資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第六講 聲和光
光
1. 光源：能夠自行發光的物體叫作光源，月亮 不是 (填“是”或“不是”)光源。
光源分為熱光源 （火、白熾燈等）和冷光源 （節能燈、LED燈等）。
【典例5】（2023·深圳）如圖，是一張某大廈的照片，關于下列說法正確的是（　　）
A．照相機的鏡頭對光線有發散作用
B．照相機程倒立放大的虛像
C．水中的像是光的反射造成的
D．在太陽下的大樓是光源
【答案】C
【知識點】光與光源；凸透鏡成像的應用；平面鏡成像的原理、特點
【解析】【解答】A.照相機的鏡頭對光線有會聚作用，A不符合題意；
B.照相機成倒立縮小的實像，B不符合題意；
C.水中的像是光的反射造成的，C符合題意；
D.在太陽下的大樓不是光源，D不符合題意。
故答案為：C.
【分析】照相機的鏡頭是凸透鏡，對光有會聚作用，成倒立縮小的實像；水中倒影是光的反射形成的；能自行發光的物體是光源。
【對點訓練5】（2022 沈陽）2022年2月4日北京冬奧會開幕，火炬手將火炬嵌入大雪花狀的主火炬臺中。火炬用氫氣做燃料，符合奧運綠色環保理念。關于火炬，下列說法正確的是（　　）
A．火炬的火焰是光源
B．氫氣燃燒過程中熱值變小
C．以主火炬臺為參照物嵌入后的火炬是運動的
D．火炬的火焰發出的光在空氣中以340m/s的速度傳播
【答案】A。
【解析】解：A．火炬的火焰是人造光源，屬于光源，故A正確；
B．氫氣燃燒過程中熱值不變，故B錯誤；
C．以主火炬臺為參照物，嵌入后的火炬相對于主火炬臺沒有發生位置的變化，故是靜止的，故C錯誤；
D．火炬的火焰發出的光在空氣中的傳播速度為3×108m/s，故D錯誤。
2. 光的直線傳播
(1)條件：光在 同一種均勻的 介質中沿直線傳播。實例：小孔成像、影子、日食、月食等。
(2)小孔成像：小孔成的像是倒立的 實 像，其形狀只與物體的 形狀 有關，和孔的形狀無關。大小與物距和像距的比例有關，明暗程度與孔的大小和物和像的距離有關。
3. 光速：光不僅可以在空氣、水等物質中傳播，還可以在真空中傳播。通常情況下，真空中的光速可以近似取為c= 3×108 m/s。一般速度關系，真空＞空氣＞液體＞玻璃。
4.光的色散：太陽光是復色光 ，經過三棱鏡能夠發生色散現象 ,光屏上以此出現紅橙黃綠藍靛紫 光帶。
太陽光的分類：可見光 、紅外線 （用于熱效應）、紫外線 （用于殺菌消毒、是熒光物質發光等）
【典例6】（2023·廣安）光與影的世界是生活也是藝術，攝影作品將之展現得奇妙而瑰麗。下圖中可以用光的直線傳播解釋的是（　　）
A．奇妙的“倒影” B．地面上的影子
C．瑰麗的彩虹 D．露珠下被放大的葉脈
【答案】B
【知識點】光的直線傳播及其應用；光的反射；光的折射規律
【解析】【解答】A：奇妙的"倒影“是光的反射。A 不符合題意
B：地面上的影子是光的直線傳播。B 符合題意
C：美麗的彩虹是光的折射。 C 不符合題意
D：露珠下被放大的葉脈是光的折射。D不符合題意
故選B
【分析】A：倒影是光的反射
B：影子的形成是光沿直線傳播
C：彩虹是光的折射
D：露珠放大葉脈是光的折射。
【對點訓練6】（2023·云南）圖所示的“手影”游戲中，影子的形成原因是（　　）
A．光的反射 B．光沿直線傳播
C．光的折射 D．光的色散
【答案】B
【知識點】光的直線傳播及其應用
【解析】【解答】影子是光沿直線傳播形成的，B符合題意。
故答案為：B.
【分析】影子是光沿直線傳播形成的。
【拓展】（2023·衢州）小科選取了“”光源、帶小孔的紙板、光屏等材料，按如圖順序依次固定在光具座上，通過左右移動光源和光屏，開展“小孔成像”實驗。實驗中光屏上不可能出現的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知識點】光的直線傳播及應用
【解析】【分析】根據小孔成像的特點分析判斷。
【解答】小孔成像由光的直線傳播形成，上面的光線到達下面，下面的到達上面，因此成的是倒立的實像，不可能成正立的實像，故B符合題意，而A、C、D不合題意。
故選B。
反射定律
5. 定義：當光射到物體表面時，會被物體表面反射回去，這種現象叫作 光的反射 。
6. 光的反射規律
(1) 入射光線、法線、反射光線在同一個平面 (三線共面)。
(2) 法線在入射光線和反射光線中間 (法線居中)。
(3) 反射角等于入射角 (兩角相等)。注意不能寫反。
7. 在反射現象中，光路是 可逆的 的。
8. 鏡面反射和漫反射
(1)鏡面反射：反射面平滑，平行光束反射后 依然平行 。舉例：在鏡面、水面、玻璃幕墻上發生的反射。
(2)漫反射：反射面粗糙，平行光束反射后向 四面八方 射出。舉例：能夠從各個方向看到不發光的物體。.
(3)鏡面反射和漫反射都遵循 光的反射定律 。
9. 當入射光線垂直射向界面發生反射時，入射角等于 0° ，反射角等于 0° ，反射光線與入射光線重合。
10. 反射角隨入射角的增大而 增大 。
【典例6.1】（2023 金華）某些高層建筑的玻璃幕墻會產生強烈的鏡面反射，造成光污染。下列各圖中光學現象的原理與玻璃幕墻發生鏡面反射的原理相同的是（　　）
A．林中光束 B．拱橋倒影
C．水中鉛筆 D．人手影子
【解答】解：
AC、林中光束和人手影子是由光的直線傳播形成的，故AC錯誤；
B、拱橋倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故B正確；
D、水中鉛筆變彎折是光的折射現象，故D錯誤。
故選：B。
【對點訓練6.1】（2023·臺州）如圖是一只白鶴在水面散步時的優美場景。關于白鶴兩個“影”的形成原理，正確的是（　　）
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
【答案】C
【知識點】光的反射；作光的反射光路圖
【解析】【分析】影子的形成是光的直線傳播造成的結果；水中的倒影是光的反射的結果。
【解答】AB.影子的形成是光的直線傳播的結果，故其均不正確；
CD.倒影是光的反射，故C正確；
故答案為：C
【典例6.2】（2023·蘇州）“霜葉紅于二月花”。秋天的楓葉呈現紅色是因為它（　　）
A．反射了紅光 B．吸收了紅光
C．反射了紅、綠、藍光 D．吸收了紅、綠、藍光
【答案】A
【知識點】物體的顏色
【解析】【解答】秋天的楓葉是紅色，是因為紅色的楓葉反射紅光，A符合題意。
故答案為：A.
