人教版物理 八年級上冊 光現象 基礎型

課題：光現象教學目標：1.利用光的直線傳播解釋物理現象； 2.利用光的反射定律進行作圖； 3.掌握平面鏡成像及其應用； 4.掌握光的折射現象和光的折射定律。教學難點：幾種光學現象的辨析教學方法：互動式教學教學過程：1.檢查反饋2.情境引入3.精講精練知識點1：光的直線傳播知識點2：光的反射知識點3：平面鏡成像知識點4：光的折射知識點5：光的色散4.課堂訓練5.課堂小結6.作業(yè)【知識網絡】光現象光的色散紅外線和紫外線光的三原色：紅、綠、藍色散：太陽光通過棱鏡后，被分解成各種顏色的光，這種現象叫做光的色散。光的折射定義：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現象叫做光的折射。規(guī)律：光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角增大時，折射角也增大。當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，傳播方向不變。光路可逆。光的反射鏡面反射和漫反射規(guī)律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內；反射光線、入射光線分別位于法線兩側；反射角等于入射角；光路可逆。定義：光射到物體表面時，有一部分光會被物體表面反射回去，這種現象叫做光的反射。光的直線傳播現象：影子、小孔成像光速：真空中c=3×108m/s；v空c；v水=3c/4；v玻=2c/3光源：自身能夠發(fā)光的物體條件：同種均勻介質平面鏡成像凸面鏡和凹面鏡特點：大小相等、左右相反、線面垂直、距離相等、像為虛像成像作圖方法根據平面鏡成像特點作圖（幾何對稱法）根據光的反射定律作圖【精講精練】專題1：光的傳播1.光源：自身能夠發(fā)光的物體。（1）按產生的原因分為天然光源和人造光源；（2）按光束的形狀分為點光源和平行光源?！練w納總結】有些物體自身不發(fā)光，但由于它們能反射太陽或其他光源射出的光，好像它們也在發(fā)光一樣，不要誤認為它們是光源，如月亮和所有行星，它們并不是物理學中所指的光源。2.光的直線傳播：光在同種均勻介質中是沿直線傳播的?！練w納總結】光沿直線傳播是有條件的，如果介質不均勻，光線會發(fā)生彎曲。例如：早晨我們看見太陽時，其實它還在地平線以下，此時我們能看到太陽是因為不均勻的大氣使光線變“彎”了。3.光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線?！練w納總結】光線并不是真實存在的，而是一種形象直觀地表示光傳播路徑和方向的理想化物理模型。4.光沿直線傳播的現象影子的形成光在傳播過程中，當遇到不透明的物體時，便會在物體后面光不能到達的區(qū)域產生影子。日食： 月食： 小孔成像光線穿過小孔射到光屏上所成的像，如圖所示。小孔成像中所成的像的大小跟物體和光屏到小孔的遠近有關。物體離小孔越近，光屏離小孔越遠，所成的像就越大。并且所成的像是一個倒立的實像（實像是指由實際光線會聚而成并能呈現在光屏上的像）專題2：光的傳播速度1.光可以在真空中傳播，真空中的光速是宇宙間最大的速度，常用字母c表示，其值約為：V真空=3×108m/s2.光在不同的介質中傳播速度不同。光在空氣中的速度十分接近光在真空中的速度，也可以視為3×108m/s，光在水中的速度約為真空中的3/4，光在玻璃中的速度約為真空中的2/3。v空c；v水=3c/4；v玻=2c/3例1（廣西柳州中考）：光在真空中的傳播速度為 m/s；為實現我國的探月計劃，向月球發(fā)射的激光到達月球并返回地面共需要2.56s，則地球和月球間的距離是 。