四、光的反射(分层作业)物理新教材苏科版八年级上册
2026-08-21
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摘要:
**基本信息**
初中物理新授课同步练,以A/B/C组分层设计覆盖光的反射7个知识点,从基础概念到综合应用,梯度清晰,适配课堂巩固与能力进阶。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|7个知识点,单一概念与基础应用|选择、填空题为主,如光的反射现象判断、反射定律基础实验|
|B组能力进阶|综合应用与实验探究|含实验拓展题,如反射定律多角度验证、平面镜旋转角度计算|
|C组思维拔高|复杂情境与创新应用|动态调整题,如液面变化光路分析、多镜反射光路控制|
内容正文:
四、光的反射
目 录
A组 巩固过关
知识点1:光的反射现象
知识点2:探究光的反射定律
知识点3:利用光的反射定律作图
知识点4:利用光的反射定律求角度及角度变化
知识点5:利用光的反射判断水面变化
知识点6:镜面反射和漫反射
知识点7:凹面镜和凸面镜的应用
B组 能力进阶
C组 思维拔高
光的反射现象知识点1
1.唐朝时成书的《玄贞子》中记载了著名的人工彩虹现象:“背日喷乎水,成霓虹之状。”我们学习光现象中能解释这种现象的实验是( )
A.小孔成像实验 B.光的反射实验
C.平面镜成像实验 D.光的色散实验
【答案】D
【详解】人工彩虹是通过喷水在阳光下形成的,这是因为阳光通过水滴时发生了色散现象。光的色散是指白光在通过水滴时被分解成不同颜色的光谱,每种颜色的光在水滴中折射和反射的角度不同,从而形成彩虹。
故选D。
2.丰子恺的一幅漫画中配诗“临水种桃知有意,一株当作两株看”,其中呈现的光学现象是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.小孔成像 D.光的色散
【答案】B
【详解】“临水种桃知有意,一株当作两株看”反映的是平面镜成像,是由于光的反射导致的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
探究光的反射定律知识点2
3.用激光笔、平面镜、白板和量角器等器材探究光的反射定律。
(1)如图所示,平面镜水平放置,入射光始终紧贴白板斜射到平面镜上的O点,保持入射点不变,将白板绕CD转动到与镜面________时,反射光与入射光同时呈现在白板上。此时将白板绕________转动,仍能在白板上同时呈现反射光与入射光。
(2)为进一步探究,应测量并比较________的大小,并改变________多次实验。
【答案】(1) 垂直 ON
(2) 反射角和入射角 入射角
【详解】(1)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,而法线始终与平面镜垂直,因此只有当白板转动到与镜面垂直时,法线才会落在白板平面内,反射光和入射光才能同时呈现在白板上。 白板已经与镜面垂直后,绕法线ON转动白板时,入射光始终紧贴白板,转动后白板仍保持与镜面垂直,法线始终在白板平面内,因此依然能同时看到入射光和反射光。
(2)为了进一步探究反射角和入射角的大小关系,因此需要测量并比较反射角和入射角的大小,为了得到普遍规律,避免实验偶然性,需要改变入射角多次实验。
4.小睿用激光笔、平面镜、长方形白板和量角器等探究光的反射定律。
(1)如图,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上的O点,尝试用一块白板去寻找入射光和______,并使它们同时呈现在白板上。此时,白板与平面镜______。在白板上画出法线。可得:光反射时,反射光线、入射光线和法线______;
(2)使入射光与法线重合,从0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,将数据记录在表中:
实验序号
入射角/(°)
反射角/(°)
①
30
30
②
45
45
③
60
60
分析表中数据可得:光反射时,______;
(3)实验中,小睿发现在平面镜中能看到同组的小刚,同时,小刚通过这面镜子也看到了他,这是因为在光的反射中,______。
【答案】(1) 反射光 相互垂直 在同一平面内
(2)反射角等于入射角
(3)光路可逆
【详解】(1)[1][2][3]如图,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上的O点,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光,并使它们同时呈现在白板上。此时,白板与平面镜相互垂直,法线与镜面垂直,在白板上画出法线,此时反射光线、入射光线和法线都在白板上,可得:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)由表可知,三次实验中,反射角都等于其入射角,故可得:光反射时,反射角等于入射角。
(3)实验中,小睿发现在平面镜中能看到同组的小刚,同时,小刚通过这面镜子也看到了他,这是因为在光的反射中,光路可逆,若让光逆着反射光的方向射向镜面,反射光将逆着原来入射光的方向射出。
5.某同学在探究“光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是____________(选填“显示光路”或“降低温度”),红色激光NO的作用是显示__________的位置;
(2)缓慢转动圆台,可以看到三束光相互_______,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在___________内;
(3)为了显示光路可以将激光笔紧贴纸板,从不同方向均可看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生___________;
(4)为了研究反射角与入射角的关系,在带有量角器的光屏上标注入射光线、反射光线的位置,并保持入射点不变,多次改变_________光线方向,在光屏上记录每次实验的光路、和,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于______°刻度线对称。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小________。
