第四章光现象物理人教版八年级上册

第四章光现象本章知识总结光现象光的直线传播光源定义：自身发光的物体叫作光源(注：月亮、电影屏幕不 是光源)分类自然光源：太阳、水母、闪电人造光源：火焰、灯光光的直线传播光的直线传播：光在同一种均匀介质中沿直线传播光线：用一条带箭头的直线来表示光的传播径迹和方向现象：影子的形成(手影、日食、月食)，小孔成像等光速：真空中的光速为3×108m/s光现象光的反射定义：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回 来，这种现象叫作光的反射(注：光路是可逆的)我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛三线两角：入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角反射定律三线共面、两线分居、两角相等入射角增大，反射角也随之增大反射分类镜面反射：平行光射向表面平整光滑的物体时，反射光线也是平行的漫反射：平行光射向表面凹凸不平的物体时，反射光线杂乱无章地射向不同的方向，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律光现象平面镜成像平面镜成像特点：正立、虚像、等大、等距，连线垂直、左右相反、上下相同平面镜应用：(1)成像；(2)改变光路平面镜成像的应用及影响①求物像的大小、距离②成像作图：平面镜是像与物体的对称轴，像为虚像，用虚线表示③生活中的应用：潜望镜、牙医用反光镜等④影响：使用不当会造成光污染球面镜凹面镜凸面镜对光线有会聚作用应用：太阳灶，灯的反光罩对光线有发散作用应用：汽车后视镜(扩大视野)光现象光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象(注：光路可逆)三线两角：入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角光的折射规律三线共面、两线分居、空气角大、垂直入射传播方向不变入射角增大，折射角也随之增大光的折射现象：水变浅了，从水中看到岸上的人变高了，海市蜃楼等光现象光的色散色散光的色散：太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光的现象太阳光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的色光的混合光的三原色：红、绿、蓝物体的颜色不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的透明物体的颜色是由它透过的色光决定的看不见的光红外线性质：使被照射的物体发热，具有热效应所有物体都在不停地向外辐射红外线应用：红外探测器、红外照相机、红外夜视仪、追踪导弹紫外线：能使荧光物质发光，另外还可以灭菌回归教材1.(RJ八上P90想想做做)如图所示，小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿_____传播形成的；小孔成像所成的像是_____(填“实像”或“虚像”)，其所成的像与孔的形状_____(填“有关”或“无关”)。直线实像无关2.(RJ八上P90图4.1－5，P92图4.1－9)如图所示的两幅图中，图甲中的激光引导掘进方向是利用光的_________原理实现的；图乙的手影游戏中，墙壁上的“小狗”是由光的_________形成的。直线传播直线传播3.(RJ八上P93图4.2－2)如图所示，小红能看到地上的课本，是因为课本_____(填“反射”或“折射”)的光进入了小红的眼睛；小红可以从不同的方向看到课本，是因为光在课本的表面发生了_______(填“镜面反射”或“漫反射”)。反射漫反射4.(RJ八上P97练习与应用第4题改编)雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是____；背着月光走，地上发暗的是____。(均填“水”或“地面”)水水5.(RJ八上P102图4.3－11)检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与平面镜相距____m，与不用平面镜的方法相比，这样安排的好处是_______________________________________。2.7节省空间，在较窄的室内也能完成视力检查6.(RJ八上P103图4.4－1)如图甲所示，将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在某处恰好看不到该硬币；保持人眼的位置不变，向碗中逐渐加水，又能看见碗底的硬币。图甲看不到硬币是由于光的__________；图乙看到硬币是由于光在水面发生了_____现象；通过水看到的是位置比真实硬币的位置要___的___像。直线传播折射高虚7.(RJ八上P108图4.5－2)在水槽中装满水，将一个平面镜斜放在水槽中，使平面镜的下部浸入水中，让太阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上，可以观察到白纸上出现一道“彩虹”，如图所示，这是光的_____现象，说明白光是由各种色光_____而成的。