内容正文:
科学 · 八年级上册
第1章 优化提升2 光的反射
2026—2027学年浙教版科学八年级上册 · 第1章 对环境的察觉
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考点1 光的反射定律
例1 如图所示,小宁同学在“探究光的反射规律”时,将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上,利用红、绿、蓝三种颜色的激光进行实验。下列说法中正确的是( )
A.红光的反射光线与入射光线重合,反射角为90°
B.进行该实验时,白色纸板表面越光滑,光路越清晰
C.要研究光路是否可逆,可用激光沿②号方向射入,看反射光线是否逆着蓝光射出
D.将纸板B沿红光所在直线向后折,无法观察到反射光线,说明反射现象消失
思路点拨 入射角和反射角分别指入射光线和反射光线与法线间的夹角,而不是与反射面的夹角。当入射光线与法线重合时,入射角为0°,所以反射角也为0°。实验中应使用较粗糙的纸板,让光路更清晰。让光线从反射光线方向射入,会发现光线从入射光线方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。纸板B沿红光所在直线向后折时看不到反射光线,因为反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
变式拓展1 在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。(1)如图甲所示,当E、F在同一平面内时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在纸板F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论____(填“合理”或“不合理”),原因是____。(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的____方向射出,因为在光的反射现象中光路是____的。(3)如图乙所示,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在纸板F上____(填“能”或“不能”)看到反射光线OB,这样做的目的是____。
考点2 镜面反射和漫反射
例2 用白粉笔在平面镜上画一幅画,在黑暗的房间里,用手电筒正对着镜面照射,那么人去看平面镜上画的那幅画,结果会是( )
A.正面看时,画较清楚 B.正面看或侧面看时都一样不清楚
C.侧面看时,画较清楚 D.正面看或侧面看时都一样清楚
思路点拨 在黑暗的房间里,让手电筒发出的光正对着平面镜照射,因平面镜表面光滑发生镜面反射,粉笔画发生漫反射。人站在镜正面时,镜面反射进入人眼光线比粉笔画漫反射的强,刺眼,看不清粉笔画;人站在镜侧面时,镜面反射光线未进入人眼,粉笔画漫反射进入人眼光线较多,看画较清晰。
变式拓展2 皮鞋擦过鞋油后,再用鞋刷或软布反复擦几下,会越擦越亮,这是由于( )
A.反复擦可增加漫反射效果
B.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面的光滑程度,增加镜面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
D.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
考点3 平面镜成像
例3 在探究“平面镜成像特点”的实验中,小莹所在小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。(1)小莹将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的图1、2、3三幅图中,图____是产生以上实验现象的原因。(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,小莹的眼睛应在蜡烛____(填“A”或“B”)的一侧观察。在找准像的位置后,小莹在白纸上标记出a、b、c三点,如图丙所示,她应分别测出____(填“a、b”“b、c”或“a、c”)两点到平面镜的距离进行比较。(3)如图所示,小莹把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置关系,最好选用____(填字母)。
思路点拨 根据平面镜成像的特点可以作出蜡烛A在平面镜中成的像,据此可以判断当玻璃板如图3所示放置,像的位置偏下。如要研究像与物左右位置关系,需选择左右不对称的物体进行实验。
变式拓展3 小吴同学按图中甲所示进行研究平面镜成像特点,按照图乙中的测量方法(P、Q为玻璃的前后表面),多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应数据如表所示:(1)若小吴站在A侧进行实验,则需要点燃的蜡烛是____(填“A”或“B”)。(2)平面镜中所成的是虚像,请你写出一种简单检验虚像的方法:____。(3)分析实验数据,小吴得出结论:平面镜成像中,物到镜面的距离____(填“等于”或“不等于”)像到镜面的距离。(4)导致小吴产生上述结论的原因是____。
考点4 平面镜成像的应用
例4 平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是( )
