内容正文:
第二章光现象
第二章整合拔尖
,“答案与解析”见P13
知识体系构建
光源
本身发光的物体叫作光源。光源分为天然光源和人造光源
太阳光通过三棱镜发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光
光的色彩
的这种现象叫作光的色散。光的色散现象表明,太阳光是由多种色光
光的色散混合而成的
光的三原色红、绿、蓝叫作光的三原色
光在同种均匀介质中是沿直线传播的
光的直线
通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向,这样的直线叫作光线
传播
光可以在真空中传播,光在真空中的传播速度约为3×10°ms
光现象
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
成像特点等,像与物关于镜面对称
平面镜
成像原因光的反射
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。在反射现象中,光路是
反射定律可逆的
反射种类镜面反射、漫反射
光的反射
凹面镜对光有会聚作用,凸面镜对光有发散作用。与平面镜相比,凸
球面镜面镜能扩大视野
9高频考点突破
考点一○光的色散
紫红
典例1如图所示,在光的色散实验中,太阳光
经平面镜反射后,通过狭缝射向三棱镜,发现光
(典例1图)
屏上色光的种类偏少。为了在光屏上观察到更
A.将光屏靠近三棱镜
多种类的色光,以下可行的操作是
()B.将三棱镜转动一定角度
31
拔尖特训·物理(苏科版)八年级上
C.将狭缝靠近三棱镜
A.太阳光的直线传播
月食的轮廓
D.将平面镜转动一定角度
B.地球是球形的
[跟踪训练]
C.月球是球形的
(典例3图)
1.
(填人名)在1666年做的光的色散
D.地球是不透明的
实验,揭开了颜色之谜,他让一束太阳光穿过
[跟踪训练
狭缝,在三棱镜另一侧的光屏上可以看到一
3.当太阳射向月亮的光被地球挡住时,地球上
条彩色的光带,如图所示,A处是
的人会观察到月食。设想:当我国的航天员
光,若实验时彩色光带分辨不清,可以适当
成功登月时,恰好地球上出现月食现象,那么
(增大/减小)光屏与三棱镜的距离。
航天员会观察到
()
太阳光
光屏
A.月食
B.日食
C.日食和月食
D.两者都观察不到
(第1题)
考点二光的直线传播
典例4跨学科买壁:测影活动宁洪
波某校课外实践小组利用一根垂
典例2(2023·镇江)《墨经》最早记载了小孔
直插入水平地面的圭杆,进行为期
成像现象,该现象由光的
形成。如图
年的“观杆测影”活动。2021年
所示为书中绘制的示意图,要让室内墙壁上的
3月14日正午时刻圭杆的杆影如(典例4图)
像更清楚,房间的亮度应较
(高/低):
图所示,并测得杆影OA的长为55.7cm。
当室外的人靠近小孔时,他在墙壁上所成像的
(1)杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿
大小将变
传播。
(2)图中杆影从O到A指向
方。
(3)预测2021年6月20日正午时刻,该圭杆的
杆影长度将比55.7cm
室外
室内
(长/短)。
(典例2图)
提示
[跟踪训练]
本题与教材P46第3题类似,涉及地理知识」
2.如图所示,在一张不透光的纸上
[跟踪训练】
用针穿一个直径约为1mm的小
4.太阳直射点的回归运动如图所示。
孔,让白炽灯泡发出的光穿过小
夏至日6.22
北回归线
孔射到白纸上,在白纸上可看到(第2题)
23°26'N
次年春分日3.21赤道
一个清晰的灯丝的像,这是
现象,是
春分日3.21秋分9.23
-0°
寿
由光的
形成的。若向上移动小孔,
南回归线
冬至日12.22
23°26'S
像的大小
(变大/不变/变小)。
(第4题)
典例3如图所示为月偏食的示意图,月食的轮
2023年11月8日(立冬),盐城(北
廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关
纬34°)某校实践活动小组将圭杆垂
的是
直插入水平地面进行“测影”活动,
32
第二章光现象
正午时刻杆影如图中的OA所示。圭杆应是
A.
