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2022-2023年浙教版科学七年级下册专题复习精讲精练：专题10 光学经典实验专项突破
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专题10 光学经典实验专项突破
一、 小孔成像实验
①让太阳光通过硬纸片上各种不同形状的1厘米小孔，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。
②让太阳光通过硬纸片上的5厘米正方形大孔，观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片，把正方形大孔遮去一部分，观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小，直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。
阳光通过大孔时，地面上形成的光斑形状与大孔的形状有关。
实验表明：小孔很小时，地面上的亮斑是太阳经小孔所形成的像。小孔成像实验说明了光在均匀物质中是沿直线传播的。
二、光的反射定律：
①把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板由可绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂直于镜面。使E、F两板面处于同一平面内，让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束的入射方向，重做两次。换用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。由入射光和反射光的径迹可看出，入射光线和反射光线位于法线ON两侧。
②将F板绕ON前后转动，在F板上还能看到反射光吗?这一现象说明了什么?
③取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在表中。观察比较每次入射角和反射角的大小关系。
可发现每组实验中反射角和入射角的大小相等。
④关于光的反射，你能得出什么结论?
在光的反射现象中，入射光线、反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的两侧；反射角等于入射角。
三、平面镜成像规律：
(1)实验过程：如图所示，把一支蜡烛点燃，放在玻璃板的前面，玻璃板后面将出现蜡烛的像。
再拿一支没有点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是点燃蜡烛的像的位置。多次改变点燃的蜡烛在平面镜前的位置，重复以上步骤，用直线把每次实验中的蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量出它们到玻璃板的距离，记录数据并加以比较。
(2)实验结果：每次实验中点燃的蜡烛与它的像到平面镜的距离相等，且物与像的连线与平面镜垂直。
(3)分析与论证：蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系?它们的大小有什么关系?
蜡烛所成的像的位置和蜡烛的位置关于镜面对称，它们的大小相等。
平面镜成像特点：平面镜成像中像和物等大，且关于镜面对称。
①物体在平面镜中成的是正立、等大的虚像；
②像和物体到镜面的距离相等；
③像和物体的连线与镜面垂直。
2.用光的反射来分析平面镜成像的原理（平面镜成像作图方法一）
(1)在蜡烛上任选一点S。
(2)S点会发出很多光线，其中一部分会经过平面镜反射进入人眼。
(3)因为人眼总是感觉光沿直线传播，所以人眼逆着反射光线看过去，就感觉光线是由反射光线的反向延长线在镜后的交点S′发出的。我们把S′叫做S的虚像。
(4)物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点,所有的像点就组成整个物体的虚像。
(5)平面镜所成的像是反射光线的反向延长线相交而成的，不是实际光线相交而成的，故为虚像。
3.平面镜成像作图（方法二）
根据平面镜成像的规律，像与物关于平面镜对称，过A点作平面镜的垂线，与平面镜交于点，延长垂线段，在平面镜右侧作一点A'，使A'O1=AO。同理，找出B'点，使B'B垂直于平面镜且B'O2=BO2。用虚线连接A'B'并补画箭头，则A'B'就是AB在平面镜中的像，如图所示。
四、光的折射现象中的概念：
在光的折射现象中，要掌握“一点”(入射点)、“两角”(入射角、折射角)和“三线”(入射光线、法线、折射光线)分别代表的含义。如图所示，O叫作入射点，AO叫作入射光线，OC叫作折射光线，过入射点O的垂直于界面的直线NN'叫作法线，入射光线AO跟法线的夹角α叫作入射角，折射光线OC跟法线NN'的夹角r叫作折射角。
①让一束光通过玻璃槽盖子上的狭缝斜射到水面，光进入水中时，其传播方向会发生变化吗?
光的传播方向会发生变化，折射角小于入射角。
②在课本第72页图2-56中，改变入射角α的大小，比较每一次入射角α和折射角y的大小以及折射角γ随入射角α的变化情况，你能得出什么结论?如果让光垂直射向水面，进入水中的光又会怎样?折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小；光垂直射向水面时，进入水中的光与入射光在同一条直线上。
五、凸透镜成像规律
说明：照相机的镜头相当于凸透镜,被照景物与镜头的距离为物距,镜头到胶片(光屏)的距离为像距(暗箱的长度)。拍近景时,相当于物距缩小,则像距要增大,而胶片是无法前后移动的,只有靠移动镜头的前伸来扩大像距。反之则反。
像的性质
应用
物距
像距
放大缩小
倒立正立
实象虚象
同侧异侧
u>2f
f
倒立
实象
异侧
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实象
异侧
f
放大
倒立
实象
异侧
幻灯机
u=f
/
不 成 像
u
正立
虚象
同侧
放大镜
一、小孔成像实验
1．如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】当探究孔的大小对光斑形状的影响时，应该控制小孔的形状相同而改变小孔的大小，故A符合要求，而B、C、D不合要求。 故选A。
2．（2022七下·宁海期末）小科同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做小孔成像实验。结果他在半透明纸上看到了一个蜡烛的像，则下列说法正确的是( )
A．看到的是正立的蜡烛像 B．小孔形状一定是圆形
C．蜡烛离小孔越远像越大 D．所处环境越暗，效果越明显
【答案】D
【解析】A.根据光沿直线传播的知识可知，看到是倒立的蜡烛的实像，故A错误；
B.小孔的形状不一定是圆形的，因为小孔的形状对成像没有影响，故B错误；
C.当小孔到光屏的距离一定时，蜡烛到小孔的距离越远，像距和物距的比值越小，则所成的像越小，故C错误； D.所处的环境越暗，蜡烛看起来越明亮，成的像越清晰，故D正确。 故选D。
3．（2022七下·临海期中）某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的蜡烛，蜡烛发光时，可在塑料薄膜上看到烛焰 (选填“倒立”或“正立”)的 像（选填“实”或“虚”）。 若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】倒立；实；不变
【解析】（1）如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的蜡烛，蜡烛发光时，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立实像。 （2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
4．（2021七下·余姚竞赛） （1）用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四种说法：
①薄膜上出现的烛焰的像是倒立的；
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的；
③保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。
对于这四句说法，其中正确的是 ；
（2）下列和针孔照相机成像原理相同的是 。
①水中倒影 ②日食的形成 ③影的形成 ④海市蜃楼
【答案】（1）①②③④（2）②③
【解析】（1）①薄膜上出现的烛焰的像由光沿直线传播形成，成的是倒立的实像，故①正确；
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的，取决于像距和物距的比值，故②正确；
③保持小孔和烛焰的距离不变，即物距不变；向后拉动内筒，增加筒长，即像距增大，那么像距和物距的比值增大，则烛焰的像变大，故③正确；
④保持小孔和烛焰的距离不变，即物距不变；向前推动内筒，即像距减小，此时像距和物距的比值减小，则烛焰的像变小，由于光线更加集中，因此像更明亮，故④正确。
故选①②③④。
（2）①水中倒影是光的反射形成的平面镜成像，故①不合题意；
②日食的形成，是光沿直线传播形成的，故②符合题意；
③影的形成，是光沿直线传播形成的，故③符合题意；
④海市蜃楼，是光的折射现象，故④不合题意。 故选②③。
5．（2022七下·余姚竞赛）如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明纸，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）小孔成像的原理是光在 传播的。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： ；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是
【答案】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播（2）D（3）缩小蜡烛与小孔之间的距离
（4）树叶缝隙与地面之间的距离不同
【解析】（1）小孔成像的原理是光在光在同种均匀介质中沿直线传播传播的。
（2）小孔成像的特点只与物体的特点有关，与小孔的形状无关，则：如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的还是蜡烛火焰的像，故选D。
（3）在小孔成像中，像的大小取决于像距和物距的比值，即比值越大，像越大，因此：为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：缩小蜡烛与小孔之间的距离；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是树叶缝隙与地面之间的距离不同。
6．（2022七下·诸暨期中）为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿 传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离 （填“越大”或“越小
地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“☆”小孔进行实验，当“☆”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 （填序号）。
A．☆ B．○ C．△ D．□
【答案】（1）直线（2）越大（3）B
【解析】（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）根据表格可知，当小孔外径为10毫米，形状为△和□时，如果小孔到地面的距离小于或等于80厘米时，都不能成太阳的像。只有距离达到160厘米时，全部成太阳的像，那么得到结论：小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像。
（3）根据表格可知，当小孔的外径为10mm时，小孔到地面的距离为160cm时，无论小孔的形状如何，都能正常成像，即地面光斑的形状为太阳的形状○，故选B。
二、光的反射定律及验证
7．（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
【答案】B
【解析】A.根据图片可知，AO是激光笔发出的射向镜面的光线，因此为入射光线，故A正确不合题意；
B.ON为法线，OB为反射光线，二者的夹角∠NOB为反射角。根据图片可知，反射角应该为60°，故B错误符合题意；
C.将激光笔靠近N时，入射角会减小。根据“反射角等于入射角”可知，反射角会减小，即反射光线OB会靠近ON，故C正确不合题意；
D.反射光线、法线和入射光线在同一平面内，则绕ON前后转动F板，此时F板上不会看到反射光线，故D正确不合题意。 故选B。
8．（2022·萧山期中）如图是小金探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图甲、丙中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【解析】A.图甲中的硬纸板用于呈现入射光线和反射光线的路径，借助的是纸板表面的漫反射，因此纸板表面应该为粗糙的，故A错误；
B.图甲中，ON为法线，EO为入射光线，则∠EON为入射角，故B错误；
C.图乙中，反射光线仍然存在，但是没有纸板的漫反射，因此我们不能看到它的存在，故C错误；
D.图甲和图丙，说明光路是可逆的，故D正确。 故选D。
9．（2022八下·鄞州期中）小科同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠，实验数据记录如下表。下列说法错误的是（ ）
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
A．竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路
B．若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出
