知識梳理
1.光的折射
（1）光的折射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)步入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向一般會改變，這些現(xiàn)象稱作光的折射.
（2）光的折射規(guī)律：光折射時，折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分別坐落法線右側(cè).
當(dāng)光從空氣斜射到水或玻璃中時，折射光線向法線靠攏，折射角大于入射角.入射角減小時，折射角減小.光垂直射到水或玻璃的表面時，在水和玻璃中的傳播方向不變.
當(dāng)光從水或玻璃斜射到空氣中時，折射光線將偏離法線，折射角小于入射角.
（3）光的折射的本質(zhì)是光在不同介質(zhì)中傳播速率不同.
2.透鏡
（1）凸透鏡：中間比邊沿厚的透鏡稱作凸透鏡.
凹透鏡：中間比邊沿薄的透鏡稱作凹透鏡.
（2）凸透鏡對光線有會聚作用，所以凸透鏡有實(shí)焦點(diǎn)；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡有虛焦點(diǎn).
3.凸透鏡成像
（1）凸透鏡成像規(guī)律：
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凸透鏡成虛像時，物距u降低，像距v將減小，像的大小將變大.
F——實(shí)像與實(shí)像的分界點(diǎn)；2F——放大像與縮小像的分界點(diǎn).
4.凸透鏡成像的應(yīng)用
（1）拍照機(jī)的工作原理：拍照機(jī)工作過程中，通過調(diào)節(jié)像距，在光屏上成倒立、縮小的虛像.
（2）雙眼的工作原理：鼻子工作時，像距（黃斑與鞏膜距離）不變，是通過調(diào)節(jié)鞏膜的平、凸程度（即改變焦距）來成倒立、縮小、實(shí)像的.
（3）比較拍照機(jī)和耳朵
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5.斜視眼和近視眼的矯治
（1）矯治斜視眼所配戴的鏡框是凹透鏡，它的作用是將光發(fā)散，進(jìn)而使遠(yuǎn)處的物體在黃斑上成清晰的像.
（2）矯治近視眼所配戴的鏡框是凸透鏡，它的作用是將光會聚，因而使近處的物體在黃斑上成清晰的像.
6.望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡
（1）結(jié)構(gòu)：①物鏡——靠近被觀察物體的透鏡；②目鏡——靠近墨鏡的透鏡.
（2）通過兩個透鏡觀察物體（如下表）：
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考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1光的折射現(xiàn)象
例1清亮企穩(wěn)的游泳池的池水看上去比實(shí)際淺，這是由于從___射向____的光線，在海面處發(fā)生的緣故.
解析解答時要先明晰光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，但由一種介質(zhì)斜射到另一介質(zhì)時，會在分界面處發(fā)生折射，但人的視覺習(xí)慣總以為光順著線傳播，產(chǎn)生實(shí)像.
答案水空氣折射現(xiàn)象
考點(diǎn)2虛像與實(shí)像的分辨
例2關(guān)于虛像與實(shí)像，以下說法中不正確的是（）.
A.虛像都是倒立的，而實(shí)像都是正立的
B.虛像能呈現(xiàn)在光屏上，而實(shí)像則不能
C.虛像是經(jīng)凸透鏡所成的，而實(shí)像則不是
D.虛像是實(shí)際光線會聚而成的，而實(shí)像則不是
解析虛像是實(shí)際光線會聚而成，能呈現(xiàn)在光屏上；實(shí)像則是光線反向延長線的相交而成，所以不能呈現(xiàn)在光屏上.在凸透鏡成像中，虛像總是倒立的，且物像分居透鏡后側(cè)，實(shí)像是放大的，且物像在透鏡同側(cè).但無論虛像和實(shí)像人的耳朵都能見到.
答案C
考點(diǎn)3光的折射規(guī)律
例3當(dāng)光從空氣斜射向海面時，同時發(fā)生反射和折射，如圖1中，能正確表示其傳播方向的是（）.
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解析依據(jù)光的折射規(guī)律，當(dāng)光從空氣斜射到水或玻璃中時，折射光線向法線靠攏，折射角大于入射角.要弄清光從何種介質(zhì)斜射入何種介質(zhì)，用對規(guī)律是關(guān)鍵，光的折射的本質(zhì)是光在不同介質(zhì)中傳播速率不同.
答案B
考點(diǎn)4透鏡的光路
例4下述光路圖中，正確的是（）.
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圖2
解析本題要求同事們對透鏡中的三條特殊光線能確切掌握.凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用，且光路具有可逆性.
答案A
考點(diǎn)5光路的可逆性
例5如圖3，眼在A處看到河邊B處有一條魚，若從A處射出一束激光，要使激光照在魚的頭上，則激光應(yīng)奔向哪點(diǎn)射出（）.
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A.B上方B.B點(diǎn)
C.B下方D.B的左方或右方
解析依據(jù)光的折射規(guī)律，人聽到水底的魚，光是由水底斜射向空氣，B是魚的實(shí)像；而激光照魚則是光從空氣斜射入水底，依據(jù)光路的可逆性原理，光會原路返回，應(yīng)對準(zhǔn)B點(diǎn)照射.
