4.2光的反射
【题型1】光的反射现象 1
【题型2】人看到物体与光的关系 4
【题型3】实验探究光的反射定律 5
【题型4】光的反射定律的应用 7
【题型5】光的反射作图 9
【题型6】光的反射定律的计算 10
【题型7】光路的可逆性 12
【题型8】镜面反射 13
【题型9】漫反射 15
【题型1】光的反射现象
【典型例题】下列不属于光的反射现象的是( )
A.光污染
B.树荫下的光斑
C.水中的倒影
D.“发光”的月亮
【举一反三1】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.人透过水球成的像
B.树荫下的圆形光斑
C.冬奥会大跳台在水中的倒影
D.光通过水杯形成的彩色光带
【举一反三2】下列四个选项中,与如图中的光现象成因相同的是( )
A.中筷子向上折 B.胡杨树水中倒影 C.彩虹 D.人影
【举一反三3】如图所示,下列光现象由光的反射形成的是( )
A.墙上的手影
B.水中小鸟的倒影
C.站在岸上看到水里的鱼
D.雨后的彩虹
【举一反三4】如图是被水环绕的国家大剧院的照片。从远处看,大剧院和水中的倒影形成了一个完整的“鸭蛋”,这是光的 现象(选填“反射”或“折射”),所成的像是一个 像(选填“虚”或“实”)
【举一反三5】古诗词是中华民族的文化瑰宝,其中“池水映明月”是由于光的______形成的像,这个像是____________(填“实”或“虚”)像。
【举一反三6】如图所示,一只白鹭正平行于水面飞行。若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是____________的;若以岸为参照物,白鹭是 ____________的。(均选填“运动”或“静止”)
【举一反三7】诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“阴浓”是光的____________形成的,“倒影”是光的______形成的。太阳发出的光,要经过大约8 min才能到达地球,则太阳到地球的距离约为____________km(真空中光速按3×108m/s计算)。
【题型2】人看到物体与光的关系
【典型例题】如图所示,女孩用一种可以隐身的斗篷遮住身体的下部,人站在女孩的前面,却看到了斗篷后面的景物,而被斗篷遮住的身体部分“消失”了.下面能正确解释这种现象的光路图是( )
A. B. C. D.
【举一反三1】要使眼睛看到物体,则( )
A.这个物体必须是光源
B.这个物体一定在发光
C.肯定有光由物体进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【举一反三2】下列关于光,说法正确的是( )
A.月亮是光源
B.通过平面镜可以看到自己的像与小孔成像原理是一样的
C.来至光源的光或来至物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体
【举一反三3】人的眼睛能看到物体是因为( )
A.人眼发出的光射到物体上
B.物体一定是光源
C.物体反射或发出的光进入人眼
D.物体是白色的
【举一反三4】要使人的眼睛能看到某物体,必要条件是( )
A.一个光源
B.必须在白天看
C.物体和眼睛在同一直线上
D.物体反射的光或发出的光进入人眼
【题型3】实验探究光的反射定律
【典型例题】如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
【举一反三1】小华用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,图中纸板B可沿折缝向后翻折,将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,经平面镜反射后,沿OF方向射出,入射角记为∠i,反射角记为∠r。下列说法正确的是( )
A.当入射角增大时,反射光线会远离平面镜
B.当入射光线与法线重合时,入射角等于90°
C.不管如何改变入射角大小,始终都有∠r=∠i
D.只将纸板B向后翻折,反射光线的位置会改变
【举一反三2】在进行“光的反射定律”的探究实验中,小明设计了如图所示的实验,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的两块白纸板,F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,此时∠BON ∠AON(选填“大于”、“等于”或“小于”);若光线沿BO入射,则经镜面反射后光线沿OA射出,这说明了在光的反射中,光路是 的;
(2)在实验中使用的是一个可以沿ON折叠的白色纸板,它在本实验中的作用: ;如图乙,把纸版向后翻折,则在纸版上 (能/不能)找到反射光线。
【举一反三3】小红做“探究光的反射定律”实验。
(1)将平面镜水平放置,白色硬纸________放在平面镜上。
(2)如图甲所示,让一束光沿着纸板射向镜面上的O点;小红在纸板上画出光路,再次改变________的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与________(选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系。
(3)为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里,小红用如图乙所示的装置对实验进行改进。光屏安装在底座上,可以绕水平直径偏转,平面镜固定在水平底座上,将光屏倒向后方,用激光笔作光源,将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处,水平旋转底座并改变________的角度,设法使光屏上呈现出______________的径迹,如图丙所示,此时光屏所在的平面就是要寻找的平面。
【题型4】光的反射定律的应用
【典型例题】关于光的反射,下列说法中错误的是( )
A.在反射现象中光路是可逆的
B.反射光线和法线的夹角叫反射角
C.入射角大于反射角
D.漫反射也遵循光的反射规律
【举一反三1】关于光现象的相关知识:
①一叶障目、手影游戏都可用光的直线传播知识解释
②一束光照到平面镜上,若入射光方向不变,将平面镜绕入射点顺时针转动5°,反射光将绕入射点顺时针转动10°
③天文学家使用光年这个非常大的时间单位,描述宇宙中恒星之间的距离
④发生日食时,月球处于地球的影子里
⑤小孔成像,光屏离小孔距离不变,物体离小孔的距离越近,像越大
