内容正文:
第08讲 光的反射
适用学科
物理
适用年级
八年级
适用区域
江苏
本讲时长
120分钟
知识点
及学习目标
1.平面镜
2.光的反射
1.光的三原色是( )
A.红绿蓝 B.红黄蓝 C.红黄绿 D.红白蓝
2.让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光,如果用一个白屏来承接,会形成一条彩色光带,这种现象叫光的 ,在彩色光带外侧有两种看不见的光,用其中一种光照射钞票,可以使钞票的荧光物质发光,这种光叫 (选填“红外线”或“紫外线”).
3.如图所示,汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故,阻挡了驾驶员的视线形成的.盲区的形成是由于光的 ;现在汽车的排气管上都安装有消声器,消声器的作用是在 处减弱噪声;汽车的倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的.
一.平面镜
1.平面镜成像的特点
(1)平面镜:生活中常用的镜子表面是平的,叫做平面镜。
(2)虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。
(3)平面镜成像特点实验:
①实验器材:方格纸、玻璃板、相同的物体、刻度尺、铅笔等。
②实验目的:探究平面镜成像的特点。
③实验设计:确定像的位置,比较像和物的大小关系和位置关系。
④实验结论:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离相等,像与物相对于镜面对称。
(4)平面镜成像特点:
①平面镜所成的像是虚像;
②像的大小与物体的大小相等;
③像和物到平面镜的距离相等;
④像与物相对于镜面时对称的。
2.平面镜成像的应用
(1)平面镜作用:
①成像:水中的倒影、练功房的镜子、扩大视觉空间等。
②改变光的传播方向:潜望镜。
(2)光污染:平面镜使用不当,就可能带来麻烦,甚至造成光污染。
(3)平面镜成像作图:
如图MN表示平面镜,AB表示镜前的物体,根据平面镜成像的特点作图
步骤:第一步:分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线(用虚线表示);
第二步:在垂线和平面镜的相交处标出直角;
第三步:在平面镜的另一侧找到A′点,使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。
第四步:连接A′、B′画虚像(用虚线)。如下图所示:
二.光的反射
1.光的反射
(1)定义:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
(2)一点:光的入射点,用字母“O”表示。
(3)两角:
①入射角:入射光线与法线的夹角。
②反射角:反射光线与法线的夹角。
(4)三线:
①入射光线:射到反射面上的光线;
②反射光线:被反射面反射后的光线;
③法线:过入射点,并垂直于镜面的直线,用虚线表示;
2.光的反射定律
(1)内容:
①光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
②反射光线、入射光线分居在法线两侧;
③发射角等于入射角。
(2)诠释:
①不能说入射角等于反射角,因为先有入射光线,后有反射光线;
②光线垂直镜面入射时,入射角和反射角都为0°,仍然发生了反射,只是入射光线和反射光线重合了;
③反射现象中,光路是可逆的。
3.镜面反射与漫反射
(1)镜面反射:当平行光射到平面镜上时,反射光仍是平行的,这种反射叫做镜面反射。
(2)漫反射:平行光照到凹凸不平的表面上,反射光就会杂乱无章地射向不同的方向,这种反射叫做漫反射。
(3)共同点:镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
(4)不同点:镜面反射,反射面平滑,平行光照射,反射光仍平行;
漫反射反射面凹凸不平,平行光照射时,反射光不平行。
4.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜:反射面是凸面的叫凸面镜;对光线有发散作用。
(2)凹面镜:反射面是凹面的叫凹面镜;对光线有会聚作用。
一.平面镜及其成像特点
知识点 1 探究平面镜成像的特点
1.在研究平面镜成像特点时,回想我们的实验过程,我们是选用了 作为平面镜,这样做的目的是便于确定像的 和比较像与物的大小.
2.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,a为玻璃板,b和c是两支完全相同的蜡烛.下列说法中错误的是( )
A.为了保证实验效果,应选择较薄的玻璃板
B.实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置
C.沿水平桌面移动蜡烛c前应先将其点燃
D.该实验最好在较暗的环境中进行
3.在“探究平面镜成像特点”实验中,某同学用玻璃板、两个相同的棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示.
(1)在寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子 (选填“A”或“B”)这一侧观察,移动玻璃板后的棋子B,使它与棋子A在玻璃板中所成的像重合.
(2)实验中使用刻度尺是为了测量 .
(3)移开棋子B,用白纸做光屏放在该位置,直接观察白纸,纸上 (选填“有”或“没有”)棋子的像,由此可知,平面镜所成的像是虚像.
4.物理学中把能呈现在光屏上的像称为 像;不能在光屏上呈现,只能用眼睛直接看到的像称为
像.平面镜所成的像是虚像,它能用眼睛来观察,不能用光屏来承接.研究平面镜成像的特点时,要验证像与物的大小相等,方法是 ,这种方法叫 .
