参考答案
1. D 2. D 3. D 4. C 5. B 6. B 7. C 8. B 9. C 10. D 11. C
12. 凸透 会聚
13. 会聚 焦距
14. 10 放大
15. 凸 照相机 缩小 近
16. 不能 不变
17. 减小 增大
18. 太强 25
19. 如图所示。
20. 如图所示。
21. 如图所示。
22. 如图所示。
23. 如图所示。
24. (1)B (2)左 (3)凹 (4)A
25. (1)玻璃板没有与桌面垂直放置 像与物 (2)垂直 (3)虚 (4)能
26. (1)焦距 会聚 (2)烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度(或烛焰位于凸透镜的焦点处,合理即可) (3)缩小 照相机 (4)远离
27. (1)10 (2)放大 (3)右 (4)凹 近视
沪粤版物理八年级上册第三章《光和眼睛》
复习巩固专讲专练
章 末 知 识 复 习
类型一 生活中的光现象
要点简介:(1)光的直线传播及其条件;(2)光的反射及其规律;(3)光的折射及其规律;(4)光的色散。
经典例题1 下列四种现象中,由光的直线传播形成的是( )
A. 大象在水中的倒影 B. 太阳光经三棱镜色散
C. 钢勺在水面处“折断” D. 墙上的手影
解析:大象在水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,故A选项不符合题意;太阳光经三棱镜分解成各种色光,是光的色散现象,属于光的折射,故B选项不符合题意;钢勺在水面处“折断”,是光的折射现象,故C选项不符合题意;墙上的手影,是光的直线传播形成的,故D选项符合题意。
答案:D
点拨:注意区分三种光现象。光的直线传播现象:影子、日食、月食、小孔成像;光的反射:照镜子、倒影、潜望镜;光的折射:看水中的物体、隔着透镜看物体。
类型二 平面镜成像的特点
要点简介:(1)平面镜成像特点为像和物关于镜面对称(左右对调,上下一致);(2)平面镜成像实验中玻璃板应与水平桌面垂直放置;(3)玻璃板要选薄的,否则会成两个像;(4)人远离平面镜而去,人在镜中的像不变;(5)平面镜成的像是虚像,作图时应用虚线表示。
经典例题2 在“探究平面镜成像的特点”实验中。
(1)实验室提供茶色玻璃板、透明玻璃板、两支相同的蜡烛和两个相同的棋子,应选________作为平面镜,且厚度要________(选填“厚”或“薄”)。小华选择两支蜡烛,小明选择两个棋子,请针对其中一位同学,说出他选择的理由:____________________________________________。
(2)如图所示,蜡烛放在画有方格的平板上,像的位置在________(选填“A”“B”“C”或“D”)处,在该位置放一光屏,屏上________(选填“能”或“不能”)承接到像,说明平面镜成的像是________像。
解析:(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,但对光的反射较弱,成像不清晰。茶色玻璃板透光性较差,使玻璃板后面的其他物体的透射光的干扰变小。为了能观察清楚像,故选用茶色玻璃板。因为厚玻璃板的两个面都可以当做反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板。物体通过平面镜的反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮。棋子本身不发光,像比较暗,看不清,但所成的像能与另一棋子完全重合。点燃的蜡烛本身发光,进入人眼的光多,所以看到的像较清晰,缺点是随着玻璃板前面蜡烛的燃烧,可能导致另一支蜡烛与像不能完全重合。(2)根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,像的位置在B点;平面镜成的像是虚像,光屏承接不到,光屏只能承接到实像。
答案:(1)茶色玻璃板 薄 选择蜡烛的理由是所成的像较清晰,选择棋子的理由是另一个棋子和平面镜前面棋子所成的像能完全重合 (2)B 不能 虚
类型三 探究光的反射规律
经典例题3 在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
(1)如图甲所示,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论________(选填“合理”或“不合理”),原因是__________________________________________。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的________方向射出,因为在光的反射现象中光路是________的。
(3)如图乙所示,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上_______________(选填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是_____________________________________________。
