期末必刷常考题:光的直线传播、反射 ---2024-2025学年上学期初中物理(人教版)八年级
2024-11-19
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内容正文:
2024-2025学年上学期初中物理人教新版八年级期末必刷常考题之光的直线传播、反射
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•吴江区期中)太阳、地球、月球的位置如图,地球上位于A处的人能观察到的天文现象是( )
A.日全食 B.日偏食 C.月全食 D.月偏食
2.(2024秋•康平县月考)皮影戏是我国民间古老的传统艺术,如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中,与皮影戏原理不同的是( )
A.凿壁偷光
B.打靶时“三点一线”瞄准
C.一叶障目的
D.电闪雷鸣时,先看到闪电后听到雷声
3.(2024秋•康平县月考)“一河诗画,满城烟花”,2024年9月14日至15日中国(浏阳)国际花炮文化节吸引了众多游客观赏。下列说法中正确的是( )
A.焰火属于自然光源
B.光由空气进入水中传播速度变快
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.焰火下,地面上出现人影,人影是由光沿直线传播形成的
4.(2024秋•历下区期中)成语“井底之蛙”指井底的青蛙认为天空只有井口那么大。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是( )
A. B.
C. D.
5.(2024秋•大连期中)如图甲所示的塔式光热发电系统,它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上,如图乙所示。下列光现象与定日镜的原理相同的是( )
A.水中倒影 B.树下阴影 C.手影游戏 D.小孔成像
6.(2024秋•西华县校级月考)下列光现象中是由光的反射形成的是( )
A.小孔成像
B.水中倒影
C.墙上手影
D.激光水平仅画出水平线
7.(2024秋•武汉期中)2024年武汉长江艺术节开幕式上演一幕精彩的烟花表演,如图所示。当烟花从江中升起绽放再搭配一江两岸的灯光秀成就了一幅绝美的画卷,下列说法正确的是( )
A.璀璨的烟花不是光源
B.烟花下人们影子的形成是由于光的直线传播
C.长江中烟花的倒影的形成是由于光的直线传播
D.人们总是先听到烟花爆炸声,再看到烟花
8.(2024秋•潍城区期中)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.入射光线和反射光线的夹角总等于90°
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•浦东新区期中)教室里,各个座位上的学生都能看到黑板上的字,是因为光在黑板上发生了 反射(选填“镜面”或“漫”),若此时入射光线与黑板的夹角为30°,则入射角为 °;若光线与镜面垂直,此时光的传播方向改变了 °;城市建筑物有些玻璃幕墙会造成光污染是因为发生了图中 (选填字母)所示的现象。
10.(2023秋•呼兰区校级期末)学校运动会上,同学参加100m比赛。在终点计时的裁判先看到发令枪烟,再听到枪声,这个现象说明了 ;航天员看到的外层空间是黑暗的,原因是 。
11.(2024秋•江阴市期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成50°角射向平静的液面,则入射光线与反射光线的夹角为 度,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当光点S′向右移动时,表明液面 (选填“上升”或“下降”)。
12.(2024秋•南京期中)如图所示,在太阳系中,地球绕太阳公转、月球绕地球公转,当太阳、地球、月球三者处于同一直线上时,就会发生日食或月食,当 处于另两个星球之间某位置就可能发生日食,当 处于另两个星球之间某位置就可能发生月食,上述现象的原理都是利用了 ;太阳光传播到地球的速度约为 m/s。
13.(2024秋•淳化县期中)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 (选填“影子”或“像”),是由于光 形成的。
三.作图题(共1小题)
14.(2024秋•商河县期中)如图,根据光的反射定律在图中画出入射光线并标出入射角i。
四.实验探究题(共1小题)
15.(2024秋•裕华区校级期中)利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到反射光沿OF方向射出,EO与垂直于镜面的直线ON的夹角i是入射角,OF与ON的夹角r是反射角。
(2)改变入射光的方向,测量∠i和∠r如表所示,分析实验数据可得结论: 。
∠i
30°
35°
40°
45°
50°
55°
∠r
30°
35°
40°
45°
50°
55°
(3)在图甲中,让光束沿FO方向射向镜面,反射光沿OE射出,由此可得结论:在反射现象中, 。
(4)如图乙所示,把纸板E、F均倾斜相同角度立在平面镜上,使一束光贴着纸板E仍沿某一个角度射到O点,在纸板F上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
(5)根据图甲、乙所示的实验,请你进一步推断:反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 (选填“垂直”或“不垂直”)的。
2024-2025学年上学期初中物理人教新版八年级期末必刷常考题之光的直线传播、反射
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋•吴江区期中)太阳、地球、月球的位置如图,地球上位于A处的人能观察到的天文现象是( )
A.日全食 B.日偏食 C.月全食 D.月偏食
【考点】日食月食的原理.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;理解能力.
【答案】C
【分析】光在均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:人在地球上,而此时太阳、地球和月亮基本上在同一直线上,故此时太阳射向月亮的光会被地球挡住,形成月全食。
故选:C。
【点评】本题考查了日食和月食的原理,属于基础题。
2.(2024秋•康平县月考)皮影戏是我国民间古老的传统艺术,如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中,与皮影戏原理不同的是( )
A.凿壁偷光
B.打靶时“三点一线”瞄准
C.一叶障目的
D.电闪雷鸣时,先看到闪电后听到雷声
【考点】光沿直线传播的现象;光、声传播比较.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;获取知识解决问题能力.
