2025年中考物理一轮复习 专题07 光的反射 平面镜成像
2025-03-10
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内容正文:
专题07 光的反射 平面镜成像
一、选择题(共12小题)
1.(2024秋•三台县期末)下列设施设备中,利用光的反射原理成像的是( )
A.潜望镜 B.照相机 C.投影仪 D.望远镜
2.(2024秋•砀山县期末)如图所示,下列现象中与平面镜成像原理相同的是( )
A.海面上的蜃景
B.古代利用日晷计时
C.水中荷花的倒影
D.“凿壁借光”
3.(2024秋•华蓥市期末)如图所示是摄影师拍摄的,太阳升起后在水中映出倒影的情景。关于此情景,下列说法正确的是( )
A.水中的“太阳”是光源
B.我们看到的水中的“太阳”是太阳光照射在水面所形成的实像
C.水中的“太阳”与空中的太阳大小相等
D.水中的“太阳”到水面的距离远小于空中的太阳到水面的距离
4.(2024秋•邛崃市期末)如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置,一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上,使光线AO紧贴硬纸板射向镜面O点,为了研究反射角与入射角之间关系,实验时应进行的操作是( )
A.沿 ON 前后转动板 E
B.沿 ON 前后转动板 F
C.改变光线 AO 与 ON 的夹角
D.改变光线 OB 与 ON 的夹角
5.(2024秋•枣庄期末)如图所示,一激光笔发出的光通过平面镜反射后,射到白色的墙壁墙壁上。关于此现象,下列说法错误的是( )
A.入射角为36°
B.平面镜稍向上平移,墙壁上的光点将上移
C.当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°
D.保持平面镜不动,入射光线绕点O逆时针旋转,反射角将增大
6.(2024秋•沭阳县期末)2024年12月25日晚上9时,在澳门旅游塔对出海面举行了“庆祝澳门特别行政区成立25周年烟花表演”,向国家和澳门特区致以美好的祝愿,为居民和旅客送上喜悦及祝福。烟花炫丽多彩,现场气氛热烈,下列对此场景说法错误的是( )
A.烟花属于光源
B.烟花照亮了地面,地面对光发生镜面反射
C.先看到烟花后听到爆炸声,说明光速比声速快
D.烟花把人影照在地面上,人影是光沿直线传播形成的
7.(2024秋•武冈市期末)一束光与镜面成50°角射在平面镜上,则反射光线跟入射光线的夹角为( )
A.40° B.50° C.80° D.100°
8.(2024秋•三台县期末)视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m。如图所示是小阳同学测视力的情景,视力表与平面镜的距离是4m,小阳与平面镜之间的距离是2m。为满足测量要求,下列措施可行的是( )
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m
B.平面镜和视力表不动,让小阳远离平面镜移动1m
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m
D.平面镜不动,小阳和视力表同时靠近平面镜移动1m
9.(2024秋•乳山市期末)如图所示,小明站在平面镜前。在如选项图所示的四幅图中,小明在平面镜中所成的像是( )
A. B. C. D.
10.(2024秋•莱西市期末)如图所示是“⊥”形物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
11.(2024秋•莲池区校级期末)如图所示是春秋战国时期盛水的容器—“鉴”,我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来照面。当你正对着“鉴”中平静的水面,就会看到自己在水中的像。下列有关说法正确的是( )
A.水中所成的像是实像
B.水中的像是由光的折射形成的
C.靠近水面,水中的像变大
D.靠近水面,水中的像也靠近水面
12.(2024秋•尉氏县期末)如图所示,身高1.6m的小芳站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像,下列说法错误的是( )
A.镜中的像与她相距1m
B.她向后退的过程中,镜中的像大小不变
C.她向后退的过程中,镜中的像变小
D.在镜后0.5m处放置一块与镜面一般大的木板,她仍能看到自己在镜中的像
二、填空题(共13小题)
13.(2024秋•垦利区期末)雨后天晴的夜晚,部分路面上存有积水。为了避免踩到地上的积水,背着月亮走时应该走较 (选填“亮”或“暗”)的地面。人在地面上的影子是由于光的 (选填“直线传播”、“反射”或“折射”)形成的。
14.(2024秋•章贡区期末)星期六欣欣和同学去看电影,巨大的3D电影银幕正播放着春季的彩色画面,很是震撼。电影银幕 (选填“是”或“不是”)光源,观众能在各个方向看到银幕,是因为光在银幕上发生了 。
15.(2024秋•望城区期末)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图光路中,一光束与液面的夹角为40°,则反射角的大小为 ;当液面降低时,光电屏上的光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动。
16.(2024秋•三台县期末)当一束单色光从空气斜射向水面时,会发生反射和折射。当入射光线与反射光线相互垂直时,入射角等于 ;当增大入射角时,反射光线与折射光线之间的夹角会 (选填“增大”或“减小”)。
17.(2024秋•威宁县期末)如图所示是草海里黑颈鹤在水中的情境图,黑颈鹤在水中所成的像是由光的 (选填“反射”“直线传播”或“折射”)形成的。
18.(2024秋•华蓥市期末)某学校在操场举行升国旗奏国歌仪式。奏响国歌后,站在不同位置的同学们注视着国旗缓缓升起,唱国歌的声音响彻云霄。站在不同位置的同学们都能看到升起的国旗,是因为光照在国旗上发生了
(选填“镜面反射”或“漫反射”);“响彻云霄”说明同学们唱国歌的声音 (选填“音调高”“响度大”或“音色美”)。
19.(2024秋•庆阳期末)漫步在南湖公园湖畔,风光尽收眼底。如图所示,在平静的湖面上,桥与它的倒影相映成趣。当水面下降时,桥在水中的“倒影”和桥的大小 (选填“相等”或“不相等”)。人站在桥上看到的是水中鱼的 (选填“虚”或“实”)像。
20.(2024秋•永定区期末)视力监测是儿童青少年近视预防工作的重要一环。为了准确测量学生视力,通常要求眼睛与视力表保持5m的距离。由于房间长度有2.8m,医生把视力表放在被测者头部的后上方,让被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示)。镜子所成的是 像;此时视力表在镜中的像与被测者相距 m;如果要按标准要求进行视力测试,图中被测者向平面镜移动 m。
21.(2024秋•砀山县期末)沈括在《梦溪笔谈》中提到:镜面做成微凹的照出人脸的像要大些,镜面做成微凸的照出人脸的像要小些;制作铜镜时为了便于能把人像全部纳入镜内应使镜面微 (选填“凹”或“凸”)。
22.(2024秋•偃师区期末)小吴走进电梯,看到抛光的不锈钢板里的“自己”,这是由于光发生反射而形成的 (选填“虚”或“实”)像;她靠近不锈钢板时,“像”会 (选填“靠近”或“远离”)她,此时像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
23.(2024秋•韩城市期末)司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的,图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时,说明后车离本车越来越 (选填“远”或“近”),后车在镜中的像与后车大小 (选填“相等”或“不相等”);凸面镜对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。
