内容正文:
第四章 第2节 光的反射
1. 光的反射:光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象叫作光的反射。我们能够看到本身不发光的物体,就是因为这些物体 的光进入到我们的眼睛。
2. 光的反射定律: 光线、 光线与 线在 平面内, 光线和 光线分别位于 两侧, 角等于 角。在光的反射现象中光路 。
3. 镜面反射:一束平行光射向光滑的平面,反射光也是 的,这种现象叫作镜面反射。漫反射:一束平行光射向粗糙表面,反射光 ,而是杂乱无章地射向各个方面,这种现象叫作漫反射。
重难点1:光的反射定律的应用
例1:如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角度数是 。
重难点2:实验探究光的反射定律
例2:(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在
时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明 ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是 ,实验表明 ;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是 。
1.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)“以铜为镜,可以正衣冠”,描述了哪种光现象( )
A.光的反射 B.光沿直线传播
C.光的折射 D.光的色散
2.(2023·山东潍坊·中考真题)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A.瞪羚的影子是光的反射形成的 B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的 D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
3.现在,越来越多的楼房采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,造成了“光污染”,它的主要形成原因是( )
A.光的镜面反射 B.光的漫反射 C.光的折射 D.光的直线传播
4.如图所示是《淮南万毕术》中记载的潜望镜,它是世界上有记载的最早的潜望镜。它的成像原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
5.下列光学现象中,属于光的反射的是
A. 手影 B. 海市蜃楼
C. 有趣的倒影 D. 露珠下的叶脉“变粗”
6.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
7.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,一束光与镜面成角照射在平面镜上,则反射角的大小是 。
8.教室里,可以从不同方向看到桌椅,书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生 (选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
9.如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在 ,此时角度为,则为 ,将一束光沿方向入射,则反射光将沿 方向射出。
10.如图所示,根据光的反射规律,画出反射光线并标出反射角的度数。
11.(2024·四川成都·中考真题)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)
12.(2024·四川南充·中考真题)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,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
13.室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
14. 航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
15.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
16.(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小 。
17.在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,、是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。
实验次数
1
2
3
入射角
反射角
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当 立在平面镜上;
(2)让一束光紧贴纸板沿方向射向镜面上的点,在纸板上呈现反射光束,然后将纸板绕向前或向后翻折,在纸板上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格,可得结论:反射角与入射角大小 ;
(4)当反射光与入射光夹角为时,入射角为 。若入射光束绕点顺时针旋转,将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点 时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
18.同学们利用图甲所示的器材(纸板F可绕翻折)探究光的反射定律。
(1)图乙中,用激光笔沿方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,入射角大小为 ;再将纸板F绕向后折,纸板F上 (选填“有”或“没有”)反射光线,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线 ;
(2)图乙中,若让另一束光线沿方向射向平面镜,反射光线沿方向射出,这一现象说明 ;
(3)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变 ,多次实验;
(4)图丙中,保持入射光线不变,将平面镜绕入射点旋转,使入射角增大,则反射光线偏转的角度为 。
试卷第1页,共20页
试卷第1页,共9页
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第四章 第2节 光的反射
1. 光的反射:光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象叫作光的反射。我们能够看到本身不发光的物体,就是因为这些物体反射的光进入到我们的眼睛。
2. 光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。在光的反射现象中光路可逆。
3. 镜面反射:一束平行光射向光滑的平面,反射光也是平行的,这种现象叫作镜面反射。漫反射:一束平行光射向粗糙表面,反射光不再平行,而是杂乱无章地射向各个方面,这种现象叫作漫反射。
重难点1:光的反射定律的应用
例1:如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角度数是 。
【答案】 20° 40°
【详解】因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而反射角等于入射角,所以反射角的度数为。又因为入射光线和反射光线夹角的角平分线为法线,法线与平面镜垂直,所以由几何关系知,平面镜与水平方向的夹角度数为。
重难点2:实验探究光的反射定律
例2:(2024·江苏无锡·中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在
时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明 ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是 ,实验表明 ;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是 。