答案B
考點(diǎn)6凸透鏡成像規(guī)律
例6如圖4，在觀察凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，假如把燭焰先后置于a、b、c、d和e點(diǎn)，同時調(diào)整光屏的位置，則：
①把燭焰置于點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最大；
②把燭焰置于點(diǎn)，屏上出現(xiàn)的像最小；
③把燭焰置于點(diǎn)，屏上不出現(xiàn)燭焰的像；
④如果把燭焰從a到移到d點(diǎn)，則像到透鏡的距離，像的大小.（選填“變大”“變小”或“不變”）
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圖4
解析結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律的動態(tài)變化特性，凸透鏡成虛像時，物距u降低，像距v將減小，像的大小將變大.F為虛像與實(shí)像的分界點(diǎn)；2F為放大像與縮小像的分界點(diǎn).
答案①d②a③e④變大，變大
考點(diǎn)7顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡
例7下述關(guān)于顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的說法正確的是（）.
A.天文望遠(yuǎn)鏡能看到遙遠(yuǎn)的星系，是由于恒星上的光線通過望遠(yuǎn)鏡后所成的像比恒星本身大得多
B.顯微鏡可以將來自物體的光線經(jīng)過兩次放大后成一個倒立、放大的虛像
C.望遠(yuǎn)鏡可以用一組凸透鏡和凹透鏡組合而成
D.顯微鏡可以用一組凸透鏡和一組凹面鏡組合而成
解析天文望遠(yuǎn)鏡使遠(yuǎn)處的物體在近處成像，減小了視角，看起來物變近、變大了；顯微鏡經(jīng)過兩個凸透鏡兩次放大成的是實(shí)像，故A、B、D是錯誤的.伽利略望遠(yuǎn)鏡是由一組凸透鏡和凹透鏡組合而成的.
答案C
實(shí)驗(yàn)探究
例1在研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)中：（1）在上從左到右依次放置、、，并調(diào)整它們的高度，使兩者的中心在，這樣做的目的是為了.
（2）由實(shí)驗(yàn)可知，凸透鏡成虛像的條件是，是成放大的像與縮小的像的分界點(diǎn).
（3）實(shí)驗(yàn)時，蠟燭越燒越短，你將見到屏上的像向（選填“上”或“下”）聯(lián)通.
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，用黑紙將凸透鏡遮掉一半，像的形狀（選填“變”或“不變”），但像的色溫將（選填“變亮”或“變暗”）.
（5）如圖5所示，光屏上出現(xiàn)了清晰的燭焰的像，則此像的性質(zhì)是.
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圖5
（6）依照圖中提供的數(shù)據(jù)，可判定出此凸透鏡的焦距大致在范圍之內(nèi).
解析（1）探究凸透鏡成像規(guī)律要求透鏡居中，物屏坐落一側(cè)；（2）要明晰F為虛像與實(shí)像的分界點(diǎn)；2F為放大像與縮小像的分界點(diǎn)；（3）物和像在豎直方向的聯(lián)通是相反的；（4）發(fā)生折射的光線有無數(shù)條，黑紙只是遮擋了其中的一部份光線，所以并不會影響成像的完整性，只是像顯得黯淡些而已；（5）能呈現(xiàn)在光屏上的首先是虛像，虛像一定是倒立的，而像距小于物距則像一定是放大的，這樣就得到完整的像的性質(zhì)；（6）由于可從光具座上直接讀出u=10cm、v=15cm，依據(jù)像是倒立、放大的虛像，可以列舉f＜u＜2f、v＞2f的不方程組，最后解出后取其公共解集即可.
答案（1）光具座；蠟燭、凸透鏡、光屏；同一高度；像呈現(xiàn)在光屏中央（2）u＞f；2F（3）上（4）不變；變暗（5）倒立、放大、實(shí)像（6）5cm＜f＜7.5cm
例2某班朋友在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記錄并勾畫了物體到凸透鏡的距離u跟像到凸透鏡的距離v之間關(guān)系的圖象，如圖6所示，下述判定正確的是（）.
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圖6
A.該凸透鏡的焦距是20cm
B.當(dāng)u=15cm時，在光屏上能得到一個縮小的像
C.當(dāng)u=25cm時成放大的像，投影儀就是按照這一原理制成的
D.把物體從距凸透鏡10cm處聯(lián)通到30cm處的過程中，像逐步變小
解析圖象可以看出凸透鏡成虛像的規(guī)律，物遠(yuǎn)像近像變小.其中關(guān)鍵的座標(biāo)點(diǎn)是（20光的折射成像規(guī)律，20）代表了u=2f、v=2f時，成倒立、等大、實(shí)像的特殊狀態(tài)，則f=u／2=10cm，這么F=10cm成了虛像和實(shí)像的分界點(diǎn)，2F=20cm成了放大和縮小像的分界點(diǎn).把物體從距凸透鏡10cm處聯(lián)通到30cm處的過程中滿足物遠(yuǎn)像近像變小這一規(guī)律.
