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文档简介
重难要点剖析
“模块01光的色散.直线传播.反射.平面镜成像,
a考向01光现象辨析、反射光路图
1.光在同种均匀介质中沿直线传播,影子、日食、月食、小孔戌像、激光准直等是实例。小孔成像成倒立
实像,像形状与物体一致,与孔形状无关。
2.光的反射定律:反射光线、入射光线与法线共面,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射
角。反射现象中光路可逆,反射分镜面反射和漫反射,二者都遵循反射定律。
3.反射光路图作图:先确定入射点,过该点作反射面垂线为法线(虚线并标垂直符号);再根据反射角等
于入射角,在法线另一侧画反射光线,二者分居法线两侧且共面。完成光路图要注意箭头方向,入射光线
箭头指向入射点,反射光线箭头背离入射点。已知入射光线和反射光线确定平面镜住直时,允作二者夹角
平分线为法线,再过入射点作法线垂线为平面镜位置,平面镜背面加短斜线表示。
4.光的三原包是红、绿、篮。光的色散表明白光是复色光,不同色光折射程度不同,紫光偏折最大,红光
最小。红外线有热效应,用于遥控、测温等;紫外线能使荧光物质发光,用于消毒、脸钞等。
♦典例验知,
【典例01】“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,意思是水稻卜面可乘凉,这是因为水稻下面形成了阴影
区域,下列现象与阴影的形成原理相同的是()
A.湖光倒“影”B.杯弓蛇“影”
C.毕业合“影”D.形“影”不离
【典例02】(2025•江苏淮安•中考真题)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象“,先
打开A灯,在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像,再打开B灯,鸡蛋的影像明亮了许多,同时可以看到鸡蛋
影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是,鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的
原因是o
【典例03】光在真空中的传播速度是m/so图甲是“鹊桥”中继卫星上安装的角反射器,它由相互垂
育的小平面镜组合而成,激光射向它时能被其“反向射回”如图乙,光线。与镜而夹角为40。,光线人所
对应的反射角少=。;若入射光线方向不变,将角反射器绕。点顺时针旋转15。,则经两平面镜反
射后的光线方向转动了
甲乙
【典例04]如图所示,为水位测量仪的示意图,力点与光屏P0在同一水平面上,从4点发出一束与水平
面成45。角且方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的4点处形成一个光斑,同时容器底部会出现一个
经水面折射形成的光斑C(C点未画出),B.C两点位置会随水位变化而发生变化。若光斑3向右移动,
则说明水位在(选填“上升”或“下降”),同时光斑C移动距离为s,若水面改变的高度为近
则S/?(选填“大于""等于''或“小于”)O
4PBQ
【典例05](2026♦江苏南通•模拟)如图是一个魔术箱,一束激光从左侧小孔射入,右侧小孔射出,但奇怪
的是中间有■一挡板,请你利用四块平面镜完成内部光路图。
A技巧点拨
光现象辨析类题目需抓住现象的木质特征,区分光的直线传播、反射和折射三种现象。光的直线传播发生
在同种均匀介质中,反射发生在两种介质的分界面且返回原介质,折射则进入另一种介质且传播方向一般
发生改变。解题时可采用"关键词定位法”一一提取题干中的核心场景词汇,对应到上述三类现象的典型特征
中进行匹配判断。
反射光路图作图要遵循“一找点、二作法线、三画光线、四标角度”的规范流程。找入射点是基础,必须精
确落在反射面上;法线必须用虚线且标注垂直符号,这是易失分点;画光线时箭头方向不可颠倒,入射光
线指向界面,反射光线背离界面;标注角度时要明确区分入射角和反射角(都是与法线的夹角,而非与镜
面的夹角)。对于确定平面镜位置的逆向作图,关键是理解"法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线”这
一几何关系,进而通过垂线定位镜面。
♦类题夯基♦
【类题01】(2025•山西模拟)阅读短文,回答问题。圭表
圭表是利用日影进行测量的古代天文仪器,如图中所示。早在周朝,我国就已经开始使用圭表来确定
冬至和夏至的时间。
圭表包括“圭”和“表”两部分。表是一根立在地面的标杆或石柱,表高一般为8尺(3尺约为1m),圭
是从表的脚跟上以水平位置伸向正北方的一条石板,其结构如图乙所示。在地球绕太阳公转过程中,北半
球同一地区正午太阳高度(太阳光线与地平面的夹角)从夏至H到冬至日逐渐变小。古人根据影子末端的
不同位置标记好相应刻度,就可以确定二十四节气。