24.(2024秋•赣榆区期末)汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜,图中的大镜是 镜,插秧人在大镜中成 像(选填“虚”或“实”),大镜悬挂的高度变大,水盆中所成像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2024秋•谯城区期末)小菊站在平面镜前,当他向右转头时,镜中的像向 (选填“左”或“右”)转。若他在平面镜中看到挂钟的指针如图所示,挂钟显示的实际时间是 (12小时制)。
三、实验探究题(共2小题)
26.(2024秋•肥城市期末)小明用如图所示装置“探究光的反射定律”:
(1)实验时,将平面镜平放在水平桌面上,整个纸板放置时应与平面镜 ;
(2)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 。
(3)图中的入射角是 °;当入射光线绕入射点O沿顺时针偏转一定角度时,反射光线沿 (选填“顺时针”或“逆时针”)偏转。
(4)为了探究反射光线、入射光线和法线是否在一平面内,实验时应进行的操作是 。
A.沿ON前后转动纸板E
B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角
D.改变光束AO与ON的夹角
27.(2024秋•玉山县期末)五代时期的《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。小明利用方格纸、玻璃板、相同的棋子A和B等器材,设计了图甲所示的实验来探究平面镜成像特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜,是为了便于确定 。
(2)在玻璃板前放一个棋子A,把与棋子A相同的棋子B放到玻璃板后并移动,直至棋子B与A的像完全重合,为了使成的像更清晰,应用手电筒对着棋子 (选填“A”或“B”)照射。
(3)移去棋子B,在其原来的位置上放一个光屏,按照图甲中 (选填“①”“②”或“③”)的方式观察光屏,若光屏上看不到棋子A的像,则说明平面镜成的是虚像。
(4)改变棋子A的位置,分别进行三次实验得到了三组物、像的位置,如图乙所示。由此可知,像与物到平面镜的距离 。
(5)若将玻璃板向前倾斜(如图丙),则棋子A的像会向 (选填“上”或“下”)移。
(6)根据生活经验可知,照镜子时,我们伸右手,像伸得是左手。小明想用字母灯代替棋子,字母灯有“F”“O”“T”三种形状,你觉得选择“ ”形状的字母灯进行实验最好。
(7)应用:小明同学的身高是1.75m,站在平面镜前3m处。那么像与他的距离是 m。
参
考
答
案
1.【答案】A
【分析】(1)光学器具分成两种镜面:面镜和透镜。面镜利用了光的反射定律,透镜利用了光的折射;
(2)光的反射:光遇到物体时,在物体表面返回到原来介质中的一种现象;穿衣镜、潜望镜、观后镜都是面镜,利用光的反射;
(3)光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质或光在不均匀介质中传播时,光的传播方向发生改变的现象;凸透镜有会聚光线的作用、凹透镜有发散光线的作用,都属于光的折射。
【解答】解:A、潜望镜的主要部件是两面互相平行的平面镜,利用的是光的反射,故A正确;
BCD、照相机、投影仪、望远镜都是利用了凸透镜成像,其实质是光的折射现象,故BCD错误;
故选:A。
2.【答案】C
【分析】(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的现象是光的反射,例如:平面镜成像、水中倒影都是由光的反射形成的;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会发生偏折,这就是光的折射,复色光发生折射时,会出现色散现象,如:海市蜃楼、看水里的鱼比实际位置浅、雨后天空中的彩虹等都是光的折射形成的。
【解答】解:平面镜成像原理是光的反射。
A、海面上的蜃景是一种由光的折射产生的现象,是由于空气的密度不均匀而引起的,故A不合题意。
B、古代利用日晷计时利用的是光在同种均匀物质中沿直线传播,故B不合题意。
C、水中荷花的倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意。
D、“凿壁借光”利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播,故D不合题意。
故选:C。
3.【答案】C
【分析】能自行发光的物体叫做光源;根据平面镜成像的特点分析解答。
【解答】解:A、水中的“太阳”是虚像,不是光源,故A错误;
BCD、我们看到的水中的“太阳”是太阳光照射在水面所形成的正立、等大的虚像,“太阳”到水面的距离远等于空中的太阳到水面的距离,故C正确、BD错误。
故选:C。
4.【答案】C
【分析】利用实验帮助学生体验知识的形成过程以及加深知识的理解掌握。要解决此题,需要掌握反射光线、入射光线与法线在同一平面内,入射角与反射角的定义。
【解答】解:此题主要探究光的反射规律,先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,量出入射角和反射角的度数,然后改变光束的入射方向,使入射角减小或增大,即改变光线AO与ON之间的夹角,再量出入射角和反射角的度数,与前一次实验量出的结果进行比较,即可发现反射角和入射角关系。
故选:C。
5.【答案】D
【分析】(1)反射光线与法线之间的夹角为反射角;入射光线与法线之间的夹角为入射角;在光的反射中,反射角等于入射角;
(2)当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°。
【解答】解:A、由图可知,入射角为90°﹣54°=36°,故A正确;
B、把平面镜竖直向上移动,入射点左移,反射光线平行左移,墙壁上的光点将上移,故B正确;
C、当入射光线垂直于镜面射入时,入射角为0°,故C正确。
D、入射光线绕点O逆时针旋转,入射光线与法线之间的夹角变小,入射角变小,由于反射角等于入射角,所以反射角将减小,故D错误。
故选:D。
6.【答案】B
【分析】(1)能自身发光的物体叫作光源;
(2)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;
(3)声音在空气中的传播速度远比光在空气中的传播速度慢很多;
(4)光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:A、烟火自身能发光,所以焰火是光源,是人造光源,故A正确;
B、烟花照亮了地面,地面凹凸不平,对光发生漫反射,故B错误;
C、声音在15℃空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,故先看到焰火后听到爆炸声,说明光速比声速快,故C正确;
D、焰火把人影照在地面上,是人挡住了焰火发出的光形成了阴影,故人影是光沿直线传播形成的,故D正确。
故选:B。
7.【答案】C
【分析】(1)在光的反射中,入射角指的是入射光线与法线的夹角,知道入射光线与镜面的夹角以及法线和镜面的关系,就可以求出入射角;
(2)光的反射中,反射角等于入射角,反射光线与入射光线的夹角等于反射角和入射角的和。
【解答】解:入射角是入射光线与法线的夹角,光线与平面镜成50°角射向平面镜,则入射角为90°﹣50°=40°。
反射角等于入射角,所以反射角也是40°,反射光线与入射光线的夹角等于入射角和反射角的和,即夹角为40°+40°=80°。
故选:C。
8.【答案】A
【分析】平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m,由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为2m,所以人与视力表的像的距离为5m,故A正确;
B.平面镜和视力表不动,让小阳远离平面镜移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为4m,人到平面镜的距离为3m,所以人与视力表的像的距离为7m,故B错误;
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为1m,所以人与视力表的像的距离为4m,故C错误;
