专题06 光的直线传播、反射 ---- 2025年中考物理一轮复习讲义
2025-02-19
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 光的直线传播,光的反射 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.49 MB |
| 发布时间 | 2025-02-19 |
| 更新时间 | 2025-02-19 |
| 作者 | 理科精品资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-19 |
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| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 光的直线传播、反射
考情分析
真题预演
基础通关
考点菁讲
考情分析
命题方向
1.光的直线传播;2.光的反射规律及应用;3.镜面反射和漫反射;4.光的直线传播、反射作图;5.探究光反射时的规律。
备考指南
知道光源,了解光的直线传播及其应用;知道光的反射现象,理解光的反射定律,并能运用光的反射定律解决一些简单的实际问题;知道镜面反射和漫反射;会利用光的直线传播、反射规律作图;熟悉探究光反射时的规律实验。
真题预演
【真题01】(2024•内蒙古)如图所示的光现象中,与“日食”形成原理相同的是( )
A.水中倒影 B.手影游戏
C.筷子“弯折” D.雨后彩虹
【真题02】(2024•牡丹江)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【真题03】(2024•广西)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
【真题04】(2024•武汉)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
【真题05】(2024•甘肃)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用AB表示)在塑料膜上成的像(用箭头A′B′表示)及光路图。
基础通关
1.能自身发光且正在发光的物体叫做光源。例如月亮不是光源,光源分为天然光源(太阳)和人造光源(灯泡)。
2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
3.光沿直线传播的应用:小孔成像、激光准直、影子的形成、月食、日食的形成等。
4.光在真空中或空气中的速度为:c=3×108 m/s。
5.光线:常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向,是理想化模型,非真实存在。
6.光年是光在一年中通过的距离,所以光年是长度单位。
7.物体的颜色
(1)不透明体的颜色由它反射的色光决定,不透明的物体反射与其颜色相同的光,其它色光都吸收;
(2)透明体的颜色由它透过的色光决定,透明物体只透过与其颜色相同的光,其它色光都吸收。
8.光的反射定律:
(1)在反射现象中,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(说成入射角等于反射角是错误的);
(4)光反射时,光路是可逆的。
9.两种反射:镜面反射和漫反射。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,光线向各个方向反射出去:
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律。
(4)不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方。
考点菁讲
考点1 光的直线传播
1.光的直线传播的条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。(同种介质与质地均匀,二者缺一不可)
2.光传播的介质:光能在透明的固体、液体、气体中传播。如空气、水、玻璃等。
3.光的直线传播及其应用
(1)光的直线传播现象很多。例如影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等。
(2)光的直线传播的应用。光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播。例如射击瞄准、激光准直、排直队要向前看齐、日晷等。
4.小孔成像
注意:在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
说明:影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
5.光的传播速度
(1)真空可以传播光:与声不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播,光在真空中传播速度约为3×108 m/s。
(2)光在不同物质中的传播速度不同:在真空中传播速度最大,约为c=3×108 m/s;在空气中的速度非常接近c;光在水中的速度约为c;在玻璃中的速度约为c。
(3)解释现象:打雷和闪电在远处同时同地发生,但是我们总是先看见闪电,后听到雷声。这表明,光比声音传播得快。
6.声和光的比较
发生
传播
介质
速度
反射
声
由声源(物体振动)产生,固、液、气体都可以发声。
需要介质(固、液、气),真空不能传声。
与介质种类有关。固体、液体中的声速较大,气体中较小。
具有反射现象,可产生回音。
光
由光源发出
不需要介质,能在真空和透明介质中传播
与介质种类有关。真空中光速最大,约为3×108 m/s
具有反射现象,从物体表面反射过来的光线进入人的眼睛,使人能看到物体。
【典例01】(2024•内江)安装电梯时,安装工人常常在电梯井底放置一台激光垂准仪,射出一道竖直激光,使电梯轨道与它平行,就能保证轨道又正又直,其利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【典例02】(2024•西峡县一模)光在 中传播的速度最大,数值为 m/s,光在水、玻璃、空气中传播速度由大到小的排列顺序是 。
【典例03】(2024秋•歙县期末)如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象的原理与下列哪个现象的原理一致 (选填“树荫下的光斑”、“海市蜃楼”、“倒影”);小孔位置固定,将光屏靠近小孔,光屏上的像比原来 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
方法技巧
1.光的直线传播现象很多。例如影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等。
2.在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
3.影子的形成:光在同种均匀介质中沿直线传播,沿直线传播的光照射到不透明物体上后会被物体挡住,于是在物体后面光线找不到的地方就形成影子。
说明:影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
4.日食、月食:日食是当月球运行到太阳和地球之间,月球挡住太阳射向地球的光,从而在地球上形成阴影。月食是地球运行到月球和太阳之间,地球挡住太阳射向月球的光,从而在月球上形成阴影。
5.光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
6.光年:光年是光在一年内传播的距离,它是长度单位。
考点2 光的反射定律及应用
1.光的反射定律的内容:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
简述为“三线共面,两线分居,两角相等”。
2.理解光的反射定律,把握以下几点:
(1)反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角,切不可把它们与镜面的夹角,当成入射角和反射角。
(2)入射光线靠拢法线,入射角减小,根据光的反射定律知反射角也减小,反射光线也靠近法线。当入射光线垂直射在平面镜上,法线与入射光线重合,这时入射角为0°,反射光线沿原路返回。反射角也是0°,学生易错认为是90°。
(3)在光的反射中,光路是可逆的。这就是说,若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上,反射光线将沿原来入射光线的方向射出。
【典例01】(2024秋•祁阳市期末)如图所示,入射光线与平面镜成40°角,下列说法正确的是( )
A.入射角大小为40°
B.反射角大小为50°
C.入射角增大10°反射光线与入射光线的夹角也增大10°
D.入射光线逆时针转动,反射角减小
【典例02】(2024秋•泗洪县期末)如图所示,一束光线与水平面成50°角入射到平面镜上,若要使反射光线沿水平方向射出,则平面镜与水平面的夹角( )
A.一定为60° B.一定为65° C.可能为50° D.可能为25°
【典例03】(2024秋•高坪区期末)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液面保持成40°夹角射向平静的液面且方向不变,下列说法正确的是( )
A.入射角为40°
B.当液面上升时,光点S'将向左移动
C.当液面时下降,光点S'的位置不变
