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第2章 光现象
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 光的直线传播和光的反射 2~4 选择题、 填空题、小实验
平面镜成像及应用
光的折射和色散、光现象综合
课标 要求 1.通过实验,探究并了解光的反射定律,探究并了解光的折射现象及其特点。 2.通过实验,探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 3.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象
【回归教材】
教材链接 人教:八年级第四章P68~P88　教科:八上第四章P55~P71、P85~P88　北师大:八上第五章P98~P120
知识清单
考点1 光的传播及光现象辨识
1.光的传播
①光不仅可以在空气、水等介质中传播,而且可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示。真空中的光速为c= m/s= km/s。
②光在空气中的传播速度(c空气)非常接近c,光在水中的速度约为c,光在玻璃中的速度接近c。
2.光现象辨析
光的直线传播 光的反射 光的折射
定义 光在① 的介质(或真空)中沿直线传播 光射到物体表面时,被物体表面反射回去的现象 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生② 的现象
现象 手影、皮影戏、激光准直、小孔成像、月食、日食 水中倒影、平面镜成像 渔夫叉鱼要偏下叉、看到池水变浅、海市蜃楼
【答案】考点1:
1.①3×108　3×105
2.①同种均匀　②偏折
考点2 镜面反射和漫反射
镜面反射 漫反射
反射面平滑,平行光束反射后① 反射面粗糙,平行光束反射后②
都遵循③
镜面、水面、玻璃幕墙、黑板等反光 桌面、墙面、电影幕布、书本等的反射,能看见不发光的物体是因为光在物体表面发生了漫反射
【答案】考点2:①平行射出　②朝不同方向射出　③光的反射定律
考点3 光的反射和折射规律
光的反射 光的折射
光路示 意图
相同点 三线合一 反射光线、入射光线和法线都在① 折射光线、入射光线和法线都在③
两线异侧 反射光线、入射光线分别位于法线② 折射光线与入射光线分别位于法线④
光路可逆 在反射现象和折射现象中,光路是⑤
不同点 反射角⑥ 入射角 当光从空气斜射入水(或玻璃)中时,折射角⑦ 入射角; 当光从水(或玻璃)斜射入空气中时,折射角⑧ 入射角
【答案】考点3:①同一平面内　②两侧　③同一平面内　④两侧
⑤可逆的　⑥等于　⑦小于　⑧大于
考点4 平面镜成像与折射成像
平面镜成像 折射成像
成像原理 光的反射 光的折射
成像原 理光路
特点 所成的像为① (选填“虚”或“实”)像。 像与物体的大小② 。 像和物体到平面镜的距离③ 。 像和物体的连线与镜面④ 所成的像为⑤ (选填“虚”或“实”)像。 所成的像在物体的上方
生活中的现 象及应用 现象:水中倒影 应用:梳妆镜、后视镜 现象:池水变浅、插入水中的筷子在水面“折断” 应用:渔夫叉鱼要往下一点叉
【答案】考点4:①虚　②相等　③相等　④垂直　⑤虚
考点5 光的色散
1.色散:太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光的现象叫光的色散。
2.形成原因:光的折射。
3.图示:
4.色光的三原色: 、 、 。
【答案】考点5:
4.红　绿　蓝
教材深挖
图说物理
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
图中的手影是由光在同种均匀介质中沿① 形成的;将手逐渐远离台灯时,墙上的手影会② (选填“变大”、“变小”或“不变”) 如图所示,医生在为小红同学检查视力,小红观看的是平面镜中视力表的像,视力表在平面镜中所成的像是⑤ 像,她离视力表像的距离应是⑥ m
如图,这是被水环抱的国家大剧院的照片。从远处观看大剧院和水中的倒影形成一个完整的“鸭蛋”,产生这种视觉效果的原因是③ ,漂亮的“鸭蛋”闪着耀眼的光芒,这是④ (选填“镜面”或“漫”)反射现象 如图所示,渔民在叉鱼时,渔夫看到的“鱼”是鱼的⑦ (选填“虚”或“实”)像,渔夫看到鱼时,鱼也看到渔夫,这是因为在光折射时,光路是⑧ 的
【答案】①直线传播　②变小　③平面镜成像　④镜面　⑤虚
⑥5　⑦虚　⑧可逆
课堂延伸
1.(RJ教材八上P83“想想议议”变式)如图所示,碗底有一枚硬币,人眼在图中位置处初始看不到硬币A,后逐渐向碗中加水,人眼在原来的位置处就看到硬币A了,这是光的 现象,此时人眼观察到的硬币A的位置比其实际位置 (选填“高”或“低”)。请你在图中作出人眼观察水中硬币A的一条大致光路。
