中考物理一輪復習：光學實驗（知識點復習+過關練習） （解析版）

專題03光學實驗

【考點分析】

早下考占考試題型難易度

平面鏡成像實驗探究實驗題★★

光現(xiàn)象

光沿直線傳播、光的反射、光的折射的規(guī)律探究實驗題★★

凸透鏡凸透鏡成像實驗探究實驗題★★

【知識點總結+例題講解】

一、平面鏡成像實驗：

1.實驗器材：平板玻璃(透明)、兩支相同的蠟燭、白紙、刻度尺、筆;

2.實驗環(huán)境：光線暗一點；

4.平面鏡成像的原理：光的反射；

5.平面鏡成像特點：等大、等距、垂直、虛像；

(1)正立的、等大的、虛像；

(2)像、物分居平面鏡兩側；

(3)像、物到鏡面的距離相等：u=v；

(4)像、物的連線與鏡面垂直；(像與物關于平面鏡對稱)

(5)物體靠近平面鏡，像也靠近平面鏡，靠近的速度大小相等；

(6)注意：像的大小與平面鏡的大小、位置、形狀，以及物體到平面鏡的距離等無關。

6.平面鏡成像實驗考點總結：

(1)選擇玻璃板代替平面鏡進行實驗的目的是便于準確確定像的位置：

(2)在探究活動中對玻璃板放置的要求是豎直放置；

若玻璃板沒有豎直放置：玻璃板后面的蠟燭與前面蠟燭的像不能重合；

(3)選取兩段完全相同的蠟燭的目的是為了比較像與物的大小關系；

(4)實驗中使用刻度尺，是為了測量像與物到玻璃板的距離；

(5)移去后面的蠟燭B,并在其所在位置上放一光屏，則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像:

(6)小明將蠟燭逐漸遠離玻璃板時，它的像大小不變；

(7)為便于觀察，該實驗最好在較黑暗環(huán)境中進行;

(8)采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時，也

能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題；

(9)點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這時發(fā)現(xiàn)像與物的大小

相等；

若直接將蠟燭放在直尺上進行實驗，進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置

發(fā)現(xiàn)：像和物的連線與玻璃板垂直；像和物到玻璃板的距離相等；

(10)觀察A蠟燭的像時，會發(fā)現(xiàn)兩個幾乎重疊的像，這是由于玻璃板的兩個面反射各成一個像；

這兩個像的間距為兩倍玻璃板的距離；實驗應該選用較薄的玻璃板,這是為了使玻璃板

兩個面反射成的像盡量重疊，便于準確確定像的位置；

(11)多次進行實驗的目的：尋找普遍規(guī)律。

【例題1】用如圖所示裝置探究平面鏡成像的特點。把一張大紙鋪在桌面上，紙上豎立一塊玻璃板，

沿著玻璃板在紙上畫一條直線OOi，代表平面鏡的位置。

(1)把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面的適當位置，再拿一支外形相同但不點燃的蠟燭，豎立著在

玻璃板的后面移動，當移動到某位置時，發(fā)現(xiàn)該蠟燭與點燃蠟燭的像完全重合。此說明平面鏡

成的像。(選填序號)

A.是虛像I—

B.大小與物體的大小相等,

c.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直如

(2)移動點燃的蠟燭分別到A、B、C點，重復(1)中的操作，記錄與點燃蠟燭的像重合的人、B］、

G點，用直線將A、B、C和A1、Bi、Q分別連接成三角形，將紙沿001對折，發(fā)現(xiàn)兩個三角形幾

乎重合。此說明平面鏡成的像0(選填序號)

A.是虛像

B.大小與物體的大小相等

C.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直

(3)有同學在實驗過程中，觀察到點燃蠟燭的像好像總是“懸浮”在紙面上方。造成該現(xiàn)象的原因

可能是=(選填序號)

A.玻璃板太厚

B.玻璃板未垂直桌面，且偏離點燃蠟燭一側

C.玻璃板未垂直桌面，且偏向點燃蠟燭一側

【答案】(1)B；(2)C；(3)Co

【解析】解：(1)未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像完全重合，可知蠟燭和它成的像大小相等，故選：

B；

(2)移動點燃的蠟燭分別到A、B、C點，重復(1)中的操作，記錄與點燃蠟燭的像重合的&、B,>

G點，用直線將A、B、C和A-B-。分別連接成三角形，將紙沿OCX對折，發(fā)現(xiàn)兩個三角形幾乎重

合，即兩個三角形關于001成軸對稱，則對應點(物和像)連線與鏡面垂直且到鏡面距離相等，故選:

