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第一节 探究:光的反射定律
第1课时 光的直线传播
第三章 光的世界
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新知梳理
分层训练
一、光源
我们把那些 的物体称为光源。
[注意] 月亮不是光源,月亮本身不发光。
二、光的直线传播
1.光的直线传播:光在同种透明、 物质(介质)中沿直线传播。光在真空中也是沿直线传播的。
2.光线:物理学中用一条带箭头的直线表示光的 和
,并将这条带箭头的直线称为光线。光线互相平行的光称为
。
新知梳理
正在发光
均匀
传播路径
方向
平行光
3.光速:光在真空中的传播速度(简称 ,通常用字母c表示)最大,约为 。光在空气中的传播速度略 但非常接近c,因此,人们经常将空气中的光速也视为c。光在水中的传播速度约为 ,在玻璃中的传播速度约为 。
光速
3.0×108 m/s
小于
分层训练
1.下列关于光源的说法中,正确的是( )
A.能被眼睛看到的物体都是光源
B.天空中的星星都是光源
C.发光的电灯不是光源
D.点燃的蜡烛是光源
D
2.下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线不是真实存在的,人们用一条带箭头的实线来表示光线
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,常用虚线表示
3.下列说法中正确的是( )
A.光和声音一样,在真空中不能传播
B.光传播的速度是3×108 m/s
C.小孔成像证明了光是沿直线传播的
D.光年是时间的单位
B
C
4.日偏食时,大家都抬头观察,小宁同学发现林荫道的路面上,出现了很多月牙形光斑。你认为下列说法中错误的是( )
A.日食说明了光沿直线传播
B.地上的光斑是太阳的像
C.光斑的形状与树叶的空隙形状有关
D.我国学者墨子和他的学生,也做过类似实验,称之为小孔成像
C
5.夜晚,高速公路有绿色防疲劳灯,可以实现激光、爆闪、高音警报的声光电三位一体警示功能,通过对驾驶员形成感官刺激,提升途经事故多发路段的行车安全意识。绿色防疲劳灯发出的光是沿 ;高音警报声能警示司机,这说明声音能传递 ;激光在真空中传播的速度约为 km/s。
直线传播的
信息
3×105
6.雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为v光 v声;声音和光都是以波的形式传播的,其中 不能在真空中传播。
>
声音
7.如图所示,李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水,观察到光在白糖水中的传播路径如图(甲)所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀,再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水,观察到光在白糖水中的传播路径如图(乙)所示。比较(甲)、(乙)两个实验现象可以说明
。
光在同种透明、均匀介质中沿直线传播
8.轿车已进入寻常百姓家,设想你是一位驾驶员,在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明,还要会合理判断灯光的照射情况,若灯光由路中移到路侧,前方出现的情况是 ,你判断的依据是 .
。
弯道
光是沿直
线传播的
9.从物理学的角度来说,日食属于光的 现象;如图中,能描述其形成原因的是 [选填“(甲)”或“(乙)”]图。
直线传播
(甲)
10.如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点。
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 。
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是 。
A.三角形光斑 B.圆形光斑
C.烛焰的正立像 D.烛焰的倒立像
实像
光沿直线传播
D
(3)若将蜡烛向下移,则人眼看到的塑料薄膜上的像是向 (选填“上”或“下”)移。
(4)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是 。
上
将蜡烛靠近易拉罐
11.雷雨天,小王观察到某次闪电经历的时间为t1,听到这次闪电发出的雷声持续时间为t2(不计云层间回声时间),刚开始看到闪电到刚开始听到雷声的时间为t3,声音和光的传播速度分别为v和c,则( )
A.t1=t2,闪电发生位置到小王的距离约为vt3
B.t1C.t1=t2,闪电发生位置到小王的距离约为vt3+ct1
D.t1A
12.在百米赛跑时,当起点的发令员打枪后,计时员在听到枪声后开始计时,某运动员的成绩为11.71秒,你认为这个记录的时长偏 (选填“长”或“短”)。真实成绩应该为 s。为了准确计时,站在终点的计时员应该是 (选填“听到枪声前”或“看见枪冒烟”)开始计时(声音在空气中的传播速度为340 m/s)。
短
12
看见枪冒烟
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章末知识复习
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基础整合
图解实验
题组训练
基础整合
图解实验
实验1 探究光的反射定律