【分析】物體的顏色由它反射的色光決定的。
【對點訓練6.2】（2023·煙臺）“讓我們蕩起雙槳，小船兒推開波浪，海面倒映著美麗的白塔，四周環繞著綠樹紅墻……紅領巾迎著太陽，陽光灑在海面上，水中魚兒望著我們，悄悄地聽我們愉快歌唱。”這是一首耳熟能詳的歌曲，其中，看到“倒映的白塔”屬于光的　 　現象；墻是“紅色的”，是因為墻壁能夠　 　(選填“反射”或“吸收”)紅色光；水中魚兒看到的“我們”是　 　(選填“實像”或“虛像”)。
【答案】反射；反射；虛像
【知識點】光的反射；物體的顏色
【解析】【解答】 倒映的白塔屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的；不透明的物體的顏色由其反射的光決定，紅墻反射紅光；水中魚兒看到的“我們”是在折射光線的反向延長線上，由于光的折射，實際上看到的“我們”是魚的虛像。
【分析】 平面鏡成像的原理是光的反射；不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的；當光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向會偏折，發生折射現象。
【典例6.3】（2023·自貢）小王同學在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規律。通過測量他發現此時入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（　　）
A．反射光線與鏡面的夾角是40°
B．入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°
C．將紙板NOF向后折疊，則反射光線會消失
D．光在紙板上發生了鏡面反射
【答案】B
【知識點】光的反射定律
【解析】【解答】A.入射光線和鏡面的夾角與入射角之和為90°，且反射光線與鏡面的夾角與反射角之和也是90°。根據“反射角等于入射角”可知，反射光線與鏡面的夾角等于入射光線與鏡面的夾角，應該為50°，故A錯誤；
B.入射角增大10°時，根據“反射角等于入射角”可知，反射角也增大10°，那么反射光線和入射光線的夾角增大：10°+10°=20°，故B正確；
C.反射光線、法線和入射光線在同一平面內，將紙板NOF向后折疊后，雖然看不到反射光線了，但是它依然存在，故C錯誤；
D.紙板表面凹凸不平，因此光在紙板表面發生漫反射，故D錯誤。
故選B。
【分析】（1）（2）根據“反射角等于入射角”分析；
（3）根據“三線共面”分析；
（4）光在凹凸不平的表面上發生漫反射，在光滑平整的表面上發生鏡面反射。
【對點訓練6.3】（2023·宜賓）小強同學用如圖甲的實驗裝置，探究光反射時的規律，并將數據依次記錄在表1中。實驗后他想讓與地平線成60°的太陽光豎直向下照亮井底，他把平面鏡按如圖乙放置。對此探究，下列說法正確的是（　　）
表1
次數 1 2 3 4 5
0° 20° 30° 40° 60°
0° 20° 30° 40° 60°
A．圖甲中表示反射角的是
B．實驗時的反射光線是繞O點逆時針轉動的
C．實驗說明反射角等于入射角
D．圖乙中平面鏡與地平線的夾角θ為75°
【答案】C,D
【知識點】光的反射定律
【解析】【解答】探究光反射時的規律，
A.圖甲中表示反射角的是∠r，A不符合題意；
B.實驗時，入射光線逆時針轉動，反射光線是繞O點順時針轉動的，B不符合題意；
C.實驗說明反射角等于入射角，C符合題意；
D.圖乙中反射光線和鏡面的夾角是15°，平面鏡與地平線的夾角θ為75°，D符合題意。
故答案為：CD.
【分析】光在反射時，反射角等于入射角；反射光線和法線的夾角是反射角。
平面鏡成像
11. 成像原理: 光的反射 。
12. 平面鏡成像特點
(1)像的大小與物體的大小 相等 。
(2)像和物體到平面鏡的距離 相等 。
(3)像和物體的連線與鏡面 垂直 ，像與物體關于 平面鏡鏡面 對稱。
(4)平面鏡成的像為 虛 像。
13 平面鏡的作用: (1) 成像 ;(2) 改變光路 ;(3) 擴大視野 。
14. 在探究平面鏡成像特點的實驗中，用玻璃板代替平面鏡的目的是 便于確定像的位置 。
15. (1)凸面鏡：對光有 發散 作用，起到擴大視野的作用。應用：汽車后視鏡、路口的反光鏡等。
(2)凹面鏡：對光有 會聚 作用。應用：太陽灶、手電筒的反光鏡等。
【典例6.4】（2023·溫州）用玻璃板作為平面鏡，使蠟燭的像成在裝滿水的燒杯中，就能觀察到“蠟燭在水中燃燒”（如圖甲）。若蠟燭的像位置如圖乙所示，要使像移到燒杯中，僅移動玻璃板，則移動的方向應是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【知識點】平面鏡成像特點、原理和現象
【解析】【分析】根據平面鏡成像“物像等距”分析判斷。
【解答】根據平面鏡成像的特點可知，蠟燭成的像與蠟燭關于平面鏡對稱。②水平向左移動鏡子，④為水平向右移動鏡子，此時鏡子所在的那個平面的位置保持不變，因此蠟燭像的位置保持不變，故B、D不合題意；
要使像移動到燒杯的位置，就要增大像距。根據“物像等距”可知，此時要增大蠟燭到鏡面的距離，故C正確，A錯誤。
故選C。
【對點訓練6.4】（2023·包頭）小華觀察蠟燭在玻璃板中的成像情況，如圖所示。所用器材有薄玻璃板、兩根相同蠟燭A和B、白紙、火柴、三角板等。
（1）為了便于觀察像，從環境亮度考慮，應在　 　的環境中進行實驗；
（2）實驗時點燃蠟燭A，此時應在蠟燭　 　（選填“A”或“B”）一側觀察蠟燭A的像，所成的像是光射到玻璃板發生　 　形成的；
（3）選用蠟燭B的目的是　 　（寫出一條即可）。
【答案】（1）較暗
（2）A；反射
（3）比較像與物的大小關系（或確定像的位置等）
【知識點】探究平面鏡成像的特點
【解析】【解答】（1）為了便于觀察像，從環境亮度考慮，應在較暗的環境中進行實驗，這樣成像更清晰；
（2）實驗時點燃蠟燭A，蠟燭A的光線經過鏡面反射后仍然在A側，則此時應在蠟燭A一側觀察蠟燭A的像，所成的像是光射到玻璃板發生反射形成的；
（3）選用蠟燭B的目的是：比較像與物的大小關系（或確定像的位置等）。
【分析】（1）平面鏡成像是光的反射形成的，則周圍環境越暗，物體發出的光線顯得越亮，那么成像越清晰；
（2）平面鏡成像是光的反射光線射入眼睛形成的，則人應該在反射光線存在的一側觀察。
（3）當蠟燭B與蠟燭A的像完全重合時，不但可以確定像的位置，還可以確定像和物體的大小關系。
16. 定義：光從一種介質進入另一種介質傳播時產生的 偏折 現象，叫作光的折射。
17. 光的折射規律
(1)折射光線與入射光線、法線在 同一 平面內。
(2)折射光線與入射光線分別位于 法線 兩側。
(3)當光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角 ＜ 入射角；當入射角增大時，折射角也 增大 ；當光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向 不變 。
(4)當光從其他介質斜射入空氣中時，折射角 ＞ 入射角，折射角隨入射角的增大而增大。歸納總結：光在不同介質中偏折時，總是在“密度大”的介質中更靠近法線
18. 在光的折射現象中，光路是 可逆的 的。
【典例7.1】（2023·杭州）陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣（如圖甲），往茶杯中倒入一些水后，又能夠看見硬幣了（如圖乙）。關于“看不見”和“又看見了”兩種情況，下列分析正確的是 （　　）
①“看不見”是由于硬幣沒有反射光
②“看不見”是由于硬幣反射的光沒有到達眼睛
③“又看見了”是由于硬幣反射的光通過水面的反射到達眼睛
④“又看見了”是由于硬幣反射的光通過水面的折射到達眼睛
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】D
【知識點】光的直線傳播及應用；光的折射現象及應用
【解析】【分析】根據光的直線傳播和折射的知識分析判斷。
【解答】硬幣反射的光在空氣中沿直線傳播，“看不見”是由于硬幣反射的光被杯子的側壁擋住，沒有到達眼睛，故①錯誤，②正確；
往茶杯中倒入一些水后，硬幣反射的光從水面射入空氣時發生折射，次折射角大于入射角。人逆著折射光線看去，看到的是成在實際位置上方硬幣的虛像，故③錯誤，④正確。
那么正確的是②④。
故選D。
【對點訓練7.1】（2023·麗水）下列現象中由光的折射形成的是（　　）
A．樹蔭下的光斑 B．“折斷”的鉛筆
C．鏡中的像 D．日食
【答案】B
【知識點】光的直線傳播及應用；光的反射；光的折射規律
【解析】【分析】 光的直射是指光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，從而使光線在不同介質的交界處發生偏折的現象。
【解答】AD均為光的直線傳播的現象，C為反射，B為光的折射。
故答案為：B
【拓展】（2023 寧波模擬）如圖所示是一束光由空氣進入某透明物質時，在界面上發生的反射和折射的光路，則下列判斷正確的是（　　）
A．AO可能是入射光線 B．OB可能是折射光線
C．OC必定是反射光線 D．BO必定是入射光線
