2024中考一轮复习物理-第十讲-光的折射与透镜-原卷版+解析

第十讲--光的折射与透镜一、思维导图二、知识梳理考点1光的折射1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会在界面上发生变化，这种现象叫光的折射现象。(1)垂直射入时，光线不发生偏折，折射角等于入射角且等于0°光的传播速度不会发生改变(2)条件：①两种介质②斜射2.光的折射现象中的基本概念(1)入射光线AO：照射到两介质分界面的光线(2)折射光线OC：光进入另一种介质被折射后的光线(3)法线NN，：过入射点0且垂直于两介质分界面的直线(4)入射角：入射光线和法线的夹角(∠AON)(5)折射角：折射光线与法线的夹角(∠NOC)3.光的折射规律：(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内(2)折射光线和入射光线分居法线两侧(3)折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小(4)当光从空气斜射入其他透明介质中时，折射角小于入射角；当光从其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角(5)当光垂直射向介质表面时，传播方向不改变(6)在折射规律中光路是可逆的考点2生活中的折射现象1.从岸上看水中的物体:假设从A点射出的光线经折射后射入人眼，则我们会觉得光好像是从A点射入我们眼睛里的，A’点就是A点的像，因此我们会觉得像A’点比A点的实际位置高。2.从水中看岸上的物体:若从水中观察岸上的物体，则正好出现相反的现象，看到的也是物体的像，比物体的实际位置升高了。3.海市屋楼的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上由于海面附近空气的温度比上层的低，所以上层的空气比底层的空气稀薄，有一些射向空中的光.由于不同高度空气的疏密不同而发生弯折，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛.考点3光的反射和折射比较考点4光的色散1.色散现象：太阳光通过棱角后分解成七种颜色的光，这种现象叫光的色散。2.光的色散现象解释：(1)太阳光是白光，是由七种单色光组成的复色光。(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。3.色光的三原色：红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。4.透镜的物体的颜色是由它透过的色光决定的，其他色光被吸收。5.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，其他色光被吸收。6.看不见的光：(1)可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成可见光谱(2)红外线①概念：在可见光谱的红光以外存在着一种人眼看不见的光，叫红外线。一切物体都不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射红外线越强②红外线的特性及应用a.热作用强：红外线烘烤；红外线取暖；医疗上红外线诊断。b.穿透云雾能力强：红外线遥感，可利用该技术勘测地热。c.可用来进行遥控：家用电器的遥控器。(3)紫外线①概念：在可见光谱的紫光以外有一种看不见的光，叫紫外线②紫外线的特性及应用a.紫外线的化学作用强：很容易使照相底片感光。b.紫外线的生理作用强，能杀菌，强度高时能伤害人体。c.紫外线具有荧光效应，可用来鉴别字画和人命币的真伪。d.适当的紫外线照射可以促进人体对钙的吸收考点5透镜1.透镜的分类2.三条特殊光线规律:(1)一侧平行于主光轴，另一侧一定过焦点。(2)光线会向厚的一侧偏折。考点6凸透镜成像规律1.观察下列各图并补充成像规律及其应用:2.整体图像的变化口诀:一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小;成实像:物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像:物近像近像变小，物远像远像变大。【特别提醒】如果题目中没有明确告诉u(物距）,v(像距）,f(焦距）可以通过比较u(物距）和v(像距）的大小关系来确定像的性质。（1）若u=v（2）若u>v（3）若u<v【易错点梳理】蜡烛燃烧过程中变短，像会逐渐往上移动，怎么使像重新呈现在光屏中央?2.用纸挡住上一半的凸透镜，成的像也变成一半吗?小科普：照相机成的倒立缩小的像，通过数字电路板，将倒立的像调整过来显示小科普：照相机成的倒立缩小的像，通过数字电路板，将倒立的像调整过来显示考点7凸透镜成像规律的应用1.照相机(1)原理：利用凸透镜成倒立、缩小的实像。(2)拍照时候，镜头离物体的距离越近，像离镜头的距离越远，所成的像越大；镜头离物体的距离越远，像离镜头的距离越近，所成的像越小。屏幕的特点:白色、粗糙(反射所有色光、漫反射2.屏幕的特点:白色、粗糙(反射所有色光、漫反射(1)原理:利用凸透镜成倒立、放大的实像(2)成像特点:①投影片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距)②投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大.3.放大镜（1）原理：将放大镜镜片放在物体上方适当的位置，透过放大镜我们可以看到一个正立、放大的虚像。（2）成像特点：①被观察的物体的像是正立，放大的。②物体和像在透镜的同侧。③像不能在光屏上呈现。考点8探究凸透镜成像规律1.实验仪器［光具座、凸透镜、光屏（方格光屏）、蜡烛（二极管）和火柴等］2.