2008中考复习辅导精品—光的直线传播、光的反射

第2课时 光的直线传播 光的反射
一、课前小热身
1.打雷时，总是先看见闪电，后听到雷声，这是因为：（ B ）
A.打雷时先发出闪电后发出雷声
B.闪电和雷声同时发生，但光速比声速快得多
C.闪电和雷声同时传出，但人耳反应较慢
D.上述理由都不对
2.在纸上剪一个很小的三角形，让太阳光垂直照射在三角形上，那么地面上形成的光斑（ C ）
A.是三角形，它是太阳的影 B.是圆形，它是太阳的虚像
C.是圆形的，它是太阳的实像 D.是三角形，它是太阳的实像
3. 判断下图，正确的平面镜成像图是（ C ）
4.铅笔尖垂直接触一平面镜的镜面.笔尖的像与笔尖间的距离约为4毫米，由此可估算出镜子玻璃的厚度约为（ B ）
A.4mm B.2mm C.8mm D.1mm
5.晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上），让手电筒的光对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ B. ）
A.镜子比较亮，它发生了镜面反射 B.镜子比较暗，它发生了镜面反射
C.白纸比较亮，它发生了镜面反射 D.白纸比较暗，它发生了漫反射
6.如下左图所示，光线AO以20°的入射角射到平面镜MP上，现将平面镜左边向上，右边向下顺时针转动5°后（下右图），反射光线与入射光线之间的夹角为（ B ）
A.25°　　　　　B.50°　　　　　C.15°　　　　D.30°
二、考点大聚集
（一）光的直线传播
1.光源：能够本身发光的物体叫做光源，光源又分为自然光源和人造光源.最重要的自然光源是太阳，还有其它的自然光源如闪电、萤火虫发出的光，“磷火”.人造光源是人类在生活生产过程中制造出来的光源，如火把、蜡烛、电灯等.
【注意】人眼是不发光的，而是物体发出的光或反射的光射入人的眼中，人才能看到发光的物体或不发光的物体。
2.光的直线传播条件：在同一种介质中；该介质均匀透明。因此可以说光在同一均匀介质中沿直线传播.如果介质不均匀，光在同一种介质中光的传播方向也会发生弯曲；在两种介质分界面处光的传播会发生偏折.
3.光线：是人们用来表示光的传播路线和方向的直线，它是人们研究光现象的一种方法.光线是实际光的理想化模型，所以不存在的，不仅它无粗细可言，而且如同几何学中的直线一样，有相交但不互相干扰的特性.
4.影：光在传播过程中遇到不透光的物体时，在物体后面光不能直接照射到的区域所形成的跟物体相似的黑暗部分称为影.日常生活中的日食，月食和小孔成像等都可以用光的直线传播规律来解释.最早验证光沿直线传播的是我国墨家学派的代表人物墨翟和他的学生做的小孔成像实验.生活和生产中的准直现象、激光测距、射击瞄准等都是光的直线传播的应用。
5.光速：光在真空中的速度最大，用符号“c”表示，c=3×108m／s.光在其它介质中传播速度都比在真空中小.光在空气中传播速度十分接近光在真空中的传播速度，也可以认为是3×108m／s，光在水中的传播速度是3/4c，在玻璃中的传播速度2/3c.光速比声速大得多.
6.光年是长度的单位，其意义是光在一年时间内所走的路程，不是时间单位.
（二）光的反射
光射到两种介质的交界面时，在界面处被反射回原介质中的现象称为光的反射现象，所有的物体表面都反射光，人们能够看到不发光的物体，就是因为被它们反射的光射入了眼睛.
1.光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一个平面上；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角.入射光线与法线的夹角叫入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角，反射时光路是可逆的.
