第4章 光的世界（第一部分）（复习课件）物理教科版2024八年级上册

章末复习课件（第一部分） 八年级物理上册 •教科版 第四章——光的世界 体系架构 1 光的世界 光的传播 平面镜成像 光的直线传播 条件 实例 传播速度 光的反射 分类 实例 规律 三线的位置关系 两角的大小关系 光路可逆 光的折射 实例 规律 原理 光的反射 特点 像和物到镜面的距离关系 像和物的大小关系 像和物的连线与镜面的夹角 应用 潜望镜等 基础知识过关 2 光的传播 光的反射 平面镜及其成像特点 光的折射 1 2 3 4 光学综合作图 5 基础知识过关 2 一、光的传播 1.光源 ①定义：能自行发光的物体叫做光源。 ②分类： 【自然光源】 【人造光源】 太阳 水母 萤火虫 灯泡 蜡烛 月亮不是是光源 基础知识过关 2 知识点拨 【例】下列物体，不属于光源的是（　　） A.月亮 B.太阳 C.萤火虫 D.燃着的蜡烛 解析： A．月亮本身不会发光，月光是反射太阳的光，故A符合题意； BCD．太阳、萤火虫、染着的蜡烛都在发光，是光源，故BCD不符合题意。 故选：A A 基础知识过关 2 2.光线：一条带箭头的直线，用来表示光传播的_______和_______ 。 ⁠ 路劲 方向 方向 传播路径 光线实际上是不存在的，是人们为了方便研究光的传播情况而引入的一种物理模型。 理想模型法 平行光源发出的光 点光源发出的光 基础知识过关 2 3.光的直线传播 ①概念：光在__________介质中沿直线传播。 常见现象有小孔成像、影子、日食、月食等。 ⁠ 同种均匀 【知识拓展】小孔成像的特点 ①倒立的实像； ②像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关； ③像的大小与物体到孔距离和光屏到孔距离有关（当像距大于物距时，成放大的像； 当像距等于物距时，成等大的像；当像距小于物距时，成缩小的像）。 月食 手影 日偏食 基础知识过关 2 知识点拨 【例】下列光现象中，属于光的直线传播的是（　　） A.雨后的彩虹 B.月食的形成 C.放大镜成像 D.水中树的倒影 解析： A、雨后彩虹，是利用了光的折射，故A不符合题意； B、月食的形成，是利用光沿直线播形成的现象，故B符合题意； C、放大镜成像，是利用了光的折射，故C不符合题意； D、水中倒影，是利用了光的反射，故D不符合题意。 故选：B。 B 基础知识过关 2 ②光的直线传播应用 ⁠ 排队 射击瞄准 激光准直 基础知识过关 2 知识点拨 解析： A、手影是由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B、定日镜工作，利用的光的反射，故B符合题意； C、凿壁偷光是利用光的直线传播，故C不符合题意； D、日食是由光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选：B。 C 【例】以下不属于光沿直线传播的应用实例或形成的现象的是（　　） A.　　　　　　手影　　　　　　　　B.　　　　凿壁偷光　　　　　 C.　　　　　　定日镜　　　　　　　D.　　　　日食 以光速飞行1秒能够绕地球7.5圈。 基础知识过关 2 4.光速： 光在不同介质中传播的速度不同，光在真空中传播的速度最快。 物理学中用c表示，c近似取为______m/s。 【光年】 光在真空中传播一年的时间所通过的_____，它是_____ 的单位。 1光年=9.4608×1012km 光在空气中的速度接近于c，在水中的速度约为c，在玻璃中的速度约为c 3×108　 距离　 长度　 基础知识过关 2 声和光的比较 声音 光 真空不传声 光在真空中传播最快 15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似c＝3×108m/s 声音在空气中传播最慢 光在空气中传播最快 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 基础知识过关 2 知识点拨 【例】即将到来的运动会让同学们期待不已。田径比赛起点处的裁判员发令后开始比赛，终点计时员使用停表计时。为了计时准确，计时员应该（　　） 解析： 声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×108m/s；因光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，所以在看到发令时散发的白烟按秒表计时较为准确，故ABD错误，C正确。 故选：C。 C 基础知识过关 2 1.概念：当光从一种介质射向另一种介质表面时，有部分光返回原介质的传播现象。 2.