色散混合8.(RJ八上P102练习与应用第6题改编)如图为潜望镜的工作原理图。若现有一军舰位于S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到的像的位置在图中的___处，看到的像的情况与实际物体的上下关系是_____的、左右关系是_____的。(后两空填“一致”或“相反”)B一致一致9.(RJ八上P105图4.4－5改编)如图所示，用鱼叉叉鱼时，要朝着所看到的“鱼”更___(填“浅”或“深”)一些的位置叉去才能叉到鱼。这是因为光从水斜射入空气中发生_____，看到的“鱼”是___像。在图乙中，利用光路图说明理由(看到的“鱼”在图中的A′位置)。深折射虚易错易混归纳易错点1：光源1.下列关于光源的说法中正确的是()A.月亮是自然光源B.闪闪发光的钻石是人造光源C.点燃的蜡烛是光源D.能被眼睛看到的物体都是光源C易错点2：光的直线传播2.在灯光下靠近墙的地方，用手做各种姿态，在墙上会形成手影，这说明了光在同种均匀介质中沿_____传播。当电灯保持静止，手向电灯靠拢时，墙上的手影将_____(填“变大”“变小”或“不变”)。直线变大易错点3：光速3.(2023·抚州期中)电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速____(填“大”或“小”)，小明看到闪电5s后听到雷声，则打雷处到小明的距离是________m(已知声音在空气中的传播速度为340m/s)。大1700易错点4：小孔成像的原理和特点4.某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝_____(填“倒立”或“正立”)的____(填“实”或“虚”)像，其成像原理是_______________。若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状为_________(填“圆形”“三角形”或“灯丝形状”)。倒立实光的直线传播灯丝形状易错点5：光的反射5.关于光的反射定律，下列说法正确的是()A.反射定律的内容是反射角等于入射角B.镜面反射时，光遵循反射定律；漫反射时，有些光不遵循反射定律C.反射光和入射光的传播速度大小相等D.反射定律只在空气中成立，在真空中不成立C6.如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛，那么无论这个平面镜多么小，该同学也一定会通过这个平面镜看到你的眼睛。这是因为()A.光的漫反射B.反射现象中光路可逆C.光的镜面反射D.光的直线传播B易错点6：光现象的辨识7.请将下列光现象按照光学规律分类：①日食、月食；②人的影子；③水中倒影；④池水变“浅”；⑤海市蜃楼；⑥三棱镜分解太阳光；⑦树荫下的圆形光斑；⑧水面“折”枝；⑨照镜子。(1)光沿直线传播：________；(2)光的反射：______；(3)光的折射：___________；(4)光的色散：_____。①②⑦③⑨④⑤⑥⑧⑥易错点7：光的反射和折射作图8.如图所示，一束光线斜射入玻璃砖，部分光线在玻璃砖表面发生了反射，另一部分光线经过玻璃砖，请画出：(1)反射光线；(2)光线经过玻璃砖的大致路径。易错点8：平面镜成像作图9.如图是水中一根倾斜芦苇AB的简化图，请作出其倒影A′B′。10.如图，请你在图中作出月亮在水中所成的像M′，以及人看到水中月亮的光路图(在图中用M点代表月亮，用M′代表月亮的像)。易错点9：平面镜的特点及其应用11.一个人从远处以1m/s的速度，走近一个竖直放置的穿衣镜。在走近过程中，镜中的像()A.以2m/s的速度靠近平面镜B.逐渐变大C.保持大小不变D.逐渐变小C12.如图所示，一位同学站立在水平地面，其前方竖直放置着一块平面镜，同学和平面镜之间的距离为1.5m，则()A.将平面镜向上移动，该同学的像向上移动B.要在镜中成完整的像，镜的高度至少为同学身高的一半C.平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中，像的位置不变D.同学水平右行20cm，同时平面镜水平右移10cm，像的位置不变D重点实验1.探究光的反射定律【实验目的】探究光的反射定律。【实验装置】【实验器材】平面镜、不同颜色的笔、激光笔、能折的粗糙硬纸板、量角器。量角器的作用：测量反射角和入射角(目的是判断它们的关系)。不同颜色的笔：多次实验时，同一次的入射光线和反射光线用同一颜色的笔。【实验步骤】(1)如图甲所示，把一个平面镜放在水平桌面上，硬纸板要_____放置在平面镜上，否则在纸板上看不到反射光。竖直实验中使用能折的粗糙硬纸板的作用是_______。(填序号)①利用漫反射显示光路②便于用笔记录光的路径③验证反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内(2)让一束光紧贴着纸板沿EO射到O点，要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，为了便于测量和探究，需要在纸板上记录的是入射光线和反射光线的传播路径。