C．要探究入射光线、反射光线与法线是否在同一平面上，应将左侧背景板向后折
D．该实验没能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角
【答案】C
【解析】A.竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路，故A正确不合题意；
B.根据“反射角等于入射角”可知，若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，故B正确不合题意；
C.要探究入射光线、反射光线与法线是否在同一平面上，应将右侧背景板向后折，此时只能看到入射光线和法线，不能看到反射光线，故C错误符合题意；
D反射角与反射光线与镜面的夹角之和为90°，则该实验没能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角，故D正确不合题意。 故选C。
10．（2021八上·温岭月考）如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S，点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O匀速转动，在转动30°角时，点光源在镜中所成的像转过的角度为θ1，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为θ2，则（ ）
A．θ1=30° θ2=30° B．θ1=30° θ2=60°
C．θ1=60° θ2=30° D．θ1=60° θ2=60°
【答案】D
【解析】平面镜旋转之前，入射角为0°，反射角=入射角=0°，点光源形成的像如图1所示。当平面镜转动30°时，反射角=入射角=30°，反射角+入射角=60°，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为θ2=60°，点光源在镜中所称的像如图2所示，θ1=60°。
图1 图2
D符合题意，ABC不符合题意。 故答案为：D
11．（2022七下·柯桥期末）利用如图所示的器材探究光的反射定律，平面镜置于水平果面上，把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板应 (填“光滑”或“粗糙”)一些。
（2）当光线沿着与水平桌面星30°角的方向照射到平面镜上，反射角的大小为 。
（3）若光线沿BO时到O点，光线将沿图中的 方向射出，这是因为在光的反射现象中光路是 的。
【答案】（1）粗糙（2）60°（3）OA；可逆
【解析】（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板应粗糙一些，这样光线会在上面发生漫反射。
（2）当光线沿着与水平桌面星30°角的方向照射到平面镜上，入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，此时反射角为60°。
（3）若光线沿BO时到O点，光线将沿图中的OA向射出，这是因为在光的反射现象中光路是可逆的。
12．（2022七下·新昌期末）如图是小明同学探究光的反射规律实验的示意图。
（1）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。多次改变光束入射角度，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
15°
30°
45°
60°
75°
反射角
15°
30°
45°
60°
75°
①本实验多次改变入射角的目的是： (选填字母) 。
A．得出普遍的规律
B．减小误差
②分析实验数据，可以得出结论是：在光的反射现象中，反射角 (选填 “大于”、“小于”或“等于”)入射角。
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是 。
（3）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线，上部分 (选填 “有”或“无”)反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】（1）A；等于（2）可逆的（3）无
【解析】（1）①本实验多次改变入射角的目的是，收集多组数据，从而找到反射角和入射角的大小关系，故选A。
②比较表格中每组数据中的反射角和入射角的大小可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角。
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。
（3）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线，上部分无反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
13．（2022八下·鄞州期末）如图甲所示是小宁同学探究“光的反射规律"的实验装置。平面镜M平放在水平桌面上，白色硬纸板垂直立在平面镜上。
（1）小宁让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，测出反射角和入射角大小。改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤．
①上述实验探究得到的规律是 (填字母)
A．光沿直线传播
B．反射角等于入射角
C．平面镜成像的特点
②白色硬纸板在实验中的作用是 。
（2）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，通过平面镜观察镜中硬纸板的像，则看到的像与图丙中相符的是 。(填序号)
【答案】（1）B；显示光路或探究反射光线、法线和入射光线是否共面等（2）③
【解析】（1）①根据题目描述可知，每次记录下反射角和入射角的大小，通过比较，得到反射角等于入射角的实验结论，故选B。
②白色硬纸板在实验中的作用是：显示光路或探究反射光线、法线和入射光线是否共面等。
（2）在反射现象中，反射光线、法线和入射光线存在于与平面镜垂直的平面内。实验中，若将纸板倾斜，那么就只能看到入射光线和法线，就不能看到反射光线了，故选③。
14．（2021八下·慈溪期中）在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ，白色的硬纸板表面应尽可能 （光滑/粗糙）。
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上 （看到/看不到）反射光线，此时，反射光 （存在/不存在）;为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （上部/下部）会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 （在/不在）同一平面。
（3）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 。
【答案】（1）垂直；粗糙（2）看不到；存在；下部；在（3）可逆
【解析】（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直，白色的硬纸板表面应尽可能粗糙。
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线，此时，反射光存在;为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
（3）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的。
三、平面镜成像特点探究
15．（2022七下·杭州期末）如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图，下列有关该实验的说法，正确的是（ ）
A．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行
B．将蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像会变大
C．移去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛A的像
D．透过玻璃板看到了两个蜡烛A的像，原因是玻璃板没有垂直于白纸
【答案】A
【解析】A.在实验中，周围的环境越暗，则蜡烛火焰显得越明亮，那么所成的像越明亮，故A正确；
B.蜡烛A的像的大小只与A的大小有关，与它们到镜面的距离无关，故B错误；
C.蜡烛A的像是虚像，不是由实际光线会聚而成的，则在蜡烛B的位置放上光屏，不能在光屏上看到蜡烛A的像，故C错误；
D.玻璃板有两个面，光在上面发生两次反射，因此在前后方向上形成两个虚像，故D错误。 故选A。
16．（2022·江山模拟）在做“探究平面镜成像规律”实验时，小科选择了以下实验装置。下列说法正确的是（ ）
A．在图甲实验中，蜡烛远离玻璃板，所成的像将变小
B．在图甲实验中，蜡烛所成的像将位于C位置
C．在图乙实验中，仅将玻璃板由I位置移动到II位置，蜡烛仍能成像
D．在图乙实验中，环境越明亮，观察到的像越清晰
【答案】C
【解析】A.蜡烛所成的像的大小与蜡烛大小相同，与距离无关，故A错误；
B.根据平面镜成像的对称性可知，蜡烛所成的像应该再B点，故B错误；
C.物体和像关于平面镜对称，其实是关于平面镜所在的那个平面对称。当玻璃板从I位置到II位置时，平面镜所在的那个平面的位置没有改变，因此蜡烛的像没有改变，故C正确；
D.像的清晰程度取决于物体发出光线的明亮程度，而环境越明亮，相当于物体越暗，则看起来越不清晰，故D错误。 故选C。
17．（2022·常山模拟）小科重做了教材中的光学实验，其中实验现象与结论相符的是（ ）
A．甲图：将右侧背景板向后折，未观察到反射光线，说明反射光线消失
B．乙图：将平面镜倾斜放置，用蜡烛找不到重合的像，说明物像不等大
C．丙图：往碗中加水，观察到筷子折断，说明光从水中进入空气发生了偏折
D．丁图：移去近视眼镜，将光屏靠近凸透镜得到清晰的像，说明近视眼镜对光起会聚作用
【答案】C
【解析】A.甲图：将右侧背景板向后折，未观察到反射光线，此时反射光线仍然存在。由于没有纸板的漫反射，因此无法看到它的存在，故A错误；
B.乙图：将平面镜倾斜放置，像成在桌面的上方或下方，用蜡烛找不到重合的像，但是物像仍然是等大的，故B错误；
C.丙图：往碗中加水，观察到筷子折断，说明光从水中进入空气发生了偏折，故C正确；
D.丁图：移去近视眼镜，将光屏靠近凸透镜得到清晰的像，说明此时的像距减小，即光线比原来会聚了。由此推测，原来的近视眼镜会使光线发散，故D错误。 故选C。
18．（2022七下·诸暨期中）如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛多次重复实验。
（1）实验过程中蜡烛B (选填 “需要“或“不需要”)点燃。
（2）将蜡烛A远离玻璃板一段距离，蜡烛A像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）实验中选择玻璃板而不选择平面镜的原因是 。
（4）验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若向左倾斜玻璃板(如图乙所示)，蜡烛A的像将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“不移动”)。
（5）如图所示，小莹把ABCD四个模型分别面对玻璃直立在桌面上，用于研究像与物左右位置关系，最好选用 。
【答案】（1）不需要（2）不变（3）便于确定像的位置（4）向上移动（5）A
【解析】（1）实验过程中蜡烛B不需要点燃。
（2）蜡烛A的像与A的大小相同，与距离大小无关，则将蜡烛A远离玻璃板一段距离，蜡烛A像的大小不变。
（3）实验中选择玻璃板而不选择平面镜的原因是便于确定像的位置。
（4）实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，根据平面镜成像的对称性可知，若向左倾斜玻璃板(如图乙所示)，蜡烛A的像将向上移动。
（5）平面镜成像的对称性即像和物体的左右颠倒，因此选择的物体不能是左右对称的，故选A。
19．如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景：竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，以A蜡烛为成像物体。
（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物 的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定 ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 (填“好一些”或“差一些”)。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上 (填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是 像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否 ，再分别测量 的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
【答案】（1）大小（2）像的位置；差一些（3）不能；虚（4）垂直；对应的两点到玻璃板
【解析】（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物大小的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定像的位置，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜差一些。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上不能显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否垂直，再分别测量对应的两点到玻璃板的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
