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初中物理人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试学案
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这是一份初中物理人教版八年级上册第四章 光现象综合与测试学案，共11页。学案主要包含了光的直线传播，光的反射，光的折射，光的色散等内容，欢迎下载使用。
牛顿的失误
对大科学家牛顿，想必读者不会陌生吧，正是他奠
定了经典物理学的大厦，为科学事业做出了卓著的贡献
。牛顿在科学上的贡献是很少有人能与之比拟的。
恩格斯曾概括指出: “牛顿由于发现了万有引力定
律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立
了科学的光学，由于建立了二项式定律和无限理论而创
立了科1666年，23岁的牛顿通过一块玻璃棱镜，证明光的颜色是光本身特有的，白光是由七种颜色的光混合而成的，不同颜色的光有不同的折射率。这一新见解不仅否定亚里斯多德的观点，而且使牛顿意识到望远镜色差的原因是由于光对镜片的折射所产生的结果。为此他决定改进望远镜，遗憾的是，他选用的玻璃与水具有相同的折射率，读者可以想象牛顿因此会得出什么样的结论。牛顿由此推断: “所有透明物质具有相同的折射率，因此望远镜的色差是无法消除的。”
他把他的结果告诉了另一个对光学很感兴趣的朋友卢卡斯，卢卡斯：“我重复做了这个实验，玻璃和水有不同的折射率！”学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”牛顿不仅创立了经典的力学和微积分，而且还确定了科学研究的正确方法，他尊重科学，尊重事实，他的一句名言至今流传于世: “在事实与实验之前没有辩论的道理。”可正是这位伟人也有盲目相信自己，不尊重事实的时候。
古代人很早就注意到自然界中光具有颜色。亚里斯多德：“光的颜色是光明与黑暗不同比例的混合。”他把这个结果告诉了牛顿。读者可以想到若牛顿把卢卡斯的实验检查一遍，或换用其它材料重做一下，或许他就不会得出错误结论了，望远镜的色差问题也不必等到1758年才解决了。遗憾的是这次牛顿却一点也不尊重事实而固执己见，酿成了错误。
直到牛顿死后，人们才发现牛顿的结论是错误的。幸运的是牛顿在觉得消除色差无望后，却发明了反射式望远镜。直到今天，世界上许多天文台都还安装着他所发明的反射式望远镜。
一、光的直线传播
1．光在 介质中沿直线传播。
2．光沿直线传播应用
（1）日食、月食、手影、小孔成像；激光准直、整队集合、射击瞄准等。
（2）小孔成像实验（如下图）。
①成像： 立的 像；
②像的形状：与小孔的 无关。如：树下太阳的像都是圆形光斑；
③物不动，屛远像 ；屛不动，物远像 。
二、光的反射
1．光的反射
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角；光路是可逆的。
（2）镜面反射和漫反射
2．平面镜成像特点： 。
3．平面镜作图的2种方法
例题1
如图中是枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，青蛙通过井口观察井外的景物范围，其中正确的光路是（ ）
A． B． C． D．
例题2
如图所示，若要让反射光线射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向右移动
B．水平向左移动
C．竖直向上移动
D．竖直向下移动
例题3
小强身高1.5 m，站在竖直放置的平面镜前1.2 m处照镜子，则他在镜中的像高_______m，像到他本人的距离为 m，他以0.5 m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时，他相对于他的像的速度是 m/s，当他离平面镜越来越远时，他在镜中成的像 （选填“越来越小”“越来越大”或“大小不变”），像离平面镜将 。
例题4
完成图中小华通过平面镜观察自己脚后跟A点时的光路图。
例题5
艾英同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了________________________________________。
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿________（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是________________（填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是________（填“虚”或“实”）像。
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________。
（5）为了让坐在右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。
三、光的折射
1．光的折射特点：（三线共面、法线居中、空气的角度大、光路可逆）
（1）折射角随入射角的改变而改变；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；无论是入射角还是折射角，空气中的角永远 在其他介质中的角。
（2）通过折射线看到的是比物体实际位置 的 像。（如：从岸上看到水中的物体，物体变浅；从水中看岸上的物体，物体变高）
四、光的色散
1．光的色散
2．红外线与紫外线
（1）红外线特点：热作用强，穿透性强；应用：红外线夜视仪，遥控器。
（2）紫外线特点：化学、生理作用强，荧光效应；应用：促进人体钙的吸收、杀菌。
3．物体颜色：
（1）透明体的颜色是由透过它的色光决定的。（如蓝色墨镜只透蓝光）
（2）不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。（如红色粉笔只反射红光）
例题6
据国外媒体报道，美国地质学家迈克尔·拉姆齐利用热红外线辐射技术来预测火山将何时爆发且爆发强度有多大，以帮助人们赶快撤离危险区。从物理角度来看，这是利用了红外线以下性质中的（ ）
A．红外线是一种不可见光 B．红外线可以用来进行遥控
C．红外线的传播速度很快 D．物体的温度越高，向外辐射红外线的本领越强