【答案】B
【解答】解：
（1）假設A0是入射光線，若OB為反射光線，OC為折射光線，折射光線與法線重合，不可能；若OC為反射光線，OB為折射光線，折射光線與入射光線在法線同側，不可能；
（2）假設B0是入射光線，若OA為反射光線，OC為折射光線，折射光線與法線重合，不可能；若OC為反射光線，OA為折射光線，折射光線與入射光線在法線同側，不可能；
（3）假設C0是入射光線，若OB為反射光線，OA為折射光線，折射角小于入射角，可能；若OA為反射光線，OB為折射光線，折射角小于入射角，可能；
可見，CO一定是入射光線，OA、OB可能是反射光線也可能是折射光線。故ACD錯、B正確。
故選：B。
五、透鏡
19. 中間 厚，邊緣薄 的透鏡叫作凸透鏡；中間 薄 、邊緣 厚 的透鏡叫作凹透鏡。通過透鏡兩個球面球心的直線叫作 主光軸 ，簡稱主軸。 主軸上有一個特殊點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫作透鏡的 光心 。
20. 凸透鏡能使與主光軸 平行 的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫作凸透鏡的 焦點 ，用字母 F 表示，焦點到凸透鏡光心的距離叫作 焦距 ，用字母 f表示；凸透鏡兩側各有一個焦點，兩側的兩個焦距 相等 ；凸透鏡的焦距越小，凸透鏡對光的會聚作用越 強 ，也就是凸透鏡的凸度越大 。
21. 三條特殊光線
(1)凸透鏡(如圖 A2-Q-1 甲所示):①通過光心的光線經凸透鏡后傳播方向 不變 ；②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過 焦點 ；③通過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后 平行 主光軸射出。
(2)凹透鏡(如圖乙所示)：①通過光心的光線經凹透鏡后傳播方向 不變 ；②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過 焦點 ；③射向凹透鏡的光線，如果其延長線通過另一側的焦點，則該光線經凹透鏡折射后 平行 主光軸射出。
【典例7.2】（2023·舟山）將平行光射向某一個光學元件，光路如圖所示。該元件是（　　）
A．平面鏡 B．凸透鏡 C．凹透鏡 D．反光鏡
【答案】B
【知識點】透鏡及其特點與分類；透鏡的光路圖
【解析】【分析】平面鏡和反光鏡起反射作用，凸透鏡對光有會聚的作用，凹透鏡對光有發散的作用。
【解答】由圖可知，激光筆發出的平行光會聚到一個點上，故其元件為凸透鏡。
故答案為：B
【對點訓練7.2】（（2023·衢州）今年愛眼日的主題是“關注普遍的眼健康”。矯正近視的同學，所佩戴眼鏡的鏡片是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知識點】近視眼的成因與矯正辦法
【解析】【分析】凸透鏡的特點是中間厚，邊緣薄，具有會聚作用；凹透鏡的特點是中間薄，邊緣厚，具有發散作用；
【解答】近視眼是因為眼球的前后徑過長或晶狀體的曲度太大，使得成像在視網膜的前面，所以應該佩戴具有發散功能的凹透鏡，使像呈在視網膜上，凹透鏡的特點是中間薄，邊緣厚；
故答案為：D.
22. 實像和虛像：由來自物體的實際光線會聚而成的像是 實像 ，眼睛能看見實像，實像能呈現在光屏上。虛像是由實際光線的 反向延長線 相交形成的，眼睛能看見虛像，但虛像不能呈現在光屏上。
23. 凸透鏡成像規律及其應用
物距u 像距v 像的性質 應用
縮放 正倒 虛實
u>2f fu=2f u=2f 等大 倒立 實像 測焦距
f2f 放大 倒立 實像 投影儀
u=f 不成像 平行光源
uu 放大 正立 虛像 放大鏡
(1)一焦分虛實
“u = f”是 成 實 像 與 虛 像 的 分 界 點。 u＞f 時 成 實 像;u = f 時 不 成 像; u＜ f 時成虛像。實像皆倒立，虛像皆正立。
(2)二焦分大小
“u=2f”是成縮小像與放大像的分界點。u>2f時成 倒立縮小 的實像;u=2f時成 倒立等大 的實像;f(3)成實像時，物近像遠像變大；成虛像時，物近像近像變小。
歸納總結：①無論什么像，物越靠近焦點像越大
②無論什么像，物距大于像距，成縮小的像；物距等于像距，像等大；物距小于像距，成放大的像，可類比“8字相似三角形模型”
③關于動態問題，“大像走大步，小像走小步”，像和物的關系：大的步子大，小的步子小。
【典例7.3】（（2023·云南）某實驗興趣小組探究平面鏡和凸透鏡成像的情況如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖中蠟燭A靠近玻璃板，所成的像變大
B．甲圖中蠟燭A的像能在光屏上看到
C．乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動光屏，光屏上再次呈現清晰的像變大
D．乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向下移
【答案】C
【知識點】凸透鏡成像的應用；平面鏡成像的原理、特點
【解析】【解答】A.甲圖是平面鏡成像，蠟燭A靠近玻璃板，所成的像不變，A不符合題意；
B.甲圖中蠟燭A的像是虛像，不能呈現在光屏上，B不符合題意；
C.乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動光屏，光屏上再次呈現清晰的像變大，C符合題意；
D.乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向上移，D不符合題意。
故答案為：C.
【分析】平面鏡成像是虛像，像和物體大小相等；凸透鏡成像時，物體向下，像向上。
【對點訓練7.3】（2023年黑龍江齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
答案：D
解析：A．由圖可知，此時物距u=15.0cm，由凸透鏡焦距可知
f成倒立、放大的實像，投影儀及幻燈機是利用此原理制成的，故A錯誤；
B．將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，物距增大，則像距減小，向左移動光屏可得到燭焰所成清晰的像，故B錯誤；
C．將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處
u=8cm燭焰成正立、放大的虛像，故C錯誤；
D．將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的實像，故D正確。
故選D。
【典例7.4】（（2023·湖州）圖1是數碼照相機的成像原理，當景物在離鏡頭2倍焦距之外時，能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的　 　像。人眼觀察物體成像原理與照相機相似。小明平時不注意用眼衛生，造成近視，如圖2所示，他應配戴　 　透鏡來矯正近視。
【答案】實；凹
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗；近視眼的成因與矯正辦法
【解析】【分析】（1）根據凸透鏡的成像規律和應用解答；
（2）根據近視眼的矯正方法解答。
【解答】（1）根據凸透鏡的成像規律可知，當景物在離鏡頭2倍焦距之外時，能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的實像。
（2）根據圖2可知，近視眼成像在視網膜前，要使像后移到視網膜上，就必須使光線發散，即用凹透鏡矯正。
【對點訓練7.3a】（（2023年湖北荊州）2023年5月11日，我國發射的天舟六號貨運飛船與中國空間站組合體成功交會對接，如圖所示。空間站組合體上的攝像機完整記錄了交會對接過程。下列說法正確的是( )
A. 光通過攝像機的鏡頭始終沿直線傳播
B. 攝像機所成的像是實像
C. 攝像機的工作原理與投影儀的工作原理相同
D. 天舟六號靠近空間站組合體時，攝像機成的像逐漸變小
答案：B
解析：A、攝像頭相當于一個凸透鏡，對光線具有會聚作用，光經過攝像頭成像利用的是光的折射，故A錯誤；
BC、攝像頭是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像，與照相機的工作原理相同，與投影儀的工作原理不同，故B正確、C錯誤；
D、天舟六號靠近空間站組合體時，物距變小，像距變大，攝像機成的像逐漸變大，故D錯誤。
故選：B。
（1）攝像頭是利用凸透鏡成倒立、縮小的實像的原理制成的；
（2）凸透鏡成像的原理是光的折射；
（3）凸透鏡成實像時，物近像遠像變大。
本題考查了凸透鏡的成像特點和應用，要掌握凸透鏡成像的規律，搞清每種情況下的應用。在學習過程中要善于總結、尋找規律，學著將所學知識與生活實際聯系起來。
【對點訓練7.3b】（2023 路橋區一模）地鐵檢票時，可以直接展示手機支付寶上的乘車碼。進站時只需將乘車碼對準攝像頭，就能快速完成檢票通行。以下說法中不正確的是（　　）
A．“檢票”過程中，亮著的手機屏幕是光源
B．乘車碼通過攝像頭所成的像是虛像!