20．（2022七下·金东期末）如图所示，用一些完全相同的木块和一块玻璃板探究“平面镜成像的特点"。
（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 ；
（2）如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿 (选填“EF"或“GH" )对折，若像和物的对应顶点都重合，则证明平面镜所成的像和物具有对称性：
（3）为保证实验效果，下列操作正确的是
A．实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合
B．应选用较厚的玻璃板
C．玻璃板必须垂直纸面
D．玻璃板可适当倾斜
E．实验过程中玻璃板底边与直线平行即可
【答案】（1）位置（2）GH（3）A；C
【解析】（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的位置；
（2）如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿GH对折，若像和物的对应顶点都重合，则证明平面镜所成的像和物具有对称性：
（3）AE.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合，这条直线就记录了平面镜的位置，便于后面探究像和物体的位置关系，故A正确，E错误；
B.玻璃板有前后两个面，光在上面发生两次反射而形成前后两个虚像。且玻璃板越厚，这两个虚像的位置越远，越不方便找到像的位置，故B错误；
C.玻璃板必须垂直纸面，这样像才能成在水平桌面上，才能保证另一个物体与像完全重合，故C正确；
D.玻璃板倾斜后，像要么成在桌面上方，要么成在桌面下方，导致另一个物体不能与像完全重合，故D错误。 故选AC。
21．（2022八下·宁波期末）如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小红拿另一支大小相同的蜡烛 N 在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛 M 的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了 法；
（2）实验时，小红同学应在 （选填“M”或“N”）侧观察蜡烛 M 经玻璃板所成
的像。移去后面的蜡烛 N。在其所在位置上放一光屏，则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”）；
（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板 的边缘（选填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的 ；
（4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿 MN 截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置
D．都成完整的像，且两个像在不同位置
（5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是 ，选择两支相同的蜡烛目的是 。
【答案】（1）点燃；等效替代法（2）M；不能（3）镀膜面；反射（4）D
（5）便于观察到所成的像的位置；比较像与物的大小
【解析】（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小红拿另一支大小相同的蜡烛 N 在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛 M 的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了等效替代法法；
（2）实验时，由于蜡烛在M一侧，因此反射光线也在M一侧，小红同学应在M侧观察蜡烛 M 经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛 N，在其所在位置上放一光屏，由于平面镜成的是虚像，因此光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像；
（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板镀膜面的边缘与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射；
（4）平面镜成像的大小只与物体的大小有关，与平面镜的大小无关，即无论平面镜大小，物体都能在里面成完整的像。当一半向后移动后，猫到两个镜面的距离不同，因此像的位置不同，故选D。
（5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是便于观察到所成的像的位置，选择两支相同的蜡烛目的是比较像与物的大小。
四、光的折射定律及验证
22．（2022七下·诸暨期中）如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线。下列分析正确的是（ ）
A．OA是折射光线 B．OB是反射光线
C．空气在NN'的右侧 D．折射角大于60°
【答案】B
【解析】根据图片可知，∠AON=∠BON，根据“反射角等于入射角”可知，AO和OB为入射光线和反射光线，而OC肯定是折射光线，N'OC是折射角。根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知，AO为入射光线，OB为反射光线，故A错误，B正确；
此时折射角小于入射角，即光从空气斜射入玻璃，因此空气在MM'的上方，故C错误；
入射角=90°-30°=60°，因此折射角小于60°，故D错误。 故选B。
23．（2021九上·温州开学考）小明用一块长方形的玻璃砖做光的反射和折射实验时，记录了四组数据。其中1、2两组光线从空气斜射向玻璃砖，3、4两组光线从玻璃砖斜射到空气，则a、b处的数据应该是( )
组别
1
2
3
4
入射角
30°
60°
20°
35°
反射角
30°
a
20°
35°
折射角
20°
35°
b
60°
A．35°，30° B．35°，60° C．60°，35° D．60°，30°
【答案】D
【解析】在光的反射现象中，反射角等于入射角，则a=入射角=60°。
在光的折射现象中，光路是可逆的。当光从空气斜射入玻璃时，入射角为30°，折射角为20°；当光从玻璃斜射入空气时，入射角为20°，则折射角为30°。 故选D。
24．（2019八下·余姚月考）一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角( )
A．逐渐增大，且总小于入射角 B．逐渐增大，且总大于入射角
C．逐渐减小，且总大于入射角 D．逐渐减小，且总小于入射角
【答案】A
【解析】根据光的折射规律可知，一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角逐渐增大，且总小于入射角，故A正确。 故选A。
25．（2021七下·西湖期中）雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是 。实验中，位于光屏 (选填“a”或“b”)处以外的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示一束紫光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是紫光的反射光线和折射光线，二线互相垂直，入射角为60°；则折射角为 。如果一束红光也沿AO斜射向玻璃，则红光的折射光线与OC比较更 (选填“靠近”或“远离”)法线。
【答案】三棱镜；a；30°；远离
【解析】（1）雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是三棱镜；
（2）根据甲图可知，A处为红光，B处为紫光，则A处外侧为红外线，它的热作用好，能使温度计的示数明显升高。
（3）根据乙图可知，因为反射角等于入射角，所以∠NOB=∠AON=60°。因为折射光线和反射光线相互垂直，所以∠BOC=90°，则折射角∠N'OC=180°-60°-90°=30°。
（4）根据三棱镜对光线的偏折作用可知，光从空气斜射入水中时，红光比紫光偏折的角度更小，即红光的折射光线与OC比较更靠近原来的传播方向，也就是更远离法线。
26．（2020·嵊州模拟）在学习了“光的折射”后，小明提出了新的问题：不同物质对光的折射能力不同，折射由什么因素决定的呢？为了解决疑问，小明查阅到如表所示和如图所示的相关信息。
物质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
（1）表格提供的五种物质中，光在 中的传播速度最慢。
（2）由图可知，当光从冰斜射入空气中时，折射角 入射角。(选填“大于”、“小于” 或“等于”)
（3）光从酒精斜射入玻璃时，折射光线会 法线。(选填“偏向”或“偏离”)
【答案】（1）玻璃（2）大于（3）偏向
【解析】（1）根据表格可知，光在玻璃中传播速度最慢；
（2）根据图片可知，当光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（3）根据表格可知，光在酒精中的速度大于在玻璃中的速度，那么折射小于入射角，即折射光线偏向法线。
27．（2021八下·海曙月考）在研究光的折射时，小明知道光从空气斜射入水中时折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面上发生折射时有什么规律呢?即在什么条件下折射角小于入射角，在什么情况下折射角大于入射角。为了研究这个问题，他在老师的指导下作了如下实验：让一支激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃 斜射入冰、空气中 (光路图如图甲所示)。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度(如下表所示)。
物质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速（米/秒）
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
（1）观察光路图，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角 (填“大于”或“小于”)入射角。
（2）仔细观察图甲中的光路图，对照表中的数据，可以得出结论，当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角 入射角。(填“大于”或“小于”)
（3）根据你得出的结论，请在图乙中画出光从玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。
【答案】（1）>（2）<（3）
【解析】（1）观察光路图甲可知，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角>入射角。
（2）甲图中，光在水中的光速大于在玻璃中的光速，此时折射角小于入射角，则得到结论：当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角<入射角。
（3）根据（2）中的结论可知，当光从光速小的玻璃斜射入光速大的酒精中时， 折射角大于入射角，如下图所示：
28．（2021八下·北仑期中）在探究“光的折射的特点”实验中
（1）如图甲，小科将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 。
（2）如图乙，小科继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度。
【答案】（1）向左移动；会；烟雾（2）在同一平面内；减小；0
【解析】（1）当水槽内加水后，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线向左偏折，因此水底光斑的位置将向左移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些烟雾。
（2）如图乙，小科继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，由于折射光线与法线重合，则此时折射角为0度。
29．（2020七下·上虞期末）小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…
（1）小明的推测是 。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到 ，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，也会出现类似的现象吗？你的观点是 。说出理由 。
【答案】（1）折射光线消失（2）光斑消失（3）不会（消失）；光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角
【解析】（1）小明的推测是折射光线消失。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑的消失，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，折射角小于入射角。当它们增大时，先变成90°的是入射角，那么此时会出现入射光线消失而折射光线存在的情形，因此：当光从空气射向水中时，不会出现类似的现象，理由是：光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角。