例题7
如图是中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码）。当条形码扫描器照射它时，黑条纹将光________，白条纹将光________，再通过电脑解码就可以读取考生相关信息。（均选填“反射”或“吸收”）
例题8
当一束光从空气中斜射向水面时，会同时发生反射和折射现象。下面哪一幅图能正确表示反射光线和折射光线的传播方向（ ）
例题9
一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为________（填“空气”或“透明物质”）；反射角为________。
例题10
某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否________________。
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________，且折射角________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度。
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生________和________现象。为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是________________________。
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着________（填“1”“2”“3”或“4”）的方向射出，说明折射光路是________的。
达标1
中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，下列说法正确的是（ ）
A．“明月几时有?把酒问青天”，酒中明月倒影是光的折射
B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光沿直线传播
C．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源
D．“但愿人长久，千里共婵娟”，共赏的天上明月是平面镜所成的像
达标2
如图所示，小明透过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（ ）
A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移
C．如果将图中的平面镜截掉3/4，则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D．如果紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板，则蜡烛在平面镜中无法成像
达标3
舞蹈训练室竖直墙壁上安装有平面镜，甲、乙、丙三位同学在平面镜前的位置如图所示，他们位置连线是等腰直角三角形，甲在直角顶点，乙、丙连线平行于平面镜。则（ ）
A．甲与甲的像间的距离小于乙与乙的像间的距离
B．乙与乙的像间的距离大于丙与丙的像间的距离
C．甲的像与乙的像间的距离小于乙的像与丙的像间的距离
D．甲的像与乙的像间的距离大于乙的像与丙的像间的距离
达标4
一束光线穿过玻璃三棱镜的四幅光路图，如图所示，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
达标5
小华学习了平面镜成像后，回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一盏正在旋转的吊灯，该灯通过转盘成像如图所示．则灯的像是 像（选填“虚”或“实”），距离该灯 m；若该灯顺时针旋转，则会观察到灯的像 （选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
达标6
周末，小明约小刚逛公园，看见一些现象，他俩从物理角度讨论起了下列问题．
（1）阳光下，小明看见自己在地面上留下的影子，可以用光的 知识来解释。看见公园 中红色的花朵，是因为花朵_______（填“反射”或“吸收”）红色光的缘故。
（2）湖边，小刚看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋，看见的鱼是光的 形成的像。
（3）蜻蜓在距离平静水面 1m 高处以 0.8m/s 速度水平飞行，若以其在水中的“倒影”为参照物， 它的飞行速度是_______m/s，小明和小刚他们看到蜻蜓在水中的“倒影”紧贴河底，则河 底实际深度_______（选填“大于”“等于”或“小于”）1m。
达标7
请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。
达标8
请画出：
①折射光线的大致方向、标出折射角a；
②经光滑墙壁反射后的反射光线。
达标9
如图甲所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像，成在司机前面斜上方避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛（B点）通过挡风玻璃看到车内装饰物（A点）的像的光路图。
练习1
“一河诗画，满城烟花”，2019年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是（ ）
A．焰火属于自然光源B．焰火在水中的倒影是光的折射现象
C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快
D．焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的
练习2
如图所示，暑假期间，小刚和爷爷到湖里去叉鱼。鱼儿在清澈的水中游动，可以看得很清楚。然而，当他沿着看见鱼的方向去叉它，却叉不到。在图所示的光路图中，能正确说明叉不到鱼原因的是（ ）
A．B．
C．D．
练习3
如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在同种均匀介质中沿________传播。
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的________现象。
