专题02 光现象和透镜及其应用（考点串讲）-2024-2025学年八年级物理上学期期末考点大串讲（人教版2024）

专题02 光现象和透镜及其应用 八年级物理上学期·期末复习大串讲 知识串讲 方法模型归纳 巩固提升 人教版 知识串讲 01 第4章 光现象 一、光的直线传播 1．光源： 的物体叫做光源。太阳是最大的天然光源，烛光或通电的电灯是人造光源。月亮不是光源。 2．光线：为了形象地描述光的传播情况，通常用一条 的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫做光线。 3．光的直线传播条件：光在 是沿直线传播的。能说明光沿直线传播的现象有影子的形成、日(月)食、小孔成像等。 能够发光 带箭头 同种均匀介质中 知识串讲 01 4.光客观存在，而光线是为了表示光的传播路径而构建的一种物理模型，同磁感线一样，并不存在。 5.光速：光在不同介质中的传播速度不同，v真空 ＞v水 ＞v玻璃 ，在真空中传播速度最大，为 。 3×108m/s 知识串讲 01 二、光的反射 1.光的反射：光射到某种物质的表面时有一部分光会发生 ，这种现象叫光的反射。 2.光的反射定律 (1)内容：①反射光线、入射光线和法线在 平面内——三线 共面；②反射光线和入射光线分居法线两侧——两线 ；③反 射角等于入射角——两角 。 3、反射面是光滑平面，光线平行反射的叫 ；反射面是粗糙表面，光向各个方向反射的反射叫 。镜面反射和漫反射 光的反射定律。 反射 同一 分居 相等 镜面反射 漫反射 都遵循 知识串讲 01 注意 (1) 光的反射现象中，一条入射光线只有一条对应的反射光线。 (2) 当光线垂直入射时，入射角等于0度，反射角也等于0度。 (3) 入射角增大，反射角增大。 (4) 在光的反射中，光路是可逆的。 知识串讲 01 三、平面镜成像 1.原理： 。 2.规律：反射光线、入射点和虚像点在同一直线上。这一规律经常用来进行相关的作图。 3.平面镜成像特点：像和物体大小 ；像和物体到镜面的距离 ；像和物体的连线与镜面垂直；像是 。 注意： （1）平面镜成像时，物体和像关于平面镜成轴对称图形。 （2）当我们靠近平面镜时，会感觉到自己在平面镜中的像越来越大，这是由于这一过程中像的 的缘故，实际上像的大小并没有发生变化。 光的反射 相等 相等 虚像 视角变大 知识串讲 01 5.探究平面镜成像特点： （1）用玻璃板代替平面镜的原因：玻璃板既能反射光、又能透过光，这样既可以成像，又可以透过玻璃板看到另一侧的蜡烛。 （2）用两支完全相同蜡烛的原因：方便比较 关系。 （3）让未点燃的蜡烛与虚像完全重合的原因：用未点燃的蜡烛替代虚像。 （4）未点燃的蜡烛不能与虚像完全重合的原因：玻璃板与桌面不垂直。 （5）用烛焰作为研究对象的原因：烛焰明亮，成像清晰，易于观察。 （6）在暗室中进行实验的原因：环境 ，像相对就明亮些。 （7）在虚像处放置光屏的原因：判断成像的虚实。 （8）方格纸(或直尺)的用途：更好的比较像和虚像的到平面镜的的距离。 像和物体的大小 较暗 知识串讲 01 6、利用光的反射现象，反射面为平面的叫 ，反射面为球面一部分的叫 。 （1）利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有 作用。 （2）利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有 作用。 7、平面镜成像的应用：利用平面镜成像、改变光路、扩大视野空间等。 平面镜 球面镜 发散 汇聚 知识串讲 01 四、光的折射 1.当光从一种介质斜 另一种介质时，光在另一种介质中传播方向发生改变的现象叫光的折射。 2.光的折射发生在两种介质的交界面上，但光线在每种介质内是直线传播的。光从一种介质垂直射入另一种介质时，其传播方向不改变（改变、不改变）。 3.入射光线射入另一种介质时的交点（O），叫入射点； 入射光线AO与法线NN′夹角（α）叫 ；折射光线 OC与法线NN′的夹角（γ）叫 。 射入 入射角 折射角 知识串讲 01 4.光的折射定律： （1）在折射现象中，折射光线、入射光线、法线在 内（共面）。 （2）折射光线和入射光线 在法线的两侧（分居）。 （3)当光从空气斜射入水等其他透明物质（玻璃、水晶等）时，折射角 （大于、小于或等于）入射角；当光从水或其它透明物质斜射入空气时，折射角 （大于、小于或等于）入射角（不等角，在空气中的角大）。 5.在生活中，我们常见的折射现象很多，如：看清澈的池水，池水水底变浅；在岸上看到的鱼接近于水面；透过玻璃砖看物体发生了错位；水杯中的筷子好像弯折了；“海市蜃楼”现象等等都是光的折射现象。 同一平面 分居 小于 大于 知识串讲 01 注意： 1.光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，传播方向发生改变；而折射光则进入到另一种介质中，由于光在两种不同的介质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。 2.当入射角增大时，折射角也随着增大。在折射现象中，光路可逆。 3.应用：池底变浅、钢笔错位…… 4.在反射和折射现象中光路是可逆的。 知识串讲 01 五、光的色散 1.太阳光通过三棱镜后，被分解成各种单一颜色的光，这种现象叫光的色散。 2.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为 。 3.