(1)夏至节气常常伴有雷雨,雷雨天气里我们总是先看见闪电再听到雷声,其原因是
(2)占代,人们在表顶上安装一个带有小正方形槽孔的铜叶,则阳光通过铜叶槽孔后在圭表上成的光斑的
形状是(选填“正方形”或“圆形”)。
(3)已知北半球某处冬至、春分和夏至时的正午太阳高度分别为26。34,、50。和73。26',则该处圭表上
(4)请写出一个与圭表原理相同的生活现象或实际应用:(合理即可)。
【类题02】(2025•新疆模拟)物理爱好者小明同学时常关注生活中的光现象。
(I)夏日的午后,同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到池面上的圆形光斑如图所示,这是由光的
形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了
(填“镜面”或“漫”)反射,
(2)“天辰伞st”第一次发现了一颗距地球4000光年的亳秒脉冲星,其中“光年”是(填物理量)的
单位。光在真空中传播的速度为km/s;由于光速远大于声速,所以运动会上赛跑时记录员
(填“看到”或“听到”)发令枪信号开始计时更准确。
(3)如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25。角射向平静的液面,
反射光线与入射光线的夹角为。;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面上升
时,光点9将向(填“左”或“右”)移动。保持入射光线不变,若液面上升的高度为力,则光点移动
的距离(填“大于”“小于”或“等于“)鼠
【类题05】(2025•黑龙江哈尔滨模拟)科普阅读题
旋转棱镜测光速
自从光速被证明是有限的之后,科学家们一直在想方设法测量出光速的确切数值。直到1881年,物理学家
迈克尔逊想出了一个绝妙的方法来较为准确地测量光速。
如图所示是迈克尔逊测定光速的实验装置示意图,由光源S发出的光照射到正八面棱镜后,沿48OCO发生
多次反射进入观察窗T(图中光线力4与。。平行,SA.BO、OC.OT的长度均可忽略不计),测试者便可
以在观察窗T中看到光源S的像。
此时保持光源持续发光,同时使正八面镜开始沿顺时针方向缓慢匀速转动。当由S发出的一束光,以一定
的速度,经多次反射刚好传播到。时,若八面镜转速较小,反射面尸并未及时转到户,则由于反射面角度
的变化,使反射光线位置的变化,导致在观察窗T中无法看到光源的像。逐渐增大八面镜的转速,当在观
察窗中刚好看再次看到光源S的像时,测得力8间的距离及八面镜的转速,结合速度公式即可求得光速。
(1)若某次测量中48间距离为70km,八面镜转速250圈屈则八面镜转动1圈所用的时间是
s,反射面尸转到尸忖,需要用时s,此时求得的光速为m/s(可以用
分数表示)。
(2)请你利用2块平面镜,为该实验再设计一套反射系统,以实现相同功能。将你的设计画在方框内。
So
【类题06】(2025•陕西模拟)如图所示,清'澈平静的水面下有一盏射灯儿水面上方有一块平面镜,人眼
在5处,请画出一条从力发出的光通过折射和反射后进入人眼的完整光路图。(用反射定律和折射规律画
图)
♦考向02平面镜成像特点及应用
©要点梳理
1.平面镜成像特点:像与物大小相等;像与物到平面镜的距离用等;像与物的连线与镜面垂立;平面镜成
的走虚像。即”等大、等距、垂直、虚像”。
2.平面镜成像原理是光的反射,所成的虚像是反射光线的反向廷长线相交形成的,不能用光扉承接。
3.平面镜成像作图方法:首先根据像与物关于镜面对称的特点确定像的位置,然后连接像点与观察点确定
反对光线,最后补全入射光线。注意实际光线用实线表示,反向延长线用虚线表示,并标出箭头表示光的
传播方向。
4.平面镜的应用:一是利用成像精点,如梳妆镜、舞蹈房中的太平面镜;二是利用改变光路,如潜望镜、
投影仪中的平面镜。潜望镜由两块相互平行的平而镜组成,光线经过两次反射后进入人眼,使人能够在隐
蔽处观察物体。
5.球面镜分为凸面镜和凹面镜。凸面镜对光线有发散作用,成正立缩小的虚像,视野范围大,常用于汽车
后视镜、道路转弯处的反光镜;凹面镜对光线有会聚作用,应用包括太阳灶、手电筒的反光矍、汽车前灯
的反光装置等。凹面镜成像性质与物体到镜面距离有关:当物距大于焦距时成倒立实像,当物距小于焦距
时成正立放大的虚像。
6.平面镜成像实脸中常见误差分析:若玻璃板未竖直放置,会导致像与物无法完全重合;若选用厚玻璃板,
会出现两个像(前后表面各成一个像),影响实验效果;实验中应在较暗环境下进行,以增加像与背景的
对比度,使像更清晰。
♦典例验知,
【典例01](2025•山东济南模拟)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,卜一
时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是()
甲乙
A.该汽车的后视镜是凹面镜
B.越野车在轿车司机的左后方行驶
C.越野车比轿车行驶的速度大
