第2节
《光的反射》同步综合试题
一、单选题
1.白天,我们能从不同方向看到桌子、书等物体,这是因为( )
A.这些物体都是发光的
B.眼睛发出的光射到这些物体上
C.射到这些物体上的光发生了漫反射
D.射到这些物体上的光发生了镜面反射
【答案】C
【解析】我们能从不同的方向看到物体是因为光照到物体上发生了漫反射的缘故.白天,我们能从不同方向看到桌子,书等物体,这是因为射到这些物体上的光发生了漫反射.故选C.
2.周末阳光明媚,小红和妈妈一同来到梁子湖边散步,看到湖中柳影摇曳,鱼儿戏水。下列说法正确的是( )
A.看到的柳影是光的反射形成的实像
B.看到的柳影是光的折射形成的虚像
C.看到的鱼儿是光的反射形成的虚像
D.看到的鱼儿是光的折射形成的虚像
【答案】D
【解析】我们看到湖中的鱼儿是因为光从水中斜射入空气中时,发生折射形成的虚像;看到湖中的柳影,属于平面镜成像,是光在水面发生反射形成的虚像,故ABC错误,D正确。
3.如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A.我国古代利用日晷计时
B.赵州桥在水中的倒影
C.月食的形成
D.幕布上的皮影
【答案】B
【解析】A.我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了光沿直线传播,故A不符合题意;
B.平静水面上桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意。
C.月食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月球三者在同一条直线上时(地球在太阳和月球之间),太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球掩盖,产生月食,是光的直线传播形成的,故C不符合题意
D.皮影是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
4.如图所示,一束光斜射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光线经过的点是( )
A.a点
B.b点
C.c点
D.d点
【答案】C
【解析】由光的反射规律作出光的反射光线通过哪个点,如图所示:
。
5.如图所示的光路图中,能正确表示光从空气射人水中时发生的反射和折射现象是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】光发生反射时,反射角与入射角相等。D选项反射角不等于入射角,所以D错误。
当光发生折射时,折射光线和入射光线分居法线两侧,而C图中折射光线与入射光线在法线的同侧了,所以C错误。当光从空气斜射入水中,折射角应小于入射角,而A中折射角大于入射角了,所以A错误。B符合光的反射和光的折射定律的内容。
故选B。
6.若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.水平向左移动
B.水平向右移动
C.竖直向上移动
D.竖直向下移动
【答案】C
【解析】A、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,不能射中目标,故A不符合题意;
B、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,不能射中目标,故B不符合题意;
C、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,能射中目标,故C符合题意;
D、将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,不能射中目标,故D不符合题意.
7.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部分光路简图,在晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面发生光的镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【答案】C
【解析】A.潮湿的路面表面更光滑,光在上面容易发生镜面反射,故A错;
B.干燥的路面表面不光滑,发生光的漫反射,故B错;
C.对面无车时,汽车射到潮湿路面的光由于发生镜面反射,反射光线进不到驾驶员眼里,所以驾驶员看潮湿的路面更暗,故C正确;
D.照射到干燥路面上的光也同样遵循光的反射定律,故D错;
故应选C.
8.如图所示,相邻两室,一明一暗,在两室之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,面向平面镜张望,则( )
A.甲可看到乙,乙看不到甲
B.甲、乙相互都可以看到
C.甲看不到乙,乙看不到甲
D.甲看不到乙,乙可看到甲
【答案】D
【解析】甲乙两人不是光源,本身不能发光,只能反射外界射到他们身上的光.甲在明亮的室内,有外来的光线射到他的身上,他的身体表面又能将这些光线反射出去.被甲反射的一部分光线射到平面镜M上,又会被平面镜反射.由于∠AOC=∠BOC,所以从甲身上射向平面镜M的光线会沿OB方向反射,而乙处在B点,故乙能接收到来自甲的光线,即看到了甲.
乙在暗室中,外界没有光线射到他的身体表面,他本身又不能发光,因此不会有从乙射出的光,照射到平面镜M上,更不会进入到甲的眼镜,所以甲不能看到乙.
9.小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中,如图所示,图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序,其中作图过程正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意知道太阳光竖直射入井中,即反射光线是竖直向下的,首先确定反射光线①,因法线可将入射光线与反射光线的夹角平分,可确定其位置②;法线的垂直线就是平面镜的位置③,故选B.
