八年级物理上册第五章光现象课件（新版）北师大版.pptx

第五章光现象 1 光的直线传播 1 条件 光在 中沿直线传播 2 光线 用来表示光的 和 的带箭头的直线 3 光速 光在不同介质中传播的速度 在真空中的传播速度最快 即c 4 实例 小孔成像等 均匀介质 传播路径 方向 不同 3 108m s 影子 日食 2 光的反射 1 光的反射定律 如图 共面 反射光线 入射光线和法线都在 异侧 反射光线 入射光线分居 两侧 等角 角等于 角 2 可逆性 在光的反射现象中 光路 同一个平面内 法线 反射 入射 可逆 3 两种反射 图甲表示 反射 图乙表示 反射 镜面 漫 两种反射的比较 光滑 平行光 粗糙不平 各个方向 光的反射 可逆 光污染 1 平面镜成像特点 如图 1 虚实 成的像为 即S 是S的虚像 2 等大 像和物的大小 3 等距 像和物到平面镜的距离 即SA与S A相等 4 垂直 像和物的连线与 垂直 即SS 与MM 垂直 5 对称 像和物关于平面镜 即S和S 关于镜面对称 虚像 相等 相等 镜面 对称 2 平面镜的应用 1 潜望镜 由两块 组成 2 塔式太阳能发电 利用平面镜 将太阳光会聚 平面镜 反射 1 光的折射规律 如图 1 共面 折射光线 入射光线和法线在 内 2 异侧 折射光线 入射光线分别位于 两侧 同一平面 法线 3 角不等 定性 空气水 玻璃等其他透明介质 如图 折射角 入射角 变性 折射角随着入射角的增大而 4 当光从空气垂直射入水中或其他介质中时 传播方向 5 可逆性 在光的折射现象中 光路 2 光折射的应用 1 折射使池水 变浅 2 水中物体的位置看起来比实际的高一些 小于 增大 不变 可逆 1 光的色散 1 现象 太阳光通过 折射后形成 等颜色的光带 2 表明 白光不是 而是由 组成的 2 物体的颜色 1 透明物体的颜色由它 决定 2 不透明物体的颜色由它 决定 3 光的三原色 三棱镜 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 单色光 不同颜色的光 透过的色光 反射的色光 红 绿 蓝 1 渔民看到他们在水中的倒影是由于 2 我们看到水中的鱼是光的 形成的 像 3 有经验的渔民往往把叉子对准稍 选填 高 或 低 于所看到的位置 4 如图为渔民看到的鱼的光路图 则入射角等于 反射角等于 折射角等于 参考答案 1 光的反射 平面镜成像 2 折射虚 3 低 4 45 45 60 光的反射和折射的对比 易错警示 1 光射到不透明物质上 只发生反射 光射到透明物质上 既发生反射 又发生折射 2 明确实线和虚线的区别 入射光线 反射光线 折射光线一定用实线 法线用虚线 3 找准三角和方向 其中入射角 反射角及折射角都是光线与法线的夹角 4 光发生折射时 空气中的角总是 大角 拓展延伸 色散的原因 光的折射太阳光斜射到三棱镜上 七种色光的入射角相等 但由于不同色光的折射程度不同即折射角不相等 经过两次折射后 七种色光分别沿不同的方向传播 七种色光被分开 我们就看到了七种不同颜色的光 这就是光的色散 典例1 2013 娄底中考 一条光线斜射到水面发生反射和折射 这条光线经水面折射后的光线如图所示 请在图中画出它的入射光线和反射光线的大致方向 思路导引 解答本题可按以下流程 精讲精析 本题考查光的反射和折射的作图 折射光线 反射光线与入射光线分居在法线两侧 根据光从空气射入水中 折射角小于入射角 画出入射光线 根据反射角等于入射角 画出反射光线 答案 方法归纳 根据折射光线画入射光线和反射光线的方法 变式训练 2012 成都中考 如图所示 一束光AO从空气斜射入水中 请在图中画出 过O点的法线 折射光线的大致方向 解析 本题考查光的折射作图 法线是指通过入射点O垂直于界面的一条直线 因为法线不是真实存在的 所以应用虚线表示 根据光的折射规律可知 当光从空气斜射入水中时 折射角小于入射角 折射光线向法线方向偏折 答案 如图所示 1 成像特点 像 物关于镜面对称 即像 物等大 等距 连线垂直于镜面 2 利用成像特点作图的关键点 1 物关于镜面的对称点就是像点 反之 像关于镜面的对称点就是物点 即根据平面镜成像的特点作图 2 任意两条反射光线反向延长线的交点即为像点 即运用光的反射定律作图 3 平面镜的应用 1 改变光的传播方向 