调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度的目的---使像能成在光屏的中央3.焦距的测量（1）用平行光垂直照射到凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏能承接到最小最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距（2）移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、等大的像，此时蜡烛到透镜距离的1/2为凸透镜焦距（3）焦距范围判断4.透镜成像规律与应用（1）静态规律及应用（2）动态规律及应用5.蜡烛长度变短，要使像仍成在光屏中心的调节的方法（1）将光屏向上移动（2）将蜡烛向上移动【交流与反思】6.光屏上找不到像的原因（1）烛焰中心、透镜中心和光屏中心没有在同一水平高度（2）物距等于或小于焦距（3）像的位置超出了光具座的范围7.测量物距和焦距的误差分析8.光屏上能看到像的原因（光发生了漫反射）9.实验环境（为了使实验现象更明显，应选择较暗的环境）10.蜡烛可用发光二极管代替的原因（让所成的像更稳定并容易对比像物的大小关系）11.白色光屏可用方格光屏代替的目的（便于辨别像的大小）12.用纸遮住凸透镜一部分时的实验现象（还能成完整的像，但像会变暗些）13.光屏上成清晰像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成像的原因（光路可逆）14.凸透镜前加镜片的相关判断（1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚、像距变小、像变小；光屏应向靠近透镜的方向移动）（2）加近视镜（凹透镜）（光线延迟会聚、像距变大、像变大；光屏应向远离透镜的方向移动）实验结论：（1）当u>2f,f<v<2f时成倒立、缩小的实像（照相机）；（2）当u=2f,v=2f时成倒立、等大的实像（测焦距）；（3）当f<u<2f,v>2f时成倒立、放大的实像（投影仪）；（4）当u=f时不成像；（5）当u<f时成正立、放大的虚像（放大镜）三、题型分类题型1光的折射规律1.（2023•温州模拟）真实的光束是没有“箭头”的，如图是光在空气和水的界面上发生反射和折射时的三束光束。为了判断光是从空气斜射入水中的，下列事实中不能作为其判断依据的是（）A．空气一侧有两束光束 B．三束光束在同一平面内 C．光束AO明显比其余两束光束亮 D．光束AO与其余两束光束分居左右两侧2.同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢?【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。实验序号1234入射角20°40°60°80°折射角13°⑴________35°41°【实验结论】折射角与入射角大小________（选填“成正比”或（“不成正比”）。【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是________________________________题型2光的折射现象1.（2023•杭州）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．②④2.（2023•拱墅区校级二模）手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑（如图中虚线所示），若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光圈会变为如图中的（）A． B． C． D．3.（2023•南浔区二模）生活中有许多常见的光学现象。下列现象由光的折射形成的是（）A．幕布上的皮影戏 B．水中塔的倒影 C．树荫下的圆形光斑 D．放大镜放大的眼睛4.（2023•余杭区二模）一只白鹭在水中觅食（如图所示），此时在水中形成两个不同的“像”，关于这个现象说法正确的是（）A．“像”A是由光的直线传播形成的 B．“像”B是由光的反射形成的 C．“像”A的大小与白鹭一定相同 D．“像”B是白鹭在水面形成的虚像题型3光的色散1.如图所示，让一太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域①②③，利用区域的光能遥控电视机，区域的光能使钞票上的荧光物质发光，从而可识别钞票真伪。2.小红在剧场里观看晚间演出，一个穿白色上衣、蓝色裤子的演员在红色灯光下翩翩起舞，小红看到演员服装的颜色是（）A.上衣为白色，裤子为黑色B.上衣为红色，裤子为蓝色C上衣为白色，裤子为蓝色D.上衣为红色，裤子为黑色3.从牛顿的色散实验中可知，不同的色光通过三棱镜后的偏折能力是不同的。小明用红光和紫光分别做实验，请在图甲中画出红光和紫光折射后的光路图(图甲中的A、B点分别为两种色光经过透镜后的焦点）题型4光的作图1.（2023•永嘉县校级三模）下列是观察空中月亮在湖水中倒影的光路图，其中正确的是（）A． B． C． D．2.（2023•越城区一模）小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。（1）A是激光经水面（选填“反射”或“折射”）后形成的像点。（2）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A′，应使入射光线MO绕着点O沿（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。（3）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B′，应使水面（选填“上升”或“下降”）。题型5凸透镜成像规律1.