内容正文:
人教版八年级物理第四章《光现象》知识点(2024新教材版)
第一节 光的直线传播
1、 光源
1、 光源:所有能够发光的物体叫光源。
2、 分类:天然光源:太阳及其他恒星、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等。
人造光源:点燃的火把、蜡烛、油灯、手电筒、LED灯
※月亮本身不会发光,它不是光源。
2、 光的直线传播
1、 光的直线传播:(1)光的传播介质:空气、水、玻璃等透明物体(2)规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。
2、 光线
(1) 概念:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线。
(2) 画法:①画光线时必须是实线 ②箭头画直线中间位置
(3)研究方法:模型法:光线实际上是不存在的,是为了方便研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型。
【点拨】①为了清晰地观察到光束在不同介质中的传播路径,实验最好在较黑暗的环境下进行。
②显示光路的方法:在空气中喷水雾、点燃蚊香,在液体中滴入几滴牛奶等。
3、 光沿直线传播的现象及应用举例:
(1)小孔成像(2)影子的形成、(3)手影、(4)日食、月食、(5)激光准直,(6)射击瞄准,(7)站队看齐,(8)日晷、(9)立竿见影等。
4、 小孔成像(“小”指的是孔小,不是像小)
(1) 形成原因:光的直线传播
(2) 成像特点:倒立的实像,与孔的形状无关
(3) 光路图:
(4) 现象:树荫下的光斑
(5) 小孔成像的大小与物体到小孔的距离(物距)和光屏到孔的距离(像距)有关,像的大小可能是放大的、等大的、缩小的
5、 光的传播速度
1、光可以在真空中传播,光的传播不需要介质,也可以在空气、水、玻璃等透明物体中传播
2、光在真空中速度:3×108m/s,用字母c表示
3、光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
【拓展】光年是天文学上的距离单位。1光年表示光在1年内传播的距离。
第二节 光的反射
一、光的反射
1、定义:当光射到物体的表面时,被物体的表面反射回来,这种现象叫光的反射。
2、我们看见物体的原因:
(1)我们能看见光源,是因为光源发出的光进入了我们眼睛。
(2)我们能看见不发光的物体,是因为物体的表面反射的光进入了我们的眼睛。
(3)图例:
(3) 基本概念:
1、一点:入射点(O):入射光线在反射面上的点
2、三线: ①入射光线(AO):射到反射面上的光线。
②反射光线(OB):经反射面反射出去的光线。
③法线(ON):过入射点,与反射面垂直的直线,它是一条辅助线,所以用虚线
3、两角:①入射角(i):入射光线与法线的夹角。 ②反射角(r):反射光线与法线的夹角
(4)光的反射在生活中常见的现象:
1水中倒影、2镜中花、水中月、3汽车的后视镜、4晚上看到月亮、5潜望镜、6自行车的尾灯、7平面镜成像
2、 探究光反射时的规律
(1) 实验器材:光源、平面镜、可折叠的纸板,量角器(考试常考点)
(2) 纸板竖直放置,纸板与平面镜垂直
(3) 实验中,可折叠的纸板作用:1、显示光的传播路径。2、验证反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(4) 将纸板向后折目的:为了验证反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(5) 改变入射光线的方向多次实验目的:使结论只有普遍性,避免偶然性
(6) 在光的反射现象中,光路使可逆。例如:如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛
(7) 实验结论,光的反射规律:
1、三线共面:反射光线与入射光线、法线在同一平面内,
2、两线分居:反射光线、入射光线分别位于法线两侧,
3、两角相等:反射角等于入射角。
※【点拨】1、光的反射规律叙述时,要先说反射,后说入射。比如儿子长的像爸爸,不能说爸爸长的像儿子
2、入射光线与法线重合(垂直镜面入射),反射光线也与法线重合。即入射角为0°,反射角也为0°。
【解题有妙招】剖析作图题类型,正确解答光的反射作图题。
(1)根据入射(反射)光线画出反射(入射)光线,标明反射(入射)角。
作图步骤:过入射点作镜面的垂线,即为法线,根据反射角等于入射角作出反射光线或入射光线,并确定反射角或入射角的大小。
(2)利用反射来使光线沿要求方向传播,例如照亮山洞、照亮井底等。
作图步骤:此类题目可根据题意确定已知光线,然后参照上面的作图步骤进行。
(3)根据反射光线和入射光线的夹角来确定平面镜的位置。
作图步骤:作出反射光线与入射光线夹角的平分线,此即为法线;过入射点作法线的垂线,即可得到平面镜的位置。
(4)确定发光点的位置。
作图步骤:根据两条或多条反射光线作出入射光线,则入射光线的交点即为发光点。
作图时的注意事项:(1)法线一定要画虚线,光线一定要画实线。(2)当画好光线后,一定不要忘记用箭头标出光线的方向。
3、 镜面反射和漫反射
1、镜面反射:反射面光滑。漫反射:反射面凹凸不平(粗糙)
2、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
3、能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。强烈太阳光照射到玻璃幕墙、磨光的大理石这些光滑表面时,会产生镜面反射,造成“光污染”。
拓展:下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射
第三节、平面镜成像
