下是小杭的探究过程:根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关。
为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测:如图甲所示,光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大。那么,当入射角增大到某一值时,会不会……
(1)请你补充小杭的推测: 。
(2)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗 请写出你的观点并解释: 。
【答案】(1)折射光线将消失
(2)见解析
【难度】0.65
【知识点】光的折射规律、光的折射现象及应用
【详解】(1)光从水中射向空气时,折射角大于入射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大。那么,当入射角增大到某一值时,没有光线从水中射出,故猜测:当入射角增大到某一值时,折射光线会消失。
(2)光从空气射向水时,折射角小于入射角,无论入射角多大,折射光线总能进入水中,因此不会发生全反射现象,即折射光线不会消失,不会出现“看不见”的现象。
(2025·浙江宁波·期中)按要求作图。
(1)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像,A'B'。
(2)如图B点是小鱼在水中的实际位置,水面上方C点的人眼看到小鱼在水中的像位于B'处,以小鱼鱼嘴B点代表小鱼,请画出人眼看到小鱼的光路图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据平面镜成像像与物关于镜面对称的特点,分别作出A、B两点关于平面镜的对称点A'、B',用虚线连接A'、B',即为物体AB在平面镜中所成的像A'B',如图所示:
(2连接C与B',交水面于O点,O为入射点;连接B与O,为入射光线;O与C为折射光线,箭头指向C,即为光路图,如图所示:
(2025·浙江杭州·期中)按要求完成下列作图。
(1)如图所示,分别画出这两条入射光线经过凸透镜折射后的光线。
(2))如图所示,分别画出这两条入射光线经过凹透镜折射后的光线。
【答案】(2)
(3)
【难度】0.65
【知识点】力的示意图、平面镜成像的相关作图、凹透镜的发散作用、凸透镜的会聚作用
【详解】(1)通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴;过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变,如图所示:
(2)延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴,过光心的光线传播方向不改变,如图所示:
(2025·浙江·月考)根据要求画出光路图。
(1)图中的光线经过平面镜反射后水平射向竖直放置的凸透镜,请画出平面镜的入射光线和凸透镜的折射光线。
(2)如图所示,S为发光点,请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S'的位置,并画出由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)过入射点作出法线,已知反射光线与平面镜的夹角为30°,可知反射角等于入射角等于,据此在法线左侧画出入射光线;又知反射光线平行于凸透镜的主光轴,可知折射光线过凸透镜的焦点,如图所示:
(3)作出发光点S关于平面镜MN的对称点S',即为像点的位置;连接S'P,与平面镜MN的交点O为入射点,连接S与入射点O得到入射光线,连接OP得到反射光线。如图所示:
(2025·浙江温州·期中)小科在利用光具盘探究光从玻璃斜射入空气中时的光路,发现光具盘上能呈现入射光线、反射光线与折射光线。当光沿某个方向从半圆形玻璃砖射向空气时,折射光线消失而反射光线却变得更亮。老师告诉他这是光的“全反射”现象,光纤通信就是利用光的“全反射”原理。小科查阅资料并在老师的指导下展开如图甲的探究实验,实验数据记录如表所示。
玻璃中的入射角/° 0 10 20.7 30 40 41.2 41.8 42
空气中的折射角/° 0 15.2 30 45 74.6 81 90 /
反射能量占入射能量的百分比/% 5 7 26 43 77 84 100 100
(1)当光以30°的入射角从空气射入玻璃中时,根据光路的可逆性,查表可知,其折射角的大小是 °。
(2)根据题意和表格数据分析,光发生“全反射”现象需要的条件是 (写出两点)。
(3)小科在老师的指导下利用水模拟演示光纤原理,如图乙所示,观察到激光沿着水流传输,并照射在水盆中的光斑位置随着水流方向的改变而改变。通过查阅资料,得知激光在水流中的光路图如图丙所示。小科在实验过程中发现,水流的弯曲程度会随着液面高度的变化而变化,且随着实验的进行,光斑消失或变淡了,请根据以上实验分析光斑消失或变淡的原因是: 。
【答案】(1)20.7
(2)光从光密介质(玻璃)进入光疏介质(空气),入射角大于临界角(41.8°)
(3)见解析
【详解】(1)由表中的数据可知,当光在玻璃中的入射角为20.7°时,在空气中的折射角为30°;当光以30°的入射角从空气射入玻璃中时,根据光路的可逆性,查表可知,其折射角的大小是20.7°。
(2)由表中的数据可知,光从玻璃进入空气时发生折射,折射角大于入射角,入射角增大到一定值时,折射角为90°,入射角再增大时折射光线消失,只发生反射,这种现象叫全反射,光发生“全反射”现象需要的条件是:光从光密介质(玻璃)进入光疏介质(空气),入射角大于临界角(41.8°)。
(3)在实验过程中,水流的弯曲程度越大,光线在水流内表面反射时的入射角越小,达不到临界角时便不会再发生全发射,而是发生折射和反射,因此反射光线变暗,光斑消失或变淡了。
(2025·浙江杭州·月考)小科在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,如图甲所示,该现象为全反射。小科查阅到光从玻璃射向空气时的一些数据如表所示。
入射角i/° 0 10 20 30 40 41.2 41.8 42
折射角γ/° 0 15.2 30.9 48.6 74.6 81 90
反射能量/% 5 7 26 43 77 84 100 100
(1)分析以上数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角随入射角的增大而 。
(2)由表格数据可知,图乙中能反映上述实验中的入射角与折射角之间的关系的是图线 (选填“a”或“b”),理由是 。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,不能发生全反射现象,原因是折射角 (选填“>”“=”或“<”)入射角。
(4)利用这个原理,工程师制造出了光纤,结合题目信息写出光纤的优点: 。
【答案】(1)增大
(2) a 光从玻璃砖射向空气时,折射角大于入射角,且折射角的增大幅度大于入射角增大幅度
(3)<
(4)反射能量高、传输损耗小、传输稳定
【难度】0.4
【知识点】光的反射、光的折射现象及应用、光的折射规律、光的反射定律
【详解】(1)由表格数据可知,入射角从0度增大到41.8度时,折射角从0度增大到90度,所以折射角随入射角的增大而增大。