【答案】(1) 显示光路 法线
(2) 重合 同一平面
(3)漫反射
(4) 入射 90 相等
【详解】(1)[1]光在空气中得传播路径难以观察,实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是显示光路。
[2]红色激光NO过入射点与镜面垂直,其作用是显示法线的位置。
(2)[1][2]缓慢转动圆台,当入射角为0°时,可以看到三束光相互重合,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
(3)为了显示光路可以将激光笔紧贴纸板,从不同方向均可看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生漫反射,粗糙的纸板将光线反射到各个方向。
(4)[1]为了研究反射角与入射角的关系,在带有量角器的光屏上标注入射光线、反射光线的位置,并保持入射点不变,多次改变入射光线方向,在光屏上记录每次实验的光路、和,即记录不同入射光线对应的反射光线。
[2][3]入射光线、反射光线分居法线的两侧, 90°刻度线位置为法线位置,实验中发现左、右半屏相对应的光线关于90°刻度线对称,说明反射角等于入射角,即反射角与入射角的大小相等。
利用光的反射定律作图知识点3
6.根据给出的入射光线,作出图中的反射光线,并标出反射角大小。
【答案】
【详解】根据光的反射规律,反射角等于入射角,入射光线与镜面夹角为40°,则入射光线与法线夹角为50°(入射角),所以反射角为50°。作图时,先画法线,过入射点,垂直于镜面画出法线(虚线),然后在法线另一侧,画出反射光线,使反射光线与法线夹角为50°,在反射光线上标注箭头(背离入射点),并标出反射角50°。
7.如图所示,已知入射光线AO和反射光线OB,请画出平面镜的位置
【答案】
【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,该平分线即为法线,用虚线表示,然后再过入射点作这个角平分线的垂线即可。据此作图。
8.在科学社团活动中,小亮利用光的反射解释中继卫星在月背探测中的重要作用,如图所示,中继星就像平面镜M,将从地球S位置发射的光精准反射到月背的位置A,请你画出这束光的传播路径。
【答案】
【详解】作发光点S关于平面镜M的对称点,得到S的虚像;连接、A,与平面镜M的交点即为入射点,连接S与入射点就是入射光线;连接入射点与A是反射光线。
利用光的反射定律求角度及角度变化知识点4
9.光射到平面镜上,经平面镜反射后,入射光线与法线的夹角为40°,则反射角为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】B
【详解】由题意可知,“入射光线与法线的夹角为40°”,即入射角为40°。 根据反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为40°,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B 。
10.如图,一束入射光线与平面镜成30º的夹角,则入射角是________,入射光线与反射光线的夹角是________。
【答案】
【详解】入射角的定义是入射光线与法线的夹角,法线垂直于平面镜,已知入射光线与平面镜成,因此入射角
根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为,入射光线与反射光线的夹角 = 入射角 + 反射角
11.一条入射光线与反射光线的夹角为120°,则反射光线与镜面的夹角为( )
A.30° B.70° C.140° D.180°
【答案】A
【详解】根据光的反射定律:反射角等于入射角。入射光线与反射光线的夹角为入射角 + 反射角 = ,结合反射角等于入射角,可得反射角 =
法线与镜面垂直,夹角为,因此反射光线与镜面的夹角为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(多选)如图所示,入射光线与平面镜成30°夹角,保持入射光线方向不变,将平面镜绕点O旋转10°,则旋转后的( )
A.入射角可能是70° B.反射角可能是40°
C.反射光线与镜面的夹角一定是40° D.反射光线与入射光线夹角改变了20°
【答案】AD
【详解】A.题目未说明平面镜旋转方向,存在逆时针旋转10°的情况:此时入射光线与平面镜的夹角变为,入射角为,因此入射角可能为70°,故A正确;
B.根据光的反射定律,反射角等于入射角。平面镜旋转10°后,入射角为,只能是50°或70°,因此反射角只能为50°或70°,不可能是40°,故B错误;
C.反射光线与镜面的夹角是反射角的余角,因此反射光线与镜面的夹角为20°(反射角70°时)或40°(反射角50°时),故C错误;
D.原来入射光线与反射光线的夹角为,旋转后夹角为或,夹角的变化量为,因此反射光线与入射光线夹角改变了20°,故D正确。
故选AD。
利用光的反射判断水面变化知识点5
13.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为_________;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将向_________(左/右)移动。
【答案】 110° 右
【详解】激光与液面的夹角为,则入射角
由光的反射定律,反射角等于入射角,故反射光线与入射光线的夹角为
液面下降时,入射光线方向不变,入射角不变,故反射光线与原反射光线平行,入射点向右移,因此光点也向右移动。
14.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角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为
B.当液面上升时,光点P的位置不变
C.当液面下降时,光点P将向左移动