（3）沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，请在图4-20中画出小明看到硬币虚像的大致光路图。
练习4
完成光经过玻璃砖折射后的光路。
牛顿的失误
对大科学家牛顿，想必读者不会陌生吧，正是他奠
定了经典物理学的大厦，为科学事业做出了卓著的贡献
。牛顿在科学上的贡献是很少有人能与之比拟的。
恩格斯曾概括指出: “牛顿由于发现了万有引力定
律而创立了科学的天文学，由于进行了光的分解而创立
了科学的光学，由于建立了二项式定律和无限理论而创
立了科1666年，23岁的牛顿通过一块玻璃棱镜，证明光的颜色是光本身特有的，白光是由七种颜色的光混合而成的，不同颜色的光有不同的折射率。这一新见解不仅否定亚里斯多德的观点，而且使牛顿意识到望远镜色差的原因是由于光对镜片的折射所产生的结果。为此他决定改进望远镜，遗憾的是，他选用的玻璃与水具有相同的折射率，读者可以想象牛顿因此会得出什么样的结论。牛顿由此推断: “所有透明物质具有相同的折射率，因此望远镜的色差是无法消除的。”
他把他的结果告诉了另一个对光学很感兴趣的朋友卢卡斯，卢卡斯：“我重复做了这个实验，玻璃和水有不同的折射率！”学的数学，由于认识了力的本性而创立了科学的力学。”牛顿不仅创立了经典的力学和微积分，而且还确定了科学研究的正确方法，他尊重科学，尊重事实，他的一句名言至今流传于世: “在事实与实验之前没有辩论的道理。”可正是这位伟人也有盲目相信自己，不尊重事实的时候。
古代人很早就注意到自然界中光具有颜色。亚里斯多德：“光的颜色是光明与黑暗不同比例的混合。”他把这个结果告诉了牛顿。读者可以想到若牛顿把卢卡斯的实验检查一遍，或换用其它材料重做一下，或许他就不会得出错误结论了，望远镜的色差问题也不必等到1758年才解决了。遗憾的是这次牛顿却一点也不尊重事实而固执己见，酿成了错误。
直到牛顿死后，人们才发现牛顿的结论是错误的。幸运的是牛顿在觉得消除色差无望后，却发明了反射式望远镜。直到今天，世界上许多天文台都还安装着他所发明的反射式望远镜。
一、光的直线传播
1．光在 介质中沿直线传播。
2．光沿直线传播应用
（1）日食、月食、手影、小孔成像；激光准直、整队集合、射击瞄准等。
（2）小孔成像实验（如下图）。
①成像： 立的 像；
②像的形状：与小孔的 无关。如：树下太阳的像都是圆形光斑；
③物不动，屛远像 ；屛不动，物远像 。
二、光的反射
1．光的反射
光的反射定律：反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角；光路是可逆的。
（2）镜面反射和漫反射
2．平面镜成像特点： 。
3．平面镜作图的2种方法
例题1
如图中是枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，青蛙通过井口观察井外的景物范围，其中正确的光路是（ ）
A． B． C． D．
例题2
如图所示，若要让反射光线射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（ ）
A．水平向右移动
B．水平向左移动
C．竖直向上移动
D．竖直向下移动
例题3
小强身高1.5 m，站在竖直放置的平面镜前1.2 m处照镜子，则他在镜中的像高_______m，像到他本人的距离为 m，他以0.5 m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时，他相对于他的像的速度是 m/s，当他离平面镜越来越远时，他在镜中成的像 （选填“越来越小”“越来越大”或“大小不变”），像离平面镜将 。
例题4
完成图中小华通过平面镜观察自己脚后跟A点时的光路图。
例题5
艾英同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
（1）选用玻璃板代替平面镜，主要是为了________________________________________。
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿________（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是________________（填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是________（填“虚”或“实”）像。
（4）当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小________。
（5）为了让坐在右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置________（填“向右移动”“向左运动”或“不变”）。
三、光的折射
1．光的折射特点：（三线共面、法线居中、空气的角度大、光路可逆）
（1）折射角随入射角的改变而改变；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；无论是入射角还是折射角，空气中的角永远 在其他介质中的角。
（2）通过折射线看到的是比物体实际位置 的 像。（如：从岸上看到水中的物体，物体变浅；从水中看岸上的物体，物体变高）
四、光的色散
1．光的色散
2．红外线与紫外线
（1）红外线特点：热作用强，穿透性强；应用：红外线夜视仪，遥控器。
（2）紫外线特点：化学、生理作用强，荧光效应；应用：促进人体钙的吸收、杀菌。
3．物体颜色：
（1）透明体的颜色是由透过它的色光决定的。（如蓝色墨镜只透蓝光）
（2）不透明体的颜色是由它反射的色光决定的。（如红色粉笔只反射红光）
例题6
据国外媒体报道，美国地质学家迈克尔·拉姆齐利用热红外线辐射技术来预测火山将何时爆发且爆发强度有多大，以帮助人们赶快撤离危险区。从物理角度来看，这是利用了红外线以下性质中的（ ）
A．红外线是一种不可见光 B．红外线可以用来进行遥控
C．红外线的传播速度很快 D．物体的温度越高，向外辐射红外线的本领越强
例题7
如图是中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码）。当条形码扫描器照射它时，黑条纹将光________，白条纹将光________，再通过电脑解码就可以读取考生相关信息。（均选填“反射”或“吸收”）
例题8
