第4章 《光的折射 透镜》-2023-2024学年苏科版八年级上册物理期末考点复习与题型训练

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八年级上册物理期末考点复习与题型训练

第4章 《光的折射 透镜》

考点1：光的折射

1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。

2、光的折射规律：三线共面,两线两侧,两角不相等（空气大）,光路可逆；即:折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大（如图所示）。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。

3、生活中常见的光折射现象：①从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。

考点2：透镜

1、透镜：用透明物质制成的表面为球面一部分的光学元件，透镜是根据光的折射现象制成的。

2、透镜与面镜区别：面镜利用光的反射现象成像，透镜利用光的折射现象成像；透镜成像遵循光的折射定律，面镜成像遵循光的反射定律。

3、透镜分类：透镜分为凸透镜和凹透镜。

（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜（照相机的镜头、投影仪的镜头、放大镜等）。

（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜（近视镜等）。

4、透镜光路基本概念：

（1）主光轴：通过两个球面球心的直线。

（2）光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。

（3）焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。

（4）焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。

5、透镜的三条特殊光线：

（1）过光心的光线，经透镜折射后传播方向不改变如图所示。

（2）平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后经过另一侧焦点；经凹透镜折射后向外发散，但其反向延长线过同侧焦点如图所示。

（3）经过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴；射向异侧焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴如图所示。

※典型光路。

6、透镜的作用：凸透镜有会聚光线作用，所以凸透镜也叫会聚透镜；凹透镜有发散光线作用，所以凹透镜也叫发散透镜。

考点3：凸透镜成像的规律

1、凸透镜成像规律实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰的像成在光屏中央。若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。

2、凸透镜成像规律结论：

2、凸透镜成像规律进一步认识：

（1）u＝f是成实像和虚象，像正、倒立，像物同侧和异侧的分界点。（一倍焦距分虚实）

（2）u＝2f是像放大和缩小的分界点。（二倍焦距分大小）

（3）当像距大于物距时成放大的实像（或虚像）。（像远像大）

（4）当像距小于物距时成倒立缩小的实像。（像近像小）

（4）成实像时：

（5）成虚像时：

当物体从远处向焦点靠近时，像逐渐变大，远离凸透镜。（物近像远像变大）

①当u＞2f，物体比像移动得快

②当f＜u＜2f，物体比像移动得慢

※牢记：虚像，物、像同侧正（放大）；实像，物、像异侧倒（放大或者缩小）！！

考点4：照相机与眼球：视力的矫正

1、眼睛：眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷）。

（1）眼睛的成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上形成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了（眼睛的晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏（胶卷））。

（2）近视眼看不清远处的物体，远处的物体所成像在视网膜前，晶状体曲度过大，需戴凹透镜调节，所以近视镜是凹透镜。

（3）远视眼看不清近处的物体，近处的物体所成像在视网膜后面，晶状体曲度过小，需戴凸透镜调节，所以远视镜（花镜）是凸透镜。

2、近视眼：近视眼是指眼球在调节放松状态下，平行光线（一般认为来自5m以外）经眼球屈光系统后聚焦在视网膜之前，产生远距视物模糊。所以近视眼的远点不在无穷远处，而在某个有限距离处，近视眼的进点也比正常眼近，近视眼的明视距离小于25cm。

（1）特点：近视眼只能看清近处的物体，看不清远处的物体。

（2）原因：近视眼晶状体比正常人眼睛要凸一些，晶状体折光能力强。远处来的平光会聚在视网膜前面，而在视网膜上是一个光斑了。

（3）矫正方法：配戴适当的凹透镜做眼睛，使远处来的光先发散后再进入眼睛，可矫正近视眼视力。

3、远视眼：在完全静止的调节状态下，由远距离（指5米以上）目标投射的光线，集合在视网膜之后。这种反常的屈光状态称为远视眼。远视眼的近点比正常眼远些。远视眼的明视距离大于25cm。

（1）特点：远视眼只能看见远处的物体，看不清近处的物体。（2）原因：晶状体比正常人要凹一些，晶状体对光线的折射能力变弱，远处来的光线会聚点在视网膜后。①眼轴过短如小眼球；②眼轴正常而屈光系统的屈光力过弱，如角膜的弧度过平以及屈光指数偏低等。

