第六讲 光学
一、光的反射和折射现象
?知道光在同一种物质中沿直线传播；
?举例说明光的反射现象； ?描述光的反射定律；
?知道镜面反射和漫反射； ?知道平面镜成像的特点；
?举例说出光的折射现象； ?知道光的折射规律；
?使用光的反射定律和折射规律解释简单的现象。
二、人眼球的作用
?知道人眼球对光的作用相当于凸透镜；
?应用凸透镜成像规律(u＞2f)解释人眼球的成像特点；
?描述近视眼、远视眼的成因；?树立保护眼睛和用眼卫生的意识。
三、我国古代的光学成就
知道我国古代在光学方面取得的成就。
一、光的反射和折射
1.正在发光的物体叫 光源 ，光源可分为 自然光源 和 人造光源 。
2.光在均匀介质中沿 直线 传播；光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为，在玻璃中的传播速度约为。
3.如图，物体发出的光通过小孔投射到后面的屏上，形成 左右 相反、 上下 倒置的 实 像。这就是小孔成像。
小孔成像的规律是：当像距大于物距时，所成的像是 放大 的（放大、缩小）；当像距小于物距时，所成的像是 缩小 的（放大、缩小）。
4.光的反射：如图，光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做 光的反射 。
光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、 反射光线 、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的 两侧 （分居）；（3）反射角等于 入射角 （等角）。
光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是 可逆的 。
5.镜面反射和漫反射：反射面是光滑平面，光线平行反射的叫 镜面反射 ；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律，如下图a所示。
a镜面反射 b漫反射
照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫 漫反射 。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。如上图b所示。
镜面反射和漫反射都遵循光的 反射定律 ；当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是 平行 ,而漫反射的反射光线是 发散的 ,向各个方向都有。
6.平面镜成像：平面镜成像利用的是 光的反射 。
成像规律是：（1）像与物大小 相等 ；（2）像到镜的距离与物到镜的距离 相等 ；（3）像与物的对应点的连线与镜面 垂直 ；（4）像与物左右位置 颠倒 ；（5）平面镜所成的像是 虚像 （实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。如图所示。
虚像是指射入眼睛的光线，其反向延长线的集合点形成的像，如上图所示；虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏 接收 ；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。
7.光的折射：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射 。
（1）光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向 不改变 （改变、不改变）。如图所示，是光从空气射入水中的折射现象示意图。
由上图，入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫 入射点 ；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角。
（2）光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
8.光的色散：太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，如图所示。
生活中的色散现象：如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例，其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
9.复色光：太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。
把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）。红、绿、蓝也叫光的三原色。
二、人眼球的作用
1.透镜：是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
（1）透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。21教育网
（2）透镜分类：透镜分为 凸透镜 和 凹透镜 。1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）；2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
（3）透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
图（2）透镜光路概念
3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
（4）透镜的三条特殊光线：
1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
图（3）过光心的光线
2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。21*cnjy*com
图（4）平行于主轴的光线
3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。【出处：21教育名师】
图（5）过焦点的光线
（4）透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
2.透镜成像规律
（1）凸透镜成像规律：如图（6）是常见凸透镜成像规律光路图。
表（1）凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机（图（6）a）
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图（6）d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪（图（6）b）
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜（图（6）c）
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
图（6）凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
（2）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图（7）所示。
图(7)凹透镜成像光路图
（3）凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜做出了比较，凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。【版权所有：21教育】
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
表（2）凸透镜、凹透镜比较表
3.透镜应用：眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理: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形成倒立，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（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。21*cnjy*com
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
三、我国古代的光学成就 ?
1.春秋战国时期，墨家学派所著《墨经》首先揭示了光的直线传播和小孔成像现象。
2.墨家学派在其所著《墨经》中首先研究了光的反射。
3.墨家学派在所著《墨经》中记录了凹面镜成像的两种情况。
4.北宋科学家沈括，也做过凹面镜实验。并对光学的建立做出了杰出的贡献。
考点一：光的反射和折射
1.光在均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子等都是光的直线传播的现象。
2.光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。光的反射遵循光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、 反射光线 、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的 两侧 （分居）；（3）反射角等于 入射角 （等角）。
3.平面镜成像利用的是利用光的反射现象。平面镜成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。
4.当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
【典例】（2018春?秀洲区校级月考）在我国悠久的历史文明发展中，古人对自然现象进行了细致的观察和研究，留下许多珍贵的史料记载。下列有关记载和相应科学本质的解释，错误的是（ ）
A．“去年今日此门中，人面桃花相映红”﹣﹣人面红的原因是不透明物体的颜色是由反射的色光决定的
B．“常时掐去苗尖，勿要苗长高”﹣﹣摘除顶芽会使植物枝叶更茂盛，是因为顶芽的生长能抑制侧芽的生长
C．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”﹣﹣空气（气体）和水（液体）都能传声
D．“坐井观天，所见甚少”﹣﹣光在传播过程中发生了折射现象
【分析】（1）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；
（2）顶端优势产生的原因是：顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长；
（3）声音可以在固体、液体、气体中传播；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：