生活中的色散现象：如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例，其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。 4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成，它是复色光。 5.把 三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光，这个现象叫做色光的混合（彩色电视机的彩色画面的形成）。红、绿、蓝也叫光的三原色。 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红、绿、蓝 知识串讲 01 注意： 1.白光照到三棱镜上，从三棱镜射出的光分解为各种颜色的光。这一现象的产生，是因为光线由空气进入三棱镜后，发生了光的折射，由于不同色光的偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 2.物体的颜色：透明物体的颜色由通过它的色光决定；不透明物体的颜色由它反射的色光决定。 知识串讲 01 第5章 透镜及其应用 一、透镜 1.透镜：中间厚边缘薄的透镜叫 ；中间薄，边缘厚的透镜叫 。 2.主光轴：通过两个球面球心的直线。 3.光心（O）：主光轴上有个特殊点，通过这个点的光线传播方向 。 4、焦点（F）：凸透镜使跟主光轴平行的光线会聚在 上的一点。凹透镜使跟主光轴平行的光线发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这点叫凹透镜的虚焦点。 5、焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。如图： 6、对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，也叫 ；凹透镜对光线有发散作用，也叫 。 凸透镜 凹透镜 不改变 主光轴 会聚透镜 发散透镜 知识串讲 01 注意： 1.凸透镜有两个焦点，凹透镜有两个虚焦点； 2.放在凸透镜焦点上的光源发出的发散光束，经过凸透镜折射之后变成平行光束，幻灯机、投影仪、舞台上的追光灯等仪器就是利用了这一原理； 3.凹透镜的虚焦点，“虚”表示该点并不是实际光线的交点，而是逆着凹透镜折射光线的方向看去。 知识串讲 01 7.凸透镜的三条特殊光线： （1）通过 的光线经凸透镜后传播方向不变。 （2）通过 的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。 （3）跟 的光线经凸透镜折射后过焦点。 8.凹透镜的三条特殊光线： （1）通过 的光线经凹透镜后传播方向不变。 （2）射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后 。 （3）跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过 。 光心 凸透镜焦点 主光轴平行 光心 平行于主光轴 焦点 知识串讲 01 二、生活中的透镜 1、照相机：镜头是凸透镜，物距大于二倍焦距，成 。 2、投影仪：镜头是凸透镜，物体在一倍焦距与二倍焦距之间，成 。 3、放大镜：放大镜是一个短焦距凸透镜，放大镜到物距小于一倍焦距，成的是 。 4、实像和虚像 （1）实像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线会聚到一点所成的像，实像可以用光屏承接，也可以用眼睛观看。 （2）虚像：物体上每一点射出的光线经反射或折射后，光线散发，但其反方向延长线相交与一点，虚像只能用眼睛观看。 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 放大、正立的虚像 知识串讲 01 三、凸透镜成像的规律 物距（u） u＞2f u=2f 2f＞u＞f u=f f＞u 像距（v） 2f＞v＞f v=2f v＞2f - v＞u 正倒 倒立 倒立 倒立 - 正立 大小 缩小 等大 放大 - 放大 虚实 实像 实像 实像 不成像 虚像 应用 照相机、摄像机 精确测焦仪 幻灯机、电影、投影仪 强光聚焦手电筒 放大镜 特点 - 成像大小的分界点 - 成像虚实的分界点 虚像在物体同侧虚像在物体之后 物，像的位置关系 物像异侧 物像异侧 物像异侧 - 物像同侧 知识串讲 01 总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。” （1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。 （2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的像。 （3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。 （4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。 知识串讲 01 四、眼睛和眼镜 1.近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。 成因：晶状体变得 ，折射光的能力太强或由于眼球在前后方向上太长，来自远处的光会聚在视网膜 ，视网膜上得不到清晰的像。如图： 矫正：佩戴合适的凹透镜 2.远视眼：只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。 