量角器
粗糙
可以发生漫反射,更容易观察光路
呈现光路
反射光线、入射光线
竖直
普遍性
重合
同一平面内
法线
等于
实验2 探究平面镜成像的特点
玻璃板
薄
垂直
暗
两
完全相同
发光稳定、比蜡烛亮、
安全环保
物体
光屏放在像的位置上
让结论更具
有普遍性
正
虚
对称
题组一 光现象辨识
题组训练
1.(2024宜宾)如图是2024年4月9日发生日全食的情景。产生这一现象的原因是( )
A.光的反射 B.光的色散
C.光的折射 D.光的直线传播
2.下列光现象与海市蜃楼形成原理相同的是( )
A.潜望镜 B.瞄准鱼的下方,才能叉到鱼
C.手影 D.小孔成像
D
B
3.在下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
D
A.树下光斑 B.杯中“折”笔
C.空中彩虹 D.山峦倒影
4.(2023泰州)如图所示,一只水鸟站在水中觅食,图中的黑影是由光的
形成的,倒影是因光的反射形成的 像,且倒影看起来要“暗”一些,是因为有一部分光在水面处发生了 而进入水中。人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了 。
直线传播
虚
折射
漫反射
题组二 平面镜成像特点及其应用
5.检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图(甲)所示,则视力表上如图(乙)所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
B
6.若桥上的路灯距桥下水面的距离为40 m,桥下水深2 m,则路灯在水中所成的像距水面的距离为( )
A.40 m B.42 m C.80 m D.84 m
7.如图所示,在研究平面镜成像的特点实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上,无论如何移动蜡烛B,均发现( )
A.蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D.蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
A
B
8.(2024扬州)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更
。小华靠近玻璃窗观察,她的像的大小 ,她与像之间的距离 。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 。(后三空均填变化情况)
亮
不变
变小
不变
9.如图(甲)所示,玉林园博园的彩虹桥桥面距湖面 3 m,它的“倒影”距桥面 m。如图(乙)所示是从平面镜中看到的挂钟,挂钟显示的实际时间是 。
6
7:25
题组三 光学作图
10.太阳光经书本反射后进入我们眼睛的光路如图所示,请画出入射光路图。
答案:如图所示
11.光从玻璃斜射入空气中,在玻璃与空气的交界面上发生折射和反
射,反射光线OC如图所示,请在图中画出入射光线AO和折射光线OB的大致方向。
答案:如图所示
12.爸爸驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜子M(可看作平面镜)看到了行人,他及时采取避让措施保证了行人安全。下图为转弯时的俯视图,其中A代表眼睛,B代表行人,请作出爸爸看到行人的光路图。
答案:如图所示
13.如图所示是经平面镜反射后的反射光线,请画出射向平面镜的入射光线和进入空气中的折射光线。
答案:如图所示
14.(2024盐城)如图所示,A′为人眼看到A的像,补全来自A点进入人眼的光路图。
答案:如图所示
题组四 光的色散
15.雨天的夜晚,我们在马路上,有时可以看到路灯周围一圈圈美丽的彩虹。这是由于雨天,空气中充满着细小的水珠,而这些小水珠相当于
(选填“平面镜”或“三棱镜”),路灯的光透过小水珠发生光的 现象,不同颜色的光在灯的周围“编织”成一圈圈美丽的彩虹。
三棱镜
色散
16.某联欢晚会现场,一名演员在舞台上演出时,身穿红上衣,绿裤子和白鞋子,当只有红光照向演员时,观众直接用眼睛看到的服装颜色是
( )
A.上衣是红色,裤子是绿色,鞋子是白色
B.上衣是黑色,裤子是黑色,鞋子是黑色
C.上衣是红色,裤子是黑色,鞋子是红色
D.上衣是黑色,裤子是黄色,鞋子是黑色
C
题组五 实验探究
17.如图所示,小云在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)以便显示光路。
(2)图中反射角是 °;让入射光线EO靠近法线ON,则反射角会
(选填“变大”或“变小”)。
漫反射
40
变小
(3)将纸板B向后折转一定角度,在B板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明 。
(4)光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明: 。
不能
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
在反射现象中,光路可逆
(5)实验中,同组的小马选择不同的入射角分别进行实验,结果得到了不同的数据,如表所示。经检查,四次实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
。
把反射光线与反射面的夹角当作了反射角