D.平面镜不动,小阳和视力表同时靠近平面镜移动1m,则视力表的像到平面镜的距离为3m,人到平面镜的距离为1m,所以人与视力表的像的距离为4m,故D错误。
故选:A。
9.【答案】B
【分析】平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,且关于镜面对称。
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像与物体关于镜面对称,由原图知,小明的右手拿书,右边裤子有蓝色竖条,则平面镜中的人应该是左手拿书,左边裤子上有蓝色竖条,故B正确。
故选:B。
10.【答案】B
【分析】平面镜成像是初中重点考查的内容,像和物关于平面镜对称,可以通过轴对称的方法来作图和判定。
【解答】解:由平面镜成像规律可知像和物关于平面镜对称,我们可以选取“⊥”上几个特殊点,用刻度尺去找到其关于镜面对称点。也可将像将“⊥”沿镜面这条线对折,能重合的就是正确答案,故B正确。
故选:B。
11.【答案】D
【分析】平面镜成像的原理是光的反射;
平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等。
【解答】解:AB、平静的水面相当于平面镜,人在水中的像是光的反射形成的虚像,故AB错误;
C、平面镜成像时,像和物体的大小相等,所以若人靠近水面,则水中的像大小不变,故C错误;
D、平面镜成像时,像到镜面的距离与物到镜面的距离相等,所以若人靠近水面,水中的像也靠近水面,故D正确。
故选:D。
12.【答案】C
【分析】根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物与像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:A、根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,小芳面向穿衣镜站在镜前0.5m处,则人像离镜子也是0.5m远,镜中的像与她相距1m,故A正确;
BC、平面镜成像特点是物与像大小相等,她向后退的过程中,镜中的像大小不变,故B正确,C错误;
D、由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的,故在镜后放一物体并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像,所以这时她仍能在镜中看到自己的像,故D正确。
故选:C。
13.【答案】亮;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)光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解答】解:背着月亮走时,月光经水面发生镜面反射,反射光线不能进入人的眼睛,所以水面看起来较暗;而地面发生漫反射,会有部分光线进入人的眼睛,所以地面看起来较亮。为了避免踩到积水,应走较亮的地面,如图所示:
光在同种均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体时,在物体后面光不能到达的区域便形成了影子,所以人在地面上的影子是由于光的直线传播形成的。
故答案为:亮;直线传播。
14.【答案】不是;漫反射
【分析】反自身能发光的物体是光源;反射分为镜面反射和漫反射,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。
【解答】解:电影银幕自身不能发光,不是光源;
幕布是粗糙的,平行光线入射到幕布上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,各个位置上的观众都能看到,因此光在屏幕上发生了漫反射。
故答案为:不是;漫反射。
15.【答案】50°;右。
【分析】根据法线与界面垂直,入射角等于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,入射角等于反射角确定反射角的大小;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。
【解答】解:因为入射光线与界面夹角为40°,所以入射角等于90°﹣40°=50°;
又因为光反射时,反射角等于入射角,故反射角等于50°。
当液面下降时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,
如图所示,故光电屏上的光斑S向右移动。
故答案为 50°;右。
16.【答案】45°;减小
【分析】(1)入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角,折射光线与法线的夹角叫折射角;
(2)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、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;
(3)发生光的折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧;光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;光由水或其它透明介质斜射进入空气中时,折射光线远离法线偏折,折射角大于入射角。
【解答】解:当入射光线与反射光线相互垂直时,由于反射角等于入射角,所以入射角为90°=45°;
由光的反射定律知,增大入射角时,反射角也增大,则反射光线与界面的夹角减小,
由光的折射规律知,增大入射角时,折射角也增大,则折射光线与界面的夹角减小,所以反射光线与折射光线之间的夹角将会减小。
故答案为:45°;减小。
17.【答案】反射
【分析】平面镜成像是由光的反射形成的。
【解答】解:黑颈鹤在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的。
故答案为:反射。
18.【答案】漫反射;响度大
【分析】(1)平行光线照射到凹凸不平的反射面上时,被反射面向四面八方反射,叫漫反射。我们能从不同方位看到物体,是物体发生了漫反射;
(2)响度表示声音的大小。
【解答】解:由于红旗表面是凹凸不平的,光照射到五星红旗上发生了漫反射,反射光线射向各个方向,所以操场上的同学们从不同方向都能看到五星红旗缓缓升起;
“响彻云霄”说明声音的响度大。
故答案为:漫反射;响度大。
19.【答案】相等;虚。
【分析】(1)倒影属于平面镜成像现象,所成的像是虚像,其原理是光的反射,像和物体大小相等;
(2)人站在桥上看到的水中的鱼,是光的折射形成的虚像。
【解答】解:(1)桥在水中的“倒影”是由于光的反射形成的,它遵循平面镜成像的特点。,当水面下降时,虽然桥与水面的距离变大了,但桥在水中的“倒影”和桥的大小仍然相等。
(2)人站在桥上看到的水中的鱼,是由于鱼反射的光线从水中斜射入空气中时,在水面处发生了折射。折射光线改变了原来的传播方向,进入了人的眼睛,人眼逆着折射光线看去,就会看到变浅的鱼的虚像。
故答案为:相等;虚。
20.【答案】虚;5.4;0.4
【分析】平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚像,像与物体的大小相同,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,像与物关于平面镜对称。
【解答】解:由平面镜成像特点可知,平面镜所成的像是虚像。
视力表到平面镜的距离是2.8m,视力表的像到平面镜的距离是2.8m,该同学到平面镜的距离是:2.8m﹣0.2m=2.6m,镜中视力表的像到该同学的距离为:2.8m+2.6m=5.4m。
视力表与被测者之间的标准距离应该是5m,则5.4m>5m,故如果要按标准要求进行视力测试,图中被测者向平面镜移动5.4m﹣5m=0.4m。
故答案为:虚;5.4;0.4。
21.【答案】凸。
【分析】凹面镜对光有会聚作用,凸面镜对光有发散作用。
【解答】解:制作铜镜时为了便于能把人像全部纳入镜内应使镜面微凸些。
故答案为:凸。
22.【答案】虚;靠近;不变。