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点P将向左移动
【答案】D
【详解】A.入射角是入射光线与法线的夹角,不是入射光线与镜面的夹角,由此可知,入射角大小为,故A错误;
B.当液面上升时,由于入射角不变,反射光线与原来的反射光线平行,根据下图可知,光点P将向左移动,故B错误;
C.当液面下降时,由于入射角不变,反射光线与原来的入射光线平行,根据下图可知,光点P将向右移动,故C错误;
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角时,入射角减小,反射角也减小,根据下图所示,光点P将向左移动,故D正确。
故选D。
镜面反射和漫反射知识点6
15.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是( )
A.迎着月光走,地上发亮处是水 B.背着月光走,地上发亮处是水
C.迎着或背着月光走,都是地上发亮处是水 D.迎着或背着月光走,都是地上发暗处是水
【答案】A
【详解】水面发生镜面反射,地面发生漫反射。迎着月光走时,水面镜面反射的光线可进入人眼,地面漫反射进入人眼的光线更弱,发亮处是水;背着月光走时,水面镜面反射的光线无法进入人眼,地面漫反射有光线进入人眼,发暗处是水。
故选A。
16.坐在教室某个位置的同学,因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,这是因为照射到该处的光发生了________反射;电影院的幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在幕布上发生________反射,(两空均选填“镜面”或“漫”),该反射的每一条光线在反射时都________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律,此时幕布________(选填“是”或“不是”)光源。
【答案】 镜面 漫 遵循 不是
【详解】黑板“反光”是因为黑板局部区域过于光滑,平行入射的光线被反射后仍平行射出,强光盖过了粉笔字的漫反射光,属于镜面反射。
电影院粗糙的幕布可以让入射的光线向各个方向反射,保证影院内不同位置的观众都能看到画面,这种反射是漫反射。
无论是镜面反射还是漫反射,每一条光线的反射过程都严格遵循光的反射定律。
幕布自身不能发光,故不是光源。
凹面镜和凸面镜的应用知识点7
17.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现:汽车的后视镜(如图)是________(选填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用,后视镜中所成的像是________(选填“虚”或“实”)像。
【答案】 凸面 发散 虚
【详解】因汽车后视镜需扩大观察视野,故选用凸面镜;由凸面镜的光学性质可知,其对光线有发散作用;凸面镜所成的像为虚像。
18.如图所示,是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,由于光的__________(从光学角度)司机看不到BC路段的情况;为了尽可能地看到BC路段的情况,人们利用光的反射规律在公路急拐弯B处装上__________(选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”),以减少事故的发生。
【答案】 直线传播 凸面镜
【详解】[1]AB路段和BC路段不在一条直线上,汽车在AB路段行驶时,由于光的直线传播司机看不到BC路段的情况。
[2]凸面镜是利用光的反射来扩大视野的,BC路段上的物体反射出的光线,射到凸面镜上,经过凸面镜的反射射向AB路段,从而使人在AB路段上能够看清楚BC路段的情况,可以减少事故的发生。
19.(多选)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的反射形成的 B.后视镜成的像是实像
C.后视镜成的像在变大 D.后视镜中的越野车亮右侧转向灯说明车在准备左转
【答案】AC
【详解】A.汽车的右后视镜是凸面镜,成像原理是光的反射,故A正确;
B.凸面镜对光线有发散作用,成的是正立、缩小的虚像,故B错误;
C.由图可知,后视镜中越野车的像变大,根据凸面镜成像规律,物体离镜面越近,成的像越大,说明越野车正在靠近轿车,故C正确;
D.或凸面镜成像时,镜中右侧对应实物右侧。若后视镜中看到越野车亮右侧转向灯(观察者视野的右侧,即远离观察者一侧),说明实际是越野车的右侧灯亮,车应准备右转,故D错误。
故选 AC。
20.(多选)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,下列操作方法可行的是( )
A.将平面镜竖直向下移动 B.将平面镜水平向左移动
C.将平面镜绕入射点顺时针转动 D.将平面镜绕入射点逆时针转动
【答案】AD
【详解】A.将平面镜竖直向下移动,激光的入射点会相应下移。由于入射角不变,根据光的反射定律,反射角也不变,那么新反射光线与旧反射光线平行且在旧反射光线下方,能恰好照中目标,故A符合题意;
B.平面镜水平向左移动,若入射点仍在镜面上,入射光线、法线位置不变,入射角不变,反射光线位置及方向均不变,光斑位置不变,故B不符合题意;
CD.将平面镜绕入射点逆时针转动,法线随之逆时针转动,入射角增大,由反射角等于入射角可知,反射角增大,反射光线逆时针转动,光斑下移,可以照中目标;反之,将平面镜绕入射点顺时针转动时,光斑上移,无法照中目标,故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
21.如图是塔式光热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确地将太阳光反射会聚到高塔顶部的接收器上。假设有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上,反射光沿OB方向射到接收器上,经过一段时间后,这束太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点,若想让其反射光仍沿OB方向射向接收器,则定日镜M将以O点为轴( )
