第二章 光现象 （培优复习课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第二章 光现象 单元复习 八年级上册•苏科版（2024） “烟花三月，我和几个同学相约去公园游玩。只见桃红柳绿连绵数里，蓝天、白云倒映在碧水之中，好似‘天上有行云，人在行云里’。远眺五亭桥，湖水倒映着她的倩影。一阵微风吹来，湖面上波光粼粼，让人眼花缭乱……” 以上摘自小明的日记。你是否也有类似的经历？你能提出哪些与光有关的问题？ 一、光的色彩 二、光的直线传播 三、平面镜 四、 光的反射 复习内容 内涵 具体内容 物理观念 七个概念：光源、色散、光线、实像、虚像、镜面反射、漫反射 三个规律：光的直线传播规律、平面镜成像特点、光的反射定律 科学思维 1.运用模型法建立光线模型描述光的传播路径和方向。 2.在探究平面镜成像特点的过程中运用替代法确定像的位置 科学探究 1.探究小孔成像特点。 2.探究平面镜成像的特点。（课标要求必做实验） 3.探究光的反射定律（课标要求必做实验） 科学态度与责任 1.尝试用光的色散现象和反射规律解释相关自然现象，培养学习物理的兴趣。 2.通过了解平面镜成像在生活、生产中的应用，关注科学技术对自然环境、人类生活和社会发展的影响。 核心素养 单元思维图谱 4 第一节：光的色彩 第二章 光现象 知识结构 1. 光源 一、光源 明亮的物体，有的本身发光，有的本身并不发光。我们把本身发光的物体叫作光源（light source）。 光源的分类 自然光源 人造光源 2. 光源的分类 如：太阳、萤火虫、水母、灯笼鱼等 如：点燃的蜡烛，通电的发光灯泡等 一、光源 有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，但这些物体不是光源，如月球、所有行星和反光的镜子。 月亮 反光背心 钻石 月球、反光背心和钻石均不发光，是反射光，所以不是光源。 3. 对光源的理解 二、光的色散 1. 活动：分解太阳光 让一束太阳光照射到三棱镜上，观察从三棱镜射出的光有什么变化？ 【探究归纳】 ①白光不是单色光，是由各种色光混合成的。 ②不同的色光通过三棱镜的偏折程度不同。红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。 太阳光透过三棱镜 实验现象：白光经两次折射后，在屏幕上形成了一条彩色光带。颜色依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 二、光的色散 视频：三棱镜对光的色散 2. 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（dispersion）。 （2）光的色散现象表明，太阳光是由七种色光（红橙黄绿蓝靛紫）混合而成的。 彩虹是雨过天晴后经常出现的一种自然现象，彩虹的形成原因：雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，便被分解成不同颜色的光。如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看见绚丽的彩虹了。 二、光的色散 3. 彩虹形成的原因 视频：彩虹形成的原因 三、色光的混合 红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合，可以产生各种颜色的光。因此，把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 1. 色光的三原色 红+绿=黄 绿+蓝=青（靛） 红+蓝=品红 红+绿+蓝=白 三、色光的混合 2. 光的混合 红、绿、蓝三种色光，等比例混合为白光。 彩色电视机、手机和计算机显示器能呈现彩色图像，就是运用了三原色光混合的原理。在屏幕上排列着许多由红、绿、蓝组合而成的发光点，这些发光点在电路的控制下发出不同强度的三原色光，从而产生不同的色彩。 电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的。 用放大镜观察 三、色光的混合 3. 物体的颜色 (1)透明物体的颜色由它透过的色光决定。眼睛接收到透明物体透过的色光是什么颜色，我们就感觉透明物体是什么颜色。 (2)不透明物体的颜色由它反射的色光决定。不透明物体反射什么颜色的光到我们眼里，我们就感觉不透明的物体是什么颜色的。 三、色光的混合 (3)白色物体反射所有的色光。什么颜色的色光照射到白色物体上，白色物体就呈现什么颜色；无色透明的物体可以让所有的色光透过，所以什么颜色的色光透过无色透明的物体，无色透明的物体就呈现什么颜色。 (4)黑色物体吸收所有的色光。无论什么颜色的色光照射到黑色物体上，物体仍呈现黑色；单色物体反射自身颜色的色光，而吸收其他色光。 概念：光具有能量，这种能量叫作光能。 四、光具有能量 1. 