课件78张PPT。第 12 讲 对环境的察觉第二部分 物质科学(一)专题一 光的反射定律和折射现象专题二 人眼球的作用内容索引实验探究与学科素养专题一 光的反射定律和折射现象返回基础知识一、光的直线传播
1.光在同一种均匀物质中沿 传播。光在不同介质中传播的速度不同，在 中传播速度最大，c＝ 米/秒。
2.与光沿直线传播有关的实例：小孔成像、影子、日食、月食、金星凌日、凿壁偷光等。
特别提醒 “均匀物质”是光沿直线传播的条件。在不均匀物质中，一般会造成光的传播路径的改变。梳理直线真空3×108二、光的反射与平面镜成像
1.光射到两种不同物质界面上时，有一部分光被 回去的现象叫做光的反射。如：我们能看到本身不发光的物体，就是因为这些物体的表面所反射的光传播到我们的眼睛。
2.与光的反射现象有关的实例：水中倒影、潜望镜的应用、看到黑板上的字、看到镜子中的像、光污染。
深化理解 光污染是指白天阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰材料表面所反射的光线引起的光污染。反射3.光的反射定律：(1)反射光线、入射光线和法线在 平面内(即三线共面)；
(2)反射光线和入射光线分居在法线 (即二线分居)；
(3)反射角 入射角(即两角相等)。
4.光的反射过程中光路是可逆的。同一两侧等于5.光的反射类型：镜面反射和漫反射。6.平面镜成像特点：
(1)像与物的大小 (等大)；
(2)像与物体到平面镜的距离 (等距)；
(3)像与物体的连线与镜面 ；
(4)平面镜所成的像是 像；
(5)平面镜所成的像与物体相对平面镜具有 性(利用该性质可以作
出平面镜中的像)。相等相等垂直虚对称7.平面镜成像作图：根据光的反射定律，由发光点发出任意两条光线，经平面镜反射后的两条反射光线反向延长线的交点就是发光点的像。如图所示：特别提醒
(1)平面镜成像特点可以概括为“等大、等距、垂直、虚像”，但是像与物体是左右颠倒的；
(2)平面镜中的像与物体等大，“走得越近，像越大”是一种错觉，是由于我们的“视角”变大，感觉像变大了。8.平面镜的用途：
(1)成像作用。如：练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作；牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙。
(2)改变光的传播方向。如：潜水艇下潜后，艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况；教室里使用的投影仪。9.用光的反射定律解释简单的现象：
(1)水中倒影：湖面比较平静时相当于镜面，对光有反射能力，水中的倒影是由反射光线的反向延长线相交而形成的虚像。
(2)黑板反光：光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射，黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射，而粉笔字上发生了漫反射，这两部分反射光同时射入眼睛时，黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强，使人无法看清黑板上的字。三、光的折射
1.光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，在两种介质的界面上
通常会发生改变的现象叫做光的折射。
2.与光的折射现象有关的实例：海市蜃楼、筷子在水中弯折、池水变“浅”、叉鱼时应叉到所看到鱼位置的下方等。
3.光的折射规律：
(1)折射光线、入射光线和法线在 平面内(三线共面)；
(2)折射光线和入射光线分居在 两侧(二线分居)；传播方向同一法线(3)当光从空气斜射入水、玻璃等透明物质时，折射角 入射角；当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气时，折射角 入射角；当光垂直入射时，光的传播方向 。如图所示：4.光线在发生折射时，光路具有可逆性。小于大于不改变5.光的折射现象的解释：
(1)筷子在水中弯折：筷子在水中部分反射的光线，在水面处向远离法线的位置偏折，而我们看到的水中的筷子实际上是折射光线的反向延长线的会聚点，所以看到的是虚像，是变弯的筷子。
(2)人看到水中的鱼比实际位置要浅：从鱼反射出去的光线由水中进入空气时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入眼睛，眼睛会逆着折射光线的方向看去，看到的是鱼的虚像，比鱼的实际位置高一些，所以有经验的渔民叉鱼时要瞄准所看到鱼的下方叉。命题点1 光的直线传播、反射、折射的辨别
1.(2017·丽水)下列由光沿直线传播形成的现象是( )567答案 解析命题规律探究 A.水中倒影 B.平面镜成像 C.杯中笔弯折 D.手影游戏81234解析 水中倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；平面镜成像是由于光的反射形成的；杯中笔弯折，是水下笔反射出的光线由水中斜射进入空气时在水面发生折射，折射光线偏离法线，人逆着折射光线看去，看到的是变折的虚像，是光的折射现象；手影游戏是由于光的直线传播形成的。命题规律探究56781234命题点1 光的直线传播、反射、折射的辨别
