内容正文:
专题02 光现象
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 光的色彩 / 考点二 光的直线传播 / 考点三 平面镜 / 考点四 光的反射
05 重难题型突破
题型一 光的色散 / 题型二 色光的混合
题型三 光沿直线传播的条件 / 题型四 日食和月食
题型五 平面镜成像的特点 / 题型六 平面镜成像的应用
题型七 光的反射定律 / 题型八 镜面反射与漫反射
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
八年级物理第二章《光现象》是期中统考的重点核心考点,占比约 25%-35%,题型覆盖选择、填空、作图、实验探究题,是后续学习折射、透镜成像的基础铺垫。
高频考查点集中在光的色散、色光与物体颜色判断、光沿直线传播现象识别(影子、小孔成像)、平面镜成像实验探究与成像特点、镜面反射和漫反射辨析、光的反射定律、反射光路作图。
江苏本地命题侧重结合生活情境设题,常混入实像与虚像辨别陷阱、平面镜成像实验操作易错点、光路作图规范扣分点,是八年级期中物理重要的拉分模块,直接影响学生几何光学板块的学习信心。
八年级物理第二章《光现象》复习,锚定以下可落地目标:
1.能复述光的色散现象,分清三原色光,会判断透明、不透明物体的颜色;熟记光沿直线传播的条件,能够识别影子、小孔成像等生活实例,区分小孔成像的成像特点。
2.能规范完成光的反射光路作图,熟练掌握光的反射定律,正确区分镜面反射与漫反射,掌握光路可逆规律,作图类题型尽量减少失误。
3.能准确梳理平面镜成像实验的操作要点,掌握平面镜成像的特点,分清实像与虚像的本质差异,独立分析玻璃板代替平面镜、玻璃板倾斜放置等实验异常情境题。
4.能结合倒影、树荫光斑、舞台灯光配色等江苏本地常考情境,把光现象知识转化为分析解释生活光学现象、设计简易光学小实验的实操方案
考点一 光的色彩
1、光源:正在发光的物体叫光源,光源可分为自然光源和人造光源。
(1)常见的自然光源:天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等。
(2)常见的人造光源:内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。
2、光的色散:太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫光的色散。
(1)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。
(2)发现色散的科学家:英国物理学家牛顿发现。
(3)光的色散说明:光的色散实验说明,白光是由各种色光混合而成的。
(4)生活中的色散现象:如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例,其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
3、色光的混合
(1)单色光:不能再分解的色光叫做单色光。
(2)复色光:由单色光混合成的光叫做复色光。
(3)光的三原色:红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,被称为光的三原色。
4、物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色;
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。
⚠️色散本质与光谱顺序:光的色散揭示了白光是由多种色光混合而成的,不同颜色的光“性格”不同。
(1)偏折规律(重点):
红光:偏折程度最小(在最上面),波长最长,频率最低。
紫光:偏折程度最大(在最下面),波长最短,频率最高。
结论:介质对紫光的折射率最大,对红光的折射率最小。
(2)避坑点:如果题目问“哪种光通过玻璃砖侧移最大”或“哪种光在棱镜中偏折最厉害”,答案永远是紫光。
⚠️物体的颜色:物体呈现什么颜色,取决于它“留住”了什么光,“放过”了什么光。
(1)透明物体的颜色:由它透过的色光决定。
红色玻璃只能透过红光,吸收其他色光。
无色透明物体(如普通窗户玻璃)能透过所有色光。
(2)不透明物体的颜色:由它反射的色光决定。
红纸只能反射红光,吸收其他色光。
白色物体:反射所有色光(所以看起来最亮)。
黑色物体:吸收所有色光(几乎不反射光,所以看起来最暗)。
(3)解题技巧:遇到“红光照在绿衣服上是什么颜色”这类题,直接判断:绿衣服只反射绿光,吸收红光→没有光反射出来→呈黑色。
考点二 光的直线传播
1、光沿直线传播的条件:光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
2、光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫光线。
光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
3、常见的直线传播现象:立竿见影、日食、月食、小孔成像等
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
(2)日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日食。
(3)月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,地球上夜晚的人会看见月食。
(4)用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。
4、光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度:光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大,在物理学中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中的光速可以近似为:c=3×108m/s。
(2)光在其他介质中的传播速度:光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
(3)光年:光年是天文学上常用的长度单位,指的是光在一年内所传播的路程(约为9.46×1012km)。
⚠️光线模型:必须“分清”虚实
(1)光线:为了描述光的传播路径和方向而引入的一条带箭头的直线。
(2)本质:光线是一种物理模型,实际上并不存在(就像磁感线一样)。
(3)作图规范:画光线时必须是直线,且箭头方向代表光的传播方向。实线表示实际光线,虚线通常表示光线的反向延长线(用于找虚像或光源)。
⚠️光年:光在真空中一年内传播的距离。
属性:光年是长度单位(距离),绝对不是时间单位!
计算:1光年≈9.46×1015m。
考点三 平面镜
1、平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜。
2、像:通过平面镜能够观察到物体的像。
(1)实像:把能够呈现在光屏上的像叫做实像。
(2)虚像:把不能呈现在光屏上的,只能用眼睛观察到的像叫做虚像。
3、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。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
抓住成像特点:像和物体的左右相反,上下一致。
4、平面镜成像的实验探究
(1)平面镜成像原理:光的反射。
(2)实验器材:两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。
两支完全一样的蜡烛:比较成像与物的大小关系。
玻璃板:替代平面镜,既能看见物体成像,又能看对面蜡烛,不能用平面镜代替。
光屏:承接成像。
火柴:点燃蜡烛。
刻度尺:测量物距和相距。
(3)实验步骤
步骤①将玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。
步骤②将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像。
步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系。
步骤④移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化。
步骤⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
(4)实验结论
平面镜成像特点:像与物大小相等;像到镜的距离与物到镜的距离相等;像与物的对应点的连线与镜面垂直;像与物左右位置颠倒;平面镜所成的像是虚像。
5、平面镜的应用:利用平面镜成像、改变光路、扩大视野空间。
(1)海底潜望镜:潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面,而且十分清楚,是因为两块平面镜互相平行,且都与水平方向成45度夹角,景象通过平面镜的两次反射、成像,从而从下边看到了上面的景象。
(2)家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。
(3)视力表的应用:在检查视力的时候,视力表通常放在被测者头部的后上方,被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。这种安排利用了平面镜成像的特点,即物体在平面镜中形成的像是虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,且物像到平面镜的距离相等。根据这些特点,可以计算出视力表像与被测者之间的距离。
(4)钟表的应用:当钟表放在平面镜前时,我们在镜中看到的时间实际上是钟表的左右对称图像。根据平面镜成像的特点,像与物是关于镜面对称的。这意味着,如果我们默认为镜子是直立放置的,那么通过镜子看到的钟表时间(8:20)与实际时间(3:40)是成轴对称的。
6、平面镜成像的相关作图方法:
(1)利用平面镜成像的特点;
(2)利用高度反射;
(3)利用光路的可逆性。
⚠️平面镜成像作图时注意:
(1)发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点。
(2)发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面。
(3)平面镜后面的所有线都是用虚线画。
(4)法线用虚线一般标垂直。
(5)光线别忘加箭头。
⚠️探究平面镜成像的特点注意事项
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(6)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(7)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律。
考点四 光的反射
1、光的反射定义:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本要素:一点两角三线。
一点:入射点:光线射到镜面上的点,用“O”表示。
两角:入射角:入射光线与法线的夹角,如图所示“i”。
反射角:反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
三线:法线:过入射点,并垂直于镜面的直线, 用虚线表示如图ON。
入射光线:射到反射面上的光线,如图EO。
反射光线:被反射面反射后的光线,如图中的OF。
3、光的反射定律
(1)光的反射定律:光反射时,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
(2)光反射的可逆性:光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明,光路是可逆的。
4、探究光的反射定律
(1)实验目的:探究光的反射规律。
(2)实验器材:平面镜、激光笔、带刻度的硬纸光屏、支架、夹子。
(3)实验步骤
步骤①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
步骤②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
步骤③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将数据填入表格。
步骤④将光屏向前或向后折,观察反射光线;
步骤⑤整理器材。
(4)实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线、法线 在同一平面内;入射光线和反射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
5、根据光的反射规律作光路图的方法
(1)由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母0表示。
(2)由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出。
(3)由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。
(4)根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。
(5)由法线和反射角确定反射光线,光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向。
6、镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:反射面是光滑平面,光线平行反射的叫镜面反射;如镜子、平静的水面等;镜面反射遵循光的反射定律。
(2)漫反射:照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不同,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。
(3)镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律:当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是平行,而漫反射的反射光线是发散的,向各个方向都有。
题型一 光的色散
典例1 (25-26八年级上·江苏泰州·期中)英国物理学家______首先发现:一束太阳光穿过三棱镜后,在光屏上呈现从红到紫的七彩光带(如图所示),这种现象叫光的______,其中红、绿、______三种色光被称为光的三原色。图中能使荧光物质发光的光在______(①/②/③)区域。
【答案】 牛顿 色散 蓝 ③