A.顺时针转20° B.顺时针转10° C.逆时针转20° D.逆时针转10°
【答案】D
【详解】当太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点,此时入射光线与原来的入射光线AO相比,逆时针转动了20°,那么入射光线与反射光线OB的夹角就增大了20°。因为反射角等于入射角,所以入射角和反射角都要增大10°,由于法线与入射光线和反射光线的夹角平分线重合,所以法线会逆时针转动10º,又因为镜面与法线垂直,所以定日镜M将以O点为轴逆时针转10°,才能让反射光仍沿OB方向射向接收器。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
22.如图,入射光线AO,经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°,则入射角为_____度,当AO逆时针转动到A'O的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,改变平面镜的方向,则这时的入射角为___________,平面镜绕O点_________(选填“顺时针”、或“逆时针”)转过的角度为_________。
【答案】 30 40° 逆时针 10°
【详解】[1]已知反射光线OB与镜面的夹角为60°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,且反射角是反射光线与法线的夹角,法线与镜面垂直,则反射角大小为90°-60°=30°
则入射角为30°。
[2]当AO逆时针转动20°到A′O位置时,保持反射光线OB方向不变,则反射光线与入射光线的夹角变为60°+20°=80°
由反射角等于入射角可知,此时的入射角变为40°。
[3][4]当AO逆时针转动20°到A′O位置时,此时入射光线A′O与水平面之间的夹角为180°-60°-80°=40°
此时法线与水平面的夹角为40°+40°=80°
原法线与水平面的夹角为90°,则法线绕O点逆时针方向转动了90°-80°=10°
由于镜面与法线始终垂直,则镜面绕O点逆时针转动了10°。
23.如图所示为塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光、(可视为平行光)分别射到两个平面镜、上,经平面镜反射后两束反射光会聚在塔顶的点。下列说法正确的是( )
A.和的入射角相等
B.和的反射角相等
C.的反射角比的大
D.的入射角比的大
【答案】C
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角,且入射光线与反射光线的夹角等于2倍入射角,也等于2倍反射角。和是平行入射光,在左、在右,最终反射光线都会聚到塔顶。观察图可得,的入射光线与自身反射光线的夹角,大于的入射光线与自身反射光线的夹角。入射与反射光线的夹角等于2倍入射角,因此的入射角比的大,对应的反射角也比的大。 故ABD错误,C正确。
故选C。
24.小明和小华利用透明玻璃罩、激光笔、纸板等器材探究“光的反射定律”。
(1)如图甲,小明将一束绿色激光射向透明玻璃罩底部的平面镜,刚开始看不见入射光和反射光,为了使光路清晰显示出来,可以____________(写出操作方法);
(2)小华尝试用另一种方法显示光路,如图乙,她将一束激光射向平面镜,再将纸板多次改变摆放位置和角度,终于在纸板上同时看到入射光和反射光,这一现象可初步说明反射光线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。同时,小明用三角尺证明了纸板与平面镜垂直,说明反射光线和入射光线所在平面与平面镜______。他们保持入射点不变,多次改变激光笔的位置并重复以上步骤,发现所得结论相同;
(3)若将三次实验中反射光线和入射光线所在平面都呈现出来(如图丙),发现这些平面共同相交于一条线,将这条“线”定为______线,进而得出结论:反射光线、入射光线和法线在______;
(4)小明接着用如图丁所示装置进行实验,将一束激光沿某一方向入射,移动激光笔,观察到入射光线向法线靠近,反射光线______(选填“靠近”或“远离”)法线。当入射角为时,发现反射角也为,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?____________。
【答案】(1)向透明玻璃罩内注入烟雾,让光发生漫反射
(2) 在 垂直
(3) 法 同一平面内
(4) 靠近 因为一次实验具有很大的偶然性,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
【详解】(1)要在空气中显示光路,可以在玻璃罩内注入烟雾,利用光的漫反射将光路显现出来。
(2)将一束激光射向平面镜,在纸板上同时看到入射光和反射光,用三角尺证明了纸板与平面镜垂直,此时法线与镜面垂直,说明反射光线和入射光线在同一平面内,反射光线和入射光线所在平面与平面镜垂直。
(3)由图丙可知,反射光线和入射光线所在平面共同相交于一条线,这条直线过入射点且与镜面相垂直,叫做法线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)将入射光线向法线界面靠近时,入射角减小,反射角也减小,所以反射光线靠近法线界面;因为一次实验具有很大的偶然性,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。
25.一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______;图中两块平面镜间的夹角为,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则______。
【答案】 60 140 60
【详解】[1]由题意可知,入射光线与水平面的夹角为,则入射角为
根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则反射角也为。
