3.5光的反射
了解光在物体表面可以发生反射;
掌握光的反射定律,利用光的反射定律解决实际问题;
知道镜面反射和漫反射的相同点和不同点;
光的反射定律的理解,并会相关作图;
光的反射现象:光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来。
光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
镜面反射:平面镜的表面平整、光洁,当平行光射到平面镜上时,反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射,这时,如果你的眼睛不在反射光的方向上,镜面看上去就是黑的。
漫反射:而白纸表面相对粗糙,当平行光照在白纸上时,虽然每一条光线都遵循光的反射定律,但由于纸的表面凹凸不平,反射光就会杂乱无章地射向不同的方向,这种反射叫作漫反射。正是借助漫反射,我们才能在各个方向都看见本身不发光的物体。
考点一
平面镜成像特点
例1“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是?( )
A.光的直线传播
?
B.光的反射
C.小孔成像
D.光的色散
【答案】B
【解析】平面镜成像原理是光的反射;
变式1在武汉举行的第七届世界军人运动会上,马拉松和公路自行车比赛将在东湖绿道上进行。如图所示,在平静的水面,美丽的东湖绿道和它的倒影相映成趣,倒影形成的原理是。?
【答案】光的反射
【解析】水中倒影是由光的反射形成的;
考点二
探究反的反射定律
例2如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,小明将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动。如图甲所示,入射角等于 ????(选填“30°”或“60°”);若增大入射角,则反射角 ????。若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上 ????(选填“能”或“不能”)观察到反射光。
【答案】30° 增大 不能
【解析】由于入射角为入射光线与法线之间的夹角,故由图可知入射角等于30°;由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以增大入射角,反射角也会随之增大;由光的反射定律可知,反射光线与入射光线和法线在同一个平面内,因此在右侧纸板上不能观察到反射光线。
变式1在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M水平放置,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻折。
(1)如图甲,将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB。接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上 ????(能/不能)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与ON在 ????内。
(2)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据(如乙表),根据这组数据,他 ????(能/不能)得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论,理由: ????。
【答案】(1)不能 同一平面 (2)不能 一次实验数据有偶然性,不能得到普遍规律
【解析】(1)反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,翻折纸板F后,纸板F与纸板E不在同一平面内,纸板F上不能显示反射光束。(2)不能 一次实验数据有偶然性,不能得到普遍规律;
考点三
镜面反射、漫反射
光污染
例3一些大厦的外部安装了平板玻璃幕墙,人们可以通过它看到自己清晰的 ????(选填“虚”或“实”)像。人靠近幕墙像的大小 ???(选填“变大”、“变小”或“不变”)。我国已经对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规,因为玻璃幕墙会发生 ???(选填“镜面”或“漫”)反射,造成光污染。
【答案】虚 不变 镜面
【解析】平面镜成正立、等大的虚像,所以人能通过平板玻璃看到自己清晰的虚像;人靠近幕墙,像的大小不变;光污染是镜面反射造成的。
变式1以镜正衣冠,如图所示,小红由远及近走向平面镜的过程中,她在镜中像的大小 ???(选填“变大”、“变小”或“不变”)。周围的同学都能看见小红,是因为光照到小红身上,发生了光的 ??反射。
【答案】不变 漫
【解析】光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。借助漫反射,我们才能在各个方向都看见本身不发光的物体。
考点四
光的反射作图题
例4
按要求作图(请保留作图痕迹)。如图所示,根据入射光线和反射光线,在图中正确的位置作出平面镜。
【答案】见下图
【解析】由图中几何关系知,反射角和入射角之和为120°,又反射角等于入射角,先作出法线即反射光线和入射光线的角平分线,然后根据法线作出平面镜的位置。
变式1如图所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。
【答案】见下图
【解析】根据光的反射定律作图,先作出B点的像B’,再连接B’A,注意作图痕迹和细节。
一、单选题
1.如图所示,两平面镜A和B之间的夹角α为9°,自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线,在β角由0°至180°范围内(不包括0°)连续变化的过程中,发现当β取某角度时,光线经镜面一次或多次反射后,恰好能返回到P点,则符合该要求的β的个数有( )
A.1个
B.4个
C.6个
D.9个
2.光学实验课时,小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是( )