A、不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，只能反射与它颜色相同的光，故A正确；
B、顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长，故B正确；
C、“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”说明声音可以在气体和液体中传播，故C正确；
D、“坐井观天，所见甚少”说的是青蛙之坐在井里，只能看到很小的一片天，是因为光是沿直线传播的缘故，故D错误。
故选：D。
考点二：人眼球的作用
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。透镜分为凸透镜和凹透镜。
2..凸透镜成像规律：凸透镜成像规律如下表。
凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜
3.凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
4.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理: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形成倒立，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（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
【典例】（2018春?嘉兴期中）如图为近视眼的成像特点及矫正示意图，据图分析有关近视眼的描述，错误的是（ ）
A．近视眼的晶状体曲度过大 B．近视眼的眼球前后径过长
C．物像落在视网膜的前方 D．可以佩戴适度的凸透镜加以矫正
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方。要戴一个凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用。戴上凹透镜能使像成在视网膜上。
【解答】解：A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强；故A正确；
B、近视眼的眼球前后径过长，因此不能看清远处的物体，故B正确；
C、近视眼形成的物像就会落在视网膜的前方，故C正确；
D、像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，即近视需要佩戴凹透镜进行矫正，故D错误。
故选：D。
考点三：我国古代的光学成就
春秋战国时期，墨家学派所著《墨经》首先揭示了光的直线传播、面镜成像和小孔成像现象。
【典例】（2018春?婺城区校级期中）下列是我们日常生活中常见的光现象，对它们的解释正确的是（ ）
A．小孔成像成的是倒立的虚像
B．雨后彩虹是光的反射现象
C．当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，不遵守光的反射定律
D．红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她的上衣呈红色，裙子呈黑色 是因为白色上衣能反射红光，而蓝色裙子吸收了红光
【分析】①光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
②光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；
③光的反射分为：镜面反射与漫反射两种，它们都遵守光的反射定律；
④不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，白色物体反射所有色光。
【解答】解：A、小孔成的是倒立的实像，不是虚像，是光在同种介质中沿直线传播形成的。故A错误；
B、彩虹是光的色散现象，是由于光的折射而形成的。故B错误；
C、当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，同样遵守光的反射定律。故C错误；
D、因为不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，白色上衣反射所有色光，所以红光照在穿白色上衣，观众看到她的上衣呈红色，蓝色裙子只反射蓝光，所以红光照在蓝色裙子上，裙子呈黑色。故D正确。
故选：D。
易错点1：各种光现象的辨别
例一：（2018春?台州期中）下列关于光现象的描述中，错误的是（ ）
A．“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象
B．三月桃花盛开，游人能观赏到桃花，是光在桃花表面发生漫反射
C．雨过天晴后，天空中出现彩虹是光的色散现象
D．湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
【分析】（1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等；
（2）表面光滑的反射是镜面反射，它可以把平行光沿特定的方向反射出去，如果人眼接收到反射光感觉很强；
表面粗糙的反射是漫反射，它可以把平行光向各个方向反射出去，人在各个角度都能接收到反射光线，而且接收的反射光不太强；
（3）光的折射现象。由物体发出的光透过不同介质时，会发生折射，使光路发生改变，因此我们看到的是物体的虚像；
【纠错】解：A、“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象，故A正确；
B、三月桃花盛开，游人能观赏到美丽的桃花，是光在桃花表面发生漫反射的结果，故B正确；
C、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这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C正确；
D、湖面波光粼粼是光的反射形成的现象，故D错误。
故选：D。
【易错点】光的直线传播是光在同一均匀介质中的传播，光的反射是光照射到物体表面又返回的现象，光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时，传播方向发生变化的现象。它们之间有本质的区别，要注意区分。
易错点2：透镜的三条光线
例二：（2015春?江北区校级期中）下列光路图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】先确定所给的入射光线的特点，再根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线来判断；凹透镜对光线起发散作用。
【纠错】解：
A、通过焦点的光线经凸透镜折射后应平行于主光轴，故A错误；
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故B正确；
C、过焦点的光线对于凹透镜来说不属于特殊光线，该光线经凹透镜折射后应更远离主光轴，故C错误；
D、过光心的光线经凹透镜折射后传播方向应不改变，故D错误。
故选：B。
【易错点】凸透镜三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线：①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。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
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易错点3：凸透镜成像规律
例三：（2018春?慈溪市期末）小明利用光具座研究凸透镜成像规律。在某次实验时，当他找到清晰的像时，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，根据图示可得出该透镜的焦距是（ ）
A．f＜15cm B．15cm＜f＜20cm
C．20cm＜f＜30cm D．f＞30cm
【分析】物距是指蜡烛到凸透镜的距离，像距是像到凸透镜的距离，因为物距大于像距，所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，2f＞v＞f，据此解不等式即可；
【纠错】解：由图可知，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm，像距v＝80cm﹣50cm＝30cm，
因为物距大于像距，所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，
解得20cm＞f＞15cm。
故选：B。
【易错点】此题主要考查了凸透镜成像的规律。
易错点4：视力矫正
例四：（2017春?宁波月考）预防近视，珍爱眼睛，注意用眼卫生，要从青少年做起。下图中，能表示近视眼成像原理及矫正方法的分别是（ ）
A．乙；丁 B．甲；丁 C．乙；丙 D．甲；丙
【分析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼佩戴凹透镜进行矫正。
（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼佩戴凸透镜进行矫正。
【纠错】解：
近视眼是因为晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，而甲图的入射光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示了近视眼的成像情况；
为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，结合图示可知，丙图能正确表示近视眼的矫正情况；
所以，能表示近视眼成像原理及矫正方法的分别是甲和丙。
故选：D。
【易错点】明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
一．选择题（共4小题）
1．（2018?温州）如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是（ ）
A．竖直上移玩具鸟 B．竖直下移平面镜
C．人向平面镜靠近 D．像与镜间放一木板
2．（2018?台州）如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是（ ）
A．玻璃板应该与桌面垂直 B．实验宜在较暗的环境中进行
C．眼睛应从B一侧观察成像情况 D．蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
3．（2018?嘉兴）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2018?湖州）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