【分析】不锈钢板成像原理与平面镜相同,像和物体到平面镜的距离相等,像与物大小相等,像的大小与物距无关。
【解答】解:抛光的不锈钢板相当于平面镜,小吴看到不锈钢板“里面”的“自己”,这是由于光发生反射而形成的虚像;
她靠近不锈钢板时,物距减小,由于平面镜成像时,像距等于物距,像距也会减小,此时“像”会靠近她;
由像与物大小相等可知,此时像的大小将不变。
故答案为:虚;靠近;不变。
23.【答案】近;相等;发散。
【分析】平面镜成正立、等大的虚像;凸面镜对光有发散作用。
【解答】解:观后镜为平面镜,当看到后车的像在镜中占据的空间变大时,说明后车离本车越来越近;后车在镜中的像与后车大小相等;凸面镜对光有发散作用。
故答案为:近;相等;发散。
24.【答案】平面镜;虚;不变
【分析】平面镜成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虚像。
【解答】解:高悬的大镜是平面镜,根据平面镜成像的特点可知,插秧人在大镜中成正立的虚像,平面镜所成的像的大小与物体的大小相同,大镜的高度改变,像的大小不变。
故答案为:平面镜;虚;不变。
25.【答案】左;7:50
【分析】(1)平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等;
(2)根据钟表在平面镜中成像判断实际时间的方法:由于物体在平面镜中成像时,物像相对平面镜对称,根据挂钟显示的实际时间等于12点减去钟表在平面镜中的时间,即可得出实际时间。
【解答】解:像与物关于镜面对称,像与物左右颠倒,因此小明同学站在平面镜前,当他向右转头时,镜中的像会向左转头。
根据平面镜成像特点,物像关于平面镜对称,挂钟显示的实际时间等于12点减去钟表在平面镜中的时间,由图可知,平面镜中显示的时间为410,则实际时间为:12:00﹣4:10=7:50。
故答案为:左;7:50。
26.【答案】(1)垂直;(2)用不同颜色的笔画线将其描画下来(或标号区分);(3)44;逆时针;(4)B。
【分析】(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则纸板必须与平面镜垂直;
(2)为了区分每次的光路,需要把不同的光路标记出来;
(3)入射角是入射光线与法线的夹角;结合光的反射定律做出解答;
(4)首先要搞清光的反射定律的内容,知道实验中的操作方法:要研究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内,我们可以以法线为轴线转动光屏,通过现象进行判断。
【解答】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,则纸板必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和纸板必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必须垂直;
(2)记录时,为了区分每次的光路,我们需要把不同的光路标记出来,可采用的方法是用不同颜色的笔画线将其描画下来(或标号区分);
(3)入射角是入射光线与法线的夹角,则图中的入射角是44°;
当入射光线顺时针偏转一定角度时,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,所以反射光线逆时针偏转;
(4)要研究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内,我们可以以法线为轴线转动光屏上反射光线所在部分,即沿ON前后转动板F,通过现象进行判断,故选:B。
故答案为:(1)垂直;(2)用不同颜色的笔画线将其描画下来(或标号区分);(3)44;逆时针;(4)B。
27.【答案】(1)像的位置;(2)A;(3)②;(4)相等;(5)上;(6)F;(7)6。
【分析】(1)用玻璃板代替平面镜,透过玻璃板来看到棋子的像,又能看到玻璃板后面的棋子,当玻璃板后面的棋子和像重合时,玻璃板后面棋子的位置就是玻璃板前面棋子像的位置,这样进行实验,便于确定像的位置;
(2)物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,所以用手电筒对着棋子A照;
(3)实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接到,虚像不能用光屏承接到;
(4)根据三组像、物关于玻璃板对称的特点判断物体与像之间的位置关系;
(5)平面镜成像中,像与物关于平面镜对称;
(6)根据三个模型的结构和研究目的“研究像与物左右位置的关系”可做出选择;
(7)平面镜所成像与物到镜面的距离相等。
【解答】解:(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置;
(2)物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,所以用手电筒对着棋子A照;
(3)移去棋子B,在其原来的位置上放一光屏,为了区别所成的虚像应在②处观察,光屏上不能承接到棋子A的像,这说明平面镜所成的像是虚像;
(4)根据图乙可知,A和A′、B和B′、C和C′都是关于玻璃板所在位置对称的,则可得到:像和物体到平面镜的距离相等;
(5)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,若将玻璃板向前倾斜(如图丙),则棋子A的像会向上移;
(6)由图可知,三个模型分别为F、O、T,从模型上看,只有F左右不同,而O、T左右相同,所以当小明把三个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型T、O不能达到实验目的,只有F左右不同,所以能够达到实验目的。
(7)平面镜所成像与物到镜面的距离相等,故小明站在平面镜前3m处,那么像与他的距离是3m+3m=6m。
故答案为:(1)像的位置;(2)A;(3)②;(4)相等;(5)上;(6)F;(7)6。
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专题07 光的反射 平面镜成像
模型1 光的反射现象 5
模型2 光的反射规律 7
模型3 镜面反射和漫反射 11
模型4 平面镜、凸面镜和凹面镜 13
模型5 平面镜成像的原理和特点 17
模型6 平面镜成像特点的应用 20
模型7 看见物体的原因 23
模型8 光的反射、平面镜成像作图 25
模型归纳
一、光的反射
光的反射现象
1.定义:光从一种物质射到另一种物质的表面时,有一部分光返回到原来物质中传播的现象叫做光的反射。
2.实例:倒影、平面镜、反光、倒车镜等。
看见物体的原因
1.看见发光物体:光源发出的光进入我们的眼睛。比如看见太阳,看见发光的灯泡。
2.看见不发光物体:不发光的物体反射发光物体发出的光并进入我们的眼睛。比如看见月亮、看见课本等。
光的反射定律
1.光的反射中的基本概念
(1)一点:入射点,入射光线与反射面的交点,用字母O表示。
(2)三线:①入射光线,射到反射面上的光线;②法线,经过入射点且垂直于反射面的直线,用虚线表示,为一条辅助线;③反射光线,被反射面反射出去的光线。
(3)两角:①入射角,入射光线与法线的夹角i;②反射角,反射光线与法线的夹角r。
2.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”。
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。
二、平面镜成像
平面镜成像的原理和特点
1.平面镜成像原理:光的反射。
2.平面镜成像的特点:(1)成的是虚象;(2)像和物的大小相同;(3)像和物到镜面的距离相等;(4)像与物关于平面镜对称。简记为:“正立、等大、对称、虚像”或者“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”。
3.平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像。
平面镜成像特点的应用
1.像与物体关于镜面对称(对称规律):平面镜竖直放置时,像和物体对应点上下相同,左右相反。【钟表读数问题】
