第四章　光的世界（下）（章末复习课件）物理新教材教科版八年级上册

物理八年级上册 • 教科版 第四章 光的世界 章末复习课件（第二部分） 复习目标 1.认识凸透镜对光的会聚作用，理解物距、像距、焦距的概念。 2. 掌握凸透镜成像规律，理解照相机、投影仪、放大镜的成像原理，能用成像规律解释生活中的光学现象。 3. 掌握凸透镜成像实验操作要点，知道实验时要使光源、凸透镜、光屏中心在同一高度。 4. 能根据实验数据判断成像特点，会分析光屏不能承接到像的原因。 5. 理解物距改变时，像距和像大小的动态变化规律。 重难点突破 1. 凸透镜成像的规律，能根据物距判断像的虚实、大小、正倒。 2. 照相机、投影仪、放大镜的成像原理，联系生活实例理解凸透镜应用。 3. 凸透镜成像实验操作要点，知道光源、凸透镜、光屏中心调至同一高度的目的。 4. 成像动态变化规律：物近像远像变大，物远像近像变小。 重点 重难点突破 1. 区分实像与虚像，理解虚像不能在光屏上呈现的原因。 2. 灵活运用成像规律解决动态变化、实验故障分析类题目。 3. 准确判断不同物距对应的成像特点，容易混淆一倍焦距、二倍焦距两个分界点。 4. 利用凸透镜成像知识解释生活中的光学现象。 难点 知识图谱 核心知识点梳理 1. 凸透镜和凹透镜 · 凸透镜：中间厚、边缘薄，对光有_______作用； · 凹透镜：中间薄、边缘厚，对光有_______作用。 知识点一：透镜的分类与光学作用 第一节 科学探究：凸透镜成像 会聚 发散 凸透镜 凹透镜 第一节 科学探究：凸透镜成像 2. 透镜的基本概念： · 主光轴：通过两个球面球心的线叫做透镜的 _______。 · 光心（O）：光线通过透镜上某一点时，光线传播方向不变，该点叫光心。 · 焦点（F）：光线通过在主光轴上一点（经凹透镜折射后要发散，折射光线的反向延长线相交在主轴上一点）这一点叫透镜的 ______。 · 焦距（f）：焦点到光心的距离，叫 ______。 · 物距（u）：物体到光心的距离。 · 像距（v）：像到光心的距离。 主光轴 焦点 焦距 第一节 科学探究：凸透镜成像 知识点二：探究凸透镜成像的规律 实验器材 光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、火柴； 操作要点 · 调节烛焰、凸透镜、光屏的中心 在_________，目的是使像成在光屏中央。 · 实像可在光屏上承接，虚像不能 同一高度 第一节 科学探究：凸透镜成像 ①保持凸透镜不动，将光源从远处逐渐靠近透镜，同步移动光屏，直到光屏上成清晰的像； ②记录每组物距、像距，观察像的大小、正倒。多次改变物距重复实验，总结成像规律。 实验过程 第一节 科学探究：凸透镜成像 物距u/cm 物距与焦距的关系 倒立或正立 放大或缩小 实像或虚像 像距特点 30 u＞2f 倒立 缩小 实像 f＜v＜2f 20 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 15 f＜u＜2f 倒立 放大 实像 v＞2f 10 u=f 不成清晰实像，光线经透镜后平行 像距趋于无穷 6 u＜f 正立 放大 虚像 焦距 f=10cm 实验数据 第一节 科学探究：凸透镜成像 实验结论 实像异侧倒，虚像同侧正。 一倍焦距分虚实：u＞f多为实像，u＜f 成虚像。 二倍焦距分大小：u＞2f缩小，f＜u＜2f 放大。 实像：物近像远像变大; 虚像：物近像近像变小。 第一节 科学探究：凸透镜成像 注意事项 1. 器材组装顺序：蜡烛 → 凸透镜 → 光屏，依次固定在光具座上； 2. 像的位置异常分析： 蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上方移动； 调节方法：光屏上移、蜡烛上移或凸透镜下移。 3. 