第4~5章 光的折射 透镜、物体的运动【考点讲解】-2023-2024学年八年级物理上学期期末考点全预测（苏科版）课件PPT

这是一份第4~5章 光的折射 透镜、物体的运动【考点讲解】-2023-2024学年八年级物理上学期期末考点全预测（苏科版）课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了思维导图，知识点回顾，典例精讲，第五章物体的运动，课堂巩固提升训练等内容，欢迎下载使用。
第四章 光的折射 透镜
目录CONTENTS
照相机与眼球：视力的矫正
1.光的折射定义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.光的折射规律折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内（三线共面）；折射光线、入射光线分居法线两侧（两线两侧）；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）（两角不相等，空气大）。在折射现象中，光路是可逆的（光路可逆）。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）。
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。
筷子在水中好像“折”了
典例一：（2023秋•沙坪坝区期中）如图所示，一束光在空气和玻璃的分界面上发生反射和折射现象，形成了OA、OB和OC三条光线（箭头未画出）。以下说法正确的是（　　）A．PQ的下边是玻璃 B．MN的右边是玻璃 C．折射角为38° D．折射角为30°
典例二 ：一束平行光与平静的湖面成 30° 角射到水面上，反射角大小是 　　；站在湖边可以看到“云在水中飘，鱼在云上游”，“鱼”和“云”中，由于光的反射看到的是 　　。
典例三 ：（2023秋•唐河县期中）唐河县“班主任大比武”活动中，某班主任参赛的班会主题是“池水清浅，擅入会溺”，告诫学生不要随便下水游泳。请在图乙中画出人眼看到池底A的大致光路图（图中A'是人眼看到的池底A的像）。
典例四 ：（2023秋•南岗区校级期中）某同学做探究光的折射特点的实验，如图是光从空气斜射入水中的光路图。（1）实验中发现，折射光线，入射光线和法线在 　 　（选填“同一”或“不同”）平面内；（2）分析表中数据，可得出结论：①当光 　　 入射到水中时，折射角为0°；②光从空气斜射到水面时，将同时发生光的 　 　现象；③光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而 　 　；且折射角始终 （选填“小于”，“大于”或“等于”）入射角。
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。
面镜 透镜
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。
4、透镜光路基本概念（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。
5、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；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。
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。※典型光路
典例一：（2023秋•大渡口区校级期中）暑假，初二的几个同学到长江边野炊玩耍，玩累了就在树荫下休息。小南把还剩半瓶的水瓶随手扔在了草丛中，小文想到看上去很浅的江水中去游泳，小芳赶忙制止了他们。下列情景解释错误的是（　　）A．小华说树荫是由于光的反射形成的B．小文看到自己在清澈江水中的倒影，是光的反射现象C．由于光的折射江水看起来比实际的浅，冒然下水非常危险D．装有水的矿泉水瓶相当于凸透镜，会使太阳光会聚在一起容易引起火灾
典例二：我市的松山湖公园以环境优美而景胜一方，河边柳垂，水中鱼游，“水中鱼游”是光的 现象；在游玩时，请不要随意丢弃透明饮料瓶，因为透明饮料瓶内进入水后，相当于一个凸透镜，对光有 　　（选填“会聚”或“发散”）作用，容易造成火灾；树叶下的光斑是太阳的 　 　（选填“实”或“虚”）像。
典例三：（2023秋•闵行区期中）根据图中给出的折射光线，画出相应的入射光线。
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。
1.凸透镜成像规律实验若在实验时，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
3.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）（5）成实像时：（6）成虚像时：
3.凸透镜成像规律进一步认识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）！！
