专题03 光和眼睛(光现象)(期中知识清单)八年级物理上学期新教材沪粤版
2025-11-10
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2份
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26页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 光学 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 885 KB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 物理怪怪怪 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54257771.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 光和眼睛(光现象)
考点要求
课标要求
光的传播与色散
· 2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
光的反射定律
· 2.3.3 探究并了解光的反射定律。
· 4.2.6 探究光的反射定律。
平面镜成像的特点
· 2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
· 4.2.7 探究平面镜成像的特点。
光的折射规律
· 2.3.3 通过实验,了解光的折射现象及其特点。
一、命题核心依据与导向
1.命题根本遵循
课标衔接:以2022版新课标为核心,锚定“物理观念”(光的传播模型、成像规律)、“科学探究”(平面镜成像实验、折射现象观察)、“科学态度与责任”(光学技术应用与安全)三大核心素养。
教材依托:试题素材80%以上源自教材,或对教材案例拓展改编——基础题直接源自“光的直线传播实例”“平面镜成像实验”;中档题拓展“教材光路图”(如添加反射面角度变化);难题延伸“跨学科实践”(如教材“彩虹形成”关联地理水汽条件)。
2.2025年命题三大新趋势
趋势方向
具体体现(结合真题特征)
章节关联案例
素养导向深化
弱化“规律记忆”,强化“科学思维”(建模法、推理法、控制变量法)
用“光线建模”分析小孔成像形状;通过“玻璃板成像实验”推理虚像成因
情境真实化
聚焦“生活场景+科技应用”,考查规律迁移能力
手机自拍时的平面镜成像调整、海市蜃楼的折射解释、汽车后视镜的反射应用
跨学科渗透
融合生物(人眼成像原理)、地理(彩虹形成)、艺术(光影绘画)
结合人眼晶状体调节分析“近大远小”现象;关联雨后彩虹的色散与气象条件
二、核心考点命题深度拆解
1.高频考点命题规律(结合分值与题型)
核心考点
命题占比
主流题型
命题核心切入点
2024典型情境案例
光的直线传播
3%-5%
选择、填空
①光源判断与分类;②直线传播现象解释(影子、小孔成像、日食);③光速计算与单位(光年)
树荫下圆形光斑的小孔成像原理、运动会计时员“看烟不看声”的光速应用
光的反射定律
4%-6%
选择、作图、实验
①反射定律三要素(三线共面、法线居中、两角相等);②镜面、漫反射辨析;③光路可逆应用
黑板“反光”的镜面反射问题、潜望镜的光路绘制、通过平面镜互看眼睛的可逆性
平面镜成像
6%-8%
选择、实验、作图、简答
①成像特点(等大、等距、对称、虚像);②实验操作(玻璃板选择、等效替代法);③实际应用(镜长计算、像的位置确定)
手机自拍时“离镜越远像不变”的特点判断、平面镜成像实验中“玻璃板倾斜导致像与物不重合”的误差分析
光的折射规律
4%-6%
选择、作图、简答
①“空气中角大”规律应用;②折射现象解释(池水变浅、筷子弯折);③垂直入射特例
叉鱼时“瞄准鱼下方”的原因分析、海市蜃楼的光的折射路径、从水中看岸上物体“变高”的现象
光的色散
2%-3%
选择、填空
①色散现象与色光组成;②色光三原色与颜料三原色区分;③不同色光折射能力差异
彩虹的色光顺序(外红内紫)、LED屏幕的色光混合原理、三棱镜对紫光的偏折程度最大
2.命题陷阱与避错指南
陷阱1:概念混淆(实像vs虚像、反射vs折射)
命题方式:将“平面镜成虚像”说成“成实像”;误将“池水变浅”归为反射现象。
避错关键:牢记“实像可呈现在光屏(如小孔成像),虚像仅能被眼睛感知(如平面镜成像)”;用“传播介质是否变化”区分反射(同种介质)与折射(不同介质)。
真题示例:“看水中的鱼是鱼的虚像,成因是光的折射”(正确,陷阱选项为“实像、反射”)。
陷阱2:规律条件遗漏(“均匀介质”“斜射”)
命题方式:未提“同种均匀介质”直接说“光沿直线传播”;忽略“斜射”条件,认为“光从空气进入水时传播方向一定改变”。
避错关键:强制关联“光沿直线传播的条件是同种均匀介质”(如不均匀空气会导致光的弯曲,如海市蜃楼);牢记“垂直入射时折射方向不变(折射角=入射角=0°)”。
陷阱3:成像特点误解(像的大小与物距关系)
命题方式:认为“平面镜成像中,物离镜越远,像越小”;误判“小孔成像的形状与孔的形状有关”。
避错关键:紧扣“平面镜成像大小始终与物相等,‘近大远小’是视觉错觉”;明确“小孔成像形状由物体形状决定,与孔的形状无关(如方形孔成圆形太阳像)”。
三、题型命题特征与突破策略
1.选择题:基础辨析+情境判断
命题特征选项多围绕“规律条件”“现象成因”“概念差异”设置陷阱,常配示意图(如光路图、实验装置图),如2024广州期中题用“筷子弯折图”考查折射判断。
突破策略:
①条件验证法:如判断“光沿直线传播”选项时,先看是否有“同种均匀介质”条件;
②示意图分析法:对光路图类选项,先标“法线、入射角、折射角”,再对照规律判断(如“空气中角大”)。
2.作图题:光路规范+成像绘制
高频作图类型1:光的反射、折射光路
命题重点:法线绘制(虚线垂直界面)、角度标注(入射角=反射角,空气中角大)、箭头方向(从光源出发)。
避错要点:避免“法线画实线”“箭头方向反”“角度标在界面上(应标在法线与光线间)”。
高频作图类型2:平面镜成像
命题重点:用“对称法”确定像的位置(物与像关于镜面对称,连线垂直镜面、距离相等)、虚像用虚线绘制。
避错要点:避免“像与物不对称”“虚像画实线”“未标注垂直符号或距离相等标记”。
3.实验题:操作分析+误差探究
核心实验:探究平面镜成像特点
命题重点:①器材选择:用“薄玻璃板”替代平面镜(便于确定像的位置,厚玻璃板会导致重影);用“两支相同蜡烛”(等效替代法,比较像与物大小);
②操作要求:玻璃板“垂直桌面放置”(否则像与物无法重合);
③误差分析:像不清晰(环境光线过亮)、像与物不重合(玻璃板倾斜)。
创新点:2024真题新增“用手机拍照替代蜡烛找像”的数字化改进,考查实验优化思维。
4.简答题:现象解释+应用建议
命题特征:以“生活现象”为背景,要求“原理+规律+结论”三层作答,如“为什么池水看起来比实际浅?”