二．填空题（共1小题）
5．（2018?湖州）“西塞山前白鹭飞，桃花流水鱖鱼肥。”是唐代张志和描写湖州境内西苕溪美景的词句。如图所示的是一只白鹭平行于水面飞行的画面。若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 （选填“运动”或“静止”）的，白鹭的倒影是由于 而形成的。
三．实验探究题（共3小题）
6．（2018?宁波）为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜 （填“注水”或“抽水”）。
7．（2018?绍兴）通过玻璃门（如图甲）可简单地验证平面镜成像的某些规律。
（1）先在房间A的地砖拼接处放一标记物，然后到房间B，若实验者及标记物的位置如图乙所示，为了让实验者所成的像落在标记物上，他应向 （填序号）方向移动。
（2）为了让成像更清晰，房间B的亮度要比房间A 。
（3）对本实验的相关评价，合理的有 。
A．证明了平面镜所成的像是等大的虚像
B．利用地砖方便地确定像和物体的位置关系
C．巧妙利用生活中的物体进行实验，感受到科学就在我们身边
8．（2018?杭州）为探究光的反射规律，小金进行如图所示的实验。
（1）当入射角为40°时，反射角为 。
（2）小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？ 。
请分析原因： 。
（3）若使入射光线与平面镜的夹角为30°，那么反射光线与入射光线的夹角为： 。
一．选择题（共10小题）
1．（2018?杭州二模）最近“碰瓷”事件屡有发生，所以很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线不光，排除依旧清楚的画面。关于行车记录仪，下列说法正确的是（ ）
A．行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜
B．在拍摄录像时，物体距透镜一倍到两倍焦距之间
C．人肉眼是可以观察到红外线的
D．当屏幕上看到物体图象变小时，说明物体在远离
2．（2018?椒江区校级三模）若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中：①小演员每走一步，像也走一步；
②像的脚步始终比小孩大；
③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；
④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。
其中正确的是（ ）
A．只有①②正确 B．只有①②④正确
C．只有②④正确 D．只有①③④正确
3．（2018?杭州模拟）如图是研究光的反射定律的实验装置，为了研究反射光线与入光线及法线是否在同一平面内，实验时应进行的操作是（ ）
A．绕ON前后转动板E、F B．绕ON前后转动板F
C．改变光线OB和ON的夹角 D．改变光线AO与ON的夹角
4．（2018?柯桥区校级模拟）用手拿着一支铅笔，开始时手伸直，眼睛盯住铅笔。然后慢慢弯曲手臂，让铅笔靠近眼睛，这时你会发现，在一定的位置，铅笔开始由清晰变模糊。下列有关说法中正确的是（ ）
A．物距变小时，像就变大，因而变得模糊
B．物距变小时，到一定程度，成的像变成了虚像，因而变得模糊
C．物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊
D．物距变化时，焦距不变，像距就要发生变化，因而变得模糊
5．（2018?滨江区模拟）玻璃板下面垫着一张报纸，玻璃板上滴一滴水，透过水滴看报纸上的字，看到的是字的（ ）
A．倒立、放大的虚像 B．正立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
6．（2018?嘉兴二模）如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿自拍相比，利用自拍杆可以（ ）
A．增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围
B．减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围
C．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围
D．减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围
7．（2018?路桥区模拟）如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。人站在ATM机前，看一眼摄像头，再输入手机号、取款金额、密码，自动吐钞，拿走现金。以下说法错误的是（ ）
A．该摄像机镜头相当于凸透镜 B．这种镜头对光线有会聚作用
C．镜头所成的像是一个正立缩小的实像 D．若镜头焦距为10cm，为了能形成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm
8．（2018?越城区模拟）清明节，平静的镜湖水面上有数只白鹭，它们或俯冲嬉戏，或悠闲漂浮。下列关于白鹭在水中倒影的说法正确的是（ ）
A．是与白鹭等大的实像 B．是由于光的反射形成
C．白鹭从空中俯冲向水面，水中的倒象变大 D．若湖水深3米，漂浮在水面的白鹭与水中倒影之间距离为6米
9．（2018?余姚市校级模拟）如图甲所示，蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′，现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置，则蜡烛a在平面镜中成像情况是（ ）
A．不能成像
B．能成像，像还在原来位置
C．能成像，像上移距离与平面镜下移距离相同
D．能成像，像下移距离与平面镜下移距离相同
10．（2018?镇海区校级二模）照相时，通过选择不同的“光圈”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度；可以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照量保持一定而得到好照片，表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合。在“快门”一行中，“25”表示快门打开的时间是秒。在“光圈”一行中，“15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的．那么快门“16”对应的“光圈”应该是（ ）
光圈
20
12
8.5
6
3
2
快门
9
16
25
50
100
400
900
A．18 B．17 C．15 D．14
二．填空题（共5小题）
11．（2018?秀洲区校级二模）随着智能手机的普及，“手机控”无处不在，他们一有时间就低头玩手机。手机给生活带来便利的同时，也影响着人体健康。
（1）在黑暗的环境中看手机，屏幕的强光会使瞳孔缩小，该反射的神经结构叫 。
（2）有关资料表明，长期用手机看文字或图片，会使眼球晶状体的曲度过大，或使眼球前后径过长，造成近视。为使光线通过近视眼的折光系统后形成的物像落在视网膜上，应佩戴 （填“凹”或“凸”）透镜。
12．（2018?秀洲区二模）近来网淘有一种“智能变焦老花镜”比较流行，实际这种老花镜用的是渐进变焦式镜片，靠下的当老花镜，看近用；上面部分当近视镜，看远用。这副眼镜上面部分要磨成 镜，下面部分使用时对光起 作用。
13．（2018?北仑区模拟）公交公司为了保证人们从公交汽车上下车时的安全，在无人售票车上安装了“车载电视监控器”，如图所示是该装置的光学系统，图中的摄像头的工作原理相当于 镜成像。汽车头灯的位置安装较低，当车灯发出的光照到路面上的障碍物时，因为光的 ，障碍物形成的影子较长，司机容易发现。
14．（2018?镇海区校级二模）两个平面镜夹角为60°，OP为角平分线，某人站在P点，则平面镜M内此人所成像的个数是 个；此人以速度v向O点运动，他在M中的像会以一定速度“靠近”他，则其中最快的靠近速度和最慢的靠近速度之比为 。
15．（2018?柯桥区校级二模）在探究平面镜成像规律的实验中，应选择较 （选填“厚”或“薄”）的玻璃板做实验。如图所示，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像完全重合，实验时人应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）侧观察。
三．实验探究题（共5小题）
16．（2018?余杭区一模）小金用图示装置探究平面镜成像特点。实验探究的步骤如下：
A．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
B．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
C．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。
D．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′。
（1）刚开始，小金在做步骤C时，无论怎么移动蜡烛，都无法使它与前面的蜡烛的像完全重合。请分析产生这一现象的可能原因？ 。经过改正后，小金重新实验。
（2）步骤D的实验目的是 ；
（3）图乙是物、像的位置实验记录，请你利用测量工具对乙图的实验记录作出处理并得到相应规律 。
17．（2018?江干区一模）如图所示为小红同学探究平面镜成像特点的实验装置图，她将一块玻璃板竖直架在水平桌面上白纸的上，并保持玻璃板与水平桌面垂直，再取两根完全相同的蜡烛A与B分别竖直置于玻璃板两侧的白纸上，点燃玻璃板前的蜡烛S，移动玻璃板后的蜡烛B进行观察和调整，使它与蜡烛A的像重合，多次改变蜡烛A到玻璃板的距离重复上诉实验。
（1）分别测量玻璃板到物（蜡烛A）以及玻璃板到对应的像（蜡烛B）的距离u和v，总结归纳得到的结果是v u；（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）移走蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，这时观察者直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是 ；
（3）小红在家中照平面镜时，发现她在镜中的像“近大远小”，于是她认为：物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离相关，请运用上述实验分析说明“像的高度h与物体到平面镜的距离u是否有关系”的问题。
18．（2018?上城区一模）小陈利用如图甲所示的装置研究凸透镜成像的规律。移动蜡烛在不同位置成像，并记录物距与像距的关系，如图乙。
（1）蜡烛如图甲放置，像在虚线 （选填“左边”或“位置”或“右边”）；
