期末专题复习光的折射2022-2023学年苏科版八年级物理上学期

期末专题复习03：光的折射知识梳理考点1光的折射1、定义光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的现象叫作光的折射。如：海市蜃楼、池水变浅、筷子在水中折断等。2、折射规律（1）在光的折射现象中，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两侧；光从空气斜射入水(或玻璃)中时，折射角小于入射角；光从水（或玻璃）斜射入空气中时，折射角大于入射角。当入射角增大时，折射角也随之增大。（2）光垂直于介质表面入射时，折射角等于0°;（3）光路的可逆性：在光的折射现象中，光路是可逆的。考点2透镜1、凸透镜和凹透镜中间厚，边缘薄的透镜叫凸透镜，它对光线有会聚作用；中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜，它对光线有发散作用。2、焦点和焦距平行于主光轴的光线，经过透镜后，折射光线会聚在主光轴上一点，这点叫作焦点，用字母F表示;焦点到光心的距离叫作焦距，用字母表示。3、经过透镜的三条特殊光线4、会聚和发散的奥秘透镜可以看作是由多个棱镜组合而成的，每个棱镜都会使光线向底面偏转，所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。考点3凸透镜成像规律1、凸透镜的成像规律物距(u)像距(v)像的性质像物应用u>2ff<v<2f倒立、缩小的实像异侧照相机u＝2fv＝2f倒立、等大的实像异侧测焦距f<u<2fv>2f倒立、放大的实像异侧投影仪、幻灯机u＝f平行光、不成像获得平行光u<f|v|>u正立、放大的虚像同侧放大镜2、动态规律（1）凸透镜成实像时，物距减小，像距逐渐增大，且像变大，可以概括为一句简单易记的口诀：物近→像远，像变大，反之，物远→像近，像变小。（2）凸透镜成虚像时，物距增大，像距逐渐增大，且像逐渐变大，可以概括为一句简单易记的口诀：物远→像远，像变大，反之，物近→像近，像变小。（3）物体在凸透镜的焦点处时，不成像，物距大于焦距时，成实像；小于焦距时，成虚像。可以概括为一句简单易记的口诀： 一倍焦距分虚实。（4）物体在凸透镜2倍焦距处时，成等大的实像；大于二倍焦距时，成缩小的实像；大于一倍焦距而小于二倍焦距时，成放大的实像。可以概括为一句简单易记的口诀： 二倍焦距分大小。考点4视力的矫正1、人眼的成像原理人的眼球像一架神奇的照相机。晶状体相当于一个凸透镜，来自物体的光在视网膜上成倒立、缩小的实像。2、近视眼的矫正（1）成因：晶状体太厚，折光能力太强，成像于视网膜的前面；（2）矫正：应戴凹透镜制成的眼镜进行矫正，其作用是：使光发散些，从而使得像相对于视网膜向后移，落在视网膜上。3、远视眼的矫正（1）成因：晶状体太薄，折光能力太弱，成像于视网膜的后面；（2）矫正：应戴凸透镜制成的眼镜进行矫正，其作用是：使光会聚些，从而使得像相对于视网膜向前移，落在视网膜上。考点5望远镜和显微镜1、望远镜（1）伽利略望远镜透镜组合：凹透镜作为目镜，凸透镜作为物镜；物镜焦距大于目镜焦距；成像性质：所成的像是正立的虚像；（2）开普勒望远镜透镜组合：目镜和物镜都是凸透镜，物镜焦距大于目镜焦距；成像性质：所成的像是倒立的虚像。2、显微镜透镜组合：物镜和目镜都是凸透镜；物镜的焦距很短，目镜的焦距较长；成像性质：倒立、放大的虚像。考点6实验：探究光的折射特点本实验主要的考查点有：（1）实验仪器的选取：激光笔、平行光源、水槽和水、铅笔、玻璃砖；（2）在界面处发生的光现象的判断；（3）不容易观察到的光的路径的解决办法：充烟雾、喷水、在黑暗环境（如暗室、夜晚等）中用激光笔照射;（4）折射光线和入射光线与法线的位置关系：在同一平面内、折射光线与入射光线位于法线两侧；（5）光发生折射时，折射角与入射角大小关系，折射角大小的变化；（6）在光的折射过程中，光路是可逆的；（7）在实验中，多次实验的目的：寻求普遍规律；（8）实验结论：折射光线与入射光线分居法线两侧，折射角随入射角的增大而增大，减小而减小；在发生折射时，光路可逆。