沪科版八年级第四章多彩的光第五章质量和密度.docx

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沪科版八年级第四章多彩的光第五章质量和密度

第一讲光现象

考点一：

光的传播

1、光源：

能发光的物体叫做光源。

光源可分为天然光源（萤火虫、水母、太阳），人造光源（灯泡、火把）;

注意：

月亮、钻石、镜子、影幕不是光源。

练一练：

1.下列物体不属于光源的是（　　）

A．正在播放的电视机B．正在放映的电影幕布

C．灯笼鱼D．北斗星

2.下列不是光源的物体有（　　）

A．萤火虫B．火焰C．月亮D．发光的电灯

3.下列不是光源的物体有（　　）

A．恒星B．水母C．蜡烛D．钻石

2.光在同种均匀介质中沿直线传播；

光的直线传播的应用：

（1）小孔成像：

像的形状与小孔的形状无关，像是倒立的实像（树阴下的光斑是太阳的像）

①小孔成像的条件：

孔的大小必须远远小于孔到发光的距离及孔到光屏的距离。

②像的大小与发光体到孔的距离和像到孔的距离有关，

实像：

倒立，能呈现在光屏上，由实际光线会聚而成的像。

虚像：

正立，不能呈现在光屏上，由实际光线的反向延长线会聚而成。

（2）取得直线：

激光准直（挖隧道定向）；整队集合；射击瞄准；

（3）限制视线：

坐井观天、一叶障目；

（4）影的形成：

影子；日食、月食（要求会作图）

日食：

太阳月球地球；月食：

太阳地球月球

3、光线：

常用一条带有箭头的直线表示光的路径和方向；光线并不是真实存在的，而是为了研究方便，假想的理想模型。

4、所有的光路都是可逆的，包括直线传播、反射、折射等。

5、真空中光速是宇宙中最快的速度；c=3×108m/s=3×105Km/s;