2.像与物体大小相等:像的大小只与物体的大小有关,而与平面镜大小、物体到平面镜的距离无关。
3.像与物体对应点到平面镜的距离相等:像到平面镜的距离只与物体到平面镜的距离有关;像和物体的距离是像(物体)到平面镜距离的2倍。【利用平面镜检查视力】
平面镜的应用
1.利用平面镜成像:利用穿衣镜梳妆打扮,舞蹈演员利用平面镜矫正动作,医生利用口镜检查牙齿等。
2.改变光路:海底潜望镜、塔式太阳能电站中的平面镜阵等。
3.扩大视野空间:商店装上平面镜给人一种内部空间很大的感觉,利用平面镜在较小空间内检查视力。
凸面镜和凹面镜的应用
1.以球外表面为反射面叫凸面镜,凸面镜对光有发散作用,可增大视野,例如汽车上的观后镜、街头拐弯处的反光镜等;
2.以球内表面为反射面的叫凹面镜,凹面镜对光有会聚作用,例如太阳灶,利用光路可逆制作手电筒的反光罩等。
注意:平面镜、凸面镜和凹面镜都是利用光的反射规律工作的,都遵循光的反射定律,都遵循光路可逆原理。
方法归纳
1.识别镜面反射和漫反射的方法:
(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。
2.“钟表读数”问题:在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒,且关于镜面对称。镜中的钟表读数方法:
(1)直接从试卷的反面看;
(2)根据平面镜成的像与物上下(或左右)颠倒画出钟表指针的实际位置,然后再直接读数。
3.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。
4.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。
5.平面镜成像的相关作图
利用平面镜成像的特点;利用高度反射;利用光路的可逆性。
(1)画光线:利用反射规律,根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目。
(2)作物体的像:根据平面镜成像的规律。
(3)确定反射面或平面镜:利用光的反射规律和光线关系确定反射面,以及平面镜成像的图例中,确定平面镜的位置。
(4)确定光源或物体位置:平面镜成像的原理是光的反射,可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置。
模型1 光的反射现象
(2024•宁夏)如图所示,中国名画《妆靓仕女图》(局部),女子利用铜镜梳妆,铜镜成像的原理是( )真题
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
【分析】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。
【解答】解:铜镜成像属于平面镜成像,是由光反射形成的。
故选:B。
点拨
本题通过日常生活中的现象考查光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
【变式练1】(2024•包头)美丽的自然风光令人赏心悦目。如图,层峦叠嶂倒映水中,倒影的形成蕴含的光学规律是( )
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
【分析】平静的水面相当于平面镜,可以成正立等大的虚像。
【解答】解:层峦叠嶂倒映水中,倒影的形成蕴含的光学规律是光的反射,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】本题考查的是光的反射。
【变式练2】(2024•河北)赵州桥是世界上现存最早保存最完整的古代单孔敞肩石拱桥。如图所示,在平静的水面,桥与它的倒影相映成趣。以下的像与“倒影”的形成原理相同的是( )
A.小孔成像 B.放大镜成像 C.照相机成像 D.平面镜成像
【答案】D
【分析】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:“倒影”是河岸上的物体反射的光线,经过水面反射后,在水中形成的虚像,属于平面镜成像现象。
A.小孔成像,是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
BC、放大镜成像和照相机成像都是凸透镜成像,是光的折射形成的,故BC不符合题意;
D.平面镜成像的原理是光的反射,与“倒影”的形成原理相同,故D符合题意。
故选:D。
【点评】此题主要考查了光的反射现象,在学习过程中要注意区分光的反射、折射及直线传播,要注意这几种现象的本质,在日常生活中学习用所学知识解释有关现象。
【变式练3】(2024•德州)如图为德州广场标志性的建筑物“世纪风”,它在水中的倒影是由于光的 现象形成的 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】反射;虚像。
【分析】物体在平面镜里成正立、等大的虚像。
【解答】解:平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像。
故答案为:反射;虚像。
【点评】本题考查的是光的反射现象;知道平面镜成像的特点。
模型2 光的反射规律
(2024•泰安)如图所示,一束光与镜面成20°角照射在平面镜上,则反射角的大小是 。真题
【答案】70°。
【分析】(1)入射角和反射角均指入射光线和反射光线与法线的夹角;
(2)光的反射定律: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。
【解答】解:根据光的反射定律,如果入射光线和反射面的夹角是20°,说明入射角是90°﹣20°=70°,反射角等于入射角,所以反射角也是70°。
故答案为:70°。
【点评】本题考查的重点是光的反射定律,在识记光的反射定律时,一定要弄清一点(入射点),两角(入射角和反射角),三线(入射光线、反射光线和法线)。
点拨
1.法线不是光线,是反射光线与入射光线夹角的角平分线。
2.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。
3.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。
4.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°。
5.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。
【变式练1】(2024•宁明县模拟)如图所示,一束光线与水平面成40°角入射到平面镜上,当入射光线沿顺时针方向转动10°后,反射角变为( )
A.50° B.40° C.60° D.45°
【答案】B
【分析】(1)在光的反射中,入射角指的是入射光线与法线的夹角,知道入射光线与镜面的夹角以及法线和镜面的关系,就可以求出入射角;
(2)光的反射中,反射角等于入射角。
【解答】解:入射角是入射光线与法线的夹角,入射光线与水平面的夹角为40°,则入射角=90°﹣40°=50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角等于50°。
当入射光线沿顺时针方向转动10度后,入射角减小10°,变为50°﹣10°=40°,所以反射角也变为40°。
故选:B。
【点评】此题主要考查了入射角和反射角的概念,同时还考查了光的反射定律的内容,并且要会利用光的反射定律的内容进行有关的计算,此题有一定的难度。
【变式练2】(2024秋•郫都区期末)如图所示,入射光线与平面镜成30°角入射到镜面,则下列说法正确的是( )
A.入射角是30°
B.反射角是60°
C.反射光线与镜面的夹角是60°
D.若入射角减小5°,则反射角减小10°
【答案】B
【分析】(1)光的反射定律的内容:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,入射光线和反射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角;
(2)入射角指的是入射光线与法线的夹角,不是与镜面的夹角,两角是互余关系;
(3)入射角增大(或减小),反射角也增大(或减小),但反射角始终等于入射角。