A.地面吸收了所有的光
B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射
D.墙壁对光发生镜面反射
3.如图所示,容器底部有一探照灯S,它发出一束光线投射到木板MN上,在B点形成一个光斑,如向容器中注水,光斑B将移向( )
A.B的下方
B.B的上方
C.B的左边
D.B的右边
4.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D.漫反射不遵守光的反射定律
5.下列关于光现象的说法不正确的是( )
A.利用太阳伞可以阻挡紫外线的照射,这是因为光的直线传播
B.浇不灭的蜡烛的现象应用了平面镜成像知识
C.大厦的玻璃幕墙造成光污染是因为光的镜面反射
D.平行光照射到粗糙物体表面,反射光线是向各方向的,因为反射时不遵循光的反射定律
6.下列短语或词句涉及到的知识与光的直线传播无关的是( )
A.立竿见影
B.水中捞月
C.三点一线
D.一叶障目
7.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.漫反射不遵守光的反射定律,镜面反射才遵守光的反射定律
8.为便于测量或观察现象,实验中我们经常会对实验进行优化改进,下列采取的措施不合理的是( )
A.在探究平面镜成像时,为了使跳棋子的像更清晰,我们用手电筒照亮玻璃板
B.在研究烛蜡熔化特点的实验中,采用“水浴法”加热,使烛蜡受热均匀
C.为了显示光在空气中传播路径,可以在空气中喷洒烟或雾
D.可以在鼓面上放纸屑,通过纸屑跳动高度反映鼓面的振幅大小
9.图为观察微小形变的装置.平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P.若在图示位置用力F向下挤压桌面,则( )
A.激光束的入射角增大反射角减小
B.激光束的入射角减小反射角增大
C.标尺上的光斑右移
D.标尺上的光斑左移
10.教室里的黑板“反光”,使一部分同学看不清黑板上的字,造成这个现象的原因是( )
A.光在黑板上不发生反射
B.光被黑板全部吸收
C.光在黑板上发生了漫反射
D.光在黑板上发生了镜面反射
二、填空题
11.一只鸽子在平静湖面上空飞过时,在湖面上形成鸽子的“倒影”,“倒影”是由于光的______形成的,当鸽子往高处飞,该“倒影”的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上,则反射角的大小为______;彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原(基)色光混合而成的。色光的三原(基)色是指红、______、蓝。
13.生活中经常提到“影”与我们学到的光学知识有关,例如,水中倒影和立竿见影中的影.前者是由____形成的,后者是由____形成的。
14.如图光线AO与平面镜的夹角为40°,则此时的反射角为______°;若保持入射光线的方向不变,把平面镜绕O点顺时针转过10°,则反射光线将绕O点沿______方向转过______°;如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明______。
15.一束光线与平面镜的夹角为35°,此时入射角为____度;反射角为_____度;我们能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字,是因为光经过黑板的粉笔字发生了____反射的缘故。
16.探究“光的反射现象”,减小入射光线与平面镜的夹角,则反射角将_____(选填“增大”或“减小”);小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是_____的.
17.泰安东湖公园是秦城东部居民的一个重要体闲活动场所,在这里随处可以看到美丽的风景,湖水中倒映的亭台树木是由光的_____而形成的像.
三、作图题
18.如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位置,并画出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线.
(________)
19.在如图中,画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角大小。
20.如图所示,a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在答题卡的图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置.
21.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)。
22.如图所示,S是一个发光点,S'是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光.请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线.
(_____)
23.请在如图中完成反射光路并标出反射角的度数。
四、实验题
24.某同学在“探究光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上;纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成(如图)。
(1)实验时让光贴着纸板入射的实验目的是什么?
(2)纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的,这样做的实验目的是什么?
(3)该同学探究反射角和入射角之间的关系时,改变入射角的大小,实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析他实验中出现错误的原因。
实验序号
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,能观察到怎样的实验现象?请用所学物理知识解释该实验现象?
