第三章光的折射 透镜 重点实验突破 课件 2024-2025学年苏科版物理八年级上册

第三章　光的折射　透镜 重点实验突破 1. 在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃砖和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。 (1)图中的折射角大小为________。根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角________(填“＞”“＝”或“＜”)入射角。 (2)现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是______________________________，如果看到______________________________，就可证明光路是可逆的。 80° ＞ 让入射光逆着光束2的方向射入 折射光逆着光束1的方向射出 2 3 4 5 6 7 1 2. [2023苏州]在“探究凸透镜成像规律”的实验中。 (1)如图甲，把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上，并将蜡烛烛焰和光屏的中心调到凸透镜的主光轴上，目的是使像成在____________。 光屏中央 (2)按要求进行观察和测量，并将部分观测情况记录在下表中： ①凸透镜焦距f＝________ cm。 ②当物距u＝20 cm时，像距v＝________ cm。 ③当物距u＝10 cm时，像的性质是________________。 15 60 正立、放大、虚像 (3)如图乙是航天员王亚平太空授课制作水球时呈现的情景，假设她稍向后远离水球，则她在球中所成的像将________(填“变大”“变小”或“不变”)。 变小 实验 序号 物距 u/cm 像距 v/cm 像的性质 1 60 20 倒立、缩小、实像 2 30 30 倒立、等大、实像 3 20     4 10     2 3 4 5 6 7 1 3. [2023滨州]某小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中： (1)实验前，应先调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在______________。 同一高度　 (2)如图所示，烛焰恰好在光屏上成倒立、________(填“放大”“等大”或“缩小”)清晰的实像，这是________(填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的工作原理。 缩小 照相机 (3)若凸透镜位置不变，调换蜡烛和光屏的位置，________(填“仍能”或“不能”)在光屏上得到清晰的像，这说明光发生折射时，光路是________的。 仍能 可逆 (4)若保持图中蜡烛、凸透镜的位置不变，只把光屏向右适当调节，光屏上烛焰的像逐渐变得模糊，这与________(填“近视眼”或“远视眼”)形成原因相同。 近视眼 2 3 4 5 6 7 1 4. [2024连云港模拟]小明在“探究光的折射规律”，如图甲所示的是一束光从空气射入水中时的光路。 (1)实验中发现，折射光线和入射光线分别位于________ 两侧，通过多次实验得到表中数据。 法线 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 折射角 0° 11° 22° 33° 44° (2)他把光屏F绕ON向后折，如图乙所示，此时在光屏F上看不到折射光线，此时，折射光线________(填“存在”或“不存在”)。 存在 (3)为了进一步确定此时折射光线的位置，小明将光屏F沿PQ剪开，将光屏F的上半部分向后折，如图丙所示，发现光屏F的________(填“上半部分”或“下半部分”)会看到折射光线。此实验现象说明折射光线、入射光线和法线________(填“在”或“不在”)同一平面内。 下半部分 在 (4)分析表格数据可知：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)，且折射角________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时，入射角等于________度，折射角等于________度。 (5)若光从水中斜射入空气中时，折射角________(填“大于”“等于”或“小于”)入射角，当入射角增大到一定程度时，折射光线________(填“会”或“不会”)消失。 增大 小于 0 0 大于 会 2 3 4 5 6 7 1 5. 小明和小红做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)利用太阳光测量凸透镜的焦距时，小明将一把木质刻度尺的一端支于水平地面上，观察刻度尺在地面上的影子，不断调节刻度尺，使其在地面上的影子长度________，这时刻度尺的方向就与太阳光的方向平行(如图甲)。 最短　 小明保持刻度尺不动，小红将光屏A和凸透镜L按照图甲所示的方式均垂直于刻度尺摆放，测出了凸透镜的焦距。 (2)将此凸透镜、点燃的蜡烛、光屏置于光具座如图乙所示的位置时，光屏上呈现烛焰的倒立、________的实像；保持图乙中蜡烛和光屏的位置不变，将凸透镜移到光具座上________ cm刻度线处，光屏上能再次呈现烛焰清晰的像。 缩小 35 (3)将蜡烛远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：①若移动光屏，则应将光屏________(填“远离”“不动”或“靠近”)凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间放上一个焦距合适的________眼镜。 靠近 近视 (4)小明发现图中光屏上的像时而清晰时而模糊，请分析造成这一现象的可能原因：________________________________________。(写出一条即可) 蜡烛处于有风环境，烛焰在晃动(合理即可) 2 3 4 5 6 7 1 6. 近视程度不同的同学需要配戴焦距不同的眼镜。为了探究近视眼的矫正过程，组装如图甲所示的实验装置，其中“F”光源代替可视物体，光屏模拟视网膜。选用合适的凸透镜模拟晶状体，打开“F”光源，调节各个元件的位置，直到光屏上呈现倒立、缩小的清晰像，正常眼睛的视物模型便组装完成。 (1)更换焦距较小的凸透镜模拟近视眼视物情况，用如图乙所示的水透镜模拟近视眼镜矫正视力。应将水透镜置于光具座上的________(填“A”“B”或“C”)点，缓慢调节水透镜中的水量，当水透镜形成焦距合适的________透镜时，光屏上呈现清晰的像，近视眼的成像情况得到改善。 B 凹 (2)更换焦距更小的凸透镜模拟近视程度更严重的眼睛晶状体，为了改善视网膜上的成像情况，实验时需要用注射器________(填“抽取”或“注入”)适量水。 抽取 点拨：凸透镜的焦距越小，对光的会聚能力越强，为了改善视网膜上的成像情况，需要用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正，由图乙提供的信息可知，此时需要用注射器抽取适量水。 (3)根据上述实验，近视程度更严重的同学应选择焦距________(填“更大”或“更小”)的透镜来矫正，请结合透镜对光的作用来分析选择的理由：_____________________________________________________________________________________________________________。 更小 近视程度更严重的同学，其晶状体焦距更小，对光的会聚能力更强，故需用对光发散能力更强、焦距更小的凹透镜来矫正 2 3 4 5 6 7 1 7. 如图甲所示，小明在探究光折射特点时，将一束入射角为50°的光斜射入水中，在杯底形成光斑。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣。为了定量反映这种差异，他将“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，小明对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想： 猜想1：与液体的深度有关 猜想2：与液体种类有关 猜想3：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__________。 0.7 点拨：折射角为35°，入射角为50°，“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，所以“偏折比”为35°∶50°＝7∶10＝0.7。 (2)小华认为猜想1是错误的，因为_____________________________________________________________________________。 液体的深度改变，入射角的大小不变，则折射角的大小不变，故“偏折比”不变 点拨：液体的深度改变，入射角不变，折射角不变，故“偏折比”不变。 (3)为了验证猜想2，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度(如图乙所示)，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”________(填“大”或“小”)。 小 点拨：油的深度小于水的深度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑位置重合，说明光从空气进入油时的折射角小于光从空气进入水时的折射角，所以在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 (4)为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红色、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示，则________光的“偏折比”大。 红 点拨：入射角相同时，蓝光中的折射角小于红光中的折射角，所以红光的“偏折比”大。 (5)将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为________。 1.25 点拨：光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，根据几何知识可知，光从玻璃砖下表面射出时，入射角和原来的折射角相等，根据光路是可逆的可知，光在下表面折射时的折射角和原来的入射角相等，则光在下表面折射时的“偏折比”为0.8的倒数即为1.25。 2 3 4 5 6 7 1 $$