8年级物理第14讲.docx
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8年级物理第14讲
第1节 光的直线传播
知识点一 光源
【自主学习】
1、能够发光的物体叫做光源.2、光源可以分为天然光源和人造光源.3、月亮不是光源.
【合作探究】
哪些物体能够发光呢?
太阳 萤火虫 霓虹灯
1、太阳、星星、月亮、点燃的火柴、点燃的蜡烛、点亮的日光灯、反光的镜子、点亮的电视机屏幕都能发光吗?
答:
月亮、反光的镜子是不能够发光的,星星当中也只有恒星能够发光,行星和卫星是不发光的.
2、光源可以分为几类?
答:
像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”.
【跟进训练】
下列都是光源的一组是( )
A.太阳和烛焰B.月亮和太阳C.烛焰和明亮的镜子D.电池和萤火虫
知识点二 光的直线传播
【自主学习】
光在同一种均匀介质中沿直线传播.
【合作探究】
1、学生实验:
①用激光灯照射一个充有烟雾的杯子,发现光在杯子中的径迹是直的.
②用激光灯照射一个装有水(水中加入少许黑墨水)的杯子,发现光在杯子中的径迹是直的.
③用激光灯照射一块厚玻璃砖,发现光在厚玻璃砖中的径迹是直的.由此可以总结得出结论:
光在同种介质中沿直线传播.
2、光在同一种介质中一定沿直线传播吗?
探究光沿直线传播的条件.
演示一 光在不均匀的蔗糖水溶液中传播
把一大块蔗糖投入水中,不进行搅拌,使其自行溶解,可以得到上面浓度小、下面浓度大的不均匀的蔗糖溶液,用激光灯照射蔗糖溶液.
会观察到什么现象?
答:
激光灯射入蔗糖溶液中的径迹是一条曲线.
演示二 探究光在均匀的蔗糖水溶液中传播
向原容器中倒入适量热水,并用搅拌器充分搅拌,使蔗糖完全溶解.
(1)会观察到什么现象?
答:
激光灯射入蔗糖溶液中的径迹是一条直线.
(2)我们如何表示光的传播情况?
答:
为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向.这样的直线叫做光线.
3、光沿直线传播的现象及其应用
(1)生活中有哪些常见的现象可以说明光是沿直线传播的?
①影子的形成
影子是如何形成的?
答:
光源发出的光照到不透明物体上时,会在物体的背后形成一块与物体形状类似的黑色区域,即影子.
②小孔成像
演示三 探究小孔成像的特点
器材:
蜡烛、火柴、自制小孔成像器具(制作方法:
两个套在一起的硬纸筒,内筒可以前后拉动,内筒的一端蒙上半透明的塑料膜,外筒的前端用硬纸片封死,硬纸片上穿一个小孔,直径约1mm).
操作步骤:
A.让小孔对着点燃的蜡烛,使蜡烛与小孔的距离在10cm~15cm之间,观察塑料薄膜上所成的像的情况.
B.改变蜡烛与小孔的距离,观察像的变化情况;
C.保持蜡烛与小孔的距离不变,前后拉动内筒,观察像的变化情况;
D.改变小孔的形状,重复步骤A.B.C.
请回答:
(1)像是正立的还是倒立的?
改变蜡烛与小孔的距离,像如何变化?
答:
小孔成像成倒立的实像,像的大小跟物体与小孔的距离以及小孔与光屏的距离有关.
(2)成像情况与小孔的形状有关吗?
答:
像的形状与物体自身有关,与小孔形状无关.
(3)小孔成像的原理是什么?
答:
光沿直线传播.
4、光在同种均匀介质中沿直线传播,那么光沿直线传播在生产生活中有哪些应用呢?
答:
①激光准直.②瞄准——“三点一线”原则.③整队集合.
【教师点拨】
1、光在同种均匀介质中沿直线传播.
2、光线是为了方便研究光学问题而建立的物理模型,实际上并不存在.
3、光沿直线传播的现象和应用
(1)现象:
①影子的形成.②小孔成像等.
(2)应用:
①激光准直.②瞄准——“三点一线”原则.③整队集合等.
知识点三 光的传播速度
【自主学习】
光的传播速度比声速快.光在真空或空气中的传播速度是3×108m/s,在水中的传播速度约为在真空中的
,在玻璃中的传播速度约为真空中的
.