25.小虎利用如图装置“探究光的反射规律”:
(1)当入射角变大时,光线OF_____(选填“远离”或“靠近”)ON。
(2)以ON为轴线,将纸板B向后折,在纸板B上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线OF,这样做的目的是为了验证_____。
(3)实验中,为了能从各个方向观察到反射光线,应该选择_____(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
26.小明利用如图甲所示的装置探究光的反射定律,平面镜平放在水平桌面上,板E、F可以绕ON轴转动。
(1)为了看清楚板上的光路,板的材质应是______(选填“粗糙的”或“光滑的”);
(2)小明让一束光贴着板E射到O点,要使入射光线和反射光线的径迹同时在板上出现,板与平面镜的位置关系是______(选填“一定垂直”;“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”);
(3)以法线ON为轴线,将板的F面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置______(选填“发生”或“不发生”)变化;
(4)下表是用于研究光反射时角度关系的实验数据记录表,则表格中a是______;b是______;
实验序号
a
b
1
2
3
(5)让入射角等于______时,反射光线与入射光线重合;
(6)若把平面镜水平向右移动(入射点O仍在平面镜上),则反射光线的方向______(变化/不变);
(7)若保持平面镜水平不变,将板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现纸板上,且沿AO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,发生改变的有______。
A.法线方向
B.反射光线方向
C.入射角度数
D.反射角和入射角关系
27.如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中,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。
(1)如图甲,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的____方向射出,因为在光的反射现象中光路是____的;
(2)如图乙,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_____________________________________________________;
(3)要完成本实验,除了图中出现的实验器材外,还应补充一个测量仪器是___________;
(4)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是____;
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(5)实验过程中若将纸板倾斜,如图丙所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光_____(填“在”或“不在”)纸板F这一平面内;通过平面镜观察镜中硬纸板的像,则看到的像是图丁中的_____(填序号)。
试卷第1页,总3页
1.D
【详解】
此题有两种解法:首先可以考虑只反射一次的情况,若镜面OA上的入射角为时,光线将沿原来的路线返回P点,此时;当时,光线不可能返回P点;当时,只要满足条件
时,光线都将沿原来的路线返回P点。符合条件的n可以有,有8个。所以满足条件的共有9个,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】
A.如果地面吸收了所有光,墙壁上就不会出现明亮的光斑,A不符合题意;
B.墙壁是粗糙的,光发生漫反射,B符合题意;
C.如果地面没有发生漫反射,光滑地面上就不会出现光斑,C不符合题意;
D.墙面是粗糙的,光照在粗糙的反射面上发生漫反射,D不符合题意.
3.A
【解析】
在入射点作出法线,因为光从水斜射入空气中,所以折射角大于入射角,折射光线应远离法线,所以注水后光斑会向下方移动,如图所示:
故选A.
【点睛】会准确作出折射光线,会熟练应用光的折射定律是难点.
4.A
【详解】
A.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A正确;
B.紫外线能使钞票上的荧光物质发光,判别钞票的真伪,故B错误;
C.自行车的尾灯是利用了全反射的原理,使光线发生了180°偏折,这属于光的反射,故C错误;
D.根据不同反射面对光的反射效果不同,物体对光的反射可分为镜面反射和漫反射两类,漫反射同样遵循光的反射定律,故D错误;
故应选A.
5.D
【详解】
A.因为光在同种均匀介质中沿直线传播,所以利用太阳伞可以阻挡紫外线的照射,故A正确,不符合题意;
B.利用平面镜成像的特点可以完成浇不灭的蜡烛的小实验,故B正确,不符合题意;
C.大厦的玻璃幕墙比较光滑,容易形成平面镜反射,造成光污染,故C正确,不符合题意;
D.平行光照射到粗糙物体表面,反射光线是向各方向的,形成漫反射,依然遵循光的反射定律,故D错误,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】
A.立竿见影,即影子的形成,是光沿直线传播的应用,A不符合题意;
B.水中捞月是平面镜成像,属于光的反射,B符合题意;
C.三点一线,是射击的基本要领,要利用光的直线传播,C不符合题意;
D.一叶障目是叶子挡住了光,无法继续向前传播,属于光的直线传播现象,D不符合题意
故选B。
7.B
【详解】
入射角是入射光线与法线之间的夹角;当入射光线与反射面的夹角为20°时,入射角是70°,所以反射角也是70°;入射光线靠近法线时,入射角减小,则反射角也减小,所以反射光线也靠近法线,B正确;入射角增大5°时,反射角也最大5°,所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°;无论是漫反射还是镜面反射都遵循光的反射定律.