A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为20cm
C.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s
D.若平面镜转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直
思路点拨 物体在平面镜中所成像的特点:大小相等,距离相等,连线垂直,且成的是虚像。铅笔相对于平面镜的速度为5cm/s,则像相对于平面镜的速度也是5cm/s。经过2s,铅笔向平面镜靠近了10cm,离平面镜的距离变为30cm,此时像与铅笔的距离为60cm。当平面镜转过45°,根据平面镜成像特点可以判断像与物刚好垂直。
变式拓展4 如图所示,一个直角拐弯处安装了一面镜子,A物体水平向左运动,人在B点看到A物体的像A′的运动方向是( )
A.1方向 B.2方向 C.3方向 D.4方向
例5 如图所示,M是竖直放置的平面镜,镜子的长度为L,镜子下端离地面的距离是可以调节的。甲、乙两人站在镜前,甲的身高为,乙的身高为,且假设两个人的眼睛都在头的顶部。已知甲与乙之间、甲与镜子之间的距离相等,且两个人略为错开,使甲能看到乙在平面镜中的像。为了使甲能够看到镜子中乙的全身像,镜子长度L的最小值为( )
A.0.3m B.0.5m C.0.6m D.1m
思路点拨 平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,让甲看到乙的全身像,则画乙在平面镜中成的像,为了方便标出字母,则乙(ab)的像为a′b′,则甲的眼睛c看到像的光路图如图所示,则OO′是最小镜面长度,因△cOO′~△ca′b′则,即,则。
变式拓展5 如图所示,平面镜前有一个物体AB,将一块有较大方孔、不透光的屏放在平面镜和物体AB之间,那么( )
A.平面镜里不存在物体AB的像
B.平面镜里只有物体AB上半部分的像,像的大小与小孔的高度相等
C.平面镜里仍能形成物体AB完整的像,并且可能看到完整的像
D.平面镜里仍能形成物体AB完整的像,但在屏的右边无法看到完整的像
能力提升
1. 在探究平面镜成像特点的实验中,a为玻璃板,b和c为两支完全相同的蜡烛。下列说法错误的是( )
A.为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板 B.实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置
C.沿水平桌面移动蜡烛c前应先将点燃 D.该实验最好在较暗的环境中进行
2. 小温同学用两面镜子来看自己的后脑勺某点,下列光路图表达正确的是( )
3. 某同学在用厚玻璃做平面镜成像实验时,发现能成两个像,如图1所示,于是用三块材料相同、厚度不同的厚玻璃分别进行实验,并将现象分别记录在如图1、2所示的方格纸上,图中、(、和、)为物体A(B和C)分别在厚玻璃中通过前、后反射面所成的像。请仔细观察装置和实验现象,以下结论错误的是( )
A.比较图1或图2或图3中前反射面所成的像与物到前反射面的距离可知物距等于像距
B.比较图1或图2或图3中同一支蜡烛形成的两个像间的距离与玻璃板厚度的关系,厚度越厚像间距越大
C.比较图1或图2或图3中后反射面所成的像与物到后反射面的距离关系,物距不等于像距是由于光的折射的影响
D.该实验说明平面镜成像规律与平面镜厚度有关
4. 如图所示,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。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动30°角时,点光源在镜中所成的像转过的角度,照射到筒壁上的反射光斑转过的角度,则( )
A.=30°,=30° B.=30°,=60°
C.=60°,=30° D.=60°,=60°
5. 为避免司机低头观察汽车仪表、忽略路况而造成事故,厂商开发出一种抬头显示器。抬头显示器安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到显示的像。某时,司机看到了数字9,则水平显示面上显示的图形应是( )
6. 黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置看不清字。当太阳光如图中情形射入,最有可能看不清字的位置是( )
A.甲同学 B.乙同学 C.丙同学 D.丁同学
7. 如图所示,小海站在地铁玻璃安全门外候车。地铁到站后,玻璃门向两侧打开,小海在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是( )
A.都成完整的像,两个像的间距等于两玻璃门的间距
B.在两侧玻璃门所成的像越来越小
C.都成完整的像,两个像的位置重合
D.各成半个像,合起来成一个完整的像
8. 有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以2m/s的速度沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动,如图所示,则光源S在镜中的像S′将( )
A.以速度4m/s沿SO直线方向向右平移 B.以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移
C.以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移 D.以速度4m/s沿SO直线方向向左平移