典例一：在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具座上，当移动透镜分别距光屏15cm和30cm时，均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是（　　）A．透镜距光屏30cm时成缩小的实像B．两次成像时蜡烛和光屏的距离都是45cmC．透镜的焦距范围为7.5cm≤f≤15cmD．若将蜡烛和光屏的位置互换，透镜不能在上述两位置成像
典例二：（2023秋•肇源县期中）在“探究凸透镜成像规律”的实验中，已知凸透镜的焦距为15cm，若烛焰与透镜距离为20cm，左右移动光屏到恰当的位置时，可在光屏上看到烛焰清晰的实像，这个像是 　 　、　 　、　　像； 　 　（填“照相机”“放大镜”或“投影仪”）就是根据此原理工作的。
典例三：（2023秋•庐阳区校级期中）小明用凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”的实验。（1）在调整蜡烛、凸透镜和光屏高度时，蜡烛 　 　（选填“需要”或“不需要”）点燃；（2）小明用如图甲的方法测量透镜的焦距，此时光屏上形成一个最小最亮的光斑（未画出），则该透镜的焦距为 　 　cm；（3）若保持图乙中透镜位置不动，将蜡烛移至光具座45cm刻度线处，此时眼睛应在凸透镜 　 　 （选填“左侧”或“右侧”）观察烛焰所成的像。
四、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）。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。
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。
典例一：（2023•仙桃）如图是近视眼及其矫正的光路图，下列说法不正确的是（　）A．近视眼的成像原理和小孔成像的原理相同B．近视眼看远处的物体，像成于视网膜前C．近视眼用凹透镜矫正D．为预防近视，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右
典例二：（2023•柳州三模）近年，国家大力关注儿童青少年视力问题。而长时间盯着电脑或手机屏幕，用眼过度疲劳会使得晶状体变凸，焦距变短，使像成在视网膜的 　前　 （选填“前”或“后”），此时应佩戴 　　（选填“凸”或“凹”）透镜进行矫正。
3、望远镜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。
典例一：（2022秋•福田区期末）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
典例二：（2022秋•石家庄期末）一玩具望远镜的结构示意图（图略），其中的物镜和目镜都是凸透镜，则物镜的成像情况与　　 相同，目镜的成像情况与　 　相同。（均填“照相机”“投影机”或“放大镜”）
1.长度单位在国际单位制中，长度的单位是米（用m表示）。常用的长度单位还有千米（km）、分米（dm）、厘米（cm）、毫米（mm）、微米（μm）、纳米（nm）等。1km=103m，1m=103mm=106μm=109nm；1m=10dm=100cm。
2.长度测量（1）测量工具：刻度尺、三角板、卷尺、游标卡尺、千分尺等。（2）刻度尺的使用记录数据时：要由数字和单位组成使用前：注意观察零刻度线、量程和分度值；使用时：正确放置刻度尺；读数时：视线应与尺面垂直；记录数据时：要由数字和单位组成。
2.长度测量特别注意：(1)零刻度线对准被测长度的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行，不能歪斜如因零刻度线磨损而取另一整刻度线作为零刻度线时，切莫忘记最后读数中减掉所取代零刻线的刻度值。(2)读数时估读到最小刻度的下一位（如图所示，甲读数为3.2cm,乙读数为3.18cm）
3.误差（1）测量值与真实值之间的差别，误差是不能避免的，只能通过提高测量水平、改进测量手段就能尽量减小误差。但错误是能够避免的，也是不该发生的。（2）减小误差的方法：多次测量求平均值、选用精密测量仪器和改进测量方法。
4.时间及其测量1、时间的测量常用工具是钟表、秒表。在国际单位制中，时间的单位是秒（s），常用单位还有分钟（min）、小时（h）等。 1h=60min=3600s(1h=60min)。2、时间测量读数时要注意分度值，按照时、分、秒顺序读数！（小圈一般表示分，大圈表示秒，大圈转一周，小圈转一格）（如图所示时间为4min7.5s）
典例一：（2023秋•南岗区校级期中）关于误差和错误，下列说法不正确的是（　　）A．所有实验总会产生误差B．测量错误是不该发生的，错误是不能避免的C．虽然科学技术不断发展，但人们还是不能完全消除误差D．多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法，都可以减小误差，但不能完全消除误差
典例二 ：（2023•赫山区校级一模）图甲中的物块长度为 　 　cm，如图乙所示，停表的读数为 　　s。
