苏科版物理八年级上专题03 光的折射 透镜（期中知识清单）（学生版）

专题03光的折射透镜【清单01】光的折射光从一种介质入另一种介质时，传播方向发生的现象叫作光的折射。【清单02】光的折射特点【清单03】生活中的折射现象（1）看不见的硬币看不到硬币，是由于来自硬币的光被挡住了。加水后，光从水射向空气，由于折射角人射角，因而能再次看到硬币。（2）池底变浅池底（或水中物体）的光线由水中入空气中时，在水面上发生折射，折射角入射角，光线进入人眼，人眼会逆着光线的方向看去，就会觉得池底变浅了。【清单04】透镜（1）凸透镜：中间________、边缘________的透镜。例如放大镜。凸透镜对光有作用，所以凸透镜又叫透镜。（2）凹透镜：中间________、边缘________的透镜。例如近视眼镜。凹透镜对光有作用，所以凹透镜又叫透镜。【清单05】透镜相关的名词主光轴MN：通过且于透镜表面的直线。焦点F：一个凸透镜和凹透镜都有焦点，且两个焦点到光心。（4）焦距f：到的距离。【清单06】探究凸透镜成像规律的实验1调整蜡烛的烛焰、透镜、光屏三者的中心在，目的是；2在做实验时,某同学无论怎样移动光屏,都无法在光屏上观察到烛焰的像。发生这一现象可能原因有：①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在上；②烛焰的位置在透镜的以内；③烛焰的位置在透镜的上；④当成放大的实像时，较大，光具座长度。3用卡片把透镜遮住一部分，光屏上像的性质不变，还是的，但。4成实像时，将烛焰和光屏调换位置时，在光屏上成实像。原因是：。5发光二极管比蜡烛的优势：发光二极管亮度，光源，成像。6发光二极管的形状的要求：选择上下、左右都的形状。7用蜡烛进行实验时，随着蜡烛越烧越短，光屏上的像会往移动，需要进行以下调整，使像重新回到光屏中央：移动光屏、移动蜡烛、移动凸透镜。【清单07】凸透镜成像规律【清单08】照相机________________________________________【清单09】眼球________________________________________________________【清单10】投影仪和放大镜投影仪的镜头相当于一个________透镜，________相当于光屏。投影仪的成像原理是：当物距________时，成________、________的________像，像距________。放大镜是________透镜，是常用的光学仪器之一。放大镜的成像原理是：当物距________时，成________、________的________像。【清单11】视力缺陷与矫正近视眼看不清________处的物体，是因为调节晶状体的弯曲度后，物体的像仍落在视网膜的________方。利用凹透镜能使光发散的特点，在眼球前面放一个合适的________，就能使像向________移到视网膜上。远视眼看不清________处的物体，是因为调节品状体的弯曲度后，物体的像仍落在视网膜的________面。利用凸透镜能使光会聚的特点，在眼球前面放一个合适的________，就能使像向________移到视网膜上。【清单12】望远镜与显微镜________________________________________________________________【清单13】红外线【清单14】紫外线紫外线的特点紫外线能使发光紫外线能。【易错点一】光的折射现象【例1】（2024秋•姜堰区期末）手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部，光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑（如图中虚线所示），若再向烧杯中注水到一定高度时，烧杯底部的光圈会变为如图中的（）A． B． C． D．【答案】B【解析】解：当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，下图为最左边和最右边折射光线的光路（注意黑色光线表示没有折射时的光线，红色表示折射后的光线）：从图中可以看出，折射光线在原来光线的内侧，由此可以联想到周围光线都是如此，故B图为正确图形。故选：B。【变式1】（2023秋•宿城区期末）防溺水安全教育一直是我们关注的重点。面对清澈见底的池水，千万不要贸然下水，人们看到的池水深度和它的实际深度并不相同，下面四幅图能正确解释此现象的是（）A． B． C． D．【变式2】（2023秋•苏州期末）把一块长方体玻璃砖压在物理书上，如图所示，我们所看到的“物理”两字是（）A．变浅的实像 B．变浅的虚像 C．变深的实像 D．