專題3：光的反射定律1.光的反射現象：光射到物體表面時，有一部分光會被物體表面反射回去，這種現象叫做光的反射。許多物體的表面都會發(fā)生光的反射現象。i反射角法線反射光線N入射光線入射角r人眼能看見物體的條件是物體發(fā)出的光或物體反射的光進入眼睛。2.光的反射定律：在反射現象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內；反射光線、入射光線分別位于法線兩側；反射角等于入射角，如圖所示：【歸納總結】（1）對應于一條入射光線，只有一條反射光線；（2）先有入射，后有反射。不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”；（3）反射角隨著入射角的變化而變化。入射角增大時，反射角增大；入射角減小時反射角也減小。入射角變?yōu)?°，反射角也變?yōu)?°，此時，入射光線、反射光線和法線重合，“三線合一”。（4）在反射現象中，光路是可逆的。3.光的反射類型（1）鏡面反射：發(fā)生在表面光滑的物體上，平行光射到物體表面上，經反射后反射光平行射出，如鏡面、平靜的水面、拋光的金屬面等。（2）漫反射：發(fā)生在表面粗糙的物體上，平行光射到物體表面上，經反射后反射光射向各個方向。【歸納總結】（1）我們之所以能從不同的方向看到物體，就是因為物體發(fā)生了漫反射。（2）發(fā)生鏡面反射時，若反射光射入人眼，我們會感到很耀眼，若反射光未射入人眼，我們會感到反射面較暗。而發(fā)生漫反射時，我們感到光線很柔和。4.鏡面反射與漫反射的異同點不同點相同點反射面平行光入射鏡面反射光滑反射光仍平行，只能在一個方向看到反射光都遵守光的反射定律漫反射凹凸不平反射光向各個方向，能在各個方向看到反射光例2（山東聊城中考）：入射光線與平面鏡的夾角為60°，則反射角為 ；入射角增大10°，則反射角將增大 。AB例3（浙江杭州中考）：自行車的尾部安裝有一種塑料制成的反光鏡，夜間騎車時，在車燈照射下，能把光線按原來方向的反方向反射回去。反光鏡結構如圖所示，兩平面鏡相互垂直，當一條光線AB入射到其中一個平面鏡時：（1）作出所有反射光線的光路圖；（2）證明經過兩次反射后的反射光線會逆向射回。專題4：平面鏡成像的特點1.成像原理：平面鏡所成的像是物體發(fā)出（或反射出）的光線射到鏡面上發(fā)生反射，由反射光線的反向延長線在鏡后相交而形成的。如圖所示，點光源S在鏡后的SS像S并不是實際光線會聚而成的，而是由反射光線的反向延長線相交而形成的，所以S叫S的虛像。如果把光屏放在S處，是接收不到這個像的，所以虛像只能用眼睛看到，而不能呈現在光屏上。2.成像特點：（1）大小相等：像和物體的大小相等；（2）線面垂直：像和物體的對應點連線跟鏡面垂直；（3）距離相等：像和物體到鏡面的距離相等；（4）左右相反：像和物體的左右是相反的；2.5m0.4m平面鏡視力表（5）像為虛像：物體在鏡中所成的像是正立的虛像，只能用眼睛觀察到，不能用光屏承接，且在鏡后用障礙物遮擋不住虛像。例4（天津中考）：檢查視力的時候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像（如圖所示）。視力表在鏡中的像與被測者相距（ ）A.2.1m B.2.5m C.4.6m D.5m3.平面鏡成像的作圖方法：(1)根據平面鏡成像特點作圖（幾何對稱法）過發(fā)光物體的發(fā)光點（構成物體形狀的關鍵的幾點即可）作平面鏡的垂線（像與物連線跟鏡面垂直）；截取像點：讓像點到鏡面的距離等于物點到鏡面的距離；畫出各像點，并按照物體的形狀用虛線連接成物體的虛像（像與物大小相等）。