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初中物理 · 八年级上册 · 第四章

光现象

影子、镜子里的你、插进水里的筷子弯了——光走的路决定了你看到的世界。

小提示:物理不靠背,靠动手。下面的互动都能自己拖滑块、自己看,光路一画就懂。

💡 一、光源与光的直线传播 基础

自身能够发光的物体叫光源,例如太阳、电灯、萤火虫;注意月亮不是光源(它只是反射太阳光)。光在同种均匀介质中沿直线传播。

沿直线传播带来的现象:影子、日食和月食、以及小孔成像(倒立的实像)。真空中的光速 c ≈ 3×10⁸ m/s,水是它的 3/4,玻璃中更慢。

c ≈ 3×10⁸ m/s(真空光速,宇宙中最快)

⚠️ 易错:月亮、镜子都不算光源——它们自己不会发光,只是反射别处的光。

🪞 二、光的反射 核心

光碰到平面(如镜面)会反弹,遵循反射定律

三线共面:入射光线、反射光线、法线在同一平面;
两线分居:入射光线与反射光线分居法线两侧;
反射角 = 入射角(都相对于法线来量)。

镜面反射(光滑表面,反射光集中)与漫反射(粗糙表面,反射光四散)都遵守反射定律,正是漫反射让我们能从各个角度看清物体。

反射角 = 入射角

⚠️ 入射角、反射角都是相对法线(垂直镜面的线)量的,不是相对镜面。

🧍 三、平面镜成像 核心

照镜子时,镜里那个"你"就是像。平面镜成像特点:像与物等大、正立、虚像,关于镜面对称——也就是像距 = 物距,并且左右相反。

像距 = 物距(像与物到镜面的距离相等)

虚像不能被光屏承接(拿一张纸放在镜子后方,纸上不会出现你的像),但它能被眼睛看到。下面的互动②可以亲手验证"像距=物距"。

⚠️ 平面镜成的是虚像,不是实像;而且像"左右相反"(举右手,镜里的你举左手)。

🌈 四、光的折射与色散 拓展

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这叫折射。比如插进水里的筷子看上去"弯折"了、池水看起来比实际浅,都是折射造成的。

折射时折射角与入射角不再相等:光从空气斜射入水/玻璃,折射光线偏向法线(折射角<入射角);反过来则偏离法线。白光通过三棱镜会被分解成红橙黄绿蓝靛紫七色,叫色散;光的三原色是红、绿、蓝。

光的三原色 = 红(R)· 绿(G)· 蓝(B)

⚠️ 垂直入射(光线沿法线方向)时,折射光线不偏折,方向不变。

互动①:光的反射——拖动滑块改变入射角 θ,看入射光线和反射光线如何对称。
入射角 = 反射角 = 40°

法线(虚线)垂直镜面;入射角与反射角都相对法线量,二者始终相等。

互动②:平面镜成像——拖动滑块改变物体到镜面的距离(物距),镜后的虚像始终对称、等大。
物距 = 像距 = 12 cm(像与物等大、正立、左右相反)

虚像用虚线表示,无法用光屏承接;无论物距怎么变,像始终关于镜面与物体对称。

互动③:小孔成像——调「物距」和「屏距」,看发光体经小孔在屏上成倒立实像;屏距越大、像越大。
像为倒立实像:像高 = 80 px(屏距越大、物距越小,像越大)

小孔成的是倒立实像,能用光屏承接;像大小 ∝ 屏距 / 物距。

✏️ 分层练习(8 题)

1. 下列物体中,___是光源(填 太阳/月亮)。

2. 光在同种均匀介质中沿___传播。

3. 小孔成像成的是___(正立/倒立)的实像。

4. 光的反射定律中,反射角___入射角。

5. 平面镜所成的像是___(实/虚)像。

6. 平面镜成像时,像与物___(正立/倒立)且等大。

7. 光从空气斜射入水中,折射光线___(偏向/偏离)法线。

8. 白光通过三棱镜分解成七色光,这叫光的___。

📚 本章小结