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[!--downpath--]第04期光折射透镜
分析近年高考“光折射镜片”的考试内容，在重点考察折射规律和镜片成像规律的同时，分析日常生活中的光折射现象。 能力要求主要在分析实验和化学现象的能力。
一、考试分析
1个
课程标准
2个
考点分析
从近年高考数学试卷来看，这部分考试的热点有：借助光的折射等相关知识讲解简单的光学现象，借助光的折射定律画图以及透镜成像规律，探索光的折射规律和凸透镜成像规律的实验问题。 试题类型主要有选择题、填空题、绘图题和实验探究题。 以图片、图表、图形形式出现的光学试卷比例也在逐渐下降。 在备考过程中，既要有全面的知识，又要有一定的深度。 重点是对光学现象的深入分析和探索。
二、考点一览
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一、定义
当光从一种介质传播到另一种介质时，在传播方向上发生的现象称为光折射。 例如：海市蜃楼、池水变浅、筷子在水底扭曲等。
2.折射定律
(1)折射定律：在光的折射现象中凸透镜成像规律作图主光轴，包括折射光线、入射光线和法线； 折射光线和入射光线位于法线两侧； 角度; 当光从水（或玻璃）斜入射到空气中时，折射角就是入射角。 当入射角减小时，折射角也变尖锐。
(2)垂直入射：光线垂直入射介质表面时，折射角等于；
(3)光路可逆性：在光的折射现象中，光路是不变的。
1.凸透镜和凹透镜
中心厚、边缘薄的透镜称为透镜，它对光线有影响； 中心薄边厚的透镜称为透镜，它对光线有影响。
2.焦距和焦距
平行于主光轴的光线，经过透镜后，折射光会聚在主光轴上的一点，称为焦点，用字母表示； 距焦点的距离称为焦距，用字母表示。
3.三道特殊光线穿过镜头
4.收敛与发散之谜
透镜可以看作是多个棱镜的组合，每个棱镜都会将光线偏向表面，所以凸透镜对光线有影响，凹透镜对光线有影响。
1.凸透镜成像规律
2.动态规律
(1)凸透镜成虚像时，物距变小，像距逐渐变远，像发生变化，可以概括为一个简单易记的公式：当物距近时，像变化，反之，当物体远离时，图像发生变化；
(2)凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐变化，像也逐渐变化。 可以概括为一个简单易记的公式：物远→像（远），像变。 反之，物近→像，像变；
一、人眼成像原理
人的眼球就像一个神奇的框架。 巩膜相当于一个，物体发出的光在黄斑上形成倒置的虚像。
2. 斜视矫正
(1)原因：巩膜太厚，屈光力太强，在黄斑部形成影像；
(2)矫正：应佩戴由眼镜制成的太阳镜进行矫正。 它的作用是使光线变亮，进而推动影像相对于黄斑移动，落在黄斑上。
3、矫正近视
(1)原因：巩膜太薄，屈光力太弱，在黄斑部形成影像；
(2)矫正：应佩戴由眼镜制成的太阳镜进行矫正。 它的作用是使光线变亮，进而推动影像相对于黄斑移动，落在黄斑上。
1.望远镜
(1) 伽利略望远镜
透镜组合：凹透镜作为物镜，凸透镜作为目镜； 目镜焦距小于物镜焦距；
成像特性：形成的图像像直立的实像；
(2) 开普勒望远镜
镜头组合：物镜和目镜均为凸透镜，目镜焦距小于物镜焦距；
成像特性：所形成的图像如同倒置的实像。
2.显微镜
镜头组合：目镜和物镜均为凸透镜； 目镜焦距很短，物镜焦距很长；
成像特性：倒置、放大的实像。
三、重点难点
1个
困难的点光现象识别
重点难点分析
在识别三种光现象时，我们可以把握“介质”和“传播方向”两点：（1）光的线性传播现象是同一介质，传播方向不变； (2)光的反射现象是同类介质，传播方向发生变化； (3)光的折射是在两种介质中，传播方向通常会发生变化
【典型实例】（2019·昆山）由于光的直线传播会出现以下现象（）
A．雪后天空中的彩虹
B、物体在阳光下投射阴影
C、玻璃幕墙造成光污染
D． 斜插水底的牙签“弯”了
【分析】（1）光在同一、均匀、透明的介质中沿直线传播，形成的现象有针孔成像、激光准直、阴影产生、日蚀和日蚀等； (2)光传播到两个介质表面会发生光的反射，如岸边物体在海面上的反射，平面镜的成像凸透镜成像规律作图主光轴，光滑物体如玻璃都是由光的反射造成的； (3) 光在同一种异质介质中传播或只有当一种介质进入另一种介质时才会出现光的折射现象，如池底变浅、牙签在水中弯曲、海市蜃楼、凸起镜头成像等都是光的折射造成的。
【答案】解：A.雨后天空中的彩虹是光的色散现象，属于光的折射现象。 因此，A不符合题意； B. 太阳下物体的影子是光线沿直线传播产生的。 因此，B符合题意； C、玻璃幕墙对阳光的镜面反射造成“光污染”。 因此，C不符合题意； D、筷子反射的光从水底斜射到空中时发生偏转，在海面好像扭曲了，是光的折射现象，所以D在符合题意。 因此选择：B.