答题模板:“现象描述→涉及规律→具体分析→结论”,示例:
“池水看起来浅→光的折射规律→光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线反向延长线形成的虚像在实际池底上方→故看起来变浅”。
评分标准:关键词采点(如“折射”“空气中角大”“虚像”),缺一个关键词扣1分。
选择题:基础辨析与规律应用解题技巧
1.核心技巧:“四法避陷阱”
技巧名称
操作步骤
章节考点应用案例
避错提醒
排除法(优先用)
1.先排除“违背核心规律项”(如“光在真空中沿曲线传播”);2.再排除“条件缺失项”(如“光沿直线传播”未提“同种均匀介质”);3.对比剩余选项选最优
考点“光的折射”:选项“光从空气斜入水,折射角>入射角”→违背“空气中角大”,直接排除;选项“平面镜成实像”→违背“平面镜成虚像”,排除
避免因“表述片面”误选(如“漫反射不遵循反射定律”,实际漫反射仍遵循定律)
概念对应法
1.提取题干关键词(如“影子”“倒影”“筷子弯折”);2.对应考点规律(影子→直线传播、倒影→反射、弯折→折射);3.匹配选项
题干“看水中的倒影”→关键词“倒影”→对应“光的反射(平面镜成像)”→排除“折射”“直线传播”相关选项
区分“易混现象”:如“小孔成像”(直线传播,实像)与“平面镜成像”(反射,虚像)
规律验证法
1.回忆考点核心规律(如反射定律“两角相等”、折射“空气中角大”);2.用规律验证选项表述;3.判断正误
选项“光从水斜射入空气,折射光线靠近法线”→用“空气中角大”验证:折射角应大于入射角,折射光线应远离法线→选项错误
牢记“特殊情况”:垂直入射时(光从空气垂直入水),折射方向不变,折射角=入射角=0°
情境建模法
1.将生活情境转化为“光线模型”(如画简易光路图);2.用模型分析现象成因;3.判断选项
情境“叉鱼时瞄准鱼的下方”→建模:鱼的实际位置→光从水斜射空气→折射光线远离法线→人眼逆着折射光线看,像在实际鱼上方→故需瞄准下方,选项“光的折射导致像偏高”正确
避免被“视觉错觉”干扰(如“池水变浅”是虚像偏高,实际深度不变)
2.高频考点选择题速解示例
例题:下列光现象与对应的成因正确的是()
A. 树荫下圆形光斑——光的反射(错:光斑是小孔成像,属直线传播)
B. 水中筷子“弯折”——光的折射(对:光从水斜射空气,折射导致视觉弯折)
C. 平面镜成像——光的直线传播(错:属光的反射)
D. 彩虹的形成——光的反射(错:属光的色散,本质是折射)
解题步骤:1.用“概念对应法”匹配现象与规律:A“光斑”→直线传播,B“弯折”→折射,C“平面镜”→反射,D“彩虹”→色散(折射);
2.排除A、C、D(规律匹配错误),选B。
作图题:规范绘制与光路分析解题技巧
1.三大高频作图类型解题模板
(1)类型1:光的反射光路图(含镜面反射、漫反射)
解题环节
规范步骤
示例(画入射光线的反射光线)
避错要点
画法线
过入射点作“垂直于界面的虚线”,标注“法线(NN')”
界面为平面镜,入射点O,虚线NN'⊥平面镜
法线必须画“虚线”,且垂直界面(可用直角符号标注垂直关系)
标角度
测量入射角(入射光线与法线夹角),在法线另一侧画反射光线,使反射角=入射角
入射角30°,则反射角也为30°,用∠i=∠r标注
角度是“光线与法线的夹角”,而非与界面的夹角(避免标错位置)
画光线
入射光线、反射光线画“实线+箭头”,箭头方向:入射光线从光源指向界面,反射光线从界面指向外部
入射光线箭头→O,反射光线箭头→远离平面镜
箭头方向不能反(如反射光线箭头指向界面,错误)
(2)类型2:光的折射光路图(空气↔其他介质)
解题环节
规范步骤
示例(光从空气斜射入水)
避错要点
画法线
同反射光路,过入射点作界面垂线(虚线)
界面为水面,入射点O,虚线NN'⊥水面
若界面是“空气→玻璃”,规律一致(空气中角大),无需改变法线画法
定角度
遵循“空气中角大”:空气→水(或玻璃),折射角<入射角;水(或玻璃)→空气,折射角>入射角
入射角45°,折射角约30°(小于入射角),标注∠i(空气侧)、∠r(水侧)
避免“搞反角的大小”(如空气→水,误画折射角>入射角);垂直入射时,折射光线与入射光线共线(无偏折)
画光线
入射、折射光线均为“实线+箭头”,箭头方向符合传播方向(如空气→水,箭头从空气指向水)
入射光线箭头→O,折射光线箭头→水中
若画“从水射向空气”,折射光线可能“全反射”(八年级暂不要求,但需避免折射角>90°的错误画法)
(3)类型3:平面镜成像作图(对称法)
解题环节
规范步骤
示例(画物体AB在平面镜中的像A'B')
避错要点
找对称点
过A点作“垂直于平面镜的虚线”,在镜后取A',使A到镜面的距离=A'到镜面的距离(用刻度尺测量);同理找B'
物体AB竖直放置,A到镜面距离5cm,则A'在镜后5cm处,虚线AA'⊥平面镜
像与物必须“关于镜面对称”,距离相等且连线垂直镜面(可用直角符号标注)
连像点
用“虚线”连接A'、B',即为物体AB的像
虚线A'B',与AB大小相等、方向相反(正立虚像)
像必须画“虚线”(实像画实线,虚像画虚线,平面镜成虚像);若物体是箭头,像的箭头方向需与物对称
补光路(可选)