C；

(3)前面點燃蠟燭的像總是“懸浮”在紙面上方，如圖所示,

造成該現(xiàn)象的原因是玻璃板未豎直放置且偏向點燃的蠟燭方向，故選：Co

故答案為：（1）B；（2）C；（3）Co

【變式2】利用圖甲裝置探究“平面鏡成像的特點”。

玻璃板

（1）在水平桌面上鋪一張白紙，再將玻璃板豎立在白紙上，把點燃的蠟燭A放在玻璃板前面，

拿___（選填“點燃”或“未點燃”）的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，直到看上去蠟燭

B跟完全重合。

（2）為了探究平面鏡成像的虛實，將一張白卡片豎直放在蠟燭B所在的位置，應在玻璃板（選

填“前”或“后”）面觀察白卡片上是否有A的像。

（3）圖乙是小明某次測量蠟燭A到平面鏡的距離為cm；將蠟燭靠近玻璃板一些，像的大

小將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（4）若將玻璃板向左傾斜，如圖丙所示，觀察到蠟燭A的像大致位置在圖中的（選填①

或②）處。

【答案】（1）未點燃；蠟燭A的像；（2）后；（3）3.75；不變；（4）②。

【解析】解：（1）如果點燃玻璃板后方的蠟燭B,平面鏡則因為光太亮而幾乎無法分清鏡中的燭焰

是像的燭焰還是對面B的燭焰，難以確定像的位置，從而對實驗造成影響，所以實驗過程中蠟燭B

不需要點燃，拿未點燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，直到看上去蠟燭B跟蠟燭A的像完全重合;

（2）實像可以在光屏上承接到，而虛像則不能，把光屏放在玻璃板后，在玻璃板后面觀察白卡片上

是否有A的像；

（3）由圖乙知：刻度尺上1cm之間有10個小格，所以一個小格代表的長度是0.即此刻

度尺的分度值為1mm,估讀為3.75cm；

平面鏡成像所成的像與物的大小相同，將點燃的蠟燭逐漸靠近玻璃板，它的像將不變；

（4）如下圖，作出蠟燭火焰關于平面鏡的對稱點，可知在實驗中如果把平板玻璃向左傾斜（如圖丙）,

觀察到蠟燭的像的大致位置在圖中的②處；

玻璃板

蠟燭fAt-Vr--rQ、

\號

丙

故答案為：（1）未點燃；蠟燭A的像；（2）后；（3）3.75；不變；（4）②。

二、凸透鏡成像：

1.實驗器材：光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏;

2.實驗原理：光的折射；

（1）實驗注意：實驗時點燃蠟燭，使燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度;

目的：使燭焰的像成在光屏中央;

J

-

.

J

n

.

.

-小

6101

,708b90

（2）若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：

①蠟燭在焦點以內(nèi)；

②燭焰在焦點上；

③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；

④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置;

3.實驗結論：（凸透鏡成像規(guī)律）

F分虛實，2f大小，實倒虛正，具體見下表:

物距倒正大小虛實像距應用

u>2f倒立縮小實像f<v<2f照相機

u=2f倒立等大實像v=2f

f<u<2f倒立放大實像v>2f投影儀

U=f不成像獲得平行光

u<f正立放大虛像v>u放大鏡

結論:①當物距大于一倍焦距時，成實像,當物距小于1倍焦距時，成虛像:

②當物距大于2倍焦距時，成縮小像,當物距小于2倍焦距時，成放大像:

③無論成什么像，當物體靠近焦點時，所成的像變大，且像距變大：

⑷所有的虛像都是正立的：所有的實像都是倒立的：

⑤成放大的像：v>u；成縮小的像：v<uo

【例題2】小紅同學在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中:

010203040506070SO90cm

（1）如圖在光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡、光屏,并調(diào)整它們的高度，使的中心、透鏡

中心和光屏中心大致在同一高度。

（2）上圖所示情景時光屏上恰好有清晰的像，此時的像距是cm,這個時候所成的像與實際

生活中（選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同；如果此時將蠟

燭和光屏位置對調(diào)，光屏上（選填“能”或“不能”）出現(xiàn)清晰的像。

（3）實驗過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導致光屏上的像不在成在光屏中央，為了使燭焰的

像能成在光屏中央，可以進行的操作是O

【答案】（1）燭焰；（2）25.0；照相機；能；（3）將凸透鏡向下移動。

【解析】解：（1）在實驗前，應先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是

為了使像能成在光屏的中央；

（2）光屏上恰好有清晰的像，此時的像距是75.0cm-50.0cm=25.0cm；此時的物距大于像距，成

倒立、縮小的實像，其應用是照相機；

此時將蠟燭和光屏位置對調(diào)，根據(jù)光路可逆可知，光屏上能出現(xiàn)清晰的像；

（3）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會向上移動，像成在了光屏的上方，為了使

像仍成在光屏中央，可以將凸透鏡向下移動。

故答案為：（1）燭焰；（2）25.0；照相機；能；（3）將凸透鏡向下移動。

【變式2】某同學用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等實驗器材，探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。

（1）為了測量凸透鏡的焦距，讓一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，移動光屏，直到光屏上出