【点评】本题通过日常生活中的几种现象考察对光的折射、光的线性传播、光的反射的理解。 在学习过程中，要善于利用所学知识对相关现象进行解释。
2个
两盏灯折射图难点
重点难点分析
光的折射总结与画法
光折射图：
注：（1）区分线的虚实：实际光线（入射光、反射光和折射光）用虚线表示，光线的法线和反向延长线用a表示实线; (2) 灯应标有箭头； (3)要分清角度大小的关系：不要把入射光与镜面的倾斜角当作入射角(两者是互补角)； 大于入射角。
【典型案例】（2019·昆山）图中，一束光线从空气中射入水底，请标出它的入射角α，并粗略画出折射光线。
【解析】要解决这个问题，必须掌握光的折射定律：折射光线和入射光线与法线在同一平面； 折射光线和入射光线在法线一侧分开； 介质时，折射光线向法线方向偏转，折射角大于入射角。 入射角是入射光线与法线的倾斜角。
【答】解法：先画法线，然后根据折射光线和入射光线在同一平面，在法线的另一侧画出水底的折射光线正常线。 入射角是入射光线与法线的倾斜角。 如图所示：
【点评】本题考察折射光的绘制方法。 关键是要记住光的折射定理，搞清楚折射角和入射角的关系。
3个
三个重点和难点的折射定律的应用
重点难点分析
光的折射现象解释： (1)首先，清楚地进入人耳的是折射光； (2)然后，根据耳朵所在的介质，判断光线从哪个介质斜射入哪个介质，从而确定入射角和折射角的大小以及光子之间的位置关系真实图像和对象。
【典型实例】（2019·长沙）能正确表示光从室内通过窗玻璃传播到室外的光路图是（）
【分析】光线穿过玻璃后进入空气要经过两次折射：第一次是从空气中斜射入玻璃，折射光应该偏折接近法线，折射角大于入射角； 第二次是从玻璃斜向进入空气时，折射光要偏离法线，折射角要小于入射角。 由于玻璃的上下表面是垂直的，二次折射的入射角等于一次折射的折射角，所以二次折射的折射角等于一次折射的入射角，且最终出射光线与入射光线进行比较，只是做了一个平移，即出射光线与入射光线平行。
【答】解法： 第一次折射：先通过入射点O做一条垂直于玻璃上表面的法线，然后在玻璃内部法线的另一左边做一条折射光。 注意折射角大于入射角； 二次折射：先过O′点画一条垂直于玻璃下表面的法线，然后在玻璃两边的空气中做折射光线。 注意折射角小于入射角，折射光线在玻璃上表面与入射光线平行，如图：
因此选择：A.