若需画“人眼看到像的光路”,从A'画两条光线到眼睛,与镜面交点为入射点,再连接入射点与A(入射光线)
眼睛在右侧,从A'画光线经镜面O点到眼睛,再画AO(入射光线,箭头→O)
入射光线箭头从物指向镜面,反射光线箭头从镜面指向眼睛(光路可逆)
2.作图题通用避错技巧
工具规范:用“刻度尺”画直线、测距离(确保对称关系准确),用“量角器”标角度(保证反射角=入射角、折射角符合规律);
符号规范:法线、虚像画“虚线”,光线、实像画“实线+箭头”,角度标注“∠i(入射角)、∠r(反射/折射角)”;
细节检查:完成后对照规律验证(如反射角是否等于入射角、像与物是否对称),避免“漏画箭头”“法线画实线”等低级错误。
实验题:探究方法与误差分析解题技巧
1.两大核心实验解题模板
(1)实验1:探究平面镜成像特点(期中必考)
解题环节
技巧要点
规范表述示例
2024命题创新点
器材选择
①用“薄玻璃板”替代平面镜(便于确定像的位置,厚玻璃板会导致重影);②用“两支完全相同的蜡烛”(等效替代法,比较像与物大小);③用“方格纸”替代白纸(便于测量物距、像距)
“选择薄玻璃板:若用厚玻璃板,会因两个反射面形成两个像,导致像的位置判断误差”
用“手机拍照”替代“蜡烛找像”:将手机镜头对准玻璃板,拍摄物体与像,通过照片分析像的特点(减少人眼判断误差)
操作要求
①玻璃板“垂直于桌面放置”(否则像与物无法重合,无法比较大小);②多次改变物距实验(避免偶然性,得出普遍规律)
“调节玻璃板:使玻璃板与方格纸的横线垂直,确保像与物在同一水平高度,便于重合”
新增“环境光线控制”:在暗室中实验(减少环境光干扰,使像更清晰)
现象与结论
①现象:蜡烛与像完全重合(说明像与物大小相等);物距=像距(如物距10cm,像距10cm);②结论:平面镜成“正立、等大、等距、虚像”
“实验现象:当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,测量得A到玻璃板距离12cm,B到玻璃板距离12cm,说明像与物到镜面距离相等”
结论拓展:结合“对称法”分析“像与物关于镜面对称”(如物向左移动,像也向左移动,且距离镜面始终相等)
误差分析
①误差来源:玻璃板太厚(重影)、环境光线过亮(像不清晰)、测量距离时视线歪斜;②改进措施:换薄玻璃板、暗室实验、视线与刻度线垂直
“误差来源:玻璃板有一定厚度(约2mm),测量物距时以玻璃板前表面为准,像距以後表面为准,导致物距≠像距;改进:选择厚度<1mm的薄玻璃板”
新增“数字化误差分析”:用“激光测距仪”测量物距、像距,减少人工测量误差
(2)实验2:探究光的反射定律
解题环节
技巧要点
规范表述示例
避错关键
显示光路
用“白色硬纸板”(可绕法线转动)承接光线,或在空气中喷烟雾(显示光的传播路径)
“将白色硬纸板垂直放在平面镜上,激光笔沿纸板射向入射点,在纸板上看到入射光线和反射光线”
硬纸板必须“垂直于镜面”,否则无法同时显示入射、反射光线(若纸板倾斜,反射光线会射出纸板外)
验证“三线共面”
转动反射光线侧的纸板,直到纸板上出现反射光线,说明入射光线、反射光线、法线共面
“将纸板B(反射侧)绕法线向后转动,纸板B上的反射光线消失;转回原位,反射光线重新出现,证明三线共面”
转动纸板时,需“绕法线转动”(而非绕入射点转动),确保法线位置不变
验证“两角相等”
改变入射角(如30°、45°、60°),测量对应的反射角,记录数据并比较
“入射角30°时反射角30°,入射角45°时反射角45°,多次实验表明:反射角等于入射角”
测量角度时,以“法线”为基准(而非界面),避免将“光线与界面的夹角”当作入射角/反射角
2.实验题通用避错技巧
控制变量表述:需“明确不变量+变量”,如探究平面镜成像大小与物距的关系时,“保持物体大小不变,改变物体到玻璃板的距离”(避免遗漏“保持物体大小不变”);
结论表述:需“因果对应+普遍规律”,如“在同种均匀介质中,光的传播方向不改变”(避免绝对化表述“光沿直线传播”,未提“同种均匀介质”);
误差分析:需“具体来源+针对性改进”,如“像不清晰→环境光过亮→改进:关闭灯光”(避免笼统说“误差大→多做几次”)。
简答题:现象解释与应用迁移解题技巧
1.核心技巧:“规律+情境”分层答题模板
(1)“光现象解释”类简答题模板(高频)
答题结构:“现象描述→涉及规律→光路分析→结论总结”
示例:“为什么站在岸边看池水,感觉池水比实际浅?”
现象描述:人眼看到的池水深度是“视觉深度”,比实际深度浅;
涉及规律:该现象由“光的折射”引起,遵循“光从水斜射入空气时,折射角大于入射角”的规律;
光路分析:池底的光线从水斜射入空气,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线看去,会认为光线来自折射光线的反向延长线(形成虚像),虚像的位置比实际池底高;
结论总结:故视觉上感觉池水比实际浅。
踩分关键:必须包含“规律名称(光的折射)”“光路分析(折射角与入射角关系、虚像形成)”,缺一不可(如只说“光的折射”,未分析光路,得一半分)。
(2)“平面镜成像应用”类简答题模板
答题结构:“应用场景→成像特点→具体分析”
示例:“为什么用平面镜整理妆容时,离平面镜的距离变化,像的大小不变?”