10.如图所示,当用手电筒沿着所示方向照射墙面上的一面小镜子时,下面四个位置上的同学哪个会看到最刺眼的光线( )
A.小美
B.小亮
C.小青.
D.小强
【答案】D
【解析】镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,小美、小亮、小青几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的,只有小强有平行光线射入到眼睛,会看到刺眼的光线。
故选D。
二、填空题
11.如图所示,MM’为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角∠AON=50°,已知∠BON=40°,∠NOC=50°,∠BOM’=50°。则入射光线AO经平面镜反射后反射角是________(选填“∠BOM'”“∠NOC”“∠BON”或“∠COM’”)。
【答案】∠NOC
【解析】根据反射定律可知,反射角等于入射角,因为入射角AON等于50°,所以反射角也等于50°,反射角是光线与法线的夹角,已知,∠NOC等于50°,则反射角是∠NOC。
12.电影院里坐在不同位子上的观众都能看到银幕上的画面,是由于光在银幕上发生______
的缘故而在教室某些位置看黑板,只看到一片光亮,看不清粉笔字,这是由于光在黑板上发生______
的缘故.
【答案】漫反射
镜面反射
【解析】[1][2]教室里坐在不同位子上的同学,都能看到多媒体银幕上的画面,
这是因为光在银幕上发生漫反射的缘故,漫反射是指平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去,正是由于漫反射,我们才能从不同的方向看见本身不发光的物体;
而在教室某些位置看黑板,只看到一片光亮,
看不清粉笔字,
又是由于光在黑板上发生镜面反射的缘故,镜面反射是指平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去.
13.如图甲、乙、丙是光射到物体表面发生反射的情形,其中属于漫反射的是_____;光射到物体表面发生漫反射时,_____(填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】丙
遵循
【解析】[1]由图知道,甲、乙光线入射到平而光滑反射面上,这种反射是镜面反射;丙物体表面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射属于发生漫反射;
[2]镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
14.有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中,一光束与液面的夹角为40°,则反射角的大小为____
°;当光电屏上的光斑S向左移动时,液面将_______(选填“升高”或“降低”)。
【答案】50
上升
【解析】[1]因为入射光线与界面夹角为40°,所以入射角等于
90°-40°=50°;
又因为光反射时,反射角等于入射角,故反射角等于50°;
[2]光电屏上的光斑S向左移动时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,所以液面上升,如图所示,此时反射角还是50°。
15.如图所示,在探究光的反射规律时,在平面镜
M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。
(1)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,当纸板上显示出光路时,该同学将纸板
F
面绕轴
ON
向后折,如
b
图,则在纸板
F
上_____(能/不能)看
到反射光线,这个现象说明了反射光线、入射光线和法线_____。
(2)探究了反射角和入射角之间的关系后,把纸板
EOF
向后倾倒(如图
c),而入射光线仍然紧贴纸板照射到
平面镜上,这时在纸板上_____(能/不能)看到反射光线。
【答案】不能
在同一平面内
不能
【解析】(1)[1][2]
如图所示的操作,将纸板F向后折,在纸板上不能看到反射光线,但存在反射光线,只是没在F板上,说明反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的。
(2)[3]
因为入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;
三、实验题
16.在“探究平面镜成像的特点”实验中,如图所示:
(1)用玻璃板代替平面镜是为了_____,实验时应选较_____(选填“厚”或“薄”)的玻璃板;
(2)为了得到像和物体到平面镜的距离关系,需要将镜前蜡烛放在_____位置进行多次实验(选填“同一”或“不同”);
(3)将蜡烛远离平面镜移动一段距离,蜡烛的像的大小将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。将一光屏放在镜后,无论如何移动,在光屏上都不能得到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是_____像;
(4)在“探究光的反射规律”实验中,把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF_____地立在平面镜上,如图甲所示,这是为了在纸板
ENF
上同时呈现入射光线和反射光线。把纸板
NOF
向前折或向后折,如图乙所示,在纸板上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】便于确定像的位置
薄
不同
不变
虚
竖直
不能
【解析】(1)[1]为了探究“平面镜成像特点”,她将平面镜换成了透明的玻璃板,用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
[2]玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断。
(2)[3]一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,所以应将物体放在不同位置进行实验。
(3)[4]由平面镜成像特点之一:物像等大可知,将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡烛的像的大小将不变。
[5]因为平面镜成虚像,光屏不能承接虚像,所以用白纸在玻璃板后面无论如何移动,在光屏上都不能成像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[6]法线在纸板上,当把纸板ENF竖直地立在平面镜上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板.上,则我们在纸板上看不到反射光线。
[7]由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,把半面纸板NOF向前折或向后折,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板NOF
上就无法呈现出反射光线了,因此这个现象说明了:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
四、作图题
17.如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处.请你作出这条入射光线并完成光路图.
