光學(xué)知識(shí)總攬(八年級(jí)物理)

1、光 學(xué) 知 識(shí) 總 攬【知識(shí)重點(diǎn)與學(xué)習(xí)難點(diǎn)】1、 光的反射定律2、 平面鏡成像規(guī)律及特點(diǎn)3、 光的折射現(xiàn)象4、 凸透鏡成像規(guī)律【方法指導(dǎo)與教材延伸】一、光沿直線傳播的條件是什么？光的傳播速度是多少？光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。介質(zhì)是指光可以在其中通過(guò)的傳播的透明物質(zhì)，均勻介質(zhì)是指兩點(diǎn)：一是同一種介質(zhì)。二是這種介質(zhì)的密度均勻，不含有雜質(zhì)。光在真空中傳播速度是3.0×m/s。光在空氣中傳播比在真空中傳播稍慢一點(diǎn)，在水中每秒傳播的距離約是真空中的3/4?？傊?，光在不同的介質(zhì)中傳播速度不一定相同。通常情況，光在空氣中的傳播速度也以3.0×m/s。二、正確理解光的反射定律 光的反射定律

2、可包括兩點(diǎn)：一、是反射光線跟入射光線、法線在同一平面內(nèi)；反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)。可記作：“三線共面，法（線）居中間?！倍?、是反射角等于入射角?？梢妼?duì)于一條確定的入射光線、反射光線是唯一的。 在學(xué)習(xí)光的反射定律是要明確以下幾點(diǎn)： （1）、反射角、入射角都是指各自的光線與法線的夾角，切不可把它們與鏡面的夾角當(dāng)成入射角和反射角。 （2）、入射光線靠攏法線，入射角減小，根據(jù)光的反射定律反射角也減小，反射光線也靠近法線。當(dāng)入射光線垂直射即平面鏡上，法線與入射光線重合，這時(shí)入射角為0°，反射光線沿原路返回。 （3）、在光的反射中，光路是可逆的。這就是說(shuō)，若沿原來(lái)的反射光線的方向入射到鏡

3、面上，反射光線將沿原來(lái)入射光線的方向射出。三、平面鏡成像的特點(diǎn)平面鏡成像的特點(diǎn)是：物體在平面鏡中成的是虛像，像跟物體的大小相等；像和物體到平面鏡的距離相等。什么是虛像呢？以發(fā)光點(diǎn)為例，它射出的光線經(jīng)鏡子反射（或折射）后，反射（或折射）光線進(jìn)入人眼，人眼根據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，以為光從鏡后的某一點(diǎn)射出。這個(gè)實(shí)際上并不存在的點(diǎn)，叫做發(fā)光點(diǎn)的虛像。虛像不能用光屏承接，可用人眼觀察到，它是“實(shí)際”光線反向延長(zhǎng)線相交而得到的點(diǎn)。站在平面鏡前的人，向平面鏡走近時(shí)，他的像會(huì)不會(huì)變化呢？根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)：他的像始終與物體大小相等。是不會(huì)改變的。但人們往往以為像“變大”了，這跟人看遠(yuǎn)處駛近的汽車感覺相似，這

4、輛車的大小始終不變，但人以為汽車遠(yuǎn)小近大，駛近的汽車“變大”了。四、 什么是光的折射現(xiàn)象光從一種透明介質(zhì)射入另一種透明介質(zhì)時(shí)，它的傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫光的折射。五、正確理解折射規(guī)律1、 折射光線跟入射光線和法線在同一平面上，折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。2、 光從空氣斜射入水或別的透明物質(zhì)里時(shí)，折射角小于入射角；光從水或別的透明物質(zhì)斜射入空氣里時(shí)，折射角大于入射角。對(duì)上述規(guī)律有幾點(diǎn)注意：（1）、入射角是入射光線與法線的夾角，不是和界面的夾角。同樣，折射角是折射光線與法線的夾角，也不是和界面的夾角。（2）、光線射向兩種透明物質(zhì)分界面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生光的反射和折射。反射光線遵循光的反射定律，折

