八年级第四章
光的折射
凸透镜成像
眼睛
考点一
光的折射
1.光的折射:光从一种介质________入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象.
易错点:①光在同种不均匀的介质中传播时,光的传播方向也会发生偏折(海市蜃楼).
②光垂直射向两种介质界面时,传播方向不变.
2.光路图
3.光的折射规律:
(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内.
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧.
(3)从空气斜射入水中时,折射光线向________方向偏折,折射角________入射角.
(4)入射角增大时,折射角也随之________.
(5)光线垂直入射时,传播方向________.
(6)发生光的折射时光路是_________的.
易错点:空气中的角大,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外).
4.应用光的折射规律解释自然现象
(1)从岸上看水里的物体:光的传播路径是从______到______。看到水中物体并非真实的物体,而是看到的由光的______而形成的______像,该虚像由________________________会聚而成。该______像的位置比实际物体的位置要______。
(2)从水里看岸上的物体:光的传播路径是从______到______。看到岸上物体并非真实的物体,而是看到的由光的______而形成的______像,该虚像由________________________会聚而成。该______像的位置比实际物体的位置要______。
(3)水中筷子弯折、海市蜃楼、星星眨眼等,都是由________产生的现象。透过透明介质看物体时,我们看到的是由于光的折射所成的物体的虚像.
易错点:人眼看物体是物体发出或反射的光射到人的眼里,而不是人眼发光射到物体上,在解释光现象,尤其是作图时,一定要注意光线的方向.
例题1:下列词语与其物理知识相符的是(
)
A.镜花水月——光的直线传播
B.杯弓蛇影——光的折射
C.鱼翔浅底——光的反射
D.凿壁偷光——光的直线传播
例题2:如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是(
)
A
B
C
D
例题3:如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(
)
A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d
例题3图
例题4图
例题5图
例题4:如图是光在空气和水的界面发生反射和折射的光路图,∠AOS=60°.图中的入射光线是
;反射角大小是
;折射光线在
(填“水”或“空气”)中.
例题5:如图所示一束激光a斜射向半圆形玻璃砖圆心O,结果在屏幕上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图.
例题6:如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
(1)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ
(填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;
(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是
;
(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有
光线,而只存在
光线.
考点二
凸透镜和凹透镜
凸透镜
凹透镜
概念
中间厚、边缘薄的透镜
中间薄、边缘厚的透镜
性质
对光线有______作用
对光线有______作用
光心
透镜主光轴上都有一个特殊的点:凡是通过该点的光,其传播方向______,这个点叫光心.
焦点
凸透镜对平行光的汇聚点——实焦点F
凹透镜对平行光发散后,其折射光线的反向延长线的交点——虚焦点F
焦距
焦点到光心的距离
三条特殊光线
易错点:(1)凸透镜对光线有会聚作用,但经凸透镜折射后的光线并不一定是会聚的光线.而是后来的折射光线相比原来入射光线更会聚了.
(2)凹透镜对光线有发散作用,但经凹透镜折射后的光线并不一定是发散的光线.而是后来的折射光线相比原来入射光线更发散了.
例题7:香水的主要成分是易燃酒精.如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是(
)
A
B
C
D
考点三
凸透镜成像规律
1.探究凸透镜成像规律
进行实验时,因燃烧的蜡烛发光,所以为便于观察,应在较暗的环境中进行实验;实验时,要使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在_____________________.
2.凸透镜成像规律
物距u
像距v
倒立/正立
放大/缩小
虚像/实像
同侧/异侧
应用
u>2f
f倒立
缩小
实像
异侧
照相机、摄像机
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
异侧
①特点:大小分界点②测焦距
fv>2f
倒立
放大
实像
异侧
投影仪(幻灯机)、电影放映机
u=f
不成像
获得平行光(汽车透镜大灯)
uu<v
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
易错点:1.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能原因为:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不等高、共线;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置.
2.若实验中凸透镜上出现一只昆虫,光屏上不会出现昆虫的像,但像的亮度变暗.
