4.2光的反射 举一反三 同步练习(原卷版+解析版)2025-2026学年初中物理人教版(2024)八年级上册

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4.2光的反射 举一反三 同步练习(原卷版+解析版)2025-2026学年初中物理人教版(2024)八年级上册

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4.2光的反射
【题型1】光的反射现象 24
【题型2】人看到物体与光的关系 29
【题型3】实验探究光的反射定律 30
【题型4】光的反射定律的应用 36
【题型5】光的反射作图 41
【题型6】光的反射定律的计算 44
【题型7】光路的可逆性 46
【题型8】镜面反射 49
【题型9】漫反射 52
【知识点1】光的反射现象 一种光学现象。指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。 给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
例:下列现象中由于光的反射形成的是(  )
A.水面倒影
B.树下光斑
C.墙上留影
D.杯中“折”笔
分析:(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象。
解析:解:A、水中倒影,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、树荫下圆形光斑是由于光沿直线传播形成的,故B错误;
C、手影是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
D、铅笔在水面处弯曲,是由于光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
点评:此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因,同时还考查了光的色散,知道色散是由光的折射形成的。 知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。 1.(2025 重庆校级二模)如图所示的光现象中,属于光的反射的是(  ) A.
透镜看书B.
苹果的影子C.
水中倒影D.
人造彩虹
【答案】C 【分析】光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。 【解答】解:A.用放大镜看书属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A错误;
B.苹果的影子是由于光线被苹果挡住后,在苹果后面呈现出的阴影区域,是光是沿直线传播的现象,故B错误;
C.平静水面上山的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C正确;
D.人造彩虹是光的色散现象,属于光的折射,故D错误。
故选:C。 2.(2025 当阳市校级模拟)如图所示,小红在不锈钢勺子表面看到了自己的像,像的形成是由于(  ) A.光的直线传播B.光的折射C.光的反射D.光的色散
【答案】C 【分析】平面镜成像原理属于光的反射。 【解答】解:小红在不锈钢勺子表面看到了自己的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
故选:C。 【知识点2】探究光反射实验中的反射光线的误读 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的反射光线的误读。
例:课堂上,老师用一套科学器材(如图所示)进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论。
(1)当入射角为______时,反射光线和入射光线重合。
(2)实验中老师让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,再观测几组入射角和反射角,该步骤的目的是为了比较______,改变入射角度进行三次实验的目的是______。
(3)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据记录在表格中。经检查三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是______。
分析:(1)当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一;
(2)根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论。
(3)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角。
解析:解:(1)反射光线与入射光线重合时,说明入射光线是垂直于镜面入射,此时的反射光线、入射光线、法线重合,则入射角为0°;
(2)在此题中,反复测入射角与反射角的大小,并比较,所以是研究反射角与入射角的关系。
为避免实验的偶然性,可以改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是为了多次实验可以归纳出一般性结论(反射角等于入射角)。
(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15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是75°,60°45°,而75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角。
故答案为:(1)0°;(2)反射角和入射角的大小关系;避免偶然性,寻找普遍规律;(3)将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角。
点评:此题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点3】光反射的可逆性 光的可逆性是一种物理现象.当光线逆着原来的反射光线(或折射光线)的方向射到媒质界面时,必会逆着原来的入射方向反射(或折射)出去,这种性质叫光路可逆性或光路可逆原理. 在反射现象中,利用光的可逆性解题,
例如1:甲、乙2人在同一房间内照镜子,甲在镜中看到了乙的眼睛,乙一定也能看到甲的眼睛.
例如2:一人站在水池旁边,试画出光路图,说明他从水面反射光线中看到水池对面的一棵大树的范围.
例:甲和乙照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛,那么(  )
A.小乙无法通过镜子看到甲的眼睛
B.乙可能会通过镜子看到甲的眼睛
C.乙一定能通过镜子看到甲的眼睛
D.无法确定乙能不能通过镜子看到甲的眼睛
分析:在反射中,光路是可逆的。
解析:解:甲和乙照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛,根据在反射中,光路是可逆的,乙可能通过镜子看到甲的眼睛。
夜晚,房间外面的人透过窗户,通过镜子看见房间里的人的眼睛,而房间里的人看不见外面的人。房间外面的人反射的光很弱,房间里面的人是看不见的,灯下黑。故B正确,ACD错误。
故选:B。点评:本题考查的是反射中,光路是可逆的。 要明白利用光路可逆原理分析人眼的视场范围所谓视场范围就是人眼在一定的位置可以看到物或物所成的像的范围.可以设想在人眼所在的位置放一个点光源,求出由该点光源发出的光经光学系统后,所能照亮的区域,根据光路可逆原理,在这个区域内物发出的光,经光学系统后都能到达人眼而被人眼看到,因此,这个区域就是人眼的视场. 1.(2024 绵阳模拟)如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为(  ) A.光的漫反射B.光的镜面反射C.反射现象中光路可逆D.光沿直线传播
【答案】C 【分析】当入射光线射到平面镜上,反射光线进入一个人的眼睛,如果反射光线变成入射光线,那么入射光线就会变成反射光线,这种现象就是光路的可逆性。 【解答】解:在光的反射中,光路是可逆的;因为根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛。综上所述,这是因为反射现象中光路可逆。
故选:C。 2.(2024 湘西州)如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为(  ) A.光的漫反射B.光的镜面反射C.反射现象中光路可逆D.彼此处在眼睛的明视距离位置
【答案】C 【分析】当入射光线射到平面镜上,反射光线进入一个人的眼睛,如果反射光线变成入射光线,那么入射光线就会变成反射光线,这种现象就是光路的可逆性。 【解答】解:在光的反射中,光路是可逆的;因为根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛。
故选:C。 【知识点4】探究光反射实验中的室内光线选择 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的室内光线选择。
例:在探究光的反射定律实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,应在较______(选填“黑暗”或“明亮”)的环境中进行,如果将光线沿AO入射,反射角是______度。
(2)将光线沿AO入射,在纸板上看到了反射光线OB,如果把半面纸板NOF以ON为轴向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明______。
(3)如图实验中再用一束光线从BO射入,是为了验证______。
分析:(1)光线和环境的对比度越大,光线越清晰;
光的反射规律:三线共面(反射光线、入射光线、法线在同一平面上),两线分居(反射光线、入射光线分居法线两侧),两角相等(反射角、入射角);入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的。
解析:解:(1)光线和环境的对比度越大,光线越清晰,所以使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行;
图中入射光线与平面镜的夹角是50°,入射角为90°-50°=40°,则反射角是40°;
(2)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。此时,反射光依然存在;
(3)若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,该现象说明:在反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)黑暗;40;(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(3)在光的反射现象中,光路可逆。
点评:本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,锻炼学生的动手、动脑的能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点5】入射光线、反射光线、法线之间的关系 (1)法线.反射光线.入射光线在同一平面内.
(2)反射光线与入射光线分居在法线两侧.
(3)反射角等于入射角.
(4)反射角和入射角分别是反射光线和入射光线与法线的夹角.
(5)当入射光线垂直射向物体时反射光线与入射光线与法线三线合一 考查入射光线、反射光线、法线之间的关系,常考查概念的辨析。
例:关于光的反射,下列说法正确的是(  )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射光线垂直镜面射入时,反射角为90°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
分析:(1)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
(2)入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
(3)镜面反射和漫反射,特别是发生漫反射时,虽然反射光线不平行,但仍要遵循光的反射定律。
解析:解:A、当入射光线与反射面的夹角为15°时,则入射角为90°-15°=75°,所以反射角也为75°,故A错误。
B、入射光线垂直镜面射入时,入射角为0°,则反射角也为0°.故B错误。
C、入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线,故C正确。
D、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D正确。
故选:CD。
点评:此题主要考查了光的反射定律的内容,首先要搞清反射角与入射角的概念,同时考查了镜面反射和漫反射,两种反射的光线都遵循光的反射定律。 先有了入射光线,有了反射光线,先有了入射角才有了反射角。所以只能说反射角等于入射角,入射角增大,反射角跟着增大,入射角减小,反射角跟着减小。 1.(2024秋 淮阳区期末)关于光的反射,下列说法正确的是(  ) A.当入射光线与镜面的夹角是20°时,反射角也是20°B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°C.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律D.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
【答案】D 【分析】要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
同时要掌握入射角和反射角的概念:知道入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
了解镜面反射和漫发射,特别是发生漫反射时,虽然反射光线不平行,但仍要遵循光的反射定律。 【解答】解:A、当入射光线与反射面的夹角为20°时,则入射角为90°-20°=70°,所以反射角也为70°,所以A说法错误。
B、入射角增大5°时,反射角也增大5°,所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°.所以B说法错误。
C、镜面反射和漫反射的每条光线都要遵循光的反射定律,所以C说法错误。
D、入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线,所以D说法正确。
故选:D。 2.(2024秋 广安校级期中)关于光的反射定理,下列叙述中,错误的是(  ) A.反射光线、入射光线和法线在同一平面上B.反射角等于入射角C.反射光线、入射光线位于法线一侧D.入射角为0°,反射角也为0°
【答案】C 【分析】光的反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。 【解答】解:A、由光的反射定律可知反射光线、入射光线、法线在同一平面内。故本选项说法正确。
B、由光的反射定律可知反射角等于入射角,因为先有入射角才有反射角,所以要说成反射角等于入射角。故本选项说法正确。
C、由光的反射定律可知反射光线和入射光线分居法线的两侧。故本选项说法错误。
D、入射角为0°,反射角等于入射角。反射角也为0°,故本选项说法正确。
故选:C。 【知识点6】反射角与入射角的计算 (1)法线.反射光线.入射光线在同一平面内.