应用场景:平面镜用于整理妆容,人移动时物距(人到镜面距离)改变;
成像特点:平面镜成“正立、等大、等距、虚像”,其中“像的大小始终与物体大小相等”,与物距无关;
具体分析:人离镜面越远,“视角变小”(视觉错觉),误以为像变小;但实际像的大小与人体大小一致,未发生变化。
踩分关键:需区分“客观特点(像大小不变)”与“主观错觉(近大远小)”,避免混淆二者(如只说“像大小不变”,未解释视觉错觉,得一半分)。
2.跨学科类简答题技巧(2024命题热点)
结合“生物学(人眼成像)”:如“为什么人眼能看到平面镜成的虚像?”→答题需含“虚像的光线反向延长线进入人眼,视网膜接收光线并传递给大脑,形成视觉”(跨学科关键词:视网膜、视觉形成);
结合“地理(彩虹形成)”:如“为什么雨后容易看到彩虹?”→答题需含“雨后空气中有大量小水珠(相当于三棱镜),太阳光经水珠发生折射、反射、色散,分解为七色光,形成彩虹”(跨学科关键词:小水珠、色散)。
光的传播与色散
一、光的传播
1.光源:
(1)定义:________________________叫光源。
(2)光源分类:______光源和______光源,如太阳、萤火虫等是______光源,如篝火、蜡烛、油灯、电灯等是______光源。月亮本身不会发光,它不是光源。
2.光的直线传播:
(1)_________________是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置_____,该现象说明:____________________。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像。
(4)光速:光在真空中速度c=_____m/s=_____km/s;光在空气中速度约为_____m/s。光在水中速度为真空中光速的_____,在玻璃中速度为真空中速度的_____。
二、光的色散
1.光的色散定义:太阳光通过三棱镜后,分解成各种单一颜色的光,这种现象叫__________。
2.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,_____光偏折最小,_____光偏折最大,偏折由小到大依次为______________________________。
3.光的色散在生活中的色散现象:___________________________________。
4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成,它是__________。
5.把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。_______________也叫光的三原色。
6.物体的颜色:
a.透明物体的颜色是由通过它的光的颜色决定的;如蓝色的玻璃只能透过_____色光,无色物体能透过_____色光;
b.不透明物体的颜色是由它_____光的颜色决定的;如白色不透明物体_____所有色光,彩色不透明物体____________________色光,黑色不透明物体_____所有色光。
7.看不见的光
光线
定义
特性
应用
红外线
光谱上红光以外的光
热效应、穿透云雾能力强
诊断疾病、红外线夜视仪、电视机遥控器、烤箱、红外线治疗仪等
紫外线
光谱上紫光以外的光
荧光效应、化学作用强、生物作用强
灭菌、杀死微生物、合成维生素D、使荧光物质发光、验钞等
【重点解读】
①小孔成像成倒立的可大可小可等大的实像,像的大小与物体和光屏到孔的距离有关,像的形状与孔的形状无关。
②光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
光的反射定律
1.光的反射定义:光从_________________________时,____________________的现象叫__________。
2.反射定律:___________________________________。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。
3.光的反射分类:镜面反射和漫反射。
现象
定义
图示
共同点
看到的结果
举例
镜面反射
一组平行光照射到镜面,反射后仍为__________
都遵循光的反射定律
人在反射光线的范围内,看到物体很亮(刺眼),不在反射光线的范围内,看到物体很暗
镜面、平静的水面、玻璃幕墙、车尾灯的反射等
漫反射
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着________反射
人能从各个方向看到本身不发光的物体
电影屏幕、书本上的字、能从不同方向看到墙上的壁画
【重点解读】
(1)在光的反射现象,中光路是_____的。
(2)叙述规律时要注意其中的因果关系,“反射角等于入射角”不能说成“入射角等于反射角”.
(3)无论镜面反射还是漫反射都__________反射定律。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
【实验解读】
光的反射实验(重点)
1.可折转白色粗糙硬纸板的作用:①__________,对光线起漫反射作用;②探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内;
2.实验应在_____的环境中进行:减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显;
3.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面_____放置;第6页共28页
4.探究反射角和入射角的大小关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角、入射角的大小,比较入射角和反射角的大小;
5.探究反射光线、入射光线和法线是否在__________内:将纸板NOF向前或向后折转,观察硬纸板上是否显示反射光线;
6.验证光路是否可逆:将光线_______________的方向射入,观察新的反射光的传播路径是否与原来的入射光线重合;第6页共28页
7.实验中改变入射角大小,多次实验的目的:避免实验的________性,让实验结论更具有_____性;
甲乙丙
8.让光线_____纸板(光屏)射向O点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路;
9.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点O连接;
10.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
11.实验时从纸板前不同的位置都能看到光的传播路径的原因:光在纸板上发生了漫反射;
平面镜成像特点
1.平面镜成像特点:
(1)像与物大小_____;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离_____;
(3)像与物的对应点的连线与镜面_____;
(4)像与物左右位置_____;
(5)平面镜所成的像是_____(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2.平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:____________________;
(2)平面镜成像作用:____________________。
3.实像和虚像:
(1)实像:____________________。
(2)虚像:________________________________________。
注意:虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏_____;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
【实验解读】
实验探究平面镜成像的特点(重点)
【设计与进行实验】
1.实验装置图
2.实验原理(____________________)
3.实验主要器材及作用(两支完全相同的蜡烛、透明薄玻璃板、刻度尺、火柴、白纸、光屏)
(1)两支完全相同的蜡烛(____________________)
(2)透明薄玻璃板(便于____________________;防止产生重影)
(3)刻度尺(便于比较像和物体到平面镜的距离)
(4)白纸(或坐标纸)(在白纸或坐标纸上方便标注平面镜、物、像的位置)
(5)光屏(观察像能否成在光屏上,判断成像的虚实)
4.实验方法∶_______________法(用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,比较像与物的大小关系;用____________________代替点燃的蜡烛的像,比较物距与像距的大小关系)
5.实验操作注意事项∶
(1)实验应在_____环境下进行(使实验现象更_____)
(2)玻璃板要与水平桌面_____放置(确保像与物能够__________)
(3)观察像的大小时,应在_________________________透过玻璃板观察
6.判断平面镜成虚像的操作(移去玻璃板后面的蜡烛,将光屏置于原蜡烛的位置,光屏上_____成像)
7.多次改变蜡烛的位置,进行实验(为了使实验结论__________性)
8.实验的评估与改进
(1)无论怎样移动蜡烛都无法使像与物完全重合的原因(_______________)(2)实验中观察到重影的原因(_________________________)
(3)测得蜡烛和像到平面镜距离不相等的原因(a.玻璃板后的蜡烛与像没有完全重合;b.玻璃板太厚;c.实验过程中玻璃板改变了位置)
9.平面镜成像特点在生活中的应用
实验结论∶平面镜所成像的大小与物体的大小_____,像与物体到平面镜的距离_____,即像与物体关于平面镜对称,平面镜所成的像是_____像。
4.球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做__________;凸面镜对光有_____作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做__________;凹面镜对光有_____作用,常用作太阳灶、探照灯等。
光的折射规律
1.光_________________________时,____________________,这种现象叫做__________。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向__________。
2.光的折射规律:_____共面,两线_____,两角_____(空气大),光路_____;即:折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大(如图所示)。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3.生活中常见的光折射现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
【重点解读】
(1)当光斜射到两种介质的表面时,一般要同时发生反射和折射;
(2)反射光线与对应的入射光线在同种介质中,折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
实例判断∶a.影子的形成;b.小孔成像;c.队伍排齐;d.水中的倒影;e.日(月)食;f.能看见不发光的物体;g.池水变浅;h.三点一线瞄准;i.筷子在水中“折断”;j.水中捞月;k.看水中物体比实际位置高;l.照镜子;m.激光准直.
