专题训练(一)
[光学作图(一)]
光学作图是本章的重点，也是中考的必考点之一。光学作图通常包括光的反射作图、平面镜成像作图、光的折射作图，各类作图的依据及步骤如下：
一、光的反射作图
1．作图的主要依据——光的反射定律
2．一般步骤：(1)由入射光线(或反射光线)确定入射点；(2)作法线，即过入射点作反射面的垂线，注意：法线是一条虚线；(3)由“反射角＝入射角”确定反射光线(或入射光线)的位置，用实线画出，并标上表示光的传播方向的箭头。
二、平面镜成像作图
1．作图的主要依据——平面镜成像的特点
2．一般步骤：(1)根据物与像关于平面镜对称的特点找出对应的像(物)点；(2)根据反射光线与像点在同一直线上，找到入射点；(3)作出入射光线或反射光线。注意：平面镜背后的线画成虚线；箭头表示光的传播方向。
三、光的折射作图
1．作图的主要依据——光的折射规律
2．一般步骤：(1)由入射光线(或折射光线)确定入射点；(2)作法线，即过入射点作界面的垂线，注意：法线是一条虚线；(3)由“空气这边的光线与法线的夹角较大”确定折射光线(或入射光线)的位置，并用实线画出，并标上表示光的传播方向的箭头。
四、透镜作图
?类型一 光的反射作图
1．如图Z－1－1所示，一束光照射到平面镜上，请画出其反射光线。
图Z－1－1
2．如图Z－1－2所示，MN为平面镜，根据光的反射定律画出反射光线OB的入射光线AO，并标出入射角的度数。
图Z－1－2
3．2016·内江如图Z－1－3所示，太阳光与水平地面成锐角，小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底，请在图中帮小聪画出平面镜，并在图中标出入射角i和反射角r。
图Z－1－3
4．两块平面镜成90°放置，画出图Z－1－4中光线经两次反射的光路图(保留作图痕迹)。
图Z－1－4
5．2017·东营如图Z－1－5所示，护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点，请你在图中作出平面镜的位置，并标出反射角的度数。
图Z－1－5
6．如图Z－1－6所示是一条入射光线A经平面镜反射后的部分光路，B是反射光线。请你在图中画出平面镜的位置。
图Z－1－6
?类型二 平面镜成像作图
7．2017·南京如图Z－1－7所示，画出物体AB在平面镜中的像A′B′。
图Z－1－7
8．如图Z－1－8所示，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜。
图Z－1－8
9．请在图Z－1－9中画出一条眼睛能看到蜡烛S点的像S′的光路。
图Z－1－9
10．2016·烟台如图Z－1－10所示，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点。请作出这条入射光线并完成光路图。
图Z－1－10
11．如图Z－1－11所示，a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，请在图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置。
图Z－1－11
12．“猴子捞月”的故事同学们耳熟能详。如图Z－1－12所示，若猴子的眼睛用点A表示，空中的月亮用点B表示。请画出猴子在水面看到空中月亮的光路图，并保留必要的作图痕迹。
图Z－1－12
?类型三 光的折射作图
13．2017·来宾如图Z－1－13所示，一束光沿AO从空气斜射入水中，请画出折射光线的大致方向。
图Z－1－13
14．2017·辽阳如图Z－1－14所示，潜水员在水中A点看到岸边物体B的像B′，请在图中画出B′的大致位置，并画出光路图。
图Z－1－14
15．在图Z－1－15中画出入射光线经玻璃砖折射后的光路图。
图Z－1－15
16．如图Z－1－16所示，一激光灯从点S发出的一束射向水面的光，在界面处发生反射和折射，折射光线经过P点，请你在图中作出入射光线及其相应的反射光线和折射光线。
图Z－1－16
17．将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图Z－1－17所示，请画出这束光线在水中行进最后射出水面的光路图。
图Z－1－17
详解详析
1．如图所示
2．如图所示
3．如图所示
4．如图所示
5．如图所示
6．如图所示
7．如图所示
8．如图所示
9．如图所示
10．如图所示
11．如图所示
12．如图所示
13．如图所示
14．如图所示
15．如图所示
16．如图所示
17．如图所示
专题训练(三)
[凸透镜成像规律及其应用]
一、凸透镜成像规律及其应用
(1)当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像，具体应用有照相机、摄像头等；
(2)当物距在一倍焦距和两倍焦距之间时，成倒立、放大的实像，具体应用有投影仪、幻灯机等；
(3)当物距小于一倍焦距时，成正立、放大的虚像，具体应用有放大镜等。
二、物距、像距的变化规律应用
(1)物体沿主光轴移动，像也沿主光轴移动。对于实像来说，物体向靠近透镜的方向移动，像向远离透镜的方向移动，且像越来越大；对虚像来说，物向靠近透镜的方向移动，像也向靠近透镜的方向移动，且像越来越小。
(2)口诀：成实像，物近像远像变大；成虚像，物近像近像变小。
三、物距、像距与凸透镜焦距之间关系的判定
(1)对于简单的判断物距像距的情况，可直接应用凸透镜成像规律判断；
(2)对于求焦距的，要明确：当u>2f时，f2f，成倒立、放大的实像，将物距或像距代入即可求解。
?类型一 凸透镜成像规律及其应用
1．将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜20 cm处得到一个最小、最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前40 cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个________、________的________像。若将此物体放在此透镜前50 cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个________、________的________像。若将此物体放在此透镜前30 cm处，则可在凸透镜的另一侧得到一个________、________的________像。若将此物体放在此透镜前10 cm处，则可在凸透镜的同侧得到一个________、________的________像。
2．如图Z－3－1所示，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头来捕捉人脸信息，该摄像镜头相当于凸透镜，成的是________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的________(选填“实”或“虚”)像。
图Z－3－1
3.如图Z－3－2所示，手表上有一个圆滑的透明凸起，通过它看日期会觉得很清楚，这是因为这个圆滑的凸起相当于一个________，我们看到的实际是一个________(选填“实像”或“虚像”)。
图Z－3－2
4．如图Z－3－3所示，竹叶上水珠晶莹透亮，映出竹叶纹理“清晰”的像。这个像的特点是( )
图Z－3－3
A．正立放大 B．正立等大
C．倒立放大 D．倒立缩小
5．某电视台推出“扫二维码，抢红包”活动。用手机摄像头扫描屏幕上的二维码(如图Z－3－4)可成像在内部的识别模块上实现登录，获得红包。扫描二维码时，下列说法正确的是( )
图Z－3－4
A．摄像头相当于凹透镜
B．二维码位于摄像头一倍焦距以内
C．二维码通过摄像头成的是放大的实像
D．二维码通过摄像头成的是倒立的实像
6．在探究凸透镜成像规律的实验中，当烛焰、凸透镜、光屏处于如图Z－3－5所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。利用这一成像原理可以制成( )
图Z－3－5
A．照相机 B．投影仪
C．放大镜 D．潜望镜
7．放映幻灯片时，想在屏幕上出现“F”画面，则幻灯片的插法应该选择( )
图Z－3－6
?类型二 凸透镜成像的动态变化
8．2017·威海改编如图Z－3－7所示，让一束平行光经过一凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，小明用此透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验，下列说法不正确的是( )
A．当物体从距透镜8 cm处靠近透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