第2节 光的反射
第一课时 光的反射定律
知识点一光的反射现象
【自主学习】
1、光射到两种介质的分界面上,光线的传播方向发生改变而返回到原来的介质中,这种现象叫做光的反射.
2、我们能看到本身不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛.
【合作探究】
1.通过实验感知光的反射现象
演示一用熏香将盒子里充满烟,再在盒子里放一面镜子,将激光打在镜子上,观察光的传播现象.
绿色激光照射
现象:
我们可以清楚的看到有两束光,一束是我们打在镜子上的光,另一束是经镜子反射的光.
2.我们为什么能看到本身不发光的物体呢?
答:
光射到物体表面时,总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,任何物体表面都可以反射光.
知识点二光的反射定律
【自主学习】
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角.
【合作探究】
演示二 探究光的反射定律实验器材:
平面镜、带刻度的白纸板、激光笔.
与光的反射有关的几个术语:
法线:
过入射点并垂直于镜面的直线.入射角(i):
入射光线与法线的夹角.反射角(r):
反射光线与法线的夹角.
猜想:
入射光线与反射光线及其法线有什么样的关系?
入射角与反射角有什么样的关系?
实验过程:
①先将白纸板垂直放于镜面上.
②用激光笔从一侧发射光线到镜面,观察反射光线的走向,记下入射光线与反射光线的位置所在,将入射角与反射角填入表格.
实验序号
入射角i
反射角r
1
15°
15°
2
30°
30°
3
45°
45°
1.若入射光线向法线靠拢,即入射角减小时,反射光线会有什么变化,即反射角有什么变化?
答:
反射光线也会靠拢法线,即反射角也会减小.
2.当入射光线与法线重合时,即入射角为零,反射角有什么变化?
答:
反射光线与法线也重合,即反射角也为零.
3.当入射光线逐步偏离法线位置时,即入射角增大时,反射光线如何变化,即反射角如何变化?
答:
反射光线逐步偏离法线,即反射角也会增大.
4.沿着法线转动纸板,有什么发现?
答:
原本在纸板上的反射光线消失.
实验结果:
光的反射定律:
在反射现象中,反射光线、入射光线、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.
【教师点拨】
光的反射定律简便记忆方法:
三线共面、法线居中、两角相等.
知识点三 光路的可逆性
【自主学习】
实验现象表明,在反射现象中,光路可逆.
【合作探究】
演示三 在演示二的实验中,如果让光逆着反射光线的方向从B点射到镜面O点,发现其反射光线与OA重合,说明光反射时光路是可逆的.
知识点四 作光的反射光路图
【合作探究】
例题 画出图中的法线和反射光线.
解:
首先过入射点O作垂直于镜面的法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,如图所示.
【教师点拨】
铅笔作图直尺画线,光线是实线且带箭头,角度标对.法线是虚线,且法线要垂直与镜面.
【跟进训练】
如图所示,一束光射到两个相互垂直的平面镜上,请画出光经过两个平面镜反射的光路图.
解:
1、光的反射现象
2、光的反射定律:
(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面(三线共面).
(2)反射光线和入射光线分居在法线两侧(两线分居法线两侧).
(3)反射角等于入射角(两角相等).
3、在反射现象中光路可逆
第二课时 镜面反射与漫反射
知识点 镜面反射与漫反射
【自主学习】
1、镜面反射:
平行光线射到光滑表面上时,反射光线也是平行的.
2、漫反射:
平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向.
【合作探究】
1、镜面反射
特点:
反射面平整光滑;当光平行入射时,会被平行反射,在这个方向的反射光很强,只能从这一个方向看见物体.
举出生活中哪些现象是镜面反射?
答:
黑板反光、灯下看书反光等.
2、漫反射
特点:
反射面粗糙,凹凸不平;当光平行入射时,反射光射向四面八方,使我们能从各个方向看见物体.
请举出生活中哪些现象是漫反射?
答:
各个方向都能看清黑板上的字、电影屏幕等.
3、通过类比法理解镜面反射与漫反射
反射分类
镜面反射
漫反射
相同点
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律
不同点
反射面不同
平整光滑
凹凸不平
反射光
方向不同
特定方向有反射光束,其他方位则没有
各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向
人的感
觉不同
迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显
各个方向都能看清
实例
①黑板反光;②高楼大厦的玻璃幕墙反光
①各个方向都能看清黑板上的字;②电影屏幕用布而不用玻璃
【教师点拨】
镜面反射和漫反射虽然是两种不同的反射现象,但它们的共同特点都遵循光的反射定律.
