117221001120140000专题培优4 光的反射定律与探究实验
060960知 识 巩 固
知 识 巩 固
一、光的反射
反射现象:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
反射定律:
(1)三线共面:在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内
例如:光反射时,入射光线MO、反射光线ON、法线OP在同一平面内。
(2)二线分居:反射光线和入射光线分居法线两侧
例如:反射光线ON和入射光线MO分别位于法线OP两侧。
(3)两角相等:反射角等于入射角
例如:反射角β(∠NOP)等于入射角α(∠MOP),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。
【说明】 (1)当光垂直入射时,入射角为0°,反射角为0°,反射与入射光线、法线三线合一。
(2)在光的反射现象中,光路是可逆的。
二、镜面反射和漫反射
镜面反射:平行光线入射,反射光线还是平行的,这种反射叫做镜面反射。通常我们说某物体“反光”就是因为发生了镜面反射。
漫 反 射:平行光线入射,反射光线是向着不同方向的,这种反射叫做漫反射。我们能从各个方向看得到物体就是因为漫反射。
【说明】①镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
②反射定律的应用要注意是同一平面内。
③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。
④反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
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。
9525041910习 题 巩 固
习 题 巩 固
1.下列说法不正确的是( )
A.镜面反射遵从光的反射规律
B.平行光束经平面镜反射后,仍然是平行光束
C.漫反射不遵从光的反射规律
D.漫反射中入射的平行光束经反射后,不再是平行光束
2.入射光线与镜面的夹角为55度,转动平面镜,使入射角增大5度,则人射光线与反射光
线的夹角为 ( )
A.70度 B.75度 C.80度 D.60度
3.雨过天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是水;背着月光走,地上亮处是水
B.迎着月光走,地上亮处是水;背着月光走,地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水
4.下列说法正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律
B.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的折射现象
C.电影幕布选用粗糙布料,是让光发生漫反射
D.电影幕布选用白色,是让幕布吸收各种色光呈现彩色
5.如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则( )
A.反射角是60°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角是30°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
6.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( )
7.如图,若要让反射光线中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
8.如图所示,考古人员需要对一口占井进行清理,为了解决照明问题,
请你帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
9.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点,请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
10.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 (填“反射”或“折射”)现象,所成的像是一个 (填“虚”或“实”)像。
11.如图所示是一个不完整的光路图,其中∠2一∠3,两种介质分别是空气、玻璃,根据反射定律和折射规律可知,图中 表示界面, 表示法线, 为入射角, 为折射角,光由 射向 。
12.光电液面控制仪是通过光束在液面上的反射光线扣+到光电屏j二来显示液面的高度(将光信号转化成电信号再进行处理),然后通过装置调节液面的高度,如图2-30所示。当光在屏上的光点由A移动到B时,表明液面高度 (填“上升”、“下降”或“不变”)了。
13.如图探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。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 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
14.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
图(a) 图(b)
(1)如图(a),当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论 (填“合理”或“不合理”),原因是 。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,因为在光的反射现象中光路是可逆的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上 (填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了 。
15.在光现象的学习过程中,小明进行了如下实验:
(1)在“探究光的反射规律”实验中,按图甲所示的装置进行实验,纸板上显示出了入射光线AO和反射光线OB的径迹,他想把光的径迹保留在纸板上以便研究,请你为他设计一个保留的方法: 。当在图甲上出现反射光线OB后,小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置,并以ON为轴旋转该塑料板,观察塑料板上能否出现反射光,他的设计意图是为了探究 ,小明让光沿BO方向入射,发现反射光沿OA方向射出,说明在反射现象中 。
(2)如图丙所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明将点燃的蜡烛A竖直放在薄玻璃板的一侧,此时用另一支完全相同的蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上无论怎样移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是 。调整后蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物 ,移去蜡烛B,在其原来的位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明 。
16.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。
(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?________________________________________。
(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: 。
17.(1)在“探究光反射的规律”时,小李进行如图2-35所示的实验,让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF。将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。此实验现象说明 。在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明 。
(2)图丙是小明同学探究平面镜的实验装置,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A ′处时,可以看到它跟像完全重合,由此可以得出的结论是 ;经过三次实验后,在自纸上记录的像与物对应点的位置如图丁所示,下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论: 。
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一、光的反射
反射现象:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
反射定律:
(1)三线共面:在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内
例如:光反射时,入射光线MO、反射光线ON、法线OP在同一平面内。
(2)二线分居:反射光线和入射光线分居法线两侧