【答案】D
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都是因为光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:皮影戏是我国民间古老的传统艺术,如图所示是《西游记》中的场景。其中皮影戏的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A.凿壁偷光,是光的直线传播,故A正确,不符合题意;
B.打靶时“三点一线”瞄准,是光的直线传播,故B正确,不符合题意;
C.一叶障目的,是光的直线传播,故C正确,不符合题意;
D.电闪雷鸣时,先看到闪电后听到雷声,是光的速度远大于声音的速度,故D错误,符合题意;
故选:D。
【点评】考查光沿直线传播的现象。
3.(2024秋•康平县月考)“一河诗画,满城烟花”,2024年9月14日至15日中国(浏阳)国际花炮文化节吸引了众多游客观赏。下列说法中正确的是( )
A.焰火属于自然光源
B.光由空气进入水中传播速度变快
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.焰火下,地面上出现人影,人影是由光沿直线传播形成的
【考点】光沿直线传播的现象;光在不同介质中的速度;光、声传播比较;光源的概念与判断.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;获取知识解决问题能力.
【答案】D
【分析】宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的,我们把物体本身能发出光,而不是依靠反射外来光的物体叫光源。
光在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度,即3×108m/s;常温下,声音在空气中的传播速度是340m/s。
光在空气中的速度略小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速。
光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:A.焰火属于人造光源,故A错误;
B.光由空气进入水中传播速度变慢,故B错误;
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速慢,故C错误;
D.焰火下,地面上出现人影,人影是由光沿直线传播形成的,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查了光源、光的直线传播、光速等知识点。
4.(2024秋•历下区期中)成语“井底之蛙”指井底的青蛙认为天空只有井口那么大。下列能正确表示井中有水后青蛙视野范围的光路图是( )
A. B.
C. D.
【考点】光线的传播范围.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】D
【分析】光线从空气斜射入水中,发生偏折,偏折光线靠近法线方向偏转。
【解答】解:光线从空气斜射入水中,发生偏折,偏折光线靠近法线方向偏转,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查光的折射的有关知识,是一道基础题。
5.(2024秋•大连期中)如图甲所示的塔式光热发电系统,它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上,如图乙所示。下列光现象与定日镜的原理相同的是( )
A.水中倒影 B.树下阴影 C.手影游戏 D.小孔成像
【考点】光的反射现象;光沿直线传播的现象.版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】A
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】解:定日镜工作,利用的是光的反射。
A.水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故A正确;
BCD.树下阴影、手影游戏、小孔成像都是由于光沿的直线传播形成的,故BCD错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念。
6.(2024秋•西华县校级月考)下列光现象中是由光的反射形成的是( )
A.小孔成像
B.水中倒影
C.墙上手影
D.激光水平仅画出水平线
【考点】光的反射现象;光沿直线传播的现象.版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。
【解答】解:A、小孔成像,成的是物体倒立的像,像之所以是倒立的,就是因为光的直线传播形成的,故A错误;
B、平静水面上桥的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C、手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,故C错误;
D、激光水平画出水平线,利用的是光的直线传播,故D错误。
故选:B。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
7.(2024秋•武汉期中)2024年武汉长江艺术节开幕式上演一幕精彩的烟花表演,如图所示。当烟花从江中升起绽放再搭配一江两岸的灯光秀成就了一幅绝美的画卷,下列说法正确的是( )
A.璀璨的烟花不是光源
B.烟花下人们影子的形成是由于光的直线传播
C.长江中烟花的倒影的形成是由于光的直线传播
D.人们总是先听到烟花爆炸声,再看到烟花
【考点】光的反射现象;光、声传播比较;光源的概念与判断;光沿直线传播的现象.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)自身能发光的物体称为光源;
(2)影子的形成是由于光的直线传播;
(3)光照射到两种物质界面上时,一部分光被反射回原来介质的现象是光的反射,现象有:平面镜成像、水中倒影等;
(4)光在空气中的传播速度为3×108m/s,声音在空气中的传播速度为340m/s。
【解答】解:A、璀璨的烟花自身能发光,所以是光源,故A错误;
B、烟花下人们的影子是由于光的直线传播形成的,故B正确;
C、长江中烟花的倒影属于平面镜成像,是光的反射现象,故C错误;
D、因为光速远远大于声速,所以人们总是先看到烟花,再听到烟花爆炸声,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了光的反射、光的直线传播、光源的定义、光速与声速等,属于基础题。
8.(2024秋•潍城区期中)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.入射光线和反射光线的夹角总等于90°
【考点】探究光反射时的规律;探究光反射实验中入射光线、反射光线和法线共面;探究光反射实验中入射光线与反射光线的关系;探究光反射实验中的光路可逆.版权所有
【专题】实验题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】A
【分析】(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
(2)移动激光笔,使射向O点入射光线AO慢慢地向ON位置靠近,则入射角减小,反射角也减小,则反射光线会靠近法线;
(3)垂直射向镜面,入射角等于反射角等于0;
(4)入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;反射角等于入射角。
【解答】解:A、在研究光的反射定律实验中,当把纸板NOF向前折或向后折时看不到反射光线,当把两纸板折到同一平面上时,可以看到反射光线,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故A正确;
B、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B错误;
C、若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0°,故C错误;
D、若入射角为60°,由光的反射定律知;反射角等于入射角,都为60°,反射光线与入射光线的夹角为60°+60°=120°,故D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查了光的反射定律中反射角与入射角的关系,以及三线之间的关系:反射光线、入射光线、法线在同一平面内。在实验中是通过转动光屏看是否能在光屏上找到反射光线的方法来进行研究的。
二.填空题(共5小题)
9.(2024秋•浦东新区期中)教室里,各个座位上的学生都能看到黑板上的字,是因为光在黑板上发生了 漫 反射(选填“镜面”或“漫”),若此时入射光线与黑板的夹角为30°,则入射角为 60 °;若光线与镜面垂直,此时光的传播方向改变了 180 °;城市建筑物有些玻璃幕墙会造成光污染是因为发生了图中 a (选填字母)所示的现象。
【考点】光的反射定律的应用;镜面反射;漫反射;反射角与入射角的计算.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;分析、综合能力.