易错点:3.对凸透镜成像规律的认识:
①一倍焦距分虚实(u>f成倒立实像,u<f成正立虚像.);
②二倍焦距分大小(u>2f成缩小像,u<2f成放大像.);
③无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,所成像越大,像距也越大.
④成实像时,
u>v时,成倒立缩小实像;u<v时,成倒立放大实像;
⑤实像都是倒立的,虚像都是正立的;
⑥成实像时物像异侧,而成虚像时物像同侧;
⑦成实像时像与物上下左右均颠倒;
⑧向上移动物体,像下运动;
向上移动凸透镜,像向上运动;
易错点:4.实像与虚像
实像
虚像
实例
小孔成像、照相机、投影仪
平面镜成像、水中的鱼、放大镜
区别
形成
实际光线会聚形成
实际光线反向延长线会聚形成
光屏承接
______用光屏承接
______用光屏承接
画法
用______线表示
用______线表示
共同点
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
例题8:在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小红调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示.下列说法正确的是(
)
A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
例题9:用手机看视频、图像太小,屏幕放大器(凸透镜)来帮忙.小明通过透镜可看到放大了的图像,如图所示.手机距离透镜15cm,凸透镜的焦距可能为(
)
A.20cm
B.15cm
C.10cm
D.5cm
例题10:在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是(
)
A.光屏上的像是倒立、放大的实像
B.光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机是根据该原理制成的
C.若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,仍可在光屏上得到清晰的像
D.若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须远离凸透镜
例题11:在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图所示,可确定出焦距f=
_______
cm(选填“0”、“10”或“20”).
(2)小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验.将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上.点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在______________
.
(3)移动蜡烛距凸透镜30cm处时,在光屏上呈现清晰倒立、缩小的_______
(选填“实”或“虚”)像,生活中应用该原理制作的光学仪器是_______
.
(4)当移动蜡烛距凸透镜15cm处时,光屏上会出现的是____(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些,这时光屏应向____(选填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像.
考点四
眼睛
正常眼睛
近视眼
远视眼
外形
焦距
通过调节晶状体的厚薄自动调节焦距
晶状体较_____,焦距比正常眼_____
晶状体较_____,焦距比正常眼_____
成像情况
近处、远处物体的像成长视网膜上
晶状体对光折射本领大,看远处物体时,像落在视网膜的____方
晶状体对光折射本领小,看近处物体时,像落在视网膜的____方
矫正方法
佩戴___透镜
佩戴___透镜
例题12:拿一副远视限镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊.为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(
)
A.将蜡烛靠近凸透镜B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
例题13:由于长时间过度使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与下面
(选填“甲”或“乙”)图相符,应配戴
(选填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正.
考点五
显微镜和望远镜
显微镜
望远镜
伽利略式
开普勒式
目镜
凸透镜
凹透镜
凸透镜
物镜
凸透镜
凸透镜
凸透镜
易错点:(1)物镜的焦距很短,作用是得到物体放大的实像,该实像又作为目镜的物体进行放大;目镜的焦距较长,作用是将物镜得到的实像进行进一步的放大,放大后为虚像.
(2)显微镜得到的最后像的性质:倒立、放大的虚像
(3)显微镜物体位置的调节应反方向调节.
考点六
光的色散
1.白光被分解成多种色光的现象,叫做光的________;这些色光排列成的光带叫光谱.
结论:①太阳光被分解为__________________________七种色光.
②白光不是单色光,而是由多种色光组成的复色光.
③不同色光的折射本领不同,______光的偏折程度最小,_____光的偏折程度最大.
2.大自然中彩虹、霓、晕等现象也是由光的色散现象形成的.
3.色光的三原色:____________,颜料的三原色:__________.
例题14:英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是(
)
A
B
C
D
考点七
看不见的光
红外线
紫外线
定义
光谱上红端以外的光
光谱上紫端以外的光
特性
热作用强
化学效应强
应用
检测病情;②红外线夜视仪;
遥控、遥感;烘箱、烤炉;
使荧光物质发光;②合成维生素D;
杀死微生物;④致病、致癌;
考点八
物体的颜色
1.透明物体的颜色是由它能够________的色光决定的.
