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2025-2026学年八年级上册物理单元考点培优苏科版(2024)
第二章 光现象 四、光的反射
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,以下描述中与光的折射现象有关的是( )
A.雨后彩虹 B.手影
C.日环食 D.水中倒影
2.自然界中有许多有趣的光现象,下列光现象中,属于光沿直线传播的是( )
A.空游泳池中注水后,看起来变浅了
B.平静的湖面上倒映着岸边的景物
C.开凿隧道时,工人们用激光束引导掘进机
D.雨后的天空中,出现了一道彩虹
3.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是( )
A.图甲中,小孔成的是倒立的虚像
B.图乙中,人配戴的凹透镜可以矫正远视眼
C.图丙中,白光通过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光
D.图丁中,漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
4.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.“绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
D.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
5.关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.反射定律的内容是反射角等于入射角
B.镜面反射时,光遵守反射定律,漫反射时,有些光不遵守反射定律
C.反射光和入射光传播速度大小相等
D.反射定律只是在空气中成立,在真空中不成立
6.“潭清疑水浅,荷动知鱼散”“林间疏影,潭影映人”都是与光现象有关的诗句。关于诗句中描述的现象,下列说法正确的是( )
A.“潭清疑水浅”是光的反射现象
B.“林间疏影”与树在水中的倒影形成的原理相同
C.“潭影映人”和小孔成像形成的原理相同
D.潭清疑水浅和海市蜃楼形成的原理相同
7.如图所示,是平行光照射到不同物体表面时发生反射的情况。下列说法正确的是( )
A.甲、乙均为镜面反射
B.甲、乙均遵循光的反射定律
C.乙为漫反射,不遵循光的反射定律
D.甲图反射光路具有可逆性,乙图反射光路不可逆
8.下列诗句中有关光现象的说法正确的是( )
A.“绿树阴浓夏日长”,树阴是光的反射形成的
B.“楼台倒影入池塘”,楼台倒影是光的折射形成的
C.“瀑水喷成虹”,彩虹是光的直线传播形成的
D.“潭清疑水浅”,水浅是光的折射形成的
9.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A.当液面下降时,光点S'将向左
B.盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C.当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D.当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
10.如图所示,平面镜OM与ON的夹角为0,一条平行于平面镜ON的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是( )。
A.20° B.15° C.10° D.5°
二、填空题
11.如图所示,是一束光线在空气和玻璃表面发生反射和折射时的情形,则法线是 ,入射光线是 ,折射光线是 ,折射角为 ,分界面 (选填“上”、“下”、“左”或“右”)侧为空气。
12.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置,其中使用可绕ON转动的纸板的目的是① ;② .实验过程中,纸板与平面镜必须 放置.当光线沿NO方向入射平面镜时,反射角为 度.
13.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线是
(用字母表示),反射角等于 度,分界面的
(左/右/上/下)侧是空气。
14.如图所示,一束光线射到空气和某种玻璃的分界面后在两种物质中的传播路线,相互垂直的两根直线分别表示界面和法线,由图可知:入射光线是 ,折射角为 度,界面的 侧是玻璃.
15.我叫小水滴,住在长江里。这天阳光明媚,我和其他小伙伴以气态的形式一起慢悠悠地上升,在高空中遇到低温环境,直接变成了小水珠或小冰晶,连成了千姿百态的云。
(1)高空中的小冰晶的形成是 现象(填物态变化名称),此过程需要 热量;
(2)我欢快地落向地面,地上有了积水。晴朗的夜晚,人们迎着月光走,地上发 的是水(选填“亮”或“暗”);微风吹过,能 积水的蒸发(选填“加快”或“减慢”)。
16.