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点S′将向右移动
方法技巧
1.在学习光的反射定律时要明确以下几点:
(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
2.法线不是光线,是反射光线与入射光线夹角的角平分线。
考点3 镜面反射和漫反射
1.镜面反射:即物体的反射面是光滑的,光线平行反射,如镜子,平静的水面等;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。
2.漫反射:是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。
3.镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
4.光污染:城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等表面光滑,当太阳光照射强烈时,会发生镜面反射,明晃白亮、眩眼夺目的反射光线会干扰人们的正常工作与生活,造成“光污染”。
5.光污染的危害:专家研究发现,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%。还使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
【典例01】(2024秋•惠安县期末)一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面,如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲图为漫反射的光路图,乙图为镜面反射的光路图
B.乙图中的光线不遵循光的反射定律
C.镜面反射任何角度看上去总比漫反射亮
D.能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射
【典例02】(2024•福建三模)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.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
B.潮湿的路面更容易发生光漫反射
C.干燥的路面发生光的折射
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【典例03】(2024•唐山一模)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到积水,人们根据生活经验判断,地上发亮的是水,这是因为地上小水坑的水面发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。我们在地上看到自己的影子,这是光的 现象。
方法技巧
1.镜面反射和漫反射的比较
反射类型
镜面反射
漫反射
不同点
反射面
平整光滑
粗糙不平
反射光线
如果入射光是平行光,反射光仍是平行光;特定方向有反射光,其他方向没有。
如果入射光是平行光,反射光会射向四面八方;各方向都有反射光,没有光线集中的反射方向。
人的感觉
迎着反射光很刺眼,常说反光,其他方位看不见或不明显。
各个方向都能看清
实例
(1)黑板、镜面、水面、玻璃幕墙等反光;(2)平面镜成像,玻璃板成像。
(1)各个方向都能看到黑板上的字;(2)电影屏幕用布而不用玻璃。
相同点
都是光的反射,都遵循光的反射定律
2.识别方法:(1)反射面粗糙的,发生的是漫反射。(2)从各个方向都能看到的,则为漫反射。
考点4 光的直线传播、反射作图
1.根据光的直线传播作光路图:
(1)小孔成像作图:从物体上、下两端各画一条光线,经过小孔射在另一侧的光屏上,连接上、下端点就得到物体的像。
(2)影子作图:从点光源向物体边界各画一条光线,光线投影到地面或墙壁上,光线不能到达的黑暗区域就是物体的影子。影子可画成较粗的实线。
(3)找光源的画法:采用逆向思维法,将从光源发出的两条光线反向延长,相交处就是光源的位置。
(4)看到的范围作图:通过孔、窗户、井沿等向外看时,画出沿着以上物体的上下或左右边缘进入眼睛的光线,即为看到的范围。
2.已知入射光线与反射光线,作法线和镜面:
(1)作法线:过入射点作反射光线和入射光线夹角的平分线,得到法线(画成虚线);
(2)作镜面:过入射点作法线的垂线得到镜面。
3.已知来自点光源的两条入射光线的反射光线,确定点光源:做两条反射光线对应的入射光线,两条反射光线的交点就是光源。
3.光路可逆原理的应用
在反射现象中,利用光的可逆性解题,例如,甲、乙两人在同一房间内照镜子,甲在镜中看到了乙的眼睛,乙一定也能看到甲的眼睛。
【典例01】(2024秋•无锡期末)按要求作图:如图所示,画出烛焰AB通过小孔在白纸中央所成的像A′B′。
【典例02】(2024秋•碑林区校级期末)如图,天花板TH上有一只灯泡发光,人AB在地面上形成的影子是BC。请根据所学知识,画图找出灯的位置,用D标示。
【典例03】(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)
方法技巧
1.画光路图时,光线一定要画实线,并且要标上箭头;箭头一般画在直线的中间位置,不要将直线画成线段。
2.小孔成像的像是倒立的实像,所以作图时画成实像,如果物体用带箭头的线段表示,那么像是带箭头的倒立的实像。
3.人眼能够看到物体是因为物体发出或反射的光线进入眼睛,所以看到的范围作图时,光线的方向指向眼睛,不能标反了。
4.根据光的反射规律作光路图:
(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。
考点5 探究光反射时的规律
1.实验装置:
2.实验器材的选取:平面镜、量角器、硬纸板、激光笔、不同颜色的笔。
3.纸板的作用:显示光线的位置,研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 。
4.量角器的作用:测量角度。
5.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面垂直 。
6.实验步骤:
(1)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。
(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;
(3)取下纸板,用量角器测量入射角和反射角,记录数据;
(4)把纸板向前折或向后折,再次观察实验现象。
纸片偏转是为了验证反射光线、入射光线和法线是否都在同一平面内。
现象:偏转纸片后无法看到反射光线。
7.实验结论:
(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧;
(3)反射角等于入射角。
【典例01】(2024秋•泰山区期中)将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律,通过测量发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,下列说法中( )
①此次入射角为50°,反射角也为50°
②入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
③将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
④光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
【典例02】(2024秋•和田地区期末)如图是探究光的反射规律的实验装置。
(1)为了看清楚硬纸板上显示的光路,硬纸板材质应是 (选填“粗糙的”或“光滑的”)。
(2)图甲中,入射光线与平面镜的夹角如图所示,则反射角为 。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,用量角器测量角度,是为了 。
(3)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,这说明 。
【典例03】(2024•河南)如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是 。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和 ,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法: 。
方法技巧
1.“三线共面”的判断方法: 将纸板中F板沿ON折转,观察F板是否显示光线,若折转后,F板上没有光线,则说明三线在同一平面上 。
2.光路可逆的验证:将光线逆着反射光线射入,观察光的传播路径是否重合。
3.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。
专题06 光的直线传播、反射
一、选择题(共5小题)
1.(2024秋•漳州期末)古诗词是我国文化瑰宝,下列诗句描述的景象中,由于光的直线传播形成的是( )
A.掬水月在手 B.我舞影零乱
C.倒影入清漪 D.潭清疑水浅
2.(2024秋•东方期末)关于光现象与其形成原因,下列对应关系错误的是( )
A.小孔成像——光的直线传播
B.镜花水月——光的反射
C.彩虹——光的色散
D.阳光透过叶间缝隙形成的光斑——平面镜成像