（2023•绍兴）小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是（）A． B． C． D．2.（2023•拱墅区校级一模）红外线是一种不可见光（线）。由于玻璃对红外线的折射能力比可见光弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长。有一种感光胶片叫红外线胶片，它对可见光不敏感，而红外线却能使它感光。这种胶片可用普通相机进行红外摄影。现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像，如换成红外线胶片的话，仍要成等大的像，则应该（）A．减小物距，增加暗箱长度 B．减小物距，缩短暗箱长度 C．增大物距，增加暗箱长度 D．增大物距，缩短暗箱长度3.（2023•衢州三模）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，能在墙壁上得到清晰的像。装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，则该“凸透镜”的焦距可能是（）A．7cm B．14cm C．20cm D．32cm4.（2023•衢州）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．题型6，探究凸透镜成像规律实验1.（2023•椒江区校级二模）小光用图示装置探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜位于图示位置时，恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像。则下列说法正确的是（）A．该透镜的焦距是30cm B．将蜡烛向右移动5cm，向左移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像 C．将蜡烛向左移动5cm，适当移动光屏，可以得到倒立缩小的实像 D．保持蜡烛不动，将透镜移到30cm处，眼睛位于光屏一侧通过透镜能看到缩小的烛焰像2.在“研究凸透镜成像规律”的实验中。(1)某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示，此时所成的是倒立__________的实像。(2)若通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，透镜应该移到__________厘米刻度处。(3)实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有__________。①光屏上移一段距离②蜡烛下移一段距离③透镜下移一段距离(4)研究好成像规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正。图乙中，小敏给透镜戴上“眼镜”(凸透镜B)，光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丙所示。若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向__________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。3.（2023•温岭市模拟）某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时，发现下列问题：（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，图2选项中与其原理相同的是。​（2）他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面，如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中，他透过烧杯观察如图3乙所示，先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此，他用两束平行激光进行探究，实验现象如图3丁所示，据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有的特点。（3）将白纸远离烧杯，观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像，请在图4虚线框中画出该像。四、课后巩固1.（2023•台州）如图是一只白鹤在水面散步时的优美场景。关于白鹤两个“影”的形成原理，正确的是（）A．影子——光的反射 B．影子——光的色散 C．倒影——光的反射 D．倒影——光的折射2.（2023•金华）某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是（）A．林中光束 B．拱桥倒影 C．水中铅笔 D．人手影子3.（2023•绍兴）小敏散步时看到了李白诗中“对影成三人”的真实场景：一只白鹭站在水中，形成了如图的两个“影”。下列说法正确的是（）​A．影子是光的反射形成的 B．倒影是光的折射形成的 C．两个“影”形成原理相同 D．倒影是白鹭等大的虚像4.（2023•滨江区模拟）在进行“实验室制取氧气”实验时，小宁透过毛玻璃片看不清后方的景物，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物。下列分析有误的是（）甲图乙图A．干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，不能成像 B．沾水的毛玻璃片表面变得更平整，乙图中看到的“科”字是光线透过玻璃和水成的虚像C．公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私 D．