第四章 光现象 知识清单 2025-2026学年人教版八年级上册物理

第四章 光现象 一、光源 1.定义：正在发光的物体称为光源 2.光源的分类 光源的分类 （1） 冷光源 水母、节能灯 热光源 火把、太阳、白炽灯 （2） 天然光源 水母、太阳 人造光源 灯泡、火把 （3） 生物光源 水母、斧头鱼 非生物光源 太阳、灯泡 2、 光的直线传播 1. 光和光线：光是真实存在的；光线不是真实存在的，是理想化的模型，即用一根带箭头的直线，更直观地描述光传播的路径和方向 2.光的传播：光在同种均匀介质中沿直线传播 3.光的直线传播现象：①影子②日食、月食③小孔成像（例如树荫下的光斑） 4.小孔成像 （1）成因：光的直线传播 （2）成像特点：倒立的实像（可以放大也可以缩小） （3）像的大小与物体到小孔的距离和像到小孔的距离有关；物距越小像越大，物距越大像越小；像距越小像越小，像距越大像越大 （4）注意事项：①实验时选用半透明薄膜（全透明时光会全部透过去，不透明时看不到光）②孔不能太大（太大不成像，光屏上出现一片光斑），也不能太小（太小透过光太少） 5.光的直线传播应用：①激光准直②射击瞄准（三点一线）③站队时排直队列 6.光速与光年 （1）光速 光在不同介质中的速度 真空中的光速 C=3×108m/s 空气中的光速 约为3×108m/s 水中的光速 C 玻璃中的光速 C 其他介质 比真空中光速小 （2） 光年 ①定义：光年指光在真空中传播一年的距离 ②大小：一光年就是9.4607×1015米 ③物理意义：光年是长度单位，一般用于衡量天体间的距离 （3）光与声音传播的区别 声 光 异 声的传播需要介质 光的传播不需要介质 不能在真空中传播 能在真空中传播 同 传播速度都与介质种类有关，都能传递信息和能量 三、光的反射 1. 光的反射定义 （1） 光射到物体表面的时候被物体表面反射改变传播方向，这种现象叫做光的反射 （2） 我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛 2. 光的反射定律 （1） 反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面 （2） 反射光线、入射光线分居法线两侧 （3） 反射角等于入射角 ①垂直入射时，入射角为0度，反射角亦为0度 ②反射现象中，光路是可逆的 一点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 射到反射面的光线，箭头指向反射面，图中AO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线叫作法线，是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，箭头远离反射面，图中OB 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 3.探究光的反射定律 （1）实验器材：激光笔、平面镜、可以向后翻折的纸板、量角器、不同颜色的笔 （2）进行实验 ①组装实验器材：把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板竖直地放在平面镜上； ②确定入射光线和反射光线，让一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经过平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。 ③改变光束的入射角度，多做几次实验，换其他颜色的笔记录每次光的径迹（便于确定反射光线与入射光线的对应关系） 多次实验目的：得出普遍规律，避免实验结论的偶然性 ④确定两角关系：取下纸板，用量角器测出反射角和其对应的入射角⑤验证三线是否共面：把纸板从中间向后翻折，观察能否在纸板上看到反射光线。 （3）分析与论证 ①当纸板未翻折时，可以在纸板观察到反射光线，且反射光线与入射光线分居法线两侧，反射光线的方向随着入射光线的方向改变而改变 ②通过分析数据可知，反射角等于入射角，反射角随入射角的减小而减小，反射角随入射角的增大而增大 ③把纸板向后翻折时，观察不到反射光线，说明反射光线与入射光线在同一平面内 （4）实验结论 在反射现象中，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、法线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 （5）实验考点 ①纸板的作用：显示光路 ②把纸板向后折目的：探究三线是否共面 ③平面镜与纸板的位置关系：相互垂直 4.镜面反射与漫反射 类型 镜面反射 漫反射 定义 一束平行光照射到镜面上，会被平行地反射，这种反射叫镜面反射 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫漫反射 图示 不同点 反射面特点 平整光滑 凹凸不平 反射光的特点 平行光照射时，反射光仍然平行 平行光照射时，反射光不平行 视觉情况 只能在某个方向看到反射光，并且会觉得刺眼 能在各个方向看到反射光，且不刺眼 相同点 都遵循光的反射定律 5.