光屏找不到像的常见原因： · 物距小于焦距，成虚像，虚像无法用光屏承接； · 烛焰、凸透镜、光屏三心不同高，像成在光屏外； · 光具座长度不足，像距过大，超出光具座范围。 第一节 科学探究：凸透镜成像 注意事项 4. 实验结论拓展： · 成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜且变大； · 成虚像时，物体靠近透镜，像靠近透镜且变小。 第一节 科学探究：凸透镜成像 物距u 像距v 像的性质 应用 其他 实像或虚像 倒立或正 放大或缩小 u＞2f f＜v＜2f 实像 倒立 缩小 照相机 物像异侧 u＞v u＝2f v＝2f 实像 倒立 等大 等大像法测焦距 物像异侧 u=v f＜u＜2f v＞2f 实像 倒立 放大 幻灯机、投影仪 物像异侧 u＜v u＝f 不成像 测焦距、平行光源 u＜f v＞u 虚像 正立 放大 放大镜 物像同侧 u=v 知识点三：凸透镜成像的规律 动态规律口诀：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；实像物近像远像变大，虚像物近像近像变小。 第一节 科学探究：凸透镜成像 知识点四：凸透镜成像规律的应用 照相机（摄像机） 投影仪 放大镜 光路图 成像 成像 原因 镜头相当于________，胶片相当于________，照相机成像的性质是成______、______的实像。 利用凸透镜成______、______的实像原理制成。 利用凸透镜成_____、______的_____像原理工作的。 倒立、放大的实像 倒立、缩小的实像 正立、放大的虚像 凸透镜　 光屏 倒立 缩小　 倒立 放大　 正立 放大　 虚　 第一节 科学探究：凸透镜成像 照相机（摄像机） 投影仪 放大镜 物像距调节 物距减小，像距增大 物距减小，像距增大 物距增大，像距增大 举例 照完全身像，再照 半身像（要使像变大） 要使屏幕上的像变大 要使观察到的像变大 ①像变大：减小投影片到镜头的距离，增大屏幕到镜头距离。 ②像变小：增大投影片到镜头的距离，减小屏幕到镜头距离。 ①拍近处景物：镜头前伸，镜头离胶片更远，像变大； ②拍远处景物：镜头后缩，镜头离胶片更近，像变小。 ①像变大：适当增大放大镜与物体的距离。 ②像变小：适当减小放大镜与物体的距离。 第二节 跨学科实践：眼睛 1. 眼睛的结构及功能：晶状体相当于_______，视网膜相当于_____； 2. 成像特点：物体在视网膜上成_____、_____的_____像； 3. 视物原理：通过睫状体调节晶状体的厚薄， 改变晶状体焦距，使远近不同的物体都能在 视网膜上成清晰的像。 知识点一：眼睛的成像原理 凸透镜 光屏 缩小 倒立 实 第二节 跨学科实践：眼睛 看远处物体时 看近处物体时 睫状肌：放松 晶状体：变薄，焦距变大 折光能力：较弱 睫状肌：收缩 晶状体：变厚，焦距变小 折光能力：较强 第二节 跨学科实践：眼睛 睫状肌调节晶状体的焦距有一定限度。 远点 正常眼能看清的最远点。 近点10~20cm 正常眼能看清的最近点。 明视距离：25cm 观察近处最清晰不疲劳的距离。 4. 远点、近点和明视距离 第二节 跨学科实践：眼睛 症状 产生的原因 成像的位置 矫正的方法 近视眼 远视眼 只能看清近处物体，看不清远处物体 只能看清远处物体，看不清近处物体 晶状体太厚，折光能力太强或眼球前后径过长 晶状体太薄，折光能力太弱或眼球前后径过短 配戴凹透镜 配戴凸透镜 视网膜前方 视网膜后方 知识点二：视力缺陷与矫正 第二节 跨学科实践：眼睛 知识点三：护眼行动 要定期检查视力，认真做眼保健操 控制用眼时间 保持正确姿势 增加户外活动 第三节 通过透镜看世界 1. 结构：由物镜和目镜两组凸透镜组成，物镜焦距长、目镜焦距短。 2. 