八年级物理上册 第五章《光现象》学案 北师大版

用心 爱心 专心 1 名师解读名师解读 八年级物理第五章八年级物理第五章 光现象光现象 单元复习精品导学学案单元复习精品导学学案 北师大版北师大版 重点难点提示重点难点提示 1 知识结构 紫外线 红外线 看不见的光 区别折射规律和反射规律的入射角折射角 一面 三线 二角 规律 这是重点 难点二种介质两种介质交界 进入第条件 光的折射 凸面镜 凹面镜 球面镜 静止像和运动像的特点成像 对光线的作用 平面镜 应用 主要区别是反射面镜面反射和漫反射 入射角反射角 一面 三线 二角 规律 这是重点原介质两种介质交界面 返回条件 光的反射 明确七种颜色的顺序颜色 真空中光速光速 度都不同光在每一种介质中的速介质 光的直线传播 光源 光现象 8 103 i smc 2 知识要点 1 发光的物体叫做光源 光在均匀介质中沿直线传播 用几何图线表 光线 可以 形象地表示光的传播情况 2 光在不同介质中传播速度不同 光在真空中的传播速度为smc 103 8 水中的光速cv 4 3 记住这两个速度 玻璃中的光速cv 3 2 3 光在 1 年内传播的距离为 1 光年 4 白光由红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫七种颜色混合而成 用心 爱心 专心 2 5 红 绿 蓝为三原色 6 光射到物体表面上时会发生反射现象 图 2 1 为光的反射现象中有关的基本概 念 7 光的反射规律 反射光线 入射光线 法线在同一平面内 反射光线 入射光线位 于法线两侧 反射角等于入射角 8 平面镜的成像特点 平面镜成的是虚像 像和物体大小相等 像和物体连线与镜面 垂直 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 注意这个垂直关系 9 球面镜 凸面镜使平行光束发散 凹面镜使平行光束会聚 10 光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生变化的现象叫做光的折射现 象 图 2 2 是光从空气射入水中的情况 11 光从空气斜射入玻璃 水中时 折射角小于入射角 光从玻璃或水中斜射入空气 时 折射角大于入射角 记住光的折射规律 12 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫几种不同颜色的光按此顺序排列起来就是光谱 13 在光谱的红光之外 有一种看不见的光叫红外线 在光谱的紫光之外 也有一种 看不见的光叫紫外线 3 考点 1 光在均匀介质中沿直线传播 光在真空中的传播速度 2 光的反射规律 生活中光的反射现象 用心 爱心 专心 3 3 平面镜成像特点及作图 4 光的颜色 5 光的折射现象和反射现象的区别 6 光的折射规律 7 日常生活中的光现象 例题分析例题分析 例例 1 1 下列物体中属于光源的是 A 晴空夜晚的月亮 B 书桌上点亮的台灯 C 点亮的蜡烛 D 大衣柜的镜子 思路分析 发光的物体是光源 月亮和镜子都不能发光 但可以反射光 答 B C 明确光源的条件 例例 2 2 为什么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛穿针准 思路分析思路分析 由于光在同种介质里沿直线传播 人们是靠两只眼睛来确定物体位置的 同一个物体 同时被两只眼睛看到 说明物体恰好在进入眼睛的两条光线的交点上 而两条直线相交时 交点是唯一的 因此 只有睁开双眼才能确定针孔的位置 穿针才比较容易 这是光沿直 线传播的 应用 立体镜和立体电影的立体效果正是利用了这个原理 答 如图 2 3 例例 3 3 图 2 4 中 S 是一个光源 AB 是不透明的物体 L 是竖直光屏 试画出 A 在光屏 用心 爱心 专心 4 上形成的影子范围 思路分析思路分析 光在均匀介质中沿直线传播 光源 S 可以向各个方向发光 只找两条特殊的光线 用 直线连接光源与 AB 的边缘交于 L 上 C D 两点 C D 两点之间的距离是光源 S 发出的光不 能到达的区域 从而形成影子 答 见图 2 5 用光沿直线传播分析是关键 例 4 雷雨天气里 