（3）矫正方法：利用凸透镜能使光线会聚的特点，在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了。配戴适当的凸透镜做眼睛，可矫正远视眼的视力。

考点5：望远镜与显微镜

1、显微镜：显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

2、望远镜：有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜（相当于照相机），靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜（相当于放大镜）。我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角可以变得很大。

【考点1  光的折射】

【典例1】能正确反映水中的筷子看起来向上偏折的光路是（　　）

【典例2】（多选）下面四幅图片选自我们的物理课本，下列说法错误的是（　　）

A．甲图是一束光在密度不均匀糖水中的径迹，说明光在不均匀的介质中沿直线传播

B．乙图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向

C．丙图是平面镜成虚像的光路图，平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线相交而成

D．图中漫反射现象说明反射光不遵循光的反射定律

【典例3】如图所示，玻璃材质的三棱镜的左侧有一个物体P，从右侧通过三棱镜观察，则看到的物体P的像大致在 _______点附近。（选填“A”、“B”、“C”或“D”）

【典例4】如图所示，已知光线在水面折射的光线OB，O为入射点。请大概作出其反射光线和入射光线。

【典例5】小明做光的折射实验时，发现经玻璃砖两次折射后光线会发生“平移”，如图所示。为了研究平移光线之间的距离L和哪些因素有关，他使用不同厚度的玻璃砖，改变入射角进行实验，采集了如下实验数据。（玻璃砖厚度d₁＞d₂）

表一：玻璃砖厚度d₁

表二：玻璃砖厚度d₂

【考点2  透镜】

【典例6】如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（　　）

【典例7】《淮南子•万毕术》中描述：“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。”这句话描述的是光的 _______（选填“反射”或“折射”）现象。若要更快地生火，应将艾草等干燥的易燃物靠近“圆冰”的 _______。

【典例8】如图所示，凸透镜与凹透镜的一个焦点重合，请根据入射光线，画出相应的折射光线。

【考点3  凸透镜成像的规律】

【典例9】小华用光具座研究凸透镜成像规律，按如图调整完毕，在光屏上得到蜡烛烛焰清晰的像。保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是（　　）

A．烛焰的上半部分，亮度变暗

B．烛焰的下半部分，亮度变暗

C．完整的烛焰，亮度变暗

D．完整的烛焰，亮度不变

【典例10】（多选）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，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等大的实像，下列说法正确的是（　　）

A．该凸透镜的焦距是20cm

B．将蜡烛移动到20cm刻度处，移动光屏可得到倒立、缩小的实像

C．将蜡烛移动到35cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

D．将蜡烛移动到45cm刻度处，为使烛焰在光屏上成一清晰的像，应向右移动光屏

【典例11】小华同学在教室里用一个焦距约为10cm的凸透镜在一张白纸板上得到了窗外一棵树清晰的像，这个像是_______（选填“倒立”或“正立”）、_______

（选填“放大”或“缩小”）的 _______（选填“实像”或“虚像”）。

【典例12】在“探究凸透镜成像规律”实验中，有如下操作：

（1）实验前，小刚利用“平行光聚焦法”（如图甲所示）粗略测出凸透镜的焦距，透镜的焦距为 　  　cm。

（2）小刚将（1）中测过焦距的凸透镜、蜡烛以及光屏放置在光具座上的位置如图乙所示，欲使光屏上成一个清晰的实像，应将光屏 _______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜。

（3）通过步骤（2）的调整，光屏上出现了清晰的像后，某同学将自己的近视眼镜取下来放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上的像变模糊了，此时他应将蜡烛 _______（选填“靠近”或“远离”）凸透镜，光屏上才能再次成清晰的像。

【考点4  照相机与眼球：视力的矫正】

【典例13】关于近视和远视的成因如图所示，下列说法正确的是（　　）

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

【典例14】每年的6月6日是全国“爱眼日”，近视眼成因示意图是图中的 　  　图，近视眼的纠正示意图是图中的 _______图。如图，把近视眼镜放在已清晰成像的蜡烛和凸透镜之间，则光屏应该往_______（填“靠近”或“远离”）透镜的方向调整，才可再次获得清晰的像。