⑥雨后天晴的夜晚,迎着月光走,地上发暗的是水
上述判断中,说法正确的是( )
A.①②③ B.①②⑤ C.④⑤⑥ D.①③④⑥
【举一反三2】一束光线斜射到平面镜上,入射角为60°.若入射光线的方向不变,让平面镜绕入射点转一小角度α,那么,反射光线与入射光线的夹角将改变( )
A.α角度 B.2α角度 C.60° D.30°
【举一反三3】若要使图中的反射光线射中墙上偏下的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向右移动
B.水平向左移动
C.竖直向上移动
D.竖直向下移动
【举一反三4】太阳光与水平方向成40°角,要使太阳光经平面镜反射,反射光沿水平方向传播,则平面镜与水平方向所成的角度(锐角)是( )
A.20°或40° B.40°或70° C.20°或70° D.只能20°
【举一反三5】小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为_________;若镜面竖直上移,则反射角将_________(选填“变大”或“变小”或“不变”);若镜面水平左移,该束光线将照到P点_________(选填“上方”或“下方”)。
【举一反三6】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成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为_________;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将_________(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
【举一反三7】光的反射定律内容是:①反射光线与入射光线、法线在同一平面上;②反射光线和入射光线分居在法线的两侧;③ 角等于 角.
【题型5】光的反射作图
【典型例题】如图所示,三条入射光线会聚于S点,若在S点之前任意放一平面镜,则( )
A.三条反射光线可能相交于一点,也可能不相交于一点
B.三条反射光线一定不会相交于一点
C.三条反射光线一定相交于一点
D.三条反射光线的延长线交镜后一点
【举一反三1】如图所示,是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三2】夜晚,当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时,司机看到尾灯反射的光,就能及时避让。图中有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】随着生态环境不断改善,每年夏季,鸟类保护级别最高的“白色鹭鸟”黄嘴白鹭都会成群出现在青岛市胶州湾国家级海洋公园滩涂湿地上,捕鱼嬉戏、翩跹起舞,呈现出一派美丽的自然生态景观。如图,是同学们在湿地游玩时看到白鹭捕食的情形。
返程乘车回家,夕阳照在路旁商场的玻璃幕墙上,反射光刺入司机眼中(如图甲所示)。请你在图乙中补充完整阳光经玻璃幕墙反射入司机眼中的光路。这种反射光会给行驶中的汽车带来安全隐患,请你针对此现象对提出一条安全驾驶的建议: 。
【举一反三4】周末的中午,小宇推开窗户远眺时,发现对面楼房有几块玻璃把太阳光反射到自己家里,十分刺眼。
(1)太阳光照射在玻璃上发生 反射;
(2)如果太阳光经玻璃反射后进入眼中的光路如图所示,请你画出玻璃的位置,并标明入射角所在位置。
【举一反三5】如图,光射到某平面镜上反射,请在图中画出平面镜的位置。
【题型6】光的反射定律的计算
【典型例题】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【举一反三1】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将( )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【举一反三2】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【举一反三3】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将( )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【举一反三4】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【题型7】光路的可逆性
【典型例题】甲乙两人在照同一个镜子,甲在镜中看到了乙,以下说法中正确的是( )
A.乙也一定能看到甲
B.乙可能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛
D.乙不可能看到甲的全身
【举一反三1】如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射
B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆
D.光沿直线传播
【举一反三2】甲同学通过平面镜能看到乙同学的眼睛,则乙同学从这一平面镜中( )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定不能看见甲的眼睛
C.可能看见甲的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
【举一反三3】小艺同学和小懿同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小艺能通过镜子看到小懿的眼睛,那么小懿_________(填“能”或“不能”)通过镜子看到小艺的眼睛,你做出判断的依据是:反射时光路是_________。
【举一反三4】如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为____________________,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且用箭头表示小猫看到小聪的光路。
【举一反三5】小张同学和小王同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小张能通过镜子看到小王的眼睛,想一想,小王能通过镜子看到小张的眼睛吗?你做出判断的依据是什么?