2.不透明物体的颜色是由它________的色光决定的.
易错点:①白色的物体能反射所有色光,什么颜色的光照射到白色物体上,白色物体就显示什么颜色;②黑色物体吸收所有色光,不反射任何色光,无论什么光照射到黑色物体上,物体都将光吸收,物体仍是黑色.
例题15:关于光现象,下列说法正确的是(
)
A.白光是单色光
B.五星红旗是红色的,因为它能吸收红光,反射其它色光
C.我们能看到投影屏幕上的画面,因为屏幕是光源
D.红外线烤箱是利用了红外线的热效应(共28张PPT)
考点一
光的折射
1.光的折射:光从一种介质________入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
易错点:①光在同种不均匀的介质中传播时,光的传播方向也会发生偏折。(海市蜃楼)
①光垂直射向两种介质界面时,传播方向不变。
2.光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线_______法线折射,光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线_______法线折射。
3.光路图
斜射
靠近
远离
4.光的折射规律:
(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内。
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧。
(3)从空气斜射入水中时,折射光线向________方向偏折,折射角________入射角。
(4)入射角增大时,折射角也随之________。
(5)光线垂直入射时,传播方向________。
(6)发生光的折射时光路是_________的。
易错点:空气中的角大,即不论空气中的角是入射角还是折射角,总要比其他介质中的角要大一些(垂直入射除外)。
靠近法线
小于
增大
不变
可逆
5.应用光的折射规律解释自然现象
(1)透过透明介质看物体时,我们看到的是由于光的折射所成的物体的虚像。
(2)海市蜃楼、星星眨眼等现象都是由于折射使光的传播路径发生了弯曲。
(3)在岸上看水中的鱼变浅(鱼像的位置升高)、在水中看岸上的树木变高、看到水中的筷子变弯曲等,看到的都不是真正的物体,看到的都是由光的折射而形成的虚像。
易错点:人眼看物体是物体发出或反射的光射到人的眼里,而不是人眼发光射到物体上,在解释光现象,尤其是作图时,一定要注意光线的方向。
例题1:下列词语与其物理知识相符的是(
)
A.镜花水月——光的直线传播
B.杯弓蛇影——光的折射
C.鱼翔浅底——光的反射
D.凿壁偷光——光的直线传播
例题2:如图所示,射水鱼发现水面上的小昆虫后,从口中快速喷出一束水柱,将昆虫击落,下列图中能表示射水鱼观察到小昆虫的光路是(
)
A
B
C
D
D
D
例题3:如图所示,两块完全相同的直角三角形玻璃砖A和B放置在同一水平面内,斜边平行且相距一定距离.一条光线从空气中垂直于玻璃砖A的直角边射入,从玻璃砖B的直角边射出,射出后的位置和方向可能是图中的(
)
A.光线a
B.光线b
C.光线c
D.光线d
B
例题4:如图是光在空气和水的界面发生反射和折射的光路图,∠AOS=60°.图中的入射光线是
;反射角大小是
;折射光线在
(填“水”或“空气”)中.
AO
30°
空气
例题5:如图所示一束激光a斜射向半圆形玻璃砖
圆心O,结果在屏幕上出现两个光斑,请画出形成两个光斑的光路图.
例题6:如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象.
(1)使入射角i在一定范围内由小变大,
会发现折射角γ
(填写变化规律),
且折射角总是大于相应的入射角;
(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是
;
(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有
光线,而只存在
光线.