成像过程： · 物镜：远处物体通过物镜 成_____、_____的实像（原理同_________）； · 目镜：该实像通过目镜 成_____、_____的虚像（原理同_________）。 知识点一：开普勒望远镜 倒立 缩小 照相机 正立 放大 放大镜 第三节 通过透镜看世界 物镜 目镜 第一次：倒立、缩小、实像 第二次：正立、放大、虚像 人眼 第三节 通过透镜看世界 1. 结构：由物镜和目镜两组凸透镜组成，物镜焦距短、目镜焦距长。 2. 成像过程： · 物镜：微小物体通过物镜成 成_____、_____的实像（原理同_________）； · 目镜：该实像通过目镜 成_____、_____的虚像（原理同_________）。 知识点二：显微镜 倒立 放大 投影仪 正立 放大 放大镜 第三节 通过透镜看世界 第一次：倒立、放大、实像 第二次：正立、放大、虚像 目镜 人眼 物镜 第四节 走进彩色世界 1. 定义：白光（太阳光）通过三棱镜后，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。 2. 本质： 不同色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。 知识点一：光的色散 3. 结论：白光是由多种单色光混合而成的复色光。 第四节 走进彩色世界 1. 定义：红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，可以产生几乎所有颜色的光，因此被称为色光三原色。 知识点二：光的三原色 2. 应用：彩色电视、电脑显示屏、LED 发光器件等。 第四节 走进彩色世界 1. 透明物体：颜色由透过它的色光决定，只透过与自身颜色相同的色光； 2. 不透明物体：颜色由它反射的色光决定，只反射与自身颜色相同的色光； 特例：白色物体反射所有色光；黑色物体吸收所有色光。 知识点二：物体的颜色 典型例题解析 典型例题 题型1：透镜基础 例1：关于透镜下列说法中不正确的是（　　） A．凸透镜是中间厚、边缘薄的透镜，可做远视眼镜片 B．凹透镜是中间薄、边缘厚的透镜，可做近视眼镜片 C．凸透镜的焦点是虚焦点，凹透镜的焦点是实焦点 D．凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光有发散作用 C 典型例题 解：A、透镜有两类，中间厚边缘薄的叫做凸透镜，远视眼的晶状体变薄，会聚能力减弱，像成在视网膜的后方，需要戴凸透镜进行矫正，故A正确； B、中间薄边缘厚的叫做凹透镜；近视眼是晶状体会聚能力增强，像成在视网膜的前方，应配戴凹透镜矫正，故B正确； CD、平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点叫焦点，且是实焦点，故凸透镜对光线有会聚作用； 平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线的反向延长线会交于一点，叫做凹透镜的焦点，且是虚焦点，故凹透镜对光线有发散作用；故C错误，D正确。 故选：C。 典型例题 题型2：凸透镜成像规律的应用 例2：把物体放在距凸透镜10cm时，在光屏上得到一个倒立、等大的像。若将物体放在此透镜前15cm处，则可在光屏上得到一个（　　） A．正立、放大的虚像 B．倒立、缩小的实像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的虚像 B 典型例题 解：把物体放在距凸透镜10cm时，在光屏上得到一个倒立、等大的像，则u=2f,f=5cm,若将物体放在此透镜前15cm处，则u＞2f,可在光屏上得到一个倒立、缩小的实像。 故选：B。 典型例题 题型3：由v，u，f判断成像的性质 例3：在探究“凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm,若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，移动光屏，在光屏上将看到（　　） A．