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第六讲 声和光
光
1. 光源：能够自行发光的物体叫作光源，月亮 不是 (填“是”或“不是”)光源。
光源分为热光源 （火、白炽灯等）和冷光源 （节能灯、LED灯等）。
【典例5】（2023·深圳）如图，是一张某大厦的照片，关于下列说法正确的是（　　）
A．照相机的镜头对光线有发散作用
B．照相机程倒立放大的虚像
C．水中的像是光的反射造成的
D．在太阳下的大楼是光源
【答案】C
【知识点】光与光源；凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.照相机的镜头对光线有会聚作用，A不符合题意；
B.照相机成倒立缩小的实像，B不符合题意；
C.水中的像是光的反射造成的，C符合题意；
D.在太阳下的大楼不是光源，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】照相机的镜头是凸透镜，对光有会聚作用，成倒立缩小的实像；水中倒影是光的反射形成的；能自行发光的物体是光源。
【对点训练5】（2022 沈阳）2022年2月4日北京冬奥会开幕，火炬手将火炬嵌入大雪花状的主火炬台中。火炬用氢气做燃料，符合奥运绿色环保理念。关于火炬，下列说法正确的是（　　）
A．火炬的火焰是光源
B．氢气燃烧过程中热值变小
C．以主火炬台为参照物嵌入后的火炬是运动的
D．火炬的火焰发出的光在空气中以340m/s的速度传播
【答案】A。
【解析】解：A．火炬的火焰是人造光源，属于光源，故A正确；
B．氢气燃烧过程中热值不变，故B错误；
C．以主火炬台为参照物，嵌入后的火炬相对于主火炬台没有发生位置的变化，故是静止的，故C错误；
D．火炬的火焰发出的光在空气中的传播速度为3×108m/s，故D错误。
2. 光的直线传播
(1)条件：光在 同一种均匀的 介质中沿直线传播。实例：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 实 像，其形状只与物体的 形状 有关，和孔的形状无关。大小与物距和像距的比例有关，明暗程度与孔的大小和物和像的距离有关。
3. 光速：光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。通常情况下，真空中的光速可以近似取为c= 3×108 m/s。一般速度关系，真空＞空气＞液体＞玻璃。
4.光的色散：太阳光是复色光 ，经过三棱镜能够发生色散现象 ,光屏上以此出现红橙黄绿蓝靛紫 光带。
太阳光的分类：可见光 、红外线 （用于热效应）、紫外线 （用于杀菌消毒、是荧光物质发光等）
【典例6】（2023·广安）光与影的世界是生活也是艺术，摄影作品将之展现得奇妙而瑰丽。下图中可以用光的直线传播解释的是（　　）
A．奇妙的“倒影” B．地面上的影子
C．瑰丽的彩虹 D．露珠下被放大的叶脉
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【解答】A：奇妙的"倒影“是光的反射。A 不符合题意
B：地面上的影子是光的直线传播。B 符合题意
C：美丽的彩虹是光的折射。 C 不符合题意
D：露珠下被放大的叶脉是光的折射。D不符合题意
故选B
【分析】A：倒影是光的反射
B：影子的形成是光沿直线传播
C：彩虹是光的折射
D：露珠放大叶脉是光的折射。
【对点训练6】（2023·云南）图所示的“手影”游戏中，影子的形成原因是（　　）
A．光的反射 B．光沿直线传播
C．光的折射 D．光的色散
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用
【解析】【解答】影子是光沿直线传播形成的，B符合题意。
故答案为：B.
【分析】影子是光沿直线传播形成的。
【拓展】（2023·衢州）小科选取了“”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．
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用
【解析】【分析】根据小孔成像的特点分析判断。
【解答】小孔成像由光的直线传播形成，上面的光线到达下面，下面的到达上面，因此成的是倒立的实像，不可能成正立的实像，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
故选B。
反射定律
5. 定义：当光射到物体表面时，会被物体表面反射回去，这种现象叫作 光的反射 。
6. 光的反射规律
(1) 入射光线、法线、反射光线在同一个平面 (三线共面)。
(2) 法线在入射光线和反射光线中间 (法线居中)。
(3) 反射角等于入射角 (两角相等)。注意不能写反。
7. 在反射现象中，光路是 可逆的 的。
8. 镜面反射和漫反射
(1)镜面反射：反射面平滑，平行光束反射后 依然平行 。举例：在镜面、水面、玻璃幕墙上发生的反射。
(2)漫反射：反射面粗糙，平行光束反射后向 四面八方 射出。举例：能够从各个方向看到不发光的物体。.
(3)镜面反射和漫反射都遵循 光的反射定律 。
9. 当入射光线垂直射向界面发生反射时，入射角等于 0° ，反射角等于 0° ，反射光线与入射光线重合。
10. 反射角随入射角的增大而 增大 。
【典例6.1】（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。
【对点训练6.1】（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
【答案】C
【知识点】光的反射；作光的反射光路图
【解析】【分析】影子的形成是光的直线传播造成的结果；水中的倒影是光的反射的结果。
【解答】AB.影子的形成是光的直线传播的结果，故其均不正确；
CD.倒影是光的反射，故C正确；
故答案为：C
【典例6.2】（2023·苏州）“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它（　　）
A．反射了红光 B．吸收了红光
C．反射了红、绿、蓝光 D．吸收了红、绿、蓝光
【答案】A
【知识点】物体的颜色
【解析】【解答】秋天的枫叶是红色，是因为红色的枫叶反射红光，A符合题意。
故答案为：A.