【解答】解:AB、入射光线与平面镜的夹角为30°,因此入射角是90°﹣30°=60°;由光的反射定律可知,反射角等于入射角等于60°,故A错误,B正确;
C、反射角为60°,则反射光线与镜面的夹角是30°,故C错误;
D、在光的反射现象中,反射角等于入射角,若入射角减小5°,则反射角减小5°,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查的是光的反射定律的应用。要熟练掌握入射角和反射角的定义,入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角。
【变式练3】(2023•绵阳)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会聚到塔顶,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°
【分析】光的反射定律的内容:入射光线、反射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
【解答】解:根据题意可知,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,此时的反射光线与入射光线之间的夹角为70°﹣30°=40°,由于反射角等于入射角,所以入射角为20°,反射角也为20°;
反射光线与平面镜之间的夹角为90°﹣20°=70°,所以平面镜与水平方向的夹角度数是70°﹣30°=40°。
故答案为:20°;40°。
【点评】本题考查了光的反射定律的应用,难度不大。
模型3 镜面反射和漫反射
(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( )真题
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。
点拨
□ 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
【变式练1】(2024•齐齐哈尔)夏日的午后,阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时,看到地面上的圆形光斑如图所示,这是由光的 形成的;同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息,这是因为光在宣传板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【答案】直线传播;漫。
【分析】树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔成的像,是光的直线传播形成的;看见不发光的物体是光的反射,据此解答。
【解答】解:树荫下的圆形光斑是太阳经过小孔成的像,是光的直线传播形成的;看见不发光的物体是光的反射,从不同角度看见是漫反射形成的。
故答案为:直线传播;漫。
【点评】本题考查光的直线传播与反射现象,属于基础题。
【变式练2】(2023•东营)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】见试题解答内容
【分析】漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体;漫反射同样遵守光的反射定律。
【解答】解: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漫反射;
无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
故答案为:漫;遵循。
【点评】本题考查了对漫反射的认识,属于基础题。
【变式练3】(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。
模型4 平面镜、凸面镜和凹面镜
(2024•贵州)《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”如图所示描绘了该记载中的场景。人能通过盆中水面及平面镜观察墙外情况均利用了( )真题
A.光的折射 B.光的色散 C.光的反射 D.光的直线传播
【答案】C
【分析】平面镜成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虚像。
【解答】解:从水盆中看到农夫属于平面镜成像,利用了光的反射,故C正确;ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查了平面镜成像的应用,属于基础题。
点拨
1.平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。
2.利用凹面镜对光线的会聚作用:太阳灶、台灯、电视卫星天线、雷达。
3.利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光:探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯。还有太阳能焊接机,医用头灯,反射式望远镜等。
【变式练1】(2024•南开区二模)利用凹面镜制成的太阳灶可以将会聚的太阳光用来烧水、煮饭,既节省燃料,又不污染环境。下列与太阳灶利用的光学原理不相同的是( )
A.汽车前灯反光装置
B.自行车的尾灯反光
C.手影的形成
D.塔式太阳能电站
【答案】C
【分析】凹面镜对光线有会聚作用,若正对着太阳光,就可以将太阳光会聚在一点上;凹面镜的面积越大,可以会聚更多的太阳光,会聚点的温度也就越高,利用了光的反射原理。
【解答】解:凹面镜对光线有会聚作用,太阳灶就是利用凹面镜制成的,它可以将太阳光会聚在一点上,利用了光的反射原理。
A、汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,当灯泡放在焦点位置时,可以使射出的光线接近于平行光,利用的是光的反射原理,故A不符合题意;
B、自行车尾灯反光是由光的反射形成的,故B不符合题意;
C、手影的形成是光的直线传播形成的,故C符合题意;
D、塔式太阳能电站利用的是光的反射,故D不符合题意。
【点评】本题以太阳灶为背景,考查了光的反射原理的应用,同时涉及了光的直线传播现象的判断,难度不大。
【变式练2】(2023•青海)中华民族成就了诸多发明创造,为人类文明做出了巨大贡献。如图所示,“阳燧”是我国光学史上的一项重要发明,其作用相当于凹面镜,可以用来点火,俗称古代“打火机”。由此可知“阳燧”对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。请你列举出生活中应用凹面镜的一个例子 。
【答案】会聚;太阳灶。
【分析】凹面镜对光线有会聚作用,生活中的太阳灶就是利用的凹面镜的会聚作用。
【解答】解:“阳燧”的作用相当于凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用,由此可知“阳燧”对光有会聚作用,生活中的太阳灶就是利用的凹面镜的会聚作用。
故答案为:会聚;太阳灶。
【点评】本题考查了凹面镜的特点和应用,较简单。
【变式练3】(2023•鞍山)汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的,后视镜中越野车的像是光的 形成的。
【答案】凸面镜;运动;反射
【分析】用球的外面做反射面是凸面镜,凸面镜对光线有发散作用。汽车的观后镜是利用凸面镜,成正立的、缩小的虚像,增大观察范围;
物体相对于参照物位置发生变化,则物体是运动的,位置不变则是静止的;
【解答】解:汽车两侧的观后镜是利用凸面镜,能扩大司机的视野;
由图知,越野车与小轿车的距离变小,即相对于小轿车的位置发生了变化,所以越野车相对于轿车是运动的;
后视镜中的像是光的反射形成的。
故答案为:凸面镜;运动;反射。
【点评】本题通过汽车后视镜考查了对凸面镜的认识以及根据参照物判断物体的运动状态,是一道基础题。
模型5 平面镜成像的原理和特点