解析:(1)不合理。不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论具有偶然性,应进行多次实验。(2)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。(3)以ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转一个角度,在纸板上不能看到反射光线OB,是因为纸板F和反射光线以及法线不在同一个平面上。以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这样做的目的是探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
答案:(1)不合理 只做一次实验就得出结论,其结论具有偶然性,不具有普遍性 (2)OA 可逆 (3)不能 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
类型四 探究光的折射规律
经典例题4 小军和小刚一起做“探究光的折射现象及特点”的实验,当他们将一束光线从空气中以某入射角射入玻璃砖时,测得折射角为40°。请在图中画出折射光线并标出折射角。当他们逐渐增大入射角时,折射光线将________ (选填“靠近”或“远离”)法线。
解析:折射角是折射光线与法线的夹角,当光从空气中斜射入玻璃砖中时,折射角小于入射角,由此可画出折射光线;由光的折射规律知,折射角随入射角的增大而增大,当增大入射角时,折射角也增大,折射光线将远离法线。
答案:如图所示。 远离
类型五 实验探究凸透镜成像规律
经典例题5 某同学利用图1所示装置来研究凸透镜成像。
(1)实验前,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在________。
(2)如图1所示,当凸透镜位于光具座上A处时,恰好在光屏上成清晰的像,成的是________(选填“正立”或“倒立”)的像。蜡烛燃烧一段时间后,烛焰的像将位于光屏中心的________方。
(3)在保持(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜向右移到B处(图中未标出),光屏上再次成清晰的像,成的是________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的像。
图1
图2
(4)在上述探究活动中,若已知蜡烛与光屏间的距离为L0,蜡烛与凸透镜第一次所在位置A间的距离为L,如图2所示,则该透镜焦距f________(选填“>”“<”或“=”)L,透镜先后两次所在位置A、B之间的距离s=________(用L0、L表示)。
解析:(1)根据实验的要求,要让像成在光屏的中心,必须使烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度上。(2)能在光屏上呈现的都是实像,光屏上的实像都是倒立的,所以此时在光屏上呈现的是倒立的像。如图3所示,当蜡烛燃烧一段时间后会变短,而过凸透镜光心的光线向上倾斜,可以看到成的像位于光屏中心的上方。(3)若保持蜡烛和光屏的位置不变,只移动凸透镜,则当物距变为原来的像距时,在光屏上能成清晰的像,此时物距大于像距,成倒立、缩小的实像。(4)当物距大于凸透镜焦距时才能在光屏上成像,故透镜的焦距f小于物距L;如图4所示,当光屏上再次呈现清晰的像时,凸透镜位于B点,此时像距等于原来的物距L,所以A、B之间的距离s=L0-2L。
图3
图4
答案:(1)同一高度 (2)倒立 上 (3)缩小 (4)< L0-2L
点拨:凸透镜成实像时,随着物距的减小(或增大),像距跟着增大(或减小),所成像变大(或变小);凸透镜成虚像时,随着物距的减小(或增大),像距跟着减小(或增大),所成像变小(或变大)。无论凸透镜所成的像是虚像还是实像,像的大小都随像距的增大而变大,减小而变小。
类型六 眼睛和视力矫正
要点简介:(1)眼睛的构造和视物原理;(2)近视眼和远视眼的成因;(3)近视眼利用凹透镜矫正;(4)远视眼利用凸透镜矫正。
经典例题6 小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体,来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小。实验中测得甲图焦距为10cm,再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状,并分别测量焦距,如图所示。
(1)测得焦距小于10cm的是图________,模拟近视眼的是图________。
(2)在同一位置,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,移动光屏得到清晰的像,其中像距较大的是________图。
(3)目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力。隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片,可随着眼球运动,其中心厚度只有0.05mm,则此镜片的边缘厚度________(选填“小于”“等于”或“大于”)0.05mm,此镜片对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用。