倒立缩小的实像 B．倒立放大的实像 C．正立放大的虚像 D．无像 D 典型例题 解：已知凸透镜的焦距为15cm,若将蜡烛放在离凸透镜10cm处时，即u＜f，则由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像，虚像不能在光屏上承接，故光屏上没有像。 故选：D。 典型例题 题型4：放大镜成像规律 例4：用放大镜看书，想要看到更大的字，操作正确的是（　　） A. 放大镜紧贴书本 B. 适当增大放大镜与书本距离（小于焦距） C. 增大放大镜与书本距离，超过一倍焦距 D. 减小放大镜到书本距离 B 典型例题 解：放大镜成正立放大虚像（ u < f ），虚像规律：物远像变大；物近像变小，但物距不能大于焦距。 故选：B。 典型例题 题型5：照相机动态调节 例5：某同学先拍完半身照后要接着拍全身照，则下列措施正确的是（　　） A．照相机远离人，镜头向前伸 B．照相机靠近人，镜头向前伸 C．照相机远离人，镜头向后缩 D．照相机靠近人，镜头向后缩 C 典型例题 解：某同学先拍完半身照后要接着拍全身照，那么相当于所成的像变小了，根据凸透镜成实像“物远像近小”的规律可知，必须增大物距，即照相机远离人，且减小像距，即镜头后缩，故C正确、ABD错误。 故选：C。 典型例题 题型6：投影仪动态调节 例6：某物理探究小组自制了投影仪。试验时，成员安安在投影仪的屏幕上，很清晰地展示了投影内容，可是站在远处的成员徽徽说字太小了，提议将字调大一些。则接下来的操作正确的是（　　） A．仅调节镜头远离投影片 B．仅将投影仪移近屏幕 C．调节镜头靠近投影片并将投影仪远离屏幕 D．调节镜头远离投影片，同时将投影仪远离屏幕 C 典型例题 解：根据凸透镜成像的规律，为了将字调大一些，所成的像越大，像距越大，物距越小，故应将投影仪远离屏幕，同时调节镜头向投影片靠近，可使屏幕上的字变大，故C正确。 故选：C。 典型例题 题型7：眼睛成像原理 例7：人的眼球象一架神奇的照相机，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，以下关于人眼的说法正确的是（　　） A．晶状体相当于凹透镜 B．有近视缺陷的人眼，远处的物体通过晶状体不能成清晰的像 C．正常的人眼通过不断改变物距，使像成在视网膜上 D．正常的人眼通过不断改变晶状体的焦距，使像成在视网膜上 D 典型例题 解：A．晶状体相当于一个凸透镜，故A错误； B．近视眼的晶状体过厚，对光的折射能力较强，使像成在视网膜的前方，故B错误； CD．人眼晶状体的曲度可以调节，当看远处物体时，晶状体变薄，折光能力变弱，焦距变长，使像成在视网膜上；当看近处的物体时，晶状体变厚，折光能力变强，焦距变短，也能使像成在视网膜上。故正常的人眼，能将物体的像始终成在视网膜上，从而看清远近不同的物体，是由于不断改变晶状体的焦距，故D正确。 故选：D。 典型例题 题型8：近视、远视形成的原因及矫正方法 例8：关于近视眼的成因及矫正，说法正确的是（　　） A．晶状体太厚，折光能力太弱，像成在视网膜的后方 B．晶状体太薄，折光能力太强，像成在视网膜的前方 C．戴凸透镜制成的眼镜矫正 D．戴凹透镜制成的眼镜矫正 D 典型例题 解：近视眼的形成原因是晶状体变厚，折光能力变强，像成在视网膜的前方，可用发散作用的凹透镜矫正，使光线会聚能力减弱，能使像成在视网膜上，能看清远处的物体，故ABC错误，D正确。 故选：D。 典型例题 题型9：望远镜和显微镜原理 例9：关于开普勒望远镜（两组凸透镜组成）和实验室用的显微镜，下列说法错误的是（　　） A．显微镜的目镜相当于投影仪，将放大的像再放大，就可以看到肉眼看不到的物体 B．