内容正文:
沪科版八年级上学期物理第一册第三章《光的世界》知识点与单元检测
【知识梳理】
知识点01 光源
1.光源: 的物体。
2.分类:(1) 光源:太阳、萤火虫、水母等。(2) 光源:手电筒、点燃的蜡烛、LED 灯等。
知识点02 光的直线传播
1.光沿直线传播的条件:光在 介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例:影子、小孔成像、激光准直、日食、月食、日晷计时等。
2.光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫光线。光线是人为假想出来的,不是真实存在的。
3.光沿直线传播的现象
(1)影子与小孔成像
影子
小孔成像
示意图
不同点
光不能到达的地方形成了影子
像是光能到达形成的,成倒立的实像
“影”和物体形状相似,不一定和物体大小一样
“像”的形状和物体是相似的,像的大小跟像和物体到小孔的距离有关,像的形状和孔的形状无关
相同点
都是光沿直线传播形成的
(2)日食、月食
①日食:当月球转到地球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,月球就挡住了太阳射向地球的光线,就会形成日食。
②月食:当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球就挡住了太阳射向月球的光线,就会形成月食。
知识点03 光的传播速度
1.光在真空中的传播速度:用字母c表示,近似为c = m/s。
2.光在其他介质中的传播速度:(1)在空气中的速度接近c;(2)在水中的速度约为;(3)在玻璃中的速度约为。
3.光年:光年是 单位。1光年表示光在1年时间内所走的路程。
知识点04 光的反射现象
1.定义:光从一种介质射向物体表面时,有一部分光返回到原来介质中的现象。我们能看到本身不发光的物体,是由于经它表面 的光线进入了眼睛。
2.光的反射图中一点、二角、三线
(1)一点: 点,用字母O表示。
(2)二角: 角i和 角r。入射角是入射光线与法线的夹角;反射角时反射光线与法线的夹角。
(3)三线: 光线、 光线和 线ON。
3.光的反射实例:水中的倒影、黑板“反光”、自行车的尾灯、照镜子、汽车后视镜。
知识点05 光的反射定律
1.内容:“三线共面、两线分居、两角相等”。
光发生反射时,反射光线、入射光线和法线在 内,反射光线与入射光线分别位于法线的 ,反射角 入射角。
2.探究光反射时的规律
探究问题
实验方案
实验现象
实验结论
探究反射角与入射角的大小关系
多次改变入射角的大小,分别测量入射角和反射角的大小
∠i=∠r
反射角等于入射角
验证反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内
把纸板NOF沿ON向前折或向后折
在NOF面上观察不到反射光
反射光线和入射光线、法线在同一平面内
验证光路是否可逆
让激光沿FO方向射入
反射光会逆着原来入射光的方向射出
反 射 现 象中,光路是可逆的
实验常考的作用和注意事项
①为使实验效果更明显,整个实验过程应在 的环境中进行。
②纸板的作用:a. ;b.验证反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
③实验前,应将纸板 放置平面镜上。(或纸板与平面镜垂直放置。)
④实验中应选用表面 白纸板。
⑤多次实验目的:避免 ,寻找 。
知识点06 镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
定义
一束平行光照射到光洁平整的表面上,反射光也平行射出的反射现象
一束平行光照射到凹凸不平的表面上,反射光向各个方向射出的反射现象
图示
反射面
光滑
凹凸不平
反射光的特点
仍然平行
反射光向各个方向
生活中的现象
“光污染”、水面反光等
电影银幕、桌上的书等
相同点
都遵循光的反射定律
知识点07 探究平面镜成像的特点
1.实验方法: 法。
(1)用“玻璃板”代替平面镜,便于 。(2)将另一支未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛所成的像的位置,使之完全重合,来确定像的位置,即利用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像。
2.实验步骤和现象分析:在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。
①探究像和物大小的关系:把另一支完全相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像完全重合。这个位置就是前面蜡烛A的像的位置。在白纸上记下这两个位置。改变蜡烛 A的位置,重复实验。
②探究物、像到镜面距离的关系:用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,并记录数据。
③探究物、像连线与平面镜的位置关系:用量角器测量蜡烛 A与像的连线和玻璃板的夹角,看物、像连线与玻璃板是否垂直。
3.实验结论
平面镜成像的特点:物体通过平面镜所成像是正立的虚像。像与物体的大小 ,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ,像与物体的连线与平面镜 ,即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
4.实验常考的作用和注意事项
(1)为使实验效果更明显,整个实验过程应在 的环境中进行。