其中属于光的直线传播现象的是∶_______________;
属于光的反射现象的是∶__________;
属于光的折射现象的是∶__________。
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专题03 光和眼睛(光现象)
考点要求
课标要求
光的传播与色散
· 2.3.6 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
光的反射定律
· 2.3.3 探究并了解光的反射定律。
· 4.2.6 探究光的反射定律。
平面镜成像的特点
· 2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
· 4.2.7 探究平面镜成像的特点。
光的折射规律
· 2.3.3 通过实验,了解光的折射现象及其特点。
一、命题核心依据与导向
1.命题根本遵循
课标衔接:以2022版新课标为核心,锚定“物理观念”(光的传播模型、成像规律)、“科学探究”(平面镜成像实验、折射现象观察)、“科学态度与责任”(光学技术应用与安全)三大核心素养。
教材依托:试题素材80%以上源自教材,或对教材案例拓展改编——基础题直接源自“光的直线传播实例”“平面镜成像实验”;中档题拓展“教材光路图”(如添加反射面角度变化);难题延伸“跨学科实践”(如教材“彩虹形成”关联地理水汽条件)。
2.2025年命题三大新趋势
趋势方向
具体体现(结合真题特征)
章节关联案例
素养导向深化
弱化“规律记忆”,强化“科学思维”(建模法、推理法、控制变量法)
用“光线建模”分析小孔成像形状;通过“玻璃板成像实验”推理虚像成因
情境真实化
聚焦“生活场景+科技应用”,考查规律迁移能力
手机自拍时的平面镜成像调整、海市蜃楼的折射解释、汽车后视镜的反射应用
跨学科渗透
融合生物(人眼成像原理)、地理(彩虹形成)、艺术(光影绘画)
结合人眼晶状体调节分析“近大远小”现象;关联雨后彩虹的色散与气象条件
二、核心考点命题深度拆解
1.高频考点命题规律(结合分值与题型)
核心考点
命题占比
主流题型
命题核心切入点
2024典型情境案例
光的直线传播
3%-5%
选择、填空
①光源判断与分类;②直线传播现象解释(影子、小孔成像、日食);③光速计算与单位(光年)
树荫下圆形光斑的小孔成像原理、运动会计时员“看烟不看声”的光速应用
光的反射定律
4%-6%
选择、作图、实验
①反射定律三要素(三线共面、法线居中、两角相等);②镜面、漫反射辨析;③光路可逆应用
黑板“反光”的镜面反射问题、潜望镜的光路绘制、通过平面镜互看眼睛的可逆性
平面镜成像
6%-8%
选择、实验、作图、简答
①成像特点(等大、等距、对称、虚像);②实验操作(玻璃板选择、等效替代法);③实际应用(镜长计算、像的位置确定)
手机自拍时“离镜越远像不变”的特点判断、平面镜成像实验中“玻璃板倾斜导致像与物不重合”的误差分析
光的折射规律
4%-6%
选择、作图、简答
①“空气中角大”规律应用;②折射现象解释(池水变浅、筷子弯折);③垂直入射特例
叉鱼时“瞄准鱼下方”的原因分析、海市蜃楼的光的折射路径、从水中看岸上物体“变高”的现象
光的色散
2%-3%
选择、填空
①色散现象与色光组成;②色光三原色与颜料三原色区分;③不同色光折射能力差异
彩虹的色光顺序(外红内紫)、LED屏幕的色光混合原理、三棱镜对紫光的偏折程度最大
2.命题陷阱与避错指南
陷阱1:概念混淆(实像vs虚像、反射vs折射)
命题方式:将“平面镜成虚像”说成“成实像”;误将“池水变浅”归为反射现象。
避错关键:牢记“实像可呈现在光屏(如小孔成像),虚像仅能被眼睛感知(如平面镜成像)”;用“传播介质是否变化”区分反射(同种介质)与折射(不同介质)。
真题示例:“看水中的鱼是鱼的虚像,成因是光的折射”(正确,陷阱选项为“实像、反射”)。
陷阱2:规律条件遗漏(“均匀介质”“斜射”)
命题方式:未提“同种均匀介质”直接说“光沿直线传播”;忽略“斜射”条件,认为“光从空气进入水时传播方向一定改变”。
避错关键:强制关联“光沿直线传播的条件是同种均匀介质”(如不均匀空气会导致光的弯曲,如海市蜃楼);牢记“垂直入射时折射方向不变(折射角=入射角=0°)”。
陷阱3:成像特点误解(像的大小与物距关系)
命题方式:认为“平面镜成像中,物离镜越远,像越小”;误判“小孔成像的形状与孔的形状有关”。
避错关键:紧扣“平面镜成像大小始终与物相等,‘近大远小’是视觉错觉”;明确“小孔成像形状由物体形状决定,与孔的形状无关(如方形孔成圆形太阳像)”。
三、题型命题特征与突破策略
1.选择题:基础辨析+情境判断
命题特征选项多围绕“规律条件”“现象成因”“概念差异”设置陷阱,常配示意图(如光路图、实验装置图),如2024广州期中题用“筷子弯折图”考查折射判断。
突破策略:
①条件验证法:如判断“光沿直线传播”选项时,先看是否有“同种均匀介质”条件;
②示意图分析法:对光路图类选项,先标“法线、入射角、折射角”,再对照规律判断(如“空气中角大”)。
2.作图题:光路规范+成像绘制
高频作图类型1:光的反射、折射光路
命题重点:法线绘制(虚线垂直界面)、角度标注(入射角=反射角,空气中角大)、箭头方向(从光源出发)。
避错要点:避免“法线画实线”“箭头方向反”“角度标在界面上(应标在法线与光线间)”。
高频作图类型2:平面镜成像
命题重点:用“对称法”确定像的位置(物与像关于镜面对称,连线垂直镜面、距离相等)、虚像用虚线绘制。
避错要点:避免“像与物不对称”“虚像画实线”“未标注垂直符号或距离相等标记”。
3.实验题:操作分析+误差探究
核心实验:探究平面镜成像特点
命题重点:①器材选择:用“薄玻璃板”替代平面镜(便于确定像的位置,厚玻璃板会导致重影);用“两支相同蜡烛”(等效替代法,比较像与物大小);
②操作要求:玻璃板“垂直桌面放置”(否则像与物无法重合);
③误差分析:像不清晰(环境光线过亮)、像与物不重合(玻璃板倾斜)。
创新点:2024真题新增“用手机拍照替代蜡烛找像”的数字化改进,考查实验优化思维。
4.简答题:现象解释+应用建议
命题特征:以“生活现象”为背景,要求“原理+规律+结论”三层作答,如“为什么池水看起来比实际浅?”