光能 （2）植物光合作用将光能转化为化学能等。 （1）太阳能热水器将光能转化为内能 2. 光可以传递能量 （3）太阳能路灯、太阳能电池板将光能转化为电能。 光除了具有能量外，也可以传递信息，光传递信息在生产、生活中应用十分广泛。在古代，士兵通过观察烽火台上升起的狼烟，确认军情；现代生活中的光纤通信、激光打印、光电传感器、光导医学、光存储、光电显示器等都能体现出光传递信息。 3. 光可以传递信息 四、光的利用 1．没有三棱镜，可用下图所示的装置来进行太阳光的色散实验。 B 题型1：光的色散现象 (1)在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光 照射在平面镜上，并反射到白纸上，则_____（填字母）； A．在白纸上看到的不是彩色的光带，而是一片白色 B．在白纸上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带 (2)此现象说明白光是        （选填“单色光”或“复色光”），也表明不同色光斜射入同一透明介质时，          是不同的。 复色光 偏折程度 题型1：光的色散现象 2．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的       现象，A、B是光带边缘的色光，其中A为      光。如果将三棱镜换成红色透明玻璃，则白屏上能看到色光的颜色是      色。 色散 紫 红 题型1：光的色散现象 3．唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，如图所示 喷水时可以看到彩虹；合成计算机屏幕上彩色画面的三种色光是 。 方法二 红、绿、蓝 4．石榴花在西安市的栽培历史悠久，因其美丽的外观和丰富的文化内涵被选为市花。如图所示，鲜红的石榴花和翠绿的叶子在蓝天白云下显得格外美丽，下列说法正确的是（ ） A．阳光下的花朵是光源 B．红、绿、蓝是光的三原色 C．石榴花在地上的影子是光的色散形成的 D．石榴花是红色而叶子是绿色是因为它们吸 收的色光不同 B 题型2：物体的颜色 5．某学校开“迎新”晚会，小明同学带黄色帽子系红领巾，穿白色上衣浅蓝色裤子上台表演节目，在红色的追光灯照射下，观众看到的帽子是         色的，上衣是         色的。 黑 题型2：物体的颜色 红 6．学校庆元旦节目中，一位身穿白毛衣、蓝裙子、红皮鞋的同学在台上唱歌。此时舞台上绿色的灯光照在她身上，我们看到的是（   ） A．绿毛衣、黑裙子、黑皮鞋 B．白毛衣、黑裙子、红皮鞋 C．绿毛衣、蓝裙子、黑皮鞋 D．白毛衣、蓝裙子、红皮鞋 A 第二节：光的直线传播 第二章 光现象 知识结构 一、光在均匀介质中传播 像空气、水和玻璃等能让光通过的透明物质叫作光的介质。太阳光能通过真空和大气层传播到地球表面，说明光的传播与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 归纳总结 光可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 光在透明的均匀介质中是沿直线传播的。 1. 介质 一、光在均匀介质中传播 2. 光线 （1）定义：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（light ray）。 （2）画法：画光线时必须用实线，用箭头标明光的传播方向，且箭头一般画在直线的中间位置。 烛焰、灯泡为点光源，光由中心传播，如图（a）；太阳光为平行光，如图（b）。 为了更形象、更直观地表示物理学中抽象难懂的物理规律或物理现象，我们用一些具体的图形或模型，把它形象地表示出来，使之具体化，这种研究问题的方法称为模型法。实际问题中，往往用多条光线来描述光的传、播特点。 一、光在均匀介质中传播 （3）对光线的理解 光是真实存在的，但光线并不是真实存在的，它是人们为了研究光的传播而建立的物理模型，其主要特征就是“直线（径迹）”+“箭头（方向）”。 1. 影子的形成 二 、光的直线传播现象 行走的士兵 拿花的女孩 灯光下的行人 有趣的手影 光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便形成一个阴暗面，即物体的影子。 2. 日食 二 、光的直线传播现象 当月球转到地球与太阳之间，并且在__________上时，挡住了射向______的太阳光，由于光沿直线传播出现日食。 同一直线 地球 视频讲解：日食的形成 3. 月食 二 、光的直线传播现象 当地球转到太阳与月球之间，并且在__________上时，挡住了射向______的太阳光，由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。 同一直线 月球 视频讲解：月食的形成 4. 