知识点二 利用镜面反射与漫反射解释生活现象
1、晚上,在桌面上放一张白纸,在纸上放一小平面镜,用手电筒垂直照向镜面,分别从正上方和侧面观察纸片和小镜面的亮度,发现有什么不同?
为什么出现这种现象?
答:
从侧面看去:
镜面暗,纸片亮;从正上方看去:
镜面亮,纸片暗.从侧面看去:
平面镜的反射光线没有进入人眼,纸片由于漫反射有少量的光线进入人眼,所以镜暗纸亮;从正上方看去:
平面镜的反射光线进入人眼,而纸片由于漫反射仍然只有少量的光线进入人眼,所以镜亮纸暗.
2、光污染:
阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线,切割机和电焊机工作时发出强烈的光,也明晃白亮、炫眼夺目,形成了光污染.
【跟进训练】
一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面四个判断方法正确的是( )
(1)迎着月光走时,地面上发亮处是水潭
(2)迎着月光走时,地面上暗处是水潭
(3)背着月光走时,地面上发亮处是水潭(4)背着月光走时,地面上暗处是水潭
A.
(1)(3) B.
(1)(4)
C.
(2)(3)D.
(2)(4)
光的反射练习题
一、选择题
1、阳光灿烂的日子,在茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑,这些光斑是( )
A.太阳的虚像B.太阳的实像C.树叶的影子D.树叶的实像
2、光从空气中进入水中,光的传播速度( )
A.会减小 B.不变 C.会增大 D.都有可能
3、打雷时,总是先见到闪电后听到雷声,这是因为( )
A.闪电比雷声先发出一步
B.闪电和雷声同时发出,但是光速要比声速大的多
C.闪电和雷声分别同时传到人眼跟人耳中,但人耳反应慢
D.以上所述均不正确
4、一根旗杆在阳光照射下,在地面上投下一个旗杆的影子.自早晨到黄昏这段时间内,旗杆影子长度变化是( )
A.逐渐变短B.逐渐变长C.先变长后变短D.先变短后变长
5、如图是研究光反射规律的实验装置,为了研究“光在反射时可逆”,实验时应进行的操作是( )
A.改变光线OB与法线ON的夹角 B.改变光线AO与法线ON的夹角
C.沿法线ON前后转动F板 D.让另一束光从BO入射
6、关于光的反射,下列说法错误的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也是20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角增大10°
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
7、如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为 ( )
A.光的漫反射B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆D.彼此处在眼睛的明视距离位置
8、小刚从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示,这时的时刻是( )
A.21:
10 B.10:
51 C.10:
21 D.12:
01
9、下列有关光现象的说法中正确的是( )
A.当人靠近平面镜时,镜中人会变得越来越大
B.城市中的光污染是由于光发生漫反射的缘故
C.影子的形成和小孔成像都是由于光的直线传播形成的
D.我们看到水中的鱼比实际深度要浅是由于光的反射形成的
10、小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”现有一蜻蜓立于距水面0.6m处的荷尖上.池中水深2m,则蜻蜓在水中的像距水面( )
A.2mB.1.4mC.0.6mD.2.6m
11、小明身高为1.5m.站立在平面镜前2m处,他以0.1m/s的速度远离平面镜,2秒后,他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是( )
A.1.5m,像变大B、2m,像变小 C.3.6m,像不变D.4.4m,像不变
12、小明同学身高1.80m,家里装修时要在墙上安装一个竖直的平面镜,为了能从平面镜中看到自己的全身像,平面镜的最小长度应为( )
A.30cmB.60cmC.90cmD.120cm
二、填空题
13、光在同种均匀介质中沿 传播。
光在 中传播的最快。
14、下列物体①太阳、②月亮、③蜡烛的火焰、④恒星、⑤镜子、⑥正在放电影的银幕、⑦碎玻璃、⑧发光的水母、⑨萤火虫、⑩钻石,其中一定是光源的有____________(填序号).
15、如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,入射角是________;改变入射光的方向,使入射角变大,则反射角变________;以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,在硬纸板上_______(填“能”或“不能”)观察到反射光.