B．当物体距透镜8 cm时，成正立、放大的虚像
C．当物体从距透镜20 cm处向远离透镜的方向移动时，所成的像逐渐变小
D．当物体从距透镜20 cm处向靠近透镜的方向移动时，要得到清晰的像应使光屏靠近透镜
图Z－3－7
9．如图Z－3－8所示是小明在照相机取景窗中看到的“花朵”，现要使花朵的像变小，正确的做法是( )
图Z－3－8
A．照相机适当靠近花朵，镜头向前伸
B．照相机适当远离花朵，镜头向前伸
C．照相机适当靠近花朵，镜头向后缩
D．照相机适当远离花朵，镜头向后缩
10．在物理课上，老师在投影仪的屏幕上，很清晰地展示了本节课的学习目标，可是后面的同学反映字太小，请老师把字变大些。你认为老师应该如何调节投影仪( )
A．将投影仪移近屏幕，同时调节镜头远离投影片
B．将投影仪远离屏幕，同时调节镜头远离投影片
C．将投影仪移近屏幕，同时调节镜头靠近投影片
D．将投影仪远离屏幕，同时调节镜头靠近投影片
11．用放大镜看书本上的字，为了看到的“字”更大一些，应该( )
A．使放大镜离书本远一些
B．使放大镜离书本近一些
C．书本和放大镜位置不变，眼睛离书本远一些
D．书本和放大镜位置不变，眼睛离书本近一些
12．如图Z－3－9所示是十字路口处安装的监控摄像头，它可以拍下违章行驶的汽车照片，摄像头的镜头相当于一个________镜。甲、乙是一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片，可以看出汽车在逐渐________(选填“靠近”或“远离”)摄像头。
图Z－3－9
?类型三 像距、物距及焦距的判断
13．教室里安装的电子白板投影仪，其镜头的焦距为15 cm。为了在白板上得到清晰的像，投影仪镜头到白板的距离应( )
A．大于30 cm B．小于15 cm
C．等于30 cm D．大于15 cm小于30 cm
14．由某电视台出品的纪录片《航拍中国》以空中视角俯瞰“大美中国”，覆盖全国所有省市和特别行政区，全方位展示中国历史人文景观、自然地理风貌及经济社会发展变化，如图Z－3－10所示是一个航拍镜头，若用一镜头焦距为60 mm的相机在高空拍照，此时胶片到镜头的距离应( )
图Z－3－10
A．大于120 mm B．恰好60 mm
C．小于60 mm D．略大于60 mm
15．蜡烛、凸透镜、光屏依次放在如图Z－3－11所示的位置，这时光屏上得到一个倒立、缩小的清晰的像。根据图中数据判断，此凸透镜的焦距可能为( )
图Z－3－11
A．20 cm B．14 cm C．10 cm D．7 cm
详解详析
[凸透镜成像规律及其应用]
1．倒立 等大 实 倒立 缩小 实 倒立
放大 实 正立 放大 虚
2．缩小 实 3.凸透镜 虚像
4．A 5.D 6.B 7.A 8.D
9．D [解析] 使用照相机照相时，镜头到景物的距离为物距，底片到凸透镜的距离称为像距，根据“物近像远像变大”的规律可知，要使得照相机取景窗中看到的“花朵”的像变小，应增大物距，同时减小像距，故应使照相机与花朵的距离远一些，同时让镜头与底片的距离近一些，即照相机适当远离花朵，镜头向后缩。
10．D [解析] 根据凸透镜成像规律，当f＜u＜2f时，物体离镜头越近(物距)，所成的像越大，像到镜头的距离(像距)就越大。所以，将投影仪远离屏幕，同时调节镜头靠近投影片，可使屏幕上的字变大。
11．A [解析] 因放大镜成像时物距小于焦距，所成的像是正立、放大的虚像，而成像时物距越小，像距越小，虚像越小，反之，像越大，所以应使放大镜离书本远一些。
12．凸透 靠近 [解析] 摄像头的镜头相当于一个凸透镜。由同一辆汽车经过十字路口时，先后拍下的两张照片甲、乙可知，汽车的像变大，根据凸透镜的成像规律(物近像远像变大)可知汽车在逐渐靠近摄像头。
13．A [解析] 镜头的焦距为15 cm，为了能成清晰的像，物体到镜头的距离应大于15 cm小于30 cm，镜头到白板的距离应大于30 cm。
14．D [解析] 镜头的焦距为60 mm，飞机在高空拍摄时物距远远大于二倍焦距，像离焦点很近但仍大于焦距，即略大于60 mm。
15．C [解析] 由题意可知，此时成倒立、缩小的实像，则u＞2f，即35 cm＞2f，解得f＜17.5 cm。由于此时f＜v＜2f，则f＜14 cm＜2f，解得7 cm＜f＜14 cm。综上得7 cm＜f＜14 cm，故C选项正确。
专题训练(二)
[光学作图(二)]
一、凸透镜的三条特殊光线
(1)平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点；
(2)过光心的光线经透镜折射后方向不变；
(3)过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴。
二、凹透镜的三条特殊光线
(1)平行于主光轴的光线经透镜折射后反向延长线过焦点；
(2)过光心的光线经透镜折射后方向不变；
(3)延长线过焦点的光线经透镜折射后平行于主光轴。
三、透镜成像规律作图
(1)成实像时，从物体上发出的任何一条光线，经透镜折射后，折射光线经过像点；
(2)成虚像时，从物体上发出的任何一条光线，经透镜折射后，折射光线的反向延长线经过像点。
?类型一 凸透镜的三条特殊光线
1．如图Z－2－1所示，请画出这条光线通过凸透镜后的光线。
图Z－2－1
2．如图Z－2－2所示，请画出光线通过透镜后的光路图。
图Z－2－2
3．在图Z－2－3中画出入射光线经凸透镜折射后的光线。
图Z－2－3
4．如图Z－2－4所示，两条入射光线分别过凸透镜的焦点F和光心O，分别画出这两条光线经过凸透镜折射后的光线。
图Z－2－4
5．根据经过凸透镜后的折射光线在图Z－2－5中画出对应的入射光线。
图Z－2－5
?类型二 凹透镜的三条特殊光线
6．请画出图Z－2－6中凹透镜折射后的光线。
图Z－2－6
7．如图Z－2－7所示，画出光线AB和OC通过透镜前后的完整光路
图Z－2－7
8．画出图Z－2－8中BC的入射光线和AO的折射光线。
图Z－2－8
9．如图Z－2－9所示，请把凹透镜的光路图补充完整。
图Z－2－9
10．经透镜折射后的两条光线如图Z－2－10所示，请作出透镜左侧对应的入射光线。(保留作图痕迹)
图Z－2－10
?类型三 利用透镜成像规律作图
11．如图Z－2－11所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S的像点S′。
图Z－2－11
12．如图Z－2－12所示，物体“↑”放在凸透镜主光轴的二倍焦距处，请在图中画出该物体通过凸透镜成像的光路图。
图Z－2－12
13．如图Z－2－13所示，MN为凸透镜L的主光轴，A′B′为物体AB通过凸透镜所成的虚像，请通过作图标出凸透镜L和焦点F的位置。
图Z－2－13
14．2017·黔南州如图Z－2－14所示，S′是S经凸透镜成的像，请作出由S发出的两条入射光线经凸透镜折射后的光路。
图Z－2－14
15．有一凸透镜成像情况如图Z－2－15所示，其中AC是从物点A发出的一条射到凸透镜上的光线。
图Z－2－15
(1)请做出这条光线经过凸透镜后的折射光线；
(2)通过作图找出凸透镜的一个焦点。
16．如图Z－2－16所示是一条从凸透镜的二倍焦距处射向透镜的入射光线，请在图中画出它通过透镜后的出射光线(已知P点到凸透镜光心的距离等于二倍焦距)。
图Z－2－16
详解详析
[光学作图(二)]
1．如图所示
2．如图所示
3．如图所示
4．如图所示
5．如图所示
6．如图所示
7．如图所示
8．如图所示
9．如图所示
10．如图所示
11．如图所示
12．如图所示
13．如图所示
14．如图所示
15．如图所示
16．如图所示
本章中考链接(三)
考点1 生活中的光现象识别
1．2017·呼和浩特下列光现象中，属于光的直线传播的是( )
图3－L－1
2．2017·云南下列现象中，由于光的反射形成的是( )
A．月光下的人影
B．池塘的水底看起来比实际的浅
C．拱桥在平静湖水中的倒影
D．玻璃三棱镜分解了的太阳光
3．2017·大连下列光现象中，由光的折射形成的是( )
A．日食和月食
B．电视机画面上的丰富色彩
C．月亮在水中的倒影
D．泳池的池底看起来变浅了
4．2017·荆门英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象，下列光现象与光的色散成因相同的是( )
图3－L－2
考点2 光学计算
5．2017·潍坊小丽面向穿衣镜，站在镜前60 cm处，镜中的像与她相距( )
A．30 cm B．60 cm
C．90 cm D．120 cm
6．2017·上海光从空气倾斜射入玻璃中，入射角为60°，折射角可能为( )
A．0° B．35°
C．60° D．90°
7．2017·常州用手机看视频，图像太小，屏幕放大器(凸透镜)来帮忙，小明通过透镜可看到放大了的图像，如图3－L－3所示，手机距离透镜15 cm，凸透镜的焦距可能为( )
