第二章 光现象（知识清单）物理苏科版2024八年级上册

第二章 光现象（知识清单） 思维导图 一、光的色彩 光源 1.定义：我们把本身发光的物体叫作光源。 2.光源的分类：①天然光源，如：恒星、萤火虫、水母等；②人造光源，如蜡烛、小灯泡、手电筒等。 特别提醒 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 光的色散 1.概念：太阳光通过三棱镜后发生偏折，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象叫作光的色散。 2.光的色散说明：太阳光（白光）不是单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是复色光。 3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 4.最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿。 5.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 色光的混合 1.色光的三原色 我们将红、绿、蓝叫作光的三原色。将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能产生任何一种其他颜色的光，而它们自身却无法用其他色光混合得到。 2.应用 电视机和计算机显示器能呈现彩色图像，就是应用了三原色光混合的原理。 拓展 物体的颜色 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 光具有能量 1.光具有能量，这种能量叫作光能。 2.通过某种方式或借助某种工具，可以将光能转化为其他形式的能。太阳能热水器将光能转化为内能，植物的光合作用将光能转化为化学能，太阳能路灯和太阳能电池板将光能转化为电能等。 二、光的直线传播 光在均匀介质中的传播 1.观察光的传播路径 （1）用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，观察光在空气中的传播现象。 （2）用激光手电筒把光射入水中，观察到光在水中的传播现象。 （3）用激光手电筒把光射入玻璃砖中，观察到光在玻璃砖中的传播现象。 为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径，可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。 2.光的直线传播 光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 3.光线 （1）为了研究光的传播特点，我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。这样的线叫作光线。 （2）光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的物理模型。 （3）实际问题中，往往用多条光线来描述光的传播特点。当烛焰、灯泡等离我们较远时，可以将其看成点光源，光由其中心点向四周传播。在地面上接收到的太阳光，可看成平行光。 4.影子的形成 光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子。 5小孔成像 （1）如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 （2）如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理：光的直线传播。 ②成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。 6.日食和月食 （1）月球运行到地球和太阳之间时，太阳光被月球挡住在地球上形成阴影区，处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分，这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食，部分被挡住时形成日偏食。 （2）地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区——地影，一旦月球进入这个阴影区，就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食，部分被挡住时形成月偏食。 三、平面镜 平面镜成像的特点 1.平面镜和像的概念：生活中常用的镜子表面是平的，叫作平面镜。在平面镜中能观察到物体的像。 2.探究平面镜成像的特点 实验设计 要探究平面镜成像的特点，就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜，在玻璃板前放一个棋子（或其他物体），在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试：是否能通过玻璃板后面的棋子找到像的位置？怎样比较像与物的大小？ 操作与记录 （1）如图所示，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板（平面镜）竖直放置在方格纸上，并标出玻璃板的位置。 （2）在玻璃板前放一个棋子 A，再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合？重合时，棋子B与棋子A所成像的大小和位置是什么关系？两者重合时，在方格纸上标出棋子A、B的位置，并比较棋子A与棋子B到镜面的距离。 （3）将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置，能否在白卡片上观察到棋子A的像？ （4）多次改变棋子A的位置，重复上面的实验。根据方格纸上的标记，测量物和像到平面镜的距离，并把数据记录在下表中。 实验序号 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm ① ② ③ 交流与小结 （1）棋子B可以与棋子A的像完全重合，说明像的大小与物体大小相等； （2）由实验数据可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； （3）用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直； （4）移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。 实验表明：平面镜所成的像是虚像，像和物大小相等，且它们到平面镜的距离也相等，像与物关于镜面对称。 3.平面镜成像作图 根据平面镜成像特点作图 作图方法（如图所示） （1）做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN； （2）画垂足； （3）量等距：使A´M=AM，B´N =BN； （4）画像点A´B´并连接，则A´B´就是物体AB的像。 平面镜成像的应用 1.应用 （1）利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作，牙医用于查看牙齿。 （2）利用平面镜扩大视觉空间。 （3）苏州博物馆的精美设计，巧妙地应用了平面镜成像的特点，既表现出我国江南建筑的特色，又突显了现代美感， 2.光污染 但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。如夜间行车时，车内的人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。建筑物的玻璃幕墙反射的刺眼光芒，不仅会影响人们正常的工作和休息，还会影响行人和行驶车辆的安全。 四、光的反射 光的反射定律 1.光的反射：光射到物体表面时，有一部分会被物体表面反射回来，这种现象称为光的反射。 2.