（2）图甲的原理在生活中有应用，请举一个例子 ；
（3）若用半片透镜做实验，所成像与之前相比 （任写一个方面）。
19．（2018?余姚市校级模拟）小科在“探究近视眼的眼球缺陷”的探究活动中，他用凸透镜代表眼的晶状体，光屏代表视网膜，烛焰代表远处的物体。
（1）如图所示，将一副近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，记下此时光屏到凸透镜的距离S1。
（2）拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。前后移动光屏，使光屏上的像重新变得清晰，记下此时光屏到凸透镜的距离S2，则S2 S1（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）结果分析：近视眼只能把远处的物体的像成在视网膜的前方，从眼球结构上分析，其原因是： 。戴上近视眼镜，利用它对光的发散作用，使所成的像相对晶状体向 （填“前”或“后”）移。
20．（2018?诸暨市模拟）小明为了“探究光的反射规律”，进行了如图实验；
（1）小明按图甲所示的装置进行实验，纸版上显示出了入射光EO和反射光OF的路径，小华想把光的路径保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法：
（2）当在图甲上出现反射光OF后，小明以ON为轴旋转该纸板，如图乙，观察纸板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究
（3）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
柱M的O点，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向0点，出现了如图丙所示的情景，老师水平方向缓慢转动圆台，当我们从某个角度观察到 判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。
yuhuan111@xyh.com；学号：24494304
第六讲 光学
一、光的反射和折射现象
?知道光在同一种物质中沿直线传播；
?举例说明光的反射现象； ?描述光的反射定律；
?知道镜面反射和漫反射； ?知道平面镜成像的特点；
?举例说出光的折射现象； ?知道光的折射规律；
?使用光的反射定律和折射规律解释简单的现象。
二、人眼球的作用
?知道人眼球对光的作用相当于凸透镜；
?应用凸透镜成像规律(u＞2f)解释人眼球的成像特点；
?描述近视眼、远视眼的成因；?树立保护眼睛和用眼卫生的意识。
三、我国古代的光学成就
知道我国古代在光学方面取得的成就。
一、光的反射和折射
1.正在发光的物体叫 光源 ，光源可分为 自然光源 和 人造光源 。
2.光在均匀介质中沿 直线 传播；光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为，在玻璃中的传播速度约为。
3.如图，物体发出的光通过小孔投射到后面的屏上，形成 左右 相反、 上下 倒置的 实 像。这就是小孔成像。
小孔成像的规律是：当像距大于物距时，所成的像是 放大 的（放大、缩小）；当像距小于物距时，所成的像是 缩小 的（放大、缩小）。
4.光的反射：如图，光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做 光的反射 。
光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、 反射光线 、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的 两侧 （分居）；（3）反射角等于 入射角 （等角）。
光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是 可逆的 。
5.镜面反射和漫反射：反射面是光滑平面，光线平行反射的叫 镜面反射 ；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律，如下图a所示。
a镜面反射 b漫反射
照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫 漫反射 。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。如上图b所示。
镜面反射和漫反射都遵循光的 反射定律 ；当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是 平行 ,而漫反射的反射光线是 发散的 ,向各个方向都有。
6.平面镜成像：平面镜成像利用的是 光的反射 。
成像规律是：（1）像与物大小 相等 ；（2）像到镜的距离与物到镜的距离 相等 ；（3）像与物的对应点的连线与镜面 垂直 ；（4）像与物左右位置 颠倒 ；（5）平面镜所成的像是 虚像 （实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。如图所示。
虚像是指射入眼睛的光线，其反向延长线的集合点形成的像，如上图所示；虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏 接收 ；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。
7.光的折射：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射 。
（1）光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向 不改变 （改变、不改变）。如图所示，是光从空气射入水中的折射现象示意图。
由上图，入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫 入射点 ；入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫入射角；折射光线OC与法线NN′的夹角（γ）叫折射角。
（2）光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。
8.光的色散：太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，如图所示。
生活中的色散现象：如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例，其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
9.复色光：太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。
把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）。红、绿、蓝也叫光的三原色。
二、人眼球的作用
1.透镜：是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。
（1）透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。21教育网
（2）透镜分类：透镜分为 凸透镜 和 凹透镜 。1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（远视镜镜片，照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）；2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。
（3）透镜光路基本概念：图（1）是透镜光路示意图。
1）过透镜两个球面球心的直线叫主光轴（主轴），用“CC/”表示,透镜的几何中心叫光心，用“O”表示。
a.凸透镜光路
b.凹透镜光路
图(1) 透镜光路示意图
2）平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上一点，这点叫凸透镜焦点，用“F”表示，如图（2）a所示；平行于凹透镜主光轴的光线经凹透镜折射后发散，其反向延长线会交于一点，这是凹透镜的焦点（虚焦点），如图（2）b所示。
a.凸透镜光路概念
b.凹透镜光路概念
图（2）透镜光路概念
3）焦点到光心的距离焦距，焦距用“f”表示，图（1）中就是“OF”之间的距离。凸透镜和凹透镜都各有两个焦点，凸透镜的焦点是实焦点，凹透镜的焦点是虚焦点。
4）物体到光心的距离叫物距，用“u”表示。
5）像到光心的距离叫像距，用“v”表示。
（4）透镜的三条特殊光线：
1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变，如图（3）所示。
图（3）过光心的光线
2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点，如图（4）所示。21*cnjy*com
图（4）平行于主轴的光线
3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴，如图（5）所示。【出处：21教育名师】
图（5）过焦点的光线
（4）透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。
2.透镜成像规律
（1）凸透镜成像规律：如图（6）是常见凸透镜成像规律光路图。
表（1）凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机（图（6）a）
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
图（6）d
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪（图（6）b）
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜（图（6）c）
a. u﹥2f
b. f﹤u﹤2f
c.0﹤u﹤f
d.u=2f
图（6）凸透镜成像光路图
凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
（2）凹透镜成像规律：凹透镜始终成缩小、正立的虚像，如图（7）所示。
图(7)凹透镜成像光路图
（3）凸透镜与凹透镜比较：表（2）对凸透镜、凹透镜做出了比较，凹透镜、凸透镜的辨别、特点、典型光路和应用作出了系统性总结。【版权所有：21教育】
注意：大家还要记住：虚像，物、像同侧；实像，物、像异侧。
表（2）凸透镜、凹透镜比较表
3.透镜应用：眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理: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形成倒立，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（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。21*cnjy*com