1.(2017·丽水)下列由光沿直线传播形成的现象是( )D答案 解析命题规律探究 A.水中倒影 B.平面镜成像 C.杯中笔弯折 D.手影游戏567812342.(2016·德州)在如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是( )答案 解析 A.日食 B.山的倒影 C.小孔成像 D.筷子弯折56781234解析 日食是由于太阳、地球、月亮在同一直线上，月亮在中间挡住了全部或部分太阳光，所以日食是由于光沿直线传播形成的。平静的水面相当于平面镜，山在水中的倒影是平面镜成像现象，属于光的反射现象。小孔成像，成的是物体倒立的像，像之所以是倒立的，就是因为光的直线传播造成的。斜插水中的筷子看起来弯折了，是由于光从水中通过空气进入人的眼睛时，光线的传播方向发生改变而形成的虚像，属于光的折射现象。567812342.(2016·德州)在如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是( )答案 解析 A.日食 B.山的倒影 C.小孔成像 D.筷子弯折B56781234命题点2 光在同一种物质中沿直线传播
3.(2016·枣庄)阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的街道上，常常见到地面上有一些圆形的光斑，这些光斑是( )
A.树叶的实像 B.树叶的虚像
C.太阳的实像 D.太阳的虚像
解析 树阴下的地面上出现的圆形光斑，是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像，是实像，是由光的直线传播形成的。答案 解析C56781234命题点3 光的反射现象和反射定律
4.(2017·苏州)在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折。甲乙56781234答案 (1)如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB；接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 (能/不能)显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在 内。不能同一平面甲乙56781234答案 (2)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据(如乙表)，根据这组数据，他 (能/不能)得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：_________________________________________。不能一次实验数据具有偶然性，不能得到普遍规律甲乙56781234A.若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全
重合
B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因
C.若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像
D.以上说法均不正确命题点4 平面镜成像的特点
5.(2015·鄂州)如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是( )答案 解析56781234解析 平面镜成等距的像，若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B与玻璃板相距4cm才能与蜡烛A的像完全重合。实验时平面镜如果没有竖直放置，分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点，可知，乙图平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜，如下图：平面镜成的是虚像，是光的反射形成的，因此，如果在玻璃板后面放一块档光板，不影响看见物体的像A′。56781234命题点4 平面镜成像的特点
5.(2015·鄂州)如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是( )BA.若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全
重合
B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因
C.若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像
D.以上说法均不正确答案 解析567812346.(2017·安顺)为了探究平面镜成像特点，
小明准备了图甲所示的实验器材：
(1)实验时，小明应选 作为平面镜
(填字母)，这样选择的目的是便于
。
(2)为了比较像与物的大小关系，小明应选 两支蜡烛(填字母)。
(3)实验时镜面与桌面必须_____。
(4)实验中小明把光屏放在烛焰所成像的位置上，他在光屏上并没有看
到烛焰的像，说明平面镜所成的像是 像。答案 G确定像的位置B、C垂直虚567812347.(2016·钦州)如图所示，小明站在平面镜前1.5m处，镜中的像与他相距 m，若他向镜面靠近0.5m，则镜中的像与平面镜相距 m。答案 解析解析 因为平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由该同学到平面镜的距离为1.5m可得，镜中所成的像与平面镜之间的距离为1.5m，则像与他之间的距离为1.5m×2＝3m；若他向镜面靠近0.5m时，他与平面镜之间的距离为1.5m－0.5m＝1m，根据平面镜成像特点可知，她的像到平面镜的距离也为1m。3156781234命题点5 光的折射现象和折射规律