30．（2019七下·温州期中）同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象。同学查阅资料并在老师的指导下展开探究实验，实验数据记录如下：
（1）该同学不断增大入射角的的目的是 。
（2）根据题意和表格数据分析要发生全反射现象需要的条件是 。（至少写出两点））
（3）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是 。
【答案】（1）不断增大反射角，目的找到发生全发射现象的规律。（2）①光从玻璃斜射向空气②入射角要大于或等于41.8°（3）入射角大于折射角，折射角小于90°
【解析】（1）该同学不断增大入射角的的目的是不断增大反射角，目的找到发生全发射现象的规律。
（2）根据表格可知，发生全反射的条件：①光从玻璃斜射入空气；②入射角大于或等于41.8°；
（3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是入射角大于折射角，折射角小于90°。
五、凸透镜成像规律探究
31．（2022八下·海曙竞赛）直线AB上的P1、P2、P3处分别放上蜡烛、凸透镜、光屏，恰好在光屏上得到烛焰的清晰、放大、倒立的像，那么（ ）
A．AB上只移动蜡烛肯定可以在光屏上得到清晰，缩小，倒立的像
B．AB上只移动光屏肯定可以再得到清晰、缩小、倒立的像
C．AB上只移动透镜肯定可以在光屏上得到清晰、缩小、倒立的像
D．无论移动什么均不可能在光屏上得到清晰、缩小，倒立的像
【答案】C
【解析】根据凸透镜成像的“物近像远大，物远像近小”的规律可知，当蜡烛屏的位置发生改变时，像的位置看到发生改变，因此只有移动蜡烛和光屏，才能出现清晰的实像，故A、B错误；
根据图片可知，向右移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距时，光屏上肯定会出现清晰倒立、缩小的实像，故C正确，D错误。 故选C。
32．（2022·绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【解析】A.墙相当于光屏，能够成在光屏上的像肯定是实像，故A错误；
B.手和透镜的影子，是光沿直线传播时被阻挡而形成的照不到的黑色区域，故B错误；
C.若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，故C错误；
D.根据光路的可逆性可知，当凸透镜成实像时，将物距和像距的数值交换时，光屏上依然呈现清晰的实像，只是像的大小改变，故D正确。 故选D。
33．（2022·鄞州模拟）小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一 个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置，则（ ）
A．两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像
B．两个实验中，小宁均不能看到蜡烛的像
C．只有乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像
D．甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像
【答案】A
【解析】图甲中，物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点，不是由实际光线会聚而成。将挡板放在平面镜和像之间时，不会阻挡反射光线，因此仍然能够看到像，但是挡板上不会出现蜡烛的像。图乙中，蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像，这不是由实际光线会聚而成，而是折射光线反向延长线的交点。将挡板放在蜡烛和像之间时，不会阻挡蜡烛射到凸透镜上的光线，也不会影响折射光线的传播，因此小宁可以看到蜡烛的像，但是挡板上没有蜡烛的像。 故A正确，而B、C、D错误。 故选A。
34．（2022七下·嵊州期中）在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验．下列情形可能发生的是（ ）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
【答案】A
【解析】用焦距为10cm的透镜甲进行实验时，在透镜右侧的光屏上得到清晰缩小的实像，说明发光体在透镜甲左侧大于20cm远的地方（即二倍焦距以外），光屏在透镜甲右侧10～20cm远的地方（即一、二倍焦距之间）。若不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验时，发光体在透镜乙的焦点以外，一定能在透镜乙右侧焦点以外，即距离透镜乙右侧大于20cm的某处，得到一个实像，所以将光屏向右移，一定能接收到一个清晰的倒立的实像，这个实像可能是缩小的，也可能是等大的、放大的。 故选A。
35．（2022七下·龙湾期中）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下图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】般情况下，我们观察物体和光屏上的像时，都是从同一侧进行的。以这幅图片为例，当我们从手表的左侧观察光屏上的像时，成像的特点表现为“上下颠倒，左右相反”，由于手表上的时针是向右的，所以光屏上看到的像的时针就是向左的。但是手表是不透明的，我们看手表时只能从手表的右侧看，这时看到的形状和从手表左侧看时时针的方向正好相反，即相当于从左侧看时指针向左。此时根据“倒立性”可知，光屏上的像的指针应该向右。由于原来手表的时针向右，看到光屏上像的时针也向右，所以实际效果为“上下颠倒而左右不颠倒”，故应选D。 故选D。
36．（2022七下·诸暨期中）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰等大的像
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】B
【解析】将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑，则这个凸透镜的焦距为10cm。
A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处，此时物距为：50cm-10cm=40cm>2f，在光屏上成倒立缩小的虚像，故A错误；
B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处，此时物距为：50cm-30cm=20cm=2f，可在光屏上呈清晰等大的像，故B正确；
C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处，此时物距为：50cm-35cm=15cm，即f
（1）B 处凸透镜代表眼球的 ；A 处白纸板代表眼球的 .
（2）换成厚度较大透镜时，则成像在白纸板的 方，要使A 处成像清晰，BC 距离要 ； 如果李明看报纸时，在视网膜上的成像效果与换厚度较薄透镜时的情况一样，则应该用 来矫正。
（3）请提出一个保护视力的简短口号： .
【答案】（1）晶状体；视网膜（2）前；变小；凸透镜（3）预防近视，从一点一滴做起
【解析】（1）根据图片可知，B处凸透镜代表眼球的晶状体，A处白纸板代表眼球的视网膜。
（2）①换成厚度较大透镜时，焦距变短，对光线的会聚能力增强，则成像的位置靠前，即此时像距变小。要使像成在光屏上，就必须使像距增大，根据“物近像远大”的规律可知，此时应该减小物距，即BC距离要变小。
②当厚度较薄时，焦距变大，而会聚能力变弱，此时成像位置靠后，即像距变大。此时要使像成再光屏上，就必须使像距变小，即使光线会聚，那么应该用凸透镜矫正。
（3）保护视力的简短口号：预防近视，从一点一滴做起。
38．（2022七下·南浔期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。
（1）该凸透镜的焦距是
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，像逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】（1）10cm（2）变大
【解析】（1）根据图像可知，u=v=20cm，则2f=20cm，解得：f=10cm。
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，此时物距减小，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距增大，像逐渐变大。
39．（2022八下·余姚期末）如图甲所示是一个昆虫观察盒，将昆虫放入盒中，盖上盖子，透过盖子上的凸透镜，可以看到放大的昆虫。
（1）已知，盒子深度为10cm，现有3个焦距不同的凸透镜，①4cm；②8cm；③18cm；可以选择 (填序号) 作为盒子上的凸透镜。
（2）当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，所看到的像会 (填“变大”、“变小”或“不变“)。
（3）若我们用两个同样的凸透镜制作一个简易的显微镜(如图乙所示)，需要调整物体与物镜的距离为H1，物镜与目镜之间的距离为H2，调整后，H2 H1 (填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】（1）③（2）变小（3）大于
【解析】(1)当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。即可以看到放大的昆虫。故可以选择③ 作为盒子上的凸透镜。
(2)当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，此时物距变小，像距变小，像变小。
(3)物体在物镜处成倒立放大的实像，像呈现在目镜上，此时物距大于1倍焦距，小于2倍焦距，则像距大于2倍焦距。 故H2大于H1。
40．（2022七下·滨江期末）实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）实验前要调节 的高低，使它们的中心大致处于同一高度。
（2）从图中读出物距为 cm， 并推算出焦距为 (选填字母) 。
A．f<15cm B.15cm30cm
（3）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子 。
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，烛焰是否仍然成完整的像？ 。
【答案】（1）烛焰、凸透镜和光屏（2）40；B（3）照相机（4）是
【解析】（1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏的高低，使它们的中心大致处于同一高度，这样可以保证像成在光屏的中央；
（2）根据图片可知，此时物距u=50cm-10cm=40cm，像距v=80cm-50cm=30cm。由于像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，即u>2f，f
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，这时照射到凸透镜上的光线会减少，即所成像的亮度会减小，但是不会影响成像的性质，即蜡烛火焰的像仍然是完整的。
专题10 光学经典实验专项突破
一、 小孔成像实验
①让太阳光通过硬纸片上各种不同形状的1厘米小孔，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状。
②让太阳光通过硬纸片上的5厘米正方形大孔，观察阳光通过大孔后在地面上形成的光斑形状。另取一张硬纸片，把正方形大孔遮去一部分，观察阳光通过变小的孔在地面上形成的光斑形状。移动纸片减小孔的大小，直到阳光通过孔在地面上形成圆形的光斑为止。
阳光通过大孔时，地面上形成的光斑形状与大孔的形状有关。
实验表明：小孔很小时，地面上的亮斑是太阳经小孔所形成的像。小孔成像实验说明了光在均匀物质中是沿直线传播的。
二、光的反射定律：
①把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块白色硬纸板竖直地立在平面镜上，纸板由可绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂直于镜面。使E、F两板面处于同一平面内，让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光和反射光的径迹。改变光束的入射方向，重做两次。换用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。由入射光和反射光的径迹可看出，入射光线和反射光线位于法线ON两侧。
②将F板绕ON前后转动，在F板上还能看到反射光吗?这一现象说明了什么?
③取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在表中。观察比较每次入射角和反射角的大小关系。
可发现每组实验中反射角和入射角的大小相等。
④关于光的反射，你能得出什么结论?
在光的反射现象中，入射光线、反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的两侧；反射角等于入射角。
三、平面镜成像规律：
(1)实验过程：如图所示，把一支蜡烛点燃，放在玻璃板的前面，玻璃板后面将出现蜡烛的像。
再拿一支没有点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是点燃蜡烛的像的位置。多次改变点燃的蜡烛在平面镜前的位置，重复以上步骤，用直线把每次实验中的蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量出它们到玻璃板的距离，记录数据并加以比较。
(2)实验结果：每次实验中点燃的蜡烛与它的像到平面镜的距离相等，且物与像的连线与平面镜垂直。
(3)分析与论证：蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系?它们的大小有什么关系?
