新人教版物理八上第5章第1节透镜 知识点考点汇总.docx
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新人教版物理八上第5章第1节透镜知识点考点汇总
第五章透镜及其应用第1节透镜
1.透镜有两种:
中间厚、边缘薄的凸透镜和中间薄、边缘厚的凹透镜。
2.凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用。
3.凸透镜有两个实焦点,凹透镜有两个虚焦点。
焦点和光心间的距离叫焦距。
焦点用“F”表示,焦距用“f”表示。
知识点1:
透镜
(1)用玻璃、树脂或水晶等透明材料制成的放大镜、近视眼镜、远视眼镜等,都是透镜。
(2)透镜的种类:
透镜有两种类型:
凸透镜和凹透镜。
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。
易错警示 一定要注意:
对透镜进行分类时,要通过比较透镜中
间和边缘的薄
厚程度
不能只看其表面是凸出来还是凹下去,这是本知识点的差距所在。
(3)透镜的有关概念
最简单的透镜两个表面都是球面的一部分,通过两个球面球心的直线C1C2叫透镜的主光轴,简称主轴,如图所示。
如果透镜
的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫做薄透镜。
薄透镜的中心O点就是透镜的光心,过光心的光线,其传播方向不变。
【例】 如图所示是一块玻璃砖,现沿砖内曲线将其分为A、B两部分,则 部分相当于凸透镜, 部
分相当于凹透镜。
(填“A”或“B”)
答案:
A;B
点拨:
A部分中间厚、边缘薄,为凸透镜;B部分中间薄、边缘厚,为凹透镜。
知识点2:
凸透镜对光线的会聚作用
凸透镜对光有会聚作用,如下表所示。
类型
示意图
说明
凸透镜
凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这一点叫凸透镜的焦点,用字母“F”表示。
凸透镜两侧各有一焦点,且对称。
焦点到凸透镜光心的距离叫焦距,用字母“f”表示。
凸透镜两侧的焦距相等
易错警示 ①有同学讲“焦距是指两焦点之间的距离”,这种说法是错误的。
焦点到光心的距离为焦距,两焦点之间的距离为焦距的2倍。
②会聚作用是指光经凸透镜折射后,与原来的传播方向相比,更靠近主光轴,但该折射光束不一定是会聚光束。
如图所示,虽然折射光束仍为发散光束,但更靠近主光轴。
【例】 关于凸透镜对光的作用,下列说法正确的是( )
A.光通过凸透镜后会变成平行光
B.光通过凸透镜后会相交于焦点
C.只对平行于主光轴的光才有会聚作用
D.对任何光都有会聚作用
答案:
D
点拨:
只有过焦点的光经过凸透镜折射后才变成平行于主光轴的光
故A项错;只有平行于主光轴的光,经过凸透镜折射后才相交于焦点,故B项错;凸透镜对光有会聚作用,是指对任何光而言的,而并非只对平行于主光轴的光,故C项错,D项正确。
知识点3:
凹透镜对光线的发散作用
凹透镜对光有发散作用,如
下表所示。
类型
示意图
说明
凹透镜
凹透镜能使与主光轴平行的光线通过它后变得发散,且这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫凹透镜的虚焦点
拓展延伸 凹透镜对光有三条特殊光线,如图所示
。
①平行于主光轴的入射光线,折射后折射光线的反向延长线过虚焦点;②过光心的光线,折射后传播方向不改变;③对着另一侧虚焦点入射的光线,折射后折射光线平行于主光轴。
易错警示 ①根据光的折射中光路是可逆的,我们可作出如图所示的光路。
即延长线过凹透镜另一侧焦点的入射光经凹透镜折射后会成为平行于主光轴的光。
由于“延长线”不是光线实际经过的路径,所以画图时“延长线”必须画成虚线。
②发散作用是指光经凹透镜折射后,与原来传播方向相比,更远离主光轴,但该折射光束不一定是发散光束,如图所示,虽然折射光束仍为会聚光束,但与入射光束相比更远离主光轴。
