【期中专项】专题1 光的反射定律、光的折射定率-2026-2027学年浙教版科学八年级上册

【期中专项】专题1 光的反射定律、光的折射定律 一、光的反射定律 1． 如图为探究“光的反射规律”的实验装置，根据实验回答： （1）实验中硬纸板需　 　放置在平面镜上。 （2）多次改变入射角，测量发现：反射角　 　入射角。 （3）将纸板后半部分向后弯折，纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线、法线在　 　。 （4）光线逆着反射光线入射，可沿原光路射出，说明反射光路具有　 　性。 （5）本实验多次测量的目的是　 　（填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。 2．在探究光的反射定律实验时，小金进行了如下演示。先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱 M上固定一个红色激光笔， ① ，表示出法线，然后打开固定在柱 N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图所示的情景。 （1）用加湿器使整个教室充满雾气的目的是　 　。 （2）①的操作是　 　。 （3）老师水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到两条绿色光线和一条红色光线重合时，证明　 　。 3．小金在进行“探究光的反射定律”实验，步骤如下： ①把白纸放在水平的桌面上，在白纸上画一条直线； ②将平面镜的一侧与直线重合，并垂直压在纸面上； ③让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点0，如图甲所示，其中蓝色激光垂直平面镜入射； ④在白纸上用笔和尺描绘出光路。记录的结果如图乙所示。 （1）除上述步骤中提到的器材外，要得到反射角与入射角的关系，还需要的测量仪器是　 　； （2）若红光与平面镜的夹角θ =25°，则这一束光的反射角大小为　 　； （3）小金没有找到蓝光的反射光束，他认为当光垂直平面镜入射时，不存在反射光，你认为他的观点正确吗？请做出判断并说明理由　 　。 （4）如图乙，小金又将一束绿光沿着B0方向射向平面镜的0点，是为了探究　 　。 4．“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示。平面镜放在水平桌面上，标有刻度(图中未画出)的白色硬纸板 ABCD，能绕垂直于 CD的ON 轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 （1）实验前，应将纸板　 　放置于平面镜上。移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿　 　时针方向转动。 （2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°。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：　 　。 （3）小阳在实验室里做光的反射规律实验：他把一张白纸平铺在木板上，把一个小平面镜竖直立在白纸上。在白纸上画出一条垂直于镜面的直线 ON，作为研究光的反射规律的参考直线。用激光笔沿着白纸的表面，让光斜射到平面镜上，观察反射光，然后用笔描出入射光和反射光的径迹，如图甲所示。小阳让光沿AO方向照射在平面镜的O点，他在 ON 的另一侧观察到了反射光OB。接着他让白纸沿 ON折叠90°，这时他只观察到了入射光，而反射光在纸上看不到了，这样做的目的是为了探究　 　 5．为了节能减排，学校向同学们征集《学校地下车库采光设计图》，晴天依靠太阳光给车库照明。下图是征集到的两个方案，如方案甲和方案乙(教学楼的地面与墙体均不透光)。 （1）方案甲中如果太阳光与镜面的夹角为30°，则反射角的大小为　 　。 （2）请你分析上述两种方案中，哪一种方案更好并说明理由　 　。 （3）小明指出方案乙仍存在许多缺陷，为将该设计真正投入使用，现向同学们征集改进方法。请提出一项待改进细则，并给出相应的改进方法。 《地下车库采光项目改进方案征集表》 待改进细则 改进方法 环境光线较弱时，室内补光不足 增加平面镜 　 　 　 　 6．小宁用如图所示的装置探究光的反射定律。 （1）实验中选用表面粗糙的白色硬纸板，使光发生　 　，便于观察光的传播路线。 （2）让入射光贴着纸板EF 沿AO 射向平面镜上的O点，观察反射光的方向；多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角和反射角，记录如表所示。 实验次序 1 2 3 4 5 6 入射角 反射角 ①多次改变入射光的方向是为了　 　。 ②分析实验数据，可以得出结论：在光的反射现象中，　 　。 （3）将一束光贴着纸板 EF 沿BO 射到O点，光沿着OA 方向射出，说明光路是　 　。 7． 小科为探究光的反射规律，进行如图所示的实验。将平面镜放置于水平桌面上，E、F 是两 块可以绕接缝ON 翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 60° 40° 20° 反射角 60° 40° 20° （1）如图甲所示，白色硬纸板应　 　地 立在平面镜上。 （2）小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，若入射光线 AO 绕 O 点顺时针旋转，将观 察到反射光线 OB 绕 O 点 　 　 时针旋转。用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入 表格，可得结论： 　 　 （3）如图乙所示，将纸板 F 向后折转一定的角度，纸板 F 上的反射光线消失，说明　 　 8．为了充分利用太阳能，项自化学习小组设计了太阳能热发电站。如图所示，发电站安装有许多定日镜，它的作用是将太阳光反射到接收器上。 （1）为了提高太阳能反射率，定日镜有以下三种材料可选，请选择最适合的材料　 　。 材料 特性 A 透明、透光性好、表面光滑 B 不透明、光反射率高、表面凹凸不平 C 不透明、光反射率高、表面光滑 （2）针对“定日镜”，同学们制定了相应的评价量表，请补充完整“可调节性”这一评价要素。 评价要素 10分 6分 1分 可调节性 　 　- 能根据太阳光线的改变手动改变定日镜角度 不能改变定日镜角度 （3）太阳一天当中会发生位置的变化，当太阳落下，图中的AO会发生顺时针的转动，为了让太阳继续准确反射到接收器上，当太阳落下过程中，平面镜应绕O点　 　(选填“顺时针”或“逆时针”)旋转。 9．某小组利用如图甲所示的装置探究光的反射定律，纸板EOF由两块硬纸板组成，可绕连接轴ON向后折转。 （1）实验时，先将平面镜平放在水平桌面上，再将硬纸板EOF　 　地立在平面镜上。 （2）用激光笔的光束紧贴硬纸板射到0点，记录入射光和反射光的径迹，改变光束入射的角度，多做几次实验，取下硬纸板，测出∠i和∠r，并将数据记录在表格中。 实验次序 1 2 3 4 5 ∠i 20° 30° 45° 60° 75° ∠r 20° 30° 45° 60° 75° 根据表格数据可以得出实验结论：在光的反射现象中，　 　。 （3）小组同学将纸板F沿ON折转到1、2和3位置，如图乙，只在2处看到了反射光线，他进行这一操作的目的是　 　。 10．如图所示，小云在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块白色硬纸板垂直放置在平面镜上。 （1）实验时让光贴着纸板入射是利用光的　 　(选填“镜面反射”或“漫反射”)以便显示光路； （2）让入射光线EO靠近法线ON，则反射角会　 　(选填“变大”或“变小”)； （3）将纸板B向后折转一定角度，在B板上　 　(选填“能”或“不能”)看到反射光； （4）逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：　 　 11．小明用平面镜、激光笔、纸板(纸板F 可绕ON 翻折)等器材探究光的反射定律。 （1）先将平面镜放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持竖直，白色的 硬纸板表面应尽可能　 　 (光滑/粗糙)。 （2）将纸板F 绕ON 向后折，纸板F 上会不会看到反射光线?　 　(选填“会”或“不会”)。 此时，反射光线　 　 (选填“存在”或“不存在”)；小宇将纸板沿 PQ 剪开，将纸板的上 半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的　 　 (选填“上部”或“下部”)会看到 反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在 　 　 （3）图甲中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线会沿着OA射出，这一现象 说明在光的反射现象中光路是　 　。 （4）改变光束的入射角度，多次实验，目的是： 。 A．获得普遍规律 B．减小误差 12．为了探究光反射时的规律，某小组把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （1）如图甲所示，反射角的大小为　 　 ； （2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光____； A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒 （3）另一个小组利用如图戊所示器材探究，半圆形滑轨固定在水平底座上，其圆心O处放置一小平面镜，红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动，发射的激光始终对准圆心O点：L形支架上激光笔B发出绿色激光，该激光垂直于平面镜射入圆心O点。