2024年八年級(jí)物理全冊(cè)第四章多彩的光知識(shí)專題復(fù)習(xí)新版滬科版

Page10第四章多彩的光學(xué)問專題復(fù)習(xí)專題一學(xué)科綜合探究引路【例1】學(xué)校教學(xué)樓前，五星紅旗在旗桿上飄揚(yáng)，同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)出旗桿的高度，設(shè)計(jì)了兩種方案，如下圖所示，O為置于地上的小平面鏡，請(qǐng)你任選其中一種方案。BO＝60mOD＝3.4mCD＝1mFD＝0.6mCD＝1.70mEB＝18m(1)說明其中運(yùn)用的物理學(xué)問；(2)利用同學(xué)們的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出旗桿的高度。解析圖甲中人通過平面鏡O剛好能看到旗桿頂A的像，運(yùn)用了光的反射規(guī)律和平面鏡成像學(xué)問，其中△ABO∽△CDO。圖乙中BE、DF分別為旗桿AB和人CD在太陽光下的影子，運(yùn)用了光的直線傳播的學(xué)問，其中△ABE∽△CDF。答案方案一：(1)光的反射規(guī)律和平面鏡成像。(2)∵△ABO∽△CDO，∴eq\f(AB,BO)＝eq\f(CD,DO)即eq\f(AB,60m)＝eq\f(1.70m,3.4m)，得AB＝30m.方案二：(1)光的直線傳播。(2)∵△ABE∽△CDF，∴eq\f(AB,BE)＝eq\f(CD,DF)即eq\f(AB,18m)＝eq\f(1m,0.6m)，得AB＝30m。【例2】有三個(gè)焦距都是20cm的凸透鏡，小明利用它們做了一些簡(jiǎn)易光學(xué)器材，第一個(gè)做成了簡(jiǎn)易照相機(jī)，拍攝了墻上的一幅畫；其次個(gè)做成了一臺(tái)投影儀，演示了一張幻燈片；第三個(gè)干脆作放大鏡用，視察了一只小昆蟲。運(yùn)用過程中，下列對(duì)應(yīng)關(guān)系連線正確的是()解析已知凸透鏡的焦距f＝20cm，設(shè)物體到凸透鏡的距離為u，則(1)用投影儀演示幻燈片時(shí)，有f<u<2f，即20cm<u<40cm，只有22cm符合題意；(2)用照相機(jī)拍攝墻上的畫時(shí)，有u>2f，即u>40cm，只有150cm符合題意；(3)用放大鏡視察昆蟲時(shí)，有u<f，即u<20cm，只有12cm符合題意。答案C規(guī)律總結(jié)本題綜合考查了凸透鏡的成像規(guī)律及應(yīng)用，解題時(shí)留意區(qū)分投影儀、放大鏡和照相機(jī)成像原理的不同點(diǎn)。歸納拓展1．光現(xiàn)象中有三大規(guī)律，即光的直線傳播原理、光的反射定律和光的折射規(guī)律。這三大規(guī)律涉及的光現(xiàn)象很多，在學(xué)習(xí)過程中很簡(jiǎn)潔混淆和誤用。解決此類綜合性問題時(shí)，必需從三大規(guī)律運(yùn)用的條件及其產(chǎn)生現(xiàn)象的特征入手進(jìn)行區(qū)分和辨別。2．光現(xiàn)象學(xué)問又稱幾何光學(xué)，即光學(xué)學(xué)問常與數(shù)學(xué)——特殊是幾何學(xué)問進(jìn)行綜合，運(yùn)用幾何中的對(duì)稱、全等三角形、相像三角形和勾股定理等學(xué)問可以解決這類問題。因此，學(xué)好幾何是學(xué)好光學(xué)的基礎(chǔ)。3．透鏡對(duì)光的作用、凸透鏡成像規(guī)律涉及的光學(xué)原理很多，在學(xué)習(xí)過程中很簡(jiǎn)潔將凸透鏡與凹透鏡混淆和誤用，在理解凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，成像特點(diǎn)與成像條件要精確地對(duì)應(yīng)起來。解決此類綜合性問題時(shí)，必需敏捷運(yùn)用所學(xué)學(xué)問進(jìn)行解答。而光學(xué)學(xué)問與數(shù)學(xué)、生物進(jìn)行綜合，也是近年來考試的熱點(diǎn)。遷移應(yīng)用1．