【易淆点】反射光线与法线的夹角和反射光线与镜面的夹角
前者为反射角，后者的度数等于900减去反射角的度数。当光垂直射向镜面时，入射角等于00，反射角也等于00，光的传播方向改变1800。
2.镜面反射和漫反射
物体对光的反射分镜面反射和漫反射两类.漫反射使我们从不同方向都能看到物体。
【比较】
现 象 共同点 不同点 结 果
镜面反射 都遵守光的反射定律 镜面光滑 平行光反射后仍然平行
漫反射 反射面有许多微小凸凹不平 平行光反射后向着不同方向
【注意】不论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律，不能错误认为只有镜面反射遵守反射定律，漫反射也遵守反射定律.
3.平面镜成像特点：（1）平面镜所成的像是虚像，实物在镜前，虚像在镜后.（2）像与物等大且正立，虚像和实物所在的位置的连线与镜面垂直，到镜面的距离是相等的.
【易错点】人走进平面镜时，人的像变大。正确的应是人走进平面镜时，人与平面镜的距离变小，像与平面镜的距离也变小，像的大小不变。
【比较】实像与虚像
实像指从物体发出的光线，经过光具后实际的光线相交所成的像，是由真实的光点会聚而成的且与原物相似的图样.实像可以在光屏上呈现出来，能用底片感光.
虚像是从物体发出的光线经过光具后，实际光线没有会聚而是发散的光线的反向延长线的交点会聚而成的像.虚像不能在光屏呈现出来.无论实像还是虚像，人眼都能够观察到.
4.平面镜的成像原理
如图示镜前烛焰上的点S1发出的光线，经平面镜反射后到达人眼睛，但眼睛是根据光是沿直线传播的经验来确定物体位置的，所以觉得光线好像是从平面镜后S2点发出的，实际上镜后并没有点燃的蜡烛，像点S2是反射光线反向延长线的交点组成的虚像点，所以物体在平面镜中成的像是虚像.
【辨析】立竿见影、水中倒影和电影院放映的电影中的“影”
“影”与物理知识对应关系如下：
立竿见影——光的直线传播
水中倒影——平面镜成像
电影院放映的电影——凸透镜成像
5.平面镜的应用
①利用平面镜成橡，如梳妆镜、练功房中的镜子，在墙上挂上大平面镜，可以扩大视觉空间。
②用平面镜改变光的传播方向起到控制光路的作用，如制作潜望镜.
平面镜试题考查内容主要有五个特点：(1)综合几何知识考查平面镜改变光路的作用；(2)考查研究平面镜成像的实验方法；(3)考查平面镜成像的特点；(4)考查运用平面镜成像的特点解释有关现象和应用；(5)考查通过建模将实验问题抽象成平面镜原理来解决．其立意方向由考查知识转向考查能力．其题型主要是作图题．
三、方法显示屏
【例1】（05年贵港市钦州市来宾市）图是 成因的示意图（选填“日食”或“月食”）。
【思路方法】日食是太阳光被月球挡住，月球的阴影落在地球上而形成的，月食则是太阳光被地球挡住，地球的阴影落在月球上而形成的。所以由图可见是日食的成因的示意图
答案：日食
变式题：图是月球的影区分布，当人随地球运动到______区时会看到日全食，运动到______区时会看到日偏食，运动到______区时会看到日环食。
【思路方法】看到日全食的位置是太阳光全部被月球挡住的位置（即本影区），由图可见此时的观察点应位于B区域；看到日偏食的位置是太阳的某一侧的光被月球挡住而另一侧的光不被月球挡住而能被观察者看到的位置（即半影区），由图可见此类观察点位于A区域；而图中的C区域处，太阳中央部分的光被月球挡住，观察者无法看到，太阳边缘部分的光则均不被月球挡住可被观察者看到，故在此区域可见到日环食．在图中的D区域，太阳光不受任何阻挡，故看不到日食。
答案：B，A，C