【分析】物体的颜色由它反射的色光决定的。
【对点训练6.2】（2023·烟台）“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太阳，阳光洒在海面上，水中鱼儿望着我们，悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲，其中，看到“倒映的白塔”属于光的　 　现象；墙是“红色的”，是因为墙壁能够　 　(选填“反射”或“吸收”)红色光；水中鱼儿看到的“我们”是　 　(选填“实像”或“虚像”)。
【答案】反射；反射；虚像
【知识点】光的反射；物体的颜色
【解析】【解答】 倒映的白塔属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；不透明的物体的颜色由其反射的光决定，红墙反射红光；水中鱼儿看到的“我们”是在折射光线的反向延长线上，由于光的折射，实际上看到的“我们”是鱼的虚像。
【分析】 平面镜成像的原理是光的反射；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象。
【典例6.3】（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（　　）
A．反射光线与镜面的夹角是40°
B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°
C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失
D．光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】A.入射光线和镜面的夹角与入射角之和为90°，且反射光线与镜面的夹角与反射角之和也是90°。根据“反射角等于入射角”可知，反射光线与镜面的夹角等于入射光线与镜面的夹角，应该为50°，故A错误；
B.入射角增大10°时，根据“反射角等于入射角”可知，反射角也增大10°，那么反射光线和入射光线的夹角增大：10°+10°=20°，故B正确；
C.反射光线、法线和入射光线在同一平面内，将纸板NOF向后折叠后，虽然看不到反射光线了，但是它依然存在，故C错误；
D.纸板表面凹凸不平，因此光在纸板表面发生漫反射，故D错误。
故选B。
【分析】（1）（2）根据“反射角等于入射角”分析；
（3）根据“三线共面”分析；
（4）光在凹凸不平的表面上发生漫反射，在光滑平整的表面上发生镜面反射。
【对点训练6.3】（2023·宜宾）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录在表1中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探究，下列说法正确的是（　　）
表1
次数 1 2 3 4 5
0° 20° 30° 40° 60°
0° 20° 30° 40° 60°
A．图甲中表示反射角的是
B．实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的
C．实验说明反射角等于入射角
D．图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°
【答案】C,D
【知识点】光的反射定律
【解析】【解答】探究光反射时的规律，
A.图甲中表示反射角的是∠r，A不符合题意；
B.实验时，入射光线逆时针转动，反射光线是绕O点顺时针转动的，B不符合题意；
C.实验说明反射角等于入射角，C符合题意；
D.图乙中反射光线和镜面的夹角是15°，平面镜与地平线的夹角θ为75°，D符合题意。
故答案为：CD.
【分析】光在反射时，反射角等于入射角；反射光线和法线的夹角是反射角。
平面镜成像
11. 成像原理: 光的反射 。
12. 平面镜成像特点
(1)像的大小与物体的大小 相等 。
(2)像和物体到平面镜的距离 相等 。
(3)像和物体的连线与镜面 垂直 ，像与物体关于 平面镜镜面 对称。
(4)平面镜成的像为 虚 像。
13 平面镜的作用: (1) 成像 ;(2) 改变光路 ;(3) 扩大视野 。
14. 在探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
15. (1)凸面镜：对光有 发散 作用，起到扩大视野的作用。应用：汽车后视镜、路口的反光镜等。
(2)凹面镜：对光有 会聚 作用。应用：太阳灶、手电筒的反光镜等。
【典例6.4】（2023·温州）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【答案】C
【知识点】平面镜成像特点、原理和现象
【解析】【分析】根据平面镜成像“物像等距”分析判断。
【解答】根据平面镜成像的特点可知，蜡烛成的像与蜡烛关于平面镜对称。②水平向左移动镜子，④为水平向右移动镜子，此时镜子所在的那个平面的位置保持不变，因此蜡烛像的位置保持不变，故B、D不合题意；
要使像移动到烧杯的位置，就要增大像距。根据“物像等距”可知，此时要增大蜡烛到镜面的距离，故C正确，A错误。
故选C。
【对点训练6.4】（2023·包头）小华观察蜡烛在玻璃板中的成像情况，如图所示。所用器材有薄玻璃板、两根相同蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等。
（1）为了便于观察像，从环境亮度考虑，应在　 　的环境中进行实验；
（2）实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛　 　（选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像，所成的像是光射到玻璃板发生　 　形成的；
（3）选用蜡烛B的目的是　 　（写出一条即可）。
【答案】（1）较暗
（2）A；反射
（3）比较像与物的大小关系（或确定像的位置等）
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】（1）为了便于观察像，从环境亮度考虑，应在较暗的环境中进行实验，这样成像更清晰；
（2）实验时点燃蜡烛A，蜡烛A的光线经过镜面反射后仍然在A侧，则此时应在蜡烛A一侧观察蜡烛A的像，所成的像是光射到玻璃板发生反射形成的；
（3）选用蜡烛B的目的是：比较像与物的大小关系（或确定像的位置等）。
【分析】（1）平面镜成像是光的反射形成的，则周围环境越暗，物体发出的光线显得越亮，那么成像越清晰；
（2）平面镜成像是光的反射光线射入眼睛形成的，则人应该在反射光线存在的一侧观察。
（3）当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，不但可以确定像的位置，还可以确定像和物体的大小关系。
16. 定义：光从一种介质进入另一种介质传播时产生的 偏折 现象，叫作光的折射。
17. 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)折射光线与入射光线分别位于 法线 两侧。
(3)当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角 ＜ 入射角；当入射角增大时，折射角也 增大 ；当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向 不变 。
(4)当光从其他介质斜射入空气中时，折射角 ＞ 入射角，折射角随入射角的增大而增大。归纳总结：光在不同介质中偏折时，总是在“密度大”的介质中更靠近法线
18. 在光的折射现象中，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
【答案】D
【知识点】光的直线传播及应用；光的折射现象及应用
【解析】【分析】根据光的直线传播和折射的知识分析判断。
【解答】硬币反射的光在空气中沿直线传播，“看不见”是由于硬币反射的光被杯子的侧壁挡住，没有到达眼睛，故①错误，②正确；
往茶杯中倒入一些水后，硬币反射的光从水面射入空气时发生折射，次折射角大于入射角。人逆着折射光线看去，看到的是成在实际位置上方硬币的虚像，故③错误，④正确。
那么正确的是②④。
故选D。
【对点训练7.1】（2023·丽水）下列现象中由光的折射形成的是（　　）
A．树荫下的光斑 B．“折断”的铅笔
C．镜中的像 D．日食
【答案】B
【知识点】光的直线传播及应用；光的反射；光的折射规律
【解析】【分析】 光的直射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象。
【解答】AD均为光的直线传播的现象，C为反射，B为光的折射。
故答案为：B
【拓展】（2023 宁波模拟）如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上发生的反射和折射的光路，则下列判断正确的是（　　）
A．AO可能是入射光线 B．OB可能是折射光线
C．OC必定是反射光线 D．BO必定是入射光线
【答案】B
【解答】解：
（1）假设A0是入射光线，若OB为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OB为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能；