現(xiàn)最小、最亮的光斑，用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離，如圖甲所示。凸透鏡焦距為

（2）將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，蠟燭放置在光具座40cm刻度線處，點燃蠟燭，左

右移動光屏，出現(xiàn)圖乙所示現(xiàn)象（成像清晰）。為使像呈現(xiàn)在光屏中央，應將光屏向調(diào)

■p。

（3）保持凸透鏡位置不變，調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度。將蠟燭移至34cm

刻度線處，移動光屏，直到光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，該像是倒立、的實像。保持凸

透鏡位置不變，將蠟燭繼續(xù)向左移動10.0cm,仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向移

動一段距離。

【答案】（1）8.0；（2）上；（3）等大；左。

【解析】解：（1）一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，移動光屏，直到光屏的光斑變得最小、最亮;

最后測量這個光斑到凸透鏡的距離就是焦距。因此凸透鏡的焦距：f=8.0cm-0cm=8.0cm；

（2）燭焰在光屏上的像偏高，因為凸透鏡成倒立的實像，為使像能成在光屏的中央，可以向上移動

燭焰或向下移動凸透鏡，或向上移動光屏；

（3）將蠟燭移至34cm刻度線處，物距u=50.0cm-34.0cm=16.0cm,滿足u=2f條件，成倒立、

等大的實像；

保持凸透鏡位置不變，將蠟燭繼續(xù)向左移動10.0cm,物距變大，此時像距變小，像變小，要在光屏

上得到清晰的像，光屏應向左移動，靠近凸透鏡。

故答案為：（1）8.0；（2）上；（3）等大；左。

【例題3】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：

（1）如圖1是小明確定凸透鏡焦距時所做的實驗，兩束平行于主光軸的光線，過凸透鏡都照射

到A點，由此可以測得該凸透鏡的焦距為cm。

（2）請在圖2中畫出蠟燭AB發(fā)出的兩條光線通過透鏡后的光線，此時蠟燭AB通過凸透鏡成的

像是（選填“放大”或“縮小”）（選填“正立”或“倒立”）的。這個像用

光屏（填“能”或“不能”）接收到。

（3）當實驗裝置如圖3所示擺放時，在光屏上得到了燭焰清晰的像，此時的像是（選

填“放大”或“縮小”）的（選填“虛像”或“實像”）。

（4）在圖3所示實驗中，保持透鏡位置不變，將蠟燭移至35cm刻度處，為了在光屏上再次成清

晰的像，應將光屏（選填“靠近”或“遠離”）凸透鏡。

【答案】（1）10.0；（2）放大；能；（3）縮??；實像；（4）遠離。

【解析】解：（1）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會聚在主光軸上一點，這點是凸透鏡的焦

點，焦點到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是：f=60.0cm-50.0cm=10.0cm。

（2）經(jīng)過光心光線不改變方向；平行于主光軸光線折射經(jīng)過右焦點，如圖所示：

由圖可知，此時物距小于像距，故此時成倒立、放大的實像；

（3）當實驗裝置如圖3所示擺放時，物距u=30cm>2f,成倒立縮小的實像；

（4）若固定凸透鏡不動，將蠟燭移至35cm刻度處，即物距變小，則像距必然變大，像變大，因此

光屏應該遠離凸透鏡移動，才可在屏上得到一個清晰的像。

故答案為：（1）10.0；（2）放大；能；（3）縮?。粚嵪?；（4）遠離。

【變式3】利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。

（1）實驗時，首先在光具座上放置實驗器材，若光具座A處放置蠟燭（如圖所示），則C處應

放置_______(選填“凸透鏡”或“光屏”。器材正確放置后，還應對其進行調(diào)整，使燭焰

和光屏的中心位于凸透鏡的__________上o

(2)實驗后，可得出凸透鏡成像規(guī)律。根據(jù)成像規(guī)律判斷下列說法，說法正確的是o

A.若凸透鏡的焦距為10cm,則燭焰距離凸透鏡30cm時，可在光屏上成放大的像

B.實驗過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會下移

C.若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動，則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像

D.若燭焰在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離

(3)某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后，得到了如下數(shù)據(jù)：

實驗序號物距u/cm焦距f/cm像的性質(zhì)像距v/cm

11210倒立放大實像60

21410倒立放大實像35

31510倒立放大實像30

43010倒立縮小實像15

53012倒立縮小實像20

63015倒立等大實像30

下列對表中數(shù)據(jù)的分析，錯誤的是。

A.當凸透鏡的焦距相同，物距不同時，所成的像有可能相同

B.當物距相同，凸透鏡的焦距越大時，像距越大

C.當物距相同，凸透鏡的焦距不同時，所成像的性質(zhì)有可能相同

D.當凸透鏡的焦距相同，且成放大實像時，像距與物距之和隨物距的增大而減小

(4)將蠟燭置于凸進鏡一倍焦距處，結果仍能觀察到燭焰放大的像，這是為什么？

【答案】(1)光屏；主光軸；(2)D；(3)A；(4)因為蠟燭有一定的體積，把它放到焦點時，

它有一部分會在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像。

【解析】解：(1)探究凸透鏡成像的實驗時，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏。若圖中A處