①②③(3)如图乙所示，将纸板NOF向后折，在纸板NOF上_____(填“能”或“不能”)看到反射光线，说明_______________________________________。(4)改变入射光线与法线的夹角，多做几次实验，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。多次实验的目的是___________________。(5)图甲中，若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的____方向射出。这说明_____________________________。不能反射光线、入射光线与法线在同一平面内使结论具有普遍性OE发生反射时，光路具有可逆性(6)取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角、反射角的大小，并将数据记录在表格中。【实验表格】实验次数入射角反射角130°30°240°50°360°60°【实验结论】(7)在反射现象中：入射光线、反射光线和法线都在同一平面内，入射光线、反射光线分别居于法线两侧，反射角等于入射角。光路是可逆的。【实验拓展】(8)将白色纸板更换成如图丙所示带有角度的纸板实验更好一些，这样做的优点是________________________________。可直接读出入射角和反射角的度数【交流与评估】(9)该探究实验用了_________法，为了更好地观察到光路，实验应在_____(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。(10)第2次实验中，入射角与反射角相差较大的原因：______________________________________________。理想模型较暗误将光线与平面镜的夹角记录成入射角或反射角了2.探究平面镜成像的特点【实验原理】光的反射定律。【实验目的】探究平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小的关系。【实验装置】【实验器材】一张大白纸、玻璃板、两支完全相同的蜡烛、火柴、刻度尺、笔。【实验步骤】(1)将白纸在水平桌面上平铺，纸上竖立一块玻璃板，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表_______的位置。(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支外形__________但未点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去B跟A的像__________。此时B的位置即为A的像的位置，在纸上记下这两个位置，实验时注意观察蜡烛的大小和_____________是否相同。平面镜完全相同完全重合它的像的大小(3)移动点燃的蜡烛，重做实验。(4)如图乙所示，用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。【实验表格】序号蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm蜡烛的像与蜡烛的大小关系188相等21212相等31616相等【实验结论】(5)综合现象和数据表明：平面镜所成像的大小与物体的大小_____，像和物体到平面镜的距离_____，像和物体的连线与_____垂直，物体远离平面镜时像的大小_____。平面镜所成的像和物关于平面镜对称；平面镜成_____、_____的____像。相等相等镜面不变正立等大虚【实验拓展】(6)利用方格纸和棋子进行实验，与实验装置图甲相比优点是：方格纸____________________，棋子_________。另一同学用棋子代替蜡烛进行实验时，怎么也看不清棋子的像，请你提出解决这个问题的办法：___________________________。(写出一条即可)便于读出物距和像距成像稳定用手电筒照亮作光源用的棋子【交流与评估】(7)进行实验时，为了使实验现象更明显，应该在较暗的环境下操作，实验时用_____(填“茶色”或“无色透明”)玻璃板代替平面镜，原因是________________________________________________________。实验中玻璃板要与水平桌面垂直，目的是保证蜡烛的像的下端也在水平桌面上，使得“重合”成为可能。(8)实验中选用两支完全相同的蜡烛，目的是便于比较像与物的_____关系。茶色玻璃板透光，便于确定像的位置；茶色玻璃较暗，像更易观察大小(9)在实验中，使用刻度尺的作用是比较______________________(像距和物距)的关系。(10)实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是__________________。(写出一条)(11)在实验中，看到两个不重合的蜡烛A的像，为了消除这个影响，下列做法可行的是____(填序号)。A.换用较薄的玻璃板B.换用较厚的玻璃板C.