第四单元 光的折射 透镜【速记清单】八年级物理上册单元精讲·速记·巧练（苏科版）（解析版）

第四单元光的折射透镜一、光的折射1、折射现象：（1）定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫做光的折射。（2）基本概念：①入射光线：照射到两种介质分界面的光线AO②折射光线：光进入另一种介质被折射后的光线OB③法线：过入射点且垂直于分界面的直线④入射角：入射光线与法线的夹角⑤折射角：折射光线与法线的夹角2、折射的特点：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）。光垂直于介质表面的入射时，折射角等于零。3、光的折射现象：（1）筷子“弯折”；（2）池水变浅；（3）海市蜃楼。4、光在从一种介质斜射入另一种介质时，除了发生折射以外，在两种介质的交界面还发生了反射。5、当光从空气斜射入水（或玻璃）中时，折射光线偏向法线方向，即折射角小于入射角；当光从水（或玻璃）斜射入空气时，折射光线偏离法线方向，即折射角大于入射角；4、在折射现象中，折射角随着入射角的增大而增大。二、凸透镜和凹透镜1、透镜：中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜；中间薄，边缘厚的透镜叫凹透镜2、主光轴：通过两个球面球心的直线。

3、光心（O）：主光轴上的一个特殊点，通过这个点的光传播方向不改变。

凸透镜凹透镜

4、焦点（F）：凸透镜能使平行于主光轴的光线会聚于一点。这个点叫焦点。平行光经过凹透镜会发散，发散光线的反向延长线会聚在主光轴上一点，这点叫凹透镜的虚焦点。

5、焦距（）：焦点到凸透镜光心的距离。

凸透镜凹透镜

6、对光线的作用：凸透镜对光线有会聚作用，也叫会聚透镜；凹透镜对光线有发散作用，也叫发散透镜。三、凸透镜成像规律及应用凸透镜成像规律：物的位置像的位置像的性质应用举例凸

透镜u=∞

（平行光）v=f像与物异侧成一点测定焦距u＞2f2f＞v＞f缩小、倒立、实像照相机，眼睛u=2fv=2f等大、倒立、实像2f＞u＞fv＞2f放大、倒立、实像幻灯，电影机u=fv=∞同侧不成像探照灯的透镜u＜fv＞f放大、正立、虚像放大镜凹透镜物在镜前任意处v＜U同侧缩小、正立、虚像2、口诀记忆：总结凸透镜成像规律，可简要归纳成“一焦分虚实，二焦分大小；成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近，像变小。”（1）“一焦分虚实”：物体在一倍焦距以内成虚像，一倍焦距以外成实像。

（2）“二焦分大小”：物距小于二倍焦距，成放大的像，（焦点除外）；物距大于二倍焦距成缩小的像。

（3）“成实像时，物近像远像变大”：成实像时，物体靠近透镜，像远离透镜，像逐渐变大。（4）“成虚像时，物近像近，像变小”：成虚像时，物体靠近透镜，像也靠近透镜，像逐渐变小。3、凸透镜成像应用：（1）照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。

（2）投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。

（3）放大镜：成正立、放大的虚像。四、凸透镜成像作图1、凸透镜的三条特殊光线：（1）通过光心的光线经凸透镜后传播方向不变如图甲；（2）通过凸透镜焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴如图乙；（3）跟主光轴平行的光线经凸透镜折射后过焦点如图丙。2.凹透镜的三条特殊光线（1）通过光心的光线经凹透镜后传播方向不变如图甲；（2）射向凹透镜的光线如果其延长线通过虚焦点，则经凹透镜折射后平行于主光轴如图乙；（3）跟主光轴平行的光线经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点如图丙。五、近视眼和远视眼1、近视眼：只能看清近处的物体，看不清远处的物体。2、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的前方。3、矫正：佩戴合适的凹透镜4、远视眼：只能看清楚远处的物体、看不清近处的物体。5、成因：晶状体的弯曲度经调节后，物体的像仍落在视网膜的后面。6、矫正：佩戴合适的凸透镜六、望远镜和显微镜1、开普勒望远镜：（1）构造：由两个凸透镜组成，靠近被观察物体的叫物镜，焦距较长；靠近眼睛的叫目镜，焦距较短。（2）成像原理：由于从天体上各点射到物镜上的光可以看作是平行光，经物镜折射后，在物镜焦点外很近的地方，得到天体的倒立缩小的实像。目镜的前焦点和物镜的后焦点重合在—起，所以天体通过物镜所成的实像，位于目镜的一倍焦距以内。这个倒立的缩小的实像对目镜来说是物体，它经目镜所成的像是放大的虚像。2、显微镜（1）目镜和物镜：目镜和物镜都相当于凸透镜，靠近物体的叫物镜，焦距较短；靠近眼睛的叫目镜，焦距较长，两镜间的距离是可以调节的。（2）成像原理：来自被观察物体的光经物镜后，在目镜的焦点以内成倒立、放大的实像，这一实像又经目镜成正立、放大的虚像。1．（2023·全国·九年级校联考专题练习）从岸边看池水不深，在没有安全保障情况下切记不要下水。池水看起来变浅，是因为（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．都有可能【答案】C【详解】池水看起来也变浅了，是池底反射的光线到水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看来，看到池底的像比实际位置偏高，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。2．（2023·全国·九年级校联考专题练习）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（）