变大
90°
折射
反射
考点二
凸透镜和凹透镜
凸透镜
凹透镜
概念
中间厚、边缘薄的透镜
中间薄、边缘厚的透镜
性质
对光线有______作用
对光线有______作用
光心
透镜主光轴上都有一个特殊的点:凡是通过该点的光,其传播方向________,这个点叫光心。
焦点
凸透镜对平行光的汇聚点——实焦点F
凹透镜对平行光发散后,其折射光线的反向延长线的交点——虚焦点F
焦距
焦点到光心的距离
三条特殊光线
会聚
发散
不变
易错点:(1)凸透镜对光线有会聚作用,但经凸透镜折射后的光线并不一定是会聚的光线。而是后来的折射光线相比原来入射光线更会聚了。
(2)凹透镜对光线有发散作用,但经凹透镜折射后的光线并不一定是发散的光线。而是后来的折射光线相比原来入射光线更发散了。
例题7:香水的主要成分是易燃酒精.如图所示为四瓶香水,透明玻璃瓶盖形状各异,最容易在阳光下引发火灾的是(
)
A
B
C
D
B
考点三
凸透镜成像规律
1.探究凸透镜成像规律
进行实验时,因燃烧的蜡烛发光,所以为便于观察,应在较暗的环境中进行实验;实验时,要使蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在_____________________。
同一高度,同一直线上
物距u
像距v
倒立/正立
放大/缩小
虚像/实像
同侧/异侧
应用
u>2f
f倒立
缩小
实像
异侧
照相机、摄像机
u=2f
v=2f
倒立
等大
实像
异侧
①特点:大小分界点②测焦距
fv>2f
倒立
放大
实像
异侧
投影仪(幻灯机)、电影放映机
u=f
不成像
获得平行光(汽车透镜大灯)
uu<v
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
2.凸透镜成像规律
易错点:1.若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能原因为:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上;③烛焰、凸透镜、光屏的中心不等高、共线;④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。
2.若实验中凸透镜上出现一只昆虫,光屏上不会出现昆虫的像,但像的亮度变暗。
易错点:3.对凸透镜成像规律的认识:
①一倍焦距分虚实(u>f成倒立实像,u<f成正立虚像。);
②二倍焦距分大小(u>2f成缩小像,u<2f成放大像。);
③无论成实像还是虚像,物体越靠近焦点,所成像越大,像距也越大。
④成实像时,
u>v时,成倒立缩小实像;u<v时,成倒立放大实像;
⑤实像都是倒立的,虚像都是正立的;
⑥成实像时物像异侧,而成虚像时物像同侧;
⑦成实像时像与物上下左右均颠倒;
⑧向上移动物体,像下运动;
向上移动凸透镜,像向上运动;
易错点:4.实像与虚像
实像
虚像
实例
小孔成像、照相机、投影仪
平面镜成像、水中的鱼、放大镜
形成
实际光线会聚形成
实际光线反向延长线会聚形成
______用光屏承接
______用光屏承接
画法
用______线表示
用______线表示
观察
可以用眼睛观察,可以用相机拍摄
能
不能
实线
虚线
例题8:在“探究凸透镜成像规律的实验”中,小红调节蜡烛,凸透镜和光屏的位置,在光屏上成清晰的像如图所示.下列说法正确的是(
)
A.教学中使用的投影仪就是利用了图中的成像规律
B.换上焦距小一些的凸透镜,只将蜡烛向右适当移动就能在光屏上接收到清晰的像
C.如果使蜡烛向左移动,光屏需要向右移动才能接收到清晰的像
D.如果把蜡烛与光屏对调,光屏上将不会出现清晰的像
B
例题9:用手机看视频、图像太小,屏幕放大器(凸透镜)来帮忙.小明通过透镜可看到放大了的图像,如图所示.手机距离透镜15cm,凸透镜的焦距可能为(
)
A.20cm
B.15cm
C.10cm
D.5cm
A
例题10:在“探究凸透镜成像规律”的实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,此时烛焰在光屏上成一个清晰的像,由此判断下列说法正确的是(
)
A.光屏上的像是倒立、放大的实像
B.光屏上的像是正立、缩小的实像,照相机是根据该原理制成的
C.若蜡烛和光屏位置不变,将凸透镜向左移动适当距离,仍可在光屏上得到清晰的像
D.若换用材料与口径相同但更厚一些的凸透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,如果只移动光屏,光屏必须远离凸透镜
C
例题11:在“探究凸透镜成像的规律”的实验中:
(1)为了确定凸透镜的焦距,小明让一束平行光经过一透镜,在光屏上得到一个最小、最亮的光斑,如图所示,可确定出焦距f=
_______
cm(选填“0”、“10”或“20”).