总之,到底是凸透镜对光的会聚作用,还是凹透镜对光的发散作用,不能只看折射光线是会聚还是发散,而应该比较折射后的光束与原来光束的发散和会聚程度,这是本知识点的差距所在。
【例】 在下图中,根据给出的光路,在(a)、(b)方框内填入适当的光学元件。
解:
如图所示。
点拨:
题图中光线上的单箭头、双箭头是明确对应关系的。
在图(a)框外部的入射光线为平行光线,经透镜折射后
出射光线上、下位置关系不变,但光线发散了,故(a)框内为凹透镜。
在图(b)框外的入射光线为平行光线,经透镜折射后,出射光线上、下位置反了,可知是偏向主光轴的,则光线变会聚了,故(b)框内为凸透镜。
考点1:
凸透镜和
凹透镜三条特殊光线的作图
【例1】 请在下图中画出入射光线或折射光线。
解:
如图所示。
点拨:
光心是透镜上非常特殊的一个点,过光心的光线传播方向不改变。
从焦点发出的入射光线经凸透镜折射后会成为平行于主光轴的光线;同样,平行于凸透镜主光轴的折射光线,其相应的入射光线必定过焦点。
考点2:
凸透镜焦距的测定
【例2】 如图所示,小明用凸透镜、光屏和刻度尺等器材,测定凸透镜的焦距。
让凸
透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个 的光斑,测得凸透镜的焦距是 cm。
答案:
最小、最亮;10
点拨:
因为平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚于一点,该亮点最小且最亮,为凸透镜的焦点,测出焦点到凸透镜光心的距离,就等于凸透镜的焦距,这是解答这类题的切入点。
由图可知,该凸透镜的焦距为10cm。
考点3:
凸透镜对光的会聚作用在现实生活中的具体运用
【例3】 2012年4月,墨西哥第二大城市瓜达拉哈拉以西的一个森林公园发生了一场火灾,烧毁了8500多公顷森林,约三分之一的公园园区被毁。
保护森林公园是每一个游人的责任。
林雨在森林公园游玩时,看到
一个被丢弃的透明塑料瓶。
她想到,如果下雨使得瓶中进了水,就可能会成为森林火灾的元凶,于是她拾起瓶子丢进了垃圾筒。
盛有水的透明塑料瓶可能引起火灾的主要原因是( )
A.盛有水的透明塑料瓶相当于凸透镜,对光线有发散作用
B.盛有水的透明塑料瓶相当于凸透镜,对光线有会聚作用
C.盛有水的透明塑料瓶相当于凹透镜,对
光线有会聚作用
D.盛有水的透明塑料瓶相当于凹透镜,对光线有发散作用
答案:
B
点拨:
盛有水的透明塑料瓶相当于一个凸透镜,能够会聚太阳光,此时如果有易燃物在其焦点上,则容易被点燃,引发火灾。
第三章物态变化第3节汽化和液化
1.物质由液态变为气态的过程叫汽化;从气态变为液态的过程叫液化。
汽化吸热,液化放热。
2.汽化有蒸发和沸腾两种方式。
沸腾是液体在一定温度下、在液体内部和表面同时发生的剧
烈的汽化现象;蒸发是液体在任何温度下、只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
蒸发的快慢与液体的温度高低、表面积的大小和液体表面空气流动快慢有关。
3.使气体液化有两种方法
:
一是降低温度;二是压缩体积。
知识点1:
汽化和液化的概念
物质由液态变为气态的过程叫汽化。
如湿衣服变干就是一种汽化现象。
液化是汽化的逆过程,是指物质由气态变为液态的过程。
如冬天,戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的室内,镜片变得模糊一片,是因为室内的水蒸气遇到冷的镜片,发生了液化的缘故。
【例】 如图所示是实验室制取蒸馏水的装置。
制取蒸馏水的过程中,发生的物态变化是( )
A.汽化 B.液化
C.先汽化,后液化
D.先液化,后汽化
答案:
C
点拨:
观察题图可知,制取蒸馏水分为两个过程:
在蒸馏烧瓶中,水被加热后变成水蒸气,发生的是汽化现象;在冷凝管中,从蒸馏烧瓶中出来的水蒸气遇冷后变成水滴,发生的是液化现象。
所以在整个过程中发生的物态变化是先汽化,后液化。
知识点2:
汽化
汽化有两种方式:
蒸发和沸腾。
1.沸腾:
沸腾是在一定
温度下(沸点),在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。
沸腾的条件:
温度达到沸点,继续吸热。
沸腾的特点:
继续吸热,但温度不变。
(1)观察水的沸腾实验
实验设计
①实验目的:
观察沸腾现象和沸腾时的温度情况。
②实验器材:
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、水。
③实验步骤:
a.把水倒进烧杯里,按下图安装实验仪器。
b.用酒精灯给盛了水的
烧杯加热,并注意观察温度计的示数。
c.当水温升到90℃左右时,每隔1min记录1次水的温度,直到水沸腾后5min为止,并注意观察水的沸腾现象,将所测数据记入下表中。
d.根据记录的温度值,作出水的沸腾图象。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
……
温度/℃
分析论证 实验中根据所测数据,作出的水沸腾时温度与时间关系的图象大致如图所示,由观察到的现象可知:
水在沸腾过程中吸热,温度保持不变。
实验点拨 本实验所需时间较长,为缩短时间,可采用的方法是:
①水的初温要高一些;②水的质量要适量;③给烧杯加盖并且水温加热到90℃左右时,要拿掉盖子,以免影响实验结果。
(2)沸点
如同水一样,各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点。
不同的液体,沸点一般不同。
液体的沸点与大气压强有关:
气压越高,液体的沸点越高;气压越低,液体的沸点越低。
水在一标准大气压下的沸点是100℃。
2.蒸发
(1)蒸发的特点:
蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象。
蒸发过程是一个吸热过程,液体蒸发时需要从液体本身及周围物体吸收热量,使周围物体的温度下降,故蒸发有致冷作用。
(2)蒸发快慢的影响因素:
液体的温度;液体的表面积;液面上方空气的流动快慢。
巧记速记 蒸发和沸腾是汽化的两种不同方式,既有相同的地方,也有不同的地方,如下表所示。
方式
内容
异同
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
不
同
点
发生部位
液面
液体内部、液面
温度条件
任何温度
一定温度(沸点)
剧烈程度
缓慢
剧烈
【例】 下列说法中正确的是( )
A.蒸发是在液体内部和表面同时发生的汽化现象
B.一切液体在任何温度下都能蒸发
C.液体沸腾时吸收热量,温度升高
D.沸腾是只在液体表面进行的汽化现象
答案:
B
点拨:
蒸发和沸腾是汽化的两种方式。
蒸发是液体在任何温度下都能发生的,并且只发生在液体表面的汽化现象,故A项错误,B项正确;液体沸腾时吸热但温度保持不变,C项错误;沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象,D项错误。
知识点3:
液化
跟液体汽化吸收热量相反,气体液化则要放出热量。
寒冷的冬天,向手上哈气感觉温暖,就是水蒸气液化放热的缘故。
使气体液化有两种方法:
一是降低温度。
所有气体,在温度降到足够低的时候都可以被液化。
二是压缩体积。
家庭使用的液化石油气,就是在普通的温度下,用压缩体积的方法,把石油气
液化后装在钢罐里保存的。
有些气体单靠压缩体积不能使它液化,必须使它的温度降低到一定温度才行。
【例】 2011年8月10日,中华人民共和国卫生部发文“2011年9月20日是我国第二十三个全国‘爱牙日’”。
提高牙齿保健意识越来越重要。
生活中,我们发现医生给病人检查牙齿时,拿一个小镜子在酒精灯上烤一烤,然后再放入病人口腔中,这样做的目的是( )
A.给小镜子消毒
B.使小镜子升温,防止口腔中
的空气液化
C.使小镜子升温,防止口腔中的水蒸气液化
D.给牙齿消毒
答案:
C
点拨:
气体液化时需向温
度低的物体放热。
