第5节 光的反射和折射　专题复习与巩固训练

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第5节 光的反射和折射　专题复习与巩固训练
【要点整理】
知识点1：光的反射现象
光照射在物体表面上时会有部分光发生反射的现象。水中的倒影、能看见不发光的物体、玻璃反光等都属于光的反射现象。21·cn·jy·com
例1)下列现象中，由于光的反射形成的是(　　)
知识点2：反射定律 (三线共面，二线分居，两角相等)
1．光反射时，入射光线AO、反射光线OB、法线ON在同一平面内。
2．反射光线OB和入射光线AO分别位于法线ON两侧。
3．反射角β(∠BON)等于入射角α(∠AON)。
4．入射角α增大时，反射角β也同时增大，反之，入射角减小时反射角也同时减小。
5．如果把入射角减小到与法线重合时，即当入射角为0°时，反射角也为0°，此时，入射光线、反射光线和法线三线重合。21·世纪*教育网
6．光路具有________：如图中，如果入射光线沿BO射入，那么反射光线一定沿OA射出。实际的应用是你通过镜子看见别人的眼睛时，对方也可通过镜子看见你的眼睛。
例2　为了验证光的反射定律，海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔。21教育名师原创作品
(1)这个实验还需要的一个重要器材是________ ________。
(2)海若按如图1所示方式开始实验，纸板上显示出了两条光线，她想把两条光线的传播路径保留在纸板上以便研究，请你为她设计一个简便的方法： 。
(3)改变入射角，继续保留光的传播路径，最后纸板上留下了很多条光路，无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应，为了避免这一问题出现，实验时应该怎样做呢？________________________________________。2-1-c-n-j-y
(4)如果纸板与平面镜不垂直，入射光沿纸板照射后将会出现的现象是________________。
(5)海若将一缺角的纸板按如图2所示方式放置，让光沿直线AO入射，接着她以ON为轴旋转缺角纸板，发现无论缺角纸板旋转到哪个角度，反射光都只出现在入射光所在的纸板上，在缺角纸板上没有显示出反射光。这一现象说明了 。
知识点3：光的反射类型
1．镜面反射：一束平行光线射到光滑平整的镜面时，反射光线仍然是平行光束。
2．漫反射：当平行光束照射到凹凸不平的反射面时，反射光线不再平行，而是向着不同的方向无规则散开的光束。漫反射使我们从不同的方向都能看到物体。
说明　①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角；反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时，反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角。
④当光垂直射入时，反射光线沿入射光线反向射出，反射光线、入射光线和法线重合，此时反射角和入射角都为0°。2·1·c·n·j·y
⑤镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律，不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向，而漫反射的反射光线朝着各个方向。【来源：21cnj*y.co*m】
例3把一支牙刷放在镜子的前方，镜子中牙刷像的上、下部分明显“错位”了，如图所示。从镜子的左侧面观察，发现该镜子的背面涂有反射膜，镜子的下端被磨成“V”形，使得前表面的下边成斜面状。牙刷像“错位”(　　)www-2-1-cnjy-com
A．仅由光在前表面发生反射引起
B．仅由光在后表面发生反射引起
C．由光在前、后两个表面发生反射共同引起
D．由光在空气与玻璃的界面发生折射和光在后表面发生反射共同引起
知识点4：平面镜成像
1．成像特点：物体在平面镜中成的是________，像的大小跟________相等，像到镜面的距离与____________的距离相等，像与物体的连线关于镜面________。
归纳为：成等大、等距、正立的虚像。
2．平面镜成像原理：发光点P把光线射到平面镜上，又经平面镜反射到人的眼中，人眼是根据光的直线传播经验来判断物体位置的，人眼逆着反射光线的方向向镜内看去，觉得光线好像是从两条反射光线反向延长的交点P′处射来的，如图所示。镜面后实际并不存在发光点P′，P′也不是反射光线的交点，而是反射光线反向延长线的交点，所以是虚像。
3．平面镜的用途：成像或改变光的传播方向，如潜望镜。
说明　①平面镜成像规律探究实验选用平板薄玻璃的优点是：既可以看到后面的实物又可以看到所成的像，以便确定像的位置和比较物像的大小。实验中玻璃板要垂直于桌面。玻璃板不能太厚，否则误差较大。
②平面镜只改变光束的传播方向，并不能改变光束平行、会聚或发散的形态。
③凭人的直觉容易误认为人面镜时，人的像变大，实际上是人与平面镜的距离变小，但像的大小不变。产生错觉的原因是看到的物体大小与观察者看像的视角有关，视角越小，看到的物体感觉越小。可总结为：所成的像与物体到镜面的距离无关。