光的反射定律 ①反射光线、入射光线、法线都在同一平面内； ②反射光线、入射光线分别位于法线两侧； ③反射角等于入射角； 二、光的反射 注意表述中入射、反射的顺序 基础知识过关 2 当光线垂直入射时，将被垂直反射出去。 反射角 入射角　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＝ ＝ 0° 4.光线垂直镜面入射时，入射角为零， 反射角也为零，光的传播方向改变180°。 3.在反射现象中，光路是可逆的。 基础知识过关 2 知识点拨 【例】生活现象中蕴含了丰富的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．“池水映明月”是光的反射现象 B．“立竿见影”是光的折射形成的 C．“潭清疑水浅”是由于光的反射形成的 D．“一叶障目”是由于光的直线传播 解析： A、“池水映明月”属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确；B、“立竿见影”是光的直线传播形成的，故B错误；C、“潭清疑水浅”是由光的折射形成的，故C错误；D、“一叶障目”是因为光沿直线传播，遇到不透明的叶子，无法穿透过去，从而遮蔽人的眼睛，故D正确。 故选：AD。 AD 基础知识过关 2 知识点拨 【例】小明“探究光的反射定律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　） A．法线ON实质是过入射点、垂直于镜面的一条光线 B．将纸板B沿ON向后折，反射光会消失 C．利用该装置进行实验时，纸板应垂直于平面镜放置 D．能从不同的方向看到反射光，是因为它在纸板上发生了漫反射 解析： A.法线是为了说明反射光线的位置而假设的一条直线，故A错误； B.反射光线、入射光线、法线在同一平面内，与纸板B的后折没有关系，故B错误； C.做该实验时，入射光线贴着纸板照射时，为了能在纸板B上看到反射光线，纸板要可平面镜垂直放置，故C正确； D.实验时通常用比较粗糙的纸板，让光线发生漫反射，在各个方位都能看到光线，故D正确。 故选：CD。 CD 基础知识过关 2 5.镜面反射和漫反射 ①镜面反射： 反射面是平整、光滑的时候，平行光照射到镜面上后，会被平行地反射出去。这种反射叫做镜面反射。 ②漫反射： 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。 基础知识过关 2 镜面反射 漫反射 概念 反射面 举例 共同点 光滑的平面 凹凸不平，粗糙 黑板反光，物体在平静水面中的像等 从不同角度看到不发光物体 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 ③漫反射和镜面反射异同点 一束平行光照射到镜面上后， 会被平行地反射。 凹凸不平的表面会把平行的 入射光线向着四面八方反射。 看到不发光物体是光的反射现象，从不同角度看到不发光物体是漫反射现象。 基础知识过关 2 知识点拨 【例】生活中，大部分物体表面发生的反射都属于________，因而才使我们能够从不同方向看清物体；当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙时，这些光滑的表面就会发生_________，是典型的“光污染”。在漫反射中每条光线____（选填“都”或“不都”）遵循光的反射定律。（均选填“漫反射”或“镜面反射”） 解析： （1）反射现象分为镜面反射和漫反射，我们能够从不同方向看清物体，这里是发生了漫反射现象。 （2）光滑的物体表面会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人类的正常生活，这种现象称为“光的污染”。漫反射中的每条光线都遵循光的反射定律。 漫反射 镜面反射 都 基础知识过关 2 1.平面镜成像的原理 光的反射 ②像与物大小相等； ③像与物到镜面的距离相等； 平面镜成的像是虚像； 像与物关于镜面对称。 ①平面镜成的成_____立的_____像； 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为: 2.平面镜成像的特点 正 虚 三、平面镜及其成像特点 实质：平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点。 ④像与物连线与镜面垂直，像与物上下一致，左右对调。 基础知识过关 2 3.实像与虚像 ①实像：光屏能承接到所成的像。 ②虚像：由物体发出的光线经光学元件反射后成为发散的光线，则它们的反向延长线相交形成的像。 实像是实际光线会聚的交点，也可以用眼睛直接观察。 虚像不能用光屏呈接，只能用眼睛观察，因为它不是实际光线汇聚成的，所以，平面镜成的像是虚像。 基础知识过关 2 基础知识过关 2 知识点拨 【例】如图所示，关于平面镜成像特点及其实验探究，下列说法正确的是（　　） A．