如下圖所示，樹上停著一只烏鴉，而地上有幾只小蟲，烏鴉從樹上的P點(diǎn)飛下來吃地上的哪一只小蟲再飛到對(duì)面籬笆墻上的Q點(diǎn)時(shí)，它飛行的路程最短。請(qǐng)你依據(jù)學(xué)過的光學(xué)學(xué)問為它設(shè)計(jì)一條飛行線路，在圖中作出示意圖。你所依據(jù)的物理學(xué)問是________________________________________________________________________。解析兩點(diǎn)之間的距離最短，只有線段符合要求。但此題要求經(jīng)過地面上的一點(diǎn)，必需使這三點(diǎn)落在同始終線上，才能使PQ之間經(jīng)過的路程最短。依據(jù)平面鏡成像的原理找出P(或Q)關(guān)于地面等效點(diǎn)P′(或Q′)，再連接P′Q，P′Q與地面的交點(diǎn)就是烏鴉吃的蟲子，且烏鴉飛的路程最短。答案如下圖甲或乙所示。可選填：光的反射定律和光的直線傳播規(guī)律；或光的反射定律、平面鏡成像規(guī)律和光的直線傳播規(guī)律。2．小華有一架“傻瓜”相機(jī)，照相時(shí)不能依據(jù)景物的遠(yuǎn)近調(diào)整鏡頭究竟片的距離，即不能調(diào)整像距。他從說明書中了解到：相機(jī)鏡頭的焦距是35mm，拍攝時(shí)景物應(yīng)在3m以外。對(duì)此，小華提出了一個(gè)問題：為什么用該相機(jī)拍攝3m以外的景物時(shí)，就不須要調(diào)整像距了呢？于是他查到了該相機(jī)鏡頭成像時(shí)像距和物距的數(shù)據(jù)如下表。物距u/m1.01.52.02.53.03.5404.55.05.56.0像距ν/mm36.2735.8435.6235.5035.4135.3535.3035.2635.2335.2135.20(1)請(qǐng)依據(jù)表中的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)潔說明用該相機(jī)拍攝3m以外的景物時(shí)不須要調(diào)整像距的理由：________________________________________________________________________。(2)請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上畫出像距與物距的關(guān)系圖象。(3)從圖象可以看出，像距與物距的關(guān)系是________________________________________________________________________。解析(1)從表中可以看出，當(dāng)物距小于3m時(shí)，隨著物距的變更像距變更量在0.1毫米級(jí)，而當(dāng)物距大于3m時(shí)，像距變更量在0.01毫米級(jí)，基本沒有發(fā)生變更。(2)在作像距與物距的關(guān)系圖象時(shí)，首先要明確圖象中橫坐標(biāo)表示物距的變更，縱坐標(biāo)表示像距的變更，再用描點(diǎn)法作出圖象。答案(1)當(dāng)物距大于3m時(shí)，隨著物距的增加像距基本不變(2)圖象如圖所示：(3)隨著物距的增大像距減小的越來越緩慢專題二實(shí)踐應(yīng)用探究引路【例3】一種手電筒上所用的聚光電珠如圖所示，其前端相當(dāng)于一個(gè)玻璃制的凸透鏡，為了使燈絲發(fā)出的光經(jīng)凸透鏡后變成平行光，應(yīng)把燈絲放在()A．焦點(diǎn)處B．焦點(diǎn)以內(nèi)C．焦點(diǎn)以外D．隨意位置解析凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，經(jīng)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡會(huì)聚后變?yōu)槠叫泄?，故選A。答案A規(guī)律總結(jié)本題著重考查焦點(diǎn)的定義和光路可逆，同時(shí)應(yīng)與光線通過凹面鏡形成平行光相區(qū)分，此法是折射而不是反射?！