放置蠟燭，則B位置上應放置凸透鏡，C處應放置光屏；

探究凸透鏡成像規(guī)律時，調(diào)整蠟燭燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣燭焰、光屏和光

屏的中心在大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。

(2)A、若凸透鏡的焦距為10cm,則燭焰距離凸透鏡30cm時，即f=10cm,u=30cm,物距大于二

倍焦距，所以凸透鏡成倒立縮小的實像，故A錯誤。

B、因為凸透鏡成實像時，不僅上下顛倒，而且左右也顛倒，所以蠟燭燃燒變短時，所成的像移

到了光屏中心的上方，故B錯誤；

C、若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動，物距增大或減小，此時像距、像的大小也跟著變化，

則光屏上不能觀察到清晰的燭焰像，故C錯誤；

D、若燭焰在光屏上成縮小的像，物距u>2f,像距2f>v>f,則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰

到凸透鏡的距離，故D正確。

故選Do

（3）A、當凸透鏡的焦距相同，物距不同時，像大小都不可能相同，故A錯誤；

B、由4、5、6次實驗可知，凸透鏡的焦距由10cm增大到15cm時，像距由15cm增大到30cll1,則

當物距相同，凸透鏡的焦距越大時，像距越大，故B正確；

C、由4、5次實驗可知，物距都為30時，都成倒立縮小實像，則當物距相同，凸透鏡的焦距不

同時，所成像的性質(zhì)有可能相同，故C正確；

D、由1、2、3次實驗可知，凸透鏡的焦距相同，物距由12cm增大到15cm時，像距由60cm減小

到30cm,

則當凸透鏡的焦距相同，且成放大實像時，像距與物距之和隨物距的增大而減小，故D正確。

故選A。

（4）因為蠟燭有一定的體積，把它放到焦點時，它有一部分會在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能

看到放大的像，

故答案為：（1）光屏；主光軸；（2）D；（3）A；（4）因為蠟燭有一定的體積，把它放到焦點時,

它有一部分會在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像。

三、其他光學實驗：

1.小孔成像：倒立的、實像；

（1）成像特點：倒立的實像；

（2）成像與小孔的形狀：無關；

（3）成像原理：光沿直線傳播；

【例題4】如圖所示是小明用易拉罐制成的簡易針孔照相機：

（1）使用針孔照相機時，圓筒上應使用（選填“透明”、“不透明”或“半透明”）

塑料膜制成光屏。

（2）小明從實驗室借來用發(fā)光二極管制成的“F”字樣光源，如圖甲所示，將“F”字樣光源、

簡易針孔照相機按圖乙所示位置放好，小明觀察到塑料膜上所成的像是圖丙中的（填

序號），這個像是（選填“實像”或“虛像”），此成像的原理是0

（3）保持“F”字樣光源的位置不變，將易拉罐靠近發(fā)光的“F”小明觀察到塑料膜上所成的像

的會（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（4）當“F”字樣光源順時針旋轉，小明觀察到塑料膜上所成的像會（選填“順”或“逆”）

時針旋轉。

（5）小華在實驗中在易拉罐的底部扎了兩個小孔，則在半透明膜上可以觀察到的“F”像有—（選

填“一”或“二”）個。

【答案】（1）半透明；（2）②、實像；光的直線傳播；（3）變大；（4）順；（5）二。

【解析】解：（1）為了便于觀察像，圓筒上應使用半透明塑料膜制成光屏；

（2）物體發(fā)出或反射的光通過小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的實像，這就是小孔成像，其

原理是光的光的直線傳播；

（3）小孔成像的像的大小與物距、像距有關，當易拉罐靠近發(fā)光的“F”時，物距減小了，像會變

大；

（4）“F”字樣光源順時針旋轉，則它在塑料薄膜上所成的像是順時針旋轉的；

（5）若在底部扎了兩個小孔，那么每個小孔都會成一個像，因此在半透明膜上會有兩個像。

故答案為：（1）半透明；（2）②、實像；光的直線傳播；（3）變大；（4）順；（5）二。

【變式4】如圖所示某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料

薄膜，制作成一個簡易針孔照相機。如圖甲所示，將其水平放置，在左側固定一支點燃的蠟燭，

可在塑料薄膜上看到燭焰的像。

甲乙

（1）針孔照相機成像的原理是，塑料薄膜上所成的像是（選填“正立”或“倒

立”）的實像，若將點燃的蠟燭向上移動，則塑料薄膜上的像向（選填"上”或"下”）

方移動；若將易拉罐向右移動少許，蠟燭的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（2）若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀（選填“改變”或“不變”）。