【点评】考察光的折射定理：光从空气进入水、玻璃等透明介质时，折射角大于入射角； 当光从水或玻璃进入空气时，折射角小于入射角。
4个
高难度四镜头绘图
重点难点分析
记住镜头“三条特殊光线”的光路图是画图的关键：
(1) 通过光心的光线经透镜折射后传播方向不变；
(2)平行于主光轴的光线经透镜折射后，折射光通过焦点，凹透镜折射光反向延伸通过虚焦点；
(3)通过凸透镜焦点或向前延伸通过凹透镜焦点的光经透镜折射后，折射光平行于主光轴出射。
【典型实例】（2019•昆山）图中F、O分别为凸透镜的焦点和光心。 请完成这两条光线的光路图。
【解析】制作凸透镜的光路图时，首先仔细观察入射光的特性，然后根据凸透镜的三种特殊光线作图。
【答】 解：平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后通过焦点。 通过光心的光的传播方向保持不变。 以此为基础，完成光路图，如图：
【点评】凸透镜有三种特殊光线：通过光心的光传播方向不变，平行于主光轴的入射光经凸透镜折射后通过焦点，入射光通过焦点的光被凸透镜折射，然后平行于主光轴。
5个
大难度五凸透镜成像规律及应用
重点难点分析
熟记凸透镜成像定律是解决这类问题的关键。 凸透镜成像的规律可以记为：
一重心分实实，二重心分大小；
虚像由一侧向另一侧倾斜，远物像小于近物；
实像大小一样，近处的物体像变小；
光屏区分虚实，屏幕显示的是虚像。
注意：如果物体和屏幕的位置交换，成像尺寸将根据光路的“可逆性”交换。
【典型实例】（2019·昆山）凸透镜正对太阳，距离凸透镜15cm处可得到最小最亮的光斑。 现在在光具座上安装凸透镜、蜡烛和光幕，位置如图所示。 下列说法正确的是（ ）
A、此时在光屏上可以观察到清晰缩小的图像
B．只在凸透镜两侧附近放置一个合适的凹透镜来模拟斜视矫正
C．将蜡烛移动到30cm刻度，联通光幕在屏幕上可以得到清晰且大小相等的图像
D．将蜡烛移至40cm刻度，联通光屏可在屏幕上得到清晰放大的图像
【解析】（1）焦点是指凸透镜能将平行于主光轴的光线会聚的点，焦距是焦点到光心的距离。 (2)根据图中提供的数值得到物距，凹透镜对光线有发散作用。 (3) 2f>u>f，v>2f，形成倒置放大的虚像。 4) 若u>2f，2f>v>f，则形成倒置缩小的虚像。 若u=v=2f，则凸透镜会形成倒置的大小相等的虚像。
[答] 解：根据焦点和焦距的定义，当你拿着一个凸透镜对着太阳光，在距透镜中心15cm处得到最小最亮的光点时，凸透镜的焦距为点到镜头的距离，也就是焦距是15cm。 A、从图中可以看出物距u=50.0cm-10.0cm=40.0cm。 v＝85cm－50cm＝35cm，凸透镜u＞2f，2f＞v＞f，形成倒置缩小的虚像。 此时像距小于两倍焦距，得不到清晰图像，故A错误； B、由A分析可以看出，如果像距较大，光线的会聚应该延迟，在凸透镜的两侧附近放置一个合适的凹透镜，可以模拟校正斜视，故B正确； C、u=v=2f，凸透镜倒置大小相等虚像，从图中可以看出，将蜡烛移到30cm刻度，u=50cm-30cm=20cm≠2f，所以联通光屏幕无法在屏幕上获得清晰且大小相等的图像。 因此，C错； D、将蜡烛移动到40cm刻度，u=50cm-40cm=10cm，物距满足u<f，形成直立放大实像，在光幕上无法形成。 所以D错了。 因此选择：B.