(2024•绵阳)平面镜垂直于水平桌面放置,把一只铅笔立放在平面镜前,可以观察到铅笔在镜中的像;若手碰到了铅笔,铅笔倒向平面镜,观察到铅笔的像也倒了,下列选项中,分析正确的是( )真题
A.铅笔的像可能比铅笔长
B.铅笔的像可以用光屏承接
C.铅笔的像也倒向平面镜
D.铅笔先倒,铅笔的像后倒
【答案】C
【分析】平面镜成像特点:
(1)像和物到镜面的距离相等;
(2)像与物体大小相同;
(3)像和物体的连线与镜面垂直;
(4)像和物体的左右相反,上下一致;
(5)成的是虚像。
【解答】解:A.铅笔的像与铅笔等大,故A错误;
B.铅笔的像为虚像,不可以用光屏承接,故B错误;
C.铅笔的像也倒向平面镜,故C正确;
D.铅笔与铅笔的像同时倒,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查平面镜成像的特点,属于基础题。
点拨
1.平面镜所成的像与物体关于镜面对称。(对称规律)
2.像的大小只与物体的大小有关,而与物体到平面镜的距离无关;同理,像到平面镜的距离只与物体到平面镜的距离有关。
【变式练1】(2024•长沙)戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时,下列说法正确的是( )
A.平面镜成像是由于光的反射
B.平面镜成像是由于光的折射
C.演员靠近平面镜时像变大
D.平面镜所成的像是实像
【答案】A
【分析】(1)平面镜成像的原理是光的反射;
(2)根据平面镜成像特点:成正立等大的虚像、像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称分析解答。
【解答】解:AB、平面镜成像的原理是光的反射,故A正确、B错误;
CD、平面镜成的像是正立、等大的虚像,像物大小相等,演员靠近平面镜时像的大小不变,故CD错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查学生对于平面镜成像特点和平面镜在生活中的应用的理解和掌握。难度不大,属于基础题目。
【变式练2】(2024•南通)南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
【答案】C
【分析】平静的水面相当于平面镜,物体在平面镜中成正立、等大的虚像。
【解答】解:“和平桥”在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,平面镜所成的像和物体大小相等,南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像的大小不变。
故选:C。
【点评】此题主要考查了学生对平面镜成像特点的了解和掌握,紧扣平面镜成像的原理和特点去分析即可比较容易选出正确答案。
【变式练3】(2024•成都)夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉……正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的 形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 。
【答案】反射;小。
【分析】平静的水面相当于平面镜,这是光的反射形成的;平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等。
【解答】解:水中“灯影”相当于平面镜成像,是由于光的反射形成的;若锦江水面上涨,灯到水面的距离减小,由于平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等,水中“灯影”到水面的距离变小。
故答案为:反射;小。
【点评】本题考查平面镜成像特点的分析与原理,属于基础题。
【变式练4】(2024•扬州)如图所示,夜晚,小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更 。小华靠近玻璃窗观察,她像的大小 ,她与像之间的距离 。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置 。(本题后3空填变化情况)
【答案】亮;不变;变小;不变。
【分析】平面镜成像的原理是光的反射;
平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:增大吊灯的亮度,玻璃反射的光增强,观察到吊灯的像更亮;
由平面镜成像的特点可知,小华靠近玻璃窗观察,她像的大小不变,她与像之间的距离变小。
向右推动玻璃窗,吊灯的位置不变,吊灯像的位置不变。
故答案为:亮;不变;变小;不变。
【点评】本题考查平面镜成像的特点,属于基础题。
模型6 平面镜成像特点的应用
(2024•连云港)小明身高1.7m,距离平面镜3m,他在平面镜中的像高是 m,像到平面镜的距离是 m。当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。真题
【答案】1.7;3;不变。
【分析】物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,像的大小跟物体的大小有关,跟物体距离平面镜的远近没有关系。像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
【解答】解:像的大小跟物体的大小有关,他在平面镜中的像高是1.7m;像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以当某人身高1.7m站在平面镜前3m处时,像距离平面镜也是3m;因像和物的大小总是相等的,人的大小与像的大小一样,所以当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变。
故答案为:1.7;3;不变。
点拨
本题主要考查的是平面镜成像特点的应用,解决此类问题要结合平面镜成像特点进行分析解答。
【变式练1】(2024•齐齐哈尔)小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处,她在镜中的像与她的距离为 m。小萌靠近穿衣镜的过程中,她在镜中的像大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
【答案】4;不变。
【分析】平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,据此可知小萌的像与她的距离;
平面镜成像时,像与物的大小不变,与距离无关,据此可知她靠近穿衣镜时,像的大小变化。
【解答】解:穿衣镜是平面镜。由于平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,所以小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处,镜中像到镜子的距离也为2m,则她在镜中的像与她的距离为4m;
由于平面镜成像时,像与物的大小不变,与距离无关,所以她靠近穿衣镜时,像的大小不变。
【点评】本题考查平面镜成像特点的应用,难度不大。
【变式练2】(2024•吉林模拟)如图是一款“翻页时钟”,时钟的机芯采用静音设计,这是在 减弱噪声;若这幅图片为时钟在竖直平面镜中的像,则实际的时间为 。
【答案】声源处;1:01
【分析】(1)减弱噪声有三个措施:在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱;(2)因像和物体关于平面镜对称,所以从像的后面观察即为物体真实的情况。
【解答】解:时钟的机芯采用静音设计属于在声源处减弱噪声;
在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右顺序颠倒,且关于镜面对称。由图分析可得题中所给的10:10与01:01成轴对称,所以它的实际时间应是1:01。
【点评】本题考查噪声的防治以及平面镜成像的特点,难度不大。
【变式练3】(2023秋•东丰县期末)如图所示是从对面墙上的平面镜中看到的身后时钟的像,此时的实际时刻是( )
A.3时40分 B.4时20分 C.8时20分 D.8时40分
【答案】A