答题模板:“现象描述→涉及规律→具体分析→结论”,示例:
“池水看起来浅→光的折射规律→光从水斜射入空气时,折射角大于入射角,折射光线反向延长线形成的虚像在实际池底上方→故看起来变浅”。
评分标准:关键词采点(如“折射”“空气中角大”“虚像”),缺一个关键词扣1分。
选择题:基础辨析与规律应用解题技巧
1.核心技巧:“四法避陷阱”
技巧名称
操作步骤
章节考点应用案例
避错提醒
排除法(优先用)
1.先排除“违背核心规律项”(如“光在真空中沿曲线传播”);2.再排除“条件缺失项”(如“光沿直线传播”未提“同种均匀介质”);3.对比剩余选项选最优
考点“光的折射”:选项“光从空气斜入水,折射角>入射角”→违背“空气中角大”,直接排除;选项“平面镜成实像”→违背“平面镜成虚像”,排除
避免因“表述片面”误选(如“漫反射不遵循反射定律”,实际漫反射仍遵循定律)
概念对应法
1.提取题干关键词(如“影子”“倒影”“筷子弯折”);2.对应考点规律(影子→直线传播、倒影→反射、弯折→折射);3.匹配选项
题干“看水中的倒影”→关键词“倒影”→对应“光的反射(平面镜成像)”→排除“折射”“直线传播”相关选项
区分“易混现象”:如“小孔成像”(直线传播,实像)与“平面镜成像”(反射,虚像)
规律验证法
1.回忆考点核心规律(如反射定律“两角相等”、折射“空气中角大”);2.用规律验证选项表述;3.判断正误
选项“光从水斜射入空气,折射光线靠近法线”→用“空气中角大”验证:折射角应大于入射角,折射光线应远离法线→选项错误
牢记“特殊情况”:垂直入射时(光从空气垂直入水),折射方向不变,折射角=入射角=0°
情境建模法
1.将生活情境转化为“光线模型”(如画简易光路图);2.用模型分析现象成因;3.判断选项
情境“叉鱼时瞄准鱼的下方”→建模:鱼的实际位置→光从水斜射空气→折射光线远离法线→人眼逆着折射光线看,像在实际鱼上方→故需瞄准下方,选项“光的折射导致像偏高”正确
避免被“视觉错觉”干扰(如“池水变浅”是虚像偏高,实际深度不变)
2.高频考点选择题速解示例
例题:下列光现象与对应的成因正确的是()
A. 树荫下圆形光斑——光的反射(错:光斑是小孔成像,属直线传播)
B. 水中筷子“弯折”——光的折射(对:光从水斜射空气,折射导致视觉弯折)
C. 平面镜成像——光的直线传播(错:属光的反射)
D. 彩虹的形成——光的反射(错:属光的色散,本质是折射)
解题步骤:1.用“概念对应法”匹配现象与规律:A“光斑”→直线传播,B“弯折”→折射,C“平面镜”→反射,D“彩虹”→色散(折射);
2.排除A、C、D(规律匹配错误),选B。
作图题:规范绘制与光路分析解题技巧
1.三大高频作图类型解题模板
(1)类型1:光的反射光路图(含镜面反射、漫反射)
解题环节
规范步骤
示例(画入射光线的反射光线)
避错要点
画法线
过入射点作“垂直于界面的虚线”,标注“法线(NN')”
界面为平面镜,入射点O,虚线NN'⊥平面镜
法线必须画“虚线”,且垂直界面(可用直角符号标注垂直关系)
标角度
测量入射角(入射光线与法线夹角),在法线另一侧画反射光线,使反射角=入射角
入射角30°,则反射角也为30°,用∠i=∠r标注
角度是“光线与法线的夹角”,而非与界面的夹角(避免标错位置)
画光线
入射光线、反射光线画“实线+箭头”,箭头方向:入射光线从光源指向界面,反射光线从界面指向外部
入射光线箭头→O,反射光线箭头→远离平面镜
箭头方向不能反(如反射光线箭头指向界面,错误)
(2)类型2:光的折射光路图(空气↔其他介质)
解题环节
规范步骤
示例(光从空气斜射入水)
避错要点
画法线
同反射光路,过入射点作界面垂线(虚线)
界面为水面,入射点O,虚线NN'⊥水面
若界面是“空气→玻璃”,规律一致(空气中角大),无需改变法线画法
定角度
遵循“空气中角大”:空气→水(或玻璃),折射角<入射角;水(或玻璃)→空气,折射角>入射角
入射角45°,折射角约30°(小于入射角),标注∠i(空气侧)、∠r(水侧)
避免“搞反角的大小”(如空气→水,误画折射角>入射角);垂直入射时,折射光线与入射光线共线(无偏折)
画光线
入射、折射光线均为“实线+箭头”,箭头方向符合传播方向(如空气→水,箭头从空气指向水)
入射光线箭头→O,折射光线箭头→水中
若画“从水射向空气”,折射光线可能“全反射”(八年级暂不要求,但需避免折射角>90°的错误画法)
(3)类型3:平面镜成像作图(对称法)
解题环节
规范步骤
示例(画物体AB在平面镜中的像A'B')
避错要点
找对称点
过A点作“垂直于平面镜的虚线”,在镜后取A',使A到镜面的距离=A'到镜面的距离(用刻度尺测量);同理找B'
物体AB竖直放置,A到镜面距离5cm,则A'在镜后5cm处,虚线AA'⊥平面镜
像与物必须“关于镜面对称”,距离相等且连线垂直镜面(可用直角符号标注)
连像点
用“虚线”连接A'、B',即为物体AB的像
虚线A'B',与AB大小相等、方向相反(正立虚像)
像必须画“虚线”(实像画实线,虚像画虚线,平面镜成虚像);若物体是箭头,像的箭头方向需与物对称
补光路(可选)
