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第15讲　声　光的直线传播和反射
1．假如光在同一均匀透明物质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是( )
A．地球上没有昼夜之分
B．做操时更容易排直队伍
C．阳光下的人影更清晰
D．更容易形成日食和月食
2．李白的名句“举杯邀明月，对影成三人”中，涉及的光学知识理解正确的是( )
A．空中的明月是光源
B．杯中的人影是光的折射形成的
C．地上的人影是光沿直线传播形成的
D．月光能照射到人，说明光的传播需要介质
A
C
3．(2023，金华)某些高层建筑的玻璃幕墙会产生强烈的镜面反射，造成光污染。下列各图中光学现象的原理与玻璃幕墙发生镜面反射的原理相同的是( )
B
4．如图所示，H为一块厚厚的玻璃，左侧为明亮的室内，右侧为漆黑的室外。现室内有人将一只手靠近H，发现室外呈现这只手的“重影”(A、B两个像)。下列说法正确的是( )
A．A是光在玻璃左表面上反射一次而成；B是光在玻璃右表面上折射一次而成
B．A是光在玻璃右表面上反射一次而成；B是光在玻璃左表面上反射一次而成
C.A是光在玻璃左表面上反射一次而成；B是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在玻璃的右表面发生反射共同引起
D．A是光在空气与玻璃的左界面发生折射和光在
玻璃的右表面发生反射共同引起；B是光在玻璃左
表面上反射一次而成
C
5．若要使图中的反射光线射中墙上的目标，在激光笔不动的
情况下，可将平面镜( )
A．水平向右移动 B．水平向左移动
C．竖直向上移动 D．竖直向下移动
6．将平面镜M1和M2拼接起来，两镜面在同一平面内，中间
隔一硬纸板条NN′，如图所示。现在两平面镜前放一根点燃的蜡烛，则蜡烛在左右两面镜子中( )
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在同一位置
D．都成完整的像，且两个像在不同的位置
D
C
7．我国已经建成多条“音乐公路”，路面上刻有一条条凹槽，每条凹槽就像一个音符，可以把整条路面看成是一张留声机的碟片，而汽车的轮胎就像是唱针。每当汽车驶过这段路面时，一段完整的音乐就奏响了。音乐声是由轮胎的________产生的，音乐声是通过_________传入人耳的，凹槽之间留不同的间距，目的是使轮胎发出不同________(填“响度”“音调”或“音色”)的声音。
振动
空气
音调
8．低碳环保的公共自行车，给市民的出行带来方便，自行车在设计时用到了不少科学知识。
(1)我们能在不同角度看见自行车，是因为光在自行车的表面发生____________。
(2)夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。图中有关自行车尾灯的光路图正确的是________。
漫反射
C
9．下图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是_______(填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距3 m，则A点与它在水中的像A′点之间的距离为_______m。
(3)若光斑B向右移动1 m，说明水位_________(填“上升”或“下降”)了_______m。
虚
6
下降
0.5
10．在研究“小孔成像”实验中，小乐选取了“F”形LED光源、带小孔的纸板、光屏等材料，按如图顺序依次固定在光具座上，通过左右移动光源和光屏，探寻小孔成像的规律。
(1)为了使观测的现象更加明显，实验应在较_______(填“亮”或“暗”)的环境下进行。
(2)相较于“T”形光源，小乐选取“F”形光源的好处是_____________________________
(写出一点)。
(3)实验中多次调节光源和光屏的位置，均以如图所示的观察方式观察现象，在光屏上不可能出现的像是_________(填字母)。
暗
便于观察像的正倒关系
AC
11．小宁用如图甲所示的装置探究平面镜成像特点。在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上，沿着玻璃板在纸上画一条直线OO′，代表平面镜的位置。把物体A放在玻璃板前，把大小相同的物体B放在玻璃板后面移动，直到看上去它与物体A的像完全重合。移动A，多做几次实验，并把三次实验的位置记录在白纸上，如图乙所示。
(1)将B处的物体改放一个光屏，在光屏上_________(填“能”或“不能”)看到像。
(2)若不使用直尺和三角板，要验证物、像是否对称，接下去的操作是___________
_________________________________________________________________。
不能
将白纸沿
着所画直线对折，若像与物体重合，则表明物、像关于镜面是对称的
(3)小宁发现把两面平面镜拼接成一个角时，平面镜前的物体经过平面镜成的像的个数不止1个。如图丙所示，小宁多次改变夹角大小，并观察所成像的个数，数据记录在表中。则第4次实验时，能看到______个完整的像。
实验次数 两平面镜之间的夹角 看到完整像的个数
1 180° 1
2 120° 2
3 90° 3
4 60° ▲
5(共32张PPT)