(2)[1][2]由表格数据可知,光从玻璃射向空气时,折射角大于入射角,且折射角的增大幅度大于入射角的增大幅度。图线a能反映该关系,图线b表示折射角等于入射角。
(3)当光从空气斜射向玻璃时,由于折射角小于入射角,所以无法发生全反射现象。
(4)光纤利用全反射原理,具有反射能量高、传输损耗小、传输稳定等优点。
(2025·浙江金华·月考)手机不仅有接听功能,而且还装有两个摄像头,装上app软件后,可以实现扫描二维码、自拍等功能。
(1)利用手机扫描二维码后可获取其中所含的信息。扫描时,二维码中的 色能吸收各种颜色的光;
(2)后置摄像头内的透镜组合相当于凸透镜。拍照时若觉得照片中的人像太小,想拍大一点,可以 (填“靠近”或“远离”)人。
(3)若小金接听电话时能分辨出妈妈的声音,主要是由于妈妈声音的 有别于他人。
【答案】(1)黑
(2)靠近
(3)音色
【详解】(1)不透明物体的颜色由它反射的色光决定,白色物体能反射所有颜色的光,黑色物体能吸收所有颜色的光。所以扫描时,二维码中的黑色能吸收各种颜色的光。
(2)根据凸透镜成像规律,当物距减小时,像距增大,像也会变大。后置摄像头内的透镜组合相当于凸透镜,拍照时若觉得照片中的人像太小,想拍大一点,即要使像变大,那么应该减小物距,也就是靠近人。
(3)音色是指不同声音表现在波形方面总是有与众不同的特性,不同的发声体由于材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。小金接听电话时能分辨出妈妈的声音,主要是由于妈妈声音的音色有别于他人。
(2025·浙江杭州·月考)小敏学习光学知识后,整理了如图所示的知识结构图。小宁补全后应为( )
A.①凸透镜 ②光的直线传播 ③正立虚像
B.①凸面镜 ②光的色散 ③正立虚像
C.①凸面镜 ②光的直线传播 ③正立实像
D.①凸透镜 ②光的色散 ③正立实像
【答案】A
【详解】凸面镜成像原理是光的反射,凸透镜成像原理是光的折射;小孔成像的原理是光的直线传播;平面镜所成的像是正立、等大的虚像。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
(2025·浙江台州·月考)小明在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中,分别把一个不透明的木板放在如图甲、乙所示的位置,以下说法正确的是( )
A.甲不能看到像 B.乙不能看到像
C.甲、乙都不能看到像 D.甲、乙都能看到像
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】凸透镜成像的规律、平面镜成像特点、原理和现象
【详解】因为虚像是光的反射延长线相交得到的,光屏不能承接虚像,因此凸透镜和平面镜所成的虚像都不能呈现在光屏上,所以在图中放置不透明木板,对成虚像不产生影响,所以烛焰的像不会发生变化,故D正确,ABC错误。
故选D。
(2025·浙江湖州·期中)《哪吒之魔童闹海》自上映以来,打破众多影史纪录,成为我国电影的一张新名片。观影时,电影银幕 (选填“是”或“不是”)光源,观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射;放映机成的是倒立、 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。
【答案】 不是 漫 放大
【难度】0.85
【知识点】光的直线传播及相关现象、漫反射和镜面反射、凸透镜成像的规律
【详解】[1]观影时,电影银幕反射放映机发出的光,所以电影银幕自身不会发光,不是光源。
[2]观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了漫反射,反射光线朝向各个方向。
[3]放映机的原理是物距大于凸透镜的一倍焦距小于二倍焦距,成倒立、放大的实像。
(2025·浙江绍兴·月考)一幅如图甲所示的漫画立在桌面上,小霞把一个装水的玻璃杯放在漫画前,惊奇地发现:透过水杯看到漫画中的老鼠变“胖”了,还掉头奔向猫,如图乙所示。小霞观察分析:装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,起到 (填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)的作用,使图片横向放大、颠倒,透过水杯看到的是老鼠的 (填“实”或“虚”)像,此时老鼠到玻璃杯的距离满足 (填“f2f”)。若小霞将水杯 (填“靠近”或“远离”)漫画,她透过水杯将会看到漫画中的老鼠逃离猫。
【答案】 凸透镜 实 靠近
【详解】[1]装水的圆柱形玻璃杯横切面中间厚,边缘薄,相当于凸透镜;
[2][3]题图乙中老鼠的像与题图甲中的老鼠相比,是放大的,左右颠倒的实像,所以此时的物距在一倍焦距和二倍焦距之间,即;
[4]当物距小于一倍焦距时,物体成正立、放大的虚像,因此若想透过水杯看到漫画中的老鼠逃离猫,应将水杯继续靠近漫画。
(2025·浙江杭州·模拟预测)如图甲所示是装在高处的广告投影灯,可在地面上投射出广告图标,其内部结构如图乙所示。
(1)人们看到的广告图标是广告片通过凸透镜在地面上成的 (选填“虚像”或“实像”)。
(2)人们能从各个方向看到地面上的广告图标是因为光在地面发生 (选填“漫”或“镜面”)反射。
(3)要使地面上的广告图标变得更大,可进行的操作是 。
【答案】(1)实像
(2)漫
(3)适当减小广告片与凸透镜距离并适当增加投影灯到地面距离
【难度】0.65
【知识点】实像与虚像的区别、漫反射和镜面反射、凸透镜成像的规律
【详解】(1)广告图标能呈现在地面上,是由实际光线会聚而成,所以是实像。
(2)人们能从各个方向看到广告图标,是因为光在地面发生漫反射,反射光线射向各个方向。
(3)要使像变大,根据凸透镜成像规律,物近像远像变大,应适当减小广告片与凸透镜距离(减小物距),并适当增加投影灯到地面距离(增大像距)。
(2025·浙江绍兴·二模)研学活动中,小明参观博物馆时发现一件秦代木牍前放置着凸透镜,通过凸透镜看到的情景如图甲。为了弄清其原理,他们进行了如下探究。
(1)如图乙,用太阳光照射凸透镜,移动光屏直至光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为 cm;
(2)如图丙,将蜡烛放在较远处,移动光屏使光屏上呈现清晰的实像,观察像的性质,测出物距和像距;逐次改变物距,重复上述操作,实验记录如下表。
序号 物距/cm 像的性质 像距/cm
正倒 大小
1 24.0 倒立 缩小 17.2
2 22.0 倒立 缩小 18.8
3 20.0 倒立 等大 20.0
4 18.0 倒立 放大 22.4
5 16.0 倒立 放大 27.0
……
凸透镜成缩小实像时,物距 (选填“>”、“<”或“=”)像距;
(3)小明受第4、5组实验结果启发,推测文物与其前方凸透镜的距离u和凸透镜焦距f的关系为f<u<2f。小华对小明的观点提出了质疑,他继续减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像。小华撤去光屏,从图丙中 侧(选填“A”或“B”)向透镜方向观察,看到了正立放大的像,测得物距为8.0cm,他推测u和f的关系应为u<f。请判断哪位同学的推测合理,并说明理由: 。
【答案】(1)10.0
(2)>
(3) B 见详解
【知识点】凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像的特点