[2]若入射角增大,即入射角为,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,反射角也为,则入射光线和反射光线夹角为
[3]要使光线经镜面反射后沿原路返回,反射光线要与镜面PN垂直,如图所示
由光的反射定律可知,反射角为,则AO与平面镜MP的夹角为,则
26.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是______像(选填“虚”或“实”)。
(2)若光斑B向右移动了1.6m,说明水位______(选填“上升”或“下降”)了______m。
【答案】(1)虚
(2) 下降 0.8
【详解】(1)根据平面镜成像的特点,平面镜所成的像是虚像。A点与光屏在水中所成的像属于平面镜成像,所以是虚像。
(2)[1]若光斑B向右移动了1.6m,这表明反射光线向右移动。因为激光与水平面成45°角,根据几何关系可知,当反射光线右移时,水位是下降的。
[2]由于光斑移动的距离与水位下降的高度存在特定关系,通过几何分析可得,入射光线和反射光线成90°角,此时下降的高度为光斑移动距离的一半,所以光斑移动了1.6m时,水位下降了0.8m。
27.如图所示,小明同学用激光笔始终以60°入射角照射一块玻璃砖,在竖放的光屏上出现两个红点A和B,若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A',且AA'=2cm,应使玻璃砖往___________移动距离Δh___________cm, 如玻璃砖仍在原位置不变,使B点下移至B',且BB'=2cm,入射光线MO往___________平移Δs___________cm。
【答案】 下 2 右
【详解】[1][2]要让A点下移至,因为A是反射光的光点,若保持入射点O的位置不变,入射角不变,则反射角不变,所以下移后的反射光线与原反射光线平行,再画出入射光线,如图所示,可见玻璃砖向下移动,此时移动距离为,与为平行四边形的一组对边,所以等于,故移动距离等于的长度,即2cm。
[3][4]光从空气斜射入玻璃砖,入射角为60°,然后折射光线又从玻璃砖斜射入空气,发生了第二次折射,根据光路在折射中是可逆的可知,此时折射角等于空气中的入射角,即均为60°,且最初的入射光线与第二次的折射光线平行。若使B点下移至B' ,可以根据光路的可逆性画出大致的光路图,如图所示。由图可知,B点下移至B'时,入射光线MO往右移。在平行四边形中,
在平行四边形中,
在直角三角形中,
,则
故入射光线MO往右平移的距离
28.小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时,尾灯特别亮,他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示,小鸣将两块平面镜垂直安装,将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去,请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______,此时镜面N上的反射角是______°。
【答案】 60
【详解】[1][2]入射光线AB和平面镜M的夹角是60°,过入射点B作出法线BC,求出入射角ABC=90°-60°=30°
根据反射定律得,反射角DBC=ABC=30°,所以DBO=90°-30°=60°
进而画出反射光线BD。在直角三角形BOD中,BDO=90°-60°=30°
光线BD入射到平面镜N上,过入射点D作出法线DE,入射角BDE=90°-30°=60°
根据反射定律得反射角FDE=BDE=60°。进而画出反射光线DF,如图所示:
29.如图所示,若要让反射光线从天花板上A 点射到墙壁上的B点,下列方法可行的是( )
A.只将平面镜竖直向上平移一段距离
B.只将平面镜水平向左平移一段距离
C.只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度
D.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度
【答案】C
【详解】A.只将平面镜竖直向上平移一段距离,入射光线的方向不变,平面镜的方向也不变,因此法线方向不变,入射角不变,反射角也不变,反射光线的方向不变。光斑会沿着原反射光线方向平移,不会射到B点,故A不符合题意;
B.只将平面镜水平向左平移一段距离,入射光线不变,根据光的反射定律,反射光线也不会改变,无法从天花板上的A点射到墙壁上的B点,故B不符合题意;
C.只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度,入射点O不变,法线方向不变。从图中可以看出,入射光线顺时针转动时,入射光线与法线的夹角(入射角)会增大。根据反射定律,反射角也随之增大,反射光线会向左偏转,有可能射到墙壁上的B点,故C符合题意;
D.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度,入射光线方向不变。当平面镜顺时针转动时,法线也随之顺时针转动相同的角度,法线会更靠近入射光线,导致入射角减小。根据反射定律,反射角也随之减小,反射光线会向右偏转(更靠近法线),光斑会从A点向右移动,不可能射到B点,故D不符合题意。
故选C。
30.如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离
C.入射角不变,入射光向左平移一段距离
D.入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度
【答案】C
【详解】A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离。根据光的反射定律,入射角不变,反射角也不变,反射光线会平行向下移动,不能照射到墙上的A点,故A不符合题意;
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离。此时入射角不变,反射角也不变,反射光线的传播方向不变,反射光照射的点不会变化,不能照射到墙上的A点,故B不符合题意;
