第四章 光现象 ----2024-2025学年人教版物理八年级上册

第四章 光现象 第一节 光的直线传播 （1课时） 一、光源 1.概念： 的物体。①天然光源： 、 、 、 ②人造光源： 、 、 、 2.分类 3.对光源的理解 a.光源是指能够 的物体。如： 、 等； b.有些物体本身 ，但它们能 光。如： 、 等 练习：下列物体是光源的是（ ） A.雪 B.宝石 C.烛焰 D.镜子 二、光的直线传播 1.探究光的传播 光在不同透明介质中的传播 器材 结论 光在透明气体（空气）中如何传播? 光在透明液体（水）中如何传播? 光在透明固体（玻璃）中如何传播? 理解：a.光的传播 介质（即光 真空中传播）。地球 太阳实际位置 太阳的视位置 b.光沿直线传播的条件是“ ”和“ ”两个条件缺一不可。介质不均匀则路径 （如清晨由于大气层不均匀，本在地平线以下的太阳可 被人观察到）。 2.光线 (1)概念：物理学中，用一条 的 表示光传播的 和 。这样的直线叫做光线。如： (2)理解：光线是人们假想的 ，实际并不存在，而光的传播是客观存在的。 通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法。 法 点光源发出的光 平行光源发出的光 注意： ①画光线必须为 线，不能为虚线，箭头表明光的径迹和方向。 ②箭头一般画在直线的 的位置。 (3)光的直线传播的有关现象 a. b. a. ； b.像的大小与孔到 的 ，孔到 的 有关； c.像的形状与物体的 有关、与孔 无关。 蜡烛 光屏 注意： 光路图 c. 特点 (4)光的直线传播的应用 a. b. c. d. d. 练习：1.下列关于光线的说法,正确的是( ) A.光线是真实存在的带箭头的直线 B.激光笔发出的光是一条光线 C.光线是用来表示光的径迹和方向的,用到了理想模型法 D.光线可以用虚线表示 2.在图中用光路图作出物体AB经小孔О在屏幕M上所成的像A'B'。 三、光的传播速度 (1)光在真空中的传播速度 光在真空中的速度最大： c=3× m/s=3× km/s 光在空气中的速度接近c,光在水中的速度约为 c, 光在玻璃中的速度约为 c。 (2)光年:光在一年内传播的 。光年是 单位。 1光年= m= m。 (3)生活中的光速与声速 ①雷雨天，雷声和闪电是同时发生的，我们总是先看到闪电，后听到雷声。 ②终点的裁判员是以看到发令枪冒烟计时，而不是听到枪声计时。 课堂练习:1.光在真空中传播的速度是 km/s，地球跟太阳的距离约为1.5×1011m，那么太阳光从太阳传到地球需要 s。 2.下列涉及到的知识与光的直线传播无关的是（ ） A.立竿见影 B.一叶障目 C.窃窃私语 D.三点一线 3.下列涉及到的知识说法错误的是（ ） A.优美的音乐《离别开出花》人人爱听，它可能是噪声 B.蝴蝶翅膀10s内振动60次，人耳听不见它 C.从物理学角度看，噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音 D.人们一般先看到闪电，后听到雷声是因为人眼睛在耳朵前面 第二节 光的反射 （第1课时） 一、光的反射 1.光的反射现象;光从 射向 的表面时，有 返回原介质传播的现象。 看见物体的原因： (1)人们看到太阳、发光的灯等光源，是因为光源发出的光进入了我们的眼睛。 (2)人们能看见 的物体，是因为物体表面 的光进入了我们的眼睛。①一点（光的入射点）：字母“ ”表示。 ②三线 ③两角 ①入射光线： 。 ②法线： 。 ③反射光线： 。 ①入射角: 。 ②反射角: 。 2.基本 概念 二、光的反射定律 1.实验探究:光的反射定律 2.器材：激光笔、 、 、 、铅笔。 3.【设计与进行实验】 (1)把一个平面镜放在 桌面上，再把 硬纸板 地立在平面镜上，纸板上的直线ON 于镜面。纸板ENF竖直的作用：① ； ② 。 (2)先使纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，后使入射光线 纸板沿某角度射向O点，观察反射光线的方向。在硬纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。 描出“两线”（记录光路的方法）： (3) ，用不同颜色的笔记录每次光的径迹。重复多做几次： 。 次数 ∠i ∠r 1 2 3 (4)取下纸板，用 分别测量ON两侧∠i和∠r，将数据记录下表中。 (5)探究三线共面的做法： 。 【归纳】光的反射定律:在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧； 等于 。 理解：(1) a. ; b. ; c. (只能说 = )。 (2) a.对应关系：每一条 对应每一条 光线。 b.因果关系：先有 射光线，后有 射光线，只能说“ 射角= 射角”。 c.变化规律：反射角随着入射角 而 ，随着入射角 而 。 d.特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为 ，反射角也为 ，光的传播方向改变了 ， 反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有出现反射现象。 