(2)小明用此透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验.将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上.点燃蜡烛,调节凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在______________
.
(3)移动蜡烛距凸透镜30cm处时,在光屏上呈现清晰倒立、缩小的_______
(选填“实”或“虚”)像,生活中应用该原理制作的光学仪器是_______
.
(4)当移动蜡烛距凸透镜15cm处时,光屏上会出现的是_______
(选填“放大”、“缩小”或“等大”)的实像;如果他将蜡烛再靠近凸透镜一些,这时光屏应向_______(选填“左”或“右”)移动,以获得清晰的实像.
10
同一高度、同一直线上
实
照相机
放大
右
考点四
眼睛
正常眼睛
近视眼
远视眼
外形
焦距
通过调节晶状体的厚薄自动调节焦距
晶状体较_____,焦距比正常眼_____
晶状体较_____,焦距比正常眼_____
成像情况
近处、远处物体的像成长视网膜上
晶状体对光折射本领大,看远处物体时,像落在视网膜的____方
晶状体对光折射本领小,看近处物体时,像落在视网膜的____方
矫正方法
佩戴___透镜
佩戴___透镜
厚
小
薄
大
前
后
凹
凸
例题12:拿一副远视限镜放在凸透镜前,如图所示,光屏上出现烛焰清晰的像,移走远视眼镜,烛焰的像变得模糊。为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是(
)
A.将蜡烛靠近凸透镜
B.将光屏靠近凸透镜
C.将光屏远离凸透镜
D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜
C
例题13:由于长时间过度使用手机,导致青少年未老先衰,新型疾病“手机老花眼”患者剧增,患者主要表现为观察近处物体不清晰,这种疾病的形成原理与下面
(选填“甲”或“乙”)图相符,应配戴
(选填“凹”或“凸”)透镜,予以矫正.
甲
凸
考点五
显微镜和望远镜
显微镜
望远镜
伽利略式
开普勒式
目镜
凸透镜
凹透镜
凸透镜
物镜
凸透镜
凸透镜
凸透镜
易错点:(1)物镜的焦距很短,作用是得到物体放大的实像,该实像又作为目镜的物体进行放大;目镜的焦距较长,作用是将物镜得到的实像进行进一步的放大,放大后为虚像。
(2)显微镜得到的最后像的性质:倒立、放大的虚像
(3)显微镜物体位置的调节应反方向调节。
考点六
光的色散
1.白光被分解成多种色光的现象,叫做光的________;这些色光排列成的光带叫光谱。
结论:①太阳光被分解为__________________________七种色光。
②白光不是单色光,而是由多种色光组成的复色光。
③不同色光的折射本领不同,______光的偏折程度最小,_____光的偏折程度最大。
2.大自然中彩虹、霓、晕等现象也是由光的色散现象形成的。
3.色光的三原色:____________,颜料的三原色:__________。
色散
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
红、绿、蓝
红
紫
红、黄、蓝
例题14:英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是(
)
A.镜中的人像
B.桌面苹果的影子
C.月食
D.被放大镜放大的图案
D
考点七
看不见的光
红外线
紫外线
定义
光谱上红端以外的光
光谱上紫端以外的光
特性
热作用强
化学效应强
应用
①检测病情
②红外线夜视仪
③遥控、遥感
④烘箱、烤炉
①使荧光物质发光
②合成维生素D
③杀死微生物
④致病、致癌
1.透明物体的颜色是由它能够________的色光决定的。
2.不透明物体的颜色是由它________的色光决定的。
易错点:①白色的物体能反射所有色光,什么颜色的光照射到白色物体上,白色物体就显示什么颜色;②黑色物体吸收所有色光,不反射任何色光,无论什么光照射到黑色物体上,物体都将光吸收,物体仍是黑色。
透过
反射
考点八
物体的颜色
例题15:关于光现象,下列说法正确的是(
)
A.白光是单色光
B.五星红旗是红色的,因为它能吸收红光,反射其它色光
C.我们能看到投影屏幕上的画面,因为屏幕是光源
D.红外线烤箱是利用了红外线的热效应
D