知识梳理
1.光的折射
（1）光的折射现象：光从一种介质进入另一种介质时，它的传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射.
（2）光的折射规律：光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧.
当光从空气斜射到水或玻璃中时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角.入射角增大时，折射角增大.光垂直射到水或玻璃的表面时，在水和玻璃中的传播方向不变.
当光从水或玻璃斜射到空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角.
（3）光的折射的本质是光在不同介质中传播速度不同.
2.透镜
（1）凸透镜：中间比边缘厚的透镜叫做凸透镜.
凹透镜：中间比边缘薄的透镜叫做凹透镜.
（2）凸透镜对光线有会聚作用，所以凸透镜有实焦点；凹透镜对光线有发散作用，所以凹透镜有虚焦点.
3.凸透镜成像
（1）凸透镜成像规律：
凸透镜成实像时，物距u减小，像距v将增大，像的大小将变大.
F——实像与虚像的分界点；2F——放大像与缩小像的分界点.
4.凸透镜成像的应用
（1）照相机的工作原理：照相机工作过程中，通过调节像距，在光屏上成倒立、缩小的实像.
（2）眼睛的工作原理：眼睛工作时，像距（视网膜与晶状体距离）不变，是通过调节晶状体的平、凸程度（即改变焦距）来成倒立、缩小、实像的.
（3）比较照相机和眼睛
5.近视眼和远视眼的矫正
（1）矫正近视眼所佩戴的镜片是凹透镜，它的作用是将光发散，从而使远处的物体在视网膜上成清晰的像.
（2）矫正远视眼所佩戴的镜片是凸透镜，它的作用是将光会聚，从而使近处的物体在视网膜上成清晰的像.
6.望远镜和显微镜
（1）结构：①物镜——靠近被观察物体的透镜；②目镜——靠近眼镜的透镜.
（2）通过两个透镜观察物体（如下表）：
考点扫描
考点1光的折射现象
例1清澈见底的游泳池的池水看起来比实际浅，这是因为从___射向____的光线，在水面处发生________的缘故.
解析解答时要先明确光在同种均匀介质中沿直线传播，但由一种介质斜射到另一介质时，会在分界面处发生折射，但人的视觉习惯总以为光沿着线传播，形成虚像.
答案水空气折射现象
考点2实像与虚像的区分
例2关于实像与虚像，以下说法中不正确的是（）.
A.实像都是倒立的，而虚像都是正立的
B.实像能呈现在光屏上，而虚像则不能
C.实像是经凸透镜所成的，而虚像则不是
D.实像是实际光线会聚而成的，而虚像则不是
解析实像是实际光线会聚而成，能呈现在光屏上；虚像则是光线反向延长线的相交而成，所以不能呈现在光屏上.在凸透镜成像中，实像总是倒立的，且物像分居透镜两侧，虚像是放大的，且物像在透镜同侧.但无论实像和虚像人的眼睛都能看到.
答案C
考点3光的折射规律
例3当光从空气斜射向水面时，同时发生反射和折射，如图1中，能正确表示其传播方向的是（）.
解析根据光的折射规律，当光从空气斜射到水或玻璃中时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角.要弄清光从何种介质斜射入何种介质，用对规律是关键，光的折射的本质是光在不同介质中传播速度不同.
答案B
考点4透镜的光路
例4下列光路图中，正确的是（）.
图2
解析本题要求同学们对透镜中的三条特殊光线能准确把握.凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，且光路具有可逆性.
答案A
考点5光路的可逆性
例5如图3，眼在A处看见河里B处有一条鱼，若从A处射出一束激光，要使激光照在鱼的身上，则激光应向着哪点射出（）.
A.B上方 B.B点
C.B下方 D.B的左方或右方
解析根据光的折射规律，人看到水中的鱼，光是由水中斜射向空气，B是鱼的虚像；而激光照鱼则是光从空气斜射入水中，根据光路的可逆性原理，光会原路返回，应对准B点照射.
答案B
考点6凸透镜成像规律
例6如图4，在观察凸透镜成像规律的实验中，如果把烛焰先后放在a、b、c、d和e点，同时调整光屏的位置，则：
①把烛焰放在________点，屏上出现的像最大；
②把烛焰放在________点，屏上出现的像最小；
③把烛焰放在________点，屏上不出现烛焰的像；
④如果把烛焰从a到移到d点，则像到透镜的距离______，像的大小________.（选填“变大”“变小”或“不变”）
图4
解析结合凸透镜成像规律的动态变化特点，凸透镜成实像时，物距u减小，像距v将增大，像的大小将变大.F为实像与虚像的分界点；2F为放大像与缩小像的分界点.
答案①d②a③e④变大，变大
考点7显微镜和望远镜
例7下列关于显微镜和望远镜的说法正确的是（）.
A.天文望远镜能看见遥远的星体，是因为星体上的光线通过望远镜后所成的像比星体本身大得多
B.显微镜可以将来自物体的光线经过两次放大后成一个倒立、放大的实像
C.望远镜可以用一组凸透镜和凹透镜组合而成
D.显微镜可以用一组凸透镜和一组凹面镜组合而成
解析天文望远镜使远处的物体在近处成像，增大了视角，看上去物变近、变大了；显微镜经过两个凸透镜两次放大成的是虚像，故A、B、D是错误的.伽利略望远镜是由一组凸透镜和凹透镜组合而成的.
答案C
实验探究
例1在研究凸透镜成像的实验中：（1）在________上从左到右依次放置________、________、________，并调整它们的高度，使三者的中心在________，这样做的目的是为了________.
（2）由实验可知，凸透镜成实像的条件是________，________是成放大的像与缩小的像的分界点.