第二节 光的反射 （第2课时） 三、光的可逆性 1.如图，AO是入射光线， 是反射光线；若光线从 方向入射，则反射光线会从 方向射出去。 2.结论： 。 理解:光路可逆是一种 上的可逆性，而 不可逆。“光路可逆不能说成光线可逆”。 练习:甲通过平面镜能看到乙同学的眼睛，则乙从这一平面镜中（　　） A.一定能看见甲的眼睛 B.一定不能看见甲的眼睛 C.可能看见甲的眼睛 D.无法确定，与所处的位置有关 四、镜面反射和漫反射 1.镜面反射:一束平行光照射到 上后，会被平行的反射。 2.漫 反 射:一束平行光照射到 的表面上时，反射光会朝 射出。 3.镜面反射和漫反射异同 镜面反射 漫反射 相同点 都 光的反射定律 不同点 反射面 ；平行光照射时，反射光仍然平行，且向同一方向反射 反射面 （ ）；平行光照射时反射光 平行，且向 反射 图例 实例 注意：人感觉亮或暗是因为 。 不要误以为镜面反射一定亮，漫反射一定暗。 练习：1.在暗室里，在桌面上铺一张白纸，把一块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，则从侧面看去（ ) A.镜子比较亮，它发生了漫反射 B.镜子比较暗，它发生了镜面反射 C.白纸比较亮，它发生了镜面反射 D.白纸比较暗，它发生了漫反射 2.雨后晴朗的夜晚。生活经验知：迎着月光走，地上亮出是水；背着月光走，地上暗处是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。 3.自行车尾灯的结构如图1所示。夜晚，用手电筒照射尾灯，看看它的反光效果。试着在右图上画出反射光线。 图1 图2 图3 图4 4.我们能从不同方向看到不发光的物体，是因为光射到物体表面上时发生了 （选填“镜面反射”“漫反射”），它 （选填“遵循”“不遵循”)光的反射定律。有时黑板“反光”，看不清上面的字，是因为黑板上发生了 （选填“镜面反射”“漫反射”）。 5.（2020安徽T3）图2中MN为平面镜,OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。 6.如图3所示,一束光与水平镜面成35°射向镜面,则入射角是 ,入射光线与反射光线的夹角是 。若平面镜绕О点在竖直面内顺时针旋转10°,则入射光线和反射光线的夹角是 。 7.如图4所示，小华想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数。              8.(2016江西T2)如图所示，是探究光的反射规律的实验装置，通过实验归纳得 到的结论是：(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(2)反射光线、入 射光线分别位于法线两侧；(3)∠ =∠ ，这就是光的反射定律。 9.(2024南昌一模T3)斯诺克台球也被称为障碍台球。如图所示，当我们利用白球直接去撞击红球时，会被中间的绿球挡住，这就像光的 现象。这时可以选择利用白球撞击球桌边沿反弹后撞击红球，这就像光的 现象。 第三节 平面镜成像 （第1课时） 一、平面镜成像的特点 1.平面镜：表面光滑且能够成像物体。如： 、 、 等。 2.像：像是相对于实物而言的。 3.平面镜的符号： 法 4.实验“探究平面镜成像的特点” 【提出问题】平面镜成像时，像的大小、位置跟物体的大小、位置有什么关系？ 【设计进行实验】 器材： 、支架、两个 的蜡烛、白纸一张、 、 、笔。 选薄玻璃板的原因： 不选平面镜的原因： ①在 桌面上铺一张白纸，用支架将玻璃板固定，使其竖直立于白纸上，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表平面镜的位置。 ②把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面，透过玻璃板观察后面的像。将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。 ③再拿另一支 的同样的蜡烛放在玻璃板后移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像 ，这个位置就是前面那支蜡烛的 的位置。 ④在纸上记下这两个位置并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同 ⑤移动点燃的蜡烛，重做上面的实验。 次数 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 1 2 3 … ⑥用直线把每次实验中 和 的位置连起来，用量角器测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角，用 量出蜡烛和像到玻璃板的距离，并填入表中。 验证平面镜的像为虚像的方法： 。 平面镜成像的特点：①平面镜所成的像为 ，②像大小与物体的 ，③像和物体到平面镜的 ，像和物体的 。 平面镜成像规律也可以表述为:平面镜所成的像为正立的 像，像与物体关于镜面 。 记忆：(1) (2) (3) (4) 二、平面镜成虚像的原理 实像： 虚像： 思考： ①如图所示小孔成像是虚像还是实像？ ②影子是实像？还是虚像？还是既不是实像也不是虚像？ 。 练习：1.下列关于平面镜的成像特点，说法不正确的是（　　） A.物体通过平面镜成等大的像 B.像和物的连线垂直于平面镜 C.像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离 D.平面镜成的像可以用光屏承接 2.小丽站在平面镜前1.5 m处观察自己在镜中的像，镜中的像是 （选填 “虚像”或“实像”），像到平面镜的距离是 m；她向平面镜靠近的过程中，像的大小 （选填“变大”“变小”“不变”）。 3.（2023江西T3）学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是 （选填“实像”或“虚像”），与他在小平面镜中所成的像相比，像的大小 （选填 “变大”“变小”或“不变”） 4.从平面镜内看到一只钟面上的指针位置如图所示，此时时间是 。 第三节 平面镜成像 （第2课时） 三、平面镜的应用 1. （如： 、 、 等） 2. （如： 等） 3. 、（如： 、 等） 应用 潜望镜 例题：如图利用两块平面镜就可以制作一个潜望镜。如果一束光水平射入潜望镜镜口，它将经过怎样的路径射出？画出光路图来。 总结： 练习：1.下列事例中属于防止平面镜成像的是（ ） A.家庭装修中常利用平面镜来扩大视野空间 B.夜间行驶时车内的灯必须关闭 C.牙医借助平面镜看清牙齿的背面 D.京剧演员利用平面镜化妆 2.（2017江西T13）如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是（　　）                                                                                                                                                                                           四、凸面镜和凹面镜 1. 面镜：反射面是球面的 表面。（应用： 、 等） 特 点： 。 2. 面镜：反射面是球面的 表面。（应用： 、 等） 特 点： 。 球面镜 课堂练习：1.关于各种镜子的使用，下列说法正确的是（ ） A.汽车的后视镜是凹面镜 B.太阳灶使用的是凸面镜 C.马路拐弯处的反光镜是凸面镜 D.牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是凹面镜 2.请你在下图，画出AO在平面镜中的像A'O'。 3.如图所示,A、B是点光源S发出的光经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点S'的位置,并完成反射光路图。 4.如图是小亮同学画的潜望镜的示意图。使用这样的潜望镜看物体AB的像为 （“放大”“缩小”“等大”）、 （“倒立”“正立”）、 （“虚像”“实像”）。 5.金盘岭中学八年级的小普同学某次进行“探究平面镜成像特点”实验时。 【设计实验】小普同学用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，结果无法完成实验，你认为主要原因是 ，于是他们选用了玻璃板、外形 的两支蜡烛A和B、白纸等，组装成图甲所示的实验装置，你认为还需要的器材是 。 【进行实验与收集证据】 (1)小普将蜡烛和玻璃板按如图甲所示放置，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“①”或“②”)处。 (2)接着小普正确放置玻璃板，如图乙所示，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前。把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 像。 【交流】实验中，像到玻璃板距离始终小于与物到玻璃板的距离，小普对此很感兴趣。他想探究影响这一差值大小的原因，你认为主要原因是 。 第四节 光的折射 （1课时） 一、光的折射 1.定义：光从 介质斜射入 介质时，传播方向发生了 ，这种现象叫做 。 注意：①光从一种介质斜射入另一种介质发生折射时，也会发生反射。 ②若 ，光在其中传播时发生的偏折也属于折射。 ①一点（光的入射点）：入射光线与分界面,用字母“ ”表示。 ②一面：两种介质的分界面，如图所示的 。 ③三线 ④两角 ①入射光线： 。 ②法线： 。 ③折射光线： 。 2.基本概念     ①入射角: 。 ②折射角: 。 练习:观察水边的风景照片时，总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些，这是由于（ ） A.光被反射掉一部分 B.眼睛有一种错觉 C.入射水面的光有一部分折射入水中 D.冲洗照片的质量有问题 二、光的折射现象特点 1.光从 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。当入射角 时，折射角也 。当光从空气 射入水中或其他介质中时，传播方向 。 2.