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 法线 经过入射点O并垂直于镜面的直线ON称为法线 入射光线 入射到反射面上的光线 反射光线 被反射面反射的光线 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠α 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠β 3.探究光的反射定律 实验与记录 1.如图所示，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。看一看此时白板和镜面的位置关系。在白板上画出入射光线、反射光线和法线。 2.使入射光与法线重合，从0°开始逐步增大入射角，多次测量入射角和对应的反射角，将数据记录在下表中。 实验序号 入射角α/（°） 反射角β/（°） ① ② ③ 交流与小结 实验表明：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。这就是光的反射定律。 4.光路的可逆性 在上面的实验中，让光逆着反射光的方向射到镜面，反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。这表明在反射现象中光路是可逆的。 5.光的反射作图 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头。 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。 6.人眼怎样看到平面镜所成的像 如图所示，设来自烛焰上点S的两条光线经平面镜反射后进入人眼，这两条光线的入射点分别为O1和O2，根据光的反射定律，可作出反射光线O1A1和O2A2。它们的反向延长线（虚线）相交于平面镜后的点S’，人会感到光好像是从点S’发出的，点S’就是点S的虚像。同理，烛焰上的其他点也都能通过平面镜形成对应的虚像点，因而形成整个烛焰的虚像。由此可见，烛焰的虚像并不发光，它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。 镜面反射和漫反射 1.镜面反射 （1）定义：一束平行光照射到光滑的镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫做镜面反射。如平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。 （2）视觉感受：“刺眼”、“反光”等。 2.漫反射 （1）定义：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。如各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等 （2）视觉感受：各个方向都能看到 注意 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 凹面镜和凸面镜 1.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 利用凹面镜对光的会聚作用，可使光的能量集中。手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置等都是凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用 与平面镜相比，凸面镜能扩大视野。汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜等大多是凸面镜。在山区道路的拐弯处设置凸面镜，有利于避免交通事故的发生。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 光现象（知识清单） 思维导图 一、光的色彩 光源 1.定义：我们把 的物体叫作光源。 2.光源的分类：① 光源，如：恒星、萤火虫、水母等；② 光源，如蜡烛、小灯泡、手电筒等。 特别提醒 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 光的色散 1.概念：太阳光通过三棱镜后发生偏折，分解为 等色光，这种现象叫作光的色散。 2.光的色散说明：太阳光（白光） 单色光，而是由各种颜色的光混合而成的，白光是 光。 3.不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同， 光偏折程度最小， 光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。 4.最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家 。 5.生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。 色光的混合 1.色光的三原色 我们将 叫作光的三原色。将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能产生任何一种其他颜色的光，而它们自身却无法用其他色光混合得到。 2.应用 电视机和计算机显示器能呈现彩色图像，就是应用了三原色光混合的原理。 拓展 物体的颜色 （1）透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如，红色玻璃片呈现红色，是因为它只能透过红颜色的光，吸收其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如，绿纸呈现绿色，是因为它只反射绿光，吸收其他色光；黑色物体吸收各种色光，不反射任何颜色的光；白色物体反射所有色光，不吸收任何色光。 光具有能量 1.光具有能量，这种能量叫作 。 2.通过某种方式或借助某种工具，可以将光能转化为其他形式的能。太阳能热水器将光能转化为 能，植物的光合作用将光能转化为 能，太阳能路灯和太阳能电池板将光能转化为 能等。 二、光的直线传播 光在均匀介质中的传播 1.观察光的传播路径 （1）用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，观察光在空气中的传播现象。 （2）用激光手电筒把光射入水中，观察到光在水中的传播现象。 （3）用激光手电筒把光射入玻璃砖中，观察到光在玻璃砖中的传播现象。 为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径，可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。 2.光的直线传播 光在均匀介质中是沿 传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还 在真空中传播。 3.光线 （1）为了研究光的传播特点，我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向。这样的线叫作光线。 （2）光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的 。 （3）实际问题中，往往用多条光线来描述光的传播特点。当烛焰、灯泡等离我们较远时，可以将其看成点光源，光由其中心点向四周传播。在地面上接收到的太阳光，可看成平行光。 4.影子的形成 光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的 。 5小孔成像 （1）如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 （2）如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理： 。 ②成像性质： 的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与 的距离以及 的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状 ，与小孔形状 。 6.