【详解】[1][2]太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象,牛顿最早发现了这一现象。
[3]色光的三原色是红、绿、蓝。
[4]能使荧光物质发光的光是紫外线,由于不同颜色的光通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经过三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,紫外线在紫光区域以外,故应选③。
💡破题要诀
1.白光由多种色光组成,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,说明白光是复色光。紫光偏折程度最大,红光偏折最小。
2. 破题关键:分清色散成因是光的折射。彩虹是自然界的色散实例;注意区分光的色散、光的反射、光沿直线传播三类现象,不要混淆原理。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)下列实例中,属于光的色散现象的是( )
A.令人眼花缭乱的霓虹灯
B.五彩缤纷的节日焰火
C.公园里五颜六色的花朵
D.太阳周围出现的彩色大圆环——日晕
【答案】D
【详解】A.霓虹灯的五光十色是因为灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光,不是光的色散现象,故A不符合题意;
B.烟花在空中所形成的五彩缤纷的色光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,属于光的反射现象,故B不符合题意;
C.五颜六色的小花在太阳光的照射下,只能反射与它颜色相同的光.不是光的色散现象,故C不符合题意;
D.日晕现象是太阳光穿过云层在小冰晶上发生折射,看上去在太阳的周围出现一个圆圈,由内而外呈红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色,这就是日晕现象,这是一种光的色散现象,故D符合题意。
故选D。
2.(25-26八年级上·江苏淮安·期中)如图所示,在水槽中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置和角度,可以在墙壁上看到彩色的光带。这种现象叫作光的________。用手指轻轻搅动槽中的水,墙壁上的彩色光带会发生形状和颜色的________(选填“改变”、“消失”或“改变或消失”)。
【答案】 色散 改变或消失
【详解】[1]白光被分解成多种色光的现象叫作光的色散。
[2]用手指轻轻搅动槽中的水,水面不再平整,平面镜的反射角度会变化,同时折射情况也会改变,墙壁上的彩色光带会发生形状和颜色的改变或消失。
题型二 色光的混合
典例2 (25-26八年级上·江苏徐州·期中)我国唐代的张志和在《玄真子》中记载了“人工虹”现象:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的______现象,说明太阳光是______,进一步研究发现,将红、绿、______三种色光按不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
【答案】 色散 复色光 蓝
【详解】[1][2]彩虹的形成原因是由于光的色散,当喷出水后,空气中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解成七种色光,说明太阳光是复色光。
[3]红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生其他任何颜色,这三种色光就是光的三原色,但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。
💡破题要诀
1. 光的三原色为红、绿、蓝,三种色光等比例混合得到白光;物体颜色:透明物体颜色由透过的色光决定,不透明物体颜色由它反射的色光决定,其余色光被吸收。
2. 破题关键:区分色光三原色和颜料三原色。判断物体颜色时,看照射光种类,黑色物体吸收所有色光,白色物体反射所有色光。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)2025年国庆期间,位于江都三河六岸核心区扬州第一高楼推出主题为“龙川映辉 祖国礼赞”的灯光秀,每晚19:30上演,分为“双节盛启”“龙川溯源”“今日江都”等篇章,结合历史传说、江都文化及现代产业发展元素,展现城市风貌,为市民游客带来一场场精彩震撼的视觉盛宴。下列说法错误的是( )
A.五光十色的灯光是光的色散现象
B.灯光秀的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
C.正在发光的LED灯泡是光源
D.当红色灯光照在白色衣服上时,衣服会反射红光
【答案】A
【详解】A.光的色散是白光被分解成多种色光。灯光秀五颜六色是LED灯本身发出不同颜色的光,不是色散现象,故A错误;
B.光的三原色为红、绿、蓝,各种色彩都可以由这三种色光混合得到,故B正确;
C.能够自身发光的物体叫做光源,发光的LED灯泡属于光源,故C正确;
D.白色物体可以反射所有色光,红光照在白衣服上,衣服反射红光,看起来是红色,故D正确。
本题选说法错误的,故选 A。
2.(25-26八年级上·江苏镇江·期中)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”,“人工虹”是光的________现象。如图所示,漫画中的小孩采用上图中的________(选填“方法一”、“方法二”或“方法一和方法二均可”)喷水时可以看到彩虹。进一步的研究表明,将红、________、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。
【答案】 色散 方法二 绿
【详解】[1]彩虹的形成原因是光的色散,当喷出水后,空气中有大量的小水滴,太阳光照在这些小水滴上,被分解成七种色光。
[2]根据“背日喷乎水,成虹霓之状”可知按照漫画中的方法二喷水,我们就可以看到彩虹。
[3]红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生其他任何颜色,这三种色光就是光的三原色。
题型三 光沿直线传播的条件
典例3 (25-26八年级上·江苏无锡·期中)用激光笔将一束光射入不均匀的糖水溶液,观察到光在糖水中的径迹如图所示,如果用玻璃棒充分搅拌糖水后,会看到______现象,原因是______。
【答案】 光在糖水中的径迹变为直线 充分搅拌后糖水变为同种均匀介质,光在同种均匀介质中沿直线传播
【详解】[1][2]用玻璃棒充分搅拌糖水后,传播的介质变均匀,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,因此会看到光在糖水中的径迹变为直线。
💡破题要诀
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播;介质不均匀时光线会发生偏折。光线是物理模型,并非真实存在。小孔成像、影子都是光沿直线传播形成。
2. 破题关键:抓住 “同种、均匀” 两个前提。小孔成像成倒立实像,像形状与孔形状无关,只和物体形状有关,做题注意辨析实例对应的光学原理。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)一束红色激光从箱体的一端照射向另一端,箱体中装有某透明液体,激光束的光路图如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.在液体中滴几滴牛奶,光路会更清晰
B.实验表明,光在液体中不能沿直线传播
C.若搅拌液体,静止时激光束有可能沿直线传播
D.若调整激光束的入射方向,激光束有可能沿直线传播
【答案】B
【详解】A.在液体中滴几滴牛奶,牛奶是悬浮在液体中的微小颗粒,会使激光发生散射,这样可以使光的传播路径变得清晰可见,故A正确,不符合题意;
B.光在同种、均匀的介质中是沿直线传播的。实验中激光束的路径是弯曲的,这表明箱体中的液体不是均匀介质,而不是说光在所有这种液体中都不能沿直线传播。如果该液体是均匀的,光在其中就会沿直线传播,故B错误,符合题意;
C.若搅拌液体,可以使液体各处的密度(或浓度)变得均匀。当液体静止后,就成为了均匀介质。光在均匀介质中沿直线传播,所以此时激光束的路径会是直线,故C正确,不符合题意;
D.液体的不均匀很可能是由于重力作用导致其密度(或浓度)自上而下逐渐变大。如果调整激光束的入射方向,使其竖直向下入射,光线将垂直于密度相等的各个水平层,光的传播方向不会发生偏折,此时激光束会沿直线传播,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)手机防窥膜采用了超细百叶窗光学技术,其原理类似百叶窗,光线只能在一定角度通过,结构简图如图所示。超细百叶窗采用_______(透明/不透明)的材料制成,贴上膜可防止左、右两侧偷窥,为了让防窥效果更好,可以适当地_______(增大/减小)超细百叶窗的间距。激活屏幕并保持手机亮度不变,此时屏幕_______(是/不是)光源。
【答案】 不透明 减小 是
【详解】[1]手机防窥膜利用了光沿直线传播的原理,超细百叶窗应采用不透明的材料制成,贴上膜挡住光线,可防止左、右两侧偷窥。
[2]由图可知,减小超细百叶窗的间距,光的照射范围变小,因此为了让防窥效果更好,可以适当地减小超细百叶窗的间距。
[3]激活屏幕并保持手机亮度不变,此时屏幕能够自主发光,属于光源。
题型四 日食和月食
典例4 (25-26八年级上·江苏扬州·期中)2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。如下图甲为月全食时的红月亮,能正确描述月食形成原因的是图________(选填“乙”或“丙”)。
【答案】丙
【详解】月食的形成原理是光的直线传播:当太阳、地球、月亮三者几乎在同一直线上,且地球位于太阳和月亮之间时,地球会挡住沿直线传播的太阳光,让月亮进入地球的阴影区域,形成月食。 观察题图:乙图是月球在太阳和地球中间,对应的是日食的形成原理;丙图符合“太阳-地球-月球”的月食位置关系,因此选丙。
💡破题要诀
1. 日食、月食成因都是光沿直线传播。日食:月球挡住太阳光,人在月球影子区看到;月食:地球挡住太阳光,月球进入地球阴影区。
2. 破题关键:分清遮挡天体。日食是月球挡太阳;月食是地球挡太阳。结合三者位置关系判断,注意月食不会出现月环食。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)当太阳、地球、月球出现如图所示位置关系时,下列说法正确的是( )
A.在A位置可以看到日全食 B.在B位置可以看到日环食
C.在A位置可以看到日偏食 D.在C位置可以看到日环食
【答案】C
【详解】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;日食、月食、小孔成像等都是由于光的直线传播形成的。当太阳、月球和地球大致在同一直线上时,由于光的直线传播,月球挡住了部分或者全部射向地球的光,形成日食现象。在B区域可以观察到日全食,在A和C区域可以看见日偏食,在BC、BA的分界处可以观察到日环食,故ABD错误,C正确。
故选C。
2.(25-26八年级上·江苏南京·期中)操场上竖直地插着三根竹竿,在路灯和月光下的影子如图所示,________(甲/乙)图是在月光下的影子;在模拟月食的实验中,老师画了示意图(如图丙),地面上观察者应该位于________(A/B/C/D)处可观察到月食。
【答案】 甲 B
【详解】[1]月光与太阳光都可以认为是平行光线,所以月光下影子也应是平行的,即甲是在月光下的影子图片。
[2]月食是我们看不见月亮,是由于地球挡住了太阳照向月亮的光,如果地球上观察到月食,这些人应该是位于B处。
题型五 平面镜成像的特点
典例5 (25-26八年级上·江苏南通·期中)小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)小明在水平桌面上铺一张纸,纸上竖立一块________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像________,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像;
(2)图甲中,小明多次改变蜡烛A的位置,标出蜡烛A及对应像的位置,测出蜡烛A及像距玻璃板的垂直距离均相等,得出结论:________;仅将玻璃板由图中位置水平向右平移,蜡烛A的像________(选填“向右移”“消失”或“不动”);
(3)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方0.4 m位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为5 m,则视力表到平面镜的距离为________m。若小明举起左手,则他在镜中的像举起的是________手。
【答案】(1) 茶色 完全重合 ③
(2) 像与物到平面镜的距离相等 不动
(3) 2.7 右
【详解】(1)茶色玻璃板透光性弱、反光效果更好,能减少玻璃板后方环境的干扰,让成像更清晰,比透明玻璃板更适合完成该实验。
移动未点燃的蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合,既可以确定像的位置,也能直接对比得出像与物大小相等的特点。
验证像的虚实要在玻璃板的蜡烛B一侧(即A的对侧)直接观察光屏,不能透过玻璃板看,因此要在图乙的③处观察,实像能在光屏上呈现,虚像不能在光屏上承接。
(2)实验测量得到蜡烛A和对应像到玻璃板的垂直距离相等,可得出结论:平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等。
平面镜成像中像与物关于镜面对称,仅水平向右平移玻璃板,蜡烛A的位置没有改变,A到镜面的垂直距离始终不变,因此像的位置也保持不动。
(3)设视力表到平面镜的距离为,根据平面镜成像规律,视力表的像到平面镜的距离也为;小明到视力表的距离是0.4m,因此小明到平面镜的距离为。题目要求像和被测者的距离为5m,即,解得。
平面镜成的像与物体关于镜面对称,左右是相反的,因此小明举左手时,镜中的像会举起右手。
💡破题要诀
1. 平面镜成正立、等大的虚像;像与物关于镜面对称,像距等于物距,像、物连线垂直镜面。虚像不能用光屏承接。
2. 破题关键:牢记对称关系。物体移动,像大小不变,视觉上 “近大远小” 是人的视觉感受,不是像真的变大;实验用玻璃板代替平面镜,方便确定像的位置。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏南通·期中)用如图所示的装置探究平面镜成像的特点,为让成像更清晰,应该( )
A.选较明亮的环境 B.同时点燃蜡烛B
C.选较厚的玻璃板 D.选用茶色玻璃板