8.(2017·盐城)如图所示，射水鱼发现水面上的小昆虫后，从口中快速喷出一束水柱，将昆虫击落，下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( )答案 解析 A. B. C. D.56781234解析 射水鱼在水中看到水面上方的昆虫等猎物，是因为水面上方的昆虫等猎物“发出”的光射向水面，发生折射，再进入射水鱼的眼睛中，因此光的传播路线是由空气→水中，故A、B错误；
根据光的折射定律可知，光从空气中斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，所以C错误、D正确。56781234返回解析答案命题点5 光的折射现象和折射规律
8.(2017·盐城)如图所示，射水鱼发现水面上的小昆虫后，从口中快速喷出一束水柱，将昆虫击落，下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是( ) A. B. C. D.D56781234专题二 人眼球的作用返回基础知识一、透镜与凸透镜成像
1.透镜有凸透镜和凹透镜。老花眼镜(远视眼镜)、放大镜、照相机镜头等都是 透镜，对光线有 作用；近视眼镜是 透镜，对光线有 作用。
2.焦点和焦距：平行于主光轴的光线经过凸透镜会聚于一点，这个点称为焦点，用字母F表示。焦点到凸透镜光心的距离称为焦距，用字母f表示。
3.凸透镜成像原理：光的折射。如图所示：梳理凸会聚凹发散4.凸透镜成像规律：续 表归纳提升 凸透镜成像规律多，很容易记错。同学们可以把握两个技巧：第一，抓住两个成像的分界位置，即一倍焦距是虚像、实像的分界点，二倍焦距是放大实像、缩小实像的分界点；第二，物和像的大小关系与物距、像距的大小关系相对应，当物比像大，那么物距也比像距大，反之亦然。二、眼和视觉
1.人眼球像一架神奇的照相机，眼球中的晶状体相当于 。当物体(u＞2f)上的光线进入眼睛，经过晶状体(凸透镜)能在视网膜(光屏)上形成 的实像(相当于照相机成像)，然后通过神经系统产生视觉。一般情况下，晶状体的曲度是可以调节的，使看远、近物体形成的像都能清晰地成在视网膜上。凸透镜倒立、缩小2.近视眼、远视眼的形成主要是由于人对晶状体曲度的调节能力减弱。过大过长之前凹透镜过小过短之后凸透镜3.预防近视，养成良好的用眼习惯是关键：
(1)近距离用眼时间不宜过长，每隔45－60分钟应休息和远眺；
(2)近距离用眼时光线要适中；
(3)近距离用眼姿势要正确，不要在运动的车上阅读，不要躺在床上
阅读；
(4)不要长时间看电脑、电视和数码产品等；
(5)认真做好眼保健操。命题点1 凸透镜成像规律
1.(2016·日照)在探究凸透镜成像规律的实验
中，当把物体放在距离凸透镜40cm处时，
在另一侧距离凸透镜40cm处得到一个倒立、
等大的实像。下列说法正确的是( )
A.将物体移至距离透镜30cm处时，得到的像与照相机成像的性质相同
B.将物体移至距离透镜10cm处时，在另一侧会得到倒立、放大的实像
C.将物体移至距离透镜10cm处时，在同一侧会得到正立、放大的实像
D.距离透镜40cm处发出的两条光线(如图)，经过透镜后能汇聚在主光轴上的
一点命题规律探究12345答案 解析解析 根据题意，物体放在距凸透镜40cm处时，在另一侧距离凸透镜40cm处得到一个倒立、等大的实像，说明40cm＝2f，则f＝20cm。将物体移至距离透镜30cm处时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距，成倒立、放大的实像，得到的像与投影仪成像的性质相同，故A错误；
将物体移至距离透镜10cm处时，物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故B、C错误；
距离透镜40cm处发出的两条光线，物距等于二倍焦距，成倒立、等大的实像，则这两条光线经过凸透镜后能汇聚在主光轴上的一点，这一点为2倍焦距处，故D正确。命题规律探究12345命题点1 凸透镜成像规律
1.(2016·日照)在探究凸透镜成像规律的实验
中，当把物体放在距离凸透镜40cm处时，
在另一侧距离凸透镜40cm处得到一个倒立、
等大的实像。下列说法正确的是( )
A.将物体移至距离透镜30cm处时，得到的像与照相机成像的性质相同
B.将物体移至距离透镜10cm处时，在另一侧会得到倒立、放大的实像
C.将物体移至距离透镜10cm处时，在同一侧会得到正立、放大的实像
D.距离透镜40cm处发出的两条光线(如图)，经过透镜后能汇聚在主光轴上的
一点命题规律探究D答案 解析123452.(2016·贵州)在“探究凸透镜成像规律”的实验中：
(1)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上，为了使蜡烛的像成在光屏中央，使蜡烛、凸透镜和光屏的中心大致在 。
解析 在做实验的过程中，调整凸透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度上，是为使烛焰的像成在光屏的中心。答案 解析同一高度上12345(2)按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表中(透镜焦距f＝10cm)。答案 解析①根据表中信息，试判断：当物距u＝25cm时，成倒立、 的实像；
解析 由题意知，f＝10cm；当物距u＝25cm时，物距u＞2f，根据凸透镜成像的规律可知，此时成倒立、缩小的实像。缩小12345②根据折射现象中光路是 的，得出第4次实验的像距v＝ cm；
解析 折射时光路是可逆的，由第一组数据知，物距为30cm时，像距为15cm，所以当物距为15cm时，像距为30cm。
③第5次实验，要观察到正立、放大的虚像，眼睛应与蜡烛在凸透镜的
(选填“同”或“异”)侧；
解析 虚像与蜡烛在凸透镜的同侧，所以要观察虚像，眼睛应与蜡烛在凸透镜的异侧进行观察。答案 解析可逆30异12345④通过对实验数据的分析可得出， 倍焦距处是放大与缩小的实像的分界点。