【详解】(1)由图乙可知,刻度尺的分度值为1cm,凸透镜的位置在10.0cm刻度处,光屏上最小最亮的光斑的位置为焦点的位置,则焦点的位置在20.0cm刻度处,所以凸透镜的焦距为10.0cm。
(2)凸透镜的焦距为10.0cm,根据表格中的数据可知,凸透镜成缩小实像时,物距大于二倍焦距,像距大于一倍焦距,小于二倍焦距,所以物距大于像距。
(3)[1]减小物距,发现蜡烛在某位置时,无论怎样移动光屏,光屏上都看不到像,即蜡烛成的像是虚像,由凸透镜成像规律可知,蜡烛成的虚像与蜡烛同侧,所以小华撤去光屏,从图丙中B侧向透镜方向观察,看到了正立、放大的像。
[2]小华同学的推测合理,因为博物馆木牍上的字所成的是正立、放大的像,小华推测的依据是实验中看到正立、放大的像,与博物馆看到的现象一样。
(2023·浙江·一模)在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,如图所示,小明用高为4cm发光体(由发光二极管组成)作为物体,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处不动,下表是小明记录的凸透镜成实像时的部分实验数据(数据记录时取整数):
实验次数 物距/cm 像距/cm 像高/cm
1 30 15 2
2 20 4
3 15 8
(1)分析表中数据可知,实验中所用凸透镜的焦距为 cm;
(2)当光屏上出现清晰实像时,将一镜片放在发光体和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,则所加镜片可以矫正 (选填“近视”或“远视”)的视力缺陷;
(3)将物体、透镜及光屏置于光具座上(如图甲)做成像实验,记录每次成实像的物距u,像距v,物像间距L(u+v),绘出图线乙(以f为长度单位),由图乙可知,要想成实像,发光体与光屏的间距应满足L≥4f。物理学中有一个凸透镜成实像的“新概念”:放大率
结合甲、乙两图,可知当n>1时,像与物的距离随物距的减小而 。
【答案】 10 远视 增大
【知识点】探究凸透镜成像的特点
【详解】(1)[1]由于物体高为4cm,由表格中数据可知,当像高为4cm时,物距为20cm,由于成等大的实像,由凸透镜成像原理可知
20cm=2f
解得
f=10cm
(2)[2]将一镜片放在发光体和透镜之间后,光屏上的像变模糊了,将光屏向左移动,光屏上再次出现清晰的像,说明镜片和透镜将像成在光屏前面,即会聚光的能力变强,所以镜片为凸透镜,可以矫正远视眼。
(3)[3]当n>1时,由题意可知,v>u,像高大于物体高,即成放大的实像,故
fv>2f
由物近像远像变大可知,物距的减小,像距增大,由乙图可知,物距减小的慢,像距增大的快,所以像与物的距离将增大。
(2024·浙江·二模)小乐在做“探究凸透镜成像规律”实验时,将测得的物距(u)、像距(v)、计算得到的物距+像距(u+v)、成像情况记录在表中。
实验序号 物距(u)/cm 像距(v)/cm 物距+像距(u+v)/cm 像与物大小比较 像的虚实
1 60.0 12.0 72.0 缩小 实像
2 50.0 12.5 62.5 缩小 实像
3 40.0 13.3 53.3 缩小 实像
4 30.0 15.0 45.0 缩小 实像
5 18.0 22.5 40.5 放大 实像
6 16.0 26.7 42.7 放大 实像
7 14.0 35.0 49.0 放大 实像
8 12.0 60.0 72.0 放大 实像
(1)根据实验序号1~8的数据,可得出的初步结论是:凸透镜成实像时,v随u的减小而 ;
(2)根据实验序号 的数据,分析比较u和v的大小关系与成像情况,得出的初步结论是:凸透镜成缩小实像时,u>v;通过其他数据的分析,亦可得出“凸透镜成放大实像时,u<v”的初步结论;
(3)根据实验序号1~8的数据,分析比较u+v随u变化的情况,推测凸透镜成实像时,u+v存在最小值,当u在 (选填“16.0~18.0cm”或“18.0~30.0cm”)范围内可找到这个最小值;
(4)某次实验时,将蜡烛放在图示P点位置,光屏上得到一个清晰像。若切除凸透镜的阴影部分,再将上部剩余部分向下移动,直到下沿在O点位置,此时光屏上仍有清晰像,此像的位置在原来成像位置的 (选填“上方”“下方”或“原处”)。
【答案】 增大 1~4 18.0~ 30.0cm 下方
【知识点】探究凸透镜成像的特点
【详解】(1)[1]根据实验序号1~8的数据可得,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,所以可得结论,凸透镜成实像时,v随u的减小而增大。
(2)[2]由实验序号1~4的数据可知,u>v,凸透镜成缩小实像。
(3)[3]由表格中的信息可知,物距从60.0cm减小至18.0cm时,u+v变小,且像由缩小的实像变为放大的实像;物距从18.0cm减小至12.0cm时,u+v变大,且像始终为放大的实像,所以,当物距u在18.0~ 30.0cm这个范围内可以找到这个最小值。
(4)[4]切除凸透镜的阴影部分,再将上部剩余部分向下移动,直到下沿在O点位置,由于光心的位置改变了,会导致上面的像下移,所以,通过上部分透镜所成的像的位置在原来成像位置的下方。
(2025·浙江湖州·期中)今夏“时代少年团”在上海举办演唱会引起很大反响,小沈和小伙伴们从湖州出发去观看自己的偶像。
(1)在时代峰峻的演唱会上,我们常常看到笔直的激光束划破夜空,效果震撼(如图1)。
夜晚的空气中,我们能清晰看到激光束笔直的路径,其原理是 ;如图2将演唱会影像投射到巨大的屏幕上,这与我们生活中照镜子看到的像有什么本质区别? 。
(2)由于座位比较靠后和近视的缘故,观看偶像小宋的演出效果不佳。小沈回校后对自己佩戴的近视眼镜展开了如下实验:
①小沈拿自己的眼镜和爷爷佩戴的眼镜进行比较,发现它们在结构上主要的不同点是:
②小沈用自制的水凸透镜在光屏上得到了清晰的像,如图所示。他继续向水凸透镜内注水,要在光屏上再次成清晰的像,则 。
A.光屏应向右移动,成缩小的像 B.光屏应向左移动,成放大的像
C.光屏应向左移动,成缩小的像 D.光屏应向右移动,成放大的像
③小沈把眼镜放在如图蜡烛和水凸透镜之间的某个位置,移动光屏后在光屏上也得到了清晰的像。当他拿掉自己的眼镜后,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向 移动。
【答案】(1) 光的直线传播 投影仪成的是实像,由实际光线会聚而成;而照镜子成的是虚像,由实际光线的反向延长线会聚而成
(2) 镜片厚度分布不同 C 左
【难度】0.65
【知识点】光的直线传播及相关现象、平面镜成像特点、原理和现象、近视眼的成因与矫正办法、凸透镜成像的规律
【详解】(1)[1]夜晚的空气中,我们能清晰看到激光束笔直的路径,是因为 烟雾中的固体颗粒对光进行散射,使光的传播路径显现为直线光路 ,所以其原理为光的直线传播。
[2]如图2将演唱会影像投射到巨大的屏幕上,这与我们生活中照镜子看到的像的本质区别是: 投影仪的工作原理是光的折射,成的是实像,由实际光线会聚而成;而照镜子原理是光的反射,成的是虚像,由实际光线的反向延长线会聚而成 。
(2)①[1]小沈佩戴近视眼镜,使用 凹透镜 ,镜片 中间薄、边缘厚 。小沈爷爷佩戴老花镜,使用 凸透镜 ,镜片 中间厚、边缘薄 。两者佩戴眼镜结构上主要的不同点是:镜片厚度分布不同。
②[2]当继续向凸透镜内注水,使水凸透镜的焦距变小,透镜的聚光能力变强,像会向透镜方向移动,根据凸透镜成实像时,物远像近像变小,要在光屏上成清晰的像,光屏将靠近透镜向左移动,而且像变小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