【答案】
【解析】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
18.小明妈妈的手机掉到了沙发下,没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了手机。如图,已标记出了反射光线和入射光线,请在图中画出平面镜的位置,并保留作图痕迹___。
【答案】
【解析】根据光的反射定律可知,反射光线与入射光线关于法线是对称的,平在镜与法线是垂直的,作入射光线与反射光线夹角的平分线就是法线,通过入射点作法线的垂线就是平面镜的位置,如图所示
五、综合题
19.通过以下材料的阅读完成题
多种用途的角反射器
1969年7月21日,乘坐“阿波罗11号”登月的宇航员尼尔·阿姆斯特郎和巴兹·奥尔德林在月球上的“宁静海”登陆后,将月球激光反射镜留在了月球上.“隅角镜”是一种重要的科学仪器,当激光光束直射到上面时,会形成完全平行的反射光束,一直到达发射激光的源头.人们利用它可以成功的测量地月距离.一束激光从地面发射经“隅角镜”反射回到发射地点的时间大约2.6s,这样就可以计算地月距离了.
其实,所谓“隅角镜”就是一种角反射器,是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角.角反射器在日常生活中最常见的应用就是自行车尾部的那个黄色会反光的塑料灯,其实塑料灯本身不能发光,但当晚上有灯照到上面的时候,它就能发出光,原因是那个塑料灯就是角反射器,将光沿原方向反射回去了,从而保证夜晚不会被后面的车因看不到而撞到.
交警穿着的反光背心中的反光部分是运用晶格的微菱型产生反射及高折射率的玻璃微粒回归反射原理制成.它能将远方直射光线反射回发光处,不论在白天或黑夜均有良好的逆反射光学性能.尤其是晚上,能够发挥如同白天一样的高能见度.使用这种高能见度反光材料制成的安全服,无论穿着者是在遥远处,还是在着光或散射光干扰的情况下,
都可以比较容易地被夜间驾驶者发现.反光材料的出现顺利解决了“看到”和“被看到”
这一夜间行车难题.
(1)“隅角镜”实际就是一种__________;
(2)自行车尾灯_____________(选填:“是”或“不是”)光源;
(3)地月距离大概是______________km;
(4)角反射器相邻两个反射面的夹角为________度.
【答案】角反射器
不是
3.9×105
90
【解析】[1]根据材料可知,“隅角镜”就是一种角反射器,是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角;
[2]自行车的尾灯本身不能发光,但当晚上有灯照到上面的时候反射了其它物体发出的光,因此,不是光源;
[3]地球和月球之间的距离
s=vt=×3×108m/s×2.6s=3.9×108m=3.9×105km.
[4]角反射器是一种由三个平面相互垂直的发射面构成立体角.由此可知,角反射器相邻两个反射面的夹角为90°.
1(共31张PPT)
1
4.2
光的反射
我们能看见发光的物体是因为物体
的光进入了我们的眼睛;
我们能看见不发光的物体是因为物体
的光进入了我们的眼睛;
光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
知识点一
光的反射现象
光的反射演示
光的反射光路图
【例1】指出下列对应的入射角或反射角的大小
入射角为多少
反射角为多少
入射角为多少
答案:55°
55°
60°
实验器材:平面镜、可折叠白纸板、铅笔、量角器。
知识点二
光的反射定律
光路的可逆性
实验目的:
(1)探究入射角与反射角的大小关系。
(2)探究入射光线与反射光线的位置关系。
(3)探究入射光线、法线、反射光线的位置关系。
进行实验
第一步:把一个平面镜放在水平面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
第二步:使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。
当∠i=45°
∠r=45°
i
r
第三步:改变光束的入射角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次的径迹。
当∠i=60°
∠r=60°
i
r
再次改变光束的入射角度;
当∠i=0°
∠r=0°
i
r
得出结论
1.