3.(2024秋•惠安县期末)一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面,如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲图为漫反射的光路图,乙图为镜面反射的光路图
B.乙图中的光线不遵循光的反射定律
C.镜面反射任何角度看上去总比漫反射亮
D.能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射
4.(2024秋•新宁县期末)如图,一束光与平面镜成30°角入射,要使反射光线与入射光线之间的夹角为80°,保持入射光的方向不变,则应将平面镜沿( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
5.(2024秋•靖江市期末)在暗室中的光滑桌面上平铺一张白纸,白纸上有一面小镜子,用手电筒按如图方式照射,顺着入射光的方向观察,被照射部分的( )
A.纸和桌面均较亮,镜面是暗的
B.镜面和桌面均较亮,纸是暗的
C.镜面和桌面均较暗,纸是亮的
D.镜面、桌面和纸均较暗
二、填空题(共5小题)
6.(2024秋•十堰期末)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水,这是光的 现象;我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字,这是光的 现象。(两个空均选填“镜面反射”或“漫反射”)
7.(2025•姑苏区模拟)如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则反射角为 。
(2)保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD sCD(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小高在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
8.(2024秋•平潭县期末)将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示蜡烛清晰倒立的像。若将小孔远离蜡烛一些,则蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如果小孔的形状是三角形,那么小孔所成蜡烛的像的形状和原来 (选填“一样”或“不一样”)。
9.(2024秋•永川区期末)如图所示,在玩“手影”游戏时,墙上的影子是光的 传播形成的;若太阳发出的光约经过8min到达地球,则太阳到地球的距离约为 km。
10.(2024秋•周村区期末)小李用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”,让一束光贴着纸板射向镜面O点,实验中白纸EF的作用是 。将入射光线沿顺时针靠近法线ON,则反射角 (选填“变大”“不变”或“变小”)。将纸板的右侧NOF向后折,白纸上不再看到反射光线,这说明 。
三、作图题(共4小题)
11.(2024秋•扬州期末)如图,O是小孔,请画出AB在MN上所成的像。
12.(2024秋•凤翔区期末)如图,发光点A发出的光被BC挡住,请在图中作出BC在墙壁上的影子B'C'(保留作图痕迹)。
13.(2024秋•赣榆区期末)如图所示,从遥控器S点发出的红外线经墙壁MN反射后射入电视机的接收窗口P,请画出光路图。
14.(2024秋•罗湖区校级期末)为节能减排,地下车库采用光导照明系统如图所示,采光区采集的阳光进入传输区多次反射后,传导到漫射区并传播到车库的各个方向。有一条入射光线与镜面成60°角,请在指定位置画出反射光线。
四、实验探究题(共1小题)
15.(2024秋•南海区校级期末)小明同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)实验前,应将纸板垂直放置平面镜上。如图甲,先让纸板在同一平面内,让一束光贴着纸板入射是为了显示 ;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 时针方向转动。
(2)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 。
(3)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
(选填字母符号)
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(4)实验中多次改变入射角大小进行实验,目的是 (选填字母符号)。
A.求平均值,减小实验误差
B.寻求普遍规律,避免结果偶然性
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是:反射时 。
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专题06 光的直线传播、反射
考情分析
真题预演
基础通关
考点菁讲
考情分析
命题方向
1.光的直线传播;2.光的反射规律及应用;3.镜面反射和漫反射;4.光的直线传播、反射作图;5.探究光反射时的规律。
备考指南
知道光源,了解光的直线传播及其应用;知道光的反射现象,理解光的反射定律,并能运用光的反射定律解决一些简单的实际问题;知道镜面反射和漫反射;会利用光的直线传播、反射规律作图;熟悉探究光反射时的规律实验。
真题预演
【真题01】(2024•内蒙古)如图所示的光现象中,与“日食”形成原理相同的是( )
A.水中倒影 B.手影游戏
C.筷子“弯折” D.雨后彩虹
【答案】B
【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。
【解答】解:日食是当月亮正好在太阳和地球之间时,地球进入了月亮的影子中时形成的,属于光的直线传播现象。
A、水中形成倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不合题意;
B、手影游戏是由于光的直线传播形成的,故B符合题意;
C、水中的筷子向上弯折是筷子反射的光从水中斜射入空中时发生折射形成的,故C不合题意;
D、雨后彩虹是光的折射形成的,故D不合题意。
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折射、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。
【真题02】(2024•牡丹江)如图所示,日晷是我国古代的一种计时工具,它的计时原理利用的是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;日食、月食、小孔成像、日晷等都是光的直线传播的实例。
【解答】解:日晷是我国古代的一种计时工具,它的晷针在晷面上形成的太阳光的影子的长度和方位是不断变化的,据此来计时,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是光的直线传播;知道光的直线传播的应用。
【真题03】(2024•广西)小明将爸爸刷过鞋油的皮鞋,用软布反复摩擦使鞋面变得更亮,这是利用光的( )
A.折射 B.色散 C.漫反射 D.镜面反射
【答案】D
【分析】皮鞋擦油后看起来很亮,说明光经过鞋表面反射后比较集中,向着同一个方向;而漫反射的反射光线向着各个方向,光线比较分散,所以表面看起来应该更暗。
【解答】解:皮鞋涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用软布反复擦,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D正确,ABC错误。
故选:D。
【点评】此题主要考查了镜面反射,并且将镜面反射的知识与生活实际相联系。此题的要点:微小的鞋油颗粒将会填平鞋面上凹凸不平的地方,使鞋面变得光滑。
【真题04】(2024•武汉)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
【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)反射时,光路是可逆的,为了验证,可使光线沿原来的反射光线进行入射。
【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、若要研究反射时光路是否可逆,应让光线沿原来的反射光线进行入射,即沿FO入射,会发现反射光线沿着OE方向射出,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。
【真题05】(2024•甘肃)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用AB表示)在塑料膜上成的像(用箭头A′B′表示)及光路图。
【答案】
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;小孔成像就是由于光的直线传播形成的。
【解答】解:A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,连接A′B′,如答案图所示。
【点评】会根据光的直线传播画出小孔成像的光路图。
基础通关
1.能自身发光且正在发光的物体叫做光源。例如月亮不是光源,光源分为天然光源(太阳)和人造光源(灯泡)。
2.光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