蜡烛所成的像的位置和蜡烛的位置关于镜面对称，它们的大小相等。
平面镜成像特点：平面镜成像中像和物等大，且关于镜面对称。
①物体在平面镜中成的是正立、等大的虚像；
②像和物体到镜面的距离相等；
③像和物体的连线与镜面垂直。
2.用光的反射来分析平面镜成像的原理（平面镜成像作图方法一）
(1)在蜡烛上任选一点S。
(2)S点会发出很多光线，其中一部分会经过平面镜反射进入人眼。
(3)因为人眼总是感觉光沿直线传播，所以人眼逆着反射光线看过去，就感觉光线是由反射光线的反向延长线在镜后的交点S′发出的。我们把S′叫做S的虚像。
(4)物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点,所有的像点就组成整个物体的虚像。
(5)平面镜所成的像是反射光线的反向延长线相交而成的，不是实际光线相交而成的，故为虚像。
3.平面镜成像作图（方法二）
根据平面镜成像的规律，像与物关于平面镜对称，过A点作平面镜的垂线，与平面镜交于点，延长垂线段，在平面镜右侧作一点A'，使A'O1=AO。同理，找出B'点，使B'B垂直于平面镜且B'O2=BO2。用虚线连接A'B'并补画箭头，则A'B'就是AB在平面镜中的像，如图所示。
四、光的折射现象中的概念：
在光的折射现象中，要掌握“一点”(入射点)、“两角”(入射角、折射角)和“三线”(入射光线、法线、折射光线)分别代表的含义。如图所示，O叫作入射点，AO叫作入射光线，OC叫作折射光线，过入射点O的垂直于界面的直线NN'叫作法线，入射光线AO跟法线的夹角α叫作入射角，折射光线OC跟法线NN'的夹角r叫作折射角。
①让一束光通过玻璃槽盖子上的狭缝斜射到水面，光进入水中时，其传播方向会发生变化吗?
光的传播方向会发生变化，折射角小于入射角。
②在课本第72页图2-56中，改变入射角α的大小，比较每一次入射角α和折射角y的大小以及折射角γ随入射角α的变化情况，你能得出什么结论?如果让光垂直射向水面，进入水中的光又会怎样?折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小；光垂直射向水面时，进入水中的光与入射光在同一条直线上。
五、凸透镜成像规律
说明：照相机的镜头相当于凸透镜,被照景物与镜头的距离为物距,镜头到胶片(光屏)的距离为像距(暗箱的长度)。拍近景时,相当于物距缩小,则像距要增大,而胶片是无法前后移动的,只有靠移动镜头的前伸来扩大像距。反之则反。
像的性质
应用
物距
像距
放大缩小
倒立正立
实象虚象
同侧异侧
u>2f
f
倒立
实象
异侧
照相机
u=2f
v=2f
等大
倒立
实象
异侧
f
放大
倒立
实象
异侧
幻灯机
u=f
/
不 成 像
u
正立
虚象
同侧
放大镜
一、小孔成像实验
1．如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是( )
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】当探究孔的大小对光斑形状的影响时，应该控制小孔的形状相同而改变小孔的大小，故A符合要求，而B、C、D不合要求。 故选A。
2．（2022七下·宁海期末）小科同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置来做小孔成像实验。结果他在半透明纸上看到了一个蜡烛的像，则下列说法正确的是( )
A．看到的是正立的蜡烛像 B．小孔形状一定是圆形
C．蜡烛离小孔越远像越大 D．所处环境越暗，效果越明显
【答案】D
【解析】A.根据光沿直线传播的知识可知，看到是倒立的蜡烛的实像，故A错误；
B.小孔的形状不一定是圆形的，因为小孔的形状对成像没有影响，故B错误；
C.当小孔到光屏的距离一定时，蜡烛到小孔的距离越远，像距和物距的比值越小，则所成的像越小，故C错误； D.所处的环境越暗，蜡烛看起来越明亮，成的像越清晰，故D正确。 故选D。
3．（2022七下·临海期中）某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的蜡烛，蜡烛发光时，可在塑料薄膜上看到烛焰 (选填“倒立”或“正立”)的 像（选填“实”或“虚”）。 若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】倒立；实；不变
【解析】（1）如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的蜡烛，蜡烛发光时，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立实像。 （2）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
4．（2021七下·余姚竞赛） （1）用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四种说法：
①薄膜上出现的烛焰的像是倒立的；
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的；
③保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。
对于这四句说法，其中正确的是 ；
（2）下列和针孔照相机成像原理相同的是 。
①水中倒影 ②日食的形成 ③影的形成 ④海市蜃楼
【答案】（1）①②③④（2）②③
【解析】（1）①薄膜上出现的烛焰的像由光沿直线传播形成，成的是倒立的实像，故①正确；
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的，取决于像距和物距的比值，故②正确；
③保持小孔和烛焰的距离不变，即物距不变；向后拉动内筒，增加筒长，即像距增大，那么像距和物距的比值增大，则烛焰的像变大，故③正确；
④保持小孔和烛焰的距离不变，即物距不变；向前推动内筒，即像距减小，此时像距和物距的比值减小，则烛焰的像变小，由于光线更加集中，因此像更明亮，故④正确。
故选①②③④。
（2）①水中倒影是光的反射形成的平面镜成像，故①不合题意；
②日食的形成，是光沿直线传播形成的，故②符合题意；
③影的形成，是光沿直线传播形成的，故③符合题意；
④海市蜃楼，是光的折射现象，故④不合题意。 故选②③。
5．（2022七下·余姚竞赛）如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明纸，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）小孔成像的原理是光在 传播的。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： ；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是
【答案】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播（2）D（3）缩小蜡烛与小孔之间的距离
（4）树叶缝隙与地面之间的距离不同
【解析】（1）小孔成像的原理是光在光在同种均匀介质中沿直线传播传播的。
（2）小孔成像的特点只与物体的特点有关，与小孔的形状无关，则：如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的还是蜡烛火焰的像，故选D。
（3）在小孔成像中，像的大小取决于像距和物距的比值，即比值越大，像越大，因此：为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：缩小蜡烛与小孔之间的距离；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是树叶缝隙与地面之间的距离不同。
6．（2022七下·诸暨期中）为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿 传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离 （填“越大”或“越小
地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“☆”小孔进行实验，当“☆”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 （填序号）。
A．☆ B．○ C．△ D．□
【答案】（1）直线（2）越大（3）B
【解析】（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）根据表格可知，当小孔外径为10毫米，形状为△和□时，如果小孔到地面的距离小于或等于80厘米时，都不能成太阳的像。只有距离达到160厘米时，全部成太阳的像，那么得到结论：小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像。
（3）根据表格可知，当小孔的外径为10mm时，小孔到地面的距离为160cm时，无论小孔的形状如何，都能正常成像，即地面光斑的形状为太阳的形状○，故选B。
二、光的反射定律及验证
7．（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
【答案】B
【解析】A.根据图片可知，AO是激光笔发出的射向镜面的光线，因此为入射光线，故A正确不合题意；
B.ON为法线，OB为反射光线，二者的夹角∠NOB为反射角。根据图片可知，反射角应该为60°，故B错误符合题意；
C.将激光笔靠近N时，入射角会减小。根据“反射角等于入射角”可知，反射角会减小，即反射光线OB会靠近ON，故C正确不合题意；
D.反射光线、法线和入射光线在同一平面内，则绕ON前后转动F板，此时F板上不会看到反射光线，故D正确不合题意。 故选B。
8．（2022·萧山期中）如图是小金探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图甲、丙中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【解析】A.图甲中的硬纸板用于呈现入射光线和反射光线的路径，借助的是纸板表面的漫反射，因此纸板表面应该为粗糙的，故A错误；
B.图甲中，ON为法线，EO为入射光线，则∠EON为入射角，故B错误；
C.图乙中，反射光线仍然存在，但是没有纸板的漫反射，因此我们不能看到它的存在，故C错误；
D.图甲和图丙，说明光路是可逆的，故D正确。 故选D。
9．（2022八下·鄞州期中）小科同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠，实验数据记录如下表。下列说法错误的是（ ）
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
A．竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路
B．若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出
C．要探究入射光线、反射光线与法线是否在同一平面上，应将左侧背景板向后折
D．该实验没能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角
【答案】C
【解析】A.竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路，故A正确不合题意；
B.根据“反射角等于入射角”可知，若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，故B正确不合题意；
C.要探究入射光线、反射光线与法线是否在同一平面上，应将右侧背景板向后折，此时只能看到入射光线和法线，不能看到反射光线，故C错误符合题意；
D反射角与反射光线与镜面的夹角之和为90°，则该实验没能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角，故D正确不合题意。 故选C。
10．（2021八上·温岭月考）如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S，点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心O匀速转动，在转动30°角时，点光源在镜中所成的像转过的角度为θ1，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为θ2，则（ ）
A．θ1=30° θ2=30° B．θ1=30° θ2=60°