(2)根據光的反射定律作圖從發(fā)光物體的任一發(fā)光點S引出兩條光線，射到平面鏡上（畫實線）；作兩條入射光線的法線（畫虛線）；根據反射定律，反射角等于入射角，作反射光線（畫實線）；MNP作兩條反射光線的反向延長線，其交點即為光點S的虛像點S。物體的各發(fā)光點所成的各像點就構成了物體的像（主要作出構成物體形狀的關鍵幾點的虛像）。例5（內蒙古呼和浩特中考）：某人站在木架上，眼睛P正下方的地面有一光源S。眼睛到地面的高度為3m?，F在人面前2m處豎直立一塊平面鏡MN，如圖所示。通過平面鏡成S像特點，作圖求出光源S發(fā)出的光經平面鏡反射到達人眼所走過的路程是 。4.面鏡的應用凸面鏡凹面鏡平面鏡定義反射面是凸面的叫凸面鏡反射面是凹面的叫凹面鏡反射面是平面的叫平面鏡作用對光線有發(fā)散作用對光線有會聚作用對光線既不發(fā)散也不會聚圖示舉例汽車的后視鏡街頭拐角處的反光鏡太陽灶、太陽能焊接機、大型反射式望遠鏡、醫(yī)生觀察耳道用的醫(yī)用反光鏡穿衣鏡潛望鏡共同點都遵守光的反射定律【歸納總結】（1）“影”，是光在傳播過程中，遇到不透明的物體而被遮擋，在物體的后面形成了一個光不能達到的黑暗區(qū)域，是由光的直線傳播形成的。（2）“實像”，是實際光線會聚而成的，實像的位置在實際光線的會聚點上，可用光屏承接。（3）“虛像”，不是光線的實際會聚點，位置在實際光線的反向延長線上，不能用光屏承接。專題5：光的折射1.定義：光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現象叫光的折射?！練w納總結】（1）光從一種介質垂直射入另一種介質時，它的傳播方向不會發(fā)生改變。（2）如果一種介質的疏密不均勻，光在其中傳播使，也會發(fā)生折射現象。2.光的折射定律：入射光線反射光線法線折射光線水空氣（1）光從空氣斜射入水中或其他介質中時，折射光線向法線方向偏轉，折射角小于入射角；（2）當入射角增大時，折射角也增大；當入射角減小時，折射角也減??；（3）當光從空氣垂直射入水中或其他介質中時，傳播方向不變?！練w納總結】（1）當光從水或其他介質斜射入空氣中時，折射角大于入射角，即折射光線偏離法線（空氣中的角永遠是最大的）；（2）在光的折射現象中，光路也是可逆的；（3）光的折射與反射的區(qū)別 反射光線與對應的入射光線在同種介質中；折射光線與對應的入射光線在不同介質中； 反射角始終大于對應的入射角；只有當光垂直界面入射時，折射角和入射角才相等，且等于0。3.生活中的折射現象（1）水底看起來比實際的淺：水底發(fā)出的光在水面發(fā)生折射，我們順著光的反向延長線，看到的是水底的虛像，感到水底比實際要淺。（2）斜插入水中的筷子變彎折：筷子在水下面的部分發(fā)出的光在水面發(fā)生了折射，我們順著光的反向延長線，看到筷子發(fā)生了彎折，我們看到的實際上是筷子在水中的部分所成的虛像。（3）海市蜃樓：海市蜃樓是由于不同的空氣層有不同的密度，而光在不同的密度的空氣中又有著不同的折射率。也就是因海面上冷空氣與高空中暖空氣之間的密度不同，對光線折射而產生的。（4）早晨和傍晚看到的紅太陽：早晨和傍晚陽光穿透的大氣的厚度最大，只有紅光穿透力最強，所以看起來太陽是紅色的。早晨，空氣從地表到高空密度是不一樣的，光線在傳播過程中會發(fā)生折射，折射后光線進入人眼，我們是逆著光線的反向延長線來確定發(fā)光點的位置，所以早晨，我們看見太陽從地平線下冒出來，但實際上太陽還在地平線下。