开普勒望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像 C．显微镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立放大的实像 D．开普勒望远镜的目镜成正立放大的虚像，物镜成倒立缩小的实像 A 典型例题 解：A.显微镜的目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故A错误； B.开普勒望远镜的物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像。故B正确； C.显微镜的物镜相当于投影仪，成倒立、放大的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故C正确； D.望远镜的物镜相当于照相机，成倒立、缩小的实像；目镜相当于放大镜，成正立、放大的虚像，故D正确。 故选：A。 典型例题 题型10：光的色散及其现象 例10：光的色散说明白光是一种复色光，三棱镜对不同色光的偏折不同，其中对红光的偏折最小，对紫光的偏折最大，下列说法正确的是（　　） A．A处应是紫光，B处应是红光 B．将光屏靠近三棱镜，光屏上的彩色光带会变宽 C．此色散现象最早是由英国的物理学家赫歇尔通 过实验研究得出 D．该现象可以解释彩虹的形成 D 典型例题 解：A．由于三棱镜对红光的偏折最小，对紫光的偏折最大，所以，A处应是红光，B处应是紫光，故A不符合题意； B．由于三棱镜对不同色光的偏折不同，因此太阳光经三棱镜折射后分散成不同颜色的光，由题图可知，各种色光越靠近三棱镜就越“会聚”一些，越远离三棱镜就越“分散”一些，所以，光屏靠近三棱镜，光屏上的彩色光带会变窄，故B不符合题意； C．根据物理学史可知，此色散现象最早是由英国的物理学家牛顿通过实验研究得出，故C不符合题意； D．彩虹，是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散，该现象可以解释彩虹的形成，故D符合题意。 故选：D。 典型例题 题型11：色光三原色与物体颜色 例11：我们生活在一个色彩斑斓的世界里，五彩缤纷的颜色为我们的生活增添了无限乐趣。关于光现象，下列说法中正确的是（　　） A．我们能看到红色的花，是因为红色的花是光源 B．教室里的显示屏能呈现的各种颜色是由红、黄、蓝三种色光合成的 C．成语“白纸黑字”从物理学角度说明白纸反射所有色光，而黑字吸收所有色光 D．草原呈现绿色，是因为草吸收了绿光 C 典型例题 解：A．红花本身不能够发光，不是光源，故A错误； B．彩色电视机中的各种画面都是由红、绿、蓝三种单色光复合而成的，故B错误； C．成语“白纸黑字”从物理学看，白色的不透明物体，能够反射所有色光，黑色的不透明物体吸收所有的色光，故C正确； D．草原呈现绿色，是因为草反射了绿光，故D错误。 故选：C。 能力提升 能力提升 1. 如图所示，“取松江之水，借太阳之光，采亚冬之火。”2025年哈尔滨亚冬会用冰透镜成功点燃了火炬，这是利用了凸透镜对光有_______作用。 会聚 能力提升 2. 晶莹的露珠是大自然创造的“透镜”。如图所示，分别从下方透过图中①、②、③、④位置处的露珠观察其上方植物的茎，其中放大效果最明显的是（　　） A．① B．② C．③ D．④ A 能力提升 3. 根据光的传播路径，在图中的线框内，填入符合要求的透镜。 能力提升 4. 小明将凸透镜正对太阳光，在距离凸透镜10cm的白纸上呈现一个最小、最亮的光斑，则此凸透镜的焦距为______cm。如图是他用该凸透镜观看书本上“中国梦”三个字时的情景，此时凸透镜和书本的距离应满足的条件是________，如果他想看到更大的 正立的“国”字，小明需要将凸透镜______ （选填“远离”或“靠近”）书本。 