小孔成像 二 、光的直线传播现象 战国时期墨家著作《墨经》是迄今为止发现的世界上最早记载小孔成像实验的文献资料。如图所示是小孔成像现象及其示意图。 视频讲解：小孔成像 二 、光的直线传播现象 (1)成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 (2)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。 (2)像的形状：与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 小孔成像的特点 二 、光的直线传播现象 身边的小孔成像 例如，树下的圆形光斑，实质是太阳经小孔所成的像。发生日食，在地面上的光斑，是日食时日面形状的投影，所以光斑会变成月牙形。 树下的圆形光斑 发生日食时，地面上的光斑 二 、光的直线传播现象 5. 光沿直线传播的应用 排队列操 激光准直 木工检查木条是否平直 真空中的光速是宇宙中最快的速度，用c表示。c=2.99792×108m/s。计算中，可以近似取 c=3×108m/s= 3×105km/s 如果一个人以光速绕地球飞行，他在1秒的时间内能绕地球转7.5圈。 介质 光 速 真空 空气 水 玻璃 c=3×108m/s 约为3c/4 约为2c/3 c=3×108m/s 一般情况下， v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 三、光速 1. 真空中的光速 2. 光在不同介质中的传播速度 声音 光 真空不传声 15℃空气中声速340m/s 声音在空气中传播最慢 声音传播需要介质 光在真空中传播最快 空气中光速近似3×108m/s 光在空气中比在其他 透明介质中传播的快 光的传播不需要介质 3. 比较光的传播与声的传播 三、光速 1．国庆放假，天气晴朗、阳光明媚，小明同学去农村的奶奶家，发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞，阳光透射进来，在地上形成一个光斑，该光斑是         （选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”），该光斑实际是太阳的        （选填“影子”或“像”），是由于光         形成的。 圆形的 题型1：光的直线传播现象 像 沿直线传播 D 题型1：光的直线传播现象 2．在沙漠中迷路时可用影子辨别方向。如图将一根直杆竖直插在水平地面上的O点，中午前后，在影子的轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指的方向（北半球）是（   ） A．东 B．南 C．西 D．北 较黑暗 题型1：光的直线传播现象 3．在探究小孔成像的实验中，小明用一个空的易拉罐，在其底部中央开一个小的三角形的孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛放置在小孔的前方，如图所示。为了更清楚地观察到像，实验环境应         （选填“较明亮”或“较黑暗”）；实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成         （选填“正立”或“倒立”）的像，若将三角形的小孔变为圆形的小孔，则半透明薄膜上烛焰的像的形状         （选填“不变”“变为三角形”或“变为圆形”）。 倒立 不变 4．如图所示，请找到人头部点A’在地面上的影子的位置，S为太阳。 题型2：光沿直线传播作图 5．室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹） 题型2：光沿直线传播作图 6．冬日寒冷，两位同学在课间晒太阳（如图所示），于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过作光路图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。 题型2：光沿直线传播作图 第三节：平面镜 第二章 光现象 知识结构 一、平面镜成像的特点 （1）平面镜所成的像是虚像 （2）像和物大小相等， （3）物像到平面镜的距离也相等， （4）物像连线垂直与平面镜 （5）像与物关于镜面对称。 1. 平面镜成像特点 因为平面镜将光源S的光反射进了人的眼睛里，引起视觉。由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。 S′ 就是 S 在平面镜中的虚像。 由于平面镜后并不存在光源S′，进入眼睛的光并非来自S′，所以把S′叫做虚像。 一、平面镜成像的特点 2. 平面镜成虚像的原理 S′ S 平面镜 一、平面镜成像的特点 3.