C．檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡
D．“檢票”原理與照相機原理相同
【答案】B
【解答】解：A、亮著的手機屏幕自身能發光，是光源，故A正確；
BCD、檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡，攝像頭的鏡頭相當于凸透鏡，光通過攝像頭會發生折射，其成像原理與照相機相同，乘車碼在攝像頭的二倍焦距以外，成倒立、縮小的實像，故B錯誤，CD正確。故選：B。
【拓展】（（2023年江蘇揚州）如圖1，在裝有水的杯子里，小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內、外豎直放置，兩次都觀察到鉛筆放大的像，俯視圖如圖2、圖3所示，下列說法正確的是（　　）
A. 圖2中鉛筆向前移，像一直變小
B 圖2中鉛筆向前移，像先變小后變大
C. 圖3中鉛筆向后移，像一直變大
D 圖3中鉛筆向后移，像先變小后變大
答案：A
解析：AB．圓柱形水杯相當于凸透鏡，圖2中，鉛筆緊貼杯子后面部分的內壁，此時杯子前面部分相當于凸透鏡，當鉛筆前移時，位于焦點以內的鉛筆物距不斷減小，所成正立放大的虛像逐漸變小，故A正確，B錯誤；
CD．圖3中，鉛筆向后移，凸透鏡焦距不變，在焦點以內，鉛筆的虛像隨著物距的增大而變大，移動到焦點以外，隨著物距的增大，鉛筆所成的實像逐漸變小，即像先變大后變小，故CD錯誤。
故選A。
六、人的眼球
24. 成像原理: 眼球中的晶狀體相當于 凸透鏡 ,能在視網膜上成 倒立 、 縮小 的 實 像。 視網膜 相當于光屏。
25. 近視與遠視
(1)近視形成的原因主要是眼球的前后徑過 長 或晶狀體凸度過 大 ，使來自遠處物體的光線聚焦在視網膜 前 ，使物像模糊不清。
(2)遠視形成的原因主要是眼球的前后徑過 短 或晶狀體凸度過 小 ，使來自近處物體的光線聚焦在視網膜 后 ，使物像模糊不清。
26. 矯正方法：近視眼可用凹透鏡矯正，遠視眼可用凸透鏡矯正。
七：顯微鏡和望遠鏡
27．顯微鏡和望遠鏡的鏡片一般都是透鏡組成，顯微鏡的目鏡和物鏡都是凸透鏡 。
反射式望遠鏡鏡片有凸透鏡 和凹面鏡 ，折射式望遠鏡目鏡物鏡都是凸透鏡 。
【典例7.4】（2023·杭州）由于感官觀察的局限，人們發明了許多儀器拓展人類的觀察力。使用下列觀察儀器不能實現其觀察目的的是（　　）
A．用天文望遠鏡觀測遙遠的星系
B．用電子顯微鏡觀察葉綠體的結構
C．用放大鏡觀察食鹽溶液中的鈉離子
D．用頻閃照相機拍攝并觀察人擊球的運動
【答案】C
【知識點】細胞的結構；凸透鏡成像的應用
【解析】【分析】A.望遠鏡可用來觀測遙遠的物體；
B.顯微鏡觀察微小的物體；
C.放大鏡觀察肉眼能看到卻看不清的物體；
D.頻閃照相機可以將運動細節放大。
【解答】放大鏡一般只能觀察肉眼能看到卻看不清的物體，無法觀察離子，應用掃描隧道顯微鏡。
故答案為：C
【對點訓練7.4a】（2023年湖北潛江、天門、仙桃、江漢油田）如圖是近視眼及其矯正的光路圖，下列說法不正確的是（ ）
A. 近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近視眼看遠處的物體，像成于視網膜前
C. 近視眼用凹透鏡矯正
D. 為預防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應保持在25cm左右
答案：A
解析：A．晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，眼睛成像利用了凸透鏡的成像原理，而小孔成像利用光的直線傳播，二者原理不同，故A錯誤，符合題意；
B．近視眼晶狀體折光能力強或眼球前后徑過長，看不清遠處的物體，遠處物體的像成于視網膜前，故B正確，不符合題意；
C．凹透鏡對光線有發散作用，可以使光線延后成像，正好成在視網膜上，近視眼用凹透鏡矯正，故C正確，不符合題意；
D．為預防近視，應養成良好的用眼習慣，讀寫時眼睛與書本的距離應保持在25cm左右，故D正確，不符合題意。
故選A。
【對點訓練7.4b】（2023年山東煙臺）近視是影響青少年健康的重大問題，保護視力、科學用眼已成為社會共識。下列有關眼睛和眼鏡的說法正確的是( )
A. 物體在正常眼睛的視網膜上成倒立縮小的虛像
B. 近視眼看遠處的物體時，像成在視網膜的前方
C. 矯正近視眼的方法是配戴合適度數的凸透鏡
D. 矯正近視眼前，像離視網膜越近配戴眼鏡的度數越高
答案：B
解析：
A、人的眼睛相當于一架照相機，物體在正常眼睛的視網膜上成倒立縮小的實像，故A錯誤；
BCD、近視眼看不清楚遠處的物體，原因是遠處物體的像成在視網膜的前方，但是我們可用發散作用的凹透鏡矯正，使光線會聚能力減弱，能使像成在視網膜上，能看清物體；矯正近視眼前，像離視網膜越近，這說明人眼的近視程度越小，配戴眼鏡的度數越低，故B正確、CD錯誤。
故選：B。
正常眼睛成倒立、縮小的實像；近視眼能看清近處的物體，不能看清遠處的物體是因為晶狀體太厚或眼球太長，使像成在視網膜的前方；近視眼戴凹透鏡使光線發散一些，使像成在視網膜上。
本題考查了近視眼的成因和矯正方法，本題與學生的實際生活聯系密切，能夠體現從物理走向生活的理念。
真題演練
1.（2022 麗水）李白的名句“舉杯邀明月，對影成三人”中，涉及到的光學知識理解正確的是（　　）
A．空中的明月是光源
B．杯中的人影是光的折射形成的
C．地上的人影是光沿直線傳播形成的
D．月光能照射到人，說明光的傳播需要介質
【答案】C。
【解析】解：A、空中的明月自身不能發光，因此不是光源，故A錯誤；
B、酒杯中的人影是由于人關于杯中酒液面發生反射形成的虛像，故B錯誤；
C、月光把人影照在地面上，是人擋住了月亮反射來的光，故人影是光沿直線傳播形成的，故C正確；
D、光的傳播不需要介質，故D錯誤。
2.（2023·重慶）如圖所示的光現象中，由于光的反射形成的是（　　）
A． 水中的倒影 B． 墻上的手影
C． 太陽光色散D． “折斷”的鉛筆
【答案】A
【知識點】光的反射
【解析】【解答】A.水中的倒影是光的反射形成的，A符合題意；
B.手影是光的直線傳播形成的，B不符合題意；
C.色散現象是光的折射現象，C不符合題意；
D.水中“折斷”的鉛筆，是光的折射現象，D不符合題意。
故答案為：A.
