【倍速课时学练】2014年秋八年级物理上册 第三章 光现象教与学手册(pdf)(新版)苏科版.pdf

第三章 光现象 对 应 学 生 用 书 页 第三章 光现象 知识点 光源 光源 本身发光的物体叫做光源 光源的光必须是自己本身发出的 如太阳是光源 而月 亮 钻石就不是光源 分类 自然光源和人造光源 知识点 光的色彩 光的色散 一束太阳光通过三棱镜分解为红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫等色光 这种现象叫做光的色散 太阳光是白光 只有白光才能分解出七色光 白色是复 色光 色光的混合 光的三原色 红 绿 蓝 色光混合 红 绿 蓝三种色光按不同比例混合能产生任何一 种其他颜色的光 而它们本身却无法用其他的色光混合而成 它 们是单色光 也是三种基本色光 知识点 物体的颜色 透明物体的颜色 由透过它的色光决定 即物体能透过什 么颜色的光就呈现什么颜色 能透过各种颜色的光的物体是无色的 没有任何颜色 的色光透过的物体则是黑色的 不透明物体的颜色 由它反射的色光决定 物体能反射什 么颜色的光就呈现什么颜色 如果能反射各种颜色的光的物体是白色的 如果不反 射任何颜色的光的物体是黑色的 知识点 光能 光能 光具有能量 光能转化 光合作用是光能转化为化学能 太阳能发电是 光能转化为电能 冬天晒太阳是光能转化为内能等 太阳会发光 但不是所有的光都是太阳发出的 因此太 阳能是光能 但光能不一定是太阳能 难点 对光的色散的理解 光的色散其实是白光分解成七彩色光的现象 在 分解太 阳光 实验中我们是用三棱镜做出来的 但是出现光的色散现 象时不一定非要有三棱镜 在日常生活中出现的七彩的肥皂 泡 雨后彩虹等也是光的色散现象 也就是说在生活中只要是 白光分解成按一定顺序 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 排列的七彩 色光的现象都是光的色散现象 难点 对物体的颜色的理解 对于透明的物体来说 某种颜色的光一定是可以透过去 它透过的光的颜色就是物体的颜色 其他不能透过的颜色都被 物体吸收了 而对于不透明的物体来说 光是无法透过的 因此 不透明的物体只能反射某种颜色的光 此时物体的颜色由反射 的光的颜色决定 物体只反射与它颜色相同的光 吸收其他与 物体不同颜色的光 题型 光源 例 下列属于人造光源的是 萤火虫 在灯光下亮晶晶的水晶项链 点燃的蜡烛 手电筒中的电池 解析 本身发光的物体叫做光源 在四个选项中萤火虫和 点燃的蜡烛是本身发光的 它们是光源 其中萤火虫是自然界 存在的 是自然光源 蜡烛是人工造出来的 是人造光源 水晶 项链和电池本身不能发光 故不是光源 题型 光的色散现象 例 黑龙江省大庆市市民惊奇地发现东方冉冉升起的太 阳周围出现了多个 小太阳 太阳的上方还有一道美丽的彩 虹 出现这种天象的原因主要是由于在特殊的天气条件下 云 中竖直挂列着许多小冰晶 小冰晶相当于三棱镜 天空出现的 彩虹可以说明太阳光是一种 复色光 填 单色光 或 复色 光 这种现象叫 光的色散 解析 太阳光经过小冰晶后变成了七彩色光 说明这七彩 色光是由太阳光分解产生的 这种现象叫光的色散 而光的色 散现象又说明了太阳光不是由单一颜色组成的 而是由多种色 光复合而成的复色光 八年级物理 上 江苏科技版 对 应 学 生 用 书 页 题型 物体的颜色 例 在无其他任何光源的情况下 舞台追光灯发出的红 光 照在穿白上衣 绿裙子的演员身上 观众看到她的上衣 红 色 裙子是 黑 色 解析 白色的衣服可以反射各种颜色的光 当只有红光照 射时 它只反射红光 则看上去为红色 绿裙子只反射绿光 当 只有红光照射时 它吸收红光 所以看上去为黑色 知识点 红外线 红外线 在色散光带红光外侧存在能使物体发热的不可见 光叫红外线 人眼能感觉到特定频率范围内的光叫可见光 人眼无 法觉察的光叫做不可见光 产生 自然界所有的物体都在向外辐射红外线 而且温度 越高产生的红外线越强 效应 具有热效应 太阳的热主要就是以红外线形式传递 到地球上的 穿透能力强 红外线携带有大量的能量 应用 红外探测器 红外照相机 红外夜视仪 响尾蛇导 弹等 知识点 紫外线 紫外线 