成因：晶状体 ，折光能力太弱，或者是眼球在前后方向上太短，来自近处物体的光线发散程度较大，光会聚到了视网膜 。 矫正：佩戴合适的凸透镜 太厚 之前 太薄 之后 方法模型归纳 02 1、由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母O表示。 2、由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出。 3、由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。 4、根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。 5、由法线和反射角确定反射光线．光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向。 一、利用光的反射作图 方法模型归纳 02 例1.（23-24八年级上·贵州六盘水·期末）如图所示，请画出反射光线并标出反射角的大小。 方法模型归纳 02 例2.（23-24八年级上·湖北宜昌·期末）如图所示，小刚想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请画出反射光线及平面镜的位置。 方法模型归纳 02 二、探究平面镜成像的特点 1.镜面的选择与放置：用薄的茶色、透明玻璃代替平面镜的目的是便于确定像的位置；由于玻璃板的前后表面均能反射成像，为了减小两个像之间的干扰，玻璃板要薄一些较好。放置时玻璃板要和纸面垂直，否则玻璃板后的蜡烛无法与像完全重合。 2.像的亮度：像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系。可以在较暗的环境中观察蜡烛的像。 3.拿一支没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置是为了比较像与物的大小。 4.多次测量的目的是得出普遍结论。 方法模型归纳 02 例3.（23-24八年级上·福建三明·期末）如图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置。 (1)选用玻璃板代替平面镜，主要是为了 ； (2)若蜡烛A靠近玻璃板，像的大小将 ；（填“变小”、“变大”或“不变”） (3)实验时将一张纸放在“燃烧”着的蜡烛B上面，发现纸 点燃（填“能”或“不能”）； (4)另一名同学实验时发现，无论如何放置蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是 ； (5)实验结束时，小夏将蜡烛放在了如图乙的位置A，成像的位置是　 　。（填字母） A．1处 B．2处 C．3处 D．不成像 找到像的位置 不变 不能 玻璃板与纸面不垂直 A 方法模型归纳 02 三、光折射的光路图 1、当光从空气斜射入水或其他介质中时，‌折射角小于入射角。‌ 2、当光从水或其他介质斜射入空气中时，‌折射角大于入射角。‌ 方法模型归纳 02 例4.（23-24八年级上·湖南湘潭·期末）请在图中画出与入射光线AO对应折射光线的大致位置。 方法模型归纳 02 例5.（23-24八年级上·安徽阜阳·期末）如图所示，处于水中的点光源S，发出一条光线从水中斜射入空气，逆着这条光线看去，看到发光点的位置在 处，在图中作出这条入射光线的反射光线与折射光线。 方法模型归纳 02 四、透镜的三条特殊光线的作图 ①凸透镜对光线有会聚作用，一束平行光经过凸透镜后会会聚在焦点上，所以平行于主光轴的光线经透镜折射后通过焦点。 ②对于凸透镜，过光心的光线传播方向不改变。 ③由于光路是可逆的，通过焦点的光线经凸透镜折射后将会平行于主光轴射出。 凹透镜三条特殊光线的作图： ①平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点。 ②过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变。 ③延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴。 方法模型归纳 02 例6.（23-24八年级上·贵州黔南·期末）如图所示，F、O 分别是凸透镜的焦点和光心，请在图中分别画出2条入射光线经过凸透 镜后对应的出射光线。 方法模型归纳 02 例7.（23-24八年级上·内蒙古通辽·期末）根据图中给出的折射光线，画出相应的入射光线。 方法模型归纳 02 五、凸透镜成像规律的应用 口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小，实像倒，居异侧，虚像正，居同侧，物近像远像变大，焦点以内反变化。 方法模型归纳 02 例8.（23-24八年级上·湖南衡阳·期末）如图所示，凸透镜位于P处（图中未画出）位置不变，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，则下列说法正确的是（　　） A．甲处可能成的是虚像 B．乙处像一定是缩小的 C．P点位置在甲的左侧 D．蜡烛的移动方向向右 D 方法模型归纳 02 例9.（（23-24八年级上·江苏宿迁·期末）在“探究凸透镜成像规律”实验时，凸透镜位置固定，如图烛焰恰好在光屏上成清晰的像，如果将蜡烛和光屏位置互换，光屏上能成清晰的 像，由此可知凸透镜焦距范围是 。 