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 45° 45°
4 60° 30°
18.如图所示是探究平面镜成像的特点的实验装置,关于这个实验:
(1)应选择 (选填“平面镜”或“平板玻璃”)来研究平面镜成像特点,这样做的目的是 ,并且让它与水平桌面 放置。
(2)选取A、B两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。
平板玻璃
便于确定像的位置
垂直
大小
(3)如果在像A′的位置放一个光屏,在光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到像A′,说明平面镜成的像是 像。
(4)拿走光屏,他将蜡烛A向玻璃板靠近2 cm,再将蜡烛B移到A′的位
置,通过测量,发现蜡烛A与它在玻璃板中像A′的距离变化了 cm,同时发现像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
不能
虚
4
不变
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第四节 光的色散
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新知梳理
分层训练
一、色散现象
1.太阳光通过三棱镜后被分解为不同颜色的光,在光屏上形成一条彩色光带。这种现象在物理学中称为 。
2.白光可分解为 、 、 、 、 、 、
七种颜色的光。可见,白光是由各种色光 而成的。
二、色光混合
光的“三原色”: 、 、 。
新知梳理
光的色散
红
橙
黄
绿
蓝
靛
紫
混合
红
绿
蓝
三、物体的颜色
1.透明物体的颜色是由它 的光的颜色决定的。所有颜色的光都能穿过的物体是 透明体。
2.不透明物体的颜色是由它 的光的颜色决定的。 色物体吸收各种颜色的光, 色物体反射各种颜色的光。
穿过
无色
反射
黑
白
分层训练
1.如图所示现象中,属于光的色散现象的是( )
D
A.透过树丛的光束 B.平面镜中蜡烛的像
C.用鱼叉叉水中的鱼 D.通过三棱镜的太阳光
2.五彩缤纷的世界,色彩斑斓的光现象,为我们的生活增添了无数的乐趣。关于光现象,下列说法中正确的是( )
A.正在放映的电影屏幕是光源
B.彩色电视多彩的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
C.成语“白纸黑字”从物理学看,说明白纸反射所有色光,而黑字不反射光
D.我们看到的树叶是绿色的,是因为树叶吸收绿光
C
3.小明去武夷山旅行观看了某演出,舞台上的舞者的衣服随着舞台灯光的变换,时而变成绿色,时而变成红色,美轮美奂。小明立刻判断舞者的衣服在阳光下应该呈( )
A.红色 B.绿色
C.白色 D.黑色
C
4.下列说法中错误的是( )
A.透明物体的颜色是由它透过的色光决定的
B.不透明物体的颜色是由它反射色光决定的
C.白色物体能反射所有的色光
D.黑色物体能反射所有的色光
D
5.每年3月中旬,暖阳高照,陕西省汉中市的油菜花相继绽放,金黄色的花田成为旅游必去的地方,如图所示。下列说法正确的是( )
A.看到黄色的油菜花,是因为油菜花吸收了黄色的光
B.阳光照射下油菜花在地面上的影子是光沿直线传播形成的
C.田边有一水池清澈无比,水面倒映出油菜花的像是光的折射形成的
D.不同位置的游客均能看到油菜花,是因为光在油菜花上发生了镜面反射
B
6.如图所示为光的三原色的示意图,图中1和2两个区域应标的颜色分别是( )
A.青色、白色
B.黄色、黑色
C.绿色、白色
D.黄色、白色
C
7.如图所示,太阳光通过三棱镜分解成七种颜色的光,在屏幕最低端出现的是紫光,说明紫光的偏折程度 ,如果各种色光以相同入射角斜射入水中,折射角最大的是 (选填“红”或“紫”)光。
最大
红
8.(多选)如图所示是英国物理学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种色光的现象,这种现象叫做光的色散。关于太阳光的色散,下列说法正确的是( )
A.这个实验说明白光不是单色光
B.色散的原因是因为光经过三棱镜时发生了光的折射
C.光的色散说明太阳光包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
D.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
ABC
9.小雨同学对光现象部分知识归纳总结如下:
(1)一束太阳光通过三棱镜后,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,如图(甲)所示,这个现象叫光的 ,该现象说明了太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”)。如果使用的是一块蓝色透明的三棱镜,我们在光屏上将 (选填“能”或“不能”)看到彩色光带。绿色植物生长需要太阳,请由此分析不利于绿色植物生长的是 光。
色散
复色光
不能
绿
(2)如图(乙)所示,用一束绿色激光照射到一个白色气球表面,气球不易“射”破,但把气球上被照亮的区域用颜料涂成黑色,气球很容易被“射”破,其中物理道理是 ;气球能被激光“射”破,说明了 。
黑色物体吸收所有色光
光具有能量
10.太阳光经三棱镜分解出的黄光照射到红纸上,红纸呈现 色。红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现 色。