(2)反射光线与入射光线分居在法线两侧.
(3)反射角等于入射角.
(4)反射角和入射角分别是反射光线和入射光线与法线的夹角.
(5)当入射光线垂直射向物体时反射光线与入射光线与法线三线合一 根据已知条件或者图象信息,来计算反射角和入射角的读数。
例:一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是(  )
A.15°
B.25°
C.30°
D.35°
分析:根据“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”。利用光的反射定律中的反射角始终等于入射角可求出现在的反射角的度数,然后即可得出结论。
解析:解:由“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”,可知此时的入射角为=45°;
则原来反射角为45°-20°=25°。
故选:B。
点评:本题考查光的反射定律的应用,属于基础题。 要注意入射角和反射角的识别,入射角和反射角不是与反射面的夹角,是与法线的夹角,这一点在计算过程中容易出错。 1.(2024 新邵县模拟)关于光的反射的说法中不正确的是(  ) A.入射角是0°时,反射角也是0°B.入射角增加15°时,反射角也增加15°C.入射光线向法线靠拢,反射光线也靠拢法线D.入射光线与反射面垂直时,反射角为90°
【答案】D 【分析】光的反射定律表明,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。因此,我们可以在理解的基础上运用反射定律做出判断。 【解答】解:A、由反射定律可知,入射角等于反射角,因此当入射角是0°时,反射角也是0°;说法正确;
B、入射角增大15°,反射角也应增大15°,始终保持两角相等;说法正确;
C、因为入射角等于反射角,并且入射光线与法线的夹角为入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,故入射光线向法线靠拢,反射光线也靠拢法线;说法正确;
D、当入射光线与反射面垂直时,入射角为0°,则反射角也是0°;说法错误。
故选:D。 2.(2024秋 高明区期末)如图所示,一束入射光线与平面镜成30°夹角,下列描述正确的是(  ) A.入射角是30°B.入射光线顺时针旋转5°,反射光线也顺时针旋转5°C.反射光线与镜面的夹角是30°D.反射光线与入射光线夹角为60°
【答案】C 【分析】根据光的反射定律可知:入射角指入射光线与法线的夹角,反射角指反射光线与法线的夹角,在光反射时,反射角等于入射角。 【解答】解:
因为原来入射光线与平面镜的夹角是30°,入射角为90°-30°=60°,反射角为60°,则反射光线与镜面的夹角是30°,反射光线与入射光线夹角为120°,故AD错误,C正确;
入射光线顺时针旋转5°,入射角减小5°,则反射角也减小5°,反射光线逆时针旋转5°;故B错误。
故选:C。 【知识点7】探究光反射实验中的纸板选择 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的纸板选择。
例:在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直,白色的硬纸板表面应尽可能______(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)在图中,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,这表明光反射时,光路具有______性。
分析:(1)要从不同的角度都能够观察到光线,需要在纸板上发生漫反射,据此分析;
(3)据光路的可逆性分析即可判断。
解析:解:(1)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;
(2)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,这表明光反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)粗糙;(2)可逆。
点评:本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点8】漫反射 漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象.当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”或“漫射”.这种反射的光称为漫射光.漫反射的每条光线均遵循反射定律.平行光束经漫反射后不再是平行光束.由漫反射形成的物体亮度,一般视光源强度和反射面性质而定. 漫反射在生活中的应用是命题的关键。
例:小松和小北能同时看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),此反射中每条光线______(选填“都”或“不都”)遵循光的反射定律。
分析:平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。它们都遵循光的反射定律。
解析:解:不同位置的人都能看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了漫反射;漫反射中的每条光线都遵循光的反射定律。
故答案为:漫反射;都。
点评:本题考查了对漫反射现象的分析,属基础题,难度不大。 抓住漫面反射的定义及性质就可以解答此类题目. 1.(2024秋 米东区月考)在水平桌面上铺一张白纸,把一个镜面朝上的小平面镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射(如图所示),当从侧面观察时,(  ) A.镜子看上去很亮,因为镜子发生漫反射B.白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射C.白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射D.镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面发射
【答案】D 【分析】白纸看上去很平,其实细微之处是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射,这种反射叫漫反射。正是由于漫反射,我们才能从不同的地方看到同一物体。
平面镜表面是非常光滑的,一束平行光射到平面镜上,反射光也是平行的,这种反射叫镜面反射。由于镜面反射是朝着一个方向反射,所以我们只能站在特定的地方才能看到物体。 【解答】解:
手电筒的光是正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上。因为人是从侧面看的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛,故看到镜子是暗的;而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的。
综上分析可知,选项ABC错误,D正确。
故选:D。 2.(2023秋 溧阳市期末)下列生活实例中,主要应用光的漫反射的是(  ) A.电影院的内墙壁做得凹凸不平B.电影银幕表面做得凹凸不平十分粗糙C.洗手间的地面选用凹凸不平不太光的瓷砖D.为了向各个方向透光,地下车库上方的采光窗玻璃做得凹凸不平
【答案】B 【分析】光的反射分镜面反射和漫反射,镜面反射是平行入射的光线经反射面以后还能平行反射,镜面反射的反射面平而光滑的。漫反射是平行入射的光线经反射面以后不能平行反射,而是射向四面八方,漫反射的反射面是凹凸不平的。 【解答】解:
A、电影院的内墙壁做得凹凸不平,是为了减小声音的反射,不是漫反射,故A错误;
B、电影银幕表面做得凹凸不平十分粗糙,光会发生漫反射,反射光线射向四面八方,使得所有的人都能看到画面,故B正确;
C、洗手间的地面选用凹凸不平不太光的瓷砖,这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C错误;
D、为了向各个方向透光,地下车库上方的采光窗玻璃做得凹凸不平,这是为了使光线发生折射,故D错误。
故选:B。 【知识点9】探究光反射实验中的纸板作用 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的纸板作用。
例:为了探究光反射时的规律,小江进行了如图所示的实验。
(1)实验时,他将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板(可沿竖直线ON折转)竖直放在平面镜上,用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点,用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是______。
(2)为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是______。
A.沿ON前后转动板E
B.沿ON前后转动板F
C.改变光线OF与ON的夹角
D.改变光线EO与ON的夹角
(3)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是______。
(4)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明______。
分析:(1)从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析;
(2)要解决此题,需要掌握反射光线、入射光线与法线在同一平面内,入射角与反射角的定义;
(3)研究反射角与入射角之间的关系,应用到量角器;
(4)根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论。
解析:解:(1)硬纸板F的主要作用是:①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;
(2)要探究光的反射规律,先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,量出入射角和反射角的度数,然后改变光束的入射方向,使入射角减小,再量出入射角和反射角的度数,与前一次实验量出的结果进行比较,即可发现反射角和入射角关系;
故选:D;
(3)实验中需要用量角器测量角的大小;
(4)如果让光线逆着OF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,所以会发现光线原路返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;(2)D;(3)量角器;(4)在反射现象中,光路是可逆的。
点评:本题是探究光的反射定律,要熟记光的反射定律的内容,并且要搞清每一个相对内容的得出,特别是反射光线、入射光线、法线的关系,通过改变反射面和入射面的关系,来观察现象,从而得出结论。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点10】利用光的反射作图 ①由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母O表示.
②由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法线和反射角确定反射光线.光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向. 作光的反射光路图是中考的热点.例如 画出反射光线佃的入射光线AO,并标出入射角及其大小.
例:请在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。
分析:(1)发生光的反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)入射角为入射光线和法线的夹角,反射角为反射光线和法线的夹角。
解析:解:图中入射光线与法线的夹角为45°,则入射角为45°,因反射角等于入射角,故反射角也是45°;
先过入射点的法线已画出,然后在法线的右侧作出反射光线,并且反射角等于入射角,故作图如下:
点评:本题考查了作光的反射光路图,注意光线用实线,法线用虚线。 解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律.光的反射规律可包括两点:
(1)一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线两侧.可记作“三线共面,法(线)居中间”.
(2)二是反射角等于入射角.可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的. 1.(2024春 海宁市校级期中)如图,下列为光线在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的光路图,其中正确的是(  ) A.B.C.D.