C．θ1=60° θ2=30° D．θ1=60° θ2=60°
【答案】D
【解析】平面镜旋转之前，入射角为0°，反射角=入射角=0°，点光源形成的像如图1所示。当平面镜转动30°时，反射角=入射角=30°，反射角+入射角=60°，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为θ2=60°，点光源在镜中所称的像如图2所示，θ1=60°。
图1 图2
D符合题意，ABC不符合题意。 故答案为：D
11．（2022七下·柯桥期末）利用如图所示的器材探究光的反射定律，平面镜置于水平果面上，把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板应 (填“光滑”或“粗糙”)一些。
（2）当光线沿着与水平桌面星30°角的方向照射到平面镜上，反射角的大小为 。
（3）若光线沿BO时到O点，光线将沿图中的 方向射出，这是因为在光的反射现象中光路是 的。
【答案】（1）粗糙（2）60°（3）OA；可逆
【解析】（1）为了看清楚纸板上的光路，硬纸板应粗糙一些，这样光线会在上面发生漫反射。
（2）当光线沿着与水平桌面星30°角的方向照射到平面镜上，入射角为：90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知，此时反射角为60°。
（3）若光线沿BO时到O点，光线将沿图中的OA向射出，这是因为在光的反射现象中光路是可逆的。
12．（2022七下·新昌期末）如图是小明同学探究光的反射规律实验的示意图。
（1）在图甲中，使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点，观察反射光线和对应的入射光线。多次改变光束入射角度，描绘每次光的径迹，量出入射角和反射角，记录如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
15°
30°
45°
60°
75°
反射角
15°
30°
45°
60°
75°
①本实验多次改变入射角的目的是： (选填字母) 。
A．得出普遍的规律
B．减小误差
②分析实验数据，可以得出结论是：在光的反射现象中，反射角 (选填 “大于”、“小于”或“等于”)入射角。
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是 。
（3）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线，上部分 (选填 “有”或“无”)反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】（1）A；等于（2）可逆的（3）无
【解析】（1）①本实验多次改变入射角的目的是，收集多组数据，从而找到反射角和入射角的大小关系，故选A。
②比较表格中每组数据中的反射角和入射角的大小可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角。
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。
（3）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线，上部分无反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
13．（2022八下·鄞州期末）如图甲所示是小宁同学探究“光的反射规律"的实验装置。平面镜M平放在水平桌面上，白色硬纸板垂直立在平面镜上。
（1）小宁让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，测出反射角和入射角大小。改变光的入射角度，多次重复上述实验步骤．
①上述实验探究得到的规律是 (填字母)
A．光沿直线传播
B．反射角等于入射角
C．平面镜成像的特点
②白色硬纸板在实验中的作用是 。
（2）实验过程中若将纸板倾斜，如图乙所示，让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，通过平面镜观察镜中硬纸板的像，则看到的像与图丙中相符的是 。(填序号)
【答案】（1）B；显示光路或探究反射光线、法线和入射光线是否共面等（2）③
【解析】（1）①根据题目描述可知，每次记录下反射角和入射角的大小，通过比较，得到反射角等于入射角的实验结论，故选B。
②白色硬纸板在实验中的作用是：显示光路或探究反射光线、法线和入射光线是否共面等。
（2）在反射现象中，反射光线、法线和入射光线存在于与平面镜垂直的平面内。实验中，若将纸板倾斜，那么就只能看到入射光线和法线，就不能看到反射光线了，故选③。
14．（2021八下·慈溪期中）在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。
（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ，白色的硬纸板表面应尽可能 （光滑/粗糙）。
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上 （看到/看不到）反射光线，此时，反射光 （存在/不存在）;为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （上部/下部）会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 （在/不在）同一平面。
（3）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 。
【答案】（1）垂直；粗糙（2）看不到；存在；下部；在（3）可逆
【解析】（1）他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直，白色的硬纸板表面应尽可能粗糙。
（2）小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上看不到反射光线，此时，反射光存在;为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线．此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
（3）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的。
三、平面镜成像特点探究
15．（2022七下·杭州期末）如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图，下列有关该实验的说法，正确的是（ ）
A．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行
B．将蜡烛A向玻璃板靠近，蜡烛A的像会变大
C．移去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛A的像
D．透过玻璃板看到了两个蜡烛A的像，原因是玻璃板没有垂直于白纸
【答案】A
【解析】A.在实验中，周围的环境越暗，则蜡烛火焰显得越明亮，那么所成的像越明亮，故A正确；
B.蜡烛A的像的大小只与A的大小有关，与它们到镜面的距离无关，故B错误；
C.蜡烛A的像是虚像，不是由实际光线会聚而成的，则在蜡烛B的位置放上光屏，不能在光屏上看到蜡烛A的像，故C错误；
D.玻璃板有两个面，光在上面发生两次反射，因此在前后方向上形成两个虚像，故D错误。 故选A。
16．（2022·江山模拟）在做“探究平面镜成像规律”实验时，小科选择了以下实验装置。下列说法正确的是（ ）
A．在图甲实验中，蜡烛远离玻璃板，所成的像将变小
B．在图甲实验中，蜡烛所成的像将位于C位置
C．在图乙实验中，仅将玻璃板由I位置移动到II位置，蜡烛仍能成像
D．在图乙实验中，环境越明亮，观察到的像越清晰
【答案】C
【解析】A.蜡烛所成的像的大小与蜡烛大小相同，与距离无关，故A错误；
B.根据平面镜成像的对称性可知，蜡烛所成的像应该再B点，故B错误；
C.物体和像关于平面镜对称，其实是关于平面镜所在的那个平面对称。当玻璃板从I位置到II位置时，平面镜所在的那个平面的位置没有改变，因此蜡烛的像没有改变，故C正确；
D.像的清晰程度取决于物体发出光线的明亮程度，而环境越明亮，相当于物体越暗，则看起来越不清晰，故D错误。 故选C。
17．（2022·常山模拟）小科重做了教材中的光学实验，其中实验现象与结论相符的是（ ）
A．甲图：将右侧背景板向后折，未观察到反射光线，说明反射光线消失
B．乙图：将平面镜倾斜放置，用蜡烛找不到重合的像，说明物像不等大
C．丙图：往碗中加水，观察到筷子折断，说明光从水中进入空气发生了偏折
D．丁图：移去近视眼镜，将光屏靠近凸透镜得到清晰的像，说明近视眼镜对光起会聚作用
【答案】C
【解析】A.甲图：将右侧背景板向后折，未观察到反射光线，此时反射光线仍然存在。由于没有纸板的漫反射，因此无法看到它的存在，故A错误；
B.乙图：将平面镜倾斜放置，像成在桌面的上方或下方，用蜡烛找不到重合的像，但是物像仍然是等大的，故B错误；
C.丙图：往碗中加水，观察到筷子折断，说明光从水中进入空气发生了偏折，故C正确；
D.丁图：移去近视眼镜，将光屏靠近凸透镜得到清晰的像，说明此时的像距减小，即光线比原来会聚了。由此推测，原来的近视眼镜会使光线发散，故D错误。 故选C。
18．（2022七下·诸暨期中）如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛多次重复实验。
（1）实验过程中蜡烛B (选填 “需要“或“不需要”)点燃。
（2）将蜡烛A远离玻璃板一段距离，蜡烛A像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
（3）实验中选择玻璃板而不选择平面镜的原因是 。
（4）验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若向左倾斜玻璃板(如图乙所示)，蜡烛A的像将 (选填“向上移动”、“向下移动”或“不移动”)。
（5）如图所示，小莹把ABCD四个模型分别面对玻璃直立在桌面上，用于研究像与物左右位置关系，最好选用 。
【答案】（1）不需要（2）不变（3）便于确定像的位置（4）向上移动（5）A
【解析】（1）实验过程中蜡烛B不需要点燃。
（2）蜡烛A的像与A的大小相同，与距离大小无关，则将蜡烛A远离玻璃板一段距离，蜡烛A像的大小不变。
（3）实验中选择玻璃板而不选择平面镜的原因是便于确定像的位置。
（4）实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，根据平面镜成像的对称性可知，若向左倾斜玻璃板(如图乙所示)，蜡烛A的像将向上移动。
（5）平面镜成像的对称性即像和物体的左右颠倒，因此选择的物体不能是左右对称的，故选A。
19．如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景：竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，以A蜡烛为成像物体。
（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物 的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定 ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 (填“好一些”或“差一些”)。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上 (填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是 像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否 ，再分别测量 的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
【答案】（1）大小（2）像的位置；差一些（3）不能；虚（4）垂直；对应的两点到玻璃板