【点评】本实验考察中学生对凸透镜成像实验的理解和掌握，记住成像规律是解决问题的关键。
4、高频实验
1个
实验 1：探索光的折射特性
考试重点
探索光的折射特性
(1)实验仪器的选择：激光笔、平行光源、水槽和水、铅笔、玻璃砖；
(2)界面光现象的判断；
(3)光路不易观察的解决方法：在昏暗的环境下（如暗室、夜间等）用烟雾弥漫、喷水、用激光笔照射；
(4)折射光线与入射光线与法线的位置关系；
(5)光发生折射时，折射角与入射角的关系，折射角的变化；
(6) 在光的折射过程中，光路是可逆的；
(7) 实验中，多次实验的目的：寻求普遍规律；
(8) 实验推断：折射光和入射光在法线侧分离，折射角随入射角的减小而减小，随入射角的减小而减小； 当发生折射时，光路是可逆的。
【典型事例】（2019·南京）“开始认识光的折射现象”和“探究光的折射特性”实验中：
(1) 如图A所示，小明向P点发射激光束产生光点，并逐渐往水箱中注水。 当空气倾斜射入底部时，传播方向会（将/不会）偏转。 在实验中，光在空气中的传播路径并不清晰。 为了解决这个问题，他在海面以上喷洒了一些。
(2) 如图B所示，小明继续探究“光从空气进入水底时的折射特性”。 他用可偏转光幕研究折射光、入射光和法线是否正确。 如图C，他沿AO方向射光到海面上的O点，在水底沿OB方向射出。 调整激光笔，使入射光逐渐偏离法线，折射光也逐渐偏离法线，说明光线从空气斜射入水底时，入射角增大和折射角急剧（减小/减小/相同）。 当光沿NO方向入射时，会沿ON'方向出射，此时折射角为度。
【分析】（1）光的折射：光从空气斜入射到水或其他透明介质中时，折射角大于入射角； 光在洁净介质中传播的光路不易呈现，可在空气中喷出烟或雾等，加水加入少量果汁等。 (2)使用目的光的折射中的旋转光幕是考察折射光线、法线和入射光线是否在同一平面上。 当光从空气斜入射到水或其他透明介质中时，折射角大于入射角，入射角增大，折射角增大，入射角减小，折射角减小. 当光线垂直于入射线且方向不变时，入射角和折射角都为零。
【答】解： (1) ①光从空气斜入射到水或其他透明介质中时，折射角大于入射角； 小明将一束激光射向P点产生一个光点，逐渐将水槽注满水，光线在海面发生折射时，光点在水槽上方的位置tank会连在左边，意思是当光线从空中斜射到水底时，传播方向会发生变化。 ②实验中，光在空气中的传播路径不清晰。 为了解决这个问题，他可以在海面上方喷一些烟雾。 (2) ①小明继续探索“光从空气进入水底时的折射特性”。 他用折射光幕研究折射光、入射光和法线是否在同一平面上。 ②入射光线与法线的倾角为入射角，折射光线与法线的倾角为折射角。 入射光线接近法线，说明入射角增大，折射光线接近法线，说明折射角也减小。 ③当光沿NO方向入射时，会沿ON'方向出射，此时垂直入射不改变传播方向，则此时入射角和折射角都等于0度. 所以答案是：（1）连接到左边； 是的; 抽烟; (2) 在同一平面上； 减少; 0。
【点评】这是对光的折射实验的考察。 如何进行实验，实验中出现问题时如何解决问题，是以后问题的方向。
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实验二：探索凸透镜成像规律
考试重点
探索凸透镜成像规律
(1) 实验仪器的组装：将蜡烛、凸透镜、光屏从左到右放置在光具座上；
(2) 实验前将两者的中心调整到大致同一高度的目的：使图像位于光屏的中心；
(3) 焦距检测：用平行光垂直照射凸透镜，用光屏接收凸透镜另一侧左侧最小最亮的光斑，测量光斑到凸透镜的距离是焦距；
(4) 各区间成像物体的特征及相关应用；
(5)光屏上能看到图像的原因：光的漫反射；
(6)当在光屏上形成清晰的图像时，通过改变物体与光屏的位置，图像仍能成像在光屏上的原因：光路是可逆的；
(7)用纸或手挡住凸透镜的一部分，光屏上图像的变化：图像会变暗，但仍是完整的图像；
(8) 凸镜前加镜片（或太阳镜）时像的变化：加凸镜（或斜视太阳镜）时，像距变小，光屏应接近的方向镜头； 加装凹透镜（或弱视太阳镜）时，像距变大，光屏应接在远离镜片的方向；
(9) 蜡烛变短时图像的变化和使图像位于光屏中心的操作：图像逐渐向下连接，应向上调整镜头或将蜡烛（或光屏）向下调整使图像位于屏幕的光幕中心。
【典型案例】（2019•北京）使用如图所示装置做“探索凸透镜成像规律”的实验。 在图A中，一束平行光射到凸透镜上，在光屏上得到一个最小最亮的光点（未画出）。
(1) 如果图B中的蜡烛火焰恰好在光幕上形成清晰的影像（未显示），则应该是倒置的虚像。
(2)若将凸透镜移至图B中55cm刻度线，则光屏接至cm刻度线，又可看到清晰图像。
(3)如果在图B中的蜡烛火焰和凸透镜之间放置一副斜视太阳镜，则将光幕转向(选择“左”或“右”，下同)即可再次看到清晰的图像).
