八年级物理上册 第五章《光现象》学案 北师大版

【名师解读】八年级物理第五章《光现象》单元复习精品导学学案(北师大版)重点难点提示1．知识结构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．①水中的光速.(记住这两个速度)②玻璃中的光速．(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．(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．(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2]为什么睁开两只眼睛比闭上一只眼睛穿针准?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在光屏上形成的影子范围．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，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)的反射光线来．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__________。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°∴∠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)答：50°[例11]湖边的树木在平静水面上的“倒影”是像还是影?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 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ．[例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．(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()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(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23]“海市蜃楼”的景象是怎样形成的?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，由于不同高度空气的疏密不同而发生弯曲，这样逆着光线望去，就看见远处的物体．答：实例如图2-19所示[例24]下面说法正确的是()A．红外线和紫外线都是可看见的光B．红外线和紫外线都是不可看见的光C．紫外线灯的光是淡蓝色的D．紫外线和红外线都可以合成人体中的维生素D思路分析(注意红外线和紫外线在光谱中的位置)在红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这些光中，若按此顺序排列就是光谱。在这种光谱中，红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人的眼睛都看不见．在人类生活中这两种光线都是必不可少的．利用红外线可以对人体疾病做出诊断；利用紫外线有助于人体合成维生素D。因此选B正确．答：B课内例题解析[例1](课本第41页4题)自行车尾灯的结构如图2-20所示．夜晚，用手电筒照射尾灯，看看它的反光效果。试着在图中画出反射光线来．思路分析尾灯是由若干个两个互相垂直的平面镜构成的，通过图2-21可以说明入射光线AB和反射光线CD是平行的．ON和O'N'分别为和的法线．由光的反射规律可得∠1=∠2，因为ON和O'N'互相垂直，所以∠3=90°-∠2，由反射规律得∠4=∠3=90°-∠2，所以∠5=∠1，且ON与镜平行，所以AB与CD平行．（将手电筒光认为是平行光）根据上述分析，尾灯的反射光线应用入射光线是平行的．答：如图2-22所示[例2](课本第48页3题)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，解释这种观象。答：(1)光从水中进入空气，传播方向发生改变；(2)由于折射，看起来水底变浅；(3)看起来，浸在水中的铅笔底部上浮．在空气与水面交界处折断．