放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现，这是因为毛玻璃表面的漫反射更强5.（2023•杭州模拟）小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（）A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝20cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 D．物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物像间距逐渐变小6.（2023•鄞州区一模）在“探究凸透镜的成像特点”实验中，所用凸透镜的焦距为f，光屏是用表面涂有白漆的铁板制成。小明把夜光显示的手表置于光具座上，移动光屏，当手表与光屏分别处于如图甲所示的位置时，小明看到光屏上呈现清晰的像。若此时手表表盘指针位置如图乙所示，则小明看到光屏上呈现的像为图中的（）A． B． C． D．7.（2023•玉环市校级模拟）下列图片中的科学现象与所对应的物理知识相符的是（）A．手影游戏光的折射 B．小孔成像光的反射 C．照镜子光的反射 D．鱼在哪里光沿直线传播8.（2023•莲都区一模）白天，坐在教室的我们可以透过窗玻璃看到窗外的景物；晚上，打开教室的灯时，坐在教室的我们也可通过窗玻璃看到教室内的景物。下列说法中正确的是（）A．前者是折射现象，后者是反射现象 B．前者是反射现象，后者是折射现象 C．前后两者都是反射现象 D．前后两者都是折射现象9.（2023•宁波模拟）小科在用手机查资料时，不小心将一滴水落在手机的玻璃屏幕上（如图甲所示），透过水滴看到的文字是放大的像（选填“实”或“虚”）。水滴相当于一个透镜，而每一个透镜的两侧都有焦点，这个“水滴透镜”下方的焦点在如图乙中手机图文层的（选填“上方”或“下方”）。10.（2021•滨江区校级模拟）为了寻找光的色散现象产生的原因，某同学进行了如下探究：选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角从空气射入玻璃砖中（如图所示），测出折射光线对应的折射角r，结果如下表。（已知：红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，紫光最慢）红光光源黄光光源紫光光源实验序号入射角i（度）折射角r（度）入射角i（度）折射角r（度）入射角i（度）折射角r（度）12516.42515.72515.125030.75029.45028.237540.17538.37536.6（1）为了顺利完成本探究，入射角的角度不能等于。（2）比较实验数据，得出规律：①同种颜色的光从空气斜射入玻璃砖时，折射角小于入射角且随着入射角的增大，折射角。②不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入玻璃砖时，。第十讲--光的折射与透镜一、思维导图二、知识梳理考点1光的折射1.定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会在界面上发生变化，这种现象叫光的折射现象。(1)垂直射入时，光线不发生偏折，折射角等于入射角且等于0°光的传播速度不会发生改变(2)条件：①两种介质②斜射2.光的折射现象中的基本概念(1)入射光线AO：照射到两介质分界面的光线(2)折射光线OC：光进入另一种介质被折射后的光线(3)法线NN，：过入射点0且垂直于两介质分界面的直线(4)入射角：入射光线和法线的夹角(∠AON)(5)折射角：折射光线与法线的夹角(∠NOC)3.光的折射规律：(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内(2)折射光线和入射光线分居法线两侧(3)折射角随着入射角的增大而增大，减小而减小(4)当光从空气斜射入其他透明介质中时，折射角小于入射角；当光从其他透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角(5)当光垂直射向介质表面时，传播方向不改变(6)在折射规律中光路是可逆的考点2生活中的折射现象1.从岸上看水中的物体:假设从A点射出的光线经折射后射入人眼，则我们会觉得光好像是从A点射入我们眼睛里的，A’点就是A点的像，因此我们会觉得像A’点比A点的实际位置高。2.从水中看岸上的物体:若从水中观察岸上的物体，则正好出现相反的现象，看到的也是物体的像，比物体的实际位置升高了。3.海市屋楼的形成:海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，多发生在夏天的海面上由于海面附近空气的温度比上层的低，所以上层的空气比底层的空气稀薄，有一些射向空中的光.由于不同高度空气的疏密不同而发生弯折，逐渐弯向地面，进入观察者的眼睛.考点3光的反射和折射比较【答案】斜射，反射，偏折，同一平面，两侧，可逆，等于，小于，增大，不变考点4光的色散1.色散现象：太阳光通过棱角后分解成七种颜色的光，这种现象叫光的色散。2.光的色散现象解释：(1)太阳光是白光，是由七种单色光组成的复色光。(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。3.色光的三原色：红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。4.透镜的物体的颜色是由它透过的色光决定的，其他色光被吸收。5.不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，其他色光被吸收。6.看不见的光：(1)可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成可见光谱(2)红外线①概念：在可见光谱的红光以外存在着一种人眼看不见的光，叫红外线。