第三章 光的折射 透镜【章末复习】(课件)--2026-2027学年苏科版物理八年级上册
2026-08-02
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摘要:
该初中物理单元复习课件系统梳理了光的折射规律、透镜特性、凸透镜成像规律及应用等核心内容,通过知识框架图将光的折射现象、透镜作用、成像规律与视力矫正、望远镜制作等知识点串联,构建完整的光学知识网络。
其亮点在于注重科学探究与物理观念的结合,如设计凸透镜成像实验题培养科学探究能力,通过池水变浅、近视矫正等生活实例强化物理观念。分层练习题涵盖选择、实验、简答,满足不同学生需求,助力教师精准复习,提升学生知识应用与问题解决能力。
内容正文:
授课教师: .
班 级: 8年级( )班 .
时 间: .
苏科版(2024)物理八年级上册教学课件
第三章 光的折射 透镜
单元复习
2026年8月2日
苏科版物理八年级上册 第三章《光的折射 透镜》全章综合复习卷
一、全章核心知识点梳理
3.1 光的折射
1. 折射定义:光斜射从一种透明介质进入另一种透明介质,传播方向发生偏折;垂直入射不偏折。
2. 折射规律:三线共面、两线分居法线两侧;空气斜射入其他介质,折射角小于入射角;其他介质斜射入空气,折射角大于入射角;入射角增大,折射角同步增大。
3. 重要结论:折射光路可逆;池水变浅、筷子弯折、海市蜃楼、星光闪烁均为光的折射现象。
3.2 透镜
1. 凸透镜:中间厚、边缘薄,对光有会聚作用;凹透镜:中间薄、边缘厚,对光有发散作用。
2. 基本概念:光心(过心光线方向不变)、主光轴、焦点、焦距(f);凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点。
3. 三条特殊光线:平行主光轴、过焦点、过光心光线的固定折射规律;焦距越短,透镜折光能力越强。
3.3 凸透镜成像规律(重中之重)
实验前提:烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度,使像成在光屏中央。
成像口诀规律:
① u>2f:倒立、缩小、实像(f<v<2f)→ 照相机、人眼
② u=2f:倒立、等大、实像(v=2f)→ 测焦距
③ f<u<2f:倒立、放大、实像(v>2f)→ 投影仪、幻灯机
④ u=f:不成像,光线平行射出
⑤ u<f:正立、放大、虚像 → 放大镜
动态规律:实像物近像远像变大,物远像近像变小;虚像物远像变大(一倍焦距内)。实像倒立可光屏承接,虚像正立不可光屏承接。
3.4 透镜的应用与视力矫正
1. 成像应用:照相机拍近景靠近物体、拉长镜头;投影仪画面变大需靠近胶片、远离屏幕。
2. 人眼结构:晶状体=凸透镜,视网膜=光屏,成倒立缩小实像。
3. 视力缺陷:近视(晶状体太厚,成像在视网膜前方)→ 凹透镜矫正;远视(晶状体太薄,成像在视网膜后方)→ 凸透镜矫正。
3.5 人眼看不见的光
1. 红外线(红光外侧):热效应强,一切物体都辐射,温度越高辐射越强;应用:遥控器、夜视仪、测温仪。
2. 紫外线(紫光外侧):荧光效应、杀菌消毒;促进维生素D合成,过量伤害皮肤眼睛;臭氧层吸收大部分紫外线。
跨学科实践:自制天文望远镜
由长焦距物镜+短焦距目镜两组凸透镜组成;物镜成倒立缩小实像,目镜成正立放大虚像;最终成倒立放大虚像,放大视角看清远处天体。
二、选择题(每题4分,共40分)
1. 下列现象属于光的折射的是()
A. 水中倒影 B. 立竿见影 C. 池水变浅 D. 黑板反光
2. 光从空气斜射入水中,折射光线将()
A. 远离法线 B. 靠近法线 C. 传播方向不变 D. 沿界面传播
3. 下列关于透镜说法正确的是()
A. 凹透镜会聚光线 B. 凸透镜发散光线 C. 老花镜是凸透镜 D. 近视镜是凸透镜
4. 凸透镜焦距10cm,当物距为15cm时,成()
A. 缩小实像 B. 放大实像 C. 放大虚像 D. 等大实像
5. 照相机的成像原理是()
A. u>2f B. f<u<2f C. u<f D. u=f
6. 近视眼成像位置和矫正镜片是()
A. 视网膜前、凸透镜 B. 视网膜前、凹透镜
C. 视网膜后、凸透镜 D. 视网膜后、凹透镜
7. 想要让投影仪投射的画面变大,应()
A. 镜头靠近胶片,屏幕远离机器 B. 镜头远离胶片,屏幕靠近机器
C. 镜头靠近胶片,屏幕靠近机器 D. 镜头远离胶片,屏幕远离机器
8. 下列属于红外线应用的是()
A. 验钞机 B. 灭菌灯 C. 夜视仪 D. 防晒伞
9. 关于实像和虚像,说法正确的是()
A. 虚像倒立 B. 实像可在光屏承接 C. 放大镜成实像 D. 投影仪成虚像
10. 自制天文望远镜的目镜和物镜分别是()
A. 凹透镜、凸透镜 B. 凸透镜、凹透镜 C. 都是凸透镜 D. 都是凹透镜
三、填空题(每空2分,共36分)
1. 光垂直射入水中时,入射角为____°,折射角为____°,传播方向______。
2. 凸透镜对光有______作用,凹透镜对光有______作用。
3. 当物距大于2倍焦距时,凸透镜成______、______的______像,应用是______。
4. 当物距小于一倍焦距时,成______、______的虚像,生活中______利用该原理。
5. 人眼的______相当于凸透镜,______相当于光屏。
6. 远视眼需要佩戴______透镜矫正,近视眼需要佩戴______透镜矫正。
7. 红外线具有显著的______效应,紫外线具有______和杀菌作用。
8. 望远镜物镜焦距______,目镜焦距______,通过放大______看清远处物体。
四、实验探究题(16分)
在探究凸透镜成像规律实验中,凸透镜焦距f=10cm。
(1)实验前调节烛焰、凸透镜、光屏中心在同一高度,目的是____________。
(2)蜡烛距凸透镜28cm时,成______、______的实像,对应______的工作原理。
(3)蜡烛逐渐靠近透镜(始终成实像),像距______,像的大小______。
(4)蜡烛移至距透镜8cm处,光屏上______(能/不能)成像,此时成______虚像。
五、简答题(8分)
为什么清澈的池水看起来比实际浅?请用光的折射知识解释。
六、全章参考答案
选择题
1.C 2.B 3.C 4.B 5.A 6.B 7.A 8.C 9.B 10.C
填空题
1. 0;0;不变
2. 会聚;发散
3. 倒立;缩小;实;照相机
4. 正立;放大;放大镜
5. 晶状体;视网膜
6. 凸;凹
7. 热;荧光效应
8. 长;短;视角
实验探究题
1. 使像成在光屏中央,便于观察成像特点
2. 倒立;缩小;照相机
3. 变大;变大
4. 不能;正立、放大
简答题
池底反射的光线从水中斜射入空气中时发生光的折射,折射角大于入射角,折射光线远离法线。人眼逆着折射光线直线看过去,会看到池底位置偏高的虚像,因此池水看起来比实际深度更浅。
2
知识结构
光的折射
光的折射现象
光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生偏折的现象
光的折射特点
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
光垂直介质表面入射时,折射角、入射角均等于0°
入射角增大(或减小)时,折射角随之增大(或减小)
一、折射现象
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫作光的折射(refraction)。
1. 光的折射现象概念
2. 基本概念:一点、二角、三线
①入射点:入射光线与界面的交点O.