图3－L－3
A．20 cm B．15 cm
C．10 cm D．5 cm
8．2017·广元一束光射向平面镜，光线AO与镜面的夹角如图3－L－4所示，则反射角的大小为________。现在城市里很多高楼大厦采用玻璃幕墙作装饰，当强烈的太阳光照射到玻璃幕墙时，就会发生________反射，造成“光污染”。
图3－L－4
9．2017·济宁一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图3－L－5所示。界面上方为________(选填“空气”或“透明物质”)；反射角等于________。
图3－L－5
考点3 光学作图
10．2017·成都如图3－L－6所示，入射光线与镜面成30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角。
图3－L－6
11．2017·宜昌竖立的墙面上有一块平面镜MN，小女孩站在平面镜前，她的脚前有一枚硬币(图3－L－7中点A所示)，请你利用平面镜成像的特点画出小女孩看到硬币的像的光路图。
图3－L－7
12．2017·贵阳如图3－L－8所示，一束光线从空气斜射入玻璃砖中，请你画出该入射光线在玻璃中的折射光线。
图3－L－8
13．2017·枣庄根据光的传播路径，在图3－L－9中的虚线框内，填入符合要求的透镜。
图3－L－9
14．2017·滨州请画出图3－L－10中入射光线对应的折射光线。
图3－L－10
15．2017·锦州如图3－L－11所示，请画出通过凹透镜的两条折射光线。
图3－L－11
16．2017·绵阳如图3－L－12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( )
图3－L－12
A．光线a B．光线b
C．光线c D．光线d
考点4 光学仪器的应用
17．2017· 眉山 在“探究凸透镜成像的规律”实验中，光具座上各元件位置如图3－L－13所示，此时在光屏上恰好成一个清晰的像，则下列说法正确的是( )
图3－L－13
A．利用这一原理制成了照相机
B．若将蜡烛远离凸透镜，则应将光屏靠近凸透镜才能得到清晰的像，且像逐渐变小
C．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛和光屏的位置互换，会在光屏上成一个清晰倒立、放大的像
D．若保持凸透镜位置不变，将蜡烛放在刻度线45 cm处，适当移动光屏也能得到一个清晰的像
18．2017·湘潭手机扫描二维码，相当于给二维码拍了一张照片，手机摄像头相当于凸透镜。下列说法正确的是( )
A．物体上的二维码是光源
B．凸透镜可以成正立的实像
C．摄像头发光照亮了二维码
D．平行光通过摄像头会发生折射
19．2017·乐山如图3－L－14所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以( )
图3－L－14
A．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围
B．减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围
C．增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围
D．减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围
20．2017·滨州 关于“凸透镜成像规律”的应用，下列说法正确的是( )
A．照相机成倒立、缩小的实像
B．幻灯机、投影仪成倒立、放大的虚像
C．放大镜成正立、放大的实像
D．近视眼需要戴一副由凸透镜做的眼镜来矫正
21．2017·泰安关于透镜的应用，下列说法正确的是( )
A．远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用
B．照相时，景物在镜头二倍焦距以内
C．投影仪中的投影片在镜头二倍焦距以外
D．望远镜的物镜使远处的物体成正立、放大的虚像
22．2017· 云南 人眼看物体的原理和凸透镜成像的原理相同．正常人的眼睛，看到的物体在视网膜上成________(选填“放大”或“缩小”)的实像；矫正近视眼所戴眼镜的镜片是________透镜。
考点5 重点实验
23．2017·哈尔滨小明和小聪在探究光的反射规律，实验装置如图3－L－15所示。
图3－L－15
(1)∠FON是________(选填“入射”或“反射”)角。
(2)一束光沿EO射到镜面，在纸板上会看到反射光OF。若沿着FO的方向再入射一束光，它的反射光沿OE方向射出，此现象说明____________________。
(3)在研究反射角和入射角的关系时，收集数据如下表：
入射角
反射角
30°
30°
小明分析表中数据，得出____________________的结论。
小聪说，此结论不具有普遍性。请指出实验中的不足并加以改进：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．2017·吉林如图3－L－16所示是探究平面镜成像特点的实验装置。
图3－L－16
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是__________________。
(2)选取完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的________关系。
(3)实验中移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛A到玻璃板的距离是12 cm，则蜡烛B到玻璃板的距离是________cm。
25．2017·安徽如图3－L－17所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
图3－L－17
(1)使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角γ________(填写变化规律)，且折射角总是大于相应的入射角。
(2)当入射角i增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是________。
(3)若继续增大入射角i，将会发现不再有________光线，而只存在________光线。
26．2017·临沂小明用一个焦距为10 cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律，当装置如图3－L－18甲所示时，烛焰在光屏上成清晰的像。
图3－L－18
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是________(填序号)。
A．28 cm B．18 cm C．8 cm
(2)保持凸透镜的位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向________(选填“左”或“右”)调节。
(3)若步骤(2)中未调节光屏的位置，则需在凸透镜前加一个________(选填“凸”或“凹”)透镜，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5 cm的地方，我们能看到的清晰的像是丙图中的________(填序号)。
详解详析
1．B [解析] 海市蜃楼是光通过密度不均匀的空气发生偏折形成的，属于光的折射现象。手影是光照到手上不能继续沿原路向前传播，所以在手的前方出现了手的影子，是光的直线传播现象。国家大剧院的倒影属于平面镜成像，是光的反射形成的。人看到地上的书，是光的反射现象。
2．C 3.D 4.D
5．D [解析] 在平面镜成像时，像距与物距相等，此时物距为60 cm，则像距为60 cm，那么镜中的像到小丽本人的距离为60 cm＋60 cm＝120 cm。
6．B [解析] 光从空气斜射入水中时，入射角为60°，折射角小于入射角。故B可能正确，ACD一定错误。
7．A [解析] 由图可知，凸透镜成正立、放大的虚像，所以u＜f，所以f＞15 cm。
8．65° 镜面
9．空气 40°
10．如图所示
11．如图所示
12．如图所示
13．如图所示
14．如图所示
15．如图所示
16．B 17.B 18.D
19．A [解析] 根据凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，像越小，可知“自拍神器”与直接拿手机自拍相比，利用自拍杆可以增大物距，减小人像的大小，从而增大取景范围，取得更好的拍摄效果。
20．A