光的折射现象中，光路是 的。 规律：①三线共面： ②两线共面： ③两角不相等（空中角 ）：速度大角大 ④垂直入射： ⑤光路可逆： 例题：（2015江西T9）如图所示，是光在空气和玻璃之间发生折射的光路图，从图中可以看出，空气在界面的　　侧（选填“左”或“右”），此过程中还有部分光发生了反射，反射角的大小是　　。 三、生活中的折射现象 1.岸上人看池水，水“变浅”。（折断的筷子） 2.水中看岸上物体，物体“变高”。 3.“叉鱼”与“激光射鱼”区别。 4.海市蜃楼。 5.星星“眨眼睛”。 课后练习：1.一束光射向一块玻璃砖（如图1），并穿过玻璃砖。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线（注意标出法线)。图1 图2 玻璃砖 2.如图2，一束光射入杯中，在杯底形成光斑。逐渐往杯中加水，观察到的光斑将会如何移动? 3.下列是岸上的钓鱼者看到水中的鱼的光路图，其中正确的是（ ） A B C D 空气 空气 空气 空气 4.(2023江西节选改编)下列是同学们所画的示意图，请你判断下列是否正确，若错误的话用红笔更正。 （ ） 水中看岸上物体的光路图 5.如图所示，这是水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成40°角方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，则反射角等于 ；若光斑B向左移动了，说明水位 (选填“上升”或“下降”)。 第五节 光的色散 （1课时） 一、色散 1.1666年，英国物理学家 用玻璃三棱镜分解了太阳光，揭开了光的颜色之谜 [演示]一束太阳光照射到三棱镜上。观察三棱镜射出的光有什么变化？ 现象：太阳光通过三棱镜偏折后照到白屏上，结果在白屏上出现一条彩色光带，光带的颜色依次是： 、 、 、 、 、 、 七种颜色。 2.①单色光： 或 经三棱镜折射所分离出的 七种色光， 这七种色光 再分解。 ②复色光：由“ ” 成的光称为“ ”。 3.太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 注意：①白光 单色光，是由 色光混合成的复色光。 ②不同色光通过三棱镜的偏折程度 ，红光偏折 ，紫光偏折 。 4.生活中现象： 练习：“赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞？”是伟人毛泽东有关彩虹的诗句，“彩练”即彩虹，彩虹是由光的 现象形成的。 二、色光的混合 1.色光的三原色： 、 、 。 2.颜料三原色: 、 、 。 1.透明物体的颜色：由 色光决定（其他色光 ）。 如： ，是因为它只能透过红色的光，其它色光被吸收。 2.不透明物体的颜色：由 的色光决定（其他色光 ）。 如： ,是因为它只反射绿色光，而其它色光被吸收。 1. 2. 3.物体的颜色 足球上的 部分吸收各种色光， 部分反射所有的色光。 补充：① 物体吸收各种色光，不反射任何色光。 ② 物体反射所有的色光，不吸收任何色光。 练习:上世纪中叶科学家发明了红光LED和绿光LED，为与这两种LED 组合，产生白色LED光源，日本科学家又探寻到一种LED，它是（ ） A.紫光LED B.黄光LED C.蓝光LED D.橙光LED 三、看不见的光 (1)光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 太阳的可见光谱。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。 (2)红外线 1.红外线：红光之外的辐射。 都在不断的辐射红外线，物体的温度越 ，辐射出的红外线越 。 2.特点：① ② ③ 3.应用：① ② ③ ④ ⑤ (3)紫外线 1.紫外线：光谱的紫端以外，看不见的光线叫做紫外线。 2.特点：① ② ③ 3.应用：① ② ③ ④ 4.危害：过量的紫外线能伤害人的 ，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌 注意：1.红外线、红光、紫外线、紫光是 的，红光、紫光是都是 ，属于 。 2.红外线、紫外线也是光，都 光的传播规律。在同种均匀介质中，红外线和紫外线也是沿直线传播的；遇到反射面，也会发生反射，且反射时都 光的反射定律。 课堂练习:1.关于光现象，下列说法中不正确的是（　　） A.红旗呈红色，是因为红旗反射了红色光 B.验钞机能辨别钞票的真伪，是利用紫外线的热作用 C.人眼能看到平面镜成的虚像，是由于经平面镜反射的光线射入眼睛 D.海市蜃楼是由于空气分布不均匀导致光发生折射而产生的现象 2.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,若在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则( ) A.A处应是紫光 B.只有A、B之间有光 C.将照相机底片放到B处的下方,底片不会感光 D.将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升 学科网（北京）股份有限公司 $$