知识点 2 平面镜成像特点
5.平面镜所成的像的大小取决于( )
A.平面镜的大小
B.物体本身的大小
C.平面镜放置的位置
D.平面镜与物体间的距离
6.图是物体在平面镜中的成像情况,其中正确的是( )
7.“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头.”现有一蜻蜓立于距水面0.6 m处的荷尖上,池中水深2 m,则蜻蜓在水中的像距水面( )
A.2 m B.1.4 m
C.0.6 m D.2.6 m
8.身高1.70 m的李洋同学面向穿衣镜站在镜前1 m处,镜中的像与他相距 m,若他远离平面镜后退0.5 m,则镜中像高为 m.
二.平面镜成像的应用
知识点 1 平面镜成像的应用
1.在客厅里多挂几面镜子可以给人空间增大了的感觉,这主要是利用了平面镜( )
A.物像距离是物镜距离的2倍
B.改变光路的性质
C.成像的性质
D.能使客厅明亮
2.下列不是利用平面镜成像特点来工作的是( )
A.战壕里所用的潜望镜
B.学校里的玻璃幕墙
C.古时用来梳妆的铜镜
D.医生观察口腔的小平面镜
3.如图所示为一倾斜的平面镜,当你走向平面镜时,下列描述符合事实的是( )
A.镜中的像变大 B.通过平面镜观察到的视野变大
C.镜中的像将远离你 D.像与你的连线与镜面不垂直
4.如图所示是医生检查患者牙齿时的情景.其中涉及两方面的物理知识:一是利用金属小平面镜 ,能观察到牙齿背面的情况;二是在金属小平面镜放入口腔前,先要将它放在酒精灯上烤一烤,以免水蒸气在镜面上 形成水雾.
5.古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻.”这是利用 原理来观察周围景物,它类似于 装置.
6.王芳同学站在平面镜前3 m处,她的像到镜面的距离为 m.现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1 m处,如图所示,这时她 (选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
知识点 2 平面镜成像的作图
7.根据平面镜成像的特点,在图中画出物体在平面镜中的像.
8.如图所示,A′B′是AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置(保留作图痕迹).
知识点 3 光污染
9.小明随爸爸一起坐车去郊游,他发现路上行驶的绝大多数的汽车的前窗玻璃都是倾斜的,于是问爸爸,以下是爸爸对小明的解释,但是有一些漏掉了,请你帮助小明的爸爸补充完整:
这是因为当汽车的前窗玻璃倾斜时,车内景物在玻璃中成的像在车的 (选填“上方”或“前方”);若汽车的前窗玻璃是竖直的,车内的景物在玻璃中成的像就在车的 (选填“上方”或“前方”),这样就会干扰司机的视线,影响驾驶.
10.光污染是指因光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响.请你就如何有效地预防光污染,提出两条合理化的建议:
① ;
② 。
三.探究光的反射定律
知识点 1 光的反射现象
1.月亮不是光源,它本身不会发光,月亮的光实际上是照到月球上后又反射进入人们眼睛的太阳光.这是因为光传播到两种物质的分界面时会发生 ,从而使人们看到了本身不发光的物体.
2.如图所示,一束光射向平面镜,则入射光线是 ,反射光线是 ,法线是 ,入射角是 ,反射角是 .
知识点 2 光的反射定律
3.小明同学用如图所示的装置研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,光屏在实验中的作用:(写出两条)
(1) ;
(2) .
4.在“探究光反射时的规律”实验中,如图甲所示,小华在纸板上用笔描出了入射光EO和反射光OF的径迹,接着她把纸板NOF向后折(如图乙所示).
(1)在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光,由此得出 的结论.
(2)图甲所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面,会发现反射光沿OE方向射出,这表明在反射现象中, .
(3)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应多次改变 ,测量出相关数据,分析得出结论.
(4)实验小组的同学得出结论:入射角等于反射角,你认为他们的结论有什么问题吗?
.
(5)若将EO向ON靠近,则OF (选填“靠近”或“远离”)ON.
(6)实验时让光贴着纸板入射是为了 .
知识点 3 光的反射定律作图
5.请在图中作出入射光线AO的反射光线OB,并标出反射角.
6.在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角及其度数.
四.光的反射定律的应用
知识点 1 平面镜成像的实质
1.如图所示,从S发出的射向平面镜的光线经反射后是发散的,它们的反向延长线相交于S′,人眼根据
的经验,觉得反射光是从S′射出的,但在镜后并不存在发光点S′,S′是S在平面镜中的 ;同时,我们可以发现这样一个规律:反射光的 过对应像点.
2.如图所示,A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出点光源S和像点S′的位置,并完成光路图(保留作图痕迹).
知识点 2 镜面反射和漫反射
3.同学们在教室的每个位置都能看清黑板上的字,这是光的 反射现象;如今许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在美化城市的同时却造成了光污染,造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了
反射.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律.