5、射光線遵循光的折射規(guī)律。（3）、光垂直射向兩種透明物質(zhì)界面時(shí)，通過(guò)分界面后光的傳播方向不變，這時(shí)光線的入射角、反射角、折射角均為零度。（4）、光從空氣射入透明物質(zhì)時(shí)，如果增大或縮小入射角，折射角就隨著增大或減小。光從透明物質(zhì)射入空氣時(shí)，如果增大或減小入射角，折射角也隨著增大或減?。坏绻龃蟮侥骋唤嵌葧r(shí)，入射光線會(huì)發(fā)生全部反射現(xiàn)象，這時(shí)沒有折射光線。（5）、折射現(xiàn)象的光路是可逆的。六、怎樣記住凸透鏡成像的初步規(guī)律：有三種方法可供采用 1、凸透鏡的應(yīng)用加以記憶。照相機(jī)，幻燈機(jī)和放大鏡都是利用凸透鏡成像規(guī)律制成的。弄清這些儀器的原理就記住了凸透鏡成像的規(guī)律。2、列表將物距、像的情況和應(yīng)用填入表格內(nèi)

6、，見下表。3、 口訣記憶：凸透鏡成像規(guī)律可簡(jiǎn)要?dú)w納成下面三句話：一倍焦距內(nèi)外分虛實(shí)（即物體在一倍焦距以內(nèi)成虛像，一倍焦距以外為實(shí)像）；二倍焦距內(nèi)外分大?。次锞嘈∮诙督咕啵煞糯蟮南?，焦點(diǎn)除外；物距大于二倍焦距成縮小的像）；實(shí)像總是異側(cè)倒立的，虛像總是同側(cè)正立的。物的位置像的位置像的性質(zhì)應(yīng)用舉例凸透鏡U=（平行光）V=f像與物異側(cè)成一點(diǎn)測(cè)定焦距U>2f2f>V>f縮小、倒立、實(shí)像照相機(jī)，眼睛U=2fV=2f等大、倒立、實(shí)像2f>U>fV>2f放大、倒立、實(shí)像幻燈，電影機(jī)U=fV=同側(cè)不成像探照燈的透鏡U<fV>f放大、正立、虛像放大鏡凹透鏡物在

7、鏡前任意處V<U同側(cè)縮小、正立、虛像七、正確區(qū)分實(shí)像和虛像物體通過(guò)透鏡可能成實(shí)像，也可能成虛像。而實(shí)像和虛像的區(qū)別是什么呢？（1）成像原理不同，物體發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件會(huì)聚而成像為實(shí)像，經(jīng)光學(xué)器件后光線發(fā)散，反向延長(zhǎng)相交形成的像叫虛像。（2）成像性質(zhì)上的區(qū)別，實(shí)像倒立的，虛像是正立的。（3）接收方法上的區(qū)別：實(shí)像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虛像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。八、凸透鏡對(duì)光起到會(huì)聚作用，是否經(jīng)過(guò)凸透鏡的光線一定要聚集一點(diǎn)，才可稱會(huì)聚。 如圖甲把點(diǎn)光源放在凸透鏡的焦點(diǎn)上，它發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡后，折射光線平行于主軸，并沒有相交成一點(diǎn)，這是否可認(rèn)為凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用呢

8、。如圖，我們將入射光線FA、FC延長(zhǎng)，即圖中的AA和CC與經(jīng)凸透鏡折射的光線AB、CD比較。顯然折射光線是相互“靠近”而相會(huì)了。在圖乙中光線AB、CD入射到凹透鏡上，經(jīng)凹透鏡后，折射光線相交成一點(diǎn)E，這是否可認(rèn)為凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用呢。如圖，我們?nèi)肷渚€AB、CD延長(zhǎng)。如圖中虛線BP和DP，折射線BE和DE與入射光線的方向BP、DP相比較，它們相應(yīng)“遠(yuǎn)離”了，它表明凹透鏡對(duì)光起了發(fā)散作用，由此可見，透鏡對(duì)光是會(huì)聚還是發(fā)散，不是看折射光線是否相交而是體現(xiàn)在它們使光線相互“靠近”了還是“遠(yuǎn)離”了?！纠}選講】 例1、百米賽跑時(shí)計(jì)時(shí)員為何一看到發(fā)令槍的“煙火”就按動(dòng)秒表，而不是等聽發(fā)令槍的槍聲計(jì)時(shí)？

