八年级物理光学教案
第四章第四节 折射现象
【知识点】：光的折射定义、光的折射规律、三棱镜对光线的作用、透镜的奥秘 【重点、难点】来源学#科#网
重点：光折射概念和折射规律和运用规律分析解决生活中问题
难点：解释简单的折射现象,从一种介质看另一种介质中的物体所看到的是虚像,折射角的概念
【教学流程】
1.光的折射
活动:①从上方观察斜放在水中的筷子向_____(上或下)弯折
②把一只激光笔对准烧杯的左下部(在烧杯底留下一个光斑)然后往烧杯中加水,发现光斑往_____移
③让激光笔垂直照向烧杯底部,然后加水,光斑______(会或不会)移动 结论:光从一种介质____入另一种介质时，传播方向会发生______ 活动:探究光的折射规律
器材:激光笔、水槽、一个可折叠的光屏和一块玻璃砖 过程:让激光笔发出的光沿光屏射入水中
①观察折射光线、法线与入射光线之间的位置关系 ②比较折射角与入射角的大小
③改变入射角大小,观察角的变化,然后保持入射光线不动,
转动光屏还能在光屏上找到折射光线吗?
④让光从水中斜射到空气中,观察入射角和折射角的变化 ⑤换用玻璃砖,将上面的试验过程重复一次 ⑥让光垂直射向玻璃砖,观察现象
结论:⑴光折射时,入射光线、折射光线、法线______(在或不在)同一平面上;
⑵折射光线和入射光线在法线____(一侧或两侧)折射角随______角的变化而变化, ①当光从空气斜射入水或玻璃等_______(透明或不透明)物质中时,折射角_____(大于
水
入射光线
N
O N' 入射角 折 射角 折射光线 空气 看图回答:
法线:过入射点与界面垂直的直线(虚线)
入射角:______光线与_______的夹角 折射角（γ）:______光线与_______的夹角
或小于)入射角;
②当光从水或玻璃等_______(透明或不透明)物质斜射入空气中时,折射角_____(大于或小于)入射角;
③当光垂直射向水或玻璃等_______(透明或不透明)物质时,传播方向_____(变或不变),此时折射角、入射角都为0度
想一想:⑴光线在水面处发生折射时,会反射吗,用什么办法来证明?
⑵若反射,发射角、折射角、入射角、法线有什么关系呢?
⑶光发生折射时,光路可逆吗?
2.透镜的奥秘来源:https://www.360docs.net/doc/8e14636814.html,]
活动:探究透镜的奥秘
器材:激光笔、两块三棱镜
过程：将激光笔发出的光射向三棱镜的顶部，
观察光通过三棱镜时，和离开三棱镜后的光路，
并在有边的图中画出光路
现象：一束光通过三棱镜后，
出射光线偏向三棱镜的__________
做一做：把两块三棱镜组合起来，
观察并画出平行光经过
折射后的出射光线的路径
结论：我们可以联想到透镜可看是有许多棱镜组成的，没个棱镜都使光线向地面偏折，所以凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。
【典型例题】
【例1】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折
射，请判断：是入射光线，玻璃在（选
填“AB面的左方”、“AB面的右方”、“CD面的上方”或“CD面的下方”），并
标出入射角、反射角、折射角
【例2】古诗词中有许多描述光学现象的诗句，如“潭清疑水浅”说的就是光的现象；“池水映明月”说的就是光的现象
【例3】下列关于折射现象中，说法正确的有（）
A、光从空气进入水中时，折射角一定大于入射角
B、光从空气进入水中时，折射角一定小于入射角
C、光从水进入空气中时，传播方向有可能不变
D、光从水进入空气中时，传播方向一定改变。
【例4】完成光路图
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来源学*科*网Z*X*X*K]
【课后练习】
1.如图所示,光线在玻璃和空气两种物质的分界面上发生折射,此时折射角等于_________,分解面的_______方是玻璃
2.当光线从一种透明物质进入另一种透明物质时,下列说法正确的是( ) A.光线的传播方向一定发生改变 B.光线的传播方向有时不发生改变
C.当光线从水中斜射入到空气中时,折射角小于入射角
D.当光线从玻璃中斜射入到空气中时,折射角小于入射角
3.用气枪射击池水中的鱼,为了提高命中率,在射击时应该瞄准( )
A.看到的鱼
B.看到鱼的上部
C.看到鱼的下部
D.看到鱼的右边
4.完成光路图
第五章第一节 折射现象
【知识点】：
透镜及其种类、焦点、焦距、光心、透镜对光线的作用、透镜的三条特殊
30°° 练习1
光线
【重点、难点】
重点：两种透镜对光的作用，并能区别凸透镜和凹透镜的光学特性 难点：同过作图考查透镜对光线的作用
【教学流程】
1.透镜：生活中常见的眼镜，他的镜片就是透镜，通常分为凸透镜和凹透镜两种 活动：要求同学们分别通过凸透镜和凹透镜观看书上的文字（透镜距书较近） 试回答：（a ）通过______透镜,所看到的物体的像是放大的；来源:https://www.360docs.net/doc/8e14636814.html,]
（a ）通过______透镜,所看到的物体的像是缩小的；
（1）凸透镜：中央厚、边缘薄的透镜，如图：
（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜，如图：
活动：探究凸透镜和凹透镜的光学性质 器材：凸透镜、凹透镜、平行光源
过程：分别将一束平行光线通过凸透镜和凹透镜上，看到凸透镜能使平行光会聚在一点，凹透镜能使平行光变成发散光线
结论：（3）凸透镜对光线有会聚作用， 如图： 所以凸透镜又叫会聚透镜；来源:https://www.360docs.net/doc/8e14636814.html,]
（4）凹透镜对光线有发散作用， 如图： 所以凸透镜又叫发散透镜；
想一想：①近视眼镜和远视眼镜的镜片是凸透镜还是凹透镜？ ②辨别凸透镜和凹透镜的方法有几种？哪种方法最好？ 2.光心、主光轴
（1）透镜的中心叫光心，如前图中的“O ”点 （2）通过透镜光心与透镜垂直的叫主光轴
（3）焦点：凸透镜能使平行于主光轴的光线经过透镜后会聚在一点，这个点F 叫焦点，如前图中的“F ”点
（4）焦距：焦点F 到透镜光心O 的距离f 叫焦距，如前图中的“f ”来源学科网 3.透镜的三种特殊光线“来源学科网ZXXK]
（1）凸透镜：
①平行于主光轴的入射光线，折射后经过另一侧的实焦点，如图中“①”
②经过焦点的入射光线，折射后平行于主光轴，如图中“②”
O
●
O
●
f
③经过光心的入射光线，折射后方向不变，如图中“③”
（2）凹透镜
①平行于主光轴的入射光线，折射光线的反方向经过同侧的焦点，如图中“①” ②指向另一侧焦点的入射光线，折射光线平行于主光轴，如图中“②” ③经过光心的入射光线，折射后方向不变，如图中“③” 活动：测定远视眼镜（凸透镜）的焦距
器材：远视眼镜（或凸透镜）太阳光、刻度尺
过程：将太阳光正对远视眼镜，调节镜与地面见的距离，直到地面上出现最小最亮的光斑，用刻度尺测量出光斑到镜子的距离就得到焦距f ，同时可以求得眼镜的度数[D=1/f ×100（f ：单位：m ）]
【典型例题】
【例1】完成下列光路图：
【例2】一条光线被某种光学元件作用，发生了弯折，如图，请分别填上三中光学元件，并完成光路图
【巩固训练】
1.如图的光路，请填上适当的透镜：
①
②
③
F
F
o
③ ②
① F F o
F
F
F
F
1.关于透镜，下列说法中正确的是（）：
A.凸透镜和凹透镜都有焦点，凸透镜有实焦点，凹透镜有虚焦点；
B.凸透镜对光线有会聚作用，因此通过凸透镜的光都一定会聚在焦点上；
C.凸透镜只对平行光有会聚作用
D.平行于主光轴的光，通过凹透镜后一定经过焦点来源学科网ZXXK]
3.下列是凸透镜对光线的作用的说法，其中正确的是（）
A.光通过凸透镜会变成平行光
B.平行于主光轴的光才有会聚作用
C.对任何一束光都有会聚作用
D.对通过焦点的光才有会聚作用
【课后练习】
1.试作出通过凸透镜焦点的折射光线
2.通过放大镜看物体时，若适当增加放大镜与物体间的距离，看到的像是增大呢，还是缩小？
3.根据光路图，填上适当透镜
【教后记】
第五章第三节凸透镜成像
一、教学目标：
1、知识和技能
理解凸透镜成像的规律。
2.过程和方法
（1）学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。
（2）通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。
（3）学习从物理现象中归纳学习科学规律的方法。
3.情感、态度和价值观