8.A
【详解】
A.物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,而不是让平面镜(玻璃板)上有足够的光线,故A不合理;
B.研究蜡烛熔化特点的实验中,为了使蜡烛受热均匀,需要采用“水浴法”加热,故B合理;
C.光在空气中是沿直线传播的,但传播路径不容易直接观察,在空气中喷洒烟或雾,有利于观察光的传播路径,故C合理;
D.敲击鼓面,鼓面上纸屑上下跳动,说明声音是由物体的振动产生的,故D合理。
故选A。
9.C
【详解】
光源S发出一束激光射到镜面上,当用力压桌面时,平面镜向中间倾斜(如下图所示),造成入射角增大,根据反射角等于入射角可知,反射光线远离法线,导致了标尺上的光斑右移.
【点睛】
10.D
【分析】
镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线;漫反射时反射光线射向各个方向,能从各个不同方向看到本身不发光的物体.
【详解】
黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,则镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,使人无法看清黑板上的字.
故选D.
11.反射不变
【详解】
[1][2]倒影是光照射在平静的水面上所成的等大虚像。成像原理遵循光的反射定律。
12.60°绿
【详解】
[1]当入射光线与镜面夹角为30°时,法线与镜面垂直,入微光线与法线的夹角入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也为60°。
[2]色光的三原(基)色是指红、绿、蓝,彩色电视机画面上的丰富色彩是由这三种色光混合而成的。
13.光的反射光在同种均匀介质中沿直线传播
【详解】
[1]平面镜成像是由于光的反射形成的,水中倒影属于平面镜成像。
[2]影子的形成属于光沿直线传播现象。
14.50顺时针20在光的反射现象中,光路是可逆的
【详解】
[1]光线AO与平面镜的夹角为40°,则光线AO与法线间的夹角即入射角为
根据光的反射定律,则反射角等于入射角,也为50°。
[2]若保持入射光线的方向不变,把平面镜绕O点顺时针转过10°,则反射光线将同样绕O点沿顺时针方向旋转,入射角此时为
则反射角也为60°。转平面镜之前入射角与反射角之间的夹角为
转动平面镜之后入射角与反射角之间的夹角为
则反射光线转过的角度为
[3]如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,说明光路是可逆的。
15.5555漫
【详解】
[1][2]一束光线与平面镜的夹角为35°,此时入射角为90°-35°=55°;根据平面镜反射定律可知,反射角等于入射角,即55°。
[3]反射包括镜面反射和漫反射,它们都遵守光的反射定律;我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;则我们能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字,是因为光经过黑板的粉笔字字发生了漫反射的缘故。
16.增大可逆
【分析】
(1)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;反射光线、入射光线和法线在同一平面上;(2)光的反射中,光路是可逆的.
【详解】
(1)在探究“光的反射现象”时,减小入射光线与平面镜的夹角的同时增大了入射光线与法线之间的夹角即增大了入射角,根据反射定律可知反射角将增大,(2)小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是可逆的.
17.反射
【详解】
平静的水面相当于平面镜,可以光的反射现象成像,所以,亭台树木在湖水中的成的像,是由于光的反射现象形成的.
18.
【详解】
作出像点S′的对称点,即为发光点S,连接S′P,与镜面的交点为入射点O,再连接SO,画上箭头,则SO为入射光线,OP为反射光线.如下图所示:
19.
【详解】
首先画出法线(用虚线),入射光线与平面镜的夹角是,则入射角为
根据反射角等于入射角,在法线的下侧画出反射光线,反射角等于入射角也为,如图所示:
20.如图所示
【详解】
方法一:将两条反射光线反向延长交于一点S′,作出S′关于平面镜镜面的对称点S,即为发光点的位置,并连接S与两个反射点画出入射光线,如图所示:
方法二:分别过反射点垂直镜面作出法线,根据反射角等于入射角画出两条入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,如图所示:
21.
【详解】
先通过水面作出发光点A的对称点A′,连接A′B交平面镜于点O,则AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:
22.