若需画“人眼看到像的光路”,从A'画两条光线到眼睛,与镜面交点为入射点,再连接入射点与A(入射光线)
眼睛在右侧,从A'画光线经镜面O点到眼睛,再画AO(入射光线,箭头→O)
入射光线箭头从物指向镜面,反射光线箭头从镜面指向眼睛(光路可逆)
2.作图题通用避错技巧
工具规范:用“刻度尺”画直线、测距离(确保对称关系准确),用“量角器”标角度(保证反射角=入射角、折射角符合规律);
符号规范:法线、虚像画“虚线”,光线、实像画“实线+箭头”,角度标注“∠i(入射角)、∠r(反射/折射角)”;
细节检查:完成后对照规律验证(如反射角是否等于入射角、像与物是否对称),避免“漏画箭头”“法线画实线”等低级错误。
实验题:探究方法与误差分析解题技巧
1.两大核心实验解题模板
(1)实验1:探究平面镜成像特点(期中必考)
解题环节
技巧要点
规范表述示例
2024命题创新点
器材选择
①用“薄玻璃板”替代平面镜(便于确定像的位置,厚玻璃板会导致重影);②用“两支完全相同的蜡烛”(等效替代法,比较像与物大小);③用“方格纸”替代白纸(便于测量物距、像距)
“选择薄玻璃板:若用厚玻璃板,会因两个反射面形成两个像,导致像的位置判断误差”
用“手机拍照”替代“蜡烛找像”:将手机镜头对准玻璃板,拍摄物体与像,通过照片分析像的特点(减少人眼判断误差)
操作要求
①玻璃板“垂直于桌面放置”(否则像与物无法重合,无法比较大小);②多次改变物距实验(避免偶然性,得出普遍规律)
“调节玻璃板:使玻璃板与方格纸的横线垂直,确保像与物在同一水平高度,便于重合”
新增“环境光线控制”:在暗室中实验(减少环境光干扰,使像更清晰)
现象与结论
①现象:蜡烛与像完全重合(说明像与物大小相等);物距=像距(如物距10cm,像距10cm);②结论:平面镜成“正立、等大、等距、虚像”
“实验现象:当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,测量得A到玻璃板距离12cm,B到玻璃板距离12cm,说明像与物到镜面距离相等”
结论拓展:结合“对称法”分析“像与物关于镜面对称”(如物向左移动,像也向左移动,且距离镜面始终相等)
误差分析
①误差来源:玻璃板太厚(重影)、环境光线过亮(像不清晰)、测量距离时视线歪斜;②改进措施:换薄玻璃板、暗室实验、视线与刻度线垂直
“误差来源:玻璃板有一定厚度(约2mm),测量物距时以玻璃板前表面为准,像距以後表面为准,导致物距≠像距;改进:选择厚度<1mm的薄玻璃板”
新增“数字化误差分析”:用“激光测距仪”测量物距、像距,减少人工测量误差
(2)实验2:探究光的反射定律
解题环节
技巧要点
规范表述示例
避错关键
显示光路
用“白色硬纸板”(可绕法线转动)承接光线,或在空气中喷烟雾(显示光的传播路径)
“将白色硬纸板垂直放在平面镜上,激光笔沿纸板射向入射点,在纸板上看到入射光线和反射光线”
硬纸板必须“垂直于镜面”,否则无法同时显示入射、反射光线(若纸板倾斜,反射光线会射出纸板外)
验证“三线共面”
转动反射光线侧的纸板,直到纸板上出现反射光线,说明入射光线、反射光线、法线共面
“将纸板B(反射侧)绕法线向后转动,纸板B上的反射光线消失;转回原位,反射光线重新出现,证明三线共面”
转动纸板时,需“绕法线转动”(而非绕入射点转动),确保法线位置不变
验证“两角相等”
改变入射角(如30°、45°、60°),测量对应的反射角,记录数据并比较
“入射角30°时反射角30°,入射角45°时反射角45°,多次实验表明:反射角等于入射角”
测量角度时,以“法线”为基准(而非界面),避免将“光线与界面的夹角”当作入射角/反射角
2.实验题通用避错技巧
控制变量表述:需“明确不变量+变量”,如探究平面镜成像大小与物距的关系时,“保持物体大小不变,改变物体到玻璃板的距离”(避免遗漏“保持物体大小不变”);
结论表述:需“因果对应+普遍规律”,如“在同种均匀介质中,光的传播方向不改变”(避免绝对化表述“光沿直线传播”,未提“同种均匀介质”);
误差分析:需“具体来源+针对性改进”,如“像不清晰→环境光过亮→改进:关闭灯光”(避免笼统说“误差大→多做几次”)。
简答题:现象解释与应用迁移解题技巧
1.核心技巧:“规律+情境”分层答题模板
(1)“光现象解释”类简答题模板(高频)
答题结构:“现象描述→涉及规律→光路分析→结论总结”
示例:“为什么站在岸边看池水,感觉池水比实际浅?”
现象描述:人眼看到的池水深度是“视觉深度”,比实际深度浅;
涉及规律:该现象由“光的折射”引起,遵循“光从水斜射入空气时,折射角大于入射角”的规律;
光路分析:池底的光线从水斜射入空气,折射光线远离法线;人眼逆着折射光线看去,会认为光线来自折射光线的反向延长线(形成虚像),虚像的位置比实际池底高;
结论总结:故视觉上感觉池水比实际浅。
踩分关键:必须包含“规律名称(光的折射)”“光路分析(折射角与入射角关系、虚像形成)”,缺一不可(如只说“光的折射”,未分析光路,得一半分)。
(2)“平面镜成像应用”类简答题模板
答题结构:“应用场景→成像特点→具体分析”
示例:“为什么用平面镜整理妆容时,离平面镜的距离变化,像的大小不变?”
