粤沪版物理八年级上册同步提优训练：第三章　光和眼睛 本章复习 （Word有答案）

章末复习
易错点一　 光的直线传播、反射和折射现象易混淆
　　例1　[2020·怀化] 在如图所示的四个实例中,属于光的反射现象的是 (　　)
[易错总结] 光的直线传播和光的反射现象的相同点是发生在同种介质中,不同点是前者光的路径是直线,后者光的路径是折线;光的折射现象涉及两种不同介质且光的传播方向发生改变。
易错点二　光的反射、折射作图时光线位置及角度关系易错
　　例2　如图所示为光在空气和玻璃的分界面传播的示意图,其中实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线,下列说法正确的是 (　　)
A.AO是反射光线
B.OC是折射光线
C.入射角是40°
D.空气在MM'的右侧
例3　请在中画出:①折射光线的大致方向并标出折射角α;②经光滑墙壁反射后的反射光线。
　　[易错总结] 根据光的反射定律和折射规律作光路图时,要注意区分实线和虚线,在光线上要画上箭头,若已知入射角的大小,一般要标出反射角的大小。
易错点三　平面镜成像特点理解有误
例4　如图所示是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间。关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的是 (　　)
A.苍鹭所成的像是倒立的实像
B.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
C.水越深苍鹭所成的像离它越远
D.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等
例5　如图所示,平面镜竖直放置在水平桌面上,一支直立的铅笔在平面镜前40 cm处,以5 cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是 (　　)
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过2 s,铅笔与它的像之间的距离变为20 cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10 cm/s
D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
[易错总结] 平面镜成像是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是正立的虚像,像与物体的大小相等,像的大小与物体到平面镜的距离无关;像与物体到镜面的距离相等;像与物体关于平面镜对称,像与物体对应点的连线与镜面垂直;像移动的速度等于物体移动的速度。
易错点四　混淆两种透镜对光的作用
例6　中画出了光线通过透镜(图中未画出)的情形,其中属于凸透镜的是 (　　)
A.a B.b、d
C.c D.a、b、c、d
[易错总结] 根据光线判断透镜类型时,首先要仔细观察入射光线和折射光线的特点,然后再根据凸透镜和凹透镜对光的作用作出选择。经过透镜折射后,若光线变得发散则是凹透镜,变得会聚则是凸透镜。
易错点五　凸透镜成像特点的应用理解错误
例7　暑假期间,雅琦和妈妈去著名的北京大学校园参观游览,她们在美丽的博雅塔附近游玩时,想在博雅塔下拍照留影,但是遇到一个难题;就是若拍下塔身全景时,人像就拍得很小,若把人像拍得大一些,就拍不下塔身全景。爱动脑筋的雅琦利用自己学习的物理知识,认真分析了当时的情况,很快就拍出了满意的照片,她解决问题的办法是 (　　)
A.人先站在靠近塔身的位置,移动照相机寻找适合的拍摄位置
B.人先站在远离塔身的位置,移动照相机找到合适的拍摄位置
C.先用照相机选好取景位置,人从靠近塔身处慢慢走向照相机,找到合适的站立位置
D.先用照相机选好取景位置,人从画面外走入取景范围,找到适合的站立位置
[易错总结] 关于凸透镜成像特点的应用,要掌握凸透镜成像特点与物距、像距的关系,并自己总结一些规律性的知识,例如图图通过像距和物距的大小关系来判断像和物体的大小关系,根据成实像时物近像远像变大的特点来判断像的变化及像距的变化等。
实验一:“探究光的反射规律”
例8　利用如图所示装置进行探究光的反射规律实验。
　　(1)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光线沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF的径迹,则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是　　　　(选填“入射角”或“反射角”)。
(2)多次改变入射角的大小,测得的实验数据如图图下表:
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
　　分析数据可得:反射角　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;当入射角变大时,光线OF　　　　(选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(3)以直线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,在纸板B上　　　　(选填“能”或“不能”)看到反射光,由此说明反射光线、入射光线与法线在　　　　(选填“同一”或“不同”)平面内。
(4)实验中,从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线,这种反射属于_________ (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)如图图果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板A入射时,在纸板B上　　　　(选填“能”或“不能”)看到反射光。
(2)若让一束光贴着纸板B沿着FO方向入射,发现其反射光线沿着OE方向射出,说明光在反射时光路是　　　　的。
(3)平面镜位置不动时,对于每一条确定的入射光线而言,　　　　光线是唯一的。
实验二:“探究平面镜成像规律”
例9　如图所示是小军探究“平面镜成像特点”的情景:竖立的透明薄玻璃板下方放一把直尺,两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以蜡烛A为成像物体。
(1)实验时不采用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于___________________________。
(2)在实验中点燃蜡烛A,在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,也不能使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,原因可能是　　　　　　　　　　。