实像与虚像的区别 实像 虚像 光线 实际光线会聚而成的 不是由实际光线会聚而成的，而是实际光线的反向延长线相交而成 承接 可以用光屏承接 不能用光屏承接 像的特点 倒立的，如小孔成像 正立的，如平面镜成像 二、平面镜成像作图 由平面镜成像特点知，物体在平面镜中的像与物体关于镜面对称。根据这一对称关系，可以作出物体在平面镜中的像。 1. 平面镜成像作图法——对称法 例如：如图所示，做出发光点S经平面镜所成的像。 做法：过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′ 即为 S 的像。 作图步骤： ①做垂线； ②画垂足； ③量等距； ④画像点。 说明：法线、像与物连线要用虚线；像与物要对称。 s s′ o (1)物体、实际光线用实线画，光线的反向延长线、虚像、法线用虚线画。 (2)光线要带箭头，箭头指向要与光的传播方向一致。光线与光线之间要连接好，不能出现断点。 (3)作光的反射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角等于入射角作出反射（入射）光线。 2. 平面镜作图规则 二、平面镜成像作图 三、平面镜成像的应用 1. 平面镜的利用 人们利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作， 牙医用于查看牙齿背面的反光镜也是平面镜。 利用平面镜扩大视觉空间。 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。 三、平面镜成像的应用 苏州博物馆 虽然平面镜给我们带来了好处，但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。 2. 平面镜的防止 三、平面镜成像的应用 夜间刺眼的远光灯 刺眼的玻璃幕墙 视频：光污染 1．如图，S是发光源，请你依据光的反射定律作出S光源经反射后经过A点的光线。 题型1：平面镜成像作图 【详解】先通过平面镜成像中像与物的关系作出光源在镜中的像S'，连接S'与A点，找到反射现象中的入射点O，分别连接SO和OA即可，如图所示： 2．如图所示，有一平面镜放在桌子左端，有一块橡皮掉在桌子下面S点，请画出人眼在桌子上面能通过平面镜能看到桌子底下橡皮S的光路图。 【详解】先作出S关于平面镜的对称点，即为像点S′；连接S′与人眼，该连线与平面镜的交点为入射点，从而画出反射光线，连接S和入射点画出入射光线，如图所示： 题型1：平面镜成像作图 题型1：平面镜成像作图 3．中国空间站是长期运行的载人空间站，如图甲所示，是我国航天员通过手腕处的小镜子看胸前操控面板上的按钮。请在图乙中画出宇航员通过镜子看到按钮的光路图。其中A点表示操控面板上的按钮位置，B点代表航天员的眼睛。 【详解】根据平面镜成像特点，作出A在平面镜中所成的像Aʹ，连接Aʹ和B，镜前部分为反射光线，与镜面的交点为入射点，连接A和入射点为入射光线，如图所示： 题型2：平面镜规律的应用 4．某人从平面镜中看到对面的大型电子钟的显示如上图所示。若回头直接看钟，则它的显示应为（　　） A．20：15 B．21：05 C．21：15 D．20：05 B 题型2：平面镜规律的应用 5．视力监测是儿童青少年近视预防工作的重要一环。为了准确测量学生视力，通常要求眼睛与视力表保持5m的距离。由于房间长度只有2.8m，医生把视力表放在被测者头部的后上方，让被测者识别对面墙上镜子里的像（如图所示），镜子所成的是        （选填“实”或“虚”）像；如果要按标准要求进行视力测试，图中被测者应向平面镜移动        m。 虚      0.4 题型2：平面镜规律的应用 6．盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（   ） A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的 B 第四节：光的反射 第二章 光现象 知识结构 一、光的反射现象 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（reflection）。 1. 光的反射 我们能够看见太阳、发光的电灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛 我们能看到教室、人、书本等这些本身不发光的物体，是因为光的反射进入了我们眼睛 思考：为什么平面镜能成像？这与光的反射有关。那么，光的反射有什么规律呢？ 一、光的反射现象 (1)光的反射发生在两种介质交界面处。 (2)光的反射现象发生在同种介质中，只改变了光的传播方向，光的传播速度不变。 对光反射的两点说明 入射光线 A O 入射点 平面镜 反射光线 B 法线 N 入射角 反射角 β α 光的反射中的基本概念 一点、三线、二角： ①入射点O：光线射到镜面上的点。 ②法线ON ：通过入射点，垂直于 镜面的直线，常用虚线表示。 ③入射光线：入射到镜面的光线。 ④反射光线：从镜面返回的光线。 ⑤入射角α：入射光线与法线的夹角。 ⑥反射角β：反射光线与法线的夹角。 注意：（1）法线必须画虚线 （2）入射光线和反射光线都有方向，只能写成 AO、OB，不能写成OA和BO。 二、光的反射定律 在光的反射现象中， ①反射光线、入射光线和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。 光的反射定律 4. 光的放射定律 二、光的反射定律 5. 四点透析光的放射定律 对应关系 因果关系 变化规律 特殊情况 注意定律中的因果关系：先有入射光线，后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射，后说入射 反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小 当光垂直于镜面入射时，入射角为0°，反射角也为0°，反射光线与入射光线在同一直线上，传播方向相反 每一条反射光线对应着一条入射光线 二、光的反射定律 6. 光路是可逆的 二、光的反射定律 （1）在光的反射中，光路是可逆的 如下图所示，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。 视频演示：光路是可逆的 6. 光路是可逆的 二、光的反射定律 （2）光路可逆的现象 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。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。 甲猴通过平面镜看到了乙猴，是乙猴发出的光通过平面镜反射后到达甲猴的眼睛。 根据光路的可逆性，甲猴发出的光通过平面镜反射后也可以到达乙猴的眼睛，所以说乙猴一定能看见甲猴。 （1）平面镜的表面平整、光洁，当平行光入射到平面镜上时，反射光仍是平行的，如图所示。这种反射叫作镜面反射。 三、镜面反射和漫反射 2. 镜面反射 （2）常见的镜面反射：例如平静的水面、抛光的金属面、各种镜面等等。 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。 3. 漫反射 同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字，就是因为老师、字都发生了漫反射。 注意：漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。 三、镜面反射和漫反射 凹面镜的表面是凹进去的，凹面镜对光有会聚作用，能成像且有很多应用。 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。 凹面镜对光的反射 点燃杭州亚运会圣火的凹面镜 四、凸面镜和凹面镜 1. 凹面镜的特点及应用 凸面镜对光有发散作用，能成像且有很多应用。 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。 道路拐弯处的反光镜 凸面镜对光的反射 2. 凸面镜的特点及应用 四、凸面镜和凹面镜 不是 题型1：光的反射 1．如图甲所示，自行车的尾灯由许多小平面镜组成，它       （选填“是”或“不是”）光源。夜晚，当后面汽车的车灯照射在小平面镜上时，经过两次反射后，反射光线平行于原入射光线反方向射回去，给后车司机警示作用。图乙中的           （填“A”或“B”）是自行车尾灯的原理图，它           （填“是”或“不是”）光源。 A 不是 题型1：光的反射 2．汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜，图中的大镜是平面镜，插秧人在大镜中成         （选填“虚”或“实”）像，大镜悬挂的高度变大，水盆中所成像的大小         。 虚 不变 题型1：光的反射 3．在“探究光反射时的规律”实验中： (1)将平面镜放置在       桌面上，白色硬纸板竖直立在平面镜上； (2)用作光屏的硬纸板应选择较       （选填“光滑”或“粗糙”）的，光在这样的纸板上发生      反射，使从纸板前不同方向都可以看到纸板上光AO的径迹； 水平 粗糙 漫 (3)图甲中，若让入射光线沿O点顺时针旋转一定的角度，则反射角将       （选填“变大”“变小”或“不变”）； (4)图乙中，将硬纸板F的部分向后折，则在F上       （选填“能”或“不能”）看到反射光线，这是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 题型1：光的反射 3．在“探究光反射时的规律”实验中： 变小 不能 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 Lavf58.45.100 Lavf58.45.100 $$