北师大版物理八年级上册第五章《光现象》
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章 末 知 识 复 习
类型一 用光的直线传播解释生活中的有关现象
要点简介：自然界中的一些自然现象，如影子、小孔成像、日食和月食、金星凌日、水星凌日等都可以用光的直线传播规律来解释。
经典例题1 当太阳、水星、地球运行到一条直线上时，在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动，这种现象称为“水星凌日”，是难得一见的天文奇观。下列关于该现象的说法正确的是( )
A. 小黑斑是水星在太阳上形成的影子
B. 小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的
C. 小黑斑是水星在太阳上形成的像
D. 小黑斑是地球在太阳上形成的像
解析：太阳是光源，当太阳、水星、地球运行到同一条直线上，并且水星位于太阳、地球两者中间时，由于光的直线传播规律，水星挡住了太阳射向地球的一部分光，所以在地球上看到太阳上有一个黑暗区域。
答案：B
点拨：解题时不要受“水星凌日”这一科学术语的干扰，而要从“黑斑”这一现象中分析出它的本质，即“影子”，从而联想到光的直线传播的知识。
类型二 光的反射定律和折射规律的应用
经典例题2 小芸同学用一支新买的激光笔照射水平水面，在竖直白墙上出现了两个红色亮点A和B，如图所示。现保持入射点O的位置不变，欲使光点A下移至A′处，应使入射光线MO绕着点O沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动；现保持入射点O的位置不变，欲使光点B下移至B′处，应使入射光线MO绕着点O沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
解析：水面相当于平面镜，激光照射到水面时经水面反射后，照亮A点，经水折射后照亮B点，若使A点下移，即反射角增大，根据光的反射定律可知，入射角应增大，所以此时入射光线MO应绕着O点沿顺时针方向转动；若使折射光线照亮的点下移，即折射角变小，则根据折射规律可知，入射角也应变小，即入射光线MO应绕O点沿逆时针方向转动。
答案：顺时针 逆时针
类型三 光学作图
经典例题3 如图所示，一束光沿AO方向斜射到平面镜上，画出入射光线的反射光线，并标出反射角大小。
解析：首先画出法线，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为90°－30°＝60°。根据反射角等于入射角画出反射光线，反射角也为60°。
答案：如图所示
经典例题4 你的窗口前有一个小孩经过，那么你在室内哪些范围可以看见小孩的全身？如图甲所示，以AB代表小孩，作图说明。
甲 乙
解析： 由光的直线传播可知，能看到小孩头顶的范围是在光线AMC和AND之间，能看到小孩脚底的范围是在光线BME和BNF之间，所以能看到小孩全身的范围在既能看到头顶又能看到脚底的区域，即图中的阴影部分。
答案：如图乙所示，阴影部分即为所求范围。
经典例题5 如图1所示，岸边有一物体B，潜水员从水中能看见B的像B1，请作出一条眼睛能看到B1的折射光路图。
图1 图2
解析：由于潜水员在水下看到的是像B1，根据光的折射规律，首先连接人眼A和像点B1，交水面于一点即为入射点O，则BO为入射光线，OA为折射光线。
答案：如图2所示。
类型四 光现象实验与探究
要点简介：通过实验探究光的直线传播规律、光的色散、光的反射定律、平面镜成像规律和光的折射规律等。
经典例题6 如图是同学们探究“平面镜成像特点”的实验情景，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后B处出现蜡烛的像。
(1)实验中选用平板玻璃代替平面镜做实验的原因是____________________________________。
(2)某同学选择与A处蜡烛外形相同的另一根蜡烛，将其在玻璃板后移动，直到与B处的像完全重合，他这样做是想验证________________。
(3)另一位同学将光屏放在玻璃板后面来回移动，光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到A处蜡烛的像。
(4)另一组同学用跳棋代替蜡烛，在方格纸上实验。你认为这样做有什么好处？______________________________________。(说出一点)
解析：在探究“平面镜成像特点”实验中：(1)为便于观察确定像的位置，用透明玻璃板代替平面镜做实验；(2)将与A处蜡烛相同的蜡烛放到B处与像完全重合，是为了比较像与物的大小关系；(3)物体通过平面镜所成的像是虚像，不是实际光线会聚形成的，不能用光屏承接；(4)见答案。
答案：(1)便于观察确定镜后像的位置
(2)像与物的大小关系
(3)不能
(4)用方格纸方便研究像与物到镜面距离的关系；用棋子代替蜡烛，能更好地比较像与物的大小关系；用棋子代替蜡烛，更环保(只要合理均可)
综 合 检 测
一、选择题
1. 下列说法中正确的是( )
A. 夜空中的月光是光源
B. 影子的形成是因为光在均匀介质中沿直线传播
C. 光总是沿直线传播的
D. 光在透明介质中的传播速度都是3×108m/s
2. 在物理学的发展过程中，下列物理学家都做出了杰出的贡献，其中首次通过三棱镜发现光的色散现象的是( )
A. 牛顿 B. 伽利略 C. 阿基米德 D. 奥斯特
3. 下列对光现象解释不正确的是( )
A. 雨后彩虹是色散现象 B. 看到水中的鱼变浅了是折射现象
C. 坐井观天是光的直线传播 D. 一叶障目不是光的直线传播现象
4. 一束光线斜射到两种介质的界面上，它与界面的夹角是20°，反射光线跟折射光线的夹角恰好是90°，则入射角、折射角分别是( )
A. 20°、70° B. 20°、20° C. 70°、20° D. 70°、70°
5. 在没有任何其他光照的情况下，舞台追光灯发出的白光透过红色玻璃片照在白色上衣、蓝色裙子的演员身上，观众看到她( )
A. 上衣呈红色，裙子呈蓝色 B. 上衣呈红色，裙子呈黑色
C. 全身呈蓝色 D. 全身呈红色
6. 下列现象是由光的反射产生的是( )
A. 小孔成像 B. 树木在水中的倒影
C. 通过放大镜看到的文字变大了 D. 墙壁上的“手影”
7. 小明想利用一块平面镜，使射向井口的太阳光竖直射入井中，如图所示。下列选项中的数字序号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序，其中作图过程正确的是( )
A B C D
8. 中秋节的夜晚，行走在绿树成荫的公园里，小玲看到地面上有很多圆形的光斑，这些光斑是( )
A. 树叶的虚像 B. 树叶的影子
C. 月亮的虚像 D. 月亮的实像
9. 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
10. 人站在平面镜前，当他向平面镜走近时，发生的现象是( )