(3)小军解决上述问题后,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物到玻璃板的距离相等;移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是　　　　(选填“虚”或“实”)像。
(4)为证实上述成像特点的可靠性,小军接下来进行的实验操作是　　　　　　　　　　。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)实验时,应该选择　　　　(选填“厚”或“薄”)玻璃板代替平面镜,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板_________ (选填“前”或“后”)面观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。在比较像与物的大小关系时,蜡烛B替代的是　　　　　(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
实验三:“探究光的折射时的特点”
例10　某同学在做“探究光的折射特点”的实验,是光从空气射入水中时的光路。实验中发现,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如图图下数据:
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
(1)分析表中数据,可得出结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生　　　　和　　　　现象。
②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而　　　　,且折射角　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于　　　　。
(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是　　　　(选填“OA”或“OB”);此时激光经过水面反射时的反射角的大小等于　　　　(选填“α”“β”或“γ”)。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)在上例实验探究中,该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点儿烟雾,上面的做法是为了　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足 答:　　　　(选填“是”或“否”);请简要说明理由:　 　　　　　　　　　　　　　。
实验四:“探究凸透镜成像规律”
例11　如图图图所示,小明在探究凸透镜成像的规律,且实验操作规范。
(1)实验前,要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在　　　　　　,实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,那么他应该把凸透镜向　　　　(选填“上”或“下”)适当调节,才能使像最终成在光屏的中央。
(2)当他将蜡烛、凸透镜、光屏调节到图示位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,此时成像原理与　　　　(选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”)相同;若将蜡烛向右移动5 cm,保持凸透镜的位置不动,则应将光屏向　　　　(选填“左”或“右”)适当移动才能再次得到清晰的像,此时像的大小与原来相比要　　　　(选填“大”或“小”)些。
(3)如图图图所示,在A、B、C、D、E五个点中:(P点为二倍焦距处)
①把烛焰放在　　　　点上,可以成正立、放大的虚像。
②把烛焰放在　　　　点上,所成的像最小。
③把烛焰放在　　　　点上,与投影仪的成像原理相同。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
(1)实验用光具座的长度为1 m,如图图果有焦距为10 cm、40 cm的两块凸透镜,应该选择焦距为　　　cm的凸透镜完成实验。
(2)当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图图甲所示时,光屏上出现清晰的像,则像是倒立、　　　　的实像。
(3)实验中,不但虚像可以用肉眼直接看到,实像也可以用肉眼直接看到。如图图图乙所示,在(2)的基础上,拿掉光屏,用肉眼在　　　　(选填“A”“B”或“C”)位置沿图示方向能看到这个实像。
(4)在(2)的基础上,当光屏略微向右移动时,光屏上的像将会模糊,如图图果蜡烛与凸透镜不动,那么,在凸透镜前放置　　　　(选填“凸”或“凹”)透镜,才可能在光屏上得到清晰的像,这其实就是　　　　(选填“近视眼”或“远视眼”)的矫正原理。
答案
[思维导图建构]
1.(1)自行发光　(2)均匀　(3)3.0×108　
(4)①红　橙　黄　绿　蓝　靛　紫　②红　绿　蓝
2.(2)共面　居中　相等　(3)可逆　
(4)镜面反射　漫反射
3.(1)虚　相等　相等　对称
4.(2)共面　居中　(3)可逆
5.(1)厚　会聚　(2)薄　发散
6.缩小　等大　实　虚
7.(2)前　凹　后　凸　(3)放大　放大　缩小　放大
[易错考点专训]
例1　D　解： 小孔成像、树林中透过的光束属于光的直线传播现象,用放大镜看邮票属于光的折射现象,水中倒影属于光的反射现象,故D正确。
例2　B　解： 由图可知,水平方向是NN',竖直方向是MM',∠NOA=∠N'OB=40°,所以∠MOA=∠MOB=90°-40°=50°;根据光的反射定律可知,这两个角一个是入射角,一个是反射角,所以MM'是法线,NN'是界面;根据折射光线和入射光线分居法线两侧,可判断AO为入射光线,OB为反射光线,OC为折射光线;根据光由空气斜射入玻璃时,折射角小于入射角,可知∠MOA是入射角,∠MOB是反射角,∠M'OC是折射角,由∠M'OC小于∠MOA,可知空气在NN'上侧,玻璃在NN'下侧。
例3　如图图图所示
解： 光由水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧,据此在法线右侧的空气中画出折射光线的大致方向,折射光线与法线的夹角为折射角α。
光线在墙壁上发生了反射,先画出法线,根据反射角等于入射角,画出反射光线。
例4　D
例5　D　解： 由平面镜成像的特点可知,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故A错误;因像距与物距是相等的,当铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近时,2 s内铅笔通过的距离s=vt=5 cm/s×2 s=10 cm,2 s后物距为40 cm-10 cm=30 cm,像距也为30 cm,故2 s后铅笔与镜中的像相距30 cm+30 cm=60 cm,故B错误;
若铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近,同时像也以5 cm/s的速度向平面镜靠近,故C错误;铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,可知铅笔与铅笔的像关于镜面对称,则铅笔的像与平面镜的夹角也为45°,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,故D正确。
例6　C　解： 由图可知,a、b、d的折射光线相对于入射光线是发散的,所以都是凹透镜;只有c是凸透镜,且入射光线是从凸透镜的焦点以内发出的,折射光线变得会聚了。
例7　C　解： 凸透镜成实像时,物近像远像变大,物远像近像变小;人站在靠近塔身位置,当巨大的塔身被全部拍下时,人像在画面中就很小,A方法不可行;人先站在远离塔身的位置,移动照相机,当人像大小合适时,塔身的像就偏小,B方法不可行;先用照相机选好取景位置,能拍下雄伟的塔身,人从靠近塔身处慢慢走向照相机,人像就逐渐增大,当人像的大小合适时就可拍照了,C方法可行;人若从画面外走入取景框,适合的位置比较难找,D方法不可行。
[重点实验突破]
例8　(1)入射角　(2)等于　远离　
(3)不能　同一　
(4)漫反射
解： (1)EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角,为入射角。
(2)由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角始终等于入射角;当入射角变大时,反射角也变大,故光线OF远离直线ON。
(3)当纸板A、B在一个平面内时,可以在纸板上看到入射光和反射光,将纸板B向前或向后折转一个角度后,看不到反射光,由此说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【变式延伸】
(1)不能　(2)可逆　(3)反射
解： (1)如图图果纸板与平面镜不垂直,入射光线沿纸板照射后,反射光不在纸板B上,那么我们在纸板B上看不到反射光。
(2)将一束光贴着纸板B沿FO射到O点,其反射光线将沿图中的OE方向射出,这说明光在反射时光路是可逆的。
(3)平面镜位置不动时,每一条确定的入射光线都有唯一的反射光线。
例9　(1)确定像的位置　(2)玻璃板与水平桌面不垂直
(3)虚　(4)保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验
解： (1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,在观察到蜡烛A像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置。
(2)无法使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,可能是实验时玻璃板没有垂直放置在水平桌面上,像与物体不在同一水平面上。
(3)移去后面的蜡烛B,并在其位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)一次实验不具有代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,这样才能保证结论正确,所以应该保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置进行实验。
【变式延伸】
(1)薄　厚玻璃板的两个面都能成像,会产生“重影”,影响实验结果　(2)前　蜡烛A的像　(3)不变
解： (2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前面观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;在比较像与物的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像。
(3)平面镜成像时,像与物体的大小相等,与物体的位置无关,故像的大小不变。
例10　(1)①反射　折射　②增大　小于　0°　(2)OA　γ
解： (1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;②由表中数据可知,光从空气斜射到水面,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,且折射角小于入射角,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于0 °。(2)在光的折射现象中光路是可逆的,所以激光在空气中的光路是OA;光经过水面反射时,反射角等于入射角,大小等于γ。
【变式延伸】
(1)更好地显示光路　(2)是　应该换用其他透明介质重新实验,这样得出的结论将更具有普遍性
解： (1)在清水中滴入几滴牛奶并搅匀,在水面上方的空气中熏了点烟雾,牛奶和烟雾可以反射光,此做法是为了更好地显示光路;(2)由于实验次数较少,结论具有偶然性,所以应换用其他透明介质重新实验,这样得出的结论才更具有普遍性。
例11　(1)同一高度　下　(2)照相机　右　大　
(3)①E　②A　③C、D
解： (1)实验前应调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度上,像才能成在光屏的中央位置。实验一段时间后,他发现光屏上的像偏上,此时应将凸透镜向下移动,或将蜡烛向上移动,或将光屏向上移动,才能使像成在光屏的中央。
(2)根据图示可知,物距大于像距,成倒立、缩小的实像,与照相机成像原理相同。
凸透镜成实像时,物距越小,像距越大,像越大;当凸透镜的位置不变时,只向右移动蜡烛,要使光屏上再次出现一个明亮清晰的像,需要向右移动光屏,此时像的大小与原来相比要大些。
(3)由图可知:A、B在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像;C、D在1倍焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像;E在1倍焦距以内,成正立、放大的虚像。①在A、B、C、D、E五个点中:把烛焰放在E点上,可以成正立、放大的虚像。
②A、B两点在2倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,成实像时,物距越大,像距越小,像越小,所以将烛焰放在A点时,所成的像最小。
③投影仪是利用凸透镜成倒立、放大的实像的原理工作的,所以物距应大于1倍焦距,小于2倍焦距,C、D两点在1倍焦距和2倍焦距之间,符合题意。
【变式延伸】
(1)10　(2)缩小　(3)C　(4)凹　近视眼
解： (2)由图甲可知,此时的物距大于像距,成倒立、缩小的实像。
(3)凸透镜成实像时,像与物体在透镜的异侧,此时应在原光屏一侧透过凸透镜观察实像,故应在C处观察。
(4)当图甲中的光屏略微向右移动时,此时像距变大,要在光屏上得到清晰的像,应在凸透镜前放置对光起发散作用的凹透镜,凹透镜可以矫正近视眼。