A．BO是入射光，OA是反射光B．AO是入射光，OC是折射光C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出【答案】B【详解】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；

D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。故选B。3．（2022秋·河北衡水·八年级校考阶段练习）我国出土的文物“水晶饼”为中部鼓起的透明圆饼，古籍记载“正午向日，以艾承之，即火燃”。关于“水晶饼”利用太阳光生火，下列说法正确的是（）A．这是光的反射现象 B．这是光的色散现象C．“水晶饼”对光有会聚作用 D．“水晶饼”对光有发散作用【答案】C【详解】A．“水晶饼”相当于凸透镜，发生的是光的折射现象，故A错误；B．光的色散现象是指太阳光（白光）透过三棱镜分解成各种色光的现象，故B错误；CD．“水晶饼”相当于凸透镜，凸透镜对光有会聚作用，把一束太阳光的能量会聚到焦点上，从而点燃了焦点处的艾草，故C正确，D错误。故选C。4．（2023·西藏·统考中考真题）中国航天员王亚平在离地球表面约的“天宫”空间站上通过天地连线，给同学们展示了一堂精彩的科学课。如图为王亚平老师做“水球”实验时的情景，下列说法正确的是（）

A．“水球”相当于凸透镜 B．“水球”对透过它的光有发散作用C．王亚平远离“水球”时，她的像会变大 D．图中通过“水球”看到王亚平的像是虚像【答案】A【详解】ABD．王亚平面前的水球相当于凸透镜，凸透镜对光线有会聚作用，此时的“倒影”是通过凸透镜成的倒立的、缩小的实像，故A正确、BD错误；C．王亚平远离“水球”时，物距变大，像距变小，像变小，故C错误。故选A。5．（2023秋·全国·八年级校联考课堂例题）如图是“探究凸透镜成像规律”的实验，其中成像性质与投影仪成像性质相同的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【详解】A．由图可知，物距大于像距，且能在光屏上成实像，因此可知，此时成倒立缩小的实像，应用于照相机，故A不符合题意；B．由图可知，物距等于像距，且能在光屏上成实像，因此可知，此时成倒立等大的实像，可以判断凸透镜焦距，故B不符合题意；C．由图可知，物距小于像距，且能在光屏上成实像，因此可知，此时成倒立放大的实像，应用于投影仪，故C符合题意；D．由图可知，不能在光屏上成实像，因此可知，物距在一倍焦距之内，因此此时成正立放大的虚像，应用于放大镜，故D不符合题意。故选C。6．（2023·全国·九年级校联考专题练习）点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像。现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，烛焰通过凸透镜乙所成的像是（）A．缩小的实像 B．放大的虚像C．倒立的虚像 D．正立的实像【答案】A【详解】点燃蜡烛，烛焰通过焦距为20cm的凸透镜甲成缩小的像，说明物距大于二位焦距；现用焦距为10cm的凸透镜乙替代透镜甲，且保持烛焰和透镜的位置不变，物距仍大于二焦距，烛焰通过凸透镜乙所成的像是倒立缩小的实像，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．（2023秋·八年级校联考课前预习）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【答案】A【详解】A．晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，眼睛成像利用了凸透镜的成像原理，而小孔成像利用光的直线传播，二者原理不同，故A错误，符合题意；B．近视眼晶状体折光能力强或眼球前后径过长，看不清远处的物体，远处物体的像成于视网膜前，故B正确，不符合题意；C．凹透镜对光线有发散作用，可以使光线延后成像，正好成在视网膜上，近视眼用凹透镜矫正，故C正确，不符合题意；D．为预防近视，应养成良好的用眼习惯，读写时眼睛与书本的距离应保持在25cm左右，故D正确，不符合题意。故选A。8．（2023秋·全国·八年级校联考课堂例题）如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的形成的，倒影是因光的反射形成的像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为有一部分光在水面处发生了而进入水中，人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了。