调整观察蜡烛A的像的角度像与物到玻璃板的距离看不清蜡烛A的像A(12)如图甲所示，实验时，观察者应在蜡烛____(填“A”或“B”)一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，眼睛______(填“穿过玻璃”或“直接”)观察白屏，会发现白屏没有接收到像，说明平面镜所成的像是____像。(13)改变蜡烛的位置，多次进行实验，是为了使实验结论具有_______。(14)若将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像____；若将玻璃板远离蜡烛方向水平移动一段距离，观察到蜡烛A的像____。(均填“移动”或“不动”)A直接虚普遍性不动移动(15)若将玻璃板绕底边向蜡烛A一侧倾斜，如图丙所示，则此时蜡烛A的像的大小变化情况是_____，蜡烛A的像应是____(填“A1”“A2”或“A3”)。不变A23.研究光的折射现象【实验目的】研究光的折射现象。【实验器材】激光笔、水、水槽、量角器、可转折光屏、玻璃砖。【实验装置】【实验步骤】(1)让一束光紧贴着光屏从空气斜射入水中，观察并描画出光在空气和水中的传播径迹。将光屏的右半部分向后翻折，_____(填“能”或“不能”)看到折射光线，原因：______________________________________。(2)改变入射角的大小，进行多次实验，记录入射角和折射角的大小。(3)让一束光垂直于空气与水的界面射入水中，传播方向_____。不能折射光线与入射光线、法线在同一平面内不变(4)让一束光逆着原折射光的方向从水中斜射入空气中，折射光线会逆着原入射光线方向射出，说明光路是_____的。(5)将水换成玻璃砖，重复上述实验。【实验表格】可逆空气中的入射角i0°30°45°60°水中的折射角γ0°22°32°40°玻璃中的折射角β0°17°24°30°【实验结论】(6)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。(7)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角_____(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。当入射角增大时，折射角也_____。(8)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。(9)在光的折射现象中，光路是可逆的。小于增大(10)光从水或其他介质斜射入空气中时，折射角_____(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。【实验拓展】(11)把图甲水槽换成如图乙的光具盘(带刻度的)，这样做的好处是：___________________________________________。大于可以直接读取入射角和折射角的度数，操作方便(12)在水槽的底部放一块小平面镜，重新设计了如图丙所示的实验装置，当光沿着A方向入射时，可观察到光从B方向射出水面，试分析改进后的实验装置与原来相比有哪些优点：______________________________________________________________________________。可以同时探究光从空气射入水中和从水中射入空气中的光的折射规律，实验操作更简便【交流与评估】(13)实验要在较暗的环境中进行的目的：______________________。(14)在空气中加入烟雾，在水里加入牛奶的目的：__________。(15)实验时让光贴着光屏入射的目的：_____________________。使光线更清晰，明显显示光路显示光传播的路径(16)可转折光屏的作用：①__________；②________________________________________。(17)多次改变入射角的大小进行测量的目的：________________________。(18)将水换成玻璃砖，重复上述实验的目的：___________________________________________。显示光路证明折射光线与入射光线、法线在同一平面使实验的结论更具普遍性改变介质多次实验寻找普遍规律，避免偶然性中考链接1.(2023·广东)如图所示，在阳光照射下，广东省南澳岛北回归线标志塔在地面上形成影子，影子形成的原因是()A.光沿直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散A2.(2018·广东)以下描述中与光的折射现象有关的是()A.形影相随，亲密无间B.海市蜃楼，虚无缥缈C.镜中生花，脱离实际D.水中捞月，一无所得B3.(2016·广东)下列光学现象与规律不相符的是()C4.(2020·广东)岸上的人看到水中小鱼的光路图是()B5.(2020·广东)疫情期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是_____(填“实像”或“虚像”)；当医护人员走近平面镜时，人与像之间的距离_____，像的大小_____(后两空填“变大”“变小”或“不变”)。虚像变小不变6.(2022·广东)“西塞