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
三、我国古代的光学成就 ?
1.春秋战国时期，墨家学派所著《墨经》首先揭示了光的直线传播和小孔成像现象。
2.墨家学派在其所著《墨经》中首先研究了光的反射。
3.墨家学派在所著《墨经》中记录了凹面镜成像的两种情况。
4.北宋科学家沈括，也做过凹面镜实验。并对光学的建立做出了杰出的贡献。
考点一：光的反射和折射
1.光在均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子等都是光的直线传播的现象。
2.光在传播的过程中，遇到两种介质交界面（或物体表面）时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。光的反射遵循光的反射定律：在光的反射现象中，（1）入射光线、 反射光线 、法线同在同一个平面内（共面）；（2）反射光线、入射光线分别位于法线的 两侧 （分居）；（3）反射角等于 入射角 （等角）。
3.平面镜成像利用的是利用光的反射现象。平面镜成像规律是：（1）像与物大小相等；（2）像到镜的距离与物到镜的距离相等；（3）像与物的对应点的连线与镜面垂直；（4）像与物左右位置颠倒；（5）平面镜所成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、反向、虚像。
4.当光从一种介质斜射入另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫 光的折射。光的折射定律：1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在同一平面内（共面）；2）折射光线和入射光线分居在法线的两侧（分居）；3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角小于（大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角大于（大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。
【典例】（2018春?秀洲区校级月考）在我国悠久的历史文明发展中，古人对自然现象进行了细致的观察和研究，留下许多珍贵的史料记载。下列有关记载和相应科学本质的解释，错误的是（ ）
A．“去年今日此门中，人面桃花相映红”﹣﹣人面红的原因是不透明物体的颜色是由反射的色光决定的
B．“常时掐去苗尖，勿要苗长高”﹣﹣摘除顶芽会使植物枝叶更茂盛，是因为顶芽的生长能抑制侧芽的生长
C．“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”﹣﹣空气（气体）和水（液体）都能传声
D．“坐井观天，所见甚少”﹣﹣光在传播过程中发生了折射现象
【分析】（1）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；
（2）顶端优势产生的原因是：顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长；
（3）声音可以在固体、液体、气体中传播；
（4）光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解：
A、不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，只能反射与它颜色相同的光，故A正确；
B、顶芽产生生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度过高，生长受到抑制，因此顶芽优先生长，故B正确；
C、“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”说明声音可以在气体和液体中传播，故C正确；
D、“坐井观天，所见甚少”说的是青蛙之坐在井里，只能看到很小的一片天，是因为光是沿直线传播的缘故，故D错误。
故选：D。
考点二：人眼球的作用
1.透镜是用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。透镜分为凸透镜和凹透镜。
2..凸透镜成像规律：凸透镜成像规律如下表。
凸透镜成像规律表
成像条件物距（u）
成像的性质
像距（v）
应用
u﹥2f
倒立、缩小的实像
f﹤v﹤2f
照相机
u=2f
倒立、等大的实像
v=2f
f﹤u﹤2f
倒立、放大的实像
v﹥2f
投影仪
u=f
不成像
射出的是平行光线
0﹤u﹤f
正立、放大的虚像
v﹥f
放大镜
3.凸透镜成像规律需要牢记，同学们可以自己总结其规律。也可以背下下面口诀：“物大焦，倒立实，物越大，像越小；物小焦，正立虚；物为焦，不成像”。这里的“物”指物距，“像”指像距，“焦”指焦距。
注意：（1）实像是由实际光线会聚而成，在光屏上可呈现，可用眼睛直接看，所有光线必过像点；（2）虚像不能在光屏上呈现，但能用眼睛看，由光线的反向延长线会聚而成。
4.眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。
（1）眼睛的成像原理: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形成倒立，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（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。
（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。
（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。
【典例】（2018春?嘉兴期中）如图为近视眼的成像特点及矫正示意图，据图分析有关近视眼的描述，错误的是（ ）
A．近视眼的晶状体曲度过大 B．近视眼的眼球前后径过长
C．物像落在视网膜的前方 D．可以佩戴适度的凸透镜加以矫正
【分析】近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体，近视眼的晶状体太厚，使像成在视网膜的前方。要戴一个凹透镜来矫正，凹透镜对光线有发散作用。戴上凹透镜能使像成在视网膜上。
【解答】解：A、近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，即折光能力增强；故A正确；
B、近视眼的眼球前后径过长，因此不能看清远处的物体，故B正确；
C、近视眼形成的物像就会落在视网膜的前方，故C正确；
D、像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，使光线推迟会聚，即近视需要佩戴凹透镜进行矫正，故D错误。
故选：D。
考点三：我国古代的光学成就
春秋战国时期，墨家学派所著《墨经》首先揭示了光的直线传播、面镜成像和小孔成像现象。
【典例】（2018春?婺城区校级期中）下列是我们日常生活中常见的光现象，对它们的解释正确的是（ ）
A．小孔成像成的是倒立的虚像
B．雨后彩虹是光的反射现象
C．当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，不遵守光的反射定律
D．红光照在穿白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她的上衣呈红色，裙子呈黑色 是因为白色上衣能反射红光，而蓝色裙子吸收了红光
【分析】①光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；
②光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的；
③光的反射分为：镜面反射与漫反射两种，它们都遵守光的反射定律；
④不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，白色物体反射所有色光。
【解答】解：A、小孔成的是倒立的实像，不是虚像，是光在同种介质中沿直线传播形成的。故A错误；
B、彩虹是光的色散现象，是由于光的折射而形成的。故B错误；
C、当物体表面发生漫反射时，光线射向四面八方，同样遵守光的反射定律。故C错误；
D、因为不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，白色上衣反射所有色光，所以红光照在穿白色上衣，观众看到她的上衣呈红色，蓝色裙子只反射蓝光，所以红光照在蓝色裙子上，裙子呈黑色。故D正确。
故选：D。
易错点1：各种光现象的辨别
例一：（2018春?台州期中）下列关于光现象的描述中，错误的是（ ）
A．“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象
B．三月桃花盛开，游人能观赏到桃花，是光在桃花表面发生漫反射
C．雨过天晴后，天空中出现彩虹是光的色散现象
D．湖面波光粼粼是光的直线传播形成的
【分析】（1）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹等；
（2）表面光滑的反射是镜面反射，它可以把平行光沿特定的方向反射出去，如果人眼接收到反射光感觉很强；
表面粗糙的反射是漫反射，它可以把平行光向各个方向反射出去，人在各个角度都能接收到反射光线，而且接收的反射光不太强；
（3）光的折射现象。由物体发出的光透过不同介质时，会发生折射，使光路发生改变，因此我们看到的是物体的虚像；
【纠错】解：A、“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象，故A正确；
B、三月桃花盛开，游人能观赏到美丽的桃花，是光在桃花表面发生漫反射的结果，故B正确；
C、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这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C正确；
D、湖面波光粼粼是光的反射形成的现象，故D错误。
故选：D。
【易错点】光的直线传播是光在同一均匀介质中的传播，光的反射是光照射到物体表面又返回的现象，光的折射是由于光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时，传播方向发生变化的现象。它们之间有本质的区别，要注意区分。
易错点2：透镜的三条光线
例二：（2015春?江北区校级期中）下列光路图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】先确定所给的入射光线的特点，再根据凸透镜和凹透镜的三条特殊光线来判断；凹透镜对光线起发散作用。
【纠错】解：
