内容正文:
第四章 光的现象
第2节 光的反射
方法指导-----利用图形记忆、理解、分析
考点1:光的反射定义:
光射到物体表面(两种介质分界面)上,改变 又返回原来介质中的现象。
考点2:光的反射现象有关概念-------------如图
(1)一点:入射点:
(2)三线: 、 、
(3)两角:入射角: 与 之间的夹角
反射角: 与 之间的夹角
考点3:探究光的反射定律
1.实验装置和器材及其作用:如图装置进行探究光的反射规律实验.
(1)可折转纸板的作用:
①显示光的 ,
②验证 在
(2)量角器的作用:
2.实验步骤:
3.实验结论:光的反射定律
(1)光反射时,反射光线与入射光线、法线在 内
(2)反射光线和入射光线分居 的两侧
(3)反射角 入射角。
(4)射角增大,反射角也
(5)光路的特点(可逆性):反射现象中,光路是 的。
4.发现:垂直入射,入射角反射角都是 度
考点4:根据光的反射定律作图------入射光线、反射光线、镜面
方法指导:(1)心中有法:①法线是过入射点作垂直于镜面的垂线,且法线要用虚线画
②法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线
(2)根据反射角等于入射角相等确定入射光线或者反射光线
例题:
(1)画出图1中入射光线AO经平面镜反射后的反射光线OB,并标出反射角的大小
(2)一束光从空气斜射到平面镜上时发生了反射,OB为反射光线如图所示,请在图中作出其入射光线并标出入射角的度数。
图2
图1
(3) 如图3所示,射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平方向射出,图中ON是∠AOB的角平分线,
请在图中画出平面镜放置的位置并标出入射角α。
(4)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,
并在图中标出反射角的度数.
图4
图3
考点5:反射种类:镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
图示
相同点
都遵守光的__________定律
不同点
反射面 ,平行光束反射后________射出
反射面 ,平行光束反射后
射向四面八方
举例
镜子、车尾灯、玻璃墙面的光污染、黑板反光
电影屏幕、从各个方向都能看到黑板上的字
分类练习
类型一.探究光的反射定律
考点归纳-----一题通关
例题:“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,
白色硬纸板上安装着一支可在硬纸板平面内自由移动的激光笔。
【基础设问】
(1) 除了图甲所示的器材外,还需要的测量仪器有量角器;
(2)硬纸板作用:①实验时使光贴着硬纸板入射是为了显示光路,硬纸板应垂直平面镜放置。
②实验中应选择表面粗糙,光在硬纸板上发生的是漫反射
(3)多次测量的目的使结论具有普遍性。
(4)记录光路方法:用笔在入射光线和反射光线上各取一点,再连接入射点和所取的点,
并标上箭头和序号。
(5)将硬纸板B绕ON轴向后折转,则在硬纸板B上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线,
这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(6)在如图乙所示的实验情景下,小明将一束光沿着FO方向射向O点,观察到反射光线沿着OE方向射出,这说明了在反射现象中,光路是可逆的。
(7)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当改变入射角的大小进行多次实验。
(8)小明的实验数据如下表所示。同组的小东发现表格中有一个错误数据,请你分析,
小明在实验中出现的问题可能是把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
40°
40°
3
60°
30°
4
75°
75°
(9) 某同学对实验进行了改进,利用带有刻度的硬纸板进行实验,
如图所示,改进后的优点是可以直接读出入射角和反射角的大小 。
(10) 在“探究光的反射规律”实验中,经多次实验,在纸板上画出
入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了比较两角关系,
可进行的操作是 将白纸板沿法线对折,观察反射光线与入射光线是否重合。
针对练习
(多选)1.如图是探究光的反射规律的装置,下列说法正确的是( )
A.能从不同方向看到入射光,是因为它在纸板面发生漫反射
B.将纸板B沿ON向后折叠,反射光线将会消失
C.经多次实验,可得出结论:在反射现象中入射角等于反射角
D.若沿FO入射一束光,则其反射光将沿OE方向射出
2.如图甲所示,在“探究光的反射定律”的实验中,将白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上,并能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验中,必须把平面镜放在水平桌面上,当入射光靠近镜面时,则反射光线 (选填:“靠近”或“远离”)法线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,由此说明:反射光线、法线和入射光线 (选填:“在”或“不在”)同一平面内;
