第3章 第5节 人眼看不见的光&跨学科实践 自制天文望远镜-【通成学典·拔尖特训】2026-2027学年八年级上册物理（苏科版·新教材）

拔尖特训· 物理（苏科版）八年级上 五、人眼看不见的光 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.如图所示，一束白光通过三棱镜获得色散光带，三棱镜对 光的偏折程度最大，将温度传 感器与计算机连接，把温度传感器探头放在红光外侧。计算机屏幕上显示的探头处的温度 (上升下降)。 连接计算机 温度传感器探头 感应窗、 (第1题图) (第2题图) (第3题图) 2.如图所示，在图甲中，验钞机是利用了 能使荧光物质发光的原理工作的。图 乙中，电视遥控器是用 来遥控电视机的，这种光线具有 效应。 3.逛商场时，当自动扶梯上没有人的时候，运行的速度很慢，而一旦有人站上去后，自动 扶梯的运行速度就明显加快了，这是因为在扶梯入口处安装有感应装置，该装置主要是用到了 (红外/紫外)线；如图所示，一种常见的红外感应水龙头，当手对着红外线感应窗时，感 应窗发出的红外线照射到手上并发生 现象，返回到感应窗内被接收，从而控制水龙头出 水。该装置能否在月球上使用？答： ,因为 4.有关红外线、紫外线，下列说法中错误的是 A.红外线烤箱工作时，看到的淡淡的红光就是红外线 B.医院常用紫外线来灭菌 C.红外线可用于电视遥控器 D.紫外线能促进人体骨骼的生长 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 5.一些枪械的瞄准器上装有夜视仪，这种夜视仪利用的是 平时我们使用的防晒伞，能够 防止 对人体的伤害。（红外线/紫外线） 6.课外调查小组的学生们想探究菜市场上的蘑菇是否被漂白，他们的探究方法操作比较简单：在 (阳光下/暗室中)，他们将10余种鲜蘑菇一一摆在实验台上，然后用 照射，观察 蘑菇的颜色是否有变化以及是否发光。若蘑菇发光，则使用了荧光增白剂对蘑菇漂白。 7.舒眉境社会热点臭氧层是地球的保护伞，它能 (吸收/反射)绝大多数来自太阳的紫外 线；由于人类大量使用 ,破坏了大气臭氧层，形成了臭氧层空洞。为了拯救臭氧层，请你 提出一条合理的举措： 8.[2024苏州]如图甲所示，A、B之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得 ② 到的彩色光带。将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧，测得温度 B T随时间t变化的图像如图乙所示。则曲线①对应光线的特点是 甲 ,曲线②对应的是 线。 (第8题图) 54 第三章光的折射透镜 9.气象卫星红外线感应器，通过接收云层的红外线形成云图，云图的黑白画面由云层的温度高低决 定。红外线感应器利用红外线的 () A.方向性好 B.荧光效应 C.穿透性 D.热效应 10.小明在等待小吃“围炉锅盔”时，看到营业员用一把如图所示的红外线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() A,“红色光点”是红外线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.红外线测温仪是利用高温铁板发出的红外线测温 D.红外线测温仪是利用高温铁板反射的红外线测温 (第10题图) 11.紫外线灯作为杀菌利器，被大量安装在医院和幼儿园中。下列有关紫外线的说法，正确的是() A.太阳光是天然紫外线的主要来源，过量照射紫外线对人体没有任何伤害 B.验钞机验钞时发出的紫光就是紫外线 C.适当紫外线照射对于骨骼生长有好处 D.紫外线可用于遥感，电视机遥控器依靠的就是紫外线 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维 12.舒养科学思维如图所示为一利用红外线工作的防盗报警器，其原理如下：红外线发射器发出 一束较强的红外线，红外线接收器可接收红外线，当盗贼遮挡在A、B之间，即挡住红外线，此时 红外线接收器无法接收到红外线，便驱动喇叭报警，从而达到防盗的目的。 红外线 A B红外线 发射器 接收器 喇叭 (第12题图) (1)该原理可以说明红外线 (能/不能)穿透人体。 (2)红外线看不见、摸不着，你怎样才能验证红外线发射器和接收器之间有红外线？