C.入射角不变,入射光线向左平移一段距离,那么反射光线也会向左平移一段距离,照射在墙上的点会上移,因此可以照射到墙上的A点,故C符合题意;
D.入射点位置不变,入射光线逆时针转动一定角度,入射角会增大,根据反射定律,反射角也增大,反射光线会向下移动,不能照射到墙上的A点,故D不符合题意。
故选C。
31.一束入射光线与水平面成50°角,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.25° B.65° C.25°或65° D.50°或40°
【答案】C
【详解】反射光线沿水平方向射出有两种情况,如图所示:
在左图中,反射光线与入射光线的夹角为180°-50°=130°
即入射角
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C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
32.正午时刻太阳光垂直射于水平地面,工程队为了把阳光反射到一座洞口朝向正西的水平涵洞中,设计安装了如图能够调节方向的平面镜,下列说法正确的是( )
A.正午时,平面镜与水平地面夹角为
B.太阳西斜,若平面镜不动,反射光向涵洞顶部偏移
C.太阳西斜,阳光与水平地面夹角时,欲使阳光水平射入洞中,平面镜与水平地面夹角为
D.太阳西斜,阳光与水平地面夹角时,欲使阳光水平射入洞中,可顺时针旋转平面镜
【答案】C
【详解】A.如图,正午时,入射光线垂直于水平线,反射光线沿水平方向,根据反射角等于入射角可知,法线与水平地面成45°角,而平面镜与法线垂直,由几何关系可知,平面镜与水平地面的夹角为45°,故A错误;
B.太阳西斜,入射光倾斜向下,若平面镜不动,入射光与平面镜的夹角会变小,入射角变大,反射角也变大,反射光会向涵洞底部偏移,而非顶部,故B错误;
CD.太阳西斜,太阳光与水平地面夹角为60°,即入射光与水平面地面成60°斜向下,要使反射光水平射入涵洞,则法线与水平面夹角为60°,而平面镜与法线垂直,由几何关系可知,此时镜面与水平地面的夹角为30°,可逆时针旋转平面镜15°,故C正确,D错误。
故选C。
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四、光的反射
目 录
A组 巩固过关
知识点1:光的反射现象
知识点2:探究光的反射定律
知识点3:利用光的反射定律作图
知识点4:利用光的反射定律求角度及角度变化
知识点5:利用光的反射判断水面变化
知识点6:镜面反射和漫反射
知识点7:凹面镜和凸面镜的应用
B组 能力进阶
C组 思维拔高
光的反射现象知识点1
1.唐朝时成书的《玄贞子》中记载了著名的人工彩虹现象:“背日喷乎水,成霓虹之状。”我们学习光现象中能解释这种现象的实验是( )
A.小孔成像实验 B.光的反射实验
C.平面镜成像实验 D.光的色散实验
2.丰子恺的一幅漫画中配诗“临水种桃知有意,一株当作两株看”,其中呈现的光学现象是( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.小孔成像 D.光的色散
探究光的反射定律知识点2
3.用激光笔、平面镜、白板和量角器等器材探究光的反射定律。
(1)如图所示,平面镜水平放置,入射光始终紧贴白板斜射到平面镜上的O点,保持入射点不变,将白板绕CD转动到与镜面________时,反射光与入射光同时呈现在白板上。此时将白板绕________转动,仍能在白板上同时呈现反射光与入射光。
(2)为进一步探究,应测量并比较________的大小,并改变________多次实验。
4.小睿用激光笔、平面镜、长方形白板和量角器等探究光的反射定律。
(1)如图,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上的O点,尝试用一块白板去寻找入射光和______,并使它们同时呈现在白板上。此时,白板与平面镜______。在白板上画出法线。可得:光反射时,反射光线、入射光线和法线______;
(2)使入射光与法线重合,从0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,将数据记录在表中:
实验序号
入射角/(°)
反射角/(°)
①
30
30
②
45
45
③
60
60
分析表中数据可得:光反射时,______;
(3)实验中,小睿发现在平面镜中能看到同组的小刚,同时,小刚通过这面镜子也看到了他,这是因为在光的反射中,______。
5.某同学在探究“光的反射规律”时,实验装置如图所示,他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回答下列问题:
(1)实验中,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是____________(选填“显示光路”或“降低温度”),红色激光NO的作用是显示__________的位置;
(2)缓慢转动圆台,可以看到三束光相互_______,说明在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在___________内;
(3)为了显示光路可以将激光笔紧贴纸板,从不同方向均可看到纸板上的光路,是因为光在纸板上发生___________;
(4)为了研究反射角与入射角的关系,在带有量角器的光屏上标注入射光线、反射光线的位置,并保持入射点不变,多次改变_________光线方向,在光屏上记录每次实验的光路、和,如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于______°刻度线对称。同时根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小________。
利用光的反射定律作图知识点3
6.根据给出的入射光线,作出图中的反射光线,并标出反射角大小。
7.如图所示,已知入射光线AO和反射光线OB,请画出平面镜的位置
8.在科学社团活动中,小亮利用光的反射解释中继卫星在月背探测中的重要作用,如图所示,中继星就像平面镜M,将从地球S位置发射的光精准反射到月背的位置A,请你画出这束光的传播路径。