D.越野车相对于轿车是静止的
【典例02】(2025•江苏盐城模拟)如图是小明在探究平面镜成像特点时,用手机拍摄到的小魔术“浇不灭
的蜡烛”。以下针对用于拍照的手机和实验器材位置的俯视简图设计中,合理的是()
~~I手机
o玻璃杯”•玻璃板
A.B・,玻璃杯
.......玻璃板手机匚二](1s)蜡烛
A蜡烛
人玻璃杯玻璃杯o
(1s)蜡烛
C.D.।玻璃板
।玻璃板
匚二)手机手机匚二]A蜡烛
【典例03】(2025•湖北恩施模拟)如图,将大小和形状相同的红、蓝圆环粘成“8”字,将其竖直放入水中,
下边的蓝环刚好浸没(图中只是操作)。关于在水面上方看到的现象,判断正确的是()
红环
水面
蓝环
A.看到水中的蓝环是光的折射所成的等大虚像8
B.红环在水中的“倒影”是光的反射所成的等大虚像
C.红环在水中的“倒影”比水面上的红环更明亮
D.红环在水中的“倒影”和看到的蓝环完全重合
【典例04】(2025•四川成都模拟)小明身高1.70m,站在竖直放置的平面镜前1.5m处,他在镜中的像高为
m,像到他的距离为mo若他向平面镜靠近0.5m,则像的大小(选填”变
大“、“变小“或“不变”),此时像到平面镜的距离为与不用平面镜的方法相比,这样安排的好
处是。
【典例05](2025•上海模拟)如图固定吸管的位置于桌面上方,此时玻璃桌面不慎被分裂成两半并分开一
段距离,如图所示,请根据吸管48(吸管在图中用带箭头的线段表示),画出此时其在平面镜中
所成的像的情况。
B
A
M
A技巧点拨
平面镜成像作图要点:利用对称性,先作物端点关于镜面的对称点,再用虚线连接对称点即为像。注意:
实际光线用实线,反向延长线用虚线;光线要标箭头;虚像用虚线表示。计算角度时,先找准入射角(入
射光线与法线夹角),再利用反射角等于入射角求解。作图题需严格规范,法线、虚线、实线、箭头、垂
直符号等要素缺一不可,建议先用铅笔轻画确定位置,检查无误后再用签字笔描深。
平面镜成像特点及应用要点:
1.像的位置确定:像与物关于镜面对称,即像到镜面的距离等于物到镜面的距离,像与物的连线垂直于镜
面。解题时需先明确物体位置,再通过对称关系确定像的位置,避免凭直觉判断。
2.像的大小判断:无论物体距离平面镜远近,像的大小始终与物体相等。人眼观察到的“近大远小”是视角
变化造成的视觉效果,并非像的实际大小改变。
3.像的虚实辨析:平面镜成的是虚像,由反射光线的反向延长线相交形成,不能用光屏承接.传图时虚像
必须用虚线表示,且光线箭头方向要正确(实际光线射向镜面,反射光线背离镜面)。
4.动态分析技巧:当物体或平面镜移动时,像的位置随之变化,若物体以速度v垂直靠近平面镜,则像也
以速度】,垂直靠近平面镜,像相对于物体的靠近速度为为;若平面镜转动。角,则反射光线转动28角。
5.多平面镜组合问题:光线经多个平面镜反射时,可依次作出各次反射的像,或将多个平面镜等效为一次
反射处理。如潜望镜中两块平行平面镜,最终像与物同向等大,仅发生平移。
6.实际应用中的距离计算:利用平面镜成像可“缩短”测量空间,如视力表检测中,像距与物距之和即为等
效检测距离。计算时注意统一单位,并明确所求距离是像到物的距离还是像到镜的距离。
7.视场范围分析:人眼能看到像的范围,是物体发出的光经平面镜反射后能进入人眼的区域。可通过作出
物体两端点的像,连接像与人眼确定边界光线,从而确定可见范围。
【类题01】(2025•湖北模拟)如图是小明设计的能同时看到昆虫背部和腹部的观察箱。下列说法正确的是
()
A.黑暗的环境使昆虫成像更清晰
B.平面镜成的是昆虫的实像
C.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜A中的像变小
D.若将昆虫水平向左移动,则它在平面镜B中的像竖直向下移动
【类题02】(2025•河南模拟)如图,蜡烛在平面镜MNCP前赫处,所成的像在位置4夕处,现将平面镜
以为轴,顺时针旋转1。,那么蜡烛所成的像()
A.仍在⑷灯处B.下端不在"C.大小变大D.逆时针转动
【类题03】(2025•江西模拟)如图所示、两块垂直放置的平面镜前有个玩具狗,此时我们能看见其中•块
平面镜中有它的两个像A、B,以图中左右为标准下列说法正确的是()
A.像A的大小比玩具狗的大,像B的大小与玩具狗的相等
B.像A的大小比玩具狗的大,像B的大小比玩具狗的小
C.若玩具狗从左向右运动,则像A从左向右运动,像B从左向右运动
D.若玩具狗从左向右运动.则像A从右向左运动,像B从左向右运动
【类题04】(2025•黑龙江模拟)一个身高1.5m的人站在河岸看到对岸的一根电线杆在水中的像,当人离
开河岸后退,距离超过6m时,就不能看到完整的电线杆的像。已知河岸高出水面1m,河宽40m,则电线
杆高()
A.6mB.8mC.10mD.12m
【类题05】(2025•广东模拟)如图,小华站在平面玻璃制的地铁安全门外候车,小华与安全门的距离为
1m,安全门后的墙壁上明亮的灯箱使小华能(选填”更清晰”或“更不清晰”)的观察到她的像;