黑
红
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第三节 光的折射
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新知梳理
分层训练
一、光的折射规律
1.光从一种物质 入另一种物质时,传播方向通常会发生
,这种现象叫做光的折射。
[注意] (1)由于光在两种介质的界面上同时发生反射与折射,反射光和折射光的亮度相对于入射光来说,都要暗一些。(2)光在不均匀的同种物质中传播,也会发生折射。
2.与光的折射有关的名词
新知梳理
斜射
偏折
(1)法线:过入射点O与水面(两种物质的分界面) 的直线NN′叫法线。
(2)入射角: 与法线之间的夹角。
(3)折射角: 与法线之间的夹角。
3.光的折射规律:光折射时,折射光线、入射光线与法线在 .内;折射光线和入射光线分别位于法线的 ,折射角随入射角的增大而 ,随入射角的减小而 。
[注意] (1)一束光垂直空气与水的界面射入水中,光的传播方向不变。(2)在折射现象中,光路可逆。
垂直
入射光线
折射光线
同一平面
两侧
增大
减小
4.折射角与入射角的大小关系:当光从空气斜射入水(或玻璃)等透明物质时,折射角 入射角;当光从水(或玻璃)等透明物质斜射入空气时,折射角 入射角。
二、生活中的折射现象
河水看起来比实际深度 、插在水中的筷子“ ”、海市蜃楼等。
小于
大于
浅
折断
分层训练
1.(2024云南)古代的《墨经》对光现象就有了记载。如图所示的光现象中,由于光的折射形成的是( )
C
A.小孔成像 B.水中倒影
C.筷子“折断” D.水杯影子
2.光从一种透明介质射入另一种透明介质时,下列说法正确的是( )
A.光的传播方向一定发生改变
B.光的传播方向一定不发生改变
C.光的传播方向不一定发生改变
D.在分界面处不发生反射
3.(2024上海改编)有一束光从空气中斜射入平静的光滑水面,若入射角为60°,则折射角可能为( )
A.0° B.40°
C.60° D.90°
C
B
4.(多选)下列诗句,从科学的角度解释正确的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”,句中“水浅”是由光的折射造成的
B.“举杯邀明月,对影成三人”,句中“明月”通过酒看到的月亮,是光的折射形成的
C.“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,句中“阴浓”是光的直线传播形成的
D.“大漠孤烟直,长河落日圆”,句中诗人看到的“落日”是光经大气发生折射而成的像
ACD
5.(2024烟台)蓝蓝的天上白云飘,站在湖边的小明看到清澈的水中鱼儿在云中游动,下列说法正确的是( )
A.看到的水中的鱼是实像
B.看到的水中的云是实像
C.看到的水中的云是由光的折射形成的
D.看到的水中的鱼是由光的折射形成的
D
6.一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法不正确的是( )
A.OB是反射光线,AO是入射光线,OC是折射光线
B.此时,折射角小于入射角
C.∠AOM是入射角,大小等于∠BON
D.光若沿CO入射,折射角等于原来的入射角
C
7.如图所示,一束光由空气斜射入水中到达杯底,这是光的 现象;如果杯中的水位逐渐下降,那么光在杯底形成的光斑将会向 (选填“左”或“右”)移动。
折射
右
8.如图所示,把一块厚玻璃砖放在钢笔的前面,笔杆看起来好像“错位”了,这种现象是光的折射现象。当光从空气斜射进入玻璃砖,折射光线
(选填“靠近”或“远离”)法线;再从玻璃砖斜射进入空气,折射角 入射角,所以看上去钢笔“错位”了。
靠近
大于
9.请在图中画出反射光线OB对应的入射光线及大致的折射光线,并标出折射角γ。
答案:如图所示
10.用如图所示的装置“探究光折射时的特点”,将一束光从空气斜射入水中发生折射,实验中的数据记录在表格中。
实验序号 1 2 3 4 5
入射角i 15° 30° 45° 60° 75°
折射角r 11° 22° 32° 40° 46°
(1)分析表格中数据,可以得到结论:光从空气斜射入水中时,折射角
(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2)如图,一束光从A点(图中未画出)射向水面上的O点,请在图中作出入射光线AO的大致位置。
小于
答案:(2)如图所示
(3)如果要让折射光线射到C点,在保持入射点O不变时,可 (选填“增大”或“减小”)入射角;或在保持入射光线位置不变时,进行
(选填“加水”或“排水”)。
减小
加水
11.如图所示,有一束光线从空气射入某种透明介质,在分界面处发生反射和折射,其中AE⊥CG,∠4=∠5,则 为折射光线, 为界面,空气在界面的 (选填“上”“下”“左”或“右”)侧。
HF
AE
下
12.在“预防溺水”主题班会课上,主持人小明用光路图来解释“水池变浅”的道理:池底A点射出的光线经过水面折射进入B点的人眼,C点是人眼看到的池底A点像的位置。请你在图中画出入射光线、折射光线,并标出折射角r。
答案:如图所示
13.如图所示是小明利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的传播规律,经过多次实验并记录数据,如表所示:
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表中的数据,你能得出的结论(写出一条即可): .