A. 像不变，像到镜面的距离变小 B. 像不变，像到镜面的距离不变
C. 像变大，像到镜面的距离变大 D. 像变大，像到镜面的距离变小
11. 如图，平面xOy上，平面镜M两端坐标分别为(－1，3)和(0，3)，人眼位于坐标(2，0)点处，当一发光点S从坐标原点沿－x方向运动过程中，经过以下哪个区域，人眼可从平面镜中观察到S的像( )
A. 0到－1区域 B. －1到－2区域
C. 0到－∞区域 D. －2到－4区域
二、填空题
12. 一束与镜面成60°角的光线射到平面镜上，反射角的大小为 ；一束光垂直射到水面上，入射角为 。
13. 从物理学的角度看，小孔成像是由于光沿 形成的，水中倒影是由光的 所形成的岸边的物体的 (选填“实像”或“虚像”)。
14. 有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为 ；当液面 (选填“上升”或“下降”)时，光电屏上的光斑S将向右移动。
15. 电视机的遥控器能发射一种不可见光，即红外线，以实现对电视机的控制；如果不把遥控器对着电视机的控制窗口，而是对着墙壁，调整角度也可以控制电视机，这利用了光的 。彩色电视画面上的色彩是由红、 、蓝三种色光混合而成的。
16. 如图所示为光由空气向玻璃传播的情况，由图可知，界面是 (选填“PQ”或“MN”)，它的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧是玻璃；折射光线是 ，折射角是 度，入射角是 度。
三、作图题
17. 图示为上午8：00太阳光经水平镜面反射的光路图，请大致画出一小时后太阳光照射同一点的入射光线及对应的反射光线。
18. 如图所示，从S点发出一条光线，经平面镜MN反射后，其反射光线恰好通过P点。请你作出这条入射光线并完成光路图。
19. 潭清疑水浅，安全记心间。如图，A是水池底某点，请作出光线AO的折射光线以及人从岸上看到A的像A′。
20. 如图所示，水中点光源S发出的光，经水面折射后被置于空气中的平面镜MN反射，OP为反射光线，请画出入射光线和对应的折射光线。
四、实验题
21. 如图是研究光的折射规律的实验原理图：下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射γ角
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
(1)请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据(光从空气进入其他透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据)，对光从空气进入其他透明介质中的折射规律加以总结(补充完整)。
A. 折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；
B. 。
(2)请定量比较实验数据，把你新的发现写在下面：
。
22. 如图甲所示，小丽同学在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上，再取两段相同的蜡烛A和B竖直地放于玻璃板前后，点燃玻璃板前的蜡烛A，移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。在此实验中：
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择 mm厚的玻璃板做实验，用两段相同的蜡烛是为了比较像与物 的关系。
(2)小丽将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像，这是因为 。
(3)如果玻璃板没有竖直放置(如图乙所示)，在实验过程中会出现的情况是 。
23. 某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路。实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如下数据：
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
(1)分析表中数据，可得出结论：
①光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象；
②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是 ，且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。
(2)该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点。请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？答： (选填“是”或“否”)；请简要说明理由： 。
24. 小华用两个完全相同的棋子A和棋子B，在水平桌面上探究平面镜成像的特点，实验装置如图。
(1)无论怎样在桌面上移动棋子B，都无法使它与棋子A的像完全重合，出现这种情况的原因是 ，排除问题后，移动棋子B，使它与棋子A的像完全重合，这样做的目的除了能确定棋子A经平面镜所成像的位置，同时还能比较 的大小关系。
(2)用铅笔画出平面镜及棋子A和棋子B的位置，并画出棋子A和棋子B位置的连线，经测量发现：两棋子的连线与镜面 ，两棋子到镜面的距离相等。
(3)移去棋子B，将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置，直接观察白卡片，发现白卡片上没有棋子A的像，说明棋子A经平面镜所成的是 像。
(4)用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。
参考答案
1. B 2. A 3. D 4. C 5. B 6. B 7. B 8. D 9. D 10. A 11. D
12. 30° 0°
13. 直线传播 反射 虚像
14. 50° 下降
15. 反射 绿
16. MN 右 OB 30 60
17. 如图所示。
18. 如图所示。
19. 如图所示。
20. 如图所示。
21. (1)入射角增大，折射角也增大，但折射角总是小于入射角 (2)入射角较小时，入射角i与折射角γ近似成正比关系；当入射角较大时，正比关系不再成立
22. (1)2 大小 (2)不能 平面镜所成的像是虚像 (3)蜡烛B与蜡烛A的像不重合
23. (1)①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大(或折射角随入射角的减小而减小) 小于 (2)是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验
24. (1)玻璃板没有与桌面垂直放置 像与物 (2)垂直 (3)虚 (4)能
