第8期 光的传播 光的反射定律 科学探究：平面镜成像（参考答案见下期）-【数理报】2024-2025学年八年级上册物理学案（教科版2024）

书 ７期３、４版参考答案 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｄ　５．Ｂ ６．Ａ　７．Ｃ　８．Ｃ　９．Ｂ　１０．Ｄ １１．信息　音色 １２．高　音调 １３．振动　需要 １４．空气柱　空气 １５．声源处　次声波　不能　３４０ １６．回声　响度 １７．音色　声带　振幅　低 １８．声源处　传播过程中　人耳处 １９．１５．３　 ｖ冰 ｖ水（ｔ１－ｔ２） ２（ｖ冰 －ｖ水） ２０．答：（１）蜜蜂每秒钟翅膀扇动约３００次，蝴蝶每 秒钟翅膀扇动８～１３次，则蜜蜂与蝴蝶飞行时发出的声 音频率不同，即声音的音调不同． （２）蝴蝶翅膀每秒钟扇动 ８～１３次，即频率为 ８～１３Ｈｚ，此声音为次声波，人耳的听觉频率范围为 ２０～２００００Ｈｚ，次声波无法被人耳听到． ２１．（１）高　频率 （２）振幅　人距离发声体的远近　（３）可能 ２２．（１）随意拉开橡胶球　使橡胶球每次从同一高 度下落 （２）玻璃球被弹出的距离 （３）受同样的敲击时，单层玻璃比双层玻璃的振动强 （４）隔热（或隔音） ２３．（１）１、３（或２、４）　无关　控制变量法 （２）手捏铝棒的部位　铝棒长度越长，铝棒的发声 频率越低 （３）水花四溅 　 握住发声体，发声体逐渐停止振 动，所以声音很快衰减 ２４．解：（１）列车听到回声时行驶的路程 ｓ１ ＝ｖ１ｔ＝２０ｍ／ｓ×１．２ｓ＝２４ｍ． （２）鸣笛声从Ａ处回到Ｃ处共经过的路程 ｓ声 ＝ｖ声ｔ＝３４０ｍ／ｓ×１．２ｓ＝４０８ｍ． （３）由题意可知２ｓ２ ＝ｓ声 －ｓ１， 司机听到回声时，他距隧道口的距离 ｓ２ ＝ ｓ声 －ｓ１ ２ ＝ ４０８ｍ－２４ｍ ２ ＝１９２ｍ． 书 汽车抬头显示（如图 １）又叫汽车平视显示系统 （ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ），简称ＨＵＤ．ＨＵＤ是为了高速行驶的 车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表 信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效 措施而造成事故．ＨＵＤ是利用平面镜成像原理（如图 ２），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在 正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻 易地将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像 融合在一起．驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如 车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意 力．同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之 间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全． 阅读材料，回答下列问题： （１）行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“直线传播”）形成的，该像是 （选填“实”或“虚”）像． （２）已知某车辆ＨＵＤ显示器水平放置在中控台上， 通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平 面夹角为 ． （３）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于 观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填 “远离”或“靠近”）挡风玻璃． （４）ＨＵＤ有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易 产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃 有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）． （５）为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进 行了改造，应选用图３中 图所示的玻璃． （６）人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的 疲劳，故为了使ＨＵＤ在挡风玻璃所成的像离人眼距离达 ２ｍ以上，可行性较高且较安全的方案是 ． Ａ．