日食和月食 （1） 运行到 和 之间时，太阳光被月球挡住在地球上形成阴影区，处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分，这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食，部分被挡住时形成日偏食。 （2）地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区——地影，一旦月球进入这个阴影区，就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食，部分被挡住时形成月偏食。 三、平面镜 平面镜成像的特点 1.平面镜和像的概念：生活中常用的镜子表面是平的，叫作平面镜。在平面镜中能观察到物体的像。 2.探究平面镜成像的特点 实验设计 要探究平面镜成像的特点，就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜，在玻璃板前放一个棋子（或其他物体），在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试：是否能通过玻璃板后面的棋子找到像的位置？怎样比较像与物的大小？ 操作与记录 （1）如图所示，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板（平面镜） 放置在方格纸上，并标出玻璃板的位置。 （2）在玻璃板前放一个棋子 A，再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合？重合时，棋子B与棋子A所成像的大小和位置是什么关系？两者重合时，在方格纸上标出棋子A、B的位置，并比较棋子A与棋子B到镜面的距离。 （3）将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置，能否在白卡片上观察到棋子A的像？ （4）多次改变棋子A的位置，重复上面的实验。根据方格纸上的标记，测量物和像到平面镜的距离，并把数据记录在下表中。 实验序号 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm ① ② ③ 交流与小结 （1）棋子B可以与棋子A的像 ，说明像的大小与物体大小相等； （2）由实验数据可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ； （3）用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面 ； （4）移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上 像，表明该像是 像。 实验表明：平面镜所成的像是 像，像和物大小 ，且它们到平面镜的距离也 ，像与物关于镜面 。 3.平面镜成像作图 根据平面镜成像特点作图 作图方法（如图所示） （1）做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN； （2）画垂足； （3）量等距：使A´M=AM，B´N =BN； （4）画像点A´B´并连接，则A´B´就是物体AB的像。 平面镜成像的应用 1.应用 （1）利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作，牙医用于查看牙齿。 （2）利用平面镜扩大视觉空间。 （3）苏州博物馆的精美设计，巧妙地应用了平面镜成像的特点，既表现出我国江南建筑的特色，又突显了现代美感， 2.光污染 但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。如夜间行车时，车内的人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。建筑物的玻璃幕墙反射的刺眼光芒，不仅会影响人们正常的工作和休息，还会影响行人和行驶车辆的安全。 四、光的反射 光的反射定律 1.光的反射：光射到物体表面时，有一部分会被物体表面反射回来，这种现象称为光的反射。 2.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 法线 经过入射点O并垂直于镜面的直线ON称为法线 入射光线 入射到反射面上的光线 反射光线 被反射面反射的光线 两角 入射角 线与 线的夹角，如图中的∠α 反射角 线与 线的夹角，如图中的∠β 3.探究光的反射定律 实验与记录 1.如图所示，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。看一看此时白板和镜面的位置关系。在白板上画出入射光线、反射光线和法线。 2.使入射光与法线重合，从0°开始逐步增大入射角，多次测量入射角和对应的反射角，将数据记录在下表中。 实验序号 入射角α/（°） 反射角β/（°） ① ② ③ 交流与小结 实验表明：光反射时，反射光线、入射光线和法线在 内，反射光线、入射光线分居 在 ， 角等于 角。这就是光的反射定律。 4.光路的可逆性 在上面的实验中，让光逆着反射光的方向射到镜面，反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。这表明在反射现象中光路是 的。 5.光的反射作图 类型 作图方法 已知反射面、入射光线做反射光线 如图所示，先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头。 已知反射面、反射光线作入射光线 如图所示，先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 如图所示，先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。 6.人眼怎样看到平面镜所成的像 如图所示，设来自烛焰上点S的两条光线经平面镜反射后进入人眼，这两条光线的入射点分别为O1和O2，根据光的反射定律，可作出反射光线O1A1和O2A2。它们的反向延长线（虚线）相交于平面镜后的点S’，人会感到光好像是从点S’发出的，点S’就是点S的虚像。同理，烛焰上的其他点也都能通过平面镜形成对应的虚像点，因而形成整个烛焰的虚像。由此可见，烛焰的虚像并不发光，它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。 镜面反射和漫反射 1.镜面反射 （1）定义：一束平行光照射到光滑的镜面上后，会被 地反射，这种反射叫做镜面反射。如平面镜、自行车尾灯、黑板反光、平静的水面反光等。 （2）视觉感受：“刺眼”、“反光”等。 2.漫反射 （1）定义：凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着 反射，这种反射叫做漫反射。如各个方向都能看到黑板上的字、电影银幕用幕布等 （2）视觉感受：各个方向都能看到 注意 镜面反射和漫反射都 光的反射定律。 凹面镜和凸面镜 1.凹面镜 （1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （2）特点：凹面镜对光有 作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。 （3）应用 利用凹面镜对光的会聚作用，可使光的能量集中。手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置等都是凹面镜。 2.凸面镜 （1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （2）特点：凸面镜对光有 作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。 （3）应用 与平面镜相比，凸面镜能 。汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜等大多是凸面镜。在山区道路的拐弯处设置凸面镜，有利于避免交通事故的发生。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$