内容正文:
4.2� �光的反射
基础训练
知识点一 光的反射现象
1.成语是汉语中的一块瑰宝,很多成语都蕴含着物理原理。下列成语所描述的光现象成因与“立竿见影”的成因不相同的是 ( )
A.形影不离 B.坐井观天
C.杯弓蛇影 D.凿壁偷光
2.图是南川半溪河滨水公园丹桂飘香,垂柳成阴,成为城区一道靓丽的风景。当你漫步在这城市绿地滨水走廊时,你会发现地上有很多圆形光斑,这是由于光的 形成太阳的像;你还会发现河中垂柳倒影如画,这是由于光的 形成垂柳的像。
知识点二 探究光的反射定律
3.为了探究光反射时的规律,小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1)把平面镜放在水平桌面上,纸板应 立在平面镜上;
(2)实验时,光在纸板E上沿AO方向入射,其反射光在纸板F上沿OB方向射出。以ON为轴,把纸板F向前折或向后折,纸板F上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线 ;
(3)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是 (填字母序号);
A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角
(4)让光沿着BO的方向射到镜面,发现反射光沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路 ;
(5)若将纸板倾斜,如图乙所示,让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面,纸板上 (选填“能”或“不能”)呈现出反射光束,此时反射光与入射光 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
知识点三 反射角与入射角的关系
4.入射光线与平面镜的夹角是55°,保持入射光线不动,则反射光线跟入射光线的夹角是( )
A.50° B.55° C.70° D.110°
5.一束光与水平地面的夹角为30°,照到平面镜后发生反射,若使反射光线与地面平行,则平面镜与地面的夹角( )
A.一定是15° B.一定是30°
C.可能是75° D.可能是90°
6.一束光线垂直入射到平面镜上,入射光线不变,将平面镜转动30°角,则反射光线的方向将转动( )
A.30° B.60°
C.15° D.45°
知识点四 光路可逆
7.如图所示,这是关于小猫和小明的一幅漫画。小明通过一块平面镜看见了小猫的眼睛盯着盘子里的鱼,想偷鱼吃。则小猫通过这块平面镜( )
A.可能看见小明的眼睛
B.一定不能看见小明的眼睛
C.一定能看见小明的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
知识点五 镜面反射和漫反射
8.如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,关于此现象下列说法正确的是( )
A.镜子发生漫反射,白纸发生镜面反射
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.从侧面看,镜子比较亮,白纸比较暗
D.从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮
9.我们能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字,是因为光发生 反射的缘故,而时间久了,黑板出现“反光”现象,看不清粉笔字,是因为光在黑板上发生了 反射。
知识点六 光的反射作图
10.请你根据下图中入射光线的路径,画出其对应的反射光线。
11.如图所示,根据给出的反射光线,画出入射光线。
12.光热电站的每面镜子都能把太阳光反射到塔顶的吸热器上进行发电,请在图中画出一束太阳光反射时平面镜的位置。
能力提升
13.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为 ;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点 S'将向 (左/右)移动。保持入射光线不变,若液面上升的高度为 h,则光点移动的距离 (>/=/) h。
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4.2� �光的反射
基础训练
知识点一 光的反射现象
1.成语是汉语中的一块瑰宝,很多成语都蕴含着物理原理。下列成语所描述的光现象成因与“立竿见影”的成因不相同的是 ( )
A.形影不离 B.坐井观天
C.杯弓蛇影 D.凿壁偷光
【答案】C
【详解】“立竿见影”是光的直线传播形成的。
A.“形影不离”属于影子,是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.坐井观天,是由光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.杯弓蛇影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意;
D.凿壁偷光,是由光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选C。
2.图是南川半溪河滨水公园丹桂飘香,垂柳成阴,成为城区一道靓丽的风景。当你漫步在这城市绿地滨水走廊时,你会发现地上有很多圆形光斑,这是由于光的 形成太阳的像;你还会发现河中垂柳倒影如画,这是由于光的 形成垂柳的像。
【答案】 直线传播 反射
【详解】[1]树下有许多圆形光斑,这是小孔成像现象,成像原理为光的直线传播。
[2]湖面上的“倒影”的成像原理是光的反射,该像不能呈现在光屏上,是虚像。
知识点二 探究光的反射定律
3.为了探究光反射时的规律,小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1)把平面镜放在水平桌面上,纸板应 立在平面镜上;
(2)实验时,光在纸板E上沿AO方向入射,其反射光在纸板F上沿OB方向射出。以ON为轴,把纸板F向前折或向后折,纸板F上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线 ;
(3)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是 (填字母序号);
A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角
(4)让光沿着BO的方向射到镜面,发现反射光沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路 ;
(5)若将纸板倾斜,如图乙所示,让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面,纸板上 (选填“能”或“不能”)呈现出反射光束,此时反射光与入射光 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】(1)竖直
(2)在同一平面内
(3)D
(4)是可逆的
(5) 不能 在