②入射光线:照射到两种介质分界面的光线AO.
③折射光线:进入另一种介质的光线OB.
④法线:过入射点且垂直于两介质分界面的直线NN'.
⑤入射角:入射光线与法线的夹角α.
⑥折射角:折射光线与法线的夹角γ.
一、折射现象
3. 关于折射的四点说明
(1)光发生折射的条件是光从一种介质斜射入另一种介质,光垂直射到两种介质表面时,光的传播方向不变,属于折射的特殊情况。
(2)发生光的折射时,在界面上也同时发生光的反射现象。
(3)发生光的折射时,光在两种不同介质中传播,所以传播速度不相同。
(4)折射时光路是可逆的。
1. 探究光的折射特点
二、折射的特点
(1)当光从一种介质斜射入另一种介质时,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;入射角增大(或减小)时,折射角也随之增大(或减小)。
(2)光垂直介质表面入射时,折射角等于零。
巧记:光的折射特点
三线一面、法线居中、变化一致、空气角大、光路可逆。
(3)当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射光线偏向法线方向,即折射角小于入射角;当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射光线偏离法线方向,即折射角大于入射角。
2. 从三点理解光的折射特点
二、光折射的特点
(1)明确入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线、法线的含义,特别是法线,它是过入射点且垂直于分界面的直线,它是作图时画入射角和折射角的参照标准。
(2)折射角随入射角的增大而增大,但不成正比,叙述时应先说折射角后说入射角。
(3)当光垂直射到界面时,如图所示,光的传播方向不发生改变,此时折射光线、入射光线、法线重合,折射角、入射角都为0°.
入射光线
折射光线
空气
水
三、光的折射现象
1. 从岸上看水中的物体
池底实际位置S
虚像S′
我们能够看见物体是由于物体表面有光射入我们的眼睛里。
假设水中A点射出的两条光线经折射后射入人眼,眼睛会自动沿着折射光线的反向延长线去寻找物体的虚像S',所以我们会觉得光好像是从虚像S'射入我们眼睛里的,因此我们会觉得水中的物体变浅了。
三、光的折射现象
2. 从水中看岸上的物体
若从水中观察岸上的物体,假设物体M射出的两条光线经折射后射入人眼,眼睛会自动沿着折射光线的反向延长线去寻找物体的虚像M',所以我们会觉得光好像是从虚像M'射入我们眼睛里的,因此我们会觉得岸上的物体变高了.
虚像 M′
3. 常见的折射现象
三、光的折射现象
杯中的筷子“断了”
杯中的筷子错位
池清水浅
海市蜃楼
空中彩虹
三棱镜色散
知识结构
凸透镜
透镜
凹透镜
定义
性质
焦点
焦距
中间厚,边缘薄
对光有会聚作用
凸透镜能使主光轴平行的光会聚与一点,此点即焦点
焦点到光心的距离
定义
中间薄,边缘厚
性质
对光有发散作用
虚焦点
凹透镜能使主光轴平行的光发散,发散光线的反向延长线交于一点,此点即虚焦点
三条
特殊光线
过心不变
平行过焦
过焦平行
一、透镜
1. 透镜的种类
透镜(lens)的表面是球面的一部分,按其厚薄的形状可分为两类:凸透镜(convex lens)和凹透镜 (concave lens)。
凹透镜:中间薄边缘厚透镜
凸透镜:中间厚边缘薄的透镜
【特别说明】透镜不一定是用玻璃制成的,用水晶、树脂也可以制作透镜。
球心
C1
球心
C2
光心
(1)主轴:通过两个球心的直线叫做主光轴,主光轴用点划线表示。
(2)光心
若透镜的厚度比球面的半径小得多,这种透镜称为薄透镜。薄透镜的中心 O 点叫作透镜的光心。
主光轴
凸透镜的主光轴和光心
一、透镜
2. 透镜的主轴和光心
C2
C1
球心
球心
光心
凹透镜的主光轴和光心
主光轴
【特别说明】每个透镜有且只有一个主轴和光心
一、透镜
二、透镜对光的作用
1. 透镜对光的作用
(1)凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜。
(2)凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。
(1)凸透镜对光会聚的理解
二、透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,指的是折射光的方向比入射光的方向更靠近主光轴,即通过凸透镜的光将向主光轴方向偏折,如下图所示。
会聚
会聚
注意:凸透镜不仅对平行光线有会聚作用,它对任何光线都有会聚作用
1. 透镜对光的作用
凸透镜对光有会聚作用,所以凸透镜又叫会聚透镜。
凹透镜对光有发散作用,所以凹透镜又叫发散透镜。
二、透镜对光的作用
类比三棱镜理解凸透镜对光的会聚作用
凸透镜可以理解成无数个三棱镜的组合。由光的折射规律可知,当一束光平行于棱镜底边射入棱镜会发生两次折射,两次折射时光都由棱镜薄的位置向棱镜厚的位置偏折,从而使凸透镜对光有了会聚作用。
(2)凹透镜对光发散的理解
二、透镜对光的作用
凹透镜对光有发散作用,指的是入射光经凹透镜折射后,折射光的方向比入射光的方向更偏离主光轴,如下图所示。
注意:凹透镜不仅对平行光线有发散作用,它对任何光线都有发散作用。
二、透镜对光的作用