角等于
角。简称(两角相等)
实验次数
入射角∠i
反射角∠r
1
45°
45°
2
60°
60°
3
75°
75°
4
0°
0°
反射
入射
观察三线的位置关系
2.
线和
线分居法线两侧。简称(两线异侧)
入射光
反射光
思考:如果将纸板前折或后折还能看见反射光线吗?
3.
线、
线、
线在同一平面内。简称(三线共面)
不能
入射光
反射光
法
总结:光的反射定律
1.三线共面
反射光线、入射光线、法线在同一平面内
2.两线异侧
反射光线和入射光线分居法线两侧
3.两角相等
反射角等于入射角
★
思考:如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,那么,它的反射光线会逆着原来的入射光线射出吗?
4.这表明,在光的反射现象中,光路是
的。简称(光路可逆)
i
r
光路的可逆性
可
逆
光路的可逆性
【例题】如果你在一块平面镜中看到一个同学的眼睛,那么这个同学也能否通过镜子看到你的眼睛?
甲
乙
核心考点
(1)白色可折转粗糙硬纸板。
(2)
纸板与镜面的放置要求及目的。
(3)让光
贴着
纸板入射的目的。
(4)多次测量的目的。
(5)实验应在
较暗
的环境中进行。
(6)实验中是如何证明
“三线共面”
的?
(7)光路的
可逆性
证明。
(8)反射角等于入射角不能说成是入射角等于反射角,或入射角随着反射角的增大而增大。
(9)当入射光线垂直入射时,入射角等于反射角等于0°;当入射角增大时,反射角增大。
【例题】下列几种现象中,与光的反射有关的是(
)A.太阳光下人的影子
B.晚上看到五颜六色的霓虹灯光C.中秋夜晚,如果天气晴朗,华复大地各处的人们都能看到皎洁的圆月
D.小孔成像
典例赏析
C
【例题】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
【例题】如图,太阳光与水平地面成300,现在用一平面镜把太阳光竖直反射到井底。画出平面镜的位置及镜面与水平方向所夹的角度大小。
答案:
同在阳光下照射为什么有些物体看起来很明亮,但有些物体却暗淡无光?
知识点三
镜面反射和漫反射
平行光线射到光滑表面上,反射光会平行射出,这个反射叫镜面反射。
平行光线射到粗糙表面上,反射光线会射向不同方向,这种反射叫漫反射。
镜面反射和漫反射
【例3】晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,是(
)
A.白纸和平面镜都较亮
B.白纸和平面镜都较暗
C.白纸被照亮而平面镜较暗
D.平面镜被照亮而白纸较暗
典例赏析
C
【例4】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
D
【例5】一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是(?
)A.迎着月光走时,地面上较暗处是水潭B.迎着月光走时,地面上较亮处是水潭C.背着月光走时,地面上较暗处是水潭D.背着月光走时,地面上较亮处是水潭
B第2节光的反射
教学目标
1.知识与技能
(1)了解光的反射现象,知道人能看见不发光物体的原因。
(2)知道什么是反射光线、入射光线、法线、反射角和入射角。
(3)了解光的反射定律,知道光的反射现象中光路是可逆的。
(4)了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
2.过程与方法
(1)通过实验,观察光的反射现象,体验和感悟我们是如何看见不发光物体的。
(2)通过实验探究认识光反射的规律,了解法线、反射角、入射角的含义。
(3)通过实验了解反射现象中光路的可逆性。
(4)通过身边的事例和实验现象,能区分镜面反射和漫反射。
3.情感、态度与价值观
(1)在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
(2)密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
(3)鼓励学生积极参与探究活动。
教学重点:光反射的规律
教学难点:光的反射定律,并能用光的反射定律解释一些简单现象。
一、创设情境,引入新课
知识点一:光的反射
【视频】
漆黑的夜晚,看不到道路旁的交通标志牌;当汽车驶过,灯光照在标志牌上时则清晰可见。
生活中有这么两种现象,我们能看见日光灯、烛焰是因为日光灯、烛焰是光源,光源发出的光射入我们的眼睛。在漆黑的夜晚,我们看不到屋子里的桌子、电视,怎样才能看到呢?为什么打开灯就能看见屋子里的本身不发光的物体呢?