请简述方 法： 13.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记是一种有效的防伪措施。某 同学在较暗的环境中做了下列三次实验。 (1)如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”的字样发光。这表明紫外 线能使 发光。 透明玻璃 透明玻璃 钞票 紫外线灯 钞票 紫外线灯 紫外线灯 钞口 分 乙 分 (第13题图) (2)如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的 “100”的字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃 (3)如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另 一侧无论怎样移动钞票，“100”的字样都不发光。他做这次实验是为了探究 ●“答案与解析”见D25 55 拔尖特训· 物理（苏科版）八年级上 跨学科实践 自制天文望远镜 1.如图，小明用两个焦距不同的凸透镜模拟望远镜观察远处的物体，其中离眼睛较远的凸透镜可使 远处物体成 (虚像/实像)，较近的凸透镜相当于生活中的 (照相机/投影仪/放 大镜)。 物会 目镜 甲 (第1题图) (第2题图) 2.制作望远镜。 材料：准备两个 镜，一个焦距比另一个稍大一些，两个与透镜尺寸差不多大小的硬纸筒， 小纸简可套进大纸简。纸简也可自己制作。 制作：将焦距较大的透镜作为 镜，较小的作为 镜，分别将它们固定在大、小两个 纸简中，如图甲所示。 使用：将物镜对准远处的物体，不断推拉小纸简，直到看到清晰的放大的像为止。 原理：如图乙所示，从远处物体射到物镜上的光是平行的，经物镜折射后，在焦点外距焦点很近的 地方，得到物体的 立、 (放大/等大/缩小)的 像。像对于目镜来说是物 体，它对于目镜所成的像是 (放大/等大/缩小)的 像。这样，当我们对着目镜进 行观察时，进入眼睛的光就好像是直接从这个像射来的。 3.如图所示为小红制作的一架简易的天文望远镜，选用的凸透镜焦距为5cm和50cm。她将寻星 装置安装在套简上，将望远镜固定在三脚架上，用于观察月球。下列说法中，正确的是() 套筒 以寻星装置 物镜 月镜 (第3题图)》 A.应该将焦距为5cm的凸透镜作为物镜，焦距为50cm的凸透镜作为目镜 B.通过寻星装置寻找月球，是利用了光沿直线传播的原理 C.观察时调节套简的长度，使物镜和目镜的距离约为50cm D.通过望远镜看到的是月球正立、缩小的虚像 4.情境自然科普用天文望远镜拍摄七夕当天的月相时，我们可以明显看到月球表面的 环形山。此时日、地、月三者的位置关系是 月Q 月 日 地 地 地) B D. 56 >“答案与解析”见D26倒立、放大的实像：为了使白墙上的像变大，应减小物距 即将α向右移动，同时将像距适当增大，即将整个装置向 后移动。 专题特训五凸透镜成像规律的探究与应用 1.(1)10.0(2)点燃(3)①35缩小②凸(4)C (5)C(6)①B②大③焦距 〔解析)(1)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f=40.0cm一 30.0cm=10.0cm。(2)根据凸透镜成像规律中实验的要 求，必须止三者中心在同一高度上，使其成像在光屏的中 心：只有先将蜡烛点燃，才可以确定烛焰的中心，所以应在 调整高度之前点燃蜡烛。(3)①若保持蜡烛和光屏的位 置不动，只需将凸透镜移动到35cm的刻度处，此时物距等 于原来的像距，像距等于原来的物距，根据在光的折射中， 光路是可逆的可知，又可在光屏上成清晰的像；此时物距 大于像距，凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小 的实像。②保持三个元件位置不动，仅将原凸透镜更换为 一个焦距较大的凸透镜后，凸透镜焦距变大，对光的会聚能 力变弱，会将光线推迟会聚成像，为了使光屏上再次得到清 晰的像，可以在蜡烛和凸透镜之间放置一个凸透镜，凸透镜 对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。