21．A [解析] 远视眼镜利用了凸透镜对光的会聚作用，可使光线提前会聚，A正确；照相机是应用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以被照者站在凸透镜的二倍焦距以外，B错误；投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像，C错误；望远镜的物镜的作用是使物体在焦点附近成实像，D错误。
22．缩小 凹
23．(1)反射 (2)在反射现象中，光路是可逆的
(3)反射角等于入射角 不足：只测量了一组入射角及对应的反射角的大小；改进：多次改变入射角的大小，测量并分析对应的反射角和入射角的大小，得出普遍规律
24．(1)便于确定像的位置 (2)大小 (3)12
25．(1)由小变大 (2)90° (3)折射 反射
26．(1)B (2)左 (3)凹 (4)A
[解析] (1)由图可知，此时的像是倒立、缩小的，故物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故光屏离凸透镜的距离(即像距)大于10 cm，小于20 cm。
(2)将蜡烛向左调节一段距离后，物距变大，则像距减小，要想在光屏上成清晰的像，应将光屏向左调节。
(3)未调节光屏的位置，则需在凸透镜前加一个凹透镜，使光线推迟会聚，才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母“F”的纸片放在离凸透镜5 cm的地方，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，故选A。
光和眼睛核心素养提升
本章核心素养提升
知| 识| 框| 架
重| 点| 突| 破
一、两个概念
1．光源：能够________发光的物体叫做光源。
2．光线：描述光的传播________和________。
二、三种传播方式
1．光的直线传播：光在________物质中沿直线传播。如：________、________等。
2．光的反射：光在两种介质分界面上________方向又________原来介质中的现象。
3．光的折射：光由________介质进入________介质时传播方向发生改变的现象。
三、三条特殊光线
(1)过光心的光线经透镜后传播方向________；
(2)平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过________；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线经过________；
(3)经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后________于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后________于主光轴。
四、七个重点实验
(一)三个演示实验
图解
结论或注意事项
光在________物质中沿直线传播
由于光________，通过小孔后成倒立的实像
白光是由____________________七种色光组成
(二)四个探究实验
1．探究光的反射规律
(1)实验目的：________________________________________________________________________。
(2)实验设计：在平面镜上竖直放置一块附有量角器的白色光屏，光屏由可转折的两块板组成。①用量角器测量__________和__________；②白色光屏可________________________；由可转折的两块板组成，可________________________。
(3)实验结论：光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在________平面内；反射光线和入射光线分别位于________两侧；________角等于________角。
2．探究平面镜成像特点
(1)实验目的：________________________________________________________________________。
(2)实验设计：①将一块玻璃板竖直地架在一把直尺的上面，使用玻璃板便于______________；架在直尺上可测量____________________；②取两段等长的蜡烛，可________________________，这种方法是____________。
(3)实验结论：像与物到镜面的距离________；像与物的大小________；像与物关于镜面________；平面镜所成的像________呈现在光屏上，是________像。
3．光的折射规律
(1)实验目的：________________________________________________________________________。
(2)实验设计：将水槽的后面紧贴一块硬纸板，可______________；让光线________射入空气和水的分界面，比较折射角和入射角的大小；把水槽换成玻璃砖，重复实验，是为了使__________________。
(3)实验结论：光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射角和入射角位于________两侧；当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线偏折，折射角________入射角。入射角增大时，折射角也________。光垂直射到水中或玻璃中时，在水或玻璃中的传播方向________。
4．凸透镜成像规律
(1)实验目的：________________________________________________________________________。
(2)实验设计：①将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，从而使三者在____________；光具座上附有标尺，便于测量____________；②调节凸透镜和光屏的高度，使他们的中心和蜡烛火焰的中心大致在同一高度，目的是使__________________________________。
(3)实验结论：凸透镜成像的规律。
物距u
像的特点
物像位置
像距v
倒正
大小
虚实
u>2f
异侧
倒立
缩小
实像
fu＝2f
异侧
倒立
等大
实像
v＝2f
f异侧
倒立
放大
实像
v>2f
u＝f
不能成像 射出平行光
/
u同侧
正立
放大
虚像
v>u
物理研究方法
该方法在本章的应用
模型法
为了形象地描述光的传播情况，人们引入了光线的概念，使对光现象的描述及其规律的研究形象化、具体化
等效替代法
探究平面镜成像的特点时，一是用玻璃板代替平面镜，二是将另一支未点燃的蜡烛放在点燃的蜡烛所在的像的位置，使之完全重合，来确定像的位置，即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像
, 夯基专训——易错概念辨析)
判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。
( )1.太阳、月亮和星星都是光源。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )2.光总是沿直线传播。
分析指正：________________________________________________________________________。
( )3.夜晚在广场上能看到激光束说明光线就是真实存在的。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )4.“光年”是一个时间单位。
分析指正：________________________________________________________________________。