在色散光带区域中 紫光外侧的不可见光叫紫 外线 效应 具有荧光效应 杀菌消毒 应用 验钞机 紫外线灭菌灯等 与人类的关系 少量照射有益 过量照射有害 太阳光中的紫外线就对人体有重要作用 人的皮肤暴 露在阳光下可以使体内转化出具有活性的维生素 消耗一 部分胆固醇等 少量照射紫外线对人体有益 而过量的照射 紫外线对人体的健康有严重的危害作用 潜在的危险包括引 发和加剧眼部疾病 皮肤癌等 臭氧层与紫外线 臭氧层可以吸收绝大部分来自太阳的紫 外线 但是由于人类大量使用氟氯碳化物使南极臭氧层出现 了空洞 难点 红外线与红光 红外线存在于光的色散光谱中红光的外侧 世界上的任何 一个物体无时无刻不在向外辐射着红外线 而往往我们并不见 红光的踪影 红外线是肉眼看不见的光 如果出现了一束红色 的光 那么你所看到的只是红光而绝不是红外线 难点 紫外线与紫光 紫外线存在于光的色散光谱中紫光的外侧 它有时会伴 随紫光共同出现 如在使用验钞机验钞时我们往往会看一束 紫光射出就是这个原因 但是你所看到的只是紫光 而非紫外 线 因为紫外线是不可见光 题型 光的色散和不可见光 例 太阳光经过三棱镜后分解为 七 种不同颜色的 光 形成光谱 光谱上的各种色光是可见光 在可见光的两侧 还有不可见光 其中在红光之外且靠近红光的是 红外 线 在紫光之外且靠近紫光的是 紫外 线 它们都是不可见光 解析 太阳光经过三棱镜时能分解成七彩色光 这是光的 色散现象 在太阳光的色散区域中 红光外侧的不可见光叫红 外线 紫光外侧的不可见光叫紫外线 题型 红外线的应用 例 下述事例中 利用了红外线的是 家中使用的红色小彩灯 自行车的红色尾灯提示后面车辆 声呐 电视遥控器遥控电视 解析 红外线是人的眼睛看不见的 红色的小彩灯发出的 是红光不是红外线 自行车后的红色尾灯反射的是红光 人眼 可以看到的红光也不是红外线 声呐系统用的是超声波而不是 红外线 题型 紫外线的应用 例 利用紫外线可使荧光物质发出荧光 人们制成了 验钞机 医院用的紫外灭菌灯 微波炉 超声波诊断仪 解析 超声波诊断仪是利用超声波来工作的 微波炉一般 是利用微波来工作的 医院的紫外灭菌灯是利用了紫外线的杀 菌作用 验钞机上的紫外灯可以使钞票上的荧光物质发光来判 定钞票的真假 这才是紫外线荧光效应的应用 第三章 光现象 对 应 学 生 用 书 页 知识点 光的直线传播 条件 光在同一种均匀介质中是沿直线传播的 光在真空中是沿直线传播的 现象 影子 小孔成像 日食 月食等 应用 激光准直 瞄准等 激光准直 瞄准等都是利用光沿直线传播的特点来确 定物体是否在一条直线上 光线 用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型 这里所采 用的 建模法 是研究物理的常用方法之一 知识点 光速 光在不同介质中传播的速度不同 光在真空中传播的速度约 为 光在真空中传播速度最快 在空气中的速度比真空中 略慢 在计算时一般认为等于真空中的光速 在水中和玻璃 中更慢 难点 光沿直线传播的现象 光沿直线传播产生的几个典型现象 影子 光在沿直 线传播的过程中遇到不透明的物体 于是在物体的另一侧便有 光所不能到达的区域 这个区域由于光不能到达 则较其他区 域暗 这就是影子 如图 所示 小孔成像 成的是 物体倒立的实像 成像情况与孔的形状无关 如图 所 示 但是与孔的大小有关 如果孔太大 则不成像 只会形成光 斑 日食 月食 人站在地球上 如果看太阳时 月球挡住 了我们的视线 这时我们就无法看到一个完整的太阳 这就是 日食 如图 甲所示 如果我们看月亮时 月亮躲进了地 球的影子里 我们就无法看到一个完整的月亮 一会儿月亮从 地球的影子里走出来我们又能看到它了 这就是月食 如图 乙所示 这几个现象都是由于光沿直线传播产生的 图 图 图 题型 光的直线传播现象 例 夏日炎炎 人们总喜欢躲在树荫下乘凉 树荫的形成 是由于 光沿直线传播 解析 光是沿直线传播的 在传播的过程中遇到不透明的 物体 在物体的另一侧便有光不能到达的区域 这就是影子 夏 日 强烈的阳光照射下来 树阻挡了光的传播 于是在树的下面 便有了光所不能到达的区域 这就是树荫 也就是说树荫形成 的根本原因是光沿直线传播 