2020年3月16日晚,郑州奥体中心亮起“最美天使,真正英雄,武汉必胜,中国必胜”字样,以此致敬一线抗疫英雄.无人机在各个角度都能拍到这些显示屏,是因为光在显示屏表面发生了 现象; 奥体中心的显示屏采用了新型LED灯,制成LED(发光二极管)灯的主要材料是 ;阵风吹过,使得原本静止的无人机稍稍移动了起来,说明力可以改变物体的 。
17.如图甲所示,凹面镜对光线有会聚作用.手电筒里的反光装置相当于凹面镜(如图乙),它可以让小灯泡发出的光又远又直,这种设计应用了光在反射过程中,光路是 的原理.
小欣猜想:声音也有反射现象,凹形面对声音是否也有类似的作用呢?于是,小欣利用雨伞和机械手表进行了下列探究活动:
(1)如图丙所示,水平放置并固定雨伞,他把耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,记下这个位置A.这说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有 的作用.
(2)为了进一步探究凹形面对声音的作用,他把一块机械手表挂在伞柄上的A点,当他的耳朵位于三米远的B点时(B与A在同一水平高度),听不到手表声.经过擒到分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听刭了手表声.那么这两把伞的摆放方式应该如图中的 (填“丁”或“戊”)所示.
18.如图所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角的角度是 ,此现象说明
19.入射光线与平面镜的夹角为,若入射光线方向不变,使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面顺时针方向旋转后,入射光线与反射光线的夹角为 或 。
20.(1)雨后的校园清新洁净,景色分外美丽。耳边传来朗朗的读书声,是通过 传入耳朵的;看到娇艳的花朵,花朵 (选填“是”或“不是”)光源。
(2)2022年10月,罗庄区文化和旅游局开展了“建功新时代,奋进新征程”主题电影放映月活动。电影屏幕用粗糙的白布做成,其优点在于:一是利用 使更多的观众看到画面;二是白布能反射 颜色的光,使观众能看到更多颜色的画面。
(3)线上学习期间,小强和爸爸一起尝试利用电能表测量家中电冰箱的实际功率。
①如图所示,测量前,电能表示数是 ;
②电冰箱接入电路必须使用 (选填“两孔”或“三孔”)插座防止因金属外壳带电而发生触电;
③小强将其它用电器全部关闭后,把电冰箱接入电路,观察到3min表盘转了15r,则电冰箱在这段时间内消耗的电能是 kW·h,实际功率为 W。
④若将家中其它用电器全部断开后,把电水壶接入电路时空气开关跳闸了,造成空气开关跳闸的原因是 (“电水壶内部短路”或“电水壶功率过大”)。
三、作图题
21.如图所示,小明在A点通过平面镜MN观察昆虫(S点表示)进食的情景。请在图中画出小明观察到昆虫像的光路图。(保留作图痕迹)
22.如图所示,AO是入射光线OB是其经某一光学元件后的射出光线,请你在学过的光学元件中任选两种画在图中正确的位置,要求画出法线或主光轴(含焦点、光心),使图中光路正确。
四、实验探究题
23.为了探究光反射时的规律,进行了如图所示的实验。
(1)实验中,光屏应 于平面镜;(填“平行”或“垂直”)
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 反射;
(3)若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
24.“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ABCD能绕垂直于CD的ON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,应将纸板垂直放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O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45°,测得反射角也为45°,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ON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 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (选填字母符号)
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验中多次改变入射光线与法线的夹角,观察反射光线并测量入射角和反射角。实验数据如表,小明根据表中数据得出的结论和书上的结论并不一致。你分析出现这种情况的原因可能是 。
入射角/度 20 30 50 60 70 80
反射角/度 70 60 40 30 20 10
(6)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
五、计算题
25.如图所示,为了看清山洞内的情况,利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点。求:
(1)画出平面镜的位置;
(2)反射角和入射角;
(3)平面镜与水平面的夹角。
26.当太阳光跟水平方向成40°角时,(OQ为水平线)为了把太阳光反射到很深的井底,应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上?(求∠MOQ)
六、综合题
27.根据题意作图
(1)如图甲,平面镜前的一个发光点S所发出的光经过平面镜反射后的光线已经被画出,请在图中画出入射光线,并找到发光点S的位置.