（2）假设B0是入射光线，若OA为反射光线，OC为折射光线，折射光线与法线重合，不可能；若OC为反射光线，OA为折射光线，折射光线与入射光线在法线同侧，不可能；
（3）假设C0是入射光线，若OB为反射光线，OA为折射光线，折射角小于入射角，可能；若OA为反射光线，OB为折射光线，折射角小于入射角，可能；
可见，CO一定是入射光线，OA、OB可能是反射光线也可能是折射光线。故ACD错、B正确。
故选：B。
五、透镜
19. 中间 厚，边缘薄 的透镜叫作凸透镜；中间 薄 、边缘 厚 的透镜叫作凹透镜。通过透镜两个球面球心的直线叫作 主光轴 ，简称主轴。 主轴上有一个特殊点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的 光心 。
20. 凸透镜能使与主光轴 平行 的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的 焦点 ，用字母 F 表示，焦点到凸透镜光心的距离叫作 焦距 ，用字母 f表示；凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距 相等 ；凸透镜的焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 强 ，也就是凸透镜的凸度越大 。
21. 三条特殊光线
(1)凸透镜(如图 A2-Q-1 甲所示):①通过光心的光线经凸透镜后传播方向 不变 ；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 焦点 ；③通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后 平行 主光轴射出。
(2)凹透镜(如图乙所示)：①通过光心的光线经凹透镜后传播方向 不变 ；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过 焦点 ；③射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧的焦点，则该光线经凹透镜折射后 平行 主光轴射出。
【典例7.2】（2023·舟山）将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是（　　）
A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜
【答案】B
【知识点】透镜及其特点与分类；透镜的光路图
【解析】【分析】平面镜和反光镜起反射作用，凸透镜对光有会聚的作用，凹透镜对光有发散的作用。
【解答】由图可知，激光笔发出的平行光会聚到一个点上，故其元件为凸透镜。
故答案为：B
【对点训练7.2】（（2023·衢州）今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】凸透镜的特点是中间厚，边缘薄，具有会聚作用；凹透镜的特点是中间薄，边缘厚，具有发散作用；
【解答】近视眼是因为眼球的前后径过长或晶状体的曲度太大，使得成像在视网膜的前面，所以应该佩戴具有发散功能的凹透镜，使像呈在视网膜上，凹透镜的特点是中间薄，边缘厚；
故答案为：D.
22. 实像和虚像：由来自物体的实际光线会聚而成的像是 实像 ，眼睛能看见实像，实像能呈现在光屏上。虚像是由实际光线的 反向延长线 相交形成的，眼睛能看见虚像，但虚像不能呈现在光屏上。
23. 凸透镜成像规律及其应用
物距u 像距v 像的性质 应用
缩放 正倒 虚实
u>2f fu=2f u=2f 等大 倒立 实像 测焦距
f2f 放大 倒立 实像 投影仪
u=f 不成像 平行光源
uu 放大 正立 虚像 放大镜
(1)一焦分虚实
“u = f”是 成 实 像 与 虚 像 的 分 界 点。 u＞f 时 成 实 像;u = f 时 不 成 像; u＜ f 时成虚像。实像皆倒立，虚像皆正立。
(2)二焦分大小
“u=2f”是成缩小像与放大像的分界点。u>2f时成 倒立缩小 的实像;u=2f时成 倒立等大 的实像;f(3)成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。
归纳总结：①无论什么像，物越靠近焦点像越大
②无论什么像，物距大于像距，成缩小的像；物距等于像距，像等大；物距小于像距，成放大的像，可类比“8字相似三角形模型”
③关于动态问题，“大像走大步，小像走小步”，像和物的关系：大的步子大，小的步子小。
【典例7.3】（（2023·云南）某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中蜡烛A靠近玻璃板，所成的像变大
B．甲图中蜡烛A的像能在光屏上看到
C．乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大
D．乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移
【答案】C
【知识点】凸透镜成像的应用；平面镜成像的原理、特点
【解析】【解答】A.甲图是平面镜成像，蜡烛A靠近玻璃板，所成的像不变，A不符合题意；
B.甲图中蜡烛A的像是虚像，不能呈现在光屏上，B不符合题意；
C.乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大，C符合题意；
D.乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】平面镜成像是虚像，像和物体大小相等；凸透镜成像时，物体向下，像向上。
【对点训练7.3】（2023年黑龙江齐齐哈尔）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）
A. 烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B. 将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C. 将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的
D. 将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像
答案：D
解析：A．由图可知，此时物距u=15.0cm，由凸透镜焦距可知
f成倒立、放大的实像，投影仪及幻灯机是利用此原理制成的，故A错误；
B．将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，物距增大，则像距减小，向左移动光屏可得到烛焰所成清晰的像，故B错误；
C．将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处
u=8cm烛焰成正立、放大的虚像，故C错误；
D．将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的实像，故D正确。
故选D。
【典例7.4】（（2023·湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的　 　像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴　 　透镜来矫正近视。
【答案】实；凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）根据凸透镜的成像规律和应用解答；
（2）根据近视眼的矫正方法解答。
【解答】（1）根据凸透镜的成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。
（2）根据图2可知，近视眼成像在视网膜前，要使像后移到视网膜上，就必须使光线发散，即用凹透镜矫正。
【对点训练7.3a】（（2023年湖北荆州）2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是( )
A. 光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B. 摄像机所成的像是实像
C. 摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D. 天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
答案：B
解析：A、摄像头相当于一个凸透镜，对光线具有会聚作用，光经过摄像头成像利用的是光的折射，故A错误；
BC、摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像，与照相机的工作原理相同，与投影仪的工作原理不同，故B正确、C错误；
D、天舟六号靠近空间站组合体时，物距变小，像距变大，摄像机成的像逐渐变大，故D错误。
故选：B。
（1）摄像头是利用凸透镜成倒立、缩小的实像的原理制成的；
（2）凸透镜成像的原理是光的折射；
（3）凸透镜成实像时，物近像远像变大。
本题考查了凸透镜的成像特点和应用，要掌握凸透镜成像的规律，搞清每种情况下的应用。在学习过程中要善于总结、寻找规律，学着将所学知识与生活实际联系起来。
【对点训练7.3b】（2023 路桥区一模）地铁检票时，可以直接展示手机支付宝上的乘车码。进站时只需将乘车码对准摄像头，就能快速完成检票通行。以下说法中不正确的是（　　）
A．“检票”过程中，亮着的手机屏幕是光源
B．乘车码通过摄像头所成的像是虚像!