(2)实验前,应将玻璃板 放置水平桌面上。
(3)玻璃板:用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板既能成像又能透光, ;选用较“薄”的玻璃板是为了避免玻璃板的两个面都成像,不好确定像的位置。
(4)蜡烛:①前面的蜡烛“点燃”会有更多的光射向镜面,使成像更清晰。后面的蜡烛“不点燃”,是为了防止光线太强干扰对像的观察,且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合,影响实验结论的得出。
②使用两支完全相同的蜡烛,目的是 。
(5)白纸的作用: 。刻度尺的作用: 。
5.实像和虚像
(1)实像:是实际光线会聚而成的, (“能”或“不能”)用光屏承接到。
(2)虚像:不是由实际光线会聚成的,而是实际光线的反向延长线相交而成的, (“能”或“不能”)用光屏承接到。
6.平面镜成虚像的原因:因为人眼总是感觉光是沿直线传播的,所以人眼逆着反射光线看过去,就感到光线是由反射光线的反向延长线在镜后的交点S'发出的。S'就是S在平面镜中的像。由于平面镜后并不存在S',进入人眼的光并非真正来自S',所以我们把S'叫作虚像。
知识点08 凸面镜和凹面镜
反射面
作用
示意图
应用
共同点
凸面镜
凸面
对光线有 作用
汽车后视镜、街头反光镜(扩大视野)
都遵循光的反
射定律
凹面镜
凹面
对光线有 作用
太阳灶、反射式望远镜、医用头灯、探照灯
知识点09 光的折射现象
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会在界面上发生变化,这种现象叫光的折射现象。
【注】垂直入射时,光线 ,折射角等于入射角且等于 °。
2.实例:海市蜃楼、从岸上看水中的物体像比实际位置高(潭清疑水浅、筷子在水中弯折)、从水中看岸上的物体像比实际位置高(潜水员看到岸边的树变高)等。
3.探究光折射时的特点
(1)实验步骤:①让一束光从空气斜射人水中,观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系,并比较折射角与入射角的大小。②逐渐减小入射角,直到入射光线与水面垂直,观察折射角的变化情况。③让光从水中斜射到空气中,观察入射角和折射角的变化。
(2)实验常考注意事项:①使水中光线显示更明显的方法:在水中加牛奶进行实验、选择较暗的环境或通过在容器上面制造烟雾等。
②在界面处是否发生折射的判断方法:观察光线是否发生偏折或比较入射角与折射角的大小。
③多次实验的方法和目的:多次改变入射角的大小并记录折射角大小,从而使实验结论具有普遍性。
4.光的折射规律
(1)当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。当入射角增大时,折射角 。
(2)当光从水或其他介质斜射入空气中时,折射光线远离法线,折射角 入射角。
(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,其传播方向 。
(4)在光的折射现象中,光路是 。
知识点10 光的色散
1.定义:光从一种介质斜射入另一太阳光(白光)被分解成多种色光的现象。
2.光的色散现象
(1)太阳光是白光,是由七种单色光( 、 、 、 、 、 、 )组成的复太阳色光。
(2)不同的单色光通过棱镜时偏折的程度不同, 光偏折程度最小, 光偏折程度最大。
3.光的三原色: 、 、 。
4.色光的混合:把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,而这三种色光都不能由其他色光混合而成。
5.透明物体的颜色:透明物体的颜色由该物体能透过的色光决定。例如,红色玻璃片呈红色,是因为它只能透过红色的光,其他色光被吸收。
6.不透明物体的颜色
(1)不透明物体的颜色由该物体能反射的色光决定。例如,绿纸呈绿色,是因为它只反射绿色光,而其他色光被吸收。
(2)黑色物体吸收各种色光,不反射任何色光。
(3)白色物体反射所有的色光,不吸收任何色光。
知识点11 看不见的光
红外线
紫外线
定义
光谱上红光以外的部分
光谱上紫光以外的部分
特性
①一切物体都在不断地辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时也在不断地吸收红外线;②热作用强,物体吸收红外线后温度会上升;③穿透能力强,可穿透云雾。
①化学作用强;②生理作用强;③荧光效应强。
应用
①红外线夜视仪;②远红外烤箱;③电视机遥控器;④红外遥感。
①使相机底片感光;②紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯灭菌、治疗皮肤病等;③验钞。
【单元检测】
一.选择题(每题2分,共30分)
1.(2024·山东东营)东营黄河入海口景区,一只东方白鹳(如图)站在平静的水中,下列分析正确的是( )
A.白鹳的倒影是由于光的反射形成的 B.白鹳飞离水面时,它的倒影会变小
C.白鹳倒影的形成跟皮影戏的原理相同 D.白鹳身上的白色羽毛能吸收各种色光
2.(2024·江苏徐州)从岸上看,会觉得水池的深度比它的实际深度浅,主要是由于( )
A.光的直线传播 B.光的折射 C.光的反射 D.光的色散
3.(2024·江苏镇江)诗句“香炉初上日,瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景:太阳刚升起时,从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于( )
A.光的直线传播 B.光的色散 C.光的反射 D.小孔成像