变深的虚像【易错点二】光的折射规律应用【例2】（2024秋•南京期末）如图是光在玻璃和空气界面同时发生反射和折射的现象，由图可知，入射角为________度，折射角为________度，界面________（选填“上”、“下”、“左”或“右”）侧是空气。【答案】60；30；右【解析】解：根据光的反射定律，入射光线与反射光线分居法线的两侧且在同种介质中，反射角等于入射角；由光的折射规律，入射光线与折射光线分居法线的两侧，且在不同的介质中，因此CD是界面，AB是法线，CD右上侧是入射光线，右下侧为反射光线，CD左下侧为折射光线；由于入射角大于折射角，因此CD界面右侧是空气，折射角是折射光线与法线的夹角，则折射角为：90°﹣60°＝30°，入射角是入射光线与法线的夹角，则入射角为60°。故答案为：60；30；右。【变式3】（2022秋•江宁区期末）小华同学用激光笔照射水面，在水槽壁上出现两个红点A和B，如图所示。若保持入射点O的位置不变，欲使A点下移至A'应使入射光线MO绕着点O沿________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，此时入射角变________；若保持入射光线不变，欲使B点下移至B'应使水面________，在水面变化过程中，折射角________。【变式4】（2024秋•淮安期末）如图所示，一条紫光和一条红光平行入射到一块长方体玻璃砖上，它们之间的距离为d。经玻璃砖折射后，两条光线之间的距离________（选填“大于”、“小于”或“等于”）d。请作出光线透过该长方体玻璃砖的光路图。。【易错点三】光的折射光路【例3】（2024秋•仪征市期末）如图所示，固定在横坐标C点的激光笔沿图示方向发出一束细光束，小明将宽为d的长方形透明玻璃砖按如图位置放置，观察光的传播现象。（1）图中未放玻璃砖时激光束通过纵坐标A点，放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是光的折射现象，此时折射角________θ角（选填“＞”、“＝”或“＜”）；（2）图中其它条件不变，若换上宽度为0.5d的玻璃砖，光束与纵坐标的交点为D，则D点在B点的________（选填“上方”或“下方”），且BD________0.5d（选填“＞”、“＝”或“＜”）。【答案】（1）＞；（2）下方；＜【解析】解：（1）图中未放玻璃砖时，由于光的直线传播，激光束通过纵坐标A点，当放玻璃砖后，光束经过E点与纵坐标交于B点，这是由于光的折射现象引起的，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角θ。（2）图中其它条件不变，若换上宽度为0.5d的玻璃砖，如图所示：由图可知，D点在B点的下方，BDEF为平行四边形，BD＝EF，EF＜0.5d，则BD＜0.5d。故答案为：（1）＞；（2）下方；＜。【变式5】（2024秋•苏州期末）如图所示，一束光射入带有三角形空气泡的方形玻璃砖，下列光路图可能正确的是（）A． B． C． D．【变式6】（2023秋•江阴市期末）物理实验室天花板下方固定一块厚薄不均匀的玻璃，其背面涂有一层不透明的金属薄膜，玻璃横截面图如图所示。小明在玻璃下S点固定放置一光源，光源朝着玻璃射出不同角度的光，其中一部分光从空气射入玻璃后，经金属薄膜反射后再从玻璃射入空气。则光源射出的光中（）A．只有一条光线能返回到S点 B．只有两条光线能返回到S点 C．只有三条光线能返回到S点 D．不可能有光线能返回到S点【易错点四】透镜的辨别【例4】（2020秋•建湖县期末）如图甲所示，某透镜正对太阳光，在一侧与透镜平行放置一张白纸，在白纸上看到的现象如图乙，为了判断出该透镜是凸透镜还是凹透镜，小明将透镜逐渐远离白纸，观察白纸上的现象进行判断。对此操作以下看法正确的是（）A．可以判断 B．无法判断 C．无需操作，就能判断该透镜是凸透镜 D．无需操作，就能判断该透镜是凹透镜【答案】B【解析】解：实验中将透镜逐渐远离白纸，根据图乙可知，光斑外亮内暗（其中内部较暗是由于透镜镜框的影子导致的），即光线呈“发散”状，所以该透镜可能为凹透镜；如果该透镜为凸透镜，且白纸在2倍焦距以外，将透镜逐渐远离白纸时，也会出现外亮内暗的光斑（如下图），此时光线也呈“发散”状，所以该透镜还可能为凸透镜；综上可知，根据题中的操作是无法判断该透镜的类型的。故选：B。【变式7】（2024秋•东台市期末）关于照片中眼镜的镜片，下列说法正确的是（）A．左右两侧的镜片均为凹透镜 B．左右两侧的镜片均为凸透镜 C．左侧为凹透镜，右侧为凸透镜 D．左侧为凸透镜，右侧为凹透镜【变式8】（2023秋•宿迁期末）如图是装满水和末装水的同一个矿泉水瓶，根据你所学过的知识，可以判断________图是装满水的瓶子，这是因为装满水后的瓶子相当于一个________透镜。