【答案】
(1)下
(2)同一平面 相等 反射光路是可逆的
(3)垂直 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内
(4)解析
【详解】
(1)保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。②分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
(4)由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
1.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)“以铜为镜,可以正衣冠”,描述了哪种光现象( )
A.光的反射 B.光沿直线传播
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【详解】“以铜为镜”涉及的物理知识是平面镜成像,其原理是光的反射,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(2023·山东潍坊·中考真题)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )
A.瞪羚的影子是光的反射形成的 B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的 D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【答案】B
【详解】AB.瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区,是光的直线传播形成的,故A 错误,B正确;
CD.平静的水面相对一面平面镜,瞪羚的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故C D错误。故选B。
3.现在,越来越多的楼房采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,造成了“光污染”,它的主要形成原因是( )
A.光的镜面反射 B.光的漫反射 C.光的折射 D.光的直线传播
【答案】A
【分析】平行光射到玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等反射面时,反射光线射向同一方向,会造成光污染。
【详解】建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等表面光滑,这些作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,入射光线被反射,从同一方向射出,光线很强,照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便,称为白亮污染或光污染。故选A。
4.如图所示是《淮南万毕术》中记载的潜望镜,它是世界上有记载的最早的潜望镜。它的成像原理是( )
A.光的直线传播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散
【答案】B
【详解】如图所示,在最早期的潜望镜的模型中,无论是镜面还是水面,它的成像原理都是“光的反射”。故选B。
5.下列光学现象中,属于光的反射的是
A. 手影 B. 海市蜃楼
C. 有趣的倒影 D. 露珠下的叶脉“变粗”
【答案】C
【详解】手影是光沿直线传播形成的,海市蜃楼是光的折射形成的,湖面上的倒影是平面镜成像,平面镜成像原理是光的反射,露珠下的叶脉“变粗”,露珠相当于放大镜,原理是光的折射,C符合题意,ABD不符合题意,故选C。
6.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【详解】A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,故A正确;
B.入射光线靠近ON时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近ON,故B错误;
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,故D错误。故选A。
7.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,一束光与镜面成角照射在平面镜上,则反射角的大小是 。
【答案】
【详解】如图,入射光线与镜面成角,则入射角为,光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角的大小为。
8.教室里,可以从不同方向看到桌椅,书本等物体,是由于这些物体会对照射到其上的光线产生 (选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 漫 遵循
【详解】我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为光在物体的表面上发生了漫反射。桌椅、书本表面凹凸不平,光照在上面发生了漫反射。漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
9.如图所示,平面镜M水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点,只有当纸板B翻折至图中位置时,才能观察到纸板B上呈现反射光线,可知反射光线、入射光线和法线在 ,此时角度为,则为 ,将一束光沿方向入射,则反射光将沿 方向射出。
【答案】 同一平面内 40° OE
【详解】反射光线、入射光线和法线都呈现在白色纸板上,在同一个平面上,所以可知在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,所以入射角为40°时,反射角也等于40°。
由于在光的反射现象中,光路是可逆的,所以将一束光沿原来的反射光路方向入射,则反射光将沿原来的入射光路射出,故反射光将沿OE方向射出。
10.如图所示,根据光的反射规律,画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】如图,入射光线与平面镜的夹角为40°,所以入射角为90°-40°=50°
反射光线和入射光线位于法两两侧,反射角等于入射角,所以反射角也为50°,故作图如下。
11.(2024·四川成都·中考真题)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)
【答案】
【详解】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的,所以连接OB为反射光线,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分线,即为法线,由于法线垂直于镜面,所以过O点做法线的垂线,即为镜面,如下图所示。
12.(2024·四川南充·中考真题)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,是反射光线,请画出其入射光线并标出入射角大小(保留作图痕迹)。
【答案】
【详解】先画出法线,反射角是反射光线与法线的夹角,则反射角为
反射角等于入射角,所以入射角是37°,根据反射角等于入射角,在法线的左侧画出入射光线,如下图所示。
13.室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
【答案】
【详解】人眼A经平面镜MN看到吸顶灯,是由于吸顶灯发出的光经平面镜反射后浸入人的眼睛,作点S关于平面镜的对称点S′,连接S′A与镜面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线,如图所示。
14. 航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】如图所示,根据光的反射规律:反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,可以得出:法线在由入射光线和反射光线组成的角平分线上;因为法线是垂直于镜面的,所以用虚线做出法线后,过入射点做法线的垂线,镜面就在这条垂线上,镜面要朝向入射光线和反射光线的一侧。因为反射光线与竖直面的夹角为50°,入射光线与竖直面的夹角为70°,所以反射角与入射角之和为60°,则反射角等于入射角等于30°,所以可以得出反射光线与镜面的夹角为60°,则镜面与竖直面的夹角为
