【苏科版】八上物理 第三章 光的折射 透镜 单元复习（课件+内嵌视频+单元检测）

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单元复习第三章 光的折射 透镜苏科版八年级上册物理复习内容第一节 光的折射第二节 透镜第三节 凸透镜成像的规律 第四节 透镜的应用 第四节 人眼看不见的光思维导图视频清单 ①动画讲解——《凸透镜成像规律》②动画讲解——《光的折射与凸透镜成像作图》③动画讲解——《光的折射规律的应用》④动画讲解——《凸透镜三条特殊光线》第一节 光的折射知识结构第一节 光的折射 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。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（减小）时，折射角也随之增大（减小）。①从空气看水中物体：池底变浅、筷子“折断”等。②从水中看岸上物体会升高。③海市蜃楼：是光在不均匀的空气中传播时，传播方向 发生改变，产生的折射现象。折射现象折射规律光的折射光的折射一、折射的特点1. 光的折射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。2. 光的折射特点 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）。发生折射时，光路可逆。一、折射的特点3. 探究光的折射特点 【进行实验】（1）实验装置如图所示。向水槽中注水，使水面恰好通过背景屏的圆心O。将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？从垂直入射开始，逐次增大入射角，折射角如何变化？折射角与入射角的大小关系如何？使一束光从水中经圆心O射入空气，逐次改变入射角，比较折射角和入射角的大小。光从空气斜射入水中和从水斜射入空气中，折射情况有什么不同？ 【分析论证】（1）光从空气斜射入水中 将一束光从空气经圆心O射入水中，观察背景屏上显示的光路。发现：折射光线、入射光线和法线在同一平面内。从垂直入射开始，逐次增大入射角，折射角也逐渐增大；折射角小于入射角。（2）光从空气斜射入水中 使一束光从水中经圆心O射入空气。发现：折射角大于入射角。一、折射的特点二、折射的现象1. “池底变浅”、“鱼”的位置升高 水中的S点发出（反射）的光从水斜射向空气时发生折射，折射角大于入射角。人眼逆着折射光线的方向看，觉得光线好像是从它们的反向延长线的交点S′，即S点的像发出来的，像比实际位置高。二、折射的现象2. 从水中看岸上物体 空气中的发光点M发出的光从空气斜射向入水时发生折射，折射角小于于入射角。人眼在水中逆着折射光的方向看去，感觉光就好像由M′射出去的一样。M′就是人眼看到的M的虚像，这点的位置比实际位置升高了。3. 海市蜃楼海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象。 【例题1】小明在家做了这样一个实验：如图所示把一枚硬币放在一个空碗底，把碗放在桌子上并慢慢向远处推移，直到眼睛刚好看不到硬币为止。保持头部不动，慢慢地趣事出现了，小明又重新看到了碗底的硬币。则如图的四幅光路图中（　　）AC．根据光的折射定律可知，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角；当我们看水中物体时，物体所反射的光经水面折射后再进入到了我们的眼睛，所以AC光的传播方向错误，故AC不符合题意；BD．选项BD光的传播方向正确，但D选项折射光线没有发生偏折，只有选项B中光从水中斜射入空气中，光路正确，故B符合题意，D不符合题意。 B【例题2】如图所示，将一束光照射到一个空烧杯的底部，此时杯底被照亮的范围用虚线圈出。若往烧杯中注满水，烧杯底部被光照亮的范围和原来相比会变为（ ）B 根据题意可知，若往烧杯中注满水，根据光的折射可知，折射角会小于入射角，所以，光会往中间靠拢，最后的烧杯底部被光照亮的范围为 ，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B.【例题3】有一圆柱形散口容器，从其右侧某一高度斜射一束激光，在容器底部产生一个光斑O，如图所示，下列操作使光斑向右移动的是（　　） A．保持水面高度不变使激光笔向左平移 B．保持激光射入角度不变使水面上升C．保持激光射入角度不变使水面下降 D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大B A．