4.如图所示,黑夜里在桌面上铺一张白纸,纸上放一小块平面镜,让手电筒正对着平面镜照射,从侧面去看,下列说法中正确的是( )
A.镜面是亮的,而白纸是暗的 B.镜面是暗的,而白纸是亮的
C.镜面和白纸都是暗的 D.镜面和白纸都是亮的
知识点 3 凸面镜和凹面镜
5.关于凸面镜和凹面镜,下列说法中正确的是( )
A.凸面镜对光有会聚作用
B.凹面镜对光有发散作用
C.汽车的后视镜是凹面镜
D.汽车头灯的反光镜是凹面镜
6.如图所示,凹面镜和凸面镜在各行各业中都有广泛的应用,利用 面镜制成的太阳灶可以用来会聚太阳光烧水;牙医利用口腔内窥镜,可以看到牙齿在镜中所成的 (选填“实”或“虚”)像.
知识点 4 光的反射定律的应用
7.自行车尾灯设计得很巧妙,当后面的灯光从任何方向射向尾灯时,它都能把光“反向射回”.如图所示为四种尾灯的剖面示意图,其用于反光的镜面具有不同的形状,则能产生上述效果的是( )
1.如图所示,能解释“倒影”形成的是( )
A.光的色散 B.光的折射 C.光的反射 D.光的直线传播
2.在一些狭小的商店内墙上多挂几面镜子,可以形成空间增大的感觉,这主要是( )
A.平面镜能成放大的像 B.平面镜能使光产生折射
C.平面镜能使进入商店内的光线更多一些 D.平面镜能使物像距离是物镜距离的2倍
3.一个人站在平面镜前,当他离平面镜越来越远时( )
A.像变小,像离人的距离变大 B.像变小,像离人的距离变小
C.像大小不变,像离人的距离变小 D.像大小不变,像离人的距离变大
4.岸上景物在湖水中形成清晰的倒影(如图),下列有关“水中倒影”的说法正确的是( )
A.是光的反射形成的虚像 B.是光的折射形成的虚像
C.是光沿直线传播形成的影子 D.“水中倒影”比岸上景物大一些
5.—位摄影爱好者早上在大观河边照像,观察到岸边的建筑物在水面上形成的影像甲和乙,并拍摄了下来,如图所示。过了十多分钟后他又回到原位罝观察,那么影像甲和乙的大小变化情况是( )
A.都变 B.都不变
C.甲变,乙不变 D.甲不变,乙变
6.关于平面镜成像特点及其实验探究,下列说法不正确的是( )
A.物体距平面镜越近所成的像越大
B.将蜡烛靠近玻璃板的同时像也将靠近玻璃板
C.做多次实验是为了避免实验结果的偶然性
D.使用光屏是为了探究平面镜所成像的虚实
7.下图中是物体在平面镜中成像的情况,正确的是( )
A. B. C. D.
8.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做一下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( )
A.站在原地下蹲 B.保持直立靠近“试鞋镜”
C.站在原地竖直向上提起一只脚 D.保持直立远离“试鞋镜”
9.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
10.如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像位置的是( )
A.竖直上移玩具鸟 B.竖直下移平面镜
C.人向平面镜靠近 D.像与镜间放一木板
11.如图所示,有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置,有一小球位于平面镜的左侧,为使小球在镜中的像竖直向上运动,应使小球( )
A.竖直向上运动 B.竖直向下运动
C.水平向左运动 D.水平向右运动
12.下列现象中属于光的反射现象的是( )
A.雨后彩虹 B.水中倒影 C.手影游戏 D.放大观察
13.关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.反射定律的内容是反射角等于入射角
B.镜面反射时,光遵守反射定律,漫反射时,有些光不遵守反射定律
C.反射光和入射光传播速度大小相等
D.反射定律只是在空气中成立,真空中不成立
14.中华文化博大精深,有些成语包含了大量的自然现象与物理规律。下列成语所描述的现象,能用光的反射解释的是( )
A.一叶障目 B.立竿见影 C.镜花水月 D.形影不离
15.已知入射光线与平面镜之间的夹角为α,入射光线与反射光线的夹角为4α,则入射角为( )
A.15° B.30° C.45° D.60°
16.如图一条光线射到镜面上,若保持入射光线的方向不变,将镜面顺时针旋转θ角,则反射光线( )
A.也顺时针旋转θ B.逆时针旋转θ C.方向不变 D.顺时针旋转2θ
17.在暗室的桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上),让手电筒正对平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A.白纸比较暗,它发生了漫反射 B.白纸比较亮,它发生了镜面反射
C.镜子比较亮,它发生了镜面反射 D.镜子比较暗,它发生了镜面反射
18.如图所示,镜前竖直插两根大头针a和b,观察a和b的像重叠在一起的情形,眼睛应在( )
A.通过a、b的直线上 B.通过a、b像的直线上
C.通过a垂直于镜面的直线上 D.通过b垂直于镜面的直线上
19.如图所示,相邻两室,一明一暗,在两室之间的墙壁上有一平面镜且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,面向平面镜张望,则( )
A.甲可看到乙,乙看不到甲 B.甲、乙相互都可以看到
C.甲看不到乙,乙看不到甲 D.甲看不到乙,乙可看到甲
20.下列有关光的现象中,正确的说法是( )
A.阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,这里蕴含着光的反射现象
B.汽车在夜间行驶时,应打开驾驶室里的电灯
C.人在照镜子时,总是靠近镜子去看,其原因是靠近时,平面镜所成的像会变大
D.在暗室里,为了能从镜子中看清自己的脸部,应把手电筒对镜子照射
21.如图所示,小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是( )
A.光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射
B.将左侧光屏向后折转,是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”
C.验证“光路可逆”时必须用两个激光灯
D.验证“反射角等于入射角”时,入射角不能为0°
22.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
第08讲 光的反射
适用学科
物理
适用年级
八年级
完成情况
完成评分
1.若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是 m,像到人的距离是 m。若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高 m,像到镜的距离是
m。当他远离平面镜,像将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.小明同学身高165 cm,站在竖直放置的平面镜前,他在平面镜中的像高为 cm;从平面镜中看到挂钟的指针如图所示.由此可知,挂钟显示的实际时间是 .
3.如图所示,MN是竖直放置的平面镜,请画出△ABC在平面镜中的像A’B’C’。