C．检票机摄像头的核心元件是凸透镜
D．“检票”原理与照相机原理相同
【答案】B
【解答】解：A、亮着的手机屏幕自身能发光，是光源，故A正确；
BCD、检票机摄像头的核心元件是凸透镜，摄像头的镜头相当于凸透镜，光通过摄像头会发生折射，其成像原理与照相机相同，乘车码在摄像头的二倍焦距以外，成倒立、缩小的实像，故B错误，CD正确。故选：B。
【拓展】（（2023年江苏扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（　　）
A. 图2中铅笔向前移，像一直变小
B 图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C. 图3中铅笔向后移，像一直变大
D 图3中铅笔向后移，像先变小后变大
答案：A
解析：AB．圆柱形水杯相当于凸透镜，图2中，铅笔紧贴杯子后面部分的内壁，此时杯子前面部分相当于凸透镜，当铅笔前移时，位于焦点以内的铅笔物距不断减小，所成正立放大的虚像逐渐变小，故A正确，B错误；
CD．图3中，铅笔向后移，凸透镜焦距不变，在焦点以内，铅笔的虚像随着物距的增大而变大，移动到焦点以外，随着物距的增大，铅笔所成的实像逐渐变小，即像先变大后变小，故CD错误。
故选A。
六、人的眼球
24. 成像原理: 眼球中的晶状体相当于 凸透镜 ,能在视网膜上成 倒立 、 缩小 的 实 像。 视网膜 相当于光屏。
25. 近视与远视
(1)近视形成的原因主要是眼球的前后径过 长 或晶状体凸度过 大 ，使来自远处物体的光线聚焦在视网膜 前 ，使物像模糊不清。
(2)远视形成的原因主要是眼球的前后径过 短 或晶状体凸度过 小 ，使来自近处物体的光线聚焦在视网膜 后 ，使物像模糊不清。
26. 矫正方法：近视眼可用凹透镜矫正，远视眼可用凸透镜矫正。
七：显微镜和望远镜
27．显微镜和望远镜的镜片一般都是透镜组成，显微镜的目镜和物镜都是凸透镜 。
反射式望远镜镜片有凸透镜 和凹面镜 ，折射式望远镜目镜物镜都是凸透镜 。
【典例7.4】（2023·杭州）由于感官观察的局限，人们发明了许多仪器拓展人类的观察力。使用下列观察仪器不能实现其观察目的的是（　　）
A．用天文望远镜观测遥远的星系
B．用电子显微镜观察叶绿体的结构
C．用放大镜观察食盐溶液中的钠离子
D．用频闪照相机拍摄并观察人击球的运动
【答案】C
【知识点】细胞的结构；凸透镜成像的应用
【解析】【分析】A.望远镜可用来观测遥远的物体；
B.显微镜观察微小的物体；
C.放大镜观察肉眼能看到却看不清的物体；
D.频闪照相机可以将运动细节放大。
【解答】放大镜一般只能观察肉眼能看到却看不清的物体，无法观察离子，应用扫描隧道显微镜。
故答案为：C
【对点训练7.4a】（2023年湖北潜江、天门、仙桃、江汉油田）如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（ ）
A. 近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近视眼看远处的物体，像成于视网膜前
C. 近视眼用凹透镜矫正
D. 为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
答案：A
解析：A．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，眼睛成像利用了凸透镜的成像原理，而小孔成像利用光的直线传播，二者原理不同，故A错误，符合题意；
B．近视眼晶状体折光能力强或眼球前后径过长，看不清远处的物体，远处物体的像成于视网膜前，故B正确，不符合题意；
C．凹透镜对光线有发散作用，可以使光线延后成像，正好成在视网膜上，近视眼用凹透镜矫正，故C正确，不符合题意；
D．为预防近视，应养成良好的用眼习惯，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右，故D正确，不符合题意。
故选A。
【对点训练7.4b】（2023年山东烟台）近视是影响青少年健康的重大问题，保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A. 物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B. 近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前方
C. 矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D. 矫正近视眼前，像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
答案：B
解析：
A、人的眼睛相当于一架照相机，物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的实像，故A错误；
BCD、近视眼看不清楚远处的物体，原因是远处物体的像成在视网膜的前方，但是我们可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清物体；矫正近视眼前，像离视网膜越近，这说明人眼的近视程度越小，配戴眼镜的度数越低，故B正确、CD错误。
故选：B。
正常眼睛成倒立、缩小的实像；近视眼能看清近处的物体，不能看清远处的物体是因为晶状体太厚或眼球太长，使像成在视网膜的前方；近视眼戴凹透镜使光线发散一些，使像成在视网膜上。
本题考查了近视眼的成因和矫正方法，本题与学生的实际生活联系密切，能够体现从物理走向生活的理念。
真题演练
1.（2022 丽水）李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及到的光学知识理解正确的是（　　）
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线传播形成的
D．月光能照射到人，说明光的传播需要介质
【答案】C。
【解析】解：A、空中的明月自身不能发光，因此不是光源，故A错误；
B、酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像，故B错误；
C、月光把人影照在地面上，是人挡住了月亮反射来的光，故人影是光沿直线传播形成的，故C正确；
D、光的传播不需要介质，故D错误。
2.（2023·重庆）如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A． 水中的倒影 B． 墙上的手影
C． 太阳光色散D． “折断”的铅笔
【答案】A
【知识点】光的反射
【解析】【解答】A.水中的倒影是光的反射形成的，A符合题意；
B.手影是光的直线传播形成的，B不符合题意；
C.色散现象是光的折射现象，C不符合题意；
D.水中“折断”的铅笔，是光的折射现象，D不符合题意。
故答案为：A.