解析 由表格中数据知，当物距等于20cm时，成等大的实像；物距大于20cm时，成缩小的实像；物距小于20cm时，成放大的实像；由此可知，20cm＝2f处是成放大和缩小实像的分界点。答案 解析212345命题点2 应用凸透镜成像规律(u＞2f )解释人眼球的成像特点
3.(2016·六盘水)如图所示，蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外，在透镜的另一侧调节光屏找到清晰的像，这个像是图中的( )答案 解析解析 如图点燃的蜡烛放在距离凸透镜2倍焦距以外的地方，调节光屏的位置，在光屏上能得到一个倒立、缩小的实像。B12345命题点3 描述近视眼、远视眼的成因及矫正
4.(2016·河南)如图是近视眼和远视眼的成因示意图，下列说法正确的是( )答案 解析A.甲是远视眼，应配戴凹透镜矫正
B.甲是远视眼，晶状体折光能力较弱
C.乙是近视眼，应配戴凸透镜矫正
D.乙是近视眼，晶状体折光能力较弱12345解析 甲进入眼球的光线会聚在视网膜后，说明晶状体折光能力较弱，为远视眼，应配戴凸透镜矫正视力。
乙进入眼球的光线会聚在视网膜前，晶状体折光能力较强，为近视眼，应该配戴凹透镜矫正视力。12345命题点3 描述近视眼、远视眼的成因及矫正
4.(2016·河南)如图是近视眼和远视眼的成因示意图，下列说法正确的是( )答案 解析A.甲是远视眼，应配戴凹透镜矫正
B.甲是远视眼，晶状体折光能力较弱
C.乙是近视眼，应配戴凸透镜矫正
D.乙是近视眼，晶状体折光能力较弱B123455.(2015·龙岩)在探究“近视眼的矫正”课外实验中：
(1)调整烛焰(模拟远处所视物)、水凸透镜(模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸取水量来调节)、光屏(模拟人眼视网膜)在光具座上的位置，如图所示，在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、 的 像。答案 解析解析 由图知，像距小于物距，所以此时成倒立缩小的实像。缩小实12345(2)当向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。
①若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 (填“前”或“后”)。
②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是 透镜。答案 解析12345解析 根据近视眼的成因，向水凸透镜内注入水，凸透镜变厚，此时凸透镜对光的折射作用变强，像将成在光屏之前，即近视眼将远处的物体成像在视网膜之前；要使像能成在原来光屏的位置，应在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是凹透镜。12345(2)当向水凸透镜内 (填“注入”或“吸取”)适量的水来模拟近视眼，发现光屏上原来清晰的像变模糊了。
①若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的像，说明近视眼将远处的物体成像在视网膜 (填“前”或“后”)。
②若光屏不移动，在烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。说明近视眼镜是 透镜。注入前凹返回解析答案12345实验探究与学科素养返回典例1 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)用玻璃板代替平面镜，是为了能确定 。
解析 用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定虚像的位置和比较像与物的大小。解析答案 探究体验11探究平面镜成像规律像的位置(2)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 法(选填“控制变量”“替代”或“理想模型”)。
解析 寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到的蜡烛A的像；用蜡烛B代替蜡烛A和蜡烛A的像进行比较，采用的是替代法。
(3)如果有3 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择 mm厚的玻璃板实验。
解析 选择薄玻璃板的原因是避免厚玻璃板前后表面成像而产生重影。解析答案 替代2(4)用两支相同的蜡烛是为了比较像与物 的关系。
解析 用两支等大的蜡烛，是为了便于比较像与物体的大小。
(5)小明在蜡烛B处做好记号，测得B到A的距离为10 cm，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。
解析 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10 cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10 cm，所以像和物相距20cm。解析答案 大小不变20(6)移去蜡烛B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。虚解析 平面镜所成的像是虚像，所以光屏承接不到像。解析答案 特别提醒
(1)玻璃板要与水平桌面垂直放置，才能确保物和像重合。若玻璃板向蜡烛A的方向倾斜，则蜡烛的像总在蜡烛B的上方偏高处；若玻璃板向蜡烛B的方向倾斜，则蜡烛的像总在蜡烛B的下方偏低处。