C.Ltd D.Ld
(透明/不透明)物体,图中杆影从O
2
2
到A指向
方。冬至正午时刻的圭
考点四光的反射
杆影长将比立冬
(长/短)一些。
典例7
如图所示,一束光线与水平面成50°角
考点三平面镜成像
入射到平面镜上。若要使反射光线沿水平方向
典例5坐公交车时,某人看到
射出,则平面镜与水平面间的夹角
同方向行驶的轿车玻璃窗上出现
中兴
A.-定为259
连续横移的字,并拍摄了其中两
(典例5图)
B.-定为65
50
个字,如图所示。这两个字的位
C.可能为25
(典例7图)
置及从车头向车尾看字的顺序分别是
(
D.可能为50
A.在轿车上;中兴
B.在轿车上;兴中
[跟踪训练]
C.在公交车上;中兴D.在公交车上;兴中
7.夏至日正午时分,某地阳光几乎垂直照射地
[跟踪训练]
面。小明坐在自家的汽车里面,发现前车后
5.小明早晨搭乘爸爸的汽车上学,在汽车后视
窗反射的阳光始终直射他的眼睛,则前车的
镜里看到后面公交车车头显示屏上的信息如
后窗样式可能是图中的
图乙所示,则该公交车为
。0
A.
B
D
园育塔E2
典例8如图所示,固定在水面上方的光源S发
出一束光经水面反射后在光屏上有一个光斑A,
乙
(第5题)
已知光束与水面的夹角为40°,S是光源经水面
A.32路B.23路C.35路D.53路
反射所成的像。下列说法中,正确的是()
典例6身高为1.7m的小侨同学准备在家中
光源S
光屏
安装一面穿衣镜,他的眼睛到头顶的距离为
10cm,若他站在穿衣镜前能看到自己的全身,则
这面穿衣镜上下两端的最小长度为
m,
该穿衣镜安装的最低点与地面之间的距离为
(典例8图)
m.
A.反射角的大小为40
[跟踪训练
B.当水面升高时,反射角将变大
6.如图,一根长度为L的直薄木条上
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
有两个观察小孔。两小孔之间的距
D.当水面升高时,S'到水面的距离变小
离为d,d恰好是一个人两眼间的距
[跟踪训练]
离,当木条水平放置时,此人想通过两观察孔
8.如图所示为水位测量仪的示意图。从A点
看见此木条在平面镜里完整的像,那么选用的
发出的一束激光与水平面的夹角为45°,经水
平面镜宽度至少是
面反射后,在光屏上的B点形成一个光斑,
光斑位置随水位变化而发生变化。当A点
4白
与水面相距3m时,A点与它在水中的像A
-L-
(第6题)
点(未画出)之间的距离为
m;若水
33
拔尖特训·物理(苏科版)八年级上
位下降0.5m,则光斑B
(向左/向[跟踪训练
右)移动
m
9.如图所示为司机夜间开启前照灯在沥青路上
行驶时,光在干燥或潮湿路面上反射的情况,
图
(甲/乙)是汽车在干燥路面上的
45
行驶情况。当对面无车时,司机感觉潮湿的
路面更
(亮/暗)。
(第8题)
典例9雨过天晴的夜晚,人在月光下行走,如
图所示,月光射到地面上时,在地面发生的是
甲
(镜面反射/漫反射);若图中两人都走
暗的地方,则
(A/B)同学会踩到水坑。
乙
(第9题)
(典例9图)
综合素能提升
1.一束白光经三棱镜折射后,
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的,也可能是
形成一条七彩光带,如图甲
放大的。
所示。根据此图中红、蓝光
③保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内
折射的情况做出判断,直线
(第1题甲)
简,烛焰的像变大。
MN的左半侧MO为红线,右半侧
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内
ON为蓝线,分界点为O,如图乙所
筒,烛焰的像更明亮。
示,将三棱镜放在MN上,透过三棱
其中正确的是
镜人眼的视线如图丙所示,观察到的是(