则光路图如下图所示。
15.(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
【答案】
(1)漫
(2)50°
(3)同一平面
(4)应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内
【详解】
(1)纸板比较粗糙,在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生漫反射。
(2)入射光线与法线的夹角为入射角,由图可知,入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角为
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在同一平面内。
(4)纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内;由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,法线的位置没有改变,始终垂直平面镜,则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内。
16.(2024·江苏镇江·中考真题)小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动,且保持激光始终射向平面镜上的O点。
实验次数
1
2
3
4
图3
(1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径,应在平面镜上方喷些 ;
(2)多次改变激光笔在轨道上的位置,小红调整视角,均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示,将长方形纸板与AO、OB所在平面重合,其底边PQ紧贴平面镜,在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。
①上述实验中测得的夹角均为,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ;
②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,则ON与镜面 ,可知ON为法线。由①、②可得:反射光线、入射光线和法线在 内。
(3)改变入射光的方向,依次记录实验数据如图3所示,分析实验数据可知:入射光线AO逐渐 (选填“靠近”或“远离”)法线ON;与的大小 。
【答案】
(1) 烟雾
(2) 垂直 垂直 同一平面
(3) 远离 相等
【详解】
(1)在平面镜上方喷些烟雾,光线发生漫反射,可以在不同方向都能观察到光的传播路径。
(2)①纸板和平面镜的夹角的夹角均为90°,在纸板上可以观察到反射光线、入射光线,说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上,则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON,垂线ON是法线,ON与镜面垂直。由①、②的实验现象可知,反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上,可以得到结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)如图3所示,逐渐变小,说明入射光线AO靠近平面镜,远离法线ON。
如图3所示,∠AOP与∠POB的补角∠BOQ相等,则∠AOP的余角与∠BOQ的余角相等,即与是大小相等,它们分别是反射角和入射角,可知,反射角等于入射角。
17.在“探究光的反射规律”实验中,平面镜水平放置于桌面上,、是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。
实验次数
1
2
3
入射角
反射角
(1)如图甲所示,白色硬纸板应当 立在平面镜上;
(2)让一束光紧贴纸板沿方向射向镜面上的点,在纸板上呈现反射光束,然后将纸板绕向前或向后翻折,在纸板上看不到反射光束,这表明反射光线、入射光线和法线在 ;
(3)多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径,用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格,可得结论:反射角与入射角大小 ;
(4)当反射光与入射光夹角为时,入射角为 。若入射光束绕点顺时针旋转,将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点 时针旋转;
(5)如图乙所示,一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,观察到光斑位置的变化情况是 。
【答案】
(1) 竖直
(2) 同一平面内
(3) 相等
(4) 50 顺
(5) 不变
【详解】
(1)入射光线、反射光线和法线在同一平面内,为了便于同时观看入射光线、反射光线和法线,纸板一定与平面镜垂直。
(2)当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内,所以在F板上不能看到反射光,这表明反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
(3)由表格数据可得结论:反射角与入射角大小相等。
(4)反射光与入射光的夹角为100°,即反射角与入射角的和为100°,根据反射角等于入射角可得,入射角为50°。
在光的反射现象中,反射光线与入射光线关于法线对称,若入射光束AO绕O点顺时针旋转,则反射光束OB将沿逆时针方向转动,因像与物关于镜面对称,所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动。
(5)一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑,水平向右移动平面镜,入射点位置不变,且反射面位置不变,入射角不变,观察到光斑位置的变化情况是不变。
18.同学们利用图甲所示的器材(纸板F可绕翻折)探究光的反射定律。
(1)图乙中,用激光笔沿方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,入射角大小为 ;再将纸板F绕向后折,纸板F上 (选填“有”或“没有”)反射光线,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线 ;
(2)图乙中,若让另一束光线沿方向射向平面镜,反射光线沿方向射出,这一现象说明 ;
(3)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变 ,多次实验;
(4)图丙中,保持入射光线不变,将平面镜绕入射点旋转,使入射角增大,则反射光线偏转的角度为 。
【答案】
(1) 30° 没有 在同一平面内
(2)光路可逆
(3)入射角
(4)20°
【详解】
(1)图乙中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,入射角大小为,再将纸板F绕ON向后折,纸板F与入射光线不在同一平面上,不能显示反射光线,即此时纸板F上没有反射光线。改变纸板F的位置,是为了探究反射光线、入射光线、法线在同一平面上。
(2)光线从AO入射,从OB射出,图乙中,若让另一束光线沿BO方向射向平面镜,反射光线沿OA方向射出,这一现象说明光路可逆。
(3)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变入射光线的入射角度,即改变入射射角,多次实验,得出实验结论。
(4)反射角等于入射角,入射角增大10°,偏转的角度为20°。
试卷第1页,共20页
试卷第15页,共15页
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