将蜡烛A靠近玻璃板，它在玻璃板中的像将变大 B．将光屏放到蜡烛B的位置，能承接到蜡烛A的像 C．将蜡烛A靠近玻璃板，它所成的像将远离玻璃板 D．用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置 解析： AC、平面镜成像大小跟物体大小相等、像和物体到平面镜的距离相等，故当把物体靠近玻璃板时，像也靠近玻璃板，像的大小不变，故A、C错误； B、实像可以承接在光屏上，虚像不能承接在光屏上，平面镜成虚像，光屏上承接不到像，故B错误； D、用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置，故D正确。 故选：D。 D 基础知识过关 2 4.平面镜的应用 ①利用平面镜成像 ②利用平面镜改变光的传播路径 潜望镜工作原理 平面镜A 平面镜B ③利用平面镜来扩大视觉空间 基础知识过关 2 知识点拨 【例】平面镜成像特点及其应用中有以下说法： ①平面镜所成的是等大的虚像；②潜水艇上的潜望镜用到了两片平面镜；③平面镜所成的像不能用照相机拍摄，因为这个像是虚像；④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。对这些说法，判断正确的是（　　） A．①②③④都正确 B．①②③正确，④错误 C．①②④正确，③错误 D．①④正确，②③错误 解析： ①据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的是等大的虚像，故①正确；②早期军事上的潜望镜主要是由两块平面镜组成的，故②正确；③虚像可以用照相机拍摄，故③错误； ④较厚的玻璃两个面所成的像会影响实验效果，探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验，故④正确。故①②④正确，③错误。 故选：C。 C 基础知识过关 2 四、光的折射 1.概念：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生偏折的现象。 2.光的折射规律 ①光发生折射时，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内； ②折射光线和入射光线分居法线两侧； ③当光从空气中斜射入水或玻璃中时，折射角小于入射角； 　当光从水或玻璃中斜射入空气中时，折射角大于入射角； ④入射角增大(或减小)时，折射角增大(减小)。 发生光的折射时，在界面也同时发生光的反射。 光在发生折射的两种介质中的传播速度不同。 光路可逆 基础知识过关 2 4.当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。此时，折射光线、入射光线、法线、反射光线“四线合一”，折射角等于入射角，均为零。 3.在折射现象中，光路是可逆的。 折射角 入射角　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ＝ ＝ 0° 基础知识过关 2 5.生活中的折射现象 从岸上看水里的景物或从水里看岸上的景物，看到的都是升高了的虚像。 海市蜃楼 基础知识过关 2 知识点拨 解析： A、林间透过树叶缝隙的光线是直的，说明光沿直线传播的原理，故A错误； B、镜中花是平面镜成的像，这是利用光的反射原理，故B错误。 C、人看到水里的筷子偏折了，这是光的折射，故C正确； D、平静的水面相当于平面镜，倒影是平面镜成的像，这是利用光的反射原理，故D错误。 故选：C。 C 【例】下列四种现象中，属于光的折射现象的是（　　） A．林间光线 B．镜中花 C． 水中筷子 D．水中桥 基础知识过关 2 知识点拨 解析： 在A端下方垫一个正方体C，使木板倾斜一个小的角度，但水面总是水平的，所以入射光线与水面垂直，故反射光线和折射光线的方向都不变，故D正确。 故选：D。 D 【例】一柱形玻璃容器里盛有适量的水，静置在水平桌面上的规则木板AB上，一束光线竖直向下照射在水面上，若在A端下方垫一个小正方体C，使木板倾斜适当的角度后，则（　　） A.反射光线将沿逆时针方向适当旋转 B.反射光线将沿顺时针方向适当旋转 C.折射光线将沿顺时针方向适当旋转 D.反射和折射光线的方向都不会旋转 基础知识过关 2 四、光学综合作图 【作光路图注意事项】 ①借助工具作图； ②实际光线画实线，否则画虚线； ③光线要带箭头，光线之间不要断开； ④作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线(虚线)，然后根据反射角与入射角，或折射角与入射角的关系作出光线； ⑤光发生折射时，处于空气中的那个角较大； ⑥平面镜成像时，反射光线的反向延长线一定经过镜后的像； ⑦相关的等距标记、垂直标记、对应点的字母标记、镜面背后斜线标记要完。 