③[3]近视眼镜是凹透镜,凹透镜放在凸透镜与烛焰之间,凹透镜对光线有发散作用,会使原来会聚的像推迟会聚成像,所以拿掉拿掉自己的眼镜后,要在光屏上再次得到清晰的像,光屏应向左移动。
(2025·浙江·月考)研习小组将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上,研究“凸透镜成像规律”。
(1)点燃蜡烛,移动光屏直至出现清晰的像,蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上位置如图1所示,记录此时像的性质是:倒立、 的实像;
(2)实验一段时间后,发现原来成在光屏中央的像,“跑”到图2中甲所示的位置(靠近光屏上沿)。若想让像重新回到光屏中央,可以将蜡烛 (填“调高”或“调低”)适当距离;
(3)研究好成像规律后,继续探究近视和远视的矫正。如图2中乙所示,给凸透镜A 戴上“远视眼镜B”(凸透镜),光屏上刚好出现清晰的像,摘下“远视眼镜B”后,光屏上的像变模糊,如图2中丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离;
(4)小科同学用自制的水凸透镜来模拟探究眼球晶状体变化规律,在光屏上得到了清晰的像,如图3所示。此时,若将蜡烛靠近水透镜,为了使光屏上仍能成清晰的像,应该向水透镜中 (填“注水”或“抽水”)。
【答案】(1)缩小
(2)调高
(3)远离
(4)注水
【详解】(1)由图1可知,物距大于像距,由凸透镜成像规律可知,此时物距大于两倍焦距,像距在一倍和两倍焦距之间,故成的是倒立、缩小的实像。
(2)因为所成的是倒像,可知像出现在光屏上方,是因为蜡烛变短,所以为了使像回到光屏中央,应将蜡烛向上调。
(3)远视眼像成在视网膜后,用具有聚光能力的凸透镜矫正,使像提前会聚。撤去远视眼镜,像会向后移动,由凸透镜成像规律可知,成实像时存在“物远像近像变小”的规律,可知应将蜡烛远离凸透镜,像距变小,刚好呈现在光屏上。
(4)若将蜡烛靠近水透镜,物距减小,像距将变大,成像将在光屏后方。应向水凸透镜中注水,使凸透镜变厚,聚光能力变强,使像提前会聚,成在光屏上。
(2025八年级上·浙江·月考)“不经历风雨怎么见彩虹”,如图所示为太阳光射到空气中的小水珠(图中圆模拟小水珠)形成彩虹光路示意图,a、b为两种单色光。图中彩虹形成过程中涉及到的光现象有( )
A.光的折射 B.光的反射 C.光的色散 D.以上都有
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】光的色散、光的反射、光的折射现象及应用
【详解】根据图片可知,太阳光斜射入空气中的小水珠时,光线的传播方向发生了改变,属于光的折射现象;折射光线会在小水珠内部发生反射现象;由于不同颜色的光的折射情况不同,所以会出现光的色散现象,即彩虹的形成过程涉及到光的折射、反射、色散,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2025·浙江·月考)小科把大半盆清水放在日光下,再把一块平面镜斜放在盆底,如下图所示。日光射进水中,在左边的光屏上出现了彩色光带。小科的一些认识中正确的有( )
①此现象中,日光经过了两次折射;
②光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列的;
③水对日光中各种色光的折射能力不同──对红色光折射率最大,对紫色光折射率最小;
④随着水面的上升,彩色光带BC会逐渐变长。
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有①②④ D.全部
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】光的色散、光的折射现象及应用
【详解】①由图可知,光从空气斜射入水中时,发生第一次折射;经平面镜反射后的光,再射出水面时,发生第二次折射,因此,此现象中,日光经过了两次折射,故①正确;
②③在七种色光中,红光折射能力最弱,折射率最小,紫光折射能力最强,折射率最大,因此,光屏上的彩色光带从上(B点)到下(C点)按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫排列,故②正确,③错误;
④随着水面的上升,光线在水面的入射点和平面镜上的入射点都会发生移动,进而使折射后的光线在不屏上的入射点也发生改变,使彩色光带BC会逐渐变长,故④正确;
综上所述,正确的是①②④,故C正确,ABD错误。
故选C。
(2025·浙江宁波·期中)无人机航拍的最大特色在于其能够突破地平线的束缚,提供前所未有的高空视角。航拍实际就是利用凸透镜成像规律,如图所示某实验小组采用航拍镜头进行凸透镜成像的规律探究时描绘的图线,下列说法正确的( )
A.若要扩大拍摄范围,可让无人机飞得更高,景物类似从C到D的过程
B.该航拍镜头焦距为10厘米
C.若航拍环境较暗,可调小镜头光圈减少进光量使照片更清晰
D.若用无人机拍摄,所成的像为倒立缩小的实像,景物类似处于AB间某一位置
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像的特点、凸透镜成像的应用
【详解】A.根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”的规律,若要扩大拍摄范围,即所成的像变小,应增大物距,也就是让无人机飞得更高。从图中看,景物从C到D的过程,物距增大,故A正确;
B.由图可知,当u=v=10cm时,根据凸透镜成像规律,u=v=2f时成倒立、等大的实像,所以2f=10cm,则该凸透镜的焦距f=5cm,故B错误;
C.若航拍环境较暗时,为了使照片更清晰,需要增加进光量,应调大镜头光圈,而不是调小镜头光圈减少进光量,故C错误;
D. 若用无人机拍摄,所成的像为倒立缩小的实像,此时物距应大于二倍焦距,即u>10cm,从图中看,景物应类似处于BD间某一位置,而不是AB间某一位置,故D错误;
故选A。
(2024·浙江·期末)老师在课堂上做折射现象实验时,将筷子竖直插入装有水的圆形玻璃杯内,看到如图甲所示的现象,小柯回家后也做了同样的实验,看到如图乙所示的现象,下列说法正确的是( )
A.小柯家里实验时,观察点在A位置
B.小柯家里实验时,观察点在B位置
C.小柯家里实验时,观察点在C位置
D.两次实验观察到的不同现象,可能是与玻璃杯的厚度有关
【答案】A
【知识点】光的折射现象及应用
【详解】ABC.小柯家里实验时,看到的虚像在左侧,说明光线经过说明折射进入人的眼睛,人眼逆着光线看到的是偏上的虚像,由图可知当人眼在A处时光线能够进入人的眼睛,故A正确,BC错误;
D.两次实验观察到的不同现象,是由于观察的位置不同,折射光线发生折射的位置不同,故D错误。
故选A。
(2025·浙江杭州·月考)如图所示,是放置在水平桌面上的刻度尺的一部分,甲、乙、丙、丁是通过凸透镜所看到的刻度尺的像,若凸透镜从远处逐渐贴近刻度尺,则看到刻度尺的像的先后顺序正确的是( )
A.丙、甲、丁、乙 B.甲、乙、丙、
C.乙、丁、甲、丙 D.丁、乙、丙、甲
【答案】A
【知识点】凸透镜成像的规律
【详解】由甲、丙、丁三图可知,刻度尺成倒立的实像,根据凸透镜成像特点,此时u>f,物距越小,像距越大,像也越大,所以先后顺序是丙、甲、丁。图乙,刻度尺成正立的虚像,u故选A。