第15讲　声　光的直线传播和反射
声
1．声音的产生和传播
(1)产生：声音是由物体的________产生的。
(2)特点：一切发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止，但传声未停止。
(3)传播：a.形式：以________的形式传播。
b.条件：声音的传播需要介质，传声的介质可以是气体、液体或固体；真空________(填“能”或“不能”)传声。
(4)声速：a.大小：等于声音在每秒内传播的距离。15 ℃时空气中的声速为__________。
b．影响因素：与介质的种类和温度有关。
c．声速的比较：一般情况下，v气体________v液体________v固体。
振动
波
不能
340 m/s
<
<
2．人耳如何听到声音
(1)人耳的构造
(2)人耳听到声音的过程
a．外界传来的声音经过耳廓收集，进入外耳道后撞击鼓膜，使其振动。
b．鼓膜振动带动听小骨振动，听小骨把声音放大传入耳蜗。
c．当声音传到内耳时，耳蜗内的液体也会产生振动，听觉感受器便把这一信息沿听神经传到脑部，形成听觉，我们就听到了声音。
3．声音的特性
概念 决定因素 相应关系
音调 声音的高低 发声体振动的______ 频率高，则音调____，频率低，则音调____
响度 声音的强弱或大小 发声体的________、人距离发声体的远近 ________大(小)，则响度大(小)；人距发声体越近，响度越大
音色 音品、音质 发声体的材料、结构 不同发声体，发出声音的音色________
频率
高
低
振幅
振幅
不同
4.噪声
(1)概念：a.物理学角度：发声体做无规则振动发出的声音，其波形杂乱无章。
b．环保角度：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作以及对人们要听的声音产生干扰的声音。
(2)在声学上，通常用分贝(dB)作为单位来计量声音的强弱。
(3)噪声的控制：a.防止噪声产生，即在________处控制。如禁鸣喇叭、摩托车的消声器、公共场所禁止大声喧哗、手机静音等。
b.阻断噪声传播，即在__________中减弱。如安装隔声板、门窗安装双层玻璃、交通道路旁的“绿化带”等。
c．阻止噪声进入人耳，即在________处减弱。如戴防噪声耳罩、捂住耳朵等。
声源
传播过程
人耳
1．(2024，杭州西湖区二模)右图所示是我国最早的乐器之一——“埙”，吹奏时能发出宫、商、角、徵、羽五音，相当于现在的do、re、mi、sol、la。五音是指声音的( )
A．响度　　　　
B．音调
C．音色
D．速度
B
2．与声音传播速度有关的是( )
A．声音的音调
B．声音的响度
C．传播声音的介质
D．声音的频率
C
3．随着城市发展，噪声对人体健康的危害也在逐渐深入。下列控制噪声途径的说法正确的是( )
A．道路两旁安装隔音板是在传播过程中减弱噪声
B．汽车排气管上安装消声器，是在传播过程中减弱噪声
C．安装噪声监测器可以减弱噪声的传播
D．机场跑道工作人员使用隔音耳罩是在传播过程中减弱噪声
A
光的直线传播
1.光的直
线传播
2．光在真空中的传播速度：c＝__________米/秒，光在不同物质里的传播速度：c>v空气>v水>v玻璃。
均匀
3×108
4．下列四种现象中，不能用光的直线传播来解释的是( )
A．妙趣手影　　
B．小孔成像
C．日食奇观
D．水中倒影
D
光的反射
1．光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面________回来，这种现象叫做光的反射。
2．光的反射定律
经过入射点O并垂直于反射面的直线ON叫做法
线，入射光线与法线的夹角i叫做__________，
反射光线与法线的夹角γ叫做__________。
(1)入射光线、反射光线和__________在同一平面内。
(2)入射光线和反射光线分居法线两侧。
(3)反射角__________入射角。
【注意】要抓住一面、一点、两角、三线，即镜面，入射点，反射角和入射角，反射光线、入射光线和法线。
反射
入射角
反射角
法线
等于
3．反射时光路是可逆的。
4．镜面反射和漫反射
5.生活中的反射现象：水中倒影、通过平面镜观察物体、潜望镜的应用、光污染等。
平行射出
反射
镜面反射 漫反射
图示
不同点 反射面平滑，平行光束反射后，____________ 反射面粗糙，平行光束反射后射向四面八方
相同点 都遵循光的________定律；光路都是________的
可逆
5．反光板是摄影常用器材，其一侧表面涂有光滑的反光涂层，可以反射光，另一侧无反光涂层，通常为黑色(如图)。下列反光板摆放方式能使拍摄对象的面部更亮的是( )
A
平面镜成像
1．成像原理：由于光的________而成像。
2．平面镜成像特点
(1)像与物体大小________。
(2)像与物体到平面镜的距离________。
(3)像和物体的连线与镜面________。
(4)平面镜所成的像是________像。
综合表述为：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
反射
相等
相等
垂直
虚
3．实像与虚像
可以
不可以
实像 虚像
成因 实际光线会聚而成 光线的反向延长线会聚
而成
光屏可否承接 ________(填“可以”或“不可以”) __________(填“可以”或“不可以”)