如潜望镜 将太阳光用平面镜反射会聚等 2 利用平面镜成像 增加空间感 如检查牙齿 穿衣镜等 易错警示 1 作图时法线 光线的延长线 辅助线都要用虚线 2 平面镜成的像为虚像 一定要用虚线画出 3 反射面 实际光线一定用实线画出 且光线一定要画出箭头 表示光的传播方向 典例2 2012 自贡中考 如图所示 由发光点A发出的光射到水面上 同时发生反射和折射 反射光线经过S点 请在图中画出入射光线 反射光线和大致的折射光线 思路导引 解答本题应抓住以下关键点 精讲精析 本题考查平面镜的相关作图 在作入射光线 反射光线和折射光线时 首先要根据平面镜成像特点找到入射点 根据平面镜成像特点 像和物的连线跟镜面垂直 像和物到平面镜的距离相等 找到发光点A在水中的像点A 因为反射光线的反向延长线经过像点A 所以把A 和S连线与分界面相交的那一点就是入射点O 连接AO即为入射光线 OS就是反射光线 根据折射角小于入射角作出折射光线OB 答案 失误档案 解答此类问题 容易出现以下失误 1 误认为物体在平面镜中所成的像随距离的改变而改变 2 根据 水中的倒影 错误地认为物体在平面镜中所成的像是倒立的 3 分不清实像和虚像 变式训练 2013 白银中考 已知物体AB 请画出它在镜中的像A B 解析 本题考查平面镜成像的特点 根据平面镜成像的特点可知 物体在平面镜中所成的像与物体关于镜面对称 因此在题图中作AB关于镜面的对称图形 即是它在镜中的像A B 答案 如图所示 1 实验设计 1 放 将平面镜放在水平面上 将纸板竖直地立在平面镜上 2 验证线的位置关系 思路 不断改变 的位置 观察反射光线的变化 3 验证角的关系 思路 多次改变 的大小 分别测量反射角的大小 4 验证线的共面关系 思路 把纸板NOF向前折或向后折 在纸板上 看到反射光 5 验证光路的可逆性 思路 将激光笔沿BO入射 可看到反射光线沿 射出 入射光线 入射角 不能 OA 2 实验结论 1 在反射现象中 反射光线 入射光线和法线都在同一平面内 2 反射光线 入射光线分别位于法线两侧 3 反射角等于入射角 3 问题探究 1 实验中 纸板的作用是什么 提示 显示光的传播路径 验证反射光线和入射光线 法线在同一平面内 显示反射角随入射角的变化情况 2 当将光线沿反射光线入射到镜面时 可看到反射光线沿原来的入射光线 这说明了什么 提示 光发生反射时 光路是可逆的 3 在实验中 为什么多次改变入射角 提示 避免实验结论的特殊性和偶然性 验证反射角和入射角的关系 易错警示 反射光线的位置是由入射光线决定的 所以反射角的大小是由入射角的大小决定的 二者存在因果关系 叙述时要先说 反射角 后说 入射角 即只能说 反射角等于入射角 而不能说 入射角等于反射角 典例1 2012 南京中考 为了探究光的反射规律 小明用如图所示的装置进行实验 平面镜置于水平桌面上 把一可沿ON折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜M上 1 在实验中使用白色硬纸板能显示 也能方便地测量 2 以法线ON为轴线 将白色硬纸板的B面绕法线ON向后旋转 此时反射光线的位置 选填 发生 或 不发生 变化 解析 本题考查光的反射实验 1 在探究光的反射定律时 光源能发出带有颜色的光 利用白色纸板容易看清光的传播路径 即入射光线和反射光线 也容易用量角器测量入射角和反射角的大小 2 反射光线的路径是由入射光线和反射面决定的 入射光线和反射面的位置没有发生变化 所以反射光线的位置也不会发生变化 答案 1 反射光线和入射光线反射角和入射角 2 不发生 延伸探究 结合典例思考以下问题 1 实验时 测得入射角为50 此时反射角为 若增大入射角 反射角将 选填 变大 变小 或 不变 2 当让光线沿着FO的方向射向镜面 会发现反射光线沿OE方向射出 这表明在反射现象中光路是 解析 1 在光的反射现象中 反射角等于入射角 所以当入射角为50 时 反射角也等于50 当入射角增大时 反射角也增大 2 当让光线沿着FO的方向射向镜面 会发现反射光线沿OE方向射出 这表明在反射现象中光可以沿原路返回 即光路是可逆的 答案 1 50 变大 2 可逆的 1 实验原理 2 实验方法 法 3 实验设计 光的反射 等效替代 1 放 在桌面上 铺一张大纸并在其上 