4.如图所示,O'是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜的位置,并画出线段AB在该平面镜中所成的像。
5.某同学利用两支同样的蜡烛等实验器材探究平面镜成像的特点。
(1)实验时,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块 ,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置,把一支点燃的蜡烛放在镜前,可以看到它在镜后的像。再拿一支 的蜡烛,竖立着在镜后移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像 ;
(2)他在白纸上记下了两支蜡烛的位置,如图所示,A、B分别表示两支蜡烛,请画出该同学在处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图(保留作图痕迹)。
6.某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中,选用了两只同样的蜡烛,玻璃板等器材。
(1)实验时,取一支点燃的蜡烛A作为研究对象,另一支蜡烛B的作用是 ;某同学发现看到蜡烛A的像不清晰,于是他将蜡烛B也点燃,用来增加像的亮度。他这样做 (填“能”或“不能”)使看到的像更清晰。
(2)请在下图中画出一条眼睛能看到蜡烛S点的像S′的光路图。
7.在“探究平面镜成像特点”实验中:
(1)平面镜成像原理是 。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的原因 。
(3)为了比较像与物大小关系,选取两支 的蜡烛。
(4)无论怎样水平移动蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,原因是 。
(5)判断平面镜成虚像的方法是 。
(6)平面镜成像时像和物到平面镜的距离 。
8.如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A的像”或“蜡烛B的像”),看到蜡烛是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是 图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)。
9.公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏,殊不知手机中还有很多其它功能。爱好物理的“620“创新小组的同学们,发现手机有一种“镜子“功能。于是,激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验,无法找到像的位置.于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等,组装成如图所示的实验装置。
【进行实验与收集证据】
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在板一领帮忙移动棋子B,无能小普在水平桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面 ,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的 关系。
(3)实验中还需要 ,用来测量像与物到玻璃板的 。
【分析与论证】
平面镜成像的特点是:像与物的大小 ;像与物到镜面的距离 。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物关于镜面 。
10.小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它(如图)。小明看不到硬币,这是因为 ;将平面镜放到碗边适当的位置,小明在A处通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的 。
11.—只鸽子在平静湖面上空飞过时,在湖面上形成鸽子的“倒影”,“倒影”是 形成的(选填“光的直线传播” “光的反射”或“光的折射”),当鸽子往高处飞,该“倒影”的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.在“探究光反射时的规律”实验中,将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上,用直尺和笔描出光线的传播路径。
(1)上述实验中硬纸板的作用是 ;
(2)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是 。
13.一束从左边射到水平放置的平面镜上O点的光线与镜面的夹角是30°,经反射后光的传播方向改变了 度角.若要使反射光线向左水平射出,则平面镜应绕O点沿 时针方向转动 度角。
14.如图所示,AB、CD是平面镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线,请在图中标出光源S和像点S′的位置,并完成光路图
15.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
16.如图是探究光的反射规律的实验装置图,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点,可在光屏上看到反射光线.如图甲所示;将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示,说明反射光线、人射光线与法线在 。
(2)从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在 两侧。
(3)从表格记录的数据分析时得: (答出一个结论即可)。
17.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得AO、OB与法线的夹角均为40°,于是小波得出结论:反射角等于入射角。你认为小波在得出结论的过程 (选填“合理”或“不合理”),原因是 。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
18.如图,在探究光的反射定律时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了 。
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时, (填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。
(3)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是: 。
(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当 。
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第08讲
适用区域
江苏
适用年级
八年级
回顾复习【答案】
1.A
2.色散 紫外线
[解析] (1)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象.(2)紫外线可以使荧光物质发光,钞票上某些位置用荧光物质印上标记,在紫外线的照射下识别这些标记,从而辨别钞票的真伪.