3.光沿直线传播的应用:小孔成像、激光准直、影子的形成、月食、日食的形成等。
4.光在真空中或空气中的速度为:c=3×108 m/s。
5.光线:常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向,是理想化模型,非真实存在。
6.光年是光在一年中通过的距离,所以光年是长度单位。
7.物体的颜色
(1)不透明体的颜色由它反射的色光决定,不透明的物体反射与其颜色相同的光,其它色光都吸收;
(2)透明体的颜色由它透过的色光决定,透明物体只透过与其颜色相同的光,其它色光都吸收。
8.光的反射定律:
(1)在反射现象中,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(说成入射角等于反射角是错误的);
(4)光反射时,光路是可逆的。
9.两种反射:镜面反射和漫反射。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,光线向各个方向反射出去:
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律。
(4)不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方。
考点菁讲
考点1 光的直线传播
1.光的直线传播的条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。(同种介质与质地均匀,二者缺一不可)
2.光传播的介质:光能在透明的固体、液体、气体中传播。如空气、水、玻璃等。
3.光的直线传播及其应用
(1)光的直线传播现象很多。例如影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等。
(2)光的直线传播的应用。光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播。例如射击瞄准、激光准直、排直队要向前看齐、日晷等。
4.小孔成像
注意:在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
说明:影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
5.光的传播速度
(1)真空可以传播光:与声不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播,光在真空中传播速度约为3×108 m/s。
(2)光在不同物质中的传播速度不同:在真空中传播速度最大,约为c=3×108 m/s;在空气中的速度非常接近c;光在水中的速度约为c;在玻璃中的速度约为c。
(3)解释现象:打雷和闪电在远处同时同地发生,但是我们总是先看见闪电,后听到雷声。这表明,光比声音传播得快。
6.声和光的比较
发生
传播
介质
速度
反射
声
由声源(物体振动)产生,固、液、气体都可以发声。
需要介质(固、液、气),真空不能传声。
与介质种类有关。固体、液体中的声速较大,气体中较小。
具有反射现象,可产生回音。
光
由光源发出
不需要介质,能在真空和透明介质中传播
与介质种类有关。真空中光速最大,约为3×108 m/s
具有反射现象,从物体表面反射过来的光线进入人的眼睛,使人能看到物体。
【典例01】(2024•内江)安装电梯时,安装工人常常在电梯井底放置一台激光垂准仪,射出一道竖直激光,使电梯轨道与它平行,就能保证轨道又正又直,其利用了( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的折射 D.光的色散
【答案】A
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解答】解:安装工人常常在电梯井底放置一台激光垂准仪,射出一道竖直激光,使电梯轨道与它平行,就能保证轨道又正又直,这是利用了激光准直,说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查的是光的直线传播原理,属于基础题目。
【典例02】(2024•西峡县一模)光在 中传播的速度最大,数值为 m/s,光在水、玻璃、空气中传播速度由大到小的排列顺序是 。
【答案】真空;3×108;空气、水、玻璃。
【分析】(1)光的传播不需要介质,在真空中传播最快,在其它透明介质中的传播速度小于在真空中的速度。
(2)光在不同介质中的传播速度不同,在空气中传播速度接近在真空中的速度,在水中的传播速度是真空中的,在玻璃中的传播速度是真空中的。
【解答】解:光在越稀疏的介质中传播越快,在真空中最快,速度是3×108m/s;
因在空气中传播速度接近在真空中的速度,在水中的传播速度是真空中的,在玻璃中的传播速度是真空中的。
所以光在水、玻璃、空气中传播速度由大到小的排列顺序是空气、水、玻璃。
故答案为:真空;3×108;空气、水、玻璃。
【点评】光在不同介质中的传播速度不同;牢记光在真空中的传播速度,在其它透明介质中都小。
【典例03】(2024秋•歙县期末)如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象的原理与下列哪个现象的原理一致 (选填“树荫下的光斑”、“海市蜃楼”、“倒影”);小孔位置固定,将光屏靠近小孔,光屏上的像比原来 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】树荫下的光斑;变小。
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,光的直线传播形成了很多现象,例如影子、日食、月食、小孔成像等;
(2)小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关,根据影响像根据影响像大小的因素解答该题。
【解答】解:小孔成像是由光沿直线传播造成的;
树荫下的光斑由于光在同种均匀的介质中沿直线传播形成的,符合题意;
海市蜃楼是光在沿直线方向传播时,在密度不均匀的空气层中,经过折射造成的结果,不符合题意;
水中倒影属于平面镜成像,其实质是光的反射,不符合题意;
小孔位置固定,将光屏靠近小孔,像距减小,像变小,即光屏上的像比原来变小。
故答案为:树荫下的光斑;变小。
【点评】本题考查光的直线传播形成的小孔成像现象,难度不大。
方法技巧
1.光的直线传播现象很多。例如影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等。
2.在小孔成像中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关。
3.影子的形成:光在同种均匀介质中沿直线传播,沿直线传播的光照射到不透明物体上后会被物体挡住,于是在物体后面光线找不到的地方就形成影子。
说明:影子不是像,它是光射不到的一个阴暗区。
4.日食、月食:日食是当月球运行到太阳和地球之间,月球挡住太阳射向地球的光,从而在地球上形成阴影。月食是地球运行到月球和太阳之间,地球挡住太阳射向月球的光,从而在月球上形成阴影。
5.光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
6.光年:光年是光在一年内传播的距离,它是长度单位。
考点2 光的反射定律及应用
1.光的反射定律的内容:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
简述为“三线共面,两线分居,两角相等”。
2.理解光的反射定律,把握以下几点:
(1)反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角,切不可把它们与镜面的夹角,当成入射角和反射角。
(2)入射光线靠拢法线,入射角减小,根据光的反射定律知反射角也减小,反射光线也靠近法线。当入射光线垂直射在平面镜上,法线与入射光线重合,这时入射角为0°,反射光线沿原路返回。反射角也是0°,学生易错认为是90°。
(3)在光的反射中,光路是可逆的。这就是说,若沿原来的反射光线的方向入射到镜面上,反射光线将沿原来入射光线的方向射出。
【典例01】(2024秋•祁阳市期末)如图所示,入射光线与平面镜成40°角,下列说法正确的是( )
A.入射角大小为40°
B.反射角大小为50°
C.入射角增大10°反射光线与入射光线的夹角也增大10°
D.入射光线逆时针转动,反射角减小
【答案】B
【分析】入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线和法线所成的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角。
【解答】解:AB、反射角是反射光线和法线所成的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角,入射光线与平面镜的夹角为40°,则入射角为90°﹣40°=50°,反射角等于入射角等于50°,故A错误,B正确;
C、由在光的反射现象中反射角等于入射角,当入射角增大10°,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故C错误;
D、入射光线逆时针转动,入射光线与法线的夹角增大,即入射角增大,反射角等于入射角,则反射角也增大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查了光的反射定律的应用,同时还考查了入射角和反射角的概念,并且要会利用光的反射定律的内容进行有关的计算。