4.(2024·江苏宿迁)2024年5月22日,国际生物多样性日活动在洪泽湖湿地景区举行。景区内,鸟类时而栖息,时而飞翔,飞鸟的倒影在水中穿梭。下列现象和倒影原理相同的是( )
A.冰透镜取火 B.日晷计时 C.小孔成像 D.潜望镜
5.(2024·陕西)下列装置利用紫外线工作的是( )
A.声呐 B.消毒灯 C.电视遥控器 D.手机
6.(2025.深圳)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,思考乐大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )
A.光沿直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
7.(2025.大庆)光给我们带来了美的感受,下列现象中由于光的反射形成的是( )
A. 铁人广场“腾飞雕塑”的倒影 B. 雨后的彩虹 C. 正立、放大的蚂蚁像 D. 阳光下日晷的影
8.(2025.绥化)下列光现象中与立竿见影的“影”成因相同的是( )
A. 水中月影 B. 墙上手影 C. 镜中人影 D. 潭中鱼影
9.(2025.长沙)《墨经》中记载了小孔成像的实验。其成像原理如图所示,这是利用了光的( )
A. 直线传播 B. 反射 C. 折射 D. 色散
10.(2025.徐州)“小时不识月,呼作白玉盘。”儿童看到月光皎洁,是因为( )
A. 月亮是光源 B. 月亮反射太阳光 C. 月亮折射太阳光 D. 太阳光的色散
11.(2025.青海)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A. 太阳 B. 月亮 C. 火星 D. 地球
12.(2025.济宁)如图是与光现象有关的四个实验,下列说法错误的是( )
A. 图甲所示现象表明:光在不均匀介质中的传播方向会发生改变
B. 图乙中折转纸板NOF,可验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
C. 图丙是探究光从空气斜射入玻璃时的折射规律的光路
D. 图丁中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ圆形区域分别为红光、绿光和蓝光,则Ⅳ区域为白光
13.(2025.泰安)诗句“掬水月在手,弄花香满衣”,涉及到了光的反射知识。下列光现象由光的反射形成的是( )
A. 雨后彩虹 B. 海市蜃楼 C. 小孔成像 D. 黑板“反光”
14.(2025.威海) 2025年1月15日清晨,刘公岛海面上空出现了“光瀑”奇观,无数条笔直光柱穿透云层倾泻而下,如图所示。下列说法错误的是( )
A. 笔直光柱——光沿直线传播
B. 云层呈淡淡的橙色——阳光中含有橙色光
C. 部分水面波光粼粼十分耀眼——光发生了漫反射
D. 看到远处的山体较暗——人眼接收到山体反射的光较少
15.(2025.陕西B)古人发现,随着太阳的移动,物体的影子也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图,是圭表计时的原理图。圭表计时用到了( )
A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散
二、填空题(每空1分,共10分)
16.(2024·山东济宁)用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的 现象;如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,说明白光是由 混合而成的。
17.(2025.广州) 如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像_______;(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应______(选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
18.(2025.青海)小文站在平面镜前1m,镜中的像距离小文____m,镜中的像是正立、等大的____像。
19.(2025.泰安)河水深1.5m,岸边的路灯距水面3m,该路灯在水中的“倒影”距水面___________m。
20.(2025.陕西A)《哪吒之魔童闹海》自上映以来,打破众多影史纪录,成为我国电影的一张新名片。观影时,电影银幕______(选填“是”或“不是”)光源,观众在不同位置都能看到银幕上的影像,是因为光在银幕上发生了______(选填“镜面”或“漫”)反射。
三、作图题(每题3分,共18分)
21.(2024·山东日照)物理兴趣小组的同学在实验室找到一棱镜,其横截面为直角三角形ABC,如图所示,其中BC面镀银。一条光线从AB面上的O点射入棱镜,经过BC面一次反射后,从AC面的P点出射。请在图中画出该光线射入棱镜之后的光路图。
22.(2024·四川成都)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
23.(2025.大庆)通过鱼缸右侧上方的平面镜可观察到鱼缸中的小鱼,补充画出人眼P通过平面镜看到水中小鱼S的光路图(保留作图痕迹)。
24.(2025.绥化)如图,小宇看到水中有一条鱼,A、B两点中有一点是鱼的实际位置,另一点是像的位置,请在图中画出他看到鱼的光路图(保留作图痕迹)。
25.(2025.徐州)如图所示,河面桥上装饰有“一”字形灯带AB,请画出灯带通过河面所成的像A/B/。