同理，傍晚，太陽已經落到地平線以下，但由于光的折射，我們還能看到一段時間的太陽。（5）“硬幣升高”：碗底發(fā)出的光在水面發(fā)生了折射，我們順著光的反向延長線，感到物體的位置比實際位置高一些。（6）在岸上看到水中的魚比實際位置高：由于折射，魚身上反射的光，折射到空氣中要偏離法線，而人眼總是認為光線是沿直線傳播的，導致人認為魚兒離水面近了。空氣水例6（安徽蕪湖中考）：如圖所示的是光從水中斜射入空氣中時入射光的光路情況，請在圖中適當位置畫出該入射光線對應的折射光線。由于光的折射現象，我們洗臉時，看盆內的水深比實際水深要 （選填“深”或“淺”）一些。專題6：光的色散1.色散：太陽光通過棱鏡后，被分解為七種顏色的光，這七種色光從上至下依次排列為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。同理，被分解后的色光也可以混合在一起成為白光?！練w納總結】（1）白光不是單色光，而是由各種單色光組成的復色光；（2）不同的單色光通過棱鏡時偏折的程度是不同的，紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大；（3）彩虹是太陽光傳播中遇到空氣中大量的水滴發(fā)生色散而形成的。2.光的三原色：紅、綠、藍。這三種色光按不同比例混合可以產生各種顏色的光。3.物體的顏色：（1）透明物體的顏色由通過它的色光決定。例如：白光照射紅色玻璃時，只留下了紅光，這是因為紅色玻璃只能讓紅光透過，其他色光都被吸收了。A紅藍綠（2）不透明物體的顏色由它反射的色光決定。例如：白光照在紅色物體上，物體顯紅色；當綠光照在紅色物體上時，由于物體只反射紅光，而吸收綠光，所以此時物體顯示為黑色。例7（遼寧本溪中考）：在暗室中將三原色光投射到白色屏上，其投射情況如圖所示，A區(qū)域是 色，光在白色屏上發(fā)生的是 反射。專題7：看不見的光1.光譜：把光按紅橙黃綠藍靛紫的順序排列起來就是光譜，依次順序波長逐漸變短。2.紅外線及其應用：紅外線在光譜上位于紅光以外，人眼看不見。一切物體都在不停地輻射紅外線，物體的溫度越高，輻射出的紅外線越多。利用這個原理可診斷疾病、制作紅外線夜視儀等。紅外線還可用來遙控，如電視機遙控器。3.紫外線及其應用：紫外線在光譜上位于紫光以外，人眼看不見。適當的紫外線照射有助于人體合成維生素D，紫外線能殺菌，可以使熒光物質感光，但過量的紫外線照射對人體有害。專題8：四種光現象的判斷光現象理解舉例光的直線傳播(1)光在同種均勻介質中沿直線傳播；(2)關鍵點：同種、均勻小孔成像、日食、月食的形成、射擊時“三點一線”、激光準直光的反射(1)光射到物體表面上時被反射回來的現象；(2)關鍵點：反射、在同種介質中傳播平面鏡成像、倒影、看到水中的白云光的折射(1)光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折的現象(2)關鍵點：兩種（或多種）介質中傳播看到水中的魚變淺、筷子在水面處折了、海市蜃樓等光的色散(1)太陽光通過棱鏡后被分解成各種顏色的光(2)關鍵點：白光、被分解成各種顏色的光彩虹例8（江蘇蘇州中考）：下列所示的光現象中，能說明光沿直線傳播的是（ ）A.倒映在湖中的橋 B.看上去水并不深 C.小孔成像 D.鏡【課堂訓練】一、填空題1.太陽發(fā)出的光經8min20s射到地球上，則太陽與地球間的距離是：_2.日食的形成是因為_，發(fā)生日食時，是_的影子落在_上。3.如圖BO叫_；ON叫_；BON叫_。4.我們能從不同方向看到不發(fā)光的物體，是因為物體發(fā)生了_的緣故，能看到水中垂柳的倒影是因為水面發(fā)生的_的緣故。5.