(3)当激光笔垂直入射到镜面上时,反射角为 (选填:“0°”或“90°”);
(4)如图丙所示,若将白色纸板ABCD(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点,则在纸板上 (选填:“能”或“不能”)看到反射光线。
3.晓彤利用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)在图中红激光笔发出的光相当于 线,当绿色光束与红色光束夹角变小时,
反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验中晓彤改变入射角的大小,测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析晓彤测量实验数据过程中可能出现的问题是 。
入射角/°
20
30
40
50
60
70
反射角/°
70
60
50
40
30
20
(3)从A侧往B侧看,当我们观察到 现象时证明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
4. 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。
5.小光和小亮照同一面镜子,小光在镜子中看到了小亮的眼睛,那么( )
A.小亮无法通过镜子看到小光的眼睛
B.小亮可能会通过镜子看到小光的眼睛
C.小亮一定能通过镜子看到小光的眼睛
D.无法确定小亮能不能通过镜子看到小光的眼睛
类型题二.利用光的反射定律作图
6.请在图中画出光线经平面镜反射的光路。
7.(2024•宿迁)如图所示,一束光经黑板反射进入眼睛,请画出入射光线。
6题图
8题图
7题图
8.(2021•广安)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
9.(2024•南充)2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
10.(2024•成都)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:
①画出反射光线OB;
②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
11.(2024•泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
12题图
11题图
12.(2022•黔西南州)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
类型三.光反射的应用
13.如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
14.对于如图所示的光路,下列说法正确的是( )
A.反射角为60°
B.入射角减小20°时,反射光线与入射光线的夹角也减小20°
C.入射光线远离法线时,反射光线也远离法线
D.入射角增大5°,反射角增大10°
15.如图所示,一束光线与水平面成40°角入射到平面镜上,
当入射光线沿顺时针方向转动10°后,反射角变为( )
A.50° B.40° C.60° D.45°
16.(2023秋•自流井区校级期中)如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,则以下说法正确的是( )
A.液面升高,光斑S将向右移动
B.光屏竖直向上移一段距离,光斑S将向左移动
C.液面降低,入射角会变大
D.入射角增大5°,反射光线与入射光线的夹角增大10°
17.如图所示为水位测量仪的示意图,从A点发出的一束与水平面成45°角且方向不变的激光,
经水面反射后,在光屏PQ上形成一个光斑B,光斑位置随水位变化而发生变化,
下列说法正确的是( )
A.从A点发出的激光与水面的夹角即为入射角
B.若水位上升,入射角也会随之增大
C.若水位下降了1m,则光屏上光斑B会右移2m
D.若入射光线逆时针转动10°,反射光线也逆时针转10°
18. 一束阳光照射到平面镜上,与镜面的夹角是40°,保持入射光线不变,使平面镜转动5°,
则反射光线转过的角度是( )
A.5° B.10° C.50° D.40°
19. 如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点发出一束光,
经水面反射在光屏上B点形成一个光斑。下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,入射角将变大
B.当水位升高时,反射角将变小
C.当水位降低时,光斑向B点左侧移动
D.当水位降低时,光斑向B点右侧移动
20.如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,
在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A. 竖直向上移动
B.水平向左移动
C.绕入射点顺时针转动
D.绕入射点逆时针转动
21.如图所示,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P。若在桌面右端用力向上提桌面,使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角,则此时( )