1.速度的定义及其物理意义（1）在物理学中，把路程与时间之比叫做速度，速度是用来描述物体运动快慢的物理量；（2）速度表示物体运动的快慢程度，速度是矢量，有大小和方向，速度的大小也称为“速率”；物理学中提到的“速度”一般指瞬时速度，而通常所说的火车、飞机的速度都是指平均速度；在实际生活中，各种交通工具运动的快慢经常发生变化。
2.机械运动：物体的位置随时间的变化。（1）直线运动（匀速直线运动、变速直线运动匀加速、匀减速、非匀变速）；（2）曲线运动（匀变速曲线运动、非匀变速曲线运动【抛体运动、曲线运动、圆周运动、振动】）
3.速度的计算公式（1）速度的定义及其物理意义：在物理学中，把路程与时间之比叫做速度，速度是用来描述物体运动快慢的物理量；（2）速度的公式：通常用字母v表示速度，用字母s表示路程，用字母t表示时间，则速度的公式是 。①其中v表示速度，s表示路程，t表示时间；②计算时，单位要统一；s单位是米（m），t单位是秒（s），速度v的单位是米/秒 （m/s）；③公式的三个物理量必须对应于同一物体。
4.公式的应用（1）火车过桥（隧道）问题：a：火车完全在桥上所走路程=桥长-车长；b: 火车过桥经过的路程=桥长+车长。（2）出租车问题：a．出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度，指针指示的数值就是该时刻的速度值，采用的单位为km/h；b．里程示数窗表示该车行驶的总路程，某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差； c．出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间，里程就是这段时间内出租车通过的路程；利用这些信息，可以解决与出租车有关的多种问题。
5.运动快慢的比较（1）在运动时间相同的情况下，比较行驶路程的长短，行驶的路程越长，运动得越快；（2）在行驶路程相等的情况下，比较运动时间的长短，运动的时间越短，运动得越快；（3）用路程除以时间，比较单位时间的路程，单位时间的路程越大，速度越快。
典例一：（2023秋•滨海新区校级期中）一辆小车在平直的公路上行驶，在第1s内通过10m，第2s内通过10m，第3s内通过10m，则这辆小车（　　）A．在第1s内速度保持10米/秒B．在第2s内路程和时间成正比C．在这3s内路程和速度成正比D．在这3s内可能做变速直线运动
典例二：（2023秋•鲤城区校级期中）场地自行车赛的赛道是圆形的，该圆形赛道的长度是s，甲、乙两运动员沿赛道匀速骑自行车，速度分别为v1和v2，且v1＞v2，两同学在同一起点开始沿相同方向骑自行车，则两人第一次相遇的时间是 　 　（用题中的字母表示结果）。
典例三：（2023秋•晋江市期中）CRH380BL型电力动车组16节车厢的总长度为400m，该动车正在匀速行驶，一名铁路工作者站在路基旁一个安全位置测得整列动车通过他共用了8s。（1）求该动车的速度；（2）求该动车以（1）中速度运行270km所需的时间；（3）该动车以（1）中速度完全通过隧道用时1min，求该隧道的长度。
【解答】解：（1）动车的速度：v＝ ＝ ＝50m/s＝180km/h；（2）由v＝ 可知，动车运行270km所用的时间：t′＝ ＝ ＝1.5h；（3）由v＝ 可知，动车完全通过隧道所行驶的路程：s″＝vt″＝50m/s×1×60s＝3000m，隧道的长度：L隧道＝s″﹣s＝3000m﹣400m＝2600m。答：（1）该动车的速度180km/h；（2）动车运行270km所用的时间为1.5h；（3）该隧道的长度为2600m。
1.匀速直线运动（1）如果物体沿直线运动，并且速度大小保持不变，那么我们称这种运动为匀速直线运动；（2）匀速直线运动的特点：①在整个运动过程中，物体的运动方向和速度大小都保持不变；做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的，因此，如果知道了某一时刻（或某一距离）的运动速度，就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度；②在任意相等的时间内通过的路程都相等；
1.匀速直线运动（3）计算公式： ；不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比，匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变，加速度为零，是一种理想化的运动。（4）匀速直线运动的s-t图象是一条倾斜的直线，直线的倾斜程度表示速度的大小；匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线，如图甲乙所示；
1.匀速直线运动（5）匀速直线运动仅为理想状态，匀速直线运动在现实生活中很少存在，如果物体在运动过程中速度变化不大，并且轨迹近似为直线，在这种情况下我们可以把物体的运动近似地看做是匀速直线运动。