(2)如图乙,凸透镜的焦距为1.50cm,O为透镜的光心.请按照实际尺寸标出凸透镜右侧焦点F的位置,并画出图中入射光线所对应的折射光线.
(3)完成图丙中的光路图.
七、简答题
28.教室里用久了的黑板总是很容易反光,导致旁边的同学经常会觉得刺眼,这是什么原因?小明提议用粗糙的砂纸打磨一下黑板就不会反光了.你觉得这种方法可行吗?为什么?
29.有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴,这不仅节省能源,而且很方便,李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度大小,也就是说,太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间内单位面积上所获得的能量是多少实验装置如图所示,晒水箱内部是被涂黑的,箱体外加了保温层,上面开口并盖有透明玻璃板.
在估测之前要首先弄清透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几.李明和张华各拿一块实验用的玻璃板,把阳光反射到墙上的同一个地方,他们发现,两块反射光斑重叠处的强度和太阳光直接射到地上的强度差不多.
(1)透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?你在得出这个结论时做了什么假设?假设的根据是什么?
(2)请你帮助他们设计实验方案,并写出实验步骤.
(3)请你对这个实验方案的可行性作出评价.
参考答案及试题解析
1.A
2.C
【解答】解:A、注满水的游泳池,池底看起来变浅了,是由于光从水中斜射入空气中时,发生折射,故A不符合题意;
B、平静的水面能形成岸上景物清晰的像,是利用了光的反射,故B不符合题意;
C、开凿隧道用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,是利用光沿直线传播,故C符合题意;
D、雨后彩虹,是光的色散现象,是由光的折射形成的;故D不符合题意.
故选C.
【分析】(1)光在同种均匀均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;(2)当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等.
本题考查了学生对光的直线传播、光的折射在生活中的应用的了解与掌握,属于基础题目.
3.C
【解答】A.小孔成的像是由实际光线形成的,成的是倒立的实像,A不符合题意;
B.近视是因为晶状体曲度过大、折光能力太强,使像成在视网膜前面,利用凹透镜的发散作用可以使像后移到视网膜上,即人配戴的凹透镜可以矫正近视眼,B不符合题意;
C.白光通过三棱镜可以分解成七种色光,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,C符合题意;
D.只要是光的反射,都遵循光的反射定律,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】太阳光经过三棱镜会变成彩色光带,此现象叫做光的色散,太阳光是一种复色光,是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光字合而成的。
4.A
【解答】A.“池水映明月,潭清疑水浅”中水浅是因为光发生折射造成的,A符合题意;
B.人们看到的落日,是光线经过不均匀的大气时发生折射的太阳的像,B不符合题意;
C.树下的浓荫是光沿直线传播形成的,C不符合题意;
D.看到的彩云是光的色散现象,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】光从一种介质进入另一种介质时发生折射,光在介质表面发生反射,在同种均匀介质中沿直线传播。
5.C
【解答】 A、由光的反射定律可知,反射角等于入射角,但这只是反射定规律内容中的一条,不是整个反射定律,故A说法错误,不符合题意。
B、平行光束射向界面,如果界面光滑,则反射光线将平行射出,该反射为镜面反射,如果反射面粗糙不平,则反射光线不再是平行光束;该反射为漫反射;镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故B说法错误,不符合题意。
C、由光的反射定律可知,反射光和入射光在同一种介质中,所以反射光和入射光传播速度大小相等,故C说法正确,符合题意。
D、光是一种电磁波,电磁波可以在真空中传播,不需要介质,所以反射定律在空气中成立,在真空中也成立,故D说法错误,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】(1)利用光的反射定律来判断A是否符合题意。
(2)利用镜面反射和漫反射的特点来判断B是否符合题意。
(3)由光的反射定律可知,反射光和入射光在同一种介质中,从而可以判断反射光和入射光传播速度的大小关系。
(4)光是一种电磁波,其传播其传播不需要介质,从而可以判断D是否符合题意。
6.D
7.B
8.D
【解答】A.树阴是树木的影子,由于光的直线传播,光射到不透明物体上,在不透明物体后面形成影子,A不符合题意;B.楼台的倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的虚像,B不符合题意;C.彩虹是光的色散形成的,光的色散的实质是光的折射,C不符合题意;D.“潭清疑水浅”中“水浅”是水底看起来比较浅,这是由于光的折射形成的,看水底是逆着光的传播方向看的(即逆着折射光线看),由于错觉,我们始终认为光是沿直线传播的,所以看到的位置比实际位置浅,D符合题意。
故答案为:D
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的.
