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2019浙教版七年级下—2.4光的传播和光的反射-提高

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模块一：光的直线传播
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1．光源：本身能够发光的物体．
天然光源：太阳、荧火虫、水母等；人造光源：蜡烛、火把、霓虹灯等．
2．光沿直线传播：
条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．
现象与应用：小孔成像、影子、日食、月食、激光准直等．
3．光的传播速度：
在真空中光速；在空气中光速接近于；在水中的光速约等于．
在玻璃中的光速约等于．

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例题精讲
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光源和光的直线传播现象：
太阳 光源；月亮 光源；萤火虫 光源；电灯 光源；火把 光源．（选填“是”或“不是”）．
【答案】是；不是；是；不是；不是．
下列词句中属于光的直线传播现象的是 ①③⑤
④⑦
（选填数字号码）．
①立竿见影；②镜花水月；③坐井观天；④海市蜃楼；
⑤凿壁偷光；⑥水中捞月；⑦夕阳如血；⑧猪八戒照镜子，里外不是人．
【答案】①③⑤
2012年5月21日清晨，我国东南沿海部分地区出现了“日环食”奇景．下图是发生日环食时太阳与月球的位置．请在图中画出人在其中能观察到日环食的阴影区，并在该影区内写入字母“HS”．

光的直线传播作图与实验：
如图所示，人在室内通过窗MN看室外物体AB：试画出能完整地看到AB的范围．（ 用阴影线表示）

【答案】过A点画出过窗户最上面的光线和最下面的光线，得到一个区域；再过B点画出过窗户最上面的光线和最下面的光线，得到另一个区域；两个区域相交的范围就是看到AB整个的位置和范围；如图所示．

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模块二：光的反射
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1、反射定律：
（1）反射光线、入射光线分居在法线两侧．（两线分居，如图1）
（2）反射光线、入射光线和法线在同一平面内．（三线共面，如图2）
（3）反射角等于入射角．（两角相等，如图3）　　

图1 图2 图3
2、反射时光路是可逆的．
3、镜面反射和漫反射：
平行光线射到玻璃（平整光滑的反射面）上后，反射光会平行射出，这种反射叫镜面反射（如图1）．
平行光线射到木头（凹凸不平的反射面）上后，反射光线会射向各个方向，这种反射叫漫反射．（如图2）

图1 图2
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律．
4、光的反射的应用：

红宝石激光器 黄河口遥感图像 光纤


5、光污染：

玻璃幕墙 激光切割金属 强烈的电焊光
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例题精讲
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光的反射规律：
一束阳光照射到平面镜上，与镜面的夹角25°，转动平面镜，使光束与镜面的夹角增至30°，则反射光线与入射光线间的夹角与原来相比（　　）
A．减少了5° B．减少了10° C．减少了15° D．减少了20°
【答案】B

由于水位降低，气温居高不下，太湖爆发“蓝藻事件”．2012年5月30日，市区许多地区的自来水产生异味，影响了居民的生活．后来在政府的领导和全市人民的努力下，通过人工降雨等手段，太湖水质问题得到了缓解．如图是小明设计的可探测水位高低的装置，当光斑Q向上移动时，则水位（　　）

A．上升 B．下降 C．不变 D．无法确定
【答案】A

若使入射光线经过两次反射后，反射光线与入射光线平行且方向相同，则两个平面镜的关系是（　　）
A．两个镜面平行 B．两个镜面垂直
C．两个镜面成60°夹角 D．两个镜面成45°夹角
【答案】A

星期六晚上，张立在台灯下做作业，李明在窗外喊张立出去看电影，结果室内的张立看不清黑夜中站在窗外的李明，而李明却清清楚楚地看见张立，这是为什么？
【答案】室内的光线充足，室内的人反射的光线能进入室外的人眼中．
但室外的光线很暗，几乎很少有光线能进入室内的人眼中．
所以室外的人可以看见室内的人，而室内的人不容易看见室外的人．

光的反射作图：
请作出光的反射路径．

如图所示，AO、OB分别为入射光线和反射光线，它们的夹角是120°，在图中确定平面镜放置的位置和角度．


作出下边自行车“尾灯“的光路图，简要说出“自行车尾灯”构造的好处．

OA，OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如下图所示．试作出这两条反射光线的入射光线并确定发光点S的位置．