【答案】A 【分析】反射定律的内容:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
折射定律的内容:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线与入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射入水中时,折射角小于入射角,当光由水斜射入空气中时,折射角大于入射角。 【解答】解:A、光线斜射在空气与玻璃的界面处发生反射,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,当光由空气斜射入中玻璃时,折射角小于入射角,故A正确;
B、光从玻璃斜射入空气时,折射角应该大于入射角,而图中折射角小于入射角了。故B错误;
C、光线从空气斜射入玻璃时,同时发生反射和折射,发生反射时,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,而图中反射角不等于入射角,且反射光线箭头标错了,故C错误;
D、光从玻璃斜射入空气时,发生反射和折射,反射角等于入射角,反射光线、入射光线分居法线两侧,而图中反射角不等于入射角,且反射光线箭头标错了,故D错误。
故选:A。
【题型1】光的反射现象
【典型例题】李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是(  )
A.空中的明月是光源
B.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
C.地上的人影与杯中人影都是相同的“影”
D.地上的人影与杯中的人影是不同的,地上是“影”,而杯中是“像”
【答案】D
【解析】空中的明月自身不能发光,因此不是光源,故A错误;
光的传播不需要介质,故B错误;
月光把人影照在地面上,是人挡住了月亮反射来的光,故人影是光沿直线传播形成的;酒杯中的人影是由于人关于杯中酒液面发生反射形成的虚像,故C错误、D正确。
【举一反三1】“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句是赞美桂林山水的,诗中的“倒影”是光的反射现象。下列诗句也属于光的反射的是(  )
A.“月既不解饮,影徒随我身”
B.“起舞弄清影,何似在人间”
C.“君看池水湛然时,何曾不受花枝影”
D.“青鬼来试人,夜深弄灯影”
【答案】C
【解析】因为平静的水面相当于平面镜,所以诗中“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”写的“倒影”是平面镜成像,即光的反射形成的;
“月既不解饮,影徒随我身”中的影属于光沿直线传播现象,不符合题意;
“起舞弄清影,何似在人间”中的影属于光沿直线传播现象,不符合题意;
“君看池水湛然时,何曾不受花枝影”中的“影”是平面镜形成的像,故属于光的反射现象,符合题意;
“青鬼来试人,夜深弄灯影”中的影属于光沿直线传播现象,不符合题意;
故选:C。
【举一反三2】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,属于光的反射的是(  )
A.墙上的手影
B.照镜子画脸谱
C.彩虹
D.池水变浅了
【答案】B
【举一反三3】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A.人透过水球成的像
B.树荫下的圆形光斑
C.冬奥会大跳台在水中的倒影
D.光通过水杯形成的彩色光带
【答案】C
【解析】人透过水球成的像属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的,故A错误;
树荫下的圆形光斑属于小孔成像,是光沿直线传播形成的;故B错误;
冬奥会大跳台在水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C正确;
光通过水杯形成的彩色光带属于光的色散现象,是由于光的折射形成的,故D错误;
【举一反三4】古文中蕴含了许多物理知识。
(1)唐代诗人白居易的《琵琶行》中:“忽闻水上琵琶声”,琵琶的声音在水中传播的速度比空气中的速度______(选填“快”或“慢”);“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变琴的______;“小弦切切如私语”是指声音的______小。(以上两空选填“音调”“响度”或“音色”)
(2)周敦颐的故里有一爱莲湖,湖中种有莲花四十多种,蔚为壮观。清晨,落在莲花上的露珠是水蒸气______(填写物态变化)形成的。映在平静湖水的莲花“倒影”是莲花的______(选填“影子”、“实像”或“虚像”),这是光的______(选填“反射”或“光沿直线传播”)形成的。
【答案】(1)大 音调 响度 (2)液化 虚像 反射
【解析】(1)声音的传播速度大小与介质的种类有关,而在水中的传播速度比空气中快;
弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,使弦的振动频率不同,从而改变弦发声的音调;
“小弦切切如私语”是指声音的响度小。
(2)露是空中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在地面上的花草、树木上形成的;
映在平静湖水的莲花“倒影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像。
【举一反三5】如图所示,一只白鹭正平行于水面飞行。若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是____________的;若以岸为参照物,白鹭是 ____________的。(均选填“运动”或“静止”)
【答案】静止 运动
【解析】一个白鹭正平行于水面飞行,白鹭所成的像相对于水面是对称的,若以白鹭为参照物,像与白鹭间没有位置的变化,故是静止的;
以岸为参照物,白鹭与岸的位置不断变化,是运动的。
【举一反三6】小慧的新家正在装修,那天她的爸爸妈妈正在商量如何摆放梳妆台,让小慧也出出主意,小慧设计合理的是:人面对梳妆台时,早晨太阳光照亮  ______(选填“人脸”或“平面镜”),这里利用了____________(选填“光的反射”或“光的直线传播”)。
【答案】人脸 光的反射
【解析】梳妆台上的镜子是平面镜,利用了光的反射来成像。人面对梳妆台时,早晨太阳光照亮人脸,此时成像更清晰。
【举一反三7】诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“阴浓”是光的____________形成的,“倒影”是光的______形成的。太阳发出的光,要经过大约8 min才能到达地球,则太阳到地球的距离约为____________km(真空中光速按3×108m/s计算)。
【答案】直线传播 反射 1.44×108
【解析】“阴浓”是树木的影子,光照射到不透明物体上,在不透明体后面形成的影子,是由于光的直线传播形成的;
“倒影”是楼台通过水面(可以看成平面镜)形成的虚像,是光的反射形成的;
太阳发出的光到达地球所用的时间约为:
t=8 min=480 s,
太阳到地球的距离约为:
s=vt=3×108 m/s×480 s=1.44×1011 m=1.44×108 km。
【题型2】人看到物体与光的关系
【典型例题】下列关于光,说法正确的是( )
A.月亮是光源
B.通过平面镜可以看到自己的像与小孔成像原理是一样的
C.来至光源的光或来至物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体
【答案】C
【解析】自身能发光的物体叫光源。月亮自身不能发光,能反射太阳的光,月亮不是光源,故A错误;
通过平面镜可以看到自己的像利用了光的反射原理,小孔成像利用了光的直线传播原理,它们的原理是不一样的,B错误;
来自光源的光或来自物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体,C正确。
【举一反三1】要使眼睛看到物体,则(  )
A.这个物体必须是光源
B.物体发出或反射的光线一定会进入眼睛
C.肯定有物体发出的光进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【答案】B
【解析】若要使眼睛看见一个物体,一定是物体发出的光,或者反射的光进入眼里,这个物体不一定是光源,故A错误;
人眼能够看到物体,是因为物体发出或反射的光线一定会进入眼睛,故B正确,C错误;
物体不一定反射太阳光线,也可以反射其他光线,故D错误。
【举一反三2】要使眼睛看到物体,则(  )
A.这个物体必须是光源
B.这个物体一定在发光
C.肯定有光由物体进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【答案】C
【解析】若要使眼睛看见一个物体,一定是物体发出的光,或者反射的光进入眼里,这个物体不一定是光源,故AB错误;
人眼能够看到物体,是由物体发出或反射的光进入人眼,故C正确;
物体不一定反射太阳光,也可以反射其他光,故D错误。
【举一反三3】下列说法中正确的是(  )
A.眼睛能看到物体,是因为眼睛是光源
B.光的传播速度总是3×108 m/s
C.光年是一个长度单位
D.光在真空中不能传播
【答案】C
【解析】眼睛是不是光源,眼睛能看到物体是因为物体是靠反射其他物体照到其表面的光而被我们看到,故A错误;
光在空气中的速度是3.0×108 m/s,光在酒精中的速度:2.2×108 m/s,故B错误;
光年是光在一年中传播的距离,是一个长度单位,故C正确;
光可以在真空中传播,故D错误;
【题型3】实验探究光的反射定律
【典型例题】如图是小天同学探究光的反射定律的实验过程。下列说法错误的是(  )
A.实验中使用硬纸板是为了显示光的传播路径
B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙的现象说明反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
D.对比图丙和图甲中的现象说明在光的反射现象中光路是可逆的
【答案】B
【解析】实验时让光贴着纸板入射是为了显示光路,故A正确;
由图题甲可知ON为法线,所以∠EON为入射角,故B错误;
为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,要向后折转显示反射光线的那侧纸板,即图中的右侧纸板,故C正确;
验证“光路可逆”时,如果让光线逆着原来反射光的方向射向反射面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,由题图丙可知光路可逆,故D正确。
【举一反三1】将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律,通过测量发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,下列说法中(  )
①此次入射角为50°,反射角也为50°
②入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
③将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
④光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①②正确
D.只有③④正确
【答案】B
【解析】①反射角是反射光线和法线所成的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角,入射光线与平面镜的夹角为50°,入射角为40°,反射角等于入射角等于40°,故①错误;
②由在光的反射现象中反射角等于入射角,当入射角增大10°,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故②正确;
③光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故③错误。
④光在平面镜上发生了镜面反射,反射光线集中,比较明亮,便于观察反射光线;在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故④正确。故选B。
【举一反三2】小华用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,图中纸板B可沿折缝向后翻折,将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,经平面镜反射后,沿OF方向射出,入射角记为∠i,反射角记为∠r。下列说法正确的是(  )
A.当入射角增大时,反射光线会远离平面镜
B.当入射光线与法线重合时,入射角等于90°
C.不管如何改变入射角大小,始终都有∠r=∠i
D.只将纸板B向后翻折,反射光线的位置会改变
【答案】C
【解析】当入射角增大时,反射角也增大,反射光线面镜,故A错误;
当入射光线与法线重合时,则入射角等于0°,故B错误;
光反射时,反射角总等于入射角,故C正确;
只将纸板B向后翻折后,纸板B上的反射光线消失,是因为反射光线、法线、入射光线在同一平面内,此时反射光线在原来的位置保持不动,故D错误。
【举一反三3】在探究“光的反射定律”的实验中,洛洛将纸板EF(可绕ON折转)垂直立在平面镜M上如图1。
(1)使一束光贴着纸板沿AO入射到O点,坐在教室不同位置的同学都能看到纸板上的光路,光在纸板上发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)改变入射光的方向,多次实验,将数据记录在表格中,分析数据可得出结论: 。
(3)为了探究反射光线是否与入射光线和法线在同一平面内,接下来的操作是: 。在实验过程中,若有同学放置纸板时与平面镜不垂直,如图2所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,纸板EF上将 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
【答案】(1)漫;(2)在反射现象中,反射角等于入射角;(3)把纸板B沿着ON向后折,在纸板上观察反射光是不是在纸板上;不能
【解析】(1)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在粗糙的纸板上发生了漫反射;
(2)分析表格数据可知,在反射现象中,反射角等于入射角;
(3)若要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内,应让纸板A与纸板B不在同一个平面上,所以,接下来的操作应该是把纸板B沿着ON向后折,观察反射光是不是在纸板上;
在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图2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在同一平面内,由于法线不在纸板平面内,则纸板上不能看到反射光线。
【举一反三4】在探究“光的反射规律”实验中,如图所示,将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上,纸板由E、F两部分组成。
(1)实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(2)如图所示,此时入射角为 度;为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是改变 进行多次实验;
(3)让另一束光沿BO入射,反射光沿OA射出,该实验现象说明在光的反射中, 。
【答案】(1)漫;(2)40;入射角的大小;(3)光路是可逆的
【解析】(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)入射光线与平面镜的夹角为50°,则入射光线与法线间的夹角为90°﹣50°=40°,即入射角是40°;在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这样才能避免结论的偶然性;
(3)让光线沿着BO方向射向镜面,发现反射光线沿着OA方向射出,则说明反射时,光路是可逆的。
【举一反三5】如图甲所示,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板A沿EO方向射入.