( )5.我们能够看到物体，是因为人眼发出的光线到达了物体上。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )6.入射角是指入射光线与镜面的夹角，所以当入射光线与镜面垂直时，入射角为90°。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )7.镜面反射一定遵循光的反射定律，但发生漫反射时有的光线不一定遵循光的反射定律。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )8.当站在平面镜前的人远离镜面时，镜中的像逐渐变小。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )9.小孔成像和平面镜成像中，像与物对比均为左右相反、上下相反。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )10.光从一种介质进入另一种介质，传播方向一定会发生偏折。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )11.在光的折射规律中，入射光线和折射光线分居在法线两侧，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射角小于入射角。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )12.光线经凸透镜会聚后交于一点，这个点就是焦点。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )13.因为凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线具有发散作用，因此经过凸透镜折射后的光线为会聚光线，经过凹透镜折射后的光线为发散光线。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )14.“探究凸透镜成像的规律”实验中，首先需要调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一直线上。
分析指正：________________________________________________________________________
( )15.所有正立的像都是虚像，所有倒立的像都是实像。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
( )16.物体经凸透镜成的所有放大的像都是虚像，所有缩小的像都是实像。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )17.凸透镜成像时，物体靠近凸透镜，则像远离凸透镜，此时像变大。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
( )18.矫正近视眼应该戴凸透镜，矫正远视眼应该戴凹透镜。
分析指正：________________________________________________________________________。
( )19.显微镜的物镜和目镜均成放大的像，望远镜的物镜和目镜均成缩小的像。
分析指正：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
, 提能专训——重点考点剖析)
考点一 生活中的光现象识别
此考点考查各种光现象的区分，命题者往往将光的直线传播、光的反射、光的折射以及色散现象放在一起，利用图片或文字的形式一次性展示，要求从中找出符合题目要求的一项。解题的关键是分析光的传播路径，再根据光线经过的介质作出正确的判断，是中考命题的热点。
例1 如图3－T－1所示的光现象中，与小孔成像的原理相同的是( )
图3－T－1
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点1 ]
考点二 光学计算
光学计算主要考查光的反射规律，光的折射规律，平面镜成像特点以及凸透镜成像规律。间接考查入射角、反射角、折射角的定义，光的反射规律中反射角等于入射角，平面镜成像时像与物关于镜面对称，根据凸透镜成像特点确定物距、像距或焦距等。
例2 如图3－T－2所示为光在空气和玻璃间传播的情况，由图可知，入射光线是______，反射角是______，折射角是______，玻璃在______侧。
图3－T－2
例3 物体放在凸透镜前，到凸透镜的距离是16 cm，若此时光屏上得到放大的像，则所用的透镜的焦距可能是( )
A．4 cm B．8 cm C．12 cm D．18 cm
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点2 ]
考点三 光学作图
此考点主要考查光的反射规律、光的折射规律、平面镜成像特点以及透镜的三条特殊光线。熟悉光的反射和折射规律，明确物与像关于平面镜对称以及三条特殊光线的特点是解决这类题的关键，是中考命题的常考点。
例4 2017·盘锦如图3－T－3所示，将一个发光小球S放在平面镜前，眼睛在P处看到平面镜中也有一个同样的“小球”。请作出一条眼睛看到该“小球”的光路。
图3－T－3
例5 2017·孝感请在图3－T－4甲中画出入射光线经凸透镜折射后的光线，在图乙中画出折射光线对应的入射光线。
图3－T－4
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点3 ]
考点四 光学仪器的应用
本考点主要考查平面镜和凸透镜的应用，习题往往是结合生活实际考查平面镜成像特点，以及凸透镜成像性质在生活中的不同应用。
例6 透镜在我们的生活、学习中应用广泛。下列说法正确的是( )
A．投影仪能使物体在屏幕上成正立、放大的虚像
B．照相时，被照者应站在镜头二倍焦距以内
C．近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用
D．借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点4 ]
, 实验专训——重点实验突破)
实验一 探究光的反射规律
例7 在探究“光反射时的规律”实验中，某小组实验步骤如下：
A．让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，经平面镜反射，沿着另一方向射出，在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射角，重做两次，换用另一种颜色的笔，记录光的径迹(如图3－T－5甲所示)。
B．把纸板NOF向前折或向后折，观察反射光线(如图乙所示)。
C．把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示。
D．取下硬纸板，用量角器测量ON两侧的∠α和∠β。
图3－T－5
(1)上述实验步骤，正确顺序是________。
(2)该实验中硬纸板显示出：反射光线与入射光线分居________两侧。
(3)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了探究反射光线、入射光线和法线______________。
(4)由实验步骤D可以得到的规律是____________________。
【变式延伸】结合上例探究以下问题：
(1)在图3－T－5甲中，如果将光线沿着FO射向平面镜时，你还会发现的规律是：在光的反射中光路是________。
(2)在图3－T－5甲中让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点，要使入射光线和反射光线同时在纸板上出现，硬纸板与平面镜的位置关系是________(选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。
(3)如图3－T－5乙所示，以ON为轴线，把纸板F向前或向后转折，在纸板F上看不到反射光线。若需观察反射光线，请你用另一种方式将它显示出来；若不存在，请说明理由。________________________。
【开放探究】
2017·泰州节选探究光的反射定律时，老师进行了如下演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示________的位置，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图3－T－6所示的情景，老师水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到____________________时，可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
图3－T－6
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点5 ]
实验二 探究平面镜成像特点
例8 2017·营口改编婷婷用如图3－T－7甲所示的装置探究“平面镜成像特点”：
(2)她选取了两支相同的蜡烛是为了比较__________________。
图3－T－7