实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟　 　（选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”）。 （4）从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合，经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是：　 　。 13．为了探究光的反射规律，小明进行如图所示的实验并得到表格中记录的相关数据。 （1）小明在探究过程中，将纸板的右半部分沿着ON向后翻折，原来呈现在纸板上的反射光线看不见了，说明　 　 ； （2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明反射时光路是　 　的； （3）分析数据可以得出的结论是　 　； （4）如果在平面镜上放一块粗糙的白布，让一束光从左边斜射到白布上，这时发生的光现象是否遵循上述结论，　 　 （填“是”或“否”）。 （5）小明在做实验时，为了让所有人能看见纸板上呈现的光路，选择了粗糙的纸板，是为了让光在纸板上进行　 　反射； （6）检查视力时，人与视力表之间的距离应为 5m。现因屋子太小而使用了一个平面镜（如图所示），视力表到平面镜的距离为 3m，那么人到平面镜的距离应为　 　m；经测量，某同学的视力为4.2，属于近视，下列预防近视的措施正确的有　 　。 ①保持读书和写字的姿势正确了 ②不要躺着和走路时看书 ③连续看书一小时要向远处眺望 二、光的折射定律 14．在学习了“光的折射”的相关知识后，小宁想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： ①在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔，用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。 ②向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。 ③继续向水槽中加入10克蔗糖，待蔗糖完全溶解后，用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。 ④重复步骤③，标记光点位置为D，实验结果如图乙。 （1）为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响，应选择图丙中的装置　 　（填“I”或“Ⅱ”）。 （2）实验中，小明通过　 　来判断光的偏折能力。 （3）小宁在实验中发现B、C、D三个光点之间距离很小，若要增大它们之间的距离，使实验现象更明显，不改变其他条件，应　 　（填“增加”或“降低”）液面的高度。 15．学习了“光的折射”的相关知识后，小科将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”，小科想进一步探究光的“偏折比”的影响因素。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验： 实验一：在水槽顶部固定一激光笔，打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为A，接着向水槽中加入一定量的清水，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为B； 实验二：将图甲中的水换成等体积的酒精。打开激光笔的红色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为C； 实验三：将实验二中激光笔的红色光切换成蓝色光，用记号笔标记水槽底部白纸上的光点位置为D。 （1）由实验一可知，光从空气斜射入水中，“偏折比”　 　1(选填“大于”、“小于”或“等于”)； （2）由实验二可知，当光从空气分别斜射入水和酒精两种介质时，“偏折比”较大的介质是　 　； （3）由实验三可得出的结论是：　 　； （4）通过实验，小科发现，在介质种类相同时，入射角大小不变，折射角的大小也不变，即“偏折比”不变。请在图丙中画出：水面高度增加h后激光折射的光路图。 16．小科同学在探究“光在不同介质之间的折射规律”时，用到的器材及实验装置如图甲所示。他先探究了光由空气进入玻璃的情形，并将得到的实验数据记录在表中： 入射角α/° 0 15 30 45 60 75 90 折射角γ/° ？ 9.8 19.7 28.3 35.3 40.6 41.8 （1）表格中“？”