一、探究平面镜成像的特点
(1)平面镜成像实验中考查点
1、 使用玻璃板代替平面镜的目的:便于确定蜡烛像的位置;
2、 实验中,玻璃板要竖直放置,若不竖直放置,则水平面上的蜡烛无论怎样移动都无法与像重合。
3、 选择较暗的环境进行实验的目的:使实验现象更加明显。
4、 选择两只完全相同的蜡烛是为了:便于比较像与物体的大小;
5、 刻度尺的作用是:便于测量像与物到玻璃板的距离。
6、 两支蜡烛都是点燃的吗? 只点燃一支;
7、 在观察蜡烛成像时,眼睛应该在玻璃板的那一侧观察?点燃蜡烛的这一侧。(眼睛和蜡烛同侧)
8、 实验时,如果通过玻璃板能看到同一个蜡烛有两个像,则是因为玻璃板太厚了,玻璃板的前后两个表面各形成一个像。因此实验时尽量选用薄玻璃板。
9、 平面镜所成的像是虚像,不能用光屏承接。
10、 多做几次实验的目的:使结论只有普遍性,避免偶然性
11、 实验用到的方法:等效替代法,观察比较法
(2) 平面镜成像特点:先说像后说物
①虚像:平面镜成是虚像
②等大:像的大小和物体的大小相等,
③等距:像和物体到平面镜的距离相等,
④垂直:像和物体的连线与镜面垂直。
※利用数学知识,平面镜成像的规律也可以表述为:
平面镜所成的像是虚像,像与物体关于镜面对称。(像和物左右相反)
2、 平面镜的成虚像原理:
(1)平面镜的成像原理:光的反射。
(2)实像和虚像:
①实像:由实际光线会聚而所成的像,
②虚像:由反射光线反向延长线的会聚而所成的像(如右图所示)
③能用光屏____承接_____的像是实像,____不能____用光屏承接的像是
④无论是实像还是虚像能够被人眼睛看到到或用照相机拍摄到。
【点拨】
(1)我们在观察平面镜成像时会有近大(靠近镜面像大)远小(远离镜面像小)的感觉,这是由人的“视角”造成的错觉。事实上,平面镜所成像的大小总是与物体的大小相等,像的大小与物体到平面镜的距离无关。
(2)平面镜成像作图时应注意:(1)像和物对称点的连线与镜面垂直,要画上垂直符号;
(3)反射光线的反向延长线过像点;
(4)只有入射光线和反射光线用实线表示(镜面除外),其他均用虚线表示。
三、平面镜的应用:
(1)成像;(2)改变光的传播方向。
四、凸面镜和凹面镜——利用光的反射
(1)凸面镜:对光有发散作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
(2)凹面镜:对光有会聚作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
第四节、光的折射
1、 光的折射
(1)定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象叫光的折射。(垂直入射时,传播方向不发生变化)
(2)图例:如右图所示
(3)基本概念:一面、一点、三线、两角
1、一面:界面:两种介质的分界面
2、一点:入射点(O):入射光线在分界面面上的点
3、三线: ①入射光线(AO):射到界面上的光线。
②折射光线(OB):进入另一种介质后发生偏折的光线。
③法线(NN/):过入射点,与界面垂直的直线,它是一条辅助线,所以用虚线
4、两角:①入射角(i):入射光线与法线的夹角。 ②折射角(r):折射光线与法线的夹角
拓展:(1)光的折射现象发生在两种介质的界面上或者发生在同一种不均匀的介质中
(2)由于光的折射是在两种物质中传播,所以传播速度不相同
二、光的折射规律:
1、三线共面:折射光线与入射光线、法线在同一平面内,
2、两线分居:折射光线、入射光线分别位于法线两侧
3、两角关系:①光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。
②当入射角增大时,折射角也增大。
③当光从空气垂直射入水或其他介质中时,传播方向不变,即折射角=入射角= 0 度。
总结归纳:无论是光线是从空气斜射入水中,还是从水中斜射入空气中,都是空气中的角最大
三、在折射现象中,光路是可逆的。
四、生活中与折射有关的现象:
1池水变浅、2海市蜃楼、3海市蜃楼、4水中的筷子“折断”、5空中彩虹、
6水中观鸟鸟变高,7岸上看鱼鱼变浅;8提前看到日出;9钢笔“错位”等。
※人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点)
第5节、 光的色散
一、光的色散
1、太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散。
2、色散现象说明:白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的。
【点拨】紫色光偏折角度最大;红色光偏折角度最小。
3、色光的三原色:红 绿 蓝,红、绿、蓝色光混合后为白色。颜料的三原色:品红 黄 青,品红、黄、青颜料混合后为黑色。
二、物体的颜色
(1)透明物体的颜色由透过它的色光的颜色决定。如红色的透明物体只能透过红光,而吸收其它颜色的色光。如果一个透明物体能透过所有颜色的光,我们就说这个物体就是无色透明的。
(2)不透明物体的颜色由它反射的色光的颜色决定。如红色的物体只反射红光,而吸收其它颜色的色光。如果一个物体能够反射照射在它表面的各种色光,我们就说它是“白色”的。如果一个物体吸收所有照射在它表面的各种色光,我们就说它是“黑色”的。
三、看不见的光
红外线——特点:热效应强;穿透云雾能力强;可用来进行遥控。应用:红外线拍照诊断疾病、红外线夜视仪红外线烤箱烤食品、红外线烘干仪、红外线理疗、红外线遥控、红外线自动感应等。
紫外线——特点:较强的化学作用、生理作用强、荧光效应。应用:有利于人体合成维生素D 、能杀死微生物,用来灭菌、使荧光物质发光,鉴别钞票的真假等。
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