【分析】水中的倒影是光的反射形成的。
3.（2023 宁波）节日期间，宁波三江口上演了主题灯光秀。光与“影”交相辉映，营造出幸福祥和的节日气氛，如图所示。大楼的彩灯在水中形成“倒影”是因为光射到江面发生了（　　）
A．光的反射 B．光的折射
C．光的直线传播 D．光的色散
【解答】解：江面上形成的“倒影”是平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确。
故选：A。
4.（2022 金华）光与影的世界是生活也是艺术，更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中，置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是（　　）
A．灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B．水中放大的“勺头”——光的反射
C．水中弯折的“汤勺”——光的折射
D．平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
【解答】解：A、灯光下玻璃杯的影子是光的直线传播形成的，因为光被挡住了，没有光的区域才变暗，这就是影子的成因，故A错误；
B、水中放大的“勺头”是凸透镜成像，是光的折射现象，故B错误；
C、水中弯折的“汤勺”是汤勺斜插入盛水的玻璃杯里时，从上面看上去，水中的部分比实际位置高了，所以看起来像折断了，这是由于光的折射现象引起的，故C正确；
D、平面镜中的“杯子”是平面镜成像，属于光的反射现象，故D错误。
故选：C。
5.（2022 台州）光从空气斜射到水面时发生了反射和折射，光路如图，其中表示折射光线的是（　　）
A．AO B．OB C．OC D．ON
【解答】解：光发生折射时，会从一种介质斜射入另一种介质，由图可知，AO为入射光线，AO在空气中；OC在水中，为折射光线。
故选：C。
6.（2022 舟山）如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（　　）
A．AO是入射光线
B．反射角等于30°
C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON
D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线
【解答】解：A、射向镜面的光线为入射光线，由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面，所以AO是入射光线，故A正确；
B、由图知入射角为60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B错误；
C、若把入射光线OA靠近ON，则入射角减小，根据反射角等于入射角可知，反射角也会减小，所以反射光线OB也会靠近ON，故C正确；
D、绕ON前后转动F板，由于两个面不在同一平面内，所以F板上观察不到光线，故D正确。
故选：B。
7. （2023年内蒙古赤峰）如图所示，通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景，看到的是（ ）
A. 正立放大的虚像 B. 倒立放大的实像
C. 倒立缩小的实像 D. 倒立缩小的虚像
答案：C
解析：窗外远处的风景相当于物体，到透镜的距离大于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，此时成倒立、缩小的实像，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8.（2023年黑龙江齐齐哈尔）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）
A. 烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B. 将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C. 将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的
D. 将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像
答案：D
解析：A．由图可知，此时物距u=15.0cm，由凸透镜焦距可知
f成倒立、放大的实像，投影仪及幻灯机是利用此原理制成的，故A错误；
B．将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，物距增大，则像距减小，向左移动光屏可得到烛焰所成清晰的像，故B错误；
C．将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处
u=8cm烛焰成正立、放大的虚像，故C错误；
D．将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处
u=20cm=2f
可在光屏上成倒立、等大的实像，故D正确。
故选D。
9.（2023年湖北宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A. 此时光源放在透镜2倍焦距以内
B. 此时光屏上成倒立放大的实像
C. 光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D. 模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
答案：C
解析：AB．眼睛相当于照相机，在视网膜成倒立缩小的实像，因此物距应大于二倍焦距，即此时光源放在透镜2倍焦距以外，在光屏上成倒立缩小的实像，故AB错误；
C．根据凸透镜成实像时的特点，物远像近像变小，因此光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像，故C正确；
D．近视眼是因为晶状体太厚，对光线会聚能力太强导致的，因此模拟近视眼的成因时需要从透镜向里注水，故D错误。
故选C。
10.（2023年陕西）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个________透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的________像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
答案： 凸 实 变大
解析：小巴车上的摄像机镜头相当于一个凸透镜，成像原理是当物距u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像。
凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此小巴车靠近公交站牌时，站牌在感光元件上的像变大。
11.（2023·荆州）为了探究平面镜成像特点，小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛，如图所示。
（1）用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的　 　，用玻璃板代替平面镜实验时，应选用　 　（选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”）；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置　 　（选填“向左移”“向右移”或“不变”）；
（4）小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置，然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L，如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为　 　。
【答案】（1）位置；薄
（2）不变
（3）不变
（4）
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】探究平面镜成像特点时，
（1）用透明玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置，用玻璃板代替平面镜实验时，应选用薄一些的玻璃板，可以避免重影对实验的影响；
（2）实验时，当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会不变；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，物体到玻璃板的距离不变，蜡烛所成像的位置不变；
（4）透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置，将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离
L，物距变化量AB，由于蜡烛和蜡烛的像关于玻璃板对称，则蜡烛所成像的像距变化。
【分析】（1）玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置；薄玻璃可以避免重影；
（2）物体到平面镜的距离不变，像的位置不变；
