内容正文:
第三章 光和眼睛
3.2探究光的反射定律
知识点1 光的反射定律
例1、光的反射:光射到物体表面的时候都会发生______,改变了传播方向,这种现象就是光的反射现象。我们能够看见不发光的物体,是因为物体__________进入了我们的眼睛。
例2、黑暗的房间里有两个灯泡,只有一个灯泡点亮,但人能看到未点亮的灯泡。下列图中,能正确反映出“人能看到未点亮的灯泡”的光路图的是( )
A B C D
例3、光的反射规律:如图表示光在物体表面反射的情况,图中____表示反射面,___表示入射光线,___是入射点,____是反射光线,____是法线,_____是入射角,_____是反射角。
例4、为了探究光的反射规律,实验小组的同学选用了平面镜、量角器、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(1)实验中为了使光能在纸板上显示出来,方便实验研究,该小组该采取的操作是_____。
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
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,分别测量ON两侧的∠i和∠r的度数,将数据记录在表中,根据数据得出的结论:在光的反射中,反射角____入射角。
(3)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中,光路是________________。
(4)将纸板NOF向后翻折一定角度,在NOF板上_______ (选填“能”或“不能”)看到反射光。
例5、如图所示为一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,请根据光的反射定律,确定点光源S的位置。(保留作图痕迹)
例6、一束光斜射到平面镜,若入射角为25°,则反射角为______°;如果入射光线逐渐靠近法线,则反射光线逐渐______ (选填“靠近”或“远离”)法线;当入射光线与法线重合时,反射角为______°。
知识点2 镜面反射和漫反射
例7、(1)如图甲,反射光向同一方向射出,在这个方向的反射光很强,而其余方向无反射光,这种反射叫做__________。
(2)如图乙,凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射,这种反射叫做________,所以能使我们从各个方向看到物体。无论是镜面反射还是漫反射,每条光线都遵循光的反射规律。
例8、光学实验课上,小叶用激光笔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出现了一个明亮的光斑,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.地面对光没有反射 D.墙壁对光发生镜面反射
例9、日常生活产生的各类污染已经严重影响人们的工作和生活,保护环境人人有责。如图,高楼大厦的玻璃幕墙炫人眼目是因为光在玻璃幕墙上发生了_____________ (选填“镜面反射”或“漫反射”),这是生活中的光污染现象。
巩固练习
1、如图所示的四种光现象中,属于光的反射现象的是( )
2、关于光的反射,以下说法正确的是( )
A.镜面反射看上去总比漫反射亮
B.我们能看到本身不发光的物体,是因为光的反射
C.漫反射不遵循光的反射定律
D.电影银幕对光的反射属于镜面反射
3、若反射光线与入射光线的夹角为80°,则入射光线与镜面的夹角是( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
4、雨后天晴的夜晚,为了防止踩到地面上的积水,下列有关判断正确的是( )
A.迎着月光走,地上暗处是积水 B.迎着月光走,地上明亮处是积水
C.背着月光走,地上明亮处是积水 D.都无法确定何处是积水
5、电视机的遥控器用红外线来传递信息,实现对电视机的控制,如图所示,不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按纽,有时也可以控制电视机这是利用了( )
A. 光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
6、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.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 D.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
7、皮鞋擦上油后,还要用软布擦几下越擦越亮,这是由于( )
A.反复擦可以增加漫反射效果 B.鞋油的颜色好,所以越擦越亮
C.鞋油比皮革亮,所以越擦越亮
D.反复擦可以使鞋油填充皮革凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
8、阳光下一本物理教材掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为( )
A.小明和小红都能看到物理教材是因为物理教材是光源
B.小明看到教材是因为光发生漫反射,小红看到教材是因为光发生镜面反射
C.小明和小红看到教材都是因为光发生漫反射
D.小明和小红都能看到物理教材是因为光路是可逆的
9、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( )
10、坐在电影院的每个位置上都可以看到银幕上的画面,这是因为发生了________现象,用久的黑板会发生反光,这是因为黑板上发生了___________现象。
11、如图所示是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,那么,小聪观察小猫光路的入射角大小是___________,此现象说明光在反射时,光路是________的。
12、如图所示,一束光线与水平面成35度角射向镜面,则入射角是________度,入射光线与反射光线间的夹角是________度.
