同侧
缩小、正立、虚像
·正确区分凸透镜所成实像和虚像
（1）成像原理不同：
物体发出的光线经光学器件会聚而成像为实像，经光学器件后光线发散，反向延长相交形成的像叫虚像。
（2）成像性质上的区别：
实像倒立的，虚像是正立的。
（3）接收方法上的区别：
实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。
二、典题分析
例1 在一块方形纸板的中心挖正方形小孔，把这块有方孔的纸板对准阳光，当纸板和地面相距一定距离时，在地面上能观察到一方形黑影，你还会发现方形黑影的中心有一个圆亮斑，请你回答以下几个问题：
（1）地面上出现的方形阴影是____________的影子，是____________造成的现象。
（2）阴影中心的圆亮斑是什么？
（3）如果在日偏食或日环食时观察该现象，地面上应出现的图案是什么样的？
（4）夏天在林中散步时，我们会看到地面上呈现很多的圆亮斑，请问树叶间的缝隙一定是圆的吗？
错解：
由于对小孔成像不了解而无法解答。
正确：
（1）纸板；光沿直线传播。
（2）阴影中心的圆斑是太阳光通过方形小孔所成的太阳的实像。
（3）日偏食应出现的是方形阴影的中心有一块带圆形缺口的圆亮斑；在日环食时出现的现象应当是方形阴影的中心有一个圆环形的亮斑。
（4）树叶的缝隙大多是不规则的。
分析：
地面上的方形阴影是纸板挡住太阳光形成的，而阴影中心的圆亮斑是方孔所透过的太阳光的光线所造成的太阳的实像。
这里的方孔实际上起到的作用就是小孔成像中的小孔，而地面就好像是承接像的光屏。
方形阴影和圆亮斑实际都是光沿直线传播造成的。
在日偏食和日环食时观察，方形纸板后仍然会出现方形的阴影，但由于太阳有一部分被月亮挡住不能向地球发光，所以此时所出现的光斑不应是圆亮斑而应当是有一部分缺少的圆亮斑（日偏食）或圆环形的圆亮斑（日环食）。
在小孔成像时，只要孔相对而言足够小，就可以成像。
小孔成像时，像和物体总是一样的，跟小孔的形状没有任何关系，所以此时小孔的缝隙没有任何要求。
考查利用光的直线传播知识来解释生活中和自然中的一些重要现象，是近年考试的热点问题。
对于考查知识，并不一定在书本上出现，只要涉及到教材所讲知识点都有可能出现在试题中。
例2 如图1所示，两块平面镜相交，一束光线沿AO斜射到平面镜MP上，并且与平面镜MP的夹角为30度，光线经两平面镜反射两次后与AO重合，但方向相反，则两块平面镜的夹角α是（ ）
A．30° B．45° C．60° D．70°
错解：
A、B、D
正解：
C
分析：
此题是关于光的反射定律和几何知识的综合运用，要求的层次高，是体现知识间渗透好题。
该题还可以以作图题的形式出现。
根据题中要求，如图2所示，光线经两平面镜按原路返回，入射到PN镜上的光线要原路返回，必须使∠COB＝60°。
∵
，∠POB＝30°，在△POB中，∠OBP＝90°，∴∠α＝60°,选C．有部分同学不清楚反射光路可逆，或几何知识差，判断不出各个角之间的关系，求不出各角的度数，而无法解答。
所以遇到此类问题就要搞清反射时各角的度数大小关系和数学中的直角三角形中各角、对顶角、同位角等的关系。
例3 某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。
池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图3所示。
现往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
错解：
D
正解：
C
分析：
此题深入考查了同学们对光的折射的理解以及人眼看物体习惯的常识。
题中往池内注水，水面升至a位置时（如图4），从水中射灯发出来的光线到达水面时会发生折射，从而使折射光线远离法线，站在池旁的人看到亮斑的位置P点在S点的下面；水面升至b位置时（如图5），从射灯发出的光线将直接射到S点，然后在池壁上发生反射至水面，最后也在水面发生折射，从而使折射光线远离法线，站在池旁的人看到亮斑的位置Q点在S点的上面。
有些同学做题时，凭借自己的想象会做出不正确的判断，但是利用物理图像可以画出光线清晰的传播路径。
例4 如图所示，透明玻璃瓶内有一细棉线，细线下端系有—个泡沫塑料小球，请你设计—个实验，在不打开瓶盖和不损坏玻璃瓶的情况下，使瓶内的细棉线断掉。
（器材可根据需要自选）
实验
方法
实验
原理
错解：
由于题目条件的限制而无法做答。
正解：
根据凸透镜对光具有会聚作用，太阳光对准凸透镜照射，让光线聚在棉线上，烧断棉线。
分析：
近年来，仪器、答案不确定，鼓励学生自由选择、想象、发挥的开放性的试题一直成为物理试卷的一道亮丽的风景线。
开放性试题的出现，激发学生创新意识，让学生在开放的空间探求知识，体验成功的乐趣。
此例为策略开放型设计，解答这类问题要熟练掌握基础知识，然后展开想象去考虑问题。
例5 在探究凸透镜成像规律的实验中：
刘诺和孙楠楠同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光具座上。