(2025·浙江宁波·月考)将一副无框近视眼镜放置在太阳光下,在x轴的方向上,平面上的亮度变化符合实际的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】光的直线传播及相关现象、凹透镜的发散作用
【详解】近视眼镜的镜片为凹透镜,其特点是中间薄、边缘厚,凹透镜对平行入射的太阳光有发散作用,使光线向外扩散而非聚焦,所以亮度呈现中间暗两边亮的情况;从平面向远离镜片的方向移动,光线因凹透镜发散,平面上的亮度会先降低(因为发散导致光线分布更分散); 超过发散的影响范围后,光线逐渐恢复,亮度又会慢慢升高;但因起点亮度较高,下降后回升的亮度不会超过初始亮度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2025·浙江·期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图一、二是夏天炎热路面上形成此现象的图解。
资料1:光在不均匀物质中传播时会发生弯折;
资料2:一般情况下,光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线而改变传播方向;
资料3:夏天,酷热的路面使得路面上方空气的温度升高,越靠近路面的空气越热,密度越小;
(1)图一中,你看到的是虚像还是实像 ;
(2)对图一成因的解释:近路面空气比路上方空气温度高,密度小,远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时,发生连续折射,折射角会逐渐 ,进入人的眼睛,而人总以为光是沿直线传播的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼现象”;图三是海面上出现的“海市蜃楼现象”,据图一的成因可推断近海面处空气的密度 。
【答案】 虚像 增大 大
【难度】0.65
【知识点】光的折射规律、实像与虚像的区别
【详解】(1)[1]图一中是光在不均匀物质中传播时发生弯折,而人总以为光是沿直线传播的,所以人眼看到的地方并没有光线形成的实像,故人看到的是虚像。
(2)[2]由于光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质时,会偏离法线,即折射角增大,所以远处物体射出的光进入密度不断变小的空气时,折射角会逐渐增大。
[3]图一中,接近地面的空气密度小,人看到的虚像在物体的下方,图三中,人看到的像在物体的上方,所以接近海面的空气密度大。
(2025·浙江宁波·期中)小科自制了一个如图甲所示的简易投影仪,在可调范围内推拉纸盒,可以在白墙上看到如图乙所示放大的 (填“虚”或“实”)像,此时必须将手机以甲图中的 (填“A”或“B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是 (填“8”“15”或“25”)cm。
【答案】 实 A 15
【知识点】探究凸透镜成像的特点、凸透镜成像的规律
【详解】[1]简易投影仪成的像,可以在白墙上看到,由于实像可以用光屏承接,因此白墙上的画面是实像。
[2]由图乙可知,白墙上像是倒立、放大的实像,此时必须将手机以甲图中的A方向放置。
[3]根据物距大于一倍焦距且小于两倍焦距,成倒立、放大的实像。凸透镜焦距为10cm,此时手机到凸透镜的距离大于10cm,小于20cm,则手机到凸透镜的距离可能是15cm。
(2025·浙江金华·月考)物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以推测,不利于绿色植物生长的光是 光。透明物体能透过跟它颜色相同的光,如图所示,用红色激光笔分别照射两个完全相同的透明的红色、绿色两个气球,我们观察到 (选填“红色气球”或“绿色气球”)更易被爆破。
【答案】 绿 绿色气球
【难度】0.85
【知识点】物体的颜色、光的反射、光的折射现象及应用
【详解】[1]植物是不透明的,植物呈现绿色,说明植物能反射绿光而吸收其它色光;植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光,即绿光不利于植物的生长。
[2]红色激光笔照射红色透明气球,红色透明气球会透过红光,不会吸收红光;而绿色透明气球只能透过绿光,会吸收红光,使得绿色气球内的气体的温度升高,气体体积膨胀,所以绿色透明气球更易爆破,而红色透明气球不会爆破。
(2025·浙江金华·期中)钻石是一类金刚石,其价值和璀璨夺目的效果离不开切割加工技术。请回答:
(1)图一中,将白光照射到钻石上,在另一侧会出现五颜六色的色带,这是光的 现象,其原理与 (填“闪电”“日食”或“彩虹”)的形成原理一致。
(2)图二是不同加工方式所得的钻石样品及其检验的光路示意图。在相同光照条件下,从正面观察,感觉最亮的钻石样品是 。
【答案】(1) 色散 彩虹
(2)A
【难度】0.65
【知识点】光的反射、光的色散
【详解】(1)[1][2]钻石上出现五颜六色色带,是因为白光被分解成多种色光,这是光的色散现象。彩虹是阳光穿过雨滴时发生折射、反射等,白光被分解成七色光,与钻石上色散原理一致。闪电是云层间放电现象,日食是光沿直线传播形成,原理不同。
(2)从正面观察,光线进入钻石后,反射光线能更多从正面射出的钻石样品感觉最亮。观察图二光路示意图,A样品的光线反射后,从正面射出的光线相对最多。
(2025·浙江湖州·月考)雨后的天空常常出现彩虹,我们通常让一束太阳光通过三棱镜来研究此现象,如图甲所示。实验中,位于光屏 (填“a处上方”或“b处下方”)的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示,一束紫光沿AO从空气射向玻璃,OB 和 OC 分别是紫光的反射光线和折射光线,二线互相垂直,入射角为60°,则折射角的大小为 。如果一束红光也沿AO 斜射向玻璃,则红光的折射光线与 OC 比较更 (填“靠近”或“远离”)法线。
【答案】 a处上方 30° 远离
【难度】0.65
【知识点】光的色散、光的折射规律、光的反射定律、作光的折射光路图
【详解】[1]太阳光不是单一颜色的光,通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,故图中方框内的光学元件是三棱镜;实验中,最上面的光线是红光,红光以外的a处为红外线,红外线的热效应很强,能使温度计示数升高很快。
[2]因为入射角为60°,反射角等于入射角,所以反射角为60°;因为反射光线与折射光线恰好垂直,即反射光线与折射光线的夹角等于90°,所以反射角与折射角之和等于90°,故折射角为180°-90°-60°=30°
[3]如果一束红光也沿AO斜射向玻璃,红光的偏折能力较小,则红光的折射光线与OC比较更远离法线。
(2025·浙江宁波·月考)兴趣小组同学在“拓展课”中对光学的有关实验进行了进一步的研究:
(1)小川利用3只相同的蜡烛和茶色透明玻璃板进行实验(如图甲),将一支蜡烛A固定在玻璃板前方,另一支 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板的后方,移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,目的是便于比较像与物的 关系;
(2)当A烛焰的像恰好落在B蜡烛位置时,从俯视图观察到“B蜡烛被点燃”的现象。若要观察到“C蜡烛被点燃”,则需要将玻璃板的位置调整为下图中的( )