④虚像不是由实际光线会聚而成的，是实际光线反向延长线相交而成。当平面镜竖直放置时，平面镜成像中物与像是左右相反的。
例4如图甲是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于________________________________________________________________________。
(2)在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小芳拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是____________________________。
(3)实验时，小芳同学应在________(填“M”或“N”)侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
(4)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是____________________________________。
(5)若实验时不慎将玻璃向N方向倾斜，则出现的问题是______________________。
(6)经过三次实验，记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置如图乙。为了得到更多的实验结论，接下来小芳应该进行的操作是 。
知识点5：平面镜成像作图
平面镜成像原理是光的反射定律，像与物相对于平面镜来说是对称的，作图方法与数学上作对称图形的方法一致。如图所示：
因垂线是辅助线，所成的像又是虚像，所以作图时垂线和虚像都要用虚线画。
例5如图所示为水位测量仪的示意图，从A点发出一束方向不变的光线，经水面反射后，在固定光屏PQ上形成一个光斑，光斑的位置随水位的变化而发生变化。当水面在CD时，屏上的光斑移到了B点。请根据平面镜成像的特点作出光路图(保留作图痕迹)。
知识点6：球面镜
1．球面镜对光线的作用
(1)凹面镜对光线有________作用：使凹面镜正对着阳光，拿一小纸片，纸片要小，以免挡住入射光线。前后移动纸片，我们会观察到纸片上出现最小最亮的光斑，如图甲所示。【版权所有：21教育】
(2)凸面镜对光线有________作用：让一张纸屏垂直于凸面镜，用两个激光手电沿纸屏射出两条平行的激光，射向凸面镜，我们将从纸屏上看到反射后的光线向周围发散，如图乙所示。
2．球面镜的应用
(1)凹面镜的应用：手电筒的灯碗、汽车头灯的灯碗、探照灯的灯碗都是凹面镜，把灯泡放在灯碗的焦点处，射出的光将平行射出。太阳灶也是一个凹面镜。
(2)凸面镜的应用：汽车观后镜、马路拐弯处的交通观察镜等等都是凸面镜，凸面镜能成缩小的像，因此能扩大视野。
例6　作出如图所示的反射光线。
知识点7：光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象叫光的折射。
1．光的折射定律
三线共面，二线分居，斜射时空气中角大。
(1)入射光线AO、折射光线OB、法线NN′在同一平面内。
(2)折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(3)光从空气斜射入水或玻璃表面时，折射光线向法线偏折，折射角r小于入射角α。入射角α增大时，折射角r也增大。www.21-cn-jy.com
(4)如果光从水中斜射入空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。
(5)光的折射也遵循光路可逆，如果入射光线沿BO射入到点O，折射光线一定沿OA折射(如右上图所示)。
2．光的折射的应用
(1)透过透明的介质看物体时，我们看到的是由于光的折射所成的物体的________。
(2)在岸上看水中的鱼变浅、在水中看岸上的树木变高、看到水中的筷子变弯曲都是光的折射造成的。
　
(3)海市蜃楼、星星眨眼等现象都是由于折射使光的________发生了改变。
说明　①光必须斜射时，才能发生折射现象。
②解释光现象或作图时要注意：人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛，而不是人眼发出光射到物体上。21教育网
③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变，即垂直于界面时三线重合两角为0°，这是一种特殊情况。但光的传播速度改变。21cnjy.com
例7如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播的情形，下列说法正确的是(　　)
A．折射角等于50°
B．MM′左边是玻璃
C．入射光线靠近法线时，折射光线也靠近法线
D．入射光线增加5°时，入射光线与折射光线的夹角也增加5°
【巩固提升】
1．在光纤通讯中，电磁波的传播速度是________m/s，通讯用的激光从光导纤维的一端射入，在内壁上经过多次________(填“反射”或“折射”)，从另一端射出，从而把它携带的信息传到了远方。21*cnjy*com