6、光年：

是光在一年中传播的距离，光年是长度单位；

（声音在固体中传播得最快，液体中次之，气体中最慢，真空中不传播；）

光在真空中传播的最快，空气中次之，透明液体、固体中最慢（二者刚好相反）。

光在水中的速度约为真空中的3/4；光在玻璃中的速度约为真空中的2/3。

光速远远大于声速（如先看见闪电再听见雷声；在跑100m时，声音传播时间不能忽略不计，但光传播时间可忽略不计）。

例1：

下列现象中，不能说明光是沿直线传播的是（　　）

A．立竿见影B．小孔成像

C．日食、月食D．月亮在湖中的倒影子

针对练习：

1-1．下列不能说明光是沿直线传播的是（　　）

A．激光准直打隧道B．夏日浓密树阴下可见圆形的光斑

C．阳光穿越整个大气层D．日食、月食

1-2.下图所示的光现象中，由于光沿直线传播形成的是（）

1-3.日晷仪是古代人们可用来计时的工具，通过观察直杆在太阳下的影子所在位置可知道时间，如图，日晷仪计时利用了光的（）

A.反射

B.折射

C.直线传播

D.色散

例2：

小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　）

A．蜡烛的正立像B．蜡烛的倒立像

C．三角形光斑D．圆形光斑

针对练习：

2-1.太阳光垂直照射到一很小的正方形小孔上，则在地面上产生光点的形状是（　　）

A．圆形的B．正方形的C．不规则的D．成条形的

2-2.（多选）在一工棚的油毡屋顶有一个小孔，大阳光通过它后落到地面上形成一个圆形光斑，这一现象表明（　　）

A．小孔的形状一定是圆的B．太阳的形状是圆的

C．地面上的光斑是太阳的像D．光是沿直线传播的

例3：

一根50厘米长的木棍，竖直立在水平地面上，影子的长是40厘米，与此同时，一个旗杆的影长16米，则这旗杆的高是（　　）

A．16米B．20米C．20.8米D．16.8米

练一练.一人经过一盏路灯时，灯光照射人所形成的影子的长度变化是（　　）

A．先变短后变长B．先变长后变短

C．逐渐变长D．逐渐变短

例4：

百米赛跑的计时员在发令枪响时，是从什么时候开始计时的，为什么（　　）

A．听到枪声就计时，因为这样计时误差小

B．看到枪冒烟就计时，因为枪烟更明显

C．听到枪声就计时，因为听枪声听得更清楚

D．看到枪冒烟就计时，因为光速大于声速

练一练.阴雨天打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（　　）

A．打雷时，先发出闪电后发出雷声

B．虽然闪电和雷声同时传播，但因光的传播速度远远大于声音的传播速度

C．闪电和雷声同时传播，但人对声音反应要比对闪电反应慢

D．无法解释上述现象

例5．太阳到地球的距离是1.5×108千米，太阳光射到地球上需要分秒．

针对练习：

5-1.光在真空中的传播速度为（　　）

A．3×108米/秒B．3×108千米/秒

C．3×108米/时D．3×108千米/时

5-2.从地球向月球发射一束激光信号，经月球反射，返回地球共需2.56秒，那么月球到地球的距离是（　　）

A．7.68×105米B．7.68×108米C．3.84×108米D．3.84×105米

考点二：

光的反射

（一）光反射现象及遵循的规律。

1、当光射到物体表面时，被反射回来的现象叫做光的反射。

2、我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。

（漫反射）

3、反射定律：

（1）在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；

镜面

（2）反射光线、入射光线分居法线两侧；

（3）反射角等于入射角。

（说成入射角等于反射角是错误的）

法线（虚线）：

过光的入射点所作的与反射面垂直的直线；

入射角（实线）：

入射光线与法线的夹角；

反射角（实线）：

反射光线与法线的夹角。

（4）反射角总是随入射角的变化而变化，入射角增大反射角随之增大。

（5）垂直入射时，入射角、反射角相等都等于0度。

4、两种反射：

镜面反射和漫反射。

（1）镜面反射：

平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍然被平行的反射出去；

（2）漫反射：

平行光射到粗糙的反射面上，光线向各个方向反射出去；

5、潜望镜的工作原理：

光的反射。

练习：

☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。

⑴有利：

生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。

⑵有弊：

黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。

☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：

光在桌子上发生了漫反射。

注意：

光的反射有反射和反射.两种反射都遵守定律.

例1：

若反射光线与入射光线的夹角是80°，则入射光线和镜面的夹角是（）

A.40°B.50°C.80°D.130°

针对练习：

1-1.入射光线与平面镜的夹角是55°，保持入射光线不动，绕入射点转动面镜，使入射角增大10°，则反射光线跟入射光线的夹角是（）

A.50°B.70°C.90°D.130°

1-2.如右下图所示，入射光线与平面镜MN的夹角是30°，如果保持入射光线不动，使平面镜绕入射点逆时针转动10°，则反射光线跟入射光线的夹角（）

A.增大20°B.增大10°C.减小20°D.减小10°

例2：

作出下列各图的入射光线（或反射光线、镜面、折射光线）并标出入射角、反射角或折射角。

（1）

（2）（3）

（4）（5）（6）（7）

练一练.太阳光线与水平面成30°角，若要用镜子将太阳光线反射到竖直的深井里，镜面应与水平成多大角度？

请在下图中画出其光路图.

（二）光反射的应用：

平面镜成像

1、平面镜成像特点：

①正立的虚像，

②像和物的大小相等，

③像和物关于镜面对称（轴对称图形）

④像和物上下相同，左右相反（镜中像的左手是人的右手，物体远离或靠近镜面像的大小不变，像也要随着远离或靠近镜面相同距离）。

2、平面镜成虚像的原因：

物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些反射光线的反向延长线（画线时用虚线）相交成的像，不能呈现在光屏上，只能通过人眼观察到，故称为虚像（不是由实际光线会聚而成）

注意：

进入眼睛的光并非来自像点，而是反射光。

要求能用平面镜成像的规律（像、物关于镜面对称）和平面镜成像的原理（同一物点发出的光线经反射后，反射光的反向延长线交于像点）作光路图（作出物、像、反射光线和入射光线）；

2、水中倒影的形成的原因：

平静的水面就好像一个平面镜，它可以成像（水中月、镜中花、水中的云水中的鸟）；对实物的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”，树木和房屋上各点与水面的距离不同，越接近水面的点，所成像亦距水面越近，无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。

（物离水面多高，像离水面就是多远，与水的深度无关）。

针对练习：

例1：

根据平面镜成像特点画出镜中的像（或镜前的物体）

例2：

图中两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的，请确定光源S的位置并完成光路图。

（用两种方法做）

练一练：

如图是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点S和像点S′．

例3：

一学生站在离镜面0.5米处，镜中的像离本人的距离为米；若该生远离镜面方向0.3米，则像与镜面的距离为米，此时像的高度与原来相比将（选填“变大”，“变小”或“不变”）。