处的数据是　 　。 （2）根据表格中的实验数据可以得出的结论是　 　(任写一点)。 （3）小科实验时发现，当光从玻璃射向空气，且入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，即出现光的全反射，此时的入射角叫做这种物质的临界角。现有一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图乙所示，则关于这束光经过三棱镜后的光路图，其中正确的是　 　(填字母编号)。 17．在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小科提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下水槽底部光斑位置(如图甲所示)；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，图乙是小科的实验过程。 （1）水槽中的水位从图A位置到图B位置的过程中，光斑的位置向　 　移动。 （2）要实现探究目的，他们应选择图乙中的　 　(填字母序号)两图示实验。 （3）小科同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，　 　对光的偏折本领较大。 （4）最近学校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯(如图丁)。经过连续几天观察，晓霞同学发现：池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S 点形成一个亮斑，如图所示；池内水面升至a位置时，她在池旁看到亮斑的位置在P点；水面升至b 位置时，她看到亮斑的位置在 Q点。则____ A．P 点在 S 点的下方 B．P 点在 S 点的上方 C．Q 点在 S点的上方 D．Q点在 S点的下方 18．小明利用半圆形玻璃砖“探究光折射时的特点”，让光源发出的一束光从空气斜射入玻璃，观察到光束的径迹如图甲所示，回答以下问题： （1）实验中发现，折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些，其主要原因是光从空气斜射入玻璃时不仅发生了折射现象，还发生了　 　（选填“色散”或“反射”）现象； （2）小明在探究光的折射规律时，意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图乙所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表，分析表中数据并回答下列问题： 入射角i 折射角r / 反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100% ①可知当光从玻璃射向空气时，折射角随入射角的增大而　 　（选填“增大”或“减小”）。 ②可知当光从玻璃斜射向空气时折射光线消失，只有反射光线，这种现象叫做全反射。分析表格数据，发现当入射角i ≥　 　时，就发生了全反射现象。 ③光纤电缆利用玻璃清澈、透明的性质，使用光来传送信号，光可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃光纤，如图丙，它是利用光的　 　（填“折射”或“全反射”）来传递信息的。 19．如图某同学探究光的折射规律，经过多次实验并记录了数据： 入射角α 折射角β 20.7° （1）该同学先用沿MN可折叠的光屏探究光从空气斜射入水中时的光路如图甲。实验时，入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中，将F板向后折转一定的角度，则在F板上　 　(填“能”或“不能”)看到折射光OB。 （2）该同学又利用乙图研究光从空气斜射入玻璃中的光路并记录如上表数据，由表格中的数据还可以判断：当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时，其折射角　 　(填“等于”“小于”或“大于”)30°。 （3）当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时，其折射角度数为　 　 20．探究光的折射规律时，使用如下器材：两支能发绿光的激光笔(带有固定吸盘)、有机玻璃球壳制成的透明容器（上部让中央开有一孔）、牛奶、适量的水和圆形底座转盘，将器材组装为如图所示的实验装置，并将该装置置于水平桌面上。请回答下列问题。 （1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，在液面上方充入适量的烟雾。接着打开位于透明容器上部正中央的激光笔A并使绿光垂直照射到О点，该束绿光充当　 　。 （2）打开右侧的激光笔B，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质的分界面上发生折射。随后再沿透明容器的外表面向下移动右侧激光笔B，可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是　 　。 （3）慢慢转动底座转盘，直至观察到　 　的现象时，即可说明光在发生折射时，折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 21．在探究光的折射规律实验中，某小组同学将光分别射入水和玻璃中，并记录了如下数据。 空气中的入射角i 0° 30° 45° 60° 水中的折射角γ 0° 22° 32° 40° 玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30° 请分析表中的数据，可以得出： （1）当光从空气斜射入水或玻璃中时，入射角增大，折射角　 　(选填“增大”或“减小”)，且折射角总小于入射角。由此可猜想：光从空气斜射入其他介质时，折射角　 　(选填“可能”或“不可能”)达到90°。 （2）在光的折射现象中，光路也是可逆的，则可猜想：光从水斜射入空气中时，入射角为32°， 折射角应为 　 　。 （3）从表中数据中还能得出：不同介质对光的折射本领是不同的。可猜想：当光从水中斜射入玻璃中时，折射角　 　入射角。 答案解析部分 1．【答案】（1）垂直 （2）等于 （3）同一直线 （4）可逆 （5）寻找普遍规律 【知识点】光的反射；光的反射定律 【解析】【分析】（1）若纸板没有与平面镜垂直，法线不在平面镜上，在纸板上将观察不到反射光线。 （2）（2）（4）光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射光线、入射光线和法线三线共平面。 在光的反射现象中，如果让光逆着原来反射光线的方向入射，反射光会沿着原来入射光线的方向射出，说明反射光路是可逆的。 （5）重复实验的目的一般有两个--取平均值，减小误差；避免偶然性，得出普遍规律。 【解答】（1）实验中法线是垂直于平面镜的，为了能让硬纸板同时呈现入射光线和反射光线，硬纸板需要竖直（垂直）放置在平面镜上，若硬纸板倾斜，法线无法落在硬纸板上，纸板上将无法看到反射光线。 （2）根据光的反射定律，通过多次实验测量可以得到结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。 （3）将纸板后半部分向后弯折后，前后两块纸板不在同一平面，此时弯折后的纸板上无法呈现反射光线，对比原实验现象，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）光线逆着原来的反射光线入射时，反射光线会沿着原来入射光线的方向射出，也就是光路可以反向沿原路返回，说明在光的反射现象中，光路具有可逆性。 （5）实验多次改变入射角进行实验，不是为了取平均值减小测量误差，是为了避免偶然现象对实验结论的影响，从而寻找光的反射的普遍规律。 2．【答案】（1）显示光传播的路径 （2）红色激光沿平面镜的法线方向入射 （3）入射光线、反射光线和法线在同一平面内。 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】（1）激光在空气中传播时看不到传播路径，但是借助小液滴或小颗粒的散射，可以看到传播路径； （2）法线是垂直镜面的虚线； （3）根据光的反射中“三线共面”的规律分析。 【解答】（1） 雾气中的微小水滴可以散射光线，使原本不可见的光线路径变得可见，便于观察实验现象。 （2） 法线是垂直于反射面的直线，红色激光沿法线入射时，其反射光会沿原路返回，便于标记法线位置。 （3） 缓慢转动圆台时，若三条光线始终重合，说明它们共面，验证了光的反射定律中“三线共面”的规律。 3．【答案】（1）量角器 （2）65° （3）不正确，反射光线与入射光线重合(反射角和入射角都为0°) （4）在光的反射实验中，光路是否可逆(光路的可逆性) 【知识点】光的反射；平面镜成像的相关作图 【解析】【分析】 （1）探究光反射时的规律时，需要测量出入射角和反射角的大小； （2）入射光线和法线的夹角为入射角，反射角等于入射角； （3）当光垂直平面镜入射时，反射光线垂直射出，反射光束和入射光重合； （4）根据光的反射规律：三线共面、法线居中、两角相等、光路可逆做出解答。 【解答】 （1）为了测量入射角和反射角的大小，还需要的测量工具是量角器； （2）入射光线和法线的夹角为入射角，反射角等于入射角。红光与平面镜的夹角θ=25°，则入射角为：90°-25°=65°，则这一束光的反射角大小为65°； （3）当光垂直平面镜入射时，反射光线垂直射出，故他的观点错误； 没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光束和入射光重合； （4）如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，是为了探究在光的反射现象中，光路是可逆的。 