【答案】D
【详解】AB.在较暗的实验室点燃A蜡烛,比较暗的环境中,减少了很多物体射出光对眼睛的刺激,对人的视线干扰减弱,A蜡烛的像更清晰,将B蜡烛点燃,A蜡烛的像将变的不清晰,故AB不符合题意;
C.因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,形成重影,影响到实验效果,故C不符合题意;
D.透明玻璃板透光性强,成像不太清晰,茶色玻璃板增强了光的反射,成像清晰,故D符合题意。
故选D。
2.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)如图是小明在“探究平面镜成像的特点“的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较___________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板,在___________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下来完成实验;
(2)他在探究时用透明玻璃板代替平面镜,是为了便于确定___________;
(3)在玻璃板前面放支点燃的蜡烛,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立在玻璃板后面并移动,直到与蜡烛的像完全重合,这样做是为了比较像与物的___________关系;这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上___________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜成的像是___________像(选填“实”或“虚”)。
【答案】(1) 薄 较暗
(2)像的位置
(3) 大小 等效替代法
(4) 不能 虚
【详解】(1)如果玻璃板太厚,前后两个面反射形成的两个虚像间隔较大,看起来有重影,无法准确确定像的位置,所以小明应选择较薄的玻璃板。
在较暗的环境中,点燃的蜡烛的像会更清晰,环境光线的干扰更小,便于观察成像。
(2)透明玻璃板既能成像,又能看到后面的另一支蜡烛,用透明玻璃板代替平面镜,目的是便于确定像的位置。
(3)在玻璃板前面放支点燃的蜡烛,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛代替蜡烛A,竖立在玻璃板后面并移动,直到看上去与蜡烛的像完全重合,这样就能比较像与物的大小关系,用蜡烛B来等效替代蜡烛A的像,以此确定像与物的大小关系的实验方法是等效替代法。
(4)实像能用光屏承接,虚像不能。移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜成的像不是实际光线会聚而成的,是虚像。
题型六 平面镜成像的应用
典例6 (25-26八年级上·江苏镇江·期中)今年国庆节外出游玩,小明发现有趣的拍照打卡点“不撞南墙不回头”,如图所示,小明想,如果墙是一面镜子做的,撞碎成大小不同的无数块,关于这无数块镜子成像的说法中,正确的是( )
A.每块镜片都成完整的像,像的大小相同
B.每块镜片都成完整的像,像的大小不同
C.每块镜片都成不完整的像,像的大小相同
D.每块镜片都成不完整的像,像的大小不同
【答案】A
【详解】平面镜成的像和物体的形状、大小相同,与平面镜的大小无关,撞碎成大小不同的镜子都能形成完整的像。故BCD错误,A正确。
故选A。
💡破题要诀
1. 平面镜两大作用:成像、改变光路。生活中梳妆镜属于成像;潜望镜属于改变光的传播方向。
2. 破题关键:判断应用类型。利用对称法作图解题,画光路时注意虚像、辅助线画虚线;注意区分平面镜成像和凸透镜成像实例。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏常州·期中)小明站在平面镜正前方3m处,当他正对着平面镜走近了2m时,小明与镜中像的距离是( )
A.1m B.2m C.3m D.4m
【答案】B
【详解】小明站在平面镜正前方3m处,当他正对着平面镜走近了2m时,则他和平面镜的距离是1m,像与物到镜面的距离相等,像和平面镜的距离是1m,则小明与镜中像的距离是小明到镜面的距离与像到镜面的距离之和,即。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图所示,身高1.6m的小华站在平面镜前1m的地方,她到她的像距离为______m:小华在镜中看见从远处走来的小红,小红在镜中像的大小将________(变大/不变/变小),此时小红______(能/不能)通过镜子看到小华。将一块和镜面等大的木板放在镜子后面1m处,小华________(仍能/不能)在镜中看到自己的像。她从平面镜中看到的时钟如图所示,则实际时间是_________ 。
【答案】 2 不变 能 仍能 5:10
【详解】[1]由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,故像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,则她到她的像的距离为2m。
[2]平面镜所成的像的大小与物体的大小相同,故小红在镜中像的大小将不变。
[3]根据光的反射定律可知,在光的反射现象中,光路可逆,故小红能通过镜子看到小华。
[4]平面镜成的像是由于反射光线的反向延长线会聚形成的,不是实际光线形成的,镜面后方是没有实际光线的,成的是虚像,在镜面后放置木板并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像,所以小华仍能在镜中看到自己的像。
[5]镜中的像与物体左右对称,镜中的像显示6:50,则实际时间是5:10。
题型七 光的反射定律
典例7 (25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图甲所示是小宇同学探究“光的反射定律”的实验装置。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(1)将平面镜放在水平面上,白板倾斜放置在平面镜上,让一束光AO紧贴白板斜射到平面镜上的O点,然后白板绕MN缓慢旋转,当白板转至与平面镜位置_______时,就能使入射光、反射光同时呈现在白板上;
(2)为了完成实验,除了图中器材外,还需要的测量工具是_______。
(3)小宇探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角α的大小(如图乙),实验所测数据如上表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小宇错误的原因________。
(4)小宇让一束光沿AO的反射光位置紧贴白板斜射到平面镜上的O点,发现此时的反射光沿OA方向射出,说明了光路具有_______。
【答案】(1)垂直
(2)量角器
(3)将反射光线与镜面的夹角当成了反射角/将入射光线与平面镜的夹角当作入射角
(4)可逆性
【详解】(1)法线始终垂直于平面镜,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把白纸板与平面镜垂直放置。
(2)实验需要测量入射角和反射角的大小,因此除图中器材外,还需要测量角度的工具量角器。
(3)反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,当入射角分别为、、时,则反射角也应分别为、、,而、、正好是反射光线与镜面的夹角,所以小宇测量实验数据过程中出现的问题可能是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角,或把入射光线与平面镜的夹角当作入射角。
(4)如果让光逆着反射光的方向射到镜面上,那么它被反射后就会逆着原来入射光的方向射出,这个现象表明在光的反射现象中,光路具有可逆性。
💡破题要诀
1. 反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。光路可逆。
2. 破题关键:反射角、入射角都是光线和法线夹角,不是和镜面夹角。描述定律要先说反射,后说入射;实验转动纸板是为验证三线共面。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的,它能在夜晚被光照射后将光反射回去,引起后方车辆注意(如图1)。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是( )
A.不同方向射入尾灯的光,都将沿原方向反射回去
B.不同方向射入尾灯的光,都只发生两次反射
C.光射入尾灯又回到空气的过程,只发生一次折射
D.我们看到尾灯呈现红色,是因为红光无法射入尾灯
【答案】A
【详解】A.角反射器由三个互相垂直的反射面组成,根据光的反射定律,无论光从哪个方向射入,经过三次反射后都会沿原方向反射回去,类似“原路返回”,所以不同方向射入的光会沿原方向反射,故A正确;
B.角反射器有三个垂直反射面,光线斜射到其中一个反射面上,会在其中两个面上发生两次反射,如果垂直射入,则沿原路返回,只有一次反射,故B错误;
C.光从空气射入尾灯会发生一次折射,从尾灯回到空气又会发生一次折射,共两次折射,故C错误;
D.我们看到尾灯呈红色,是因为尾灯反射了红光,吸收了其他色光,而不是红光无法射入,故D错误。
故选A。
2.(25-26八年级上·江苏南通·期中)某同学在“探究光的反射规律”时,用如图甲装置实验,他先用加湿器使半球形玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向O点发出一束光,经平面镜反射后沿方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是________;
(2)沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到________,则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,由此说明________;
(4)在图甲半球形上,用圆规的针脚以N为支点,调节笔脚至A点,旋转笔脚,正好能经过出射点B;调整入射角,但每次均射向O点,在玻璃罩上标出入射点与出射点,用圆规两脚量出O至入射点、出射点之间距离总是相等,则证明了________。
(5)如图乙,用固定激光笔照向鼓面的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点会________(选填“上移”、“不变”或“下移”)。
【答案】(1)显示光路
(2)三条光线重合
(3)光路是可逆的
(4)反射角与入射角大小相等
(5)上移
【详解】(1)光在传播过程中遇到水雾中的小水滴会发生漫反射,从而能从各个方向看到光的传播路径,所以用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是显示光路。
(2)红色激光笔发出垂直射向平面镜的光NO为法线,沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到入射绿光、沿法线入射的红光和反射绿光重合时,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)逆着反射光线入射,光线沿原入射路径射出,直接验证光路可逆性。
(4)以法线N为圆心,入射点、反射点到O距离相等,说明入射光线、反射光线与法线夹角大小一致,即反射角等于入射角。
(5)轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,平面镜会逆时针转动,入射角减小,根据光的反射定律,反射角也减小,反射光线向法线靠近,所以墙上光点会上移。
题型八 镜面反射与漫反射
典例8 (25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图所示,A是一块水平放置的平面镜(镜面朝上),B是放在平面镜上的一本书,让手电筒竖直向下照到镜面和书面上,从侧面看去比较暗的是______,书面发生反射______(填“镜面”或“漫”),______反射定律(填“遵循”或“不遵循”)。
【答案】 镜面 漫 遵循
【详解】[1]镜面是光滑表面,手电筒竖直向下照射时,镜面发生镜面反射,反射光会竖直向上返回,从侧面看去几乎接收不到反射光,所以镜面较暗。
[2]书面是粗糙表面,书面发生漫反射,光线会向四周散射,从侧面能够接收到较多反射光,书面较亮。
[3]无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
💡破题要诀
1. 镜面反射:平行光入射,反射光平行射出,表面光滑;漫反射:平行光入射,反射光射向四面八方,表面粗糙。两类反射都遵守光的反射定律。
2. 破题关键:判断看表面粗糙程度。能从各个方向看见物体是漫反射;黑板反光、水面刺眼是镜面反射。注意漫反射同样遵从反射定律,不要误以为漫反射不遵守。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,避开反射光的方向观察( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射 B.镜子比较暗,它发生了漫反射
C.白纸比较暗,它发生了镜面反射 D.白纸比较亮,它发生了漫反射
【答案】D
【详解】A. 镜子表面光滑,发生的是镜面反射。手电筒的光照射到镜面上,反射光会沿特定方向射出。题中提到“避开反射光的方向观察”,说明观察者不在反射光线的传播路径上,因此几乎没有光线从镜子进入人眼,所以镜子看起来是暗的,而不是亮的,故A错误;
B.镜子看起来是暗的,但其发生的是镜面反射,而不是漫反射,故B错误;
C.白纸表面粗糙,发生的是漫反射,而不是镜面反射。漫反射会将光线向四面八方反射,所以从各个方向都能看到白纸,白纸看起来是亮的,而不是暗的,故C错误;
D.白纸表面粗糙,发生的是漫反射。光照射到白纸上,反射光会射向四面八方。因此,观察者在“避开镜面反射光的方向”观察时,仍然有光线从白纸进入人眼,所以白纸看起来是亮的,故D正确。
故选D。
2.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图所示,自行车尾灯内部由许多互成直角的小平面镜组成。夜晚,当汽车灯光照射它时,无论入射光来自哪个方向,它都能将光线沿原方向反射回去,引起司机的注意。尾灯自身_________(选填“发光”或“不发光”),它通过__________反射来反射光线;而日常生活中,我们能从各个方向看到本身不发光的书本,是因为书本表面发生的是___________反射,这种反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 不发光 镜面 漫 遵循