(1)量角器量出θ的大小为50°,则反射角大小为 ______ .
(2)若将纸板B向后折,使两纸板不在同一平面上,我们在纸板B上没有看到反射光,此时 ______ (选填“有”或“没有”)反射光的存在.
(3)在图甲的装置中,让一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿 ______ 方向射出.
(4)若开始实验时纸板并未与平面镜垂直(如图乙所示), ______ (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线.
【答案】(1)40°;(2)有;(3)OE;(4)不能.
【解析】(1)据图可知,角θ是反射光线和镜面的夹角,所以反射角=90°-θ=90°-50°=40°;
(2)若将纸板B向后折,使两纸板不在同一平面上,据反射定律可知,我们在纸板B上没有看到反射光,但反射光线是存在的;
(3)据光路的可逆性可知,让一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿OE方向射出;
(4)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线.
【举一反三6】在探究“光反射时的规律”实验中,进行如图所示的实验操作。
(1)本实验中纸板ABDC的主要作用是:①显示_________;②探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。实验中应选用_________(选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生_______反射,让各个方向的人都能看见光路;
(2)如图甲所示,若入射光线绕着O点沿顺时针方向转动20°,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角_________(选填“增大”或“减小”)的度数为_________;
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板NBDO沿ON后折,在纸板NBDO上不能看到反射光线,此时反射光线_________(选填“存在”或“消失”);
(4)实验结束后,同组的小明和小刚都想从同一镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是 _________。
【答案】(1)光路 粗糙 漫 (2)减小 40° (3)存在 (4)光路是可逆的。
【解析】(1)实验中纸板的主要作用是显示光的传播路径,实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,是由于纸板表面粗糙,光在纸板上发生了漫反射,这样可以记录反射光线和入射光线的位置。
(2)由光的反射定律可知反射角等于入射角,入射光线绕着O点沿顺时针方向转动20°,此时入射角和反射角都减小20°,故入射角和反射角的夹角减小共40°。
(3)纸板NOD沿ON向后折,此时在纸板NOD上不能看到反射光线,但是反射光线并没有消失,只不过是此时因为纸板后折时光路不便于我们观察到。
(4)根据光的反射定律可知:光路是可逆的,故他们不可能做到。
【题型4】光的反射定律的应用
【典型例题】如图所示场景,若想让反射光线能够照射到目标物体,下列操作不可行的是(  )
A.平面镜竖直向上移动
B.平面镜水平向右移动
C.入射点不变,入射光线逆时针转动
D.平面镜绕入射点顺时针旋转
【答案】B
【解析】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,能照射到目标,故A不符合题意;
将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,入射点不变,则反射光线也不会改变,不能照射到目标,故B符合题意;
入射点不变,入射光线逆时针转动一定角度,入射角变小,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变小,光斑会向上移动,能照射到目标,故C不符合题意。
将平面镜绕O点顺时针转动一定角度,入射角变小,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变小,光斑会向上移动,能照射到目标,故D不符合题意;
【举一反三1】太阳光与水平方向成40°角,要使太阳光经平面镜反射,反射光沿水平方向传播,则平面镜与水平方向所成的角度(锐角)是( )
A.20°或40° B.40°或70° C.20°或70° D.只能20°
【答案】C
【解析】太阳光与水平面成40°角,反射光线沿水平方向传播,所以反射光线与入射光线的夹角是40°或140°.根据反射角与入射角相等,作出法线,根据法线与镜面垂直做出镜面.如图所示.所以镜面与水平面的夹角是900-12×400=700或900-12×1400=20°
【举一反三2】一束光射到平面镜上,入射光线与法线的夹角是30°,则反射角为(  )
A.15° B.30° C.60° D.120°
【答案】B
【解析】已知入射光线与法线的夹角为30°,即入射角为30°,因为反射角等于入射角,所以反射角也为30°。故选B。
【举一反三3】如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光,经水面反射后在光屏上形成一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,下列说法正确的是(  )
A.入射角的大小为40°
B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面降低时,光斑A将向右移动
【答案】D
【解析】已知光束与水面的夹角为40°,入射角为入射光线与法线的夹角,所以入射角为90°-40°=50°;因为入射光线方向不变,当水面升高时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向左移动,故光屏上的光斑A向左移动;当水面降低时,两次的水面是平行的,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,由于入射点向右移动,故光屏上的光斑A向右移动,故选D。
【举一反三4】如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是(  )
A.反射角的大小为 40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑 A 将向左移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变大
【答案】C
【解析】已知光束与水面的夹角为40°,反射角为90°﹣40°=50°,故A错误;
因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
当水面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,
故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示:
,故C正确;
当水面升高时,物体S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D错误。
【举一反三5】阅读“光全反射”材料,回答问题。
光的全反射
如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角大于入射角。若入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时空气中没有折射光射出,光线全部反射回玻璃,这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角,当光从水或玻璃射入空气时,只要入射角大于临界角,光就会发生全反射。
人们利用光的全反射的现象制成了光缆,用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播,即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以将光从一端传导到另一端,即使棒的截面直径很小,甚至到微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图乙所示。根据上述材料,回答下列问题:
(1)当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”);当入射角增大时,折射角也 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)光发生全反射时,入射角 临界角(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)当光从空气射向玻璃, (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
【答案】(1)大于;增大; (2)大于; (3)不会。
【解析】(1)当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角大于;当入射角增大时,折射角也增大;
(2)光发生全反射时,入射角大于临界角;
(3)当光从空气射向玻璃,不会发生光的全反射现象。
【举一反三6】入射光线与__________的夹角叫做入射角;若入射光线与反射面的夹角为30°,则入射角大小为________,反射光线与入射光线夹角大小为________。
【答案】法线 60° 120°
【解析】入射角指的是入射光线与法线的夹角,若入射光线与反射面的夹角为30°,则入射角为90°-30°=60°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也是60°,反射光线与入射光线夹角大小为入射角加上反射角,即为60°+60°=120°。
【举一反三7】小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为_________;若镜面竖直上移,则反射角将_________(选填“变大”或“变小”或“不变”);若镜面水平左移,该束光线将照到P点_________(选填“上方”或“下方”)。
【答案】30° 不变 上方
【解析】太阳光与平面镜的夹角为60°,则入射角为90°﹣60°=30°,反射角等于入射角,则反射角为30°,若镜面竖直上移,法线位置不变,入射角不变,反射角不变;若镜面水平左移,入射点将向上移动,则反射光向上平移,该束光线将照到P点上方。
【题型5】光的反射作图
【典型例题】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】利用反射角等于入射角作出反射光线,可知反射光线经过的点是c点。
【举一反三1】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,反射光线进入眼睛,所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影,且反射角等于入射角,故ACD错误,B正确。
【举一反三2】新闻时有报道小孩掉入野外深井的情况,救援人员往往利用平面镜查看井下情况,这是因为平面镜可以起到 的作用。救援人员想利用平面镜使太阳光竖直射入井下,请通过作图画出平面镜的位置,并标出入射光线与镜面的夹角的度数(作图时保留作图痕迹)。此时,若平面镜顺时针转动10°,则反射角是 度。
【答案】改变光路(改变光的传播路径);50;见上图
【解析】救援人员往往利用平面镜查看井下情况,这是因为平面镜可以起到改变光路(改变光的传播路径)的作用。
由于反射光线竖直射入井中,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线;法线与镜面垂直,据此画出平面镜;
由图知:反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°;
则入射角∠AON∠AOB120°=60°,则入射光线与镜面的夹角为90°﹣60°=30°,如图所示:
若入射光线方向不变,平面镜沿顺时针转动10°时,入射角减小10°,变为60°﹣10°=50°,所以反射角等于入射角,也变为50°。
【举一反三3】根据图中给出的入射光线AO,画出对应的反射光线OB,并标出反射角及其大小。
【答案】
【解析】过入射点作出法线,由入射光线与镜面的夹角为40°可得,入射角为90°-40°=50°,反射角等于入射角,则反射角也为50°,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,在法线左侧画出反射光线即可。
【举一反三4】如图钱包掉到沙发下.没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了钱包.图中已标示了反射光线与入射光线,请在图中画出法线、平面镜.
【答案】
【解析】由光的反射定律可知:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,根据入射光线和反射光线的夹角,过反射点作出法线,再作法线的垂线即为镜面.
