内容正文:
新版科学八上 第一章 第四节 光的反射和折射
(第一课时)
基础练习:
1.下列现象中,属于光的反射现象的是( )
A.小孔成像
B.路灯下形成人影
C.湖面上的倒影
D.太阳光经三棱镜后形成的彩色光带
2.如图所示,一束光线从与镜面成30°角的方向射到平面镜上,当平面镜转动至虚线位置时,反射光线与入射光线的夹角为( )
A.40° B.100° C.140° D.80°
3.如图所示,若要让反射光线射中天花板上的新目标,下列方法可行的是( )
A.只将平面镜竖直向下平移一段距离
B.只将平面镜水平向左平移一段距离
C.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度
D.只将激光笔的入射光绕O点顺时针转过一定角度
4.如图为观察微小形变的装置。平面镜M放置在水平桌面上,光源S发出一束激光射到镜面上,经反射后在标尺上形成光斑P。若在图示位置用力F向下挤压桌面,则( )
A.激光束的入射角增大反射角减小 B.激光束的入射角减小反射角增大
C.标尺上的光斑右移 D.标尺上的光斑左移
5.若入射光线与反射光线间的夹角为60°,则反射光线与镜面间的夹角为( )
A.60 B.30° C.120° D.150°
6.如图所示,一束激光射到平面镜上,当入射光线与镜面成60°角时,下列说法错误的是( )
A.入射角为∠4=60°
B.反射光线与入射光线的夹角为60°
C.ON为法线
D.若将激光沿FO射向平面,反射光线为OE
7.如图所示是“探究光的反射定律’的装置,平面镜M水平放置,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕竖直接缝ON翻转。下列叙述正确的是( )
A.图甲实验中,多次改变入射角进行实验是为了减小实验误差
B.图乙实验中,纸板F.上看不到反射光,此时不存在反射光
C.图乙实验现象可说明反射光线和入射光线在同一平面内
D.图甲、丙中现象说明光路是可逆的
8.小吴与小徐用如图装置研究光的反射定律,有关实验操作与目的不合理的是( )
A.沿ON前后转动板F,可研究反射光线与入射光线是否在同一平面
B.改变OB与法线的夹角,可研究反射角与入射角大小关系
C.观察每一次入射光线与反射光线的位置,可说明它们分居法线两侧
D.若光沿BO入射,反射光线沿OA射出,可说明光路可逆
9.一条光线垂直射到平面镜上时( )
A.没有入射角和反射角 B.入射角和反射角都是0°
C.入射角和反射角都是90° D.入射角是0°,反射角是90°
10.有一种光电控制液面高度的仪器,通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面的高低。在如图所示的光路中,一束光与液面的夹角为40°,则下列说法正确的是( )
A.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向右移动
B.反射角的大小为40°
C.当液面降低时,入射角会随之变大
D.该装置利用了光的反射定律
11.在图中绘制的入射光线和反射光线画出平面镜;______
12.一束光线垂直入射到平面镜上,则反射角为___________,若入射光线改变20°,平面镜不变,则此时反射光线转___________度,若入射光线不变,平面镜转过20°,则此时反射光线转过___________度。
13.如图所示,光线AO 与镜面的夹角为30°,则反射角为 ;若光线AO绕O点顺时针旋转15°,则反射光线与入射光线的夹角将 (选填“增大”或“减小”)到 。
14.(1)如图所示是光源S经平面镜反射的两条光线,请画图确定光源位置,并完成光路图。
(2)如图所示,a为入射光线,b为反射光线,根据图中入射光线与反射光线试作出平面镜,并完成光路图。
提高训练:
15.如图所示,在烧杯内装一定的水,一束光沿一定的角度射入水中,再将烧杯一侧略微垫高。此时反射角与前一次相比将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.都有可能
16.如图所示,有一正方形的不透光的房间,在其中的一面墙上开有一个圆形小孔,在这面墙的对面有一个正方形的平面镜。在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上,当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时,他能看到的是( )
A.镜面上有一个圆形的亮斑 B.整个正方形镜子的形状
C.整个房间的各处都是亮的 D.感到整个房间是一片黑暗
17.小强自己做了一个平面镜反射的实验,如图所示,他将一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源S,点光源发出一细光束垂直射向平面镜,此时反射角为______度。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动15度角时,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为______度。
18.如图装置可用于探究光的反射定律。该装置由一个透明塑料外壳构成,外壳上标有度数,内置一个水平放置的平面镜。向装置内充入烟雾,调整激光a始终与平面镜垂直。然后将激光b沿BO方向射入,观察到反射光线沿OC射出。
(1)激光a模拟的是____________。
(2)实验开始前需在装置中充入烟雾目的是____________。
(3)为进一步验证光路是可逆的,请在上述实验基础上,简要写出实验操作和预计现象。_____________。
参考答案:
1. 【答案】C
【解析】A、小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故A不符合题意。B、路灯下形成人影是由光的直线传播形成的,故B不符合题意。C、湖边的景物,在湖中形成的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意。D、太阳光经三棱镜后形成的彩色光带是直线传播形成的,故D不符合题意。故选:C。
2. 【答案】B
【解析】根据图片可知,此时入射光线和镜面的夹角为:30°+10°=40°,则此时的入射角为:90°-40°=50°。根据反射光线和入射光线的夹角为入射角的2倍”可知,此时反射光线和入射光线的夹角为:50°×2=100°。故选B。
3.C
【详解】
A.将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,不可以射中新目标,故A不符合题意;