（1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。
（2）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。
（3）乐于参加观察、试验、制作等科学实践。
二、教学重点：
凸透镜成像规律的探究过程。
三、教学难点：
引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。
四、教学方法：
实验探究法。
器材准备：
蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组。
五、教学过程：
（一）导入新课
师：照相机、投影仪、放大镜所成的像各有什么特点？
生：（学生思考、回答）照相机成倒立的缩小的像，投影仪成倒立放大的像，放大镜成正立放大的像。
师：我们来做一个小实验：用放大镜先看书本上的文字，然后再用放大镜看远处的同学和老师。你发现了什么吗？请描述一下看到的现象。
生：描述看到的现象。如：看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。
（二）探究活动
1、提出问题
师：放大镜本身就是凸透镜，从刚才的观察中我们可以看到同样是凸透镜，但观察到的现象却有很大不同：有时是正立的，有时是倒立的、有时是放大的，有时是缩小的。下面请同学们根据观察到的现象和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解思考一下，你还想知道哪些问题？以小组为单位讨论。
提炼学生问题中的知识点，确定本课的探究课题：凸透镜在什么条件下成放大的像，在什么条件下成缩小的像，在什么条件下成正立的像，在什么条件下成倒立的像。
2、猜想假设
师：通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验，你认为上述问题的答案可能是什么？以小组为单位继续讨论。（说明：一定要给学生留一定思考时间，引导学生尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想，并且让学生充分讨论。对学生提出的猜想，是有价值的，合理的，一定要给予肯定，特别是具有创新的猜想和假设。而对明显不正确的猜想，也不要草率否定，在充分肯定积极性的同时提出正确合理的成分，使他看到自己的成绩，增强学生的勇气。）
猜想：
照像时人和景物到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，像是缩小的；使用投影仪时，投影片到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，像是放大的。看来，像是放大的还是缩小的，可能跟物体凸透镜的距离有关。
窗外的景物到凸透镜的距离比较远，像是倒立的；用凸透镜直接看书上的字时，凸透镜离书面较近，像是正立的。可能凸透镜成像的正倒与物体到凸透镜前的位置有关。
照相机、投影仪工作时，物和像在凸透镜的两侧；而放大镜中，物体和像在透镜的同侧。像的正倒可能跟物体和像是否在同侧有关。
3、设计实验
师：上面我们已经对所提出的问题作出了初步的猜想和假设，下面我们就要来亲自动手检验一下。用什么办法去验证猜想是否正确呢？
生：用实验的方法可以来验证猜想的正确性。
师：那么在动手实验之前，请各小组先讨论一下，拿出你们的小组的实验设计方案。（教师指导下进行全班交流，并参照书上给出的实验设计方案，比较各组的方案中的成功之处和考虑不够周到的地方，请学生修正自己组的方案，可以边设计，边实验校正，边修改。）教师介绍：物距（u）、像距（v）、实验器材。
师：从"物距"这个名词的字面含义上看，物距应该指的是什么？
生：物体到透镜的距离。
师：准确地说是物体到透镜光心的距离。那像距呢？
生：像到透镜光心的距离。
师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距我们在学习《透镜》一节中已经测出是10厘米，给大家一只蜡烛做物体，研究火焰所成的像。一面光屏用来承接火焰的像。大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸
透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，有了这些器材，你应该怎样做呢？
生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像。…(说明：若实验方案较多不能统一，可先让学生动手试一下，来证实实验方案的可行性；若方案较统一，教师可进行归纳总结。在边讨论边动手尝试中不仅可以学习如何拟定实验方案，还可培养与他人交流合作的能力。)
师：同学之间交流并探讨出实验的方法和注意事项
（1）凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜光屏的中心在同一高度；
（2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛；
（3）移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；
（4）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；（5）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？
实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。同学们可以直接填写在课本上给出的实验表格上，也可用自己设计的表格。（各小组讨论，并将各组方案汇总至教师处，并投影在大屏幕上）
4、进行实验
a、学生根据要求，自己组装仪器并进行实验。把蜡烛放在离透镜不同的位置上，移动光屏，观察像的大小、正倒。
b、各人得出数据后在小组内进行讨论，分析数据，比较物距和焦距关系，得出成放大、倒立像的条件和缩小、倒立像的条件。（教师边巡视边指导）
3、将各组数据及结论全班交流，分析各组数据中是否出现错误，并探讨一下出现错误的可能情况，并改正。（评估各组结论是否正确）
5、分析论证
师：下面我们把探究的结果汇报一下。
学生回答。教师介绍实像和虚像：
师：在实验中同学们有没有发现：把蜡烛放在什么位置，无论光屏如何移动，均无法在光屏上得到像？此时，若取下光屏，在光屏处直接用眼睛观察，你会看到什么现象？这个像和前两次成的像有什么区别？
师：在刚才的实验中，同学们看到了正立的放大像，却无法用光屏承接，是因为在成像的位置并没有光线在那里会聚，只是我们感到光线是从那里射出来的，是虚像；倒立的像则不同，在像的位置真的有光线在那里会聚，可以用光屏承接，像这样由真实光线会聚而成的像叫实像。
师：知道了实像和虚像之后，我也提出两个问题。请你进一步猜测并根据上面探究所得资料进行分析，在什么情况下凸透镜成实像？在什么情况下成虚像？
生：讨论并回答，当物体到凸透镜的距离大于焦距时成实像；当物体到凸透镜的距离小于焦距时成虚像。
师：我们从实验中获得了许多数据，并得出结论。请同学们根据成像的情况对结论进行
归纳分类。（教师提示：1、利用数学上的数轴知识，把物距分为几个特殊的段，看像的特点是什么；2、先把像的特点进行分类，再看物距的位置。）
师：通过这节课的探究学习，你能总结出凸透镜成像的规律吗？（通过前面各子课题的解决，培养学生解决综合问题的能力）
结论：
1.当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的实像。
2.当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的实像。