原来,所有的物体表面都反射光,我们能看到不发光的物体,就是因为它们反射的光射入了眼睛(人眼看见物体的原因,对于后续光的作图中,人眼看见物体时作光路图中箭头方向的确定非常重要,因此这句话做了后续内容的铺垫)。
注意:看见不发光的物体时,光线的箭头()从物体射向人眼。
就生活中例子还可以推广到:无论物体是否发光,我们看见物体,都是因为有关进入我们的眼睛。
定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
注意:在定义中,得到这样的信息,光的反射发生在同种介质中,因此光速不变,但是传播方向改变。
二、进行新课
【视频演示】
在桌面上放一块平面镜,用一只激光笔斜射向镜面,得到反射光路图的相关物理量,并引导学生对其进行命名,为后续探究光的反射规律作铺垫。
入射光线(74页)
反射光线
法线:经过入射点O并垂直于反射面的直线ON叫做法线
入射角:入射光线与法线的夹角叫做入射角
反射角:反射光线与法线的夹角叫做反射角。
理解要点:
(1)注意入射角和反射角的定义,不能错误的记为入射光线与镜面的夹角,反射光线与镜面的夹角;
(2)法线垂直于平面镜,垂直符号也要画上,且法线是虚线。
(3)平面镜画法:短斜线代表平面镜的背面。
学生观察呈现出的反射光线与入射光线的径迹,猜想反射光线与入射光线的位置关系。
注意:反复强调,给学生2分钟时间,先记住这个光路图,及其一些重要的概念,这是后续学习反射规律的基础,非常重要,完了再抽查学生回答问题。
【例题】请求出对应角度大小
知识点二:探究光反射时的规律
实验器材:平面镜、可折转粗糙硬纸板、量角器、激光笔;
实验步骤:
(1)把平面镜平放在水平桌面上,再把长方形的硬纸板竖直地立在纸板上,纸板上的中线ON垂直于镜面。如图所示。
(2)使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射后,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹,并用刻度尺画出入射光线和反射光线。
注意:在此步骤中应该沿着光线描述光传播的路径,描绘后并用不同颜色的笔进行对每一组对应的入射光线和反射光线进行描绘,或者对每一组光路进行编号。
(3)改变光束的入射方向多做几次实验,标清对应的入射光线和反射光线。
(4)取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,并将其中3组数据填入下列表格。
根据测量的角度值可以验证猜想,反射光线、入射光线和镜面的夹角相等。并知道入射光线和反射光线分居在法线的两侧。
关于“三线共面”的问题,可通过能弯折的白纸板继续验证。让学生进行实验,将一侧的板弯折下去,沿另一侧平板发出入射光线,入射点在折线正对镜面的一点上,在弯折的板上并未找到反射光线。若将弯折的板抬起,又可看见反射光线。
反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
特殊情况:当入射光线垂直入射时,如何和反射角都是0°。(学生很容易错误,所以要提出来讲解)
注意:学生需要把这个概念背下来,给学生2分钟时间。同时,实验过程中,由于学生已经读了一遍,也看了一遍视频,因此后续因为时间的关系不用再过多去叙述,只需要将视频中的几个问题提出来给学生讲清楚,学生就会听懂了,同时后续还会对每个细节进行强化,因此不用再过多赘述。
光路的可逆性
学生猜想验证:若让光逆着反射光线的方向入射,反射光沿什么方向射出?
光的反射现象中,光路是可逆的。
学生体验:生活中有许多现象说明反射现象中光路是可逆的。
【例题】如果你在一块平面镜中看到一个同学的眼睛,那么这个同学也能否通过镜子看到你的眼睛?