A、通过焦点的光线经凸透镜折射后应平行于主光轴，故A错误；
B、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，故B正确；
C、过焦点的光线对于凹透镜来说不属于特殊光线，该光线经凹透镜折射后应更远离主光轴，故C错误；
D、过光心的光线经凹透镜折射后传播方向应不改变，故D错误。
故选：B。
【易错点】凸透镜三条特殊光线：①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴。②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点。③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变。
凹透镜三条特殊光线：①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。②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。
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易错点3：凸透镜成像规律
例三：（2018春?慈溪市期末）小明利用光具座研究凸透镜成像规律。在某次实验时，当他找到清晰的像时，蜡烛、透镜、光屏的位置如图所示，根据图示可得出该透镜的焦距是（ ）
A．f＜15cm B．15cm＜f＜20cm
C．20cm＜f＜30cm D．f＞30cm
【分析】物距是指蜡烛到凸透镜的距离，像距是像到凸透镜的距离，因为物距大于像距，所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，2f＞v＞f，据此解不等式即可；
【纠错】解：由图可知，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm，像距v＝80cm﹣50cm＝30cm，
因为物距大于像距，所成的像是倒立缩小的实像，则u＞2f，像距范围2f＞v＞f，
解得20cm＞f＞15cm。
故选：B。
【易错点】此题主要考查了凸透镜成像的规律。
易错点4：视力矫正
例四：（2017春?宁波月考）预防近视，珍爱眼睛，注意用眼卫生，要从青少年做起。下图中，能表示近视眼成像原理及矫正方法的分别是（ ）
A．乙；丁 B．甲；丁 C．乙；丙 D．甲；丙
【分析】（1）近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强，使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方，由此可以确定哪一个图表示了近视眼的成像情况。近视眼佩戴凹透镜进行矫正。
（2）远视眼的晶状体较薄，会聚能力较弱，看近处的物体时，将像成在视网膜的后面，远视眼佩戴凸透镜进行矫正。
【纠错】解：
近视眼是因为晶状体焦距太短，像落在视网膜的前方，而甲图的入射光线会聚在视网膜的前方，所以甲图表示了近视眼的成像情况；
为了使光线会聚在原来的会聚点后面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛以前发散一下，因此应佩戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，结合图示可知，丙图能正确表示近视眼的矫正情况；
所以，能表示近视眼成像原理及矫正方法的分别是甲和丙。
故选：D。
【易错点】明确近视眼与远视眼的成因是解决此题的关键。
一．选择题（共4小题）
1．（2018?温州）如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是（ ）
A．竖直上移玩具鸟 B．竖直下移平面镜
C．人向平面镜靠近 D．像与镜间放一木板
【解答】解：A、竖直上移玩具鸟，成像位置相对原成像位置发生变化，故A正确；
B、竖直下移平面镜，玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化，故B错误；
C、人向平面镜靠近，玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化，故C错误。
D、像与镜间放一木板，成像位置相对原成像位置不发生变化，故D错误。
故选：A。
2．（2018?台州）如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是（ ）
A．玻璃板应该与桌面垂直 B．实验宜在较暗的环境中进行
C．眼睛应从B一侧观察成像情况 D．蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
【解答】解：A、实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。故A正确；
B、在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验，故B正确；
C、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的一侧不能看到蜡烛A的像；故C错误；
D、平面镜所成的像，物像等大，蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合，故D正确。
故选：C。
3．（2018?嘉兴）下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
树木在水中倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，故B正确，
ACD、图中光线来自水中，且光是直线传播或发生光的折射，故ACD错误。
故选：B。
4．（2018?湖州）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
【解答】解：A、若蜡烛放置在10厘米刻度线处，物距u＝50cm﹣10cm＝40cm，满足u＞2f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、缩小的实像。移动光屏，在光屏上能呈清晰的像，故A错误；
B、若蜡烛放置在30厘米刻度线处，物距u＝50cm﹣30cm＝20cm，满足u＝2f。由凸透镜成像规律可知，成倒立、等大的实像，故B错误；
C、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u＝50cm﹣35cm，满足2f＞u＞f，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像，故C正确；
D、若蜡烛放置在35厘米刻度线处，物距u＝50cm﹣45cm＝5cm，满足u＜f，由凸透镜成像规律可知，成正立、放大的虚像，虚像不能成在光屏上，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共1小题）
5．（2018?湖州）“西塞山前白鹭飞，桃花流水鱖鱼肥。”是唐代张志和描写湖州境内西苕溪美景的词句。如图所示的是一只白鹭平行于水面飞行的画面。若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 静止 （选填“运动”或“静止”）的，白鹭的倒影是由于 光的反射 而形成的。
【解答】解：一个白鹭正平行于水面飞行，白鹭所成的像相对于水面是对称的，若以白鹭为参照物，像与白鹭间没有位置的变化，故是静止的；
看到白鹭的倒影属于平面镜成像，是由于反射形成的虚像。
故答案为：静止；光的反射。
三．实验探究题（共3小题）
6．（2018?宁波）为了研究眼的成像原理，小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜模拟眼的晶状体，通过注水或抽水可改变水透镜凸度大小。光屏和水透镜固定在光具座如图所示的位置。点燃蜡烛后，调节水透镜凸度，直至光屏上成一个清晰倒立、 缩小 （填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像。若将点燃的蜡烛向左移动一小段距离，要使光屏上重新得到清晰的像，应对水透镜 抽水 （填“注水”或“抽水”）。
【解答】解：（1）由图可知，物距大于像距，并且能在光屏上成实像，所以物距一定是在二倍焦距之外，所以成的是倒立、缩小的实像；
（2）向左移动蜡烛，即此时的物距变大，像距应该变小，即光屏应该向左移动，才能使得像清晰，但若保持光屏和透镜不变，仍使得像成在光屏上，即需要让凸透镜的会聚能力减弱，即需要让凸透镜变薄，故应该向外抽水。
故答案为：缩小； 抽水。
7．（2018?绍兴）通过玻璃门（如图甲）可简单地验证平面镜成像的某些规律。
（1）先在房间A的地砖拼接处放一标记物，然后到房间B，若实验者及标记物的位置如图乙所示，为了让实验者所成的像落在标记物上，他应向 ③ （填序号）方向移动。
（2）为了让成像更清晰，房间B的亮度要比房间A 亮 。
（3）对本实验的相关评价，合理的有 BC 。
A．证明了平面镜所成的像是等大的虚像
B．利用地砖方便地确定像和物体的位置关系
C．巧妙利用生活中的物体进行实验，感受到科学就在我们身边
【解答】解：
（1）根据平面镜成像特点知，像与物关于镜面对称，所以为了让实验者所成的像落在标记物上，他应向③方向移动。
（2）标记物在A房间，为了让实验者所成的像落在标记物上，故为了使像更加清晰，房间B的亮度要比房间A亮一些，
（3）对本实验，利用地砖方便地确定像和物体的位置关系，巧妙利用生活中的物体进行实验，感受到科学就在我们身边，没有用光屏验证像的虚实，所以不能证明了平面镜所成的像是等大的虚像。
故答案为：（1）③；（2）亮；（3）BC。
8．（2018?杭州）为探究光的反射规律，小金进行如图所示的实验。
（1）当入射角为40°时，反射角为 40° 。
（2）小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？ 不能 。
请分析原因： 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 。
（3）若使入射光线与平面镜的夹角为30°，那么反射光线与入射光线的夹角为： 120° 。
【解答】解：（1）如图：反射角等于入射角，都为40°。
（2）由光的反射定律可知：反射光线与入射光线在同一平面内，则她将纸板B向后折不能接收到反射光线；
（3）一条光线与平面镜的夹角为30°，那么入射光线与法线间的夹角，即入射角为90°﹣30°＝60°；
由光的反射定律知；反射角等于入射角为60°，反射光线与入射光线的夹角为60°+60°＝120°。
故答案为：（1）40°；（2）不能；反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（3）120°。
一．选择题（共10小题）
1．（2018?杭州二模）最近“碰瓷”事件屡有发生，所以很多车主都在车上安装了行车记录仪，便于及时用摄像头将行车过程中发生的事记录下来，在夜间可以利用摄像头周边的多点红外线不光，排除依旧清楚的画面。关于行车记录仪，下列说法正确的是（ ）