保持水面高度不变使激光笔向左平移，入射点左移，入射角不变，折射角也不变，则入射光线和折射光线都向左平移，所以光斑左移，故A不符合题意；B．保持激光射入角度不变使水面上升，入射点向右上方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向右移，所以光斑右移，故B符合题意；C．保持激光射入角度不变使水面下降，入射点向左下方移动，入射光线及入射角不变，折射光线向左移，所以光斑左移，故C不符合题意；D．保持水面高度和入射点不变使激光入射角增大，则折射角也增大，光斑左移，故D不符合题意。故选B.【例题4】按要求作图：如图甲，一束光从空气斜射入玻璃砖中，请画出光从玻璃砖射出时的折射光线，并标出折射角。第一次折射：光从空气进入玻璃，先过入射点垂直玻璃砖上表面作法线，再在玻璃砖内部法线的右侧作出折射光线，折射角小于入射角；第二次折射，光从玻璃进入空气，先过入射点垂直玻璃砖下表面作出法线，再在玻璃砖的下侧空气中作出折射光线，根据折射时光路可逆可知，第二次折射的折射光线与玻璃砖上表面的入射光线平行，折射角为折射光线与法线的夹角，如图所示。【例题5】荷花池为信阳市浉河中学五星校区校园一景，如图甲所示。小明在就餐路过池边时，看到水中一石块，石块实际位置在A处，像在B处（图乙），请你在图乙中画出小明看到石块的光路图。连接眼睛和B点与水面的交点即为折射点，连接A点和折射点即为入射光线，连接折射点和眼睛即为折射光线，如图所示。【例题6】某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”：图丙是光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。试问：（1）甲图中一束光从空气射入水中，各个方向的同学都能观察到此现象，是因为光发生了_____ 反射；（2）当光从空气垂直射到水面时，折射角等于____ 度；漫（3）图乙中的把光屏向后翻的目的是为了______________；（4）由图丙可以得到：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______。0验证三线共面 增大（1）甲图中一束光从空气射入水中，光线在光屏上传播时发生漫反射，各个方向的同学都能观察到此现象。（2）当光从空气垂直射到水面时，由图丙1可知，入射角为0°，折射角等于0°，即垂直入射时，光在空气和水的界面不发生折射。（3）图乙中的把光屏向后翻折，不能在光屏上看到折射光线，目的是为了验证入射光线。折射光线、法线在同一平面内。（4）由图丙可知，入射角增大，折射角随着增大，可得结论：光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而增大。第二节 透镜 知识结构第二节 透镜焦点和焦距分类①凸透镜：中间比边缘厚的叫作凸透镜.②凹透镜：中间比边缘薄的叫作凹透镜.③透镜的主光轴和光心.①凸透镜对光有会聚作用，也叫会聚透镜；②凹透镜对光有发散作用，也叫发散透镜。①凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴上的一点，这个点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。②凹透镜能使跟主光轴平行的光发散，发散光线的反向延长的交点叫做焦点F，从焦点到光心的距离叫做焦距f。对光的作用 透镜一、凸透镜和凹透镜1. 凸透镜和凹透镜（1）凸透镜：中间比边缘厚的叫做凸透镜。如甲图所示。（2）凹透镜：中间比边缘薄的叫做凹透镜。如乙图所示。2. 透镜的主光轴和光心（1）主光轴：通过两个球面球心的直线叫主光轴（主轴）。（2）光心：主光轴上有一个特殊的点，通过这个点的光传播方向不变，这个点叫做透镜的光心。凸透镜的主光轴和光心凹透镜的主光轴和光心3. 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。凸透镜表面越凸，焦距越短，对光的会聚作用越强。凸透镜两侧各有一个焦点F1、 F2，这两个焦点关于光心O对称，两侧的两个焦距 f 相等。一、凸透镜和凹透镜4. 凹透镜的焦点和焦距（1）焦点：平行于主轴的光通过凹透镜后发散，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。凹透镜有两个焦点，关于光心对称。（2）焦距 f ：凹透镜的焦点到光心的距离，叫焦距，用f 表示。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。一、凸透镜和凹透镜1. 