利用光的反射定律求角度及角度变化知识点4
9.光射到平面镜上,经平面镜反射后,入射光线与法线的夹角为40°,则反射角为( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
10.如图,一束入射光线与平面镜成30º的夹角,则入射角是________,入射光线与反射光线的夹角是________。
11.一条入射光线与反射光线的夹角为120°,则反射光线与镜面的夹角为( )
A.30° B.70° C.140° D.180°
12.(多选)如图所示,入射光线与平面镜成30°夹角,保持入射光线方向不变,将平面镜绕点O旋转10°,则旋转后的( )
A.入射角可能是70° B.反射角可能是40°
C.反射光线与镜面的夹角一定是40° D.反射光线与入射光线夹角改变了20°
利用光的反射判断水面变化知识点5
13.如图是一种液面升降监测装置的原理图,光源发出的一束激光与水平面成角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为_________;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点,当液面下降时,光点将向_________(左/右)移动。
14.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角射向平静的液面,下列说法正确的是( )
A.入射角为
B.当液面上升时,光点P的位置不变
C.当液面下降时,光点P将向左移动
D.光源S不动,增大激光与水平液面夹角,光点P将向左移动
镜面反射和漫反射知识点6
15.雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面的判断正确的是( )
A.迎着月光走,地上发亮处是水 B.背着月光走,地上发亮处是水
C.迎着或背着月光走,都是地上发亮处是水 D.迎着或背着月光走,都是地上发暗处是水
16.坐在教室某个位置的同学,因黑板“反光”而看不清某些粉笔字,这是因为照射到该处的光发生了________反射;电影院的幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在幕布上发生________反射,(两空均选填“镜面”或“漫”),该反射的每一条光线在反射时都________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律,此时幕布________(选填“是”或“不是”)光源。
凹面镜和凸面镜的应用知识点7
17.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现:汽车的后视镜(如图)是________(选填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用,后视镜中所成的像是________(选填“虚”或“实”)像。
18.如图所示,是一条盘山公路,当汽车在AB路段行驶时,由于光的__________(从光学角度)司机看不到BC路段的情况;为了尽可能地看到BC路段的情况,人们利用光的反射规律在公路急拐弯B处装上__________(选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”),以减少事故的发生。
19.(多选)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的反射形成的 B.后视镜成的像是实像
C.后视镜成的像在变大 D.后视镜中的越野车亮右侧转向灯说明车在准备左转
20.(多选)如图所示,若要让反射光线恰好照中目标,在激光笔不动的情况下,下列操作方法可行的是( )
A.将平面镜竖直向下移动 B.将平面镜水平向左移动
C.将平面镜绕入射点顺时针转动 D.将平面镜绕入射点逆时针转动
21.如图是塔式光热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确地将太阳光反射会聚到高塔顶部的接收器上。假设有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上,反射光沿OB方向射到接收器上,经过一段时间后,这束太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点,若想让其反射光仍沿OB方向射向接收器,则定日镜M将以O点为轴( )
A.顺时针转20° B.顺时针转10° C.逆时针转20° D.逆时针转10°
22.如图,入射光线AO,经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为60°,则入射角为_____度,当AO逆时针转动到A'O的位置(与AO的夹角为20°),若保持反射光线OB方向不变,改变平面镜的方向,则这时的入射角为___________,平面镜绕O点_________(选填“顺时针”、或“逆时针”)转过的角度为_________。
23.如图所示为塔式光热电站工作的示意图,某时刻有两束太阳光、(可视为平行光)分别射到两个平面镜、上,经平面镜反射后两束反射光会聚在塔顶的点。下列说法正确的是( )
A.和的入射角相等
B.和的反射角相等
C.的反射角比的大
D.的入射角比的大
24.小明和小华利用透明玻璃罩、激光笔、纸板等器材探究“光的反射定律”。
(1)如图甲,小明将一束绿色激光射向透明玻璃罩底部的平面镜,刚开始看不见入射光和反射光,为了使光路清晰显示出来,可以____________(写出操作方法);
(2)小华尝试用另一种方法显示光路,如图乙,她将一束激光射向平面镜,再将纸板多次改变摆放位置和角度,终于在纸板上同时看到入射光和反射光,这一现象可初步说明反射光线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。同时,小明用三角尺证明了纸板与平面镜垂直,说明反射光线和入射光线所在平面与平面镜______。他们保持入射点不变,多次改变激光笔的位置并重复以上步骤,发现所得结论相同;