但是，在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像，请你帮他俩找出一个可能的原因：
_________________。
他俩分两组组分别进行了若干次操作，并把实验数据准确记录在下面表格中。
请分析以上数据，你能得到什么结论？
（写出两条即可）
凸透镜焦距/cm
14
14
14
14
16
16
16
16
物体到凸透镜距离/cm
20
30
40
60
20
30
40
60
像到凸透镜距离/cm
47
26
22
18
80
34
27
22
像的正倒
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
倒立
错解：
不能正确表达找不到像的原因；根据数据无法得到较多的结论。
正解：
（1）在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像的可能原因有：
①蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心不在同一直线上；②蜡烛放在了焦点上；③蜡烛放在了焦点以内；④蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间，但离焦点过近，成像较远，光具座不够长，光屏承接不到像。
⑵根据数据可看出：
①在凸透镜焦距一定且成实像情况下，物体到凸透镜越远（近），像离凸透镜越近（远）；②在成实像情况下，物距相同时，透镜焦距越大，像离透镜越远；③物体到凸透镜距离大于１倍焦距时，均成倒立的像。
分析：
爱因斯坦说过：
“提出问题比解决问题更重要”。
让学生通过分析、判断、推理、评论提出更深层次的问题，再去解决它，才能真正让学生自主学到知识。
此例在探究凸透镜成像规律实验的基础上，设置了新问题，让学生去分析、解决、讨论问题。
要解答此题就应该熟练掌握实验的条件、器材、过程、注意事项等。
分析数据题是近年考试的热点问题，关于透镜成像特点表达有几种不同的形式：
以上列举的表格类；该题中的数据类；还有下面列举的作图类，虽然形式不同，但是表示问题相同，掌握透镜成像的规律是解答这类题的关键。
附：
凸透镜成像规律：
（焦距ｆ；物距ｕ；像距ｖ）
物体靠近透镜，像就远离透镜，并且像变大；反之亦然。
物体在一倍焦距以外成实像，在一倍焦距以内成虚像；物体在二倍焦距以外成缩小的像，在二倍焦距以内成放大的像（虚像和实像）。
即：
规律：
“物近、像远、像大；物远、像近、像大”“一倍焦距见虚实；二倍焦距见大小”。
例6 如图（a）所示，直线AB是光滑木板与棉布的分界线（木板与棉布处在同一水平面上），然后使一个小线轴（如缝纫机上的线轴）沿着与直线AB成一角度的方向PO匀速滚动，可以看到，线轴在棉布上滚动的方向发生了改变。
如图（b）所示，一束光从空气斜射入玻璃中时传播方向也发生了改变。
（1）由图（a）可知当线轴的甲轮刚接触到棉布时，其速度的大小将 （变小/不变/变大），此时乙轮速度的大小将 。
（变小/不变/变大）
（2）从图（a）、（b）两种类似现象可知，光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是 。
（3）在你学习物理知识的过程中是否运用过本题的研究方法？
请列举一例说明。
答：
。
错解：
由于无法把握题意而不能做答。
正解：
⑴的问题并结合题干中已知条件可知：
线轴轮在光滑木板上是匀速运动，而当它刚接触到棉布时，其速度将变小，此时乙轮速度的大小不变，所以线轴在棉布上滚动的方向发生了改变；用类比法可知⑵光由空气斜射入玻璃时而发生折射现象的原因可能是由于光的传播速度发生了变化；⑶在学习电学时，用水流类比电流。
分析：
这是一道采用了“用图说话”的信息题，是一类难度较大的题目。
做这类题时要仔细审题，从所给图画中提取有用信息，结合所学知识解答。
例7如图1所示，太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫 ，产生这一现象的原因是白光中包含的不同颜色的光通过三棱镜发生折射时的偏折程度 （选填“相同”或“不同”）。
解析：
题目考查光的色散现象，不同颜色的光通过三棱镜后分散开来，是由于光的折射，而且折射时红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。
答案：
光的色散 不同
考点2：
人眼看不见的光──红外线、紫外线
红外线、紫外线和可见光都是电磁波大家庭中的一员，试题对这部分知识的考查热点在于它们在实际生活中的应用。
如利用红外线来加热物品，家庭用红外烤箱烤食品，浴室用红外线暖灯来取暖，医疗上利用红外线来理疗，科研上用于红外遥感，电视遥控器也是利用红外线工作的。
紫外线能杀菌。
验钞机上应用紫外线的荧光效应，进行防伪。
适量的紫外线照射对人体有益，但过量则对人有害。
例8 验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。