13、如图是超市中用来识别货物和价格的条形码它就是黑白相间的条纹,当扫描仪照射它时,黑条纹将光 ________(选填“反射”或“吸收”),白条纹将光 ______(同上),再通过电脑解码就可以了。
14、一种液面升降监测装置的原理图如图所示。点光源S发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为_______;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降时,光点S'将__________(选填“向左”“不会”或“向右”)移动。
15、根据图所给出的条件,分别画出反射光线、入射光线,平面镜的位置。
16、小明想用一块平面镜使与水平面成30°角的太阳光竖直射入井中(如右上图所示),则反射光线与入射光线的夹角为________,在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数。
17、如图所示,课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,其中有一个可折转的光屏。
(1)光屏在实验中的作用①_____________________________________________________;
②_____________________________________________________。
(2)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,如图所示。经检查,三次试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。你认为其中的原因是____________________________;多次实验的目的________________________。
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
(3)如图甲,当E、F在同一平面上时。让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,如图乙,若将F面向后折,F面上______(填“有”或“没有”)反射光,此时反射光线的位置______(填”有”“没有”)改变
(4)在实验过程中,若将纸板倾斜,如图丙所示,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 ______(填“在”或“不在”)同一平面内,在纸板上______(填“能”或“不能”)看到反射光线。
(5)如图甲乙,得出的结论____________________________________
18、电影银幕为什么做成白色的、而且表面不光滑?
19.李刚同学在操场上活动时发现,从远处看教室的窗户,有的明亮刺眼,有的却黑漆漆的,请你帮他解释这一现象?
20、阅读短文,回答问题。
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·阿姆斯特朗和巴兹·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地测量地月距离。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为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反射面构成立体角。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,但当晚上有灯光照到上面的时候,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形产生反射及高折射率的玻璃微粒回归反射原理制成的,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
例1、反射 反射的光
例2、C
例3、MM’ BO O OA ON ∠3 ∠2
例4、(1)C (2)等于 (3)光路是可逆的 (4)不能
例5、第一种方法:反向延长两条反射光线,反向延长线交于一点S′,该点就是点光源在平面镜中成的像,然后利用平面镜成像的特点:像与物关于镜面对称,作出点光源S.答案如下图所示.
第二种方法:根据图示的两条反射光线,分别作出其发法线,然后利用光的反射规律作出对应的入射光线,由于这两条入射光线都是由点光源S发出的,所以两条入射光线的交点就是点光源S.由此可确定点光源的位置,答案如下图示.
例6、25 靠近 0
例7、(1)镜面反射 (2)漫反射
例8、B
例9、镜面反射
巩固练习
1、C 2、B 3、B 4、B 5、B 6、D 7、D 8、C 9、A
10、漫反射 镜面反射
11、30° 可逆的
12、55° 110°
13、吸收 反射
14、100° 向右
15、略
16、120°
17、(1)①我们看不见光的传播路径,就无法对光线进行研究,在研究光的反射规律时,安装一个光屏后,能够间接的在光屏上看到光的传播途径,即可以显示光路;
②将光屏的左半部分向前后翻折,就不会看到反射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,故可以探究入射光线、反射光线、法线是否共面。
(2)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;
多次实验是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性;
(3)没有;没有
(4)在 不能
(5)反射光线、发现和入射光线在同一平面内
18、因为白色能反七种颜色的光,所以电影是彩色的;白布不光滑主要是产生漫反射,各个方向都能看到电影。
白光是由各种色光混合而成的,所以白色可反射所有的光;当光射到凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射,这种反射叫做漫反射。白色能反射各种颜色的色光,而黑色才是吸收所有的光,银幕不反射的话我们就什么也看不见;表面粗糙(不光滑)能产生漫反射,使光线向各个方向传播,以便使坐在不同位置上的人都能看到
19、答:当太阳光射到关着的窗户上时,光在玻璃表面发生镜面反射,李刚恰好处于反射光线的方向上,有很强的光进入眼睛,因此看起来明亮刺眼;当太阳光从开着的窗口射入室内,在桌椅、墙壁表面发生了漫反射,很少有光反射回来,所以黑漆漆的。
20、(1)根据材料可知,“隅角镜”就是一种角反射器;
(2)自行车的尾灯本身不能发光,不是光源;
(3)光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s,
地球和月球之间的距离s=1/2ct=3.9×105km;
(4)角反射器相邻两个反射面的夹角为90°。
故答案为:(1)角反射器;(2)不是;(3)3.9×105;(4)90°。
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