【典例02】(2024秋•泗洪县期末)如图所示,一束光线与水平面成50°角入射到平面镜上,若要使反射光线沿水平方向射出,则平面镜与水平面的夹角( )
A.一定为60° B.一定为65° C.可能为50° D.可能为25°
【答案】D
【分析】由光的反射定律知,反射角等于入射角,先求得入射角的度数后,分两种情况分析:当反射光线与入射光线的夹角为130度和50度时。
【解答】解:在左图中,反射光线与入射光线的夹角为180°﹣50°=130°,则入射角为:130°=65°,则平面镜与水平面的夹角为90°﹣65°=25°;
在右图中,反射光线与入射光线的夹角为50°,入射角和反射角都为25°,则平面镜与水平面的夹角为90°﹣25°=65°。
故选:D。
【点评】本题考查了光的反射定律的应用。注意应分两种情况讨论。
【典例03】(2024秋•高坪区期末)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液面保持成40°夹角射向平静的液面且方向不变,下列说法正确的是( )
A.入射角为40°
B.当液面上升时,光点S'将向左移动
C.当液面时下降,光点S'的位置不变
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点S′将向右移动
【答案】B
【分析】(1)根据法线与界面垂直,入射角是入射光线与法线的夹角,求出入射角的大小;再根据光反射时,反射角等于入射角确定反射角的大小;
(2)光在水面上发生的是镜面反射,可以通过作图利用光的反射分析光点S′的位置变化。
【解答】解:A.入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线与界面的夹角,由此可知,入射角为50°,故A错误;
B.当液面上升时,反射光线与原来的入射光线平行,光点S'将向左移动,如图所示:
,故B正确;
C.当液面下降时,反射光线与原来的入射光线平行,光点S'将向右移动,如图所示:
,故C错误;
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,则入射角减小,光点S'将向左移动,如图所示:
,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查光的反射定律的应用,其中熟练掌握光的反射定律是解题的关键,利用图象答题是解本题的一个技巧。
方法技巧
1.在学习光的反射定律时要明确以下几点:
(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
2.法线不是光线,是反射光线与入射光线夹角的角平分线。
考点3 镜面反射和漫反射
1.镜面反射:即物体的反射面是光滑的,光线平行反射,如镜子,平静的水面等;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。
2.漫反射:是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。
3.镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
4.光污染:城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等表面光滑,当太阳光照射强烈时,会发生镜面反射,明晃白亮、眩眼夺目的反射光线会干扰人们的正常工作与生活,造成“光污染”。
5.光污染的危害:专家研究发现,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%。还使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
【典例01】(2024秋•惠安县期末)一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面,如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲图为漫反射的光路图,乙图为镜面反射的光路图
B.乙图中的光线不遵循光的反射定律
C.镜面反射任何角度看上去总比漫反射亮
D.能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射
【答案】D
【分析】平行光线入射到平而光滑的反射面上,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。
【解答】解:A、平行光线入射到平而光滑的反射面上,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。甲图光路为镜面反射的光路图,乙图光路为漫反射的光路图,故A错误;
B、漫反射遵循光的反射定律,所以乙图中的光线遵循光的反射定律,故B错误;
C、镜面反射后的光线射向同一方向,当人眼正好处在这一方向上时,会觉得光线很强、很刺眼,而其他方向上几乎没有反射光线,人眼处于这一方向上时,就会觉得很暗,所以镜面反射看上去不一定比漫反射亮,故C错误;
D、能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射,使各个方向的人都能看到,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查镜面反射、漫反射现象,在平时的学习生活中多积累与物理相联系的现象,将物理与社会联系起来。
【典例02】(2024•福建三模)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.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
B.潮湿的路面更容易发生光漫反射
C.干燥的路面发生光的折射
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【答案】A
【分析】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守光的反射定律。
【解答】解:AB、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线还是平行射出,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A正确,B错误;
C、由图可知,光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射,反射光线射向四面八方,不是折射,故C错误;
D、照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵守光的反射定律,故D错误。
故选:A。
【点评】判断物体亮暗的依据并不是镜面反射和漫反射,而是进入人眼光线的多少,进入眼睛的光线多感觉亮,进入眼睛的光线少感觉暗。
【典例03】(2024•唐山一模)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到积水,人们根据生活经验判断,地上发亮的是水,这是因为地上小水坑的水面发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。我们在地上看到自己的影子,这是光的 现象。
【答案】镜面反射;直线传播。
【分析】(1)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。
(2)当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是所谓的影子。
【解答】解:(1)平静的水面相当于平面镜,迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;
(2)影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分,是由于光的直线传播形成的。
故答案为:镜面反射;直线传播。
【点评】本题考查了镜面反射和光的直线传播,属于基础题。
方法技巧
1.镜面反射和漫反射的比较
反射类型
镜面反射
漫反射
不同点
反射面
平整光滑
粗糙不平
反射光线
如果入射光是平行光,反射光仍是平行光;特定方向有反射光,其他方向没有。
如果入射光是平行光,反射光会射向四面八方;各方向都有反射光,没有光线集中的反射方向。
人的感觉
迎着反射光很刺眼,常说反光,其他方位看不见或不明显。
各个方向都能看清
实例
(1)黑板、镜面、水面、玻璃幕墙等反光;(2)平面镜成像,玻璃板成像。
(1)各个方向都能看到黑板上的字;(2)电影屏幕用布而不用玻璃。
相同点
都是光的反射,都遵循光的反射定律
2.识别方法:(1)反射面粗糙的,发生的是漫反射。(2)从各个方向都能看到的,则为漫反射。
考点4 光的直线传播、反射作图
1.根据光的直线传播作光路图:
(1)小孔成像作图:从物体上、下两端各画一条光线,经过小孔射在另一侧的光屏上,连接上、下端点就得到物体的像。
(2)影子作图:从点光源向物体边界各画一条光线,光线投影到地面或墙壁上,光线不能到达的黑暗区域就是物体的影子。影子可画成较粗的实线。
(3)找光源的画法:采用逆向思维法,将从光源发出的两条光线反向延长,相交处就是光源的位置。
(4)看到的范围作图:通过孔、窗户、井沿等向外看时,画出沿着以上物体的上下或左右边缘进入眼睛的光线,即为看到的范围。
2.已知入射光线与反射光线,作法线和镜面:
(1)作法线:过入射点作反射光线和入射光线夹角的平分线,得到法线(画成虚线);