为什么总是先看见闪电而后听到雷声呢 请举出你见过的类似现 象 思路分析思路分析 人们看到闪电是光现象 听到雷声是声现象 其实 雷 电是同时发生的 但是由于 光的传播速度约sm 103 8 声音的传播速度是 340m s 因此 它们传到地面上所用的 时间自然不同 这就是先见闪电 后闻雷声的原因 会将知识与生活中现象联系起来 节日的夜晚 常常是先看到腾空而起的礼花开放 后听到施放的礼花炮声 运动场上 发令员的身后有一块黑色的屏 发令员把发令枪举在黑屏前 发令时 记时员是看屏前发 令枪的火光开始记时的 这也是由于光的速度远远大于声音的速度 答 这些现象都说明光速与声速是不同的 例例 5 5 请你利用光的反射规律 画出射到反射面 MM 的入射光线 AO 如图 2 6 A 的反射 用心 爱心 专心 5 光线来 思路分析思路分析 根据光的反射定律 应该首先找出法线的位置 然后利用几何作图手段画出符合要求 的反射光线 本题有两种解题方法 解 过入射点 O 作镜面 MM 的垂线 NO 即为 MM 的法线 以 O 为圆心 任意长度为半径做弧 如图 2 6 分别与 AO NO 交于 C D 这是光的反射规律标准作图方法 以 O 为圆心 DC 为半径再做弧 两弧交于 E 连接 O E 即做出反射光线 OB 如图 2 6 B 例 6 通过作图表示一束太阳光沿与水平面成 45 射到水平地面上 注意平行光和一般光线的区别 思路分析思路分析 用光线表示光的传播情况 太阳光可以看成是平行光 先画出水平面 再沿与水平成 45 角画出入射光线 AB 最后画一组平行 AB 的光线 答 见图 2 7 记住光线中一定要 点评 光线并非实际存在的线 而是一种形象表示的几何输助线 在作图时 实际光 线用实线 表示传播线段中间 传播方向相同的光称为 平行光 平行光是光作用的重 要特殊光线 例 7 图 2 8 是光在平面上发生反射的情况 图中法线 反射角和入射角分别是 和 用心 爱心 专心 6 思路分析思路分析 垂直于反射面 过入射点的直线是法线 以法线为标准 反射光线 入射光线跟法线 的夹角分别是反射角和入 射角 法线用虚线表示 反射角和入射角均为反射光线和入射光 线与法线的夹角 且这两角相等 区别 入射角和光线与镜面的夹角 答 ON 30 30 例例 8 8 入射光线与反射面的夹角是 45 反射光线与入射光线的夹角是 思路分析思路分析 以法线为标准 法线与反射面垂直 入射角是 45 根据光的反射规律反射角等于入 射角 因此反射光线与入射光线的夹角是 90 光的反射规律可以简单的记为 三线共面 两线分居 两角相等 在分析问题时要注意已知角和其他角的几何关系 答 90 这是分析问题的关键 例 9 一条与水平地面成 60 角的入射光线如图 2 9 若使它的反射光线与地面平行 应该怎样放置平面反射镜 思路分析思路分析 从题目的条件可知 入射光线与反射光线的夹角应是 60 或 120 法线是入射光线 与反射光线所成夹角的平分线 法线的位置一经确定镜面的位置就可以找到了 解 过 O 点做反射光线 OB 图 2 10 使 AOB 120 O 为入射点 做 AOB 的平分线 ON ON 为法线 由于法线与镜面垂直 因此过 O 点作 ON 的垂线 MM MM 就是平面镜的位 用心 爱心 专心 7 置 经分析可知 想一想 平面镜还可以怎样放置仍可将 光线 水平射出 AOB 180 60 120 60 2 1 AOBNOB BOM 90 60 30 答 平面镜与水平面成 30 角 点评 题中只要 水平 射出 所以此题的图应有两种 一种水平向右 另一种水平 向左 平面镜与水平面成 30 角也不是唯一的答案 第二种图如图 2 11 所示 例 10 一条光线沿与反射面成 30 角的方向射到反射面上 如图 2 12 所示 如果反 射面逆时针转过 10 反射角将变为 思路分析思路分析 比较反射面转动前后入射角的变化情况 反射面未转动前入射角为 60 转动后入射 角减小了 10 变为 50 根据光的反射规律 反射角等于入射角 应为 50 在转动过 程中法线始终与 面 垂直 用心 爱心 专心 8 答 50 例例 11 11 湖边的树木在平静水面上的 倒影 是像还是影 思路分析思路分析 