【答案】直线传播虚折射漫反射【详解】[1]图中的黑影是由于光在沿直线传播时，鸟挡住了光线的直线传播，在鸟的另一侧地面形成了黑影。[2]倒影属于平面镜成像，是光的反射光线的反向延长线会聚形成的虚像。[3]倒影看起来要“暗”一些，是因为光照射到水面时，同时发生了反射和折射，有一部分光在水面处发生了折射而进入水中，导致反射光线少于入射光线，所以看起来要“暗”一些。[4]因为光照射在鸟身上反射向四周，发生了漫反射，所以人能从不同角度看见水鸟。9．（2022秋·山西晋城·八年级统考期末）烈日下，汽车玻璃窗上的小水珠应尽快擦干，这是由于小水珠相当于一个（选填“凸透镜”或“凹透镜”），对太阳光有（选填“会聚”或“发散”）作用，可能使车内某处温度升高而导致火灾。【答案】凸透镜会聚【详解】[1]小水珠边缘薄，中间厚，所以相当于凸透镜。[2]凸透镜对光线具有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用，而小水珠相当于凸透镜，故对光线有会聚作用。10．（2023·山东德州·统考中考真题）如图所示，小刚自制了一架模型照相机。已知凸透镜的焦距为，外壳的长度为，若将凸透镜对准窗外景物，在外壳内前后移动内纸筒，在半透明膜上可以得到景物（选填“倒立”或“正立”）的（选填“放大”或“缩小”）的像；若将凸透镜正对燃烧的蜡烛，当蜡烛距离凸透镜至少时，可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。

【答案】倒立缩小20【详解】[1][2]半透膜相当于光屏，凸透镜的焦距为10cm，窗外景物处于凸透镜的二倍焦距以外，此时成倒立、缩小的实像。[3]因为外壳的长度为20cm，即像距处于大于一倍焦距小于等于二倍焦距，根据凸透镜成像规律可知，蜡烛距凸透镜至少20cm时，才可以在外壳内移动的半透明膜上得到清晰的烛焰的像。11．（2023春·甘肃酒泉·八年级统考期末）如图，是某地投放使用的智能无人驾驶小巴车，它可以通过车上的摄像机和激光雷达识别道路状况。小巴车上的摄像机识别道路上的行人时，其镜头相当于一个透镜，行人在摄像机感光元件上成倒立、缩小的像。当小巴车靠近公交站牌时，站牌在摄像机感光元件上所成的像（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】凸实变大【详解】[1][2]小巴车上的摄像机镜头相当于一个凸透镜，成像原理是当物距u＞2f时，凸透镜成倒立、缩小的实像。[3]凸透镜成实像时，物近像远像变大，因此小巴车靠近公交站牌时，站牌在感光元件上的像变大。12．（2023·全国·九年级校联考专题练习）某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”，通过实验，绘制了像距v随物距u变化图像如图乙所示，此凸透镜的焦距是cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时，调节光屏位置，直到光屏上得到清晰的像，若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜，若想在光屏上还能得到清晰的像，应该将光屏向（选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。

【答案】5远离【详解】[1]凸透镜成像时，当物体成倒立、等大的实像，由图乙可知解得此凸透镜的焦距是f=5cm。[2]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，凹透镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，使原来会聚成像的光线往后会聚，像的位置会远离凸透镜，所以将光屏远离凸透镜，光屏上会再次接到清晰的像。13．（2023·四川攀枝花·统考中考真题）正常眼睛观察近距离物体的明视距离约为。小刚看书时，把书本放在眼睛前处，为了看清书上的文字，晶状体将会变厚，焦距（选填“不变”、“变大”或“变小”），长此以往，就可能会形成（选填“近”或“远”）视眼。【答案】变小近【详解】[1][2]把书本放在眼睛前15cm处，晶状体的曲度变大，焦距变小，长此以往，晶状体的调节能力变弱，看远处物体，像成在视网膜的前方，形成近视眼。14．（2023·山东威海·统考中考真题）从光源A点发出的一束光其传播径迹如图所示，请再画出从A点发出的另一束光的传播径迹，以此来确定A的像点并标为。

【答案】

【详解】如下图，根据凸透镜成像规律，另一条光线选择过光心的特殊光线，穿过透镜后传播方向不变，与此前过焦点的光线相交于一点，即为像点。

15．（2023·四川·九年级专题练习）如图所示，一束光从水里斜射入空气中，请在图中画出反射光线和大致的折射光线。

【答案】

【详解】光由水中斜射向空气中，在界面发生反射，由光的反射特点，反射角等于入射角，作出反射光线；由于从水中斜射向空气中，由光的折射特点可知，折射角大于入射角，作出折射光线，如下图所示：

16．（2023秋·八年级校联考课时练习）探究光折射时折射角与入射角的关系，如图所示，使一束光从甲介质斜射入乙介质，测量并记录入射角和折射角大小；改变光束射向O点的角度，进行多次实验，数据如下表所示：实验次数1234入射角10°20°30°40°折射角15.1°30.7°48.6°73.8°

