内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业08 光的反射、光的折射
一、 光的反射
1.光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。在反射现象中,光路可逆。
2.反射分类, 镜面反射:一束平行光投射到光滑的物体表面,如镜面或平静的水面,其反射光束仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射;漫反射:物体表面往往都比较粗糙,平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射,注意:漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。
二、光的折射
1.发生折射的条件:①光从一种物质斜射入另一种物质;②光在不均匀的同种物质中传播,也会发生折射。
2.传播速度:光在两种物质中的传播速度一般不同。
3.光的折射规律
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。当光从空气斜射入水或其他透明物质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光从水或其他透明物质斜射入空气中时,折射角大于入射角;当光从空气垂直射入水中或其他透明物质中时,传播方向不变。在折射现象中,光路可逆。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.如图所示,激光笔射出的激光,经平面镜反射后,照在墙壁A点处。若要使反射光线射中墙上的目标B点,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动 C.水平向左移动 D.水平向右移动
2.如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,在白纸上放一个比白纸更小的平面镜,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,从侧面观察到,平面镜较暗;白纸较亮,这是因为光线在( )
A.平面镜、白纸处均发生镜面反射
B.平面镜、白纸处均发生漫反射
C.平面镜处发生镜面反射,白纸处发生漫反射,均遵循反射定律
D.平面镜处发生镜面反射,白纸处发生漫反射,只有镜面反射遵循反射定律
3.小王同学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。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则以下说法不正确的是( )
A.入射角为40°,反射角也为40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
D.光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
4.我国的塔式光热发电技术领跑世界,拥有光伏电池世界第一的产能。如图是甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,它使用了超过1.2万面定日镜,通过调整镜子的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。下列说法正确的是( )
A.若太阳光与一个镜面的夹角为40°,则入射角为40°
B.当太阳逐渐向西边落下时,应调整镜子顺时针转动
C.若入射角减小5°,则反射角减小10°
D.不同位置的定日镜将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
5.如图为一款新型可视钓鱼设备,通过水下摄像头的实时摄像,使钓手可以在显示器上清楚地看到水下鱼群、水草等情况。下列有关说法正确的是( )
A.在平静的水面可以看到蓝天白云是由于光的直线传播形成的
B.钓鱼竿在水中的倒影是由于光的反射形成的
C.工作中的显示器不属于光源
D.有时看到钓鱼竿“发亮”,是因为光在钓鱼竿表面发生了漫反射
6.明月塘中有一彩色的石头,某同学测量该石头的深度时,用一直尺竖直插入塘中,当0刻度线与石头重合时,水面恰好在直尺82cm刻度线处,该石头的深度为()
A.大于82cm B.小于82cm C.等于82cm D.无法确定
7.将一只筷子放在盛满水的碗中,我们可以看到水中的筷子看起来向上偏折了,下列选项中能够正确解释此光现象的是( )
A. B.
C. D.
8.唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼,其产生的主要原因是( )
A.平面镜成像 B.光的直线传播
C.光的反射 D.光的折射
9.中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“潭清疑水浅,荷动知鱼散”涉及的光现象原理相同的是( )
A.潜望镜 B.筷子弯折
C.楼台倒影 D.林间光斑
10.夜间,我们常常从侧面可以看到汽车头灯向前射出的光束,这是因为光在直线传播过程中遇到空气中的尘埃发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),如果光束的轮廓越清晰,说明空气质量越 (选填“好”或“差”)。
11.如图所示是一束光从空气斜射入玻璃时,同时发生反射和折射的现象,请认真分析后填写: 是入射光线; 是折射角; 是玻璃(选填“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”)
12.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中入射角的大小为 ,折射角的大小是 。
1.在“探究光的反射定律”实验中,实验装置如图所示:
(1)要使入射光线和其反射光线的径迹在纸板上清晰可见,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”);
(2)图中,多次改变入射光的方向,用量角器测量入射角和反射角,数据记录在表格中,分析表格数据可得出结论:在光的反射现象中, ;
实验次数
1
2
3
入射角i
30°
45°
60°
反射角r
30°
45°
60°
(3)将纸板F绕ON向后折,纸板F上观察不到反射光线,此时反射光 (选填“存在”或“不存在”)。
1.在平静的湖边常可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象,请你用所学的物理知识解释人看到的水中“鱼”的位置为什么会在水中“云”的上方。