9、答：因?yàn)槁曇舻膫鞑ニ俣仁?40m/s，當(dāng)槍聲從起點(diǎn)傳到終點(diǎn)計(jì)時(shí)員耳朵里，時(shí)間差不多已過(guò)了0.3s，這樣的計(jì)時(shí)，當(dāng)然不正確，誤差較大，而光的傳播速度是3×108m/s，火光傳播到終點(diǎn)的時(shí)間只有3.3×10-7s，不會(huì)影響計(jì)時(shí)的正確性。例2、一束光線斜射到一光滑平面上，入射角為25°，當(dāng)入射角增大15°時(shí)，反射光線與入射光線之間的夾角是多大？答：因?yàn)榉瓷涔饩€與入射光線之間的夾角就是入射角和反射角之和，根據(jù)光的反射定律可知：入射角增大多少，反射角也增大多少，因?yàn)槿肷浣?25°+15°=40°，則反射角=40°，所以，入射

10、光線與反射光線夾角為；40°+40°=80°。例3、如圖甲所示，A、B兩點(diǎn)在平面鏡前，現(xiàn)在要使A點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)B點(diǎn)，試用作圖法求出光線射到平面鏡上的入射點(diǎn)。解：先根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律找出A點(diǎn)在鏡中的像，如圖乙所示，過(guò)A點(diǎn)作鏡面的垂線，交鏡面于M點(diǎn)，并延長(zhǎng)至A使AMAM，則A點(diǎn)為A 的像，連接AB交平面鏡反射面于O，則O點(diǎn)就是光線射到平面鏡的入射點(diǎn)。例4、如圖所示MN是空氣和玻璃的分界面，一束光線射到MN面O處時(shí)發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，則入射角、折射角各是多少？MN的右方是什么物質(zhì)？解：過(guò)O點(diǎn)作MN的垂線EF即法線，根據(jù)光的反射定律可知：AO、OB和OC

11、分別是入射光線、反射光線和折射光線，則入射角AOE=60°，折射角COF=30°。因?yàn)檎凵浣切∮谌肷浣牵怨馐菑目諝庑鄙淙氩Ａ?，故MN的右側(cè)是空氣。例5、在杯子里放一枚分幣，移動(dòng)杯子，使眼睛剛好看不到分幣為止，保持眼睛和杯子的位置不變，慢慢向杯里倒水，隨著水面的升高將看到什么現(xiàn)象？為什么？解：開始注水入杯時(shí)，將看不見硬幣，當(dāng)水面升高到一定高度時(shí)，分幣又能夠看見了。如圖，當(dāng)?shù)谷胨院?，分幣上一點(diǎn)S發(fā)出的光線射向水面時(shí)，在水面升高到一定高度時(shí)，從S點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)水面折射后能夠從杯的邊緣射出，而且恰好又能射到人的眼里，這時(shí)人眼就可以看得見分幣。人眼看到的S點(diǎn)比S點(diǎn)的位置高，所以