(3)如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像重合，原因是________________________。
(4)她用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置，并用________去测量，结果如图乙所示；分析图中信息，可得出平面镜成像的特点；像与物到平面镜的距离________；像与物的连线与平面镜________。
【变式延伸】结合上例探究以下问题：
(1)婷婷寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛________(选填“A”或“B”)这一侧观察。
(2)将一张白卡片竖直放置在蜡烛B所在的位置，直接观察白卡片。支持平面镜成的是虚像的实验现象是____________________。
(3)用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前________(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点5 ]
实验三 探究光的折射规律
例9 在探究光的折射规律实验中，某小组将光从空气分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据：
空气中的入射角i
0°
30°
45°
60°
水中的折射角r
0°
22°
32°
40°
玻璃中的折射角β
0°
17°
24°
30°
分析表中数据，可以得到一些规律：
(1)当光从一种介质垂直射到另一种介质时，光的传播方向________(选填“改变”或“不变”)。
(2)光从空气斜射入其他介质时，折射角随着入射角的增大而________(选填“增大”或“减小”)；分析表中数据猜想，光从空气射入水中时，折射角________(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以32°入射角从水中射向空气时，折射角等于________°，依据是________________________________________________________________________。
【变式延伸】结合上例探究以下问题：
(1)如果光从水或者玻璃中射入空气中时，折射角________(选填“可能”或“不可能”)达到90°。
(2)根据表中数据分析，用塑料薄膜和水制成一个“水凸透镜”，与外观尺寸相同的玻璃凸透镜相比，“水凸透镜”的焦距更________(选填“大”或“小”)。
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点5 ]
实验四 探究凸透镜成像规律
例10 如图3－T－8所示，小明在探究凸透镜成像规律的实验中：
图3－T－8
(1)将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为________cm。
(2)先将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，调整烛焰、透镜和光屏的中心在同一水平直线上，这样做的目的是__________________。
(3)小明首先把蜡烛放在较远处，仔细调整光屏的位置，使烛焰在光屏上成________的实像。记录像的大小和正倒，测出________和________。
(4)多次移动蜡烛，每次只向透镜移近几厘米，重复以上操作，小明发现，在蜡烛与透镜逐渐接近的过程中，光屏上的像________(选填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”)。
(5)当蜡烛距离透镜很近时，无论怎样移动光屏都找不到像了，小明撤去光屏，从________(选填“光屏一侧”或“蜡烛一侧”)向透镜方向看去，可以观察到蜡烛的像。
【变式延伸】结合上例探究以下问题：
(1)保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是________(选填选项前的字母)。
A．烛焰的上半部分，亮度变暗
B．烛焰的下半部分，亮度变暗
C．完整的烛焰，亮度变暗
D．完整的烛焰，亮度不变
(2)当蜡烛燃烧一段时间后会变短，烛焰的像会往________偏离光屏中心。
(3)在光屏上得到清晰的像后，该同学把他的近视眼镜放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上烛焰的像变模糊了，在不改变凸透镜和光屏位置的情况下，若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的________像，他应该将蜡烛向________(选填“左”或“右”)移动。
【开放探究】
实验桌上有高度不同的发光物体A和B，焦距为10 cm的凸透镜1个，刻度尺、光具座和光屏各一个。请你利用提供的器材，设计实验证明：凸透镜成实像时，像的高度与物体的高度有关。将实验步骤补充完整。
(1)将焦距为10 cm的凸透镜固定在光具座中央，将发光物体A、光屏分别放在凸透镜两侧。调节发光物体A、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心在________。
(2)用刻度尺测出________的高度，并记录在表格中。
(3)将发光物体A放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体A清晰的像，用刻度尺测量________的高度，并记录在表格中。
(4)将发光物体B放在光具座上距凸透镜30 cm处，移动光屏，在光屏上得到发光物体B清晰的像，用刻度尺分别测量________及其________的高度，并记录在表格中。
表格：
物体
A
B
物体高度/cm
像的高度/cm
[考点专训]见[本章中考链接(三)考点5 ]
详解详析
【科学知识梳理】
重点突破
一、1.自行 2.路径 方向
二、1.同种均匀 影子的形成 日食
2．改变传播 返回 3.一种 另一种
三、(1)不改变 (2)焦点 焦点 (3)平行 平行
四、(一)同种均匀 直线传播 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
(二)1.(1)探究反射光线与入射光线的关系
(2)入射角 反射角 显示光的传播路径
验证入射光线、反射光线和法线在同一平面内
(3)同一 法线 反射 入射
2．(1)探究镜中的像与镜前的物体有什么关系
(2)找到像的位置 物体和像到平面镜的距离 验证像与物的大小关系 等效替代法
(3)相等 相等 对称 不能 虚
3．(1)探究折射光线与入射光线的关系
(2)显示光的路径 斜 实验结论具有普遍性
(3)法线 小于 增大 不变
4．(1)凸透镜成像情况与什么因素有关
(2)同一直线上 物距和像距 像完整呈现在光屏中央
【科学应用举例】
1．×，太阳能够自身发光，属于光源；月亮是反射太阳发出的光，不属于光源；并不是所有星星都是光源
2．×，光只有在同种均匀介质中才是沿直线传播的
3．×，夜晚在广场上看到的激光束是光在空气中遇到尘埃发生漫反射进入我们的眼睛，而光线是为了描述光的传播路径及方向而引入的理想化的模型，故光线不真实存在
4．×，光年是一个距离单位，它等于光在1年内传播的距离
5．×，我们能够看到物体，是因为物体发出的光或反射的光线进入到了我们的眼睛
6．×，入射角是指入射光线和法线之间的夹角，当入射光线与镜面垂直时，入射角为0°
7．×，不管镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律
8．×，平面镜成正立、等大的虚像，人远离平面镜时镜中的像大小不变，只是人眼的视角改变，误认为镜中的像变小了
9．×，小孔成像中，像与物对比左右相反、上下相反，而平面镜成像中，像与物对比仅左右相反
10．×，光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，但当光垂直入射时，传播路径并不会发生改变
11．×，在光的折射规律中，入射光线和折射光线分居法线两侧，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，但是只有光从空气中斜射入水或其他介质中时，折射角才小于入射角，反之，如果光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射角大于入射角
12．×，只有平行于主光轴的光线经凸透镜折射后交于一点，这一点才是凸透镜的焦点