【详解】[1]尾灯不是光源,自身不能发光,是靠反射其他光线工作的,如汽车灯光。
[2]尾灯内的小平面镜属于镜面反射,能将光线沿原方向反射回去,利用两次垂直镜面的反射,最终反向射出。
[3]书本表面粗糙,光线照射后向各个方向反射,属于漫反射,所以能从不同方向看到书本。
[4]漫反射是光的反射的一种形式,同样遵循光的反射定律,即反射光线、入射光线、法线在同一平面,反射角等于入射角。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)科学探究要经历几个必要的步骤,科学家的研究发现也是如此。在探究“影子长度的变化与哪些因素有关”的活动时,小明根据生活经验,认为:“影子的长度可能与人和路灯的距离有关”。就“小明的认为……”这一环节而言,属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
【答案】A
【详解】根据科学探究知识可知,就“小明的认为......”这一环节而言,是根据相关知识和经验,对提出的问题进行的猜想,属于科学探究中的猜想(问题)环节,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(25-26八年级上·江苏常州·期中)国庆前夕,我校运动会胜利闭幕。下列关于运动会说法正确的是( )
A.同学们的加油声主要是通过地面传给比赛的运动员的
B.终点的计时裁判看枪烟计时,因为光比声传播得快得多
C.同学们的笑声越大,在空气中传播的速度就越快
D.主持人用话筒宣读加油稿,可以提高声音的音调
【答案】B
【详解】A.加油声主要是通过空气传播给运动员,不是地面,故A错误。
B.光速远大于声速,发令枪冒烟时,光传到终点的时间可以忽略不计,比听枪声计时更准确,因此裁判看枪烟计时,故B正确。
C.声速的大小只和介质种类、温度有关,和声音的响度(大小)无关,故C错误。
D.话筒的作用是增大声音的响度,不是提高音调,故D错误。
故选B。
3.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)下图的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.萌娃变“蛙” B.筷子“弯折”
C.雨后彩虹 D.楼台倒影
【答案】A
【详解】A.萌娃变“蛙”是小孩的影子,影子是光沿直线传播过程中遇到不透明物质被阻挡形成的被遮挡的区域,故A符合题意;
B.水中“弯折”的筷子,是筷子反射的光由水中斜射入空气时发生了偏折造成的,是光的折射现象,故B不符合题意;
C.雨后彩虹是光的色散,是光的折射现象,故C不符合题意;
D.楼台倒影是光的平面镜成像现象,是光的反射现象,故D不符合题意。
故选A。
4.(25-26八年级上·江苏淮安·期中)如图所示,把某眼镜放在兔子玩偶前面,透过眼镜看到了两只兔子,则此眼镜的镜片可能是( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.玻璃板 D.凹透镜
【答案】D
【详解】从图中透过眼镜看到的玩具“兔子”是正立、缩小的像。
A.平面镜的成像原理是光的反射,且成的像与物体关于镜面对称,如果将平面镜放在兔子面前,只能看到一个虚像,且题目中是“透过眼镜”看到像,不符合平面镜的成像情况,故A不符合题意;
B.根据凸透镜的成像规律可知,凸透镜可以成正立、放大的虚像和倒立的实像,与图中正立、缩小的像不符,故B不符合题意;
C.通过玻璃板观察,并不会出现正立、缩小的像,故C不符合题意;
D.凹透镜对光有发散作用,能成正立、缩小的虚像,故D符合题意。
故选D。
5.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,隔板两侧的人偶A和人偶B不能直接“看到”对方,但人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B,下列描述中正确的是( )
A.人偶A看到的是人偶B的实像
B.人偶A从平面镜中“看到”的人偶B和人偶A关于镜面对称
C.人偶B不能从平面镜中“看到”人偶A
D.人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B,因为B处有光传播到A的眼睛
【答案】D
【详解】A.平面镜成的像是虚像,人偶A通过平面镜看到的是人偶B的虚像,故A错误;
B.根据平面镜成像的特点可知,人偶A从平面镜中看到的人偶B的像与人偶B关于平面镜是对称的,并不是人偶B与人偶A关于镜面对称,故B错误;
C.在光的反射中,光路是可逆的,人偶A能从平面镜中看到人偶B,人偶B也一定能从平面镜中看到人偶A,故C错误;
D.平面镜成像的原理是光的反射,人偶A能“看到”人偶B,是因为照射到B的光线通过平面镜反射到A的“眼中”,故D正确。
故选D。
6.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)红、________、蓝称为光的三原色;如图所示是今年9月3日阅兵活动场景,仪仗兵们整齐的队列,踏着铿锵的步伐,非常震撼。他们帽子上的军徽熠熠发光,军徽________光源(选填“是”或“不是”)。
【答案】 绿 不是
【详解】光的三原色是红、绿、蓝,这三种色光按不同比例混合可以得到几乎所有的色光;
光源的定义是自身能够发光的物体,军徽熠熠发光是因为它反射了照射到自身的光线,军徽本身不能自主发光,所以军徽不是光源。
7.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图是光的色散现象的示意图,彩色光带出现在纸屏上 MN 之间,其中N处以外的不可见光是______(选填“红外线”或“紫外线”),它的最显著的特征是____,它在真空中的传播速度为_____m/s。
【答案】 紫外线 能使荧光物质发光
【详解】太阳光经过三棱镜色散时,紫光偏折程度最大,落在光屏上靠近N的一侧,因此N处以外,即紫光的外侧不可见光是紫外线,红光外侧M端以外才是红外线。
紫外线最显著的特征是能使荧光物质发光。
紫外线属于光,所有光在真空中的传播速度都是。
8.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名,该实验说明了光在同种均匀介质中________。当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成_______(选填“正立”或“倒立”)的________(选填“实像”、“虚像”)。
【答案】 沿直线传播 倒立 实像
【详解】[1][2][3]小孔成像实验证明了光在同种均匀介质中沿直线传播,这是小孔成像的原理。小孔成像的特点是:所成的像是由实际光线会聚而成,可以被光屏承接,因此始终是倒立的实像,像的倒正、虚实和小孔位置无关。
9.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)根据平面镜成像特点,在图中画出物体所成的像。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点、,用虚线连接、即为物体AB的像。
10.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)
(1)如图甲所示,光线斜射到镜面上,画出其反射光线;
(2)如图乙所示,作出物体在平面镜中所成的像;
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)先过入射点O作垂直于镜面的法线,根据光的反射定律中反射角等于入射角,所以以法线为基准,在法线另一侧画出与入射角大小相等的反射角,标出反射光线OB及方向。
(2)根据平面镜成像,像与物关于镜面对称的特点,分别作出A、B两点关于镜面MN的对称点A'、B',因为平面镜成虚像,所以用虚线连接、得到像。
11.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)某校研究性学习小组进行了一组光学实验活动。
(1)如图甲,将红、绿、______三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)如图乙,小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_______。
(3)如图丙,某小组用带孔的纸板、蜡烛、光屏等器材探究小孔成像的规律,为让实验效果更明显,应该在_______(明亮/黑暗)的环境中进行实验;实验中可以看到烛焰在半透明膜上成的是_______(正立/倒立)的实像。
(4)如图丁,是_______(日食/月食)成因的示意图,说明了光在均匀介质中______。
【答案】(1)蓝
(2)同一直线
(3) 黑暗 倒立
(4) 日食 沿直线传播
【详解】(1)色光的三原色是红、绿、蓝,当红、绿、蓝三种色光照在白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)光在同种均匀介质中沿直线传播,所以图乙中要通过三个小孔去观察烛焰,应满足的条件是眼睛、三个小孔和烛焰在同一直线上,烛焰的光线才能穿过小孔到达眼睛。
(3)探究小孔成像规律时,为让实验效果更明显,应该在黑暗的环境中进行,避免周围光线对像的影响;实验中,烛焰在半透明膜上成的是倒立的实像,像的大小与烛焰到小孔的距离和像到小孔的距离有关。
(4)如图丁,月球处在太阳和地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,是日食成因的示意图,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
12.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图(1)是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了_____________;
(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,小芳同学应在玻璃板______(选填“前”或“后”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合。由此可以说明像与物大小______;小芳和她的同桌一起观察,在玻璃板中看到了她的同桌的眼睛,小芳确定她的同桌也能看到小芳的眼睛,因为____________。
(3)为判断像的虚实,移去蜡烛B,在其位置放一光屏,______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,由此说明蜡烛A在玻璃板中成的是______(选填“实”或“虚”)像;
(4)如图(2)甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图(2)乙所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图(2)乙中______(选填“a”、“b”或“c”)位置。
【答案】(1)确定像的位置
(2) 前 相等 光路是可逆的
(3) 直接 虚
(4)a
【详解】(1)实验中选用玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板既能反射光成像,又能透光,便于确定像的位置,同时还能比较像与物的大小关系。
(2)[1][2][3]平面镜成像是光的反射形成的,需在玻璃板前侧观察,才能看到蜡烛A经玻璃板所成的像;未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等;在玻璃板中看到同桌的眼睛,同桌也能看到自己的眼睛,是因为在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)[1]平面镜成像是光的反射形成的虚像,并非实际光线会聚而成,如果透过玻璃板观察,就会看到玻璃板另一侧蜡烛A的光线反射形成的虚像,干扰对光屏状态的判断,因此必须直接观察光屏,排除玻璃板成像的干扰。
[2]根据实像和虚像的核心区别,实像是由实际光线会聚而成的,能被光屏承接;虚像是光线的反向延长线相交形成的,无法被光屏承接,由此可确定蜡烛A在玻璃板中成的是虚像。
(4)平面镜成像的特点是像与物关于平面镜对称,当平面镜平移时,硬币的位置未发生变化,因此其像的位置也不变,依旧在a位置。
综合进阶练(限时:15分钟)
13.(25-26八年级上·江苏南通·期中)物理实验方法有很多,下列说法错误的是( )
A.甲图用光屏上的亮点跳动来说明声音是由物体振动产生的,用到转换法
B.乙图对密封罩子抽气,闹钟声越小,说明声音不能在真空中传播,用到理想实验法
C.丙图中观察纸屑跳动的高度,说明声音的响度与振幅有关,用到控制变量法
D.丁图研究光的传播特点,通常用带箭头的直线表示光传播路径和方向,用到建模法
【答案】C
【详解】A.声音的振动不易直接观察,通过光屏上亮点的跳动来显示,用到转换法,故A正确;
B.无法达到绝对真空,通过抽气时闹钟声变小推理出真空不能传声,用到理想实验法,故B正确;
C.观察纸屑跳动的高度来反映振幅的大小,用到转换法,故C错误;
D.用带箭头的直线表示光传播路径和方向,建立光线模型,用到建模法,故D正确。
本题选择描述错误的,故选C。
14.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图是小亮学习平面镜成像时用手机拍摄到清晰的“蜡烛在水杯中燃烧”现象,拍摄时手机及各装置位置合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】要形成“蜡烛在水杯中燃烧”的现象,其实是利用平面镜成像原理,让蜡烛通过平面镜所成的像位于水杯的位置,看起来就像蜡烛在水杯中燃烧,此时蜡烛和玻璃杯应位于玻璃板两侧,且到玻璃板的距离相等,平面镜成像的原理是光的反射,所以手机应该在蜡烛一侧,故ABC错误、D正确。
故选D。
15.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
①入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离;
②入射光线位置不变,平面镜逆时针旋转一定角度;
③入射角不变,入射光向左平移一段距离;
④入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【详解】①入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离平面镜向下平移时,入射光线方向不变,但入射点会向右移动。由于反射光线的方向由入射光线和法线决定,入射光线不变且镜面平移不改变入射角,反射光线的传播方向不变,只是整体向右平移,最终反射光会向下移动,不可能照射到A点,该办法不可行;
②入射光线位置不变,平面镜逆时针旋转一定角度,法线始终与平面镜垂直,当平面镜逆时针旋转时,法线也会随之逆时针旋转。此时入射光线固定,入射角会减小,根据反射角等于入射角,反射角也减小,入射光线与反射光线的夹角会变小,导致反射光向上移动,能照射到A点,该办法可行;
