知識梳理
1.光的折射
（1）光的折射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，它的傳播方向通常會改變，這種現(xiàn)象叫做光的折射.
（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位于法線兩側(cè).
當光從空氣斜射到水或玻璃中時，折射光線向法線靠攏，折射角小于入射角.入射角增大時，折射角增大.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，折射角大于入射角.
（3）光的折射的本質(zhì)是光在不同介質(zhì)中傳播速度不同.
2.透鏡
（1）凸透鏡：中間比邊緣厚的透鏡叫做凸透鏡.
凹透鏡：中間比邊緣薄的透鏡叫做凹透鏡.
（2）凸透鏡對光線有會聚作用，所以凸透鏡有實焦點；凹透鏡對光線有發(fā)散作用，所以凹透鏡有虛焦點.
3.凸透鏡成像
（1）凸透鏡成像規(guī)律：
凸透鏡成實像時，物距u減小，像距v將增大，像的大小將變大.
F——實像與虛像的分界點；2F——放大像與縮小像的分界點.
4.凸透鏡成像的應(yīng)用
（1）照相機的工作原理：照相機工作過程中，通過調(diào)節(jié)像距，在光屏上成倒立、縮小的實像.
（2）眼睛的工作原理：眼睛工作時，像距（視網(wǎng)膜與晶狀體距離）不變，是通過調(diào)節(jié)晶狀體的平、凸程度（即改變焦距）來成倒立、縮小、實像的.
（3）比較照相機和眼睛
5.近視眼和遠視眼的矯正
（1）矯正近視眼所佩戴的鏡片是凹透鏡，它的作用是將光發(fā)散，從而使遠處的物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像.
（2）矯正遠視眼所佩戴的鏡片是凸透鏡，它的作用是將光會聚，從而使近處的物體在視網(wǎng)膜上成清晰的像.
6.望遠鏡和顯微鏡
（1）結(jié)構(gòu)：①物鏡——靠近被觀察物體的透鏡；②目鏡——靠近眼鏡的透鏡.
（2）通過兩個透鏡觀察物體（如下表）：
考點掃描
考點1光的折射現(xiàn)象
例1清澈見底的游泳池的池水看起來比實際淺，這是因為從___射向____的光線，在水面處發(fā)生________的緣故.
解析解答時要先明確光在同種均勻介質(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，但人的視覺習慣總以為光沿著線傳播，形成虛像.
答案水空氣折射現(xiàn)象
考點2實像與虛像的區(qū)分
例2關(guān)于實像與虛像，以下說法中不正確的是（）.
A.實像都是倒立的，而虛像都是正立的
B.實像能呈現(xiàn)在光屏上，而虛像則不能
C.實像是經(jīng)凸透鏡所成的，而虛像則不是
D.實像是實際光線會聚而成的，而虛像則不是
解析實像是實際光線會聚而成，能呈現(xiàn)在光屏上；虛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，實像總是倒立的，且物像分居透鏡兩側(cè)，虛像是放大的，且物像在透鏡同側(cè).但無論實像和虛像人的眼睛都能看到.
答案C
考點3光的折射規(guī)律
例3當光從空氣斜射向水面時，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（）.
解析根據(jù)光的折射規(guī)律，當光從空氣斜射到水或玻璃中時，折射光線向法線靠攏，折射角小于入射角.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)中傳播速度不同.
答案B
考點4透鏡的光路
例4下列光路圖中，正確的是（）.
圖2
解析本題要求同學們對透鏡中的三條特殊光線能準確把握.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5光路的可逆性
例5如圖3，眼在A處看見河里B處有一條魚，若從A處射出一束激光，要使激光照在魚的身上，則激光應(yīng)向著哪點射出（）.
A.B上方 B.B點
C.B下方 D.B的左方或右方
解析根據(jù)光的折射規(guī)律，人看到水中的魚，光是由水中斜射向空氣，B是魚的虛像；而激光照魚則是光從空氣斜射入水中，根據(jù)光路的可逆性原理，光會原路返回，應(yīng)對準B點照射.
答案B
考點6凸透鏡成像規(guī)律
例6如圖4，在觀察凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，如果把燭焰先后放在a、b、c、d和e點，同時調(diào)整光屏的位置，則：
①把燭焰放在________點，屏上出現(xiàn)的像最大；
②把燭焰放在________點，屏上出現(xiàn)的像最?。?/p>
③把燭焰放在________點，屏上不出現(xiàn)燭焰的像；
④如果把燭焰從a到移到d點，則像到透鏡的距離______，像的大小________.（選填“變大”“變小”或“不變”）
圖4
解析結(jié)合凸透鏡成像規(guī)律的動態(tài)變化特點，凸透鏡成實像時，物距u減小，像距v將增大，像的大小將變大.F為實像與虛像的分界點；2F為放大像與縮小像的分界點.
答案①d②a③e④變大，變大
考點7顯微鏡和望遠鏡
例7下列關(guān)于顯微鏡和望遠鏡的說法正確的是（）.
A.天文望遠鏡能看見遙遠的星體，是因為星體上的光線通過望遠鏡后所成的像比星體本身大得多
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、放大的實像
C.望遠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
解析天文望遠鏡使遠處的物體在近處成像，增大了視角，看上去物變近、變大了；顯微鏡經(jīng)過兩個凸透鏡兩次放大成的是虛像，故A、B、D是錯誤的.伽利略望遠鏡是由一組凸透鏡和凹透鏡組合而成的.
答案C
實驗探究
例1在研究凸透鏡成像的實驗中：（1）在________上從左到右依次放置________、________、________，并調(diào)整它們的高度，使三者的中心在________，這樣做的目的是為了________.
（2）由實驗可知，凸透鏡成實像的條件是________，________是成放大的像與縮小的像的分界點.