3.直线传播 声源 超声波
例题精讲
一.平面镜【答案】
1.透明玻璃板 位置
[解析] 使用透明玻璃板代替平面镜,不仅可以观察到物体的像,还可以透过玻璃板看到后面的物体,即便于确定像的位置和比较像与物体的大小关系.
2.C
3.(1)A (2)物距和像距 (3)没有
[解析] (1)由于平面镜成的是虚像,因此在寻找棋子A的像的位置时,人眼应在棋子A这一侧观察.(2)在实验中刻度尺的作用是测像到玻璃板的距离和物到玻璃板的距离,然后比较二者关系.(3)此实验中的白纸相当于光屏,光屏只能承接实像,棋子的像不会呈现在白纸上,说明平面镜成的像是虚像.
4.实 虚 取完全相同的物体放置到像的位置看它们是否完全重合 等效替代法
5.B
6.C
[解析] 根据平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,像与物的对应点的连线与平面镜垂直可知,选项C正确.
7.C
8.2 1.70
二.平面镜成像的应用【答案】
1.A
2.B
3.B
4.改变光路 液化
5.平面镜成像 潜望镜
6.3 仍能
7.如图所示
[解析] 分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像A′B′.
8.如图所示
9.上方 前方
10.①加强城市规划与管理,合理使用玻璃墙等强反射光装饰材料,减少光污染
②对有红外线、紫外线的场所采取防护措施
三.探究光的反射定律【答案】
1.反射
2.EO OF ON ∠3 ∠2
3.(1)显示光路
(2)探究反射光线、入射光线、法线是否共面
4.(1)不能 反射光线、入射光线与法线在同一平面内
(2)光路是可逆的
(3)入射角大小
(4)因先有入射角再有反射角,故正确说法是反射角等于入射角
(5)靠近
(6)显示光路
5.如图所示
6.如图所示
四.光的反射定律的应用【答案】
1.光沿直线传播 虚像 反向延长线
2.如图所示
3.漫 镜面 遵守
4.B
[解析] 黑夜里,用手电筒正对着平面镜照射,由于镜面光滑,光在平面镜上发生镜面反射,反射光线垂直于平面镜射出,从侧面看,镜面是暗的;而白纸表面粗糙,光在白纸上发生漫反射,从侧面看,白纸是亮的.
5.D
6.凹 虚
7.B
课堂练习
◆1.
【答案】C
【解析】
手影是光的直线传播形成的,是光在直线传播的过程中无法绕过手而射向后面,所以形成了影子。
◆2.
【答案】D
【解析】在平面镜成像中,因为像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,利用这一点店内空间在平面镜中形成自己像,这样在视觉效果上会给人一个大空间的感觉。
◆3.
【答案】D
【解析】根据平面镜成像的特点,物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离,当人远离平面镜时,像也在远离平面镜,所以人和像之间的距离变大;平面镜成的像的大小和物体的大小相等,人在远离平面镜的过程中,像的大小不变。
◆4.
【答案】:A
【解析】:水中倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,是反射光线的反向延长线的会聚点,所以是光的反射形成的虚像。
根据平面镜成像特点可知,“水中倒影”与岸上景物是等大的,故A正确,BCD错误。
◆5.
【答案】C
【解析】:图中甲是建筑物的影子,是由于太阳光线的直线传播所形成的,而乙是建筑物在水中的倒影,水面相当于平面镜,所以是光线发生了反射形成的;影子的位置会随着太阳的移动发生变化,因此甲会变。乙是光平面镜成像,由于观察者的位置没有发生变化,镜面和建筑物的相对位置和大小也没有发生变化,所以看上去乙大小和位置都没有发生变化,因此C项符合要求。
◆6.
【答案】A
【解析】平面镜所成的像是与物体等大的虚像,与物体与平面镜的距离无关,A错误;物体与在镜中所成的像与镜面的距离相等,所以蜡烛靠近玻璃板的时候,像也会靠近玻璃板,B正确;做多次实验是为了避免实验结果的偶然性,C正确;实像能用光屏承接,虚像不能,所以用光屏可以探究平面镜所成像的虚实,D正确;故选A。
◆7.
【答案】C
【解析】因平面镜成像时像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,且各对应点到平面镜间距离相等,可将各点对应的像进行连线,进行比较可知,只有选项C是正确的。
◆8.