故答案为：（1）量角器；（2）65°；（3）不正确；反射光束和入射光重合；（4）在光的反射现象中，光路是可逆的。 4．【答案】（1）垂直；顺 （2）仅凭一组数据得出结论不具有普遍性，需多次改变入射角进行实验 （3）反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】（1）光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射光线、入射光线和法线三线共平面。 （2）通过一次实验得出的结论具有偶然性，应改变入射角度进行重复实验，得出具有普遍性规律的结论。 （3）观察不到反射光线是因为纸板与反射光线不在同一平面上，并不是不存在反射光线。 【解答】（1）纸板必须竖直放置，以确保入射光线、反射光线和法线在同一平面内，便于观察和测量。根据光的反射定律（反射角等于入射角），当入射光线逆时针转动时（即入射角增大），反射光线也会同步增大，表现为顺时针方向转动。 （2）科学实验需要多次测量以排除偶然性。仅通过一次实验（入射角为45°时反射角也为45°）无法证明反射角总是等于入射角，需测量不同入射角下的反射角，分析规律。 （3） 将白纸折叠后，反射光线所在的平面与入射光线所在的平面不再重合。若此时反射光消失，说明反射光线必须与入射光线、法线共面，从而验证反射定律中“三线共面”的条件。 5．【答案】（1）60° （2）方案乙更好， 光线发生漫反射，可以照亮更多的区域 （3）入射角会随着太阳位置的变化而变化；设置自动装置，使平面镜的朝向随太阳光角度的变化而变化（合理即可） 【知识点】光的反射定律；镜面反射与漫反射 【解析】【分析】（1）入射角和反射角指的是对应光线与法线之间的夹角，不是与镜面之间的夹角。 （2）光在光滑物体表面发生镜面反射，在粗糙物体表面发生漫反射，镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律。 （3）可以根据光线入射角度会发生改变，可能会影响照明效果提出改进意见和方法。 【解答】（1）根据光的反射定律，反射角等于入射角。题目中给出太阳光与镜面的夹角为30°，即入射角为90° - 30° = 60°，因此反射角也为60°。 （2）光线在乙上方发生漫反射，反射光线从不同角度射出，可以照亮更多的区域，所以乙方案更好。 （3）太阳的位置会发生改变，会改变入射角，从而影响照明效果，所以提出的待改进细准可以为：入射角会随着太阳位置的变化而变化。改进方法为：设置自动装置，使平面镜的朝向随太阳光角度的变化而变化。 6．【答案】（1）漫反射 （2）避免实验偶然性，得出普遍规律；反射角等于入射角 （3）可逆的 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】本题考查光的反射实验的操作与规律，需结合漫反射的特点、实验的目的及光的反射定律来分析。 【解答】(1) 表面粗糙的白色硬纸板能使光发生漫反射，让不同方向的人都能看到光的传播路线，便于观察。 (2) ①多次改变入射光的方向，是为了避免实验偶然性，寻找普遍规律（确保结论适用于不同的入射角情况）。②分析实验数据可知：在光的反射现象中，反射角等于入射角。 (3) 光沿 BO 入射时，沿 OA 射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。 7．【答案】（1）竖直(或垂直) （2）逆；反射角与入射角相等 （3）反射光线、入射光线、法线在同一平面上 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射，入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角。光的反射定律：①反射光线与入射光线、法线在同一平面上；②反射光线和入射光线分居在法线的两侧；③反射角等于入射角。 【解答】（1） 在光的反射实验中，硬纸板需要垂直于平面镜，这样才能准确测量入射角和反射角。 （2）入射光线AO绕O点顺时针旋转，意味着入射角减小。根据反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也减小，反射光线OB也会同步旋转，绕O点逆时针旋转。 从表格数据可以看出，反射角始终等于入射角。 （3）纸板F和E原本在同一平面内，反射光线可以在纸板F上看到。当纸板F向后折转时，反射光线仍在原来的平面内（与纸板E在同一平面），但纸板F不再与反射光线共面，因此看不到反射光线。这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 故正确答案为：（1）竖直；（2）逆；反射角与入射角相等；（3）反射光线、入射光线、法线在同一平面上。 