【分析】水中的倒影是光的反射形成的。
3.（2023 寧波）節日期間，寧波三江口上演了主題燈光秀。光與“影”交相輝映，營造出幸福祥和的節日氣氛，如圖所示。大樓的彩燈在水中形成“倒影”是因為光射到江面發生了（　　）
A．光的反射 B．光的折射
C．光的直線傳播 D．光的色散
【解答】解：江面上形成的“倒影”是平面鏡成像，是由光的反射形成的，故A正確。
故選：A。
4.（2022 金華）光與影的世界是生活也是藝術，更包含著科學的知識與原理。如圖是湯勺放入裝有水的玻璃杯中，置于平面鏡前的情景。下列現象與原理相對應的是（　　）
A．燈光下玻璃杯的影子——光的折射
B．水中放大的“勺頭”——光的反射
C．水中彎折的“湯勺”——光的折射
D．平面鏡中的“杯子”——光沿直線傳播
【解答】解：A、燈光下玻璃杯的影子是光的直線傳播形成的，因為光被擋住了，沒有光的區域才變暗，這就是影子的成因，故A錯誤；
B、水中放大的“勺頭”是凸透鏡成像，是光的折射現象，故B錯誤；
C、水中彎折的“湯勺”是湯勺斜插入盛水的玻璃杯里時，從上面看上去，水中的部分比實際位置高了，所以看起來像折斷了，這是由于光的折射現象引起的，故C正確；
D、平面鏡中的“杯子”是平面鏡成像，屬于光的反射現象，故D錯誤。
故選：C。
5.（2022 臺州）光從空氣斜射到水面時發生了反射和折射，光路如圖，其中表示折射光線的是（　　）
A．AO B．OB C．OC D．ON
【解答】解：光發生折射時，會從一種介質斜射入另一種介質，由圖可知，AO為入射光線，AO在空氣中；OC在水中，為折射光線。
故選：C。
6.（2022 舟山）如圖，小舟利用平面鏡研究光的反射定律，下列說法錯誤的是（　　）
A．AO是入射光線
B．反射角等于30°
C．將激光筆靠近N時，光線OB會靠近ON
D．繞ON前后轉動F板，F板上觀察不到光線
【解答】解：A、射向鏡面的光線為入射光線，由圖知入射光線從激光筆沿OA射向鏡面，所以AO是入射光線，故A正確；
B、由圖知入射角為60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B錯誤；
C、若把入射光線OA靠近ON，則入射角減小，根據反射角等于入射角可知，反射角也會減小，所以反射光線OB也會靠近ON，故C正確；
D、繞ON前后轉動F板，由于兩個面不在同一平面內，所以F板上觀察不到光線，故D正確。
故選：B。
7. （2023年內蒙古赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠處的風景，看到的是（ ）
A. 正立放大的虛像 B. 倒立放大的實像
C. 倒立縮小的實像 D. 倒立縮小的虛像
答案：C
解析：窗外遠處的風景相當于物體，到透鏡的距離大于二倍焦距，根據凸透鏡成像規律可知，此時成倒立、縮小的實像，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
8.（2023年黑龍江齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
答案：D
解析：A．由圖可知，此時物距u=15.0cm，由凸透鏡焦距可知
f成倒立、放大的實像，投影儀及幻燈機是利用此原理制成的，故A錯誤；
B．將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，物距增大，則像距減小，向左移動光屏可得到燭焰所成清晰的像，故B錯誤；
C．將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處
u=8cm燭焰成正立、放大的虛像，故C錯誤；
D．將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的實像，故D正確。
故選D。
9.（2023年湖北宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調節光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（　　）
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
答案：C
解析：AB．眼睛相當于照相機，在視網膜成倒立縮小的實像，因此物距應大于二倍焦距，即此時光源放在透鏡2倍焦距以外，在光屏上成倒立縮小的實像，故AB錯誤；
C．根據凸透鏡成實像時的特點，物遠像近像變小，因此光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像，故C正確；
D．近視眼是因為晶狀體太厚，對光線會聚能力太強導致的，因此模擬近視眼的成因時需要從透鏡向里注水，故D錯誤。
故選C。
10.（2023年陜西）如圖，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機和激光雷達識別道路狀況。小巴車上的攝像機識別道路上的行人時，其鏡頭相當于一個________透鏡，行人在攝像機感光元件上成倒立、縮小的________像。當小巴車靠近公交站牌時，站牌在攝像機感光元件上所成的像___________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
答案： 凸 實 變大
解析：小巴車上的攝像機鏡頭相當于一個凸透鏡，成像原理是當物距u＞2f時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。
凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，因此小巴車靠近公交站牌時，站牌在感光元件上的像變大。
11.（2023·荊州）為了探究平面鏡成像特點，小華同學準備了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B兩只大小相同的蠟燭，如圖所示。
（1）用透明玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的　 　，用玻璃板代替平面鏡實驗時，應選用　 　（選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）當蠟燭A遠離玻璃板時，它的像會　 　（選填“變小”“不變”或“變大”）；
（3）實驗中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置　 　（選填“向左移”“向右移”或“不變”）；
（4）小華同學在實驗中將透明玻璃板與水平桌面垂直方向成30°角放置，然后將蠟燭沿水平桌面向玻璃板方向移動一段距離L，如圖所示。則蠟燭所成像的像距變化量為　 　。
【答案】（1）位置；薄
（2）不變
（3）不變
（4）
【知識點】探究平面鏡成像的特點
【解析】【解答】探究平面鏡成像特點時，
（1）用透明玻璃板代替平面鏡，便于確定像的位置，用玻璃板代替平面鏡實驗時，應選用薄一些的玻璃板，可以避免重影對實驗的影響；
（2）實驗時，當蠟燭A遠離玻璃板時，它的像會不變；
（3）實驗中若只將玻璃板水平向左平移，物體到玻璃板的距離不變，蠟燭所成像的位置不變；
（4）透明玻璃板與水平桌面垂直方向成30°角放置，將蠟燭沿水平桌面向玻璃板方向移動一段距離
L，物距變化量AB，由于蠟燭和蠟燭的像關于玻璃板對稱，則蠟燭所成像的像距變化。
【分析】（1）玻璃板代替平面鏡，便于確定像的位置；薄玻璃可以避免重影；
（2）物體到平面鏡的距離不變，像的位置不變；
（3）物體到平面鏡的距離不變，像的位置不變；
（4）根據三角形的三邊關系，計算距離。
12.（2023·臨沂）敬老愛親的小明跟奶奶拉呱時，發現奶奶一直認為“人離平面鏡越近，人在鏡中的像越大”，為了糾正奶奶的錯誤認知，小明做了如下實驗。
（1）如圖所示，將白紙平鋪在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白紙上，并讓玻璃板與紙面　 　；
（2）將兩支相同的蠟燭A和B分別豎放在玻璃板前后，點燃蠟燭　 　（選填“A”或“B”），并移動蠟燭B，直至與蠟燭A的像重合；
（3）為了糾正奶奶的錯誤認知，小明多次改變蠟燭A的位置時，需確保　 　（選填“左右”或“前后”）位置不同；
（4）小明給奶奶變了個戲法：將與蠟燭A的像重合的蠟燭B拿走，并在它的位置處豎放一個光屏。讓奶奶透過玻璃板看光屏，光屏上有“蠟燭B”；不透過玻璃板直接看光屏，光屏上的“蠟燭B”卻消失了。這個小戲法逗得奶奶開懷大笑，同時小明也給奶奶解釋了玻璃板成　 　（選填“虛”或“實”）像的道理。