。
(2)由表中的数据可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中
时,其折射角 (选填“等于”“小于”或“大于”)30°。
(3)若光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是 。
当光从空气
斜射入玻璃中时,折射角小于入射角
大于
45°
14.桌上放了8杯水招待客人,4杯是白糖水,4杯是矿泉水,妈妈送来时搞混了,现不能尝,只给你1支吸管,一杯清水,聪明的你能否利
用本节课的知识区分出来
(1)办法: .
。
(2)理由: .
.
。
取一支吸管,吸些清水,在每个杯子里滴一滴水,出现滴下
痕迹的杯中装的是白糖水
当把水滴入糖水中时,在水与糖水的交界面处,光线会被折
射,看到的痕迹是光的折射造成的,而水滴入矿泉水中不会发生折射,故无滴痕
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第2课时 光的反射及应用
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新知梳理
分层训练
一、实验:探究光的反射定律
1.当光射到物体表面时,被物体表面 的现象叫做光的反射。
2.光的反射定律
光反射时,反射光线、入射光线与法线在 内;反射光线和入射光线分别位于法线 ;反射角 入射角。
[注意] (1)入射光线垂直照射到反射面,入射角为0°,反射角也为0°。(2)在光的反射现象中,光路是可逆的。
新知梳理
反射
同一平面
两侧
等于
二、镜面反射和漫反射
1.镜面反射:一束平行光射到 的物体表面,如平面镜的镜面或平静的水面,其反射光仍然是 的,这种反射叫做镜面反射。
2.漫反射:大部分常见物体的表面都比较 ,平行光经粗糙的物体表面反射后,反射光不再 ,而是 ,这种反射叫做漫反射。
光滑
平行
粗糙
平行
射向各个方向
分层训练
1.黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是( )
D
2.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.反射光线、入射光线一定不在同一条直线上
B.漫反射时,有的光可能不遵守光的反射定律
C.反射光与入射光的光速一定相等
D.入射角等于反射角
C
3.(多选)多媒体辅助教学以它的独特魅力给课堂教学增添了生机和活力,同学们发现多媒体教室的投影银幕是用粗糙的白布做成的,于是针对这一问题进行讨论,有如下说法,其中正确的是( )
A.全班同学都能看到画面是因为光投射到投影银幕上发生了镜面反射
B.全班同学都能看到画面是因为光投射到投影银幕上发生了漫反射
C.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
D.无论是镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律
BD
4.小明用如图所示的装置探究“光反射时的规律”,入射光线为EO,反射光线为OF。实验中若将一束光沿FO方向射到O点,光将沿图中的
方向射出,说明在反射现象中,光路是 的。
OE
可逆
5.如图所示,一束平行光垂直射到镜面上,反射角是 °;保持入射方向不变,为使图中所在位置的眼睛能看到反射光,平面镜应沿逆时针方向转 °,此时入射角是 °。
0
30
30
6.早在东汉时期,我国古代杰出的天文学家张衡的《灵宪》就有“月光生于日之所照”这句话,从“月光生于日之所照”这句话就科学地指出月亮本身 (选填“会”或“不会”)发光,月光是日光的
。
不会
反射
7.(2024云南)如图所示,一束光斜射到镜面上的O点,请画出反射光线。
答案:如图所示
8.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图(甲)所示的实验。
(1)将平面镜平放在水平桌面上,应该选择 (选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板作为光屏,硬纸板与平面镜保持如图(甲)所示,实验中从各个角度都能看到纸板上的光路,是因为在纸板上发生了
(选填“漫反射”或“镜面反射”)。
粗糙
漫反射
(2)实验时,将一束光贴着纸板P沿EO射到镜面上O点,纸板Q上会显示出反射光束OF。接着将纸板Q绕ON向前或向后折转,则纸板Q上 (选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内,在纸板Q绕ON向后翻折的过程中,反射光线的位置 (选填“改变”或“不变”)。
(3)在图(甲)中,若沿着FO的方向再入射一束光,它的反射光沿OE方向射出,此现象说明:在反射现象中,光路是 的。
不能
不变
可逆
(4)若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度[如图(乙)],入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时
(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线,此时反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
不能
在
(5)小李同学的实验数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小李测量实验数据过程中出现的问题可能是 ,订正错误后,可以得到的结论是 。
把反射光线与平面镜的夹角当成反射角
反射角等于入射角
次数 1 2 3 4 5 6
∠i 20° 30° 40° 50° 60° 70°
∠r 70° 60° 50° 40° 30° 20°
9.如图所示,若要使图中的反射光线射中墙壁的目标,以下操作不可行的是( )
A.平面镜竖直向下移动
B.平面镜水平向左移动
C.平面镜绕入射点逆时针旋转一定角度
D.入射点不变,入射光线顺时针转动一定角度
B
10.(物理学与日常生活)生活处处有物理,晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图如图所示,晚上开车时,干燥的路面更容易发生 (选填“漫”或“镜面”)反射,当对面无车时,驾驶员看 (选填“干燥”或“潮湿”)的路面更暗。