(2)若测得的物体和像到玻璃板的距离不等，可能的原因：玻璃板与桌面不垂直；后支蜡烛与前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合；玻璃板有厚度；测量长度时存在误差等。探究体验12探究凸透镜成像规律典例2 用焦距10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示。(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向 移动。解析答案 探究体验12探究凸透镜成像规律解析 为使实验现象更加明显，实验环境应该比较暗，这样蜡烛成的像更加清晰。由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该向上移动。(1)为了便于观察实验现象，实验环境应该 (选填“较亮”或“较暗”)一些，此实验过程中蜡烛燃烧后逐渐变短，则光屏上烛焰的像也将逐渐向 移动。探究体验12探究凸透镜成像规律典例2 用焦距10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示。较暗上解析答案 (2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。第1次实验时，晓红将一近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向③ (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动。请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用④ 。解析答案 解析 实验序号1中，物距大于2倍焦距，凸透镜成倒立的缩小的实像。光在折射时光路是可逆的，由实验序号1可知，当物距等于15 cm时，像距等于30 cm。由于凹透镜能将光线发散，使像后移，所以应将光屏向远离透镜方向移动。实验序号4中，物距小于焦距，凸透镜成正立的放大的虚像，这是放大镜的应用。(2)记录实验数据如下表，请将所缺的实验数据和像的性质补充完整。第1次实验时，晓红将一近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，要在光屏上再次得到清晰的像，应将光屏向③ (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动。请根据实验序号4的成像规律，写出在生活中的一个应用④ 。解析答案 倒立、缩小的实像30远离放大镜(3)若已在光屏上成清晰的像，此时用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，则所成的烛焰的像为 (选填“不完整的像”“亮度相同的完整的像”或“亮度稍暗的完整的像”)。
解析 如果用遮光布遮住凸透镜的下小半部分，烛焰上任一点射向凸透镜的上半部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，只是折射光线减少，会聚成的像变暗了些。解析答案 亮度稍暗的完整的像(4)晓红在早上9∶00利用太阳光进行观察凸透镜焦点的活动，她将凸透镜与水平地面平行放置，调节凸透镜到地面的距离，直至地面上出现一个最小的亮点，她认为此点就是凸透镜的焦点。你认为她这种活动过程存在的问题是：_____________________。
解析 只有平行于凸透镜主光轴的光线才能会聚于焦点；要利用太阳光测量凸透镜的焦距，应该让凸透镜正对太阳光，而在早上9∶00太阳光是不会垂直于水平面的，所以晓红测量过程中存在的问题是：凸透镜没有正对太阳光。解析答案 凸透镜没有正对太阳光素养提升12对称法解决平面镜成像中的问题要点 平面镜所成的像是正立的虚像，且像和物相对于镜面对称，即上下不变，左右翻转。在解答与平面镜成像有关的一类物理问题时，利用对称法往往有化繁为简、化难为易的作用。典例3 小明同学在平面镜中看到身后墙上的时钟如图所示，你认为此时实际时间最接近8点的是( )解析答案 A. B. C. D.解析 根据物像具有对称性，解答本题最简单的办法是从背面看或再从镜子里看，假如这些条件不具备，可以利用画轴对称图的方法进行。因从镜中观看钟表时，表示12点和6点的位置与实际位置相同，其它点数的位置恰好关于经过12点和6点的直线成轴对称，因此，我们可以画出各种情形下的实际时间数。A表示的大约是4点10分；
B表示的大约是3点55分；
C表示的大约是7点50分；D表示的大约是8点5分。典例3 小明同学在平面镜中看到身后墙上的时钟如图所示，你认为此时实际时间最接近8点的是( )解析答案 A. B. C. D.D典例4 如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时，甲、乙、丙、丁四位同学能通过平面镜观察到老师的是( )解析答案 A.甲、乙同学 B.乙、丙同学
C.丁、丙同学 D.四位同学解析 根据平面镜成像的特点，分别作出四位同学在平面镜中的像，如图所示，像和老师的连线没有通过屏风的有甲和乙同学。典例4 如图所示是艺术体操训练房的俯视图，训练房的北墙有一大平面镜，当老师从室外进入到图示位置时，甲、乙、丙、丁四位同学能通过平面镜观察到老师的是( )A.甲、乙同学 B.乙、丙同学
C.丁、丙同学 D.四位同学A返回解析答案本课结束考点跟踪练 12 对环境的察觉
A组 基础排查练
1．(2016·重庆)如图所示的光现象中，主要是由于光的反射形成的是( )
A.路灯下的“人影 B.海面上的“海市蜃楼”
C.菜园坝大桥的“倒影” D.看见溪水下的“石头”
2．(2017·舟山)黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是( )