9.D
10.A
【解答】画光的反射光路图如下图所示,
由图知:光线第一次反射的入射角为:90°-θ;
第二次入射时的入射角为:90°-2θ;
第三次的入射角为:90°-3θ;
第N次的入射角为:90°-Nθ。
要想沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零
所以有 90°-Nθ=0,
解得:N=
,由于N为自然数,所以θ不能等于20°。
故选A。
【分析】(1)做出光的反射光路图,根据光路图可以确定每次入射时入射角与两个平面镜夹角θ的关系。
(2)光线原路返回的含义:必须是经过多次反射后,最后的一次入射是垂直于其中的一个平面镜,即入射角等于零。
11.MN;CO;OA;60°;左
【解答】由图知,OB和OC关于MN对称,可知MN是法线,AO与OC分居法线两侧,可知CO为入射光线,OA为折射光线,OB为反射光线。折射光线与法线的夹角为60°,则折射角为60°。入射光线与法线的夹角为90°﹣60°=30°,可知折射角大于入射角,所以左侧为空气。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线与法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 ;法线与界面垂直;光从其他介质斜射入空气时,折射角大于入射角。
12.呈现反射光线;探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内;垂直;0
【解答】解:(1)可绕ON转动的纸板的主要作用是:①呈现反射光线,②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内.
(2)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
(3)入射光沿NO方向入射,则入射光线与法线的夹角为0°,入射角为0°,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角为0°;
故答案为:①呈现反射光线;②探究反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内;垂直;0.
【分析】(1)从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析.
(2)光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角).
(3)根据入射角的概念和光的反射定律﹣﹣反射角等于入射角进行分析;
13.OG;30;右
【解答】由图可知,∠BOE=60°,所以∠COE=90°﹣60°=30°
而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。∠COF为反射角。即反射角是30°。
由图可知,折射角为:∠GOD=45°。因当光线从其它介质斜射入空气时,折射角大于入射角。所以这束光线是由玻璃进入空气。即分界面的右侧是空气。
【分析】光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)
光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
14.BO;30;右
【解答】反射光线、入射光线关于法线对称,所以NN′是法线,MM′是界面,再根据折射光线、入射光线分居法线两侧,则BO是入射光线,OA是反射光线,OC是折射光线,折射角为∠CON′=30°,入射角 大于折射角,所以界面的右侧是玻璃.
【分析】光在反射时,反射角等于入射角,可以判断折射光线,再确定入射光线,入射光线和折射光线在不同介质中。
15.(1)凝华;放出
(2)亮;加快
16.漫反射;半导体;运动状态
【解答】能在不同位置看到物体,是因为物体发生了漫反射,LED灯是半导体材料做成的,在力的作用下,无人机运动了,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:漫反射;半导体;运动状态。
【分析】能将光反射到不同方向的是漫反射,LED灯是半导体;力可以改变物体的运动状态。
17.可逆;会聚;甲
【解答】解:(1)光无论在折射还是在反射过程中,光路都是可逆的;
(2)耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有会聚作用;
(3)凹形面对声音的作用,凸形面对声音有发散作用,所以应该让两把伞的凹面相对,才能听到声音.
故答案为:可逆;(1)会聚;(2)甲.