考点7实验：探究凸透镜成像规律本实验常见的考查点有：（1）实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放里蜡烛、凸透镜、光屏；（2）实验前先调节三者的中心大致在同一高度，这样调节的目的是：让像成在光屏的中央；（3）焦距的测量：用平行光垂直照射到凸透镜，在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小最亮的光斑，测出光斑到凸透镜的距离即为焦距；（4）物体在各个区间段所成像的特点及相关应用；（5）光屏上可以看到像的原因：光的漫反射；（6）光屏上成清晰像时，对调物与光屏的位置，光屏上仍能成像的原因：光路可逆；（7）用纸或手遮住凸透镜的一部分，光屏上像的变化：像会变暗些，但还是完整的像；（8）凸透镇前加透镜（或眼镜）时像的变化：加凸透镜（或远视眼镜）时，像距变小，应将光屏向靠近透镜的方向移动；加凹透镜（或近视眼镜）时，像距变大，应将光屏向远离透镜的方向移动；（9）蜡烛变短时像的变化：像逐渐向上移动；（10）使像成在光屏中央的操作：应将透镜向下调节或将蜡烛（或光屏）向上调节，使像成在光屏的中央。典型例题题型01生活中的折射现象【例题01】2022年1月·苏州六区联考期末，T20 2021年12月10日，在天宫课堂中，宇航员王亚平老师向大水球中间注入一个气泡，通过水球看到王亚平老师正立和倒立的两个像，如图所示，其中正立的像是由_____（凸/凹）近镜形成的；倒立的像是_________（放大/缩小）的_____（虚/实）像.当王亚平老师逐渐远离水球时，倒立的像会_____（变大/变小/不变）。【例题02】2022年1月·苏州四市联考期末，T08 水幕电影是通过高压水泵和特制水幕发生器，将水自下而上高速喷出，雾化后形成扇形“银幕”，由专用放映机将影像从水幕后投射在“银幕”上，形成水幕电影。如图所示，当水幕前的观众观摩电影时，扇形水幕与水面融为一体，炫彩夺目，让人产生一种梦幻的感觉。以下说法中正确的是（）A.放映机的成像原理和投影仪相同 B.水中的倒影是由于光的折射形成的C.水幕上成的是虚像 D.炫彩夺目的水幕是光源【例题03】2022年1月·苏州四市联考期末，T09 如图所示，插入水中的筷子看起来好像向上弯折，能正确表示所看到现象的光路图是（）A. B.C. D.【例题04】2022年1月·无锡市期末，T05 如图所示，为道路监控摄像头，摄像头可以将道路交通实况传输给监视器。道路车辆通过摄像头所成像的性质是（）A.倒立、缩小的实像 B.倒立、放大的实像 C.正立、缩小的实像 D.正立、放大的虚像【例题05】2022年1月·镇江期末，T08 下列四幅光路图能正确解释生活中现象的是（）A.水中的射水鱼看见空中的昆虫B.光从室外透过窗户玻璃进入室内C.人观察树在水中的“倒影”D.太阳在树荫下形成的圆形光斑【例题06】2022年1月·镇江期末，T19 将如图甲所示的黑白卡片放在一只未装满水的薄高脚玻璃杯后面，在高脚玻璃杯前方观察到如图乙所示装水部分“黑白颠倒”的现象，此时装水部分的高脚杯和杯内水的组合相当于一个_______透镜，若希望看到“黑白颠倒”的现象重新颠倒回来，则应将高脚杯_______（选填“靠近”或“远离”）黑白卡片。题型02光的折射定律【例题07】2022年1月·苏州六区联考期末，T10 如图，鱼缸底部点光源S发出的光线经过水面照亮挡板上N点，当鱼缸内水面上升高度d后，挡板上M点（图中未画出）被照亮，则M点和N点间的距离（）A.等于d B.大于d C.小于d D.无法确定【例题08】2022年1月·无锡市期末，T19 如图所示，小明看到水中A处有一个圆形“物块”，他看到的“物块”是光从_______射入________中而成的虚像。物块实际位置可能在B、C、D三点中的_________处。 例题08例题09例题10【例题09】2022年1月·镇江市期末，T18 如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中反射光线是_______（用字母表示），反射角是_______度，界面的_______侧是玻璃。