一切物体都不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射红外线越强②红外线的特性及应用a.热作用强：红外线烘烤；红外线取暖；医疗上红外线诊断。b.穿透云雾能力强：红外线遥感，可利用该技术勘测地热。c.可用来进行遥控：家用电器的遥控器。(3)紫外线①概念：在可见光谱的紫光以外有一种看不见的光，叫紫外线②紫外线的特性及应用a.紫外线的化学作用强：很容易使照相底片感光。b.紫外线的生理作用强，能杀菌，强度高时能伤害人体。c.紫外线具有荧光效应，可用来鉴别字画和人命币的真伪。d.适当的紫外线照射可以促进人体对钙的吸收考点5透镜1.透镜的分类2.三条特殊光线规律:(1)一侧平行于主光轴，另一侧一定过焦点。(2)光线会向厚的一侧偏折。考点6凸透镜成像规律1.观察下列各图并补充成像规律及其应用:【答案】(1)缩小，照相机(2)倒立，等大，实(3)v>2f，倒立，放大，实，投影仪(5)正立，放大，虚，放大镜2.整体图像的变化口诀:一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小;成实像:物近像远像变大，物远像近像变小。成虚像:物近像近像变小，物远像远像变大。【特别提醒】如果题目中没有明确告诉u(物距）,v(像距）,f(焦距）可以通过比较u(物距）和v(像距）的大小关系来确定像的性质。（1）若u=v（2）若u>v（3）若u<v【易错点梳理】蜡烛燃烧过程中变短，像会逐渐往上移动，怎么使像重新呈现在光屏中央?2.用纸挡住上一半的凸透镜，成的像也变成一半吗?小科普：照相机成的倒立缩小的像，通过数字电路板，将倒立的像调整过来显示小科普：照相机成的倒立缩小的像，通过数字电路板，将倒立的像调整过来显示考点7凸透镜成像规律的应用1.照相机(1)原理：利用凸透镜成倒立、缩小的实像。(2)拍照时候，镜头离物体的距离越近，像离镜头的距离越远，所成的像越大；镜头离物体的距离越远，像离镜头的距离越近，所成的像越小。屏幕的特点:白色、粗糙(反射所有色光、漫反射2.屏幕的特点:白色、粗糙(反射所有色光、漫反射(1)原理:利用凸透镜成倒立、放大的实像(2)成像特点:①投影片到镜头的距离(物距)小于镜头到屏幕的距离(像距)②投影片离镜头越近时，屏幕上所成的像越大，像到镜头的距离越大.3.放大镜（1）原理：将放大镜镜片放在物体上方适当的位置，透过放大镜我们可以看到一个正立、放大的虚像。（2）成像特点：①被观察的物体的像是正立，放大的。②物体和像在透镜的同侧。③像不能在光屏上呈现。考点8探究凸透镜成像规律1.实验仪器［光具座、凸透镜、光屏（方格光屏）、蜡烛（二极管）和火柴等］2.调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度的目的---使像能成在光屏的中央3.焦距的测量（1）用平行光垂直照射到凸透镜,在凸透镜的另一侧用光屏能承接到最小最亮的光斑，测出光斑到凸透镜光心的距离即为焦距（2）移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、等大的像，此时蜡烛到透镜距离的1/2为凸透镜焦距（3）焦距范围判断4.透镜成像规律与应用（1）静态规律及应用（2）动态规律及应用5.蜡烛长度变短，要使像仍成在光屏中心的调节的方法（1）将光屏向上移动（2）将蜡烛向上移动【交流与反思】6.光屏上找不到像的原因（1）烛焰中心、透镜中心和光屏中心没有在同一水平高度（2）物距等于或小于焦距（3）像的位置超出了光具座的范围7.测量物距和焦距的误差分析8.光屏上能看到像的原因（光发生了漫反射）9.实验环境（为了使实验现象更明显，应选择较暗的环境）10.蜡烛可用发光二极管代替的原因（让所成的像更稳定并容易对比像物的大小关系）11.白色光屏可用方格光屏代替的目的（便于辨别像的大小）12.用纸遮住凸透镜一部分时的实验现象（还能成完整的像，但像会变暗些）13.光屏上成清晰像时，对调物与光屏的位置，光屏上还能成像的原因（光路可逆）14.凸透镜前加镜片的相关判断（1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚、像距变小、像变小；光屏应向靠近透镜的方向移动）（2）加近视镜（凹透镜）（光线延迟会聚、像距变大、像变大；光屏应向远离透镜的方向移动）实验结论：（1）当u>2f,f<v<2f时成倒立、缩小的实像（照相机）；（2）当u=2f,v=2f时成倒立、等大的实像（测焦距）；（3）当f<u<2f,v>2f时成倒立、放大的实像（投影仪）；（4）当u=f时不成像；（5）当u<f时成正立、放大的虚像（放大镜）三、题型分类题型1光的折射规律1.（2023•温州模拟）真实的光束是没有“箭头”的，如图是光在空气和水的界面上发生反射和折射时的三束光束。为了判断光是从空气斜射入水中的，下列事实中不能作为其判断依据的是（）A．空气一侧有两束光束 B．三束光束在同一平面内 C．光束AO明显比其余两束光束亮 D．光束AO与其余两束光束分居左右两侧【解答】解：A．根据反射光和入射光在同一种介质中，则空气一侧有两束光束，可以确定光是从空气斜射入水中的，故A可以判断，不符合题意；B．无论从哪种介质斜射入哪种介质、入射光、反射光、折射光和法线都在同一平面内，根据三束光束在同一平面内不能判断，故B符合题意；C．光发生反射和折射时，亮度会改变，光束AO明显比其余两束光束亮，确定AO是入射光，故C可以判断，不符合题意；D．根据反射定律和折射规律，反射光和折射光都和入射光在法线的两侧，因而光束AO与其余两束光束分居左右两侧可以确定AO是入射光，可以判断光是从空气斜射入水中的，故D不符合题意。故选：B。2.同学们学习了“光的折射”后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。