3.当u 6、评估 师：通过这节课，你知道了什么？（如果学生难以回答，教师可以具体的问下面的问题）能否简单谈谈当初所做的猜想和假设与探究结果之间有何差异？ 生：猜想时认为成像情况与物体到凸透镜距离的远近有关，探究结果对距离描述得更加准确。 师：这节课经历了哪几个探究过程？ 生：（讨论回答）提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。 师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？ 生：讨论回答。 7、当堂练习： ①什么仪器利用"当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的像。" ②什么仪器利用"当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的像。" ③什么仪器利用"当u 8、布置作业：老年人看不清温度计的读数，请你利用学过的知识给他帮助，说出你的办法和理由。 第五章第四节探究凸透镜成像规律 【知识点】：物距、像距、实象、凸透镜成放大缩小像的条件 【重点、难点】 重点：凸透镜成像的规律 难点：凸透镜成实像时，焦距、像距与像的大小关系 【教学流程】 探究凸透镜成像的规律 1.准备知识： ⑴物距（u ）：物体到透镜的距离。 ⑵像距（v)：像到透镜的距离 ⑶所用透镜f=10cm 2.组装实验装置： 在光具座上（或水平桌面上）至左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，点燃蜡烛，并调节三者中心大致在同一高度上。 3.成像探究： 使烛焰从距凸透镜教远逐次靠近透镜，每次都调节光屏与凸透镜的距离，直到光屏上出现清晰的像。 ⑴当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、缩小的像时，测量并记录：来源:Z#xx#https://www.360docs.net/doc/8e14636814.html,] u = v = ⑵当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、等大的像时，测量并记录： u = v = ⑶当蜡烛在光屏上成清晰、倒立、放大的像时，测量并记录： u = v = ⑷当通过透镜能观察到烛焰正立、放大的像时，测量并记录： u = 这个像能成在光屏上吗？ 注：a.实像：是能够在光屏上呈现的像，它是由实际光线会聚而形成的，什么叫虚像前日我们已经学过 b.科学探究的方法：“实验-分析-归纳” 由实验探究得： ①当u>f 时，成实像，物体与像分别在透镜的两侧，当u ③2倍焦距处（即2F 点）是物体成放大实像与缩小实像的分界点，f ④成放大像的范围：u<2f,且u ≠f 【典型例题】 来源学科网ZXXK] 【例1】一束平行光（如日光）正对凸透镜照射，在距离透镜的10cm 处的光屏上得到一个亮点，那么物体位于该透镜前25cm 处，在光屏上可以得到的像是__________________________ 【例2】如图，使烛焰分别位于a.b.c.d 四点，在光屏能成最大的像，烛焰应放在_____点 F 2F F 2F d a b c 【例3】物体放在主光轴上离凸透镜30cm处，得到了一个倒立、放大的实像，由此可判断此透镜的焦距f应为（） A.f<15cm B.f>30cm C.15cm D.10cm 【巩固训练】 1.关于凸透镜成像，下列说法正确的是（） Ａ.实像一定是倒立的，虚像一定是正立的Ｂ.实像和虚像都可能是放大的或缩小的Ｃ.成实像时，物体离凸透镜越近，像越小 D.成虚像时，物体在二倍焦距之外 2.物体放在凸透镜前某个位置时，在透镜另一侧距离透镜10cm的光屏上成一个倒立缩小的实像，当物体移至凸透镜前10cm处，所成的像是（） 2.倒立缩小的实像 B.倒立放大的实像 C.正立放大的虚像 D.正立等大的实像来源学科网ZXXK] E.小明在光具座上做“探究凸透镜成像”的实验，当光屏及烛焰的相对位置如图，恰能在光屏上得到一个清晰的像，由此判断，他所用的凸透镜的焦距( ) A.一定大于20cm B.一定小于8cm C.一定在10cm到16cm之间 D.一定在8cm到10cm之间来源学科网ZXXK] 【课后练习】 20cm 16cm E.想要得到物体放大的像，u应满足() 4.u>2f B.u C.f D.u>2f 2.凸透镜在光屏上成的像由小变大到看不见的过程中，物体可能是（） （3）从焦点内移到焦点外 B.从2倍焦距外移到2倍焦距内（4）C.从焦点外移到焦点内 D.从2倍焦距内移到2倍焦距外4.家庭门上安装有“门镜”（猫眼）.从室内通过镜片看清室外缩小景象，而且室外却看不见室内的情况，那么门镜的组成和正确安装方法是（） A.凸透镜，安装在门板的外侧 B.是凹透镜，装在门板的内侧 C.凸透镜，安装在门板的内侧 D.是凹透镜，装在门板的外侧 1、作出电光源S 在平面镜中的所成的像S ' （2题图） （2题图） 2、作出光源AB 在平面镜中所成的像B A '' 3、根据物体AB 及其像B A ''作出平面镜的位置 4、读出上图所示的时钟在平面镜中的时刻是__________ 5、平面镜前有一个发光点S ，1S 是S 在镜中成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为2S ，试作出平面镜的位置。 （6题图） （6题图） 6、在下列反射现象中根据入射光线作出反射光线，并标出入射角和反射角的度数； 7、作出下列反射现象中的入射光线，反射光线或平面镜； 8、?30，要使光竖直向下射向井底的青蛙、平面镜应与水平面的夹角为_______，并作出平面镜的位置； （9题图） （10题图） 9、已知一束光与水平面夹角为?60，要使光线沿水平方向射出，平面镜应与水平面夹角为______________，并作图表示； 10、两块平面镜相互成?60角，一束光线与其反射光线重合，但方向相反，求光线与平面镜的夹角=θ_________，完成光路。 S S A B A B 2S 1? 30?45?30? 60? 60θ 11、作出点光源S 通过平面镜照亮A 点的光路； （12题图） 12、已知点光源S 及其在平面镜中的像点S '，入射光线SA ，作出平面镜并把光路补充完整； 13、利用平面镜成像规律作出光源S 及其像点S '，并把光路补充完整； 14、作出点光源S 通过平面镜MN 照亮不透明物体右侧地面或光屏的范围； 15、如图1，画出大致画出折射光线，标出折射角的位置； 16、如图2所示，已知一条折射光线，画出入射光线和反射光线的大致位置； 17、如图3所示，完成光通过玻璃的大致光路； 18、如图7所示，A O '是光线AO 的折射光线，BO 的折射光线； S S A S A S A S 'M N 地面 M N S 光 屏 ?45空气水空气 水?60空气玻璃?701图2图3图 图 1 图2 八年级物理光学部分测试卷 班级 学号 姓名 得分 一、选择题（共30分，每小题3分，每小题只有一个正确答案，把你认为正确答案的序号填写在题后的括号内，不选或错选得0分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 选项 不能．． 用光的直线传播来解释的现象是（ ） A 、小孔成像 B 、影子的形成 C 、日食和月食 D 、海市蜃楼 2、电视机的遥控器可以发射一种不可见光，叫做红外线，用它来传递信息，实现对电视机的控制。不把遥控器对准电视机的控制窗口，按一下按钮，有时也可以控制电视机，如图1所示，这是利用 〔 〕 A ．光的直线传播 B ．光的折射 C ．光的反射 D ．光路可逆性 3、白亮污染是都市较为普遍的一类光污染，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都 能在白天将强烈的太阳光反射到路面上和居民的居室里，给道路交通安全和居民的工作和休息带来很大影响。形成白亮污染的主要原因是由于光的（ ） A 、镜面反射 B 、漫反射 C 、折射 D 、直线传播 4、下列有关光现象的描述正确的是（ ） A 、日食、月食的形成是由于光的直线传播 B 、太阳光是各种各样的色光组成 C 、“水中月”比天空的月亮离我们更近 D 、斜插在水中的筷子变弯折是光的反射 5、小华在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验。当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图2所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。则他所用凸透镜的焦距 〔 〕 A ．一定大于20cm B ．一定小于8cm C ．一定在10cm 到16cm 之间 D ．一定在8cm 到10cm 之间 6、下列现象属于光的折射现象的是（ ） A 、 路灯下行走的人，出现人影相随 B 、清澈的游泳池底，看起来变浅了 C 、在碧波荡漾的湖面上，可以看到湖上游船的“倒影” D 、饭店墙壁上装一面大镜子，使人有增大空间的感 7、小猫在平静的池塘边欣赏自己在水中的像，下列图中正确的是（ ） 精品文档 . 