A. B. C. D.
3．(2016·南昌)如图所示，是王爷爷小孙女的照片，王爷爷用放大镜贴近照片所看到的像是( )
A. B. C. D.
4．(2017·郴州)如图所示是小明进行探究“凸透镜成像规律”实验时情景示意图，烛焰位于距透镜1.5倍焦距处，并在光屏上得到清晰的像。工作原理与此成像规律相同的光学器件是( )
A．照相机 B．放大镜 C．投影仪 D．潜望镜
5．(2017·舟山)如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头相当于凸透镜。检查时，要使观察更加仔细，就要减小观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端________患处。(选填“接近”或“远离”)
6．(2015·恩施)小海在家中做“研究光的传播”实验，在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图所示，这属于光的______(选填“反射”、“折射”或“色散”)现象。当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是______________。
7．(2016·湘潭)如图所示，在烧杯中漂浮着一个正方体的木块，水面以下的部分看起来比水面以上的部分要大一些，这是因为烧杯和水起到了________透镜(选填“凸”或“凹”)的放大作用，从而形成了一个________像(选填“虚”或“实”)。________视眼镜用的就是这种透镜(选填“近”或“远”)。
8．(2017·杭州)小金在实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。
(1)当小金将三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像，请你根据此现象回答下列问题：光屏上像的性质为__________________________，并推算出焦距为________厘米。
(2)保持蜡烛和凸透镜位置不变，小金换了个凸透镜继续试验，并使透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，但在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法在屏上成像(光具座足够长)，请你帮助小金分析产生此现象的原因________________。
B组 深化突破练
9．(2017·绵阳)如图所示，两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内，斜边平行且相距一定距离。一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入，从玻璃砖B的直角边射出，射出后的位置和方向可能是图中的( )
A．光线a B．光线b
C．光线c D．光线d
10．(2016·郴州)如图所示，在研究平面镜成像的特点实验时，小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上，无论如何移动蜡烛B，发现( )
A．蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B．蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C．蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D．蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
11．(2016·钦州)如图所示是人眼看到池底某点的光路，其中正确的是( )