【答案】漫;60;180;a。
【分析】(1)反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射;镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;
(2)反射角是反射光线和法线的夹角,入射角是入射光线和法线的夹角。
【解答】解:黑板是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的黑板上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到。因此是漫反射;
一束光与镜面成30°角入射在平面镜上,则入射角为90°﹣30°=60°;
若入射光线与镜面垂直,则入射角为0°,反射角为0°,光的传播方向改变了180°;
由图可知,a的入射光线是平行光线,反射光线也是平行光线,a发生的是镜面反射;b的反射光线射向四面八方,是漫反射;建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等,这些作为反射面的时候,都属于镜面反射,太阳光射到上面,反射光线被反射,从同一方向射出,光线很强,形成了光污染。
故答案为:漫;60;180;a。
【点评】此题考查光的反射定律,解答此题的关键是知道:反射光线与入射光线的夹角等于反射角加上入射角;光的传播方向改变的度数是入射光线延长线的方向与反射光线的方向的夹角。
10.(2023秋•呼兰区校级期末)学校运动会上,同学参加100m比赛。在终点计时的裁判先看到发令枪烟,再听到枪声,这个现象说明了 在空气中光速大于声速 ;航天员看到的外层空间是黑暗的,原因是 外层空间没有灰尘反射光 。
【考点】光的反射现象;光、声传播比较.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】在空气中光速大于声速;外层空间没有灰尘反射光。
【分析】(1)声音在空气中的速度大约为340m/s,光在空气中的传播速度为3.0×108m/s,因此可知光的传播速度远大于声音的传播速度,所以应该是看到冒烟时开始计时;
(2)光照射到物体的表面上会发生反射现象。
【解答】解:因为光速远大于声速,所以在终点计时的裁判先看到发令枪烟,再听到枪声。
地球上看到星星闪烁,是因为地球上有大气,星星反射的太阳光经过不均匀的大气发生的折射现象,而外层空间是真空,所以宇航员看到的外层空间是黑暗的。
故答案为:在空气中光速大于声速;外层空间没有灰尘反射光。
【点评】本题考查了光速和光的传播问题,属于基础题。
11.(2024秋•江阴市期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成50°角射向平静的液面,则入射光线与反射光线的夹角为 80 度,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点,当光点S′向右移动时,表明液面 下降 (选填“上升”或“下降”)。
【考点】光的反射定律的应用.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;理解能力.
【答案】80;下降。
【分析】(1)根据反射角和入射角的概念可确定入射光线与反射光线的夹角;
(2)根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行。作图可知光点S的移动方向。
【解答】解:(1)由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为90°﹣50°=40°.因反射角等于入射角,所以反射角也为40°,则入射光线与反射光线的夹角为80°。
(2)当液面下降时,入射光线不变、法线仍与液面垂直,则入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光斑将向右移到A的位置,如图所示:
故答案为:80;下降。
【点评】本题考查利用镜面反射来解释分析液面微变监视器的原理根据平面镜成像的特点作图,会根据掌握的知识采用多种方法作图。
12.(2024秋•南京期中)如图所示,在太阳系中,地球绕太阳公转、月球绕地球公转,当太阳、地球、月球三者处于同一直线上时,就会发生日食或月食,当 月球 处于另两个星球之间某位置就可能发生日食,当 地球 处于另两个星球之间某位置就可能发生月食,上述现象的原理都是利用了 光的直线传播 ;太阳光传播到地球的速度约为 3×108 m/s。
【考点】光沿直线传播的应用;光在真空中的速度.版权所有
【专题】光的传播和反射、平面镜成像;分析、综合能力.