【考点5  望远镜与显微镜】

【典例15】如图甲所示是福建的天文爱好者颜明哲通过纯手工打磨镜片自制的望远镜，该望远镜不仅可以看到8亿公里外的木星，甚至能清晰地看到木星表面的斑纹，图乙是该望远镜内部结构及光路示意图。下列关于该自制望远镜的说法正确的是（　　）

A．颜明哲通过纯手工磨制的镜片是凹透镜

B．看到8亿公里外的木星只利用了光沿直线传播

C．清晰看到木星表面的斑纹时物镜的成像原理与照相机相同

D．木星到物镜的距离u满足f＜u＜2f（f为物镜的焦距）

【典例16】显微镜和望远镜都是利用两个凸透镜的组合体，其中显微镜的物镜与 _______作用相同，望远镜的目镜与_______的作用相同。（选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）

1．如图所示的现象中，由于光的折射形成的是（　　）

A． 小孔成像   B．阳光经物体表面进入人眼

C．露珠中有美丽的“花朵”D．舞者用练功房里的镜子成像

2．关于下面四幅图中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（  ）

A．甲图是一束光在密度不均匀的糖水中的径迹，说明光在同种介质中一定沿曲线传播

B．乙图中光发生漫反射时的光线看起来杂乱无章，因此光发生漫反射时不遵循光的反射定律

C．丙图是平面镜成虚像的光路图，因此平面镜成的虚像是反射光线实际相交而成的

D．丁图是潜望镜的光路图，潜望镜利用平面镜改变光的传播方向

3．对下列光现象的说法错误的是（　　）

A．图甲，在太阳光下能把火柴点燃的是凸透镜

B．图乙，沿着看见鱼的方向去叉却叉不到鱼，是由于光的折射造成的

C．图丙，建筑物的倒影是光的折射现象

D．图丁，小孔成像实验中所成的像是实像

4．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，太阳光通过矿泉水瓶后可能把汽车内的易燃物引燃。矿泉水瓶所起的作用相当于（ ）

A．凸透镜                 B．凹透镜                   C．平面镜                 D．潜望镜

5．《综合防控儿童青少年近视实施方案》已经试行三年，我国儿童青少年总体近视率显著下降。小明利用如图所示的装置探究近视眼的成因和矫正，图中刚好能在光屏上看到烛焰清晰的像，实验过程中光屏与注水胶膜的位置不变，下列说法正确的是（　　）

A．注水的胶膜相当于一个凹透镜

B．图中成像原理与照相机的成像原理相同

C．注水后，在水透镜前放置一个合适的凸透镜，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像

D．注水后，将蜡烛向左移动，在光屏上可再次看到烛焰清晰的像

6．小京通过凸透镜看到了提示牌上“关灯”两字放大的像，如图所示。下列能正确反映其成像原理的示意图是（　　）

7．见证唐河发展的已63岁的唐河老大桥被拆除重建。拆除前小明用手机拍了一张灯影交织下美轮美奂的老大桥照片，以留作纪念，如图所示。以下说法正确的是（　　）

A．灯光下的水面亮得刺眼，说明水面是光源

B．手机拍摄大桥成的是正立、缩小的实像

C．大桥在水面下的倒“影”和阳光下树木在地面上的阴“影”的产生原理不同

D．小明取下近视眼镜，看到大桥变模糊了，是因为大桥的像成在视网膜的后方

8．一直以来，小强总是用这样的姿势看电视，近几天他发现自己看不清远处的物体，下列相关说法中（　　）

①小强的眼睛是近视眼

②小强的眼睛是远视眼

③可佩戴由凹透镜制作的眼镜进行矫正

④可佩戴由凸透镜制作的眼镜进行矫正

A．只有①③正确       B．只有②③正确        C．只有①④正确       D．只有②④正确

9．关于光学显微镜和光学望远镜，以下说法正确的是（　　）

A．显微镜的目镜及物镜都是凹透镜

B．显微镜的载物片应置于物镜的一倍焦距与二倍焦距之间

C．望远镜的物镜和目镜都相当于放大镜

D．通过望远镜看到天体的像比实际的天体大

10．深圳市天文台位于大鹏新区南澳街道西涌，配备有反射式望远镜、光学望远镜等多种观测设备。反射式望远镜的原理如图（甲），利用一个球面反射镜将进入镜头的光线会聚后反射到位于镜筒前端的一个平面镜上，然后再由这个平面镜将光线反射到镜筒外的目镜里，这样我们便可以观测到星空的影像。而光学望远镜的原理如图（乙），下列说法正确的是（　　）