题型 小孔成像 例 如图 所示 蜡烛通过小孔在右边光屏上成了 一个像 这就是物理学上说的小孔成像 这说明光在同一种介 质中是 沿直线 传播的 图 解析 从题图中可以清晰地看出小孔成像的本质是光沿直 线传播 题型 生活中光沿直线传播知识的应用 例 如图 所示 用步枪进行瞄准练习时 当眼睛看 到瞄准点 准星尖和标尺缺口这三者重合时 就认为三者在同 一条直线上 即可以射中目标 这说明光 是沿直线传播的 图 八年级物理 上 江苏科技版 对 应 学 生 用 书 页 解析 当用眼睛看到瞄准点 准星尖和标尺缺口这三者重 合时 其实是瞄准点反射出来的光线经准星尖和标尺缺口传到 了人的眼睛里 因为光是沿直线传播的 所以瞄准点 准星尖 标尺缺口和眼睛便在一条直线上 而在射击时子弹几乎是沿直 线运动的 这样射击手便可以射中目标 题型 光速计算 例 民间有个美丽的传说 牛郎织女的故事 据天文 测量 牛郎星和织女星相距为 万亿千米 估算一下 牛郎眨 眨眼 织女要隔多长时间才能看到 答案 年 解析 牛郎星和织女星相距 光在真空中的 传播速度 则光在 年内通过的距离 光从牛郎星传播到 织女星需要的时间 年 年 知识点 平面镜及其成像特点探究 平面镜 反射面呈光滑平面的镜子叫平面镜 如 穿衣镜 平静的水面等 探究实验 实验方法 等效替代法 实验装置 图 实验过程 测量物到平面镜和像到平面镜的距离 得出 物距和像距的关系 观察并比较像与物的大小关系 观察像是否能呈在光屏上 判定像是虚像还是实像 在探究平面镜成像特点时 用平板玻璃代替平面 镜 是因为玻璃透明 它既能像平面镜一样成像 也可让人看 到它后面的物体 便于用镜后的物体找到像的位置 选用 两根相同蜡烛的目的是比较像和物的大小 知识点 平面镜成像特点 虚像 能被人看见 但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像 虚像是镜子反射光线的反向延长线的会聚点所成 的像 成像特点 平面镜成的是虚像 像的大小与物体的大小相 等 像和物到平面镜的距离相等 像与物相对于镜面是对 称的 这是所有平面镜在成像时都遵循的特点 如果某一时 刻你发现像不是等大的或不是正立的 那不是因为平面镜成 像不遵循其成像特点 而是镜子摆放的位置 或者是观察角 度的不同 或者是人眼的成像原因等造成的 此时平面镜成 像的特点并没有发生变化 知识点 平面镜成像应用 平面镜作用 成像 改变光路 应用 制作潜望镜 舞蹈演员在练舞时用平面镜观察动作 牙医用平面镜诊断病情等 危害 若平面镜使用不当 会造成 光污染 如城市中的玻 璃幕墙 难点 平面镜成像作图 平面镜成像作图是根据平面镜成像的对称性来作的 如果 是一个点 要求画出其在平面镜中的像 你只需要过这个点向平 面镜作垂线 然后找出另一侧等距离的点即可 如果是一条线 段 你只需要用上面同样的方法找出这条线段两个端点在镜中 的对称点 然后用虚线 像用虚线画 连接便可 如果是一个复杂 的图 你只需要找出这个图的每一个端点在镜中的对称点 然后 用虚线按原图的形状顺次连接便可 这些图在连接好后应该观 察一下物体和它的像是否关于镜面对称 如果对称就是正确的 不对称则说明画错了 难点 影响平面镜成像大小的因素 平面镜成的始终是与物体等大的像 因此所成像的大小只 与物体大小有关 与其他任何因素都没有关系 在日常生活中我们会发现人距离平面镜远时 所成的像好 像变小了 这是因为人到平面镜的距离不同时人的视角就不 同 物体在人眼中的成像大小也不同 这就好像一个学生站在 第三章 光现象 对 应 学 生 用 书 页 地面看老师 也许老师是很高大的 但是当这个学生上到一个 很高的楼上再看站在地面的老师的时候 不会再产生那种高大 的感觉了 这不是因为那个老师变小了 而是因为距离远了 老 师在同学眼中产生的像小了 这不是老师的问题而是眼睛的原 因 这和远离平面镜时感觉看到镜中的像变小的道理是一 样的 有人会产生镜子越小所成的像越小的感觉 这是因为镜子 小时 人的视觉受到局限所致 你拿着一个很小的镜子放在你 的面前 也许在镜子里你只能看见自己的眼睛 那么你的脚这 时在镜中成像吗 回答是肯定的 成像 因为如果这时让另 一个同学从不同的角度看你面前的小镜子 