应用场景:平面镜用于整理妆容,人移动时物距(人到镜面距离)改变;
成像特点:平面镜成“正立、等大、等距、虚像”,其中“像的大小始终与物体大小相等”,与物距无关;
具体分析:人离镜面越远,“视角变小”(视觉错觉),误以为像变小;但实际像的大小与人体大小一致,未发生变化。
踩分关键:需区分“客观特点(像大小不变)”与“主观错觉(近大远小)”,避免混淆二者(如只说“像大小不变”,未解释视觉错觉,得一半分)。
2.跨学科类简答题技巧(2024命题热点)
结合“生物学(人眼成像)”:如“为什么人眼能看到平面镜成的虚像?”→答题需含“虚像的光线反向延长线进入人眼,视网膜接收光线并传递给大脑,形成视觉”(跨学科关键词:视网膜、视觉形成);
结合“地理(彩虹形成)”:如“为什么雨后容易看到彩虹?”→答题需含“雨后空气中有大量小水珠(相当于三棱镜),太阳光经水珠发生折射、反射、色散,分解为七色光,形成彩虹”(跨学科关键词:小水珠、色散)。
光的传播与色散
一、光的传播
1.光源:
(1)定义:能够自行发光的物体叫光源。
(2)光源分类:自然光源,如太阳、萤火虫、人造光源,如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光,它不是光源。
2.光的直线传播:
(1)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。早晨,看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高,该现象说明:光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
(2)光线:由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
(3)光直线传播的应用:①激光准直。②影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。③日食月食的形成:当地球在中间时可形成月食。④小孔成像:小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像。
(4)光速:光在真空中速度c=3×108m/s=3×105km/s;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。
二、光的色散
1.光的色散定义:太阳光通过三棱镜后,分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
2.不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
3.光的色散在生活中的色散现象:雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等。
4.太阳光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成,它是复色光。
5.把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,这个现象叫做色光的混合(彩色电视机的彩色画面的形成)。红、绿、蓝也叫光的三原色。
6.物体的颜色:
a.透明物体的颜色是由通过它的光的颜色决定的;如蓝色的玻璃只能透过蓝色光,无色物体能透过所有色光;
b.不透明物体的颜色是由它反射光的颜色决定的;如白色不透明物体反射所有色光,彩色不透明物体反射白光和自身色光,黑色不透明物体吸收所有色光。
7.看不见的光
光线
定义
特性
应用
红外线
光谱上红光以外的光
热效应、穿透云雾能力强
诊断疾病、红外线夜视仪、电视机遥控器、烤箱、红外线治疗仪等
紫外线
光谱上紫光以外的光
荧光效应、化学作用强、生物作用强
灭菌、杀死微生物、合成维生素D、使荧光物质发光、验钞等
【重点解读】
①小孔成像成倒立的可大可小可等大的实像,像的大小与物体和光屏到孔的距离有关,像的形状与孔的形状无关。
②光年是指光在1年中的传播距离,是距离单位,不是时间单位,也不是速度单位;1光年9.46×1015m。
光的反射定律
1.光的反射定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2.反射定律:三线共面,两线两侧,两角相等,光路可逆。即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。
3.光的反射分类:镜面反射和漫反射。
现象
定义
图示
共同点
看到的结果
举例
镜面反射
一组平行光照射到镜面,反射后仍为平行光
都遵循光的反射定律
人在反射光线的范围内,看到物体很亮(刺眼),不在反射光线的范围内,看到物体很暗
镜面、平静的水面、玻璃幕墙、车尾灯的反射等
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
人能从各个方向看到本身不发光的物体
电影屏幕、书本上的字、能从不同方向看到墙上的壁画
【重点解读】
(1)在光的反射现象,中光路是可逆的。
(2)叙述规律时要注意其中的因果关系,“反射角等于入射角”不能说成“入射角等于反射角”.
(3)无论镜面反射还是漫反射都遵循反射定律。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛,所以我们能看见不发光的物体。
【实验解读】
光的反射实验(重点)
1.可折转白色粗糙硬纸板的作用:①显示光路,对光线起漫反射作用;②探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内;
2.实验应在较暗的环境中进行:减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显;
3.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面垂直放置;第6页共28页
4.探究反射角和入射角的大小关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角、入射角的大小,比较入射角和反射角的大小;
5.探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内:将纸板NOF向前或向后折转,观察硬纸板上是否显示反射光线;
6.验证光路是否可逆:将光线逆着反射光线的方向射入,观察新的反射光的传播路径是否与原来的入射光线重合;第6页共28页
7.实验中改变入射角大小,多次实验的目的:避免实验的偶然性,让实验结论更具有普遍性;
甲乙丙
8.让光线紧贴纸板(光屏)射向O点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路;
9.实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点O连接;
10.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。
11.实验时从纸板前不同的位置都能看到光的传播路径的原因:光在纸板上发生了漫反射;
平面镜成像特点
1.平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2.平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定律;
(2)平面镜成像作用:成像、改变光路。
3.实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
注意:虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
【实验解读】
实验探究平面镜成像的特点(重点)
【设计与进行实验】
1.实验装置图
2.实验原理(光的反射规律)
3.实验主要器材及作用(两支完全相同的蜡烛、透明薄玻璃板、刻度尺、火柴、白纸、光屏)
(1)两支完全相同的蜡烛(便于比较像与物的大小关系)
(2)透明薄玻璃板(便于确定像的位置;防止产生重影)
(3)刻度尺(便于比较像和物体到平面镜的距离)
(4)白纸(或坐标纸)(在白纸或坐标纸上方便标注平面镜、物、像的位置)
(5)光屏(观察像能否成在光屏上,判断成像的虚实)
4.实验方法∶等效替代法(用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,比较像与物的大小关系;用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,比较物距与像距的大小关系)
5.实验操作注意事项∶
(1)实验应在暗环境下进行(使实验现象更明显)
(2)玻璃板要与水平桌面垂直放置(确保像与物能够完全重合)
(3)观察像的大小时,应在点燃蜡烛的一侧透过玻璃板观察
6.判断平面镜成虚像的操作(移去玻璃板后面的蜡烛,将光屏置于原蜡烛的位置,光屏上不能成像)
7.多次改变蜡烛的位置,进行实验(为了使实验结论具有普遍性)
8.实验的评估与改进
(1)无论怎样移动蜡烛都无法使像与物完全重合的原因(玻璃板与桌面没有垂直放置)(2)实验中观察到重影的原因(玻璃板太厚,前后表面各成一个像)
(3)测得蜡烛和像到平面镜距离不相等的原因(a.玻璃板后的蜡烛与像没有完全重合;b.玻璃板太厚;c.实验过程中玻璃板改变了位置)
9.平面镜成像特点在生活中的应用
实验结论∶平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像与物体到平面镜的距离相等,即像与物体关于平面镜对称,平面镜所成的像是虚像。
4.球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
光的折射规律
1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。
2.光的折射规律:三线共面,两线两侧,两角不相等(空气大),光路可逆;即:折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大(如图所示)。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3.生活中常见的光折射现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
【重点解读】
(1)当光斜射到两种介质的表面时,一般要同时发生反射和折射;
(2)反射光线与对应的入射光线在同种介质中,折射光线与对应的入射光线在不同介质中。
实例判断∶a.影子的形成;b.小孔成像;c.队伍排齐;d.水中的倒影;e.日(月)食;f.能看见不发光的物体;g.池水变浅;h.三点一线瞄准;i.筷子在水中“折断”;j.水中捞月;k.看水中物体比实际位置高;l.照镜子;m.激光准直.
其中属于光的直线传播现象的是∶abcehm;
属于光的反射现象的是∶dfjl;
属于光的折射现象的是∶gik。
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