(4)因为 虚像是光的反向延长线相交得到的，所以在虚线处放置一 光屏对成虚像不产生影响，所以烛焰的像不会发生变化。 (5)虽然手上的墨水涂在了透镜中央，形成了一个黑色指 纹，但烛焰的光线可以通过凸透镜别的部位仍能在光屏上 成像，像的形状不受影响，只是由于成像的光线减少了，像 会变暗，故C正确。(6)①由于小华选用的凸透镜的焦距 为10cm,根据凸透镜成像规律可知u2=v2=2f=20cm 时，凸透镜成倒立、等大的实像，所以小华选用的凸透镜的 “像距v与物距u的关系图像”是B。②同理可得，“不同 焦距下，像距v与物距u的关系图像”中的曲线A表示该 凸透镜成倒立、等大的实像时，u,=v,=2f,<20cm,所以 曲线A选用的凸透镜焦距小于10cm;曲线C表示该凸透 镜成倒立、等大的实像时，u3=w3=2f3>20cm,则曲线C 选用的凸透镜焦距大于10cm,再结合“不同焦距下，像距 与物距u的关系图像”可知，当物距相同时，凸透镜的焦 距越大，物体成实像时的像距越大。③由曲线B可知，随 着物距的增大，像距v与物距u的关系图像逐渐接近直线， 直线对应的像距不断接近10cm,即直线对应的像距大小 近似等于凸透镜的焦距。 2.放大靠近远离乙 〔解析)凸透镜焦距是15cm,当手机和凸透镜相距20cm D 时，物距满足f<u<2f,根据凸透镜成像规律可知，调节 纸盒位置能在墙上成倒立、放大的实像；当凸透镜成实像 时，物近像远像变大，所以为了使墙上的画面更大更清晰， 小明将纸板适当靠近凸透镜，并将纸盒远离白墙；为了有 良好的观影效果，在墙上看到正立的画面，手机画面要倒 置，应该选择图(b)中的乙方式放置。 3.D盒盖处安装凸透镜，盒底处有昆虫，盒盖到盒底的距 离为10cm,即物距为10cm;该凸透镜作放大镜使用时，物 距应小于焦距，物距是10cm,所以焦距应大于10cm,则应 选择焦距为12cm的凸透镜 4.B图甲的入射光线会聚在视网膜的前方，所以图甲表 示了近视眼的成像情况；近视眼是因为晶状体焦距太短， 像落在视网膜的前方，为了使光线会聚在原来的会聚点后 面的视网膜上，就需要在光线进入人的眼睛前发散一下，因 此戴对光线具有发散作用的凹透镜来矫正，故A错误，B正 确：图乙的人射光线会聚在视网膜的后方，所以图乙表示了 远视眼的成像情况：远视眼是因为晶状体焦距太长，像落 在视网膜的后方，为了使光线会聚在原来的会聚点前面的 视网膜上，就需要在光线进人人的眼睛前会聚一下，因此 戴对光线具有会聚作用的凸透镜来矫正，故C、D错误。 5.D照相机镜头是凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，故A 错误；手和飞机通过镜头成倒立、缩小的实像，故B错误： 拍摄该照片时，飞机的物距更大，离相机镜头更远，故C错 误；若要使飞机的像更大一些，根据凸透镜成实像时的动 态变化规律：物近像远像变大，可知，将镜头离飞机更近一 些，故D正确。 6.D望远镜的物镜和目镜都是凸透镜，靠近眼睛的B是 目镜，靠近物体的A是物镜，故A错误；望远镜的物镜成倒 立、缩小的实像，相当于照相机，故B、C错误；目镜成正立、 放大的虚像，与放大镜的成像原理相同，故D正确。 五、人眼看不见的光 1.紫上升 〔解析)在可见光中，三棱镜对紫光的偏折程度最大，对红 光的偏折程度最小；红光外侧是红外线，红外线具有热效 应，会使温度传感器探头处的温度上升。 2.紫外线红外线热 〔解析)图甲中，验钞机是利用了紫外线能使荧光物质发光 的原理工作的。图乙中，电视遥控器是用红外线来遥控电 视机的，这种光线具有热效应。 3.红外反射可以红外线可以在直空中传播 〔解析)逛商场时，当自动扶梯上没有人的时候，运行的速 度很慢，而一旦有人站上去后，自动扶梯的运行速度就明 显加快了，这是因为在扶梯人口处安装有感应装置，该装 25 置主要是用到了红外线：如图所示，一种常见的红外感应 水龙头，当手对着红外线感应窗时，感应窗发出的红外线 照射到手上并发生反射现象，返回到感应窗内被接收，从 而控制水龙头出水。该装置可以在月球上使用，因为红外 线可以在真空中传播 4.A红外线是不可见光，人眼看不到，故A错误；紫外线 化学作用很强，可以杀灭细菌，所以可以用在医院消毒杀 菌，故B正确：遥控器发出的是红外线，可以用来远程遥控 电器，故C正确；过量的紫外线照射对人体是有害的，少量 紫外线能促进人体骨骼的生长，故D正确。 5.