A.入射角增大了5°反射角增大了5°
B.标尺上的光斑向右移动
C.反射光线与入射光线夹角减小10°
D.反射光线与入射光线夹角减小5°
22.如图所示,固定在水面上方的光源S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°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( )
A.入射角的大小为40°
B.当水面降低时,光斑A将向右移动
C.当水面降低时,S′到水面的距离变小
D.若将入射光线逆时针旋转10°,则入射光线和反射光线
之间的夹角增大10°
类型四.镜面反射和漫反射
23.关于镜面反射和漫反射,下列说法中不正确的是( )
A.无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线只有一条对应的反射光线
B.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行
C.镜面反射的每一条光线都遵守光的反射定律 D.漫反射中有些光线不遵守光的反射定律
24.(2022•盘锦)电影院的幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在幕布上发生 反射,该反射的每一条光线在反射时都 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
25.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,从侧面看过去,镜子比白纸 (选填“亮”或“暗”),
这是由于光在镜子上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射,
而在白纸上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射的原因。
26.皮鞋擦过鞋油后,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于( )
A.反复擦可增加漫反射效果
B.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
27.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.潮湿路面发生漫反射
B.干燥的路面发生镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
D.照射到干燥路面上光也遵循光的反射定律
28.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽已干,但仍留有不少积水,为了不致踩在小水坑,下列判断正确的( )
A.迎着月光走,地面上暗处是水坑,背着月光走时地面上亮处是水坑
B.迎着月光和背着月光行走时,地面上发亮处是水坑
C.迎着月光和背着月光行走时,地面上暗处是水坑
D.迎着月光走,地面上亮处是水坑,背着月光走时地面上暗处是水坑
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$$第四章 光的现象
第2节 光的反射
方法指导-----利用图形记忆、理解、分析
考点1:光的反射定义:
光射到物体表面(两种介质分界面)上,改变 传播方向 又返回原来介质中的现象。
考点2:光的反射现象有关概念-------------如图
(1)一点:入射点:
(2)三线: 入射光线 、 法线 、 反射光线
(3)两角:入射角: 入射光线 与 法线 之间的夹角
反射角: 反射光线 与 法线 之间的夹角
考点3:探究光的反射定律
1.实验装置和器材及其作用:如图装置进行探究光的反射规律实验.
(1)可折转纸板的作用:
①显示光的 传播路径 ,
②验证 入射光线 、 法线 、 反射光线 在 同一平面内
(2)量角器的作用: 测反射角,入射角大小,比较两角关系
2.实验步骤:
3.实验结论:光的反射定律
(1)光反射时,反射光线与入射光线、法线在 同一平面 内
(2)反射光线和入射光线分居 法线 的两侧
(3)反射角 等于 入射角。
(4)射角增大,反射角也 增大
(5)光路的特点(可逆性):反射现象中,光路是 可逆 的。
4.发现:垂直入射,入射角反射角都是 0 度
考点4:根据光的反射定律作图------入射光线、反射光线、镜面
方法指导:(1)心中有法:①法线是过入射点作垂直于镜面的垂线,且法线要用虚线画
②法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线
(2)根据反射角等于入射角相等确定入射光线或者反射光线
例题:
(1)画出图1中入射光线AO经平面镜反射后的反射光线OB,并标出反射角的大小
(2)一束光从空气斜射到平面镜上时发生了反射,OB为反射光线如图所示,请在图中作出其入射光线并标出入射角的度数。
图2
图1
(3) 如图3所示,射向平面镜的一束光经镜面反射后沿水平方向射出,图中ON是∠AOB的角平分线,
请在图中画出平面镜放置的位置并标出入射角α。
(4)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,
并在图中标出反射角的度数.