纠?】下文是摘自某刊物的文章，請(qǐng)細(xì)致閱讀后，按要求回答問題。光污染，來自靚麗的玻璃幕墻最近張小姐非常苦惱，因?yàn)樗姆孔诱龑?duì)著一座新大廈的玻璃幕墻。有時(shí)站在她家的窗前，看到對(duì)面玻璃幕墻就像平面鏡一塊，將同樓居民家的一舉一動(dòng)看得清清晰楚。玻璃幕墻的反光也使她苦不堪言，只要是晴天，她的房間就被劇烈的反射光線照得通亮，無法正常休息。尤其是那種凹形建筑物，其玻璃幕墻在客觀上形成一個(gè)巨大的聚光鏡。一個(gè)幾十甚至幾百平方米的凹透鏡，其聚光功能是相當(dāng)可觀的，能使局部溫度上升，造成火災(zāi)隱患……(1)從文中找出一個(gè)光學(xué)方面的物理學(xué)問填入橫線：________。(2)文中有一處出現(xiàn)了科學(xué)性的錯(cuò)誤，請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤句子下面畫上橫線。(3)從上文中找出一個(gè)玻璃幕墻給居民生活帶來的不便或危害的實(shí)例：________________________。(4)如何預(yù)防光污染？請(qǐng)你提出一條合理化建議。解析光的傳播伴隨著光能的傳播，光照到物體時(shí)反射越多，光能被汲取就越少，造成了光污染，反射的能量一旦集中，就具備肯定的破壞力。答案(1)光的反射(2)一個(gè)幾十甚至幾百平方米的凹透鏡，其聚光功能是相當(dāng)可觀的。(3)造成火災(zāi)隱患(或危害居民身體健康，暴露生活隱私等)(4)建議對(duì)城市運(yùn)用玻璃幕墻的范圍、設(shè)計(jì)、制作和安裝，制訂統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(或限制運(yùn)用玻璃幕墻)。歸納拓展1．本章學(xué)習(xí)了光的三條規(guī)律：光的直線傳播、光的反射定律和光的折射規(guī)律，這些規(guī)律可以用來說明很多光現(xiàn)象，也可以用來解決實(shí)際生活中遇到的問題。2．透鏡對(duì)光的作用、凸透鏡成像規(guī)律不僅可以說明很多光學(xué)元件的成像原理，還可以解決很多實(shí)際生活中遇到的問題，如制作平行光源，水透鏡的問題以及其他生活中的透鏡的問題等等。遷移應(yīng)用3．小華參與展覽會(huì)，在一個(gè)小展室里望見一個(gè)女導(dǎo)游在介紹商品，試圖與她握手，卻發(fā)覺是一個(gè)虛擬導(dǎo)游，可望而不行即，后來她發(fā)覺這個(gè)女導(dǎo)游只是在一個(gè)玻璃屏風(fēng)后倒立的電視機(jī)屏幕上經(jīng)過處理的一個(gè)形象而已。如下圖所示，則這個(gè)玻璃屏風(fēng)是________鏡，這個(gè)虛擬導(dǎo)游是________(填“虛”或“實(shí)”)像，電視機(jī)屏幕與玻璃屏風(fēng)的距離應(yīng)滿意的條件是________。答案凸透實(shí)大于一倍焦距小于二倍焦距4．閱讀短文回答問題。解讀無影燈同學(xué)們，你知道無影燈是什么樣子，什么結(jié)構(gòu)嗎？無影燈真的不會(huì)形成影子嗎？這里要從光和影的關(guān)系起先說起。當(dāng)光照耀在不透亮的物體上時(shí)，物體就會(huì)投下一片陰影，影子有時(shí)是很有用的，例如在獨(dú)創(chuàng)鐘表之前，人們依靠日晷儀上影子的長(zhǎng)度和方位來推斷時(shí)間。影子有時(shí)又是很厭煩的，如外科醫(yī)生在燈光下動(dòng)手術(shù)時(shí)，手的陰影阻礙了他的工作，因此，人們獨(dú)創(chuàng)了無影燈。在方桌上鋪開一張大白紙，在紙的中心處放上圓柱形物體，先在它的一側(cè)點(diǎn)燃一支蠟燭，你會(huì)看到，這個(gè)圓柱會(huì)在另一側(cè)投下它的清晰的影子。再點(diǎn)燃一支蠟燭，就會(huì)形成兩個(gè)相疊而不重合的影子。兩影相疊的部分完全無光而全黑，這一部分稱為本影；本影旁邊有半透亮的灰暗部分，稱為半影。