【题型6】光的反射定律的计算
【典型例题】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则(  )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,反射光线与镜面的夹角是90°﹣40°=50°,故A错误;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B正确;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C错误。
在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故D错误。
【举一反三1】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将(  )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【答案】B
【解析】两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射,根据反射定律可知,两次反射的光线与入射光线是始终平行的,因此入射光线AB的入射角增加1°,则CD的反射角将减少1°。故选B。
【举一反三2】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是(  )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【答案】B
【解析】在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故A正确;
已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,则反射光线与镜面的夹角是50°,故B错误;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C正确;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故D正确。
【举一反三3】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则(  )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B
【解析】已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,反射光线与镜面的夹角是90°﹣40°=50°,故A错误;
当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B正确;
光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故C错误。
在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故D错误。
【题型7】光路的可逆性
【典型例题】甲同学通过平面镜能看到乙同学的眼睛,则乙同学从这一平面镜中( )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定不能看见甲的眼睛
C.可能看见甲的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
【答案】C
【解析】根据光路的可逆性,甲同学能够看到乙同学的眼睛,说明有来自乙同学眼睛的光线进入甲的眼睛,如果甲乙同学处于同一环境中,则来自甲同学的光线一定进入乙同学眼睛,即乙同学也能够看到甲同学;如果甲同学处于暗室中,就没有来自甲同学的光线进入乙的眼睛,所以乙就看不到甲,而甲却能够看到乙.
【举一反三1】在明亮的房间里,甲从一面镜子中能看见乙的眼睛,此时乙从这面镜子中(  )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定看不见甲的眼睛
C.可能看见,也可能看不见甲的眼睛
D.只有将镜子放到特定的位置时才能看见甲的眼睛
【答案】A
【解析】甲从一面镜子中能看见乙的眼睛,说明乙反射的光经镜子反射后能进入甲的眼睛,因在光的反射现象中,光路是可逆的,所以,甲的眼睛反射的光线经镜子反射后也能进入乙的眼睛,因此乙从这面镜子中一定能看得见甲的眼睛。故选A。
【举一反三2】如图所示的情景说明:在光发生反射时,光路是______的.
【答案】可逆
【解析】从图中可以看出,小猫通过平面镜可以看到小聪,小聪也可以通过平面镜看到小猫,说明光路具有可逆性.
【举一反三3】如图情境所示,人和猫通过平面镜彼此都能看见对方,是因为 __________________,如果猫的位置整体向左移动,小聪的眼睛需要向_________(选填“左”或“右”)移动,能重新看到镜中的猫。
【答案】反射现象,光路可逆 右
【解析】人和猫通过平面镜彼此都能看见对方,是因为反射现象,光路可逆,如果猫的位置整体向左移动,小聪的眼睛需要向右移动才能重新看到镜中的猫。
【举一反三4】小张同学和小王同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小张能通过镜子看到小王的眼睛,想一想,小王能通过镜子看到小张的眼睛吗?你做出判断的依据是什么?
【答案】能;因为光路是可逆的.小张能看见小王的眼睛,是小王反射的光线通过镜面的反射到达小张的眼睛,那么小王也能通过镜子看到小张的眼睛.
【解析】因为光路是可逆的.小张能看见小王的眼睛,是小王反射的光线通过镜面的反射到达小张的眼睛.那么小王也能通过镜子看到小张的眼睛.
【举一反三5】如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为____________________,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且用箭头表示小猫看到小聪的光路。
【答案】在反射现象中,光路可逆 见解析图
【解析】小聪和小猫互相能看到对方,说明:在光的反射现象中,光路是可逆的。根据光的反射定律,首先作入射光线与反射光线的角平分线即法线。然后作法线的垂线即镜面的位置。因为要画小猫看到小聪的光路,所以光线从小聪的方向射出,如图所示。
【题型8】镜面反射
【典型例题】光污染是当代社会四大污染之一,下列现象中会造成光污染的是(  )
A.晚上学习时用护眼灯
B.在十字路口的大型建筑物上面,大面积安装玻璃幕墙
C.汽车的前挡风玻璃上贴防晒膜
D.用塑料薄膜建造温室大棚
【答案】B
【解析】晚上的光线较暗,故用护眼台灯可以起到对眼睛的保护作用,不会造成光污染,故A不符合题意;
大面积安装玻璃幕墙,当光照射在玻璃幕墙时,会发生镜面反射,会造成光污染,故B符合题意;
汽车车窗玻璃上贴太阳膜主要是防止太阳对人体的晒伤,不会造成光污染,故C不符合题意;
利用塑料的透光功能,建大棚时能够使大棚的温度升高,不会造成光污染,故D不符合题意。
【举一反三1】下列成语中,所描述的光现象形成的原因与另外三个不同的是(  )
A.坐井观天 B.一叶障目 C.凿壁偷光 D.波光粼粼
【答案】D
【解析】坐井观天、一叶障目、凿壁偷光,都是由光的直线传播形成的;波光粼粼是由光的反射形成的,故D符合题意,A、B、C不符合题意。
【举一反三2】夜间开车时汽车灯光能照亮前方的柏油马路,使司机能看清路面。但刚下过雨的路面十分潮湿,司机几乎看不到路面被照亮,甚至感觉自己车灯未开。造成该现象的主要原因是(  )
A.由于下雨,路面很黑,不反射光
B.由于路面潮湿,光发生了折射
C.由于灯光在潮湿的路面上主要发生了漫反射
D.由于灯光在潮湿的路面上主要发生了镜面反射
【答案】D
【解析】刚下过雨的路面十分潮湿,光照在路面上发生反射,不是发生折射,故AB错误;
由于下雨后路面十分潮湿,光在有水的路面上照射时,会发生镜面反射,反射光线的大部分光线平行射向远方,反射回司机的光线较少,所以几乎看不到路面被照亮,故C错误、D正确;
【举一反三3】在暗室中的水平桌面上铺一张白纸,把一镜面朝上的小平面镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射(如图所示),当从侧面观察时,则(  )
A.镜子看上去很亮,因为镜子发生漫反射
B.白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射
C.白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射
D.镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面反射
【答案】D
【解析】手电筒的光正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上。因为人是从侧面看的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛,故看到镜子是暗的;而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的。
综上分析可知,选项ABC错误,D正确。
【举一反三4】如图是八达岭太阳能发电站,它是在大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,太阳光照射在定日镜上发生________反射,将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。通过热动力装置带动发电机发电,从而将太阳能转换为电能。
【答案】镜面
【解析】定日镜的作用是将平行的太阳光反射到高塔顶部的接受器上,也就是平行光沿着一个方向射出,说明发生的是镜面反射。
【举一反三5】如图是八达岭太阳能发电站,它是在大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,太阳光照射在定日镜上发生________反射,将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。通过热动力装置带动发电机发电,从而将太阳能转换为电能。
【答案】镜面
【解析】定日镜的作用是将平行的太阳光反射到高塔顶部的接受器上,也就是平行光沿着一个方向射出,说明发生的是镜面反射。
【举一反三6】雨后的夜晚,小明和爸爸在路灯下沿街散步。
(1)当小明背对路灯向前走时,路面的积水处比路面处显得较 (选填“亮”或“暗”),这是因为光在水面处发生了 反射,而在路面处发生了 反射的缘故;
(2)某一时刻,爸爸和小明两人在地上的影子AB和CD如图所示,请通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。
【答案】(1)暗;镜面;漫;(2)
【题型9】漫反射
【典型例题】课本掉到地上,同学们从不同的位置都能看到它,这是因为(  )
A.光在课本上发生镜面反射,反射角等于入射角
B.光在课本上发生漫反射,反射光向各个方向射出
C.不同同学眼睛发出的光都射在课本上
D.课本发出的光射入同学们的眼睛
【答案】B
【解析】课本的表面凹凸不平,光照在上面发生漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以同学们从不同的位置都能看到课本,都是由于光在课本表面发生了漫反射,故A错误、B正确;
人的眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,故C错误;
物理课本本身不会发光,故不是光源,不会发出光,故D错误。
【举一反三1】下列关于光现象的说法中正确的是(  )
A.放映电影时,电影幕布是光源
B.在真空中,光的传播速度是340m/s
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
【答案】C
【举一反三2】(2023·烟台期末)随着城市建设理念的创新进步,龙口市人民公园进行了夜景提升改造,夜景光影秀不但增加城市夜景观赏性,赋予城市新活力,同时有效提升人民群众幸福感和满意度。如图所示,行人从各个方向都能看到地面上的“诗词”,这是由于光在地面上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。该反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】漫 遵循
【解析】“诗词”投射到地面,反射光是向各个方向传播的,各个方向的行人才都能看到,所以光在地面发生了漫反射。不管是镜面反射,还是漫反射,都遵循光的反射定律。
【举一反三3】阳光射到镜子上,迎着反射光的方向,可以看到刺眼的光,这是光的________反射现象。如果阳光射到白纸上,无论从哪个方向看,都能看到纸被照亮了,这是光的________反射现象。(均选填“镜面”或“漫”)
【答案】镜面 漫
【解析】镜子的表面非常光滑,阳光射到镜面上,发生的反射就是镜面反射,所以迎着反射光的方向可以看到刺眼的光。
白纸的表面就比较粗糙,当阳光射到白纸的表面时,反射光线就向四面八方反射,这就是漫反射,反射光线进入人的眼睛,因此无论在哪个方向看,都能看到纸被照亮了。
【举一反三4】(2023·福州期中)小明随家人一起乘船夜游闽江,站在甲板上江风吹拂很惬意。小明发现当船顺风行驶时,几乎感觉不到风,请解释原因。登上码头后,路灯下的码头地面看起来很亮,而江面看起来却是暗的,请解释原因。
【答案】当船顺风行驶时,风和船运动方向一致,风相对于船几乎静止,因此几乎感觉不到风;路灯下的码头地面看起来很亮,是因为路灯发出的光照到地面上发生了漫反射,有光反射到人的眼睛里,人看地面就是亮的,而路灯照到江面上发生了镜面反射,没有光反射到人的眼睛里,所以江面看起来是暗的。4.2光的反射
【题型1】光的反射现象 19
【题型2】人看到物体与光的关系 22
【题型3】实验探究光的反射定律 23
【题型4】光的反射定律的应用 26
【题型5】光的反射作图 29
【题型6】光的反射定律的计算 31
【题型7】光路的可逆性 32
【题型8】镜面反射 33
【题型9】漫反射 35
【知识点1】光的反射现象 一种光学现象。指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。 给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
例:下列现象中由于光的反射形成的是(  )
A.水面倒影
B.树下光斑
C.墙上留影
D.杯中“折”笔
分析:(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象。
解析:解:A、水中倒影,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、树荫下圆形光斑是由于光沿直线传播形成的,故B错误;
C、手影是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
D、铅笔在水面处弯曲,是由于光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
点评:此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因,同时还考查了光的色散,知道色散是由光的折射形成的。 知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。 1.(2025 重庆校级二模)如图所示的光现象中,属于光的反射的是(  ) A.