光 学 几何光学 光的反射入射角等于反射角光路是可逆的光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关 光的折射 介 空 介 λ λ γ = = = = sinC 90 sin sin sin n o v C i光从一种介质进入另一种 介质，频率不变 由水面上看水下光源时，视深n d d/ '= 由水面下看水上物体时，视高nd d=' 全反射 n c 1 sin=（C为临界角） 条件：1.光密到光疏； 2.入射角等于或大于临界角 ①② ①光导纤维 ②全反射棱镜 光的色散光密三棱镜：光线向底面偏折光疏三棱镜：光线向顶角偏折光的色散颜色n fλV C临E光子波动光学 光的干涉 双缝干涉λ d l x= ? 亮条纹δ=kλ 暗条纹δ= ) 1 2 ( 2 - n λ 红 紫 小 大 小 大 大 小 大 小 大 小 小 大薄膜干涉 肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、 光学器件增透膜、冷光灯光的衍射 单缝衍射X射线结构示意图，E为灯丝电源。在 K、A 两电极间加上几万伏的直流高压,使射 线管发出X射线 小孔衍射 小球衍射 光的偏振光是一种横波 无线电波红外线可见光紫外线X射线ν射线 振荡电路中自由 电子周期性运动 原子外层电子受到激发 产生 原子内层电子受激 发产生的 原子核受激发产生光的本性电磁波麦克斯韦提出光在本质上是一种电磁波赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性V＝λf 光的波粒 二象性 粒子性 hv E= 光电效应K E hv =－W种类产生主要性质应用举例 康普顿效应石墨中的电子对x射线的散射现象红外线一切物体热效应遥感、遥控、加热 原子跃迁时辐射或吸收的光子能量 m E hv=-n E紫外线高温物体化学效应荧光、杀菌波动性干涉、衍射、多普勒效应、偏振都是波的特有现象X射线阴极射线射到固体表面强穿透性透视、金属探伤物质波德布罗意波任何运动物体都有与之对应的波长λ物质波：λ=h/p 电子衍射现象 概率波光子在空间位置出现的概率以及运动的微观粒子在某点附近出现的概率由波动规律确定光波和物质波是概率波 光谱连续光谱：炽热固液高压气体发光发射光谱[明线光谱]：稀薄气体或金属蒸气吸收光谱：光通过物质被吸收一部分形成的 透镜 1、学习用太阳光测凸透镜的焦距的方法，体会凸透镜对光的会聚作用； 2、通过观察凸透镜和凹透镜的实物，得出两种透镜形状的不同特点。1、养成学生爱护光学仪器的好习惯； 一、激趣引入【ppt展示】 画外音——这是2006年8月发生在重庆的一场森林火灾，这场大火仅6个小时就燃过500多亩。但是，你知道引起这场火灾的罪魁祸首是什么吗？竟然是一瓶没有喝完的矿泉水！ 生：（议论质疑）半瓶没喝完的矿泉水能有这么大的破坏性吗？【导入课题】待学生议论后，进一步引导：同学们想知道一瓶矿泉水为什么会闯下这么大的祸吗？要解决这个困惑，学习今天的知识你就能理解了。 二、自主探究 师：（讲授概念） 由透明物质制成的光学元件统称为透镜，也就是都可以叫做透镜。如玻璃、水晶、石英、树脂、塑料等材料都是制作透镜的材料。 【提出问题】:请同学们想一想，你在生活中的哪个地方或哪个方面观察到使用了透镜？ （在学生表述的的基础上，教师给予恰当的肯定、鼓励和补充。） 【课件展示2】生活中的几种透镜 1、透镜的种类 【提出问题】图片上的透镜形状都一样吗？ 【探究活动1】请同学们认真观察，或用手触摸，找出有什么不同，概括出它们的特征。 学生仔细观察、讨论，进行比较，概括出它们的特征：（描述）两块透镜中间厚，边缘薄；两块透镜中间薄，边缘厚。 透镜的分类 1、凸透镜：中间厚、边缘薄。 2、凹透镜：中间薄，边缘厚。 2、主光轴、光心 学生阅读课文第2页“凸透镜和凹透镜”的内容，认识是透镜的通过让学生感受火灾的无情和不可思议的火灾原因，激发学生的求知的兴趣和解开谜底的愿望，投入本课的学习。 主光轴和光心。 1、组成透镜的两个球面的球心连线叫主光轴。通常用“虚线”画出。 2、在主光轴上有一个特殊的点，通过它的光线传播方向不变，这一点叫透镜的光心，可以认为透镜的光心就在透镜的中心。通常用字母“O”表示。 通过光心的光线传播方向不改变。 3、透镜对光的作用 【探究活动2】： 【体验实验】凸透镜和凹透镜对光线的作用相同吗？ 设计实验和进行实验： 简易判断凹、凸透镜对光的作用是否相同的步骤： （1）在距离桌面20cm高处，用LED手电筒照桌面，观察光斑的大小。 （2）在桌子和手电筒分别之间放置凸凹透镜看光斑的大小有什么变化？ (3)此实验说明了什么？ 探究结论： 由放置凸透镜后的光斑变小了，说明凸透镜对光线有会聚作用；由放置凹透镜后的光斑变小大了，说明凹透镜对光线有发散作用。 学生通过阅读课本理解：凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点；“F”字母表示；焦点到光心的距离叫做焦距，用“f”字母表示。 【课件展示5】 凸透镜向日取火。 师：同学们能否理解了半瓶没喝完的矿泉水为什么能引发火灾了吗？ 师：肯定学生的答案并鼓励。 三、课堂小结 回顾本节课的学习内容。 学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。 光学专题 一、单选题(共10道，每道10分) 1.“影”是生活中常见的光现象，如做光学游戏的“手影”、留下美好记忆照片的“摄影”、幻灯机射到屏幕上的“投影”、湖岸景色在水中形成的“倒影”等，如图，它们与物理知识对应关系正确的是( ) A.手影—平面镜成像 B.摄影—光的反射 C.投影—凸透镜成像 D.倒影—光的折射 答案：C 解题思路： A：手影是影子，光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体，在物体的后面形成的光照不到的暗区叫影子，故A错误； B：摄影是利用凸透镜成倒立、缩小、实像，透镜是光的折射原理，故B错误； C：投影是利用凸透镜成倒立、放大、实像，故C正确； D：倒影是平面镜成像，平静的水面相当于平面镜，平面镜成的像与物关于水面对称，所以是倒立的，其原理是光的反射，故D错误。 故选C。 试题难度：三颗星知识点：光现象综合 2.如图所示，相邻两室，一明一暗，在两室之间的墙壁上有一平面镜M，且 ∠AOC=∠BOC。若甲、乙两人分别站在A、B处，面向平面镜张望，则( ) A.甲能看到乙，乙看不到甲 B.甲能看到乙，乙也能看到甲 C.甲看不到乙，乙看不到甲 D.甲看不到乙，乙可看到甲 答案：D 解题思路： 甲乙两人不是光源，本身不能发光，只能反射外界射到他们身上的光。甲在明亮的室内，有外来的光线射到他的身上，他的身体表面又能将这些光线反射出去。被甲反射的一部分光线射到平面镜M上，又会被平面镜反射；由于∠AOC=∠BOC，所以从甲身上射向平面镜M的光线会沿OB方向反射，而乙处在B点，故乙能接收到来自甲的光线，即乙看到了甲。 乙在暗室中，外界没有光线射到他的身体表面，他本身又不能发光，因此不会有从乙射出的光，照射到平面镜M上，更不会进入到甲的眼镜，所以甲不能看到乙。 故选D。 试题难度：三颗星知识点：光的反射定律 3.检查视力时，眼睛和视力表应相距5m。现将视力表挂在平面镜前3m处，小明从平面镜中看视力表上的符号，则小明离平面镜的距离是( ) A.2m B.3m C.2.5m D.5m 答案：A 解题思路： 视力表距平面镜3m，则视力表在平面镜中所成的像距离平面镜也为3m， 已知眼睛与视力表的像应相距5m，则人距平面镜应为5m-3m=2m。 故选A。 试题难度：三颗星知识点：平面镜成像的特点 4.一人从竖直平面镜中看到后面墙上钟的像，如图所示，则实际时间为( ) A.3：40 B.4：20 C.8：20 D.9：40 答案：A 解题思路： 根据镜面对称的性质，分析可得题中所显示的时刻与3：40成轴对称，所以此时实际时刻为3：40。 故选A。 试题难度：三颗星知识点：平面镜成像的应用 5.把一根筷子斜插入盛水的玻璃杯里，从正面看过去的情形和图中哪个图相符( ) 初中八年级物理光学内容详细梳理 一、光的直线传播 1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2.光源：能够发光的物体叫做光源。 光源按形成原因分：可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3.光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿 直线传播的，光的传播不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线 发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线 以下、星星的闪烁等） 光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 光沿直线传播的应用： ①激光准直。