【解题回顾】太阳是个大光源，相当于多个光源，大光源照在较细小的物体上就有可能不会出现阴影。如太阳光照在电线杆和电线上时，太阳光把细电线的周围都照亮，使电线显不出本影，而电杆比电线粗得多，在太阳光下形成了本影，所以在阳光下能看到电线杆的影子，看不见细电线的影子.又如外科手术室里使用的无影灯，可以避免手术时出现手及医疗机械产生的黑影。
【例2】（05年梅州市）一只小鸟在平静的湖面上飞过，当小鸟距水面3m时，小鸟在湖面的“倒影”是　　　(填“实”或“虚”)像，它是由于光的　　　　形成的，该“倒影”距小鸟　　　　m。
【思路方法】倒影是通过湖面作为平面镜而得到的结果，由平面镜成像的规律知，像和物关于镜面是对称的，所成的像是虚像．虚像和实物到镜面的距离是相等的。
答案：虚 反射 6m
【误解分析】解此题往往很多同学把反射面判断不清，认为湖底是反射面，还有人错误认为湖水深h，像最多只能成在h深的水中，像与湖面距离不能超过湖水深度, 认为小鸟在平静的湖面上所成的像——“倒影”还与水的深度有关。要正确解答此类问题必须正确掌握平面镜的成像特点，以湖面为镜面，像和物是与镜面对称的，像距和物距相等，与水的深度无关。
【拓展迁移】图是一张在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影？ [ ]
A．倒影比真实景物略暗一些。
B．倒影比真实景物的清晰度略差一些。
C．倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反。
D．倒影中人物的身高比真实人物略大一些。
【思路方法】由平面镜成像的规律知，像和物关于镜面是对称的，像与物的大小是相等的．所以倒影中人物的高度应和真实人物的高度相等而不会大于真实人物的高度，可见题中选项D的说法是错误的．
倒影是物体发出的光经水面反射后再投入人眼或照相机中而得，显然，这样的光比不经反射而由物体发出直接射入人眼或照相机肯定要弱一些．入射到水面的光线有一部分进人水中。
所以在照片上倒影比真实景物会略暗一些，清晰度会略差一些．可见题中选项A、B的说法都是正确的．
由于倒影和实物是关于水面对称的，所以倒影中人物排列的左右顺序与实物中人物排列的左右顺序是相反的．如在图中，在实物(图中上半部)中，山峰在人的左侧(注意图中的人是面向读者的)，而在倒影(图中下半部)中，山峰在人的右侧，可见题中选项C的说法也是正确的．
答案：A、B、C
【例3】（05年湖北省宜昌市）小明同学想将一束与水平面成300角的太阳光竖直射入深井内，如图所示，请你在题图中画出反射光线并标出反射角度数。
【思路方法】本题属于已知入射光线和反射光线（太阳光竖直射入深井内即反射光线竖直向下），确定平面镜的位置的类型．此类型题目，按以下步骤解答：（l）标出入射光线与反射光线的相交点，即为入射点；（2）作出反射光线与入射光线的角平分线，即为法线；（3）过入射点作出与法线垂直的平面，即为平面镜应放的位置．本题平面镜应放的位置在图中已画出，降底了难度。由图可知，反射光线与入射光线的夹角为1200，则根据光的反射定律可得反射角等于入射角等于600，据此可以做出法线，反射角度数可由数学上的几何关系算得为600。
答案：如右图
点评：光的反射定律内容可以概括为：三线（反射光线、入射光线和法线）共面，（反射光线和入射光线）分居两侧，两角（反射角和入射角）相等。对于平面镜改变光的传播方向有关问题要根据光的反射定律解决，解题过程中要明确法线的两个特点即：（1）法线是反射光线和入射光线所成夹角的角平分线（2）法线和镜面垂直。
【例4】（05年广西南宁（新））
【思路方法】本题是研究平面镜成像特点的实验，用玻璃板代替平面镜即可以看到玻璃板后面出现蜡烛的虚像，又可以透过玻璃板看到玻璃板后面的另外一支相同的蜡烛，移动后面的蜡烛直到看上去它跟像完全重合，这样做的目的是验证像与物体的大小相同。当然这样做同时还可以便于确定像的位置
答案：B.