当一束光从空气中斜射向水面时，会同时发生反射和折射现象。下面哪一幅图能正确表示反射光线和折射光线的传播方向（ ）
例题9
一束光在空气与某透明物质的界面处发生了反射和折射现象，其光路如图所示。界面上方为________（填“空气”或“透明物质”）；反射角为________。
例题10
某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否________________。
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1′、2和2′、3和3′、4和4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而________，且折射角________（填“大于”“等于”或“小于”）入射角；当光从空气垂直射入水中时，折射角等于________度。
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生________和________现象。为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是________________________。
（4）图丙中当激光笔从水中沿4′方向射入O点，则折射光线将会沿着________（填“1”“2”“3”或“4”）的方向射出，说明折射光路是________的。
达标1
中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，下列说法正确的是（ ）
A．“明月几时有?把酒问青天”，酒中明月倒影是光的折射
B．“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于光沿直线传播
C．“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮是自然光源
D．“但愿人长久，千里共婵娟”，共赏的天上明月是平面镜所成的像
达标2
如图所示，小明透过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（ ）
A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的
B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移
C．如果将图中的平面镜截掉3/4，则蜡烛仍能在剩余的平面镜中成完整的像
D．如果紧贴平面镜背面放置一块和平面镜大小一样的不透明挡板，则蜡烛在平面镜中无法成像
达标3
舞蹈训练室竖直墙壁上安装有平面镜，甲、乙、丙三位同学在平面镜前的位置如图所示，他们位置连线是等腰直角三角形，甲在直角顶点，乙、丙连线平行于平面镜。则（ ）
A．甲与甲的像间的距离小于乙与乙的像间的距离
B．乙与乙的像间的距离大于丙与丙的像间的距离
C．甲的像与乙的像间的距离小于乙的像与丙的像间的距离
D．甲的像与乙的像间的距离大于乙的像与丙的像间的距离
达标4
一束光线穿过玻璃三棱镜的四幅光路图，如图所示，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
达标5
小华学习了平面镜成像后，回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.8m高处有一盏正在旋转的吊灯，该灯通过转盘成像如图所示．则灯的像是 像（选填“虚”或“实”），距离该灯 m；若该灯顺时针旋转，则会观察到灯的像 （选填“顺时针转动”或“逆时针转动”）。
达标6
周末，小明约小刚逛公园，看见一些现象，他俩从物理角度讨论起了下列问题．
（1）阳光下，小明看见自己在地面上留下的影子，可以用光的 知识来解释。看见公园 中红色的花朵，是因为花朵_______（填“反射”或“吸收”）红色光的缘故。
（2）湖边，小刚看见湖水中的鱼在蓝天白云间游弋，看见的鱼是光的 形成的像。
（3）蜻蜓在距离平静水面 1m 高处以 0.8m/s 速度水平飞行，若以其在水中的“倒影”为参照物， 它的飞行速度是_______m/s，小明和小刚他们看到蜻蜓在水中的“倒影”紧贴河底，则河 底实际深度_______（选填“大于”“等于”或“小于”）1m。
达标7
请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。
达标8
请画出：
①折射光线的大致方向、标出折射角a；
②经光滑墙壁反射后的反射光线。
达标9
如图甲所示，家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的，这样可以保证夜间行车时，车内景物通过挡风玻璃所成的像，成在司机前面斜上方避免干扰司机视线，保证驾驶安全。请你在图乙中画出司机眼睛（B点）通过挡风玻璃看到车内装饰物（A点）的像的光路图。
练习1
“一河诗画，满城烟花”，2019年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是（ ）
A．焰火属于自然光源B．焰火在水中的倒影是光的折射现象
C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快
D．焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的
练习2
如图所示，暑假期间，小刚和爷爷到湖里去叉鱼。鱼儿在清澈的水中游动，可以看得很清楚。然而，当他沿着看见鱼的方向去叉它，却叉不到。在图所示的光路图中，能正确说明叉不到鱼原因的是（ ）
A．B．
C．D．
练习3
如图所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在A处恰好看不到它。
（1）小明看不到硬币，这是因为光在同种均匀介质中沿________传播。
（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的________现象。
（3）沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在A处也能看到硬币的虚像，请在图4-20中画出小明看到硬币虚像的大致光路图。
练习4
完成光经过玻璃砖折射后的光路。
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