一块玻璃板作为平面镜 把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面 透过玻璃板看后面的像 2 探究像和物大小的关系 拿另一支 不点燃的蜡烛 在玻璃板后面移动 直到和像 3 探究物 像到镜面距离的关系 用直线把物 像的位置连起来 并用 分别测量它们到玻璃板的距离 并记录数据 4 探究垂直的关系 将物 像用线连接 连线与玻璃板 4 实验结论 像 物等大 等距 虚像 像 物关于镜面 竖立 完全相同 完全重合 刻度尺 垂直 对称 5 问题探究 1 在实验中 为什么用玻璃板代替平面镜 提示 玻璃板不但能反射成像 而且透明 便于确定像的位置 2 为什么要使玻璃板与桌面垂直 提示 使像和物在同一水平高度 便于确定像的位置 便于比较像和物的关系 如果玻璃板与桌面不垂直 像和物的高度不一致 无论怎样移动玻璃板后的蜡烛 玻璃板后面的蜡烛都无法与玻璃板前面的蜡烛的像完全重合 3 实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面会有两个几乎重叠的像 为什么 如何克服这种现象 提示 这是由于玻璃板较厚造成的 玻璃板的前后两个表面都会成像 故能看到两个像 玻璃板越薄 两个像的位置就越接近 所以 实验时选用较薄的玻璃板 尽量使两个像 重合 典例2 2013 广东中考 如图甲是探究 平面镜成像特点 的实验 1 下面步骤a中横线处的内容是 实验步骤a b c d的合理顺序是 填写步骤前字母 a 在水平桌面上铺一张白纸 纸上竖立一块玻璃板 b 拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方 移动到某一位置时 发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合 在纸上记下该蜡烛的位置A1 c 改变玻璃板前蜡烛的位置 重复以上实验 在纸上记录物与像的位置A2 A2 A3 A3 如图乙所示 d 点燃蜡烛放在玻璃板前 看到它在玻璃板后面的像 在纸上记录蜡烛的位置A1 2 如图乙 分别将实验中的物点与像点连接 发现它们的连线始终与玻璃板面垂直 为了得到平面镜成像的特点 某同学将实验数据填入表中 请将表头中空白部分填上合适的内容 3 如果在像A1 的位置放一光屏 光屏 选填 能 或 不能 承接到像 这说明 解析 本题考查探究 平面镜成像特点 的实验步骤 数据处理和像的虚实 平面镜成像的特点 1 成虚像 2 像与物等大 3 像与物到平面镜的距离相等 4 像与物左右相反 在探究平面镜成像时 用玻璃板代替平面镜做实验 为了得到像与物到玻璃板的距离 需要记下玻璃板的位置 物体到玻璃板的距离 像到玻璃板的距离 因为玻璃板成的是虚像 所以在像A1 的位置放一光屏 光屏不能承接到像 答案 1 在纸上记录玻璃板的位置adbc 2 物体到玻璃板的距离 或物距 cm像到玻璃板的距离 或像距 cm像与物的大小比较 3 不能平面镜成的是虚像 延伸探究 结合典例探究以下问题 1 实验中用玻璃板代替平面镜来完成探究活动 是因为玻璃板有平面镜所不具有的 选填 反光 或 透光 的特点 2 改变玻璃板前蜡烛到玻璃板的距离 移动玻璃板后的蜡烛 发现玻璃板后的蜡烛总能与玻璃板前蜡烛的像完全重合 说明平面镜成的像的大小与物体到镜面的距离 选填 有关 或 无关 解析 1 由于玻璃板是透明的 所以用玻璃板代替平面镜后 通过玻璃板既能看到所成的像 又能看到玻璃板后面的蜡烛 便于确定像的位置 2 玻璃板后的蜡烛总能与玻璃板前蜡烛的像完全重合 说明玻璃板前蜡烛的像始终与玻璃板前蜡烛等大 即像的大小不变 玻璃板前蜡烛到镜面的距离改变了 而像的大小不变 这说明像的大小与物体到镜面的距离无关 答案 1 透光 2 无关 方法平台 等效替代法在实验探究中的应用等效法是常用的科学思维方法 等效是指不同的物理现象 模型 过程等在物理意义 作用效果或物理规律方面是相同的 在效果等同的前提下 它们之间可以相互替代 而保证结论不变 等效的方法是指面对一个较为复杂的问题 提出一个简单的方案或设想 使它们的效果完全相同 从而将问题化难为易 得到解决 等效法这种思想方法准则只有一条 那就是保持效果相同 比如在研究合力时 一个力与两个力作用效果相同 那么一个力就可以替代这两个力 