【解析】（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物大小的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定像的位置，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜差一些。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上不能显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否垂直，再分别测量对应的两点到玻璃板的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
20．（2022七下·金东期末）如图所示，用一些完全相同的木块和一块玻璃板探究“平面镜成像的特点"。
（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的 ；
（2）如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿 (选填“EF"或“GH" )对折，若像和物的对应顶点都重合，则证明平面镜所成的像和物具有对称性：
（3）为保证实验效果，下列操作正确的是
A．实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合
B．应选用较厚的玻璃板
C．玻璃板必须垂直纸面
D．玻璃板可适当倾斜
E．实验过程中玻璃板底边与直线平行即可
【答案】（1）位置（2）GH（3）A；C
【解析】（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的位置；
（2）如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离，再将白纸沿GH对折，若像和物的对应顶点都重合，则证明平面镜所成的像和物具有对称性：
（3）AE.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合，这条直线就记录了平面镜的位置，便于后面探究像和物体的位置关系，故A正确，E错误；
B.玻璃板有前后两个面，光在上面发生两次反射而形成前后两个虚像。且玻璃板越厚，这两个虚像的位置越远，越不方便找到像的位置，故B错误；
C.玻璃板必须垂直纸面，这样像才能成在水平桌面上，才能保证另一个物体与像完全重合，故C正确；
D.玻璃板倾斜后，像要么成在桌面上方，要么成在桌面下方，导致另一个物体不能与像完全重合，故D错误。 故选AC。
21．（2022八下·宁波期末）如图是小红同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小红拿另一支大小相同的蜡烛 N 在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛 M 的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了 法；
（2）实验时，小红同学应在 （选填“M”或“N”）侧观察蜡烛 M 经玻璃板所成
的像。移去后面的蜡烛 N。在其所在位置上放一光屏，则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”）；
（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板 的边缘（选填“镀膜面”或“不镀膜面”）与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的 ；
（4）若图乙中猫的头部位置保持不变，把镜子沿 MN 截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子 。
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置
D．都成完整的像，且两个像在不同位置
（5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是 ，选择两支相同的蜡烛目的是 。
【答案】（1）点燃；等效替代法（2）M；不能（3）镀膜面；反射（4）D
（5）便于观察到所成的像的位置；比较像与物的大小
【解析】（1）如图甲，在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小红拿另一支大小相同的蜡烛 N 在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛 M 的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物的大小相等，这里采用了等效替代法法；
（2）实验时，由于蜡烛在M一侧，因此反射光线也在M一侧，小红同学应在M侧观察蜡烛 M 经玻璃板所成的像。移去后面的蜡烛 N，在其所在位置上放一光屏，由于平面镜成的是虚像，因此光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像；
（3）在该实验中，所用玻璃板是特制的，其中一面镀了膜。为了保证实验效果，实验时应选玻璃板镀膜面的边缘与白纸上的横线重合，此时只能看到一个像且像更加清晰是因为镀膜后增强了光的反射；
（4）平面镜成像的大小只与物体的大小有关，与平面镜的大小无关，即无论平面镜大小，物体都能在里面成完整的像。当一半向后移动后，猫到两个镜面的距离不同，因此像的位置不同，故选D。
（5）在本实验中选择玻璃板不选平面镜目的是便于观察到所成的像的位置，选择两支相同的蜡烛目的是比较像与物的大小。
四、光的折射定律及验证
22．（2022七下·诸暨期中）如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图，其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线。下列分析正确的是（ ）
A．OA是折射光线 B．OB是反射光线
C．空气在NN'的右侧 D．折射角大于60°
【答案】B
【解析】根据图片可知，∠AON=∠BON，根据“反射角等于入射角”可知，AO和OB为入射光线和反射光线，而OC肯定是折射光线，N'OC是折射角。根据“折射光线和入射光线分居法线两侧”可知，AO为入射光线，OB为反射光线，故A错误，B正确；
此时折射角小于入射角，即光从空气斜射入玻璃，因此空气在MM'的上方，故C错误；
入射角=90°-30°=60°，因此折射角小于60°，故D错误。 故选B。
23．（2021九上·温州开学考）小明用一块长方形的玻璃砖做光的反射和折射实验时，记录了四组数据。其中1、2两组光线从空气斜射向玻璃砖，3、4两组光线从玻璃砖斜射到空气，则a、b处的数据应该是( )
组别
1
2
3
4
入射角
30°
60°
20°
35°
反射角
30°
a
20°
35°
折射角
20°
35°
b
60°
A．35°，30° B．35°，60° C．60°，35° D．60°，30°
【答案】D
【解析】在光的反射现象中，反射角等于入射角，则a=入射角=60°。
在光的折射现象中，光路是可逆的。当光从空气斜射入玻璃时，入射角为30°，折射角为20°；当光从玻璃斜射入空气时，入射角为20°，则折射角为30°。 故选D。
24．（2019八下·余姚月考）一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角( )
A．逐渐增大，且总小于入射角 B．逐渐增大，且总大于入射角
C．逐渐减小，且总大于入射角 D．逐渐减小，且总小于入射角
【答案】A
【解析】根据光的折射规律可知，一束光线由空气斜射入水中，如果入射角逐渐增大，则折射角逐渐增大，且总小于入射角，故A正确。 故选A。
25．（2021七下·西湖期中）雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是 。实验中，位于光屏 (选填“a”或“b”)处以外的光能使温度计示数明显升高。如图乙所示一束紫光沿AO从空气射向玻璃，OB和OC分别是紫光的反射光线和折射光线，二线互相垂直，入射角为60°；则折射角为 。如果一束红光也沿AO斜射向玻璃，则红光的折射光线与OC比较更 (选填“靠近”或“远离”)法线。
【答案】三棱镜；a；30°；远离
【解析】（1）雨后的天空，常常出现彩虹，我们通常让一束太阳光通过一种光学元件来研究此现象，如图。图中方框内的光学元件是三棱镜；
（2）根据甲图可知，A处为红光，B处为紫光，则A处外侧为红外线，它的热作用好，能使温度计的示数明显升高。
（3）根据乙图可知，因为反射角等于入射角，所以∠NOB=∠AON=60°。因为折射光线和反射光线相互垂直，所以∠BOC=90°，则折射角∠N'OC=180°-60°-90°=30°。
（4）根据三棱镜对光线的偏折作用可知，光从空气斜射入水中时，红光比紫光偏折的角度更小，即红光的折射光线与OC比较更靠近原来的传播方向，也就是更远离法线。
26．（2020·嵊州模拟）在学习了“光的折射”后，小明提出了新的问题：不同物质对光的折射能力不同，折射由什么因素决定的呢？为了解决疑问，小明查阅到如表所示和如图所示的相关信息。
物质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
（1）表格提供的五种物质中，光在 中的传播速度最慢。
（2）由图可知，当光从冰斜射入空气中时，折射角 入射角。(选填“大于”、“小于” 或“等于”)
（3）光从酒精斜射入玻璃时，折射光线会 法线。(选填“偏向”或“偏离”)
【答案】（1）玻璃（2）大于（3）偏向
【解析】（1）根据表格可知，光在玻璃中传播速度最慢；
（2）根据图片可知，当光从冰斜射入空气中时，折射角大于入射角；
（3）根据表格可知，光在酒精中的速度大于在玻璃中的速度，那么折射小于入射角，即折射光线偏向法线。
27．（2021八下·海曙月考）在研究光的折射时，小明知道光从空气斜射入水中时折射角小于入射角；光从水中斜射入空气中时折射角大于入射角。小明想：光在其他透明介质的分界面上发生折射时有什么规律呢?即在什么条件下折射角小于入射角，在什么情况下折射角大于入射角。为了研究这个问题，他在老师的指导下作了如下实验：让一支激光笔射出的光束从水中斜射入玻璃，再从玻璃 斜射入冰、空气中 (光路图如图甲所示)。然后老师又告诉他光在一些透明介质中的传播速度(如下表所示)。
物质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速（米/秒）
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
（1）观察光路图，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角 (填“大于”或“小于”)入射角。
（2）仔细观察图甲中的光路图，对照表中的数据，可以得出结论，当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角 入射角。(填“大于”或“小于”)
（3）根据你得出的结论，请在图乙中画出光从玻璃斜射入酒精时，折射光线的大致位置。
【答案】（1）>（2）<（3）
【解析】（1）观察光路图甲可知，可以发现光从玻璃斜射入冰时，折射角>入射角。
（2）甲图中，光在水中的光速大于在玻璃中的光速，此时折射角小于入射角，则得到结论：当光从传播速度较大的物质斜射入传播速度较小的物质时，折射角<入射角。
（3）根据（2）中的结论可知，当光从光速小的玻璃斜射入光速大的酒精中时， 折射角大于入射角，如下图所示：
28．（2021八下·北仑期中）在探究“光的折射的特点”实验中
（1）如图甲，小科将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 (选填“向左移动”“向右移动”或“不动”)，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 (选填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 。
（2）如图乙，小科继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 (选填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度。
【答案】（1）向左移动；会；烟雾（2）在同一平面内；减小；0
【解析】（1）当水槽内加水后，光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，即折射光线向左偏折，因此水底光斑的位置将向左移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些烟雾。