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 Ｂ．将显示器安装在后挡风玻璃上 Ｃ．将显示器上的字体变大 书 平面镜成像的规律可简记为：正立、等大、等距、垂 直、虚像．根据平面镜成像规律作图就是利用平面镜成 像的对称性完成光路． 解答平面镜成像作图这类问题的常规思路：物点→ 入射光线→入射点→法线→反射光线→像点；逆向思 路：物点→像点→反射光线→入射点→入射光线． 作光路图时，要特别注意：实际光线画成实线，在中 间标上箭头表示光的传播方向；作图用的辅助线、实际光 线的反向延长线及法线画成虚线，不标箭头；镜面（反射 面）画成实线，镜后面是虚线，镜面的延长线画成虚线；实 像画成实线，虚像画成虚线．用“虚”“虚”“实”“实”可以 简单概括作光路图的一些规则． 一、确定虚像的位置 例１．如图１所示，根据平面镜成像特点，画出物体 ＭＮ的像Ｍ′Ｎ′． 解析：根据平面镜成像的特点，先分别作出物体ＭＮ 的端点Ｍ、Ｎ在平面镜中的对称点Ｍ′、Ｎ′，连接Ｍ′、Ｎ′点 即为物体ＭＮ在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线． 答案：如图２所示 点评：在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中 所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点 和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像． 二、确定物点的位置 例２．如图３所示是人眼看见Ａ物体在平面镜中的像 Ａ′的示意图，请确定物体Ａ的位置并画出入射光线． 解析：作像Ａ′关于平面镜的对称点 Ａ，连接 Ａ、Ｏ并 画上箭头即可． 答案：如图４所示 点评：利用平面镜成像作图时，实际上就是作对称 图，注意垂直符号和虚线． 三、确定平面镜的位置 例３．如图５所示，Ａ′Ｏ′是ＡＯ在平面镜中成的像，请 你大致作出平面镜的位置． 解析：平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的 轴对称图形，连接Ａ、Ａ′，Ｏ、Ｏ′，作这两条线段的垂直平分 线即可． 答案：如图６所示 点评：连接物点和对应的像点，作这条线段的垂直 平分线，即为平面镜的位置． 四、确定反射光线 例４．如图７所示，请你画出点光源Ｓ发出的两条光 线经平面镜反射后的反射光线． 解析：通过平面镜作出 Ｓ的对称点 Ｓ′，分别连接 Ｓ′ 和入射点 Ａ、Ｂ并延长，ＡＣ、ＢＤ即为反射光线，标上箭头 代表光的传播方向． 答案：如图８所示 点评：本题的另一种画法：分别过入射点垂直镜面 作出法线，在法线下侧根据反射角等于入射角画出反射 光线． 编者语：由以上几例不难看出，有些时候利用平面 镜成像的特点作图要比利用光的反射定律作图方便得 多，同学们应根据实际情况加以运用，培养自己思维的 灵活性． ! " ! ! ! " !! "! ! " # $ $! #! ! # # $ $! #! ! $ % ! % ! !" #$% % & ' ( $ %! ! & $! ! ' # $! # ( $ ! ( ! &' ( ) ! "#$% &'( ! ! ! " !!!!!!!!!!" ! ! ! ! ! ! ! " !!!!!!!!!!" ! ! ! ! ! ! ! " *+,-./ "!#$%& ""'#$% "&'() "#'*+ ,$'-"'' ) )*+, -)./ -/.) 0 1 2 ! ' 书 光源　光的传播 一、光源 填一填：能自行发光的物体叫作 ．像太阳、 水母、萤火虫等这类能够自然发光的物体叫作天然光 源；像点燃的蜡烛、火把、ＬＥＤ灯等这类由人类制造的发 光物体叫作 ． 想一想：夜晚，天空中明亮的月亮和闪烁的星星是不 是光源？ 二、光是怎样传播的 看一看：观察图１所示两幅图片中的光是怎样传 播的． 做一做：用激光笔分别从拉直的和弯曲的橡皮管一 端照射，观察激光能射过吗？ 填一填：激光能射过拉直的橡皮管，而无法射过弯曲的 橡皮管，这一现象说明光在空气中是沿 传播的． 想一想：光在液体、固体中会怎么传播呢？ 填一填：如图２所示，激光在有机玻璃、水中也是沿 传播的．