凹透镜可以近似分解成无数个三棱镜,一束平行于棱镜底边的光射入棱镜,经过两次折射将向棱镜厚的位置偏折,从而使凹透镜对光有了发散作用。
类比三棱镜理解凹透镜对光的发散作用
二、透镜对光的作用
2. 焦点和焦距
(1)凸透镜的焦点和焦距
①焦点:凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点,用F 表示。
②焦距:焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,用f 表示。
F 焦点
f
焦距
光心O
注意:凸透镜表面越凸,焦距越小,会聚能力越强,反映在光路图上就是光通过凸透镜后偏折程度越大。
二、透镜对光的作用
③凸透镜的两个焦点和焦距
凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2 ,这两个焦点关于光心对称,两侧的两个焦距 f 相等。
焦点 F1
f1
焦距
焦点 F2
f2
焦距
二、透镜对光的作用
(2)凹透镜的焦点和焦距
f
焦点
F
焦距
把折射光线反向延长看一看
折射光线好像
从点F射出的
①焦点:平行于主光轴的光线通过凹透镜后发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上一点,它不是实际光线的会聚点,叫做焦点 F 。
②焦距:凹透镜的焦点到光心的距离叫焦距,用 f 表示。
O
二、透镜对光的作用
③凹透镜有两个焦点,关于光心对称。
④凹透镜焦距的意义
凹透镜焦距 f 的大小表示其光发散能力的强弱,f 越小,对光的发散能力越强。
注意:凹透镜焦距越小,表面越凹,凹透镜对光的发散能力越强。
二、透镜对光的作用
根据光路的可逆性,从凸透镜焦点处射出的光,经凸透镜折射后会平行射出。
射向凹透镜虚焦点的光,经凹透镜折射后会平行射出
注意:根据凸透镜和凹透镜的光的可逆性,可以获取平行光。
3. 光路的可逆性
二、透镜对光的作用
4. 透镜的三条特殊的光线
(1)凸透镜的三条特殊光线
③经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴,即:过焦平行。
F
F
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点,即:平行过焦。
F
F
①通过光心的光线传播方向不改变,即过心不变
F
F
二、透镜对光的作用
(2)凹透镜的三条特殊光线
③对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经凹透镜后平行于主光轴,即:过焦平行。
F
F
②平行于主光轴的光线经凹透镜后发散光线的反向延长线通过虚焦点,即:平行过焦。
F
F
①通过光心的光线,传播方向不改变,即:过心不变。
F
F
5. 焦点的测量
二、透镜对光的作用
太阳离我们非常远,射到地面的阳光可以看做平行光。想一想,怎样利用阳光测量凸透镜的焦距。找几个不同规格的凸透镜,试着测量它们的焦距。
太阳光聚焦法:把凸透镜正对太阳光,上下移动透镜,能在纸上形成最小、最亮的光斑,这个光斑是凸透镜的焦点,用刻度尺测量焦点到凸透镜的距离是凸透镜的焦距 f 。
焦点 F
f
焦距
成倒立、缩小的实像
当 u>2f 时
成倒立、等大的实像
当 u = 2f 时
成正立、放大的虚像
当 u< f 时
成倒立、放大的实像
当 f<u< 2f
照相机
投影仪
找焦距
放大镜
知识结构
凸透镜成像规律
一、探究凸透镜成像的规律
1. 凸透镜的三个物理量
(1)物距u:物体到透镜光心的距离。如图所示,物距为30cm;
(2)像距v:像到透镜光心的距离。如图所示,像距为60cm;
(3)焦距f:焦点到凸透镜光心的距离。
物距u
像距v
物距u和焦距f的关系 像的性质 像的位置 像距v和焦距
f 的关系 应用
虚实 大小 正倒 与物同(异)侧
u > 2f 实像 缩小 倒立 异侧 2f >v >f 照相机
u = 2f 实像 等大 倒立 异侧 v = 2f 找焦距
2f >u >f 实像 放大 倒立 异侧 v>2f 投影仪
u =f 不成像
u <f 虚像 放大 正立 同侧 放大镜
一、探究凸透镜成像的规律
2. 凸透镜成像规律
一焦分虚实,二焦分大小;
物近(离焦点)像远像变大;
虚像(与物)同侧正,实像异侧倒,
像物相互跟着跑。
凸透镜成像规律口诀记忆
一、探究凸透镜成像的规律
视频:凸透镜成像规律
一、探究凸透镜成像的规律
【交流讨论】
1. 在做凸透镜成像规律实验时,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哪些?
可能原因有:
①烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度上;
②蜡烛的位置在透镜的一倍焦距以内;
③蜡烛的位置在透镜的焦点上。
一、探究凸透镜成像的规律
2. 用卡片把透镜遮住一部分,光屏上得到烛焰的像性质不变,像是否完整?像的亮度有什么变化?
光屏上像的性质不变,还是完整的,但亮度会变暗些。
3. 蜡烛长度变短时,像在光屏上的位置怎样变化?为了使像仍成在光屏的中央,应该怎样进行调节?
像将会向上移动。调节方法:①将光屏向上移动;
②将蜡烛向上移动;
③将透镜和光屏向下调节.