（3）物体到平面镜的距离不变，像的位置不变；
（4）根据三角形的三边关系，计算距离。
12.（2023·临沂）敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验。
（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面　 　；
（2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛　 　（选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合；
（3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保　 　（选填“左右”或“前后”）位置不同；
（4）小明给奶奶变了个戏法：将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏。让奶奶透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成　 　（选填“虚”或“实”）像的道理。
【答案】（1）垂直
（2）A
（3）前后
（4）虚
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】在探究平面镜成像规律时，
（1）白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面垂直；
（2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合；
（3）实验时多次改变蜡烛A的位置时，需确保前后位置不同；
（4）将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏，透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了，说明玻璃板成的像是虚像。
【分析】（1）探究平面镜成像规律时，玻璃板和桌面垂直；
（2）利用玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛的像重合，确定像的位置；
（3）多次实验，需要改变物体到平面镜的距离；
（4）平面镜成像是虚像。
13．（2023·云南）夏天，进入被烈日暴晒的车内会感觉闷热，但黑色和白色车内的闷热程度不一样。小明猜想黑色材料的吸热效果比白色材料的好。他利用规格和材质相同的黑色、白色卡纸各1张，相同的空矿泉水瓶2个，相同的温度计2支，橡皮泥若干进行实验。他先用白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个矿泉水瓶包裹起来；再将2支温度计分别插入2个矿泉水瓶中，让温度计露出瓶口一段长度以方便读数，用橡皮泥密封住瓶口。接下来的操作是：　 　。通过实验数据分析可得结论：如果　 　，则说明黑色材料的吸热效果较好。
【答案】先记录此时两支温度计的示数，然后每隔10min记录两支温度计的示数，一个小时后对数据进行分析整理，若包裹黑色材料的矿泉水瓶的温度计最终的示数较大，即相同时间内温度的变化较大，说明吸收的热量较多，则说明黑色材料的吸热效果较好。；包裹黑色卡片的矿泉水瓶中的温度计示数较大
【知识点】物体的颜色；热传递改变物体内能
【解析】【解答】探究白色和黑色的吸热效果时，组装器材后，先记录此时两支温度计的示数，然后每隔10min记录两支温度计的示数，一个小时后对数据进行分析整理；
若包裹黑色材料的矿泉水瓶的温度计最终的示数较大，即相同时间内温度的变化较大，说明吸收的热量较多，则说明黑色材料的吸热效果较好。
【分析】通过对比白色和黑色材料吸热后温度变化的不同，分析吸收热量效果和颜色的关系。
14．（2023·南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是　 　，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了　 　；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离　 　；
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像　 　（选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。
【答案】（1）用较薄的玻璃板；探究像与物的大小关系
（2）相等
（3）在原位置
【知识点】探究平面镜成像的特点
【解析】【解答】在探究平面镜成像规律时，
（1）实验中从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善的方法是用较薄的玻璃板，选取同样大小的蜡烛A、B，是为了探究像与物的大小关系；
（2）多次改变蜡烛A的位置，将每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙，可得出的结论是：像与物到平面镜的距离相等；
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像在原位置。
【分析】（1）探究平面镜成像时，若玻璃板较厚，会出现重影现象；
（2）多次改变物体位置，可以探究像和物体到平面镜的距离相等；
（3）若物体到平面镜的距离不变，像的位置不变。
注意：物体的颜色：看到不透明物体的颜色是因为物体只反射跟物体一样的颜色的光，吸收其他颜色的光。透明物体颜色的是因为只透过物体一样颜色的光，吸收不同颜色的光。
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第六讲 声和光
光
1. 光源：能够自行发光的物体叫作光源，月亮 (填“是”或“不是”)光源。
光源分为 （火、白炽灯等）和 （节能灯、LED灯等）。
【典例5】（2023·深圳）如图，是一张某大厦的照片，关于下列说法正确的是（　　）
A．照相机的镜头对光线有发散作用
B．照相机程倒立放大的虚像
C．水中的像是光的反射造成的
D．在太阳下的大楼是光源
【对点训练5】（2022 沈阳）2022年2月4日北京冬奥会开幕，火炬手将火炬嵌入大雪花状的主火炬台中。火炬用氢气做燃料，符合奥运绿色环保理念。关于火炬，下列说法正确的是（　　）
A．火炬的火焰是光源
B．氢气燃烧过程中热值变小
C．以主火炬台为参照物嵌入后的火炬是运动的
D．火炬的火焰发出的光在空气中以340m/s的速度传播
2. 光的直线传播
(1)条件：光在 介质中沿直线传播。实例：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，其形状只与物体的 有关，和孔的形状无关。大小与物距和像距的比例有关，明暗程度与孔的大小和物和像的距离有关。
3. 光速：光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。通常情况下，真空中的光速可以近似取为c= m/s。一般速度关系，真空＞空气＞液体＞玻璃。
4.光的色散：太阳光是 ，经过三棱镜能够发生 ,光屏上以此出现 光带。
太阳光的分类： 、 （用于热效应）、 （用于杀菌消毒、是荧光物质发光等）
【典例6】（2023·广安）光与影的世界是生活也是艺术，摄影作品将之展现得奇妙而瑰丽。下图中可以用光的直线传播解释的是（　　）
A．奇妙的“倒影” B．地面上的影子
C．瑰丽的彩虹 D．露珠下被放大的叶脉
【对点训练6】（2023·云南）图所示的“手影”游戏中，影子的形成原因是（　　）
A．光的反射 B．光沿直线传播
C．光的折射 D．光的色散
【拓展】（2023·衢州）小科选取了“”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．
反射定律
5. 定义：当光射到物体表面时，会被物体表面反射回去，这种现象叫作 。
6. 光的反射规律
(1) (三线共面)。
(2) (法线居中)。
(3) (两角相等)。注意不能写反。
7. 在反射现象中，光路是 的。
8. 镜面反射和漫反射
(1)镜面反射：反射面平滑，平行光束反射后 。举例：在镜面、水面、玻璃幕墙上发生的反射。
(2)漫反射：反射面粗糙，平行光束反射后向 射出。举例：能够从各个方向看到不发光的物体。.
(3)镜面反射和漫反射都遵循 。
9. 当入射光线垂直射向界面发生反射时，入射角等于 ，反射角等于 ，反射光线与入射光线重合。
10. 反射角随入射角的增大而 。
【典例6.1】（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
【对点训练6.1】（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
【典例6.2】（2023·苏州）“霜叶红于二月花”。秋天的枫叶呈现红色是因为它（　　）
A．反射了红光 B．吸收了红光
C．反射了红、绿、蓝光 D．吸收了红、绿、蓝光
【对点训练6.2】（2023·烟台）“让我们荡起双桨，小船儿推开波浪，海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙……红领巾迎着太阳，阳光洒在海面上，水中鱼儿望着我们，悄悄地听我们愉快歌唱。”这是一首耳熟能详的歌曲，其中，看到“倒映的白塔”属于光的　 　现象；墙是“红色的”，是因为墙壁能够　 　(选填“反射”或“吸收”)红色光；水中鱼儿看到的“我们”是　 　(选填“实像”或“虚像”)。