【答案】（1）垂直
（2）A
（3）前后
（4）虛
【知識點】探究平面鏡成像的特點
【解析】【解答】在探究平面鏡成像規律時，
（1）白紙平鋪在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白紙上，并讓玻璃板與紙面垂直；
（2）將兩支相同的蠟燭A和B分別豎放在玻璃板前后，點燃蠟燭A，并移動蠟燭B，直至與蠟燭A的像重合；
（3）實驗時多次改變蠟燭A的位置時，需確保前后位置不同；
（4）將與蠟燭A的像重合的蠟燭B拿走，并在它的位置處豎放一個光屏，透過玻璃板看光屏，光屏上有“蠟燭B”；不透過玻璃板直接看光屏，光屏上的“蠟燭B”卻消失了，說明玻璃板成的像是虛像。
【分析】（1）探究平面鏡成像規律時，玻璃板和桌面垂直；
（2）利用玻璃板后面的蠟燭和前面蠟燭的像重合，確定像的位置；
（3）多次實驗，需要改變物體到平面鏡的距離；
（4）平面鏡成像是虛像。
13．（2023·云南）夏天，進入被烈日暴曬的車內會感覺悶熱，但黑色和白色車內的悶熱程度不一樣。小明猜想黑色材料的吸熱效果比白色材料的好。他利用規格和材質相同的黑色、白色卡紙各1張，相同的空礦泉水瓶2個，相同的溫度計2支，橡皮泥若干進行實驗。他先用白色和黑色的卡紙以相同的方式分別將兩個礦泉水瓶包裹起來；再將2支溫度計分別插入2個礦泉水瓶中，讓溫度計露出瓶口一段長度以方便讀數，用橡皮泥密封住瓶口。接下來的操作是：　 　。通過實驗數據分析可得結論：如果　 　，則說明黑色材料的吸熱效果較好。
【答案】先記錄此時兩支溫度計的示數，然后每隔10min記錄兩支溫度計的示數，一個小時后對數據進行分析整理，若包裹黑色材料的礦泉水瓶的溫度計最終的示數較大，即相同時間內溫度的變化較大，說明吸收的熱量較多，則說明黑色材料的吸熱效果較好。；包裹黑色卡片的礦泉水瓶中的溫度計示數較大
【知識點】物體的顏色；熱傳遞改變物體內能
【解析】【解答】探究白色和黑色的吸熱效果時，組裝器材后，先記錄此時兩支溫度計的示數，然后每隔10min記錄兩支溫度計的示數，一個小時后對數據進行分析整理；
若包裹黑色材料的礦泉水瓶的溫度計最終的示數較大，即相同時間內溫度的變化較大，說明吸收的熱量較多，則說明黑色材料的吸熱效果較好。
【分析】通過對比白色和黑色材料吸熱后溫度變化的不同，分析吸收熱量效果和顏色的關系。
14．（2023·南充）小科同學在探究平面鏡成像特點時，利用如圖甲所示器材進行了以下操作：
（1）實驗中小科同學從點燃的蠟燭一側透過玻璃板看到像有重影，改善重影問題的方法是　 　，實驗中選取同樣大小的蠟燭A、B是為了　 　；
（2）改進器材后多次改變蠟燭A的位置，并移動另一支蠟燭，確定每次像的位置，將玻璃板及每次物和像的位置記錄在玻璃板下面的白紙上，連接物和對應的像點，如圖乙所示，由此可得出的結論是：像與物到平面鏡的距離　 　；
（3）完成實驗后，小科同學又將一枚硬幣放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如圖丙所示，若將玻璃板水平向右移動3cm，該硬幣的像　 　（選填“向右移動3cm”、“在原位置”或“向左移動3cm”）。
【答案】（1）用較薄的玻璃板；探究像與物的大小關系
（2）相等
（3）在原位置
【知識點】探究平面鏡成像的特點
【解析】【解答】在探究平面鏡成像規律時，
（1）實驗中從點燃的蠟燭一側透過玻璃板看到像有重影，改善的方法是用較薄的玻璃板，選取同樣大小的蠟燭A、B，是為了探究像與物的大小關系；
（2）多次改變蠟燭A的位置，將每次物和像的位置記錄在玻璃板下面的白紙上，連接物和對應的像點，如圖乙，可得出的結論是：像與物到平面鏡的距離相等；
（3）完成實驗后，小科同學又將一枚硬幣放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如圖丙所示，若將玻璃板水平向右移動3cm，該硬幣的像在原位置。
【分析】（1）探究平面鏡成像時，若玻璃板較厚，會出現重影現象；
（2）多次改變物體位置，可以探究像和物體到平面鏡的距離相等；
（3）若物體到平面鏡的距離不變，像的位置不變。
注意：物體的顏色：看到不透明物體的顏色是因為物體只反射跟物體一樣的顏色的光，吸收其他顏色的光。透明物體顏色的是因為只透過物體一樣顏色的光，吸收不同顏色的光。
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第六講 聲和光
光
1. 光源：能夠自行發光的物體叫作光源，月亮 (填“是”或“不是”)光源。
光源分為 （火、白熾燈等）和 （節能燈、LED燈等）。
【典例5】（2023·深圳）如圖，是一張某大廈的照片，關于下列說法正確的是（　　）
A．照相機的鏡頭對光線有發散作用
B．照相機程倒立放大的虛像
C．水中的像是光的反射造成的
D．在太陽下的大樓是光源
【對點訓練5】（2022 沈陽）2022年2月4日北京冬奧會開幕，火炬手將火炬嵌入大雪花狀的主火炬臺中。火炬用氫氣做燃料，符合奧運綠色環保理念。關于火炬，下列說法正確的是（　　）
A．火炬的火焰是光源
B．氫氣燃燒過程中熱值變小
C．以主火炬臺為參照物嵌入后的火炬是運動的
D．火炬的火焰發出的光在空氣中以340m/s的速度傳播
2. 光的直線傳播
(1)條件：光在 介質中沿直線傳播。實例：小孔成像、影子、日食、月食等。
(2)小孔成像：小孔成的像是倒立的 像，其形狀只與物體的 有關，和孔的形狀無關。大小與物距和像距的比例有關，明暗程度與孔的大小和物和像的距離有關。
3. 光速：光不僅可以在空氣、水等物質中傳播，還可以在真空中傳播。通常情況下，真空中的光速可以近似取為c= m/s。一般速度關系，真空＞空氣＞液體＞玻璃。
4.光的色散：太陽光是 ，經過三棱鏡能夠發生 ,光屏上以此出現 光帶。
太陽光的分類： 、 （用于熱效應）、 （用于殺菌消毒、是熒光物質發光等）
【典例6】（2023·廣安）光與影的世界是生活也是藝術，攝影作品將之展現得奇妙而瑰麗。下圖中可以用光的直線傳播解釋的是（　　）
A．奇妙的“倒影” B．地面上的影子
C．瑰麗的彩虹 D．露珠下被放大的葉脈
【對點訓練6】（2023·云南）圖所示的“手影”游戲中，影子的形成原因是（　　）
A．光的反射 B．光沿直線傳播
C．光的折射 D．光的色散
【拓展】（2023·衢州）小科選取了“”光源、帶小孔的紙板、光屏等材料，按如圖順序依次固定在光具座上，通過左右移動光源和光屏，開展“小孔成像”實驗。實驗中光屏上不可能出現的是（　　）
A． B． C． D．
反射定律
5. 定義：當光射到物體表面時，會被物體表面反射回去，這種現象叫作 。
6. 光的反射規律
(1) (三線共面)。
(2) (法線居中)。
(3) (兩角相等)。注意不能寫反。
7. 在反射現象中，光路是 的。
8. 鏡面反射和漫反射
(1)鏡面反射：反射面平滑，平行光束反射后 。舉例：在鏡面、水面、玻璃幕墻上發生的反射。
(2)漫反射：反射面粗糙，平行光束反射后向 射出。舉例：能夠從各個方向看到不發光的物體。.
(3)鏡面反射和漫反射都遵循 。
9. 當入射光線垂直射向界面發生反射時，入射角等于 ，反射角等于 ，反射光線與入射光線重合。
10. 反射角隨入射角的增大而 。
【典例6.1】（2023 金華）某些高層建筑的玻璃幕墻會產生強烈的鏡面反射，造成光污染。下列各圖中光學現象的原理與玻璃幕墻發生鏡面反射的原理相同的是（　　）
A．林中光束 B．拱橋倒影
C．水中鉛筆 D．人手影子
【對點訓練6.1】（2023·臺州）如圖是一只白鶴在水面散步時的優美場景。關于白鶴兩個“影”的形成原理，正確的是（　　）
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
【典例6.2】（2023·蘇州）“霜葉紅于二月花”。秋天的楓葉呈現紅色是因為它（　　）
A．反射了紅光 B．吸收了紅光
C．反射了紅、綠、藍光 D．吸收了紅、綠、藍光
【對點訓練6.2】（2023·煙臺）“讓我們蕩起雙槳，小船兒推開波浪，海面倒映著美麗的白塔，四周環繞著綠樹紅墻……紅領巾迎著太陽，陽光灑在海面上，水中魚兒望著我們，悄悄地聽我們愉快歌唱。”這是一首耳熟能詳的歌曲，其中，看到“倒映的白塔”屬于光的　 　現象；墻是“紅色的”，是因為墻壁能夠　 　(選填“反射”或“吸收”)紅色光；水中魚兒看到的“我們”是　 　(選填“實像”或“虛像”)。
【典例6.3】（2023·自貢）小王同學在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規律。通過測量他發現此時入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（　　）