相同点 眼睛可以直接观察到
实例 小孔成像等 平面镜成像等
6．在探究“平面镜成像规律”的实验中，实验装置如图所示。A是蜡烛，B是蜡烛所成的像，C是玻璃板。若实验中把玻璃板向右平移一段距离，白纸保持不动，蜡烛A依然能成像，则( )
A．像B将向右移动
B．像B将向左移动
C．像B将不会移动
D．像B将向后移动
C
探究平面镜成像特点
一、实验目的：探究平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小的关系。
二、实验器材：白纸、玻璃板、蜡烛、铅笔、刻度尺等。
三、实验思路：将玻璃板作为平面镜(等效替代)，点燃的蜡烛作为成像物体，利用白纸记录成像物体和平面镜的位置，利用与成像物体外形相同的、未点燃的蜡烛在玻璃板另一侧确定像的位置(等效替代)，并比较物体与像的大小关系。
四、进行实验
1．在水平桌面上铺一张白纸(在白纸上记录蜡烛、蜡烛的像及平面镜的位置)，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜(使用平面镜只能看到像，无法确定像的位置；使用玻璃板既能成像又能透光，可以看到玻璃板后面的物体，便于确定像的位置)，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。
2．点燃蜡烛A，放在玻璃板前，人眼在蜡烛______一侧观察像(点燃蜡烛A的目的是________________)。将________的蜡烛B，在玻璃板另一侧移动，直到与蜡烛A的像____________，说明：____________________。(蜡烛B如果点燃，会使玻璃板后面太亮，对比不明显，像会更不清晰)
3．无论怎样调整蜡烛B的位置，都不能与蜡烛A的像重合，原因是：__________
__________________________。(如图2)
4．标记蜡烛A、B的位置，多次改变蜡烛A的位置进行实验，目的是：__________
________________________。分析白纸上的坐标，可得出结论：______________
_____________________________________________________________。
A
使成像更清晰
未点燃
像与物体的大小相等
完全重合
玻璃板没
有竖直放置/不垂直于桌面
得到普遍
规律，避免偶然性
①像和物体
到平面镜的距离相等；②像和物体的连线与平面镜垂直
5．移去蜡烛B，在其位置上放置一块光屏，________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像，说明：________________________。
6．在像和玻璃板之间放置一个不透明的挡板，从蜡烛A一侧观察，________(填
“能”或“不能”)看到蜡烛A所成的像。(人眼通过玻璃板看，仍能看到反射光线，仍能成像，挡板没有挡住光路，如图3)
【备考补充】平面镜成像中的等效替代
替代1：利用可以透光的薄玻璃板替代平面镜。
替代2：探究物体与像位置关系时，蜡烛B替代蜡烛A的像，这样便于确定像的位置，即在纸上描出蜡烛B的位置点。
替代3：在探究物体与像大小关系时，蜡烛B替代蜡烛A，与蜡烛A的像比较大小。
不能
平面镜成的是虚像
能
小孔成像的特点
【例1】　当月球半影扫过地球表面时发生日偏食，小宁借助小孔成像实验装置对日食过程中“ ”形太阳进行观察，纸盒上扎有一个圆形小孔，则在半透明光屏上看到像的形状是( )
B
1．某研究性学习小组同学进行的一组光学实验如下：
(1)如图a，探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑的影响，设计了四种开有不同形状大孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在卡片甲上。如图所示，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙，观察适当距离的地面上光斑形状的变化情况，下列符合要求的是_______。
A
(2)如图b所示，通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上，此时从小孔中看见的________(填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像。
(3)人眼在图b所示位置直接看火焰，其形状如图c所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板________(填“A”“B”或“C”)，所看到的像为图c中的________(填序号)。
不是
B
③
光的反射定律
【例2】　(2024，衢州一模)“探究光的反射定律”装置如图所示，白纸板放在水平桌面上，再将一块平面镜竖直放在白纸板上，在白纸板上安装一支可自由移动的激光笔，使其发出的光紧贴白纸板入射。
(1)小科按如图所示方式开始实验，白纸板上显示出
了两条光束，他把这两条光束的传播路径用铅笔画
在白纸板上以便研究。小科多次改变入射角，继续
画出光的传播径迹，最后白纸板上留下了很多条径迹。
①当激光笔在如图示位置照射时，入射角大小为________。
②小科多次改变入射角进行实验的目的是________________________________。