【答案】月球;地球;光的直线传播;3×108。
【分析】日食、月食形成的原因是光的直线传播原理,光在真空中传播的速度为3.0×108m/s。
【解答】解:日食、月食形成的原因是光的直线传播原理;
当月球转到太阳和地球之间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食。
当地球转到太阳和月球之间并且三者在一条直线上时,地球挡住了太阳照射在月球上的光线,月球处在地球的影子里,这就形成了月食。
太阳与地球之间是真空、空气,太阳光传播到地球的速度约为3.0×108m/s。
故答案为:月球;地球;光的直线传播;3×108。
【点评】本题考查月食与日食和光速,属于基础题。
13.(2024秋•淳化县期中)国庆放假,天气晴朗、阳光明媚,小明同学去农村的奶奶家,发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞,阳光透射进来,在地上形成一个光斑,该光斑是 圆形的 (选填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”),该光斑实际是太阳的 像 (选填“影子”或“像”),是由于光 直线传播 形成的。
【考点】光沿直线传播的应用.版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;理解能力.
【答案】圆形的;像;直线传播。
【分析】因为是很小的孔,所以当太阳光照射时会形成太阳的像即小孔成像,又因为太阳是圆形的,所以,地面上的光斑也是圆形的,而小孔成像是利用光沿直线传播形成的。
【解答】解:太阳光经过小孔会在地面上形成光斑,即太阳的像,是小孔成像现象,由光的直线传播形成;小孔成像时,对孔的要求是要尽量的小,与小孔的形状无关,所以太阳的像是圆形的。
由于太阳的像在地面上,即太阳的像是可以承接的像,所以太阳的像是实像。
故答案为:圆形的;像;直线传播。
【点评】知道光沿直线传播的现象,注意小孔成像时,所成的像与物体的形状一样,与小孔的形状无关。
三.作图题(共1小题)
14.(2024秋•商河县期中)如图,根据光的反射定律在图中画出入射光线并标出入射角i。
【考点】利用光的反射作图.版权所有
【专题】作图题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】
【分析】根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出反射光线,并标出入射角和反射角;
入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
【解答】解:过入射点作出法线,根据反射角等于入射角,在法线右侧画出入射光线,标出入射角i,如图所示:
【点评】此题主要考查了光的反射定律的应用,首先要熟记光的反射定律的内容,并要注意入射角与反射角的概念。
四.实验探究题(共1小题)
15.(2024秋•裕华区校级期中)利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到反射光沿OF方向射出,EO与垂直于镜面的直线ON的夹角i是入射角,OF与ON的夹角r是反射角。
(2)改变入射光的方向,测量∠i和∠r如表所示,分析实验数据可得结论: 反射角等于入射角 。
∠i
30°
35°
40°
45°
50°
55°
∠r
30°
35°
40°
45°
50°
55°
(3)在图甲中,让光束沿FO方向射向镜面,反射光沿OE射出,由此可得结论:在反射现象中, 光路是可逆的 。
(4)如图乙所示,把纸板E、F均倾斜相同角度立在平面镜上,使一束光贴着纸板E仍沿某一个角度射到O点,在纸板F上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
(5)根据图甲、乙所示的实验,请你进一步推断:反射光线与入射光线所在的平面与平面镜的位置关系是 垂直 (选填“垂直”或“不垂直”)的。
【考点】探究光反射时的规律;探究光反射实验中的光路可逆.版权所有
【专题】实验题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【答案】(2)反射角等于入射角;(3)光路是可逆的; (4)不能; (5)垂直。
【分析】(2)分析表格中数据,得出反射角和入射角的关系;
(3)光的反射中,光路是可逆的;
(4)光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角);
(5)实验过程中纸板要与平面镜垂直,如果不垂直,在纸板上看不到反射光线。
【解答】解:(2)由表格中数据知,在光的反射现象中,反射角等于入射角;
(3)让光线沿FO方向射向镜面,反射光线沿OE射出,与(1)相比,可得出结论:在光的反射中,光路是可逆的;
(4)法线与镜面垂直,如果把纸板倾斜的立在平面镜上,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,反射光线也不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;
(5)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须在纸板平面内,此时反射光线、入射光线和法线必须在纸板平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。
故答案为:(2)反射角等于入射角;(3)光路是可逆的; (4)不能; (5)垂直。
【点评】本题是探究光的反射定律的内容,要掌握光的反射定律的内容,知道反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。同时考查了光路的可逆性。
考点卡片
1.光、声传播比较
【知识点的认识】
光和声音都是波动现象,但它们在传播速度上有显著的差异。光的传播速度大约是一秒三十万公里,即在真空中的传播速度约为3×108米每秒。相比之下,声音在空气中的传播速度大约是每秒340米。
例如,当我们看到闪电和听到雷声时,由于光速远大于声速,我们总是先看到闪电后听到雷声。
【命题方向】
考查光速远大于声速产生的现象以及原理。
例:物理规律在体育运动中有很多应用,如:百米赛跑时,裁判员总是看到发令员的发令枪冒烟开始计时,而不是听到发令枪的声音开始计时,这是因为( )
A.听声音计时比运动员实际跑步时间长
B.光的传播不需要时间
C.在空气中,光的传播速度比声音的传播速度快
D.声音不容易听到
分析:光在空气中的传播速度接近在真空中的传播速度,即3×108m/s;常温下,声音在空气中的传播速度是340m/s。
解析:解:因光的传播速度比声音快,当听到枪声计时时,实际上是计时慢了,这样就使得时间变短,成绩偏高。
故选:C。
点评:此题主要考查光速和声速的关系,会用物理知识解决实际问题。
【解题方法点拨】
理解光速和声速的大小差异,能用此知识解释生活中的现象。
2.光源的概念与判断
【知识点的认识】
宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的,我们把物体本身能发出光,而不是依靠反射外来光的物体叫光源。