A．反射光線與鏡面的夾角是40°
B．入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°
C．將紙板NOF向后折疊，則反射光線會消失
D．光在紙板上發生了鏡面反射
【對點訓練6.3】（2023·宜賓）小強同學用如圖甲的實驗裝置，探究光反射時的規律，并將數據依次記錄在表1中。實驗后他想讓與地平線成60°的太陽光豎直向下照亮井底，他把平面鏡按如圖乙放置。對此探究，下列說法正確的是（　　）
表1
次數 1 2 3 4 5
0° 20° 30° 40° 60°
0° 20° 30° 40° 60°
A．圖甲中表示反射角的是
B．實驗時的反射光線是繞O點逆時針轉動的
C．實驗說明反射角等于入射角
D．圖乙中平面鏡與地平線的夾角θ為75°
平面鏡成像
11. 成像原理: 。
12. 平面鏡成像特點
(1)像的大小與物體的大小 。
(2)像和物體到平面鏡的距離 。
(3)像和物體的連線與鏡面 ，像與物體關于 對稱。
(4)平面鏡成的像為 像。
13 平面鏡的作用: (1) ;(2) ;(3) 。
14. 在探究平面鏡成像特點的實驗中，用玻璃板代替平面鏡的目的是 。
15. (1)凸面鏡：對光有 作用，起到擴大視野的作用。應用：汽車后視鏡、路口的反光鏡等。
(2)凹面鏡：對光有 作用。應用：太陽灶、手電筒的反光鏡等。
【典例6.4】（2023·溫州）用玻璃板作為平面鏡，使蠟燭的像成在裝滿水的燒杯中，就能觀察到“蠟燭在水中燃燒”（如圖甲）。若蠟燭的像位置如圖乙所示，要使像移到燒杯中，僅移動玻璃板，則移動的方向應是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【對點訓練6.4】（2023·包頭）小華觀察蠟燭在玻璃板中的成像情況，如圖所示。所用器材有薄玻璃板、兩根相同蠟燭A和B、白紙、火柴、三角板等。
（1）為了便于觀察像，從環境亮度考慮，應在　 　的環境中進行實驗；
（2）實驗時點燃蠟燭A，此時應在蠟燭　 　（選填“A”或“B”）一側觀察蠟燭A的像，所成的像是光射到玻璃板發生　 　形成的；
（3）選用蠟燭B的目的是　 　（寫出一條即可）。
16. 定義：光從一種介質進入另一種介質傳播時產生的 現象，叫作光的折射。
17. 光的折射規律
(1)折射光線與入射光線、法線在 平面內。
(2)折射光線與入射光線分別位于 兩側。
(3)當光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角 入射角；當入射角增大時，折射角也 ；當光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向 。
(4)當光從其他介質斜射入空氣中時，折射角 入射角，折射角隨入射角的增大而增大。歸納總結：光在不同介質中偏折時，總是在“密度大”的介質中更靠近法線
18. 在光的折射現象中，光路是 的。
【典例7.1】（2023·杭州）陶瓷茶杯底部放有一枚硬幣，人移動到某一位置時看不見硬幣（如圖甲），往茶杯中倒入一些水后，又能夠看見硬幣了（如圖乙）。關于“看不見”和“又看見了”兩種情況，下列分析正確的是 （　　）
①“看不見”是由于硬幣沒有反射光
②“看不見”是由于硬幣反射的光沒有到達眼睛
③“又看見了”是由于硬幣反射的光通過水面的反射到達眼睛
④“又看見了”是由于硬幣反射的光通過水面的折射到達眼睛
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【對點訓練7.1】（2023·麗水）下列現象中由光的折射形成的是（　　）
A．樹蔭下的光斑 B．“折斷”的鉛筆
C．鏡中的像 D．日食
【拓展】（2023 寧波模擬）如圖所示是一束光由空氣進入某透明物質時，在界面上發生的反射和折射的光路，則下列判斷正確的是（　　）
A．AO可能是入射光線 B．OB可能是折射光線
C．OC必定是反射光線 D．BO必定是入射光線
五、透鏡
19. 中間 的透鏡叫作凸透鏡；中間 、邊緣 的透鏡叫作凹透鏡。通過透鏡兩個球面球心的直線叫作 ，簡稱主軸。 主軸上有一個特殊點，通過這個點的光傳播方向不變，這個點叫作透鏡的 。
20. 凸透鏡能使與主光軸 的光會聚在主光軸上的一點，這個點叫作凸透鏡的 ，用字母 表示，焦點到凸透鏡光心的距離叫作 ，用字母 f表示；凸透鏡兩側各有一個焦點，兩側的兩個焦距 ；凸透鏡的焦距越小，凸透鏡對光的會聚作用越 ，也就是凸透鏡的凸度越 。
21. 三條特殊光線
(1)凸透鏡(如圖 A2-Q-1 甲所示):①通過光心的光線經凸透鏡后傳播方向 ；②平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后通過 ；③通過凸透鏡焦點的光線經凸透鏡折射后 主光軸射出。
(2)凹透鏡(如圖乙所示)：①通過光心的光線經凹透鏡后傳播方向 ；②平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過 ；③射向凹透鏡的光線，如果其延長線通過另一側的焦點，則該光線經凹透鏡折射后 主光軸射出。
【典例7.2】（2023·舟山）將平行光射向某一個光學元件，光路如圖所示。該元件是（　　）
A．平面鏡 B．凸透鏡 C．凹透鏡 D．反光鏡
【對點訓練7.2】（（2023·衢州）今年愛眼日的主題是“關注普遍的眼健康”。矯正近視的同學，所佩戴眼鏡的鏡片是（　　）
A． B． C． D．
22. 實像和虛像：由來自物體的實際光線會聚而成的像是 ，眼睛能看見實像，實像能呈現在光屏上。虛像是由實際光線的 相交形成的，眼睛能看見虛像，但虛像不能呈現在光屏上。
23. 凸透鏡成像規律及其應用
物距u 像距v 像的性質 應用
縮放 正倒 虛實
u>2f
u=2f
fu=f 不成像 平行光源
uu
(1)一焦分虛實
“u = f”是 成 實 像 與 虛 像 的 分 界 點。 時 成 實 像;u = f 時 不 成 像; 時成虛像。實像皆倒立，虛像皆正立。
(2)二焦分大小
“u=2f”是成縮小像與放大像的分界點。u>2f時成 的實像;u=2f時成 的實像;f(3)成實像時，物近像遠像變大；成虛像時，物近像近像變小。
歸納總結：①無論什么像，物越靠近焦點像越大
②無論什么像，物距大于像距，成縮小的像；物距等于像距，像等大；物距小于像距，成放大的像，可類比“8字相似三角形模型”
③關于動態問題，“大像走大步，小像走小步”，像和物的關系：大的步子大，小的步子小。
【典例7.3】（（2023·云南）某實驗興趣小組探究平面鏡和凸透鏡成像的情況如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲圖中蠟燭A靠近玻璃板，所成的像變大
B．甲圖中蠟燭A的像能在光屏上看到
C．乙圖中蠟燭靠近凸透鏡，移動光屏，光屏上再次呈現清晰的像變大
D．乙圖中蠟燭燃燒變短，光屏上的像會向下移
【對點訓練7.3】（2023年黑龍江齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
【典例7.4】（（2023·湖州）圖1是數碼照相機的成像原理，當景物在離鏡頭2倍焦距之外時，能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的　 　像。人眼觀察物體成像原理與照相機相似。小明平時不注意用眼衛生，造成近視，如圖2所示，他應配戴　 　透鏡來矯正近視。
【答案】實；凹
【知識點】凸透鏡成像規律及其探究實驗；近視眼的成因與矯正辦法
【解析】【分析】（1）根據凸透鏡的成像規律和應用解答；
（2）根據近視眼的矯正方法解答。
【解答】（1）根據凸透鏡的成像規律可知，當景物在離鏡頭2倍焦距之外時，能在影像傳感器上成一個倒立、縮小的實像。
（2）根據圖2可知，近視眼成像在視網膜前，要使像后移到視網膜上，就必須使光線發散，即用凹透鏡矯正。
【對點訓練7.3a】（（2023年湖北荊州）2023年5月11日，我國發射的天舟六號貨運飛船與中國空間站組合體成功交會對接，如圖所示。空間站組合體上的攝像機完整記錄了交會對接過程。下列說法正確的是( )
A. 光通過攝像機的鏡頭始終沿直線傳播
B. 攝像機所成的像是實像
C. 攝像機的工作原理與投影儀的工作原理相同
D. 天舟六號靠近空間站組合體時，攝像機成的像逐漸變小
【對點訓練7.3b】（2023 路橋區一模）地鐵檢票時，可以直接展示手機支付寶上的乘車碼。進站時只需將乘車碼對準攝像頭，就能快速完成檢票通行。以下說法中不正確的是（　　）
A．“檢票”過程中，亮著的手機屏幕是光源
B．乘車碼通過攝像頭所成的像是虛像!