B.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故B不符合题意;
C.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度,入射角变小,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变小,则反射光线向右移动,光斑会向上移动,能中目标,如图所示:
故C符合题意;
D.只将激光笔的入射光绕O点顺时针转过一定角度,入射角变大,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变大,反射光线向左移动,光斑会向下移动,不能中目标,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】
光源S发出一束激光射到镜面上,当用力压桌面时,平面镜向中间倾斜(如下图所示),造成入射角增大,根据反射角等于入射角可知,反射光线远离法线,导致了标尺上的光斑右移。
故选C。
5. 【答案】A
【解析】
因为入射光线与反射光线间的夹角为60°,所以入射角为×60°=30°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也为30°,所以反射光线与与镜面间的夹角是90°-30°=60°。故选A。
6. 【答案】A
【解析】【分析】【详解】略
7. 【答案】D
【解析】A.图甲实验中,多次改变入射角进行实验是为了寻找反射角和入射角的大小关系,故A错误;
B.图乙实验中,纸板F上看不到反射光,但是反射光仍然存在,故B错误;
C.图乙实验现象中,将纸板沿法线向后偏折,只能看到入射光线而不能看到反射光线;再将纸板恢复成一个平面,此时能够再次看到反射光线,这才能说明反射光线和入射光线在同一平面内,故C错误;
D.图甲、丙中现象说明光路是可逆的,故D正确。故选D。
8.B
【详解】
A.沿ON前后转动板F,观察是否能看到反射光线,可研究反射光线与入射光线是否在同一平面,故A正确,不符合题意;
B.由于反射光线随着入射光线的改变而改变,所以改变OA与法线的夹角,可研究反射角与入射角大小关系,故B错误,符合题意;
C.观察每一次入射光线与反射光线的位置,说明反射光线和入射光线分居法线两侧,故C正确,不符合题意;
D.若光沿BO入射,反射光线沿OA射出,说明光路是可逆的,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 【答案】B
【解析】
一束光垂直射向平面镜,入射光线和法线重合,入射角等于0度,反射角等于入射
角,反射角也等于0度,故选B。
10. 【答案】D
【解析】
A、当液面升高时,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向左移动,故A错误;B、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°,故B错误;C、当液面降低时,入射光线与液面之间的夹角不变,则入射角不变,故C错误;D、该装置利用了光的反射规律,故D正确;故选:D。
11.
【详解】
由光反射定律知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可,如图:
12. 0度 20 40
【详解】
[1]当光线垂直于镜面入射时,此时的反射光线、入射光线、法线三线合一,所以入射角为0度。
[2]若入射光线改变20°,入射角改变20°,平面镜不变,则此时反射角改变20°,反射光线转20°。
[3]若入射光线不动,平面镜转过20°,则入射光线与法线的夹角即入射角为20°,所以反射角也为20°,则反射光线与入射光线的夹角为40°,由于入射光线的方向不变,所以反射光线的传播方向改变了40°。
13. 【答案】60°;减小;90°
【解析】
由图可知,AO与镜面的夹角为30°,法线与镜面是垂直的,则入射角为90°-30°=60°;由于反射角等于入射角,所以反射角为60°;若光线AO绕O点顺时针旋转15°,此时的入射角为:60°-15°=45°,反射角等于入射角,反射角为45°;反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角的和,反射角和入射角都减小,反射光线与入射光线的夹角也减小;反射光线与入射光线的夹角为:45°+45°=90°;故答案为:60°;减小;90。
14. 【答案】(1)如图所示:
(2) 如图所示:
【解析】
(1)第一种作法:先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S´,在通过平面镜作出S´的对称点S,即为发光点的位置,并联接SB、SC画出入射光线,如图所示:
第二种作法:先过A点垂直镜面作出法线,在法线左侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线CD的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点的位置,如图所示:
(2)如图所示:
15.C
【详解】
如图所示:
将烧杯一侧略微垫高,水面仍然是水平的,入射角不变,反射角不变。
故选C。
16.D
【详解】
垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时,由于入射光线与平面镜垂直,因此入射角是0°,反射角也应是0°,反射光线将沿原方向返回;由于镜面比较光滑,发生的是镜面反射,反射光线仍然平行从小孔射出,没有反射光线进入人的眼睛,也没有光线射到墙壁上,因此整个房间一片黑暗。
故选D。
17. 0 30
【详解】
[1]开始时,反射光线方向与像的位置如左图所示,入射角为0°,反射角为0°;
[2]平面镜从图示位置 开始绕圆筒中心轴 O 匀速转动时,如下图所示,
平面镜旋转15°,相当于入射角增大15°,则反射角和入射角的夹角为30°,即反射光线转过30°,所以,由 “虚像”的位置知道,点光源在镜中所成的像转过的角度为30°。
18. 法线 使光路明显 详见解析
【详解】
(1)[1]由图可知,激光a始终与平面镜垂直,则激光a模拟的是法线。
(2)[2]实验开始前需在装置中充入烟雾目的是使光路明显。
(3)[3]将激光b沿CO方向射入,观察到反射光线沿OB方向射出,说明在反射现象中,光路可逆。
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