【分析】(1)光在传播过程中,光路是可逆的,也就是说光线可以沿着反射光线的方向射入,沿入射光线的方向射出;
(2)凹面形状的物体对光波和声波都有会聚作用;
(3)凹面形状物体对声音有会聚作用,凸面形状物体对声音有发散作用.
18.30°;在光的反射中光路是可逆的
【解答】解:(1)小聪观察小猫,小猫反射出光线,经平面镜反射到小聪的眼睛中,所以小猫反射出的是入射光线,射向小聪的是反射光线.
反射角等于入射角,反射光线和入射光线的夹角=反射角+入射角=120°;
∴反射角=入射角==60°
(2)小聪和小猫互相能看到对方,说明:在光的反射中,光路是可逆的.
故答案为:30°;在光的反射中光路是可逆的.
【分析】(1)光的反射中,入射光线和反射光线的夹角是入射角和反射角的和,法线是入射光线和反射光线的角平分线.
(2)在光的反射中,光路是可逆的.
19.;
20.空气;不是;漫反射;所有;931.6 kW·h;三孔;0.005;100;电水壶内部短路
21.
22.解:如图所示:
若用平面镜或凸面镜,光路如图:
若用凸透镜,光路如图:
若用凹透镜,光路如图:
【分析】本题属于开放型题,可以为平面镜的入射光线和反射光线;凸面镜的入射光线和反射光线;凸透镜的过焦点的光线和折射光线、平行于主光轴的光线和折射光线;凹透镜通过另一侧焦点的光线和折射光线、平行于主光轴的光线和折射光线。
23.(1)垂直
(2)漫
(3)不能;在
【解答】(1)在探究光反射时规律的实验中,光屏应垂直于平面镜,使光屏能够呈现光线。
(2)从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光照在凹凸不平的光屏上,反射光线不再平行,发生了漫反射的缘故。
(3)光反射中,法线、反射光线和入射光线在同一平面内,将F板向后折转一定的角度后,F板与反射光线不在同一平面内了,所以在F板上不能看到反射光。
【分析】(1)探究光的反射时,纸板和平面镜垂直;
(2)粗糙物体的表面发生了漫反射;
(3)光在反射中,法线、反射光线和入射光线在同一平面内。
24.顺;一次实验得到的结论具有偶然性;同一平面内;C;把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;光反射时,光路是可逆的
【解答】(1)移动激光笔,使入射光束绕入射点O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,即顺时针转动。
(2)因为一次实验具有很大的偶然性,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故应选C。
(5)反射角等于入射角,当入射角分别 为20°、30°、50°时,反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角。
(6)光的反射现象中,光路是可逆的,小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,是做不到的。
【分析】(1)光的反射中,反射角等于入射角;
(2)探究实验应多次测量,寻找普遍规律,避免偶然性;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)反射角是反射光线与法线的夹角;
(5)在光的反射中,光在反射时光路是可逆的。
25.(1);(2)60°;(3)30°
26.解:由题意可知,入射光线与反射光线的夹角应为130°,则可知入射光线与法线的夹角为65°,由于平面镜与法线是垂直的,所以入射光线与平面镜夹角为25°,则可知平面镜与水平方向的夹角应为65°.
【分析】(1)反射光线与水平面垂直,所以∠SOP=130°。(2)法线是反射光线和入射光线夹角∠SOP的角平分线。(3)法线与平面镜垂直。(4)根据图像求出∠MOQ的大小。
27.(1)解:先将两条反射光线反向延长交于一点S′,再作出S′关于平面镜的对称点S,即为发光点的位置,从反光点S到反射点画出两条入射光线;如下图所示:
(2)解:在主光轴上距凸透镜光心O为1.5cm处的点是凸透镜的焦点.平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,折射光线过透镜的焦点;如下图所示
(3)解:平行于主光轴的光线经凹透镜折射后的光线的反向延长线过焦点;射向焦点的光线经凹透镜折射后,将平行于主光轴.如下图所示:
【分析】(1)根据反射光线反向延长通过像点,像与物关于平面镜对称,作出发光点S的位置,从发光点到反射点画出两条入射光线.(2)焦点到光心的距离叫焦距,先作出焦点;平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点.(3)首先看清折射光线的特点,然后再根据凸、凹透镜的三条特殊光线作图.凸透镜的三条特殊光线:①通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后将过焦点.③过光心的光线经凸透镜折射后传播方向不改变.凹透镜有三条特殊光线:①过光心的光线其传播方向不变;②指向另一侧焦点的光线经凹透镜折射后折射光线平行于主光轴;③平行于主光轴的光线经凹透镜折射后折射光线反向延长通过焦点.