（2）如图乙，小科继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，由于折射光线与法线重合，则此时折射角为0度。
29．（2020七下·上虞期末）小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关，为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会不会…
（1）小明的推测是 。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到 ，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，也会出现类似的现象吗？你的观点是 。说出理由 。
【答案】（1）折射光线消失（2）光斑消失（3）不会（消失）；光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角
【解析】（1）小明的推测是折射光线消失。
（2）小明为了验证自己的推测，进行了如上图所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到光斑的消失，证实了自己的推测。
（3）当光从空气射向水中时，折射角小于入射角。当它们增大时，先变成90°的是入射角，那么此时会出现入射光线消失而折射光线存在的情形，因此：当光从空气射向水中时，不会出现类似的现象，理由是：光从空气斜射入水水中时，折射角始终小于入射角。
30．（2019七下·温州期中）同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象。同学查阅资料并在老师的指导下展开探究实验，实验数据记录如下：
（1）该同学不断增大入射角的的目的是 。
（2）根据题意和表格数据分析要发生全反射现象需要的条件是 。（至少写出两点））
（3）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是 。
【答案】（1）不断增大反射角，目的找到发生全发射现象的规律。（2）①光从玻璃斜射向空气②入射角要大于或等于41.8°（3）入射角大于折射角，折射角小于90°
【解析】（1）该同学不断增大入射角的的目的是不断增大反射角，目的找到发生全发射现象的规律。
（2）根据表格可知，发生全反射的条件：①光从玻璃斜射入空气；②入射角大于或等于41.8°；
（3）当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是入射角大于折射角，折射角小于90°。
五、凸透镜成像规律探究
31．（2022八下·海曙竞赛）直线AB上的P1、P2、P3处分别放上蜡烛、凸透镜、光屏，恰好在光屏上得到烛焰的清晰、放大、倒立的像，那么（ ）
A．AB上只移动蜡烛肯定可以在光屏上得到清晰，缩小，倒立的像
B．AB上只移动光屏肯定可以再得到清晰、缩小、倒立的像
C．AB上只移动透镜肯定可以在光屏上得到清晰、缩小、倒立的像
D．无论移动什么均不可能在光屏上得到清晰、缩小，倒立的像
【答案】C
【解析】根据凸透镜成像的“物近像远大，物远像近小”的规律可知，当蜡烛屏的位置发生改变时，像的位置看到发生改变，因此只有移动蜡烛和光屏，才能出现清晰的实像，故A、B错误；
根据图片可知，向右移动凸透镜，当现在的物距等于原来的像距时，光屏上肯定会出现清晰倒立、缩小的实像，故C正确，D错误。 故选C。
32．（2022·绍兴）如图，小敏在家中做凸透镜成像实验，墙上出现一个倒立缩小清晰的像，下列说法正确的是（ ）
A．墙上所成的烛焰像是虚像
B．手和透镜的影子是光的反射形成的
C．若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子大小不变
D．若蜡烛不动，透镜靠近蜡烛，能再次呈现清晰的烛焰像
【答案】D
【解析】A.墙相当于光屏，能够成在光屏上的像肯定是实像，故A错误；
B.手和透镜的影子，是光沿直线传播时被阻挡而形成的照不到的黑色区域，故B错误；
C.若透镜不动，蜡烛远离透镜，手和透镜的影子变小，故C错误；
D.根据光路的可逆性可知，当凸透镜成实像时，将物距和像距的数值交换时，光屏上依然呈现清晰的实像，只是像的大小改变，故D正确。 故选D。
33．（2022·鄞州模拟）小宁在探究“平面镜成像”和“凸透镜成像”的两个实验中，分别把一 个不透明且不光滑的挡板放在如图甲、乙所示的位置，则（ ）
A．两个实验的挡板上均不能出现蜡烛的像
B．两个实验中，小宁均不能看到蜡烛的像
C．只有乙的挡板出现蜡烛的像且小宁能看到像
D．甲、乙的挡板上均能出现蜡烛的像且小宁均能看到像
【答案】A
【解析】图甲中，物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的交点，不是由实际光线会聚而成。将挡板放在平面镜和像之间时，不会阻挡反射光线，因此仍然能够看到像，但是挡板上不会出现蜡烛的像。图乙中，蜡烛通过凸透镜成正立放大的虚像，这不是由实际光线会聚而成，而是折射光线反向延长线的交点。将挡板放在蜡烛和像之间时，不会阻挡蜡烛射到凸透镜上的光线，也不会影响折射光线的传播，因此小宁可以看到蜡烛的像，但是挡板上没有蜡烛的像。 故A正确，而B、C、D错误。 故选A。
34．（2022七下·嵊州期中）在探究凸透镜成像的实验中，先用焦距为 10cm 的透镜甲进行实验，在透镜右侧的光屏上得到了清晰缩小的实像．接下来不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为 20cm 的透镜乙继续进行实验．下列情形可能发生的是（ ）
A．光屏向右移，能接收到清晰缩小的实像
B．光屏向左移，能接收到清晰放大的实像
C．光屏向左移，能接收到清晰缩小的实像
D．无论怎样移动光屏，都接收不到清晰的像
【答案】A
【解析】用焦距为10cm的透镜甲进行实验时，在透镜右侧的光屏上得到清晰缩小的实像，说明发光体在透镜甲左侧大于20cm远的地方（即二倍焦距以外），光屏在透镜甲右侧10～20cm远的地方（即一、二倍焦距之间）。若不改变发光体和凸透镜的位置，改用焦距为20cm的透镜乙继续进行实验时，发光体在透镜乙的焦点以外，一定能在透镜乙右侧焦点以外，即距离透镜乙右侧大于20cm的某处，得到一个实像，所以将光屏向右移，一定能接收到一个清晰的倒立的实像，这个实像可能是缩小的，也可能是等大的、放大的。 故选A。
35．（2022七下·龙湾期中）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下图中的（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】般情况下，我们观察物体和光屏上的像时，都是从同一侧进行的。以这幅图片为例，当我们从手表的左侧观察光屏上的像时，成像的特点表现为“上下颠倒，左右相反”，由于手表上的时针是向右的，所以光屏上看到的像的时针就是向左的。但是手表是不透明的，我们看手表时只能从手表的右侧看，这时看到的形状和从手表左侧看时时针的方向正好相反，即相当于从左侧看时指针向左。此时根据“倒立性”可知，光屏上的像的指针应该向右。由于原来手表的时针向右，看到光屏上像的时针也向右，所以实际效果为“上下颠倒而左右不颠倒”，故应选D。 故选D。
36．（2022七下·诸暨期中）小华在研究凸透镜成像规律时，将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑。接着把光源换成蜡烛，调整好相关器材的高度，将凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在30厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰等大的像
C．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
D．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
【答案】B
【解析】将平行光正对凸透镜照射，另一侧的光屏移动到距凸透镜10厘米处时，得到一个最小最亮的光斑，则这个凸透镜的焦距为10cm。
A.若蜡烛放置在10厘米刻度线处，此时物距为：50cm-10cm=40cm>2f，在光屏上成倒立缩小的虚像，故A错误；
B.若蜡烛放置在30厘米刻度线处，此时物距为：50cm-30cm=20cm=2f，可在光屏上呈清晰等大的像，故B正确；
C.若蜡烛放置在35厘米刻度线处，此时物距为：50cm-35cm=15cm，即f
（1）B 处凸透镜代表眼球的 ；A 处白纸板代表眼球的 .
（2）换成厚度较大透镜时，则成像在白纸板的 方，要使A 处成像清晰，BC 距离要 ； 如果李明看报纸时，在视网膜上的成像效果与换厚度较薄透镜时的情况一样，则应该用 来矫正。
（3）请提出一个保护视力的简短口号： .
【答案】（1）晶状体；视网膜（2）前；变小；凸透镜（3）预防近视，从一点一滴做起
【解析】（1）根据图片可知，B处凸透镜代表眼球的晶状体，A处白纸板代表眼球的视网膜。
（2）①换成厚度较大透镜时，焦距变短，对光线的会聚能力增强，则成像的位置靠前，即此时像距变小。要使像成在光屏上，就必须使像距增大，根据“物近像远大”的规律可知，此时应该减小物距，即BC距离要变小。
②当厚度较薄时，焦距变大，而会聚能力变弱，此时成像位置靠后，即像距变大。此时要使像成再光屏上，就必须使像距变小，即使光线会聚，那么应该用凸透镜矫正。
（3）保护视力的简短口号：预防近视，从一点一滴做起。
38．（2022七下·南浔期末）某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图象，如图所示。
（1）该凸透镜的焦距是
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，像逐渐 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】（1）10cm（2）变大
【解析】（1）根据图像可知，u=v=20cm，则2f=20cm，解得：f=10cm。
（2）把物体从距凸透镜30cm处移动到11cm处的过程中，此时物距减小，根据“物近像远大”的规律可知，此时像距增大，像逐渐变大。
39．（2022八下·余姚期末）如图甲所示是一个昆虫观察盒，将昆虫放入盒中，盖上盖子，透过盖子上的凸透镜，可以看到放大的昆虫。
（1）已知，盒子深度为10cm，现有3个焦距不同的凸透镜，①4cm；②8cm；③18cm；可以选择 (填序号) 作为盒子上的凸透镜。
（2）当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，所看到的像会 (填“变大”、“变小”或“不变“)。
（3）若我们用两个同样的凸透镜制作一个简易的显微镜(如图乙所示)，需要调整物体与物镜的距离为H1，物镜与目镜之间的距离为H2，调整后，H2 H1 (填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】（1）③（2）变小（3）大于
【解析】(1)当物距小于1倍焦距时，则成正立、放大的虚像。即可以看到放大的昆虫。故可以选择③ 作为盒子上的凸透镜。
(2)当我们将凸透镜靠近昆虫的时候，此时物距变小，像距变小，像变小。
(3)物体在物镜处成倒立放大的实像，像呈现在目镜上，此时物距大于1倍焦距，小于2倍焦距，则像距大于2倍焦距。 故H2大于H1。
40．（2022七下·滨江期末）实验室利用光具座研究凸透镜成像的规律。当三个元件移动到图示位置时，光屏上出现了清晰的像。回答下列问题：
（1）实验前要调节 的高低，使它们的中心大致处于同一高度。
（2）从图中读出物距为 cm， 并推算出焦距为 (选填字母) 。
A．f<15cm B.15cm
（3）关于本实验中得到的像在生活中的应用，举一个例子 。
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，烛焰是否仍然成完整的像？ 。
【答案】（1）烛焰、凸透镜和光屏（2）40；B（3）照相机（4）是
【解析】（1）实验前要调节烛焰、凸透镜和光屏的高低，使它们的中心大致处于同一高度，这样可以保证像成在光屏的中央；
（2）根据图片可知，此时物距u=50cm-10cm=40cm，像距v=80cm-50cm=30cm。由于像距小于物距，此时成倒立缩小的实像，即u>2f，f
（4）如果保持蜡烛与凸透镜的位置不变，遮住凸透镜的上半部，这时照射到凸透镜上的光线会减少，即所成像的亮度会减小，但是不会影响成像的性质，即蜡烛火焰的像仍然是完整的。
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