在研究串 并联电路的总电阻时 总电阻对同一电路中电流的阻碍作用和两个电阻的作用相 同 所以总电阻就可以替代这两个电阻 在平面镜成像的实验中我们利用两个完全相同的蜡烛 验证物与像的大小相同 因为我们无法真正地测出物与像的大小关系 所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代原蜡烛的大小 1 如图所示的四种现象中 属于光的反射现象的是 解析 选C 本题考查三种光现象的区分 A B项属于光的折射现象 D项影子的形成 属于光的直线传播 C项属于光的反射现象 2 伦敦奥运会圣火于2012年5月11日在奥运会发源地 希腊奥林匹亚的赫拉神庙前利用凹面镜点燃 如图所示 利用凹面镜采集圣火的过程属于下列哪种光现象 A 光的直线传播B 光的反射C 光的色散D 光的折射 解析 选B 本题考查四种光现象的区分 太阳光照射到凹面镜上 反射后会聚到一点 可点燃圣火 此时发生的是光的反射 故选B 3 如图是研究光的反射定律的实验装置 为了研究反射角与入射角之间的关系 实验时应进行的操作是 A 沿ON前后转动板EB 沿ON前后转动板FC 改变光线OB与ON的夹角D 改变光线AO与ON的夹角 解析 选D 本题考查光的反射定律的实验探究 实验中不可沿ON前后转动板E 而沿ON前后转动板F是为了研究反射光线与入射光线是否在同一平面上 故A B错 为了研究反射角与入射角的关系 得到普遍性结论 应多次改变入射光线AO与法线ON的夹角 分析比较反射角与入射角的大小关系 即可得出结论 故D对C错 4 如图所示 物体AB长1 6m 平面镜CD长0 6m 物体到平面镜的距离为2m 下列关于物 像 镜的说法中 正确的是 A 物体通过该平面镜不能成完整的像B 像长与平面镜的长相同 为0 6mC 物体与像的距离为2mD 像长与物体的长相同 为1 6m 解析 选D 本题考查平面镜成像的特点 无论多小的平面镜 都能使物体成完整的像 A错 像和物的大小始终相等 题目中像的大小应为1 6m B错 D对 像与物关于平面镜对称 所以像与物的距离为4m C错 5 一束太阳光通过三棱镜折射后 被分解成七种颜色的光 在白色光屏上形成一条七彩光带 如图所示 这个现象叫光的 如果将白色光屏换成红色光屏 我们将 选填 能 或 不能 看到七彩光带 解析 本题考查了光的色散 当太阳光经过三棱镜后 会分解成红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫七种单色光 这是光的色散现象 七色光的排列依次为红 橙 黄 绿蓝 靛 紫 白色光屏换成红色光屏后 红色光屏会吸收除去红光以外的所有色光 透过红色光屏的只有红色光线 所以不能看到七彩光带 答案 色散不能 6 2012年5月21日黎明时刻 在我国许多地方能观察到如图所示的 金环日食 天象 这是由于光沿 传播 当月球运行至 之间时 挡住了一部分太阳光 太阳还在地平线以下时 人们就可以看到 金环日食 这是因为太阳光穿过大气层时发生了 现象 解析 本题考查光的直线传播及光的折射现象 当月球运行到地球和太阳之间时 由于光沿直线传播 月球会挡住一部分太阳光 地球上的人就会看到日食 大气层的空气不均匀 阳光穿过大气层时 会发生折射 答案 直线太阳和地球折射 7 王芳同学站在平面镜前3m处 她的像到镜面的距离为 m 她向后退的过程中 像的大小 选填 变大 变小 或 不变 现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1m处 如图所示 这时她 选填 仍能 或 不能 在镜中看到自己的像 解析 本题考查平面镜成像的性质 平面镜成正立 等大的虚像 物像的连线和镜面垂直且到镜面等距离 所以她的像到镜面的距离是3m 她后退的过程中 像的大小不变 由于平面镜是反射成像 没有光线射到镜面的后面 故平面镜后面放一等大的木板 她仍能看到自己的像 答案 3不变仍能 8 同学们在中考考场里 能从不同方向看到监考老师在黑板上所写的 本堂考试科目 XX 考试时间 XX 等提示语 这是因为光发生了 反射 把一支铅笔斜插入盛水的玻璃杯里 看上去铅笔好像在水面上折断了 如图所示 这种现象是由于光的 引起的 解析 本题考查光的反射的种类及光的折射 能从不同方向看到监考老师在黑板上所写的提示语 