C．檢票機攝像頭的核心元件是凸透鏡
D．“檢票”原理與照相機原理相同
【拓展】（（2023年江蘇揚州）如圖1，在裝有水的杯子里，小紅將一支鉛筆分別緊貼杯壁內、外豎直放置，兩次都觀察到鉛筆放大的像，俯視圖如圖2、圖3所示，下列說法正確的是（　　）
A. 圖2中鉛筆向前移，像一直變小
B 圖2中鉛筆向前移，像先變小后變大
C. 圖3中鉛筆向后移，像一直變大
D 圖3中鉛筆向后移，像先變小后變大
六、人的眼球
24. 成像原理: 眼球中的晶狀體相當于 ,能在視網膜上成 、 的 像。 相當于光屏。
25. 近視與遠視
(1)近視形成的原因主要是眼球的前后徑過 或晶狀體凸度過 ，使來自遠處物體的光線聚焦在視網膜 ，使物像模糊不清。
(2)遠視形成的原因主要是眼球的前后徑過 或晶狀體凸度過 ，使來自近處物體的光線聚焦在視網膜 ，使物像模糊不清。
26. 矯正方法：近視眼可用凹透鏡矯正，遠視眼可用凸透鏡矯正。
七：顯微鏡和望遠鏡
27．顯微鏡和望遠鏡的鏡片一般都是透鏡組成，顯微鏡的目鏡和物鏡都是 。
反射式望遠鏡鏡片有 和 ，折射式望遠鏡目鏡物鏡都是 。【典例7.4】（2023·杭州）由于感官觀察的局限，人們發明了許多儀器拓展人類的觀察力。使用下列觀察儀器不能實現其觀察目的的是（　　）
A．用天文望遠鏡觀測遙遠的星系
B．用電子顯微鏡觀察葉綠體的結構
C．用放大鏡觀察食鹽溶液中的鈉離子
D．用頻閃照相機拍攝并觀察人擊球的運動
【對點訓練7.4a】（2023年湖北潛江、天門、仙桃、江漢油田）如圖是近視眼及其矯正的光路圖，下列說法不正確的是（ ）
A. 近視眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近視眼看遠處的物體，像成于視網膜前
C. 近視眼用凹透鏡矯正
D. 為預防近視，讀寫時眼睛與書本的距離應保持在25cm左右
【對點訓練7.4b】（2023年山東煙臺）近視是影響青少年健康的重大問題，保護視力、科學用眼已成為社會共識。下列有關眼睛和眼鏡的說法正確的是( )
A. 物體在正常眼睛的視網膜上成倒立縮小的虛像
B. 近視眼看遠處的物體時，像成在視網膜的前方
C. 矯正近視眼的方法是配戴合適度數的凸透鏡
D. 矯正近視眼前，像離視網膜越近配戴眼鏡的度數越高
真題演練
1.（2022 麗水）李白的名句“舉杯邀明月，對影成三人”中，涉及到的光學知識理解正確的是（　　）
A．空中的明月是光源
B．杯中的人影是光的折射形成的
C．地上的人影是光沿直線傳播形成的
D．月光能照射到人，說明光的傳播需要介質
2.（2023·重慶）如圖所示的光現象中，由于光的反射形成的是（　　）
A． 水中的倒影 B． 墻上的手影
C． 太陽光色散D． “折斷”的鉛筆
3.（2023 寧波）節日期間，寧波三江口上演了主題燈光秀。光與“影”交相輝映，營造出幸福祥和的節日氣氛，如圖所示。大樓的彩燈在水中形成“倒影”是因為光射到江面發生了（　　）
A．光的反射 B．光的折射
C．光的直線傳播 D．光的色散
4.（2022 金華）光與影的世界是生活也是藝術，更包含著科學的知識與原理。如圖是湯勺放入裝有水的玻璃杯中，置于平面鏡前的情景。下列現象與原理相對應的是（　　）
A．燈光下玻璃杯的影子——光的折射
B．水中放大的“勺頭”——光的反射
C．水中彎折的“湯勺”——光的折射
D．平面鏡中的“杯子”——光沿直線傳播
5.（2022 臺州）光從空氣斜射到水面時發生了反射和折射，光路如圖，其中表示折射光線的是（　　）
A．AO B．OB C．OC D．ON
6.（2022 舟山）如圖，小舟利用平面鏡研究光的反射定律，下列說法錯誤的是（　　）
A．AO是入射光線
B．反射角等于30°
C．將激光筆靠近N時，光線OB會靠近ON
D．繞ON前后轉動F板，F板上觀察不到光線
7. （2023年內蒙古赤峰）如圖所示，通過焦距為10cm的凸透鏡觀察窗外遠處的風景，看到的是（ ）
A. 正立放大的虛像 B. 倒立放大的實像
C. 倒立縮小的實像 D. 倒立縮小的虛像
8.（2023年黑龍江齊齊哈爾）用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規律”的實驗時，已知凸透鏡的焦距為10cm，下列說法正確的是（　　）
A. 燭焰在如圖所示位置所成像的特點與照相機成像特點相同
B. 將蠟燭向遠離凸透鏡的方向移動，向右移動光屏可得到燭焰所成清晰的像
C. 將蠟燭移動到光具座42cm刻度線處，燭焰所成的像是倒立、放大的
D. 將蠟燭移動到光具座30cm刻度線處，移動光屏至適當位置，光屏上可得到等大的像
9.（2023年湖北宜昌）小華用彈性膜充水制作了一個水凸透鏡，通過注射器注水或抽水改變透鏡的厚度，如圖是他用其模擬眼睛看物體的實驗裝置。模擬正常眼睛時，固定透鏡，將一個F形光源放在合適的位置后，調節光屏得到清晰的像，下列說法正確的是（　　）
A. 此時光源放在透鏡2倍焦距以內
B. 此時光屏上成倒立放大的實像
C. 光源遠離透鏡時，要將光屏靠近透鏡才能再次得到清晰的像
D. 模擬近視眼的成因時需要從透鏡向外抽水
10.（2023年陜西）如圖，是某地投放使用的智能無人駕駛小巴車，它可以通過車上的攝像機和激光雷達識別道路狀況。小巴車上的攝像機識別道路上的行人時，其鏡頭相當于一個________透鏡，行人在攝像機感光元件上成倒立、縮小的________像。當小巴車靠近公交站牌時，站牌在攝像機感光元件上所成的像___________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
11.（2023·荊州）為了探究平面鏡成像特點，小華同學準備了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B兩只大小相同的蠟燭，如圖所示。
（1）用透明玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的　 　，用玻璃板代替平面鏡實驗時，應選用　 　（選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）當蠟燭A遠離玻璃板時，它的像會　 　（選填“變小”“不變”或“變大”）；
（3）實驗中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置　 　（選填“向左移”“向右移”或“不變”）；
（4）小華同學在實驗中將透明玻璃板與水平桌面垂直方向成30°角放置，然后將蠟燭沿水平桌面向玻璃板方向移動一段距離L，如圖所示。則蠟燭所成像的像距變化量為　 　。
12.（2023·臨沂）敬老愛親的小明跟奶奶拉呱時，發現奶奶一直認為“人離平面鏡越近，人在鏡中的像越大”，為了糾正奶奶的錯誤認知，小明做了如下實驗。
（1）如圖所示，將白紙平鋪在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白紙上，并讓玻璃板與紙面　 　；
（2）將兩支相同的蠟燭A和B分別豎放在玻璃板前后，點燃蠟燭　 　（選填“A”或“B”），并移動蠟燭B，直至與蠟燭A的像重合；
（3）為了糾正奶奶的錯誤認知，小明多次改變蠟燭A的位置時，需確保　 　（選填“左右”或“前后”）位置不同；
（4）小明給奶奶變了個戲法：將與蠟燭A的像重合的蠟燭B拿走，并在它的位置處豎放一個光屏。讓奶奶透過玻璃板看光屏，光屏上有“蠟燭B”；不透過玻璃板直接看光屏，光屏上的“蠟燭B”卻消失了。這個小戲法逗得奶奶開懷大笑，同時小明也給奶奶解釋了玻璃板成　 　（選填“虛”或“實”）像的道理。
13．（2023·云南）夏天，進入被烈日暴曬的車內會感覺悶熱，但黑色和白色車內的悶熱程度不一樣。小明猜想黑色材料的吸熱效果比白色材料的好。他利用規格和材質相同的黑色、白色卡紙各1張，相同的空礦泉水瓶2個，相同的溫度計2支，橡皮泥若干進行實驗。他先用白色和黑色的卡紙以相同的方式分別將兩個礦泉水瓶包裹起來；再將2支溫度計分別插入2個礦泉水瓶中，讓溫度計露出瓶口一段長度以方便讀數，用橡皮泥密封住瓶口。接下來的操作是：　 　。通過實驗數據分析可得結論：如果　 　，則說明黑色材料的吸熱效果較好。
14．（2023·南充）小科同學在探究平面鏡成像特點時，利用如圖甲所示器材進行了以下操作：
（1）實驗中小科同學從點燃的蠟燭一側透過玻璃板看到像有重影，改善重影問題的方法是　 　，實驗中選取同樣大小的蠟燭A、B是為了　 　；
（2）改進器材后多次改變蠟燭A的位置，并移動另一支蠟燭，確定每次像的位置，將玻璃板及每次物和像的位置記錄在玻璃板下面的白紙上，連接物和對應的像點，如圖乙所示，由此可得出的結論是：像與物到平面鏡的距離　 　；
（3）完成實驗后，小科同學又將一枚硬幣放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如圖丙所示，若將玻璃板水平向右移動3cm，該硬幣的像　 　（選填“向右移動3cm”、“在原位置”或“向左移動3cm”）。
注意：物體的顏色：看到不透明物體的顏色是因為物體只反射跟物體一樣的顏色的光，吸收其他顏色的光。透明物體顏色的是因為只透過物體一樣顏色的光，吸收不同顏色的光。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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