2.(JKB教材八上P64“家庭实验”改编)自行车是非常便捷的交通工具,为了夜晚行驶安全,自行车安装了尾灯。当有汽车灯光照射到尾灯时可起到警示作用,其原理是利用了光的 现象,自行车尾灯 (选填“是”或“不是”)光源。自行车尾灯的放大结构如图所示,试完成图中一条光线的光路图(要求保留作图痕迹)。
【答案】课堂延伸　1.折射　高
如图所示:
2.反射　不是　如图所示:
核心突破
一、光现象辨析
例题1 “曾有一年,月食之时,当在日没后,乃日尚未沉,而出地之月已食矣。”早在明代,人们对于月食就有了一定的了解。下列光现象成因与此相同的是 ( )
　　A.树丛的光束　　　B.雨后的彩虹
　　 C.水中的倒影　　D.“弯折”的铅笔
思维破冰　月食形成的原因是光的直线传播;逐项分析各情景,运用光学知识进行作答。
变式训练
变情境 我国古诗文中蕴含着丰富的物理知识。“举杯邀明月,对影成三人”中的“影”是光的
形成的,“楼台倒影入池塘”中的“倒影”是光的 形成的,“雾雨当空飞彩虹”中的“彩虹”是光的 形成的。(均选填“反射”、“折射”或“直线传播”)
变设问 唐山南湖公园被誉为城市中的“世外桃源”,晴朗的夏日,公园坡地上树影婆娑,湖中拱桥与倒影相映成趣,如图所示,树影是由光的 形成的,拱桥倒影是由光的 形成的,倒影与拱桥的大小 。
【答案】例1　A　变情境　直线传播　反射　折射　变设问　直线传播　反射　相等
二、光学作图
例题2 如图所示,一束阳光斜射入盛有水的容器中,在容器底形成光斑P1。保持光束和容器的位置不变,向容器中逐渐加水,水面由A升到B,请你通过作图找出此时光斑P2在容器底部的位置。
思维破冰　光线从空气中斜射入水中时会发生折射现象,保持光束和容器的位置不变,水面由A升到B时,入射角的大小不变,所以折射角的大小也不变。
变式训练
变情境 水池里有盏小射灯,如图1所示,已经画出了小射灯射向水面的一条光线,请完成下列要求:
①画出射入空气的折射光线的大致方向;②标出入射角i。
变设问 如图所示,AO是射向平面镜的一束光,请在图中画出它的反射光线并标出反射角大小。
变情境 小芳站在穿衣镜前1 m处,镜中的像与她相距 m;小芳发现衣领处有一点污渍,便走近镜子,镜中的像将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);图中S点发出的光线经反射后通过A点,试确定这条光线并把光路图补充完整。
思维破冰　镜像法三步画反射光路
【答案】例2如图所示:
变情境
如图所示:
变设问　如图所示:
变情境　2　不变　如图所示:
【实验探究】
实验导航
实验1　探究光的反射规律
【实验装置】
【实验过程】
1.使一束光贴着纸板某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在表格中。
次数 ∠i ∠r
1
2
3
2.把纸板NOF向前折或向后折,观察纸板上能否看到反射光线。
3.让光逆着反射光的方向射到镜面,观察光的传播。
【实验结论】
反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
实验母题串考点
1.在“探究光的反射规律”的实验中,如图甲所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
☆设计实验与制订计划
(1)采用可转折的两部分纸板是为了研究 、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是 。
☆进行实验与收集证据
(3)如图甲所示,使一束光贴着纸板E入射到O点,观察反射光。实验中,从不同方向都能在纸板F上看到反射光,是因为光在纸板F上发生了 。多次改变入射角的大小,测得实验数据如下表。
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
☆分析与论证
(4)分析数据可得:反射角 (选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角。当入射角变大时,光线 OB (选填“远离”或“靠近”)直线ON。
(5)将纸板F按照图乙所示的方式偏折,则在纸板F上看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 。
(6)在图甲中,如果让光沿BO的方向射向平面镜,会看到反射光沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路是 。
【答案】1.(1)反射光线　(2)量角器　(3)漫反射　(4)等于　远离　(5)同一平面内　(6)可逆的