A．反射式望远镜的主镜是凹面镜，不遵循光的反射定律

B．反射式望远镜利用了小孔成像的原理

C．光学望远镜的目镜成倒立、缩小的实像

D．光学望远镜的物镜成像原理与照相机相同

11．（多选）校园用餐支付已进入“刷脸”时代，同学结账时只需面对摄像头，经系统自动拍照、扫描后确认相关信息，即可迅速完成交易。下列相关说法正确的是（　　）

A．摄像头相当于凸透镜

B．刷脸时，面部经摄像头成正立的虚像

C．摄像头成像特点与照相机相同

D．刷脸时，面部应位于摄像头两倍焦距之外

12．初一，初二年级参加了研学旅行活动，同学们看到柳树下有许多圆形的光斑，这是光的直线传播形成的太阳的 _______（选填“实像”或“虚像”）；鱼儿在清澈的湖水中悠闲地游动，看见的鱼是光的_______形成的像，这个像比鱼的实际位置要 _______（选填“浅”或“深”）一些。

13．如图所示，汉代的《淮南万毕术》中记载有，“削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生”。“削冰令圆”就是把冰块制成 _______（选填“凸”或“凹”）透镜，这种透镜对太阳光有 _______（选填“会聚”或“发散”）作用。若要“火生”，应把“艾”放在透镜的_______位置。

14．小华在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动，实验操作规范，在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像。这个像的成像原理与 _______（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同；如果想在光屏上得到更大的清晰的像，应将蜡烛向 _______移（选填“左”或“右”）。

15．小宇发现爷爷看书时将书拿得很远才能看清，根据所学知识分析，爷爷眼睛的问题相当于我们实验中透镜的焦距变 _______，导致了像呈现在视网膜的 _______

（前/后）方，于是他建议父母带爷爷到眼镜店选配一副由_______透镜制成的眼镜。

16．显微镜由物镜和 _______镜组成，来自被观察物体的光经过物镜后成一个 _______（填“放大”或“缩小”）的 _______（填“实像”或“虚像”）。这个像再经过目镜后成一个 _______（填“放大”或“缩小”）的 _______（填“实像”或“虚像”），我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。

17．在防溺水教育活动中，老师告诉学生，池塘里水的实际深度比看起来要深，不能贸然下水游泳。如图是解释这一现象的情景，A为水底的物体，A′是岸边儿童看到A的像。请你在图中作出过O点的入射光线。

18．完成光路图：画出经透镜后的折射光线。

19．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示，此时能在光屏上看到烛焰倒立、清晰的像，这个像是 _______（选填“虚像”或“实像”）；若保持透镜位置不变，从图示位置开始，将蜡烛沿光具座向右移动，移动过程中，不断调节光屏位置，在光屏上得到烛焰清晰的像，直到移动光屏不成像时，这个过程像的大小 _______（选填“逐渐变大”或“逐渐变小”或“先变大后变小”或“先变小后变大”）；继续将蜡烛沿光具座向右移动，人在透镜的 　   　（选填“左侧”或“右侧”）可以看到烛焰正立放大的像。

20．如图所示，物体MN放在凸透镜前，0cm处为凸透镜的光心。

①画出光线a经过凸透镜后的光路图；

②画出光线b经过凸透镜后的光路图；

③物体MN经凸透镜成的像M′N′相对于物体是 _______（选填“放大”“等大”或“缩小”） 　  　（选填“正立”或“倒立”）的。

…………

参考答案

典例分析：

【考点1  光的折射】

【典例1】D

【分析】光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫光的折射；

光从水中斜射入空气时，传播方向将远离法线，折射角大于入射角。

【解答】解：AD、当光从水中射入空气时，在水与空气的交界面上发生折射，进入空气中的折射光线远离法线，折射角大于入射角，而我们认为光是沿直线传播的，我们看到的筷子位置在折射光线的反向延长线上，从而位置比实际位置偏高，看起来筷子向上弯折，而A图折射角小于入射角，故A错误，D正确；

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