【题型8】镜面反射
【典型例题】下列成语中,所描述的光现象形成的原因与另外三个不同的是( )
A.坐井观天 B.一叶障目 C.凿壁偷光 D.波光粼粼
【举一反三1】如图是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的部分光路图,在晚上开车时( )
A.光在潮湿的路面发生漫反射
B.光在干燥的路面发生镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
D.都光遵循光的反射定律
【举一反三2】如图所示,教室黑板长时间使用后,会出现“反光”现象,其原因是( )
A.黑板变得粗糙,发生镜面反射
B.黑板变得粗糙,发生漫反射
C.黑板变得光滑,发生镜面反射
D.黑板变得光滑,发生漫反射
【举一反三3】皮鞋擦鞋油后,用布越擦越亮,是由于光在皮鞋表面发生了_________反射的缘故;这一现象中,反射角_________(选填“大于““等于”或“小于”)入射角。
【举一反三4】(2022·景德镇期中)雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处;乙同学背着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处。
【举一反三5】近日,某校举办了一次手工作品展览会,引起全校师生追捧。美中不足的是展示橱窗玻璃总是发生“反光”(玻璃上呈现外界事物影像的现象,如图所示),而且天气越晴朗,“反光”现象越严重,影响了同学们对展品的欣赏。
(1)请你用所学知识解释:产生“反光”现象的原因和晴朗天气会加剧“反光”的原因。
_______________________________________________________________________。
(2)请为该学校展会组织方提供解决“反光”现象的方案。
________________________________________________________________________。
【题型9】漫反射
【典型例题】下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.放映电影时,电影幕布是光源
B.在真空中,光的传播速度是340m/s
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
【举一反三1】下面关于光学现象和光学知识的解释正确的是( )
A.能从各个方向看到桌子——漫反射
B.树的影子——镜面反射
C.小孔成像——光的反射
D.日环食——光的反射
【举一反三2】如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )
A.甲图属于漫反射
B.乙图的反射不遵循光的反射定律
C.甲图中任何方向看反射面都很亮
D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面
【举一反三3】我们可以从不同角度看到桌椅、书本等物体,是因为它们发生了_________反射,该反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【举一反三4】为了探究“光反射时的规律”,小明选用了平面镜、白色硬纸板A、B和激光笔进行了如图甲所示的实验,在实验过程中:
(1)为了能看清光的传播路径,白色硬纸板的表面应尽量_____(填“粗糙”或“光滑”)一些,可以使光在纸板上发生________反射(填“镜面”或“漫”)。
(2)观察如图甲所示的器材,为了方便研究反射角与入射角的大小关系,还需对器材做出的改进是____________________。
(3)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,当纸板A上显示出光路时,该同学将另一半纸板B绕ON向后折,在纸板B上就看不到反射光,此时反射光实际上是________(填“存在”或“不存在”)的,这个现象表明:_______________________________________。
(4)如图乙所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动20度角时,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为________度。4.2光的反射
【题型1】光的反射现象 1
【题型2】人看到物体与光的关系 5
【题型3】实验探究光的反射定律 7
【题型4】光的反射定律的应用 10
【题型5】光的反射作图 14
【题型6】光的反射定律的计算 18
【题型7】光路的可逆性 21
【题型8】镜面反射 23
【题型9】漫反射 26
【题型1】光的反射现象
【典型例题】下列不属于光的反射现象的是( )
A.光污染
B.树荫下的光斑
C.水中的倒影
D.“发光”的月亮
【答案】B
【解析】光污染,是由于光的镜面反射形成的,故A不符合题意。
树荫下的光斑,是由于光的直线传播形成的,不属于光的反射现象,故B符合题意。
水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C不符合题意。
“发光”的月亮是由于月亮反射太阳光,属于光的反射现象,故D不符合题意。
【举一反三1】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.人透过水球成的像
B.树荫下的圆形光斑
C.冬奥会大跳台在水中的倒影
D.光通过水杯形成的彩色光带
【答案】C
【解析】人透过水球成的像属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A错误;
树荫下的圆形光斑属于小孔成像,是光沿直线传播形成的;故B错误;
冬奥会大跳台在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C正确;
光通过水杯形成的彩色光带属于光的色散现象,是由于光的折射形成的,故D错误;