下图所示:
本题的要点:甲看见乙的光线怎么画?乙看见甲的光线怎么画?非常重要,结合前面的那句话来进行说明。
理解要点:
(1)白色可折转粗糙硬纸板(①显示光的传播路径;②将纸板折转一定角度,探究入射光线和反射光线是否在同一平面内;③粗糙:使光发生漫反射,从不同角度都能看见光线)
(2)纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面垂直放置,为了便于找到反射光线,探究光的反射规律;(课本)
(3)让光贴着纸板入射,目的是更清晰的显示光的传播路径。(课本)
(4)多次测量的目的:让实验结论具有普遍性;(课本)
(5)实验应在较暗的环境中进行;减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显;
(6)实验中是如何证明
“三线共面”
的:将纸板NOF向后折转后观察该块纸板上是否有反射光线,若没有,则证明“三线共面”。
(7)光路的可逆性验证:将光线逆着反射光线的方向射入,观察新的反射光的传播路径是否与原来的入射光线重合;
(
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)(给学生讲解)
(8)反射角等于入射角不能说成是入射角等于反射角。(反射角随着入射角的改变而改变)
(9)当入射光线垂直入射时,入射角等于反射角等于0°;当入射角增大时,反射角增大。要给学生记录下来,否则学生很容易错,主要有一点点没有说到位,都可能会犯错。
(10)由规律中的“反射角等于入射角”分析可知,法线其实就是入射光线和反射光线的角平分线,常用来确定平面镜的位置。
【例题】下列几种现象中,与光的反射有关的是()
A.太阳光下人的影子
B.晚上看到五颜六色的霓虹灯光
C.中秋夜晚,如果天气晴朗,华复大地各处的人们都能看到皎洁的圆月
D.小孔成像
注意:这个部分让学生背下来,大约25分钟讲述这个实验,后续的镜面反射和漫反射很简单,没有太多知识点。至于更难的题型在习题中进行强化,通过理解进行强化。
【例题】完成下列光路(保留必要的作图痕迹)
光路作图应注意:除了法线以外,都应该画为实线,标注好角度,箭头。
作图方法:光的反射作图,两种题型,第一种是常规的题型,就是已知平面镜、入射光线、反射光线三者中的两个,来解决第三个问题,那么这时只需要知道其中两个,就能够解决第三个。那么在解决第三个问题的需要一个桥梁,就是法线。法线是入射角和反射角之和的角平分线。第二种题型,就是只是知道其中一个条件,来完成光路,这时候根据题目已知的信息来寻找另外一个条件,然后再画出法线解决其他问题。任知镜面、入射光线、反射光线三个条件中的两个,就可以利用光的反射定律画出第三个条件。
光路作图(光的反射作图)有哪些要求,让学生思考了写出来,然后再进行补充完善。
知识点三:镜面反射和漫反射
【想想做做】
在白纸上放一块平面镜,用手电筒将光垂直射到镜面和白纸上,垂直观察是镜面亮还是白纸亮?若从侧面观察是镜面亮还是白纸亮?为什么会出现这种现象?
【演示】
小结:
镜面反射:光线照射到光滑的物体表面上发生的反射;
漫反射:光线照射到粗糙不平的物体表面上发生的反射。
镜面反射特点:反射面比较光滑,反射光线方向较为集中,光强度大,在特定的方向上才能看见物体。镜面,玻璃,平静的水面,光滑的物体表面。
实例:镜面、水面、玻璃幕墙反光、黑板反光、平面镜成像、玻璃板成像。
漫反射特点:反射面较为粗糙,反射光线分散,照亮范围宽,光强度弱,在任何方向(位置)都能看见物体。
实例:各个方向都能看见黑板上的字,电影幕布。
漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律。
讨论交流:生活中哪些现象是镜面反射?哪些是漫反射?
城市的玻璃幕墙、磨光的大理石,发生镜面反射,光污染,想想议议中用久的黑板反光。我们能从不同方向看清很多本身不发光的物体就是因为发生了漫反射。
注意:不能通过判断物体的亮暗程度来区分镜面反射和漫反射。
【例题】一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是(?)
A.迎着月光走时,地面上较暗处是水潭B.迎着月光走时,地面上较亮处是水潭
C.背着月光走时,地面上较暗处是水潭D.背着月光走时,地面上较亮处是水潭
【解析】平静的水面发生的是镜面反射,光线很强,地面发生的是漫反射;
(1)迎着月光走,水面发生的是镜面反射,而地面发生的是漫反射,水面反射后的光线进入眼睛的较多,所以水潭处是亮的,地面看上去是暗的;
(2)背着月光走,水面发生镜面反射的光线射向前方,没有进入人的眼睛,而地面发生的漫反射会有一部分光线进入眼睛,因此水潭处是暗的,地面看上去是亮的。
故选:BC。
本次再次证明物体的亮度与发生光反射的类型无关,而是由进入眼睛光线多少决定的。
本题可设计为简答题,让学生进行回答
【例题】教室里的黑板“反光”,使一部分同学看不清黑板上的字迹,造成这个现象的原因是(?)