漫
潮湿
11.如图所示,要将一束太阳光AO反射到室内的B点,请正确地画出平面镜,并标出反射角γ。(保留作图痕迹)
答案:如图所示
12.在探究“光的反射定律”的实验中,为了确定反射光线和入射光线的位置关系,实验器材有:可旋转的光屏[如图(甲)所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转]、平面镜和激光电筒。如图(乙)所示,将光屏立放在水平放置的镜面上,让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
(1)实验中,光屏A是用来呈现 光线的,为了观察到完整的光路,光屏B需旋转到图(乙)中的位置 (填序号)。
(2)旋转光屏A到位置1时,也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整的光路,通过以上操作过程可知,要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于 。
(3)记录多次实验光路,进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称,这条过入射点并 于镜面的直线ON叫作 ,根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
入射
2
同一平面
垂直
法线
13.如图(甲)所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图(乙)所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角度数是 。
20°
40°
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第二节 探究:平面镜成像的特点
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新知梳理
分层训练
一、平面镜成像的特点
物体通过平面镜所成的像是 的 像。像与物体的大小
,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ,即像与物体关于平面镜 。
二、生活中的平面镜
牙医用平面镜检查牙齿;视力检查利用平面镜,使得在空间有限的条件下也能达到标准检查距离;房间用平面镜使空间看起来更宽敞。
新知梳理
正立
虚
相同
相等
对称
三、曲面镜及其应用
1. 和 统称为曲面镜。曲面镜是利用 .成像的
2.交叉路口、急转弯的弯道处常装有 ,可帮助司机和行人扩大视野。
凸面镜
凹面镜
光的反射定律
凸面镜
分层训练
1.如图所示,小猫在距平面镜1 m处照镜子。它的像到自己的距离为
( )
A.1 m B.2 m
C.0.5 m D.无法确定
2.小雪站在平面镜前梳妆,当她梳妆完远离平面镜时,她的像和到平面镜的像距的变化是( )
A.像不变,像距变大 B.像变大,像距不变
C.像变大,像距变大 D.像不变,像距不变
B
A
3.如图所示,小明做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平桌面上,并在桌面上垫一张白纸,再将两支完全相同的蜡烛A和B放在白纸上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察。下列说法正确的是( )
A.为了使实验效果更加明显,应将蜡烛B也点燃
B.将蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A的像的大小将变小
C.用一块不透明的木板挡在玻璃板和像之间,像会被遮挡
D.如果蜡烛比玻璃板大,蜡烛依然能在玻璃板中成完整的像
D
4.(2024成都)夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉……正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的 形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 。
反射
小
5.(2024连云港)小明身高1.7 m,距离平面镜3 m,他在平面镜中的像高是 m,像到平面镜的距离是 m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
6.目前,汽车两侧的后视镜用的是 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”),物体通过该光学元件成 立的 (选填“实像”或“虚像”)。
1.7
3
不变
凸面镜
正
虚像
7.《资治通鉴》中记载:“以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替”。说明很早以前,我们的祖先就会把粗糙的物体打磨光滑作为镜子,给自己梳妆打扮。梳妆时人距离铜镜 3 m,梳妆后人以0.5 m/s速度远离铜镜,在这过程中,人在镜中成的像 (选填“变大”“变小”或“不变”),4 s后人到铜镜中的人的像的距离为 m。
不变
10
8.如图所示,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
答案:如图所示
9.(2024临沂)小明在某购物中心前,可以看到玻璃幕墙中自己的像,进入购物中心后,又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知,该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5 mm厚的镀膜玻璃和两支相同
的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。
(1)如图(甲)所示,让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前,在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B,都不能让B与A的像完全重合,原因是 .