是因为光发生了漫反射 把铅笔斜插入盛水的玻璃杯里 看上去铅笔好像在水面上折断了 则是由于光的折射引起的 答案 漫折射 1 2013 呼和浩特中考 如图所示 在下面的四个情景中 属于光的直线传播的是 解析 选A 本题考查光的直线传播 光的反射与折射的知识 影子是由光的直线传播形成的 故A项正确 色散是由光的折射形成的 属于光的折射现象 故B项错 凸面镜是面镜的一种 例如 还有平面镜 它所成的像是由光的反射形成的 故C项错 凸透镜成像是由光的折射形成的 属于光的折射现象 故D项错 方法技巧 1 在同一种均匀介质中 光的传播方向不变 则为光的直线传播 传播方向改变 则为光的反射 若发生在两种介质中 则为光的折射 2 小孔成像是由光的直线传播形成的 成实像 其像的形状与小孔的形状无关 与物体的形状一致 2 2013 泰安中考 如图所示 若入射光线与平面镜成30 夹角 则 A 反射角是60 B 反射光线与镜面的夹角是60 C 入射角是30 D 入射角增大5 反射角增大10 解析 选A 本题考查入射角和反射角的概念及对光的反射定律的理解 入射角是入射光线与法线的夹角 反射角是反射光线与法线的夹角 在光的反射现象中 反射角等于入射角 由题图可知入射光线与镜面的夹角是30 因此入射角是60 反射角也是60 入射角增大5 反射角也增大5 故选A 3 2012 玉林中考 一个同学站在平面镜前2m处 镜中的像与他相距 A 1mB 2mC 4mD 6m 解析 选C 本题考查平面镜成像的特点 由平面镜成像的特点可知 平面镜成的像与物体是等大的 由于物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等 所以当这位同学站在竖直放置的平面镜前2m处 那么他的像与平面镜的距离也是2m 则镜中的像与本人相距2m 2m 4m 故选C 4 2012 毕节中考 阳春4月的百里杜鹃 马樱 迷人 露珠等杜鹃花竞相开放 争奇斗艳 喜迎来自世界各地的游客 在太阳的照耀下 游客看到的鲜艳的红杜鹃是因为 A 红杜鹃能发出红色的光B 红杜鹃能反射太阳光中的红色光C 红杜鹃能发出白色灯光D 红杜鹃能吸收太阳光中的红色光 解析 选B 本题考查不透明物体对色光的反射能力 太阳光是由红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫七种单色光复合而成的 不透明物体的颜色由它反射的色光决定 在太阳光下我们能看到红色的花是因为太阳光中的红光被红花反射了 而太阳光中的其他色光都被红花吸收了 故选B 误区警示 无色与白色的区别无色是指物体能够透过所有的色光 无色物体是透明的 白色是指物体能够反射所有的色光 白色物体是不透明的 5 2013 宁波中考 在 地面上的圆形光斑是什么 活动中 小科看到树荫下的水平地面上有如图所示的光斑 这圆形光斑是 通过小孔成的像 解析 本题考查小孔成像的特点 小孔成像是光沿直线传播形成的太阳的像 答案 太阳 6 2012 河北中考 小明身高1 7m 站在竖直放置的平面镜前1m处 他在镜中的像高是 m 他到像的距离是 m 若将一块木板放在平面镜前 如图所示 请画图说明他能否通过平面镜看到自己的脚尖 解析 本题考查平面镜成像的特点及作图 平面镜能成正立 等大的虚像 像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离 所以镜中像的高为1 7m 他到像的距离为2m 如图可以看出他能通过平面镜看到自己的脚尖 答案 1 72见解析 误区警示 在平面镜成像的作图中 法线 光线的反向延长线 像都用虚线画出 光线 镜面 成像的物体都用实线画出 7 2013 烟台中考 A B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线 如图所示 试作出这两条反射光线的入射光线 并确定发光点的位置 解析 本题考查光的反射及平面镜成像的作图 步骤 1 作光的反射光线A B的反向延长线的交点S 即发光点S所成的虚像 2 根据像和物到镜面的距离相等 找到其发光点S 3 作出A B的入射光线 答案 如图所示 8 2013 镇江中考 如图所示为光射入玻璃砖的入射光线和出射光线 请用直尺画出玻璃砖内部传播的光线 解析 本题考查光的折射作图 光从空