实验导航
实验2　探究平面镜成像特点
【实验装置】
如图所示:
【实验过程】
1.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立在玻璃板后移动,直到它与前面蜡烛的像完全重合。
2.移动点燃的蜡烛,重做实验。
3.用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸板上的位置连起来,并用刻度尺测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在表格中。
次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 蜡烛的像到平 面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛 的大小关系
1
2
3
…
【实验结论】
平面镜成的是虚像,像与物体大小相等。像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,像和物体的连线与平面镜垂直。
实验母题串考点
2.在“探究平面镜成像的特点”实验中:
☆设计实验与制订计划
(1)实验中需要的测量工具是 。
(2)为了便于观察实验现象,实验应在 的环境中进行。
(3)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 。
☆进行实验与收集证据
(4)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后面蜡烛的像。如图所示,拿另一支外形相同但 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(5)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”)。
(7)用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,测量出每次的物距和像距,记录数据如表。
次序 物距/cm 像距/cm
1 5.0 5.0
2 8.0 8.0
3 12.0 12.0
☆分析与论证
(8)分析表格中的数据,可得出的结论是 。
(9)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗 并说出你的理由: 。
(10)改变点燃的蜡烛的位置,多次测量的目的是 。
☆评估
(11)实验中无论怎样移动未点燃的蜡烛都不能和点燃的蜡烛所成的像完全重合的原因是 。
【答案】2.(1)刻度尺　(2)较暗　(3)便于确定像的位置　(4)未点燃　完全重合　(5)不变　(6)不变　(8)像与物到镜面的距离相等　(9)能,平面镜所成的像是虚像　(10)得到普遍规律　(11)玻璃板和纸面不垂直
【真题精粹】
命题点1 光现象的辨识(10年6考)
1.(2023·河北)如图所示的光现象中,与“潭清疑水浅”中“水浅”形成原理相同的是 ( )
　　A.水中倒影　　　　　B.手影形成
　　C.筷子“弯折”　　　　D.激光准直
2.(2022·河北)雨过天晴,地面上会出现建筑物的影子,影子是由 形成的。通过地面上一层薄薄的积水还可以看到建筑物的像,如图所示,像的大小与建筑物的大小 。一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰,强光照射到玻璃幕墙时会发生 反射,造成“光污染”。
命题点2 光现象实验探究(10年2考)
3.(2020·河北)在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻转,如图1所示。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
(1)实验中还需要的器材: 、激光笔和铅笔。
(2)将一束光贴着纸板E沿AO射到O点,纸板F上会显示出反射光束OB;为探究反射光和入射光是否在同一平面内,下一步的操作是 。
(3)使光束以不同角度入射进行实验,测量数据如上表所示。由此可得:在反射现象中, 。
(4)如图2所示,已知入射光线与反射光线的夹角为90°,请在图中画出平面镜的位置并标出反射角的度数。
【答案】1.C
2.光的直线传播　相等　镜面
3.(1)量角器　(2)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线　(3)反射角等于入射角　(4)如图所示:
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