例如:反射光线ON和入射光线MO分别位于法线OP两侧。
(3)两角相等:反射角等于入射角
例如:反射角β(∠NOP)等于入射角α(∠MOP),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。
【说明】 (1)当光垂直入射时,入射角为0°,反射角为0°,反射与入射光线、法线三线合一。
(2)在光的反射现象中,光路是可逆的。
二、镜面反射和漫反射
镜面反射:平行光线入射,反射光线还是平行的,这种反射叫做镜面反射。通常我们说某物体“反光”就是因为发生了镜面反射。
漫 反 射:平行光线入射,反射光线是向着不同方向的,这种反射叫做漫反射。我们能从各个方向看得到物体就是因为漫反射。
【说明】①镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
②反射定律的应用要注意是同一平面内。
③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。
④反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
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。
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1.下列说法不正确的是( C )
A.镜面反射遵从光的反射规律
B.平行光束经平面镜反射后,仍然是平行光束
C.漫反射不遵从光的反射规律
D.漫反射中入射的平行光束经反射后,不再是平行光束
2.入射光线与镜面的夹角为55度,转动平面镜,使入射角增大5度,则人射光线与反射光
线的夹角为 ( C )
A.70度 B.75度 C.80度 D.60度
3.雨过天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是( B )
A.迎着月光走,地上暗处是水;背着月光走,地上亮处是水
B.迎着月光走,地上亮处是水;背着月光走,地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水
4.下列说法正确的是( C )
A.镜面反射遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律
B.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的折射现象
C.电影幕布选用粗糙布料,是让光发生漫反射
D.电影幕布选用白色,是让幕布吸收各种色光呈现彩色
5.如图所示,若入射光线与平面镜成30°夹角,则(A)
A.反射角是60°
B.反射光线与镜面的夹角是60°
C.入射角是30°
D.入射角增大5°,反射角增大10°
6.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 )
7.如图,若要让反射光线中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜(B)
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
8.如图所示,考古人员需要对一口占井进行清理,为了解决照明问题,
请你帮他们把太阳光反射到井里,并能垂直照亮井底。
9.如图所示,护林员利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中P点,请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
解:
10.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”,这是光的反射(填“反射”或“折射”)现象,所成的像是一个虚(填“虚”或“实”)像。
11.如图所示是一个不完整的光路图,其中∠2一∠3,两种介质分别是空气、玻璃,根据反射定律和折射规律可知,图中 表示界面, 表示法线, 为入射角, 为折射角,光由 射向 。
【解析】由∠2=∠3,其他角没有相等关系,可确定它们为人射角和反射角。CG为法线,AE为界面。若DO为入射光线,则没有折射光线,由此可确定BO为入射光线,∠2为人射角,∠3、∠6分别为反射角、折射角。由图可知,∠2>∠6,根据折射规律可知,光线是由空气射向玻璃。
【答案】AE CG ∠2 ∠6 空气 玻璃
12.光电液面控制仪是通过光束在液面上的反射光线扣+到光电屏j二来显示液面的高度(将光信号转化成电信号再进行处理),然后通过装置调节液面的高度,如图2-30所示。当光在屏上的光点由A移动到B时,表明液面高度 下降 (填“上升”、“下降”或“不变”)了。
13.如图探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。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 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】漫 不能 在
14.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
图(a) 图(b)
(1)如图(a),当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论不合理(填“合理”或“不合理”),原因是只做一次实验就得出结论,其结论具有偶然性,不具有普遍性。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,因为在光的反射现象中光路是可逆的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上不能(填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
15.在光现象的学习过程中,小明进行了如下实验:
(1)在“探究光的反射规律”实验中,按图甲所示的装置进行实验,纸板上显示出了入射光线AO和反射光线OB的径迹,他想把光的径迹保留在纸板上以便研究,请你为他设计一个保留的方法: 。当在图甲上出现反射光线OB后,小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置,并以ON为轴旋转该塑料板,观察塑料板上能否出现反射光,他的设计意图是为了探究 ,小明让光沿BO方向入射,发现反射光沿OA方向射出,说明在反射现象中 。
(2)如图丙所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明将点燃的蜡烛A竖直放在薄玻璃板的一侧,此时用另一支完全相同的蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上无论怎样移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是 。调整后蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物 ,移去蜡烛B,在其原来的位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明 。
【答案】(1)用笔描出入射光线和反射光线的路径 入射光线、反射光线、法线是否在同一平面上 光路是可逆的 (2)玻璃板没有竖直放置 大小相等 平面镜成的是虚像
16.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。
(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?________________________________________。
(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: 。
【答案】(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
17.(1)在“探究光反射的规律”时,小李进行如图2-35所示的实验,让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF。将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。此实验现象说明 。在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明 。
(2)图丙是小明同学探究平面镜的实验装置,在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A ′处时,可以看到它跟像完全重合,由此可以得出的结论是 ;经过三次实验后,在自纸上记录的像与物对应点的位置如图丁所示,下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论: 。
【答案】(1)反射光线、入射光线和法线在同一平面内 光的反射现象中光路是可逆的 (2)像和物的大小相等用刻度尺量出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离;看A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离是否相等