图4
图3
考点5:反射种类:镜面反射和漫反射
镜面反射
漫反射
图示
相同点
都遵守光的 反射 定律
不同点
反射面 光滑 ,平行光束反射后 平行射出
反射面 粗糙 ,平行光束反射后
射向四面八方
举例
镜子、车尾灯、玻璃墙面的光污染、黑板反光
电影屏幕、从各个方向都能看到黑板上的字
分类练习
类型一.探究光的反射定律
考点归纳-----一题通关
例题:“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,
白色硬纸板上安装着一支可在硬纸板平面内自由移动的激光笔。
【基础设问】
(1) 除了图甲所示的器材外,还需要的测量仪器有量角器;
(2)硬纸板作用:①实验时使光贴着硬纸板入射是为了显示光路,硬纸板应垂直平面镜放置。
②实验中应选择表面粗糙,光在硬纸板上发生的是漫反射
(3)多次测量的目的使结论具有普遍性。
(4)记录光路方法:用笔在入射光线和反射光线上各取一点,再连接入射点和所取的点,
并标上箭头和序号。
(5)将硬纸板B绕ON轴向后折转,则在硬纸板B上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线,
这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(6)在如图乙所示的实验情景下,小明将一束光沿着FO方向射向O点,观察到反射光线沿着OE方向射出,这说明了在反射现象中,光路是可逆的。
(7)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当改变入射角的大小进行多次实验。
(8)小明的实验数据如下表所示。同组的小东发现表格中有一个错误数据,请你分析,
小明在实验中出现的问题可能是把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
40°
40°
3
60°
30°
4
75°
75°
(9) 某同学对实验进行了改进,利用带有刻度的硬纸板进行实验,
如图所示,改进后的优点是可以直接读出入射角和反射角的大小 。
(10) 在“探究光的反射规律”实验中,经多次实验,在纸板上画出
入射光线和对应的反射光线后,发现没有量角器,为了比较两角关系,
可进行的操作是 将白纸板沿法线对折,观察反射光线与入射光线是否重合。
针对练习
(多选)1.如图是探究光的反射规律的装置,下列说法正确的是( AD )
A.能从不同方向看到入射光,是因为它在纸板面发生漫反射
B.将纸板B沿ON向后折叠,反射光线将会消失
C.经多次实验,可得出结论:在反射现象中入射角等于反射角
D.若沿FO入射一束光,则其反射光将沿OE方向射出
解:A、光照到纸板上时会发生漫反射,所以人们可以从不同的角度观察到,故A正确;
B、因为反射光线与入射光线和法线在同一平面内,当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将硬纸板F向后折转一个角度后,看不到反射光线,是因为反射光仍在原来的位置上,没有随纸板向后折,此时反射光线与入射光线和法线在同一平面内,故B错误;
C、因为反射角随入射角的变化而变化,即先有入射角,才有反射角(或先有入射光线,才有反射光线),反射角等于入射角,故C错误;
D、沿FO入射一束光,则其反射光将沿OE方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的,故D正确。
故选:AD。
2.如图甲所示,在“探究光的反射定律”的实验中,将白色纸板ABCD竖直放置于平面镜上,并能绕垂直于CD的ON轴向后折转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验中,必须把平面镜放在水平桌面上,当入射光靠近镜面时,则反射光线 远离 (选填:“靠近”或“远离”)法线;
(2)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,由此说明:反射光线、法线和入射光线 在 (选填:“在”或“不在”)同一平面内;
(3)当激光笔垂直入射到镜面上时,反射角为 0° (选填:“0°”或“90°”);
(4)如图丙所示,若将白色纸板ABCD(连同激光笔)绕CD向后倾斜,入射光线仍能呈现在纸板上,且仍紧贴EO入射到平面镜的O点,则在纸板上 不能 (选填:“能”或“不能”)看到反射光线。
解:(1)当入射光靠近镜面时,入射角增大,反射角增大,反射光线远离法线;
(2)将纸板右半部分绕ON向后折转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内;
(3)当激光笔垂直入射到镜面上时,入射角为0°,反射角等于入射角,反射角为0°;
(4)保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,但与原来相比,入射光线的方向改变了,法线方向不变(垂直于镜面),由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以反射光线方向改变,则在纸板上不能看到反射光线。
故答案为:(1)远离;(2)在;(3)0°;(4)不能。
3.晓彤利用如图所示的装置探究光的反射定律。
(1)在图中红激光笔发出的光相当于 法 线,当绿色光束与红色光束夹角变小时,
反射角 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验中晓彤改变入射角的大小,测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析晓彤测量实验数据过程中可能出现的问题是 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 。
入射角/°
20
30
40
50