(4)如果用塑料吸管指向图B中的A点，沿与纸面垂直的方向继续用力吹气，发现光屏上的“烛焰尖端”变得模糊，则转动光幕来到联通，“烛焰处”的字样又会变得清晰起来。
【分析】（1）焦距是指焦点到凸透镜的距离，焦距的大小是根据第一张图估算的； 当物距小于1倍焦距，大于2倍焦距时，形成倒置放大虚像原理。 (2)当凸透镜u=v=2f时，形成大小相同的倒置虚像，并据此分析； (3)当凹透镜放在凸透镜前面时，会聚能力减慢，使像出现在光幕后面； (4)图B 用塑料吸管指向A点，继续沿垂直于纸面的方向用力吹气。 流体大的位置浮力小，火焰接在左边。 答案是根据凸透镜物体的远像和近像缩小来分析的。
【答】 解： (1) 从图中光斑为焦点，故焦距为f=60cm￣50cm＝10cm； 当蜡烛和凸透镜位于图B刻度对应的位置时，物距50cm￣35cm＝15cm，若焦距小于1倍，大于2倍，凸透镜镜头可形成倒置放大的虚像； (2) 将凸透镜移至图B中55cm刻度线，物距u=55cm-35cm=20cm，u=2f，形成倒置的等尺寸虚像。 在双焦距位置成像，v=75cm-55cm=20cm，光屏在75cm的位置，所以光屏连接在左边。 (3)凹透镜对光线有发散作用。 当它放在凸透镜前面时，光线会发散，像会出现在光幕后面，像距会缩小。 要在光屏上得到清晰的图像，光屏应远离凸透镜，即光屏向右连接，才能在光屏上形成清晰的图像； (4)图B中，用一根塑料吸管指向A点，沿垂直于纸面的方向继续用力吹气。 A点二氧化碳流速大，流体大 位置浮力小，火焰偏左，物距缩小，像距缩小，光屏连接到左边，“烛火尖”又会变得清晰起来。 所以答案是：（1）放大； (2) 75; (3) 权利； (4) 离开。
【点评】本题考查中学生实验操作能力和凸透镜成像规律，即流体浮力的特性。 It to based on the law of lens and its .
55. Exam
1: (2019·) In the shown in the , what is by the of light is ()
2: (2019·) Xiao Ming uses to the focal of a lens. The most of the is ( )
3: (2019·) As shown in the , a beam of light is shot into the air from the of the water, make its light and light.
4: (2019·) As shown in the , the light path of light a lens.
5: (2019·) when light water and glass from air, and will the of water and glass be the same? In order to this , chose light , glass , sinks, laser and other for . He drew two line NN' and MM' on the light and at point O, as shown in A.
(1) one of the glass block flush with MM′, let the light from the laser enter from point A to point O, and he heard the light path shown in B (AO, OC are the same line) , you think the ray OC is by , in view of the of this , the two most be at this time are .
(2) He wants to the that the light the of the water from the air. He puts the light into the water tank ( the line MM′ ) and fills the water tank until the sea is level with MM′. The light be from point A to point O, this is to that, also the same on both sides of the light in this .
(3) the light path shown in C on the light (OE is the light at the of the water). After the light path, you think glass and water are the two media that have a to light. 是的。
(4) If the laser beams are into the air from the glass and the water at the same angle, the rays will be away from the .
6: (2019·) and did the of " the law of lens ".
(1) When the focal of the lens with the help of , Xiao Ming one end of a scale on the , the by the scale on the , and the scale so that the on the At this time, the of the ruler is to the of . Xiao Ming kept the ruler still, and Xiao Hong the light A and the lens L to the scale to the shown in A, and a and light spot was on the light . The focal of the lens is cm.
(2) When the lens, , and light are on the bench as shown in B, the light an -down image of the flame; keep the of the and the light in B . , move the lens to the cm scale line on the bench, and the clear image of the flame can be on the again.
Test list
Test point 1: 1. , ; 2. (1) Same plane, than, less than, ; (2) 0°; (3) .
Test point 2: 1. , , , ; 2. F, , F; 4. , , .
Test point three: 1. , image, ; 2. (1) , large, far, large, near, small; (2) , large, large, near, small.
Test point 4: 1. , lens, zoom out; 2. (1) top, (2) , , back; 3. (1) side, (2) , , front.
超过
write down the to the test in the area, and the will be on the top of the 22:00 last night!