（3）晴天的正午時分，走在濱江公園的樹林里，小明看到陽光透過樹葉的縫隙在地上留下許多

大小不同的圓形光斑（如圖乙所示），圓形光斑大小不一原因是o

【答案】（1）光的直線傳播；倒立；下；變??；（2）不變；（3）樹葉距離地面距離不同。

【解析】解：（1）小孔成像的原理是光的直線傳播，在小孔后面的光屏上形成是倒立實像，所以蠟

燭向上方移動，則它在薄膜上的像將向下方移動；

若將易拉罐向右移動少許，燭焰就離小孔越遠，則像變小；

（2）蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與燭焰形狀相同，像與小孔的形狀無關，所以只將小圓孔

改為三角形小孔，像的形狀不變；

（3）樹葉的縫隙，也就是小孔，距離地面的遠近不同，形成的光斑大小不同；距離越遠，形成的光

斑越大，距離越近，形成的光斑越小。

故答案為：（1）光的直線傳播；倒立；下；變??；（2）不變；（3）樹葉距離地面距離不同。

2.光的反射定律：三線同面、法線居中、兩角相等、光路可逆；

（1）三線共面：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；

（2）法線居中：反射光線和入射光線分居于法線的兩側；

（3）兩角相等：反射角=入射角；

（4）光路可逆：光的反射過程中光路是可逆的；

甲乙丙

【例題5】為了探究光反射時的規(guī)律，小明進行了如圖所示的實驗。

入射角30°40°60°

反射角30°40°60°

（1）實驗時從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因為光在光屏上發(fā)生了反射;

（2）若將B板向后折轉一定的角度，則在B板上________（“能”或“不能”）看到反射光，

此時反射光線和入射光線（“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；

（3）如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著0E方向射出，這表明：；

（4）為了研究反射角與入射角之間的關系，實驗時應進行的操作是；

A.沿ON前后轉動板AB.沿ON前后轉動板B

C.改變光線OF與ON的夾角D.改變光線E0與ON的夾角

（5）表中記錄了光做以不同角度入射時對應的反射角，分析表中數(shù)據(jù)可得：反射角入射

角（用漢字填寫這兩個角的大小關系），若一束光與鏡面的夾角70。射到鏡面上，則對應的

反射角為O

【答案】（1）漫；（2）不能；在；（3）在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）D；（5）等于；20。。

【解析】解：

（1）在不同方向都能看到光的傳播路徑，這是因為光在光屏上發(fā)生了漫反射的緣故；

（2）根據(jù)光的反射定律可知，在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線分居法線兩側；反射光線、入射

光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿A0方向射向鏡面,

此時反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，但不能在紙板上看到反射光線；

（3）讓光線逆著0B的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著A0方向射出，說明了在反射現(xiàn)象中，光

路是可逆的；

（4）此題主要探究光的反射規(guī)律，先讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到0點，量出入射角和反射

角的度數(shù)，然后改變光束的入射方向，使入射角減小，再量出入射角和反射角的度數(shù)，與前一次實

驗量出的結果進行比較，即可發(fā)現(xiàn)反射角和入射角關系，故選D；

（5）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，反射角等于入射角；若一束光與鏡面的夾角70。射到鏡面上，則入

射角為90°-70°=20°,則反射角為20°。

故答案為：（1）漫；（2）不能；在；（3）在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）D；（5）等于；

20°o

【變式5】在“探究光反射的規(guī)律”時，小李進行了如圖甲所示的實驗。

甲乙

（1）平面鏡平放在水平桌面上，一塊標有刻度的白色_________（選填“粗糙”或“光滑”）硬

紙板與平面鏡保持，如圖甲所示。

（2）實驗時，將一束光貼著紙板P沿E0射到鏡面上。點，紙板Q上會顯示出反射光束OF。接著

將紙板Q繞ON向前或向后翻折，則紙板Q上____（選填“能”或“不能”）顯示出反射

光束，由此說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，在紙板Q繞ON向后翻折的過程

中，反射光線的位置_______（選填“改變”或“不變”）。

（3）若保持平面鏡位置不變，將紙板向后傾斜一個角度（如圖乙），入射光線仍能呈現(xiàn)在紙板

上，且沿E0方向入射到平面鏡的。點，此時（選填“能”或“不能”）在紙板上看

到反射光線，此時反射光線、入射光線和法線（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)。

（4）在硬紙板上描出入射光線E0和反射光線OF,并測出反射角和入射角，改變?nèi)肷浣谴笮《啻?/p>

實驗后將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，可得到的實驗結論是0

【答案】（1）粗糙；垂直；（2）不能；不變；（3）不能；在；（4）反射角等于入射角。

【解析】解：（1）在光的反射現(xiàn)象中，硬紙板的作用是顯示光的傳播路徑，需要在紙板的前方各個

方向都能看到光的傳播路徑，所以紙板是粗糙的；

法線是垂直于反射面的直線，入射光線、反射光線和法線在同一紙板平面內(nèi)，所以紙板應與平面鏡

垂直；

（2）為了使光的傳播路徑能呈現(xiàn)在硬紙板上，應讓紙板垂直放置在平面鏡上；

在實驗過程中，若將紙板Q繞ON向后翻折，讓光線仍貼著紙板沿E0方向射向鏡面，此時紙板P

和紙板Q不在同一平面上，所以在紙板Q上就無法呈現(xiàn)出反射光線了，由此說明反射光

線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。在紙板Q繞ON向后翻折的過程中，入射光線和反射面位置