（3）實驗時，蠟燭越燒越短，你將看到屏上的像向________（選填“上”或“下”）移動.
（4）實驗過程中，用黑紙將凸透鏡遮掉一半，像的形狀________（選填“變”或“不變”），但像的亮度將_________（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__________.
圖5
（6）根據(jù)圖中提供的數(shù)據(jù)，可判斷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，物屏位于兩側(cè)；（2）要明確F為實像與虛像的分界點；2F為放大像與縮小像的分界點；（3）物和像在豎直方向的移動是相反的；（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分光線，所以并不會影響成像的完整性，只是像變得暗淡些而已；（5）能呈現(xiàn)在光屏上的首先是實像，實像一定是倒立的，而像距大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）因為可從光具座上直接讀出u=10cm、v=15cm，根據(jù)像是倒立、放大的實像，可以列出f＜u＜2f、v＞2f的不等式組，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、實像（6）5cm＜f＜7.5cm
例2某班同學在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，記錄并繪制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)系的圖像，如圖6所示，下列判斷正確的是（）.
圖6
A.該凸透鏡的焦距是20cm
B.當u=15cm時，在光屏上能得到一個縮小的像
C.當u=25cm時成放大的像，投影儀就是根據(jù)這一原理制成的
D.把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中，像逐漸變小
解析圖像可以看出凸透鏡成實像的規(guī)律，物遠像近像變小.其中關(guān)鍵的坐標點是（20，20）代表了u=2f、v=2f時，成倒立、等大、實像的特殊狀態(tài)，則f=u／2=10cm，那么F=10cm成了實像和虛像的分界點，2F=20cm成了放大和縮小像的分界點.把物體從距凸透鏡10cm處移動到30cm處的過程中滿足物遠像近像變小這一規(guī)律.
答案D
例3近視眼是青少年常患的一種疾病.近視眼究竟是怎么回事？某校興趣小組同學進行了以下探究實驗.
如圖7
甲所示，近視眼鏡放在蠟燭和凸透鏡中間，使光屏上映出清晰的像，標出光屏位置，表示近視眼的視網(wǎng)膜位置.拿開眼鏡，屏上的像變得模糊.向透鏡方向移動光屏，像又變得清晰，再標出光屏位置.觀察眼球結(jié)構(gòu)圖（如圖7乙）并結(jié)合以上實驗，回答：
（1）你猜想眼球中晶狀體相當于實驗中的________.
（2）近視眼患者不戴眼鏡時，看見的物像落在視網(wǎng)膜的________（選填“前方”或“后方”）.
（3）矯正近視眼應(yīng)佩戴的眼鏡是凹透鏡，其作用是.
解析人的眼睛相當于一架神奇的照相機，之所以神奇在于u、v、f三者中，當v不變時，f會隨著u的變化自動調(diào)焦.但人長期用眼看近處的物體，晶狀體長期處于緊張的短焦距狀態(tài)，晶狀體總突起，當它再看遠處物體時由于晶狀體調(diào)節(jié)能力減弱，無法一下子調(diào)焦到長焦距狀態(tài)，所以像落在了視網(wǎng)膜的前方便成了近視眼.近視眼的矯正關(guān)鍵在于使進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，故佩戴凹透鏡矯正近視眼，反正佩戴凸透鏡矯正遠視眼.
答案（1）凸透鏡（2）前方（3）像相對視網(wǎng)膜向后移動，使其剛好落在視網(wǎng)膜上
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，那么圖中界面是_____，法線______，入射角是______，反射角______，折射角是______.
圖8
解析光入射時會同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，根據(jù)光的反射定律及折射的規(guī)律可知法線是入射光線和反射光線形成大角的角平分線即MN為法線，M′C′為分界面.入射光線獨自分居法線一側(cè)，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)光線與法線的夾角.
答案M′C′，MN，∠COM，∠MOB，∠NOA
例2小沈給她的朋友拍了張集體照，她的朋友看了照片后不滿意，尤其是站在前排的最右邊的小華看到半張臉（如圖9所示），他們要求小沈重拍，那么小沈應(yīng)該讓照相機（）.
圖9
A.離人遠一些 B.離人近一些
C.向左移一點 D.向右移一點
解析首先這是照相機的工作原理滿足u＞2f，f＜v＜2f成倒立、縮小的實像，但成的像偏大了，要使像有所縮小，則應(yīng)遠離物體即可.
答案A
例3在凸透鏡主軸上距透鏡1.5F處到2.5F處橫臥一根粗細均勻的接力棒AB，紅端A位于2倍焦距外，白端B位于2倍焦距內(nèi)，如圖10所示，關(guān)于AB所成的像，下列說法正確的是（）.
圖10
A.紅端細而長，白端粗而短
B.紅端細而短，白端粗而長
C.紅端粗而長，白端細而短
D.紅端粗而短，白端細而長
解析接力棒在主光軸的位置跨越了2F點（放大和縮小像的分界點），即紅端滿足照相原理，成縮小的實像；白端滿足投影儀原理，成放大的實像.
答案B
例4假期到了，公園里游人如織.其中4位游客在同一地點，分別用不同型號的甲、乙、丙、丁相機（焦距不同），對著同一亭子各拍了一張照片，如圖A、B、C、D所示.我們可以判定：
照片________是用甲拍攝的，照片________是用丙拍攝的，照片________是用丁拍攝的，照片________是用乙拍攝的.
解析游客在同一地點，意味著物距u相同，當用不同焦距f的相機拍攝時，像距會隨之改變，即像的大小也會發(fā)生改變. u不變時，f變大，即相當于物近像遠像變大；反之，f變小，即相當于物遠像近像變小.
答案D，A，C，B