直队要向前看齐，打靶瞄准。 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由 于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不 到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三 球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月 球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光 被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。 ④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小 孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能缩小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会 形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中 间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿 直线传播的性质。 小孔成像原理：光在同一均匀介质中，不受引力作用 干扰的情况下沿直线传播。 根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和 物分别距小孔屏的距离之比。 4.光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的 直线。（光线是假想的，实际并不存在） 光学 一、基础知识 1.光的折射全反射 （1）折射率：n=sini sinr，i表示真空或空气中光线与法线的夹角，r表示介质中光线与法线的夹角。 n=c v ，c表示真空中的光速，v表示介质中的光速。 （2）全反射：sinC=1 n ，C是光线从介质射向真空的全反射临界角，n是光线在介质中的折射率。 2.干涉衍射偏振 （1）光的干涉：屏上距离双缝的路程差为半波长偶数倍的地方，将出现亮条纹。距离双缝的路程差 为半波长奇数倍的地方，将出现暗条纹。相邻亮（暗）条纹间的距离Δx=L dλ，L为双缝与屏间的距离， d为双缝之间的距离，λ为光的波长。只有频率相同、振动情况相同的光线之间才会出现干涉。 （2）光的衍射：发生衍射的条件是，孔或障碍物的尺寸比波长小或者跟波长差不多。 （3）光的偏振：在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个特定方向振动的光，叫偏振光。自然光通过偏振片后就得到偏振光。 二、常规题型 例1.下列说法正确的是(D)。 A.光只有照射在两种介质的平整界面上才能发生反射现象 B.反射现象中入射光线和反射光线不可能相互垂直 C.光从一种介质进入另一种介质时,一定会发生偏折 D.光从真空进入某种介质后,速度要减小 练习1.如果光线以大小相等的入射角(不为零)从真空射入不同介质,若介质的折射率越大,则(C)。 A.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 B.折射角越大,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 C.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越大 D.折射角越小,说明折射光线偏离原来方向的程度越小 由n=sini sinr ,i不变，n越大，r越小，偏离就越大，C对。 12、1.实像（1）实际光会聚形成的像。 （2）能呈在光屏上的像。 2.虚像（1）实际光的反向延长线会聚形成的像。 （2）能看到但不能呈在光屏上。 无论实像还是虚像，人眼都能够观察到。 13、凸面镜和凹面镜 凸面镜:使平行光线发散。应用:汽车的后视镜 凹面镜:使平行光线会聚。应用:电筒反光器，太阳灶。 14、光的折射规律： 1.折射光线与入射光线、法线共面； 2.折射光线和入射光线分居法线两侧；入射角增大，折射角也增大。 3.光从空气斜射其他透明介质中折射角小于入射角；光从其他透明介质射入空气,折射角大于入射角。 4.光线垂直射向界面，传播方向不变 5.光在折射时光路是可逆的。运用光路的可逆性可解答有关折射的“逆向问题”。 注意：(1)人眼看见物体是有光射入人的眼中，不要将箭头画成由眼向外的方向，人的眼睛本身并不发光，要作射入人眼的光线；(2)两条以上光线的反向延长线相交处是虚像的位置，一条延长线无法确定位置；(3)折射所成虚像只是人根据光沿直线传播经验的一种判断，实物的真实位置需要找准，这也就是渔人叉鱼时应判断鱼的像比鱼高且稍向后移。(4)人在岸上看水中的物体或在水中看岸上的物体，虚像位置均比实物高。 15、白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的。 16、色光的三原色：红、绿、蓝。 17、颜料的三原色：品红、黃、青 18、透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。无色透明的物体可以透过任何色光 19、不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，白色物体反射各种色光.，黑色物体吸收各种色光,完全不反射光. 20、红外线：红光外侧的不可见光，红外线的特点：能使被照射的物体,发热，具有热效应。温度越高，发射出的红外线也就越多。 21、紫外线：紫光外侧的不可见光紫外线的特点：能使荧光物质发光和生理作用，天然紫外线的重要来源是太阳光,但不是唯一来源, 22、中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜。凸透镜对光线起会聚作用凹透镜对光线起发散作用 23字母：光心(O，)焦点( F)，焦距( f )，物距（u）像距（v） 24、三条光线： 1.通过光心的光线传播方向不改变。 2.平行于主光轴的光线经凸(凹)透镜折射后通 过焦点(反向延长线经达焦点)。 一、光的直线传播、光速练习题 一、选择题 1.下列说法中正确的是（） A.光总是沿直线传播 B.光在同一种介质中总是沿直线传播 C.光在同一种均匀介质中总是沿直线传播 D.小孔成像是光沿直线传播形成的 2.下列关于光线的说法正确的是( ) A.光源能射出无数条光线 B.光线实际上是不存在的 C.光线就是很细的光束 D.光线是用来表示光传播方向的直线 3.一工棚的油毡屋顶上有一个小孔，太阳光通过它后落在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 4.如果一个小发光体发出两条光线，根据这两条光线反向延长线的交点，可以确定( ) A.发光体的体积 B.发光体的位置 C.发光体的大小 D.发光体的面积 5.无影灯是由多个大面积光源组合而成的，下列关于照明效果的说法中正确的是（） A.无影灯没有影子 B.无影灯有本影 C.无影灯没有本影 D.无影灯没有半影 不透明体遮住光源时，如果光源是比较大的发光体，所产生的影子就有两部分，完全暗的部分叫本影，半明半暗的部分叫半影 6．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 7．下列关于光的说法中，正确的是( ) A．光总是沿直线传播的B．光的传播速度是3×108 m/s C．萤火虫不是光源D．以上说法均不对 二、填空题 9．在射击时，瞄准的要领是“三点一线”，这是利用____的原理，光在____中传播的速度最大．排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用____来解释． 10.身高1.6m的人以1m/s的速度沿直线向路灯下走去，在某一时刻，人影长1.8m，经2s，影长变为1.3m，这盏路灯的高度应是___m。 11.在阳光下，测得操场上旗杆的影长是3.5m。同时测得身高1.5m同学的影子长度是0.5m。由此可以算出旗杆的高度是__ _m。 二、光的反射、平面镜练习题 一、选择题 1.