4.2光的反射定律
知识梳理
1.光射到两种介质的交界面时,在界面处被 回原介质中的现象叫做光的反射现象。
2.光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在 内——三线共面;反射光线和入射光线分居 两侧——两线分居;反射角 入射角——两角相等。光的反射中,光路是
的。
3.两种反射:光的反射包括 反射和 反射,两种反射都 光的反射定律。
基础知识
1.光射到平面镜上,若反射角为40°,则入射角为
A.30° B.40°
C.50° D.60°
2.下列说法不正确的是
A.光的反射现象中光路是可逆的
B.光的折射现象中光路也是可逆的
C.镜面反射遵循光的反射定律
D.漫反射不遵循光的反射定律
3.放映电影时,银幕用的是粗糙的白布,这是因为
A.白布能发生镜面反射,使人从四面八方都能看到银幕上的像
B.白布能发生漫反射,使人从四面八方都能看到银幕上的像
C.白布能使光线发生弯曲,使人从四面八方都能看到银幕上的像
D.白布能发生镜面反射,使人能在某一方向看到银幕上的像
4.城市里高楼大厦的玻璃幕墙在强烈的阳光下会选成“光污染”,给周围的居民造成干扰,产生这种“光污染”的原因是
A.玻璃幕墙会增强周围居民的采光
B.玻璃幕墙对太阳光形成了漫反射
C.玻璃幕墙可以增大周围居民的视野,对居民是有好处的
D.玻璃幕墙对太阳光形成了镜面反射
重难点突破
一、选择题(共6小题)
1.(2021 泰州)下列现象中,由于光的反射形成的是
A.泰州大桥在水中的“倒影” B.日食
C.雨后天空出现的彩虹 D.池水变“浅”
2.(2020秋 太仓市期末)有一只大雁在平静的湖面上飞翔,有时我们能看到大雁好像是在水中的蓝天白云间游动,有时又只能看到大雁的阴影在水面上移动,则
A.前者光线较强,后者光线较弱,二者产生原理相同
B.前者光线较弱,后者光线较强,二者产生原理相同
C.前者是由于光的直线传播,所成的影;后者是由于光的反射,所成的虚像
D.前者是由于光的反射,所成的虚像;后者由于光的直线传播,所成的影
3.(2021 怀化模拟)张亮同学在家中用激光小手电把一束光垂直射到一平面镜上,则以下说法正确的是
A.不会发生光的反射 B.入射角为
C.入射角和反射角都为 D.反射角为
4.(2020秋 镇江期末)如图所示,平面镜放置在水平桌面上,光源发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑。若在桌面右端用力向上提桌面,使桌面绕点转动到与水平面成夹角,则此时
A.入射角增大了反射角增大了
B.标尺上的光斑向右移动
C.反射光线与入射光线夹角减小
D.反射光线与入射光线夹角减小
5.(2019秋 荔湾区期末)如图所示,阳光下一本物理教材掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为
A.阳光在教材上发生漫反射,反射光线向各个不同方向射出
B.阳光在教材上发生反射,入射角等于反射角
C.小明和小红眼睛发出的光都射在书本上
D.物理教材是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛
6.(2019秋 新罗区期中)甲从一面镜子中能看见乙的眼睛,那么乙从这面镜子中
A.一定见到甲的眼睛
B.一定见不到甲的眼睛
C.可能见到,也可能见不到甲的眼睛
D.镜子的位置不同,结果也不同
二、填空题(共5小题)
7.(2021 泉州模拟)小明在湖边游玩时,看到茂密的树下有许多光斑,这是由于光的 而形成的;看到湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的 而形成的。
8.(2021 夏津县二模)有一光电控制液面高度的仪器,通过光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度,光路图如图所示。当入射光方向不变,光屏上的点由移到时,表示液面 (选填“上升”、“下降”或“不变” ,若此时入射光束与液面的夹角是,则反射角的大小是 。
9.(2021 安徽模拟)如图所示,为平面镜,为反射光线,为法线,反射角等于。已知等于,等于,等于.与反射光线对应的入射光线是 (选填“”、“ ”或“” 。
10.(2020秋 麦积区期末)一束平行光与镜面成角射到平面镜上,反射角大小是 ,人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射光,这是由于发生了
(选填“镜面反射”或“漫反射” 。
11.(2020秋 溆浦县期末)学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了 ,而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射” 。前一种反射 (选填“遵循”或“不遵循” 光的反射定律。
三、作图题(共2小题)
12.(2020秋 邓州市期末)如图所示,从点光源发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙壁上的点处。请作出这条入射光线并完成光路图。
13.(2020秋 周村区期中)自行车尾灯的结构如图甲所示,请在图乙中画出反射光线
四、实验探究题(共1小题)
14.(2021 盐城模拟)探究光的反射规律的实验装置如图甲所示。平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板,能绕垂直于的轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。移动激光笔,使入射光束绕入射点沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为。由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处? ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了: 。
五、解答题(共1小题)
15.(2020秋 高平市期末)一天下午,小明向远处的一栋大楼望去,他看到一个现象:有的窗户明亮刺眼,而有的却黑咕隆咚的。他问妈妈这是怎么回事,妈妈告诉他,那座大楼有的窗户是开着的,有的窗户是关着的。小明很快就明白了其中的道理,请你解释出来。
能力提升
1.如图所示,一条光线AO射到放在空气中的玻璃球上,O为入射点。玻璃球的球心为O′,又知AO和OO′之间成120°,那么这条光线的入射角为______。
2.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射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,则反射角的大小是_______;当入射光方向不变时,光电屏上的光斑S向左移动时,说明液面在________(选填“上升”或“下降”)。这时光的反射角是_______。
参考答案与解析
知识梳理
反射
2.同一平面 法线 等于 可逆
3. 镜面 漫 遵守
基础知识
1.答案B
解析由题意知,反射角为40°,根据光的反射定律的内容中反射角等于入射角,可知入射角也为40°。故选B。