解析:(1)因为凸透镜的凸度越大,焦距越小,实验中测得甲图焦距为10cm,由题图可以看出,乙图的凸度比甲图大,所以测得焦距小于10cm的是乙图,因为乙图的焦距小,所以会聚能力强,因此乙图模拟的是近视眼。(2)由题图可知,甲、乙、丙透镜中焦距最大的是丙,用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体,则入射光束相同,由于丙凸透镜的折光能力最小,所以经丙凸透镜所成的像最远,即像距较大。(3)近视眼患者戴的是凹透镜,凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜,故这种超薄镜片的边缘厚度大于0.05mm,凹透镜的镜片对光有发散作用。
答案:(1)乙 乙 (2)丙 (3)大于 发散
综 合 检 测
一、选择题
1. 下列对光现象解释不正确的是( )
A. 雨后彩虹是色散现象 B. 看到水中的鱼变浅了是折射现象
C. 坐井观天是光的直线传播 D. 一叶障目不是光的直线传播现象
2. 宋代范仲淹的《岳阳楼记》中蕴含了丰富的光学知识,文字词句与物理知识相符合的是( )
A. “锦鳞游泳”,看到水里的鱼是实像
B. “皓月千里”,皎洁的月亮是光源
C. “浮光跃金”,湖面波动的光闪着金色是光的折射现象
D. “静影沉璧”,如玉璧一样月亮的倒影是光的反射现象
3. 小明身高为1.5m,站立在平面镜前2m处,他以0.1m/s的速度远离平面镜,2秒后,他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是( )
A. 1.5m,像变大 B. 2m,像变小
C. 3.6m,像不变 D. 4.4m,像不变
4. 小希对下列光学成像实例进行了分析,判断正确的是( )
①针孔照相机内所成的像;②潜望镜中看到的景物的像;③放大镜看到的物体的像;④幻灯机屏幕上的像;⑤照相机中所成的像
A. 反射成像的有②③⑤ B. 折射成像的有①③⑤
C. 属于实像的是①④⑤ D. 属于虚像的是②③④
5. 如图所示,小红同学在做“探究凸透镜成像规律”实验,烛焰在图示位置时能在光屏上成清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 所成的像是虚像
B. 所成的像是倒立、缩小的
C. 投影仪就是利用这一成像原理制成的
D. 要使光屏上烛焰的像变大,可将光屏靠近凸透镜
6. 如图为正常人眼看远近不同物体时自动调节的原理,以下分析正确的是( )
A. 这不可能是同一个人的眼 B. 这说明眼睛是一个自动变焦(距)系统
C. 看近处的物体时晶状体应扁平一些 D. 看远处的物体时常常需要眯起眼睛
7. 新事物“共享单车”的出现,极大地便利了广大市民的出行。使用者用手机扫车牌上的二维码,获取验证后自动开锁即可使用。关于单车的使用过程,下列说法正确的是( )
A. 车牌上的二维码是光源
B. 扫码时手机上的摄像头的成像原理与放大镜的成像原理相同
C. 手机上的摄像头相当于一个凸透镜
D. 扫码时二维码要位于摄像头一倍焦距以内
8. 下列关于凸透镜成像特点的说法中,错误的是( )
A. 实像都是倒立的,虚像都是正立的
B. 缩小的都是实像,放大的都是虚像
C. 缩小的像都是倒立的,放大的像可能是正立的,也可能是倒立的
D. 实像和物体分别在凸透镜的两侧,虚像和物体的凸透镜的同一侧
9. 小方同学做“探究凸透镜成像规律”实验,当蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示时,光屏上得到了清晰的像。则( )
A. 得到的像是正立缩小的实像
B. 得到的像是倒立放大的实像
C. 把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的清晰像变小
D. 把蜡烛向右移动少许,要得到清晰的像,应向左移动光屏
10. 如图所示为某数码相机的成像原理,镜头相当于一个凸透镜。影像传感器相当于光屏。拍照时,将镜头对准景物,相机通过自动调节,就能得到清晰的像。下列说法正确的是( )
A. 为拍摄到更大的像应将镜头远离景物
B. 为扩大拍摄范围应将镜头靠近景物
C. 影像传感器上成的是正立的实像
D. 景物在二倍焦距以外才能成缩小的像
11. 如图是甲同学和乙同学的眼睛看物体的成像示意图,下列说法正确的是( )
A. 甲同学是近视眼,他戴的眼镜对光起会聚作用
B. 甲同学是远视眼,他戴的眼镜对光起发散作用
C. 乙同学是近视眼,他戴的眼镜对光起发散作用
D. 乙同学是远视眼,他戴的眼镜对光起会聚作用
二、填空题
12. 在森林游玩时不能乱丢矿泉水瓶,因为瓶内进水后相当于 镜,对光线有 作用,易引发火灾。
13. 如图所示,小丽同学将一个凸透镜正对太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,改变透镜与纸间的距离,直到纸上出现一个最小、最亮的光斑。这表明凸透镜对光线有 作用,光斑到凸透镜的距离就是凸透镜的 。
14. 如图甲所示的装置测出凸透镜的焦距为 cm,用该透镜探究“凸透镜成像规律”,当蜡烛、透镜位置如图乙时,移动光屏可得到清晰的倒立、 的实像。