(2)作镜面:过入射点作法线的垂线得到镜面。
3.已知来自点光源的两条入射光线的反射光线,确定点光源:做两条反射光线对应的入射光线,两条反射光线的交点就是光源。
3.光路可逆原理的应用
在反射现象中,利用光的可逆性解题,例如,甲、乙两人在同一房间内照镜子,甲在镜中看到了乙的眼睛,乙一定也能看到甲的眼睛。
【典例01】(2024秋•无锡期末)按要求作图:如图所示,画出烛焰AB通过小孔在白纸中央所成的像A′B′。
【答案】
【分析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的,然后从A点和B点分别作出通过小孔的光线,根据光线与薄膜的交点确定像的位置。
【解答】解:从A点和小孔画出一条光线交薄膜于A′,再从B点和小孔画出一条光线交薄膜于B′,即AB的像为A′B′,如答案图所示。
【点评】此题考查光直线传播的应用,了解小孔成像的原理是基础。
【典例02】(2024秋•碑林区校级期末)如图,天花板TH上有一只灯泡发光,人AB在地面上形成的影子是BC。请根据所学知识,画图找出灯的位置,用D标示。
【答案】
【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播,影子是由于光的直线传播形成的。
【解答】解:光在同种均匀物质中沿直线传播,人是不透明物体,影子是由于光的直线传播形成的;如图,连接CA,延长CA交TH于点D,即灯的位置。
【点评】本题考查光沿直线传播的作图,难度不大,体现了学数学要注重基础知识的新课标理念。
【典例03】(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)
【答案】如图所示:
【分析】根据平面镜成像原理进行作图即可
【解答】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,如答案图所示。
【点评】此题根据光的反射定律作图,只要懂得基本的反射定律,做出题目不难,属于基础题。
方法技巧
1.画光路图时,光线一定要画实线,并且要标上箭头;箭头一般画在直线的中间位置,不要将直线画成线段。
2.小孔成像的像是倒立的实像,所以作图时画成实像,如果物体用带箭头的线段表示,那么像是带箭头的倒立的实像。
3.人眼能够看到物体是因为物体发出或反射的光线进入眼睛,所以看到的范围作图时,光线的方向指向眼睛,不能标反了。
4.根据光的反射规律作光路图:
(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。
考点5 探究光反射时的规律
1.实验装置:
2.实验器材的选取:平面镜、量角器、硬纸板、激光笔、不同颜色的笔。
3.纸板的作用:显示光线的位置,研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 。
4.量角器的作用:测量角度。
5.纸板与镜面的放置要求:纸板与镜面垂直 。
6.实验步骤:
(1)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。
(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;
(3)取下纸板,用量角器测量入射角和反射角,记录数据;
(4)把纸板向前折或向后折,再次观察实验现象。
纸片偏转是为了验证反射光线、入射光线和法线是否都在同一平面内。
现象:偏转纸片后无法看到反射光线。
7.实验结论:
(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧;
(3)反射角等于入射角。
【典例01】(2024秋•泰山区期中)将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律,通过测量发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,下列说法中( )
①此次入射角为50°,反射角也为50°
②入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
③将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
④光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有①②正确 D.只有③④正确
【答案】B
【分析】(1)入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线和法线所成的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角;
(2)由在光的反射现象中反射角等于入射角进行判断;
(3)将纸板F沿ON向后折时,纸板F和纸板E不在同一平面内;
(4)光射到平滑的反射面上会发生镜面反射,光射到粗糙的反射面上时会发生漫反射,由此分析。
【解答】解:①反射角是反射光线和法线所成的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,在光的反射现象中反射角等于入射角,入射光线与平面镜的夹角为50°,入射角为40°,反射角等于入射角等于40°,故①错误;
②由在光的反射现象中反射角等于入射角,当入射角增大10°,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故②正确;
③光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图乙中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故③错误。
④光在平面镜上发生了镜面反射,反射光线集中,比较明亮,便于观察反射光线;在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故④正确。
故选:B。
【点评】本题主要考查了光的反射定律的应用、镜面反射和漫反射的辨析,同时还考查了入射角和反射角的概念,并且要会利用光的反射定律的内容进行有关的计算。
【典例02】(2024秋•和田地区期末)如图是探究光的反射规律的实验装置。
(1)为了看清楚硬纸板上显示的光路,硬纸板材质应是 (选填“粗糙的”或“光滑的”)。
(2)图甲中,入射光线与平面镜的夹角如图所示,则反射角为 。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,用量角器测量角度,是为了 。
(3)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,这说明 。
【答案】(1)粗糙的;
(2)50°;比较反射角与入射角的大小关系;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【分析】(1)漫反射也是光的反射的一种现象;
(2)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)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【解答】(1)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚。
(2)在图甲中,入射光线与平面镜的夹角为40°,那么入射角是90°−40°=50°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也是50°。改变光束入射的角度,多做几次实验,并用不同颜色的笔记录每次光的径迹,是为了探究光的反射规律。取下纸板后,用量角器测量角度,是为了得到准确的入射角和反射角的大小,比较反射角与入射角的大小关系。
(3)由题意得,当把纸板绕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,由于法线与镜面垂直,法线不在纸板上,在纸板上看不到反射光。说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
故答案为:(1)粗糙的;
(2)50°;比较反射角与入射角的大小关系;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【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。:
【典例03】(2024•河南)如图甲,在探究光的反射规律的实验中,把平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直立在镜面上,ON垂直于镜面。
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点,在纸板上记录每次的光路。记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是 。
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和 ,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF向后折,在纸板上看不到反射光,如图乙所示,这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 。小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法: 。