若小华向安全门走近0.5m,则她与像的距离为m;小华远离安全门,则她在安全门中成的像
(选填“变小”“变大”或“不变”):若安全门向两侧打开,则小华在安全门中成的像位置
(改变/不改变)。
【类题06】(2025•云南模拟)如图所示,S是点光源S在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置,并完
成光路图。
•S'
S
除模块02光的折射透镜,
»考向03光的折射现象辨析及透镜的特点
©要点梳理
1.光的折射规律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内:折射光线和入射光线分居法线两侧;光从空
气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角;光从水或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角;
入对角增大时,折射角也随之增大;垂直入射时,传播方向不变。折射现象中光路可逆。
2.常见折射现象:水中筷子”弯折”、池水变浅、海市蜃楼、彩虹、透镜成像等。
3.透镜分为凸透镜和凹透镜。凸透镜中间厚边缘薄,对光有会聚作用;凹透镜中间薄边缘厚,对光有发散
作用。透镜的光心、主光轴、焦点(F)、焦距(/)是基本概念,凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚假
点、O
4.三条特殊光线:过光心的光线芍播方向不变;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后过焦点,经凹透镜折
射后反向延长线过焦点;过焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。
♦典例验知,
【典例01](2025•贵州贵阳模拟)如图所示,图中的4C=C及一束激光斜着从水下射出,发现在竖直白
墙二会出现两个亮点,若其中的一个点为从则另一个点位于()
A.。点B.力。之间C.4点D.4点上方
【典例02](2025•湖南邵阳模拟)如图所示是一束光由空气进入某透明物质时,在界面上的。点发生的反
射和折射的光路,下列判断正确的是(
A.40可能是入射光线B.OC必定是反射光线
C.08可能是折射光线D.8。必定是入射光线
【典例03】(2025・湖北•二模)据中国科学院空间应用与技术中心消息,神舟二十号载人飞船携带有6条斑
马鱼,将在实验柜的特制透明容器中开展为期约30天的在轨实验,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员
看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,S表示航天员看到的斑马鱼的像,不考虑容器壁对光线的
影响)。
空气
▼眼睛
【典例04]为了测量某凸透镜焦距,小华先在纸上画一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将凸透镜正对
太阳光,在其下方距透镜8cm处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个现象表明凸透镜对光有作
用;当将该透镜靠近白纸垂直移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,当将该透镜靠近白纸垂直
移动6cm时,此时白纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小(选填"先变小后变
大”或“先变大后变小”),通过计算可以得到该凸透镜的焦距cm.
【典例05](2025•广东广州模拟)如图(a)所示,圆柱形玻璃瓶里装满水,一名大二中系学生小王站在
玻璃瓶的左侧,小明透过玻璃瓶可以看到小王校服上校徽的像。此时玻璃瓶相当于图(b)的透镜
(选填甲/乙);校徽的大小与形状如丙图所示,不同距离下小明通过玻璃瓶可能看到的像有哪些?<
甲透镜乙透镜
(a)(b)
丙ABCDE
A技巧点拨
光的折射问题解题技巧:
I.确定法线位置:法线是过入射点垂直于界面的直线,是判断入射角、反射角和折射角的关键参照。
2.利用光路可逆性:折射现象中光路可逆,可灵活转换入射光线与折射光线的分析角度。
3.注意介质变化:光从光密介质进入光疏介质时折射角大于入射角,反之则折射角小于入射角。
4.识别虚像位置:人眼逆着折射光线反向延长线确定虚像位置.,如水中物体看起来比实际位置高。
透镜问题解题技巧:
1.牢记三条特殊光线:过光心方向不变、平行主光轴过焦点、过焦点平行主光轴,是作图的基础。
2.明确焦距与光斑关系:太阳光经凸透镜形成的最小最亮光斑位置即为焦点,光斑大小变化可判断焦点位
置。
3.区分实像与虚像:实像由实际光线会聚形成,可呈现在光屏上:虚像由光线反向延长线相交形成,只能
用眼睛观察。
4.分析柱形透镜特点:柱形透镜只在单一方向(横向或纵向)具有放大或缩小作用,成像会发生单向变形。