【答案】第一种作法：第二种作法：
请你利用一支激光笔和一个固定在教室中的大屏幕，再添加一件身边常见的物品 可弯曲的吸管
，用对比的方法设计一个实验证明：“光在空气中是沿直线传播的”．（实验要注意安全并具有可操作性）
（1）添加的实验器材：
（2）实验步骤：
（3）分析与结论：
【答案】可用激光笔朝塑料吸管内射一束光，先把吸管拉直，再把吸管弯折，看光会不会从另一端射出，就可以判断光是否沿直线传播．
故答案为：
（1）添加的实验器材：可弯曲的吸管
（2）实验方法：
①将打开的激光笔正对着直吸管的管口，并将吸管的另一管口对准大屏幕，观察大屏幕上是否出现亮斑；
②保持上述方法，只将吸管弯曲，观察大屏幕上是否出现亮斑．
（3）分析与结论：当打开的激光笔正对着直吸管的管口时，观察到大屏幕上出现亮斑；当吸管弯曲时，观察到大屏幕上没有出现亮斑，由此可知光在空气中是沿直线传播的．

光的反射的应用：
如图所示是医生检查患者牙齿的情景．其中涉及到两方面的物理知识：一是利用金属小平面镜 对光的反射
，能观察到牙齿背面的情况；二是在金属小平面镜放入口腔前，先要将它放在酒精灯上烤一烤，以免水蒸气在镜面上 液化
形成水雾．

【答案】对光的反射，液化
太阳光与水平方向成角，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．或 　　 B．或 　　C．或 D．只能
【答案】C
镜面反射和漫反射：
勇勇同学在家里的一间黑暗房子里做了有关光反射的探究实验，他首先在黄色的桌子上放了一张试卷大小白纸，然后再在纸上面放了一块小平面镜，最后他打开手电筒正对平面镜，请你和勇勇同学一起在旁边观察所发生的现象．结果发现了以下现象：
（1）镜子是 暗
（亮、暗）的，理由是 镜子发生了镜面反射
．
（2）白纸是 亮
（亮、暗）的，理由是 白纸发生了漫反射

（3）桌面是 亮
（亮、暗）的，理由是 桌面发生了漫反射
．
（4）按亮到暗依次排列是 镜子
．
（5）此时桌子的颜色是 黄色
的，理由是 它只反射黄色的光，其它颜色都被吸收了
．
【答案】
（1）暗，镜子发生了镜面反射；
（2）亮，白纸发生了漫反射；
（3）亮，桌面发生了漫反射；
（4）白纸，桌面，镜子；
（5）黄色，它只反射黄色的光，其它颜色都被吸收了．






如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的 灯丝
的像，这是 小孔成像
现象．这是由于 光的直线传播
产生的．向上移动小孔．像的大小变 大
．

【答案】灯丝；小孔成像；光的直线传播；大．

晚上，当你从路灯的正下方经过并沿地面向前走动，在相同时间里 （　　）
A．人移动的距离大于人头顶影子移动的距离
B．人移动的距离小于人头顶影子移动的距离
C．人移动的距离等于人头顶影子移动的距离
D．人移动的距离先小于人头顶影子移动的距离，后大于人头顶影子移动的距离
B　如图所示，从发光的灯S到人的头顶A作一直线，交地面于B，人头顶的影子就在B，过了一会儿，人走到了另一位置A′点，其影子移至B′点．根据几何知识，SAA′相似于SBB′，
所以，得
故有BB′＞AA′，即人移动的距离小于头顶影子移动的距离．故选B．

如图是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点S和像点S′
答案如图：

如图所示，一个箱子顶部和侧边各有一个小孔E和E′，箱子内有一水平放置的平面镜，一束光线从顶部的孔射入，平面镜的位置只能够上下、左右平行移动．为了使反射光线能从侧边的小孔E′射出，平面镜应该移动到哪一个位置？（简要说明方法并保留作图痕迹）

【答案】如右图所示入射光线保持不变，平面镜只能上下、左右平行移动，所以无论平面镜怎么移动，反射光线的方向也不变，平行移动反射光线使光线从侧边的小孔射出，延长入射光线，交点就是入射点，再根据光的反射定律找出平面镜的位置．

两块相交的平面镜Ml、M2 ，有一束平行于Ml 镜面的光线射到M2 镜面上，经两块平面镜反射后，光线平行于M2 镜面射出, 则Ml 、M2 两镜的夹角是（　　）

A．90° 　　　　　 B．60° 　　　　　　 C．45° 　　　　　 D．30°
【答案】B
有一入射光线与平面镜成60°角入射，若入射光线方向不变，使平面镜绕入射点沿入射光线与法线构成的平面逆时针方向旋转50°，反射光线转过的角度为（　　）
A．20° B．40° C．100° D．160°
【答案】C

如图所示，为发光体，是不透明的遮挡物，为光屏，试用作图法确定屏上最暗的部分（本影区）的范围．

【答案】见右图．

在太阳光或白炽灯下，如果挡住了光的去路，就会形成清晰的影子．可是小明却发现，在日光灯下的影子灰蒙蒙一片，一点不清楚，特别是处处装点着电灯的大厅里，人和物的影子就更是模糊不清了．这是为什么呢？
小明去问物理老师，老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块，让小明做了如下实验：