【答案】:A
【解析】:根据图示,要想看到镜中的新鞋,就要使眼睛看到新鞋成的像;也就是说鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中。
A、由图可以看出:站在原地下蹲,可以看到镜中的鞋;故A正确;
B、保持直立靠近“试鞋镜”,如果原来看不到,靠近后依然无法看到。故B错误;
C、站在原地竖直向上提起一只脚,入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像。故C错误;
D、若人离镜子远一些,像也会离镜子远一些,同时入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像。故D错误。
故选:A。
◆9.
【答案】:C
【解析】:实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。故A正确;在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验,故B正确;寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;故C错误;平面镜所成的像,物像等大,蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合,故D正确。故选:C。
◆10.
【答案】:A
【解析】:A项,玩具鸟和它在平面镜所成的像的连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等。若将玩具鸟竖直向上移动,则它在镜中的像也会竖直向上移动。故A项正确。
B项,竖直下移平面镜,平面镜仍在原来的平面内,像的位置仍在原来的位置上,故B项错误。
C项,玩具鸟在平面镜中的像的位置只与物体的位置和平面镜的位置有关,而与观察者的位置无关。则人的位置改变,玩具鸟在镜中的像的位置不变,故C项错误。
D项,由于平面镜成虚像,是由于进入人眼中的光线反向延长相交而形成的,在像与镜间放一木板,不能改变进入人眼中的光线的方向,则玩具鸟在平面镜中的像的位置不变,故D项错误。
◆11.
【答案】C.
【解析】本题考查平面镜成像特点。
根据平面镜成像特点可知,像与物体关于镜面对称,平面镜与水平面成45°角倾斜放置,要使像竖直向上运动,则物体需水平向左运动,故C正确。
◆12.
【答案】:B;
【解析】:
A项、雨后彩虹是由于光的折射形成的,属于光的色散;故不合题意;
B项、水中倒影是由于景物发出的光线经过水面反射后形成的虚像;故符合题意;
C项、手影游戏是由于光的直线传播,手遮挡形成的无光区域;故不合题意;
D项、放大镜观察是由于物体发出的光,经过其他介质后发生了折射现象形成的,故不合题意。
◆13
【答案】C
【解析】光的反射定律是:“三线共面,法线居中,两角相等”所以A选项不全面;镜面反射和漫反射都遵循反射定律,所以B选项错误;反射时,反射光回到原来介质中,所以反射光和入射光传播速度大小相等,C选项正确;光能够在真空中传播,反射定律在空气中成立,在真空中也成立,所以D选项错误。
◆14
【答案】:C。
【解析】:
A.一叶障目、B.立竿见影和D形象不离都是由于光的直线传播形成的。C镜花水月是由于光的反射原理形成的。故选择C项。
◆15
【答案】:D;
【解析】: 入射光线与平面镜之间的夹角为α,则反射角与平面镜的夹角也为α,又因为入射光线与反射光线的夹角为4α, 所以α+α+4α=180°;所以α=30°; 所以入射角为90°-30°=60°.
◆16
【答案】:D;
【解析】: 镜面顺时针旋转θ时,入射角也会旋转θ,由反射定律可知反射角也会增加θ,而平面镜顺时针旋转θ时,法线也顺时针旋转θ,反射光线需顺时针旋转2θ才能满足与法线的夹角增大θ。
◆17
【答案】D
【解析】本题考查光的反射。
光的反射有镜面反射和漫反射两种基本类型。镜面反射是指物体反射面为光滑面的反射现象,漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。镜子发生镜面反射,只能从一个方向看到较强的反射光,白纸发生漫反射,向各个方向都有反射光,所以从侧面看镜子较暗而白纸较亮,故D正确。
◆18
【答案】:B;
【解析】a和b的像重叠在一起说明眼睛应该和两个大头针的像在同一条直线上。
平面镜成正立等大的虚像,虚像是物体发出的光经过平面镜反射,反射光线的延长线会聚而成的,由此可知物体的像点在反射光线的反向延长线上。
◆19
【答案】:D;
【解析】:甲乙两人不是光源,本身不能发光,只能反射外界射到他们身上的光.甲在明亮的室内,有外来的光线射到他的身上,他的身体表面又能将这些光线反射出去.被甲反射的一部分光线射到平面镜M上,又会被平面镜反射.由于∠AOC=∠BOC,所以从甲身上射向平面镜M的光线会沿OB方向反射,而乙处在B点,故乙能接收到来自甲的光线,即看到了甲.
乙在暗室中,外界没有光线射到他的身体表面,他本身又不能发光,因此不会有从乙射出的光,照射到平面镜M上,更不会进入到甲的眼镜,所以甲不能看到乙.故选D.