关于光的反射，正确的说法是（） A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛，那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛 D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.平面镜成像的特点是( ) A.像位于镜后，是正立的虚像 B.镜后的像距等于镜前的物距 C.像的大小跟物体的大小相等 D.像的颜色与物体的颜色相同 3.如图1两平面镜互成直角，入射光线AB经过两次反射后的反射光线为CD，现以两平面镜的交线为轴，将两平面镜同向旋转15°,在入射光方向不变的情况下，反射光成为C′D′，则C′D′与CD关系为( ) 高中物理光学综合试题 一、选择题：每题四个选项中有一个或多个选项正确，请将正确选项填在题后括号内（每题 5分）。 1.关于平面镜的虚像,下列叙述中正确的是( ). (A)虚像总是倒立的 (B)虚像是呵以用照相机拍摄的 (C)虚像可以在屏幕上出现 (D)人眼看到的虚像,是因为虚像发出的光射入人眼的视网膜 2.把物体和光屏的位置固定,在两者连线的正中间放一透镜,这时光屏上出现一个清晰的像. 如果沿着连线再移动透镜时,则在光屏上( ). (A)还可以再出现一个缩小的像 (B)还可以再出现一个放大的像 (C)出现放大、缩小的像都有可能,但要知道怎样移动才能判定 (D)以上说法都不对 3.某金属在一束绿光的照射下发生光电效应,则( ). (A)若增加绿光的照射强度,则单位时削内逸出的光电子数目不变 (B)若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加 (C)若改用紫光照射,则逸出的光电子最大初动能增加 (D)若改用紫光照射,则单位时间内逸出的光电子数目增加 4.关于对光的本性的认识,下列说法中正确的是( ). (A)牛顿的微粒说与惠更斯的波动说第一次揭示了光具有波粒二象性 (B)牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说没有本质的区别 (C)麦克斯韦从理论上指出电磁波传播速度跟光速相同,他提出光是一种电磁波 (D)麦克斯韦的电磁说与爱因斯坦的光子说说明光具有波粒二象性 5光源发出的光照射到不透明物体上就会形成影.下列对于光源面积与影大小的判断中正确的是( ). (A)光源的面积为零.半影区不为零(B)光源面积越大.半影区越大 (C)光源面积越大,本影区越大(D)影的大小与光源的面积无关 6.如图1所示,一个折射率为2的三棱镜,顶角是45°.有一束光以图示 方向射到三棱镜上,入射角为i(0 光的直线传播 一、如图1所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子B A' '； 二、如图2所示，画出井底青蛙在井外的视觉围； 三、如图3所示，画出点光源S照亮窗外的区域 四、如图4所示，画出眼睛能看到窗外的区域 眼睛越靠近孔，看到的视野围越________。 五、如图5所示，画出光源AB经过小孔在光屏MN上的像B A' ' 小孔成像的像的特点： 像的性质：_________的实像， 像的大小：与像到小孔的距离与物到小孔的距离的比值有关，且比值越大，像越______，像的形状：与小孔的大小，形状无光，只与物体的形状有关。 六、如图6所示，画出在室看到室外整棵树全貌的区域。 A B M N S 图1 S S 图3 图2 图4 M N A B 图5 图6 平面镜成像 一、作出电光源S 在平面镜中的所成的像 S ' 二、作出光源AB 在平面镜中所成的像B A '' 四、根据物体AB 及其像B A ''作出平面镜的位置 五、读出上图所示的时钟在平面镜中的时刻分别是__________ 、___________ 六、平面镜前有一个发光点S ，1S 是S 在镜中成的像，当平面镜转动一个角度后，像的位置为2S ，试作出平面镜的位置。 S S A B A B A B A B B A 2 1 S 光的反射（一） 一、在下列反射现象中根据入射光线作出反射光线，并标出入射角和反射角的度数； 二、作出下列反射现象中的入射光线，反射光线或平面镜； 三、已知一束光与水平方向成?30，要使光竖直向下射向井底的青蛙、平面镜应与水平面的夹角为_______，并作出平面镜的位置； 四、潜望镜中两块平面镜平行放置与水平方向成?45夹角，已知一条沿水平方向的入射光线，作出光在潜望镜中的光路； 五、已知一束光与水平面夹角为?60，要使光线沿水平方向射出，平面镜应与水平面夹角为______________，并作图表示； 六、两块平面镜相互成?60角，一束光线与其反射光线重合，但方向相反，求光线与平面镜的夹角=θ_________，完成光路。 ? 30?45? 30?30?60? 60θ 高中物理光学总结 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 光学 光的折射、光的全反射 一、光的折射、全反射的综合应用 几何光学是以光线为工具研究光的传播规律，所以解决几何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图，然后再利用几何学知识，寻找相应的边角关系．(1)几何光学主要包括四条原理：①光的直线传播规律；②光的反射定律；③光的折射定律；④光路可逆原理 (2)解题时常用的三个公式： ①折射定律公式：n12＝sin i sin r ； ②折射率与光速的关系n＝c v ； ③全反射的临界角sin C＝1 n . (3)注意法线的画法：法线画成虚线；法线垂直于界面，如果界面是圆面，那应该垂直于圆的切线，即法线沿半径指向圆心． 【例1】如图1所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n＝2，AB＝BC＝8 cm，OA＝2 cm，∠OAB＝60°. 图1 (1)求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向； (2)第一次的出射点距C________ cm. 借题发挥(1)解答光学问题应先准确画出光路图． (2)用光发生全反射的条件来判断光是否已经发生全反射． (3)在处理光学问题时应充分利用光的可逆性、对称性、相似性等几何关系． 图2 【例2】如图2所示，半圆形玻璃砖的半径R＝10 cm，AB与屏幕垂直并接触于A点，激光束a射向半圆形玻璃砖的圆心O，激光束a对准O点从图示位置在纸面内顺时针方向旋转，当转过角度为30°时，光屏上有两个光斑，当转过的角度刚好为45°时，光屏上恰好只有一个光斑，求： (1)玻璃砖的折射率n； (2)当转过角度为30°时，光屏上两个光斑之间的距离L. 二、测折射率的方法 测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法，不管哪种方法其实质相同，由折射定律n ＝sin i sin r 知，只要确定出入射角i及折射角r即可测出介质的折射率． 图3 【例3】用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率的方法如下： ①把半圆形玻璃砖放在白纸上，定出其圆心O，在白纸上用铅笔描下其直径和圆心位置，让一束光沿与直径垂直的方向穿入玻璃砖的圆弧部分射到圆心O，如图3所示． 光学复习 1、光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2、光源：能够发光的物体叫做光源。 ●光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 ●月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3、光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播 不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） ①激光准直. 排直队要向前看齐. 打靶瞄准 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所 以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。 