【举一反三2】下列四个选项中,与如图中的光现象成因相同的是( )
A.中筷子向上折 B.胡杨树水中倒影 C.彩虹 D.人影
【答案】B
【解析】图中是杯弓蛇影,其原理属于平面镜成像,是由光的反射形成的;
水中“折筷”,是光的折射形成的,故A错误;
水中倒影,属于平面镜成像,其是由光的反射形成的,故B正确;
雨后彩虹是光的色散现象,是由光的折射形成的,故C错误;
人影是光的直线传播形成的不透明物体的影子,故D错误。
【举一反三3】如图所示,下列光现象由光的反射形成的是( )
A.墙上的手影
B.水中小鸟的倒影
C.站在岸上看到水里的鱼
D.雨后的彩虹
【答案】B
【解析】墙上的手影,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;看到水中小鸟的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故B符合题意;看到水中的鱼是由于光的折射形成的变高的虚像,故C不符合题意;雨后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,故D不符合题意。
【举一反三4】如图是被水环绕的国家大剧院的照片。从远处看,大剧院和水中的倒影形成了一个完整的“鸭蛋”,这是光的 现象(选填“反射”或“折射”),所成的像是一个 像(选填“虚”或“实”)
【答案】反射;虚
【举一反三5】古诗词是中华民族的文化瑰宝,其中“池水映明月”是由于光的______形成的像,这个像是____________(填“实”或“虚”)像。
【答案】反射 虚
【解析】“池水映明月”属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像。
【举一反三6】如图所示,一只白鹭正平行于水面飞行。若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是____________的;若以岸为参照物,白鹭是 ____________的。(均选填“运动”或“静止”)
【答案】静止 运动
【解析】一个白鹭正平行于水面飞行,白鹭所成的像相对于水面是对称的,若以白鹭为参照物,像与白鹭间没有位置的变化,故是静止的;
以岸为参照物,白鹭与岸的位置不断变化,是运动的。
【举一反三7】诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“阴浓”是光的____________形成的,“倒影”是光的______形成的。太阳发出的光,要经过大约8 min才能到达地球,则太阳到地球的距离约为____________km(真空中光速按3×108m/s计算)。
【答案】直线传播 反射 1.44×108
【解析】“阴浓”是树木的影子,光照射到不透明物体上,在不透明体后面形成的影子,是由于光的直线传播形成的;
“倒影”是楼台通过水面(可以看成平面镜)形成的虚像,是光的反射形成的;
太阳发出的光到达地球所用的时间约为:
t=8 min=480 s,
太阳到地球的距离约为:
s=vt=3×108 m/s×480 s=1.44×1011 m=1.44×108 km。
【题型2】人看到物体与光的关系
【典型例题】如图所示,女孩用一种可以隐身的斗篷遮住身体的下部,人站在女孩的前面,却看到了斗篷后面的景物,而被斗篷遮住的身体部分“消失”了.下面能正确解释这种现象的光路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】人眼要能够看到物体或者物体的像,必须有发自物体的光线或者经过反射、折射后的光线进入人的眼睛.人眼顺着进入人眼的光线或者光线的延长线,就能够看到物体或物体的像.A选项斗篷遮住了射入人眼的光线,没有光线进入眼睛,看不到背后的物体,所以错误;B选项,光线来自于斗篷前面的物体并且不能进入眼睛,所以也不正确;C选项斗篷遮挡了射入人眼的光线,人眼也看不到身后的物体;D选项,来自物体的光线改变方向后进入人的眼睛,人眼顺着进入人眼的光线的反向延长线,就能够看到物体的像.
【举一反三1】要使眼睛看到物体,则( )
A.这个物体必须是光源
B.这个物体一定在发光
C.肯定有光由物体进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【答案】C
【解析】若要使眼睛看见一个物体,一定是物体发出的光,或者反射的光进入眼里,这个物体不一定是光源,故AB错误;
人眼能够看到物体,是由物体发出或反射的光进入人眼,故C正确;
物体不一定反射太阳光,也可以反射其他光,故D错误。
【举一反三2】下列关于光,说法正确的是( )
A.月亮是光源
B.通过平面镜可以看到自己的像与小孔成像原理是一样的
C.来至光源的光或来至物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体
【答案】C
【解析】自身能发光的物体叫光源。月亮自身不能发光,能反射太阳的光,月亮不是光源,故A错误;
通过平面镜可以看到自己的像利用了光的反射原理,小孔成像利用了光的直线传播原理,它们的原理是不一样的,B错误;
来自光源的光或来自物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体,C正确。
【举一反三3】人的眼睛能看到物体是因为( )
A.人眼发出的光射到物体上
B.物体一定是光源
C.物体反射或发出的光进入人眼
D.物体是白色的
【答案】C
【举一反三4】要使人的眼睛能看到某物体,必要条件是( )
A.一个光源
B.必须在白天看
C.物体和眼睛在同一直线上
D.物体反射的光或发出的光进入人眼
【答案】D
【解析】人眼能够看到发光的物体即光源,是因为它发出的光进入人的眼中,引起视觉;人眼能够看到不发光的物体,是因为它反射光源的光进入眼中,引起视觉.我们平时看到的物体,大都不是光源,它们不能发光,但可以反光,故A错误;在夜晚灯光下也可看到物体,故B错误;用潜望镜看物体,物体与眼睛不在同一直线上,故C错误;要使人的眼睛能看到某物体,必须是物体反射的光或发出的光进入人的眼睛,故D正确.