A. B. C. D.
(3)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛,则乙同学通过玻璃 (选填“不一定”“一定”或“一定不”)能看到甲的眼睛。原因是 ;
(4)小川把蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上,位置如图乙,其原理与 (选填“照相机”或“投影仪”)相似;
(5)若只将图乙中的凸透镜换成焦距为5cm的凸透镜,保持蜡烛和凸透镜的位置不变,要在光屏上得到一个清晰的像,应将光屏向 移动(选填“左”或“右”);
(6)同桌小甬又突发奇想,设计了如图实验装置,用蜡烛和烧瓶来“探究凸透镜成像规律”。调整蜡烛和烧瓶至图示位置,在墙壁上得到清晰的 的实像(填像的性质)。实验中,不改变蜡烛的位置,把烧瓶竖直向上移,则所成的像的位置 (选填“上移”或“下移”);
(7)继续往圆底烧瓶中加这种液体,能够观察到像变 。
【答案】(1) 未点燃 大小
(2)C
(3) 一定 光路是可逆的
(4)照相机
(5)左
(6) 倒立、放大 上移
(7)亮
【难度】0.65
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象、探究凸透镜成像的特点
【详解】(1)[1]若蜡烛B点燃,会干扰对蜡烛A像的观察,因此需用未点燃的蜡烛B来确定像的位置。
[2]移动蜡烛B使其与蜡烛A的像完全重合,目的是比较像与物的大小关系,验证平面镜成像的等大特性。
(2)题目要求观察到“C蜡烛被点燃”,即C蜡烛需与A蜡烛的像重合。根据平面镜成像对称性,玻璃板需调整至与A、C连线垂直,此时C位于A的像位置,故ABD不符合题意,B符合题意。
故选C。
(3)[1][2]光的折射现象中光路可逆,若甲能看到乙的眼睛,说明光线经玻璃反射进入甲的眼睛,反向路径同样成立,因此乙一定能看到甲的眼睛。
(4)图乙中物距大于像距,且能够成实像,由凸透镜成像原理可知,此时成倒立、缩小的实像,与照相机的原理相同。
(5)图乙中像距在一倍和两倍焦距之间,可知该凸透镜的焦距大于10cm,换成焦距为5cm的凸透镜,蜡烛与凸透镜之间的距离不变,相当于增大了物距,成实像时,物远像近像变小,可知应将光屏向左移动。
(6)[1]加水的烧瓶相当于凸透镜,图中物距小于像距,根据凸透镜成像规律可知,成的是倒立、放大的实像。
[2]将烧瓶向上移,根据过过光心的传播方向不变,像会上移。
(7)继续加液体相当于凸透镜由大半个变为一整个,焦距不变,但可以折射的光线更多,所成的像会变亮。
(2025·浙江金华·月考)小科同学在清洗圆柱形玻璃杯时,发现水平注视杯壁时,能看到杯底的字;但当视线从杯侧壁向下倾斜到一定角度时,杯壁反而像镜子一样映出了侧面的景物,看不到杯底的字了,他猜想这与光的全反射有关。为了验证猜想,他利用半圆形玻璃砖、激光笔和量角器进行了实验,如甲、乙、丙图,数据计入表格中。
实验次数 入射角i/° 折射角r/° 观察现象
1 20 33 有折射光,有反射光
2 30 50 有折射光,有反射光
3 40 77 有折射光,有反射光
4 42 / 无折射光线
(1)小科认为:当恰好发生全反射时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)90°。
(2)分析实验数据可知,光从玻璃射向空气时,发生全反射的临界角大约是 。
(3)小科由此想到了老师课上讲解的光导纤维模型,如图丁所示。请用探究出的原理解释光导纤维现象:当光在光导纤维中,不断的经内芯 而向前传播,就像是被“困”在了里面。
(4)小科猜想:根据光路的可逆性,光从空气斜射入玻璃中也可以出现全反射现象。你认为小科的猜想对不对 为什么 。
【答案】(1)等于
(2)42°
(3)反射
(4) 不对 当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
【难度】0.65
【知识点】光的反射、光的折射现象及应用
【详解】(1)全反射的概念:当光从光密介质射向光疏介质时,入射角增大到某一角度,折射角达到90时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫全反射。
(2)分析实验数据,当入射角为42°时,无折射光线,说明此时发生全反射,所以光从玻璃射向空气时,发生全反射的临界角大约是42°。
(3)光导纤维中,内芯的折射率大于外芯,光在光导纤维中不断经内芯反射而向前传播,就像是被“困” 在了里面。
(4)[1][2]小科的猜想不对。因为全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质,而光从空气斜射入玻璃时,是从光疏介质射向光密介质,折射角小于入射角,不会出现全反射现象。
(2024·浙江杭州·一模)70.(2025·浙江·期中)小浙在探究“光在不同介质之间的折射规律”时,用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形,并将得到的实验数据记录在表中:
入射角i 0° 15° 30° 45° 60° 75° 90°
折射角r ★ 9.8° 19.7° 28.3° 35.3° 40.6° 41.8°
(1)表格中“★”处的数据是 。
(2)分析表格中的实验数据,除得出了“折射角随着入射角的增大而增大”的结论外还可以得出 。
(3)调整玻璃砖与激光笔的位置,使光线由玻璃进入空气;当入射角为25°时,根据光路可逆的特点,分析可知此时折射角的大小大致在______。(填字母)
A.30°与45°之间 B.45°与60°之间 C.60°与75°之间
(4)小浙实验时发现,当光从玻璃射向空气,且入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,他查阅资料得知这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于等于临界角时,光线只发生反射,不发生折射。一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在答题卡相应图中完成这束光的光路图。
【答案】(1)0°
(2)光由空气进入玻璃,折射角小于入射角(或光由空气进入玻璃,折射角的变化量小于入射角的变化量)
(3)A
(4)
【难度】0.4
【知识点】光的折射现象及应用、光的折射规律、光的可逆性、作光的折射光路图
【详解】(1)光线从空气中射入水中,当光线垂直射入时,折射角等于0°。