3 2 ④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像， 其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能宿小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。 这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理： 光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播 根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之 比。 4、光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。（光线是假想的， 实际并不存在） 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、光速：光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快. 这表明光的传播速度比声音快. (2)光年是长度的单位，1光年表示光在1年时间所走的路程，1光年＝3×108 米/秒×365×24×3600秒＝9.46×1015米 注意：光年不是时间的单位。 二、光的反射 反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。 1. 探究实验：探究光的反射规律 【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF 竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON 垂直于镜面，如图2-2所示。 一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O 点，经平面镜的反射，沿另一个方向 射出，在纸板上用笔描出入射光EO 和反射光OF 的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。 取下纸板，用量角器测量NO 两侧的角i 和r 。 【实验表格】 角i 角r 第一次 入射光线 图2-2 反射光线 N F E O i r 入射光线 E N F i r 反射光线 图2-3 光学几何光学 光的反射入射角等于反射角光路是可逆的光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关 光的折射 介 空 介 λ λ γ = = = = sinC 90 sin sin sin n o v C i光从一种介质进入另一种 介质，频率不变 由水面上看水下光源时，视深n d d/ '= 由水面下看水上物体时，视高nd d=' 全反射 n c 1 sin=（C为临界角） 条件：1.光密到光疏； 2.入射角等于或大于临界角 ①② ①光导纤维 ②全反射棱镜 光的色散光密三棱镜：光线向底面偏折光疏三棱镜：光线向顶角偏折光的色散颜色n fλV C临E光子波动光学 光的干涉 双缝干涉λ d l x= ? 亮条纹δ=kλ 暗条纹δ= ) 1 2 ( 2 - n λ 红 紫 小 大 小 大 大 小 大 小 大 小 小 大薄膜干涉 肥皂膜、空气膜、油膜、牛顿环、 光学器件增透膜、冷光灯光的衍射 单缝衍射X射线结构示意图，E为灯丝电源。在 K、A 两电极间加上几万伏的直流高压,使射 线管发出X射线 小孔衍射 小球衍射 光的偏振光是一种横波 无线电波红外线可见光紫外线X射线ν射线 振荡电路中自由 电子周期性运动 原子外层电子受到激发 产生 原子内层电子受激 发产生的 原子核受激发产生光的本性电磁波麦克斯韦提出光在本质上是一种电磁波赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性V＝λf 光的波粒 二象性 粒子性 hv E= 光电效应K E hv =－W种类产生主要性质应用举例康普顿效应石墨中的电子对x射线的散射现象红外线一切物体热效应遥感、遥控、加热 原子跃迁时辐射或吸收的光子能量 m E hv=-n E紫外线高温物体化学效应荧光、杀菌波动性干涉、衍射、多普勒效应、偏振都是波的特有现象X射线阴极射线射到固体表面强穿透性透视、金属探伤 物质波德布罗意波任何运动物体都有与之对应的波长λ物质波：λ=h/p 电子衍射现象 概率波光子在空间位置出现的概率以及运动的微观粒子在某点附近出现的概率由波动规律确定光波和物质波是概率波 光谱连续光谱：炽热固液高压气体发光发射光谱[明线光谱]：稀薄气体或金属蒸气吸收光谱：光通过物质被吸收一部分形成的 . 2019-2020 年八年级物理上册光学复习教案（二）新人教版 知识与能力： （ 1）通过对本章节知识结构的总结，分析和评价，使学生对本章节的内容有比较全面的了解 （ 2）进一步的理解凸透镜成像规律及其在生活中的应用 过程与方法： （ 1）通过对知识结构的观察和分析，并自行得出评价标准，提高了学生的观察能力，和对信息进行分析、整理、加工、应用 的能力。 教学目标（ 2）根据观察结果，进行分析，提出有针对性的建议和意见。 （ 3）通过对成像规律的分析，尝试解决生活中的一些实际问题。 。 情感、态度、价值观： （ 1）通过对成像规律的应用，乐于将所学的物理知识应用到自然现象和日常生活中，去探索其中的奥妙。 （ 2）通过课外知识的引导，领略自然现象的美妙。 教材分析教学重点难点：理解凸透镜成像规律及其在生活中的应用。 课时安排 1 课时课件多媒体教具各种凸透镜课件。教学环节教学内容与过程设计意图批注 导入新课课堂教学 提高学生的观察能力，上节课后，我给大家布置了一个任务，让大家回去以后预习本章节 对信息的分析，加工能力。的知识结构图，大家完成的情况如何呢？下面我们就一起来看看。（出 示相应课件 一、凸透镜 （1）、凸透镜：中间厚边沿薄，对光线有会聚作用 透镜有两种。 （2）、凹透镜：中间薄边沿厚，对光线有发散作用 显微镜的工作原理及应用。分组讨论通过先前的观看 和思考针对作品，进行讨论请同学们分成小组讨论一下我们学习的知识点，并小结一下：。提高学生分析、归纳、总（分组，讨论，回答）结的能力。 学会合作，交流。 学生总结： 二、透镜及其应用 1、正确理解透镜对光线的作用，三种特殊光线。 2、近视和远视的形成和矫正 3、显微镜和望远镜的知识 三、本章节中最重要的一个知识点是凸透镜的成像规律，首先我们 光学知识点大汇总 一、光的直线传播 1、光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2、光源：能够发光的物体叫做光源。 ●光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 ●月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3、光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播 不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 ●光沿直线传播的应用： ①激光准直. 排直队要向前看齐. 打靶瞄准 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所 以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。 1 2 3 ④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像， 其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能宿小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。 这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。 4、光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。（光线是假想的， 实际并不存在） 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、光速：光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快. (1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。 