【命题方向】
一般从此知识点去考查哪些属于光源,常以选择题的形式出现。
例:下列物体,不属于光源的是( )
A.月亮
B.太阳
C.萤火虫
D.燃着的蜡烛
分析:本身能够发光的物体叫光源。
解析:解:A、月亮本身不会发光,月光是反射太阳的光,故A符合题意;
BCD、太阳、萤火虫、染着的蜡烛都在发光,是光源,故BCD不符合题意。
故选:A。点评:本题考查了光源的概念,属于基础题目。
【解题方法点拨】
基本的识记内容,不涉及到计算。解题时要注意辨别物体是“发光”还是“反射光”。光源是指自身能够发光的物体,例如:太阳、火把等。有些物体本身并不发光,由于它们能够反射太阳光或其他光源发出的光,好像也在发光,但它们不是光源,比如月亮,我们看到的月光不是月亮自身发出来的,是月球反射的太阳光,所以月亮不是光源。而人造光源一定要是正在发光的物体。
3.光沿直线传播的现象
【知识点的认识】
光沿直线传播的例子和现象:
1.小孔成像:用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。
2.影子的形成:光从光源传播出来,照射在不透光的物体上,不透光的物体把沿直线传播的光挡住了,在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。
3.日食:又作日蚀,在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说,月球位于太阳前方,因此来自太阳的部分或全部光线被挡住,因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。
4.月食:当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。
5.激光准直:激光束作为基准线,在被测点上设置激光束的接收装置,求得准直点偏离值的一种测量方法。
【命题方向】
考查光沿直线传播的现象。
例:下列光现象中,属于光的直线传播的是( )
A.雨后的彩虹
B.月食的形成
C.放大镜成像
D.水中树的倒影
分析:光在自然界中存在三种光现象:
(1)光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到物体表面上时,有一部分光被反射回来,例如:平面镜成像、水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如:看水里的鱼比实际位置浅等。
解析:解:A、雨后彩虹,是利用了光的折射,故A不符合题意;
B、月食的形成,是利用光沿直线播形成的现象,故B符合题意;
C、放大镜成像,是利用了光的折射,故C不符合题意;
D、水中倒影,是利用了光的反射,故D不符合题意。
故选:B。
点评:本题列举了四个常见的光现象,综合了光学知识,需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。
【解题方法点拨】
光的直线传播是几何光学的基础,它解释了如何通过光线传播来确定物体和像的位置。这一原理在人眼视觉和各种光学仪器中起着关键作用。
4.光沿直线传播的应用
【知识点的认识】
光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播.光沿直线传播的应用实例很多,例如:
(1)射击瞄准;(2)激光准直;(3)排直队要向前看齐等.
【命题方向】
考查光的直线传播在实际生活中的一些应用,以及利用此原理制作光的仪器。
例:如图所示是某科学兴趣小组的小制作——针孔照相机模型:
(1)在制作过程中,需将一端用塑料薄膜蒙好的黑圆纸筒插入落片筒中,为了便于更清楚观察像,应在黑圆纸筒的 A (填“A”或“B”)端蒙上半透明膜作为光屏。
(2)在此照相机前放置一点燃的蜡烛,则烛焰在半透明膜上所成的图像是 倒立的 (填“正立的”或“倒立的”);若往外拉圆纸筒,增大半透明膜与小孔之间距离,则半透明膜上的图像的大小 变大 (填“变大”“变小”或“不变”)。分析:(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的:
(2)小孔成像成倒立的实像;增大光屏与小孔白距离,光屏上的像变大。解析:解:(1)小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,半透明薄纸相当于光屏,为了成的像更清晰,便于观察,半透明的薄纸应该放在圆筒的A端;
(2)小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用,成的是倒立的实像;当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大。
故答案为:(1)A;(2)倒立的;变大。
点评:本题考查了小孔成像的原理和特点,属于基础题目。
【解题方法点拨】
在解决与光沿直线传播相关的问题时,首先要明确光的传播路径和方向,然后根据光的直线传播原理,分析光在遇到障碍物时的行为
5.日食月食的原理
【知识点的认识】
(1)日食:又作日蚀,在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说,月球位于太阳前方,因此来自太阳的部分或全部光线被挡住,因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。
(2)月食:当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。
【命题方向】
考查日食月食的原理、应用和拓展。
例:当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置
B.b、c两位置
C.a、c两位置
D.a、d两位置
分析:太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食,在太阳光完全照不到的区域(本影区)可以观察到日全食;
月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食,在部分太阳光照射到的区域(半影区)可以观察到日偏食;
月球只遮住太阳的中心部分,在太阳周围还露出一圈日面,好像一个光环似的叫日环食。
解析:解:日食是由光的直线传播形成的,由图可知,太阳射向地球的光线被月亮挡住,b点会看不到太阳,形成日食,b点看不到太阳的下部,应该可以看到日偏食,而a点能看到太阳,不能形成日食,d点是夜间,无所谓日食,故a、d两位置看不到日食现象。
故选:D。
点评:知道日全食、日偏食、日环食的形成原因是解题的关键。
【解题方法点拨】
要判断日食或月食的发生,需要明确太阳、地球、月球之间的相对位置关系。例如,日食发生时,月球必须位于太阳和地球之间;而月食发生时,地球必须位于太阳和月球之间。
6.光线的传播范围
【知识点的认识】
根据光在同种物质中沿直线传播的原理,由光源(或者反光物体)和障碍物体的边沿这两点作一条直线,然后根据题意确定观察范围。
【命题方向】
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,画出井底之蛙A通过井口看到天空范围的光路图。