倒立放大实 6.5cm＜f＜13.0cm 巩固提升 03 1. （23-24八年级上·山西忻州·期末）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示，烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是（　　） A．照相机应用了这一成像规律 B．蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像会向下移 C．蜡烛不动，将透镜移至35cm处，移动光屏可能得到倒立的清晰像 D．更换一个焦距小的凸透镜，只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像 D 巩固提升 03 2. （23-24八年级上·河南许昌·期末）感知宇宙奥秘，体验探索乐趣黄2023年9月21日，“神舟十六”乘组航天员在梦天实验舱进行了第四次太空授课，同学们利用教室的班班通进行了收看，下列有关说法正确的是（　　） A．航天员能彼此听到对方说话的声音，说明实验舱里是真空 B．彩色的班班通画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的 C．由于实验舱空间太小，因而在实验舱没有回声 D．授课“老师”能准确的听清楚指令长的指令，说明声能传递信息 D 巩固提升 03 3. （23-24八年级上·重庆沙坪坝·期末）如题图，这是一款人脸识别门禁一体机，通过摄像镜头对人脸特征进行实时捕捉和分析，为人们提供便捷、安全的门禁管理服务。下列说法正确的是（　　） A．该摄像镜头相当于凹透镜 B．人脸通过该摄像镜头成倒立、缩小的实像 C．这种摄像镜头与近视眼镜是同一种透镜 D．若镜头的焦距为5cm，为了能成清晰的像，人脸到镜头的距离应小于5cm B 巩固提升 03 4. （23-24八年级上·上海·期末）将凸透镜看成眼睛的晶状体，光屏看成眼睛的视网膜，烛焰看成眼睛观察的物体。如图所示，拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像（未画出），而拿走近视眼镜，则烛焰的像变得模糊。那么，在拿走近视眼镜后，下列操作中能使光屏上重新得到清晰像的是（　　） A．将光屏适当向凸透镜靠近 B．同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 C．将蜡烛适当远离凸透镜 D．将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜 A 巩固提升 03 5. （23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末）于光的反射定律，下面的说法中正确的是：（　　） A．光在任何形状的物体表面上反射时都遵守光的反射定律 B．光的反射定律只适用于光线在平面镜上的反射情况 C．光在两种物质交界面上发生折射时，光的反射定律就不成立了 D．在发生漫反射时，只有部分光线遵守光的反射定律 A 巩固提升 03 6. （23-24八年级下·北京顺义·期末）图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A 点发出一束光，经水面反射在光屏上B 点形成一个光斑。下列说法正确的是（　　） A．当水位升高时，入射角将变大 B．当水位升高时，反射角将变小 C．当水位降低时，光斑向 B 点左侧移动 D．当水位降低时，光斑向 B 点右侧移动 D 巩固提升 03 7. 因受场地限制，医生用如图的方法为王红同学检查视力，“E”型视力表与平面镜相距2.5m，王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则：王红距离“E”型视力表的像有 m远，如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后，她距离“E”型视力表的像是 m远。 4.6 3.1 巩固提升 03 8. （23-24八年级上·河南许昌·期末）在课堂上，老师有时候需要把同学们的学习成果，通过手机投屏的方式展示在电子白板上。当老师给某同学的作业拍照时，所成的是 倒立的实像；要想使所成的像变大些，手机的镜头应 （填“远离”或“靠近”）作业本。手机镜头的镜片可以用来矫正 （填“近视”或“远视”）眼。 缩小 靠近 远视 巩固提升 03 9. 如图所示，F点既是凸透镜A的焦点，也是凹透镜B的焦点，请完成光路图。 巩固提升 03 10. 如图所示，S点发出的一条光线经平面镜反射后，再经凸透镜折射，折射光线平行于主光轴射出。请完成光路图并标出凸透镜左侧焦点F的位置。（保留作图痕迹） 巩固提升 03 11. 小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。 （1）测量焦距：如图所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑。此现象说明了凸透镜对光具有 作用，并可得出此透镜的焦距为 cm； （2）把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、光屏三者中心调到 ； （3）当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像，依据此原理，人们制成的光学仪器是 ； 会聚 10.0 同一高度 缩小 实 照相机 课堂小结 课堂小结