（1）木块放在桌子上，旁边点上一只蜡烛．观察铁块的影子．（如图a）
（2）在旁边再点上一只蜡烛，观察铁块的影子（如图b）
（3）继续在铁块旁边点蜡烛，直到将蜡烛围满铁块四周，观察铁块的影子（如图c和d）
结果小明发现，蜡烛影子越来越淡，最后几乎没有了！他又比较了一下白炽灯和日光灯，看到白炽灯的灯丝很集中，而日光灯的灯管却很长，他想了一会后，高兴的说：“老师，我明白了！”
请回答下列问题：
（1）小明明白了怎样的道理？请替她回答一下
（2）此结论在生活中可有什么应用？请举一例．
（3）在上述研究过程中，使用了哪些探究要素？
【答案】（1）小明明白了不透明物体周围的光源越多，影子越不明显直至消失；
故答案为：不透明物体的周围，光源越多，形成的影子越淡，四周都有光源，就不会形成影子．
（2）为防止做手术时出现影子影响手术的进行，手术室内用无影灯；
故答案为：医院外科手术室用的无影灯．
（3）本题经历了提出问题、实验探究、分析现象、归纳出结论的过程；
故答案为：提出问题、实验探究、分析归纳、得出结论．

一条光线垂直射向平面镜，反射光线与入射光线的夹角是 0
度，若保持光的传播方向不变，而将平面镜沿逆时针方向转动20°角，则反射光线与入射光线的夹角是 40
度．
【答案】0；40．

如图太阳光与地面成45°角斜射过来，要使光线沿竖直方向反射入井中，求作：
（1）反射光线；（2）平面镜的位置，（3）计算出平面镜与水平方向夹角；

【答案】平面镜与水平方向的夹角为67.5°．








某人身高，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以的速度匀速走开．某时刻他的影子长为, 再经过2秒钟，他的影子长为．路灯距地面的高度是多少?
如图所示．
　　
　　　∽
　　　则有
　　　即……①
　　　又 ∽，则有
　　　即…… ②
　　　由①②联立可解得：
【答案】这里是利用图中的几何关系解题的，其基本原理是光的直线传播原理，正是由于光是直线传播的，才有图中这样的几何关系．
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复习巩固
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古代由于无法解释日食成因，人们迷信地认为日食是一种凶兆，现在我们可以用光的__________来解释日食的成因，如图所示．现有乒乓球、足球和瓦数较大的白炽灯，请你用这三种物品代表相应的星球，设计出观察日食成因的实验，并根据三个星球排列的位置，按示例，把答案填写在图中的横线上．

直线传播　乒乓球 月球　 足球 地球
日食的成因是光的直线传播造成的．发生日食时，太阳、月球、地球运行在一条直线上，且月亮在太阳与地球之间，月球上的影子落到地球表面．

一束光线与镜面的夹角为45°，反射光线与入射光线的夹角是 90
度；若转动镜面，使入射光线与镜面的夹角减小了15°，则反射角变为 60
度；反射光线与入射光线的夹角变为 120
度．
【答案】90；60；120．

小明同学在实验室做实验，工作台上光线太暗，小明想利用两块平面镜，利用光的反射将室外的太阳光反射到工作台上，请你通过光学作图帮助小明完成这一构想．（如图）


人夜了，刚下完雨，路上坑坑洼洼，天上的月亮害羞地露出了半边脸，小李吃完饭就急着要到小王家搞小制作．临行前，爷爷叮嘱他说：“路上小心啊！光的是水坑，黑的是泥土．”小李照爷爷的说法走，果然没踩着水坑．晚上10点，终于完成了小制作，小王送小李出门时说：“路上当心，黑的是水坑，光的是泥．”小李试着按小王的说法走，也没踩着水坑．但是一路上小李糊涂了，两人的说法相反，但都对，为什么呢？请你帮小李解释这一疑问．

【答案】平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射．
（1）如图，迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；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，所以为了不踩进水坑，人迎着月光走时，走暗处．
（2）如图，背着月光走，月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮，所以为了不踩进水坑，人背着月光走时．走亮处．


课后测

如下左图，P是发光点，Q是平面镜前任意一点，作出发光点P发出的光线中，经平面镜反射后经过Q点的那条光线．


如图所示，入射光线与平面镜镜面的夹角为25°，要想使反射光线与入射光线之间的夹角变为120°，则平面镜应绕过O轴沿 逆
时针（填“顺”或“逆”）转过 °5°
．

【答案】逆、5°．


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