(3)若将三次实验中反射光线和入射光线所在平面都呈现出来(如图丙),发现这些平面共同相交于一条线,将这条“线”定为______线,进而得出结论:反射光线、入射光线和法线在______;
(4)小明接着用如图丁所示装置进行实验,将一束激光沿某一方向入射,移动激光笔,观察到入射光线向法线靠近,反射光线______(选填“靠近”或“远离”)法线。当入射角为时,发现反射角也为,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?____________。
25.一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为______,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为______;图中两块平面镜间的夹角为,AO经两块平面镜反射后沿原路返回,则______。
26.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是______像(选填“虚”或“实”)。
(2)若光斑B向右移动了1.6m,说明水位______(选填“上升”或“下降”)了______m。
27.如图所示,小明同学用激光笔始终以60°入射角照射一块玻璃砖,在竖放的光屏上出现两个红点A和B,若保持入射点O的位置不变,欲使A点下移至A',且AA'=2cm,应使玻璃砖往___________移动距离Δh___________cm, 如玻璃砖仍在原位置不变,使B点下移至B',且BB'=2cm,入射光线MO往___________平移Δs___________cm。
28.小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时,尾灯特别亮,他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示,小鸣将两块平面镜垂直安装,将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去,请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______,此时镜面N上的反射角是______°。
29.如图所示,若要让反射光线从天花板上A 点射到墙壁上的B点,下列方法可行的是( )
A.只将平面镜竖直向上平移一段距离
B.只将平面镜水平向左平移一段距离
C.只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度
D.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度
30.如图所示,为了让反射光可以照射到墙上的A点,下列办法可行的是( )
A.入射光线位置不变,平面镜向下平移一段距离
B.入射光线位置不变,平面镜水平向左移动一段距离
C.入射角不变,入射光向左平移一段距离
D.入射点位置不变,入射光逆时针转动一定的角度
31.一束入射光线与水平面成50°角,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.25° B.65° C.25°或65° D.50°或40°
32.正午时刻太阳光垂直射于水平地面,工程队为了把阳光反射到一座洞口朝向正西的水平涵洞中,设计安装了如图能够调节方向的平面镜,下列说法正确的是( )
A.正午时,平面镜与水平地面夹角为
B.太阳西斜,若平面镜不动,反射光向涵洞顶部偏移
C.太阳西斜,阳光与水平地面夹角时,欲使阳光水平射入洞中,平面镜与水平地面夹角为
D.太阳西斜,阳光与水平地面夹角时,欲使阳光水平射入洞中,可顺时针旋转平面镜
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四、
A组
题型1
光的反射现象
1.【答案】D
2.
【答案】B
题型2
探究光的反射定律
3.
【答案】(1)
垂直
ON
(2)
反射角和入射角
入射角
4.【答案】(1)
反射光
相互垂直
(2)反射角等于入射角
(3)光路可逆
5.【答案】(1)
显示光路
法线
(2)
重合
同一平面
(3)漫反射
(4)
入射
90
相等
题型3
利用光的反射定律作图
6.【答案】
407
77777777
【答案】
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上好每一堂课
光的反射
巩固过关
☒
在同一平面内
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上好每一堂课
8.
【答案】
M
题型4
利用光的反射定律求角度及角度变化
9.【答案】B
10.【答案】
60
120
11.【答案】A
12.
【答案】AD
题型5
利用光的反射判断水面变化
13.【答案】
110°
右
14.【答案】D
题型6
镜面反射和漫反射
15.【答案】A
16.【答案】
镜面
漫
遵循
不是
题型7
凹面镜和凸面镜的应用
17.【答案】
凸面
发散
虚
18.【答案】
直线传播
凸面镜
B组
能力进阶
19.【答案】AC
20.
【答案】AD
21.【答案】D
22.【答案】
30
40°
逆时针
10
23.【答案】C
24,【答案】(1)向透明玻璃罩内注入烟雾,让光发生漫反射
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上好每一堂课
(2)
在
垂直
(3)
法
同一平面内
(4)
靠近
因为一次实验具有很大的偶然性,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
C组
思维拔高
25.【答案】
60
140
60
26.【答案】(1)虚
(2)
下降
0.8
27.【答案】
右
2W5
A
60°
28.【答案】
B
、C
E
60
777777元
777777
N
29.【答案】c
30.【答案】C
31.【答案】C
32.【答案】C
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