28.解:①黑板使用久了之后表面会变得比较光滑,当外面强光照射时很容易发生镜面发射,旁边的同学刚好处于反射光线的位置上,所以会觉得很刺眼.
②小明的方法是可行的,因为用粗糙的砂纸打磨后的黑板又会变得比较粗糙,从而发生漫反射,使教室各个方向的同学都能看到黑板上的字.
【分析】光滑物体的表面发生镜面反射,使光反射到相同方向,粗糙物体的表面发生漫反射。
29.(1)假设玻璃板对光的吸收可以忽略.其根据是薄玻璃板十分透明(实际上玻璃对红外线不很透明,而红外线的热效应是比较强的).通过李明和张华的实验结果可以推测,每块玻璃板反射的太阳光只有入射光能量的一半,这就是说,入射玻璃板的太阳光有一半被玻璃板反射了。所以,透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的50%
(2)若实验过程中总能使太阳光垂直入射,且晒水箱内部涂黑,可以认为射入晒水箱的太阳光不再被反射出去,晒水箱吸热效率为50%.另外,晒水箱周围有保温层,可以认为没有热量散失.若晒水箱吸收的热量完全用来使水的温度升高,测出保温箱中一定质量的水在一定时间里其内能增加了多少,并测量出太阳光垂直照射物体表面的面积,就可以计算出太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的太阳光照射的能量是多少.
实验步骤如下:
①向晒水箱中倒入质量为m的清水.并用温度计测量此时水的温度t0.
②用刻度尺测量并计算晒水箱盖的面积S.将晒水箱开口朝向阳光入射的方向,盖好玻璃板开始计时.
③经过T时间后(如3h),再测量水的温度t温.
④太阳光对地球表面辐射的强度是
(3)从实际问题的要求来看,该问题是要进行估测,因此其中有许多东西就必须进行合理的简化.如,“假设玻璃板对光的吸收可以忽略”“若实验过程中总能使太阳光垂直入射”“没有热量散失”等假设都是允许的,而且是应该的.但是上述这种简化,必定会对估测结果带来一定的影响.此外,还有某些因素未给予考虑,如实验过程中天气的变化所引起的环境温度的变化等,因而,估测结果与真实值之间会有相当大的偏差是不可回避的.但就其取平均效果来说是可行的
【分析】1)由题分析可知, 两块反射光斑重叠处的强度和太阳光直接射到地上的强度差不多 ,可以推测 每块玻璃板反射的太阳光只有入射光能量的一半 ,即 入射玻璃板的太阳光有一半被玻璃板反射了 ,所以透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的50% 。假设玻璃板只会对光反射和折射,不吸收光。
2)实验原理为光加热单位时间单位面积的水吸收的热量是多少,进而计算太阳的辐射强度,水的吸热公式为Q吸=cmΔt;
实验步骤:1) 向晒水箱中倒入质量为m的清水.并用温度计测量此时水的温度t0.
2) 用刻度尺测量并计算晒水箱盖的面积S.将晒水箱开口朝向阳光入射的方向,盖好玻璃板开始计时.
3) 经过T时间后,再测量水的温度t温.
4)计算辐射强度
3)要进行试验估计要进行合理的简化,误差无可避免,但是试验需要进行多组测量,求取平均值来减小误差。
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