【答案】(1)用不同颜色的笔画线将其描画下来;(2)反射角;(3)同一平面内;将纸板F沿中间剪开,把纸板F的上半部分向后折,发现在纸板F的上部看不到反射光线,下部能看到反射光线。
【分析】(1)为便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,可以用不同颜色的笔画线将其描画下来;
(2)要探究反射角与入射角的关系,需分别测量出入射角及对应的反射角,分析得出结论;
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【解答】解:(1)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,方法可以是:用不同颜色的笔画线将其描画下来;
(2)取下纸板后,应用量角器分别测量入射角和对应的反射角并记录在表格中,通过分析可知反射角等于入射角;
(3)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
将纸板F沿中间剪开,把纸板F的上半部分向后折,发现在纸板F的上部看不到反射光线,下部能看到反射光线。
故答案为:(1)用不同颜色的笔画线将其描画下来;(2)反射角;(3)同一平面内;将纸板F沿中间剪开,把纸板F的上半部分向后折,发现在纸板F的上部看不到反射光线,下部能看到反射光线。
【点评】此题主要通过实验探究了光的反射定律。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。
方法技巧
1.“三线共面”的判断方法: 将纸板中F板沿ON折转,观察F板是否显示光线,若折转后,F板上没有光线,则说明三线在同一平面上 。
2.光路可逆的验证:将光线逆着反射光线射入,观察光的传播路径是否重合。
3.多次测量的目的:使实验结论具有普遍性。
专题06 光的直线传播、反射
一、选择题(共5小题)
1.(2024秋•漳州期末)古诗词是我国文化瑰宝,下列诗句描述的景象中,由于光的直线传播形成的是( )
A.掬水月在手 B.我舞影零乱
C.倒影入清漪 D.潭清疑水浅
2.(2024秋•东方期末)关于光现象与其形成原因,下列对应关系错误的是( )
A.小孔成像——光的直线传播
B.镜花水月——光的反射
C.彩虹——光的色散
D.阳光透过叶间缝隙形成的光斑——平面镜成像
3.(2024秋•惠安县期末)一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面,如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲图为漫反射的光路图,乙图为镜面反射的光路图
B.乙图中的光线不遵循光的反射定律
C.镜面反射任何角度看上去总比漫反射亮
D.能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射
4.(2024秋•新宁县期末)如图,一束光与平面镜成30°角入射,要使反射光线与入射光线之间的夹角为80°,保持入射光的方向不变,则应将平面镜沿( )
A.逆时针转动20° B.顺时针转动20°
C.逆时针转动30° D.顺时针转动30°
5.(2024秋•靖江市期末)在暗室中的光滑桌面上平铺一张白纸,白纸上有一面小镜子,用手电筒按如图方式照射,顺着入射光的方向观察,被照射部分的( )
A.纸和桌面均较亮,镜面是暗的
B.镜面和桌面均较亮,纸是暗的
C.镜面和桌面均较暗,纸是亮的
D.镜面、桌面和纸均较暗
二、填空题(共5小题)
6.(2024秋•十堰期末)雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水,这是光的 现象;我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字,这是光的 现象。(两个空均选填“镜面反射”或“漫反射”)
7.(2025•姑苏区模拟)如图所示,激光笔发出的一束光从空气中的A点斜射到水面上的O点,经反射后在足够长的刻度尺上形成一光点B。
(1)若入射光线与界面所成的夹角为37°,则反射角为 。
(2)保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则在刻度尺上形成的光点将会 (选填“向上”或“向下”)移动。
(3)图中折射光线在刻度尺上也形成一个光点C(图中未标出),则B、C两光点到界面的距离大小关系是:sBD sCD(选填“>”“<”或“=”)。
(4)小高在空气中点燃卫生香,从而在周围充以烟雾。他是为了利用烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的路径。
8.(2024秋•平潭县期末)将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前,调节二者的位置,在屏上得到如图所示蜡烛清晰倒立的像。若将小孔远离蜡烛一些,则蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);如果小孔的形状是三角形,那么小孔所成蜡烛的像的形状和原来 (选填“一样”或“不一样”)。
9.(2024秋•永川区期末)如图所示,在玩“手影”游戏时,墙上的影子是光的 传播形成的;若太阳发出的光约经过8min到达地球,则太阳到地球的距离约为 km。
10.(2024秋•周村区期末)小李用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”,让一束光贴着纸板射向镜面O点,实验中白纸EF的作用是 。将入射光线沿顺时针靠近法线ON,则反射角 (选填“变大”“不变”或“变小”)。将纸板的右侧NOF向后折,白纸上不再看到反射光线,这说明 。
三、作图题(共4小题)
11.(2024秋•扬州期末)如图,O是小孔,请画出AB在MN上所成的像。
12.(2024秋•凤翔区期末)如图,发光点A发出的光被BC挡住,请在图中作出BC在墙壁上的影子B'C'(保留作图痕迹)。
13.(2024秋•赣榆区期末)如图所示,从遥控器S点发出的红外线经墙壁MN反射后射入电视机的接收窗口P,请画出光路图。
14.(2024秋•罗湖区校级期末)为节能减排,地下车库采用光导照明系统如图所示,采光区采集的阳光进入传输区多次反射后,传导到漫射区并传播到车库的各个方向。有一条入射光线与镜面成60°角,请在指定位置画出反射光线。
四、实验探究题(共1小题)
15.(2024秋•南海区校级期末)小明同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)实验前,应将纸板垂直放置平面镜上。如图甲,先让纸板在同一平面内,让一束光贴着纸板入射是为了显示 ;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 时针方向转动。
(2)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 。
(3)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
(选填字母符号)
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
(4)实验中多次改变入射角大小进行实验,目的是 (选填字母符号)。
A.求平均值,减小实验误差
B.寻求普遍规律,避免结果偶然性
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是:反射时 。
参考答案
1.【答案】B
【分析】(1)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(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;
(3)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等。
【解答】解:A、掬水月在手,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、我舞影零乱,影子是由光的直线传播形成的,故B正确;
C、倒影入清漪,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C错误;
D、潭清疑水浅,是由光的折射形成的,故D错误。
故选:B。
2.【答案】D
【分析】(1)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时,就会出现光的折射现象,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的;
(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;
(3)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等。
【解答】解:A、小孔成像是光沿直线传播通过小孔在光屏上形成倒立的实像,故A正确;
B、镜花水月是平面镜成像现象,平面镜成像是由光的反射形成的,故B正确;
C、彩虹是太阳光经过小水珠分解成七种颜色的光,属于光的色散现象,故C正确;
D、阳光透过树叶间隙在地上形成光斑是小孔成像现象,是光沿直线传播形成的,故D错误。
故选:D。
3.【答案】D
【分析】平行光线入射到平而光滑的反射面上,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。