一、探究凸透镜成像的规律
(1)成像原理
二、生活中的透镜
1. 照相机
照相机的镜头相当于一个凸透镜,胶片相当于光屏,来自物体的光经过镜头会聚在照相机暗箱的胶片上,在胶片上得到倒立、缩小的实像。
数码照相机
原理: 物距u>2f 时 ,成倒立、缩小的实像,像距 f<v<2f
二、生活中的透镜
F
2F
F
2F
2f
2f
f
f
成像原理图
(1)物体到镜头的距离(物距)大于胶片到镜头的距离(像距)。
(2)物体离照相机镜头越远,物体在胶片上所成的像越小,像(胶片)的位置到镜头的距离越近,暗箱越短。
(3)像和物体在镜头(凸透镜)两侧。
(4)物体在胶片上成的是倒立、缩小的实像.
(2)成像特点:
二、生活中的透镜
(3)成像调节
①调节依据
凸透镜成倒立、缩小的实像时,物近像远像变大。
②调节方法
像偏小时:物体靠近相机,暗箱拉长;
像偏大时:物体远离相机,暗箱缩短。
二、生活中的透镜
F
2F
F
2F
(1)投影仪原理:
物距u:f<u<2f 时 ,成倒立、放大的实像,像距 v>2f
2f
2f
f
f
二、生活中的透镜
2. 投影仪
(2)投影仪的调节
①调节依据
凸透镜成倒立、放大的实像时,物近像远像变大。
②调节方法
像偏小:投影片靠近镜头,投影仪远离屏幕;
像偏大:投影片远离镜头,投影仪靠近屏幕。
二、生活中的透镜
f
2f
F
2F
F
2F
(1)放大镜成像原理
当物距 u<f 时,凸透镜成正立、放大的虚像,虚像与物体在同侧。
二、生活中的透镜
3. 放大镜
(2)放大镜的调节
①调节依据
凸透镜成虚像时,物近像近像变小。
②调节方法
像偏小:物体稍微远离镜头,适当调节眼睛位置;
像偏大:物体稍微靠近镜头,适当调节眼睛位置。
二、生活中的透镜
知识结构
透镜的应用
照相机
眼球
视力的矫正
开普勒
望远镜
显微镜
当u>2f时,成倒立缩小的实像
晶状体相当于凸透镜,
视网膜相当于光屏
近视眼
远视眼
缺陷
成像在
视网膜前
矫正
凹透镜
结构
缺陷
成像在
视网膜后
矫正
凸透镜
物镜
倒立缩小的实像
目镜
正立放大的虚像
结构
用途
观察远处的物体
物镜
倒立放大的实像
目镜
正立放大的虚像
用途
观察细微物体或
物体上的细微部分
1.眼球
一、照相机和眼球
人的眼球像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头,视网膜相当于照相机的感光器件。来自物体的光通过晶状体成像于视网膜上,如图所示,视觉神经把信息传递给大脑,人就产生了视觉。
(1)眼睛的视物原理
一、照相机和眼球
(2)眼球的主要结构及各部分作用
睫状肌:可改变晶状体的形状
角膜
瞳孔:光的通道
晶状体:等效于一个焦距可变的凸透镜
视神经:将视网膜产生的信号传输给大脑
视网膜:相当于光屏,感受光的刺激产生信号
玻璃体:无色透明的胶状物体
(3)看近处与远处物体时眼睛的调节变化
一、照相机和眼球
比较项目 看近处的物体 看远处的物体
睫状体
眼部肌肉
晶状体
焦距
眼球折光能力
能够看到的最远点或最近点
收缩 舒张
张紧 松弛
变凸、变厚 变长、变薄
变小 变大
变强 变弱
离眼睛10cm左右(近点) 无限远处(远点)
二、视力的缺陷和矫正
睫状体调节能力增强,使晶状体过厚,焦距变小,折射光的能力过强,光线聚于视网膜前,形成模糊光斑,导致近视眼。
近视眼能看清近物,看不清远物。
1.近视眼
(1)近视眼的成因
近视眼(成像于视网膜前)
巧记:近视眼及其矫正
近视看近不看远,
晶厚聚光视网前。
凹透镜对光能发散,
用来矫正近视眼。
(2)近视眼的矫正
凹透镜对光有发散作用,来自物体的光经过凹透镜后再进入眼睛,使成在视网膜前的像向后移动落到视网膜上,如图所示。
二、视力的缺陷和矫正
(3)近视眼的预防
二、视力的缺陷和矫正
①注意用眼卫生,看书时,眼睛与书之间的距离保持25cm左右,坐姿端正、间隔休息、远眺等。
②不在移动的车中看书,不在强光或黑暗下看书等。
二、视力的缺陷和矫正
2.远视眼
远视眼(成像于视网膜后)
远视眼跟近视眼相反,当睫状体调节晶状体的能力减弱,始终处于放松状态时,使晶状体过薄,焦距变大,折射光的能力过弱,光线聚于视网膜后,形成模糊光斑,形成远视眼,使人看不清近处的物体。
(1)远视眼的成因
远视眼的近点变远,来自近处一点的光还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个模糊的光斑。
二、视力的缺陷和矫正
(2)远视眼的矫正
利用凸透镜能使光会聚的特点,在远视眼的眼睛前面放一个凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。
二、视力的缺陷和矫正
3.近视眼、远视眼及其矫正的比较
项目 近视眼 远视眼
焦距
晶状体折射光线的本领
视力矫正
比正常眼要大,远处物体的像成在视网膜前方
让光先通过一个凹透镜发散一下,最终像向后移动,清晰地成在视网膜上
比正常眼要小,近处物体的像成在视网膜后方
让光先通过一个凸透镜会聚一下,最终像向前移动,清晰地成在视网膜上
焦距比正常眼小,晶状体比较凸出
焦距比正常眼大,晶状体比较扁平
二、视力的缺陷和矫正
眼镜的度数表示的是镜片(透镜)折光本领的大小。我们知道,近视或远视程度越严重,所配眼镜的度数越高。镜片的度数越高,焦距就越短,发散或会聚光的本领就越大。
眼镜的度数在数值上等于镜片焦距(以米为单位)倒数的 100 倍。远视镜片(凸透镜)度数为正,近视镜片(凹透镜)度数为负。
即: D=(度)