26.(2025.青海)在图中,根据入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
四、实验探究题(每空2分,共42分)
27.(2024·内蒙古呼和浩特)小时候,赫仑同学常常听姥爷说,“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后,回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确,请完成下列问题:
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把 (选填“薄”或“厚”)玻璃板竖直地架立于白纸上;
(2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后,并移动B直至与A的像重合,测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置,重复以上实验。他多次实验的目的是 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)分析相关数据,发现平面镜所成的像是虚像,像与实物等大,像距等于物距。“照镜子要离镜子近些,离镜子远了,镜子里的像就变小啦”,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
28.(2024·湖南)小明在探究“平面镜成像的特点”时,有以下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水平桌面上,并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表 的位置;(2)如图乙所示,此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置,蜡烛2应向 玻璃板方向移动,才能与蜡烛1的像再次重合;(3)三次实验物和像的位置记录如图丙所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时,用直线连接图丙中物点A与像点 ,完成三次连线后找到了规律。
29.(2024·江苏无锡)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是: 。
30.(2025.威海)用图所示装置探究平面镜成像的特点。
(1)用玻璃板代替平面镜,目的是___________。(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧,将一支未点燃的蜡烛放在玻璃板另一侧,在蜡烛A一侧透过玻璃板看到“未点燃的蜡烛”和“点燃的蜡烛”,这两个像___________(选填“都是A实像”“都是虚像”“1个实像、1个虚像”)。
(3)将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会___________(选填“降低”“不变”“升高”)。
(4)根据平面镜成像的特点可知,暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度___________(选填“变长”“不变”“变短”)。
31.(2025.陕西A)如图,是实验小组利用多枚相同的硬币“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择________(选填“透明”或“茶色”)薄玻璃板。
(2)将五枚硬币叠成圆柱A放在薄玻璃板的一侧,移动玻璃板另一侧用五枚硬币叠成的圆柱B,恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物________________。
(3)多次改变圆柱A位置重复上述操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置如图所示,从图中可以得出的结论是:平面镜成像时,_____________________(写出一条即可)。
(4)小组的同学将圆柱B改成4枚硬币,发现在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,根据这一现象________(选填“能”或“不能”)进一步验证(2)中得出的结论。
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
B
B
D
B
B
A
B
A
B
A
C
D
C
C
二.填空题
16.反射 多种色光 17. 远离 不变 18. 2 虚 19. 3 20.不是 漫
三.作图题
21. 22.
23.24.25.26.
四.实验探究题
27.(1)薄 (2)得到普遍规律 (3)错误
28.(1)平面镜 (2) 远离 (3)B
29.(1)下 (2)① 同一平面 ②相等 ③反射光路是可逆的 (3)垂直 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 (4)当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮
30.便于确定像的位置 都是虚像 升高 不变
31.茶色 大小相同 物体与像到平面镜的距离相等(物体与像的连线跟平面镜垂直、物体与像关于平面镜对称) 能
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