【解答】解:A、平行光线入射到平而光滑的反射面上,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。甲图光路为镜面反射的光路图,乙图光路为漫反射的光路图,故A错误;
B、漫反射遵循光的反射定律,所以乙图中的光线遵循光的反射定律,故B错误;
C、镜面反射后的光线射向同一方向,当人眼正好处在这一方向上时,会觉得光线很强、很刺眼,而其他方向上几乎没有反射光线,人眼处于这一方向上时,就会觉得很暗,所以镜面反射看上去不一定比漫反射亮,故C错误;
D、能从各个角度看到旁边的同学,是发生了漫反射,使各个方向的人都能看到,故D正确。
故选:D。
4.【答案】A
【分析】根据光的反射定律画出图形进行分析。
【解答】解:一束光与镜面成30°角入射,可知入射角为60°,则反射光线跟入射光线之间的夹角为120°,入射光线位置没变,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角减小为80°,可知镜面逆时针转动,如图所示:
BC为转动后镜面,OE为转动前镜面法线,因此入射角∠AOE=60°,OF为镜面转动后法线,转动平面镜后反射光线跟入射光线之间的夹角为80°,因此转动镜面后入射角∠AOF=40°,则法线转动角度为:
∠EOF=∠AOE﹣∠AOF=60°﹣40°=20°,所以镜面逆时针转动角度为20°。
故BCD错误,A正确。
故选:A。
5.【答案】C
【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。
【解答】解:当手电筒按一定角度照射白纸、平面镜和光滑桌面,平面镜和光滑桌面发生镜面反射,反射光线较集中,从入射光线方向看时,几乎没有光线进入人眼,人眼感觉平面镜是暗的;白纸表面是粗糙的,发生漫反射,反射光线射向四面八方,有光线进入人眼,人眼感觉白纸是亮的。
故选:C。
6.【答案】镜面反射;漫反射
【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。
【解答】解:迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑。迎着月光走,地上的水面对月光发生镜面反射,作出月亮关于水面的对称点,即为月亮的像,然后连接月亮的像和人眼,与水面相交于一点,即为入射点,再连接入射点和人眼,即为反射光线,如下图所示:
教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,说明光向各个方向反射,这是因为光在黑板上发生漫反射的缘故
故答案为:镜面反射;漫反射。
7.【答案】(1)53°;(2)向下;(3)<;(4)漫反射。
【分析】(1)(2)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。
(3)掌握光的折射定律的内容,知道光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角。
(4)当一束光射到凸凹不平的物体时,它的反射光线是射向不同的方向的,不是平行的,所以我们才能从不同的地方看到同一个物体,而这种反射方式称为“漫反射”
【解答】解:(1)若入射光线和界面的夹角为37度,则入射角(入射光线和发现的夹角)为:90°﹣37°=53°,根据光的反射定律,反射角=入射角,故反射角为53度;
(2)根据光的反射定律,反射角=入射角,保持入射点O不变,将激光笔竖直靠近空气与水的界面,则入射角变大,反射角也变大,则在刻度尺上形成的光点将向下移动;
(3)由光的折射定律可知,光从空气射入水中时,折射角小于入射角,即折射光线偏向法线,所以SBD<SCD;
(4)当光照到烟雾时,烟雾颗粒对光的反射方向是不同的,会发生漫反射现象,所以我们从各角度可以看到光的路径。
故答案为:(1)53°;(2)向下;(3)<;(4)漫反射。
8.【答案】变小;一样。
【分析】(1)小孔成像时,物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部;
(2)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关。
【解答】解:当蜡烛到小孔的距离改变时,成像的大小也改变,蜡烛到小孔越近时,像越大,蜡烛到小孔越远时,像越小。若将小孔远离蜡烛一些,则蜡烛的像将变小。
小孔成像时,像的形状与物体的形状有关,与小孔的形状无关,如果小孔的形状是三角形,物体的形状未改变,小孔所成蜡烛的像的形状和原来一样。
故答案为:变小;一样。
9.【答案】直线;1.44×108。
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
光在真空中的传播速度为3×108m/s;根据速度公式进行分析。
【解答】解:如图所示,在玩“手影”游戏时,墙上的影子是光的直线传播形成的;若太阳发出的光约经过8min到达地球,则太阳到地球的距离约为:s=vt=3×108m/s×8×60s=1.44×1011m=1.44×108km。
故答案为:直线;1.44×108。
10.【答案】为了显示光路;变小;反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
【分析】光在纸板上发生了漫反射;实验要探究反射角和入射角的关系,根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光屏不在一个平面内,观察现象,得出结论。
【解答】解:光在纸板上发生了漫反射,使实验时在不同方向都可以看到纸板上入射光、反射光的径迹,所以白纸板的作用是为了显示光路;光反射时,反射角等于入射角;为了比较反射角与入射角的关系,多次改变入射角进行实验的目的是从大量数据中寻找普遍规律;在实验过程中,将纸板的右侧NOF向后折,是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内,此时有折转时,观察不到反射光,说明反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
故答案为:为了显示光路;变小;反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
11.【答案】。
【分析】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播、成倒立的实像。
【解答】解:连接A点与小孔的下边缘,并延长与光屏MN相交于A'点;连接B点与小孔的上边缘,并延长与光屏MN相交于B'点,最后连接A'B',就是AB在光屏MN上所成的像A'B',如答案图所示。
12.【答案】。
【分析】根据光沿直线传播作出图。
【解答】解:从点光源A过点C作直线与墙壁相交于点C′,从A过点B作直线与墙壁相交于B′,直线AC与AB所夹的墙壁上的阴影部分B′C′就是BC的影子,如答案图所示。
13.【答案】
【分析】根据平面镜成像的特点知,像与物关于镜面对称,先作出S的像点,再根据反射光线延长线一定过像点完成光路。
【解答】解:先根据平面镜成像的特点作出点S关于平面镜的对称点S’,连接PS’,即可以确定反射光线,反射光线与平面镜相交于一点,为入射点,连接入射点和S即可以确定入射光线。
14.【答案】
【分析】光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;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。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
【解答】解:由图可知,入射光线与镜面的夹角为60°,则入射角等于90°﹣60°=30°,根据反射角等于入射角,则反射角也等于30°,在法线的右侧即可做出反射光线;如答案图所示。
15.【答案】(1)光路;顺;(2)同一平面内;(3)C;(4)B;(5)光路是可逆的。
【分析】(1)让光束贴着纸板入射是为了显示光路,便于观察。
当入射光线绕入射点沿逆时针方向转动,反射光线沿顺时针方向转动。
(2)(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面上,据此分析。
(4)实验中多次改变入射角大小进行实验,是为了寻求普遍规律,避免因入射角为特殊角而产生的偶然性。
(5)光的反射中,光路是可逆的。
【解答】解:(1)让光束贴着纸板入射是为了利用光线在纸板上的漫反射从而显示光路,便于观察。
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,当入射光线绕入射点沿逆时针方向转动,此时入射角和反射角都将变大,故反射光线沿顺时针方向转动。
(2)将纸板右半部分向后翻转,则此时两部分纸板不在同一平面上,无法观察到反射光线,故说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。
(3)若将纸板绕CD向后倾斜,此时法线不变,入射光线向后倾斜,因为反射光线和入射光线及法线在同一平面上,故此时反射光线将在纸板前方,故AB不符合题意,C符合题意。
故选:C。
(4)AB.实验中多次改变入射角大小进行实验,是为了寻求普遍规律,避免因入射角为特殊角而产生的偶然性,故B符合题意,A不符合题意。
故选:B。
(5)若有一方能从镜子看到另一方的眼睛,则根据光路是可逆的,另一方一定能从镜子中看到前者的眼睛。
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