他会找到你在镜中 的 脚 也就说明了平面镜成像的大小其实与镜子的大小 无关 题型 平面镜成像特点的应用 例 身高 的小刚站在竖直放置的平面镜前 处 他在镜中的像距他 如果他向镜面移近 他的 像高 等于 填 大于 等于 或 小于 解析 根据平面镜成像特点知 像与物体到镜面的距离相 等 则他在镜中的像到镜面的距离为 故像距他的距离为 物体在平面镜中成的是正立 等大的虚像 故他的像高等 于 题型 平面镜成像实验 例 小明利用平板玻璃 两段完全相同的蜡烛等器材探 究平面镜成像的特点 选用玻璃板的目的是 便于确定像的位置 选取两段完全相同蜡烛的目的是 比较像与物的大小 如果将点燃的蜡烛远离玻璃板 则像将 远离玻璃板 移动 解析 玻璃板是透明的 人透过玻璃板可以看到玻璃板 另一侧的物体 当另一侧物体与像重合时 该物体的位置也就 是像的位置 如果实验用的是不透明的平面镜 则我们无法看 到镜子另一侧的物体 也就无法看到物体与像是否重合 也就 无法确定像的位置 当玻璃板另一侧的蜡烛与像完全重合 时 说明这只蜡烛的大小与前面那只蜡烛所成像的大小是相等 的 如果另一侧与像重合的蜡烛与前面成像的那只蜡烛大小相 同 则可以判定像与物体等大 也就是说选用两只完全相同的 蜡烛是为了便与比较像与物体的大小关系 平面镜成像具 有对称性 当物体远离平面镜时 其所成的像也必然远离平 面镜 题型 平面镜成像作图 例 南京中考 在图 中 根据平面镜成像 特点 作出物体 的像 图 答案 如图 所示 图 解析 根据平面镜成像特点 像与物关于镜面对称 所以作 物体 在平面镜中成的像 只需先作出 关于镜面的对 称点 然后将 用虚线连接起来即可 知识点 光的反射定律 光的反射 光射到物体表面上时 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 几个概念 如图 图 入射光线 光线 反射光线 光线 法线 过入射点 并垂直于平面镜的直线 入射角 入射光线与法线的夹角 图 中 八年级物理 上 江苏科技版 反射角 反射光线与法线的夹角 图 中 入射角 反射角分别是入射光线 反射光线与法线的夹 角 不是与反射面的夹角 光的反射定律 探究实验 图 如图 所示 在平面镜 的上方竖直放置一块附有量角器 的白色光屏 它是由可以绕 折转的 两块板组成的 让激光笔的入射光沿着光屏左侧的 板射到镜面的 点 转动光屏右侧的 板 找到反射光 观察和测量入射角分别为 时的反射角 并记 录在表中 实验结论 光反射时 反射光线 入射光线和法线在同一 平面内 反射光线 入射光线分居在法线两侧 反射角等于入 射角 这就是光的反射定律 在反射现象中 光路是可逆的 光反射时 三线同面 法线居中 两角相等 光路可逆 由于先有入射角才有反射角 所以不可说 入射角等 于反射角 光垂直入射到物体表面时 入射光线 反射光线 与法线在同一直线上 反射角 入射角 知识点 镜面反射和漫反射 镜面反射 条件 反射面平滑 特点 射到镜面上的平行光反射后仍然平行如图 所示 图 光在 平滑镜面上的反射 图 光在凹凸不 平的粗糙面上的反射 漫反射 条件 反射面粗糙不平 特点 射到物体表面上的平行光反射后向着不同的方向 如图 所示 判断光是发生的哪种类型的反射 要看反射面是否 平滑 不是看反射光线是否平行 镜面反射和漫反射的每条光线都遵守光的反射定律 知识点 凹面镜和凸面镜 凹面镜 对光有会聚作用 如太阳灶 手电筒的反光罩等 凸面镜 对光有发散作用 如汽车后视镜等 难点 平面镜成像原理的理解和应用 如图 所示 平面镜前有一点光源 从 处会产生 大量的光线 其中有一部分光照射到平面镜上而发生反射 我 们可以任意选取照射到平面镜上的几条光线 这时我们根据光 的反射定律可以准确地找出这几条光线的反射光线 如果我们 将这些反射光线反向延长会发现这些光线的反向延长线会聚 在一点上 我们把这一点叫做 的像点 图 既然物体的像点在反射光线的反向延长线上 我们就可以 利用这一特点来画反射光线 例如 在图 中 根据平面镜 成像的特点画出反射光线 我们就可以如图 所示 先根 据平面镜成像的特点找出 点的像点 对称点 然后连接像 点 和入射点 连接时要注意在镜子背面的光线用虚线 在 镜子前面的