入射角增大，折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角大小是否成正比呢?【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示，请将实验数据填入表格中。实验序号1234入射角20°40°60°80°折射角13°⑴________35°41°【实验结论】折射角与入射角大小⑵________（选填“成正比”或（“不成正比”）。【评价与交流】根据实验数据，还可以得出的结论是⑶________【答案】25°；不成正比；光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值（合理即可）【解答】【实验探究】分度盘上每个大格表示20°，每两个大格之间分为4个小格，那么分度值就是：20°÷4=5°；那么第2次实验中折射角的度数是25°；

【实验结论】对比第1组和第2组数据：折射角度数之比：25°÷13°≠2；

入射角度数之比：40°÷20°=2；

因为折射角的度数之比不等于入射角度数之比，

所以折射角和入射角大小不成正比；

【评价与交流】对比第1组和第3组数据：折射角增大：35°-13°=22°；

入射角增大：60°-20°=40°；

因为：22°＜40°；

所以：光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值。题型2光的折射现象1.（2023•杭州）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【解答】解：①②硬币反射的光沿直线传播，“看不见”是由于硬币反射的光没有到达眼睛，故①错误，②正确；③④往茶杯中倒入一些水后，硬币反射的光从水通过水面时发生折射，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去，看到的是硬币的虚像，故③错误，④正确。故选：D。2.（2023•拱墅区校级二模）手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑（如图中虚线所示），若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光圈会变为如图中的（）A． B． C． D．【解答】解：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路（注意黑色光线表示没有折射时的光线，红色表示折射后的光线）：从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想都周围光线都是如此，故B图为正确图形。故选：B。3.（2023•南浔区二模）生活中有许多常见的光学现象。下列现象由光的折射形成的是（）A．幕布上的皮影戏 B．水中塔的倒影 C．树荫下的圆形光斑 D．放大镜放大的眼睛【解答】解：AC、幕布上的皮影戏、树荫下的圆形光斑都是由于光的直线传播形成的，故AC不符合题意；B、水中塔的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；故B不符合题意；D、放大镜放大的眼睛，属于凸透镜成像，是由光的折射形成的，故D符合题意。故选：D。4.（2023•余杭区二模）一只白鹭在水中觅食（如图所示），此时在水中形成两个不同的“像”，关于这个现象说法正确的是（）A．“像”A是由光的直线传播形成的 B．“像”B是由光的反射形成的 C．“像”A的大小与白鹭一定相同 D．“像”B是白鹭在水面形成的虚像【解答】解：AC、“像”A是平面镜成像现象，是光的反射形成的，“像”A的大小与白鹭一定相同，故C正确，A错误；BD、“像”B是光的直线传播形成的影子，故BD错误。故选：C。题型3光的色散1.如图所示，让一太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域①②③，利用区域的光能遥控电视机，区域的光能使钞票上的荧光物质发光，从而可识别钞票真伪。【答案】①，③【解析】红外线可以用于家电的遥控器紫外线具有荧光效应，可以检测人民币的真伪2.小红在剧场里观看晚间演出，一个穿白色上衣、蓝色裤子的演员在红色灯光下翩翩起舞，小红看到演员服装的颜色是（）A.上衣为白色，裤子为黑色B.上衣为红色，裤子为蓝色C上衣为白色，裤子为蓝色D.上衣为红色，裤子为黑色【答案】D【解析】因为白色上衣能反射所有色光，因此当小红穿白色上衣，在红色灯光的照射下，反射红色色光，观众看到的是红色上衣;蓝色裤子只能反射蓝色色光，在红色灯追光灯的照射下，红色光被吸收，无任何色光反射.观众看到小红的裤子是黑色的3.从牛顿的色散实验中可知，不同的色光通过三棱镜后的偏折能力是不同的。小明用红光和紫光分别做实验，请在图甲中画出红光和紫光折射后的光路图(图甲中的A、B点分别为两种色光经过透镜后的焦点）【答案】由光的色散现象可知，不同的单色光通过棱镜时的偏折程度不同。凸透镜可以看作是由两个三棱镜组成的，红光的偏折程度最小，所以折射光线指向F2:紫光的偏折程度最大，所以折射光指向F1.如下图:题型4光的作图1.（2023•永嘉县校级三模）下列是观察空中月亮在湖水中倒影的光路图，其中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：ABC、图中光线来自水中，且光是直线传播或发生光的折射，故ABC错误；D、月亮在水中倒影，是因为来自天上月亮的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以才能观察到月亮在水中的倒影，故D正确。故选：D。2.（2023•越城区一模）小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B。