思考:焦距为0.5m的远视镜片度数为 _______ 度,焦距为 0.2 m 的近视镜片度数为_______度。
+200
-500
望远镜种类很多,下面以开普勒望远镜为例。
(1)望远镜的构造
望远镜由两组透镜组成,每组透镜相当于一个凸透镜。靠近被观察物体的凸透镜,焦距比较长,叫物镜。靠近眼睛的凸透镜,焦距比较短,叫做目镜。
(2)望远镜的原理
物镜相当于照相机的镜头,使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。目镜相当于一个放大镜,成正立、放大的虚像。两次成像,先缩小,后放大。
1. 望远镜
三、望远镜和显微镜
远处物体射来的光
(3)望远镜的成像光路图
物镜:相当于照相机的镜头,成倒立、缩小的实像
目镜:相当于放大镜,
成正立、放大的虚像。
物镜
目镜
F目
F物
F目
F物
三、望远镜和显微镜
物镜成倒立、
缩小的实像。
目镜成正立、
放大的虚像。
物镜
目镜
焦点
用望远镜观察物体时,望远镜所成的像离我们的眼睛很近,增大了视角,因而通过望远镜能清楚地看到远处的物体。
α
视角变大
远处物体
(2)望远镜对视角的放大
三、望远镜
(1)显微镜的构造
显微镜有两组位于镜筒两端的透镜——目镜、物镜组成,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜。
显微镜的主要结构及作用分别为:
2. 显微镜
目镜
物镜
载物片
反光镜
靠近眼睛的凸透镜,焦距长,
其作用相当于一个普通的放大镜
靠近被观察物体的凸透镜,焦距短,
其作用相当于投影仪的镜头
承载被观察的物体
增加光的强度,照亮被观察的物体
三、望远镜和显微镜
(2)显微镜成像的基本原理
①物镜:物镜的作用相当于投影仪的镜头,焦距很短、被观察物体首先通过物镜成倒立、放大的实像,这个实像落在了目镜的一倍焦距以内;
②目镜:目镜的作用相当于一个放大镜,焦距较长,把物镜形成的放大的实像再次放大,得到正立、放大的虚像。
③物体通过整个显微镜所成的像是:倒立、放大的虚像。
三、望远镜和显微镜
(3)显微镜的成像原理图
最终看到:
倒立、放大的虚像
物镜成倒立
放大的实像
目镜成正立
放大的虚像
A
A1
A2
物镜
目镜
F物
F目
三、望远镜和显微镜
(4)显微镜的放大倍数
微小的物体通过显微镜后被两次放大,因此,
显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数×目镜的放大倍数
一般在镜头上标有“n×”字样,例如n=5,即为放大5倍
光学显微镜下的洋葱鳞片叶表皮
三、望远镜和显微镜
(5)显微镜的作用
显微镜可以用于观察细微的物体或物体上的细微部分。如植物细胞、金属结构、细菌等。
6. 望远镜和显微镜的对比
望远镜
物镜(焦距长)
倒立缩小的实像
(照相机)
目镜(焦距短)
正立放大的虚像
(放大镜)
倒立缩小的虚像
三、望远镜和显微镜
显微镜
物镜(焦距短)
倒立放大的实像
(投影仪)
目镜(焦距短)
正立放大的实像
(放大镜)
倒立放大的虚像
考点一 光的折射 人眼看不见的光
1. 构建思维导图是整理知识
的重要方法,下面是小科复
习光学知识时构建的思维导
D
A. 树荫下的光斑 B. 潜望镜
C. 汽车的观后镜 D. 海市蜃楼
图,下列选项适合填在图中甲处的是( )
返回
举一反三
62
2. [2024·苏州吴江区二模]小明在等待小吃“围炉锅盔”时,
看到营业员用一把红外测温仪对着炉内的铁板测温,小明发
现铁板上有一个红色光点,下列关于红外测温仪和红色光点
的说法正确的是( )
C
A. “红色光点”是红外测温仪发出的红外线
B. “红色光点”是高温铁板反射的红外线
C. 红外测温仪是利用高温铁板发出的红外线测温
D. 红外测温仪是利用高温铁板反射的红外线测温
举一反三
63
【点拨】红外线是不可见光,故 错误;红外测温仪是通过
对物体自身辐射的红外能量的测量,准确地测定物体表面温
度的仪器,而不是通过红外测温仪发出的红外线来测温,故
C正确、D错误。
返回
举一反三
64
3.如图所示,一只水鸟站在水中觅食,
图中的黑影是由于光的__________形
成的,倒影是因光的反射形成的____
像,且倒影看起来要“暗”一些,是因
直线传播
虚
折射
漫反射
为有一部分光在水面处发生了______而进入水中,人能从不
同角度看见水鸟是由于光照射在水鸟身上发生了________。
返回
举一反三
65
(第4题)
4.[2024·盐城校级期中]如图所示是
光在空气和玻璃两种透明介质中传播
时发生的现象,则法线为____,折射
角为____度,界面的____(填“左”“右”
“上”或“下”)侧是空气。
BF
60
左
返回
举一反三
66
5.[2024·连云港灌云期中]如图所示, 为手电筒发出的一
条光线射入池中的折射光线。若光的入射方向不变,当向池中
加水到水位时,画出这条光线的折射光线 的大致位置。
举一反三
67
(第5题)
【解】如图所示。
返回
举一反三
68
6.如图所示是小明探究光的反射与折射规律的实验装置。通
过多次实验将测得的数据记录在下表中。
(第6题)
举一反三
69
(1)当光从空气斜射入水中时,折射角______入射角,入
射角增大,折射角______;当光从空气垂直射入水中时,折
射角等于___。
入射角
反射角
折射角
小于
增大
举一反三
70
(第6题)
(2)小明让一束光沿着图中 方向入射,
若此时的入射角为 ,则折射角为____;
这表明:光的折射现象中,光路是______的。