③入射角不变,入射光向左平移一段距离,入射角不变意味着入射光线的传播方向不变,入射光向左平移时,入射点会向左移动。因为反射光线的方向不变,其也会随入射点向左平移,反射光会向上移动,能照射到墙上的A点,该办法可行;
④入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度,入射点固定时,入射光逆时针转动会使入射角变大,由光的反射定律可知,反射角会变大,反射光线会顺时针转动,反射光会向下移动,无法照射到A点,该办法不可行。综上,②和③的办法可行。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
16.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)私家车大大方便了我们的出行,随着汽车的更新换代,车内也增加了一些实用的配置,如图乙所示的抬头显示器,它利用了平面镜成像原理(如图丙),能让司机通过挡风玻璃看到一些车况实时信息,下列说法错误的是( )
A.汽车的挡风玻璃倾斜,是为了避免像成在正前方,影响视线
B.汽车的后视镜是凸面镜,可以扩大观察的视野,对光线有发散作用
C.车窗贴膜可以增强光的反射,减少光进入车内,使车内较暗,起到防窥效果
D.司机在挡风玻璃上看到的数字“6”,在显示器上应该是“9”
【答案】D
【详解】A.汽车的挡风玻璃相当于一个平面镜,如果竖直安装,车内乘客和物体的像会成在司机正前方,干扰司机视线,倾斜安装可以使车内物体的像成在上方,避免干扰司机观察路况,故A正确,不符合题意;
B.汽车的后视镜是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用,可以扩大驾驶员的观察范围,减少视野盲区,故B正确,不符合题意
C.车窗贴膜可以增强对光的反射,同时减少光的透射,使得进入车内的光线变少,车内变暗,外面的人不易看清车内情况,从而起到防窥效果,故C正确,不符合题意;
D.抬头显示器利用了平面镜成像的原理,挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像的特点,像与物关于镜面对称,是左右颠倒的,而不是上下颠倒的,数字“6”在平面镜中的像仍然是“6”左右翻转后的样子,而不是上下颠倒的“9”,故D错误,符合题意。
故选D。
17.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图为民兴中英文八年级某班同学在晚上照镜子,由于镜子的位置不能移动,此时看到自己的脸“发黑”,看不清楚,他应该选择打开_______(选填“镜子的正上方”或“头顶的正上方”)的灯就能最大程度地看清自己的脸。
【答案】镜子的正上方
【详解】要在镜中看清自己的脸,核心原理是:平面镜成像依靠人脸反射的光线经镜面反射进入人眼,因此需要让光线充分照亮人脸,使人脸能反射足够的光线到镜面上。若打开头顶的正上方的灯:光线从人的头顶垂直向下照射,会在面部形成明显阴影(如眼窝、鼻下区域偏暗),且光线无法均匀正面照亮人脸,反射到镜面的光线不足,成像依然暗淡。若打开镜子的正上方的灯:光线从镜子一侧朝向人脸照射,能够均匀、充分地照亮人的面部,人脸反射的光线可以有效投射到镜面上,再经镜面反射进入人眼,形成清晰的像;同时该位置的灯不会让光线直射镜面产生刺眼反光,能最大程度提升成像清晰度。
18.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)13号台风“贝碧嘉”过境无锡时,气象专家根据台风产生的 ________(选填“超声波”或“次声波”)估测了台风的风力级别,期间无锡主城区电闪雷鸣,闪电发出的光从空气传播到蠡湖的水中时速度 _______(选填“变大”“ 变小” 或“不变”),雷声从空气传播到蠡湖的水中时速度 _______(选填“变大”“ 变小” 或“不变”),小北同学观测到某次闪电持续的时间为2s,从刚看到该闪电到刚听到雷声的时间间隔为4s,则该处到闪电处距离为_________m。(声音在空气中的速度约为340m/s)
【答案】 次声波 变小 变大 1360
【详解】台风、地震等大型自然灾害会产生次声波,人类可以通过监测次声波预测、估测台风的相关信息;
光在真空中传播速度最快,空气中接近真空速度,水中光速小于空气中的光速,因此光从空气进入水中速度变小;
声速大小和介质种类有关,一般规律是:固体声速>液体声速>气体声速,因此声音从空气(气体)进入水中(液体),速度变大;
由于闪电和雷声是同时产生的,所以从刚看到闪电到刚听到雷声的时间间隔4s内,雷声传播的距离就是闪电发生处到小北同学的距离,根据公式得
19.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)图中“鹊桥二号”在_________(A/B)点时,可以实现月球背面与地面的通信中转。小明用三块平面镜A、B、C(面水平)模拟“鹊桥二号”搭载的激光角反射器,当用激光笔沿水平方向与A镜面成60°角射向A平面镜中心时,激光束经A反射后可能会射向_________平面镜(B/C)。
【答案】 B B
【详解】[1]为了实现地面指挥中心与月球背面的通信中转,根据反射定律可知“鹊桥二号”的位置应该在B点,信号能从卫星反射到月球的背面。
[2]角反射器的三个反射面互成90°夹角。当用激光笔沿水平方向与A镜面成角射向A平面镜中心时,激光束经A平面镜反射后沿水平方向会射向B平面镜,绝不会射向水平放置的C平面镜。
20.(25-26八年级上·江苏常州·期中)在“制作小孔成像观察仪”活动中,小明制作了三个带小孔的圆形卡片(如图甲),将易拉罐和薯片筒两端开口,再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端,眼睛在D端观察。
(1)由于小孔成的像较暗,为了便于观察,应在薯片筒的___________(C/D)端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时,烛焰在半透明薄纸上成___________(正立/倒立)的___________(实像/虚像);
(2)若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片,则半透明薄纸上像的形状___________(改变/不变);
(3)若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛,则光屏上的像将___________(变大/变小/不变);若小华仅将薯片筒向后拉动一些,则光屏上像将___________(变大/变小/不变)。如图丙,晴天树荫下的圆形的光斑是___________(太阳的像/树叶间的空隙),光斑有大有小,该现象可以用___________(小明/小华)的操作来说明;
(4)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会___________(填序号)(①只会出现一个像/②在不同的位置出现两个像/③出现两个重合的像)。
【答案】(1) C 倒立 实像
(2)不变
(3) 变小 变大 太阳的像 小华
(4)②
【详解】(1)半透明薄纸作为光屏,要放在易拉罐B端和人眼D端之间的C端,这样外部杂光不会直接照射光屏,能让像在更暗环境下更清晰,便于从D端观察;小孔成像的原理是光的直线传播,烛焰上方的光穿过小孔后射到光屏下方,烛焰下方的光射到光屏上方,因此成倒立的像;该像是实际光线会聚形成的,所以是实像。
(2)小孔成像的像的形状由物体(烛焰)的形状决定,和小孔本身的形状无关,所以换成三角形小孔,像的形状不变。
(3)根据小孔成像的大小规律:当光屏到小孔的距离(像距)不变时,物体离小孔越远,像越小,所以整体远离蜡烛时像变小; 仅向后拉动薯片筒,小孔到光屏的像距变大,物距不变时像距越大像越大,因此像变大; 树荫下的圆形光斑是太阳光通过树叶间隙形成的小孔成像,本质是太阳的像;不同大小的光斑是因为树叶间隙到地面(光屏)的距离不同,对应像距不同导致像大小不同,和小华拉动薯片筒改变像距的操作原理一致。
(4)每个独立的小孔都能独立沿光的直线传播成一个倒立的实像,两个小孔位置不同,光线的传播路径不同,会在光屏的不同位置成两个独立的像,因此选②。
21.(25-26八年级上·江苏常州·期中)通过声现象的学习,小明对实验探究产生了浓厚的兴趣。做了如下实验:
(1)安装了如图1所示装置,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球:
①实验中,发现喇叭发声时,塑料小球不断地跳动;当喇叭停止发声时,塑料小球也停止了跳动;
②接着他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声___________(逐渐变大/逐渐变小/保持不变),由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,他_________(能/不能)听见喇叭声;
③在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度___________(加剧/变弱/几乎不变),整个实验过程,他都能看清小球的跳动情况,此现象说明了光___________(能/不能)在真空中传播;
④如图2所示,将蓝牙音箱放在矿泉水瓶内,播放音乐时,我们观察到蜡烛在晃动,此现象说明___________。
(2)在学校组织的跨学科实践活动中,小明运用所学知识制作了“水瓶琴”,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(空气柱/水和瓶壁)的振动,瓶中的水量不同,听到的音调也不同;
②由此联想到,往壶里灌水的过程中,只通过听声音的变化,也能够判断壶里水位的高低,壶内的水越多,音调越___________(高/低);
③在作品展示环节中,小明利用“水瓶琴”以敲击和吹瓶口两种方式演奏了《欢乐颂》,两次演奏的音色是___________(相同/不同)的。
【答案】(1) 逐渐变小 不能 几乎不变 能 声音可以传递能量
(2) 空气柱 高 不同
【详解】(1)声音的传播需要介质,用抽气机向外抽气时,钟罩内传播声音的空气越来越少,所以听到的喇叭声逐渐变小;
进一步推理,若钟罩内是真空,没有传声介质,就不能听见喇叭声;
抽气过程中,喇叭本身的振动并没有受钟罩内空气多少的影响,所以塑料小球的跳动剧烈程度几乎不变;
全程都能看清小球跳动,说明光的传播不需要空气,光能在真空中传播;
音箱发出的声音让烛焰晃动,是声波的能量推动烛焰运动,说明声音能够传递能量。
(2)用嘴吹瓶口时,是瓶内水面上方的空气柱振动发声,声源是空气柱;
往壶里灌水时,壶内的空气柱随着水位升高不断变短,振动频率变快,因此音调会变高,所以可以通过音调判断水位;
敲击瓶子时的振动物体是水和瓶壁,吹瓶口时的振动物体是空气柱,发声体的材料、结构都不同,因此两次演奏的音色不同。
22.(25-26八年级上·江苏连云港·期中)阅读短文,回答问题:
研究制作圭表
圭表是我国古代的计时工具,是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示,表是垂直立于水平地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺,用它测量正午时表的日影长度,从而确定一年的时间和季节。古人把最长日影的那天称为冬至,最短日影的那天称为夏至,两个冬至之间则定为一个回归年,一年分24节气,每个节气15天。
小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔,完成简易圭表的制作。今年国庆节,他将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上,用来研究一天中影子随时间变化的规律,8:00-16:00之间,每隔1小时,在薄木板上画出铅笔的影子,在11:00-13:00之间,每隔20分钟,在铅笔影子的顶端做一个记号,测量影长并记录在下表中。
序号
1
2
3
4
5
6
7
时间
11:00
11:20
11:40
12:00
12:20
12:40
13:00
影长/cm
16.8
16.6
16.2
11.5
16.2
16.6
16.8
(1)今年“立冬”是11月7日,11月11日的正午,表的日影顶端在圭上刻度“立冬”的________(选填“左”或“右”)端。
(2)如图乙所示,是小明同学在水平板上记录的12:00、16:00时铅笔的影子,其中B点在O点的________(选填“东”、“西”、“南”或“北”)侧,OA是________(选填“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
(3)请根据表中数据,在图丙中画出影长随时间变化的图像________。根据图像可知,12:10时,影子的长度约为________cm。
【答案】(1)左
(2) 北 16:00
(3) 13.9
【详解】(1)今年“立冬”是11月7日,11月11日的正午表的正午影子比立冬的长,所以表的日影顶端在圭上刻度在“立冬”的左端。
(2)[1]B点是12:00时铅笔的影子,此刻太阳在O点的正南方,所以B在O点的北侧。
[2]下午,当太阳在铅笔西侧时,铅笔的影子在东侧,所以OA是16:00时铅笔的影子。
(3)[1][2]根据描点法可知,表格数据中(时间,影长)的相应数据对应点描在图像上,然后连线,作图见答案;根据图像可知12:00-12:20,影子的长度随时间均匀变长
所以12:10的影长
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专题02 光现象
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 光的色彩 / 考点二 光的直线传播 / 考点三 平面镜 / 考点四 光的反射
05 重难题型突破
题型一 光的色散 / 题型二 色光的混合
题型三 光沿直线传播的条件 / 题型四 日食和月食
题型五 平面镜成像的特点 / 题型六 平面镜成像的应用
题型七 光的反射定律 / 题型八 镜面反射与漫反射
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
八年级物理第二章《光现象》是期中统考的重点核心考点,占比约 25%-35%,题型覆盖选择、填空、作图、实验探究题,是后续学习折射、透镜成像的基础铺垫。
高频考查点集中在光的色散、色光与物体颜色判断、光沿直线传播现象识别(影子、小孔成像)、平面镜成像实验探究与成像特点、镜面反射和漫反射辨析、光的反射定律、反射光路作图。
江苏本地命题侧重结合生活情境设题,常混入实像与虚像辨别陷阱、平面镜成像实验操作易错点、光路作图规范扣分点,是八年级期中物理重要的拉分模块,直接影响学生几何光学板块的学习信心。