透镜看书B.
苹果的影子C.
水中倒影D.
人造彩虹
2.(2025 当阳市校级模拟)如图所示,小红在不锈钢勺子表面看到了自己的像,像的形成是由于(  ) A.光的直线传播B.光的折射C.光的反射D.光的色散
【知识点2】探究光反射实验中的反射光线的误读 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的反射光线的误读。
例:课堂上,老师用一套科学器材(如图所示)进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论。
(1)当入射角为______时,反射光线和入射光线重合。
(2)实验中老师让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,改变光束的入射方向,再观测几组入射角和反射角,该步骤的目的是为了比较______,改变入射角度进行三次实验的目的是______。
(3)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据记录在表格中。经检查三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是______。
分析:(1)当光线垂直射向平面镜时,此时反射光线、入射光线、法线三线合一;
(2)根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论。
(3)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角。
解析:解:(1)反射光线与入射光线重合时,说明入射光线是垂直于镜面入射,此时的反射光线、入射光线、法线重合,则入射角为0°;
(2)在此题中,反复测入射角与反射角的大小,并比较,所以是研究反射角与入射角的关系。
为避免实验的偶然性,可以改变入射光线的方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是为了多次实验可以归纳出一般性结论(反射角等于入射角)。
(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15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是75°,60°45°,而75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角。
故答案为:(1)0°;(2)反射角和入射角的大小关系;避免偶然性,寻找普遍规律;(3)将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角。
点评:此题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点3】光反射的可逆性 光的可逆性是一种物理现象.当光线逆着原来的反射光线(或折射光线)的方向射到媒质界面时,必会逆着原来的入射方向反射(或折射)出去,这种性质叫光路可逆性或光路可逆原理. 在反射现象中,利用光的可逆性解题,
例如1:甲、乙2人在同一房间内照镜子,甲在镜中看到了乙的眼睛,乙一定也能看到甲的眼睛.
例如2:一人站在水池旁边,试画出光路图,说明他从水面反射光线中看到水池对面的一棵大树的范围.
例:甲和乙照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛,那么(  )
A.小乙无法通过镜子看到甲的眼睛
B.乙可能会通过镜子看到甲的眼睛
C.乙一定能通过镜子看到甲的眼睛
D.无法确定乙能不能通过镜子看到甲的眼睛
分析:在反射中,光路是可逆的。
解析:解:甲和乙照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛,根据在反射中,光路是可逆的,乙可能通过镜子看到甲的眼睛。
夜晚,房间外面的人透过窗户,通过镜子看见房间里的人的眼睛,而房间里的人看不见外面的人。房间外面的人反射的光很弱,房间里面的人是看不见的,灯下黑。故B正确,ACD错误。
故选:B。点评:本题考查的是反射中,光路是可逆的。 要明白利用光路可逆原理分析人眼的视场范围所谓视场范围就是人眼在一定的位置可以看到物或物所成的像的范围.可以设想在人眼所在的位置放一个点光源,求出由该点光源发出的光经光学系统后,所能照亮的区域,根据光路可逆原理,在这个区域内物发出的光,经光学系统后都能到达人眼而被人眼看到,因此,这个区域就是人眼的视场. 1.(2024 绵阳模拟)如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为(  ) A.光的漫反射B.光的镜面反射C.反射现象中光路可逆D.光沿直线传播
2.(2024 湘西州)如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为(  ) A.光的漫反射B.光的镜面反射C.反射现象中光路可逆D.彼此处在眼睛的明视距离位置
【知识点4】探究光反射实验中的室内光线选择 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的室内光线选择。
例:在探究光的反射定律实验中,实验装置如图所示。
(1)实验时,应在较______(选填“黑暗”或“明亮”)的环境中进行,如果将光线沿AO入射,反射角是______度。
(2)将光线沿AO入射,在纸板上看到了反射光线OB,如果把半面纸板NOF以ON为轴向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明______。
(3)如图实验中再用一束光线从BO射入,是为了验证______。
分析:(1)光线和环境的对比度越大,光线越清晰;
光的反射规律:三线共面(反射光线、入射光线、法线在同一平面上),两线分居(反射光线、入射光线分居法线两侧),两角相等(反射角、入射角);入射角是入射光线与法线的夹角;
(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论;
(3)在光的反射现象中,光路是可逆的。
解析:解:(1)光线和环境的对比度越大,光线越清晰,所以使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行;
图中入射光线与平面镜的夹角是50°,入射角为90°-50°=40°,则反射角是40°;
(2)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时,在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。此时,反射光依然存在;
(3)若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,该现象说明:在反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)黑暗;40;(2)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(3)在光的反射现象中,光路可逆。
点评:本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,锻炼学生的动手、动脑的能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点5】入射光线、反射光线、法线之间的关系 (1)法线.反射光线.入射光线在同一平面内.
(2)反射光线与入射光线分居在法线两侧.
(3)反射角等于入射角.
(4)反射角和入射角分别是反射光线和入射光线与法线的夹角.
(5)当入射光线垂直射向物体时反射光线与入射光线与法线三线合一 考查入射光线、反射光线、法线之间的关系,常考查概念的辨析。
例:关于光的反射,下列说法正确的是(  )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射光线垂直镜面射入时,反射角为90°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
分析:(1)光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
(2)入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
(3)镜面反射和漫反射,特别是发生漫反射时,虽然反射光线不平行,但仍要遵循光的反射定律。
解析:解:A、当入射光线与反射面的夹角为15°时,则入射角为90°-15°=75°,所以反射角也为75°,故A错误。
B、入射光线垂直镜面射入时,入射角为0°,则反射角也为0°.故B错误。
C、入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线,故C正确。
D、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D正确。
故选:CD。
点评:此题主要考查了光的反射定律的内容,首先要搞清反射角与入射角的概念,同时考查了镜面反射和漫反射,两种反射的光线都遵循光的反射定律。 先有了入射光线,有了反射光线,先有了入射角才有了反射角。所以只能说反射角等于入射角,入射角增大,反射角跟着增大,入射角减小,反射角跟着减小。 1.(2024秋 淮阳区期末)关于光的反射,下列说法正确的是(  ) A.当入射光线与镜面的夹角是20°时,反射角也是20°B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°C.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律D.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
2.(2024秋 广安校级期中)关于光的反射定理,下列叙述中,错误的是(  ) A.反射光线、入射光线和法线在同一平面上B.反射角等于入射角C.反射光线、入射光线位于法线一侧D.入射角为0°,反射角也为0°
【知识点6】反射角与入射角的计算 (1)法线.反射光线.入射光线在同一平面内.
(2)反射光线与入射光线分居在法线两侧.
(3)反射角等于入射角.
(4)反射角和入射角分别是反射光线和入射光线与法线的夹角.