可逆
(3)小明接着又完成了光从空气斜射入玻
璃和从玻璃斜射入空气的实验,他这样进行
避免实验的偶然性,得到普遍规律
(4)把一枚硬币放入杯子底部,硬币的实际位置比看到的
硬币的位置要偏____(填“高”或“低”)。
低
多次实验的目的是_________________________________。
返回
举一反三
71
考点二 透镜
7. [2024·广西]如图所示的眼镜片是( )
C
(第7题)
A. 凸面镜 B. 凹面镜
C. 凸透镜 D. 凹透镜
【点拨】由图可知,透过眼镜片看到的是正立、放大的虚像,
则该镜片是凸透镜,故C符合题意。
返回
举一反三
72
(第8题)
8.为测量某凸透镜焦距,小芳先在纸上画
一个小于透镜大小的圆环,如图所示,将
凸透镜正对太阳光,在其下方距透镜
处的白纸上的光斑恰好与圆环重合,这个
现象表明凸透镜对光有______作用;当将
该透镜远离白纸垂直移动 时,此时白
会聚
先变小后变大
10
纸上的光斑再次与圆环重合,此过程中光斑的大小
______________(填“先变小后变大”或“先变大后变小”),
通过计算可以得到该凸透镜的焦距为____ 。
举一反三
73
(第8题)
【点拨】由于透镜远离白纸垂直移动
时,白纸上的光斑再次与圆环重合,这表
明最小、最亮的光斑在这 的中间,即
处,所以该凸透镜的焦距为
。
返回
举一反三
74
9.画出图中折射光线的入射光线或入射光线的折射光线。
(第9题)
【解】如图所示。
返回
举一反三
75
考点三 凸透镜成像的规律
10. [2024·泰安]在“探究凸透镜成像的规律”
实验中,当蜡烛、凸透镜、光屏放置的位置如图
所示时,烛焰在
D
①该凸透镜的焦距为
②将蜡烛放在 点时,成像原理与投影仪相同
③将蜡烛由点移至 点时,移动光屏,可在光屏上成更小的像
④将蜡烛放在 点,移动光屏,可在光屏上成倒立、放大的像
A. 只有①③正确 B. 只有④正确
C. 只有②④正确 D. 只有③④正确
光屏上成清晰的倒立、等大的像。下列说法中 ( )
举一反三
76
【点拨】由图可知, ,
根据 ,成倒立、等大的
实像,即,因此该凸透镜的焦距 ,故
①错误;将蜡烛放在 点,此时物距
,成正立、放大的虚像,应
用于放大镜,故②错误;将蜡烛由点移至 点,此时物距增
大,根据凸透镜成实像时“物远像近像变小”可知,移动光屏,
举一反三
77
可在光屏上成更小的像,故③正确;
将蜡烛放在 点,此时物距
,
成倒立、放大的实像,故④正确。故
选D。
返回
举一反三
(第11题)
11. 如图甲所示,
在装有水的杯子里,小红将一支铅
笔分别紧贴杯壁内、外竖直放置,
A
A. 图乙中铅笔向前移,像一直变小
B. 图乙中铅笔向前移,像先变小后变大
C. 图丙中铅笔向后移,像一直变大
D. 图丙中铅笔向后移,像先变小后变大
两次都观察到铅笔放大的像,俯视图如图乙、丙所示。下列
说法正确的是 ( )
举一反三
79
【点拨】图乙中,铅笔紧贴杯子后面部分的内壁,此时杯子
前面部分相当于凸透镜,图丙中圆柱形水杯相当于凸透镜;
且图乙、丙中的铅笔在凸透镜的一倍焦距之内,两次观察到
的都是铅笔正立、放大的虚像。图乙中的铅笔向前移,物距
变小,由凸透镜成虚像的规律可知,像距变小,像变小。图
丙中的铅笔向后移动,物距变大,若铅笔在凸透镜的一倍焦
距以内,由凸透镜成虚像的规律可知,像距变大,像变大;
举一反三
80
当铅笔在一倍焦距以外时,成实像,由凸透镜成实像的规律
可知,物距变大时,像距变小,像变小;所以图丙中铅笔向
后移,像先变大后变小。
(第11题)
返回
举一反三
(第12题)
12.[2024·镇江丹徒区月考]如
图所示,保持凸透镜位置不变,
先后把蜡烛的烛焰移至、 、
、 各点处,并分别调整光屏的
位置寻找清晰的像,则烛焰在
缩小
处时,呈倒立、______(填“放大”或“缩小”)的实像;烛焰
在__处时,呈倒立、放大的实像;烛焰在___处时,光屏上
不会出现烛焰的像。(后两空均填“”“”“”或“ ”)
举一反三
82
(第12题)
【点拨】烛焰在 处时,物距大
于二倍焦距,根据凸透镜成像规
律可知,成倒立、缩小的实像。
烛焰在 处时,物距在一倍焦距和
二倍焦距之间,根据凸透镜成像
规律可知,成倒立、放大的实像。烛焰在 处时,物距小于
一倍焦距,不成实像,光屏上不会出现烛焰的像。
返回
举一反三
83
13.[2024·淮安]在“探究凸透镜成像规律”实验中:
举一反三
84
(1)如图甲所示, 为烛焰中心,凸透镜的焦距
,为光心。画出光线 经过凸透镜后的折射光线。
【解】如图所示。
举一反三
85
(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图乙所示,
此时光屏上承接到烛焰清晰的像(未画出),生活中的
_________就是根据这一原理制成的。若蜡烛和光屏位置不
变,将凸透镜移至_____ 刻度线处,光屏上能再次承接到
烛焰清晰的像。
投影仪
65.0
举一反三
86
(3)凸透镜成像规律被广泛应用于摄像器材中,小明发现
手机不用像数码相机那样“调焦”,也能获得清晰的像。他将
手机拿到实验室去探究,实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
物距/ 10.00 5.00 2.00 1.00 0.50 0.10
像距/ 0.500 0.501 0.502 0.503 0.505 0.526
根据表中数据,判断手机镜头的焦距最接近( )