针对练习：

3-1.一个人站在竖直放置的平面镜前4m处，则像距离人m远；如果此人以1m／s的速度靠近镜面，则1.5s后，人和像的距离为m。

3-2.大熊猫在平面镜中看到的像是像（填“虚”或“实”）；若大熊猫到平面镜的距离是0.5米，那么，它的像到大熊猫的距离是米；大熊猫靠近镜面，它的像的大小（选填“变大”，“变小”或“不变”）。

关于平面镜成像的实验：

①用玻璃板代替平面镜：

便于观察和确定像的位置；

②刻度尺的作用：

便于比较像与物到平面镜的距离关系；

③选取两段完全相同的蜡烛：

便于确定成像的位置和比较像和物的大小。

④移去后面的蜡烛，并在所在的位置上放一光凭，则光凭上不能接受到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是虚像

⑤将蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小不变。

⑥有3mm和2mm的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验，玻璃板太厚，会看到两个像。

⑦玻璃板没有放正，倾斜放置，蜡烛与像不能完全重合。

不容易找到像。

⑧该实验在较黑暗的环境中做效果好。

练习：

小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A进行观察，如图14，在此实验中。

（1）为便于观察，该实验最好在（选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；小红选择玻璃板代替镜子的好处是在能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到。

（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物到镜面关

（3）移去后面的蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，则光屏上接收到蜡烛烛焰的像（选填“能”或“不能”），所以平面镜所成的像是像。

（选填“实”或“虚”）。

（4）小红将蜡烛A远离玻璃板，则它的像大小。

（选填“变大”或“变小”或“不变”）

（5）小红在做此探究实验时，只做了一组数据，

你认为小红下一步应该怎样做。

A、整理器材，完成实验。

B、改变发光的蜡烛到平面镜的距离，再得到几组数据，

考点三：

光的折射

（一）光的折射

1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。

2、光在同种不均匀的介质中传播时，光的传播方向也会发生偏折。

（海市蜃楼）

3、折射角：

折射光线和法线间的夹角。

（二）光的折射定律

1、在光的折射中，三线共面，法线居中。

2、垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变

3、折射角随入射角的增大而增大

4、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生

（三）光的折射现象及其应用

1、生活中与光的折射有关的例子：

（1）水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些（鱼实际在看到位置的后下方）；

（2）由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些；

（3）水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些；

（4）透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了；

（5）斜放在水中的筷子好像向上弯折了；（要求会作光路图）

例1：

渔民在叉鱼时，真实的鱼是在渔夫看到的鱼的________像，这是因为，鱼反射的光从________射到________中发生了________现象的缘故。

渔夫看到鱼时，鱼也看到渔夫，这是因为在光的________现象中光路是________。

针对练习：

1-1.在湖边看平静湖水中的“鱼”和“云”，看到的是（　　）

　　A．“鱼”是光的反射形成的虚像，“云”是光的折射形成的虚像

　　B．“鱼”是光的折射形成的虚像，“云”是光的反射形成的虚像

　　C．“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像

D．“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像

1-2在海上或沙漠上，有时会看到高楼大厦，热闹市场，实际大海、沙漠上并没有这些楼市，这种现象叫“海市蜃楼”，出现“海市蜃楼”的原因是（　　）

　　A．光在海面上反射的缘故　　B．光在云层上反射的缘故

C．光沿直线传播的缘故　　D．光在不均匀的大气层中折射的缘故

例2：

某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。

池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。

往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（　　）

A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方

B．P点在S点的上方，Q点在S点的下方

C．P点在S点的下方，Q点在S点的上方

D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方

针对练习：

2-1.图中，容器底有一探照灯S发出一束光线投射到MN木板上，在B点形成一光斑，当向容器中注水时，光斑B将移向（　　）

　　A．B的上方　　B．B的下方　　C．B的左边　　D．B的右边

2-2.如图所示，从玻璃杯底部的A处发出一束光，在杯壁B处形成

一光斑，当逐渐往杯中加水时，则光斑（）

A．可能移向B的上方B．可能移向B的下方直到杯底

C．在B处不动D．可能先移向B的下方，再慢慢向上移停B处

例3：

画出图中入射光线或折射光线的大致传播方向。

练一练.画出下列各图中光线经过玻璃砖的光路

考点四；光的色散

1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色，这种现象叫色散；

2、白光是由各种色光混合而成的复色光；

3、天边的彩虹是光的色散现象；

4、色光的三原色是：

红、绿、蓝；其它色光可由这三种色光混合而成，白光是三种色光混合而成的；世界上没有黑光；

颜料的三原色是：

紫、青、黄，三原色混合是黑色；

5、透明体的颜色由它透过的色光决定（什么颜色透过什么颜色的光）；

不透明体的颜色由它反射的色光决定（什么颜色反射什么颜色的光，吸收其它颜色的光，白色物体反射所有颜色的光，黑色物体吸收所有颜色的光）

例1：

一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头，现在暗室里用绿光看画，会看见黑色的马，黑色的石头，还有黑色的花在绿色的纸上，看不见草（草、纸都为绿色）