A.黑板油漆不够B.黑板的油漆太多C.发生了漫反射D.发生了镜面反射
4、光反射规律的应用
介绍光反射规律的应用,同时要注意任何事物都有其两面性,光的反射也有其不好的一面,例如由于反射所造成的光污染。
三、巩固小结
学生小结知识内容,教师强调本节课更重要的是通过对光的反射规律的探究,使我们巩固了一种研究问题的思维方法,这就是提出问题――猜想――实验检验得出结论。
【典型题】如图所示,在两个垂直的反射面上,一束光线照射,那么反射光线会如何射出,请做出对应的反射光线。
点拨:这类题型有两种,第一种是标注好角度,第二种没有标注角度,那么最终射出去的光线方向的确定属于一个数学问题,需要进行几何证明,但是在物理学中不会出现如此复杂的题型,但是无论是否告诉角度,无论角度大小,最终射出去的光线都与入射光线平行。
结论:一光线射入两垂直的反射面上时,反射光线与原入射光线平行。
【思维发散】动手动脑学物理第2题,自行车尾灯的结构如图所示,请在图中画出其中一条入射光线的反射光线。
1第2节《光的反射》同步基础试题
一、单选题
1.大晴天,城市中大型建筑物外表按上的玻璃幕墙,会产生( )
A.噪声污染
B.光污染
C.核污染
D.化学污染
【答案】B
【解析】因为玻璃幕墙表面很光滑,所以光照到玻璃幕墙上会发生镜面反射,反射光线很强造成光污染。
故选B。
2.光射到平面镜上,入射角为40°,反射角为( )
A.30°
B.40°
C.50°
D.60°
【答案】B
【解析】由题意知,入射角为40°,根据光的反射定律的内容中反射角等于入射角,可知反射角也为40°。
故B符合题意。
3.如图所示的四种现象中,属于光的反射现象的是( )
A.三棱镜分解白光
B.笔在水面处“折断”
C.水面上山的“倒影”
D.手影游戏
【答案】C
【解析】A、白光通过三棱镜,由于七色光的折射率不同,因此通过三棱镜将其分解为七种颜色的色光,属于折射现象,故与题意不符;
B、从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线的方向看时,看到的是铅笔的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故与题意不符;
C、水面上山的“倒影”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意;
D、手影是影子,影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符.
4.白天,我们能从不同方向看到桌子、书等物体,这是因为( )
A.这些物体都是发光的
B.眼睛发出的光射到这些物体上
C.射到这些物体上的光发生了漫反射
D.射到这些物体上的光发生了镜面反射
【答案】C
【解析】我们能从不同的方向看到物体是因为光照到物体上发生了漫反射的缘故.白天,我们能从不同方向看到桌子.书等物体,这是因为射到这些物体上的光发生了漫反射.故选C.
5.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,反射角等于入射角,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。
6.雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面.这是因为光在( )
A.地面发生镜面反射
B.地面发生漫反射
C.水面发生漫反射
D.水面不发生反射
【答案】B
【解析】
如图,迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉积水面亮;而地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以为了避让水洼,应走“较暗”的地面.
B符合题意.