【详解】
已知S′是S在平面镜中成的像,则连接SS′,作出SS′的垂直平分线,即为镜面;延长SA交镜面于点O,延长S′O就得到SA的反射光线OB,如下图所示:
【点睛】
根据平面镜成像的特点知,像与物关于镜面对称,则镜面位置在SS′的中垂线上,作出镜面后,再找到入射点O,连接S′O并延长到B,则OB即为反射光线.
23.
【分析】
在光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
【详解】
由图可知已经作出了法线,从而可知入射角为90﹣30=60,根据反射角等于入射角知反射角也为60,且反射光线与入射光线分居法线两侧,据此在法线的左侧作出反射光线,并标出反射角的度数,如图所示:
。
24.(1)显示光路;(2)探究反射光线、入射光线和法线在同一个平面上;(3)将反射光线与镜面夹角当成了反射角;(4)沿OA方向射出;在反射现象中光路是可逆的
【详解】
(1)实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以让光贴着纸板入射是为了显示光路。
(2)纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的,这样做的实验目的是为了探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20、30、50时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20、30、50,而70、60、40正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(4)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
25.远离不能反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内粗糙
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当入射角变大时,反射角也增大,故光线OF远离直线ON。
(2)[2][3]当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明入射光线、反射光线和法线在同一个平面内。
(3)[4]白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线。
26.粗糙的一定垂直不发生入射角/°反射角/°0不变BC
【详解】
(1)[1]为了能够看清楚板上的光路,一定要选择粗糙的板,避免板光滑发生镜面反射。
(2)[2]为了使入射光线和反射光线的径迹同时在板上出现,板与平面镜一定要垂直放置。
(3)[3]将板的F面绕法线ON向后旋转,反射光线、入射光线、法线还在同一平面内,所以反射光线的位置不会发生变化。
(4)[4][5]要探究反射角和入射角的关系,需要知道它们的大小进行比较,所以表格中a是入射角;b是反射角。
(5)[6]当入射光线垂直射入平面镜,即入射角为0时,反射光线与入射光线重合。
(6)[7]将平面镜水平向右移动(入射点O仍在平面镜上),入射角的大小没有改变,反射角等于入射角,故反射光线的方向不会发生变化。
(7)[8]保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿AO方向入射到平面镜的O点,但与原来相比,入射光线的方向改变了,法线方向不变(垂直于镜面),由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光线方向改变,则在纸板上不能看到反射光线,而入射角度数改变、反射角与入射角关系都不改变,故选BC。
27.OA可逆不能探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内量角器C不在③
【详解】
(1)[1][2]如果让光线逆着OB的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线沿原路OA返回,也就是在光的反射现象中,光路是可逆的。
(2)[3][4]以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这时不能看到反射光线OB,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上,所以不能看到反射光线OB;因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(3)[5]完成本实验,需要探究反射角和入射角的大小关系,故要用到量角器。
(4)[6]此实验为了使光线能在纸板上显示出来,应采取的操作是使激光紧贴纸板面入射,即使光束贴着纸板射到O点。
故选C。
(5)[7]根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,如图所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线仍在同一平面内,但反射光不在纸板这一平面内,所以看不到反射光线。
[8]若此时通过平面镜观察纸板,因为物像关于镜面对称,则看到的图象应为丁图中的③。3.5光的反射
了解光在物体表面可以发生反射;
掌握光的反射定律,利用光的反射定律解决实际问题;
知道镜面反射和漫反射的相同点和不同点;
光的反射定律的理解,并会相关作图;
光的反射现象:光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来。
光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
镜面反射:平面镜的表面平整、光洁,当平行光射到平面镜上时,反射光线也是平行的,这种反射叫做镜面反射,这时,如果你的眼睛不在反射光的方向上,镜面看上去就是黑的。
漫反射:而白纸表面相对粗糙,当平行光照在白纸上时,虽然每一条光线都遵循光的反射定律,但由于纸的表面凹凸不平,反射光就会杂乱无章地射向不同的方向,这种反射叫作漫反射。正是借助漫反射,我们才能在各个方向都看见本身不发光的物体。
考点一
平面镜成像特点
例1“以铜为镜,可以正衣冠”的光学原理是?( )
A.光的直线传播
?