分析:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
解析:解:从A处分别沿井口的边缘引两条直线,并标出箭头表示光的传播方向,两条光线之间的阴影区域即为蛙看到的天空的范围,如图所示:
。
点评:本题考查的是光的直线传播,属于基础性题目。
【解题方法点拨】
作图时,抓住视线的位置以及障碍物的边缘,利用光直线传播的规律,将两点连起来,注意光的方向,光线之间的范围就是光线的传播范围。
7.光在真空中的速度
【知识点的认识】
真空中的光速是宇宙间最大的速度,在物理学中用字母c表示。c=2.99792×108m/s,在通常情况下,真空中的光速取c=3×108m/s
【命题方向】
考查光在真空中的速度以及利用光速简单的计算。
例:北京冬奥会开幕式上,小演员们双手举着“和平鸽”,随着脚步的移动,脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的 直线传播 形成的;光在真空中的传播速度是 3×108 m/s;当小演员手举“和平鸽”水平移动时,以“和平鸽”为参照物,其倒影是 静止 (选填“运动”或“静止”)的。
分析:(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
(2)光在真空中的传播速度最大,为3×108m/s;
(3)物体相对于参照物的位置变化了,物体就是运动的,物体相对于参照物的位置不变,物体就是静止的。
解析:解:其中“如影随形”中的“影”子是光的直线传播形成的;光在真空中的传播速度为3×108m/s;当小演员手举“和平鸽”水平移动时,以“和平鸽”为参照物,其倒影的位置不变,是静止的。
故答案为:直线传播;3×108;静止。
点评:本题考查的是光的直线传播与运动和静止的相对性。本题属于基础性题目。
【解题方法点拨】
基础知识,牢记即可。
8.光在不同介质中的速度
【知识点的认识】
空气:光在空气中的速度略小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速
水:约为真空中光速的
玻璃:约为真空中光速的
【命题方向】
考查光在不同介质中的速度及其应用。
例:太阳光透过玻璃射进屋子的过程中,速度将( )
A.变小
B.不变
C.先变大后变小
D.先变小后变大
分析:光在真空中的传播速度和在空气中的传播速度约为3×108m/s,光在水中的速度约为真空中光速的,在玻璃中的速度约为真空中光速的。
解析:解:太阳光在玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小,在太阳光透过玻璃射进屋的过程中,光先在玻璃中传播,后在空气中传播,传播速度先变小后变大。
故选:D。
点评:知道光在空气中的传播速度、在其它透明介质中的传播速度比在空气中的传播速度小是解答本题的关键。
【解题方法点拨】
基础知识,牢记即可。
9.探究光反射时的规律
【知识点的认识】
实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。
【命题方向】
考查探究光反射时的规律的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板垂直放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 顺 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处? 一次实验得到的结论具有偶然性 ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了: 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 C 。
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
分析:(1)根据反射角等于入射角的关系进行分析;
(2)为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
(3)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。
解析:解:(1)如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)因为一次实验具有有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故应选C。
故答案为:(1)顺;(2)一次实验得到的结论具有偶然性;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)C。
点评:实验题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
【解题方法点拨】
1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。
10.探究光反射实验中入射光线、反射光线和法线共面
【知识点的认识】
实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。
【命题方向】
考查探究光反射实验中入射光线、反射光线和法线共面的实验原理及实验步骤。
例:小航用如图甲所示的装置“探究光的反射定律”。
(1)实验中让光贴着纸板照射,是为了 显示光路 。
(2)如图乙所示,小航把纸板F从中间裁开,保持下半部分与纸板E在同一平面,将上半部分向后翻折,发现下半部分能看见反射光,上半部分看不见反射光,这说明:反射光线、入射光线与法线在 同一平面 。
(3)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是 B 。(填字母)
A.改变纸板与平面镜之间的夹角,多次实验
B.改变入射角的大小,多次实验
分析:(1)实验时,需让光贴着纸板照射,在纸板上发生漫反射,便于显示光路;
(2)反射光线、入射光线与法线在同一平面;
(3)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。
解析:解:(1)实验时,为了能够看清楚光的传播路径,需让光贴着纸板照射,在纸板上发生漫反射;
(2)将上半部分向后翻折,发现下半部分能看见反射光,上半部分看不见反射光,说明反射光依然在原来的平面,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面;
(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入射角的大小,故B符合题意。故选:B。
故答案为:(1)显示光路;(2)同一平面;(3)B。
点评:本题探究光的反射定律实验,掌握光的饭反射定律是解题关键。
【解题方法点拨】
1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。
11.探究光反射实验中入射光线与反射光线的关系
【知识点的认识】