60
70
反射角/°
70
60
50
40
30
20
(3)从A侧往B侧看,当我们观察到 一根光线 现象时证明反射光线、入射光线和法线在同一平面。
解:(1)由图可知,红色激光笔发出的光相当于法线;当绿色光束与红色光束夹角变小时,即入射角变小,反射角等于入射角,故反射角变小;
(2)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20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、40°、50°、60°、70°,而70°、60°、50°、40°、30°、20°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)从A侧往B侧看,当三线重合,即入射光线、反射光线、法线重合,此时只看到一根光线,这说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内。
故答案为:(1)法;变小;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)一根光线。
4. 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 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 (选填“左”或“右”)移动,能重新看到镜中的猫。
解: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。
故答案为:反射现象,光路可逆;右。
5.小光和小亮照同一面镜子,小光在镜子中看到了小亮的眼睛,那么( B )
A.小亮无法通过镜子看到小光的眼睛
B.小亮可能会通过镜子看到小光的眼睛
C.小亮一定能通过镜子看到小光的眼睛
D.无法确定小亮能不能通过镜子看到小光的眼睛
解:小光和小亮照同一面镜子,小光在镜子中看到了小亮的眼睛,根据在反射中,光路是可逆的,小亮可能通过镜子看到小光的眼睛。
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。
类型题二.利用光的反射定律作图
6.请在图中画出光线经平面镜反射的光路。
解:过入射点作法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为90°﹣30°=60°,如图所示:
7.(2024•宿迁)如图所示,一束光经黑板反射进入眼睛,请画出入射光线。
6题图
8题图
7题图
解:根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线,如图所示:
8.(2021•广安)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
解:过入射点垂直于镜面做出法线,已知入射光线与镜面的夹角为30°,则入射角等于90°﹣30°=60°,根据反射角等于入射角,则反射角也等于60°,在法线的右侧即可做出反射光线.如下图所示:
9.(2024•南充)2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示。一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
解:先画出法线,反射角为90°﹣53°=37°,根据反射角等于入射角在法线的左侧画出入射光线,如图所示:
10.(2024•成都)如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:
①画出反射光线OB;
②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
解:根据题意,先将OB连线得到反射光线,即进入小孟眼中的光线;然后画出入射光线与反射光线的角平分线,即法线;最后过O点作出法线的垂线段,即镜面所在位置,如下图所示。
11.(2024•泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
12题图
11题图
12.(2022•黔西南州)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
11题解:过入射点垂直反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如图:
解:因为太阳光竖直射入深井内,所以反射光线竖直向下,画出法线,过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为60°+90°=150°,则入射角、反射角为75°.如图所示:
类型三.光反射的应用
13.如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( B )
A.AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近N时,光线OB会靠近ON
D.绕ON前后转动F板,F板上观察不到光线
解:A、射向镜面的光线为入射光线,由图知入射光线从激光笔沿OA射向镜面,所以AO是入射光线,故A正确;
B、由图知入射角为60°,由于反射角等于入射角,所以反射角也是60°,故B错误;
C、若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故C正确;
D、绕ON前后转动F板,由于两个面不在同一平面内,所以F板上观察不到光线,但反射光线仍然存在,故D正确。
故选:B。
14.对于如图所示的光路,下列说法正确的是( C )
A.反射角为60°
B.入射角减小20°时,反射光线与入射光线的夹角也减小20°