（3）实验时，蜡烛越烧越短，你将看到屏上的像向________（选填“上”或“下”）移动.
（4）实验过程中，用黑纸将凸透镜遮掉一半，像的形状________（选填“变”或“不变”），但像的亮度将_________（选填“变亮”或“变暗”）.
（5）如图5所示，光屏上出现了清晰的烛焰的像，则此像的性质是__________.
图5
（6）根据图中提供的数据，可判断出此凸透镜的焦距大致在________范围之内.
解析（1）探究凸透镜成像规律要求透镜居中，物屏位于两侧；（2）要明确F为实像与虚像的分界点；2F为放大像与缩小像的分界点；（3）物和像在竖直方向的移动是相反的；（4）发生折射的光线有无数条，黑纸只是遮挡了其中的一部分光线，所以并不会影响成像的完整性，只是像变得暗淡些而已；（5）能呈现在光屏上的首先是实像，实像一定是倒立的，而像距大于物距则像一定是放大的，这样就得到完整的像的性质；（6）因为可从光具座上直接读出u=10cm、v=15cm，根据像是倒立、放大的实像，可以列出f＜u＜2f、v＞2f的不等式组，最后解出后取其公共解集即可.
答案（1）光具座；蜡烛、凸透镜、光屏；同一高度；像呈现在光屏中央（2）u＞f；2F（3）上（4）不变；变暗（5）倒立、放大、实像（6）5cm＜f＜7.5cm
例2某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图6所示，下列判断正确的是（）.
图6
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C.当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小
解析图像可以看出凸透镜成实像的规律，物远像近像变小.其中关键的坐标点是（20，20）代表了u=2f、v=2f时，成倒立、等大、实像的特殊状态，则f=u／2=10cm，那么F=10cm成了实像和虚像的分界点，2F=20cm成了放大和缩小像的分界点.把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中满足物远像近像变小这一规律.
答案D
例3近视眼是青少年常患的一种疾病.近视眼究竟是怎么回事？某校兴趣小组同学进行了以下探究实验.
如图7
甲所示，近视眼镜放在蜡烛和凸透镜中间，使光屏上映出清晰的像，标出光屏位置，表示近视眼的视网膜位置.拿开眼镜，屏上的像变得模糊.向透镜方向移动光屏，像又变得清晰，再标出光屏位置.观察眼球结构图（如图7乙）并结合以上实验，回答：
（1）你猜想眼球中晶状体相当于实验中的________.
（2）近视眼患者不戴眼镜时，看见的物像落在视网膜的________（选填“前方”或“后方”）.
（3）矫正近视眼应佩戴的眼镜是凹透镜，其作用是.
解析人的眼睛相当于一架神奇的照相机，之所以神奇在于u、v、f三者中，当v不变时，f会随着u的变化自动调焦.但人长期用眼看近处的物体，晶状体长期处于紧张的短焦距状态，晶状体总突起，当它再看远处物体时由于晶状体调节能力减弱，无法一下子调焦到长焦距状态，所以像落在了视网膜的前方便成了近视眼.近视眼的矫正关键在于使进入人眼的光线折射时发散些，而凹透镜就是起了光线的发散作用，故佩戴凹透镜矫正近视眼，反正佩戴凸透镜矫正远视眼.
答案（1）凸透镜（2）前方（3）像相对视网膜向后移动，使其刚好落在视网膜上
典例解析
例1如图8所示，光线斜射到两种透明物质的界面上发生的现象，那么图中界面是_____，法线______，入射角是______，反射角______，折射角是______.
图8
解析光入射时会同时发生反射和折射现象，根据光的反射定律及折射的规律可知法线是入射光线和反射光线形成大角的角平分线即MN为法线，M′C′为分界面.入射光线独自分居法线一侧，故CO为入射光线，OB为反射光线，OA为折射光线，而各角应是对应光线与法线的夹角.
答案M′C′，MN，∠COM，∠MOB，∠NOA
例2小沈给她的朋友拍了张集体照，她的朋友看了照片后不满意，尤其是站在前排的最右边的小华看到半张脸（如图9所示），他们要求小沈重拍，那么小沈应该让照相机（）.
图9
A.离人远一些 B.离人近一些
C.向左移一点 D.向右移一点
解析首先这是照相机的工作原理满足u＞2f，f＜v＜2f成倒立、缩小的实像，但成的像偏大了，要使像有所缩小，则应远离物体即可.
答案A
例3在凸透镜主轴上距透镜1.5F处到2.5F处横卧一根粗细均匀的接力棒AB，红端A位于2倍焦距外，白端B位于2倍焦距内，如图10所示，关于AB所成的像，下列说法正确的是（）.
图10
A.红端细而长，白端粗而短
B.红端细而短，白端粗而长
C.红端粗而长，白端细而短
D.红端粗而短，白端细而长
解析接力棒在主光轴的位置跨越了2F点（放大和缩小像的分界点），即红端满足照相原理，成缩小的实像；白端满足投影仪原理，成放大的实像.
答案B
例4假期到了，公园里游人如织.其中4位游客在同一地点，分别用不同型号的甲、乙、丙、丁相机（焦距不同），对着同一亭子各拍了一张照片，如图A、B、C、D所示.我们可以判定：
照片________是用甲拍摄的，照片________是用丙拍摄的，照片________是用丁拍摄的，照片________是用乙拍摄的.
解析游客在同一地点，意味着物距u相同，当用不同焦距f的相机拍摄时，像距会随之改变，即像的大小也会发生改变. u不变时，f变大，即相当于物近像远像变大；反之，f变小，即相当于物远像近像变小.
答案D，A，C，B