不變，則反射光線的傳播方向不變；

（3）將紙板向后傾斜一個角度，沿E0方向入射到平面鏡的0點時，反射光線與紙板不在同一平面

內(nèi)，但是反射光線、法線、入射光線三線在同一平面內(nèi)，所以不能在紙板上看到反射光線；

（4）在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角。

故答案為：（1）粗糙；垂直；（2）不能；不變；（3）不能；在；（4）反射角等于入射角。

3.光的折射規(guī)律：

（1）三線共面：折射光線、入射光線和法線都在同一個平面內(nèi)；

（2）法線居中：折射光線和入射光線分居法線兩側；（反射光線和折射光線在法線同側）

（3）光路可逆：在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；

（4）入射角增大，折射角也隨之增大；

（5）在光的折射現(xiàn)象中，介質(zhì)的密度越小，光速越大，與法線形成的角越大：

①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時，折射光線向法線方向偏折：（折射角〈入射角）；

②光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時，折射光線向界面方向偏折：（折射角＞入射角）；

【例題6】光從空氣斜射入水和玻璃時都會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為

了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。他在光屏上畫

出互相垂直的NN'和MM'兩條線段并相交于0點，如圖甲所示。

甲乙丙

（1）小華將玻璃磚的一個表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點到。點入射，他

看到了如圖乙所示的光路（AO、0C為同一直線），你認為出現(xiàn)光線0C是因為所

致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是=

（2）接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM'水

平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM'齊平，入射光線應從A點向。點射入，這是為了保

證________________，其實本實驗小華還考慮了入射光線所在一側的相同。

（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（0E為水中的折射光線）通過分析光路，你

認為玻璃和水這兩種介質(zhì)對光的偏折能力較強的是0

（4）若激光相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則射出的折射光線更遠離法線。

【答案】（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；A0和0B；（2）入射光線重合;

介質(zhì)；（3）玻璃；（4）玻璃。

【解析】解：（1）光線A0到0C,光的傳播路線沒有改變，說明光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，所以

可以判斷有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播。本實驗探究光的折射規(guī)律，要記錄

光的折射光線和入射光線，所以要記錄的兩條光線是A0和OBo

（2）探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光線相同，還要控制A點所在的介質(zhì)相同，觀察折

射光線和折射角的變化情況，所以入射光線應從A點向0點射入，這是為了保證入射光線重合，并

且介質(zhì)相同。

（3）如乙丙圖，當光在空氣中傳播時A0入射，0C傳播；當光線從空氣斜射入水中，A0入射，0E

傳播；當光線從空氣斜射入玻璃中，A0入射，0B傳播，比較兩條折射光線0B和OE,0B偏離0C更

多，所以玻璃和水這兩種介質(zhì)對光的偏折能力較強的是玻璃。

（4）光從空氣斜射入玻璃中的偏折能力比在水中的偏折能力強，根據(jù)光路是可逆的，當光從玻璃斜

射入空氣中時的偏折能力比光從水中斜射入空氣中時的偏折能力強，所以從玻璃中射出的折射光線

更遠離法線。

故答案為：（1）有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；A0和0B；（2）入射光線重

合；介質(zhì)；（3）玻璃；（4）玻璃。

【變式6】在“初識光的折射現(xiàn)象”和“探究光的折射規(guī)律”實驗中。

激光等激光筆

斑的位置將（選填“向左移動”、“向右移動”或“不動”），這說明光從空氣斜

射入水中時，傳播方向會發(fā)生偏折。

（2）如圖乙所示，小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點”。他使用可折轉的光屏，

是為了研究折射光線、入射光線和法線是否o

（3）如圖丙，他將光沿著A0方向射向水面上的0點，光在水中沿著0B方向射出，再將光沿B0

方向射入，目的是為了研究折射時光路。

【答案】（1）向左移動；（2）在同一平面；（3）可逆。

【解析】解：（1）光從空氣斜射入水或其它透明介質(zhì)時，折射角小于入射角；小明將一束激光射至

P點，形成一個光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，光線在水面處發(fā)生折射，折射光線偏向法線，則水槽底

部光斑的位置將向左移動，說明光從空氣斜射入水中時，傳播方向會發(fā)生改變。

（2）小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時的折射特點”，他使用可折轉的光屏，是為了研究折射光