A．行车记录仪的摄像头中用的是凹透镜
B．在拍摄录像时，物体距透镜一倍到两倍焦距之间
C．人肉眼是可以观察到红外线的
D．当屏幕上看到物体图象变小时，说明物体在远离
【解答】解：A、行车记录仪的摄像头中用的是凸透镜，故A错误；
B、摄像机的镜头与照相机的镜头类似，应用的凸透镜成实像时u＞2f，成倒立缩小的实像，故B错误；
C、红外线属于不可见光，人肉眼是不可以观察到红外线的，故C错误；
D、凸透镜成实像时，物远像近像小，当屏幕上看到物体图象变小时，说明物体在远离，故D正确。
故选：D。
2．（2018?椒江区校级三模）若空间有一竖直放置的大凸透镜，在主光轴位置上拉一根钢丝，一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来。下列叙述中：①小演员每走一步，像也走一步；
②像的脚步始终比小孩大；
③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；
④像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离。
其中正确的是（ ）
A．只有①②正确 B．只有①②④正确
C．只有②④正确 D．只有①③④正确
【解答】解：因将物体从较远处接近凸透镜焦点的移动时，物距变小，所以像距变大，实像也变大。所以一个小杂技演员从很远的地方沿着钢丝向焦点处匀速走来，
①③像大时脚步大，像小时脚步小，即“大像”走大步，“小像”走小步；故①正确，③正确；
②因为小孩在2倍焦距以外，所成的像是倒立缩小的，故像的脚步始终比小孩小，②错误；
④因为物距越小，像距越大，像总朝远离小演员的方向运动，好像在逃离，④正确。
故选：D。
3．（2018?杭州模拟）如图是研究光的反射定律的实验装置，为了研究反射光线与入光线及法线是否在同一平面内，实验时应进行的操作是（ ）
A．绕ON前后转动板E、F B．绕ON前后转动板F
C．改变光线OB和ON的夹角 D．改变光线AO与ON的夹角
【解答】解：
A、如果沿ON前后同时转动板E，F，则板E、F和ON仍在一个平面内，研究入射光线、法线是否在同一平面内，不能研究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内，故A不符合题意。
B、沿ON前后转动板F，这样板F与ON和E不在同一个平面内，这样就可以研究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内，故B符合题意。
C、改变光线OB与ON的夹角，只是改变了反射角的大小，板E、F和ON仍在一个平面内，那么不能研究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内，故C不符合题意。
D、改变光线AO与ON的夹角，只是改变了入射角的大小，板E、F和ON仍在一个平面内，那么不能研究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内，故D不符合题意。
故选：B。
4．（2018?柯桥区校级模拟）用手拿着一支铅笔，开始时手伸直，眼睛盯住铅笔。然后慢慢弯曲手臂，让铅笔靠近眼睛，这时你会发现，在一定的位置，铅笔开始由清晰变模糊。下列有关说法中正确的是（ ）
A．物距变小时，像就变大，因而变得模糊
B．物距变小时，到一定程度，成的像变成了虚像，因而变得模糊
C．物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊
D．物距变化时，焦距不变，像距就要发生变化，因而变得模糊
【解答】解：A、当观察物变近时，物距变小，像距不变，像不变，故A错误；
B、物距变小时，到一定程度，成的像不会变成虚像，四因为像不能落在视网膜上而变得模糊，故B错误；
C、物距变化时，当超出眼睛能调节的范围时，像就不能落在视网膜上而变得模糊，故C正确；
D、物距变化时，焦距改变，就要发生变化，像就不能落在视网膜上而变得模糊，故D错误；
故选：C。
5．（2018?滨江区模拟）玻璃板下面垫着一张报纸，玻璃板上滴一滴水，透过水滴看报纸上的字，看到的是字的（ ）
A．倒立、放大的虚像 B．正立、放大的实像
C．正立、放大的虚像 D．正立、缩小的虚像
【解答】解：
玻璃板上小水珠相当于一个凸透镜，透过水滴看报纸上的字，报纸上的字处在水珠（凸透镜）的焦点以内，成一个正立放大的虚像。
故选：C。
6．（2018?嘉兴二模）如图所示，小宇同学正在用“自拍神器”摄影留念。与用手直接拿自拍相比，利用自拍杆可以（ ）
A．增大物距，增大像的大小，从而减小取景范围
B．减小物距，减小像的大小，从而减小取景范围
C．增大物距，减小像的大小，从而增大取景范围
D．减小物距，增大像的大小，从而增大取景范围
【解答】解：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。故C正确。
故选：C。
7．（2018?路桥区模拟）如图是一款人脸识别取款机，它通过摄像机的镜头成像，然后分析人脸的信息。人站在ATM机前，看一眼摄像头，再输入手机号、取款金额、密码，自动吐钞，拿走现金。以下说法错误的是（ ）
A．该摄像机镜头相当于凸透镜 B．这种镜头对光线有会聚作用
C．镜头所成的像是一个正立缩小的实像 D．若镜头焦距为10cm，为了能形成清晰的像，人脸到镜头的距离应大于20cm
【解答】解：摄像机的镜头是一个凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，利用了当U＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像原理制成。凸透镜的焦距是10cm，当人脸和摄像头的距离大于二倍焦距，也就是大于20cm时，能成倒立、缩小的实像，故选项ABD正确，故C错误。
故选：C。
8．（2018?越城区模拟）清明节，平静的镜湖水面上有数只白鹭，它们或俯冲嬉戏，或悠闲漂浮。下列关于白鹭在水中倒影的说法正确的是（ ）
A．是与白鹭等大的实像 B．是由于光的反射形成
C．白鹭从空中俯冲向水面，水中的倒象变大 D．若湖水深3米，漂浮在水面的白鹭与水中倒影之间距离为6米
【解答】解：A、倒影属平面镜成像现象，所成的像是与物体等大的虚像，故A错误；
B、倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，故B正确；
C、白鹭在水中倒影属于平面镜成像现象，所成的像是与物体等大的虚像，所以白鹭从空中俯冲向水面，水中的倒影不变，故C错误；
D、平面镜所成的像与平面镜的距离等于物体与平面镜的距离，而与湖水深无关，故D错误。
故选：B。
9．（2018?余姚市校级模拟）如图甲所示，蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′，现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置，则蜡烛a在平面镜中成像情况是（ ）
A．不能成像
B．能成像，像还在原来位置
C．能成像，像上移距离与平面镜下移距离相同
D．能成像，像下移距离与平面镜下移距离相同
【解答】解：在图乙中作蜡烛a在平面镜中的像点a′，根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，可知，仍成像，且像还在原来位置，如图所示：
故选：B。
10．（2018?镇海区校级二模）照相时，通过选择不同的“光圈”可以控制镜头的进光面积；选择不同的快门速度；可以控制镜头的进光时间。两者结合的目的是使底片受到的光照量保持一定而得到好照片，表中列出了照相机光圈与快门的几种正确组合。在“快门”一行中，“25”表示快门打开的时间是秒。在“光圈”一行中，“15”表示镜头透光部分的直径等于镜头焦距的．那么快门“16”对应的“光圈”应该是（ ）
光圈
20
12
8.5
6
3
2
快门
9
16
25
50
100
400
900
A．18 B．17 C．15 D．14
【解答】解：（1）快门由9变为16时，曝光时间比＝＝；
（2）曝光时间变为原来的，则相应的光圈面积变为原来的，相应光圈的透光面积与原来透光面积之比即＝；
（3）由面积由S＝πr2得：＝＝，
解得：r＝15，即快门“16”对应的“光圈”为15。
故选：C。
二．填空题（共5小题）
11．（2018?秀洲区校级二模）随着智能手机的普及，“手机控”无处不在，他们一有时间就低头玩手机。手机给生活带来便利的同时，也影响着人体健康。
（1）在黑暗的环境中看手机，屏幕的强光会使瞳孔缩小，该反射的神经结构叫 反射弧 。
（2）有关资料表明，长期用手机看文字或图片，会使眼球晶状体的曲度过大，或使眼球前后径过长，造成近视。为使光线通过近视眼的折光系统后形成的物像落在视网膜上，应佩戴 凹 （填“凹”或“凸”）透镜。
【解答】解：（1）在黑暗的环境中看手机，屏幕的强光会使瞳孔缩小，以避免过强的光线刺伤了眼睛，该反射的神经结构叫反射弧。
（2）有关资料表明，长期用手机看文字或图片，会使眼球晶状体的曲度过大，或使眼球前后径过长，使远处物体反射来的光线形成的物像，落在视网膜的前方，因此不能看清远处的物体，从而形成近视，为使光线通过近视眼的折光系统后形成的物像落在视网膜上，应佩戴凹透镜，使光线发散。
故答案为：（1）反射弧；（2）凹。
12．（2018?秀洲区二模）近来网淘有一种“智能变焦老花镜”比较流行，实际这种老花镜用的是渐进变焦式镜片，靠下的当老花镜，看近用；上面部分当近视镜，看远用。这副眼镜上面部分要磨成 凹透 镜，下面部分使用时对光起 会聚 作用。
【解答】解：此镜的上面部分当近视镜，看远用，所以上面部分要磨成凹透镜；下面部分当老花镜，所以下面部分应是凸透镜，使用时对光起会聚作用；
故答案为：凹透；会聚。
13．（2018?北仑区模拟）公交公司为了保证人们从公交汽车上下车时的安全，在无人售票车上安装了“车载电视监控器”，如图所示是该装置的光学系统，图中的摄像头的工作原理相当于 凸透 镜成像。汽车头灯的位置安装较低，当车灯发出的光照到路面上的障碍物时，因为光的 直线传播原理 ，障碍物形成的影子较长，司机容易发现。
【解答】解：（1）摄像头的工作原理相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，在大于2倍焦距之外的物体发出或反射的光经透镜折射后，物体经透镜成倒立缩小的实像；
（2）车灯发出的光沿直线传播，沿直线传播的光被不透明的障碍物挡住，在障碍物后面光线照不到的暗区形成影子。
故答案为：凸透；直线传播原理。
14．（2018?镇海区校级二模）两个平面镜夹角为60°，OP为角平分线，某人站在P点，则平面镜M内此人所成像的个数是 3 个；此人以速度v向O点运动，他在M中的像会以一定速度“靠近”他，则其中最快的靠近速度和最慢的靠近速度之比为 2：1 。
【解答】解：P在M、N中分别成像A、B，同时P在M中所成的像A会在N中再次成像A′，P在N中所成的像B会在M中再次成像B′，A′在M中所成的像C和B′在N中所成的像C′恰好重合，如下图所示：