光的反射三类作图 类别 作图方法 已知反射面、入射光线，作反射光线 先过入射点作出法线，再根据反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，最后标上箭头 已知反射面、反射光线，作入射光线 先过入射点作出法线，再根据反射定律（反射角等于入射角），作出入射光线，最后标上箭头 已知入射光线和反射光线，画出平面镜的位置 先作入射光线和反射光线的角平分线，即为法线。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线段，该线段的位置即反射面的位置，在背光面画上短斜线 四、平面镜成像 1.基本概念 （1）平面镜：反射面为光滑平面的镜子。平静的水面、抛光的金属平面液相当于平面镜。 （2）像：物体发出或反射的光经过平面镜反射后进入人眼，人眼在平面镜里看到的就是物体的像 2.平面镜成像的特点 （1）正立：上下正立，左右颠倒 （2）等大：像的大小等于物的大小 （3）等距：像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离 （4）垂直：像和物体对应点的连线与镜面垂直 （5）虚像：像并非真实存在而是由反射光线的反向延长线会聚而成 3.实验探究平面镜成像的特点 （1）实验器材：薄的茶色玻璃板、支架、（方格）纸、笔 （2）设计与进行实验 ①组装实验器材：在桌面上铺一张纸（用于标出玻璃板、蜡烛、蜡烛的像的位置），在纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板画一条直线，代表平面镜的位置。 竖直放置目的：避免像偏上或偏下，无法与玻璃板后的物体重合 ②确定像的位置：把一直点燃的蜡烛（使成像更清晰）放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一根外形相同但不点燃的蜡烛（防止玻璃后面光线太强干扰对像的观察），竖直放在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下两支蜡烛的位置。 ③测量像与物到镜面的距离，改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来（目的是验证像与物体的连线和平面镜的位置关系），并用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离，比较它们的大小和位置关系。 ④比较像与物的大小关系，换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛的大小和它的大小是否相同。 ⑤虚像的验证：在玻璃板的后面像的位置放一张白纸当作光屏，从玻璃板侧面观察白纸上是否呈现蜡烛的像。 （3）分析与论证 未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛的像完全重合，说明物体的像和物体大小相等；蜡烛的像和蜡烛到玻璃板的距离相等。在白纸上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）实验结论 ①平面镜所成像的大小与物体大小相等 ②像和物体到平面镜的距离相等 ③像和物体的连线与镜面垂直 ④平面镜所成的像为正立的虚像（左右颠倒），即像与物体关于平面镜所在的平面对称 （5）实验考点 ①用玻璃板代替平面镜的目的时方便找到像的位置 ②使用茶色毛玻璃板，实验环境越暗越好，目的是为了使成像更清晰 ③使用完全相同的两根蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系 ④使用刻度尺的作用是便于比较像与物的大小关系 ⑤在玻璃板后放一个光屏的目的是判断平面镜所成像是否为虚像 ⑥玻璃板太厚的影响是玻璃前后两个面都会反射成像，两个像不重合难以观察 ⑦应在点燃的蜡烛一侧观察成的像 ⑧无论怎么移动蜡烛都不能与像完全重合的原因时玻璃板与桌面不垂直 ⑨多次试验的目的：避免实验偶然性，寻找普遍规律 ⑩实验用到的方法：观察比较法和等效替代法 4.凸面镜与凹面镜 项目 凸面镜 凹面镜 概念 反射面是凸面 反射面是凹面 作用 对光有发散作用，起到扩大视野的作用 对光有会聚作用，可以用来获得平行光或聚集能量 举例 街头拐弯处的反光镜、汽车后视镜 太阳灶、太阳能焊接机、探照灯 共同点 都遵循光的反射定律且符合光路可逆的特点 5、 光的折射 1. 光的折射定义 （1） 光从一处介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变从而使光线在介质的交界处发生偏折，这种现象叫做光的折射 （2） 光在同种介质中沿直线传播，当介质不均匀时，光的传播方向发生改变 （3） 折射角：折射光线与法线的夹角 2. 