A.①②③④
B.①③④
N
0
C.①②
(第2题)
蓝线
红线
D.③④
丙
(第1题)
3.水平过道上方有一盏灯,如图所示,小明站在
1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走
到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。
小明通过两块地砖所看到的像
(
A.大小相同,位置不同
D
地砖
2.如图所示,用自制针孔照相机观察烛焰,有下
B.大小相同,位置相同
23
列四种说法:
C.大小不同,位置相同
(第3题)
①薄膜上出现烛焰的像是倒立的。
D.大小不同,位置不同
34
第二章光现象
4.跨学科实践·日常生活电动自行车的反光镜
没有变化/只出现绿色光/没有绿色光)。
是用来观察车后情况的平面镜。某次行驶
时,发现左侧反光镜中只能看到机动车道上
的汽车,却看不见车后的情况。为确保行驶
狭缝三棱镜光屏
安全,左侧反光镜的镜面应该
(
(第6题)
7.如图所示,平面镜OM与OM
成0角,A为OM1上的一点,光从
A.向外旋转
B.向内旋转
A点出发,射到OM,上的入射角是
50°,经过四次反射后跟OM2平行,则0角的
C.向下旋转
D.向上旋转
度数为
M
5.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON
垂直黏合在一起,并竖立在地面上,俯视图如
图所示。当小科站立在某个位置时,他通过平
(第7题)》
面镜所成像的个数为m,看到自己完整的像
8.如图所示为一条盘山公路,当汽车在AB路
的个数为。下列对小科在不同位置时的
段行驶时,司机看不到BC路段的情况,人们
m、n值的分析,不符合实际的是
()
利用光的反射,可以在
(A/B/C)位
·a
置安装一块面镜,该面镜最好是
镜。
·bE
lleeee222222
0
d
e
(第5题)
(第8题)》
A.在a点或e点时,m=1,n=0
9.用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
B.在b点或d点时,m=1,n=1
玻璃板
C.在c点时,m=2,n=2
8
D.在f点时,m=0,n=0
6.如图所示,让一束太阳光经过平面镜、狭缝、
8A白纸
(第9题)
三棱镜,最后落在白色光屏上。实验中,观察
(1)组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相
到太阳光会被分解成多种色光。如果要观察
互
,实验中选用两枚完全相同的棋子
到经过狭缝后光的传播路径,你打算采用什
A、B,其目的是比较像与物
的关系。
么方法?
。
实验时可观察到光从
(2)若在棋子A的像的位置上放一光屏,则
狭缝到三棱镜的传播路线是一条
;光
光屏上
(能/不能)呈现出像。
经过三棱镜偏折后,呈现在光屏上的是
(3)若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转
(彩色光谱/一条亮线/一块暗斑),此时在三
90°,则在此过程中,棋子A的像的大小变化
棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则
情况是
,棋子A顶端与其像之间的
在光屏上应该观察到
(与之前
距离变化情况是
35板上才能同时呈现人射光和反射光,
说明光的反射中,人射光线、反射光
线、法线在同一个平面内。(4)由于
角反射器是由互相垂直的反射面组成
的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过
两次反射后,最终的反射光线将平行
于人射光线返回,进人司机眼中,所以
司机看到尾灯特别亮
第二章整合拔尖
[高频考点突破]
典例1B解析:将光屏靠近三棱