判断透镜类型的方法:看对光的作用,会聚为凸透镜,发散为凹透镜;看结构,中间厚边缘薄为凸透镜。
理解“会聚“和“发散”是相对入射光线而言,折射光线比入射光线靠近主光轴为会聚,远离主光轴为发散。
♦类题夯基
【类题01】(2025•广东肇庆模拟)如图所示,深秋的清晨观察到草叶上形成了串串露珠,透过露珠能够看
到远处景物倒立的像,露珠相当干,此光学元件对光有(选填"会聚"或''发散作用;
在生活中利用该成像原理的仪器有。
【类题02】(2025•安徽模拟)如图所示,小明透过水滴状的鱼肝油胶囊观察积木,发现上面的数字“9”变
成了“6”,与该成像原理相同的光学仪器有;若想让“6”变大一些,可将积木与胶囊的距离
【类题03】(2024•山东威海•中考真题)摄影爱好者拍摄到“站”在水面上的水电(一种昆虫)纤细的腿使水
面发生了形变,如图甲所示;同时看到水底有带“光环”的暗影,如图乙所示,此时“形变的水”相当于
(填光学元件名称):当水电游到水浅的地方,暗影面积会(选填“变小”“不变”“变大。
乙
【类题04】(2025•广东广州•三模)在某同学在进行物理学习笔记整理时,发现了这样两道题目:
(1)如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,据图分析:入射光线是,反射角的大
小是,折射角的大小是,界面(选填"上"下”、“左”或“右”)侧是空气;
(2)A、B两透镜的焦距相同,凹透镜B刚好放在凸透镜A的焦点位置,请在图中将入射光线经两透镜折
射后的光路补充完整。
>考向04透镜成像规律及应用
④要点梳理
1.凸透镜成像规律(〃为物距,y为像距,/为焦距):
当〃>2/i时,成倒立、缩小的实像,广x"应用:照相机:
当时,成倒立、等大的实像,v=y\应用:测焦距;
当户”2/■时,成倒立、放大的实便,v>2f,应用:投影仪、幻灯机;
当〃=/.时,不成像,光线平行射出,应用:探照灯;
当"勺■时,成正立、放大的虚像,V>ll,应用:放大镜。
2.成像规律记忆口诀:”一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小;物近像远像变大,物远像近像变小(实像);
物近像近像变小,物远像远像变大(虚像)%
3.动态分析要•点:
(1)成实像时,物距减小,像距增大,像变大;物距增大,像距减小,像变小。
(2)成虚像时,物距减小,像距减小,像变小;物距增大,像距增大,像变大。
(3)无论成实像还是虚像,物体靠近焦点时,像均变大。
4.透铳成像应用对比:
照相机:成倒立缩小实像,像距广X",调节物距和像距使像清晰;
投影仪:广〃<〃;成倒立放大实像,v>2/-,投影片需倒立放置;
放大镜:〃勺;成正立放大虚像,眼靖与物体在透镜同侧观察。
5.凹透镜成像特点:凹透镜对光浅有发散作用,只能成正立、缩小的虚像,像与物在透镜同侧,应用:近
视眼镜、门镜(猫眼)。
♦典例验知*
【典例01】(2025辽宁沈阳模拟)如图甲所示是公共场所的宣传投影灯,装在高处的投影灯照在地面上出
现图案,其内部结构如图乙所示。下列说法中()
①不同方向都能看到图案是光在地面发生了漫反射;
②咳投影灯的成像原理与照相机相同;
③调小镜头与图片的距离图案变小;
④地面上看到的是放大的实像。
甲乙
A.只有①、④正确B.只有②、④正确
C.只有①、③正确D.只有③、④正确
【典例02】(2024•江苏苏州•中考真题)探究凸透镜成像规律的实验中,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图
所示,光屏上恰好成清晰的像,该像是倒立、的实像,此凸透镜的焦距是cm。凸透镜
和光屏位置不动,将蜡烛远离凸透镜,给凸透镜“戴上”合适的镜,可再次获得清嘶的像。
【典例03】(2025•河南•中考真题)如图为某同学用自制的水凸透镜进行实验探究的情景,此时光屏上呈
现了烛焰清晰的像(像未画出),该像是倒立、(填“放大”或“缩小”)的实像。将蜡烛向左移动
一小段距离后,保持水凸透镜、蜡烛的位置不变,为使光屏上再次成清晰的像,请写出一种简单可行的操
作方法:。
【典例04】(2025•重庆模拟)2021年5月15日,中国探测器成功着陆火星、屈原在《天问》诗句中所表
达的美好愿望成为现实,如图甲,“祝融号”火星车驶离平台的过程中,其后置照相机对着平台先后拍摄得到
乙、丙、丁3张照片,照相机的镜头是一个透镜,拍摄过程中相机镜头逐步(向外伸/
向内缩)。观看三张照片感觉平台是运动的,这是以为参照物。
平台
甲乙丙丁
【典例05】(2025•湖北黄冈•模拟)光刻机技术原理如图所示,当光源发出强紫外线光时,调节镂空掩膜
版和缩图透镜之间的距离,使光道过二者后,恰好在硅片上成清晰的像,从而实现纳米级集成电路的“雕
刻缩图透镜属于透镜,为了使硅片上所成的像更小一些。应将掩膜版缩图透镜的同时,
硅片缩图透镜(后两空均选填“靠近”或“远离”)。
~镂空掩摸
------缩图透镜
光刻胶
MJ1.