【典例6.3】（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（　　）
A．反射光线与镜面的夹角是40°
B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°
C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失
D．光在纸板上发生了镜面反射
【对点训练6.3】（2023·宜宾）小强同学用如图甲的实验装置，探究光反射时的规律，并将数据依次记录在表1中。实验后他想让与地平线成60°的太阳光竖直向下照亮井底，他把平面镜按如图乙放置。对此探究，下列说法正确的是（　　）
表1
次数 1 2 3 4 5
0° 20° 30° 40° 60°
0° 20° 30° 40° 60°
A．图甲中表示反射角的是
B．实验时的反射光线是绕O点逆时针转动的
C．实验说明反射角等于入射角
D．图乙中平面镜与地平线的夹角θ为75°
平面镜成像
11. 成像原理: 。
12. 平面镜成像特点
(1)像的大小与物体的大小 。
(2)像和物体到平面镜的距离 。
(3)像和物体的连线与镜面 ，像与物体关于 对称。
(4)平面镜成的像为 像。
13 平面镜的作用: (1) ;(2) ;(3) 。
14. 在探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是 。
15. (1)凸面镜：对光有 作用，起到扩大视野的作用。应用：汽车后视镜、路口的反光镜等。
(2)凹面镜：对光有 作用。应用：太阳灶、手电筒的反光镜等。
【典例6.4】（2023·温州）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲）。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是（　　）
A．① B．② C．③ D．④
【对点训练6.4】（2023·包头）小华观察蜡烛在玻璃板中的成像情况，如图所示。所用器材有薄玻璃板、两根相同蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等。
（1）为了便于观察像，从环境亮度考虑，应在　 　的环境中进行实验；
（2）实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛　 　（选填“A”或“B”）一侧观察蜡烛A的像，所成的像是光射到玻璃板发生　 　形成的；
（3）选用蜡烛B的目的是　 　（写出一条即可）。
16. 定义：光从一种介质进入另一种介质传播时产生的 现象，叫作光的折射。
17. 光的折射规律
(1)折射光线与入射光线、法线在 平面内。
(2)折射光线与入射光线分别位于 两侧。
(3)当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角 入射角；当入射角增大时，折射角也 ；当光从空气垂直射入水或其他介质中时，传播方向 。
(4)当光从其他介质斜射入空气中时，折射角 入射角，折射角随入射角的增大而增大。归纳总结：光在不同介质中偏折时，总是在“密度大”的介质中更靠近法线
18. 在光的折射现象中，光路是 的。
【典例7.1】（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
【对点训练7.1】（2023·丽水）下列现象中由光的折射形成的是（　　）
A．树荫下的光斑 B．“折断”的铅笔
C．镜中的像 D．日食
【拓展】（2023 宁波模拟）如图所示是一束光由空气进入某透明物质时，在界面上发生的反射和折射的光路，则下列判断正确的是（　　）
A．AO可能是入射光线 B．OB可能是折射光线
C．OC必定是反射光线 D．BO必定是入射光线
五、透镜
19. 中间 的透镜叫作凸透镜；中间 、边缘 的透镜叫作凹透镜。通过透镜两个球面球心的直线叫作 ，简称主轴。 主轴上有一个特殊点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫作透镜的 。
20. 凸透镜能使与主光轴 的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫作凸透镜的 ，用字母 表示，焦点到凸透镜光心的距离叫作 ，用字母 f表示；凸透镜两侧各有一个焦点，两侧的两个焦距 ；凸透镜的焦距越小，凸透镜对光的会聚作用越 ，也就是凸透镜的凸度越 。
21. 三条特殊光线
(1)凸透镜(如图 A2-Q-1 甲所示):①通过光心的光线经凸透镜后传播方向 ；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过 ；③通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后 主光轴射出。
(2)凹透镜(如图乙所示)：①通过光心的光线经凹透镜后传播方向 ；②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过 ；③射向凹透镜的光线，如果其延长线通过另一侧的焦点，则该光线经凹透镜折射后 主光轴射出。
【典例7.2】（2023·舟山）将平行光射向某一个光学元件，光路如图所示。该元件是（　　）
A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．反光镜
【对点训练7.2】（（2023·衢州）今年爱眼日的主题是“关注普遍的眼健康”。矫正近视的同学，所佩戴眼镜的镜片是（　　）
A． B． C． D．
22. 实像和虚像：由来自物体的实际光线会聚而成的像是 ，眼睛能看见实像，实像能呈现在光屏上。虚像是由实际光线的 相交形成的，眼睛能看见虚像，但虚像不能呈现在光屏上。
23. 凸透镜成像规律及其应用
物距u 像距v 像的性质 应用
缩放 正倒 虚实
u>2f
u=2f
fu=f 不成像 平行光源
uu
(1)一焦分虚实
“u = f”是 成 实 像 与 虚 像 的 分 界 点。 时 成 实 像;u = f 时 不 成 像; 时成虚像。实像皆倒立，虚像皆正立。
(2)二焦分大小
“u=2f”是成缩小像与放大像的分界点。u>2f时成 的实像;u=2f时成 的实像;f(3)成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。
归纳总结：①无论什么像，物越靠近焦点像越大
②无论什么像，物距大于像距，成缩小的像；物距等于像距，像等大；物距小于像距，成放大的像，可类比“8字相似三角形模型”
③关于动态问题，“大像走大步，小像走小步”，像和物的关系：大的步子大，小的步子小。
【典例7.3】（（2023·云南）某实验兴趣小组探究平面镜和凸透镜成像的情况如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中蜡烛A靠近玻璃板，所成的像变大
B．甲图中蜡烛A的像能在光屏上看到
C．乙图中蜡烛靠近凸透镜，移动光屏，光屏上再次呈现清晰的像变大
D．乙图中蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向下移
【对点训练7.3】（2023年黑龙江齐齐哈尔）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）
A. 烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B. 将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C. 将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的
D. 将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像
【典例7.4】（（2023·湖州）图1是数码照相机的成像原理，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的　 　像。人眼观察物体成像原理与照相机相似。小明平时不注意用眼卫生，造成近视，如图2所示，他应配戴　 　透镜来矫正近视。
【答案】实；凹
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验；近视眼的成因与矫正办法
【解析】【分析】（1）根据凸透镜的成像规律和应用解答；
（2）根据近视眼的矫正方法解答。
【解答】（1）根据凸透镜的成像规律可知，当景物在离镜头2倍焦距之外时，能在影像传感器上成一个倒立、缩小的实像。
（2）根据图2可知，近视眼成像在视网膜前，要使像后移到视网膜上，就必须使光线发散，即用凹透镜矫正。
【对点训练7.3a】（（2023年湖北荆州）2023年5月11日，我国发射的天舟六号货运飞船与中国空间站组合体成功交会对接，如图所示。空间站组合体上的摄像机完整记录了交会对接过程。下列说法正确的是( )
A. 光通过摄像机的镜头始终沿直线传播
B. 摄像机所成的像是实像
C. 摄像机的工作原理与投影仪的工作原理相同
D. 天舟六号靠近空间站组合体时，摄像机成的像逐渐变小
【对点训练7.3b】（2023 路桥区一模）地铁检票时，可以直接展示手机支付宝上的乘车码。进站时只需将乘车码对准摄像头，就能快速完成检票通行。以下说法中不正确的是（　　）
A．“检票”过程中，亮着的手机屏幕是光源
B．乘车码通过摄像头所成的像是虚像!