凸透镜的三条特殊光线（1）通过光心的光线传播方向不改变。（2）平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点。（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴。二、透镜的三条特殊光线2. 凹透镜的三条特殊光线（1）通过光心的光线传播方向不改变；（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焦点；（3）对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线经折射后平行于主光轴。二、透镜的三条特殊光线【例题1】按题目的要求作图。如图，请作出两条光线所对应的折射光线或入射光线。平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点，通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴；经过凹透镜光心的光线折射后其传播方向不变；射向凹透镜虚焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。据此作图.【例题2】如图所示，S′是S通过凸透镜所成的像，请找出该凸透镜的任一边焦点F，再将SA通过凸透镜后的光线补充完整。由于S'是S通过凸透镜所成的像，所以S点发出的光经凸透镜折射后都会通过像点S'，连接S'A，就是入射光线SA经凸透镜后的折射光线；再过S点画出平行于凸透镜主光轴的入射光线SA，连接S'A，交主光轴于F点，则点F就是凸透镜的右焦点。如图：【例题3】如图所示，虚线框内为一透镜，MN为透镜的主光轴，O是透镜光心，已知一条光线a通过透镜之后与MN交于P点，下列说法中正确的是（　　）A．透镜是凸透镜，距离op小于焦距   B．透镜是凹透镜，距离op小于焦距   C．透镜是凸透镜，距离op大于焦距   D．透镜是凹透镜，距离op大于焦距由图可知，a光线经透镜后会聚，由此可判定此透镜为凸透镜。因为平行主光轴的光线经凸透镜后会聚焦点，而a光线如果不发生折射，将射向op的外侧，又因为a不是平行主光轴的光线，所以经凸透镜折射后光线一定在焦点的左侧，所以此时op小于焦距。 选项A正确。A第三节 凸透镜成像的规律 知识结构第三节 凸透镜成像的规律 表格总结——凸透镜成像规律一、探究凸透镜成像的规律【组装与调节】（1）按图所示组装实验器材，了解凸透镜的焦距并记录。（2）为了使烛焰的像成在光屏的中央，调整凸透镜、蜡烛（烛焰的中心）、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。一、探究凸透镜成像的规律【实验与记录】（1）点燃蜡烛，并使之远离凸透镜。 调整光屏位置，直至光屏上呈现烛焰的 像。测量物距和像距，并将成像的情况记录在下表中。（2）逐次减小物距，重复上述操作并记录，直至在光屏上无法呈现烛焰 的像。（3）当物距小到一定程度时，就不能从光屏上观察到像，此时物距是多 大？回顾用放大镜观察邮票的情景，移开光屏，用眼睛通过凸透镜观察， 你看到了什么？（4）在逐次减小物距的过程中，像的大小如何变化？由此推测，是否存 在像和物大小相等的情况？如果有，这时像距、物距和焦距的大小有什么 关系？试一试，你的推测正确吗？ 数据记录表格 凸透镜的焦距 f=10 cm一、探究凸透镜成像的规律一、探究凸透镜成像的规律【交流与小结】回顾实验过程，并与其他组的同学交流，总结凸透镜成像的规律，并填写下表。（1）凸透镜成像的规律 一、探究凸透镜成像的规律（2）物体通过凸透镜成像的性质与物距有关。主光轴上有两个位置是成像性质变化的分界点，一个是二倍焦距处，另一个是一倍焦距处（焦点处）。二倍焦距处，是物体成缩小像与放大像的分界点；一倍焦距处，是物体成倒立实像与正立虚像的分界点。二、凸透镜成像规律的应用1. 照相机 （1）照相机原理： 物距u＞2f 时 ，成倒立、缩小的实像，像距 f＜v＜2f （2）照相机的调节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。（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（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：像偏小时，投影片靠近镜头，投影仪远离屏幕；像偏大时，投影片远离镜头，投影仪靠近屏幕。 2. 投影仪二、凸透镜成像规律的应用（1）放大镜成像原理当物距 u