9. 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____(填“虚”或“实”)像。(2)若光斑B向右移动了2m,说明水位下降了____m。
10. 小金用如图所示的装置探究“光的反射定律”。(1)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是____(填“粗糙”或“光滑”)的。(2)在A板上让光束从EO方向射入,发现在B板上沿OF方向出现反射光线。现他让一束光线沿着FO方向入射,则反射光线将沿____(填“OH”“OE”或“OG”)方向射出。(3)如图乙所示,当他把一束光贴着纸板A射到O点,但纸板并未与平面镜垂直,结果他不能在纸板B上看到反射光线,原因是____。
冲击重高
11. 如图所示,平面镜OM与ON垂直放置,在它们的角平分线上P点处,放有一个球形发光物体,左半部分为浅色,右半部分为深色,在P点左侧较远的地方放有一架照相机,不考虑照相机本身在镜中的成像情况,则拍出照片的示意图正确的是( )
12. 把两块平面镜竖直放置,并使它们镜面间的夹角为60°。在它们的夹角的角平分线上放一烛焰,则烛焰在两个平面镜里总共可成的虚像数是( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
13. 为了连续改变反射光的方向,并多次重复这个过程,方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓),如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时,由于反射镜绕竖直轴旋转,反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依次,每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围θ=45°且每秒钟扫描48次,那么镜鼓的反射镜面数目是____个,镜鼓旋转的转速是____转/min。
14. 如图所示,新坝中学初三(2)班STS课外兴趣小组,在探究折射角与入射角关系时,将一束光从玻璃射向空气,发现光在玻璃和空气的分界面处同时发生折射和反射现象,且折射角大于入射角;当入射角不断增大时,折射光线离法线越来越远,且越来越弱,反射光线却越来越强,当入射角增大到某一角度α时,折射角达到90°,折射光线就完全消失,只剩下反射回玻璃中的光线;再减小入射角,当入射角小于α时,折射光线和反射光线又同时存在;而让光线从空气射向玻璃时,无论怎样改变入射角,折射光线和反射光线都同时存在。他们感到非常惊奇,大家又做了一遍,发现还是如此,这究竟是什么现象呢?查阅资料得知,这种折射光线完全消失的现象叫全反射现象,而且此现象在医学和通信等方面都有广泛的应用。阅读上面内容,请回答下面问题:(1)用符号γ将右图中折射角标出。(2)如果将一束光从空气射向玻璃,____(填“能”“不能”或“可能”)发生全反射现象。(3)由此分析得出:在空气与玻璃的界面处,发生全反射现象的条件是:①____;②____。
素养进阶
15. “针光鼠标”是“光电鼠标”的革新,它更加精确。如图是“针光鼠标”简化的光路图,可以在不同高度的反射面1和反射面2正常使用。(1)图中入射光线与反射面1垂直,入射角的大小是____度。(2)若图中入射光线垂直射到反射面2,此时感应器接收到的光线方向与原接收到的光线方向相比____(填“偏移”或“不偏移”)。
16. 小滨同学看到爸爸晚上开车用导航时,会用到HUD(抬头显示)投影模式,即将手机置于汽车前挡风玻璃下方,就可以将导航的信息通过前挡风玻璃投影到正前方,小滨根据所学知识,绘制如图1所示的原理图,回答下列问题。(假定前挡风玻璃是平面)(1)使用HUD模式时通过前挡风玻璃所成的像是根据____原理形成的。(2)小滨发现手机通过前挡风玻璃所成的像有“叠影”(如图2),分析其原因可能是____。(3)当手机水平放置时,手机通过前挡风玻璃所成的像刚好在正前方,则手机与前挡风玻璃所成的角约为____(填角度大小)。(4)如果使用HUD模式时导航显示左转,如图3,那么在手机上的显示应该是____(填选项)。
参考答案与解析
例题导航
例1 C
变式拓展1 (1)不合理 仅凭一组数据得出结论具有偶然性 (2)OA 可逆 (3)不能 探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
例2 C
变式拓展2 B
例3 (1)3 (2)A a、c (3)A
变式拓展3 (1)A (2)在像的位置放上光屏(白纸),若光屏(白纸)上没有像,则所成的像为虚像 (3)不等于 (4)像距测量不正确
例4 D
变式拓展4 B
例5 C
变式拓展5 C
能力提升
1. C 【解析】A、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故本选项正确,但不符合题意;B、实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板a应与水平桌面垂直放置,故本选项正确,但不符合题意;C、因为玻璃板是透明的,两面都能发生反射现象形成像,如果移动蜡烛c前先将其点燃,在玻璃板两面都会形成蜡烛的像,实验很难进行,故本选项错误,符合题意。D、因蜡烛是点燃的,所以在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像,能保证实验效果,故本选项正确,但不符合题意。