空气、水和玻璃等透明物质叫作光的 ．大量实验说明，光在同种 中沿直线传播． 议一议：如图３所示是日食和月食现象，请你用光 的直线传播知识解释这两种现象． 三、光传播的速度 读一读：真空中的光速为ｃ＝２．９９７９２×１０８ｍ／ｓ，光 在各种介质中的速度都比在真空中的小．在空气中的光 速与真空中的光速差不多；光在水中的速度大约是真空 中光速的 ３ ４；光在玻璃中的速度大约是真空中光速的 ２ ３． 【即学即练】 １．如图４为微信启动页，是由 我国地球同步气象卫星“风云四 号”拍摄的照片合成的．它寓意从 “人类起源”到“华夏文明”的历史 发展．下列说法中正确的是（　　） Ａ．光在真空中的传播速度为 ３４０ｍ／ｓ Ｂ．人能看到微信启动页说明光在不同种介质中也 能沿直线传播 Ｃ．图中人的影子是由于光的直线传播形成的 Ｄ．卫星能够拍摄到地球，是因为地球是光源 光的反射定律 一、光的反射定律 想一想：为什么我们能看到本身不发光的物体？ 做一做：（１）在墙边桌面上放一盆水，在墙的对面 用手电筒发出的强光射到水面上，观察墙壁上有什么现 象产生． （２）阳光下，拿一面小镜子，适当地调整角度，可以 在墙壁上看到明亮的光斑． 填一填：（１）光射到镜面上，改变方向，发生了 现象． （２）为表示光的传播情况通常用一条带箭头的直 线表示光的径迹和方向．这样的直线叫作 ． （３）如图５所示是光 反射时的光路图，过入射 点Ｏ垂直于镜面的直线 叫作 ，入射光线 与 法 线 的 夹 角 叫 作 ，反射光线与法 线的夹角叫作 ． 想一想：一条光射到平面镜上，会向什么方向反射？ 做一做：选择对光反射能力强的平面镜做反射面， 用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径． （１）按图６甲所示，先使Ｅ、Ｆ成为同一平面，使入射 光线沿纸板射向镜面上的Ｏ点，观察从镜面反射出的光 线的传播方向，比较反射角与入射角的大小关系． （２）改变入射光线的方向，观察反射光线的传播方 向怎样改变． （３）如图６乙那样，把纸片Ｆ向前折或向后折，Ｆ上 还能看到反射光线吗？ 填一填：分析实验现象，得出光的反射定律：反射光 线与入射光线以及法线在 内；反射光线和入射 光线分居法线 ；反射角 入射角． 想一想：当入射光线与法线重合时，即入射角为零， 反射光线与法线 ，即反射角也为 ． 二、光路的可逆性 填一填：在图６甲所示实验中，如果将光逆着原反 射光线的方向入射到Ｏ点，此时反射光将会＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 射出．这个现象说明了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿． 三、镜面反射和漫反射 填一填：如图７所示，一束平行光射到物体表面上 后，反射光仍平行射出，这种反射叫作 反射；一 束平行光射到物体表面上后，反射光射向四面八方，这 种反射叫作 反射． 议一议：黑板“反光”时，为什么粉笔字反而变得看 不清楚了？ 【即学即练】 ２．关于光的反射，下列说法正确的是 （　　） Ａ．当入射光线与反射面的夹角为２０°时，反射角也 为２０° Ｂ．发生光的反射时，入射角等于反射角 Ｃ．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 Ｄ．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的 反射定律 科学探究：平面镜成像 想一想：我们每天都会照镜子，当你照镜子时，你和 镜中的“你”大小一样吗？你到镜面的距离和镜中的 “你”到镜面的距离相等吗？ 做一做：如图８所示，用一块 较薄的玻璃板作为平面镜，将点 燃的蜡烛放在平面镜前，把另一 支完全相同、没有点燃的蜡烛放 在平面镜的另一侧，并调整蜡烛 的位置使之与点燃的蜡烛的像重 合，观察物、像到镜面的距离关系 和像与物的大小关系．改变点燃的蜡烛到镜面的距离， 重复做几次实验，多次测量，记录数据． 填一填：平面镜所成的像与物体的大小 ； 像与物到平面镜的距离 ；像与物的连线与镜面 ．平面镜所成的像是 像． 读一读：平面镜在各行各业中都有广泛的应用，如 潜水艇的潜望镜、牙科用的小镜子等．此外，凸面镜和凹 面镜在实际中也有很多的应用，凸面镜对光有发散作 用，能起到扩大视野的作用，如汽车的后视镜、不锈钢勺 背面；凹面镜对光有会聚作用，如利用凹面镜制成的太 阳灶、手电筒等． 【即学即练】 ３．（２０２４·滨州模拟）如图９ 所示，在“探究平面镜成像的特 点”实验中．下列说法正确的是 （　　） Ａ．