D
A. B. C. D.
举一反三
87
【点拨】物距越大,凸透镜所成的倒立、缩小的实像越靠近
焦点,根据表格中的数据分析可知,手机镜头的焦距最接近
像距 ,故选D。
返回
举一反三
88
考点四 透镜的应用
14. 关于近视眼和远视眼的成因如图所示,
下列说法正确的是( )
A
A. 甲为近视眼,可配戴凹透镜矫正
B. 乙为近视眼,可配戴凸透镜矫正
C. 甲为远视眼,可配戴凸透镜矫正
D. 乙为远视眼,可配戴凹透镜矫正
返回
举一反三
89
15. 某款广告投影灯及其内
部结构如图所示,它主要由光源、广告片和
凸透镜组成,下列说法正确的是( )
D
A. 该投影灯的原理与照相机相同
B. 广告片到镜头的距离应在一倍焦距以内
C. 为从不同角度看见地面上的广告图标,应选择光滑的地面
D. 若要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,可适当减
小镜头到广告片距离,增大投影灯离地距离
举一反三
90
【点拨】该投影灯成的是放大的实像,
则广告片到镜头的距离在一倍焦距和二
倍焦距之间,该投影灯的成像原理与投
影仪相同;照相机的成像原理是物距大于二倍焦距,成倒立、
缩小的实像,故 错误;为了从不同角度看到地面上的广告
图标,光照在地面上需要发生漫反射,因此应该选择粗糙的
地面,故C错误;要在地面上得到清晰、更大的广告图标像,
根据凸透镜成实像时“物近像远像变大”的规律,可适当减小
镜头到广告片的距离,增大投影灯离地面的距离,故D正确。
返回
举一反三
91
16. 小明用自制的“水透镜”(向水透镜里注水时,水透镜的焦距将
变小)来探究凸透镜成像规律,当他把自己的近视眼镜给 “水透镜”
戴上时,如图所示,光屏上原来清晰的像变得模糊(未画出),
为了能在光屏上重新得到清晰的像,下列操作可行的是 ( )
B
①将光屏靠近“水透镜”
②将光屏远离“水透镜”
③对“水透镜”注水
④将光屏和蜡烛同时靠近“水透镜”
A. ①和③都行 B. ②和③都行
C. ①和④都行 D. ②和④都行
举一反三
92
【点拨】“水透镜”相当于凸透镜,近视眼
镜是凹透镜,凹透镜对光有发散作用,使
原来会聚成像的光推迟会聚,当小明把自
己的近视眼镜给“水透镜”戴上时,像远离凸透镜,即清晰的
像在光屏后方,应将光屏向远离凸透镜的方向调节,才能使
像变清晰,故①不可行,②可行;若对“水透镜” 注水,“水
透镜”焦距变小,“水透镜”对光的会聚能力增强,可使像成在
举一反三
93
原来像的前方,能在光屏上重新得到清晰
的像,故③可行;根据凸透镜成实像时的
规律“物近像远像变大”可知,将蜡烛靠近
“水透镜”,所成的像远离凸透镜,清晰的
像在光屏的后方,所以当将光屏和蜡烛同
时靠近“水透镜”,像更不清晰,故④不可
行。
返回
举一反三
(第17题)
17.[2024·镇江丹阳月考]如图所示是小
明的一架焦距不变的照相机,其镜头对
光有______(填“会聚”或“发散”)作用;
用这架相机拍照时,若拍完远景再拍近
景,镜头需要向______(填“靠近”或“远
离”)胶片的方向移动。
会聚
远离
举一反三
95
(第17题)
【点拨】照相机的镜头相当于凸透镜,
因此照相机的镜头对光有会聚作用;用
焦距不变的照相机拍照时,景物在镜头
的二倍焦距以外,在底片上成倒立、缩
小的实像;若拍完远景再拍近景,由凸
透镜成实像的规律“物近像远像变大”可
知,需要增大像距,则镜头需要向远离胶片的方向移动。
返回
举一反三
96
(第18题)
18.[2024·泰州月考]如图所示,在玻璃板
上滴加水滴,水滴相当于一个____透镜;玻
璃板下面放置一个小物体,若通过小水滴看
不清晰,则可以在水滴上方放一个放大镜,
这样就组成了一个________(填“显微镜”或
凸
显微镜
物镜
倒立
放大
“望远镜”),水滴就相当于此光学仪器的______
(填“物镜”或“目镜”),待观察物体通过水滴成______
(填“倒立”或“正立”)、______(填“放大”或“缩小”)的实像。
返回
举一反三
97
类型一 模型构建
1. [2024·南京玄武区期中]如图所示,炎炎夏日,汽车停
在露天停车场,若把装满水的矿泉水瓶留在车内易引起火灾,
关于这个现象,下列说法正确的是( )
B
(第1题)
A. 该矿泉水瓶对光有发散作用
B. 该矿泉水瓶的作用相当于一个凸透镜
C. 发生该现象的原理是光的反射
D. 该矿泉水瓶压扁后焦距不会改变
考试考法
98
(第1题)
【点拨】装满水的矿泉水瓶符合中间
厚、边缘薄的特点,因此相当于凸透
镜,对光有会聚作用,这是光的折射
现象,故B正确, 错误;装满水的
矿泉水瓶相当于凸透镜,矿泉水瓶压
扁后,凸透镜的焦距改变,故D错误。
返回
考试考法
99
(第2题)
2. 小明在老师指导下,利用自制水透镜“探究凸透镜
成像的规律”,如图甲所示。利用记录的实验数据,
绘制了如图乙所示的像距和物距 的关系图像
(实验过程中水透镜厚
C
A. 该水透镜的焦距是
B. 若要在光屏上成清晰缩小的像,蜡烛应放在距水透镜至 之间
C. 在光屏上找到清晰缩小的像后,若在水透镜和蜡烛之间放一凹透镜,
光屏应远离水透镜才能再次找到清晰的像
D. 实验后,若利用注射器向水透镜内注水,其焦距变大
度不变)。实验过程中,下列说法正确的是 ( )
考试考法
100
(第2题)
【点拨】由图乙可知,
,水透镜的焦距
,故A错误;根据凸透镜成像规律
可知, 时,凸透镜成倒立、缩小的实像,若要在光屏