八年级物理第二章《光现象》复习,锚定以下可落地目标:
1.能复述光的色散现象,分清三原色光,会判断透明、不透明物体的颜色;熟记光沿直线传播的条件,能够识别影子、小孔成像等生活实例,区分小孔成像的成像特点。
2.能规范完成光的反射光路作图,熟练掌握光的反射定律,正确区分镜面反射与漫反射,掌握光路可逆规律,作图类题型尽量减少失误。
3.能准确梳理平面镜成像实验的操作要点,掌握平面镜成像的特点,分清实像与虚像的本质差异,独立分析玻璃板代替平面镜、玻璃板倾斜放置等实验异常情境题。
4.能结合倒影、树荫光斑、舞台灯光配色等江苏本地常考情境,把光现象知识转化为分析解释生活光学现象、设计简易光学小实验的实操方案
考点一 光的色彩
1、光源:正在发光的物体叫 ,光源可分为自然光源和人造光源。
(1)常见的自然光源:天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等。
(2)常见的人造光源:内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。
2、光的色散:太阳光通过三棱镜后,被分解成各种单一颜色的光,这种现象叫 。
(1)不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度 ,红光偏折最小,紫光偏折 ,偏折由小到大依次为 。
(2)发现色散的科学家:英国物理学家牛顿发现。
(3)光的色散说明:光的色散实验说明,白光是由各种色光混合而成的。
(4)生活中的色散现象:如雨后的彩虹、泼向空中的水变得五颜六色、在阳光下肥皂泡变成彩色等等都是光的色散实例,其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
3、色光的混合
(1)单色光:不能再分解的色光叫做单色光。
(2)复色光:由单色光混合成的光叫做复色光。
(3)光的三原色: 三种色光,是无法用其他色光混合而成的,被称为 。
4、物体的颜色
(1)透明物体的颜色是由它 决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色;
(2)不透明物体的颜色是由它 的,比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。
⚠️色散本质与光谱顺序:光的色散揭示了白光是由多种色光混合而成的,不同颜色的光“性格”不同。
(1)偏折规律(重点):
红光:偏折程度最小(在最上面),波长最长,频率最低。
紫光:偏折程度最大(在最下面),波长最短,频率最高。
结论:介质对紫光的折射率最大,对红光的折射率最小。
(2)避坑点:如果题目问“哪种光通过玻璃砖侧移最大”或“哪种光在棱镜中偏折最厉害”,答案永远是紫光。
⚠️物体的颜色:物体呈现什么颜色,取决于它“留住”了什么光,“放过”了什么光。
(1)透明物体的颜色:由它透过的色光决定。
红色玻璃只能透过红光,吸收其他色光。
无色透明物体(如普通窗户玻璃)能透过所有色光。
(2)不透明物体的颜色:由它反射的色光决定。
红纸只能反射红光,吸收其他色光。
白色物体:反射所有色光(所以看起来最亮)。
黑色物体:吸收所有色光(几乎不反射光,所以看起来最暗)。
(3)解题技巧:遇到“红光照在绿衣服上是什么颜色”这类题,直接判断:绿衣服只反射绿光,吸收红光→没有光反射出来→呈黑色。
考点二 光的直线传播
1、光沿直线传播的条件:光在 的介质中沿直线传播。
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
2、光线:为了表示光的传播方向,我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向,这样的直线叫 。
光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具,它是一个理想模型,而不是真实存在的。
3、常见的直线传播现象:立竿见影、日食、月食、小孔成像等
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在不透明的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
(2)日食:发生日食时,太阳、月球、地球在同一条直线上,月球在中间,在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面,这就是日食。
(3)月食:发生月食时,太阳、地球、月球同在一条直线上,地球在中间,地球上夜晚的人会看见月食。
(4)用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间,屏幕上就会形成物体的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。
4、光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度:光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大,在物理学中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中的光速可以近似为:
m/s。
(2)光在其他介质中的传播速度:光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
(3)光年:光年是天文学上常用的长度单位,指的是光在一年内所传播的路程(约为9.46×1012km)。
⚠️光线模型:必须“分清”虚实
(1)光线:为了描述光的传播路径和方向而引入的一条带箭头的直线。
(2)本质:光线是一种物理模型,实际上并不存在(就像磁感线一样)。
(3)作图规范:画光线时必须是直线,且箭头方向代表光的传播方向。实线表示实际光线,虚线通常表示光线的反向延长线(用于找虚像或光源)。
⚠️光年:光在真空中一年内传播的距离。
属性:光年是长度单位(距离),绝对不是时间单位!
计算:1光年≈9.46×1015m。
考点三 平面镜
1、平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜。
2、像:通过平面镜能够观察到物体的像。
(1)实像:把能够呈现在光屏上的像叫做实像。
(2)虚像:把不能呈现在光屏上的,只能用眼睛观察到的像叫做虚像。
3、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 。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
抓住成像特点:像和物体的左右相反,上下一致。
4、平面镜成像的实验探究
(1)平面镜成像原理:光的反射。
(2)实验器材:两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。
两支完全一样的蜡烛:比较成像与物的大小关系。
玻璃板:替代平面镜,既能看见物体成像,又能看对面蜡烛,不能用平面镜代替。
光屏:承接成像。
火柴:点燃蜡烛。
刻度尺:测量物距和相距。
(3)实验步骤
步骤①将玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。
步骤②将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像。
步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系。
步骤④移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化。
步骤⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
(4)实验结论
平面镜成像特点:像与物大小相等;像到镜的距离与物到镜的距离相等;像与物的对应点的连线与镜面垂直;像与物左右位置颠倒;平面镜所成的像是虚像。
5、平面镜的应用:利用平面镜成像、改变光路、扩大视野空间。
(1)海底潜望镜:潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面,而且十分清楚,是因为两块平面镜互相平行,且都与水平方向成45度夹角,景象通过平面镜的两次反射、成像,从而从下边看到了上面的景象。
(2)家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。
(3)视力表的应用:在检查视力的时候,视力表通常放在被测者头部的后上方,被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。这种安排利用了平面镜成像的特点,即物体在平面镜中形成的像是虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,且物像到平面镜的距离相等。根据这些特点,可以计算出视力表像与被测者之间的距离。
(4)钟表的应用:当钟表放在平面镜前时,我们在镜中看到的时间实际上是钟表的左右对称图像。根据平面镜成像的特点,像与物是关于镜面对称的。这意味着,如果我们默认为镜子是直立放置的,那么通过镜子看到的钟表时间(8:20)与实际时间(3:40)是成轴对称的。
6、平面镜成像的相关作图方法:
(1)利用平面镜成像的特点;
(2)利用高度反射;
(3)利用光路的可逆性。
⚠️平面镜成像作图时注意:
(1)发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点。
(2)发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面。
(3)平面镜后面的所有线都是用虚线画。
(4)法线用虚线一般标垂直。
(5)光线别忘加箭头。
⚠️探究平面镜成像的特点注意事项
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(6)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(7)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律。
考点四 光的反射
1、光的反射定义:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本要素:一点两角三线。
一点:入射点:光线射到镜面上的点,用“O”表示。
两角:入射角:入射光线与法线的夹角,如图所示“i”。
反射角:反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
三线:法线:过入射点,并垂直于镜面的直线, 用虚线表示如图ON。
入射光线:射到反射面上的光线,如图EO。
反射光线:被反射面反射后的光线,如图中的OF。
3、光的反射定律
(1)光的反射定律:光反射时,反射光线与入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
(2)光反射的可逆性:光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明,光路是 。
4、探究光的反射定律
(1)实验目的:探究光的反射规律。
(2)实验器材:平面镜、激光笔、带刻度的硬纸光屏、支架、夹子。
(3)实验步骤
步骤①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
步骤②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
步骤③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将数据填入表格。
步骤④将光屏向前或向后折,观察反射光线;
步骤⑤整理器材。
(4)实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线、法线 在同一平面内;入射光线和反射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
5、根据光的反射规律作光路图的方法
(1)由入射光线和反射面确定 ,入射点一般用字母0表示。
(2)由入射点和反射面确定 ,法线用虚线画出。
(3)由入射光线和法线确定 ,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。
(4)根据光的反射定律确定 ,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。
(5)由法线和反射角确定反射光线,光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的 。
6、镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:反射面是光滑平面,光线平行反射的叫 ;如镜子、平静的水面等;镜面反射遵循光的反射定律。
(2)漫反射:照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫 。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不同,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。
(3)镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律:当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是平行,而漫反射的反射光线是发散的,向各个方向都有。
题型一 光的色散
典例1 (25-26八年级上·江苏泰州·期中)英国物理学家______首先发现:一束太阳光穿过三棱镜后,在光屏上呈现从红到紫的七彩光带(如图所示),这种现象叫光的______,其中红、绿、______三种色光被称为光的三原色。图中能使荧光物质发光的光在______(①/②/③)区域。
💡破题要诀
1.白光由多种色光组成,太阳光通过三棱镜会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这就是光的色散现象,说明白光是复色光。紫光偏折程度最大,红光偏折最小。
2. 破题关键:分清色散成因是光的折射。彩虹是自然界的色散实例;注意区分光的色散、光的反射、光沿直线传播三类现象,不要混淆原理。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)下列实例中,属于光的色散现象的是( )
A.令人眼花缭乱的霓虹灯
B.五彩缤纷的节日焰火
C.公园里五颜六色的花朵
D.太阳周围出现的彩色大圆环——日晕
