初中光学实验与中考试题研究

王建新

本文研究对象是苏科版（江苏科学技术出版社）八年级物理教材中的光学实验，中考试题以2013-2015年江苏省13市中考卷光学实验试题为例.光学部分内容在苏科版第三章光现象，按内容分为光的色彩，人眼看不见的光，光的直线传播，平面镜，光的反射；第四章光的折射、透镜，按内容分为光的折射，透镜，凸透镜成像的规律，照相机与眼球、视力的矫正，望远镜与显微镜.为便于教学和评估，《义务教育物理课程标准（2011年版）》附录1给出了20个必做实验，其中光学部分有3个，即探究光的反射规律，探究平面镜成像时像与物的关系，探究凸透镜成像规律，表1为2014年江苏13市物理中考卷中出现的光学实验按光现象（光的直线传播，光的反射，光的折射）、平面镜成像、凸透镜成像三大板块统计表.

分析表1，可以看出各地对光学的考查绝大多数是从三大板块实验来进行，考查的总分值不尽相同，最少5分，最多12分，平均9分，部分市缺考某块内容，如连云港市、无锡市、镇江市没考平面镜成像，淮安市没考凸透镜成像.由此可知，做好三个光学必做实验，对提高学生的中考成绩有其现实意义.

下面从光学实验角度，结合近三年中考试题，分析中考是如何进行光学知识考查的，以期减少学生做题数量，减轻学生学业负担，提高教学质量.

1光现象

1.1透镜的三条特殊光线

三条光线之所以特殊，是这三条光线与透镜的主轴、光心和焦点有确定的位置关系，便于用作图题形式，考查学生是否知道凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用：跟主光轴平行的入射光线，经过透镜折射后，折射光线或折射光线的反向延长线通过透镜焦点；通过透镜光心的光线传播方向不变；入射光线或入射光线的延长线通过焦点，经过透镜折射后，折射光线与主光轴平行.为了方便记忆，概括为：（1）平行主光轴的光线，通过焦点；（2）通过光心的光线，方向不变；（3）通过焦点的光线，平行主光轴.中考题以考查凸透镜为主，凹透镜一般作为对比学习用，很少考查.

例题1（2014年连云港）如图1所示，F为凸透镜的焦点，O为光心，请画出入射光线所对应的折射光线.

考点凸透镜的三条特殊光线.

分析过焦点的入射光线经过凸透镜折射后，折射光线平行于主光轴；过光心的入射光线其传播方向不变，由此可以得到两条折射光线.

故答案为：如图2所示.

点评画光路图时，要知道光线传播规律，注意细节，如实线与虚线；光线的箭头；相关的辅助线等.

1.2影子、倒影、摄影的区别

影子是光在直线传播过程中遇到不透明物体，在物体后面形成的光照不到的区域；倒影是来自物体的光通过平静水面的反射，形成物体的正立等大的虚像，平静的水面相当于平面镜，物体与平面镜相垂直，所以像与物的位置关系是倒立关系，此时的像叫做倒影；摄影是来自物体的光通过凸透镜折射，形成物体的倒立缩小的实像.

例题2（2013年淮安）如图3所示的四种现象中，由光的直线传播形成的是

考点光的直线传播，光的反射，光的折射.

分析A.树荫下的圆形“光斑”，是小孔成像，由光的直线传播形成；

B.山峦在水中的“倒影”，是平面镜成像，由光的反射形成；

C.河水看下去“较浅”，是光的折射形成的；

D.钢勺在水面处“折断”，是光的折射形成的.

故答案为：A.

点评题干中的关键词，光斑是像，倒影也是像，較浅，折[JP3]断是光传播时方向发生了改变，要理解三种光现象产生的原因.

1.3实像与虚像的异同

异：（1）实像由实际的光线会聚而成，虚像由实际光线的反向延长线会聚而成；（2）实像能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现；（3）实像都是倒立的，虚像都是正立的；（4）实像在反射成像中，像、物处于镜面同侧；在折射成像中，像、物处于透镜异侧.虚像在反射成像中，像、物处于镜面异侧；在折射成像中，像物处于透镜同侧.同： 实像和虚像都能被眼睛看到.

几乎没有单独考查实像与虚像的中考题，对此的考查往往渗透在光学部分考题中的某一小问里，但三种光现象中像的性质要分清楚，小孔成像成倒立的实像，大小随物距、像距和物体本身大小而变化，平面镜成像成正立等大的虚像，凸透镜成像可以是倒立的实像，也可以是正立的虚像，大小随物距与焦距大小关系而变化.