光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？ 这表明光的传播速度比声音快. (2)光年是长度的单位，1光年表示光在1年时间所走的路程，1光年＝3×108 米/秒×365×24×3600秒＝9.46×1015米 注意：光年不是时间的单位。 二、光的反射 1.反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。 我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。任何物体的表面都会发生反射。 2.探究实验：探究光的反射规律 【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。 一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向 初二物理光学实验题专项练习 一、光的反射定律 实验序号入射光线入射角反射角 1 AO 50°50° 2 CO 40°40° 3 EO 20°20° 1．如图1所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON为法线，面板上每一格对应的角度均为10°．实验时，当入射光为AO时，反射光为OB；当入射光为CO时，反射光为OD；当入射光为EO时，反射光为OF．请完成下列表格的填写． 分析上述数据可得出的初步结论是：当光发生反射时，反射角等于入射 角． 2、如图2是探究光的反射规律的两个步骤 （1） 请你完成以下表格的填写。 实验序号入射角反射角 1 50°50 2 40°40° 3 20°20° （2）实验中，纸板应_“垂直”）__于平面镜。（填“平行”或“垂直”） （3）由甲图我们可以得到的结论是：_____当光发生反射时，反射角等于入 射角 ____； （4）由乙图我们可以得到的结论是：___当光发生反射时，反射光线和入射 光线、法线在同一平面内___。 （5）如果光线沿BO的顺序射向平面镜，则反射光线____会_____（填“会”或“不会”）与OA重合，说明了______当光发生反射时，_光路是可逆的 _ ____。 3、如图3在研究光的反射定律实验中，第一步：如图3A改变入 射光线的角度，观察反射光线角度是怎样改变？实验结论是：_当光发生反射时，反射角等于入射角；第二步：如图3B把纸张的右半面向前折或向后折，观察是否还能看到反射光线，实验结论是：看不到，说明当光发生反射时，反射光线和入射光线、法线在同一平面内。 4、如图4所示，课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律” 的实验演示，其中有一个可折转的光屏，光屏在实验中的作用是：(写出两条) ①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否共面 实验序号入射角反射角 1 15°75° 2 30°60° 3 45°45° （2）根据光的反射定律，如果入射角为20o，则反射角的大小是 20o。 （3）课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15o、30o、45o 的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。经检查，三次试验中各 角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因 应该是将反射光线与反射面（或镜面）的夹角作为反射角。 5、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图5所示的实验。 ⑴请在图5中标出反射角的度数。 13.3光的干涉的教学设计 一、教材分析 1．国内以往教材对光的教学都是按光学的两大分支——利用几何学的概念和方法研究光的传播规律的几何光学和研究光的本性以及光与物质相互作用的规律的物理光学而分两章进行，两部分教学内容的处理相对独立．新课标下的光学教材，突出“光的本性”这条主线，将两部分内容整合为一，全章教材内容编排灵动活跃，贴近光学研究高新理念与成果，具有时代气息． 2．教材将《光的干涉》安排在学生可感知的光折射现象研究（第1 节）之后，意在建立有层次的光本性认知平台．在光折射现象研究中得到折射定律后，教材及时引导学生作深层思考：从实验中得出的折射定律1 212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以 推测光可能是一种波？“光线”是否应该是光波的波线？为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫，这样的编排与高中学生的认知水平相适应的，也顺乎人类对光本性认识的进程． 3．本节围绕波的特征现象之一 ——光的干涉的研究展开，以完成“光是一种波”的推理与同化．教材着力于展示典型的光干涉实验及光干涉现象，分析光干涉图样的规律及发生光干涉的条件．教材贯穿了如下的科学方法： 不完整的事实（折射定律1 212sin sin n θθ=与从惠更斯原理得出的结论形式一致） ↓ 假说（光是一种波） ↓ 可检验的依据（是波就会干涉） ↓ 新事实的检验（双缝干涉图样） 二、学情分析 1．学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验，但通过高中物理学习，已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论，高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力，可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想． 新修订初中阶段原创精品配套教材 光现象 教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Light phenomenon 教师：风老师 风顺第二中学 编订：FoonShion教育 光现象 教学目标 1．知识与技能。 （1）了解：光在均匀介质中沿直线传播。 （2）知道：光在真空中的传播速度。 2．过程与方法。 （1）通过观察与实验，培养学生初步的观察能力和提出问题的能力。 （2）经历探究过程，有初步的探究意识。 3．情感、态度与价值观。 （1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象。 （2）认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。 教学重点 通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点。 教学难点 探究光在同种均匀介质中沿直线传播。 教学方法 自主探究式教学法。 教具 激光笔、蚊香、玻璃砖、白纸板、盛水的小烧坏、空烧坏、喷雾器。 教学过程 一、引入新课 师：光把世界打扮得如此美丽动人，同学们对光感兴趣吗？今天我们就一起来研究第二章“光现象”（板书）。 二、进行新课 （一）光源 师：同学们，我们要看清五彩缤纷的世界，必须有光射入我们的眼睛，那么，光是从哪里发出来的呢？ 生：讨论交流。 师：对，我们小学自然课学过。 师：除了太阳、电灯之外，日常生活中，你还知道哪些物体能够发光？ 生：讨论。 师（板书）：萤火虫恒星水母 火柴蜡烛电灯 师：这些物体能够发光，称之为光源。 像这类能够自然发光的物体，叫“天然光源”；像这类由 人类制造的发光物体，叫“人造光源”。 师：老师手里拿着一个激光手电，它可以发光，是一个光源。 （二）光的传播 1．提出问题。 老师这里有一个问题：从光源发出的光是沿着怎样的路径传播出去的？请同学们根据学过的知识讨论并提出自己的猜想。 2．猜想。 生：光是沿直线传播的。 师：同学们都猜想光是沿直线传播的，可老师却猜想光不总是沿直线传播的，也就是说，光的传播会发生改变。（板书） 3．设计实验。 师：到底谁的猜想正确呢？显然，科学仅仅靠猜想是不够的，我们需要用实验的方法去检验。今天，我们就用桌子上这些简单的器材去大胆设计实验，验证你们的猜想是否正确、请同学们边讨论．边设计实验，比比看，哪个小组想出的办法多。 4．进行实验。（生讨论，师指导） 师：下面我们欢迎这一小组展示一下自己的实验，请把你们看到的现象和得出的结论，告诉大家。(完整版)八年级上册物理光学作图专题训练
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