基础知识过关 2 知识点拨 【例】如图，太阳光透过窗户AB在房间光滑的地砖上反射后，将对面墙上的CD区域照亮，请利用光学作图作出阳光照射到地砖上的区域范围。 （太阳光是平行光，保留必要作图痕迹） 解析： 过A点的光线经过地砖反射后到达D点，过B点的光线经过地砖反射后到达C点，结合平面镜成像的特点，分别作C、D两点关于地砖成的像C′、D′两点，最后连接AD′、BC′，在地砖上形成的就是区域范围。 能力提升 3 【光现象辨识】 平面镜成像 直线传播 反射 折射 1.观测日全食不能用肉眼直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，可采用如图的两种简便方法：如图甲所示，准备一盆黑墨水置于阳光下，在脸盆中能观察到太阳的像，这是利用了__________原理；如图乙所示，将手指展开，互相垂直叠放，对着阳光，在白纸上也能观察到太阳的像，这利用了光沿_________的原理。古诗中“池水映明月”指的是光的_____现象，“潭清疑水浅”指的是光的______现象。 能力提升 3 2.如图所示，物体AB直立于足够大的平面镜前，若分别在平面镜前、后插入不透光的木板CD、MN。则（　　） A．因为CD阻挡，AB不成完整的像 B．因为MN阻挡，AB的像会被挡住部分 C．两种情况下镜前观察到像的范围相同 D．两种情况下AB都能成完整的像 【平面镜成像的应用】 D 点评：平面镜成像的特点是：物体经平面镜成的是虚像，物体和像之间大小相等，左右相反，物体和像到镜面的距离相等，物体和像的连线与镜面垂直，是由光的反射形成的。 能力提升 3 【光学综合作图】 3.如图甲所示是一只水鸟站在水中捕鱼的情景，水鸟在水面看到自己头顶的像处正好有一条鱼。请在乙图中画出：眼睛看到水中鱼的光路图。（A为头顶的位置，B为真实鱼的位置，C为眼睛的位置。） 点评：此题主要考查了平面镜成像的特点、作光的折射光路图，明确头顶的像和水中鱼的像是重合的以及两个像的形成原因是解题的关键。 能力提升 3 【光学综合作图】 点评：此题考查平面镜相关作图，连接P点和像点，确定P点看平面镜的部分，是解决本题的关键。 4.按要求作图，并保留作图痕迹。如图所示，平面镜MN上方有一个物体AB。要使人眼在镜前P点完全看不到物体在镜中所成的像，至少应将镜面上的哪一部分遮住（将镜面上要遮挡的部分用线段CD表示）。 能力提升 3 【光的反射定律】 5.【探究名称】探究光的反射定律 【问题】夏天，某同学观察到河面波光粼粼，回家查阅资料发现，河面波光粼粼是光的反射现象，他想知道光反射时遵循怎样的规律呢？于是利用如图所示实验装置按照如下步骤进行了实验探究。 【证据】（1）将平面镜放在水平桌面上，在平面镜的上方竖直放置一块带有量角器的硬纸板（图中量角器未画出），它是由可以绕ON折转的E、F两块板组成的。 （2）让激光笔的入射光沿着纸板左侧的E板射到镜面的O点。 （3）转动纸板右侧的F板，找到反射光。Φ （4）多次改变入射角的大小，测量并记录反射角的大小，填入表格中。 【解释】（1）硬纸板在E、F共面（不绕折）情况下，该同学先让一束光贴着纸板E板射到O点，可是在纸板F面上没有反射光线的径迹，可能原因是_________________； （2）纠正错误之后，硬纸板的F板向后转动，F板上看不到反射光线，这现象说明反射光线、入射光线和法线在____________； （3）该同学发现表格的数据中有一个错误数据，其原因可能是将反射光线与______的夹角当作了反射角；改正错误后，通过分析数据得出结论：光反射时，_________________； （4）若让光沿BO射到O点，反射光线沿着OA方向射出，这表明在反射现象中，光路是______。 【交流】（1）实验中为了更好地显示光路，应选在______（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行； （2）纸板上量角器的作用是为了方便测量_______________的大小。 纸板与平面镜不垂直 同一平面内 镜面 反射角等于入射角 可逆的 较暗 反射角和入射角 能力提升 3 点评：本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。 能力提升 3 6.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 （1）实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿顺时针方向转动； （2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？