综合练习

1.关于光的反射定律，某同学的叙述如下，其中错误的是（）

A.反射光线跟入射光线和法线在同一平面上B.反射光线跟入射光线分居在法线的两侧

C.入射角等于反射角D.入射角为θ，反射角也为θ

2.光在某种透明物质中的传播速度应该（　　）

A．大于3×105千米/秒B．等于3×105千米/秒

C．小于3×105千米/秒D．不能确定

3.下面是某同学对光的几点初步认识，其中正确的是（　　）

A．月亮能发光，因此月亮是光源B．光传播的路线总是直的

C．小孔成像说明光在空气中沿直线传播D．光在真空中不能传播

4.如图所示，人眼在A处看见河里B处有一条鱼．若从A处射出一束激光，要使激光恰好照射到鱼身上，则激光应对着哪一点射出（　　）

A．B点B.B的上方

C．B的下方D．B左方些

5.如图3所示的四种现象中，由光的反射形成的是（）

6.下面实例中属于光的折射现象的是（）

A．斜插在水中的筷子“变弯”

B．湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影

C.在路灯下行走，地面上会出现人的影子

D.光穿过茂密的树叶间隙，在地面形成圆形光斑

7.请用光学原理解释下列现象

（1）小孔成像_________________

（2）树在水中的倒影__________________

（3）站在岸上的人看到水中的鱼（4）潜望镜

（5）手影_____________________（6）海市蜃楼

视野拓展：

世界上第一个小孔成倒像的实验

大约两千四五百年以前，我国的学者—－墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验。

《墨经》中这样纪录了小孔成像：

“景到，在午有端，与景长。

说在端。

”

“景。

光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。

足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。

在远近有端，与于光，故景库内也。

”

这里的“到”古文通“倒”，即倒立的意思。

“午”指两束光线正中交叉的意思。

“端”在古汉语中有“终极”，“微点”的意思。

“在午有端”指光线的交叉点，即针孔。

物体的投影之所以会出现倒像，是因为光线为直线传播,在针孔的地方，不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。