2.(25-26八年级上·江苏淮安·期中)如图所示,在水槽中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置和角度,可以在墙壁上看到彩色的光带。这种现象叫作光的________。用手指轻轻搅动槽中的水,墙壁上的彩色光带会发生形状和颜色的________(选填“改变”、“消失”或“改变或消失”)。
题型二 色光的混合
典例2 (25-26八年级上·江苏徐州·期中)我国唐代的张志和在《玄真子》中记载了“人工虹”现象:“背日喷乎水,成虹霓之状”,这是光的______现象,说明太阳光是______,进一步研究发现,将红、绿、______三种色光按不同比例混合,能产生任何一种其它颜色的光。
💡破题要诀
1. 光的三原色为红、绿、蓝,三种色光等比例混合得到白光;物体颜色:透明物体颜色由透过的色光决定,不透明物体颜色由它反射的色光决定,其余色光被吸收。
2. 破题关键:区分色光三原色和颜料三原色。判断物体颜色时,看照射光种类,黑色物体吸收所有色光,白色物体反射所有色光。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)2025年国庆期间,位于江都三河六岸核心区扬州第一高楼推出主题为“龙川映辉 祖国礼赞”的灯光秀,每晚19:30上演,分为“双节盛启”“龙川溯源”“今日江都”等篇章,结合历史传说、江都文化及现代产业发展元素,展现城市风貌,为市民游客带来一场场精彩震撼的视觉盛宴。下列说法错误的是( )
A.五光十色的灯光是光的色散现象 B.灯光秀的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
C.正在发光的LED灯泡是光源 D.当红色灯光照在白色衣服上时,衣服会反射红光
2.(25-26八年级上·江苏镇江·期中)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”,“人工虹”是光的________现象。如图所示,漫画中的小孩采用上图中的________(选填“方法一”、“方法二”或“方法一和方法二均可”)喷水时可以看到彩虹。进一步的研究表明,将红、________、蓝三种色光按照不同比例混合,能产生任何一种其他颜色的光。
题型三 光沿直线传播的条件
典例3 (25-26八年级上·江苏无锡·期中)用激光笔将一束光射入不均匀的糖水溶液,观察到光在糖水中的径迹如图所示,如果用玻璃棒充分搅拌糖水后,会看到______现象,原因是______。
💡破题要诀
1. 光在同种均匀介质中沿直线传播;介质不均匀时光线会发生偏折。光线是物理模型,并非真实存在。小孔成像、影子都是光沿直线传播形成。
2. 破题关键:抓住 “同种、均匀” 两个前提。小孔成像成倒立实像,像形状与孔形状无关,只和物体形状有关,做题注意辨析实例对应的光学原理。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)一束红色激光从箱体的一端照射向另一端,箱体中装有某透明液体,激光束的光路图如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.在液体中滴几滴牛奶,光路会更清晰
B.实验表明,光在液体中不能沿直线传播
C.若搅拌液体,静止时激光束有可能沿直线传播
D.若调整激光束的入射方向,激光束有可能沿直线传播
2.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)手机防窥膜采用了超细百叶窗光学技术,其原理类似百叶窗,光线只能在一定角度通过,结构简图如图所示。超细百叶窗采用_______(透明/不透明)的材料制成,贴上膜可防止左、右两侧偷窥,为了让防窥效果更好,可以适当地_______(增大/减小)超细百叶窗的间距。激活屏幕并保持手机亮度不变,此时屏幕_______(是/不是)光源。
题型四 日食和月食
典例4 (25-26八年级上·江苏扬州·期中)2025年9月7日,本年度的第二轮月全食(血月)出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。如下图甲为月全食时的红月亮,能正确描述月食形成原因的是图________(选填“乙”或“丙”)。
💡破题要诀
1. 日食、月食成因都是光沿直线传播。日食:月球挡住太阳光,人在月球影子区看到;月食:地球挡住太阳光,月球进入地球阴影区。
2. 破题关键:分清遮挡天体。日食是月球挡太阳;月食是地球挡太阳。结合三者位置关系判断,注意月食不会出现月环食。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)当太阳、地球、月球出现如图所示位置关系时,下列说法正确的是( )
A.在A位置可以看到日全食 B.在B位置可以看到日环食
C.在A位置可以看到日偏食 D.在C位置可以看到日环食
2.(25-26八年级上·江苏南京·期中)操场上竖直地插着三根竹竿,在路灯和月光下的影子如图所示,________(甲/乙)图是在月光下的影子;在模拟月食的实验中,老师画了示意图(如图丙),地面上观察者应该位于________(A/B/C/D)处可观察到月食。
题型五 平面镜成像的特点
典例5 (25-26八年级上·江苏南通·期中)小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)小明在水平桌面上铺一张纸,纸上竖立一块________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像________,为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像;
(2)图甲中,小明多次改变蜡烛A的位置,标出蜡烛A及对应像的位置,测出蜡烛A及像距玻璃板的垂直距离均相等,得出结论:________;仅将玻璃板由图中位置水平向右平移,蜡烛A的像________(选填“向右移”“消失”或“不动”);
(3)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方0.4 m位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为5 m,则视力表到平面镜的距离为________m。若小明举起左手,则他在镜中的像举起的是________手。
💡破题要诀
1. 平面镜成正立、等大的虚像;像与物关于镜面对称,像距等于物距,像、物连线垂直镜面。虚像不能用光屏承接。
2. 破题关键:牢记对称关系。物体移动,像大小不变,视觉上 “近大远小” 是人的视觉感受,不是像真的变大;实验用玻璃板代替平面镜,方便确定像的位置。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏南通·期中)用如图所示的装置探究平面镜成像的特点,为让成像更清晰,应该( )
A.选较明亮的环境 B.同时点燃蜡烛B
C.选较厚的玻璃板 D.选用茶色玻璃板
2.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)如图是小明在“探究平面镜成像的特点“的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较___________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板,在___________(选填“较亮”或“较暗”)的环境下来完成实验;
(2)他在探究时用透明玻璃板代替平面镜,是为了便于确定___________;
(3)在玻璃板前面放支点燃的蜡烛,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立在玻璃板后面并移动,直到与蜡烛的像完全重合,这样做是为了比较像与物的___________关系;这种确定像与物大小关系的方法是___________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(4)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上___________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,说明平面镜成的像是___________像(选填“实”或“虚”)。
题型六 平面镜成像的应用
典例6 (25-26八年级上·江苏镇江·期中)今年国庆节外出游玩,小明发现有趣的拍照打卡点“不撞南墙不回头”,如图所示,小明想,如果墙是一面镜子做的,撞碎成大小不同的无数块,关于这无数块镜子成像的说法中,正确的是( )
A.每块镜片都成完整的像,像的大小相同 B.每块镜片都成完整的像,像的大小不同
C.每块镜片都成不完整的像,像的大小相同 D.每块镜片都成不完整的像,像的大小不同
💡破题要诀
1. 平面镜两大作用:成像、改变光路。生活中梳妆镜属于成像;潜望镜属于改变光的传播方向。
2. 破题关键:判断应用类型。利用对称法作图解题,画光路时注意虚像、辅助线画虚线;注意区分平面镜成像和凸透镜成像实例。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏常州·期中)小明站在平面镜正前方3m处,当他正对着平面镜走近了2m时,小明与镜中像的距离是( )
A.1m B.2m C.3m D.4m
2.(25-26八年级上·江苏扬州·期中)如图所示,身高1.6m的小华站在平面镜前1m的地方,她到她的像距离为______m:小华在镜中看见从远处走来的小红,小红在镜中像的大小将________(变大/不变/变小),此时小红______(能/不能)通过镜子看到小华。将一块和镜面等大的木板放在镜子后面1m处,小华________(仍能/不能)在镜中看到自己的像。她从平面镜中看到的时钟如图所示,则实际时间是_________ 。
题型七 光的反射定律
典例7 (25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图甲所示是小宇同学探究“光的反射定律”的实验装置。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(1)将平面镜放在水平面上,白板倾斜放置在平面镜上,让一束光AO紧贴白板斜射到平面镜上的O点,然后白板绕MN缓慢旋转,当白板转至与平面镜位置_______时,就能使入射光、反射光同时呈现在白板上;
(2)为了完成实验,除了图中器材外,还需要的测量工具是_______。
(3)小宇探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角α的大小(如图乙),实验所测数据如上表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小宇错误的原因________。
(4)小宇让一束光沿AO的反射光位置紧贴白板斜射到平面镜上的O点,发现此时的反射光沿OA方向射出,说明了光路具有_______。
💡破题要诀
1. 反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。光路可逆。
2. 破题关键:反射角、入射角都是光线和法线夹角,不是和镜面夹角。描述定律要先说反射,后说入射;实验转动纸板是为验证三线共面。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)自行车尾灯本身并不发光,它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的,它能在夜晚被光照射后将光反射回去,引起后方车辆注意(如图1)。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是( )
A.不同方向射入尾灯的光,都将沿原方向反射回去
B.不同方向射入尾灯的光,都只发生两次反射
C.光射入尾灯又回到空气的过程,只发生一次折射
D.我们看到尾灯呈现红色,是因为红光无法射入尾灯
2.(25-26八年级上·江苏南通·期中)某同学在“探究光的反射规律”时,用如图甲装置实验,他先用加湿器使半球形玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光,然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向O点发出一束光,经平面镜反射后沿方向射出。
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是________;
(2)沿水平方向缓慢转动圆台,当观察到________,则可判断出反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(3)打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜,会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出,由此说明________;
(4)在图甲半球形上,用圆规的针脚以N为支点,调节笔脚至A点,旋转笔脚,正好能经过出射点B;调整入射角,但每次均射向O点,在玻璃罩上标出入射点与出射点,用圆规两脚量出O至入射点、出射点之间距离总是相等,则证明了________。
(5)如图乙,用固定激光笔照向鼓面的平面镜,墙面出现一个光点,轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,则墙上光点会________(选填“上移”、“不变”或“下移”)。
题型八 镜面反射与漫反射
典例8 (25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图所示,A是一块水平放置的平面镜(镜面朝上),B是放在平面镜上的一本书,让手电筒竖直向下照到镜面和书面上,从侧面看去比较暗的是______,书面发生反射______(填“镜面”或“漫”),______反射定律(填“遵循”或“不遵循”)。
💡破题要诀
1. 镜面反射:平行光入射,反射光平行射出,表面光滑;漫反射:平行光入射,反射光射向四面八方,表面粗糙。两类反射都遵守光的反射定律。
2. 破题关键:判断看表面粗糙程度。能从各个方向看见物体是漫反射;黑板反光、水面刺眼是镜面反射。注意漫反射同样遵从反射定律,不要误以为漫反射不遵守。
迁移应用
1.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)如图,在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,避开反射光的方向观察( )
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射 B.镜子比较暗,它发生了漫反射
C.白纸比较暗,它发生了镜面反射 D.白纸比较亮,它发生了漫反射