用玻璃板代替平面镜，是 为了观察到的蜡烛的像更清晰 Ｂ．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像 Ｃ．蜡烛距玻璃板越远，蜡烛的像就越小 Ｄ．只把玻璃板向左平移，蜡烛的像的位置不变 ４．（２０２４·镇江校级月考）如 图１０所示，竖直放置的平面镜能 绕水平轴 ＭＮ转动，小明站在平 面镜正前方，他在镜中成的是 （选填“实”或“虚”） 像；小明垂直镜面移动８ｃｍ，他与 像的距离改变 ｃｍ；为了让他站着就能看到镜中 脚的像，可以让平面镜绕轴沿 时针方向转动． $ ( ! & ) ! * + , ) ! * # # ! $ 0 1 ! " 3456789% 34:6; ! ' <= >= # 0" 1 2 ! # ? @ 4 A B @ 4 A CD EA # + , FG4H IJ4H ! ! ! % CDB@ KB@ ! ( ! * L M " ! NDC OP ! !+ !!!!!!!!!!!" ! ! ! " !!!!!!!!!!!" ! ! ! " *3435+,-.6 !,-",-',. (, & !$ . !"#$% !"#$ &'()*+, ! " #! !!"" " $"% ! "+"( & & ' "! 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( !"#$% &'() %&& (* 书 一、选择题（每小题３分，共１５分） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　１．下列物体不属于光源的是 （　　） Ａ．璀璨宝石 Ｂ．军运圣火 Ｃ．点燃的生日蜡烛 Ｄ．初升太阳 ２．关于光学的知识，下列说法中正确的是 （　　） Ａ．能被眼睛看到的物体都是光源 Ｂ．人从路灯下走过，影子先变长后变短 Ｃ．光从空气进入水中，它的传播速度会变大 Ｄ．为了显示光在空气、水中的传播路径，可以用烟 雾、墨水等进行实验 ３．（２０２４·吉林一模）汉朝初期齐少翁用剪纸在幕 后表演，用光照射，幕外的人就可以欣赏到精彩的皮影 戏表演，下列和皮影戏形成的原理不同的是 （　　） Ａ．阳光下绿树成荫 Ｂ．一叶障目，不见泰山 Ｃ．先看到闪电，后听到雷声 Ｄ．打靶时“三点一线”瞄准 ４．（２０２４·宁波模拟）如 图１所示是一个放置于宁波 某地水平地面上的简易计时 模型，圭杆垂直底盘．下列描 述错误的是 （　　） Ａ．杆影的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线 传播 Ｂ．一天内，杆影移动是由地球公转造成的 Ｃ．一天内，正午的杆影最短 Ｄ．该模型依据杆影的方位计时 ５．如图２所示，用自制针 孔照相机观察烛焰，有以下四 句说法：①薄膜上出现的烛焰 的像是倒立的；②薄膜上烛焰 的像只可能是缩小或放大的； ③保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒 长，烛焰的像变大；④保持小孔和烛焰的距离不变，向前 推动内筒，烛焰的像更明亮．对于四句话的说法，其中正 确的是 （　　） Ａ．①②③④ Ｂ．①③④ Ｃ．①② Ｄ．②③④ 二、填空题（每空１分，共５分） ６．当壮观的日全食在地球上演，我们位于图３中的 区域时，就能看到日全食现象．日全食的原理 是光的 ． ７．如图４所示，在一块硬纸板上挖一边长为５ｍｍ的 正方形的“孔”．把这块挖有方孔的 纸板对准太阳光，当纸板和地面相 距较近时，在地面上能观察到 （选填“正方形”“圆形” 或“三角形”，下同）亮斑；逐渐增 大纸板与地面间的距离，当到某一 位置时你会发现地面上那个亮斑 将变成 ；若减小正方形的边长，地面上亮斑的 亮度将 （选填“增强”“不变”或“减弱”）． 三、实验探究题（共１０分） ８．如图５所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐 底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上 一层塑料薄膜，这样就制成了小孔成像的实验装置，将 点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成 像的特点． （１）烛焰在塑料薄膜上成像的原理是 ． （２）如果易拉罐底部小孔是三角形，则在塑料薄膜 上看到的是烛焰 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像． （３）从右侧眼睛看过去，将蜡烛在孔前绕顺时针旋 转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是 时针旋 转的． （４）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是 ． （５）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上 述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是                                                                 ． 