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限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业08 光的反射、光的折射
一、 光的反射
1.光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角。在反射现象中,光路可逆。
2.反射分类, 镜面反射:一束平行光投射到光滑的物体表面,如镜面或平静的水面,其反射光束仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射;漫反射:物体表面往往都比较粗糙,平行光经反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射,注意:漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。
二、光的折射
1.发生折射的条件:①光从一种物质斜射入另一种物质;②光在不均匀的同种物质中传播,也会发生折射。
2.传播速度:光在两种物质中的传播速度一般不同。
3.光的折射规律
光折射时,折射光线、入射光线与法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。当光从空气斜射入水或其他透明物质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;当光从水或其他透明物质斜射入空气中时,折射角大于入射角;当光从空气垂直射入水中或其他透明物质中时,传播方向不变。在折射现象中,光路可逆。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.如图所示,激光笔射出的激光,经平面镜反射后,照在墙壁A点处。若要使反射光线射中墙上的目标B点,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向上移动 B.竖直向下移动 C.水平向左移动 D.水平向右移动
【答案】B
【详解】A.将平面镜竖直向上移动,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能射中目标,故A不符合题意;
B.将平面镜竖直向下移动,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能射中目标,故B符合题意;
C.将平面镜水平向左移动,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故C不符合题意;
D.将平面镜水平向右移动,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,在白纸上放一个比白纸更小的平面镜,让手电筒的光正对着平面镜和白纸照射,从侧面观察到,平面镜较暗;白纸较亮,这是因为光线在( )
A.平面镜、白纸处均发生镜面反射
B.平面镜、白纸处均发生漫反射
C.平面镜处发生镜面反射,白纸处发生漫反射,均遵循反射定律
D.平面镜处发生镜面反射,白纸处发生漫反射,只有镜面反射遵循反射定律
【答案】C
【详解】手电筒正对着平面镜照射,平面镜发生镜面反射,反射光不向各个方向传播,不进入人眼,看到镜面是暗的;平面镜下面的白纸较粗糙,发生漫反射,反射光向各个方向传播,有反射光进入人眼,看到白纸是亮的;无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.小王同学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。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则以下说法不正确的是( )
A.入射角为40°,反射角也为40°
B.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
C.将纸板NOF沿ON向后折叠,则反射光线会消失
D.光在平面镜上发生了镜面反射,在纸板上发生了漫反射
【答案】C
【详解】A.已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°-50°=40°
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,故A正确,不符合题意;
B.当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B正确,不符合题意;
C.将纸板NOF沿ON向后折时在纸板上看不到反射光线,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C错误,符合题意;
D.平面镜表面光滑,光在平面镜上发生了镜面反射;纸板表面比较粗糙,光在纸板上发生了漫反射,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.我国的塔式光热发电技术领跑世界,拥有光伏电池世界第一的产能。如图是甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,它使用了超过1.2万面定日镜,通过调整镜子的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端,从而达到聚热的效果。下列说法正确的是( )
A.若太阳光与一个镜面的夹角为40°,则入射角为40°
B.当太阳逐渐向西边落下时,应调整镜子顺时针转动
C.若入射角减小5°,则反射角减小10°
D.不同位置的定日镜将太阳光反射到塔顶都遵循光的反射定律
【答案】D
【详解】A. 若太阳光与一个镜面的夹角为40°,则入射角为,故A错误;
B. 当太阳逐渐向西边落下时,观察图示,镜面应向西方调整,此时应调整镜子逆时针转动,故B错误;
C. 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C错误;
D. 所有光的反射现象都遵循光的反射定律,不同位置的定日镜将太阳光反射到塔顶是光的反射现象,遵循光的反射定律,故D正确。
故选D。
5.如图为一款新型可视钓鱼设备,通过水下摄像头的实时摄像,使钓手可以在显示器上清楚地看到水下鱼群、水草等情况。下列有关说法正确的是( )
A.在平静的水面可以看到蓝天白云是由于光的直线传播形成的
B.钓鱼竿在水中的倒影是由于光的反射形成的
C.工作中的显示器不属于光源
D.有时看到钓鱼竿“发亮”,是因为光在钓鱼竿表面发生了漫反射
【答案】B
