【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 光现象、光学作图、实验及应用(教师版含解析)

浙教版七年级下科学同步学习精讲精练第2章对环境的感觉第2章经典专题讲练——光现象、光学作图、实验及应用目录 (1) (7) (14)一、光的反射、折射辨析1.光的反射定律在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。

2.平面镜成像——属于光的反射平面镜成像的特点：①平面镜成的像是虚像；②平面镜成的像与物体大小相等；③镜中的像到镜面的距离与物到镜面的距离相等；④像和物的连线与镜面垂直。

⑤像和物体左右是相反的。

3.光的折射规律①光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线方向偏折，折射角大于入射角②入射角增大时，折射角也增大③在折射现象中，光路可逆。

4.光的色散——属于光的折射(1)太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象光的色散。

彩虹是光的色散现象。

(2)各单色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。

(3)色散现象说明白光是由各种色光混合而成的，是复色光，不是单色光。

5.成像情况对比分析像分实像和虚像，实像由实际光线会聚而成，倒立、可呈现在光屏上；虚像是光线反向延长线的交点，正立、不能呈现在光屏上。

常见类型的成像情况比较如下：二、凸透镜成像的规律1. 凸透镜焦距的测量方法①太阳聚焦法：把凸透镜正对着太阳光，在凸透镜的另一侧放一张白纸，调节凸透镜到白纸之间的距离，使白纸上出现最小最亮的光斑，这个光斑就是焦点。

用直尺测出凸透镜到焦点的距离，即为焦距。

②平行光源法：将几束平行光沿主光轴射到凸透镜上，在光屏上得到的折射光线交于一点，量出这点到凸透镜的距离，即为焦距。

③二倍焦距法：在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛并使火焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度，调节烛焰到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，直到光屏上的像与烛焰等大为止。

④焦点不成像法：透过凸透镜观看物体，调节物体到凸透镜的距离，从看得见到刚好看不见时，测出物体到凸透镜的距离即为焦距。

⑤焦点入射法：在凸透镜的一侧放一光屏，另一侧用一个发光的小灯泡，沿主光轴移动，直到光屏上得到一个与透镜直径相等的圆形光斑为止，测出小灯泡到凸透镜的距离即为焦距。

2. 凸透镜成像的规律三、光学作图光学作图在本章中是一个重点，也是中考常考的一个考点。

主要包括根据光的反射定律作图、根据平面镜成像特点作图和根据光的折射规律作图。

1.根据光的反射定律作图主要包括以下三种类型：①给出入射光线和反射面画反射光线；②给出入射光线和反射光线画反射面；③给出反射光线和反射面画入射光线。

2.根据平面镜成像特点作图主要包括以下两种类型：①根据物像关于镜面对称作图；②根据像点是所有反射光线反向延长线的交点这一特点作图。

3.根据光的折射规律作图主要是利用光的折射规律，在已知入射光线(或折射光线)和界面时，作出对应的折射光线(或入射光线).4.透镜成像规律作图(1)当物距u>2f时，通过图像可以得出，像距f<v<2f，成倒立缩小的实像。

(2)物距u=2f时，通过图像可以得出，像距v=2f，成倒立等大的实像。

(3)物距f<u<2f时，通过图像可以得出，像距v>2f，成倒立放大的实像。

(4)物距u=f时，通过图像可以得出，光线通过透镜后变成平行光，不成像。

(5)物距u<f时，通过图像可以得出，物像同侧，成正立放大的虚像。

一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小；实像总是异侧倒，虚像总是同侧正。

动态成像规律：成实像时，物近像远像变大成虚像时，物近像近像变小。

四、光学实验1.平面镜成像特点的探究：实验器材：平板玻璃、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。

简要实验步骤：(1)在桌面上铺一张白纸，纸上竖一块玻璃板，作为平面镜。

(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。

再拿一支没有点燃的相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像重合为止，在纸上记下两支蜡烛的位置。

(3)改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验，量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离，并比较它们的大小和位置关系。

分析与论证：未点燃的蜡烛和像完全重合，说明像和物体大小相等。

经过测量可知，像与物体到平面镜的距离相等。

平面镜所成的像与物相对平面镜具有对称性，因此我们可以用对称法作出平面镜中的像。

(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到并确定像的位置，使观察到的像更清晰，本实验最好在较暗的环境中进行。

(2)用两支等大的蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系。

(3)有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合，原因可能是玻璃板与桌面不垂直。

(4)实验中宜选择较薄玻璃板，避免因前、后两个玻璃表面成的像不重合而有一定错位。

2. 凸透镜成像的规律的探究：(1)器材：凸透镜、光屏、蜡烛、光具座(带刻度尺)(2)注意事项：蜡烛的焰心、透镜光心、光屏中心在同一高度上。

又叫“三心等高”。

(3)实验步骤①利用太阳光测出凸透镜的焦距。

②把蜡烛、凸透镜、光屏放在同一直线上，并调整烛焰的中心、凸透镜的中心、光屏的中心在同一高度(这样做的目的是让凸透镜所成的实像呈现在光屏上)。

③先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置(物距大于2倍焦距)，调整光屏与透镜的距离，使烛焰在光屏上成一清晰的像，观察像的大小、倒或正，分别测量物体、像到凸透镜的距离。