【题型3】实验探究光的反射定律
【典型例题】如图所示,小海同学在“探究光的反射规律”实验时,利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验,他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是( )
A.②号光线为蓝色
B.红光的入射角为90°
C.利用该装置进行实验时,纸板不需要垂直于平面镜放置
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,表明反射现象消失
【答案】A
【解析】在光的反射中,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,因此②号光线的颜色为蓝色,故A正确;
红光垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故B错误;
因为当纸板与平面镜不垂直时,法线无法在纸板上画出来,就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系,只有垂直放置时,三条线才会都体现出来,因此纸板必须垂直放置,故C错误;
当纸板F转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了,但反射光线没有消失,故D错误。
【举一反三1】小华用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,图中纸板B可沿折缝向后翻折,将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,经平面镜反射后,沿OF方向射出,入射角记为∠i,反射角记为∠r。下列说法正确的是( )
A.当入射角增大时,反射光线会远离平面镜
B.当入射光线与法线重合时,入射角等于90°
C.不管如何改变入射角大小,始终都有∠r=∠i
D.只将纸板B向后翻折,反射光线的位置会改变
【答案】C
【解析】当入射角增大时,反射角也增大,反射光线面镜,故A错误;
当入射光线与法线重合时,则入射角等于0°,故B错误;
光反射时,反射角总等于入射角,故C正确;
只将纸板B向后翻折后,纸板B上的反射光线消失,是因为反射光线、法线、入射光线在同一平面内,此时反射光线在原来的位置保持不动,故D错误。
【举一反三2】在进行“光的反射定律”的探究实验中,小明设计了如图所示的实验,平面镜M平放在桌面上,E、F是粘在一起的两块白纸板,F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
(1)如图甲,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,此时∠BON ∠AON(选填“大于”、“等于”或“小于”);若光线沿BO入射,则经镜面反射后光线沿OA射出,这说明了在光的反射中,光路是 的;
(2)在实验中使用的是一个可以沿ON折叠的白色纸板,它在本实验中的作用: ;如图乙,把纸版向后翻折,则在纸版上 (能/不能)找到反射光线。
【答案】(1)等于;可逆;(2)显示光路;用来探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面;不能
【解析】(1)根据图示可知,∠BON为反射角,∠AON为入射角,二者的大小相等;若光线沿BO入射,则经镜面反射后光线沿OA射出,这说明在光的反射中,光路是可逆的;
(2)我们不便于直接观察光的传播路径,即光线,但光线能显示在光屏上,我们可以借助光屏来显示光的传播路径;
将光屏的左半部分向前后翻折,就不会看到反射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,因此借助光屏可以探究入射光线、反射光线和法线是否共面;
在乙图中,把纸板向前或向后折叠,在纸板F上都不能看到反射光线,这说明反射光线与入射光线和法线在同一平面内。
【举一反三3】小红做“探究光的反射定律”实验。
(1)将平面镜水平放置,白色硬纸________放在平面镜上。
(2)如图甲所示,让一束光沿着纸板射向镜面上的O点;小红在纸板上画出光路,再次改变________的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与________(选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系。
(3)为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里,小红用如图乙所示的装置对实验进行改进。光屏安装在底座上,可以绕水平直径偏转,平面镜固定在水平底座上,将光屏倒向后方,用激光笔作光源,将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处,水平旋转底座并改变________的角度,设法使光屏上呈现出______________的径迹,如图丙所示,此时光屏所在的平面就是要寻找的平面。
【答案】 (1)竖直
(2)入射光线 ON
(3)光屏 反射光线
【解析】(1)“探究光的反射定律”实验中,白色硬纸需竖直放在平面镜上;
(2)光与纸板在同一平面上,纸板上才能看到光束;多次改变入射光线方向重复实验,是为了避免结果偶然性;入射光线与法线的夹角称为入射角;
(3)改变光屏的角度,只有光屏上显示出反射光线径迹,才能说明光束与光屏在同一平面。
【题型4】光的反射定律的应用
【典型例题】关于光的反射,下列说法中错误的是( )
A.在反射现象中光路是可逆的
B.反射光线和法线的夹角叫反射角
C.入射角大于反射角
D.漫反射也遵循光的反射规律
【答案】C
【解析】在反射现象中光线可以逆着入射光线和反射光线的方向传播,即光路是可逆的,故A正确;
在反射现象中,反射光线和法线的夹角叫反射角,故B正确;
在光的反射定律中,反射角的大小等于入射角的大小,故C错误;
镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故D正确。
【举一反三1】关于光现象的相关知识:
①一叶障目、手影游戏都可用光的直线传播知识解释
②一束光照到平面镜上,若入射光方向不变,将平面镜绕入射点顺时针转动5°,反射光将绕入射点顺时针转动10°
③天文学家使用光年这个非常大的时间单位,描述宇宙中恒星之间的距离
④发生日食时,月球处于地球的影子里
⑤小孔成像,光屏离小孔距离不变,物体离小孔的距离越近,像越大
⑥雨后天晴的夜晚,迎着月光走,地上发暗的是水
上述判断中,说法正确的是( )
A.①②③ B.①②⑤ C.④⑤⑥ D.①③④⑥
【答案】B
【解析】一叶障目、手影游戏都可用光的直线传播知识解释,故①正确;
一束光照到平面镜上,若入射光方向不变,将平面镜绕入射点顺时针转动5°,法线转动5°,入射角和反射角同时改变5°,因而反射光线将绕入射点顺时针转动10°,故②正确;
天文学家使用光年这个非常大的距离单位,描述宇宙中恒星之间的距离,故③错误;
发生日食时,月球处于地球的与太阳的中间,月食才是处于地球的影子里,故④错误;
小孔成像,光屏离小孔距离不变,物体离小孔的距离越近,像越大,故⑤正确;
雨后天晴的夜晚,迎着月光走,水面发生镜面反射很亮,地上发暗的是地面,故⑥错误;
综上所述,说法正确的是①②⑤。
【举一反三2】一束光线斜射到平面镜上,入射角为60°.若入射光线的方向不变,让平面镜绕入射点转一小角度α,那么,反射光线与入射光线的夹角将改变( )
A.α角度 B.2α角度 C.60° D.30°
【答案】B
【解析】若入射光线不动,当平面镜绕入射点转一小角度α时,法线随平面镜转过α,则入射角增大或减小α,反射角也随之增大或减小,则入射光线与反射光线的夹角改变了2α角度.