红外线紫外线 〔解析)夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人辐射 的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了夜视仪。由 于太阳光中含有紫外线，经常晒太阳会引起皮肤粗糙，所 以要使用防晒伞。 6.暗室中紫外线 〔解析)为了避免阳光对实验的干忧，实验应该在暗室中进 行；紫外线能使荧光物质发光，所以应该用紫外线进行 照射。 7.吸收氟利昂使用不含有氟利昂的空调 〔解析)臭氧层是地球的保护伞，它能吸收绝大多数来自太 阳的紫外线；由于人类大量使用氟利昂，破坏了大气臭氧 层，形成了臭氧层空洞。为了拯救臭氧层，可行的举措：使 用不含有氟利昂的空调 8.能使荧光物质发光、消毒杀菌红外 〔解析)A、B之间是太阳光经三棱镜色散后在屏上得到的 彩色光带，将电子温度传感器分别放在A、B两点外侧(A、 B两点外侧是不可见光)，测得温度T随时间t变化的图 像如图乙所示，图乙中曲线①说明随着时间的增加，温度 传感器测得的温度变化很小，故①是紫外线，该光线的特 点是能使荧光物质发光，还能消毒杀菌；曲线②说明随着 时间的增加，测得的温度升高较多，即该不可见光的热效 应强，所以②是红外线。 9.D红外线的热效应很强，红外云图是由卫星上设置的 具有接收云层热辐射的红外线传感器完成的，云图上的黑 点密集度由辐射红外线的云层温度高低决定，这是利用了 红外线的热效应比较强。 10.C红外线是不可见光，故A、B错误：红外线测温仪是 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，而不是通过测温枪发出红外线来测温， 故C正确，D错误 11.C太阳光是天然紫外线的主要来源，过量照射紫外线 对人体有害，故A错误；验钞机验钞时发出的紫光并不是 紫外线，因为紫外线人眼看不见，故B错误；当适量紫外线 0 照射人体时，能促进人体合成维生素D,利于钙的吸收，对 骨骼的生长有好处，故C正确；红外线可用于遥感，电视机 遥控器依靠的就是红外线，故D错误。 12.(1)不能(2)把一支玻璃泡涂黑的温度计放在A、B 之间，若温度计的示数上升了，则说明有红外线存在 解析)(1)当盗贼遮挡在A、B之间时，红外线接收器无 法接收到红外线，说明红外线不能穿透人体。(2)由于红 外线看不见、摸不着，故可以通过转换法来验证红外线的 存在，可以将一支玻璃泡涂黑的温度计放在A、B之间，看 温度计的示数是否上升，若上升则证明有红外线存在。 13.(1)荧光物质(2)反射(3)紫外线能否透过透明 玻璃 〔解析)(1)紫外线能使荧光物质发光，钞票的某些位置用 荧光物质印上标记，在紫外线的照射下就可识别这些标 记。(2)紫外线属于不可见光的一种，它与可见光有相似 之处，如射到物体表面时会发生反射，如题图乙所示就是 紫外线被玻璃反射后照射到了钞票上，引起钞票上的荧光 物质发光。(3)如题图丙所示，将透明玻璃挡在紫外线灯 和钞票之间，其目的是探究透明玻璃能否让紫外线透过。 跨学科实践自制天文望远镜 1.实像放大镜 〔解析)望远镜是由两个凸透镜组成，离眼睛较远的凸透镜 相当于物镜，观察远处的景物时，物距大于2倍焦距，物镜 成倒立、缩小的实像，这个倒立、缩小的实像正好落在目镜 焦距内的位置，目镜的作用相当于一个放大镜，这个实像 经过目镜后成一个正立、放大的虚像，故较近的凸透镜相 当于生活中的放大镜。 2.凸透物目倒缩小实放大虚 〔解析)准备两个凸透镜，一个焦距比另一个稍大一些，分 别与两个透镜尺寸差不多大小的硬纸筒，小纸筒可套进大 纸简；将焦距较大的透镜作为物镜，较小的作为目镜，分别 将它们固定在大小两个纸筒中；从远处物体射到物镜上的 光线是平行的，经物镜后，在焦点外距焦点很近的地方，得 到物体的倒立、缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦 点是重合在一起的，所以像位于目镜和它的焦点之间离焦 点很近的地方，像对于目镜来说是物体，它对于目镜所成 的像是放大的虚像。这样，当我们对着目镜进行观察的时 候，进入眼睛的光线就好像直接从这个像射来的。 3.B望远镜的物镜需要焦距长，用来会聚远处光线，目镜 焦距短，用来放大像。