A技巧点拨
凸透镜成像类问题解题技巧:
1.明确成像性质:首先根据物距与焦距的关系判断成实像还是虚像、放大还是缩小、正立还是倒立,这是
解题的基础。
2.动态分析抓关键:成实像时牢记“物近像远像变大,物远像近像变小”;成虚像时则相反,为“物近像近像
变小,物远像远像变大"。无论实像虚像,物体靠近焦点时像均变大。
3.注意光路可逆性:在凸透镜成像中,若将物体与光屏位置互换,仍能成清晰的像,但成像性质会改变(如
原夹放大变为缩小)。
4.透镜组合问题:分析光线经过多个透镜时,要逐次分析,前一个透镜的出射光线即为后一个透镜的入射
光线,特别注意经过焦点的光线经透镜折射后的传播方向。
5.实际应用联系:将题目情境与照相机、投影仪、放大镜等具体应用建立联系,利用这些设备的调节规律
辅助分析,如照相机拍远景需调短暗箱(减小像距),拍近景需调长暗箱(增大像距)。
6.水透镜等特殊情境:水透镜的焦距可通过改变水量调节,水量增加时凸度变大、焦距变小,水量减少时
凸度变小、焦距变大,分析时需结合具体光学需求判断操作方式。
♦类题夯基。
【类题01】(2026•安徽阜阳•一模)如图所示,士、鸟是凸透镜的焦点,点光源S放在凸透镜前一倍焦距
与两倍焦距之间Lf<u<2f),S'是S经凸透镜所成的实像。当光源S沿平行于主光轴的方向以速度丫匀
速向靠近透镜的方向移动时(仍保持/,像S'的移动情况是()
A.以小于I,的速度远离透镜匀速移动
B.以大于v的速度靠近透镜匀速移动
C.以小于v的速度靠近透镜匀速移动
D.以大于u的速度向远离透镰方向移动
【类题02】(2025•常州一模)如图中所示是西安博物院的鎏金走龙,如果用相机进行拍摄,想拍摄龙头的
特写,如图乙所示。此时应该()
A.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头缩进一些
B.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头伸出一些
C.照相机离“鎏金走龙”近些,镜头缩进一些
D.照相机离“鎏金走龙”远些,镜头伸出一些
【类题03】(2025•江苏南通模拟)如图所示,是小红制作的一架简易的天文望远镜,选用的凸透镜焦距为
5cm和50cm。她将寻星装置安装在套简上,将望远镜固定在三脚架上,用于观察月球,下列说法中正确的
B.通过寻星装置寻找月球,是利用了光沿直线传播的原理
C.观察时调节套简的长度,使物镜和目镜的距离约为50cm
D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像
【类题04】(2025•广东汕头•一模)小明白制了•个如图甲所示的简易投影仪・在可调范围内推拉纸盒,可
以在白墙上看到如图乙所示放大的像(选填“虚”或“实”),此时必须将手机以甲图中的
(选填"A”或"B”)方向放置,且手机到凸透镜的距离可能是cm(选填“25”、“8”或“15”)。
AB
凸透镜尸10cm白墙的画面
甲乙
【类题05】(2025•湖南长沙模拟)如图所示是小周制作的望远境,它的镜头是两片凸透镜。观察的物体距
离物镜很远,物镜所成的像是倒立、的实像;当同学们要观察更远处的物体时,镜筒的长度要o
【类题06】(2025•广东深圳•二模)水透镜可以通过注水和抽水改变自身厚薄程度,小福用它来模拟眼睛成
像。图中,烛焰在光屏上成一个倒立、(选填“放大”“等大”或“缩小”)、清晰的实像,此时水
透镜的焦点为尸点,请把图中经水透镜折射后的光线补充完整。将蜡烛左移,保持水透镜和光
屏的位置不变,要使光屏上仍成清晰的像,水透镜应(选填“注水”或“抽水。
注射器
I►模块03光学实验・
»考向05光学实验探究
.要点梳理
1.光的反射实验要点:
1)实验器材:平面镜、可折转的光屏、激光笔、量角器等。光扉的作用一是显示光的传播路径,二是验证
反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
2)操作关键:将光屏•垂直放直在平面镜上,让激光笔发出的光贴着光屏射向平面镜上的O点。通过折转光
屏的另一半,观察是否还能看到反射光线,以此验证三线共面。
3)数据记录:多次改变入射角的大小,测量对应的反射角,得出反射角等于入射角的结论。注意入射角是
入射光线与法线的夹角,而非与铳面的夹角。
4)光路可逆验证:让光线逆着原来的反射光线方向入射,观察反射光线是否沿原来的入射光线方向射出。
2.平面镜成像实验要点:
1)实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等。选用玻满板而非平面镜,是为了便于确定
像的位置。
2)操作关键:将玻璃板竖直放置在白纸上,点燃一支蜡烛放在玻璃板前,移动玻璃板后未点燃的蜡烛,使
其与点燃蜡烛的像完全重合,以此确定像的位置并比较像与物的大小关系。
3)注意事项:玻踌板必须竖直放理,否则蜡烛的像与后面的蜡烛无法重合;实险环境宜较暗,便于观察像;
用刻度尺测量像与物到玻璃板的距离,验证像距等于物距。
4)虚像验证:将光屏放在像的位优,观察光屏上是否能承接到像,以此说明平面镜成的是虚像。
3.凸透镜成像实验要点:
1)器材调节:将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上,调节三者的中心大致在同一高度,目的是使像
能成在光屏的中央。
2)焦距测量:让平行光(如太阳光)正对凸透镜照射,在另一则移动光屏,直到出现最小最亮的光斑,光
斑到凸透镜光心的距离即为隹距。
3)成像规律探究:固定凸透镜位置,改变蜡烛位矍(物距),移动光屏找到清晰的像,观察并记录像的性
质(虚实、大小、正倒)以及像距。特别注意物距等于一倍焦距时不成像,物距略大于一倍焦距时成放大
实像且像距很大。
4)动态分析:成实像时,物近像远像变大;成虚像时,物近像近像变小。用纸遮住凸透镜的一部分,光屏
上仍能成完整的像,只是像的亮度变暗。
5)常见实验故障分析:
(1)像不在光屏中央:原因是蜡烛、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度,需重新调节。
(2)无论怎样移动光屏都找不到像:可能是物距小于或等于焦距(成虚像或不成像),或物距稍大于焦距
(像距太大,光具座不够长),或三者中心不在同一高度。
(3)像不清晰:需左右微调光屏位置,找到最清晰的像的位置。
♦典例验知*
【典例01】(2025•河南新乡•三模)同学们在实践活动中设计并制作一个如图所示规格的“手机投影仪”,通
过推拉纸盒调整手机到凸透镜的距离,将手机上的画面放大,投影到白墙上。则卜列说法正碓的是
B.此时手机到凸透镜的距离可能为25cm
C.要使墙上清晰的像变大,可减小手机与凸透镜间的距离
D.墙上画面是虚像,所以看起来没有手机画面亮
【典例02】(2025•江苏连云港•二模)如图,把眼镜片放在烛焰与凸透镜之间,调节光屏得到烛焰清晰的像,
撤去眼镜片,像变得模糊;调节光屏适当远离凸透镜,光屏上重新得到清晰的像,则该眼镜片是
(选填“凸透镜”或“凹透镜”),属于(选填“近视眼镜”或“远视眼镜”)。
【典例03】(2026•湖北一模)为了探究眼睛的成像原理,小科自主研制了如图所示的实验装置。用水透镜
模拟眼暗晶状体,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。
(1)点燃蜡烛后,调节水透镜凸度,直至光屏上成一个清晰倒立、缩小的实像。根据光具座的坐标可以推
测出此时水透镜的焦距大小范围是。
(2)某同学只能在光屏下边缘看到一个残缺的像,如果不改变凸透镜和光屏的位置,只移动烛焰,则应将
烛焰(选填“向上”或"向下”)移动,才能使像移到屏的中央。
(3)经实验发现,将蜡烛梢梢靠近水透镜,为在光屏上重新得到清晰的像,必须增大水透镜的凸度,这一
过程相当于近处视物,晶状体在混状体的作用下要变(选填“厚”或“薄”),长此以往晶状体不能恢复,
造戌视物不清,需要佩戴〔诜填“凸''或"凹”)透镜来矫正视力。
(4)保持水透镜的位置和凸度不变,将蜡烛移动到50cm刻度处,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上看
到烛焰的像,其原因是o
【典例04】(2025•江苏苏州模拟)小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点,图乙是茶色玻璃
板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。
茶色玻璃
中间位置
甲乙丙
(I)将一张方格纸放在水平桌面上,再将茶色玻璃竖直放置在方格纸上,本实验用玻璃板替代平面镜的好
处是;
(2)图甲中选用这条线段表示平面镜所在的位置,则应将玻璃板的(选填“前表面”、“后
表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)由于玻璃板较厚,透过玻璃板能看到两个像(如图丙),接下来应使棋子B在玻璃板后面移动,直至
它与A的像(A7A")重合,说明像与物等大。这种确定像与物大小关系的方法称为等效替代
法,此时棋子B是来等效替代(棋子A/棋子A的像)。
(4)移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏,直接观察光屏上是否有像,这样做的目的是。
(5)小星同学调整器材位置观察到棋子A的像,同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,为了能够让小
华看到像,如图甲所示,在不改变棋子A位置的前提下,采取了两个方法:
方法一:将平面镜沿着MN方向,向(选填“左”或“右”)移动;
方法二:以茶色玻璃左侧边为轴,将平面镜适当向(选填"前”或“后”)表面转动。
上述两个方法小华所看到的像(选填"在或“不在同一位置。
【典例05】(2025•山东烟台模拟)探究凸透镜成像规律的实验:
甲
(1)现有A、B两个凸透镜,焦距分别为10cm和15cm,某小组同学选择其中一个透镜进行实验,光屏上
出现清晰的像,情况如图甲所示。则该小组同学选择的是(填字母)凸透镜。若保持蜡烛和光
屏的位置不动,需要将透镜向调节,使像成在光屏的中间。
(2)把一个镜片放在凸透镜与蜡烛之间,光屏上的像变模糊了,向右移动光屏再次出现清晰的像,则这个
镜片是透镜.