線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)；

（3）在圖丙中將光沿著B0方向射向空氣時，光在空氣中沿著0A方向射出，說明折射光路具有可逆性。

故答案為：（1）向左移動；（2）在同一平面；（3）可逆。

齦碌制排

1.起床后，你開始洗漱，洗完臉照鏡子，鏡子里出現(xiàn)了你的像。關于平面鏡成像，下列說法正確的

是（）

A.成的像是實像B.成像大小與物體到鏡面的距離有關

C.成像原理是光的反射D.成像原理是光的折射

【答案】C

【解析】解：A、平面鏡所成的像是虛像，故A錯誤；

B、平面鏡所成的像與物體大小相等，故B錯誤；

CD、平面鏡成像原理是光的反射，故C正確，D錯誤。

故選：Co

2.如圖，物體S在平面鏡中所成的像為S'。若在鏡后放置一塊透明玻璃AB,則像S'將（）

A.變亮平面、人

B.變暗W1彳

6j&

B

C.不變

D.偏離原位置

【答案】C

【解析】解：平面鏡成像是由于光的反射形成的，若在鏡面的后面放任何東西，都不會影響鏡面對

光線的反射，所以像的亮度、位置等都不會受影響。

故選：Co

3.小芳站在學校大廳衣冠鏡前2m處，她在鏡中的像與她相距（）

A.ImB.2mC.3mD.4m

【答案】D

【解析】解：小芳站在平面鏡前2m處，根據(jù)平面鏡成像特點可知，像和物距離平面鏡的距離是相等

的，則鏡中的像到平面鏡的距離也為2m,則鏡中的像與她相距2m+2m=4m,故D正確。

故選：Da

4.小明身高1.5m,站在平面鏡前2m處,他以0.lm/s的速度遠離平面鏡，2s后，他的像到他的距

離和像的大小變化描述正確的是（)

A.1.5m,像變大B.4.4m,大小不變

C.2.2m,大小不變D.2m,像變小

【答案】B

【解析】解:由他以0.lm/s的速度遠離平面鏡運動2s,根據(jù)速度公式變形s=vt可得，他遠離平

面鏡的距離為s=0.Im/sX2s=0.2m,此時他與平面鏡之間的距離為0.2m+2m=2.2m,因為平面鏡所

成的像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，所以，所以他的像到平面鏡的距離為2.2m；此時他的

像到他的距離為2.2m+2.2m=4.4m；

因為平面鏡所成的像和物體形狀、大小相同，所以像的大小將不會改變。

故選：Bo

5.寧遠文廟荷花池里“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”，若一蜻蜓立于距水面0.5m處的荷尖

上，池中水深1m,則蜻蜓在水中的像距水面（）

A.1mB.1.5mC.0.5mD.3m

【答案】c

【解析】解：平靜的水面相當于平面鏡，若蜻蜓立于距水面0.5m處的荷尖上，根據(jù)物像到平面鏡距

離相等，所以蜻蜓在水中所成的像距水面的距離也為0.5m。

故選：Co

6.臨沂市文化公園是我市一道亮麗的風景線。1.5m深的荷花池內(nèi)，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面

0.6m（如圖），蜻蜓在水中的像（

A.因光的折射而形成

B.是比蜻蜓略小的虛像

C.在水面下0.9m深處

D.與蜻蜓相距1.2m

【答案】D

【解析】解：A、蜻蜓在水中的像相當于平面鏡成像，滿足光的反射規(guī)律，故A錯誤;