(2)由表中数据可知,折射角随入射角的增大而增大;当光由空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。
(3)若要验证光的折射中光路是可逆的,需要将光沿原来的折射光线的方向由玻璃砖射向空气中,若折射光线沿原来的入射光线的方向射出,便可验证光折射时,光路是可逆的。由表格可知,当光以25°的入射角从玻璃砖射向空气中时,折射角大致在30°与45°之间。
故选A。
(4)一束光垂直于等腰直角三棱镜的一个直角面射入,入射角等于0°,则折射角等于0°,到达斜边面上的入射角等于45°(大于41.8°)而发生全反射,没有折射光线射出。
如图所示:
(2025·浙江湖州·期中)小沈领导的科学兴趣小组在进行项目化“制作凸透镜”的实践。
(1)制作凸透镜:用剪刀在矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片,凸起部位朝外,中间装满水且封闭连接处。请用一种最简单的方法大致确定该凸透镜的焦点位置?
(2)评估检测:“制作凸透镜”的评价量表如下所示,其中“?”可填: 。
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整与美观效果 不漏水,有手柄且美观 不漏水,无手柄,美观 ?
(3)成品展示:小沈测出此凸透镜的焦距为f=10cm,在研究凸透镜成像的规律时,有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置,此时成像特点: 。
(4)装置改进:将蜡烛换成“F”形LED,光屏贴上方格纸如图乙。写出改进后的一个优点?
【答案】(1)将凸透镜正对太阳光,在另一侧放一张白纸正对凸透镜,调整距离,直到白纸上出现最小、最亮的光斑,该光斑即为焦点,测量光斑到凸透镜光心的距离确定焦点位置。
(2)漏水、无手柄、不美观。
(3)倒立、缩小的实像
(4)便于判断物像的正倒情况(或便于比较像的大小)
【知识点】探究凸透镜成像的特点、凸透镜成像的规律、凸透镜的会聚作用
【详解】(1)凸透镜的焦点是平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点。太阳光可近似看作平行光,所以将凸透镜正对太阳光,在凸透镜的另一侧放一张白纸,调整凸透镜和白纸之间的距离,直到白纸上出现最小、最亮的光斑,这个光斑就是焦点,用刻度尺测量光斑到凸透镜光心的距离就是焦距,从而确定焦点位置。
(2)作品等级分为优秀、合格、待改进,优秀是不漏水,有手柄且美观;合格是不漏水,无手柄,美观;那么待改进应该是在结构完整与美观效果方面最差的情况,即漏水、无手柄、不美观。
(3)已知凸透镜焦距f=10cm,由图甲可知物距大于像距,且物距大于二倍焦距(u>2f),根据凸透镜成像规律,此时成倒立、缩小的实像。
(4)将蜡烛换成“F”形的LED灯,光屏贴上方格纸,“F”形有明显的形状特征,便于通过对比“F”形的物和像,判断物像的正倒情况;同时方格纸也便于比较像的大小。
(2025·浙江宁波·期中)在“探究凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图甲平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f= cm;
(2)实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心位于 上;
(3)调整好仪器后,开始实验。当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可以得到一个清晰的实像,这在生活中的应用是 (填“放大镜”、“照相机”或“投影仪”);若此蜡烛与光屏不动,把透镜移至刻度 cm处光屏上还能呈一次清晰的像。
(4)实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一,此时像( )
A.依然完整
B.只剩下上边的三分之二
C.只剩下下边的三分之二
【答案】(1)10.0
(2)同一高度
(3) 投影仪 40
(4)A
【知识点】凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像的特点、凸透镜成像的应用
【详解】(1)由图甲可知,焦点到凸透镜光心的距离为焦距,凸透镜光心在50.0cm处,焦点在60.0cm处,所以焦距f=60.0cm 50.0cm=10.0cm。
(2)实验前应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上(即三者的中心在同一高度),目的是使像呈现在光屏中央。
(3)[1][2]由图乙知,物距u约为15cm,像距v约为30cm,因为f=10.0cm,此时f2f,根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,生活中投影仪就是利用这个原理制成的;根据光路可逆,原来物距u=15cm,像距v=30cm,若蜡烛与光屏不动,当物距变为u′=30cm,像距变为v′=15cm时,光屏上还能呈一次清晰的像,原来蜡烛在10cm刻度处,凸透镜在25cm刻度处,物距为15cm,当物距变为30cm时,凸透镜应在10cm+30cm=40cm刻度处。
(4)实验时不小心用手指挡住了透镜下边部分的三分之一,凸透镜的其他部分仍然能够折射光线成像,所以像依然完整,只是透过凸透镜的光线变少,像会变暗一些。
故选A。
(2025·浙江杭州·期中)实验小组利用实验装置探究凸透镜成像特点。
(1)小聪将凸透镜正对着太阳光,在透镜下方平行地放上白纸,如图甲所示,测出透镜与白纸间距离s与对应的白纸被烤焦的时间t,绘出如图乙所示图像。由图可知,该透镜的焦距f为 cm。
(2)当透镜与蜡烛的距离为15cm时,可在光屏上得到一个清晰实像,利用这一成像原理可制成生活中的(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”) 。
(3)仅将题(2)中蜡烛和光屏位置对调,根据光路可逆知道,在光屏上仍能得到一个 (选填“放大”“缩小”或“等大”)清晰的像。
(4)实验一段时间后观察到光屏上出现如图丙所示的情况,为得到完整的像,他可将凸透镜向 调节(选填“上”或“下”)。
(5)小明取来一副老花镜眼镜,将其中一个镜片放在凸透镜前,且较靠近凸透镜,仅移动光屏,在光屏上获得一清晰的像(如图丁所示)。拿走眼镜,为了能在光屏上再次得到清晰的像,保持蜡烛和透镜的位置不变,仅需将光屏向 (选填“左”或“右”)移动适当的距离。