2．如图所示，一束光线斜射入容器中，在P处形成一光斑，在向容器里逐渐加满水的过程中，光斑将(　　)
A．向左移动
B．向右移动
C．先向左移动再向右移动
D．仍在原来位置
3．如图所示，一束光斜射到容器中的水面上，发生反射和折射；若将容器右端抬高一些，则下列说法中正确的是(　　)21*cnjy*com
A．入射角和反射角都增大
B．反射角增大，折射角减小
C．入射角不变，反射角增大
D．反射角和折射角都不变
4．关于平面镜成像，下列说法中正确的是(　　)
A．人离平面镜越远，他在平面镜中的像越小
B．平面镜的高度小于人的高度时，人在镜中不能形成完整的像
C．物体在平面镜里成像的大小只跟物体大小有关，与镜子的大小无关
D．平面镜成的像是倒立、等大、虚像
5．现在，一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙(俗称“玻璃膜墙”)。这种墙既能反射光线也能透过光线。如下左图所示的四幅图中，能真实反映光通过玻璃膜墙进入室内的传播途径的是(　　)21世纪教育网版权所有
6．在探究平面镜成像特点的实验中要想取得较好的实验效果，最好选择在________(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行；实验用透明玻璃板代替平面镜主要是便于________；实验时将点燃的蜡烛A向玻璃板靠近，观察到蜡烛的像将________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
7．如图所示，一束水平光线从空气进入玻璃，在交界处同时发生反射和折射现象，在图上作出反射光线和折射光线。【来源：21·世纪·教育·网】
8．如图所示，在平静的湖边上方有一盏路灯，潜水员在水下E处看到了路灯的像。图中A、B两点其中一点是路灯的发光点，另一点是路灯的像点。请你区分发光点、像点，在图中画出水下E处的潜水员看到路灯的光路图。
9．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小丽同学选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图1所示。
(1)小丽将蜡烛A________放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，她观察发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图2所示的甲、乙、丙三幅图中，________图是产生以上实验现象的原因。
(2)实验器材调整正常后，若蜡烛A距平板玻璃8cm，则蜡烛B与蜡烛A相距________cm才能与蜡烛A的像完全重合。
10．小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指。他感到很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因。下面是小明的探究过程：
根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关。为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如下图。光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大。那么，当入射角增大到某一值时，会不会……
(1)小明的推测是______________________。
(2)小明为了验证自己的推测，进行了如图所示的实验。实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到________，证实了自己的推测。【出处：21教育名师】
(3)当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第5节 光的反射和折射　专题复习与巩固训练　参考答案
【要点整理】
知识点1：例1 D　
知识点2：可逆性　例2 (1)光源(激光笔等)　(2)沿光路用铅笔相隔一定距离在纸板上各画两个点，再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上　(3)实验时给对应的入射光线和反射光线编号　(4)在纸板上看不到反射光线　(5)反射光线、入射光线、法线在同一平面上
知识点3：例3 D　
知识点4：虚像　物体　物体到镜面　垂直　例4 (1)确定像的位置　(2)像与物等大　(3)M　(4)玻璃太厚，玻璃板的两个面都成了像　(5)无论怎么移动蜡烛N都不能与像重合　(6)连接各对应点，判断连线与镜面是否垂直；测量各对应像点和物点到镜面的距离是否相等
知识点5：例5 如图
知识点6：会聚　发散　例6 如图
知识点7：虚像　传播路径　例7 C
【巩固提升】
1.3×108　反射　2—5.ADCB
6.较暗　确定像的位置　不变　
7. 如图
8.
9.(1)垂直　乙　(2)16
10．(1)折射光线消失　(2)光斑消失　(3)不会，光从空气斜射入水中时，折射角始终小于入射角
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