所以在平面镜M内得到的像一共有3个；
P在M平面镜中成三个像A、B'、C，P离像点A最近，离像点C最远，相同时间内都到达O点，PA间速度减小的最慢，CP间速度减小的最快。
当P向O移动时，AP也在不断减小，△AOP始终是等边三角形，所以AP和PO减小的速度相同，速度为v。
如图，P、O、C在同一条直线上，并且PO＝CO，当P向O以速度v移动时，C向O也以速度v移动，所以C向P移动的速度为2v。
所以最快靠近速度和最慢靠近速度之比为2：1。
故答案为：3； 2：1。
15．（2018?柯桥区校级二模）在探究平面镜成像规律的实验中，应选择较 薄 （选填“厚”或“薄”）的玻璃板做实验。如图所示，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板里的像完全重合，实验时人应该在蜡烛 A （选填“A”或“B”）侧观察。
【解答】解：玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断；在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合。
故答案为：薄；A。
三．实验探究题（共5小题）
16．（2018?余杭区一模）小金用图示装置探究平面镜成像特点。实验探究的步骤如下：
A．在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。
B．选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，看到玻璃板后面有蜡烛的像时，在纸上记下蜡烛的位置A。
C．拿另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到它与前面的蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置A′。
D．移动点燃的蜡烛到另一位置，重做上面的实验，在纸上记录物与像的位置B、B′；C、C′。
（1）刚开始，小金在做步骤C时，无论怎么移动蜡烛，都无法使它与前面的蜡烛的像完全重合。请分析产生这一现象的可能原因？ 玻璃板与水平桌面不垂直 。经过改正后，小金重新实验。
（2）步骤D的实验目的是 进行多次实验来使实验结论具有普遍性，避免偶然性 ；
（3）图乙是物、像的位置实验记录，请你利用测量工具对乙图的实验记录作出处理并得到相应规律 像和物到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直 。
【解答】解：（1）无论如何移动后面的蜡烛，都不能与像重合，说明玻璃板与水平桌面不垂直时，像也不和桌面垂直，所以不会重合；
（2）探究平面镜成像时，要多次改变蜡烛A的位置，其目的是进行多次实验来使实验结论具有普遍性，避免偶然性；
（3）由图乙所示实验现象可知，像和物到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。
故答案为：（1）玻璃板与水平桌面不垂直；（2）进行多次实验来使实验结论具有普遍性，避免偶然性；
（3）像和物到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。
17．（2018?江干区一模）如图所示为小红同学探究平面镜成像特点的实验装置图，她将一块玻璃板竖直架在水平桌面上白纸的上，并保持玻璃板与水平桌面垂直，再取两根完全相同的蜡烛A与B分别竖直置于玻璃板两侧的白纸上，点燃玻璃板前的蜡烛S，移动玻璃板后的蜡烛B进行观察和调整，使它与蜡烛A的像重合，多次改变蜡烛A到玻璃板的距离重复上诉实验。
（1）分别测量玻璃板到物（蜡烛A）以及玻璃板到对应的像（蜡烛B）的距离u和v，总结归纳得到的结果是v 等于 u；（选填“大于”“等于”或“小于”）
（2）移走蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，这时观察者直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是 虚像 ；
（3）小红在家中照平面镜时，发现她在镜中的像“近大远小”，于是她认为：物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离相关，请运用上述实验分析说明“像的高度h与物体到平面镜的距离u是否有关系”的问题。 多次改变 A 蜡烛的位置重复实验，从不同角度观察，若每次 B 蜡烛与 A 蜡烛的像完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离 u 无关；若 B 蜡烛与 A 蜡烛的像不能完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离u 有关。
【解答】解：（1）进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板互相垂直；由直尺分别读出玻璃板到物（蜡烛A）以及玻璃板到像（蜡烛B）的距离u和v，得到的结果是：像和物到玻璃板的距离相等。
（2）移去后面的蜡烛B，并在所在位置上放一光屏。则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像；
（3）多次改变 A 蜡烛的位置重复实验，从不同角度观察，若每次 B 蜡烛与 A 蜡烛的像完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离 u 无关；若 B 蜡烛与 A 蜡烛的像不能完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离u 有关。
故答案为：（1）等于；（2）虚像；（3）多次改变 A 蜡烛的位置重复实验，从不同角度观察，若每次 B 蜡烛与 A 蜡烛的像完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离 u 无关；若 B 蜡烛与 A 蜡烛的像不能完全重合，则说明像的高度 h 与物体到平面镜的距离u 有关。
18．（2018?上城区一模）小陈利用如图甲所示的装置研究凸透镜成像的规律。移动蜡烛在不同位置成像，并记录物距与像距的关系，如图乙。
（1）蜡烛如图甲放置，像在虚线 右边 （选填“左边”或“位置”或“右边”）；
（2）图甲的原理在生活中有应用，请举一个例子 幻灯机 ；
（3）若用半片透镜做实验，所成像与之前相比 大小相等 （任写一个方面）。
【解答】解：（1）据凸透镜成像规律可知，当u＝2f时，v＝2f时，成倒立、等大的实像。故据图象能看出，u＝v＝20cm；所以f＝＝＝＝10cm；
由图甲可知，f＜u＜2f，根据凸透镜的成像规律，可得光屏上得到倒立、放大的实像，像距v＞2f，蜡烛如图甲放置，像在虚线的右侧；
（2）当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像，应用：幻灯机。
（3）如果半片透镜，整个烛焰发出的光虽有一部分没有了，但总会有一部分光通过另一半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同；由于使用半片透镜，因此折射出的光线与原来相比减少了一半，故光屏上的像亮度会变暗，但大小相等。
故答案为：（1）右边；（2）幻灯机；（3）大小相等。
19．（2018?余姚市校级模拟）小科在“探究近视眼的眼球缺陷”的探究活动中，他用凸透镜代表眼的晶状体，光屏代表视网膜，烛焰代表远处的物体。
（1）如图所示，将一副近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，记下此时光屏到凸透镜的距离S1。
（2）拿开眼镜，光屏上的像变得模糊。前后移动光屏，使光屏上的像重新变得清晰，记下此时光屏到凸透镜的距离S2，则S2 ＜ S1（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）结果分析：近视眼只能把远处的物体的像成在视网膜的前方，从眼球结构上分析，其原因是： 人眼的晶状体变凸 。戴上近视眼镜，利用它对光的发散作用，使所成的像相对晶状体向 后 （填“前”或“后”）移。
【解答】解：（2）近视眼佩戴凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，拿走眼镜后，就是近视眼的状态：像成在了视网膜的前方，只能看清近处的物体。在探究实验中，要想在光屏上的像重新变得清晰，应该将光屏向凸透镜靠近，所以S2 ＜S1；
（3）近视眼是由于人眼的晶状体变凸，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，故应佩戴发散透镜，使所成的像相对晶状体向后移。
故答案为：（2）＜；（3）人眼的晶状体变凸；后。
20．（2018?诸暨市模拟）小明为了“探究光的反射规律”，进行了如图实验；
（1）小明按图甲所示的装置进行实验，纸版上显示出了入射光EO和反射光OF的路径，小华想把光的路径保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法： 用笔沿光的传播路径画线
（2）当在图甲上出现反射光OF后，小明以ON为轴旋转该纸板，如图乙，观察纸板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究 反射光线和入射光线、法线是否共面
（3）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
柱M的O点，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向0点，出现了如图丙所示的情景，老师水平方向缓慢转动圆台，当我们从某个角度观察到 入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合 判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。
【解答】解：（1）小明可以用笔描出入射光线和反射光线的路径；
（2）当在图甲上出现反射光OF后，小明以ON为轴旋转该纸板，如图乙，观察纸板上能否出现反射光，这样做是为了探究入射光线、反射光线、法线是否在同一平面上；
（3）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，当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线是否在同一平面内。
故答案为：（1）用笔沿光的传播路径画线；（2）反射光线和入射光线、法线是否共面；（3）入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合。
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日期：2018/12/26 20:52:29；用户：薛老师；邮箱：xueyuhuan111@xyh.com；学号：24494304
