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物距u像距v像的性质像和物体在透镜的同侧或两侧应用举例倒或正放大或缩小虚或实u2ffv2f倒立缩小实像异侧照相机u＝2fv＝2f倒立等大实像异侧——fu2fv2f倒立放大实像异侧投影仪uf——正立放大虚像同侧放大镜凸透镜成像规律及应用第二章光光思维导图直线传播①条件：在同种均匀介质中，光沿直线传播。②现象：影子、小孔成像、日食月食等；应用：激光准直、排队等。③光在真空中传播的速度最大：为3×108m/s。④光源：能够发光的物体。反射定律①反射光线、入射光线、法线在同一平面内；②反射光线、入射光线分居法线的两侧；③反射角等于入射角。④光在反射时，光路是可逆的。⑤两种反射：镜面反射和漫反射。光的折射①反射光线与折射光线、法线在同一平面内；②折射光线与入射光线分居在法线的两侧；③当光线从空气斜射入其它介质时，折射角小于入射角；④当光从其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。⑤在光的折射现象中，光路是可逆的。⑥光的折射现象：池水变浅、水中物体变折等。①太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫种单色光组成的复色光。②三原色光：红、黄、绿。光的色散透镜凸透镜对光线有会聚作用；凹透镜有发散作用。①通过光心的光传播方向不改变；②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点；经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点；③经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出；对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后平行于主光轴射出。【基础知识讲解】一、光的直线传播1．光源：能够发光的物体叫做光源。举例：太阳、通电的灯都是光源。2．直线传播条件：光在同种均匀介质沿直线传播。现象：小孔成像、影子、日食、月食等。其中小孔成像的特点：倒立的实像。3．光线：用一条带箭头的直线形象表示光的传播路径和方向，这是一种物理模型研究方法。4．光速：光在真空中传播最快，为3×108米/秒。二、光的反射1．光的反射现象：光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象。湖面中的倒影、湖中看到天上的月亮、照镜子等现象都属于光的反射。2．光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。3.反射的种类：镜面反射和漫反射。【例题1】（2019•上海中考）在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB。【解析】根据光的反射定律，题目中已经作出垂直于镜面的法线，做反射光线OB，使反射角等于入射角即可。故答案为下图：三、平面镜成像N：法线入射线反射线1．平面镜的作用：改变光的传播方向、成像。2．平面镜成像原理是光的反射定律。3．成像规律：①平面镜所成的像是虚像；②像和物到镜面的距离相等；③像和物体的大小相等。（注意：像与物相对于镜面来说是对称的）。4．实验—探究平面镜成像的特点实验器材：①玻璃板是为了找到像的位置，应该竖直放在水平面上；②两支相同的蜡烛（一支点燃，一支未点燃）是为了比较像与物的大小关系；③刻度尺是测量物到玻璃板和像到玻璃板的距离；④另外完成完成这个实验至少需要两名同学，一名站在点燃的蜡烛前（物方）观察玻璃板后的像，一名站在玻璃板后（像方）移动未点燃的蜡烛，直到前面那同学观察到玻璃板后的蜡烛好像点燃似的。⑤实验需要多次改变点燃蜡烛位置，目的是得出具有普遍意义的结论。⑥思考：实验中如何验证平面镜所成的像为虚像？【例题2】（2018•上海中考）根据平面镜成像的特点，在图6中画出物体AB在平面镜MN中所成的像AʹBʹ。【例题3】（2011中考）下列光学器具中，根据光的反射定律制成的是（）①放大镜②穿衣镜③潜望镜④近视眼镜A．①与②B．②与③C．①与③D．②与④【答案】B。【解析】穿衣镜与潜望镜都是平面镜，是根据光的反射定律工作的；而放大镜与近视眼镜都是透镜，根据光的折射规律工作的。所以选B。【例题4】（2019杨浦二模）在“探究平面镜成像的特点”的实验中，采用作为平面镜。如图18所示，为了找到虚像的位置，接下来的操作是；为比较像与物体到平面镜的距离，应将蜡烛A放在位置多次实验（选填“同一”或“不同”），同时发现所成像的大小（选填“相同”或“不同”）。