點(diǎn)燃第三支蠟燭，本影縮小，半影出現(xiàn)多個(gè)層次。同時(shí)點(diǎn)燃多支蠟燭，這時(shí)本影完全消逝，半影也淡得看不見了。依據(jù)這一原理，科學(xué)家設(shè)計(jì)了手術(shù)室里用的無影燈，大面積的光源從不同角度把光線照耀到手術(shù)臺(tái)上，保證手術(shù)時(shí)有足夠的亮度，而沒有明顯的本影來阻礙醫(yī)生的工作。請(qǐng)回答下列問題：(1)無影燈應(yīng)用了什么物理學(xué)問？(2)外科手術(shù)室里運(yùn)用的無影燈，可以避開手術(shù)時(shí)出現(xiàn)手及醫(yī)療器械產(chǎn)生的黑影，這種無影燈是由很多發(fā)光面較大的________組成的。(3)烈日炎炎的夏季，五泉中學(xué)的同學(xué)們?cè)诠さ厣蟿趧?dòng)，將涼水壺放在電線桿的陰影里，小青同學(xué)突然提出：電線桿有影子，電線為什么沒有影子呢？有四位同學(xué)提出了說明，其中正確的是()A．射到電線上的光線太弱B．電線太細(xì)，太陽光射到它上面形成的影很小，未落到地面上C．太陽是個(gè)大光源，能把較細(xì)電線的四周照亮，在地面上幾乎看不到影子D．電線桿是豎著的，電線橫著不會(huì)形成影子(4)為什么白熾燈下面的影子很清晰，而日光燈下面的影子卻不太清晰？答案(1)光的直線傳播。(2)光源(3)C(4)白熾燈的發(fā)光面積小，日光燈的發(fā)光面積大。專題三試驗(yàn)探究探究引路【例5】小明是很愛動(dòng)手動(dòng)腦做試驗(yàn)的學(xué)生，他用易拉罐做小孔成像試驗(yàn)。(1)請(qǐng)?jiān)趫D①中畫出蠟燭AB的像A′B′。(2)小明發(fā)覺蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大。他測(cè)出了不同距離時(shí)像的高度，填在下面的表格中：像的高度h/cm1.02.03.04.05.0像到小孔的距離s/cm2.04.06.08.010.0請(qǐng)你依據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖②所示的坐標(biāo)中畫出h與s的關(guān)系圖象。(3)從圖象中可以看出h與s的關(guān)系為：__________________________________________________________________________________。解析(1)依據(jù)光的直線傳播規(guī)律作圖，選取A、B兩個(gè)端點(diǎn)，分別與小孔相連并交半透亮紙于A′、B′點(diǎn)，留意標(biāo)上箭頭；(2)依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖②中描出五個(gè)點(diǎn)，并用平滑的線連起來；(3)依據(jù)所畫曲線確定h與s的關(guān)系。答案(1)如圖③所示。(2)如圖④所示。(3)h與s成正比(或s＝2h)方法指導(dǎo)分析論證過程中，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象，是為了使像高h(yuǎn)和像到小孔的距離s之間的關(guān)系更加明確、直觀，以便得出正確的結(jié)論?！纠?】小明利用如圖甲所示的試驗(yàn)器材探究“凸透鏡成像規(guī)律”。(1)在用光屏快速確定像的位置時(shí)，應(yīng)將光屏________(填“前后”或“左右”)移動(dòng)，使光屏上承接的像的邊緣從模糊到清晰，反復(fù)幾次后，即可確定像的位置；(2)假如在試驗(yàn)中將蠟燭和透鏡的位置固定后，無論怎樣移動(dòng)光屏都得不到像，其緣由可能是__________(回答一種狀況即可)；(3)假如試驗(yàn)中發(fā)覺光屏上的像如圖乙所示，在不移動(dòng)光屏和透鏡的狀況下，應(yīng)將蠟燭向左和向________(填“上”或“下”)移動(dòng)可使像成在光屏中間；(4)在試驗(yàn)中，當(dāng)視察到光屏上燭焰的像與燭焰自身大小相等時(shí)，光屏到凸透鏡的距離________(填“大于“小于”或“等于”)蠟燭到凸透鏡的距離。