平静的湖水水面是一面很理想的平面镜 镜中的 倒影 实际上是湖边树木的虚像 有的同学认为 平面镜成正立的像 而倒影是 倒立 的 这怎么能说是平面镜所成 的虚像呢 显然这里是对成像规律的理解不深刻造成的问题 平面镜成像的关键是物像对 称 明确影和像的区别方法 解 图 2 13 中岸上的树和水中的像对于水面 MM 确实对称 只要按水面的线折叠 物与像 就会彼此吻合 那么如何理解 正立 二字呢 所谓 正立 是对称的一种解释 是指与镜 面平行而立的物体 成的像也与镜面平行而立 头 尾均互相对应的 如果在图 2 13 的 树上找一条与 MM 平行的线 AB 则虚像上也必有一条线 A B 可以看出 A B 也平行于 MM 而且线段的走向与 AB 的线段走向一致 这就是 正立 的具体含义 因此在理解问 题时 一定要抓住问题的实质内容 例例 12 12 一辆卡车的车箱正后方有一块较大的平面镜 能够看到车后的物体 当卡车以 速度 v 行驶在笔直的公路上 可以看到平面镜内路旁大树的像相对地面的运动情况是 A 以速度 v 向后退 B 以速度 v 向前运动 C 以速度 2v 向后退 D 以速度 2v 向前运动 思路分析思路分析 卡车以速度 v 行驶时 平面镜相对于树的速度为 v 运动方向与卡车一样向前 而树 用心 爱心 专心 9 在平面镜中的像相对于平面镜的速度也是 v 其运动方向也向前 但是树在平面镜中的像 相对于树的速度是 2v 方向是向前的 明确物 像和镜的速度是相对谁的 答 D 例例 13 13 在水平路面上 某人向竖直放置的平面镜走去 他距自己像的距离将 A 逐渐变大 B 大小不变 C 逐渐变小 D 先变大后变小 思路分析 平面镜成的像跟物体大小相等 虽然物体到平面镜的距离在变化 像和物的大小将保 持不变 物体离平面镜越近 物体的像距平面镜也越近 所以他和像的距离越来越小 答 C 例例 14 14 下面说法正确的是 A 三原色色光混合后为白色 B 三原色颜料混合后为白色 C 电视画面的颜色是由红 绿 蓝三种色条合成的 D 电视画面的颜色是由红 黄 青三种色条合成的 思路分析思路分析 白光是由红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫七种颜色光混合而成的 通过实验人们已经知 道红 绿 蓝三色光混合能产生各种色彩 所以又把这三种色光叫三原色 这三种色光混 合后为白色 而且彩色电视机的画面的颜色就是由三原色光混合而成的 因此选项 A C 正 确 答 A C 注意 分清色光三原色和颜料三原色的区别 例例 15 15 下面说法正确的是 A 汽车的后视镜是凹面镜 B 在街头丁字口拐弯处的反光镜是凸面镜 C 手电筒的反光装置相当于凸面镜 D 凸面镜和凹面镜对光线的作用遵守光的反射规律 思路分析思路分析 凸面镜和凹面镜都属于球面镜 光线经过这两种面镜的镜面都要发生反射 其反射光 线和入射光线的关系都要遵守光的反射规律 如图 2 14 所示 其中 C 是球面的球心 用心 爱心 专心 10 注意 A B D 三条光线的路径 在实际生活中这两种镜的应用很多 题中所说汽车的后视镜应为凸面镜 拐弯处的反 光镜是凸面镜 手电筒的反光装置应是凹面镜 因此 B D 选项正确 注意球面镜的 实际应用 答 B D 例例 16 16 下列现象中不属于光的折射现象的是 A 小孔成像 B 通过平面镜看到自己的像 C 影子的形成 D 站在岸上看见水中的鱼 思路分析 光从一种介质斜射入另一种介质时 在两种介质交界面上发生光的折射现象 小孔成 像和影子的形成都属于光在均匀介质中沿直线传播的现象 通过平面镜看到自己的像属于 光的反射现象 水中的鱼反射的光射入空气时 在水和空气的交界面上发生折射现象 答 A B C 区别 直线传播 反射 折射三种现象的应用 例例 17 17 图 2 15 中光线从空气通过厚玻璃板时折射的光路图 其中正确的是 用心 爱心 专心 11 思路分析思路分析 光在斜入射到平行的玻璃方砖时 光线从空气折射进入玻璃时 折射角小于入射角 根据几何关系 这个折射角与光从玻璃折射进入空气时的入射角又相等 所以说光发生第 二次折射时的折射角又等于第一次折射时的入射角 因此第一次折射时的入射光线应与 第二次时的折射光线平行 