【答案】玻璃板，移动镜后的蜡烛B，直至看上去与像重合/被点燃似的；不同；相同。【解析】（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时也能看到代替物体的另一个物体．（2）为了找到虚像的位置，接下来的操作是移动镜后的蜡烛B，直至看上去与像重合/被点燃似的；（3）为比较像与物体到平面镜的距离，使结论具有普遍意义，应将蜡烛A放在不同位置多次实验。同时发现所成像的大小相同。【例题5】（2019奉贤二模）某小组同学在“探究平面镜成像特点”的实验中，用作为平面镜放置在水平桌面上，他们选用两支高度相同的蜡烛进行实验，目的是为了确定像与物的关系。实验过程中，小宋同学发现两支蜡烛的高度差逐渐变大，所以他认为像与物的大小是不相等的。你认为他的观点是_______的(选填“正确”或“错误”)。【答案】玻璃板，竖直，大小，错误。【解析】（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时也能看到代替物体的另一个物体．（2）为了用蜡烛B准确确定A的像的位置，应将玻璃板竖直立在水平桌面上；（3）选用两支高度相同的蜡烛进行实验，目的是为了确定像与物的大小关系。（4）因为一支蜡烛的高度在减小，两只蜡烛的高度不同，实验结果不能说明像与物的大小关系，所以观点是错误的。图18【例题6】（2011浦东新区）如图4所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中，选用的器材有玻璃板、两支完全相同的蜡烛等器材，用玻璃板来代替________的目的是可以确定像的______，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，拿一支未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到蜡烛B好像被点燃似的，这样可以比较像与物的________。若移去蜡烛B，在其位置放置一光屏，在光屏上不能观察到像，由此可以说明_______。【答案】平面镜，位置，大小关系，平面镜成的是虚像。【解析】在“探究平面镜成像的特点”实验中，因为玻璃板既可以成像，又可以透光，确定像的位置，所以用玻璃板来代替平面镜，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，拿一支未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到蜡烛B好像被点燃似的，这样可以比较像与物的大小关系。若移去蜡烛B，在其位置放置一光屏，在光屏上不能观察到像，由此可以说明平面镜成的是虚像。四、光的折射1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫光的折射。当光垂直入射到另一种介质表面时，光的传播方向不发生改变。折射现象：盛水杯中斜插筷子向上“折断”、水中物体“上浮”、海市蜃楼等。2．光的折射规律：①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于在法线两侧。（折射光线与法线的夹角叫做折射角r，入射光线与法线的夹角叫做入射角i）。②当光从空气斜射到水或其他透明介质时，折射角要小于入射角；当光从水或其他透明介质斜射到空气中时，折射角要大于入射角。记忆方法：光在空气、水或玻璃的分界面上发生折射时，空气中的角大于水中的角大于玻璃中的角，这里的角可以指入射角或折射角。图4③不同介质对光的折射能力是不同的。【例题7】（2017上海中考）光从空气斜射入玻璃中，入射角为60℃，折射角可能为（）A.0℃B.35℃C.60℃D.90℃【答案】B【解析】光由空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，所以应选35℃。【例题8】（2019青浦二模）光从空气斜射入水，下列各选项中符合光的折射规律的是（）【答案】C。【解析】光从空气斜射入水中时要发生折射，折射角小于入射角，所以选C。【例题9】（2017上海中考）在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应放置在水平桌面上，为得到像与物体到镜面的距离关系，物体需放在位置多次实验（选择“同一”或“不同”）。【答案】竖直；不同。【解析】在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应竖直放置在水平桌面上，才能使未点燃的蜡烛与虚像重合，确定虚像的位置；为得到像与物体到镜面的距离关系，使结论具有普遍意义，物体需放在不同位置多次实验。