题型03凸透镜【例题10】2022年1月·苏州六区联考期末，T09 小明和小华在窗边用凸透镜看白纸上的字，当他们移动凸透镜时，意外地发现白纸上居然出现了窗外景物倒立、缩小的像，若凸适镜的焦距为f，则此时透镜到白纸的距离（）A.小于f B.大于f且小于2f C.等于2f D.大于2f【例题11】2022年1月·镇江市期末，T10 如图所示，在A处点燃一支蜡烛，若在P处的方框内分别放入：平面镜、凸透镜、中央有小孔的纸板时，均能在方框右侧成清晰的像。现保持蜡烛在A的位置不变，若在方框内放入上述某一器材后，能在方框的右侧光屏上成像，而且随着光屏离开P的距离增大，所成清晰的像也逐渐变大。对于方框内所放的器材，下列判断中正确的是（）A.可能是平面镜 B.可能是凸透镜C.一定是中央有小孔的纸板 D.可能是凸透镜或中央有小孔的纸板【例题12】2022年1月·镇江市期末，T11 如图所示，光线会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，光线会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光线会聚于主光轴MN上的a点，则（）A.甲是凸透镜，乙是凹透镜 B.甲、乙均是凸透镜C.甲是凹透镜，乙是凸透镜 D.甲、乙均是凹透镜题型04光的折射作图【例题13】2022年1月·苏州六区联考期末，T24（节选） 按照题目要求作图：（2）如图乙，根据空气中的折射光线画出它在水中大致的入射光线；（3）如图丙，是激光束射向透镜形成的光路，请在框内大致画出这个透镜的实物图； 【例题14】2022年1月·苏州四市联考期末，T25 如图所示，一束光从三角形玻璃砖的侧面垂直射入。请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光路图。【例题15】2022年1月·苏州四市联考期末，T26 如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线。【例题16】2022年1月·无锡市期末，T27 如图所示，小灯泡位于凸透镜的焦点处。请画出小灯泡发出的光通过凸透镜后对应的折射的光线。 例题14例题15例题16题型05实验：探究光的折射规律【例题17】2022年1月·苏州四市联考期末，T33 如图甲所示，在探究光的折射现象时，将一束入射角为50°的光斜射入杯内水中，在杯底形成光斑。兴趣小组对实验中光偏折程度产生了兴趣，为了定量反映这种偏折程度，小组成员将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学物理知识和生活经验，他们对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想。猜想1：“偏折比”大小可能与液体的深度有关；猜想2：“偏折比”大小可能与液体的种类有关；猜想3：“偏折比”大小可能与入射光的颜色有关。（1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为______，向杯中缓慢加水过程中，杯底光斑将向______（选填“左”或“右”）移动；（2）小组成员认为猜想1是错误的，因为___________________________________________________；（3）为了验证猜想2，小组在乙杯中加油，如图乙，当油的深度小于水的深度，此时杯底光斑的位置恰与图甲中光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”______（选填“大于”、“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”；（4）对于猜想3，小组准备用图甲装置先后入射红、紫色光束进行探究；请你结合光的色散实验，推测红光的光斑应位于图丁中的______（选填“A”或“B”）点；（5）让一束光斜穿过如图戊所示的玻璃砖，若光在其上表面折射入玻璃砖时的“偏折比”为0.8，则光在其下表面折射出玻璃砖时的“偏折比”为______。