(5)当入射光线垂直射向物体时反射光线与入射光线与法线三线合一 根据已知条件或者图象信息,来计算反射角和入射角的读数。
例:一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是(  )
A.15°
B.25°
C.30°
D.35°
分析:根据“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”。利用光的反射定律中的反射角始终等于入射角可求出现在的反射角的度数,然后即可得出结论。
解析:解:由“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”,可知此时的入射角为=45°;
则原来反射角为45°-20°=25°。
故选:B。
点评:本题考查光的反射定律的应用,属于基础题。 要注意入射角和反射角的识别,入射角和反射角不是与反射面的夹角,是与法线的夹角,这一点在计算过程中容易出错。 1.(2024 新邵县模拟)关于光的反射的说法中不正确的是(  ) A.入射角是0°时,反射角也是0°B.入射角增加15°时,反射角也增加15°C.入射光线向法线靠拢,反射光线也靠拢法线D.入射光线与反射面垂直时,反射角为90°
2.(2024秋 高明区期末)如图所示,一束入射光线与平面镜成30°夹角,下列描述正确的是(  ) A.入射角是30°B.入射光线顺时针旋转5°,反射光线也顺时针旋转5°C.反射光线与镜面的夹角是30°D.反射光线与入射光线夹角为60°
【知识点7】探究光反射实验中的纸板选择 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的纸板选择。
例:在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直,白色的硬纸板表面应尽可能______(选填“光滑”或“粗糙”);
(2)在图中,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,这表明光反射时,光路具有______性。
分析:(1)要从不同的角度都能够观察到光线,需要在纸板上发生漫反射,据此分析;
(3)据光路的可逆性分析即可判断。
解析:解:(1)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;
(2)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,这表明光反射时,光路是可逆的。
故答案为:(1)粗糙;(2)可逆。
点评:本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点8】漫反射 漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象.当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”或“漫射”.这种反射的光称为漫射光.漫反射的每条光线均遵循反射定律.平行光束经漫反射后不再是平行光束.由漫反射形成的物体亮度,一般视光源强度和反射面性质而定. 漫反射在生活中的应用是命题的关键。
例:小松和小北能同时看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),此反射中每条光线______(选填“都”或“不都”)遵循光的反射定律。
分析:平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。它们都遵循光的反射定律。
解析:解:不同位置的人都能看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了漫反射;漫反射中的每条光线都遵循光的反射定律。
故答案为:漫反射;都。
点评:本题考查了对漫反射现象的分析,属基础题,难度不大。 抓住漫面反射的定义及性质就可以解答此类题目. 1.(2024秋 米东区月考)在水平桌面上铺一张白纸,把一个镜面朝上的小平面镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射(如图所示),当从侧面观察时,(  ) A.镜子看上去很亮,因为镜子发生漫反射B.白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射C.白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射D.镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面发射
2.(2023秋 溧阳市期末)下列生活实例中,主要应用光的漫反射的是(  ) A.电影院的内墙壁做得凹凸不平B.电影银幕表面做得凹凸不平十分粗糙C.洗手间的地面选用凹凸不平不太光的瓷砖D.为了向各个方向透光,地下车库上方的采光窗玻璃做得凹凸不平
【知识点9】探究光反射实验中的纸板作用 实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。 考查光反射实验中的纸板作用。
例:为了探究光反射时的规律,小江进行了如图所示的实验。
(1)实验时,他将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张白色硬纸板(可沿竖直线ON折转)竖直放在平面镜上,用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点,用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是______。
(2)为了研究反射角与入射角之间的关系,实验时应进行的操作是______。
A.沿ON前后转动板E
B.沿ON前后转动板F
C.改变光线OF与ON的夹角
D.改变光线EO与ON的夹角
(3)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是______。
(4)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明______。
分析:(1)从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析;
(2)要解决此题,需要掌握反射光线、入射光线与法线在同一平面内,入射角与反射角的定义;
(3)研究反射角与入射角之间的关系,应用到量角器;
(4)根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论。
解析:解:(1)硬纸板F的主要作用是:①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;
(2)要探究光的反射规律,先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,量出入射角和反射角的度数,然后改变光束的入射方向,使入射角减小,再量出入射角和反射角的度数,与前一次实验量出的结果进行比较,即可发现反射角和入射角关系;
故选:D;
(3)实验中需要用量角器测量角的大小;
(4)如果让光线逆着OF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,所以会发现光线原路返回,也就是在反射现象中,光路是可逆的。
故答案为:(1)①显示光路,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内;(2)D;(3)量角器;(4)在反射现象中,光路是可逆的。
点评:本题是探究光的反射定律,要熟记光的反射定律的内容,并且要搞清每一个相对内容的得出,特别是反射光线、入射光线、法线的关系,通过改变反射面和入射面的关系,来观察现象,从而得出结论。 1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。 【知识点10】利用光的反射作图 ①由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母O表示.
②由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法线和反射角确定反射光线.光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向. 作光的反射光路图是中考的热点.例如 画出反射光线佃的入射光线AO,并标出入射角及其大小.
例:请在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。
分析:(1)发生光的反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)入射角为入射光线和法线的夹角,反射角为反射光线和法线的夹角。
解析:解:图中入射光线与法线的夹角为45°,则入射角为45°,因反射角等于入射角,故反射角也是45°;
先过入射点的法线已画出,然后在法线的右侧作出反射光线,并且反射角等于入射角,故作图如下:
点评:本题考查了作光的反射光路图,注意光线用实线,法线用虚线。 解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律.光的反射规律可包括两点:
(1)一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线两侧.可记作“三线共面,法(线)居中间”.
(2)二是反射角等于入射角.可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的. 1.(2024春 海宁市校级期中)如图,下列为光线在空气与玻璃的界面处发生反射和折射的光路图,其中正确的是(  ) A.B.C.D.
【题型1】光的反射现象
【典型例题】李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”中,涉及到的光学知识理解正确的是(  )
A.空中的明月是光源
B.月光能照射到人,说明光的传播需要介质
C.地上的人影与杯中人影都是相同的“影”
D.地上的人影与杯中的人影是不同的,地上是“影”,而杯中是“像”
【举一反三1】“群峰倒影山浮水,无山无水不入神”的著名诗句是赞美桂林山水的,诗中的“倒影”是光的反射现象。下列诗句也属于光的反射的是(  )
A.“月既不解饮,影徒随我身”
B.“起舞弄清影,何似在人间”
C.“君看池水湛然时,何曾不受花枝影”
D.“青鬼来试人,夜深弄灯影”
【举一反三2】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,属于光的反射的是(  )
A.墙上的手影
B.照镜子画脸谱
C.彩虹
D.池水变浅了
【举一反三3】世界因光而变得五彩缤纷,如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是(  )
A.人透过水球成的像
B.树荫下的圆形光斑
C.冬奥会大跳台在水中的倒影
D.光通过水杯形成的彩色光带
【举一反三4】古文中蕴含了许多物理知识。
(1)唐代诗人白居易的《琵琶行》中:“忽闻水上琵琶声”,琵琶的声音在水中传播的速度比空气中的速度______(选填“快”或“慢”);“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变琴的______;“小弦切切如私语”是指声音的______小。(以上两空选填“音调”“响度”或“音色”)
(2)周敦颐的故里有一爱莲湖,湖中种有莲花四十多种,蔚为壮观。清晨,落在莲花上的露珠是水蒸气______(填写物态变化)形成的。映在平静湖水的莲花“倒影”是莲花的______(选填“影子”、“实像”或“虚像”),这是光的______(选填“反射”或“光沿直线传播”)形成的。
【举一反三5】如图所示,一只白鹭正平行于水面飞行。若以白鹭为参照物,它在水中的倒影是____________的;若以岸为参照物,白鹭是 ____________的。(均选填“运动”或“静止”)
【举一反三6】小慧的新家正在装修,那天她的爸爸妈妈正在商量如何摆放梳妆台,让小慧也出出主意,小慧设计合理的是:人面对梳妆台时,早晨太阳光照亮  ______(选填“人脸”或“平面镜”),这里利用了____________(选填“光的反射”或“光的直线传播”)。
【举一反三7】诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”中“阴浓”是光的____________形成的,“倒影”是光的______形成的。太阳发出的光,要经过大约8 min才能到达地球,则太阳到地球的距离约为____________km(真空中光速按3×108m/s计算)。
【题型2】人看到物体与光的关系
【典型例题】下列关于光,说法正确的是( )
A.月亮是光源
B.通过平面镜可以看到自己的像与小孔成像原理是一样的
C.来至光源的光或来至物体的反射光进入人眼后,人才能看见光源或物体
【举一反三1】要使眼睛看到物体,则(  )
A.这个物体必须是光源
B.物体发出或反射的光线一定会进入眼睛
C.肯定有物体发出的光进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【举一反三2】要使眼睛看到物体,则(  )
A.这个物体必须是光源
B.这个物体一定在发光
C.肯定有光由物体进入人眼
D.物体肯定在反射太阳光
【举一反三3】下列说法中正确的是(  )
A.眼睛能看到物体,是因为眼睛是光源
B.光的传播速度总是3×108 m/s
C.光年是一个长度单位
D.光在真空中不能传播
【题型3】实验探究光的反射定律
【典型例题】如图是小天同学探究光的反射定律的实验过程。下列说法错误的是(  )
A.实验中使用硬纸板是为了显示光的传播路径
B.图甲中∠EOM是入射角
C.图乙的现象说明反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
D.对比图丙和图甲中的现象说明在光的反射现象中光路是可逆的
【举一反三1】将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律,通过测量发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,下列说法中(  )
①此次入射角为50°,反射角也为50°
②入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
③将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
④光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
A.只有①③正确
B.只有②④正确
C.只有①②正确
D.只有③④正确
【举一反三2】小华用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,图中纸板B可沿折缝向后翻折,将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,经平面镜反射后,沿OF方向射出,入射角记为∠i,反射角记为∠r。下列说法正确的是(  )
A.当入射角增大时,反射光线会远离平面镜
B.当入射光线与法线重合时,入射角等于90°
C.不管如何改变入射角大小,始终都有∠r=∠i
D.只将纸板B向后翻折,反射光线的位置会改变
【举一反三3】在探究“光的反射定律”的实验中,洛洛将纸板EF(可绕ON折转)垂直立在平面镜M上如图1。
(1)使一束光贴着纸板沿AO入射到O点,坐在教室不同位置的同学都能看到纸板上的光路,光在纸板上发生的是 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)改变入射光的方向,多次实验,将数据记录在表格中,分析数据可得出结论: 。
(3)为了探究反射光线是否与入射光线和法线在同一平面内,接下来的操作是: 。在实验过程中,若有同学放置纸板时与平面镜不垂直,如图2所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,纸板EF上将 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
【举一反三4】在探究“光的反射规律”实验中,如图所示,将粗糙的白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上,纸板由E、F两部分组成。
(1)实验时从纸板前不同位置都能看到入射光线,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(2)如图所示,此时入射角为 度;为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是改变 进行多次实验;
(3)让另一束光沿BO入射,反射光沿OA射出,该实验现象说明在光的反射中, 。
【举一反三5】如图甲所示,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板A沿EO方向射入.
(1)量角器量出θ的大小为50°,则反射角大小为 ______ .
(2)若将纸板B向后折,使两纸板不在同一平面上,我们在纸板B上没有看到反射光,此时 ______ (选填“有”或“没有”)反射光的存在.
(3)在图甲的装置中,让一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光将沿 ______ 方向射出.
(4)若开始实验时纸板并未与平面镜垂直(如图乙所示), ______ (选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线.