解析(1)依據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)物距大于一倍焦距且固定不變時(shí)，在透鏡另一側(cè)確定位置成實(shí)像。假如光屏的位置剛好在實(shí)像的位置，則光屏上有清晰的像；若光屏在實(shí)像位置的前或后，則只能得到模糊的像。(2)光屏上得不到像的緣由有：①在透鏡另一側(cè)根本就沒有實(shí)像；②有實(shí)像，但實(shí)像超出光屏的移動(dòng)范圍；③有實(shí)像，但實(shí)像太大，光屏太小。由于題中光屏可隨意移動(dòng)，緣由②不符合。(3)凸透鏡成的實(shí)像是“倒立的”。由圖乙可知，光屏上燭焰的像偏下且偏左，說明蠟燭偏上且偏右，要將像移到光屏中心，需將蠟燭向下且向左調(diào)整。(4)依據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，物體在二倍焦距處，物與像等大，且像也在二倍焦距處。答案(1)前后(2)蠟燭到透鏡的距離小于焦距(3)下(4)等于歸納拓展本章試驗(yàn)與探究的主要內(nèi)容有：1.探究光的直線傳播原理；2.探究光的反射定律；3.探究光的折射規(guī)律；4.探究平面成像的特點(diǎn)；5.探究凸透鏡成像的規(guī)律；6.探究近視眼的成因及矯正和遠(yuǎn)視眼的成因及矯正。學(xué)好本章要緊緊抓住“探究”二字。所謂探究包括兩個(gè)方面：其一，強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主子，突出學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。其二，本章學(xué)問適合探究，光現(xiàn)象看得見，光學(xué)儀器都是身邊常用的器物。在用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，不要過分強(qiáng)調(diào)科學(xué)自身的邏輯性和規(guī)律的嚴(yán)密性?？梢砸罁?jù)自己所收集的證據(jù)，大膽地總結(jié)和歸納出規(guī)律性的學(xué)問，在這個(gè)過程中你會(huì)獲得勝利的愉悅，為培育學(xué)生學(xué)好物理的自信念打下基礎(chǔ)。遷移應(yīng)用5．小明做了如下試驗(yàn)：照下圖那樣，讓一束光沿半圓形玻璃磚的半徑射到直邊上，可以看到一部分光線從玻璃磚的直邊上折射到空氣中，此時(shí)折射角________入射角，另一部分光反射到玻璃磚內(nèi)。漸漸增大光的入射角，將看到折射光線離法線越來越________，而且越來越弱，反射光越來越強(qiáng)。當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時(shí)，________光線就消逝了，只剩下________光線。他把這個(gè)發(fā)覺與小剛進(jìn)行了溝通，最終他們?nèi)フ?qǐng)教老師，老師告知他們這種現(xiàn)象叫做全反射。折射角變成了90°時(shí)的入射角，叫臨界角。他又用水進(jìn)行了試驗(yàn)，得出了同樣的結(jié)論。(1)依據(jù)小明和小剛的探究，推斷下列說法是否正確(填“√”或“×”)。①當(dāng)光以任何角度從玻璃射到空氣中時(shí)都能發(fā)生全反射。()②當(dāng)光從空氣射到水中時(shí)，也會(huì)發(fā)生全反射。()(2)依據(jù)上面小明的探究和已經(jīng)學(xué)過的學(xué)問，請(qǐng)你總結(jié)一下發(fā)生全反射的條件是：①______________；②______________。解析依據(jù)光路的可逆性，光從玻璃斜射入空氣中，折射光線遠(yuǎn)離法線，即折射角大于入射角；比較圖(1)、(2)可知，入射角增大時(shí)，折射角隨之增大，即折射光線離法線越來越遠(yuǎn)；由圖(3)可知，入射角增大到某一角度時(shí)，折