【举一反三3】若要使图中的反射光线射中墙上偏下的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向右移动
B.水平向左移动
C.竖直向上移动
D.竖直向下移动
【答案】D
【解析】由题图可知,目标在原来反射光线的下方;
将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故A错误;
将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故B错误;
将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,反射光线不能射中墙上的目标,故C错误;
将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,反射光线能射中墙上的目标,故D正确。
【举一反三4】太阳光与水平方向成40°角,要使太阳光经平面镜反射,反射光沿水平方向传播,则平面镜与水平方向所成的角度(锐角)是( )
A.20°或40° B.40°或70° C.20°或70° D.只能20°
【答案】C
【解析】太阳光与水平面成40°角,反射光线沿水平方向传播,所以反射光线与入射光线的夹角是40°或140°.根据反射角与入射角相等,作出法线,根据法线与镜面垂直做出镜面.如图所示.所以镜面与水平面的夹角是900-12×400=700或900-12×1400=20°
【举一反三5】小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为_________;若镜面竖直上移,则反射角将_________(选填“变大”或“变小”或“不变”);若镜面水平左移,该束光线将照到P点_________(选填“上方”或“下方”)。
【答案】30° 不变 上方
【解析】太阳光与平面镜的夹角为60°,则入射角为90°﹣60°=30°,反射角等于入射角,则反射角为30°,若镜面竖直上移,法线位置不变,入射角不变,反射角不变;若镜面水平左移,入射点将向上移动,则反射光向上平移,该束光线将照到P点上方。
【举一反三6】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成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为_________;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当液面下降时,光点S′将_________(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
【答案】800 向右
【解析】(1)由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为90°﹣50°=40°,因反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则入射光线与反射光线的夹角为80°。
(2)当液面发生变化,下降时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;光斑将向右移到A的位置,如图所示:
【举一反三7】光的反射定律内容是:①反射光线与入射光线、法线在同一平面上;②反射光线和入射光线分居在法线的两侧;③ 角等于 角.
【答案】反射 入射
【解析】光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角.反射定律可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”,表述时需要注意:入射是因,反射是果,需将反射放在前.
【题型5】光的反射作图
【典型例题】如图所示,三条入射光线会聚于S点,若在S点之前任意放一平面镜,则( )
A.三条反射光线可能相交于一点,也可能不相交于一点
B.三条反射光线一定不会相交于一点
C.三条反射光线一定相交于一点
D.三条反射光线的延长线交镜后一点
【答案】C
【解析】用光路可逆分析可知:把a,b,c三条光线看成平面镜的反射光线,P是镜中的虚像,根据平面镜前的物体与其对称的关系,我们可以找到相应的点光源P′和光路图。由此可知,a,b,c三条光线的反射光线一定交于平面镜前一点,这一点与P点关于平面镜对称,如图所示:
;
综上所述,C正确。
【举一反三1】如图所示,是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】树木在水中倒影,是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影,且反射角等于入射角,故ACD错误,B正确。
【举一反三2】夜晚,当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时,司机看到尾灯反射的光,就能及时避让。图中有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据光的反射定律,当光线入射到自行车尾灯上时,两次反射的光路如图,可以看到,最后的反射光线CD与入射光线AB平行。
【举一反三3】随着生态环境不断改善,每年夏季,鸟类保护级别最高的“白色鹭鸟”黄嘴白鹭都会成群出现在青岛市胶州湾国家级海洋公园滩涂湿地上,捕鱼嬉戏、翩跹起舞,呈现出一派美丽的自然生态景观。如图,是同学们在湿地游玩时看到白鹭捕食的情形。
返程乘车回家,夕阳照在路旁商场的玻璃幕墙上,反射光刺入司机眼中(如图甲所示)。请你在图乙中补充完整阳光经玻璃幕墙反射入司机眼中的光路。这种反射光会给行驶中的汽车带来安全隐患,请你针对此现象对提出一条安全驾驶的建议: 。
【答案】不用光滑玻璃幕墙(或改用毛玻璃幕墙)。
【解析】基础题
【举一反三4】周末的中午,小宇推开窗户远眺时,发现对面楼房有几块玻璃把太阳光反射到自己家里,十分刺眼。
(1)太阳光照射在玻璃上发生 反射;
(2)如果太阳光经玻璃反射后进入眼中的光路如图所示,请你画出玻璃的位置,并标明入射角所在位置。
【答案】(1)镜面;(2)见解析
【解析】(1)平行入射的太阳光照射在玻璃上发生镜面反射,平行射出,反射到小宇家里。
(2)在光的反射中,法线与反射面垂直,作入射光线和反射光线夹角的平分线,即为法线;过入射点作法线的垂线段即为镜面的位置,入射光线与法线的夹角为入射角,如图所示:
【举一反三5】如图,光射到某平面镜上反射,请在图中画出平面镜的位置。
【答案】见解析图
【解析】由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。如图:
【题型6】光的反射定律的计算
【典型例题】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,反射光线与镜面的夹角是90°﹣40°=50°,故A错误;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B正确;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C错误。
在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故D错误。
【举一反三1】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将( )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【答案】B
【解析】两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此入射光线AB的入射角增加1°,则CD的反射角将减少1°。故选B。
【举一反三2】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【答案】B
【解析】在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故A正确;
已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,则反射光线与镜面的夹角是50°,故B错误;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C正确;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故D正确。
【举一反三3】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将( )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【答案】B
【解析】两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此入射光线AB的入射角增加1°,则CD的反射角将减少1°。故选B。
【举一反三4】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是( )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【答案】B
【解析】在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故A正确;
已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,则反射光线与镜面的夹角是50°,故B错误;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C正确;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故D正确。
【题型7】光路的可逆性
【典型例题】甲乙两人在照同一个镜子,甲在镜中看到了乙,以下说法中正确的是( )
A.乙也一定能看到甲
B.乙可能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛
D.乙不可能看到甲的全身
【答案】B
【解析】 (1)如果甲在镜子中能够看到乙的眼睛,根据反射现象中光路的可逆性,乙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. (2)如果甲不能看到乙的眼睛,那么乙在镜子中就不能看到甲. 因此乙可能看到甲的眼睛或者全身,也可能看不到.