A. B. C. D.
12．(2016·河北)阅读短文并回答下列问题：
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示)，保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，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。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是________。
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强，其原因是折射光消失后，入射光几乎全部变为________。
(3)当光从空气射向玻璃，________(选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
(4)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2所示)，请在图中完成这束入射光的光路图。
13．(2016·大连)小明在探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时，所用的实验器材有：用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0～30cm的直尺，实验装置的示意图如图所示。
(1)该实验应该在较________的环境下进行。(选填“亮”或“暗”)
(2)记录的实验数据如表，请在方格纸上画出像高与像距的关系图象。
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距u/cm
相同
物高h1/cm
相同
像距v/cm
4.0
8.0
12.0
16.0
20.0
24.0
像高h2/cm
2.0
4.1
6.0
8.0
9.9
12.0
(3)根据图象，得出的探究结论是：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)另一名同学在做该实验时，更换了部分实验器材，其实验装置的示意图如图所示。外筒(足够长)用不透明的材料制成，左端开有小孔；内筒(内径约14cm)的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入，其他器材不变。和小明所用的装置相比较，请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足。(各写一条即可)
好处：___________________________________________________________________；
不足：__________________________________________________________________。
14．(2017·东营)科学兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验时：
(1)用图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为______cm。
(2)图乙是某次实验时观察到的现象，生活中的____________(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向________(选填“左”或“右”)移动一段距离，像________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上________(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子。
(4)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏远离透镜，又能在光屏上看到蜡烛清晰的像，这说明近视眼镜对光线有________作用。由此可知，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的________。
课时作业答案精析
1. C
2. D 解析 人眼观察到物体，是因为光源发出光照射到物体上，物体将光反射进入人眼，由此作出的光路图，光线应从发亮的灯泡发出，照射到未发光的灯泡，反射进入人的眼睛。
3. B 解析 放大镜是利用物体在凸透镜的焦距以内时，成正立放大虚像的原理制成的，四个选项中，只有B是正立、放大的，所以B符合题意。
4. C 解析 由题知，烛焰位于距透镜1.5倍焦距处，即物距大于焦距而小于二倍焦距，由凸透镜成像规律可知，此时成倒立、放大的实像。幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的。
5. 接近 解析 内窥镜相当于凸透镜，为了减小观察范围，应该减小物距，使内窥镜细管顶端接近患处。
6. 折射 同一种均匀介质 解析 当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，形成如图所示的现象；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变的均匀了，由于光在同一种均匀介质中才沿直线传播，所以会观察到光的路线呈直线。
7. 凸 虚 远 解析 当物距小于焦距时，凸透镜成正立、放大的虚像，因此烧杯和水起到了凸透镜的作用；水下面的木块在凸透镜的一倍焦距以内，成正立、放大的虚像；远视眼就是利用凸透镜来进行矫正的。
8. (1)倒立、等大的实像 20 (2)物距小于焦距 解析 (1)由图可知，此时的u＝40cm＝v，则u＝2f，f＝20cm；此时成的是倒立、等大的实像。(2)透镜光心、蜡烛焰心和光屏中心三者高度相同，光具座也足够长，故光屏上不成像的原因是物距小于焦距，凸透镜成的是虚像，虚像不能被光屏承接。
9. B 解析 由光路的可逆性可知，光线经A折射后进入完全相同的B，经B折射后的光线一定与原光线平行，又因AB之间有一段空气，故最后的出射光线与入射光线不再同一直线上，故射出后的位置和方向可能是图中的b。
10. B 解析 如图所示，根据像和物关于平面镜对称的特点，作出蜡烛A的烛焰关于平面镜的对称点，即为蜡烛像的位置，故蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方。
11. D 解析 光由池底某点发出，经水面射入人的眼睛，故光线是从水中到空气中，图A和图C光线的传播方向画错了；光由池底某点发出，经水面射入空气中时发生折射，折射角大于入射角，眼睛观察到的是该点的虚像，即在折射光线的反向延长线上，故B错误，D正确。
12. (1)41.8° (2)反射光 (3)不会 (4)如下图
13. (1)暗 (2)见图 (3)在物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距成正比 (4)好处：方便改变像距 不足：像高不方便测量 解析 (1)在明亮的环境中，发光二极管和明亮环境的对比度降低，成像不太清晰，故该实验在较暗的环境下效果更好。
(2)根据表格中的数据描点，并用平滑的线连接起来，见下图：
(3)由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值，所以得出的探究结论是：在物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距成正比。
(4)另一名同学所用的实验装置，左端用半透明塑料膜做屏可以在外筒中自由地拉出或推入，可以很方便的改变像距；外筒(足够长)用不透明的材料制成，不受外界实验环境亮暗的影响，便于观察所成的像；但是，由于左端用半透明塑料膜做成的屏在外筒里面，不方便测量像高。
14. (1)10.6(10.2～10.8 均可得分) (2)照相机 左 变小 (3)没有 (4)发散 前方(或前面、前边) 解析 (1)对mm刻度尺读数时要有估计值，故所测出凸透镜的焦距为10.6cm。
(2)由图乙知，像距小于物距，故所成的是倒立的、缩小的实像，生活中的照相机是利用这一原理制成的。成实像时，物距增大，像距减小，像减小，故保持凸透镜不动，把蜡烛向左移动一段距离，物距增大，要想在光屏上再次得到清晰的像，应该把光屏向左移动一段距离，像变小。
(3)凸透镜上溅了一个小泥点，不影响光的折射，则光屏上没有小泥点的像或影子。
(4)近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，在近视眼得到矫正之前，物体的像成在视网膜的前方。