◆20
【答案】:A;
【解析】:
A、阳光下,微风吹拂的河面,波光粼粼,水面不再平静,光被水面漫反射后形成的现象.故本选项正确;
B、夜间驾驶室外的光线是比较暗的,若打开驾驶室内的灯,车内物体的光线是比较强的,车内物体就可以通过前挡风玻璃在车前形成一个虚像(平面镜成像),干扰司机的视线.故本选项错误;
C、由平面镜成像特点可以知道,不管是靠近镜面还是远离镜面,所成的像大小不变,故本选项错误;
D、平面镜成像是因为光的反射形成的,人的像是由人射向镜面的光经镜面反射而形成的.所以要能较清楚地看清自己的面容,应把手电筒对脸部照射,而不是镜子照射,所以D选项是错误的.
◆21
【答案】:B;
【解析】:
A、光屏能显示光路,是因为发生了漫反射,故A错误;
B、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”,要向后折反射光线的那侧,即左侧光屏,故B正确;
C、证“光路可逆”时,如果让光线逆着反射的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,看这时的反射角是否为原来的入射角,从而验证光路是否可逆,用笔在屏上画出即可,不必用两个激光灯,故C错误;
D、入射角等于0°时,即入射光线与镜面垂直,反射光线也垂直于镜面射出,反射光线、入射光线、法线在一条直线上,故验证“反射角等于入射角”时,入射角可以为0°,故D错误。
◆22
【答案】C.
【解析】
A、当入射光线与反射面的夹角为15°时,则入射角为90°-15°=75°,所以反射角也为75°,所以A说法错误.
B、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也增大10°.所以B说法错误.
C、入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线,所以C说法正确.
D、镜面反射和漫反射的每条光线都要遵循光的反射定律,所以D说法错误.
课后作业
◆1
【答案】1.6;1;1.6;2.5;不变。
【解析】根据平面镜成像的特点,平面镜所成的像和物体是等大的,到平面镜的距离相等,因此像的大小和到镜面的距离取决于物体的大小和到平面镜的距离;
◆2
【答案】165;7:20.
【解析】平面镜所成的像与物体大小相等,小明升高165,所以他的像高也是165cm;
根据平面镜对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,图中显示4:40,所以挂钟显示实际时间是7:20。
◆3
【答案】
【解析】
①作A点关于镜面的对称点A′(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号);
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。
◆4
【答案】:
【解析】
根据平面镜成像的特点知道:像与物的连线与镜面垂直,所以先连接O和O\',再做OO\'的垂直平分线;
先作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
◆5
【答案】
(1)玻璃板;没有点燃;完全重合
(2)
【解析】:(1)在探究“平面镜成像的特点”时,由于玻璃板不但能反射光成像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,所以实验时,在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜;在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像完成重合,说明物像大小相等;
(2)根据平面镜成像规律,首先,由题可知,点B是点A关于平面镜的对称点,连接AB并作AB的垂直平分线即为平面镜的位置;然后,连接SB并与平面镜相交于点O,此点即为入射点;最后,连接SO,AO,即可画出反射光线和入射光线。
◆6
【答案】 确定像的位置和比较像的大小;不能。
【解析】:
(1)在实验中,用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧,是为了确定像的位置和比较像的大小。若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰。故答案为:确定像的位置和比较像的大小;不能。
(2)s′是s点的像,看到s′是因为看到了由s点发出的光线,经平面发射后的反射光线。如右上图:
◆7
【答案】
(1)光的反射
(2)便于准确确定像的位置
(3)完全相同
(4)玻璃板与桌面不垂直
(5)在B处放一个光屏,眼睛在B侧观察,如果光屏上没有像,那么,所成像为虚像
(6)相等
【解析】
(1)平面镜的成像原理是利用光的反射。
(2)用透明的玻璃板代替平面镜,能够同时观察到原物体和用来代替像位置的物体,便于准确确定像的位置。
(3)为了比较物体与像的大小关系,实验时需要用两个完全相同的蜡烛。
(4)像与物体不能重合,可能是由于玻璃板与桌面不垂直,导致蜡烛A所成的像可能偏高或偏低,无法与蜡烛B重合。
(5)平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛A的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故为了判断所成的像是虚像还是实像,应在B处放一个光屏,眼睛在B侧观察,如果光屏上没有像,那么所成像为虚像。
(6)平面镜成像时,像和物到平面镜的距离相等。
◆8
【答案】:
(1)确定像的位置;(2)蜡烛A的像;反射;(3)不能;(4)A1。
【解析】:
(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与蜡烛A的像完全重合;在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像;看到蜡烛是由光的反射形成的;