（1）光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角入射角；折射角随着入射角的增大而；（2）做完第4次实验后，同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，。【答案】大于增大光路是可逆的【详解】（1）[1][2]由表中数据可知，当光从甲介质斜射入乙介质发生折射时，折射角大于对应的入射角，且随着入射角的增大，折射角也跟着增大。（2）[3]当光从甲介质斜射入乙介质折射角为40°时，折射角为73.8°；当一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质，测得折射角恰好为40°，这说明在折射现象中，光路是可逆的。17．（2023秋·全国·八年级校联考课堂例题）某实验小组进行探究凸透镜成像的实验，操作如下：

（1）实验前，调整烛焰和光屏的中心与凸透镜的光心在同一高度；（2）正确测出凸透镜的焦距f，当物距u<f时，烛焰成正立放大虚像；当u=f时，（填“能”或“不能”）观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成（填“正立实像”、“正立虚像”、“倒立实像”或“倒立虚像”）。同学们分析得出：像的虚实由大小关系决定；（3）当蜡烛、凸透镜和光屏处于图甲所示位置时，恰好在光屏上成清晰的像，此时光屏上所成像的特点与（填“照相机”、“放大镜”或“投影仪”）原理相同；（4）若仅将图甲中凸透镜换成焦距相同直径较小的凸透镜，光屏上所成的像与原来相比（填“变小”、“变暗”或“变不完整”）了；（5）若仅将图甲中凸透镜换成直径大小相同、焦距稍小的凸透镜，则需将光屏（填“向左”或“向右”）移动才能成清晰的像；（6）如图乙所示，凸透镜的焦距为10cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，同时沿光具座匀速向左运动，经过2.5s，光屏上成清晰（填“放大”、“等大”或“缩小”）的像。【答案】不能倒立实像物距投影仪变暗向左等大【详解】（2）[1][2][3]根据凸透镜成像规律可知，正确测出凸透镜的焦距f，当物距u<f时，烛焰成正立放大虚像；当u=f时，不能观察到烛焰的像；当u>f时，烛焰成倒立实像；分析得出：像的虚实由物距大小关系决定。（3）[4]像距大于物距，根据凸透镜成实像时，物近像远像变大可知，此时光屏上所成像的特点是倒立放大的实像，与投影仪原理相同。（4）[5]用另一只与原实验中焦距相同但镜面直径较小的凸透镜，替代原来的凸透镜再次实验，成像大小不会变化，但经凸透镜的光线变少，所成的像与原来的像相比，比原来暗。（5）[6]如果将凸透镜换成镜面直径相同、但焦距稍小的凸透镜，比起原来就相当于将物距变大了，那么像距就要减小，像变小；光屏要靠近凸透镜，即向左移动。（6）[7]由乙图可知，原物距u=15cm，像距v=15cm，保持光屏位置不变，让蜡烛和凸透镜分别以4cm/s和2cm/s的速度，同时匀速向左运动，则经过2.5s时，物距为u′=15cm+（4cm/s-2cm/s）×2.5s=20cm像距为v′=15cm+2cm/s×2.5s=20cm此时u′=v′=20cm由凸透镜成像规律可知，此时成倒立等大的实像。18．（2023·四川巴中·统考中考真题）在探究“凸透镜成像的规律”的实验中，进行如下实验。

（1）如图甲所示，测得本实验所用凸透镜的焦距为。在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心大致在。如图乙所示，光屏上成倒立、（选填“放大”或“缩小”）的实像；（2）人的眼睛是通过改变晶状体的厚度来看清远近不同物体的，现将图乙中虚线圆圈部分当做人的“眼睛”，当蜡烛远离“眼睛”时，“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其（选填“变薄”或“变厚”），改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则该“眼睛”为（选填“近视眼”或“远视眼”），应该配戴（选填“凸透镜”或“凹透镜”）进行矫正。【答案】10.0同一高度缩小变薄近视眼凹透镜【详解】（1）[1]如图甲所示，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于焦点，图中刻度尺的分度值为1cm，所以测得本实验所用凸透镜的焦距为10.0cm。[2]为了使像成在光屏的正中央，便于观察，在光具座上调节烛焰、凸透镜和光屏的位置，使它们的中心大致在同一水平高度上。[3]如图乙所示，物距为物距大于2倍的焦距，根据凸透镜成像的规律，光屏上成倒立、缩小的实像。（2）[4]当蜡烛远离“眼睛”时，相当于物距变大，像距变小，为了让像重新成在光屏上，即像距要变大，折射应降低会聚能力，所以“眼睛”需调节凸透镜的厚度使其变薄，改变其对光线的偏折能力，从而在光屏上成清晰的像。[5][6]若该“眼睛”无法调节凸透镜达到应有的厚度，则像会成在光屏之前，所以该“眼睛”为近视眼，为了降低会聚能力，应该配戴凹透镜进行矫正。一、光的折射1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化;这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律：三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆。⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。⑶光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远