【举一反三1】如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射
B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆
D.光沿直线传播
【答案】C
【解析】在光的反射中,光路是可逆的;因为根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛。综上所述,这是因为反射现象中光路可逆。故选C。
【举一反三2】甲同学通过平面镜能看到乙同学的眼睛,则乙同学从这一平面镜中( )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定不能看见甲的眼睛
C.可能看见甲的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
【答案】C
【解析】根据光路的可逆性,甲同学能够看到乙同学的眼睛,说明有来自乙同学眼睛的光线进入甲的眼睛,如果甲乙同学处于同一环境中,则来自甲同学的光线一定进入乙同学眼睛,即乙同学也能够看到甲同学;如果甲同学处于暗室中,就没有来自甲同学的光线进入乙的眼睛,所以乙就看不到甲,而甲却能够看到乙.
【举一反三3】小艺同学和小懿同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小艺能通过镜子看到小懿的眼睛,那么小懿_________(填“能”或“不能”)通过镜子看到小艺的眼睛,你做出判断的依据是:反射时光路是_________。
【答案】能 可逆的
【解析】小艺能通过镜子看到小懿的眼睛,是小懿反射的光线通过镜面的反射到达小艺的眼睛;根据在光现象中,光路是可逆的原理,那么小懿也能够通过镜子看到小艺的眼睛。
答:。
【举一反三4】如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为____________________,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且用箭头表示小猫看到小聪的光路。
【答案】在反射现象中,光路可逆 见解析图
【解析】小聪和小猫互相能看到对方,说明:在光的反射现象中,光路是可逆的。根据光的反射定律,首先作入射光线与反射光线的角平分线即法线。然后作法线的垂线即镜面的位置。因为要画小猫看到小聪的光路,所以光线从小聪的方向射出,如图所示。
【举一反三5】小张同学和小王同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小张能通过镜子看到小王的眼睛,想一想,小王能通过镜子看到小张的眼睛吗?你做出判断的依据是什么?
【答案】能;因为光路是可逆的.小张能看见小王的眼睛,是小王反射的光线通过镜面的反射到达小张的眼睛,那么小王也能通过镜子看到小张的眼睛.
【解析】因为光路是可逆的.小张能看见小王的眼睛,是小王反射的光线通过镜面的反射到达小张的眼睛.那么小王也能通过镜子看到小张的眼睛.