(3)移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像;
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,物与像关于镜面对称,蜡烛A的像应是图中的A1;
◆9
【答案】:
(1). 垂直 (2). 大小 (3). 刻度尺 (4). 距离 (5). 相等 (6). 相等 (7). 轴对称
【解析】:
(1)研究平面镜成像,把棋子A放在玻璃板前面,我们透过玻璃板就可以看到棋子A所形成的虚像,虚像的位置与玻璃板摆放有关,只有当玻璃板与桌面垂直时,棋子A所形成的虚像才会与桌面垂直,小华移动棋子B,怎么也看不到棋子B与棋子A的像重合,这说明棋子A的像与桌面不垂直,玻璃板与桌面不垂直。
(2)选用相同的棋子A、B,并把棋子A在玻璃板前移动多次,就是为了便于比较在玻璃板中看到的A的像,与棋子B的大小是否一样,以便于比较出物与像的大小关系。
(3)采用相同的两个棋子A、B可以比较物与像的大小关系,但物、像分别到玻璃板的距离关系,需要用刻度尺来测量才能比较。
【分析与论证】通过多次实验不断改变棋子A和棋子B的位置,测量并记录物与像到玻璃板的距离,分析实验现象和数据会发现,像与物的大小是相等的,像与物到镜面的距离也相等,像与物的连线与镜面垂直,所以像与物关于镜面对称。
◆10
【答案】光在均匀介质中沿直线传播;反射现象;
【解析】小明看不到硬币,是由于碗的边缘部分挡住了硬币反射的光线,光线进入不到眼睛,所以眼睛看不到硬币,这说明了光在均匀介质中是沿直线传播的;硬币反射的光经过平面镜会发生反射,反射光线进入人眼,所以小明通过平面镜看到了硬币的虚像,这是利用了光的反射。
◆11
【答案】 (1). 光的反射 ;(2). 不变。
【解析】“倒影”是由于光的反射形成的虚像,平静的湖面相当于平面镜;平面镜成像特点之一,物与像的大小相等,故鸽子往高处飞,该“倒影”的大小始终与鸽子本身大小相等,即不变。
◆12
【答案】(1)显示光的传播路径;(2)量角器。
【解析】
(1)光的传播路径我们看不见,可通过一些方法间接看到,如通过水雾、烟雾等,这里利用光在硬纸板表面发生漫反射显示出光的传播路径;
(2)为了探究完整的反射规律,还需要用到的器材是量角器,测入射角和反射角的大小。
◆13
【答案】60;逆;75。
【解析】
(1)根据题意,一束从左边射到水平放置的平面镜上O点的光线与镜面的夹角是30°时,反射光线如图所示:
反射光线与镜面的夹角也是30°,如果不反射光线将沿虚线方向射出,反射后方向改变了30°+30°=60°.
(2)若要使反射光线向左水平射出,根据光的反射定律,重新确定镜面位置,如下图所示:
此时反射角等于30°÷2=15°,法线与镜面垂直,所以反射光线与镜面夹角等于90°-15°=75°,因为反射光线是水平的,所以平面镜与原位置比较沿O点逆时针方向转动了75°
◆14
【答案】:
【解析】
先将两条反射光线反向延长交于一点S′即为像的位置,再通过平面镜作出S′的对称点S,即为光源S的位置,并连接S与两个反射点画出两条入射光线,如图所示:
◆15
【答案】:
【解析】:根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作出像点后,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点,再完成光路。
过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
◆16
【答案】:
(1)垂直;同一平面内;
(2)法线;
(3)反射角等于入射角;
【解析】
(1)在“探究光的反射规律”的实验中,光屏必须垂直放置在平面镜上。当将光屏右半部分向后折转后,在光屏上看不到反射光,说明反射光还在原来的平面上,不会随光屏平面的转动而转动,故说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(2)由甲图可以看出,入射光线AO在法线ON的左侧,反射光线OB在法线ON的右侧,即反射光线和入射光线分居在法线两侧。
(3)从记录的数据可以看出,每一次实验测得的反射角都等于入射角大小;且入射角增大,反射角也跟着增大;所以可以得出结论:在反射现象中,反射角等于入射角;反射角随入射角的增大而增大。
◆17
【答案】
(1)不合理 ; 实验次数太少,结论不具有普遍性。
(2)在 ;不能。
【解析】:
(1)据题意可知,此实验只进行了一次实验就得出结论,由于实验次数少,结论具有偶然性,不具有普遍性,所以不合理;
(2)纸板与镜面垂直时,法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则法线不在纸板上,入射光线沿纸板照射后,反射光线也不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;此时虽然看不到反射光线,但反射光线和入射光线、法线仍然在同一平面内。
◆18
【答案】
(1)检验反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(2)不能
(3)用量角器代替纸板做实验
(4)进行多次实验
【解析】:
(1)实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,因此实验时让光贴着纸板入射是为了检验反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线。
(3)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,可以用量角器代替纸板,这样就可以直接读出反射角和入射角的大小,进行比较。
(4)根据一次测量结果就得出实验结论,这样的实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实,应进行多次实验,进行多次测量。
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