对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（ ）
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
解析：
题目考查红外线、紫外线在日常生活中的应用，验钞机利用的是紫外线，遥控器利用的是红外线。
答案：
C。
考点3：
光的直线传播
光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
激光准直、影子的形成、月食、日食的形成、小孔成像等都可以用光的直线传播来解释。
注意小孔成像中像是倒立的实像。
例9 2009年7月22日（农历六月初一）上午，我国出现了500年一遇的日全食奇观。
观测日全食不能用肉眼直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，可采用如图的两种简便方法：
如图2甲所示，准备一盆黑墨水置于阳光下，在脸盆中能观察到太阳的像，这是利用了 成像原理；如图2乙所示，将手指展开，互相垂直叠放，对着阳光，在白纸上也能观察到太阳的像，这利用了光沿 传播的原理。
解析：
太阳能在脸盆的水中成像，这是光的反射，或者是利用了平面镜成像原理；手指叠放，对着阳光，在白纸上也能观察到太阳的像，属于小孔成像，利用的是光沿直线传播的原理。
答案：
平面镜 直线
考点4：
光的反射
对反射定律的实验验证可以通过实验题的形式进行考查。
对反射现象和反射光路可以通过作图题进行考查。
作图时一定要细心，如法线要与镜面垂直，要画成虚线；光线要加箭头，且箭头方向要与光的传播一致；反射角与入射角都是与法线的夹角，二者要明显相等。
还要注意反射有两种类型──镜面反射与漫反射，其根本区别在于反射面是否光滑，而不是反射光线是否平行。
无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
例10 关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
解析：
入射光线与反射面的夹角为20°时，则入射角为70°，反射角也为70°；当入射角增大5°时，反射角也增大5°，这样反射光线与入射光线的夹角增大10°；无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
答案：
B
考点5：
平面镜成像
平面镜成像是光的反射的应用，其特点简记为：
正立、等大、对称、虚像。
平面镜的成像的特点可以通过实验探究，或选择题、填空题、作图题等多种形式进行考查。
这里有两个常犯的错误：
认为物体离平面镜越远其在平面镜中成的像越小，还有作图时像不画成虚像，一定要注意克服。
关于实像与虚像的区别：
实像是实际光线会聚而成的，可以用屏接到，当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的，而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。
例11 图3是研究平面镜成像特点的实验装置，A为玻璃板，B为点燃的蜡烛，C是和B完全相同但未点燃的蜡烛。
我们在玻璃板中看到B的像是因光的 所形成的虚像。
当把C移到B的像所在的位置时，无论怎样沿水平桌面移动蜡烛C都不能使C与B的像完全重合，最有可能的原因是 。
眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛C”实际上是 （选填“光的反射所形成的虚像”、“光的折射所形成的虚像”或“蜡烛C本身”）。
解析：
蜡烛B射向玻璃板的光被反射进入人眼，人眼误认为光是从玻璃板后来的，这就是B的像；当蜡烛B的底部放在桌面上时，如果玻璃板与桌面不垂直，蜡烛的像的底部就不在桌面上了，所以无论怎样沿水平桌面移动蜡烛C都不能使C与B的像完全重合；眼睛透过玻璃板看见了“蜡烛C”实际上是“蜡烛C”的光从空气进入玻璃，又从玻璃进入空气中的人眼，这要发生两次折射。
答案：
反射 玻璃板没有与桌面垂直 光的折射所形成的虚像
考点6：
光的折射现象和规律
光的折射现象和规律常出现在选择题和作图题中，许多同学常把入射角和折射角谁大谁小记混，这里教你一招，你就永远不会混了：
光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角。
即不论入射角还是折射角，只要该角是在空气中，这个角都是大的（垂直入射除外）。
简记为“空气大角”。
例12 有一盛水的圆柱形敞口容器，水面的升降可由进水管和出水管调节。
在其右侧某一高度朝确定方向射出一激光束，在容器底部中央产生一个光斑，如图4所示。
该光斑（ ）
A．是激光束经水面反射后形成的；若向右移动，表明水面上升
B．是激光束经水面反射后形成的；若向左移动，表明水面上升
C．是激光束经水面折射后形成的；若向左移动，表明水面下降
D．是激光束经水面折射后形成的；若向右移动，表明水面下降
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