答案D
例3斜視眼是中學(xué)生常患的一種病癥.斜視眼到底是怎樣回事？某校興趣小組朋友進(jìn)行了以下探究實(shí)驗(yàn).
如圖7
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甲所示，遠(yuǎn)視墨鏡置于蠟燭和凸透鏡中間，使光屏播出出清晰的像，標(biāo)出光屏位置，表示斜視眼的黃斑位置.拿開墨鏡，屏上的像顯得模糊.向透鏡方向聯(lián)通光屏，像又顯得清晰，再標(biāo)出光屏位置.觀察眼珠結(jié)布光（如圖7乙）并結(jié)合以上實(shí)驗(yàn)，回答：
（1）你推測眼珠中鞏膜相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)中的.
（2）弱視眼病人不戴墨鏡時，看到的物像落在黃斑的（選填“前方”或“后方”）.
（3）矯治斜視眼應(yīng)佩帶的墨鏡是凹透鏡，其作用是.
解析人的耳朵相當(dāng)于一架神奇的拍照機(jī)，之所以神奇在于u、v、f兩者中，當(dāng)v不變時，f會隨著u的變化手動變焦.但人常年用眼看近處的物體，鞏膜常年處于緊張的短焦距狀態(tài)，鞏膜總凸起，當(dāng)它再看遠(yuǎn)處物體時因?yàn)殪柲ふ{(diào)節(jié)能力減小，未能一下子變焦到遠(yuǎn)攝距狀態(tài)光的折射成像規(guī)律，所以像落在了黃斑的前便捷成了遠(yuǎn)視眼.斜視眼的矯治關(guān)鍵在于使步入人眼的光線折射時發(fā)散些，而凹透鏡就是起了光線的發(fā)散作用，故配戴凹透鏡矯治斜視眼，總之配戴凸透鏡矯治近視眼.
答案（1）凸透鏡（2）前方（3）像相對黃斑向后聯(lián)通，使其正好落在黃斑上
典例解析
例1如圖8所示，光線斜射到兩種透明物質(zhì)的界面上發(fā)生的現(xiàn)象，這么圖中界面是_____，法線，入射角是，反射角，折射角是.
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圖8
解析光入射時會同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，依據(jù)光的反射定理及折射的規(guī)律可知法線是入射光線和反射光線產(chǎn)生大角的角平分線即MN為法線，M′C′為分界面.入射光線只身分居法線左邊，故CO為入射光線，OB為反射光線，OA為折射光線，而各角應(yīng)是對應(yīng)光線與法線的傾角.
答案M′C′，MN，∠COM，∠MOB，∠NOA
例2小沈給她的同事拍了張集體照，她的同學(xué)看了相片后不滿意，尤其是站在后排的最左邊的小華看見半張臉（如圖9所示），她們要求小沈翻拍，這么小沈應(yīng)當(dāng)讓拍照機(jī)（）.
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圖9
A.離人遠(yuǎn)一些B.離人近一些
C.向左移一點(diǎn)D.往右移一點(diǎn)
解析首先這是拍照機(jī)的工作原理滿足u＞2f，f＜v＜2f成倒立、縮小的虛像，但成的像偏大了，要使像有所縮小，則應(yīng)遠(yuǎn)離物體即可.
答案A
例3在凸透鏡主軸上距透鏡1.5F處到2.5F處矗立一根粗細(xì)均勻的接力棒AB，紅端A坐落2倍焦距外，白端B坐落2倍焦距內(nèi)，如圖10所示，關(guān)于AB所成的像，下述說法正確的是（）.
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圖10
A.紅端細(xì)而長，白端粗而短
B.紅端細(xì)而短，白端粗而長
C.紅端粗而長，白端細(xì)而短
D.紅端粗而短，白端細(xì)而長
解析接力棒在主光軸的位置跨越了2F點(diǎn)（放大和縮小像的分界點(diǎn)），即紅端滿足拍照原理，成縮小的虛像；白端滿足投影儀原理，成放大的虛像.
答案B
例4周末到了，景區(qū)里游人如織.其中4位旅客在同一地點(diǎn)，分別用不同機(jī)型的甲、乙、丙、丁單反（焦距不同），對著同一涼亭各拍了一張合照，如圖A、B、C、D所示.我們可以判斷：
相片是用甲拍攝的，相片是用丙拍攝的，相片是用丁拍攝的，相片是用乙拍攝的.
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解析旅客在同一地點(diǎn)，意味著物距u相同，當(dāng)用不同焦距f的單反拍攝時，像距會急劇改變，即像的大小也會發(fā)生改變.u不變時，f變大，即相當(dāng)于物近像遠(yuǎn)像變大；反之，f變小，即相當(dāng)于物遠(yuǎn)像近像變小.
答案D，A，C，B