C．检票机摄像头的核心元件是凸透镜
D．“检票”原理与照相机原理相同
【拓展】（（2023年江苏扬州）如图1，在装有水的杯子里，小红将一支铅笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置，两次都观察到铅笔放大的像，俯视图如图2、图3所示，下列说法正确的是（　　）
A. 图2中铅笔向前移，像一直变小
B 图2中铅笔向前移，像先变小后变大
C. 图3中铅笔向后移，像一直变大
D 图3中铅笔向后移，像先变小后变大
六、人的眼球
24. 成像原理: 眼球中的晶状体相当于 ,能在视网膜上成 、 的 像。 相当于光屏。
25. 近视与远视
(1)近视形成的原因主要是眼球的前后径过 或晶状体凸度过 ，使来自远处物体的光线聚焦在视网膜 ，使物像模糊不清。
(2)远视形成的原因主要是眼球的前后径过 或晶状体凸度过 ，使来自近处物体的光线聚焦在视网膜 ，使物像模糊不清。
26. 矫正方法：近视眼可用凹透镜矫正，远视眼可用凸透镜矫正。
七：显微镜和望远镜
27．显微镜和望远镜的镜片一般都是透镜组成，显微镜的目镜和物镜都是 。
反射式望远镜镜片有 和 ，折射式望远镜目镜物镜都是 。【典例7.4】（2023·杭州）由于感官观察的局限，人们发明了许多仪器拓展人类的观察力。使用下列观察仪器不能实现其观察目的的是（　　）
A．用天文望远镜观测遥远的星系
B．用电子显微镜观察叶绿体的结构
C．用放大镜观察食盐溶液中的钠离子
D．用频闪照相机拍摄并观察人击球的运动
【对点训练7.4a】（2023年湖北潜江、天门、仙桃、江汉油田）如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（ ）
A. 近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同
B. 近视眼看远处的物体，像成于视网膜前
C. 近视眼用凹透镜矫正
D. 为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
【对点训练7.4b】（2023年山东烟台）近视是影响青少年健康的重大问题，保护视力、科学用眼已成为社会共识。下列有关眼睛和眼镜的说法正确的是( )
A. 物体在正常眼睛的视网膜上成倒立缩小的虚像
B. 近视眼看远处的物体时，像成在视网膜的前方
C. 矫正近视眼的方法是配戴合适度数的凸透镜
D. 矫正近视眼前，像离视网膜越近配戴眼镜的度数越高
真题演练
1.（2022 丽水）李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及到的光学知识理解正确的是（　　）
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线传播形成的
D．月光能照射到人，说明光的传播需要介质
2.（2023·重庆）如图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（　　）
A． 水中的倒影 B． 墙上的手影
C． 太阳光色散D． “折断”的铅笔
3.（2023 宁波）节日期间，宁波三江口上演了主题灯光秀。光与“影”交相辉映，营造出幸福祥和的节日气氛，如图所示。大楼的彩灯在水中形成“倒影”是因为光射到江面发生了（　　）
A．光的反射 B．光的折射
C．光的直线传播 D．光的色散
4.（2022 金华）光与影的世界是生活也是艺术，更包含着科学的知识与原理。如图是汤勺放入装有水的玻璃杯中，置于平面镜前的情景。下列现象与原理相对应的是（　　）
A．灯光下玻璃杯的影子——光的折射
B．水中放大的“勺头”——光的反射
C．水中弯折的“汤勺”——光的折射
D．平面镜中的“杯子”——光沿直线传播
5.（2022 台州）光从空气斜射到水面时发生了反射和折射，光路如图，其中表示折射光线的是（　　）
A．AO B．OB C．OC D．ON
6.（2022 舟山）如图，小舟利用平面镜研究光的反射定律，下列说法错误的是（　　）
A．AO是入射光线
B．反射角等于30°
C．将激光笔靠近N时，光线OB会靠近ON
D．绕ON前后转动F板，F板上观察不到光线
7. （2023年内蒙古赤峰）如图所示，通过焦距为10cm的凸透镜观察窗外远处的风景，看到的是（ ）
A. 正立放大的虚像 B. 倒立放大的实像
C. 倒立缩小的实像 D. 倒立缩小的虚像
8.（2023年黑龙江齐齐哈尔）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（　　）
A. 烛焰在如图所示位置所成像的特点与照相机成像特点相同
B. 将蜡烛向远离凸透镜的方向移动，向右移动光屏可得到烛焰所成清晰的像
C. 将蜡烛移动到光具座42cm刻度线处，烛焰所成的像是倒立、放大的
D. 将蜡烛移动到光具座30cm刻度线处，移动光屏至适当位置，光屏上可得到等大的像
9.（2023年湖北宜昌）小华用弹性膜充水制作了一个水凸透镜，通过注射器注水或抽水改变透镜的厚度，如图是他用其模拟眼睛看物体的实验装置。模拟正常眼睛时，固定透镜，将一个F形光源放在合适的位置后，调节光屏得到清晰的像，下列说法正确的是（　　）
A. 此时光源放在透镜2倍焦距以内
B. 此时光屏上成倒立放大的实像
C. 光源远离透镜时，要将光屏靠近透镜才能再次得到清晰的像
D. 模拟近视眼的成因时需要从透镜向外抽水
10.（2023年陕西）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个________透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的________像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
11.（2023·荆州）为了探究平面镜成像特点，小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛，如图所示。
（1）用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的　 　，用玻璃板代替平面镜实验时，应选用　 　（选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会　 　（选填“变小”“不变”或“变大”）；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置　 　（选填“向左移”“向右移”或“不变”）；
（4）小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置，然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L，如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为　 　。
12.（2023·临沂）敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时，发现奶奶一直认为“人离平面镜越近，人在镜中的像越大”，为了纠正奶奶的错误认知，小明做了如下实验。
（1）如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把玻璃板架在白纸上，并让玻璃板与纸面　 　；
（2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛　 　（选填“A”或“B”），并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合；
（3）为了纠正奶奶的错误认知，小明多次改变蜡烛A的位置时，需确保　 　（选填“左右”或“前后”）位置不同；
（4）小明给奶奶变了个戏法：将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走，并在它的位置处竖放一个光屏。让奶奶透过玻璃板看光屏，光屏上有“蜡烛B”；不透过玻璃板直接看光屏，光屏上的“蜡烛B”却消失了。这个小戏法逗得奶奶开怀大笑，同时小明也给奶奶解释了玻璃板成　 　（选填“虚”或“实”）像的道理。
13．（2023·云南）夏天，进入被烈日暴晒的车内会感觉闷热，但黑色和白色车内的闷热程度不一样。小明猜想黑色材料的吸热效果比白色材料的好。他利用规格和材质相同的黑色、白色卡纸各1张，相同的空矿泉水瓶2个，相同的温度计2支，橡皮泥若干进行实验。他先用白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个矿泉水瓶包裹起来；再将2支温度计分别插入2个矿泉水瓶中，让温度计露出瓶口一段长度以方便读数，用橡皮泥密封住瓶口。接下来的操作是：　 　。通过实验数据分析可得结论：如果　 　，则说明黑色材料的吸热效果较好。
14．（2023·南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是　 　，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了　 　；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离　 　；
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示，若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像　 　（选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。
注意：物体的颜色：看到不透明物体的颜色是因为物体只反射跟物体一样的颜色的光，吸收其他颜色的光。透明物体颜色的是因为只透过物体一样颜色的光，吸收不同颜色的光。
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