光的折射定律 （1） 在光的折射中，三线共面，法线居中 （2） 光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折；光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线 （3） 斜射时，总是空气中的角大 （4） 垂直入射时，折射角和入射角都等于0度，光的传播方向不变 （5） 折射角随入射角的增大而增大 （6） 当光线到两介质的分界面时，反射、折射同时发生 （7） 光的折射中，光路可逆 3.光的折射六要素 类型 名称 概念 一点 入射点 入射光线与分界面的交点 三线 入射光线 照射到两种介质分界面的光线AO 折射光线 光进入另一种介质后被折射的光线OB 法线 过入射点，垂直于两种介质分界面的直线NN’ 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，即∠i 折射角 折射光线与法线的夹角，即∠r 4.探究光的折射规律 （1）进行实验 ①让一束光从空气斜射入水中，观察光束在空气和水中的径迹 ②将光屏的右半部分向后翻折，就不会看到折射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够在光屏上看到折射光线，说明折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线向法线偏折，此时折射角小于入射角 ③改变入射角的大小，发现折射角的大小也随之改变，当入射角增大时，折射角也增大 ④让一束光垂直空气与水的分界面射入水中，发现光的传播方向不变 ⑤让光束逆着原折射光线的方向从水中射入空气中，发现射入空气的折射光线也逆着原入射光线的方向射出，由此说明在光的折射现象中，光路可逆 （2）实验结论 ①光发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧；当光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，入射角增大（或减小），折射角也增大（或减小） ②当光从水或玻璃斜射入空气时，折射角大于入射角 ③当光垂直入射时，传播方向不变 ④折射现象中，光路可逆 （3）实验考点： ①光屏作用：1）呈现光路2）验证“三线”共面 ②改变入射角大小的目的：避免实验偶然性，寻找普遍规律 5.全反射： 如果光从其他透明介质斜射入空气中，增大入射角到某一角度时，折射角会先达到90°，入射角继续增大时没有折射光线，只有反射光线，这种现象叫作全反射 6.光的折射现象其应用 ①池水“变浅” ②叉鱼时，人眼看到的“鱼”在鱼的上方，因此，只有瞄准“鱼”的下方才能叉到鱼 ③从水中看岸上的物体变“高” 7.光的反射和光的折射 项目 光的反射 光的折射 不同点 介质 反射光线与入射光线在同一介质中 反射光线与入射光线在不同介质中，位于界面两侧 角度大小关系 反射角等于对应入射角 折射角与入射角不一定相同 光垂直入射时的方向 反射光线与入射光线方向相反 折射光线与入射光线方向相同 相同点 三线共面 反射光线或折射光线与对应的入射光线、法线都在同一平面内 与法线关系 反射光线或折射光线都与对应的入射光线分别位于法线两侧 两角关系 反射角或折射角都随对应的入射角的改变而改变，即同时变大或同时变小 光路可逆性 光路都是可逆的 成像情况 光在两种介质分界面处发生反射和折射时都能成像 6、 光的色散 1.光的色散 （1）定义：白光（太阳光）射入三棱镜会发生折射，被分解成各种颜色的光（单色光）的过程，这种现象叫光的色散 （2）实质：太阳光不是单色光，而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的复色光，光的折射中不同颜色的光经过三棱镜后偏折程度不同（红光偏折程度最弱，紫光偏折程度最强），从而造成色散） （3）发现者：牛顿 2.光的颜色 （1）三原色 ①色光的三原色分别是红、绿、蓝，等比例混合后为白光 ②颜料的三原色分别是红、黄、蓝，等比例混合后为黑光 （2）物体的颜色 ①透明物体的颜色由它透过去的色光决定 ②不透明物体的颜色由它反射的色光决定 特殊：①白色物体透过去（反射）所有颜色的光 ②黑色物体吸收所有颜色的光 3.不可见光 （1）定义：人眼能感觉到的光称为可见光；还有一些光，人眼无法察觉这部分光，称为不可见光 4.红外线与紫外线 （1）红外线：在可见光的红端以外存在一种人眼看不到的光，叫作红外线。 （2）红外线的特性及应用 特性 应用 热效应强 红外线烤箱、浴室红外线灯 穿透力强 红外遥感、红外线高空摄像机 抗干扰能力强 红外遥控 温度越高、红外线辐射越多 红外测温（体温枪）、夜视仪 （3）紫外线：在可见光的紫端以外存在一种人眼看不到的光，叫作紫外线。 （4）紫外线的特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可使照相机的胶片感光，利用紫外线摄影 生理作用 有助于人体合成维生素D，促进对钙的吸收 荧光作用 使荧光物质发光（验钞机） 紫外线的危害：过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。 1 学科网（北京）股份有限公司 $