________________________________； （3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现，此现象说明了：______________________________________； （4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束_____。 A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 一次实验得到的结论具有偶然性 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C 能力提升 3 【平面镜成像】 7. 小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。 （1）准备的实验器材有：玻璃板，A、B两支完全相同的蜡烛，白纸，铅笔，光屏。需要添加的测量器材是________。 （2）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于___________。 （3）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但 不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完 全重合，说明平面镜所成的像与物体的大小_______。 （4）改变蜡烛A的位置，进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来，如图乙所示，发现物和像的连线与镜面_______，用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。 刻度尺 确定像的位置 相等 垂直 能力提升 3 （5）小轿车前挡风玻璃是倾斜安装的，这样安装的好处是：夜间行车时，如果车内开灯，车内乘客经前挡风玻璃成的像在司机的_________（选填“斜上方”、“正前方”或“斜下方”），这样会减小对司机观察路况的干扰。 （6）蜡烛A的像，是蜡烛发出的光经玻璃板________而形成的。要判断平面镜所成的像是实像还是虚像，在玻璃板后面像的位置放一个光屏，应________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察光屏上有没有像。 不透过 反射 斜上方 点评：本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用，这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。 能力提升 3 8. 小明用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”实验。 （1）点燃蜡烛A，眼睛应在_____（选填“A”或“B”）侧观察像。 （2）用形状相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，观察 是否能与蜡烛A的像重合，此操作的目的是比较像与物的_____ 关系，并确定像的位置。 （3）若把蜡烛A远离玻璃板，则A的像大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏，在光屏上______（选填“能”或“不能”）找到A的像，说明平面镜成的像为虚像（选填“实”或“虚”）。 （5）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，会观察到蜡烛A的像______（选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 A 大小 不变 不能 不动 能力提升 3 【探究光折射时的特点】 9. 两名同学合作探究光的折射特点，让一束光分别从空气中以不同角度射入水和玻璃中，将入射角与折射角记录在表一和表二中。 （1） 光从空气垂直射入水中时，折射角的大小是____°。 （2）光从空气斜射入水或玻璃中时，折射角随着入射角的增大而_____（增大/减小）。由表中数据，通过推理可知：光从空气射入水或玻璃中时，折射角________（可能/不可能）达到90°。 增大 不可能 0 能力提升 3 （3）当光以30°的入射角从玻璃中射向空气中时，折射角的大小是_____°。 （4）由表中数据可知，当入射角均为45°时，水使光的传播方向偏折了13°，而玻璃使光的传播方向偏折了_____°。由此可推知，外观尺寸相同的“水凸透镜”与“玻璃凸透镜”相比，“玻璃凸透镜”的焦距更____（大/小）。 （5）本实验多次改变入射角的目的是________________________。 得出普遍结论，避免偶然性 小 21 60 $$