（1）A是激光经水面（选填“反射”或“折射”）后形成的像点。（2）若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A′，应使入射光线MO绕着点O沿（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动。（3）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B′，应使水面（选填“上升”或“下降”）。【解答】解：（1）当光从空气斜射到水面时，同时会发生反射和折射现象，A是激光经水面反射后形成的像点。（2）光在水面发生反射时，反射角等于入射角，折射角小于入射角；如图所示：现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A′处，则反射光线偏离法线，反射角增大，根据反射角等于入射角，则入射角也需增大，故使入射光线绕着O点沿顺时针方向转动。（3）若保持入射光线不变，欲使B点上移至B′，因水面升降时入射角不变、折射角不变，则两次的折射光线是平行的，由下图可知应使水面下降。故答案为：（1）反射；（2）顺时针；（3）下降。题型5凸透镜成像规律1.（2023•绍兴）小敏透过水杯看见《科学作业本》上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是（）A． B． C． D．【解答】解：由图可知，透过水杯看到了正立、放大的“科”字的虚像，由凸透镜成像规律可知，当物距在一倍焦距以内时，得到正立、放大的虚像，选项D中，烛焰位于焦点与凸透镜之间，成像规律相同。故选：D。2.（2023•拱墅区校级一模）红外线是一种不可见光（线）。由于玻璃对红外线的折射能力比可见光弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光射入时长。有一种感光胶片叫红外线胶片，它对可见光不敏感，而红外线却能使它感光。这种胶片可用普通相机进行红外摄影。现有一幅书上的图片用普通胶片摄影时刚好成等大的像，如换成红外线胶片的话，仍要成等大的像，则应该（）A．减小物距，增加暗箱长度 B．减小物距，缩短暗箱长度 C．增大物距，增加暗箱长度 D．增大物距，缩短暗箱长度【解答】解：由于玻璃对红外线的折射程度比可见光线弱，因而同一透镜在红外线射入时的焦距比可见光线射入时长。若可见光正好在胶片上成像，当红外线入射时，由于焦距变大，相当于物镜间距变小，要成清晰的像，则胶片必须远离相机透镜，即使物距增大；成等大的像，则像距等于物距等于2f（2倍焦距），焦距变长了，则像距也变大，故C正确。故选：C。3.（2023•衢州三模）将一蜡烛放在装有水的烧瓶前，调整蜡烛和烧瓶至如图所示位置，能在墙壁上得到清晰的像。装有水的烧瓶相当于一个凸透镜，则该“凸透镜”的焦距可能是（）A．7cm B．14cm C．20cm D．32cm【解答】解：由题知，像距大于物距，成放大倒立的实像，则有f＜u＜2f，即f＜20cm＜2f，解得，10cm＜f＜20cm，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。4.（2023•衢州）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．【解答】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，所以B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。题型6，探究凸透镜成像规律实验1.（2023•椒江区校级二模）小光用图示装置探究“凸透镜成像规律”，当蜡烛、透镜位于图示位置时，恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像。则下列说法正确的是（）A．该透镜的焦距是30cm B．将蜡烛向右移动5cm，向左移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像 C．将蜡烛向左移动5cm，适当移动光屏，可以得到倒立缩小的实像 D．保持蜡烛不动，将透镜移到30cm处，眼睛位于光屏一侧通过透镜能看到缩小的烛焰像【解答】解：A、当蜡烛、透镜位于图示位置时，恰好在光屏上看到了清晰的烛焰像，此时u＝v＝30cm，根据u＝v＝2f，成倒立、等大的实像，即2f＝30cm，所以该凸透镜的焦距为f＝15cm，故A错误；B、将蜡烛向右移动5cm，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，向右移动光屏可以再次得到烛焰清晰的像，故B错误；C、将蜡烛向左移动5cm，此时物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，向左适当移动光屏，可以得到倒立缩小的实像，故C正确；D、保持蜡烛不动，将透镜移到30cm处，此时物距u＝30cm﹣20cm＝10cm＜f，根据u＜f，成正立、放大的虚像，故D错误。故选：C。2.在“研究凸透镜成像规律”的实验中。(1)某次实验过程中，小敏移动光屏直到出现清晰的像，蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示，此时所成的是倒立__________的实像。(2)若通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，透镜应该移到__________厘米刻度处。(3)实验一段时间后，原来成在光屏中央的像“跑”到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有__________。①光屏上移一段距离②蜡烛下移一段距离③透镜下移一段距离(4)研究好成像规律后，小敏模拟了近视和远视的矫正。图乙中，小敏给透镜戴上“眼镜”(凸透镜B)，光屏上刚好出现清晰的像，摘下“眼镜”后，光屏上的像变模糊，如图丙所示。若要通过移动蜡烛使像再次清晰，应将蜡烛向__________(选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。【答案】(1).放大(2).45(3).①③(4).远离【解析】(1)由图片可知，凸透镜成实像时，物距小于像距，成倒立、放大的实像；