2. B 【解析】小温同学要通过镜子看的是自己的后脑勺,因此光线肯定从后脑勺发出来,这些光线先经过右侧的平面镜反射,此时反射光线向左。这些反射光线射到左边的平面镜上,经过二次反射进入小温的眼中,此时反射光线向右,故B正确,而A、C、D错误。
3. D 【解析】A、通过比较图1或图2或图3中前反射面所成的像与物到前反射面的距离关系,通过归纳处理即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等,故A正确;B、进一步分析比较图1和图2和图3中同一支蜡烛形成的两个像间的距离与玻璃板厚度的关系,可得出:同一支蜡烛在同一厚度玻璃中所成的两个像间的距离相等;同一支蜡烛在不同厚度玻璃中所成的两个像间的距离不等,且玻璃越厚,像间的距离越大,故B正确;C、比较图1或图2或图3中后反射面所成的像与物到后反射面的距离关系,物距不等于像距是由于光的折射发生了移位,故C正确;D、平面镜成像规律与平面镜厚度无关,故D错误。
4. D 【解析】镜面位置,转动前点光源S、反射光线、入射光线、法线位置皆与OB重合,GH为转动后镜面位置,ON为转动后法线位置,据此可推断∠BON=30°,反射光斑在转动后反射光线OD上,根据反射定律,可知反射角∠NOD角度,得出∠BOD即角度;根据平面镜成像原理,转动前像点S′位置在OB反向延长线OA上,转动后像点S位置在OD反向延长线OC上,所以点光源在镜中所成的像转过的角度=∠AOC,根据对顶角相等,可知∠AOC即角度。
5. A
6. A 【解析】通过作图可以确定反射光线指向甲所在位置,因此甲会因为黑板反光而看不清黑板上的字。
7. C 【解析】根据平面镜成像的特点可知,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相同,在安全门向两侧打开后,人到镜面的距离不变,所以像的位置不变,在两个平面镜中都能成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合。
8. C 【解析】根据平面镜成像特点作出光源S在平面镜中成的像,如图所示。因为光源S以2m/s的速度沿与镜面成45°角的方向向右做匀速直线运动,所以像点S′也以2m/s的速度沿着S′O向下运动。∠SOM=∠S′OM=45°,所以S′O与SO互相垂直。
9. (1)虚 (2)1 【解析】(1)水面相当于平面镜,平面镜成像的特点是:像物等距、像物等大、虚像,故A点与光屏在水中所成的像是虚像;(2)若光斑B向右移动了2m,移动到E点,如图所示:BE=OF=2m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,所以CG=OF=1m,则说明水位下降了1m。
10. (1)粗糙 (2)OE (3)入射光线、法线、反射光线所在平面未与纸板AB面重合 【解析】(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)因为反射时光路是可逆的;所以让光线逆着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出。(3)如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线,但此时反射光线、入射光线与法线仍在同一平面内。
冲击重高
11. D 【解析】利用平面镜成像特点作物体P在平面镜MO中的像A。同理作物体P在平面镜NO中的像B。像A在平面镜NO中成像,像B在平面镜MO中成像重合得到像C。照相机和物体P,像C在同一条直线上,照相机只能照到物体P的浅色面,所以照相机拍摄到的照片是D。
12. A 【解析】如图所示,由于平面镜成像具有对称性,可得S点在平面镜OM中的像点,S点在平面镜ON中的像点,这是两个基本像点,因为只要它们还落在另一镜前就要反复成像。点在平面镜ON中的像点,在平面镜OM中的像点,在平面镜OM中的像点。由上图可知:、、、、都在以OS为半径,以O为圆心的圆周上,所以S在平面镜中成5个像。
13. 16 180 【解析】因为要求扫描的范围θ=45°,入射光线不变,所以反射光线要转过45°,即法线转过的角度为;也就是每个镜面所对应的圆心角是22.5°,这样镜鼓每转22.5°就会让激光照射到下一块镜子上,又重新开始扫描,所以镜面的数目==16个;又因为每秒钟扫描48次,所以每秒钟转的圈数==3转。那么每分钟转的圈数为3×60=180转,故镜鼓旋转的转速为180转/min。
14. (1)如图 (2)不能 (3)①光从玻璃斜射入空气中 ②当入射角≥α时
素养进阶
15. (1)0 (2)不偏移
16. (1)光的反射(或平面镜成像) (2)挡风玻璃有一定厚度 (3)45° (4)A 【解析】(1)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点和原理可知,行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像;(2)重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;(3)根据平面镜成像的原理可知物体与像相互垂直,平面镜与水平面的夹角应为45°;(4)平面镜成正立、等大的虚像,由于像和物关于镜面对称,故A符合题意。
第1章 优化提升2 光的反射 第 1 页 / 共 1 页
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