实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。
【命题方向】
考查探究光反射实验中入射光线与反射光线的关系的实验原理及实验步骤。
例:在“探究光的反射规律”的实验中,小莉设计了如图所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(1)实验前,应将纸板 垂直 放置于平面镜上。让激光笔的入射光沿着光屏左侧的E板射到镜面的 O 点。
(2)转动光屏右侧的F板,发现当E、F板在 同一平面内 时,找到了反射光线。
(3)观察并测量入射角分别为30°、45°、60°时的反射角,记录数据如下:
与同学交流得出结论:光反射时,反射光线、入射光线和 法线 三者在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线的 两侧 (选填“同侧”或“两侧”),反射角 等于 入射角。
分析:(1)实验中应将硬纸板垂直置于平面镜上,这样反射光线才能在硬纸板上呈现;让激光笔的入射光沿着光屏左侧的E板射到镜面的O点,即入射点;
据反射角等于入射角的关系进行分析;
(2)(3)光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
解析:解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;让激光笔的入射光沿着光屏左侧的E板射到镜面的O点,即入射点;
(2)光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以转动光屏右侧的F板,发现当E、F板在同一平面内时,可找到反射光线;
(3)由实验现象可知,光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
故答案为:(1)垂直;O;(2)同一平面内;(3)法线;两侧;等于。
点评:此题主要考查了光的反射定律的应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。
12.探究光反射实验中的光路可逆
【知识点的认识】
实验目的:探究光的反射规律。
试验器材:平面镜1个。激光笔1个,带刻度的硬纸光屏1个,水槽一个,支架1对,夹子1个。
实验步骤:①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上;
②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将有关数据填入下表。
④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
⑤整理器材。
实验结论:
1、在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在同一平面内;
2、入射光线和反射光线分居法线两侧;
3、反射角等于入射角。
4、反射过程中光路是可逆的。
【命题方向】
考查探究光反射实验中的光路可逆的实验原理及实验步骤。
例:小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应 垂直 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生 漫 反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出。
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了 寻找普遍规律 ;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 40 °。
(3)让光沿图中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是 可逆 的。
(4)为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内,下一步的操作是 将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线 。
分析:(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
漫反射也是光的反射的一种现象,也遵循光的反射定律;
(2)探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律;
入射光线与法线之间的夹角叫做入射角;反射光线与法线夹角叫反射角;
(3)根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论;
(4)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板E不与纸板F在同一平面上来研究。
解析:解:(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生漫反射,呈现径迹;
(2)用量角器测量ON两侧的∠i和∠r比较反射角与入射角的大小关系;探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律,避免偶然性;
当EO与镜面夹角为50°时,反射角的大小为90°﹣50°=40°,所以入射角也等于40°;
(3)如果让光线逆着FO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现光线原路返回,也就是说,在反射现象中,光路是可逆的;
(4)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线,转动后,若不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线是在同一平面内。
故答案为:(1)垂直;漫;(2)寻找普遍规律;40°;(3)可逆;(4)将纸板F沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线。
点评:此题主要通过实验探究了光的反射定律。通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系。实验探究题是中考中必不可少的题目,要加强实验教学,引导学生从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
【解题方法点拨】
1.本实验应选择在较暗的环境下进行:使实验现象更加明显;
2.实验时让光贴着纸板入射的目的:显示光传播的路径;
3.验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射出,观察光的传播路径是否重合;
4.多次改变入射角大小进行测量的目的:使实验结论更具有普遍性。
13.反射角与入射角的计算
【知识点的认识】
(1)法线.反射光线.入射光线在同一平面内.
(2)反射光线与入射光线分居在法线两侧.
(3)反射角等于入射角.
(4)反射角和入射角分别是反射光线和入射光线与法线的夹角.