16、李白的诗句“举杯邀明月,对影成三人”中的三个人,除他自己外,另外的两个人,一个是由于光的 形成的影子,另一个是由酒面 形成的像。
17、皮鞋涂上油后,会越擦越亮,这是因为皮鞋没上油之前,光射到皮鞋上时发生 ,而上油擦后,光射到皮鞋上会发生 .
18、在光的反射中:
反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧; 射角等于 射角。
19、入射角是20°角,此时反射光线与入射光线间的夹角是 ,当入射光线方向不变,让镜面转动10°时,反射光线与入射光线的夹角改变了 .
20、小鸟在平静的湖面上飞,它在湖中成的像是由于光的 形成的 像;小鸟距湖面6m时,它的像与湖面的距离是 m.
21、为了把太阳光反射到一座洞口朝正东方向的水平涵洞中去,小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M,如图所示,正午时刻,太阳光垂直于地面照射,图中表示平面镜方向的
那个角度α应为_______。
22、小丽身高1.6m,站在穿衣镜前1m处,她在镜中的像高是_______m,她在镜中的像到她的距离是________m,当她像镜面前进0.5m,像的大小_______(填“变大”、“变小”、或“不变”),小丽看到自己的像是_________像。
(填“实”或“虚”)
23、图为采集奥运圣火的画面。
圣火采集器是一个凹面镜,太阳光经凹面镜 后会聚,使置于凹面镜 上的火炬点燃。
三、作图题
24、根据要求完成作图。
(1)如图1为“坐井观天”的示意图,设点E为青蛙的眼睛,请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。
(2)图2中一发光点S在不透明的木板AB的左边,木板上有一个小孔,请在图1中画出光线能达到的范围,并在此范围中打上阴影线。
25、如图所示,请在图上准确画出所给入射光线经两平面镜反射的反射光线
26、如图所示,平面镜前一个发光点S和它的两条光线,请在图中作出S在平面镜中的像,并作出这两条光线的反射光线。
27、请在图5中画出物体AB在平面镜中所成的像A’B’.
28、如图2-3-10所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置,试用作图法求出眼睛位于O点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围.如果想在原处看到更大范
围的地面,水平放置的镜子的高度应该怎样调整?
29、如下图所示,S是点光源,S′是S通过一个平面镜所成的像,请作出平面镜的位置及SA的反射光线。
四、实验探究题
30、如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。
将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是___________;
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.烛焰的正立像 D.烛焰的倒立像
(3)从右侧眼睛看过去,将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,则人眼看到的塑料薄膜上的像是 (选填“顺”或“逆”)时针旋转的;
(4)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是:
。
(5)晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同,其圆形光斑大小不一的原因是 。
31、在进行“光的反射定律”的探究实验中,徐新宇同学设计了如图7所示的实验,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的两块硬纸板,F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,此时∠BON ∠AON(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
若将AO向ON靠近,则OB向 靠近;若光线沿BO入射,则经镜面反射后光线沿OA射出,这说明了在光的反射中,光路是 的。
(2)实验中使用可折转的光屏有什么作用 。
在图乙中,把纸板F向前或向后折叠,则在纸板F上都 (能/不能)看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在 。
(3)改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是为了 。
32、在“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸等器材进行实验,如图所示.
(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于_____________________;
(2)如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择mm厚的玻璃板做实验;
(3)在寻找棋子A的像位置时,眼睛应该在棋子(选填“A”或“B”)这一侧观察,移动玻璃板后的棋子B,使它与棋子A在玻璃板中所成的像重合;
(4)移动玻璃板后棋子B,但无论怎样移动都不能使它与棋子A在玻璃板中所成的
像重合,最有可能的原因是 ;
(5)实验中使用刻度尺,是为了 ;
(6)将棋子逐渐远离玻璃板,棋子像的大小 (变大/变小/不变);
(7)移开棋子B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (能/不能)接收到棋子A的像,可知平面镜所成的像是 像.
33、如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景:
竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体.
(1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物的 关系.
(2)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到 ,从而确定
,此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 (选填“好一些”或“差一些”).
(3)将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合,你分析出现这种情况的原因可能是 .
(4)解决以上问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,此时若将蜡烛A靠近玻璃板时,则像将 (选填“靠近’或“远离”)玻璃板移动,像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(5)实验中,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,撤去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像,说明物体通过平面镜所成的像是 像
.
(6)如图是某实验小组的同学经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置.他们接着就连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否 ,再分别测量 的距离,判断像与物是否关于平面镜对称.
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