(3)将蜡烛从如图甲中的位置开始逐渐靠近凸透镜,调节光层的位置,能观察到图乙所示四个不同的像,
四个像出现的先后顺序是(填符号)。
(4)如图丙,当凸透镜位于光具座上C处时,恰好在光屏上成清晰的(选填“放大”、"缩小”
或“等大”)的像,此时蜡烛与光屏间的距离为与、与。点的距离为3保持蜡烛和光屏位置不变,将凸透
镜何右移到。处(图中未标出),光屏上再次出现清晰的像;则该透镜焦距fL(选填“>”、
“V”或,透镜先后两次所在的位置。、。之间的距离$=(用4、/,表示).
A技巧点拨
光学实验类问题解题技巧:
一、平面镜成像实验的操作要点
1.玻璃板放置规范:必须与水平桌面垂直,否则像与物无法在同一水平高度重合;前表面与标记线对齐,
确保物距测量准确。
2.双重像的处理:厚玻塔板前后是面均反射成像,前表面反射的像A'较亮、距物较近,后表面反射的像
A〃较暗、距物较远。实脸中以较亮的A'为观察对象。
3.观察范围调整:当观察者位置变化导致无法看到像时,可通过平移镜面改变反射光方向,或转动镜面改
变去线方向,使反射光进入观察者眼睛。注意镜面位置改变后,像的位置随之改变。
二、凸透镜成像实脸的核心分析方法
1.焦距判定技巧:当物距〃与像距、,满足为定值且能成清晰像时,若〃=产",则六(“+p)/4;若〃一,,
利用透镜成像公式1户l/〃+l/y求解。实脸中常通过“物像互换”现象判断焦距范围。
2.动态调节原则:像偏高时,遵循“像的物动”规律——像偏上则物上移(或透镜下移),像偏下则物下移
(或透镜上移)。调节时需明确过光心光线方向不变这一关键特性。
3.光路可逆性的应用:当物屏位且固定,透镜在两个位置均能成清晰像时,必有"尸也、〃2=盯,两次透镜位
置间距d=\u-v\,且物屏间距L>4f1,
三、视力矫正问题的判断方法
1.货片类型判定:搬去镜片后若需将光屏远离透镜才能重新清晰,说明原镜片对光有会聚作用,为凸透镜
(远视镜);若需靠近,则为凹透镜(近视镜)。
2.水透镜模拟眼睛的关键:注水增加凸度T焦距变小、会聚能力增强,对应看近处物体;抽水减小凸度T
焦距变大、会聚能力减弱。晶状体无法恢复时,过强的会聚能力导致近视,需凹透镜发散矫正。
♦类题夯基♦
【类题01】(2025•湖北武汉模拟)如图甲所示,纸筒(a)的一端蒙了一层半透明薄膜,纸筒(b)的一端
嵌了一个焦距为10cm的凸透镜,把两个纸筒套在一起,使两个纸筒能前后滑动,这样就制成了模型照相机,
如图乙所示。下列说法正确的是〔)
甲乙
A.用自制照相机观察窗外景物时,应把薄膜一侧对准窗外的景物
B.为了使景物在薄膜上形成缩小的像,应使景物和镜头间的距离大于10cm
C.若想让景物的像变大•些,照相机应靠近景物,同时增大凸透镜和薄膜间的距离
D.若(a)筒即使退出(b)筒也不能看到清晰的像,则换用较薄的透镜能解决问题
【类题02】(2025•江苏盐城模拟)为了探究平面镜成像特点,小红将一块厚度为0.6cm的玻璃板竖直架在
水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,进行实验。
物距(cm)5.06.07.08.0
像距(cm)4.55.56.57.5
(1)该实验中物理研究方法是
(2)在实验中,小红透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,她用(点燃/未点燃)的蜡烛B
找到了这两个像(如图甲),其中4处的像是蜡烛A通过玻璃板的(P/Q)平面镜成像得到的;
(3)小红在4处放了一张白纸做光屏,白纸上(能不能)接收到蜡烛A的像;
(4)小红按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据。然后得出像距小于物距
的结论,你认为他的测量错误是:(物距〃/像距N);
(5)小红了解到平面镜是在玻璃板的背面镶上了一层不透明的金属膜制成的(如图乙),她疑问:物体是
通过镜子的前面成像还是背面成像?于是她将一支铅笔的笔尖贴着镜子,眼睛从侧面观察,若发现笔尖与
笔尖所成的像(有/无)距离,则说明物体是通过镜子背面成像:
(6)如图利用平面镜可以把微小形变“放大”,在箭头所指处用力向下压桌面,使桌面发生形变时,光点就
会在刻度尺上出现明显的移动,在图中,刻度尺上光点将会向(上/下)移动。
【类题03】(2025•福建漳州模拟)小张同学在做“探究:凸透镜成像的规律”实验:
甲乙
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