(2)小科认为不用量角器测量入射角和反射角的度数，也能得出“反射角等于入射角”这一结论，他的具体操作是__________________________________________
__________________________________。
50°
避免偶然性，使实验结论更普遍
把白纸沿ON虚线(或法线)对折，观察所画的
反射光线与对应的入射光线是否重合
2．探究光的反射定律的实验装置如图1所示。让一束光贴着光屏射向平面镜的O点，改变入射角进行多次实验，数据如表。
(1)能从不同方向观察到光的传播路径，是因为光在光屏上发生________反射。
(2)分析表中数据得出结论：
①反射光线、入射光线分别位于法线________。
②反射角________入射角。
漫
两侧
等于
(3)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。图2为上午某时刻的光路图，根据上述实验结论推断，随着太阳的运动，追日镜应沿__________时针方向旋转，使反射光线射向吸热塔。
逆
平面镜成像特点
【例3】　图甲所示是小乐在水平桌面
上探究“平面镜成像特点”的实验装置，
回答下列问题。
(1)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。小乐拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，当蜡烛B移动到特定位置时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是__________________。
(2)图乙是小乐在实验中对像、物的位置实验记录，玻璃板没有与白纸底边平行，小乐能否通过实验记录得出相应规律？______(填“能”或“不能”)。
(3)小乐正在观察蜡烛A的像，他用科学课本挡在玻璃板与B蜡烛之间。他______
(填“能”或“不能”)在玻璃板上看到蜡烛A的像。
像与物大小相等
能
能
3．一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中( )
A．“同伴”向它迎来
B．“同伴”离它而去
C．“同伴”逐渐变小
D．“同伴”真实存在
A
4．在学校游艺晚会上，小明表演的“巧测距离”引起了同学们的极大兴趣。如图，桌面上有一个密闭的长方体木箱，其中一个侧面MN是透明薄玻璃，箱内有一支蜡烛A。在不打开箱子的情况下，他利用一支与蜡烛A完全相同的蜡烛B、刻度尺、火柴测出了箱内蜡烛A到侧面MN的距离，方法如下：
(1)把蜡烛B放到箱子侧面MN的右侧桌面上并点燃。
(2)移动蜡烛B，直到______________________________。
(3)用刻度尺测出______________的距离，就等于蜡烛A到MN的距离。
(4)在测量过程中，点燃蜡烛B是为了____________________________。
蜡烛B的像与蜡烛A完全重合
蜡烛B到MN
使蜡烛B成的像更明亮
【例】　小科用图甲所示的圆柱形纸筒做“探究小孔成像规律”的实验，发现像的大小不同亮度也不一样。关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想：
猜想1：小孔成像的亮度与小孔到光屏的距离有关。
猜想2：小孔成像的亮度与小孔的形状有关。
猜想3：小孔成像的亮度与小孔的大小有关。
(1)验证猜想1时，应固定烛焰和纸筒的位置，让光屏从图示位置慢慢远离小孔，在此过程中应观察_________________。
光屏上像的亮度
(2)验证猜想2时，固定烛焰、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的问题是_____________________________________________________________________。
(3)为验证猜想3，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变小孔直径，观察现象如表：
根据表格中的实验现象，可以得出的结论是________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________。
同时存在小孔的形状和大小两个变量(或“没有控制小孔的大小相同”)
小孔成像的亮度与小孔大小有关；
当小孔直径小于等于2mm时，小孔越大成像越亮，当小孔直径大于2mm时，
小孔越大成像越模糊
小孔的直径/mm 小于1.0 1.0 1.5 2.0 2.5 4.0
像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 较模糊 模糊
像的明亮程度 逐渐变亮
1．叙述反射定律时不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。
2．生活中，我们感觉离平面镜越近，像越大，其实是眼睛的错觉。物体通过平面镜成像时，像与物体的大小总是相等的。
3．影子不是像，影子是光在沿直线传播过程中遇到不透明的物体时，光线被物体挡住，在物体后面形成的与物体轮廓相似的黑暗区域。如日食、月食、手影等。

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