(5)当入射光线垂直射向物体时反射光线与入射光线与法线三线合一
【命题方向】
根据已知条件或者图象信息,来计算反射角和入射角的读数。
例:一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15°
B.25°
C.30°
D.35°
分析:根据“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”。利用光的反射定律中的反射角始终等于入射角可求出现在的反射角的度数,然后即可得出结论。
解析:解:由“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”,可知此时的入射角为=45°;
则原来反射角为45°﹣20°=25°。
故选:B。
点评:本题考查光的反射定律的应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
要注意入射角和反射角的识别,入射角和反射角不是与反射面的夹角,是与法线的夹角,这一点在计算过程中容易出错。
14.光的反射现象
【知识点的认识】
一种光学现象。指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。
【命题方向】
给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
例:下列现象中由于光的反射形成的是( )
A.水面倒影
B.树下光斑
C.墙上留影
D.杯中“折”笔
分析:(1)光在同一均匀介质中沿直线传播。光沿直线传播的实例有:小孔成像、激光准直、影子、日食和月食等;
(2)光照在不同介质面上时,会发生反射现象,平面镜成像就是具体应用;
(3)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生偏转,即光的折射现象。
解析:解:A、水中倒影,属于平面镜成像现象,是由于光的反射形成的,故A正确;
B、树荫下圆形光斑是由于光沿直线传播形成的,故B错误;
C、手影是由于光沿直线传播形成的,故C错误;
D、铅笔在水面处弯曲,是由于光的折射形成的,故D错误。
故选:A。
点评:此题主要考查了光的反射、光的折射、光的直线传播现象,平时要注意各个现象的形成原因,同时还考查了光的色散,知道色散是由光的折射形成的。
【解题方法点拨】
知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。
15.光的反射定律的应用
【知识点的认识】
(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角。
(4)光在反射时光路是可逆的
【命题方向】
光的反射定律是中考考查的重点内容,从命题形式来看,选择题、作图题、填空题仍然是主要的三种题型,作图题将更加重视与社会、生活的联系和应用。希望在今后的学习中要多观察,勤思考,灵活运用所学知识解决实际问题。
例:如图所示是一种液面升降监测装置原理图,光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,此时,反射角为 40 度;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降时光点S'将向 右 移动。
分析:(1)根据反射角和入射角的概念可确定入射光线与反射光线的夹角;
(2)根据光的反射定律,当液面发生变化时,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行。作图可知光点S的移动方向。
解析:解:(1)由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”,可得入射角为90°﹣50°=40°,因反射角等于入射角,所以反射角也为40°。
(3)当液面发生变化,下降时,入射点向右下方移动,由于入射角的大小不变,所以反射光线与原来的反射光线平行;反射光线向右平移,反射光斑将向右移。
故答案为:40;右。
点评:本题考查光的反射定律的应用,属于中档题。
【解题方法点拨】
由入射光线决定反射光线,叙述时要先叙述入射光线如何变化,再叙述反射光线如何变化。发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中。
反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当垂直入射时,入射角等于反射角,皆为0度。
16.利用光的反射作图
【知识点的认识】
①由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母O表示.
②由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出.
③由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示.
④根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示.
⑤由法线和反射角确定反射光线.光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向.
【命题方向】
作光的反射光路图是中考的热点.例如 画出反射光线佃的入射光线AO,并标出入射角及其大小.
例:请在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。
分析:(1)发生光的反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)入射角为入射光线和法线的夹角,反射角为反射光线和法线的夹角。
解析:解:图中入射光线与法线的夹角为45°,则入射角为45°,因反射角等于入射角,故反射角也是45°;
先过入射点的法线已画出,然后在法线的右侧作出反射光线,并且反射角等于入射角,故作图如下:
点评:本题考查了作光的反射光路图,注意光线用实线,法线用虚线。
【解题方法点拨】
解决这类问题的关键是正确理解光的反射规律.光的反射规律可包括两点:
(1)一是反射光线跟入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线两侧.可记作“三线共面,法(线)居中间”.
(2)二是反射角等于入射角.可见对于一条确定的入射光线、反射光线是唯一的.
17.镜面反射
【知识点的认识】
镜面反射:一束平行光射到平面镜上,反射光是平行的,这种反射叫做镜面反射;镜面反射遵循光的反射定律,镜面反射所成像的性质是正立的,等大的,位于物体异侧的虚像.
【命题方向】
镜面反射在生活中的应用是命题的关键。
例:黑板有时会发生“反光“现象,使坐在教室前排某一侧的同学看不清黑板上面的字,发生“反光“现象的原因是( )
A.黑板太粗糙
B.黑板发生了漫反射
C.黑板发生了镜面反射
D.黑板对光不反射
分析:光照在凹凸不平的物体表面,反射光线向着四面八方反射,这种反射叫漫反射;物体照在光滑的物体表面,反射光线向着同一方向射出,这种反射叫镜面反射。
解析:解:黑板不太粗糙,射到上面的光接近发生镜面反射,射向某一方向的同学的眼睛中,光线较强,粉笔字很粗糙,射到它上面的光发生漫反射,进入这一方向的同学的眼睛中的光会很弱,从而导致这部分同学看不清字。
故选:C。
点评:本题考查了镜面反射和漫反射对人观察物体的影响,注意这两种反射都遵循光的反射定律。
【解题方法点拨】
抓住镜面反射的定义及性质就可以解答此类题目.
18.漫反射
【知识点的认识】
漫反射,是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象.当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”或“漫射”.这种反射的光称为漫射光.漫反射的每条光线均遵循反射定律.平行光束经漫反射后不再是平行光束.由漫反射形成的物体亮度,一般视光源强度和反射面性质而定.
【命题方向】
漫反射在生活中的应用是命题的关键。
例:小松和小北能同时看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”),此反射中每条光线 都 (选填“都”或“不都”)遵循光的反射定律。
分析:平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。它们都遵循光的反射定律。
解析:解:不同位置的人都能看到在地上的书,是由于光射到书本上时发生了漫反射;漫反射中的每条光线都遵循光的反射定律。
故答案为:漫反射;都。
点评:本题考查了对漫反射现象的分析,属基础题,难度不大。
【解题方法点拨】
抓住漫面反射的定义及性质就可以解答此类题目.
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