12、人看到水中分幣的像在分幣的上方。例6、幻燈的幻燈片和透鏡的距離大約在1530厘米之間變動(dòng)，為了能在屏上得到放大的實(shí)像，現(xiàn)有焦距為fA=6厘米，fB=15厘米，fC=30厘米的三個(gè)透鏡，選哪個(gè)透鏡最合適？答：根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律，當(dāng)f<u<2f時(shí)，能成倒立放大的實(shí)像，幻燈機(jī)中，15厘米<u<30厘米，所以應(yīng)選fB=15厘米的凸透鏡最適宜。例7、圖中的兩架敵機(jī)，一架是實(shí)際飛機(jī)，一架是從潛水艇上觀察到的該飛機(jī)的像，請(qǐng)用光路圖作圖確定哪架是實(shí)際飛機(jī)。解析：空中飛機(jī)發(fā)出的光從空氣射到水面處發(fā)生光的折射，折射光線射入水中并向該發(fā)現(xiàn)靠攏進(jìn)入觀察口，人眼逆著折射光線看去，好像是從A飛機(jī)射

13、出，A飛機(jī)是A飛機(jī)的虛像，所以下面A飛機(jī)是實(shí)際飛機(jī)。A A【同步練習(xí)】光一、選擇題 1、 關(guān)于光的傳播，下列說(shuō)法是正確的（ ）A、光只在空氣中才沿直線傳播 B、光在任何情況下都沿直線傳播C、光在玻璃中不是沿直線傳播的 D、光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播2、 關(guān)于小孔成像的下列說(shuō)法，正確的是（ ） A、小孔成像是光的折射現(xiàn)象形成的 B、小孔成像相對(duì)于物來(lái)說(shuō)不一定是倒立的C、小孔成的像是虛像 D、當(dāng)把小孔前后移動(dòng)時(shí)，像的大小會(huì)改變3、 人走近鏡子時(shí)，人在鏡中的像與原來(lái)相比（ ）A、變大 B、變小 C、不變 D、都不對(duì)4、 小轎車前的擋風(fēng)玻璃不豎直安裝的主要原因是（ ）A、避免噪音 B、盡可能避免因平

14、面鏡成像造成不安全因素 C、為了造型美觀 D、防止擋風(fēng)玻璃震碎5、 下圖中是物體在平面鏡中成像的情況，正確的是（ ） 6、人站在直立的平面鏡前，要看到自己的全身像，鏡長(zhǎng)最少應(yīng)是人身高的（ ） A、 B、 C、 D、一樣高 7、光線斜射到平面鏡上，保持平面鏡的位置不動(dòng)，如果入光射線靠近法線，則反射光線（ ）A、靠近法線 B、遠(yuǎn)離法線 C、方向不變 D、無(wú)法判斷 8、圖中，MM是平面鏡，a、b、c、d是平面鏡前放置的四個(gè)物體，人在鏡前P點(diǎn)觀看它們?cè)谄矫骁R中的像，其中不能看到的是放置在哪個(gè)點(diǎn)上的物體（ ）A、a B、b C、c D、d 9、下列現(xiàn)象中屬于光的折射的是（ ）A、 演員通過(guò)平面鏡看到自己

15、的表演動(dòng)作B、 光射到不透明的物體上，在物體后面形成的影子C、 潛水艇里的人通過(guò)潛望鏡觀看海面 D、插入水中的筷子，從水面上斜著看，筷子在水下的部分向上彎折了 10、一束光線斜射到兩種介質(zhì)的界面上，它與界面成20°角，反射光線跟折射光線的夾角恰好是90°，則入射角、折射角分別是（ ） A、20°、70° B、20°、20° C、70°、20° D、70°、70° 11、光線射到平行的厚玻璃板上，在它的上、下表面發(fā)生折射，在圖中正確的圖是（ ） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 12、潛水員從水中看

16、岸邊的路燈，所看到的燈的位置跟燈的實(shí)際位置比較（ ） A、高一些 B、低一些 C、相同 D、無(wú)法判定 13、小樂用放大鏡看指紋時(shí)，覺得指紋的像太小，為使指紋的像大一些，正確的做法是（ ）A、眼睛和手指不動(dòng)，讓放大鏡離手指稍近些 B、眼睛和手指不動(dòng)，讓放大鏡離手指稍遠(yuǎn)些C、放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍近些 D、放大鏡和手指不動(dòng)，讓眼睛離放大鏡稍遠(yuǎn)些 14、四塊透鏡分別放在蠟燭前20cm處，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：用透鏡甲可成倒立縮小的像；用透鏡乙可成正立放大的像；用透鏡丙可成倒立放大的像；用透鏡丁可成正立縮小的像，可以判定透鏡焦距在1020cm的凸透鏡（ ）A、甲 B、乙 C、丙 D、丁15、某凸透鏡