2.变速运动与平均速度（1）变速运动的快慢就是速度变化的快慢（速度不断变化的运动，包括大小和方向），速度的变化用加速度来描述！匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加（减少）是固定的！加速度有正负，正代表速度是增加的，负代表速度是降低的！非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定！（2）平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是 。
典例一：（2023秋•乌鲁木齐期中）小红参加了学校组织的远足活动，全程8km。她行走前一半路程的平均速度是6km/h，行走后一半路程的平均速度4km/h，则她通过全程的平均速度是（　　）A．4km/hB．4.8km/hC．5km/hD．6km/h
典例二 ：（2023秋•江夏区期中）2023年4月16日，武汉马拉松赛开跑，2.6万余名跑者参加。甲、乙两位运动员参加21公里赛（21公里即21km），甲运动员的成绩是70min，其平均速度约为 　 　km/h，合 　 　m/s。
典例三 ：（2023秋•蜀山区校级期中）如图甲所示，测平均速度时，测得小车从斜面的顶端A处由静止开始滑到B处所用时间为t，小车长为s1，斜面长为s2。（1）甲图中的小车从A到B的平均速度的数学表达式为v＝ （用题中字母来表示）；（2）若小车还没放开之前就已开始计时，则测得的平均速度跟真实值相比偏 　 　；（3）为便于测量小车下滑时的时间，可 　 　 （选填“降低斜面的倾斜程度”或“多次测量小车下滑的时间取平均值”）；（4）如图乙中能够准确反应小车运动情况的图像是 　 　。
1、机械运动（1）物体位置的变化叫机械运动。（2）运动是宇宙中最普遍的现象，宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着，绝对不动的物体是没有的，这就是说运动是绝对的。
2、参照物（1）研究机械运动时，事先选定的，衡量被研究物体的位置是否改变，作为参考标准的物体叫参照物。（2）参照物可任意选取（研究对象不能选作为参照物），选取的参照物不同，对同一物体的运动情况的描述可能不同。如：公路上行驶的汽车，以路面为参照物，汽车是运动的；以车里的人或物品为参照物，汽车是静止的。
3、相对静止两个以同样快慢、向同一方向运动的物体，以对方为参照物，他们是静止的（实际上，它们相对于路面是运动的），这叫两个物体相对静止。
典例一：（2023秋•临潼区期中）有一首歌中唱道：“月亮在白莲花般的云朵里穿行…”这里描述的“月亮在穿行”所选择的参照物是（　　）A．太阳B．月亮C．地面D．云朵
典例二：（2023秋•新安县期中）南北朝傅翕的绝句：“空手把锄头，步行骑水牛；牛从桥上过，桥流水不流。”其中“步行骑水牛”一句，人骑在牛背上，以牛为参照物，人是 　 　的；“桥流水不流”一句，桥流是以 　　为参照物的。
1．（2023秋•唐河县期中）下列描述的光现象中，由于光的折射形成的是（　　）A．茂密树荫下圆形的光斑B．汽车后视镜中的像C．海市蜃楼D．用潜望镜看到海面上的物体
2．（2023秋•七星区校级期中）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，凸透镜的焦距f＝12cm，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，此时烛焰在光屏上成清晰的像。下列判断正确的是A．图中光屏和蜡烛互换位置后光屏上不能呈现清晰的像B．透镜位置不动，把蜡烛向左移动，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像C．透镜位置不动，把蜡烛移到30cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像D．透镜位置不动，把蜡烛移至45cm刻度线处，向右移动光屏，光屏上会再次得到清晰的像
3．（2023秋•肇源县期中）下面对长度和时间的估测正确的是（　　）A．中学生课桌的高度约为80cmB．一般情况下，教室内空间高度约为3dmC．初中物理课本长度大约是10cmD．中学生跑完百米所用的时间约为5s
4．（2023秋•沙坪坝区期中）甲、乙两车从A、B两地相对行驶，相遇时通过的路程之比为5：3，运动的时间之比为2：1，则甲、乙两车的速度之比是（　　）A．4：5B．5：3C．5：6D．2：3
5、（2023秋•简阳市期中）寓言《龟兔赛跑》中说：乌龟、兔子同时从起点跑出，途中兔子因骄傲睡起了大觉，一觉醒来时发现乌龟已爬到了终点，后悔不已。从物理学的角度看，在整个比赛过程中（　　）A．兔子始终比乌龟跑得快 B．乌龟始终比兔子跑得快C．兔子的平均速度更大 D．乌龟的平均速度更大
6．（2023秋•滨海新区校级期中）在刮风下雨的天气里，小明骑车向东行驶，小明观察到雨滴竖直下落，那么正确的说法是（　　）A．路边站着的人会看到雨滴沿偏东方向落下，当时刮的是西风B．路边站着的人会看到雨滴沿偏东方向落下，当时刮的是东风C．路边站着的人会看到雨滴沿偏西方向落下，当时刮的是西风D．路边站着的人会看到雨滴沿偏西方向落下，当时刮的是东风