2.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图所示,自行车尾灯内部由许多互成直角的小平面镜组成。夜晚,当汽车灯光照射它时,无论入射光来自哪个方向,它都能将光线沿原方向反射回去,引起司机的注意。尾灯自身_________(选填“发光”或“不发光”),它通过__________反射来反射光线;而日常生活中,我们能从各个方向看到本身不发光的书本,是因为书本表面发生的是___________反射,这种反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)科学探究要经历几个必要的步骤,科学家的研究发现也是如此。在探究“影子长度的变化与哪些因素有关”的活动时,小明根据生活经验,认为:“影子的长度可能与人和路灯的距离有关”。就“小明的认为……”这一环节而言,属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
2.(25-26八年级上·江苏常州·期中)国庆前夕,我校运动会胜利闭幕。下列关于运动会说法正确的是( )
A.同学们的加油声主要是通过地面传给比赛的运动员的
B.终点的计时裁判看枪烟计时,因为光比声传播得快得多
C.同学们的笑声越大,在空气中传播的速度就越快
D.主持人用话筒宣读加油稿,可以提高声音的音调
3.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)下图的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.萌娃变“蛙” B.筷子“弯折”
C.雨后彩虹 D.楼台倒影
4.(25-26八年级上·江苏淮安·期中)如图所示,把某眼镜放在兔子玩偶前面,透过眼镜看到了两只兔子,则此眼镜的镜片可能是( )
A.平面镜 B.凸透镜 C.玻璃板 D.凹透镜
5.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)如图,隔板两侧的人偶A和人偶B不能直接“看到”对方,但人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B,下列描述中正确的是( )
A.人偶A看到的是人偶B的实像
B.人偶A从平面镜中“看到”的人偶B和人偶A关于镜面对称
C.人偶B不能从平面镜中“看到”人偶A
D.人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B,因为B处有光传播到A的眼睛
6.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)红、________、蓝称为光的三原色;如图所示是今年9月3日阅兵活动场景,仪仗兵们整齐的队列,踏着铿锵的步伐,非常震撼。他们帽子上的军徽熠熠发光,军徽________光源(选填“是”或“不是”)。
7.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图是光的色散现象的示意图,彩色光带出现在纸屏上 MN 之间,其中N处以外的不可见光是______(选填“红外线”或“紫外线”),它的最显著的特征是____,它在真空中的传播速度为_____m/s。
8.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验如图所示。为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名,该实验说明了光在同种均匀介质中________。当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成_______(选填“正立”或“倒立”)的________(选填“实像”、“虚像”)。
9.(25-26八年级上·江苏宿迁·期中)根据平面镜成像特点,在图中画出物体所成的像。(保留作图痕迹)
10.(25-26八年级上·江苏徐州·期中)
(1)如图甲所示,光线斜射到镜面上,画出其反射光线;
(2)如图乙所示,作出物体在平面镜中所成的像;
11.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)某校研究性学习小组进行了一组光学实验活动。
(1)如图甲,将红、绿、______三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色。
(2)如图乙,小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_______。
(3)如图丙,某小组用带孔的纸板、蜡烛、光屏等器材探究小孔成像的规律,为让实验效果更明显,应该在_______(明亮/黑暗)的环境中进行实验;实验中可以看到烛焰在半透明膜上成的是_______(正立/倒立)的实像。
(4)如图丁,是_______(日食/月食)成因的示意图,说明了光在均匀介质中______。
12.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图(1)是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了_____________;
(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,小芳同学应在玻璃板______(选填“前”或“后”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛A的像完全重合。由此可以说明像与物大小______;小芳和她的同桌一起观察,在玻璃板中看到了她的同桌的眼睛,小芳确定她的同桌也能看到小芳的眼睛,因为____________。
(3)为判断像的虚实,移去蜡烛B,在其位置放一光屏,______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,光屏上没有呈现蜡烛A的像,由此说明蜡烛A在玻璃板中成的是______(选填“实”或“虚”)像;
(4)如图(2)甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图(2)乙所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图(2)乙中______(选填“a”、“b”或“c”)位置。
综合进阶练(限时:15分钟)
13.(25-26八年级上·江苏南通·期中)物理实验方法有很多,下列说法错误的是( )
A.甲图用光屏上的亮点跳动来说明声音是由物体振动产生的,用到转换法
B.乙图对密封罩子抽气,闹钟声越小,说明声音不能在真空中传播,用到理想实验法
C.丙图中观察纸屑跳动的高度,说明声音的响度与振幅有关,用到控制变量法
D.丁图研究光的传播特点,通常用带箭头的直线表示光传播路径和方向,用到建模法
14.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)如图是小亮学习平面镜成像时用手机拍摄到清晰的“蜡烛在水杯中燃烧”现象,拍摄时手机及各装置位置合理的是( )
A. B. C. D.
15.(25-26八年级上·江苏盐城·期中)如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
①入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离;
②入射光线位置不变,平面镜逆时针旋转一定角度;
③入射角不变,入射光向左平移一段距离;
④入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
16.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)私家车大大方便了我们的出行,随着汽车的更新换代,车内也增加了一些实用的配置,如图乙所示的抬头显示器,它利用了平面镜成像原理(如图丙),能让司机通过挡风玻璃看到一些车况实时信息,下列说法错误的是( )
A.汽车的挡风玻璃倾斜,是为了避免像成在正前方,影响视线
B.汽车的后视镜是凸面镜,可以扩大观察的视野,对光线有发散作用
C.车窗贴膜可以增强光的反射,减少光进入车内,使车内较暗,起到防窥效果
D.司机在挡风玻璃上看到的数字“6”,在显示器上应该是“9”
17.(25-26八年级上·江苏泰州·期中)如图为民兴中英文八年级某班同学在晚上照镜子,由于镜子的位置不能移动,此时看到自己的脸“发黑”,看不清楚,他应该选择打开_______(选填“镜子的正上方”或“头顶的正上方”)的灯就能最大程度地看清自己的脸。
18.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)13号台风“贝碧嘉”过境无锡时,气象专家根据台风产生的 ________(选填“超声波”或“次声波”)估测了台风的风力级别,期间无锡主城区电闪雷鸣,闪电发出的光从空气传播到蠡湖的水中时速度 _______(选填“变大”“ 变小” 或“不变”),雷声从空气传播到蠡湖的水中时速度 _______(选填“变大”“ 变小” 或“不变”),小北同学观测到某次闪电持续的时间为2s,从刚看到该闪电到刚听到雷声的时间间隔为4s,则该处到闪电处距离为_________m。(声音在空气中的速度约为340m/s)
19.(25-26九年级上·江苏苏州·期中)图中“鹊桥二号”在_________(A/B)点时,可以实现月球背面与地面的通信中转。小明用三块平面镜A、B、C(面水平)模拟“鹊桥二号”搭载的激光角反射器,当用激光笔沿水平方向与A镜面成60°角射向A平面镜中心时,激光束经A反射后可能会射向_________平面镜(B/C)。
20.(25-26八年级上·江苏常州·期中)在“制作小孔成像观察仪”活动中,小明制作了三个带小孔的圆形卡片(如图甲),将易拉罐和薯片筒两端开口,再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端,眼睛在D端观察。
(1)由于小孔成的像较暗,为了便于观察,应在薯片筒的___________(C/D)端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时,烛焰在半透明薄纸上成___________(正立/倒立)的___________(实像/虚像);
(2)若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片,则半透明薄纸上像的形状___________(改变/不变);
(3)若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛,则光屏上的像将___________(变大/变小/不变);若小华仅将薯片筒向后拉动一些,则光屏上像将___________(变大/变小/不变)。如图丙,晴天树荫下的圆形的光斑是___________(太阳的像/树叶间的空隙),光斑有大有小,该现象可以用___________(小明/小华)的操作来说明;
(4)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,则半透明膜上会___________(填序号)(①只会出现一个像/②在不同的位置出现两个像/③出现两个重合的像)。
21.(25-26八年级上·江苏常州·期中)通过声现象的学习,小明对实验探究产生了浓厚的兴趣。做了如下实验:
(1)安装了如图1所示装置,在密闭性良好的玻璃钟罩内的泡沫底座上放一个能通过遥控控制发声的喇叭,并在喇叭上方放置了若干塑料小球:
①实验中,发现喇叭发声时,塑料小球不断地跳动;当喇叭停止发声时,塑料小球也停止了跳动;
②接着他让喇叭持续发声,同时用抽气机不断往外抽气,听到的喇叭声___________(逐渐变大/逐渐变小/保持不变),由此,他进一步推导得出,如果钟罩内是真空,他_________(能/不能)听见喇叭声;
③在抽气的过程中,他看到塑料小球跳动的剧烈程度___________(加剧/变弱/几乎不变),整个实验过程,他都能看清小球的跳动情况,此现象说明了光___________(能/不能)在真空中传播;
④如图2所示,将蓝牙音箱放在矿泉水瓶内,播放音乐时,我们观察到蜡烛在晃动,此现象说明___________。
(2)在学校组织的跨学科实践活动中,小明运用所学知识制作了“水瓶琴”,如下图在8个相同的水瓶中,灌入质量不同的水,水面的高度不等。
①用嘴依次吹瓶口,也可以发出不同的音调,此时发出的声音的声源是___________(空气柱/水和瓶壁)的振动,瓶中的水量不同,听到的音调也不同;
②由此联想到,往壶里灌水的过程中,只通过听声音的变化,也能够判断壶里水位的高低,壶内的水越多,音调越___________(高/低);
③在作品展示环节中,小明利用“水瓶琴”以敲击和吹瓶口两种方式演奏了《欢乐颂》,两次演奏的音色是___________(相同/不同)的。
22.(25-26八年级上·江苏连云港·期中)阅读短文,回答问题:
研究制作圭表
圭表是我国古代的计时工具,是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示,表是垂直立于水平地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺,用它测量正午时表的日影长度,从而确定一年的时间和季节。古人把最长日影的那天称为冬至,最短日影的那天称为夏至,两个冬至之间则定为一个回归年,一年分24节气,每个节气15天。
小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔,完成简易圭表的制作。今年国庆节,他将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上,用来研究一天中影子随时间变化的规律,8:00-16:00之间,每隔1小时,在薄木板上画出铅笔的影子,在11:00-13:00之间,每隔20分钟,在铅笔影子的顶端做一个记号,测量影长并记录在下表中。
序号
1
2
3
4
5
6
7
时间
11:00
11:20
11:40
12:00
12:20
12:40
13:00
影长/cm
16.8
16.6
16.2
11.5
16.2
16.6
16.8
(1)今年“立冬”是11月7日,11月11日的正午,表的日影顶端在圭上刻度“立冬”的________(选填“左”或“右”)端。
(2)如图乙所示,是小明同学在水平板上记录的12:00、16:00时铅笔的影子,其中B点在O点的________(选填“东”、“西”、“南”或“北”)侧,OA是________(选填“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
(3)请根据表中数据,在图丙中画出影长随时间变化的图像________。根据图像可知,12:10时,影子的长度约为________cm。
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