B.光的反射
C.小孔成像
D.光的色散
变式1在武汉举行的第七届世界军人运动会上,马拉松和公路自行车比赛将在东湖绿道上进行。如图所示,在平静的水面,美丽的东湖绿道和它的倒影相映成趣,倒影形成的原理是。?
考点二
探究反的反射定律
例2如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,小明将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动。如图甲所示,入射角等于 ????(选填“30°”或“60°”);若增大入射角,则反射角 ????。若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上 ????(选填“能”或“不能”)观察到反射光。
变式1在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M水平放置,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻折。
(1)如图甲,将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB。接着将纸板F绕ON向后翻折,则纸板F上 ????(能/不能)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与ON在 ????内。
(2)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据(如乙表),根据这组数据,他 ????(能/不能)得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论,理由: ????。
考点三
镜面反射、漫反射
光污染
例3一些大厦的外部安装了平板玻璃幕墙,人们可以通过它看到自己清晰的 ????(选填“虚”或“实”)像。人靠近幕墙像的大小 ???(选填“变大”、“变小”或“不变”)。我国已经对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规,因为玻璃幕墙会发生 ???(选填“镜面”或“漫”)反射,造成光污染。
变式1以镜正衣冠,如图所示,小红由远及近走向平面镜的过程中,她在镜中像的大小 ???(选填“变大”、“变小”或“不变”)。周围的同学都能看见小红,是因为光照到小红身上,发生了光的 ??反射。
考点四
光的反射作图题
例4
按要求作图(请保留作图痕迹)。如图所示,根据入射光线和反射光线,在图中正确的位置作出平面镜。
变式1如图所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。
一、单选题
1.如图所示,两平面镜A和B之间的夹角α为9°,自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线,在β角由0°至180°范围内(不包括0°)连续变化的过程中,发现当β取某角度时,光线经镜面一次或多次反射后,恰好能返回到P点,则符合该要求的β的个数有( )
A.1个
B.4个
C.6个
D.9个
2.光学实验课时,小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射,无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是( )
A.地面吸收了所有的光
B.墙壁对光发生漫反射
C.地面对光发生漫反射
D.墙壁对光发生镜面反射
3.如图所示,容器底部有一探照灯S,它发出一束光线投射到木板MN上,在B点形成一个光斑,如向容器中注水,光斑B将移向( )
A.B的下方
B.B的上方
C.B的左边
D.B的右边
4.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
B.验钞机利用红外线辨别钞票的真伪
C.自行车的尾灯是靠光的折射来引起后方车辆司机注意的
D.漫反射不遵守光的反射定律
5.下列关于光现象的说法不正确的是( )
A.利用太阳伞可以阻挡紫外线的照射,这是因为光的直线传播
B.浇不灭的蜡烛的现象应用了平面镜成像知识
C.大厦的玻璃幕墙造成光污染是因为光的镜面反射
D.平行光照射到粗糙物体表面,反射光线是向各方向的,因为反射时不遵循光的反射定律
6.下列短语或词句涉及到的知识与光的直线传播无关的是( )
A.立竿见影
B.水中捞月
C.三点一线
D.一叶障目
7.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.漫反射不遵守光的反射定律,镜面反射才遵守光的反射定律
8.为便于测量或观察现象,实验中我们经常会对实验进行优化改进,下列采取的措施不合理的是( )
A.在探究平面镜成像时,为了使跳棋子的像更清晰,我们用手电筒照亮玻璃板
B.在研究烛蜡熔化特点的实验中,采用“水浴法”加热,使烛蜡受热均匀
C.为了显示光在空气中传播路径,可以在空气中喷洒烟或雾
D.可以在鼓面上放纸屑,通过纸屑跳动高度反映鼓面的振幅大小
9.图为观察微小形变的装置.平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P.若在图示位置用力F向下挤压桌面,则( )
A.激光束的入射角增大反射角减小
B.激光束的入射角减小反射角增大
C.标尺上的光斑右移
D.标尺上的光斑左移
10.教室里的黑板“反光”,使一部分同学看不清黑板上的字,造成这个现象的原因是( )
A.光在黑板上不发生反射
B.光被黑板全部吸收
C.光在黑板上发生了漫反射
D.光在黑板上发生了镜面反射
二、填空题
11.一只鸽子在平静湖面上空飞过时,在湖面上形成鸽子的“倒影”,“倒影”是由于光的______形成的,当鸽子往高处飞,该“倒影”的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.一束平行光线与镜面成30°的夹角入射到平面镜上,则反射角的大小为______;彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原(基)色光混合而成的。色光的三原(基)色是指红、______、蓝。
13.生活中经常提到“影”与我们学到的光学知识有关,例如,水中倒影和立竿见影中的影.前者是由____形成的,后者是由____形成的。
14.如图光线AO与平面镜的夹角为40°,则此时的反射角为______°;若保持入射光线的方向不变,把平面镜绕O点顺时针转过10°,则反射光线将绕O点沿______方向转过______°;如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明______。
15.一束光线与平面镜的夹角为35°,此时入射角为____度;反射角为_____度;我们能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字,是因为光经过黑板的粉笔字发生了____反射的缘故。
16.探究“光的反射现象”,减小入射光线与平面镜的夹角,则反射角将_____(选填“增大”或“减小”);小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是_____的.