变式题：研究平面镜成像特点的实验情况如图所示，烛焰在平面镜中所成的像是 像(实/虚)，放在图中B 处“烛焰”上的手指 被烧痛（会/不会）.操作中某同学在桌面上无论怎样调整后方的蜡烛，都不能与像重合，其原因可能是 。
【思路方法】根据平面镜成像特点，平面镜所成的像是虚像，所以放在图中B 处“烛焰”上的手指不会被烧痛。当玻璃板的平面没有与桌面垂直时，后方的像所呈现的位置不在桌面上，此时在桌面上无论怎样调整后方的蜡烛，都不能与像重合。
答案：虚 不会 玻璃板的平面没有与桌面垂直
【解题回顾】在研究平面镜成像特点的实验中，若用平面镜做此实验只能观察到镜后的像，而难以比较像的大小，也难以确定像的位置。用璃璃板代替平面镜在玻璃板后面移动另外一支相同的蜡烛做此实验，不仅达到了成像的效果，而且便于比较像的大小和确定像的位置，这种研究方法——等效替换法在学习物理上常用到。
四、中考新视窗
【例5】（05年陕西省）小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置来研究影子高度与光源到物体距离的关系。
实验中，把由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其它因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据如下表：
手电筒到黑板擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70
黑板擦影子高度H/cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6
（1）分析数据他们发现：若保持其它因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦，影子的高度随之减小（或变小）。
（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图），由图可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是15.5（15.3～15.7均正确）cm。
（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得 慢（选填“快“慢”）；当手电筒距黑板擦足够远时，影子的大小将 基本不变。
【点评】本题从同学的学习生活实际出发设置情境，把一些信息巧妙地蕴藏在表格数据中和图形中，即考查了学生对数据和图形信息的处理能力，又考察分析问题和判断的能力。展示了科学探究的过程：提出问题—猜想与假设—制定计划与设计实验—进行实验与收集数据—分析与论证。
五、挑战百分百
1.. （05泰安市）在硬纸板上穿一个小洞，通过小洞向外看，眼睛向小洞逐渐靠近，看到外面景物范围（B）
A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
2.（05 年湖北省十堰市）我国加人“世贸”后，民族汽车工业发展迅猛，已步入世界汽车生产大国行列。观察发现，小汽车前面挡风玻璃并不是竖直安装的，其主要原因是：（D）
A .为了美观 B ．可以有效减小外界噪声干扰
C .扩大视野 D ．使车内物体通过挡风玻璃所成的像不在车的正前方
解析：夜间公路上很暗，如果驾驶室内开灯，车内物体被照亮，车前的挡风玻璃不是竖直安装，根据平面镜成像特点，所成的像在驾驶员前面的斜上方，不会干扰驾驶员的视野；另外后面车辆射来的光，照射到前面挡风玻璃后，斜向下反射，就不会刺激驾驶员的眼睛，避免引发交通事故．
3.（05年扬州市）如图所示魔术箱内有一个平面镜，从P处放入一物，箱中不见物体；换从Q处放入，箱中却见两个物体，在右图中作出平面镜及物AB在魔箱中所成的像。
答案：
4. 生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强。如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是：（ A ）
A.凹型镜面 B凸型镜面 C平面镜面 D乳白平面
5.（05年临沂市）请你仔细观察，说出下图中所隐含的物理知识。（至少说出三点）
答案：
6.（05年舟山市）下列四种情况中属于反射现象的是
答案：C
7.如下图所示，一束太阳光射到平面镜上，经平面镜反射后，我们能看到耀眼亮光的位置在（ ）
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
解析：B.本题考查应用光的反射定律作光路图.画给定入射光线的反射光线，应遵循反射定律，画图步骤如下：①过入射点O画界面垂线恰过a点，即法线ON，②确定入射角∠AOa，③在法线另一侧画出满足反射角等于入射角条件的反射光线，反射光线恰好过b点.所以能看到耀眼亮光位置为b处.]