【详解】(1)把平面镜放在水平桌面上,纸板应竖直立在平面镜上,此时ON才是法线。
(2)实验时,光在纸板E上沿AO方向入射,其反射光在纸板F上沿OB方向射出。以ON为轴,把纸板F向前折或向后折,纸板F和纸板E不在同一平面,纸板F上反射光束消失。由此可初步得出:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)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,应进行的操作是改变光线AO与ON间的夹角,故选D。
(4)让一束光沿BO方向射向平面镜,即让光线逆着原来的反射光线射向镜面,反射光将沿OA方向射出,即反射光线逆着原入射光线方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的。
(5)[1][2] 根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,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仍在同一平面内,不在纸板这一平面上,但不能看到反射光线。
知识点三 反射角与入射角的关系
4.入射光线与平面镜的夹角是55°,保持入射光线不动,则反射光线跟入射光线的夹角是( )
A.50° B.55° C.70° D.110°
【答案】C
【详解】入射角是入射光线与法线的夹角,法线与平面镜垂直,因此当入射光线与平面镜的夹角是55°,入射角为35°,反射角等于入射角,也为35°,反射光线跟入射光线的夹角等于入射角和反射角之和,因此为70°。
故选C。
5.一束光与水平地面的夹角为30°,照到平面镜后发生反射,若使反射光线与地面平行,则平面镜与地面的夹角( )
A.一定是15° B.一定是30°
C.可能是75° D.可能是90°
【答案】C
【详解】本题分两种情况,如图所示:
在甲图中,反射光线水平向左,反射光线与入射光线的夹角为30°,则
则平面镜与水平地面的夹角为
在乙图中,反射光线水平向右,反射光线与入射光线的夹角为150°,则
则平面镜与水平地面的夹角为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.一束光线垂直入射到平面镜上,入射光线不变,将平面镜转动30°角,则反射光线的方向将转动( )
A.30° B.60°
C.15° D.45°
【答案】B
【详解】ABCD.一束光线垂直入射到平面镜上,入射角为0,入射光线不变,将平面镜转动30°角,入射角变为了30°,则反射角也为30°,此时反射光线的方向将转动60°,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
知识点四 光路可逆
7.如图所示,这是关于小猫和小明的一幅漫画。小明通过一块平面镜看见了小猫的眼睛盯着盘子里的鱼,想偷鱼吃。则小猫通过这块平面镜( )
A.可能看见小明的眼睛
B.一定不能看见小明的眼睛
C.一定能看见小明的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
【答案】C
【详解】光线照射到物体表面后会发生反射,反射现象中,光路具有可逆性;小明从一面镜子中看见小猫的眼睛,那么逆着光线的方向,小猫从这面镜子中一定能看见小明的眼睛,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
知识点五 镜面反射和漫反射
8.如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,关于此现象下列说法正确的是( )
A.镜子发生漫反射,白纸发生镜面反射
B.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
C.从侧面看,镜子比较亮,白纸比较暗
D.从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮
【答案】D
【详解】AB.让手电筒的光正对着平面镜照射,镜面较光滑,光在镜子表面发生镜面反射,白纸较粗糙,光在白纸表面发生漫反射,两都都遵循光的的反射定律,故AB错误;
CD.光在镜子表面发生镜面反射,反射光线几乎都竖直反射回去,侧面几乎没有反射光;光在白纸表面发生漫反射,反射光线射向各个方向,侧面有较多反射光,从侧面看,镜子比较暗,白纸比较亮,故C错误,D正确。
故选D。
9.我们能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字,是因为光发生 反射的缘故,而时间久了,黑板出现“反光”现象,看不清粉笔字,是因为光在黑板上发生了 反射。
【答案】 漫 镜面
【详解】[1]反射包括镜面反射和漫反射,它们都遵守光的反射定律;我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故。
[2]黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字。
知识点六 光的反射作图
10.请你根据下图中入射光线的路径,画出其对应的反射光线。
【答案】
【详解】首先过入射点垂直于镜面作出法线, 然后根据反射角等于入射角在法线的右侧作出反射光线。如下图所示:
11.如图所示,根据给出的反射光线,画出入射光线。
【答案】
【详解】经过入射点作出法线,因为反射光线与镜面的夹角是30°,根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数,如图所示:
12.光热电站的每面镜子都能把太阳光反射到塔顶的吸热器上进行发电,请在图中画出一束太阳光反射时平面镜的位置。
【答案】
【详解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先作出入射光线和反射光线的角平分线,即为法线,再过入射点作法线的垂线,即平面镜的位置,如图所示:
能力提升
13.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为 ;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点 S'将向 (左/右)移动。保持入射光线不变,若液面上升的高度为 h,则光点移动的距离 (>/=/) h。
【答案】 130° 左 >
【详解】[1]因为激光与水平面成25°角射向平静的液面,所以入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为65°,则反射光线与入射光线的夹角为130°。
[2]当液面上升时,由于入射角不变,所以反射角大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向左移动,如图所示:
[3]由图可知,O为液面上升后的入射点,A为上升后的液面与原来的反射光线的交点,根据平行四边形的知识可知,光点移动的距离等于OA的长度,由三角形的知识可知,因为入射角为65°,所以h小于OA长度的一半,因此OA的长度大于h,则光点移动的距离大于h。
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