即向下平移 因此选 B 正确 光在此传播过程中发生两次折射 答 B 例例 18 18 一束光垂直射到水和空气的交界面上 折射角 入射角 填 大于 小于 或 等于 为 度 思路分析思路分析 入射光线跟法线的夹角是入射角 折射光线跟法线的夹角是折射角 光垂直射到两种 介质交界面上时折射光线和入射光线跟法线的夹角均为 0 光线射到介质交界面上的点 叫做入射点 垂直于两种介质交界面且过入射点的直线是法线 折射角和入射角都是以法 线为标准定义的 这是两个角都为 0 的原因 记住这种特殊的折射现象 答 0 例例 19 19 一束光从水中斜射入空气 如果折射角不断变大 则入射角一定 A 保持不变 B 逐渐变大 C 逐渐变小 D 无法断定 思路分析思路分析 根据光的折射规律 当光从水中斜射入空气时 折射角大于入射角 当入射角一定时 折射角是一个确定的角度 折射角随入射角变大而变大 反之 如果发现折射角变大 入 射角也一定在变大 答 B 注意 入射角 反射角 折射角是同时变化的 点评 若光从空气斜射到水或玻璃中时 折射角应小于入射角 但变化关系应是相同 的 例例 20 20 为什么在水面上看到插入水中的筷子好像是向上 折断的 思路分析思路分析 用光的折射规律解释筷子 折断 的现象 图 2 16 中 AB 是斜插在水中的筷子 观察 者在水面上 可以看到 A 端的光线从水中射向空气的两条光线 AO 和 AO 这两条光线进入 用心 爱心 专心 12 空气后 折射角大于入射角 它们各自远离法线 折射光线分别为 OC 和 O C 它们的反 向延长线将交于 A 点 因此观察者在水面上可以看到 A 点的像 A 从图中可以看出 A 的 位置在 A 的正上方 连接 A D 观察者便看到水中筷子的虚像是向上偏折的 答 如图 2 16 所示 这是 折断 的原因 例例 21 21 图 2 17 所示的是光在空气和某种介质的交界面上发生反射和折射的光路 但 是未完成 请你根据图中所画的线 角关系判断出媒质界面 法线 入射光线 反射光线 和折射光线 入射角 反射角和折射角 思路分析思路分析 注意以法线为切入点进行分析 判断以上各物理量的主要依据是反射规律和折射规律 从两个规律可知 反射光线与 折射光线应在法线的同侧 从图 2 17 分析可知 不管 PQ MN 谁是法线 OB 都应是反射 光线 从 1 6 可以看出 2 3 4 5 因此 AO 应该是入射光线 这样 法线 就应该是 MN 而 OC 就是折射光线 又由于 6 2 因此 PQ 是界面 而界面的左侧为某 种介质 右侧是空气 2 是入射角 3 是反射角 6 是折射角 答 界面为 PQ 法线为 MN 入射光线 AO 反射光线 OB 折射光线 OC 入射角为 2 反射角为 3 折射角为 6 点评 这是一个反射规律和折射规律同时运用的问题 在光的反射和折射现象中 法 用心 爱心 专心 13 线是研究问题的标准 法线与反射面 两种介质交界面相互垂直的关系非常重要 光从空 气斜射到与玻璃或水介质交界面上时 反射现象和折射现象会同时发生 例 22 人在河边看到河底的石块 人看到的是石块的 像 填 实 或 虚 像的位置比石块的实际位置 些 填 高 或 低 思路分析 光从水射到与空气的交界面上时发生折射 选择从石块上一点 A 射到水面上的两条光 线图 2 18 每一条光线都会发生折射 由于这两条光线的入射角不同 折射角也不相 同 这两条光线射入人的眼睛 使人感觉到光是从水下 1 A点发出的 所以 人看到的是石 块的虚像 且像的位置比实际位置要高一些 答 虚像 高 这是虚像产生的原因 点评 水面以上的光射入水中 射到水下物体上时发生反射 反射光又从水下射到水 面并且在水面处发生折射 这就是为什么人能够看到水下物体的原因 人的直觉经验是光 总是沿直线传播的 因此总感觉看到的物体在眼睛的前方 由于光在水面发生折射 人看 到的是水中物体的虚像 例例 23 23 海市蜃楼 的景象是怎样形成的 思路分析思路分析 这是 现象 产生的原因 夏天 海面上方的空气在强烈阳光的照射下比海水的温度高 空气热胀冷缩 上层的 空气比底层的空气稀疏 来自地平线以外远处的物体的光线 本来不能传播到人的眼中 但是有一些射向空中的光线 由于不