13．×，凸透镜对光线的会聚作用，表示经过凸透镜折射后的光线与入射光线相比变得会聚了，但经过凸透镜折射后的光线不一定是会聚光线，也可以是发散光线；同理，凹透镜对光线的发散作用，表示经过凹透镜折射后的光线与入射光线相比变得发散了，但经过凹透镜折射后的光线不一定是发散光线，也可以是会聚光线
14．×，“探究凸透镜成像的规律”实验中，首先应调节烛焰中心、凸透镜中心和光屏中心在同一高度上，而不是在同一直线上
15．√
16．×，物体在凸透镜的二倍焦距以外成倒立、缩小的实像，在一倍焦距以外，二倍焦距以内时成倒立、放大的实像，在一倍焦距以内成正立、放大的虚像，故放大的像有可能是实像也可能是虚像
17．×，凸透镜成实像时，物体靠近凸透镜，则像远离凸透镜，此时像变大；但是成虚像时就不同了
18．×，矫正近视眼应该戴凹透镜，矫正远视眼应该戴凸透镜
19．×，显微镜的物镜和目镜均成放大的像，而望远镜的物镜成缩小的像，目镜成放大的像
提能专训
例1 D [解析] 小孔成像是光的直线传播形成的。钢笔“错位”，是光在玻璃和空气两种介质中传播发生改变，属于光的折射现象，不符合题意；茶杯在镜中的“倒影”，是平面镜成像，属于光的反射现象，不符合题意；水中筷子“变弯”，是光从水中射向空气中时发生的折射现象，不符合题意；屏幕上的“手影”，是光的直线传播现象，符合题意。
例2 CO 60° 30° MN右
[解析] 因为入射光线和反射光线在同一平面内，并且反射角等于入射角，从图中可以看出，MN左侧的两条光线OC、OA与OP的夹角相等，因此MN为界面，OP为法线CO、AO中应是反射光线和入射光线，而入射光线和折射光线分居法线的两侧，故CO是入射光线，OA是反射光线，OB是折射光线，由于∠COM＝30°，所以入射角为∠COP＝90°－30°＝60°，反射角等于入射角等于60°，折射角∠QOB＝30°，可知折射角小于入射角，所以是从空气斜射入玻璃中，玻璃在MN右侧。
例3 C [解析] 物体到凸透镜的距离是16 cm，即物距为u＝16 cm，在光屏上得到放大的像一定是实像，所以物距大于一倍焦距小于二倍焦距，f＜16 cm＜2f，则8 cm＜f＜16 cm，所以，焦距可能为12 cm。
例4 如图所示
例5 如图所示
例6 C [解析] 投影仪是应用物距大于一倍焦距小于二倍焦距时，凸透镜成倒立、放大的实像工作的，A错误；照相机是应用物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像工作的，所以被照者应站在凸透镜的二倍焦距以外，B错误；近视眼镜利用了凹透镜对光的发散作用，可使光线延迟会聚，C正确；借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应小于一倍焦距，此时成正立、放大的虚像，D错误。
实验专训
例7 (1)CADB (2)法线 (3)是否在同一平面内 (4)反射角等于入射角
[变式延伸]
(1)是可逆的 (2)一定垂直 (3)在硬纸板附近点蚊香，制造烟雾(或撒粉笔灰等)
[开放探究]
法线 红绿光看起来重合时
[解析] 加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径；法线与平面镜是垂直的，红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置；沿水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到红绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线是否在同一平面内。
例8 (1)像的位置 (2)像与物体的大小关系 (3)玻璃板和水平桌面不垂直 (4)刻度尺 相等 垂直
[解析] (1)使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，使用透明玻璃板既能成像，又能透光，便于确定像的位置。
(2)为了验证像与物的大小关系，所以实验中选用了两支相同的蜡烛。
(3)用另一支完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合，可能是因为玻璃板和桌面没有垂直放置。
(4)用刻度尺测量长度，分析图乙中信息可得出平面镜的成像特点：像和物到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。
[变式延伸]
(1)A (2)白纸上不会出现像 (3)能
[解析] (1)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A这一侧观察，使蜡烛B与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合；(2)此实验中的白纸相当于光屏，光屏只能承接实像，不能承接虚像，蜡烛的像不会出现在白纸上，这说明平面镜成的像是虚像；(3)平面镜成的像是由于光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像。
例9 (1)不变 (2)增大 不可能 (3)45 在光的折射现象中，光路是可逆的
[解析] (1)当空气中的入射角i为0°时，水中的折射角r和玻璃中的折射角β都为0°，故当光从一种介质垂直射到另一种介质时，传播方向不变；
(2)由表格中的数据可知：当空气中的入射角i逐渐增大时，折射角也随之增大；但折射角始终小于入射角，故光从空气射入其他介质时，折射角不可能达到90°；
(3)光的折射中，光路是可逆的，由表格可知，当光线以32°入射角从水中射向空气时，则折射角是45°。
[变式延伸]
(1)可能 (2)大
[解析] (1)由表格中的数据和光路可逆可知：当水或者玻璃中的入射角逐渐增大时，空气中折射角也随之增大；但折射角始终大于入射角，故光从水或者玻璃中射入空气中时，折射角可能达到90°；
(2)由表格可知，入射角为45°时，光射入玻璃时折射角为24°，光射入水中时折射角为32°，玻璃对光的偏折能力更强。所以两个外形完全一样的水凸透镜和玻璃凸透镜，玻璃凸透镜的焦距应更短，“水凸透镜”的焦距更大。
例10 (1)10.0 (2)使像成在光屏的中央 (3)清晰 物距 像距 (4)逐渐变大 (5)光屏一侧
[解析] (1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这一点是凸透镜的焦点；焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝40.0 cm－30.0 cm＝10.0 cm；(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度，其目的是使像成在光屏的中央；(3)小明首先把蜡烛放在较远处，仔细调整光屏的位置，当烛焰在光屏上成清晰的实像时，记录像的大小和正倒，测出物距和像距；(4)多次移动蜡烛，每次只向透镜移近几厘米，凸透镜成实像时，物近像远像变大，所以在蜡烛与透镜逐渐接近的过程中，光屏上的像逐渐变大；(5)当蜡烛距离透镜很近时，无论怎样移动光屏都找不到像了，此时u＜f，成正立、放大的虚像，物像同侧，应从光屏一侧向透镜方向看去，可以观察到蜡烛的像。
[变式延伸]
(1)C (2)上 (3)实 左
[解析] (1)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同，还是完整的像；只是由于折射出的光线与原来相比减少了一半，亮度会减弱；(2)蜡烛变短了，光屏上的像会向上移动；(3)近视眼镜是凹透镜，对光有发散作用，使光线延迟会聚；在不改变凸透镜和光屏位置的情况下，若想在光屏上再一次得到烛焰清晰的实像，他应该将蜡烛向左移动，增大物距像才能成在光屏上。
[开放探究]
(1)同一高度 (2)发光物体A (3)像 (4)发光物体B 像
滚动训练(二)
[训练范围：3.1～3.4 时间：40分钟 分值：100分]
一、选择题(每题4分，共40分)
1．下列现象中，能用光的直线传播解释的是( )
图G－2－1
2．构建思维导图是整理知识的重要方法，如图G－2－2所示是小金复习光学知识时构建的思维导图，图中Ⅰ处可补充的现象( )
图G－2－2
A．镜子中的“自己”
B．湖水中有青山的倒影
C．阳光下绿树的影子
D．岸上的人看到水中的“鱼”
3．下列诗词中能反映光的色散现象的是( )
A．池水映明月 B．彩虹舞山涧
C．潭清疑水浅 D．起舞弄清影
4．在湖边，小丽看到了平静的湖水中金鱼游弋于蓝天白云之间，她看到的金鱼和白云( )
A．都是经水折射而成的像
B．分别经水面反射和水折射而成的像
C．都是经水面反射而成的像
D．分别经水折射和水面反射而成的像