【答案】(1)10
(2)投影仪
(3)缩小
(4)下
(5)右
【知识点】凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像的特点、远视眼的成因与矫正办法
【详解】(1)凸透镜正对太阳光时,平行光经凸透镜会聚于焦点,焦点处温度最高,将纸烤焦时间最短。由图乙可知,当透镜与白纸间距离f=10cm时,白纸被烤焦时间最短,所以该透镜的焦距f=10cm。
(2)已知透镜焦距f=10cm,当透镜与蜡烛的距离(物距)为15cm时,f<u<2f。根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,投影仪是利用这一成像原理制成的。
(3)在光的折射现象中,光路可逆。题(2)中物距f<u<2f时,成倒立、放大实像,像距v>2f;将蜡烛和光屏位置对调后,此时物距u>2f,根据凸透镜成像规律,成倒立、缩小的实像。
(4)由图丙可知,像成在光屏上方,为使像成在光屏中央,可使蜡烛向上移动,或把凸透镜向下移动,或把光屏向上移动。所以为得到完整的像,可将凸透镜向下调节。
(5)老花镜是凸透镜,对光线有会聚作用。将老花镜镜片放在凸透镜前,光线提前会聚,拿走眼镜后,光线发散程度恢复,像会成在光屏右方。保持蜡烛和透镜的位置不变,要在光屏上再次得到清晰的像,需增大像距,所以仅需将光屏向右移动适当的距离。
(2025·浙江金华·期中)小毛在STEAM课堂上制作出水凸透镜并结合教材知识进行探究。
(1)在探究凸透镜成像的规律时,通过注水器调节水凸透镜的焦距为10cm。将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在光具座上,若点燃蜡烛后,无论怎样左右调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,原因是 。
(2)找到原因并解决问题后,在蜡烛处于如图甲所示的位置上,此时在光屏上得到一个清晰的像。这个成像原理与 相同(填“放大镜”、“投影仪”、或“照相机”)。
(3)如果保持甲图中光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近时,要在光屏上重新得到清晰的像,可以通过注射器往水凸透镜中 (选填“注入”或“抽出”)适量的水。
(4)随后小毛想给大家展示投影仪中的凸透镜成像的原理,他将实验装置进行了调整,将蜡烛换成了F光源,将水凸透镜的焦距调为15cm(图乙所示),为达到目的,小毛将F光源向右移动,再将光屏向右移动到适合位置时,便能在光屏中央找到一个清晰的像。此时从光屏左侧观察,小余看到的像可能是 。
A. B. C. D.
【答案】(1)蜡烛、透镜、光屏的中心不在同一高度上
(2)照相机
(3)注入
(4)A
【知识点】凸透镜成像的规律、探究凸透镜成像的特点、凸透镜成像的应用
【详解】(1)若点燃蜡烛后,无论怎样左右调节蜡烛的位置,始终不能在光屏上找到烛焰的像,说明烛焰、透镜、光屏的中心不在同一高度上,像无法成在光屏上。
(2)由图甲可知,此时物距大于像距,根据凸透镜成实像时,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,应用于照相机。
(3)如果保持甲图中光屏和水凸透镜的位置不变,当蜡烛向水凸透镜靠近,此时物距减小,根据凸透镜成实像时,物近像远像变大可知,像成在光屏的后方,要在光屏上重新得到清晰的像,可以通过注射器往水凸透镜中注入适量的水,让水凸透镜的凸度变大,对光的会聚能力变强,将光线提前会聚成像。
(4)投影仪成倒立、放大的实像,故从光屏左侧观察,小余看到的像可能是A。
(2025·浙江·月考)为了观察太阳系内的各种行星,同学们在老师的指导下制作了开普勒望远镜,小正制作的望远镜原理如图甲所示。
(1)该望远镜由两个凸透镜组成,物体经过 次折射成像。生活中与图中物镜工作原理相同的工具是 。
(2)中秋节小滨用肉眼看到的月亮如图乙所示,则他利用望远镜看到的像是( )
A. B.
C. D.
(3)小正发现若物镜和目镜的距离太远,通过目镜就会看不到月亮的像,出现该现象的原因是:
【答案】(1) 两 照相机
(2)A
(3)物镜所成的实像不在目镜的一倍焦距以内
【详解】(1)[1][2]开普勒望远镜由物镜和目镜两个凸透镜组成,物体先经物镜折射成倒立缩小实像,再经目镜折射成正立放大虚像,所以物体经过两次折射成像。生活中与物镜工作原理相同的工具是照相机。
(2)望远镜物镜成倒立、缩小的实像,这个实像正好在目镜的一倍焦距内,成正立、放大的虚像,最终成的是倒立的像,上下左右都颠倒;虽然通过目镜看到的像比物体小,但由于像离我们眼睛很近,再加上目镜的放大作用,会造成视角变大,所以通过望远镜看到的像比我们用眼睛直接观察到的要大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)若物镜和目镜的距离太远,物镜所成的实像不在目镜的一倍焦距以内,此时目镜无法对该实像进行放大,所以通过目镜就看不到月亮的像。
(2024·浙江温州·开学考试)如图甲为某智能镜子,其内部结构如图乙所示。当人靠近镜子,手按压总开关的①结构,镜子内部的③、④结构连通,形成通路,镜子配置的摄像头就会检测用户脸上的信息,并在镜面的显示屏上提供合适的护肤建议。
(1)为防触电,按压开关中 结构应为绝缘体;(填写结构序号)
(2)人脸通过摄像头成像于感光组件,其原理如图乙,该像的特点为 ;(写出两点)
(3)当用户靠近镜子时,开关S1自动闭合,摄像头工作。图像识别系统被唤醒后S2自动闭合,智能模块启动,开始分析用户脸上的信息。下列电路设计符合该要求的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)①②
(2)倒立缩小的实像
(3)B
【详解】(1)为了防止触电,手按压总开关的①②结构,为绝缘体。
(2)人脸通过摄像头可成像在感光组件上,类似于照相机,所成的像是倒立、缩小的实像。
(3)根据题意可知,当用户靠近镜子时,传感器 开关S1闭合,图像识别系统被唤醒后S2闭合,智能模块启动,这说明智能模块与灯泡互不影响,是并联的,且开关S1在干路中控制整个电路,S2控制智能模块,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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