17.泰安东湖公园是秦城东部居民的一个重要体闲活动场所,在这里随处可以看到美丽的风景,湖水中倒映的亭台树木是由光的_____而形成的像.
三、作图题
18.如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位置,并画出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线.
(________)
19.在如图中,画出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角大小。
20.如图所示,a、b是镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请在答题卡的图中根据反射光线a、b画出点光源S的位置.
21.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)。
22.如图所示,S是一个发光点,S'是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一束光.请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线.
(_____)
23.请在如图中完成反射光路并标出反射角的度数。
四、实验题
24.某同学在“探究光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上;纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成(如图)。
(1)实验时让光贴着纸板入射的实验目的是什么?
(2)纸板由可以绕接缝ON转折的E、F两部分组成的,这样做的实验目的是什么?
(3)该同学探究反射角和入射角之间的关系时,改变入射角的大小,实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析他实验中出现错误的原因。
实验序号
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(4)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,能观察到怎样的实验现象?请用所学物理知识解释该实验现象?
25.小虎利用如图装置“探究光的反射规律”:
(1)当入射角变大时,光线OF_____(选填“远离”或“靠近”)ON。
(2)以ON为轴线,将纸板B向后折,在纸板B上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线OF,这样做的目的是为了验证_____。
(3)实验中,为了能从各个方向观察到反射光线,应该选择_____(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
26.小明利用如图甲所示的装置探究光的反射定律,平面镜平放在水平桌面上,板E、F可以绕ON轴转动。
(1)为了看清楚板上的光路,板的材质应是______(选填“粗糙的”或“光滑的”);
(2)小明让一束光贴着板E射到O点,要使入射光线和反射光线的径迹同时在板上出现,板与平面镜的位置关系是______(选填“一定垂直”;“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”);
(3)以法线ON为轴线,将板的F面绕法线ON向后旋转,此时反射光线的位置______(选填“发生”或“不发生”)变化;
(4)下表是用于研究光反射时角度关系的实验数据记录表,则表格中a是______;b是______;
实验序号
a
b
1
2
3
(5)让入射角等于______时,反射光线与入射光线重合;
(6)若把平面镜水平向右移动(入射点O仍在平面镜上),则反射光线的方向______(变化/不变);
(7)若保持平面镜水平不变,将板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现纸板上,且沿AO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,发生改变的有______。
A.法线方向
B.反射光线方向
C.入射角度数
D.反射角和入射角关系
27.如图所示,在“探究光的反射规律”的实验中,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。
(1)如图甲,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的____方向射出,因为在光的反射现象中光路是____的;
(2)如图乙,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_____________________________________________________;
(3)要完成本实验,除了图中出现的实验器材外,还应补充一个测量仪器是___________;
(4)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是____;
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(5)实验过程中若将纸板倾斜,如图丙所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光_____(填“在”或“不在”)纸板F这一平面内;通过平面镜观察镜中硬纸板的像,则看到的像是图丁中的_____(填序号)。
试卷第1页,总3页