一般情况下,外界气温比口腔里的温度低些,温度较低的小镜子一旦放在潮湿的嘴里,水蒸气遇到冷的镜片将液化成小水珠依附在镜片上,形成“雾气”,妨碍医生看清牙齿的情况;而事先将小镜子烤热后放入口腔中,口腔内的
水蒸气遇到温度比它高的镜片,由于不能放热液化,故镜片上就形成不了“雾气”。
考点1:
探究水的沸腾实验
【例1】 小红在实验室做“观察水的沸腾”实验时,记录的实验数据如下表:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
温度
/℃
80
84
88
92
96
98
98
98
(1)分析数据可知:
此时水的沸点为 。
水沸腾后继续给水加热,水的温度 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(2)请你根据记录的实验数据在下图中作出水的温度随时间变化的图象。
(3)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法:
。
解:
(1)98 ℃;不变
(2)如图所示。
(3)用温度较高的水做实验(或适当减少水的质量或加盖等)
点拨:
从数据看出水的沸点是98℃,水沸腾后吸热,温度不变。
如果把水加热到沸腾的时间过长,可能是由于水的
初温较低,也可能是由于水太多;缩短加热时间的方法是提高水的初温、减
少水的质量等。
考点2:
影响蒸发快慢因素的探究
【例2】 探究影响液体蒸发快慢的因素。
(1)提出问题:
观察下图,结合生活实际,液体蒸发的快慢与哪些因素有关?
(2)猜想与假设:
液体蒸发的快慢可能与下列因素有关:
a.液体表面积的大小:
b.液体 的高低;c.液体 的快慢。
(3)进行实验、收集数据(针对猜想a)。
Ⅰ.取两块相同的玻璃板。
Ⅱ.在玻璃板上分别滴一滴质量相等的酒精,使两滴酒精表面积大小明显不同,如图所示。
Ⅲ.保持酒精的温度和酒精 相同。
Ⅳ.若干时间后,两玻璃板上剩下的酒精明显不同。
(4)分析与结论
液体蒸发快慢与液体表面积的大小 (填“有关”或“无关”)。
(5)本实验采用了一种很重要的研究方法,
这种方法是 法。
答案:
(2)温度;表面附近空气流动 (3)表面附近空气流动的快慢 (4)有关 (5)控制变量
点拨:
将衣服放在阳光下,能提高衣服内水的温度,温度高,水蒸发快;摊开衣服是增大了湿衣服的表面积,表面积越大,水蒸发越快;通风处的湿衣服干得快,说明加快液体表面空气的流动情况,能加快水的蒸发。
由此可知,液体蒸发快慢与其表面积大小、温度高低及表面空气的流动快慢有关;在探究液体蒸发快慢与某一个因素的关系时,应采用控制变量的方法,从图示可看出,两滴酒精的质量相等,表面积不同,故图示情况是研究酒精蒸发快慢与液体的表面积
大小的关系,应控制酒精表面的空气流动快慢和温度高低相同。
考点3:
蒸发致冷在实际生活中的运用的考查
【例3】 住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图所示,它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子,使用时将食物放在内罐中,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物能起到一定的保鲜作用。
(1)将它放在干燥、通风的地
方,目的是 。
(2)经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,目的是 。
答案:
(1)加快沙中水分蒸发
(2)水蒸发吸热,有致冷作用,对食物起到保鲜作用
点拨:
液体的蒸发在任何温度下都可发生,且蒸发的快慢与液体的温度、液体的表面积和液体表面空气流动快慢有关,温度越高,表面积越大,空气流动越快,蒸发进行得越快。
由于蒸发时能吸收热量,从而可使周围物体的温度降低,从而保证内罐中的食物温度不至于上升过快,起到保鲜作用。
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