一、选择题（每小题４分，共１６分） １．下列说法正确的是 （　　） ①光照射到书本上、衣服上时发生了漫反射； ②当入射光线彼此平行时，经漫反射后的光线彼此 不平行； ③电影屏幕对光的反射是镜面反射； ④只有光照射到物体上发生镜面反射时，我们才能 看清被照射的物体． Ａ．①④ Ｂ．②③ Ｃ．①② Ｄ．③④ ２．一个初冬的上午，阳光明媚，平直的马路上，洒水 车刚洒过水，这时我们骑车迎着阳光向前方有水的路面 望去，会有一道耀眼、刺目的光芒射来．而向没洒到水的 路面看去，并无此现象．这是由于 （　　） Ａ．光在无水的路面上发生了镜面反射 Ｂ．光在有水的路面上发生了镜面反射 Ｃ．光在有水的路面上发生了漫反射 Ｄ．光在有水和无水的路面上都发生了漫反射 ３．一束光线与水平面成 ５０°角入射到水平放置的 平面镜上，当入射光线向法线方向转动１０°后，入射光线 与反射光线的夹角变为 （　　） Ａ．６０° Ｂ．８０° Ｃ．１００° Ｄ．１２０° ４．光纤利用了光在玻璃纤 维中的传输来传递信号，已被大 量运用在了生活中．如图 １所 示，光在玻璃纤维中的传输情况 是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要 发生反射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远 处传播．保持入射点不动，当增大入射光线ＡＢ的入射角 时，下列说法正确的是 （　　） Ａ．∠ＢＣＤ将增大 Ｂ．Ｄ点将要向左侧移动 Ｃ．信息将传输得更慢些 Ｄ．ＣＤ光线的入射角将减小 二、填空题（每空２分，共１６分） ５．在台灯上都装有一个灯罩，它能使灯泡射向上方 的光线向下照射，以提高照明的效率，这利用了光的 ，被台灯照到的课桌后面会留下一段阴影，这 是由于光的 ． ６．如图２所示，早晨的 太阳光与水平方向成３０°角 射到一水平放置的平面镜 上，则入射角为 ， 反射角为 ，反射光线和入射光线的夹角为 ；将平面镜水平向右移，太阳光与镜面的夹角 会 （选填“增大”“不变”或“减小”）． ７．有一束光线以垂直于镜面的方向入射到平面镜 上，反射角应该为 ．当镜面绕入射点逆时针转 动２５°角，则反射光线转动了 角． 三、作图题（共４分） ８．（２０２４·黄冈校级月考）有时，黑板反射的光会 “晃”着一些同学的眼睛．如图３所示，Ａ点表示被“晃” 人的眼睛，ＯＡ是发生这种现象时的一条反射光线．请在 图中作出ＯＡ的入射光线，并标明入射角的度数． 四、实验探究题（共１４分） ９．小红做“探究光的反射定律”实验，如图４所示． （１）将平面镜水平放置，白色硬纸板 放在 平面镜上．平面镜的作用是 ． （２）如图甲所示，让一束光沿着纸板射向镜面上的 Ｏ点；小红能从不同方向看到纸板上的光束，是因为发 生了 反射，在纸板上画出光路，再次改变 的方向，重复上述实验，取下纸板，用量角 器量出光线ＡＯ与 （选填“ＯＮ”或“ＣＤ”）的夹 角，即为入射角，记下数据，比较反射角和入射角的大小 关系． （３）为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究 竟在哪里，小红用如图乙所示的装置对实验进行改进． 光屏安装在底座上，可以绕水平直径偏转，平面镜固定 在水平底座上，将光屏倒向后方，用激光笔作光源，将激 光束沿固定方向照射到平面镜中心处，水平旋转底座并 改变 的角度，设法使光屏上呈现出 的径迹，如图丙所示，此时光屏所在的平面就是要寻找 的平面                                                                         ． +,-. &'(/ "& (* +,0123 &'(/ (& (* 67 %# %, %' %! %& # , 89 ! % ! ! ! 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