题型06实验：探究凸透镜成像规律【例题18】2022年1月·苏州六区联考期末，T29，7分 在探究凸透镜成像规律时，小华将蜡烛、透镜和光屏调节到如图所示的位置，光屏上刚好呈巩烛焰清晰的像。（1）小华实验时使用的凸透镜焦距是_________cm，选择口径___________（大/小）的凸透镜做实验效果较好；（2）把图中的光屏换成平面镜，镜面正对凸透镜，从平面镜的侧面__________（不容易/更容易）观察到清晰的像；取走平面镜，在光具座80cm刻度线处_____（可以/不可以）成像；（3）凸透镜位置不动，将光源移至10cm刻度线处，应将光屏向_____（左/右）移动到能再次接收到清晰像的位置，此时与_____（照相机/投影仪/放大镜）的成像性质相同；若在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜片，则需要将光屏向_____（左/右）移动才能再次接收到清晰的像。【例题19】2022年1月·苏州四市联考期末，T32 小明做“探究凸透镜成像规律”的实验，选用的凸透镜焦距为10cm。（1）蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时能在光屏上接收到清晰的烛焰的像，但像没有呈在光屏的中央。为了使像呈在光屏的中央，小明______（选填“能”或“不能”）在图示位置调节三者的高度。（2）调节好后，把蜡烛移到光具座25cm刻度线处，凸透镜不动，移动光屏，光屏上再次出现清晰倒立、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像，这个成像性质在生活中的应用是______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。（3）接着，小明取下自己戴的眼镜放置于蜡烛和凸透镜之间，并使眼镜的主光轴与凸透镜的主光轴______（选填“重合”或“平行”），光屏上的像变得模糊。保持蜡烛和凸透镜不动，当光屏向右移动适当距离后像又变清晰。由此推断，小明的眼睛属于______（选填“近视眼”或“远视眼”）。（4）小明取走自己眼镜，将蜡烛移到光具座45cm刻度线处，此时应在透镜的______（选填“左侧”或“右侧”）直接用肉眼观察，才能看到蜡烛的像。【例题20】2022年1月·无锡市期末，T31 小明和同学们用如图所示的器材做“探究凸透镜成像的规律”实验。（1）他们先将蜡烛、凸透镜、光屏靠拢，点燃蜡烛，调整器材，使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的______；（2）如图甲所示，为了估测凸透镜的焦距，他们将蜡烛和光屏置于光具座两端，调节凸透镜至图中的位置，光屏上呈现烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距约为______cm；（3）如图乙所示，保持蜡烛和凸透镜位置不变，为寻找此时烛焰的像的位置，应将光屏向_______（选填“左”或“右”）移动；当光屏移到某位置时，烛焰在光屏上所成的像如图丙所示，为了判断此时的像是否最清晰，则接下来的操作是：______，此时若拿掉光屏，则烛焰通过凸透镜______（选填“能”或“不能”）成实像，实验中光屏的作用是______；（4）2021年12月9日，“天宫课堂”第一课正式开讲。当在水球中注入气泡后，王亚平老师贴近水球，我们能透过水球看到她脸部的一“正”一“反”两个像，如图所示，则凸透镜所成的像是王亚平老师脸部的______（选填“正”或“反”）像。题型07透镜的应用应用01视力的矫正【例题21】2022年1月·无锡市期末，T08 小明将一副眼镜放在阳光下适当位置，地面上观察到如图所示的现象。关于该眼镜镜片和矫正的视力缺陷，下列说法中正确的是（）A.左边是凹透镜，可以矫正远视眼 B.左边是凸透镜，可以矫正近视眼C.右边是凸透镜，可以矫正远视眼 D.右边是凹透镜，可以矫正近视眼【例题22】2022年1月·无锡市期末，T16 为模拟探究近视眼的缺陷，小华进行了如图所示的实验，她把凸透镜看作眼球的晶状体，将光屏看作视网膜，给“眼睛”戴上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成像，移去近视眼镜，光屏上像变模糊了。