。
玻璃板没有竖
直放置
(2)如图(乙)所示,让中性笔A离开玻璃板一小段距离,在玻璃板后移动中性笔B,直至B与A的像完全重合,这样做既可以 ,又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置,光屏上
(选填“能”或“不能”)承接到中性笔A的像。
(3)让中性笔A远离玻璃板时,中性笔B应 (选填“远离”或“靠近”)玻璃板,才能与中性笔A的像完全重合。
确定像的位置
不能
远离
10.小科同学在探究平面镜成像特点时,利用
如图(甲)所示器材进行了以下操作:
(1)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影,改善重影问题的方法是 ,实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了 。
(2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图(乙)所示,由此可得出的结论是像与物到平面镜的距离 。
用较薄的玻璃板
探究像与物的大小关系
相等
(3)完成实验后,小科同学又将一枚纽扣放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图(丙)所示,若将玻璃板水平向右移动
3 cm,该纽扣的像 (选填“向右移动3 cm”“在原位置”或“向左移动3 cm”)。
在原位置
11.如图所示,平面镜和长为10 cm的铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15 cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10 cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10 cm,铅笔像的位置不变
C
12.为避免汽车在高速行驶时,驾驶员低头观看仪表信息造成事故,人们发明了如图(甲)所示的抬头显示器。图(乙)为其原理图,水平放置的显示器上行车数据能通过前挡风玻璃竖直呈现在驾驶员正前方,下列判断正确的是( )
A.前挡风玻璃与水平面的夹角应为60°
B.行车数据在前挡风玻璃上所成的是实像
C.前挡风玻璃成数字“6”的像在显示器屏幕上应为“9”
D.前挡风玻璃所成的像过高,可将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃
D
13.中国五代时期的谭峭所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小硕用图(甲)所示装置进行了探究。
(1)请将下列实验步骤合理排序,合理的实验步骤顺序为A F(填序号)。
A.在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块薄玻璃板代替平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
B.拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。
C.在纸上记下蜡烛和它的像的位置。
D.把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。
E.用笔在纸上把蜡烛和对应像的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。
F.实验分析得出平面镜成像的规律:平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
DBCE
(2)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是: 。
(3)用两个相同的蜡烛做实验,主要是为了比较像与物的 关系,这里用到的是科学研究中的 (选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”)。
(4)为了使实验结论更具科学性,应补充的实验步骤是 .
。
(5)想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像,你的办法是 .
。
便于确定像的位置
大小
等效替代法
多次改变蜡烛
A的位置,重复上述实验
在像的位置放
一个光屏,观察光屏上是否有像
(6)如图(乙),将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于镜面对称。
仍然
14.用如图所示的器材自制一个“储币魔箱”,魔术师将一个只有一面开口的空箱面向观众,将纸币从“储币魔箱”顶部的投币口放入,结果纸币竟不翼而飞。想一想,制作“储币魔箱”时平面镜与盒子的底部呈 °放置,箱子底面在平面镜中所成的像恰好在箱子的 (选填“侧面”“背面”或“顶部”),同样,箱子的侧面也各有一半被镜子遮挡,而未被遮挡的前一半所成的像恰好在观察口侧面,使前面的观众误认为看见了整个箱子。
45
背面
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