镜,光谱的范围会缩小,不能在光屏上
观察到更多种类的色光,A不可行:将
三棱镜转动一定角度,不同色光经三
棱镜折射时其偏折的情况会改变,可
能在光屏上观察到更多种类的色光,
B可行:将狭缝靠近三棱镜,其入射光
线不会改变,不能在光屏上观察到更
多种类的色光,C不可行:将平面镜转
动一定角度,只要光线仍通过狭缝射
向三棱镜,则人射光线不会改变,不能
在光屏上观察到更多种类的色光,D
不可行。
[跟踪训练]
1.牛顿紫增大
典例2直线传播低大
解析:小孔成像是由光的直线传播形
成的;要让室内墙壁上的像更清楚,房
间内的亮度应较低,形成对比:当室外
的人靠近小孔时,他在墙壁上所成像
的大小将变大。
「跟踪训练]
2.小孔成像直线传播变大
解析:让白炽灯泡发出的光穿过小孔
射到白纸上,在白纸上可看到一个清
晰的灯丝的像,这是小孔成像现象
小孔成像现象说明光在同种均匀介质
中沿直线传播。若向上移动小孔,小
孔与白炽灯泡间的距离变小,与白纸
间的距离变大,所以像将变大。
典例3C解析:图中的月食轮廓是
由于太阳、地球、月球位于同一直线
上,地球位于太阳与月球之间时,不透
明的圆形地球挡住了沿直线传播的太
阳光,在地球上看不到完整的月球时,
便形成了月偏食。所以圆孤的形成与
太阳光的直线传播、地球是球形的、地
球是不透明的有关,而与月球的形状
无关。故C符合题意。
[跟踪训练]
3.B解析:太阳、地球与月球三者在
同一条直线上,地球位于太阳与月球
之间,太阳光被地球挡住,太阳光照不
到月球上,在地球上看不到月球的现
象就是月食;如果此时航天员在月球
上,地球挡住了阳光,月球上的航天员
看不见太阳光,此时观察到日食。
典例4(1)直线(2)北(3)短
解析:(1)杆影的形成是由于光在同
一均匀介质中沿直线传播。(2)因为
正午时刻太阳在南方,所以杆影从O
到A指向北方。(3)2021年3月
14日,太阳直射点接近赤道,2021年
6月20日,太阳直射点接近北回归
线,所以对于北回归线以北的宁波地
区,2021年6月20日正午时刻太阳
的高度角更大,同一圭杆的杆影更短。
[跟踪训练]
4.不透明北长解析:光在同种
均匀介质中沿直线传播,当光照射到
不透明的物体上时,会被遮挡从而形
成影子,活动小组将圭杆垂直插人水
平地面进行“测影”活动,所以圭杆应
是不透明物体。盐城地处北半球,太
阳位于南方,则图中杆影从O到A指
向北方。由图可知,从立冬到冬至太
阳向南运动,圭杆影长将变长,即冬至
正午时刻的圭杆影长将比立冬长
一些。
典例5D解析:由图可以看出横移
的字出现在轿车的玻璃上,这是公交
车上的字在轿车玻璃上所成的像。图
中字为“中兴”,根据平面镜成像的特
13
点,像与物关于镜面对称,则从车头向
车尾看,公交车上的宇的顺序是
“兴中”。
[跟踪训练]
5.D解析:平面镜成像中,像与物体
关于平面镜对称,由图分析可得题中
所给图片上的数字与“53”成轴对称,
可知该公交车为53路车,故D符合
题意
典例60.850.8解析:根据平面
镜成像特点作出光路图,如图所示。
A、B、C分别表示小侨的脚、眼睛和头
顶的位置,EO为平面镜位置,由平面
镜成像特点可确定A'B'C'为ABC的
像,AC=A'C'=1.7m,由几何知识
可得B0=号AC=号×1.7m
0.85m,E0为平面镜的最小长度,即
为0.85m,由几何知识可得FE=
2Bc=7×10em=5cm=0.05m
1
所以穿衣镜安装的最低点与地面之间
的距离为OD=DF-FE-EO=
1.7m-0.05m-0.85m=0.8m。
墙壁
头顶
二二===1C
晴B
0
!地面
77777777777777沙7
A
D
A
(典例6图)
「跟踪训练
6.D解析:用左眼看右边的,用右眼
看左边的简化示意图如图所示。由图
可知,四边形BDCA为矩形,过点F
作ED的平行线,与平面镜所在直线
交于点P,与BD的延长线交于点G,