【易错点五】透镜对光的作用【例5】（2023秋•沭阳县期末）如图所示，向透明塑料袋内吹气后，将袋口扎紧，再在袋口下挂一重物，将它放入盛水的玻璃容器中，就成了一个“空气透镜”。当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为（）A．平行光束 B．会聚光束 C．发散光束 D．不能确定【答案】C【解析】解：以空气为标准，可以把它分解为两个“水凹透镜”（是中间薄、边缘厚，属于凹透镜），凹透镜对光有发散作用，因此当平行光束射到这个“空气透镜”上时，射出的光束将成为发散光束。故选：C。【变式9】（2022秋•邗江区期末）如图所示，将一个凸透镜正对太阳，其下方15cm处的白纸上呈现出一个较小的光斑，说明凸透镜对光有________作用。若将该透镜向纸面再靠近的过程中，光斑先变小后变大，由此可以判断该透镜的焦距一定________（选填“大于”“等于”或“小于”）15cm。【变式10】（2023秋•沛县校级月考）如图是两束光分别射向并通过甲和乙两透镜的光路图。由图可知甲是________（选填“凸透镜”或“凹透镜”），此透镜对光有________（选填“会聚”或“发散”）作用。【易错点六】探究凸透镜成像规律【例6】（2024秋•高邮市期末）如图所示，在“探究凸透镜成像规律的实验”中。（1）实验要求烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在________。（2）如图甲是小明测量焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为________cm。（3）如图乙所示，将凸透镜固定在光具座50cm刻度线处，把点燃的蜡烛放置在光具座15cm处时，若移动光屏，能成倒立、________（选填“放大”、“等大”或“缩小”）的实像，生活中的应用为________（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”）。（4）如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜，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，实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，则光屏上________（选填“有”或“没有”）小泥点的像或影子。（5）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，为了使像成在光屏的中央，如果只调节凸透镜，可将凸透镜向________（选填“上”或“下”）调整。（6）若保持图乙中透镜位置不动，将蜡烛移至45cm刻度线处，无论怎样移动光屏，始终承接不到烛焰清晰的像。此时应在凸透镜________（选填“左侧”或“右侧”）透过凸透镜观察像的特点。【答案】（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机；（4）远离；没有；（5）下；（6）右侧。【解析】解：（1）实验中，为了使像成在光屏的中央，需要烛焰、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度；（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点，焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm；（3）由图乙可知，物距u＝50.0cm﹣15.0cm＝35.0cm＞2f，成倒立、缩小的，应用于照相机；（4）如果将蜡烛在乙图的基础上靠近透镜，此时物距减小，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，光屏应向远离透镜的方向移动；实验时，光屏上得到了蜡烛清晰的像，一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点，其他部分光线仍然能通过，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，光屏上没有小泥点的像或影子；（5）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，为了使像成在光屏的中央，根据过光心的光线传播方向不变可知，可将凸透镜向下移动；（6）把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处，u＝50cm﹣45cm＝5cm＜f，成正立、放大的虚像，虚像和物体在凸透镜的一侧，为了观察此时的成像特点：需要取走光屏，从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰。此时应在凸透镜右侧透过凸透镜观察像的特点。故答案为：（1）同一高度；（2）10.0；（3）缩小；照相机；（4）远离；没有；（5）下；（6）右侧。【变式11】（2023秋•鼓楼区期末）某实验小组在光具座上用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验，如图所示，此时光屏上呈现出烛焰的像。下列说法错误的是（）A．此凸透镜的焦距一定小于15cm B．烛焰位置不动，将透镜移到40cm刻度处，不移动光屏，光屏上也能出现清晰的像 C．透镜位置不动，将蜡烛移到45cm刻度处，人眼在55cm刻度处向左观察能看到放大的虚像 D．透镜位置不动，将光屏移动到60cm刻度处，把烛焰向左移动，光屏上会出现清晰的缩小实像【变式12】（2024秋•泗洪县期末）小组同学探究“凸透镜的成像规律”。（1）如图甲所示，可知该凸透镜的焦距为________cm。（2）点燃蜡烛后，调节烛焰中心、________和光屏中心，使它们大致________。（3）如图乙所示，将蜡烛置于20.0cm刻度线处，移动光屏至65.0cm刻度线处，发现光屏上成清晰的像，则该像是________（选填“缩小”、“等大”或“放大”）的像。生活中的________（选填“照相机”或“投影仪”）就是利用这个原理工作的。小华用手掌将凸透镜挡住一半，在光屏上________（选填“能”或“不能”）成完整的像，像的大小将________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。（4）在图乙的基础上，小明在蜡烛和凸透镜之间放置近视眼镜的镜片，发现光屏上的像变模糊，将光屏向________（选填“左”或“右”）移动一段距离，光屏上就重新出现烛焰清晰的像。【易错点七】凸透镜焦距的判断【例7】（2022秋•宿城区期末）将一物体放在凸透镜前，使物距依次为6cm、18cm和24cm，分别得到放大的虚像、放大的实像和缩小的实像，则凸透镜的焦距f满足关系式（）A．f＜6cm B．6cm＜f＜18cm C．9cm＜f＜12cm D．18cm＜f＜24cm【答案】C【解析】解：当物距为6cm时，成放大的虚像，所以6cm＜f﹣﹣﹣﹣﹣①；当物距为18cm时，成放大的实像，所以f＜18cm＜2f，则9cm＜f＜18cm﹣﹣﹣﹣﹣②；当物距为24cm时，成缩小的实像，所以24cm＞2f，则f＜12cm﹣﹣﹣﹣﹣③。综合3个不等式可得，凸透镜的焦距范围为：9cm＜f＜12cm。故选：C。【变式13】（2022秋•江宁区校级月考）张强同学在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。由此判断，他所用凸透镜的焦距为（）A．一定大于20cm B．一定在10cm到16cm之间 C．一定小于8cm D．一定在8cm到10cm之间【变式14】（2024秋•靖江市期中）如图所示，光屏上接收到烛焰清晰的像，则该凸透镜的焦距可能是（）A．7.5cm B．12.0cm C．15.0cm D．20.0cm【易错点八】凸透镜成像的动态判断【例8】（2024秋•鼓楼区校级期中）小明将凸透镜紧靠如图甲所示的一幅卡通图片，然后将凸透镜逐渐远离图片的过程中，通过凸透镜观察到如图乙所示四个不同的像，则四个像出现的先后顺序是（）A．③②④① B．②③①④ C．②①④③ D．②①③④【答案】D【解析】解：小明将凸透镜紧靠一幅卡通图片，说明物距小于一倍焦距，凸透镜成的是正立、放大的虚像，故先看到②；当物距大于一倍焦距时，成倒立、放大的实像，即为①；继续远离大于2倍焦距时，看到的是倒立、缩小的实像，即为③，成实像时，物距越远，像越小，因此最后看到的是④，故四个像的顺序为②①③④。故选：D。【变式15】（2024秋•鼓楼区校级期中）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，移动蜡烛，光屏先后在P同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像，且甲处的像比乙处大，以下说法正确的是（）①甲处可能成的是缩小的②乙处像可能是放大的③P点位置在甲的左侧④蜡烛的移动方向向右A．①③④ B．②③④ C．①②④ D．①②③【变式16】（2024秋•姑苏区校级期中）小明同学找来一个薄壁圆柱形玻璃杯，并将画有箭头的白纸靠在玻璃杯后，观察结果如图甲所示。