所以应选焦距为50cm的凸透镜作 为物镜，焦距为5cm的凸透镜作为目镜，故A错误；寻星 装置是一个简易的瞄准装置，通过三点一线的方式对准月 球，利用了光沿直线传播的原理，故B正确；望远镜的镜简 26 长度应接近物镜和目镜的焦距之和，即50cm+5cm 55cm,而不是50cm,故C错误；望远镜的物镜成倒立、缩 小的实像，目镜再将这个实像成正立、放大的虚像，最终人 眼看到的是倒立、缩小的虚像，故D错误。 4.D图示为上弦月，D图中，月球沿逆时针方向旋转 周，即为满月，故D为上弦月，同理可得A为下弦月，故A 错误，D正确。B图中为满月，故B错误。C图中为新月， 故C错误。 第三章拔尖自主测评 1.B激光从水下肘出时，在水面同时发生反射和折肘。 反射光照射到白墙上形成亮点B;折射光线远离法线偏折， 会照射到AC之间，因此另一个亮点位于AC之间。 2.C倒水后能看到硬币，是因为硬币反射的光经水面折 射后进入眼睛。根据光的折射规律，折射光线与入射光线 分居法线两侧，所以观察者眼睛应在范围①或范围⑤。 3.B透镜类型由中间与边缘的厚度决定：①和③中间厚 边缘薄，是凸透镜，对光有会聚作用；②中间薄、边缘厚，是 凹透镜，对光有发散作用。 4.D光斑先变小后变大，说明第一次光斑在焦点前，第二 次在焦点后。设焦距为f,则f一8cm=14cm一f,解得 f=11cm。 5.C由图像可知，u==2f时，1=1=5m',联立解 得u=v=2f=0.2m,f=0.1m,物距大于2f,成倒立、缩 小的实像。 6.C乙照片中“南京眼”的像更大，根据凸透镜成像规律 “物近像远像变大”，拍摄乙照片时应适当靠近“南京眼”，同 时镜头向外伸以增大像距。 7.C水滴相当于显微镜的物镜，成倒立、放大的实像：放 大镜作为目镜，成正立、放大的虚像。 8.D折射角随人射角的增大而增大，故A、B错误；水面 上升高度h时，像S′到水面的距离L线性减小，直到L= 0,故C错误，D正确。 9.②③反射 〔解析)光射到玻璃发生折射形成的是②③；另外两个像由 光的反射形成。 10.C022.5空气进入玻璃 〔解析)若AO是人射光线，OC是反射光线时，OB为折射 光线，此时的人射角为7×135°=67.5，反射角为67.5， 则OA和OB在法线的同侧，不符合光的折射规律；若AO 是入射光线，OB是反射光线时，OC为折射光线，此时的入 射角为7×90°=45，反射角为45，A0与反射面的夹角 为45°，∠AO℃为135°，则O℃与法线重合，不符合光的折 射规律；同理，若BO是入射光线，OA是反射光线时，OC 为折射光线，此时的入射角为2×90°=45°，反射角为45， OA与反射面的夹角为45°，∠AO℃为135°，则OC与法线 重合，不符合光的折射规律；若CO是人射光线，OA是反 射光线时，0B为折射光线，此时的人射角为号×135°- 67.5°，反射角为67.5°，则OB和O℃在法线的异侧，符合光 的折射、反射规律，如图所示，MN是法线，PQ是界面；折 射角为∠BON;∠AOQ=∠MOQ-∠AOM=90°- 67.5°=22.5°；∠B0Q=∠AOB-∠A0Q=90°-22.5°= 67.5°；所以折射角∠BON=∠NOQ-∠BOQ=90°- 67.5°=22.5°；因为折射角小于人射角，所以是光从空气进 人玻璃。 M 135 90 B/IN (第10题图) 11.c左 〔解析)放上一块厚的玻璃砖，光线会发生二次折射，先靠 近法线，出去时远离法线，最终出射的光线与原光线平行， 但会聚点在后面：即两条光线在透过玻璃砖后，都向外侧 平移了一小段距离，所以交点会向右移动一段距离（如图 所示)，故光束可能聚于c点。 (第11题图) 12.凸倒立实 〔解析)成正立、放大的像，所以水膜是凸透镜：观察远处房 子时，物距大于2倍焦距，成倒立、缩小的实像。 13.(1)漫缩小(2)前(3)增大下 〔解析)(1)当发光二极管的光照射在粗糙的鼠标垫上时， 反射光线会射向各个方向，因此会发生漫反射；由题意可 知，当鼠标平放在鼠标垫上，成像透镜距鼠标垫7mm,光 学感应器距成像透镜3mm,即物距大于像距，因此，成倒 立、缩小的实像，这和照相机成像原理是一样的。(2)当鼠 标向前推移时，二极管、成像透镜均向前移动，所以感光器 件上的像相对于光学感应器也在向前移动。(3)让鼠标离 开鼠标垫一定高度后悬空移动，相当于让物距增大，则像 距变小，那么所成的像在光学感应器的下方。 14.红外线紫外线 〔解析)熟记红外线与紫外线的应用。 27