“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言。

“光之人，煦若射”是一句很形象的比喻。

“煦”即照射，照射在人身上的光线，就像射箭一样。

“下者之人也高；高者之人也下”是说照射在人上部的光线，则成像于下部；而照射在人下部的光线，则成像于上部。

于是，直立的人通过针孔成像，投影便成为倒立的。

“库”指暗盒内部而言。

“远近有端，与于光”，指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系。

物距越远,像越小；物距越近，像越大。

《墨经》在两千多年前关于小孔成像的描述，与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。

第二讲凸凹透镜成像规律（上）

考点一：

透镜的认识

凸透镜：

中间厚边缘薄的透镜；

凹透镜：

中间薄边缘厚的透镜。

焦点：

平行光线（太阳光）通过透镜后会聚的点，或通过透镜后发散光线的反向延长线的会聚点。

（焦点一般有两个，并且一般关于透镜对称）

焦距：

焦点到光心的距离。

凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用

光心：

透镜的几何中心

三条特殊光线：

1.平行于主光轴的光线，通过凸透镜后会聚于焦点；通过凹透镜后，反向延长线会聚于焦点。

2.通过焦点的光线通过凸透镜后平行于主光轴；正向延长线通过焦点的光线通过凹透镜后平行于主光轴。

3.通过光心的光线通过透镜后方向不变。

例1：

如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）

1-1如图，F是透镜的焦点，其中正确的光路图是（）

1-2．如图是德国设计师设计的是一个球形透镜太阳能系统，通过透镜聚光之后再发电，此透镜是一个（）

A.凸透镜，对光线具有会聚作用

B.凸透镜，对光线具有发散作用

C.凹透镜，对光线具有会聚作用

D.凹透镜，对光线具有发散作用

1-3放在凸透镜主轴上焦点以内的点光源S发出的光，通过凸透镜的光路如图所示，则下列说法正确的是（）

A．凸透镜可以对光起发散作用

B．凸透镜只对平行于主轴的光线起会聚作用

C．通过凸透镜后的光线是发散的，因此凸透镜的作用是对光线起发散的作用

D．通过凸透镜后的光线发散程度比原来小，任然是会聚的一种表现

1-4.凸透镜对光有会聚作用，所以凸透镜又叫做会聚透镜，下列各图是通过透镜前后的光路图，据此判断图中的透镜是凹透镜的是（）

1-5．蜡烛通过凸透镜在光屏_上成清晰的实像，此时若用硬纸板将凸透镜

遮住一半，则（）

A.光屏上不能成像

B.能成像,像是原来的一半

C.光屏上仍成完整的像,像比原来的暗

D.只有把光屏移动到合适位置，才能成清晰的像

考点二：

凸透镜成像规律

1、

u>2f2、u=2f

在异侧成倒立、缩小的实像在异侧成倒立等大的实像

3、2f>u>f4、u=f

不成像

在异侧成倒立、放大的实像

5、u

在同侧成正立、放大的虚像

凸透镜成像规律：

表格分析：

1.一倍焦距：

像虚实的分界线（一倍焦距分虚实）

2.二倍焦距：

实像放大缩小的分界线（二倍焦距分大小）

3.实像都是倒立的，虚像都是正立的。

4.在调节物距和像距时，物像在主光轴上同向移动。

（成实像时物远像近像变小，成虚像时物远像远像变大。

这里的远近是相对于透镜来说的。

）

5.物体、透镜和光屏位置已经确定，在光屏上已经有一个清晰的像，如果保持透镜不动，像左右上下的移动方向和物体左右上下移动的方向相反；如果保持物体不动，像左右上下移动的方向和透镜移动的方向相同。

例1：

拿着一个焦距为10cm的放大镜对着焦距0.5m外的鲜花看，如图所示，调整眼睛到放大镜的距离，透过放大镜可以观察到的是（）

A．鲜花倒立的像

B．鲜花放大的像

C．鲜花的虚像

D．什么也看不到

针对练习：

1-1.通过凸透镜可生成（）

A．正立、缩小的虚像B．正立、放大的虚像

C．倒立、放大的虚像　　　　　　　　　　　　　　Ｄ．正立、放大的实像

1-2一凸透镜的焦距是8cm，将点燃的蜡烛放在离凸透镜12cm处，则所成的像是（）

A．正立、缩小的虚像B．倒立、放大的实像

C．倒立、缩小的实像D．倒立、缩小的虚像

1-3.在焦距为10cm的凸透镜前25cm处放一支点燃的蜡烛，那么在凸透镜另一侧的光屏上可以得到的是（）

A.蜡烛倒立、缩小的实像B.蜡烛倒立、放大的实像

C.蜡烛倒立、缩小的虚像D.蜡烛正立、放大的虚像

1-4.某凸透镜的焦距为10cm，当物体沿主光轴从距离透镜30cm处向15cm处移动时，则（）

A.像变大，像距变大B.像变小，像距变小

C.像先变小后变大，像距变大D.像先变小后变大，像距变小

例2：

一个物体在凸透镜前20cm处时，在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、缩小的实像，则该凸透镜的焦距f符合（）

A．10cm＜f＜20cmB．f＞10cmC．f＜10cmD．f＞20cm

2-1.将凸透镜正对太阳光，其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑，这时光斑到凸透镜的距离为1.若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大，则该凸透镜的焦距（）

A.一定小于1B.一定等于1

C.一定大于1D.可能小于1，也可能大于1

2-2.物体到凸透镜距离为10cm时，成倒立放大的实像，当物体到该透镜的距离为18cm时，成倒立缩小的实像，则该凸透镜的焦距f的范围为（）

A.10cm

C.9cm

例3：

如图所示，请画出入射光线经过凸透镜后的折射光线。

3-1.如图所示为经过凸透镜折射后的两条光线，请在图中画出对应的两条入射光线

3-2.根据如图中经透镜折射后的光线画出透镜

例4：

江涛想探究凸透镜成像规律.实验桌上有两个凸透镜，焦距分别为10cm和20cm.

（1）江涛将其中一块凸透镜放在光具座上，当烛焰、透镜及光屏的位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像，则他选择的凸透镜的焦距为__cm;

（2）江涛将蜡烛和光屏的位置对换，发现在光屏上仍能成-清晰的像，此时像的性质是倒立、