C.入射光线远离法线时,反射光线也远离法线
D.入射角增大5°,反射角增大10°
解:A、由图可知,入射光线与反射面的夹角为60°时,则入射角为90°﹣60°=30°,所以反射角也为30°,故A错误。
B、入射角减小20°时,反射角也减小20°,所以反射光线与反射面的夹角就减小40°.故B错误。
C、入射光线远离法线时,入射角变大,所以反射角也变大,反射光线远离法线,故C正确。
D、入射角增大5°,反射角等于入射角,反射角也增大5°,故D错误。
故选:C。
15.如图所示,一束光线与水平面成40°角入射到平面镜上,
当入射光线沿顺时针方向转动10°后,反射角变为( B )
A.50° B.40° C.60° D.45°
解:
入射角是入射光线与法线的夹角,入射光线与水平面的夹角为40°,则入射角=90°﹣40°=50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角等于50°。
当入射光线沿顺时针方向转动10度后,入射角减小10°,变为50°﹣10°=40°,所以反射角也变为40°。
故选:B。
16.(2023秋•自流井区校级期中)如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,则以下说法正确的是( D )
A.液面升高,光斑S将向右移动
B.光屏竖直向上移一段距离,光斑S将向左移动
C.液面降低,入射角会变大
D.入射角增大5°,反射光线与入射光线的夹角增大10°
解:A、当液面升高时,入射点左移,入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,所以光屏上的光斑S向左移动,故A错误;
B、光屏竖直向上移一段距离,反射光线不变,则光斑S将向右移动,故B错误;
C、当液面降低时,入射光线与液面之间的夹角不变,则入射角不变,故C错误;
D、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增大10°,故D正确。
故选:D。
17.如图所示为水位测量仪的示意图,从A点发出的一束与水平面成45°角且方向不变的激光,
经水面反射后,在光屏PQ上形成一个光斑B,光斑位置随水位变化而发生变化,
下列说法正确的是( C )
A.从A点发出的激光与水面的夹角即为入射角
B.若水位上升,入射角也会随之增大
C.若水位下降了1m,则光屏上光斑B会右移2m
D.若入射光线逆时针转动10°,反射光线也逆时针转10°
解:A、已知光束与水面的夹角为45°,入射角就是入射光线与法线之间的夹角,故A错误;
B、当水面升高时,入射光与水面的夹角不变,则与法线的夹角不变,入射角不变,故B错误;
C、若水位下降了1m,画出光路如图所示,图中CG=1m。从A点发出的一束与水平面成45°角,则CO=1m,BE=OF=2CO=2m,光屏上光斑B会右移2m,故C正确;
D、若将入射光线逆时针旋转10°,则入射角增加10°,根据入射角等于反射角,反射角也增加10°,则反射光线顺时针转10°,故D错误。
故选:C。
18. 一束阳光照射到平面镜上,与镜面的夹角是40°,保持入射光线不变,使平面镜转动5°,
则反射光线转过的角度是( B )
A.5° B.10° C.50° D.40°
解:因为入射光线与镜面的夹角是40°,所以入射角为90°﹣40°=50°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也为50°,所以入射光线与反射光线的夹角是100°;
保持入射光线不变,使平面镜转动5°时,法线随平面镜也转过5°,则入射角改变5°,所以反射角也改变5°,此时反射光线与入射光线的夹角为10°,而入射光线位置不变,因而反射光线改变10°。
故选:B。
19. 如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点发出一束光,
经水面反射在光屏上B点形成一个光斑。下列说法正确的是( D )
A.当水位升高时,入射角将变大
B.当水位升高时,反射角将变小
C.当水位降低时,光斑向B点左侧移动
D.当水位降低时,光斑向B点右侧移动
解:AB、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,所以入射角不变,反射角等于入射角,则反射角不变,故AB错误;
CD、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B向右移动,故C错误,D正确。
故选:D。
20.如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,
在激光笔不动的情况下,可将平面镜( D )
A. 竖直向上移动
B.水平向左移动
C.绕入射点顺时针转动
D.绕入射点逆时针转动
解:A、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,不能照中目标,故A不符合题意;
B、将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能照中目标,故B不符合题意;
C、绕入射点顺时针转动,入射角变小,则反射角也变小,反射光线向上移动,不能照中目标,故C不符合题意;
D、绕入射点逆时针转动,入射角变大,则反射角也变大,反射光线向下移动,能照中目标,故D符合题意。
故选:D。
21.如图所示,平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P。若在桌面右端用力向上提桌面,使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角,则此时( C )
A.入射角增大了5°反射角增大了5°
B.标尺上的光斑向右移动
C.反射光线与入射光线夹角减小10°
D.反射光线与入射光线夹角减小5°