當入射光線向法線靠攏時，反射角將_；當反射光線與入射光線垂直時，反射角為_。當入射光線與平面鏡成20°時，反射角為_。6.一束光線射到平面鏡上，當入射角增大10°時，反射光線與入射光線的夾角增大_。7.平面鏡成像是由于光的_而形成的，的特點是：像到鏡面的距離_，像和物體的大小_，像與物體的連線與鏡面_，所成像的是_。8.將物體放在平面鏡前2m處，則像到鏡的距離為_，若將物體再遠離平面鏡1m，此時物、像距離為_。9.將一鉛筆放在平面鏡上，要使它的像和鉛筆垂直，鉛筆應與鏡面成_角，要使像和鉛筆恰在同一直線上，鉛筆應與鏡面成_角。10.當把筆尖觸到平面鏡上時，看到筆尖的像與筆尖相距約4mm，則該平面鏡的厚度約為_mm。二、選擇題11.下列不屬于光源的物體是（ ）A.太陽 B.月亮 C.明火 D.電燈12.下列說法中正確的是（ ）A.光是沿直線傳播的 B.光只在真空中沿直線傳播C.光的傳播不需要介質 D.光在同一物質中沿直線傳播13.下列現象不能說明光的直線傳播的是（ ）A.日食 B.小孔成像 C.影子 D.先閃電后打雷14.人能看見物體是因為（ ）A.人眼能發(fā)光 B.物體能發(fā)光C.光照在物體上，經物體反射后進入人眼 D.人眼看見的是物體的像15.一棵樹在陽光照射下，它的影子從早晨到晚上變化情況是（ ）A.先變長后變短 B.先變短后變長 C.逐漸變短 D.逐漸變長16.我們在太樹下的地面上看見太陽射出的光線透過樹葉間隙照到地面的亮斑，其形狀是（ ）A.圓形 B.月牙形 C.樹葉形狀 D.空隙形狀17.一束光線垂直射到物體表面，則反射角為（ ）A.0° B.45° C.90° D.180°18.黑板表面都要做得比較粗糙，主要原因是（ ）A.便于用粉筆寫字 B.不使黑板發(fā)生反射 C.使黑板形成漫反射 D.便于黑板刷擦字跡19.我們面對平面鏡逐漸靠近時，則像將（ ）A.變大 B.變小 C.不變 D.先變小后變大20.下列不屬于光的反射的是（ ）A.平靜的水面上出現樹的倒影 B.陽光下樹的影子 C.從玻璃中看到自己的像 D.用潛望鏡觀看戰(zhàn)壕外的物體21.關于鏡面反射和漫反射說法正確的是（ ）A.鏡面反射遵守反射定律，而漫反射不遵守 B.鏡面反射不遵守反射定律，而漫反射遵守C.鏡面反射和漫反射都不遵守反射定律 D.鏡面反射和漫反射都遵守反射定律22.一束光與鏡面成30°，則入射光線和反射光線的夾角為（ ）A.60° B.30° C.120° D.90°23.關于平面鏡成像的說法錯誤的是（ ）A.人在平面鏡中成的是虛像 B.物體在平面鏡中成的是實像C.物、像大小相等 D.物、像到鏡的距離相等三、作圖題24.畫出下列光路圖反射光線或入射光線。25.一束平行光線AO與水平面夾角為20°，要使其反射光線豎直射向井底，用作圖的方法畫出平面鏡的位置，并算出平面鏡與水平面的夾角。四、計算題26.一束激光從地球射向月球上的反射器經過反向器反射后，激光返回發(fā)射器，所需時間為2.54s，那么月球到地球的距離是多少？光現象答案【精講精練】例1：3×108；3.84×108m/s 例2：30°；10° 例3：略 例4：C 例5：5m例6：淺例7：白；漫例8：C【課堂訓練】一、填空題1. 1.5×1011m2. 光的直線傳播；月亮；地球3. 反射光線；法線；反射角4. 反射；平面鏡成像5. 變??；45°；70°6. 20°7. 反射；相等；相等；垂直；虛像8. 2m；6m9. 45°；90°10. 4二、選擇題題號11121314151617181920212223答案BCDCBAACCBDCB三、作圖題24.略25.略四、計算題26. s=3.81×108m12