【分析】在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒,且关于镜面对称,可以利用12点与6点连线作对称轴读表针的对称图形的方法解答。
【解答】解:由于平面镜成的像与物关于镜面对称,利用12点与6点连线作对称轴,如图所示:
由图可知,此时的实际时刻是3时40分(红色指针所指位置)。
故选:A。
【点评】本题利用了平面镜成像的特点。此类题可以认为表面上的刻度是左右相反的,或者把纸翻过来看。
模型7 看见物体的原因
(2024•深圳)巴黎奥运会即将开幕,达达同学去巴黎旅游发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿 传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆 的光进入达达同学的眼睛。真题
【答案】直线;反射。
【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。小孔成像是倒立的实像;
(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:乐达达同学去巴黎旅游发现奥运五环被挡住看不见是因为光沿直线传播,埃菲尔铁塔无灯的栏杆被人看见是因为栏杆反射的光进入达达同学的眼睛。
故答案为:直线;反射。
【点评】此题通过日常生活中的现象考查了对直线传播、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,达到学以致用的目的。
点拨
看见物体的原因:发光物体发出的光或者不发光物体反射的光进入了我们的眼睛。
【变式练1】(2024秋•巴中期末)下列说法正确的是( )
A.太阳光经过不均匀的大气层时仍然沿直线传播
B.2000年前《墨经》中描述的小孔成像,所成的像是虚像
C.“三点一线”瞄准利用了光沿直线传播的原理
D.我们能看见彩色的花朵,是因为眼睛发出的光照到了花朵上
【答案】C
【分析】(1)光在不均匀介质中不会沿直线传播;
(2)小孔成像,所成的像是实像;
(3)“三点一线“瞄准利用了光沿直线传播的原理;
(4)我们能看见不发光的物体,是因为反射的光进入人的眼睛。
【解答】解:A.太阳光经过不均匀的大气层时会发生折射,不再沿直线传播,故A错误;
B.小孔成像,所成的像是实像,故B错误;
C.“三点一线“瞄准利用了光沿直线传播的原理,故C正确;
D.我们能看见彩色的花朵,是因为花朵反射的光进入了我们的眼睛,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了光现象,属于基础题。
【变式练2】(2024秋•泗阳县期末)我们能够看见发光的物体,也能看见不发光的物体。以下对于“看见不发光的物体”所画的光路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】能看到本身不发光的物体,是由于反射光线进入我们的眼睛。
【解答】解:我们能够看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛,根据选项可知,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了光的反射现象,属于基础题。
【变式练3】(2024秋•西安期末)如图所示,阳光下一本物理教材掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它。以下说法正确的是( )
A.阳光在教材上发生镜面反射,反射光线向各个不同方向射出
B.小明和小红眼睛发出的光都射在书本上
C.阳光在教材上发生漫反射,且满足反射角等于入射角
D.物理教材是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛
【答案】C
【分析】(1)自身能发光的物体是光源;
(2)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。
【解答】解:AC、教材的表面凹凸不平,光照在上面发生发生漫反射,遵循光的反射定律,反射角等于入射角,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到教材,都是由于光在教材表面发生了漫反射,故A错误、C正确。
B、小明和小红眼睛本身不会发光,故不是光源,不会发出光照射在书本上,故B错误;
D、物理教材本身不会发光,故不是光源,不会发出光,故D错误;
故选:C。
模型8 光的反射、平面镜成像作图
(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:真题
(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】
【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。
点拨
1.根据光的反射规律作光路图的方法是:
(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。
2.平面镜成像的作图规范化要求
(1)平面镜的反射面和非反射面不能混淆,平面镜的非反射面要画上短斜线;
(2)实际光线(入射光线和反射光线)要画成实线,并用箭头表示光行进的方向.实物用实线表示。
(3)虚像、法线和光线的反向延长线要用虚线表示。
(4)为了表示实物和虚像的对称点,实物和虚像都要标上箭头或字母。
(5)要遵循光的反射定律和平面镜成像的特点。
【变式练1】(2024•云南)如图所示,一束光斜射到镜面上的O点,请画出反射光线。
【答案】
【分析】入射角是入射光线和法线的夹角,反射角是反射光线和法线的夹角;
先过入射点作出法线,再根据反射定律作出反射光线。
【解答】解:过入射点O作法线,根据发生反射时,反射角等于入射角,由此作出反射光线如答案图所示。
【点评】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
【变式练2】(2024•泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】
【分析】根据光的反射定律: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两次反射,完成光路图。
【解答】解:过入射点垂直反射面作出法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,注意反射光线到达下面的反射面再次进行反射,而且最后的反射光线与原入射光线平行,法线用要用虚线,如答案图所示。
【点评】本题考查光的反射光路图,属于基础题,注意最终反射光与入射光平行。
【变式练3】(2024•自贡)如图所示,S′是某一发光点S在平面镜里的像,Q是S发出的一束光经平面镜反射后经过的一点,请在图中找到S的位置,并完成光路图。
【答案】
【分析】根据平面镜成像的特点可知,物与像关于镜面对称,首先作出像点S′的物点S,连接QS′,与镜面的交点为入射点O,再画出入射光线SO。
【解答】解:作出像点S′的物点S,即为发光点S的位置;连接QS′,与镜面的交点为入射点O,连接SO,为入射光线,则OQ为反射光线,如答案图所示。
【点评】此题考查平面镜相关作图,注意平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称;所有的反射光线的反向延长线都要过像点。
【变式练4】(2024•德阳)某实验小组利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点,S'为烛焰上S点的像点,请在图中画出人眼看到像点S'的一条光路。
【答案】。
【分析】人眼能看到蜡烛的虚像,是因为S点发出的光,经平面镜反射后,有反射光线进入眼睛。
【解答】解:人眼能看到蜡烛的虚像,是因为S点发出的光,经平面镜反射后,有反射光线进入眼睛,人眼便在反射光线的方向延长线上看到蜡烛的虚像。光路如答案图所示。
【点评】虚像一定在反射光线的反向延长线上,反向延长线画虚线。
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