8.如下图所示是一时钟在平面镜中的像，那么此刻的实际时间是：（ ）
A.1点20分 B.11点20分 C.10点20分 D.10点40分
解析：钟和平面镜中的像对称，要对本题作出判断，可利用逆向思维法，只要把纸反过来，从背面看一下就可以得出结论D.
9. (04·武汉)给你一架照相机，要在同一张底片上呈现某同学的两个像，只许按动一次快门，你有办法实现吗 还需要哪些器材 以一个物点为例画出光线射向照相机镜头的光路图．
解析：如图所示．一个像是由光的直线传播光线射向照相机
镜头，
另一个像是由平面镜反射光线射向照相机镜头
10.黑板上同一个字，有的座位上的同学看得清楚，而有的座位上同学看不清楚，其原因是（ ）
A.教室光线亮度不够 B.黑板产生镜面反射造成的看不清楚
C.黑板漫反射造成的看不清楚 D.以上说法都不对
解析：光的反射分镜面反射和漫反射.有的座位上的同学看得清楚，说明教室内的光线亮度足够，所以A错误.光线经黑板发生漫反射后学生应从各个不同角度都能看到同一个字，故C选项错误；在黑板的局部发生镜面反射时，特别在这个字处若发生镜面反射时，反射光线所对的座位上的同学就看不清楚这个字了，故选项B正确.
11.甲、乙两位同学进行百米赛跑，甲的裁判员看到发令枪的烟开始计时，乙的裁判员听到发令枪开始计时，结果测得甲、乙两同学的百米时间一样，实际上，甲和乙相比较______的百米速度较快.
解析：甲.由于声音在空气中传播速度比光慢，枪声传来需要一段时间，所花时间，t=.题中，甲的裁判员是发令枪的烟焰计时，枪发人跑.因为3×108m／s>>声速340m/s，计时准确；乙裁判员听到枪声才计时，运动员已先跑了0.29s，而结果测得甲、乙两同学百米赛跑时间一样，实际上甲运动员比乙运动员百米赛跑时间少0.29s，甲的速度快.
12．如图由发光点S发出的光，射到空气和水的分界面上，同时发生反射和折射．试在图中准确地画出与通过A点的反射光线对应的入射光线，并作出相应的折射光线的大致位置．(保留作图痕迹)
解析：如图所示． 先根据平面镜成像的特点作出像点S’，然后连接S’和A作反射光线及其反向延长线，并作出入射光线，最后由光从空气斜射水中折射角小于入射角作折射光线．
13.如下图所示，平面镜与水平面成a角在水平面上放有一小球A，它经平面镜成的像为A’，当平面镜沿水平面平移靠近小球A时，小球的像A’运动方向如何？
解析：平面镜成像的特点是像与物关于平面镜对称，由位置对称有像与物的连线与平面镜垂直，当平面镜平移时，过A点且垂直于平面镜的直线不变，则像A’只能在这条直线上移动，因此像A’沿AA’连线向A靠近.
14.(05年沈阳市)一天下午，小明向远处的一座大楼望去，他看到一个现象：有的窗户明亮刺眼，而有的却黑洞洞的。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，有的是关着的，小明很快明白了其中的道理。请你解释出现上述现象的原因。
解析：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，很少有光有光反射出来进入小明的眼睛，因此看起来黑洞洞。
※14. 某校学生利用太阳光测量教学楼的高度，他们将一根lm长的竹杆插在操场上，测得影长2m，同时测得教学接影长22m.根据这些数据求出教学楼的高度.
解析：竹杆长用l杆表示，l杆=1米，影长用l杆影表示 l杆影=2米 楼房长用l楼表示，楼房影长用l影楼表示 l楼影=22米
∴ 楼=
太阳
地球
月