2.答案D
解析AB、光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的,故AB正确;CD、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故C正确,D错误。故选D。
3.答案B
解析粗糙的白布表面凹凸不平,白布把射来的光线向四面八方反射,但光线本身并不会弯曲,这样使人从四面八方看到银幕上的像,这种反射属于漫反射。故ACD错误,B正确。故选B。
4.答案D
解析建筑物的玻璃幕墙比较光滑,作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,光线被反射,从同一方向射出,光线很强,形成了光污染,故ABC错误,D正确。故选D。
重难点突破
1.【解答】解:.泰州大桥在水中的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故正确;
.当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食,日食的形成说明光是沿直线传播的,故错误;
.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的,故错误;
.池底反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是池底变浅的虚像,故错误。
故选:。
2.【解答】解:平静的水面相当于平面镜,人看到看到大雁在水中游动是平静的水面反射形成的虚像;
而大雁的阴影是由于光沿直线传播被大雁挡住后,在后面形成大雁的影子,所以大雁影子是因光沿直线传播而形成的;
故正确,错误。
故选:。
3.【解答】解:张亮同学在家中用激光小手电把一束光垂直射到一平面镜上,会发生光的反射现象,此时入射光线、反射光线与法线重合,则反射角、入射角都为,故正确,错误。
故选:。
4.【解答】解:若在桌面右端用力向上提桌面,使桌面绕点转动到与水平面成夹角,(即桌面逆时针转动了此时入射光线与桌面之间的夹角增大了,则入射角会减小,反射角等于入射角,则反射角也会减小,入射光线不变,则反射光线与入射光线之间的夹角变小了;入射角变小,反射角也变小,则反射光线的方向会向左移动,故标尺上的光斑向左移动,综上所述,正确,错误。
故选:。
5.【解答】解:
.教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,故正确。
.光在教材表面发生反射使小明看到时,遵循光的反射定律,反射角等于入射角,而不是入射角等于反射角,故错误。
.小明和小红眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,故错误;
.物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光,故错误;
故选:。
6.【解答】解:根据反射现象中光路的可逆性,既然乙的眼睛反射出的光线能再经过平面镜的反射后进入甲的眼睛,那么逆着这束光线,光路仍然是成立的,也就是从甲的眼睛反射出的光线经平面镜的反射后会进入乙的眼睛,所以乙一定能看到甲的眼睛。
故选:。
7.【解答】解:茂密的树下有许多圆形光斑,属于小孔成像现象,是由于光沿直线传播而形成的太阳的“像”。
湖面上拱桥在水中的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射而形成的虚像。
故答案为:直线传播;反射。
8.【解答】解:由于入射光线是固定的,且光在液面上发生的是镜面反射,当液面发生变化时,故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如下图所示:
由图可知,当光电屏上的点由移到时,则表明液面从下降到;
若此时入射光束与液面的夹角是,则入射角为,在光的反射中,反射角等于入射角,则反射角的大小是。
故答案为:下降;。
9.【解答】解:一束光射到平面镜上,已知为平面镜,为反射光线,为法线,反射角等于。
根据光反射定律,反射角等于入射角,可得入射角也是;
因为等于,所以入射角为,则与反射光线对应的入射光线是。
故答案为:。
10.【解答】解:
一束光与镜面成角射到平面镜上,则入射角为;因为反射角等于入射角,则其反射角也是;
一束平行光射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,人迎着反射光的方向看去,就得很刺眼,这种反射是镜面反射;
故答案为:;镜面反射。
11.【解答】解:学生上课时能从不同方向看清黑板上的字,是因为光在黑板表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;
黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
故答案为:漫反射;镜面反射;遵循。
12.【解答】解:过镜面作出点的对称点,即为点光源在平面镜中的像,连接与镜面交于点,即为入射点(反射点),连接就得到入射光线,如下图所示:
13.【解答】解:
先过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过二次反射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出第二次的反射光线,注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如下图所示:
14.【解答】解:
(1)白色纸板应竖直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)因为一次实验具有有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
故答案为:(1)竖直;顺;(2)一次实验得到的结论具有偶然性;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
15.【解答】答:当太阳光射到关着的窗户上时,光在玻璃表面发生镜面反射,小明恰好处于反射光线的方向上,有很强的光进入眼睛,因此看起来明亮刺眼;
当太阳光从开着的窗口射入室内,很少有光反射出来进入小明的眼睛,因此看起来黑洞洞的。
能力提升
1.答案60°
解析已知一条光线AO射到放在空气中的玻璃球上,O为入射点,玻璃球的球心为O′,则OO′即为入射点的法线。反向延长OO′,由∠AOO′=120°,如图:
可得∠AOB=180° 120°=60°,即这光线的入射角为60°。
2.答案50° 上升 50°
解析如图所示,一束光与液面的夹角为40°,则入射角为50°,由于反射角等于入射角,所以反射角的大小是50°;当液面上升时,若入射光方向不变,则反射光线会向上平移,光电屏上的光斑S会向左移动,所以光斑S向左移动时说明液面在上升。因为水面始终是水平的,法线方向不变,所以入射角和反射角也都不会变化,即这时光的反射角仍是50°。
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