B、根據(jù)平面鏡成像特點是等大正立的虛像，故B錯誤；

C、根據(jù)物像關于鏡面對稱可知，蜻蜓的像在水面下0.6m處，故C錯誤；

D、蜻蜓距水面0.6m,像距水面0.6m,所以物像間距為L2m,故D正確。

故選：Do

7.在一個水深為20m的湖面的正上方，有一名跳傘運動員正從高40m的空中以5m/s的速度勻速下

降，關于他在水中成像的情況，下列各種說法正確的是（）

A.運動員在水中的像始終只能在水面下20m處

B.運動員下降到20m高度時才能在水中形成像

C.運動員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向水面靠攏

D.運動員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向他本人靠攏，且像的大小不變

【答案】D

【解析】解：平靜的湖面相當于平面鏡，運動員以5m/s的速度向下運動，運動員在水面下的像也要

以5m/s的速度向上運動，如果以運動員為參照物，他們的距離每秒鐘靠近了10m,所以相對于運動

員本人，其像的速度是10m/s,方向向上；像與物的大小總是相同的。

故選：Do

8.如圖所示是“科學探究：凸透鏡成像”的實驗操作情景，下列說法不正確的是（）

A.從圖甲中可早該透鏡的焦距為10.0cm乙

B.如圖乙所示，在蠟燭和透鏡之間放入度數(shù)合適的近視鏡片，光屏上可以得到清晰的像

C.如圖乙所示，將蠟燭移至30cm處，光屏上可得到等大的實像

D.如圖乙所示，將蠟燭移至45cm處，移動光屏可以得到放大的實像

【答案】D

【解析】解：A、由甲圖可知該透鏡焦距為40.0cm-30.0cm=10.0cm,故A正確；

B、由圖乙可知，物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，此時的像距等于二倍焦距；

在蠟燭和透鏡之間放入度數(shù)合適的近視鏡片，近視鏡片是凹透鏡，對光線具有發(fā)散作用，光屏上可

以得到清晰的像，故B正確；

C、如圖乙所示，將蠟燭移至30cm處，此時的物距等于二倍焦距，所以光屏上可得到倒立、等大的

實像，故C正確；

D、如圖乙所示，將蠟燭移至45cm處，物距小于焦距，凸透鏡成正立、放大的虛像，虛像不能成在

光屏上，故D錯誤。

故選：Do

9.在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，小敏所在的小組利用如圖甲所示的裝置，測出凸透鏡的

焦距，正確安裝并調(diào)節(jié)實驗裝置后，在光屏上得到一個清晰的像，如圖乙所示。下列說法中正確

的是（）

A.由圖甲可知該凸透鏡的焦距是40.0cm

B.燭焰在如圖乙所示的位置時，成像特點與照相機成像特點相同

C.若燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠離凸透鏡方向移動，燭焰所成的像將逐漸變小

D.若燭焰從光具座40.0cm刻線處向靠近凸透鏡方向移動，燭焰所成的像將逐漸變大

【答案】C

【解析】解：A、由甲圖可知該透鏡焦距為40.0cm-30.0cm=10.0cm,故A錯誤；

B、由圖可知，物距處于f和2f之間，凸透鏡成倒立放大的實像，是投影儀的成像原理，故B錯誤;

C、燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠離凸透鏡方向移動，根據(jù)凸透鏡成實像時，物距增大像距減小

像減小，燭焰所成的像將逐漸變小，故C正確；

D、若燭焰從光具座40.0cm刻線處向靠近凸透鏡方向移動，物距始終小于焦距，成的是虛像；物距

變小，像變小，故D錯誤。

故選：Co

10.當蠟燭距凸透鏡40厘米時，在離該透鏡30厘米的光屏上能成一個清晰的燭焰像；如果蠟燭到

該透鏡的距離為30厘米時，則在光屏上（）

A.一定成一個放大的像B.一定成一個縮小的像

C.可能成一個正立的像D.可能不成像

【答案】A

【解析】解：當蠟燭距凸透鏡40厘米時，在離該透鏡30厘米的光屏上能成一個清晰的燭焰像，可

以判斷出此時所成的像是倒立、縮小的實像；即物距處于2倍焦距以外，像成在另一側的1倍焦距

和2倍焦距之間；若蠟燭到該透鏡的距離為30厘米時，此時物體處于1倍焦距和2倍焦距之間，所

以在光屏上能成一個倒立、放大的實像。

故選：Ao

11.在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，小明選擇的實驗器材有：薄玻璃板、兩支蠟燭、刻度尺、

請回答下列問題：

（1）實驗器材選用薄玻璃板而非平面鏡的原因是

（2）實驗時，小明將白紙對折，如圖甲所示，鋪在水平桌面上，沿折痕畫線作為玻璃板底邊所

在的位置，在實驗過程中應始終保持其與紙面__________=

（3）小明將點燃的蠟燭置于玻璃板前，透過玻璃板觀察到蠟燭的像，如圖甲所示。然后將另一

支未點燃的蠟燭放到像的位置，在白紙上記錄此時兩支蠟燭的位置，變換點燃蠟燭的位置，

重復上述操作。將白紙上像和蠟燭位置的對應點連接，并測量點到平面鏡的距離，如圖乙所

示。由此得出結論：像與物體到平面鏡的相等。

（4）在完成步驟（3）后小明發(fā)現(xiàn)，像和蠟燭位置的連線垂直于玻璃板，結合（3）的結論，小

明認為自己已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了平面鏡成像的規(guī)律：平面鏡所成的像與物體關于鏡面對稱。你認為小

明對這一規(guī)律的總結過程是否科學合理？,原因是o

【答案】（1）便于確定像的位置；（2）垂直；（3）距離；（4）合理；小明將每次實驗對應的蠟

燭和蠟燭的像的位置在白紙上連線后，發(fā)現(xiàn)這些連線與平面鏡垂直，在綜合上述實驗的所有結果，

總結出：平面鏡所成的像與物體關于鏡面對稱。

【解析】解：（1）為了確定像的位置，讓蠟燭的像和蠟燭重合，既能觀察到A蠟燭像的同時，也能

觀察到蠟燭，實驗中要使用透明的玻璃板；

（2）玻璃板豎直放在水