（1）只将蜡烛渐渐向凸透镜靠近，烛焰在光屏上的像又清晰了，说明近视眼的缺陷表现为看不清______（选填“近”或“远”）处的物体；（2）只将光屏渐渐向凸透镜靠近，烛焰在光屏上的像又清晰了，由此可知，该处物体通过晶状体所成的像落在视网膜______（选填“前”或“后”）方，近视眼镜对光具有______（选填“发散”或“会聚”）作用。应用02显微镜【例题23】2022年1月·无锡市期末，T12 为了模拟探究显微镜的工作原理，小明在白纸上画上红色箭头，放在高约为15mm的透明塑料盒下方，在盒的上方滴上一滴水，如图甲所示，通过水滴（相当于凸透镜）可看到位于水滴下方红色箭头放大的像；将一个焦距为30cm的凸透镜放在水滴正上方，如图乙所示，保持凸透镜水平，调整凸透镜与水滴之间的距离，会看到箭头更大的像。关于该实验，下列说法中正确的是（）A.水滴模拟显微镜的目镜 B.箭头通过水滴成放大的实像C.水滴上方的凸透镜模拟显微镜的物镜 D.水滴上方的凸透镜和投影仪成像特点相同应用3工业中的应用【例题24】2022年1月·无锡市期末，T32 图甲是一台激光雕刻机。工作时，电动机M带动横杆沿框架前后移动，电动机N带动激光头在横杆上左右移动，同时激光头发出高亮度激光，在金属表面灼烧出各种图形。（1）激光照射在金属表面，能灼烧金属，说明光具有______，金属表面因吸收热量发生______（填物态变化名称）并汽化；（2）激光照射金属时，落在金属表面的光斑越小，形成的线条就越细，雕刻出的图案越精细，所以激光头中安装了______透镜来会聚光斑大小；（3）如图乙所示，开始时光斑在A点，设定雕刻时间为2s。若只启动电动机M，让横杆以3cm/s的速度匀速向后移动，能雕刻出线段AC；若只启动电动机N，让激光头在横杆上匀速向右移动，能雕刻出长8cm的线段AB。现让两个电动机同时工作。①雕刻出线段AD，激光头移动的速度为多少？（）②若要雕刻出线段AE，则应该如何调整电动机速度？（）应用4照相机【例题25】2022年1月·镇江市期末，T20 2021年5月15日，中国探测器成功着陆火星。如图甲，“祝融号”火星车驶离平台的过程中，其后置照相机对着平台先后拍摄得到乙、丙两张照片，照相机的镜头相当于一个_______透镜，拍摄过程中相机镜头逐步_______（选填“向外伸”或“向内缩”）。火星车上的太阳能电池板可以将光能转化成_______能，供火星车使用。课后巩固练习【作业01】2022年1月·常州溧阳市期末，T07 下列现象中，由光的折射引起的是（）A.日食的形成B.放大镜把字放大C.拱桥“倒影”D.汽车“后视镜”【作业02】2022年1月·苏州四市联考期末，T10 如图所示，在“太空授课”中，女航天员王亚平制造了一个小水球（相当于凸透镜），我们通过水球看到了她的“倒影”。下列说法中正确的是（）A.王亚平位于水球的一倍焦距和两倍焦距之间 B.若王亚平距水球距离变远，“倒影”会变小C.“倒影”不能成在光屏上 D.小水球对光具有发散作用【作业03】2022年1月·常州溧阳市期末，T10 将一只玩具鹦鹉(如图甲所示)紧靠凸透镜，然后渐远离透镜的过程中，通过凸透镜观察到三个不同的像(如图乙所示)，以下说法正确的是A.三个像中a、c是实像 B.三个像中a、c是虚像C.三个像出现的先后顺序是c、a、b D.三个像出现的先后顺序是c、b、a【作业04】2022年1月·常州溧阳市期末，T13 如图所示，两块完全相同的直角三角形玻瑞砖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aB.光线bC.光线cD.光线d【作业05】2022年1月·镇江市提莫，T22 请完成图中的光路图。【作业06】2022年1月·镇江市提莫，T24 实验室中有一个三棱镜，其截面为等腰三角形，一束光从三棱镜一面垂直入射（如图所示）。请画出这束入射光经三棱镜从另外两个面射出的光路图。【作业07】2022年1月·常州溧阳市期末，T29 小文和同学们用如图甲所示器材做“探究凸透镜成像规律”的实验，正确操作后记录数据绘制成如图乙所示的图线。（1）用于承接像的光屏表面是_____