(2)不改变蜡烛和光屏位置，要通过移动透镜，使光屏上再次成清晰的像，移动后物距为原来的像距，即凸透镜距光屏应为15cm，故应移动到45cm刻度处；

(3)如图甲所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，正确的操作为①③；

(4)如图乙，在蜡烛和凸透镜A之间放置具有会聚作用的凸透镜B，光屏上呈现清晰的像，移除凸透镜B后，像距将变大，要得到清晰的像，需增大物距，减小像距，故蜡烛应远离凸透镜。3.（2023•温岭市模拟）某同学在利用加水的烧杯进行实验活动时，发现下列问题：（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，图2选项中与其原理相同的是。​（2）他把一张写着字母“F”的白纸放在盛满水的烧杯后面，如图3甲所示。白纸从贴近烧杯到逐渐远离烧杯的过程中，他透过烧杯观察如图3乙所示，先后观察到A、B两种不同的像。如图3丙所示。对此，他用两束平行激光进行探究，实验现象如图3丁所示，据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有的特点。（3）将白纸远离烧杯，观察到等大的像。继续远离又观察到一个明显不同的像，请在图4虚线框中画出该像。【解答】解：（1）把金鱼放入烧杯后发现鱼“变大”了，其原因是有水的烧杯相当于凸透镜，放入的金鱼物距在一倍焦距以内；故D符合题意，ABC不符合题意；故选：D；（2）据此现象分析图丙中A、B像产生的原因是带水的烧杯具有凸透镜的作用，物体在二倍焦距时，成倒立等大的实像；（3）物体在二倍焦距以外时，得到倒立、缩小的实像。将白纸远离烧杯，观察到等大的像，继续远离又观察到一个左右对调、缩小的实像，如下图所示：故答案为：（1）D；（2）物体在二倍焦距时，成倒立等大的实像；（3）见解答图。四、课后巩固1.（2023•台州）如图是一只白鹤在水面散步时的优美场景。关于白鹤两个“影”的形成原理，正确的是（）A．影子——光的反射 B．影子——光的色散 C．倒影——光的反射 D．倒影——光的折射【解答】解：AB、白鹤的“影子”——光的直线传播，故AB错误；CD、白鹤的“倒影”——光的反射，故C正确，D错误。故选：C。2.（2023•金华）某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是（）A．林中光束 B．拱桥倒影 C．水中铅笔 D．人手影子【解答】解：AC、林中光束和人手影子是由光的直线传播形成的，故AC错误；B、拱桥倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确；D、水中铅笔变弯折是光的折射现象，故D错误。故选：B。3.（2023•绍兴）小敏散步时看到了李白诗中“对影成三人”的真实场景：一只白鹭站在水中，形成了如图的两个“影”。下列说法正确的是（）​A．影子是光的反射形成的 B．倒影是光的折射形成的 C．两个“影”形成原理相同 D．倒影是白鹭等大的虚像【解答】解：ABC．影子是光的直线传播形成的，倒影是光的反射形成的，两者的成像原理不同，故ABC错误；D．平静的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成像现象，成的是等大的、正立的虚像，故D正确。故选：D。4.（2023•滨江区模拟）在进行“实验室制取氧气”实验时，小宁透过毛玻璃片看不清后方的景物，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物。下列分析有误的是（）甲图乙图A．干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，不能成像 B．沾水的毛玻璃片表面变得更平整，乙图中看到的“科”字是光线透过玻璃和水成的虚像C．公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内更能保护洗澡时的隐私 D．放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现，这是因为毛玻璃表面的漫反射更强【解答】解：A、干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，发生了漫反射，不能成像，故A正确；B、沾水的毛玻璃片表面变得更平整，相当于一个平面镜，乙图中看到的“科”字是光线透过玻璃和水成的虚像，故B正确；C、公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物，不能保护洗澡时的隐私，故C错误；D、放在桌子上的毛玻璃比玻璃片更容易发现，这是因为毛玻璃表面发生了漫反射，反射光线射向四面八方，故D正确。故选：C。5.（2023•杭州模拟）小金同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图所示，下列判断正确的是（）A．该凸透镜的焦距是16cm B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像 C．当u＝20cm时成缩小的像，照相机就是根据这一原理制成的 D．物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，物像间