则四边形EFGD、EFPQ是平行四边
形,则EF=QP=DG=d;OP是
△BFG的中位线,故OP=2BG=
?十DG),又因为OP
QP,AC=BD=L,所以OQ=OP
QP-7(BD+DXG)-PQ-z(L+
d)-d=L-d
,故D符合题意。
B
D
G
AEFC
(第6题)
典例7C解析:第一种情况:反射
光线水平向左射出,则入射光线与反
射光线之间的夹角为130°,入射角和
反射角都为65°,镜面与反射光线之间
的夹角为25°,即镜面与水平面间的夹
角为25°,如图甲所示。
(典例7图甲)
第二种情况:反射光线水平向右射出,
则人射光线与反射光线之间的夹角为
50°,入射角与反射角都为25°,镜面与
反射光线之间的夹角为65°,即镜面与
水平面间的夹角为65°,如图乙所示。
50
(典例7图乙)
[跟踪训练]
7.B解析:反射的阳光始终直射小
明的眼睛,说明反射光线水平射出,入
射光线在竖直方向,则反射光线与人
射光线的夹角为90°(如图所示),所
以前车的后窗玻璃与地面成约45
的角。
光线
O眼睛
后窗玻璃
(第7题)
典例8D解析:已知光束与水面的
夹角为40°,反射角为90°一40°=50°,
故A错误:因为人射光线的方向不
变,当水面升高时,两次的水面是平行
的,两次的反射光线也是平行的,故反
射角不变,故B错误;当水面升高时,
由于人射角不变,所以反射光线与原
来的反射光线平行,故光屏上的光斑
A向左移动到A'位置,如图所示,故
C错误:当水面升高时,光源S到水面
的距离变小了,所以像到水面的距离
也变小了,故D正确
光源S
光屏
(典例8图)
「跟踪训练
8.6向右1解析:A点与水面相
距3m,根据平面镜成像时像与物到
镜面的距离相等可知,A与它在水中
的像A'之间的距离为3m+3m
6m:从A点发出的一束激光与水平
面成45°角,若水位下降了0.5m,设
人射点移到了O'处,如图所示,根据
光的反射定律可知,光斑B向右移动
到E点。由数学知识可知,BE=
℉0'=20C=2×0.5m=1m。
P B EQ
45入0
FCǒ:下降后水位
A
(第8题)
典例9漫反射B解析:如图甲所
示,迎着月光走,月光在水面发生镜面
反射,进入人眼睛的反射光线多,人感
觉水面亮,月光在地面发生漫反射,只
有很少的光线进人人的眼睛,人感觉
地面暗;如图乙所示,背着月光走,月
光在水面发生镜面反射,没有反射光
线进人人的眼睛,人感觉水面暗,月光
在地面发生漫反射,有少量的光线反
14
射进人人的眼睛,人感觉地面亮。
迎着月光走
水面
甲
背着月光走
D
7777777
水面
乙
(典例9图)》
[跟踪训练]
9.甲暗解析:汽车在夜间行驶
时,前照灯照射到干燥路面上的光会
发生漫反射,情况如题图甲所示;前照
灯照射到潮湿的沥青路上的光容易发
生镜面反射,反射光线是平行射出的,
如题图乙所示,此时没有反射光线进
人司机的眼睛晴,所以当对面无车时,司
机感觉潮湿的路面更暗。
[综合素能提升]
1.B解析:由图甲知,白光经过三棱
镜被分解为七色光,红光的偏折程度
最小,蓝光的偏折程度稍大;所以在图
丙中,MN经三棱镜折射后,红光的
偏折程度较小,离原光线较近;蓝光的
偏折程度较大,离原光线较远:故B
正确。
2.A解析:由于小孔左、右两侧都是
空气,光在同一种均匀介质中沿直线
传播,且不同光束经过小孔时互不干
扰,各自独立传播,所以烛焰上方发出
的光束经过小孔后将射到薄膜的下
方,烛焰下方发出的光束经过小孔后
将射到薄膜的上方,薄膜上将出现烛
焰倒立的实像,说法①正确:设物高为
h,像高为h',物到小孔的距离为m、
像到小孔的距离为',则根据数学知
识可知/=m,h与'大小的关系
m
有三种可能:h<h'、h=h'、h>h',所
以说法②正确:根据h'的表达式可
知,在h和m不变时,m'增大,h'也增
大,所以说法③正确;根据h'的表达