17、焦距是10cm，將物體放在離焦點(diǎn)5cm的地方，所成的像（ ）A、一定是實(shí)像 B、一定是虛像 C、一定是放大的像 D、一定是縮小的像 16、蠟燭從到凸透鏡距離為3f的地方移到距離凸透鏡為1.5f的地方，凸透鏡所成的像（ ）A、始終是放大的 B、始終是縮小的 C、逐漸變大 D、逐漸變小 17、下列關(guān)于凸透鏡成像特點(diǎn)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（ ）A、實(shí)像都是倒立的，虛像都是正立的 B、縮小的都是實(shí)像，放大的都是虛像C、縮小的像都是倒立的、放大的像可能是正立的，也可能是倒立的D、實(shí)像和物體分別在凸透鏡的兩側(cè)，虛像和物體在凸透鏡的同一側(cè) 18、用不透光的紙遮住透鏡的上半部分，則在光屏上出現(xiàn)的像與不用紙遮住透鏡

18、形成的像區(qū)別是（ ）A、像的上半部分消失 B、像的下半部分消失 C、像全部消失 D、仍有原來(lái)大小的像，但亮度變暗19、下列事例中觀察到的是物體虛像的是（ ）A、晴天在樹林中的地面上看到光亮的圓斑 B、看電影，銀幕上的畫面 C、看物體的影子 D、看湖中小船的倒影20、在離焦距為20cm的凸透鏡正前方100cm處，有一物體以5cm/s的速度向凸透鏡勻速靠攏，運(yùn)動(dòng)13s時(shí)，物體所成的像為（ ）A、倒立放大的實(shí)像 B、倒立縮小的實(shí)像 C、正立放大的虛像 D、等大倒立的實(shí)像二、填空1、光的三原色是_ 、_ 、_，這三種色光混合能產(chǎn)生各種色光2、小孔成像是利用了光在均勻介質(zhì)中沿 傳播的道理，光在真空的速度

19、是 m/s。太陽(yáng)光從太陽(yáng)傳到地球上，大約要用8min20s，則太陽(yáng)到地球的距離是_m。 3、入射光線與平面鏡的夾角是25°，則入射角是 度，反射角是 度。 4、平行光線射到 的表面，反射光線仍是平行的，這種反射叫 ，平行光線射到 的表面，反射光線不再平行，這種反射叫 。 5、平面鏡所成像和物體到鏡面的距離 ，像與物體的大小 ，所成的是 像。 6、蠟燭在平面鏡前10cm，它的像到鏡面的距離是 cm，若將平面鏡往蠟燭的方向移近2cm，它的像到蠟燭的距離是 cm。 7、為了使和水平方向成50°角的陽(yáng)光豎直射入井里，那么平面鏡的反射面和水平面應(yīng)成_度角放置；如果太陽(yáng)光與水平方向夾角

20、增加20°角，仍使陽(yáng)光豎直射入井里，則平面鏡再轉(zhuǎn) 度角。 8、一束光線從空氣垂直水面射入時(shí)，則入射角為 ，反射角為 ，折射角 。9、如圖所示，光線斜射到兩種透明物質(zhì)的界面上發(fā)生的現(xiàn)象，那么圖中界面是 ，法線 ，入射角是 ，反射角 ，折射角是 。 10、釣魚時(shí)，看到水中的魚比魚的實(shí)際位置要 一些，這是因?yàn)樗恤~射出的光線在水面發(fā)生了 的緣故。11、透鏡是利用光的 現(xiàn)象制成的，凸透鏡對(duì)光線有 作用，凹透鏡對(duì)光線有 作用。12、當(dāng)凸透鏡成實(shí)像時(shí)，若將物體逐漸向凸透鏡移近，它的像到透鏡的距離 。（填“變大”、“變小”或“不變）13、某凸透鏡焦距離為10cm，物體放在到凸透鏡距離15cm處，凸