【举一反三6】在探究“光反射时的规律”实验中,进行如图所示的实验操作。
(1)本实验中纸板ABDC的主要作用是:①显示_________;②探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。实验中应选用_________(选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生_______反射,让各个方向的人都能看见光路;
(2)如图甲所示,若入射光线绕着O点沿顺时针方向转动20°,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角_________(选填“增大”或“减小”)的度数为_________;
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板NBDO沿ON后折,在纸板NBDO上不能看到反射光线,此时反射光线_________(选填“存在”或“消失”);
(4)实验结束后,同组的小明和小刚都想从同一镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是 _________。
【题型4】光的反射定律的应用
【典型例题】如图所示场景,若想让反射光线能够照射到目标物体,下列操作不可行的是(  )
A.平面镜竖直向上移动
B.平面镜水平向右移动
C.入射点不变,入射光线逆时针转动
D.平面镜绕入射点顺时针旋转
【举一反三1】太阳光与水平方向成40°角,要使太阳光经平面镜反射,反射光沿水平方向传播,则平面镜与水平方向所成的角度(锐角)是( )
A.20°或40° B.40°或70° C.20°或70° D.只能20°
【举一反三2】一束光射到平面镜上,入射光线与法线的夹角是30°,则反射角为(  )
A.15° B.30° C.60° D.120°
【举一反三3】如图所示,固定在水面上方的光源发出一束光,经水面反射后在光屏上形成一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,下列说法正确的是(  )
A.入射角的大小为40°
B.当水面升高时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当水面降低时,光斑A将向右移动
【举一反三4】如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是(  )
A.反射角的大小为 40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.当水面升高时,光斑 A 将向左移动
D.当水面升高时,S′到水面的距离变大
【举一反三5】阅读“光全反射”材料,回答问题。
光的全反射
如图甲所示,当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角大于入射角。若入射角增大时,折射角也随之增大,当入射角增大到某值时(小于),折射角会增大到90°。若继续增大入射角,此时空气中没有折射光射出,光线全部反射回玻璃,这种现象叫做光的全反射。折射角等于90°时的入射角称为临界角,当光从水或玻璃射入空气时,只要入射角大于临界角,光就会发生全反射。
人们利用光的全反射的现象制成了光缆,用于通信等方面。光在均匀透明的玻璃棒中传播,即可在弯曲的玻璃棒的光滑内壁上,借助于接连不断地全反射,可以将光从一端传导到另一端,即使棒的截面直径很小,甚至到微米数量级,传导的效果也不变,这种导光的细玻璃丝称为光导纤维如图乙所示。根据上述材料,回答下列问题:
(1)当光线从玻璃斜射入空气里的时候,一部分光会进入空气里发生折射,此时折射角 入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”);当入射角增大时,折射角也 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)光发生全反射时,入射角 临界角(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)当光从空气射向玻璃, (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象。
【举一反三6】入射光线与__________的夹角叫做入射角;若入射光线与反射面的夹角为30°,则入射角大小为________,反射光线与入射光线夹角大小为________。
【举一反三7】小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时,利用一块平面镜将太阳光反射到太阳能电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°(如图所示),一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点,入射角的大小为_________;若镜面竖直上移,则反射角将_________(选填“变大”或“变小”或“不变”);若镜面水平左移,该束光线将照到P点_________(选填“上方”或“下方”)。
【题型5】光的反射作图
【典型例题】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
【举一反三1】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.
【举一反三2】新闻时有报道小孩掉入野外深井的情况,救援人员往往利用平面镜查看井下情况,这是因为平面镜可以起到 的作用。救援人员想利用平面镜使太阳光竖直射入井下,请通过作图画出平面镜的位置,并标出入射光线与镜面的夹角的度数(作图时保留作图痕迹)。此时,若平面镜顺时针转动10°,则反射角是 度。
【举一反三3】根据图中给出的入射光线AO,画出对应的反射光线OB,并标出反射角及其大小。
【举一反三4】如图钱包掉到沙发下.没有手电筒,小明借助平面镜反射灯光找到了钱包.图中已标示了反射光线与入射光线,请在图中画出法线、平面镜.
【题型6】光的反射定律的计算
【典型例题】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则(  )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【举一反三1】如图所示是学校舞蹈房的两块相互垂直的平面镜,一束光线AB射到其中一块平面镜上,经两次反射后射出的光线为CD,若将入射光线AB的入射角增加1°,则出射光线CD的反射角将(  )
A.增加1° B.减少1° C.增加 2° D.减少2°
【举一反三2】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角(如图所示)。下列说法中不正确的是(  )
A.光在纸板上发生了漫反射
B.反射光线与镜面的夹角是40°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会在纸板F上消失
D.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
【举一反三3】小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直地立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则(  )
A.反射光线与镜面的夹角是40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失
D.光在纸板上发生了镜面反射
【题型7】光路的可逆性
【典型例题】甲同学通过平面镜能看到乙同学的眼睛,则乙同学从这一平面镜中( )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定不能看见甲的眼睛
C.可能看见甲的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
【举一反三1】在明亮的房间里,甲从一面镜子中能看见乙的眼睛,此时乙从这面镜子中(  )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定看不见甲的眼睛
C.可能看见,也可能看不见甲的眼睛
D.只有将镜子放到特定的位置时才能看见甲的眼睛
【举一反三2】如图所示的情景说明:在光发生反射时,光路是______的.
【举一反三3】如图情境所示,人和猫通过平面镜彼此都能看见对方,是因为 __________________,如果猫的位置整体向左移动,小聪的眼睛需要向_________(选填“左”或“右”)移动,能重新看到镜中的猫。
【举一反三4】小张同学和小王同学都在亮处,他们之间有屏风隔着,互相看不见,但小张能通过镜子看到小王的眼睛,想一想,小王能通过镜子看到小张的眼睛吗?你做出判断的依据是什么?
【举一反三5】如图是小猫和小聪能够通过平面镜互相看到对方,是因为____________________,请在图中用光学作图法画出平面镜,并且用箭头表示小猫看到小聪的光路。
【题型8】镜面反射
【典型例题】光污染是当代社会四大污染之一,下列现象中会造成光污染的是(  )
A.晚上学习时用护眼灯
B.在十字路口的大型建筑物上面,大面积安装玻璃幕墙
C.汽车的前挡风玻璃上贴防晒膜
D.用塑料薄膜建造温室大棚
【举一反三1】下列成语中,所描述的光现象形成的原因与另外三个不同的是(  )
A.坐井观天 B.一叶障目 C.凿壁偷光 D.波光粼粼
【举一反三2】夜间开车时汽车灯光能照亮前方的柏油马路,使司机能看清路面。但刚下过雨的路面十分潮湿,司机几乎看不到路面被照亮,甚至感觉自己车灯未开。造成该现象的主要原因是(  )
A.由于下雨,路面很黑,不反射光
B.由于路面潮湿,光发生了折射
C.由于灯光在潮湿的路面上主要发生了漫反射
D.由于灯光在潮湿的路面上主要发生了镜面反射
【举一反三3】在暗室中的水平桌面上铺一张白纸,把一镜面朝上的小平面镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射(如图所示),当从侧面观察时,则(  )
A.镜子看上去很亮,因为镜子发生漫反射
B.白纸看上去很暗,因为白纸发生漫反射
C.白纸看上去很亮,因为白纸发生镜面反射
D.镜子看上去很暗,因为镜子发生镜面反射
【举一反三4】如图是八达岭太阳能发电站,它是在大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,太阳光照射在定日镜上发生________反射,将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。通过热动力装置带动发电机发电,从而将太阳能转换为电能。
【举一反三5】如图是八达岭太阳能发电站,它是在大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,太阳光照射在定日镜上发生________反射,将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。通过热动力装置带动发电机发电,从而将太阳能转换为电能。
【举一反三6】雨后的夜晚,小明和爸爸在路灯下沿街散步。
(1)当小明背对路灯向前走时,路面的积水处比路面处显得较 (选填“亮”或“暗”),这是因为光在水面处发生了 反射,而在路面处发生了 反射的缘故;
(2)某一时刻,爸爸和小明两人在地上的影子AB和CD如图所示,请通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。
【题型9】漫反射
【典型例题】课本掉到地上,同学们从不同的位置都能看到它,这是因为(  )
A.光在课本上发生镜面反射,反射角等于入射角
B.光在课本上发生漫反射,反射光向各个方向射出
C.不同同学眼睛发出的光都射在课本上
D.课本发出的光射入同学们的眼睛
【举一反三1】下列关于光现象的说法中正确的是(  )
A.放映电影时,电影幕布是光源
B.在真空中,光的传播速度是340m/s
C.发生漫反射时,每条光线的反射角都等于入射角
D.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
【举一反三2】(2023·烟台期末)随着城市建设理念的创新进步,龙口市人民公园进行了夜景提升改造,夜景光影秀不但增加城市夜景观赏性,赋予城市新活力,同时有效提升人民群众幸福感和满意度。如图所示,行人从各个方向都能看到地面上的“诗词”,这是由于光在地面上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。该反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【举一反三3】阳光射到镜子上,迎着反射光的方向,可以看到刺眼的光,这是光的________反射现象。如果阳光射到白纸上,无论从哪个方向看,都能看到纸被照亮了,这是光的________反射现象。(均选填“镜面”或“漫”)
【举一反三4】(2023·福州期中)小明随家人一起乘船夜游闽江,站在甲板上江风吹拂很惬意。小明发现当船顺风行驶时,几乎感觉不到风,请解释原因。登上码头后,路灯下的码头地面看起来很亮,而江面看起来却是暗的,请解释原因。

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