15. 人脸识别门禁一体机通过摄像机镜头来捕捉人脸信息。该摄像机镜头相当于 透镜,它的成像与 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)相似,所成的是 (选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。已知镜头焦距为f,人脸到镜头的距离应大于 2f 。要使屏幕上的像大些,人应离镜头 (选填“远”或“近”)些。
16. 小明把墨水瓶放在平面镜前,发现后面有墨水瓶的像。为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,他把光屏放在像的位置,他 (选填“能”或“不能”)在光屏上看到像。当他把墨水瓶向平面镜靠近时,发现镜中像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
17. 毕业前夕同学们用照相机拍毕业照时,要想使被拍的景物成的像大一些,照相机与被拍景物之间的距离应 一些,底片跟镜头间的距离(暗箱)应 一些。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
18. 形成近视眼的原因,是晶状体太厚,折光能力 (选填“太弱”或“太强”);预防近视眼的措施之一,就是读写时眼睛与书本的距离应保持在 (选填“10”“15”或“25”)cm左右。
三、作图题
19. 图示为上午8:00太阳光经水平镜面反射的光路图,请大致画出一小时后太阳光照射同一点的入射光线及对应的反射光线。
20. 如图所示,A′B′是物体AB在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜(保留作图痕迹)。
21. 按要求作图(请保留作图痕迹):如图所示,完成图中的光路。
22. 如图所示,一束平行于主光轴的光线射向凹透镜,请画出它的折射光线。
23. 如图所示,P是物体的像的位置,“0”是透镜光心的位置,请在图中“0”位置画出透镜并完成光路图。
四、实验题
24. 小明用一个焦距为10cm的凸透镜探究凸透镜的成像规律,当装置如图甲所示时,光屏上成清晰的像。
(1)图甲中光屏离凸透镜的距离可能是 (选填序号)。
A. 28cm B. 18cm C. 8cm
(2)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛向左调节一段距离后,要想在光屏上成清晰的像,应将光屏向 (选填“左”或“右”)调节。
(3)若步骤(2)中未调节光屏的位置,则需在凸透镜前加一个 (选填“凸”或“凹”)透镜,才能在光屏上得到清晰倒立的像。
(4)若将印有字母“F”的纸片(图乙)放在离凸透镜5cm的地方,我们能看到的清晰的像是丙图中的 (选填序号)。
25. 小华用两个完全相同的棋子A和棋子B,在水平桌面上探究平面镜成像的特点,实验装置如图。
(1)无论怎样在桌面上移动棋子B,都无法使它与棋子A的像完全重合,出现这种情况的原因是 ,排除问题后,移动棋子B,使它与棋子A的像完全重合,这样做的目的除了能确定棋子A经平面镜所成像的位置,同时还能比较 的大小关系。
(2)用铅笔画出平面镜及棋子A和棋子B的位置,并画出棋子A和棋子B位置的连线,经测量发现:两棋子的连线与镜面 ,两棋子到镜面的距离相等。
(3)移去棋子B,将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置,直接观察白卡片,发现白卡片上没有棋子A的像,说明棋子A经平面镜所成的是 像。
(4)用木板紧贴玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
26. 在“探究凸透镜成像规律”实验中:
(1)实验前应知道凸透镜的 ,由图可知,凸透镜对光线具有 作用。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放置在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏,都不能在光屏上得到像,请你写出一个可能的原因: 。
(3)调整后,把蜡烛放在距凸透镜28cm处时,如图乙所示,在凸透镜的另一侧光屏上会得到一个倒立、 的实像,利用这一成像规律工作的光学仪器有 。
(4)如果让蜡烛在图乙的基础上靠近透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
27. 用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。
(1)如图甲所示,凸透镜位置固定,当发光的小灯泡放在40cm刻度线位置时,移动光屏发现光屏上始终能呈现一个面积大小不变的光斑,则该透镜的焦距为 cm。
(2)小明用蜡烛代替小灯泡继续做实验,烛焰在图乙所示位置能在光屏上成一清晰的像,则该像是倒立、 (选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(3)若想使光屏上烛焰的像变得再大一些,在不改变凸透镜位置的情况下,应将蜡烛向 (选填“左”或“右”)适当移动一段距离,再调整光屏的位置。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,并将其靠近凸透镜左侧,发现光屏上的像由清晰变模糊,向右移动光屏又发现清晰的像,说明老师所戴眼镜的镜片是 透镜,老师的视力缺陷是 (选填“近视”或“远视”)。