7.如图所示,在做“探究光的反射规律”实验时,小明让一束光紧贴纸板A射向O点,纸板B可沿折缝ON向后翻折,下列说法正确的是( )
A.图中α为反射角
B.增大α过程中,反射光线沿顺时针转动
C.α=0°时,看不到反射光线,说明此时不存在反射现象
D.纸板B向后翻折后,反射光线消失,是因为此时没有反射光线
【答案】B
【解析】A.入射角是入射光线与法线的夹角,所以图中α为入射角,故A错误;
B.因为反射角等于入射角,所以增大α过程中,反射角也增大,反射光线沿顺时针转动,故B正确;
C.α=0°时,看不到反射光线,是因为反射光线原路返回,与入射光线重合,此时仍存在反射现象,故C错误;
D.纸板B向后翻折后,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,此时反射光线仍存在,故D错误。
8.小明在平静的湖边看到“云在水中飘,鱼在云上游”,对于这一有趣现象的形成,下列说法正确的是( )
A.云和鱼都是实像
B.云和鱼都是虚像
C.云和鱼都是由光的反射形成的
D.云和鱼都是由光的折射形成的
【答案】B
【解析】水中飘动的云属于平面镜成像,是由光的反射形成的与物体等大的虚像,看到的水中的鱼,由于光的折射,从上面看时,会感到鱼的位置比实际位置高一些,是鱼的虚像,所以选项B正确。
故选B。
9.关于光现象,下列说法正确的是( )
A.漫反射不遵守光的反射定律
B.开凿隧道时用激光束引导掘进机,利用了光的直线传播
C.我们看到太阳光是由于光的反射
D.自行车的尾灯是靠光的直线传播来引起后车司机注意的
【答案】B
【解析】A.漫反射属于光的反射,遵循光的反射规律,故A错误;
B.利用激光准直技术,是光沿直线传播的应用,故B正确;
C.我们看到太阳光是太阳发出的光进入我们的眼睛中,故C错误;
D.自行车尾灯是光的反射现象,故D错误。
10.小敏同学探究了光的反射定律,在她得出的结论中,错误的是( )
A.反射角等于入射角
B.反射光线与入射光线分居法线两侧
C.反射时光路是可逆的
D.反射光线、法线与入射光线不在同一平面上
【答案】D
【解析】光的反射定律内容中指出:反射角等于入射角,反射光线和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,故AB正确,D错误;反射时光路是可逆的,故C正确。
二、填空题
11.一束光沿着与镜面的夹角为60°射向镜面并发生反射,反射角等于_____,入射角等于_____,当入射角增大10°时,反射光线与入射光线的夹角为_____。
【答案】30°
30°
80°
【解析】已知一束光沿着与镜面的夹角为60°射向镜面并发生反射,因此入射角是90°﹣60°=30°;反射角等于入射角,也为30°;
反射角和入射角始终相等,当入射角增大10°时,变为30°+10°=40°,反射角也增大10°,即反射角也为40°;
则入射光线和反射光线的夹角为:40°+40°=80°
12.早晨,太阳还在地平线以下时,人们就可以看到它,这是光的______现象;午后,在平静的湖面可以看到蓝天白云,这是光的_______现象.
【答案】折射
反射
【解析】由于大气的密度是不均匀的,所以太阳还在地平线以下时人们就可以看到它,这是光的折射现象;平静的湖面相当于平面镜,所以看到蓝天白云的像是光的反射现象.
13.平行光线射到电影荧幕上,发生了________反射,此时每一条光线在反射时________(填
“遵守”或
“不遵守”)光的反射定律.
【答案】漫反射
遵守
【解析】根据漫反射的特点解答.
电影荧幕粗糙不平,所以平行光线射到电影荧幕上,发生了漫反射,反射光线射向各个方向;
漫反射是由于反射面粗糙不平形成的,每一条光线在反射时都遵守光的反射定律.
14.如图所示,一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射(图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出),其中折射光线(用字母表示)是______,反射角等于______度。
【答案】OG
30°
【解析】[1][2]由图可知,∠BOE=60°,所以
∠COE=90°-60°=30°
而∠COF=30°,根据反射角等于入射角,所以CD为法线,AB为界面,反射角等于30,而折射光线和入射光线分别位于法线两侧,则OG一定为折射光线,EO为入射光线,OF为反射光线。
15.晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是_____的,平面镜是_____的.
【答案】亮
暗
【解析】[1]当手电筒的光正对着平面镜照射时,在平面镜上会发生镜面反射,所以光线会集中在竖直方向,所以从侧面看到的平面镜是暗的;
[2]而纸会发生漫反射,所以在侧面看到的纸是亮的;
三、作图题
16.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点S′的位置,并完成光路图(保留作图痕迹).
【答案】
【解析】先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并联接S与两个反射点画出入射光线,如图所示:
17.自行车尾灯的结构如图所示,夜晚,当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用。试画出图中一条光线的反射光线(要求保留必要的辅助线)。
(_____)
【答案】
【解析】过反射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过二次反射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示:
四、简答题
18.课堂上,窗外很强的阳光射向黑板,有时黑本会反光“晃”着一些同学的眼睛,使这些同学看不清黑板上的粉笔字。请解释这个现象。
【答案】见解析
【解析】阳光接近于平行光,很强的平行光射向黑板时,若部分黑板板面很光滑,会发生镜面反射,导致有些同学看不到上面的文字,会“晃”着一些同学的眼睛。
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