式可知,在h和m不变时,m减小,h'
也减小,烛焰射到薄膜上的光束将更
集中,像将更明亮,所以说法④正确。
3.B解析:将全部地砖看作一个平
面镜,灯在这个平面镜中所成的像与
灯关于平面镜对称,像的大小和位置
跟观察者的位置无关。
4.B解析:题中是电动自行车左侧
反光镜,只能看到机动车道上的汽车,
需要看到该车的正后方,应该将反光
镜向内旋转。故B正确。
5.C解析:来自物体上的光只要能
照到平面镜的表面,就能成像。能够
看到自己完整的像的条件是经平面镜
反射的光能进人小科的眼睛。来自小
科身上的光,在a点或e点时,可以照
射到平面镜上,但没有反射光进人小
科的眼睛,故A选项符合实际。在b
点或d点时,既能照射到平面镜上,又
有反射光进人小科的眼睛,故B选项
符合实际。在c点时,可以照到两平
面镜上,但反射光都不能进人小科的
眼睛,此时m=2,n-0,故C选项不
符合实际。在∫点时,在镜子的背
面,来自小科身上的光无法照到镜子
表面,故D选项符合实际。
6.喷烟雾直线彩色光谱只出
现绿色光
7.10°解析:光从A点出发,对于
OM2的人射角为50°,则第一次反射
时,反射光与OM2镜面的夹角为
90°-50°=40°;第二次反射时,反射光
与OM,镜面的夹角为40°一0:第三次
反射时,反射光与OM2镜面的夹角为
40°一20,第四次反射时,反射光与
OM,镜面的夹角为40°-30,此时反
射光与OM2平行,由此可知,40°
30=0,解得0=10°。
8.B凸面解析:在转弯的地方B
处安装面镜,利用光的反射看清BC
路段的情况。凸面镜可以扩大视野。
9.(1)垂直大小(2)不能
(3)不变先变大后变小
解析:(1)组装器材时,要使玻璃板与
水平桌面相互垂直,才便于通过在桌
面上移动棋子B以确定棋子A的像
的位置。实验中选用两枚完全相同的
棋子A、B,其目的是比较像与物大小
的关系。(2)棋子A在玻璃板中成的
是虚像,虚像不能呈现在光屏上。
(3)棋子A所成像的大小只与棋子A
的大小有关,两者等大,与玻璃板的翻
转无关。如图所示,分别作出题述过
程中当玻璃板竖直放置、像和物的连
线经过玻璃板底边放置、水平放置时,
A所成的像A'、A”、A",因为直角三
角形中斜边最长,b>a,b>c,所以
AA">AA',AA">AA",棋子A顶端
与其像之间的距离变化情况是先变大
后变小。
A
(第9题)
第三章
光的折射
j
透镜
一、光的折射
第1课时光的折射现象及特点
1.左光的折射右
2.OC变小
3.如图所示4.如图所示
空气
(第3题)
空
(第4题》
15
5.2②上大解析:图中∠1=
∠3,∠1与∠3两角共边相邻,根据光
的反射定律可知,①为法线,则②为分
界面。图中OA、OB位于法线的同
侧,根据光的反射定律和折射特点可
知,CO为入射光线,OA为反射光线
OB为折射光线,∠3为入射角,
∠1为反射角,∠2为折射角。图中
∠2>∠3,据光的折射特点可知,分界
面上方为水,下方为空气。根据光的
反射定律和折射特点可知,当∠3减
小时,∠1和∠2都随之减小,则
∠AOB增大。
6.A解析:为了显示光的传播路径,
可在空气中喷些烟雾,水里滴些牛奶,
故A正确。由图和光的折射特点可
知,a是入射光,c是折射光,故B错
误:已知光与水面成20°角,所以入射
角是90°一20°=70°,光反射时,反射
角等于人射角,所以反射角等于70°,
故C错误:光从空气斜射入水中时,
折射角小于人射角,故D错误。
7.B解析:当光从空气斜射入水中
时,折射角小于入射角,如图所示为最
左边和最右边光线折射的光路(注意:
带双箭头的光线表示没有发生折射时
的光线,带单箭头的光线表示折射后
的光线)。从图中可以看出,折射光线
在原来光线的内侧,由此可以联想到
周围光线都是如此,故B图为正确的
图形
(第7题)
8.如图所示
空
(第8题)
解析:在光的折射现象中,折射角随入