解:若在桌面右端用力向上提桌面,使桌面绕点O转动到与水平面成5°夹角,(即桌面逆时针转动了5°)此时入射光线与桌面之间的夹角增大了5°,则入射角会减小5°,反射角等于入射角,则反射角也会减小5°,入射光线不变,则反射光线与入射光线之间的夹角变小了10°;入射角变小,反射角也变小,则反射光线的方向会向左移动,故标尺上的光斑向左移动,综上所述,C正确,ABD错误。
故选:C。
22.如图所示,固定在水面上方的光源S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°,S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( B )
A.入射角的大小为40°
B.当水面降低时,光斑A将向右移动
C.当水面降低时,S′到水面的距离变小
D.若将入射光线逆时针旋转10°,则入射光线和反射光线
之间的夹角增大10°
解:A、已知光束与水面的夹角为40°,所以入射角为50°,A错误;
B、当水面下降时,光斑A将向右移动,如图所示:,故B正确;
C、当水面降低时,S′到水面的距离也变大,如上图所示,故C错误;
D、若将入射光线逆时针旋转10°,则入射角增加10°,根据入射角等于反射角,反射角也增加10°,则入射光线和反射光线之间的夹角增大20°,故D错误。
故选:B。
类型四.镜面反射和漫反射
23.关于镜面反射和漫反射,下列说法中不正确的是( D )
A.无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线只有一条对应的反射光线
B.入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行
C.镜面反射的每一条光线都遵守光的反射定律 D.漫反射中有些光线不遵守光的反射定律
解:A、由光的反射规律可知,无论是镜面反射还是漫反射,一条入射光线只有一条对应的反射光线,故A正确;
B、漫反射的光线是射向各个方向的,所以入射光线彼此平行时,漫反射后的反射光线彼此不平行,故B正确;
C、由光的反射规律可知,镜面反射的每一条光线都遵守光的反射定律,故C正确;
D、漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律,因此漫反射中所有光线都遵守光的反射定律,故D错误。
故选:D。
24.(2022•盘锦)电影院的幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在幕布上发生 漫 反射,该反射的每一条光线在反射时都 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
解:看电影时,因为电影幕布表面比较粗糙,发生漫反射,所以各个方向的观众都能看到画面;其中的每一条光线都遵循光的反射定律。
故答案为:漫;遵循。
25.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,从侧面看过去,镜子比白纸 暗 (选填“亮”或“暗”),
这是由于光在镜子上发生了 镜面 (选填“镜面”或“漫”)反射,
而在白纸上发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射的原因。
解: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。正是由于这一反射,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。
题中,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。
故答案为:暗;镜面;漫。
26.皮鞋擦过鞋油后,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于( D )
A.反复擦可增加漫反射效果
B.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
解:因为皮鞋的表面不光滑有灰尘,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽;涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔细擦拭,使鞋油涂抹的更均匀鞋面就变得十分光滑。光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了。
故选:D。
27.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( D )
A.潮湿路面发生漫反射
B.干燥的路面发生镜面反射
C.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更亮
D.照射到干燥路面上光也遵循光的反射定律
解:A.由图可知,光射到潮湿的沥青路上反射光线还是平行射出,发生的是镜面反射,不是漫反射,故A错误;
B.由图可知,光射到干燥的沥青路上,反射光线射向四面八方,说明发生漫反射,不是镜面反射,故B错误;
C.由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线是平行射出的,很少的反射光线进入驾驶员眼睛,所以,对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗,故C错误;
D.照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也同样遵守光的反射定律,故D正确。
故选:D。
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