【题型8】镜面反射
【典型例题】下列成语中,所描述的光现象形成的原因与另外三个不同的是( )
A.坐井观天 B.一叶障目 C.凿壁偷光 D.波光粼粼
【答案】D
【解析】坐井观天、一叶障目、凿壁偷光,都是由光的直线传播形成的;波光粼粼是由光的反射形成的,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
【举一反三1】如图是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的部分光路图,在晚上开车时( )
A.光在潮湿的路面发生漫反射
B.光在干燥的路面发生镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
D.都光遵循光的反射定律
【答案】D
【解析】由图可知,光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,光射到干燥的沥青路上,反射光线射向四面八方,容易发生漫反射,故B错误;
由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线是平行射出的,很少的反射光线进入驾驶员眼睛,所以,对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗,故C错误;
照射到干燥路面上的光发生漫反射,镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,故D正确。
【举一反三2】如图所示,教室黑板长时间使用后,会出现“反光”现象,其原因是( )
A.黑板变得粗糙,发生镜面反射
B.黑板变得粗糙,发生漫反射
C.黑板变得光滑,发生镜面反射
D.黑板变得光滑,发生漫反射
【答案】C
【解析】黑板使用时间长了表面会变得比较光滑,当外面强光照射时会发生镜面反射,导致出现“反光”现象。
【举一反三3】皮鞋擦鞋油后,用布越擦越亮,是由于光在皮鞋表面发生了_________反射的缘故;这一现象中,反射角_________(选填“大于““等于”或“小于”)入射角。
【答案】镜面 等于
【解析】皮鞋抹鞋油后,用布越擦越亮,皮鞋表面比较光滑,光射到皮鞋表面发生了镜面反射;镜面反射遵循光的反射定律,反射角等于入射角。
【举一反三4】(2022·景德镇期中)雨后天晴的夜晚,人在月光下行走,如图所示,为了不踩到地上的积水,甲同学迎着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处;乙同学背着月光走,应走 (选填“亮”或“暗”)处。
【答案】暗 亮
【解析】当迎着月光走时,地面发亮处有水;因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,人应走暗处。
背着月光走时,地面发暗处有水;因为背着月光走,虽然水面发生的仍然是镜面反射,但是此时的反射光没有射入人的眼睛;而地面对光发生漫反射,反射光线射向不同的方向,故有光线射入人的眼睛,则此时地面较亮,所以地上暗处部分是水,人应走亮处。
【举一反三5】近日,某校举办了一次手工作品展览会,引起全校师生追捧。美中不足的是展示橱窗玻璃总是发生“反光”(玻璃上呈现外界事物影像的现象,如图所示),而且天气越晴朗,“反光”现象越严重,影响了同学们对展品的欣赏。
(1)请你用所学知识解释:产生“反光”现象的原因和晴朗天气会加剧“反光”的原因。
_______________________________________________________________________。
(2)请为该学校展会组织方提供解决“反光”现象的方案。
________________________________________________________________________。
【答案】(1)光在橱窗玻璃上发生了镜面反射;晴朗天气光线强,反射光也变强,所以会加剧“反光” (2)在橱窗内安装光源,使光从橱窗内向外照射
【解析】 (1)产生“反光”现象主要是因为光在橱窗玻璃上发生了镜面反射;晴朗天气光线强,反射光也变强,所以会加剧“反光”。
(2)要想解决“反光”现象,可在橱窗内安装光源,使光从橱窗内向外照射。
【题型9】漫反射
【典型例题】下列关于光现象的说法中正确的是( )
A.放映电影时,电影幕布是光源
B.在真空中,光的传播速度是340m/s
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
【答案】C
【举一反三1】下面关于光学现象和光学知识的解释正确的是( )
A.能从各个方向看到桌子——漫反射
B.树的影子——镜面反射
C.小孔成像——光的反射
D.日环食——光的反射
【答案】A
【解析】能从各个方向看到桌子,是由于照射到桌子的光线在桌面发生漫反射的缘故,故A正确;
树的影子,是由于光的直线传播形成的,故B错误;
小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像,故C错误;
日环食是月球挡住射向地球的太阳光形成的,属于光的直线传播形成的,故D错误。
【举一反三2】如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )
A.甲图属于漫反射
B.乙图的反射不遵循光的反射定律
C.甲图中任何方向看反射面都很亮
D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面
【答案】D
【解析】甲图中平行射入,平行射出为镜面反射,不是任何方向看反射面都很亮,故A、C错误;
乙图中物体表面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到,是漫反射,遵循光的反射定律,故B错误,D正确。
【举一反三3】我们可以从不同角度看到桌椅、书本等物体,是因为它们发生了_________反射,该反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】漫 遵循
【解析】能够从不同方向看到桌椅、书本等本身不发光的物体,说明光在这些物体上发生了漫反射,在漫反射现象中,每一条光线都遵守光的反射定律。
【举一反三4】为了探究“光反射时的规律”,小明选用了平面镜、白色硬纸板A、B和激光笔进行了如图甲所示的实验,在实验过程中:
(1)为了能看清光的传播路径,白色硬纸板的表面应尽量_____(填“粗糙”或“光滑”)一些,可以使光在纸板上发生________反射(填“镜面”或“漫”)。
(2)观察如图甲所示的器材,为了方便研究反射角与入射角的大小关系,还需对器材做出的改进是____________________。
(3)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,当纸板A上显示出光路时,该同学将另一半纸板B绕ON向后折,在纸板B上就看不到反射光,此时反射光实际上是________(填“存在”或“不存在”)的,这个现象表明:_______________________________________。
(4)如图乙所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动20度角时,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为________度。
【答案】(1)粗糙 漫 (2)在纸板上标出角度 (3)存在 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 (4)40
【解析】(1)白色硬纸板的表面应尽量粗糙一些,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。
(2)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,为了方便研究反射角与入射角的关系,要在入射点O处标出角度,直接读出反射角和入射角的大小。
(3)将纸板B绕轴ON向后折,在纸板B上就看不到反射光,说明光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;此时反射光仍然存在。
(4)如图所示,平面镜旋转20°,相当于入射角增大20°(原来入射角为0°),故现在入射角为20°,反射角为20°,则入射角和反射角的夹角为40°,即点光源照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为40°。