上成清晰缩小的像,蜡烛应放在距离水透镜 以外,故B
错误;凹透镜对光有发散作用,使光推迟会聚,所以光屏要
远离水透镜才能再次找到清晰的像,故C正确;若利用注射
器向水透镜内注水,水透镜变厚,其焦距变小,故D错误。
返回
考试考法
101
(第3题)
3.[2024·无锡新吴区期中]生活中为了方
便老年人剪指甲,该新型指甲剪在上方加
装了一个小凸透镜。如图所示,用该指甲
剪剪指甲时,凸透镜可以成正立、______
放大
不变
的虚像。考虑到放大效果更好,此透镜的焦距应选择______
(填“”或“ ”)更合适。若仅将凸透镜更换成另一个
焦距相同、尺寸更大的凸透镜,所看到像的大小与原来的像
对比______(填“变大”“变小”或“不变”)。
返回
考试考法
102
4.当代中国,技术日新月异,无人机已
经走进千家万户。当一架无人机掠过水
面时,岸边的人可以在水中看到无人机
乙
A
都是虚像
的倒影,其成像光路图正确的是____(填“甲”“乙”“丙”或
“丁”);在水中潜游的人可以看到无人机的像,其成像光路
图正确的是___(填“A”“B”“C”或 “D”);两次所成的像
__________(填“前虚像后实像”“前实像后虚像” “都是虚像”
或“都是实像”)。
返回
考试考法
103
5.为测量容器中水的深度,一同学将刻度尺竖直插入水中,
如图所示。从处向水中看去,看到刻度尺上 点在水中所成
的像位于点,同时看到水中点的像也位于 点。请据此:
(1)用虚线画出水面位置。
(2)完成看到 点的光路图。
考试考法
104
(第5题)
【解】如图所示。
返回
考试考法
105
类型二 跨学科实践
(第6题)
6. [2024·常州武进区期中]为满足城市治安防控的需要,很多公众聚集
地区安装了 高清摄像头,其镜头的功能类似于人眼睛的晶状体,焦
距可 以调节。它的像距几乎不变,如图所示,某人在成像板上已经成清
晰的像(未画出),此时镜头的焦点在 处,在监控此人的过程中(该人
在成像板上的像始终保持清晰),下列说法错误的是 ( )
B
A. 高清摄像头的工作原理与照相机相同
B. 如果该人远离镜头,成像板上的像会变大
C. 如果该人靠近镜头,镜头的会聚能力增强
D. 如果该人远离镜头,镜头的焦点可能变到 点
考试考法
106
(第6题)
【点拨】高清摄像头的成像原
理与照相机相同,且镜头焦距
可以调节,所以该人在成像板
上的像总是倒立、缩小的实像,
如果该人远离镜头,物距变大,像距要相对变小,像相对变
小,故A说法正确,B说法错误;如果该人靠近镜头,物距减
小,像距要相对增大,不改变镜头和成像板之间的距离时,
考试考法
107
则应通过减小凸透镜的焦距,
来使像距相对变大,才能在成
像板上得到清晰的像,此时镜
头的聚光能力增强,故C说法正
确;如果该人远离镜头,物距
变大,像距要相对变小,不改
变镜头和成像板之间的距离,
(第6题)
考试考法
则应通过增大凸透镜的焦距,
来使像距相对变小,才能在成
像板上得到清晰的像,所以镜
头的焦点可能变到 点,故D说
法正确。
(第6题)
返回
考试考法
7. [2024·无锡梁溪区期中]光刻技术是现代半导体集成电路的关键
一环,其工作原理如图所示。光源发出强紫外光,调整镂空掩膜版和
缩图透镜之间的距离,使光通过二者后,恰好能在硅片上成清晰的像,
从而实现纳米级集成电路的“雕刻”,下列说法错误的是 ( )
A
(第7题)
A. 硅片位于缩图透镜的二倍焦距以外
B. 此投射原理与照相机的原理相同
C. 缩图透镜对光有会聚作用
D. 若将掩膜版靠近缩图透镜,为成清晰像,应将硅
片远离缩图透镜
考试考法
110
(第7题)
【点拨】由图可知,要制造出含有众多元件的
集成电路,则镂空掩膜版上的电路在硅片上的
像应变小,所以硅片位于缩图透镜的一倍焦距
和二倍焦距之间,成倒立、缩小的实像,与照
相机的原理相同,故A说法错误,B说法正确;根据图示可知,
缩图透镜对光具有会聚作用,是凸透镜,故C说法正确;若
将掩膜版靠近缩图透镜,物距变小,像距应变大,为成清晰
像,应将硅片远离缩图透镜,故D说法正确。
返回
考试考法
111
8.生活小实验。
考试考法
112
(1)如图甲所示是小明自制
的幻灯机,所用凸透镜的焦
距为 。利用该幻灯机工
折射
反射
作时,光通过凸透镜会发生______,人们能看到屏幕上所成
的像,是因为屏幕将幻灯机投射过来的光______(前两空均
填“折射”或“反射”)进入了人的眼睛。为了能在屏幕上成放
大的像,幻灯片到镜头的距离应在________ 范围内。
考试考法
113
(2)如图乙所示是一个昆虫观察盒,将昆虫放入盒中,盖
上盖子,透过盖子上的凸透镜,可以看到放大的昆虫。
考试考法
114
①已知盒子深度为 ,现有3个焦距不同的凸透镜:A.
;B.;C. ,可以选择___(填字母)作为盖子上
的凸透镜。
C
②当我们将凸透镜靠近昆虫的时候,所看到的像会______
(填“变大”“变小”或“不变”)。
变小
③若我们用两个相同的凸透镜制作一个简易的显微镜
(如图丙所示),需要调整物体与物镜的距离为 ,物镜与
目镜之间的距离为,调整后, ______(填“大于”“小于”
或“等于”) 。
大于
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考试考法
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