5．我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史，很多名句蕴含着丰富的物理知识，下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A．“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”句中“浓阴”是光的直线传播形成的
B．“大漠孤烟直，长河落日圆”，诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C．“池水映明月，潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D．“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
6．如图G－2－3所示，在做“探究光的反射规律”实验时，小明让一束光紧贴纸板A射向O点，纸板B可沿折缝ON向后翻折，下列说法正确的是( )
图G－2－3
A．图中α为反射角
B．增大α过程中，反射光线沿顺时针方向转动
C．α＝0°时，看不到反射光线，说明此时不存在反射现象
D．纸板B向后翻折后，反射光线消失，是因为此时没有反射光线
7．如图G－2－4所示，光在玻璃和空气的界面CD处同时发生了反射和折射，以下说法正确的是( )
图G－2－4
A．入射角为60°，界面右侧是空气
B．折射角为45°，界面右侧是玻璃
C．入射角为30°，界面左侧是空气
D．折射角为45°，界面左侧是玻璃
8．如图G－2－5所示的光学现象及其解释，正确的是( )
图G－2－5
A．图a中，漫反射的光线杂乱无章，因此不遵循光的反射定律
B．图b中，木工师傅观察木板是否光滑平整，利用了光沿直线传播的性质
C．图c表示的是小孔成像情况，屏幕上出现的是物体倒立的虚像
D．图d表示太阳光经过三棱镜折射后的色光排列情况
9．关于“镜中花、水中月”，正确的说法是( )
A．镜中花是光的反射现象，水中月是光的折射现象
B．镜中花是光的折射现象，水中月是光的反射现象
C．镜中花与实际的花一样大，水中月比实际的月亮小
D．镜中花与水中月都是虚像，不是实际光线会聚成的
10．如图G－2－6所示，有一束光线斜射入盛水的容器中，在容器底形成光斑，保持入射光的方向不变，逐渐放掉容器中的水，容器底的光斑将( )
图G－2－6
A．向右移动 B．向左移动
C．保持不动 D．无法判断
二、填空题(每空3分，共30分)
11．小海在家中做“研究光的传播”实验，在玻璃缸中盛有清水，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G－2－7所示，这属于光的________(选填“反射”“折射”或“色散”)现象。当搅匀缸中的糖水后，观察到光的路线呈直线，说明______________________________。
图G－2－7
12．如图G－2－8甲所示，小女孩站在毛玻璃前看不清自己的像，这是由于光的________反射造成的；如图乙所示是透过装有水的圆柱形玻璃容器看到图案变形的领带，这是光的________现象。
图G－2－8
13．某水池中水深为1.5 m，池边的路灯高出水面5 m，路灯在水中的倒影是由光的____________形成的，倒影到水面的距离是________m。
14．小明从汽车的后视镜里看见驾驶员，此时驾驶员通过该后视镜________(选填“一定”“不一定”或“一定不”)能看见小明；小明在后视镜里看到的驾驶员的像是________(选填“虚”或“实”)像。
15．雨后的天空常常出现彩虹，这属于光的________现象。我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上的各种艳丽色彩是由红、________、蓝三种光通过适当的比例混合得到的。
三、作图题(共12分)
16．(6分)如图G－2－9所示，一束光射入水中，在水底形成光斑。请根据入射光线和光斑，画出水面的反射光线和水中的折射光线。
图G－2－9
17．(6分)A点是蜡烛的位置，它在平面镜中的像的位置在B点，如图G－2－10所示，请画出在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图(保留作图痕迹)。
图G－2－10
四、实验探究题(18分)
18．小琳在照镜子时发现，她靠近平面镜，像也靠近平面镜。于是她想平面镜所成的像和物到镜面的距离有什么关系？她按图G－2－11甲所示摆放器材，进行实验。
图G－2－11
(1)她选用玻璃板代替平面镜是为了确定__________________。
(2)实验中，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，在玻璃板的________(选填“A”或“B”)侧现察，直到B与A的像完全重合，这说明____________________。
(3)改变A的位置，重复实验，分别测出A和B到玻璃板的距离，记录实验数据如表，分析表中的数据，可以得出结论：____________________。
实验次数
1
2
3
A到玻璃板的距离/cm
5
4
6
B到玻璃板的距离/cm
5
4
6
(4)小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜，垂直于纸板放置(如图乙所示)，探究“光反射时的规律”。他用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点。反射光线沿OF射出，则∠NOF________(选填“＞”“＜”或“＝”)∠EON。
(5)小琳又让入射光线沿着FO入射到O点，看到反射光线沿OE射出，这说明在反射现象中，____________________________。
详解详析
1．C
2．C [解析] 读思维导图可知，图中Ⅰ处要求填写的是光的直线传播的现象。镜子中的“自己”是光的反射形成的；湖水中有青山的倒影，是光的反射形成的；阳光下绿树的影子，是光的直线传播形成的；岸上的人看到水中的“鱼”，是光在水面处发生折射形成的。
3．B [解析] “池水映明月”是平面镜成像，“彩虹舞山涧”是光的色散现象，“潭清疑水浅”是光的折射现象，“起舞弄清影”反映的是光的直线传播。
4．D
5．C [解析] “绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”中“浓阴”是树木的影子，是由光的直线传播形成的，故A选项正确；“大漠孤烟直，长河落日圆”中，“落日”是由于大气分布不均匀，下部空气密度大，上部空气密度小，落日发出的光在不均匀的空气中传播时发生折射，折射光线不断向下偏折，我们逆着折射光线看去所看到的落日位置比实际位置高，我们看到的“落日”是由于光的折射而形成的太阳的虚像，故B选项正确；“池水映明月，潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅，这是由于光的折射形成的，看水底是逆着光的传播方向看的，即逆着折射光线看，由于错觉，我们始终认为光是沿直线传播的，所以看到的位置比实际位置浅，故C选项错误；“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还”中的“彩云”是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，故D选项正确。
6．B 7.D 8.B 9.D
10．B
11．折射 在同一种均匀介质中，光沿直线传播
12．漫 折射
13．反射 5
14．一定 虚
[解析] 小明从汽车的后视镜里看见驾驶员，由于光路是可逆的，此时驾驶员通过该后视镜一定也能看见小明；后视镜是利用光的反射原理，所以小明在后视镜里看到的驾驶员的像是虚像。
15．色散 绿
16．如图所示
17．如图所示
18．(1)像的位置 (2)A
像和物的大小相同 (3)像与物体到平面镜的距离相等 (4)＝ (5)光路是可逆的
[解析] (1)用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到替代物体，便于确定像的位置，便于比较物和像的大小关系。(2)因为平面镜成虚像，所以实验时，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，并在玻璃板的A侧观察。B能和A的像完全重合说明像和物的大小相同。(3)由表中物距和像距的数值可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。(4)用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点。反射光线沿OF射出，则根据光的反射定律可知，∠NOF＝∠EON。(5)反射光路是可逆的，当让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出。