10 u＜10cm 远离 能力提升 5. 小明用一焦距为8cm的凸透镜观察蚂蚁，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．此时放大镜与蚂蚁之间的距离小于8cm B．此时放大镜与蚂蚁之间的距离大于8cm C．适当减小放大镜与蚂蚁之间的距离，看到的蚂蚁的像会变大 D．此时小明通过放大镜看到的是蚂蚁正立、放大的实像 A 能力提升 6. 我国西汉时期的《淮南万毕术》记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这是利用冰透镜对日聚焦取火的最早记载。如图假设F为冰透镜的焦点，请在图中完成光路。 能力提升 7. 小明用自制的“水凸透镜”探究凸透镜成像规律，当蜡烛、“水凸透镜”和光屏位于如图所示位置时，光屏上呈现烛焰清晰的像。下列说法正确的是（　　） A．此时成像特点与照相机的相同 B．蜡烛燃烧变短，光屏上的像会向上移动 C．此时“水凸透镜”的焦距为 15.0cm D．继续给水凸透镜加水，要想得到清晰的像，光屏应向左移 BD 能力提升 8. 如图所示，烛焰在光屏上恰好成清晰的实像。该像是（　　） A．倒立、放大的 B．倒立、缩小的 C．正立、放大的 D．正立、缩小的 B 能力提升 9. 小华与同学们一起探究凸透镜成的像的大小、正倒与物距的关系。 （1）实验前器材在光具座上的位置如图所示，接下来的操作是将 光屏向_____移。 （2）用高为3cm的F形光源进行实验，保持透镜在30cm刻度线处不变， 改变___________和光屏的位置，得到的实验数据和现象如下表所示。 “F”形光源 下 能力提升 ①当物距为28cm时，将像高与_____对比，得出光屏上成倒立、缩小的像。 ②随着物距的不断减小，像的高度逐渐_____，且像都是倒立的。 ③继续减小物距，光屏上找不到光源的像，此时她在_____（选填“光屏”或“光源”）一侧通过透镜可看到像。 （3）根据表格数据可以推测，光源通过透镜成等大的像时的物距是_____cm。 物高 增大 光屏 20 能力提升 10. 下列不是使用凸透镜成像的是（　　） D 能力提升 11. 如图所示，虚线方框内放置一个焦距为f的凸透镜，光心为O，两束光通过透镜前后的方向、路径如图所示，若OA的长度为15cm，OB的长度为50cm,则该凸透镜的焦距可能是（　　） A．f=5cm 　B．f=10cm 　C．f=15cm 　D．f=20cm B 能力提升 12. “强行透视法”是一种富有创意的拍摄技巧，摄影者通过调整拍摄角度，让两个离照相机远近不同物体的像，呈现在同一张照片中，达到一种艺术效果。如图为利用该技巧拍摄的照片，下列说法正确的是（　　） A．如果要获得这种效果的照片，手离镜头的距离应大于飞机离镜头的距离 B．在飞机远离镜头的过程中，为了始终获得飞机清晰的像，镜头应向靠近底片的方向移动 C．想让手所成的像变大，只需将手向远离镜头的方向移动即可 D．拍摄时，手和飞机通过镜头都成正立、放大的虚像 B 能力提升 13. 爱护好眼睛就是爱护好我们的生命。如图所示是小刚同学患病眼睛的光路图，下列说法不正确的是（　　） A．小刚患的是近视眼 B．配戴凸透镜进行矫正 C．和患病前的晶状体相比，其焦距变小 D．经常做眼保健操可以预防患这类眼睛疾病 B 能力提升 14. 关于显微镜和单筒望远镜下列阐述正确的是（　　） A．显微镜目镜的作用相当于放大镜 B．显微镜物镜的作用相当于照相机 C．单筒望远镜目镜的作用相当于投影仪 D．利用单筒望远镜观察到的是物体放大的实像 A 能力提升 15. 古诗《雨窗消意图》中有“夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红”的情境。要解释柳絮为什么是红色的，下列光路正确的是（　　） D $