【详解】A.在平静的水面可以看到蓝天白云是由于光的反射形成的,故A错误;
B.钓鱼竿在水中的倒影是平面镜成像是由于光的反射形成的,故B正确;
C.工作中的显示器能够发光属于光源,故C错误;
D.有时看到钓鱼竿“发亮”,是因为光在钓鱼竿表面发生了镜面反射,故D错误。
故选B。
6.明月塘中有一彩色的石头,某同学测量该石头的深度时,用一直尺竖直插入塘中,当0刻度线与石头重合时,水面恰好在直尺82cm刻度线处,该石头的深度为()
A.大于82cm B.小于82cm C.等于82cm D.无法确定
【答案】C
【详解】深度是指石头到水面的竖直距离。根据题意,将直尺竖直插入水中,直尺的0刻度线与石头重合,水面恰好在直尺82cm刻度线处,因此石头的深度就是82cm。从水面上方观察,由于光的折射,看到的石头位置比实际位置浅,即视深小于实深,但本题是使用直尺直接测量,直尺与刻度尺均在水中,0刻度线与石头在同一位置,所得读数为实际深度。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.将一只筷子放在盛满水的碗中,我们可以看到水中的筷子看起来向上偏折了,下列选项中能够正确解释此光现象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】筷子表面反射的光从水中斜入空气时,传播方向远离法线,折射角大于入射角,我们逆着折射光线看去,看到筷子像的位置在折射光线的反向延长线上,像的位置比筷子实际位置偏高,看起来筷子向上弯折。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.唐朝诗人李白在《渡荆门送别》诗中有“云生结海楼”的写景名句,其中“海楼”指海市蜃楼,其产生的主要原因是( )
A.平面镜成像 B.光的直线传播
C.光的反射 D.光的折射
【答案】D
【详解】海市蜃楼是光在不均匀介质中发生的折射现象,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.中国古诗词不仅文字优美、意境高远,还蕴含着丰富的科学知识。下列四幅图与诗句“潭清疑水浅,荷动知鱼散”涉及的光现象原理相同的是( )
A.潜望镜 B.筷子弯折
C.楼台倒影 D.林间光斑
【答案】B
【详解】A.“潭清疑水浅”是由于光的折射现象,当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,人眼逆着折射光线看去,会觉得水变浅了,潜望镜利用的是平面镜成像,是由光的反射形成的,故A不符合题意;
B.筷子弯折是光从水中斜射到空气中时发生了偏折,属于光的折射现象,故B符合题意;
C.楼台倒影是平面镜成像,属于光的反射,故C不符合题意;
D.林间光斑是阳光透过树叶的缝隙形成的,是由于光的直线传播,故D不符合题意。
故选B。
10.夜间,我们常常从侧面可以看到汽车头灯向前射出的光束,这是因为光在直线传播过程中遇到空气中的尘埃发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”),如果光束的轮廓越清晰,说明空气质量越 (选填“好”或“差”)。
【答案】 漫反射 差
【详解】[1][2]光在传播过程中,部分光遇到尘埃会发生漫反射,反射光线射向各个方向,人就看到了汽车头灯向前射出的光束,光束的轮廓越清晰,说明漫反射越强烈,即尘埃越多,说明空气质量越差。
11.如图所示是一束光从空气斜射入玻璃时,同时发生反射和折射的现象,请认真分析后填写: 是入射光线; 是折射角; 是玻璃(选填“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”)
【答案】 AO / 左侧
【详解】[1][2][3]一束光从空气斜射入玻璃时,同时发生反射和折射的现象,空气和玻璃的交界面与法线垂直,所以图中GD和BF就是分界面和法线,根据光的反射规律,反射光线与入射光线关于法线对称,图中符合规律的就是AO和CO,由此确定法线为BF,交界面为GD,根据光的折射定律,折射光线和入射光线位于法线两侧,故依次能确定AO为入射光线,OC为反射光线,OE为折射光线,为折射角(折射光线和法线的夹角),右侧是空气,左侧是玻璃。
12.如图所示是光在空气和玻璃两种介质中传播时同时发生反射和折射的光路图,其中入射角的大小为 ,折射角的大小是 。
【答案】
【详解】[1][2]根据光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以我们需要在图中首先找到与法线夹角相等的两条光线,不难发现,AO、BO与NO的夹角相同,所以可知这两条为入射光线与反射光线,则OC为折射光线,折射光线和入射光线分居法线两侧,据此可以判断BO为入射光线,OA为反射光线。入射光线和法线的夹角为入射角,故入射角的大小为
折射光线和法线的夹角为折射角,故折射角的大小为
1.在“探究光的反射定律”实验中,实验装置如图所示:
(1)要使入射光线和其反射光线的径迹在纸板上清晰可见,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”);
(2)图中,多次改变入射光的方向,用量角器测量入射角和反射角,数据记录在表格中,分析表格数据可得出结论:在光的反射现象中, ;
实验次数
1
2
3
入射角i
30°
45°
60°
反射角r
30°
45°
60°
(3)将纸板F绕ON向后折,纸板F上观察不到反射光线,此时反射光 (选填“存在”或“不存在”)。
【答案】(1)粗糙
(2)反射角等于入射角
(3)存在
【详解】(1)要使光线径迹清晰可见,白色硬纸板表面应尽可能粗糙。因为粗糙表面发生漫反射,能让不同方向的观察者都看到光线(光滑表面发生镜面反射,仅特定方向可见)。
(2)分析表格数据:入射角和反射角的度数始终相等,因此结论是:在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3)将纸板F绕ON向后折,纸板F与E不在同一平面,因此观察不到反射光线,但反射光存在(光的反射仍发生,只是反射光线与入射光线、法线在同一平面,纸板F偏离了这个平面)。
1.在平静的湖边常可以看到“云在水中飘,鱼在云上游”的现象,请你用所学的物理知识解释人看到的水中“鱼”的位置为什么会在水中“云”的上方。
【答案】见解析
【详解】人看到的水中的“云”是云通过水面反射形成的虚像,该像到水面的距离与云到水面的距离相等;水中的鱼反射的光从水中进入空气时会发生折射,而人眼逆着折射光线看去,看到的鱼的像会比实际鱼的位置高。综上,鱼的像的位置比云的像的位置更靠近水面,由此人看到的水中“鱼”的位置会在水中“云”的上方。
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