向杯中加水，使得水面高过箭头位置，透过玻璃杯观察纸上的“箭头”；将白纸逐渐远离杯子的过程中，依次观察到情景是（）A．丁、乙、丙 B．戊、丙、丁 C．丙、丁、戊 D．丁、丙、乙【易错点九】凸透镜成像的应用【例9】（2024秋•秦淮区期末）小明用数码相机（焦距不变）先后拍摄了“南京眼”的两张照片，如图甲、乙所示，结合图片分析，下列说法正确的是（）A．照相机的镜头与近视眼镜的镜片属于同一类透镜 B．拍摄乙照片时，相机应适当远离“南京眼”，镜头向内缩 C．拍摄乙照片时，相机应适当靠近“南京眼”，镜头向外伸 D．甲照片中“南京眼”的像是缩小的，乙照片中“南京眼”的像是放大的【答案】C【解析】解：A．照相机的镜头是凸透镜，近视眼镜是凹透镜，不属于同一类透镜，故A错误；BC．凸透镜成实像时，物近像远像变大；乙照片中“南京眼”大些，像变大了，应增大像距，减小物距，则拍摄乙照片时照相机的镜头需要伸出来一些，同时照相机靠近“南京眼”，故B错误、C正确；D．照相机的镜头是凸透镜，物距应该大于两倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、缩小的实像，甲、乙照片中的“南京眼”的像都是缩小的，故D错误。故选：C。【变式17】（2022秋•射阳县校级期末）如图所示是投影仪的示意图，它是利用凸透镜能成倒立________像（选填“放大”，“缩小”或“等大”）的原理制成的。在练习调节投影仪的实践活动中，小明使屏幕上出现了清晰画面，这时，教室后排同学要求他将画面调得大一些。为此，小明的操作应当是：适当________（增大/减小）投影仪与屏幕的距离，并将凸透镜适当向________（上/下）移动。【变式18】（2022秋•兴化市期末）二维码在现代生活中随处可见。我们能看见二维码是由于光在二维码图案上发生了________（填“反”或“折”）射；用手机扫描二维码时，手机的镜头相当于________镜，二维码图案通过手机镜头成________（填“实”或“虚”）像。如图所示是时下流行用自拍杆拍照的情景，与直接拿手机自拍相比，使用自拍杆增大了________（填“物距”或“像距”）。【答案】反，凸透，实，物距【考点题型一】折射光路作图（共3小题）【例1】（2023秋•邗江区期末）如图所示，一束光从空气斜射入水中，请画出光在水中的折射光线。【答案】【解析】解：过入射点垂直界面作出法线，根据折射光线与入射光线分居法线两侧，光由空气斜射入水中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角，在水中法线的另一侧作出折射光线，如图所示：【变式1】（2023秋•鼓楼区期末）图中OA′是入射光线AO的折射光线，请在图中画出入射光线BO的折射光线OB′的大致位置。【变式2】（2024秋•兴化市期末）如图所示，渔民看到水中S′处有一条鱼，而S才是鱼的真实的位置，现要利用激光手电筒从A点发出一束光照射到S上，请你在图中完成光路。【考点题型二】模型法（透镜的三条特殊光线）（共3小题）【例2】（2024秋•建邺区期末）如图，画出两条入射光线经过透镜后的折射光线。【答案】【解析】解：过光心的入射光线传播方向不变；指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴，如图所示：【变式3】（2023秋•沭阳县校级期末）将图中的光路图补充完整。【变式4】（2024秋•玄武区期末）如图，画出经过透镜后的折射光线。【考点题型三】探究凸透镜成像规律的数据分析（共2小题）【例3】（2024秋•响水县期末）探究“可变焦照相机的成像奥秘”。【问题】使用变焦照相机拍照，如何得到清晰的像？【证据】（1）实验前，调节“F”光源、凸透镜和光屏三者的中心大致在同一________上，目的是使清晰的像呈现在________。（2）小明先用焦距为5cm的凸透镜做实验，当光源和凸透镜位置如图所示时，左右移动光屏________（能/不能）模拟照相机的拍照原理。（3）保持________到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。保持物距不变，换用不同焦距的透镜多次实验。（4）部分实验数据如下表所示。（“F”光源的高度H＝5.0cm）实验序号物距u/cm焦距f/cm像距v/cm像的高度h/cm像的性质130.05.06.01.0始终成倒立、________的________像230.010.015.02.5330.012.020.03.3【解释】分析表中数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越________，像距越大，像也越大；【交流】摄影师拍照时，为了让被拍照同学在