21、透鏡成的像是 、 的 像。如果將它移向離透鏡30cm處，在此過(guò)程中，它的像 ，像到透鏡的距離 ，（填“變大”、“變小”），在30cm處物體通過(guò)透鏡成的是 _、_、_像。14、照相機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè) 鏡，被拍攝的物體應(yīng)放在離鏡頭 位置上，底片上成 。15、幻燈機(jī)鏡頭相當(dāng)于一個(gè) 鏡，要在銀幕上得到幻燈片景物的 、 的 像，應(yīng)使幻燈片到鏡頭距離在 的范圍內(nèi)。16、放大鏡是一個(gè) 鏡，使用放大鏡必須將物體放在到鏡的距離是 的范圍內(nèi)，才能看到物體 的 像。17、平面鏡和凸透鏡都能成虛像，但平面鏡所成的虛像是由光的 現(xiàn)象形成的；凸透鏡所成的虛像是由光的 現(xiàn)象形成的。18、光線垂直射在平面鏡上時(shí)，這時(shí)的入射角是

22、 度；保持光線的入射角不變，將平面鏡轉(zhuǎn)過(guò)角，這時(shí)反射光線與入射光線的夾角是 度。19、把一個(gè)玻璃球分成A、B、C、D、E五塊，其截面如圖所示，其中能使光線會(huì)聚的是 。20、如圖所示，平面鏡前有一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S沿著與鏡面成30°角的方向以0.1m/s的速度向鏡面運(yùn)動(dòng)，則S和它的像之間的接近速度是 m/s。三、作圖1、 根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)畫出圖甲中物體AB在鏡中的像2、要使光線AO的傳播方向改變120°，試在圖乙中畫出反射光線和平面鏡的位置3、畫出圖中6個(gè)框中應(yīng)放置的光學(xué)元件（入射光是單色光，框中只放一個(gè)元件） 4、在圖中畫出適當(dāng)類型的透鏡 5、這是某同學(xué)自制的一個(gè)潛望鏡示意圖，請(qǐng)

23、畫出從潛望鏡中看到的物體AB的像 6、如圖所示，在平面鏡前有A、B兩光點(diǎn)，人站在鏡什么位置觀察A、B兩點(diǎn)恰好重疊。用作圖方法，求出人眼所在位置。 第5題 第6題7、在一個(gè)干枯的井底正中央P點(diǎn)趴著一只青蛙，它能看到的視野范圍如圖a所示。天降大雨時(shí)井中全部灌滿水，若青蛙仍在P點(diǎn)，它的視野將發(fā)生變化。請(qǐng)?jiān)趫Db中利用光路圖確定青蛙視野變化后的大致范圍。四、計(jì)算 1、織女星與地球相距約2.6×1014km，則地球上看見織女星所發(fā)出的光實(shí)際上是多少年前發(fā)出的？ 2、如圖光源S發(fā)出一條光線經(jīng)平面鏡M反射后通過(guò)A點(diǎn)，S、A距平面鏡分別為10cm和20cm，它們之間的水平距離為30cm。求：入射點(diǎn)的位置 入射角的大小 3、如圖，光線從空氣射入某液體中，入射角為45°，折射角為30°。光線射到液體底部水平放置的平面鏡上又反射回來(lái)，最后光線又回到空氣中，這時(shí)折射角是多大？【同步練習(xí)】光【提示與答案】一、選擇題號(hào)12345678910答案DDCBCBADDC題號(hào)11121314151617181920答案CABCCCBDDA二、填空1、紅、綠、藍(lán) 2、3×