【例题10】（2018崇明二模）如图1所示现象中属于光的反射的是（）ir折射线玻璃空气入射线ir折射线玻璃空气空气水空气水空气水ABCD空气水A．雨后的彩虹B．物体在水中的倒影C．铅笔在水中“折射”D．投到墙上的手影【答案】B。【解析】A．雨后的彩虹属于光的色散现象；B．物体在水中的倒影是光的反射现象；C．铅笔在水中“折射”是光的折射现象；D．投到墙上的手影是光的直线传播现象。所以选B。五、透镜1、透镜的种类及其性质①凸透镜：中间厚，边缘薄的透镜，对光线具有会聚作用，有2个焦点。凸透镜的三条特殊光线：通过光心的光线传播方向不发生改变；平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点；通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主轴。②凹透镜：中间薄，边缘厚的透镜，对光线具有发散作用，有2个虚焦点。通过光心的光线传播方向不发生改变；对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经凹透镜折射折射后平行于主光轴射出；图1平行于主光轴的光线经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过虚焦点。2、实验—验证凸透镜成像的规律在研究凸透镜成像实验中，①实验器材：带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、光屏和火柴；②实验时在光具座上从左到右依次放置蜡烛、光具座和光屏。③为使烛焰的像能成在光屏的中间，首先要调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，以便使像成在光屏的中央。实验时先在带刻度的光具座上固定凸透镜，然后调整蜡烛的位置，最后移动光屏，直到光屏上出现清晰的烛焰像为止，并观察像的性质，同时在光具座刻度上读出此时的物距和像距，并和凸透镜的一倍焦距、二倍焦距作比较得出结论。（3）凸透镜成像规律及应用物距u像距v像的性质像和物体在透镜的同侧或两侧应用举例倒或正放大或缩小虚或实u2ffv2f倒立缩小实像异侧照相机u＝2fv＝2f倒立等大实像异侧——fu2fv2f倒立放大实像异侧投影仪uf——正立放大虚像同侧放大镜应注意的问题：（1）二倍焦距处为放大实像与缩小实像的分界点；（2）焦点处是成实像与成虚像的分界点，但焦点处是不成像点；（3）物体离焦点越近，像越大，像距也越大。（4）利用凸透镜成像特点解题时主要用“不等式法”。【例题11】（2014•上海中考）在图8中，根据给出入射光线，画出相应的出射光线。【答案】见图8A。【解析】与主光轴平行的光线通过凸透镜后折射光线过焦点。【例题12】（2016•上海中考）某凸透镜的焦距为10厘米，若物体在光屏上所成的像离该透镜的距离大于30厘米，则物体离该透镜的距离可能为A.3厘米B.13厘米C.23厘米D.33厘米【答案】B。【解析】由题意可知，像距大于30cm也就是像成在了二倍焦距以，此时的物体应放在一倍焦距到二倍焦距之间，也就是物距应大于10cm，而小于20cm，故应选B。【例题13】（2019•上海中考）小明在做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至。已知凸逶镜焦距为10厘米，现蜡烛的位置如图所示，蜡烛到凸透镜的距离为10厘米，移动光屏寻找像的位置，发现光屏上有一个倒立、的像（选填“放大”、“等于”或“缩小”）。图8OFF【答案】同一高度，放大。【解析】做“探究凸透镜成像规律”实验中，将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调至同一高度，使像成在光屏的中央，如图所示，因为像距大于物距，所以凸透镜成的是倒立放大的实像。【例题14】（2019金山二模）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，首先要使凸透镜和光屏的中心跟的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的。实验中保持凸透镜位置不变（如图13所示），当蜡烛移到距A点5厘米刻度处时，光屏放置在B、C、D、E中的某一点恰好得到清晰等大的实像，则凸透镜焦距为厘米。【答案】烛焰，中央，10。【解析】在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，首先要使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，以保证凸透镜所成的实像落在光屏的中央。光