④把蜡烛移到距凸透镜1倍焦距与2倍焦距之间，放好后重复以上操作。

⑤继续把蜡烛向凸透镜靠近，这时在光屏上已经看不到蜡烛的像，用眼睛直接对着凸透镜观察蜡烛的像。

【专题1 光的反射、折射】【例1】(2017广西壮族自治区期中)如图所示，是光在空气和玻璃两种介质中传播情形，下列说法中不正确的是()A．入射角等于60° B．折射角等于40° C．NN′是界面D．MM′的右边是玻璃【答案】C【解析】根据反射定律知，反射角等于入射角，所以水平方向的直线NN′为法线，竖直方向的直线MM′为界面；由图中光线与法线的夹角为60°可知，入射角为60°，则反射角也为60°；由图可知折射光线与法线的夹角为90° − 50° = 40°，所以折射角为40°；光从空气斜入玻璃时，折射角小于入射角，则MM′的右边是玻璃。

故ABD正确，C错误。

【例2】(舟山普陀区校级模拟))现在，一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃膜墙”)。

这种墙既能反射光线也能透过光线。

如图所示的四幅图中，能真实反映光通过玻璃膜墙进入室内的传播途径的是()【答案】B【解析】光通过玻璃幕墙进入室内，经历了两次折射，第一次是从空气斜射入玻璃中，折射光线向靠近法线方向偏折，折射角小于入射角；第二次是从玻璃斜射入空气中，折射光线向远离法线方向偏折，折射角大于入射角。

【例3】现代医学中常用超声波击碎人体内的结石，超声波从空气中斜射入人体后也类似光一样要发生折射，如图所示，超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的(选填“左侧”或“右侧”)。

【答案】D【解析】由题知，超声波在人体内的传播速度大于在空气中的传播速度，超声波由空气进入人体时，折射角大于入射角，故入射点应在O点左侧。

如图所示。

【专题2 凸透镜成像的规律及应用】【方法题】凸透镜动态成像【例4】(2019湖北省十堰市)小敏在“探究凸透镜成像规律”实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v 跟烛焰到凸透镜的距离u 之间关系的图像(如图)，下列判断正确的是( )A．该凸透镜的焦距为20cmB．当u＝15cm 时，在光屏上得到放大的虚像，这是投影仪的成像特点C．当u＝25cm 时，在光屏上得到缩小的实像，这是照相机的成像特点D．把蜡烛从距凸透镜15cm 处移动到30cm 处的过程中，像逐渐变大【答案】C【解析】A、由图知，当物距为20cm 时，像距也为20cm，根据凸透镜成像的规律，物距等于2 倍焦距时，成倒立、等大的实像，此时像距与物距相等。

所以2f＝20cm，则f＝10cm，故A 错误；B、f＝10cm，2f＝20cm，当u＝15cm 时，物距处于f 和2f 之间，所以成倒立、放大的实像。

投影仪是根据这一原理制成的，故B 错误；C、当物距u＝25cm 时，物距大于2 倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像。

照相机是根据这一原理制成的，故C 正确；D、把物体从距凸透镜15cm 处移到30cm 处的过程中，物距逐渐增大，所以成的像逐渐减小，故D 错误。

【例5】(2018河北省石家庄市期末)用如图所示的装置探究凸透镜成像规律，凸透镜的焦距是15cm。

当把凸透镜固定在50cm刻度线处，蜡烛固定在15cm刻度线处时()A．光屏在“I”区域内移动，才能得到清晰的像B．光屏在“II”区域内移动，才能得到清晰的像C．在光屏上得到的是缩小、倒立的虚像D．在光屏上得到的是放大、倒立的实像【答案】A【解析】解：已知凸透镜的焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm 刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距u＝50cm﹣15cm＝35cm，大于2 倍焦距，所以此时成倒立、缩小的实像，像在1 倍焦距和2 倍焦距之间，即在光具座上65~80cm 之间可以找到清晰的像(即光屏在“I”区域内移动，才能得到清晰的像)。

综上所述，只有选项A 的说法正确。

【例6】(2019百色中考)在探究“凸透镜成像规律”的实验中，将点燃的蜡烛放在距凸透镜32cm处，在透镜另一侧距透镜18cm处的光屏上得到烛焰清晰的像，则()A．光屏上所成的是倒立、放大的实像B．该透镜的焦距f小于9cmC．将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，不能观察到烛焰放大的虚像D．透镜位置不变，蜡烛和光屏位置互换，光屏上也得到烛焰清晰的像【答案】D【解析】AB、蜡烛距离凸透镜32cm时，在透镜的另一侧18cm处光屏上得到一个清晰的像，物距大于像距，成倒立缩小实像；此时物体的位置在二倍焦距以外，像在一倍焦距和二倍焦距之间，即32cm＞2f；2f＞18cm＞f，解得：9cm＜f＜16cm，故AB错误；C、将点燃的蜡烛移至距透镜9cm处，u＜f，可以能观察到烛焰放大的虚像，故C错误；D、光的折射现象中光路可逆，所以保持凸透镜位置不变，将蜡烛与光屏位置互换，光屏上仍能得到清晰的像。

故D正确。

故选：D。

【例7】关于生活中的透镜，下列描述不合理的是( )A．要使投影仪成像变大，应使投影仪远离屏幕，同时使镜头靠近投影片B．用手机摄像头扫描二维码时成缩小的实像，与照相机的成像特点相同C．用放大镜观察物体时，物体与放大镜的距离必须小于一倍焦距D．生活中用凸透镜矫正近视眼【答案】D【解析】A、要使投影仪成像变大，应减小物距，增大像距，所以，应使投影仪远离屏幕(增大像距)，同时使镜头靠近投片(减小物距)，故A 正确。