8．【答案】（1）C （2）能自动跟踪太阳光线并调节定日镜角度 （3）逆时针 【知识点】光的反射 【解析】【分析】（1）为了提高太阳能反射率，定日镜需要选择光反射率高且表面光滑的材料，以确保光线能够高效反射并聚焦到接收器上。 （2） “可调节性”评价要素的分级应体现定日镜调节的自动化程度 ； （3）根据太阳落下时反射光线的角度变化分析解答。 【解答】（1） A材料：透明且透光性好，但反射率低，不适合反射光线； B材料：反射率高，但表面凹凸不平会导致光线散射，降低反射效率； C材料：不透明、反射率高且表面光滑，符合定日镜的要求。 故选C。 （2） ”可调节性”评价要素的分级应体现定日镜调节的自动化程度： 1分：完全不可调节。 6分：手动调节，需人为干预。 10分：最高标准应为自动跟踪太阳光线并调节角度，实现高效反射。 （3） 当太阳落下时，入射光线AO顺时针转动（如从东向西移动）。根据光的反射定律（入射角=反射角），平面镜需逆时针旋转，以保持反射光线对准接收器。 9．【答案】（1）垂直 （2）反射角等于入射角 （3）验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】（1）若纸板没有与平面镜相垂直，法线不在纸板上，反射光线不在纸板上，不能共存到反射光线。 （2）反射角因为入射角的存在而存在，所以不能说入射角等于反射角。 （3）纸板只有在同一平面上时才能接受到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 【解答】（1）实验时，为了确保入射光线和反射光线能够在同一平面内被观察到，硬纸板EOF需要垂直地立在平面镜上。这样可以保证纸板与镜面成90°，法线在纸板上，反射光线和入射光线都在纸板上，便于测量入射角和反射角。 （2）从表格数据可以看出，每次实验中∠i（入射角）和∠r（反射角）的度数完全相同，说明在光的反射现象中，反射角等于入射角。 （3）将纸板F沿ON折转到不同位置（1、2和3），目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。只有在2位置（原平面）能看到反射光线，说明反射光线与入射光线、法线共面；而1和3位置看不到反射光线，进一步证明反射光线不在其他平面内。 10．【答案】（1）漫反射 （2）变小 （3）不能 （4）光路是可逆的 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】（1）光线在粗糙不平的表面发生漫反射，在光滑平整的表面发生镜面反射； （2）根据光的反射中“反射角等于入射角”分析； （3）根据光的反射中“三线共面”的规律分析； （4）根据光路的可逆性分析。 【解答】（1）实验时让光贴着纸板入射，硬纸板表面粗糙，光在纸板上发生漫反射，可以从不同角度观察到光路；若用镜面反射，只能在特定方向看到反射光，不利于实验观察。 （2）让入射光线EO靠近法线ON，即入射光线靠近法线时，入射角减小。根据“反射角等于入射角”可知，则反射角会变小。 （3）入射光线、入射光线和法线在同一平面内（共面性）。若纸板B向后折转，则它不在原来的平面内，那么反射光线不再落在B板上，因此看不到反射光。 （4）逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：光路是可逆的。 11．【答案】（1）粗糙 （2）不会；存在；下部；同一平面内 （3）可逆的 （4）A 【知识点】光的反射定律 【解析】【分析】（1）光线在粗糙不平的表面上发生漫反射，在光滑平整的表面发生镜面反射； （2）根据光的反射现象中“三线共面”的规律分析解答； （3）根据光路的可逆性分析解答。 （4）根据科学探究中多次测量的目的分析。 【解答】（1） 为了使光线在纸板上发生漫反射，便于从不同角度观察入射光线和反射光线，白色硬纸板的表面应尽可能粗糙。光滑表面会导致镜面反射，光线集中在一个方向，不利于实验观察。 （2）①纸板F绕ON向后折时，由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，当纸板F向后折，反射光线所在的平面与纸板F不再重合，因此纸板F上不会看到反射光线。但反射光线仍然存在，只是不在纸板F的可见范围内。 ②纸板沿PQ剪开，上半部分向后折时，反射光线位于法线另一侧的下半平面，因此在纸板右侧的下部会看到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线和法线必须位于同一平面内，这是光的反射定律的重要内容之一。 （3） 图甲中，若让另一束光线沿BO方向射向平面镜，反射光线会沿着OA射出，这一现象 说明在光的反射现象中光路是可逆的。 （4）改变光束的入射角度，多次实验，目的是获得普遍规律，故选A 12．【答案】（1）50° （2）B （3）法线 （4）反射光线、法线、入射光线在同一平面内 【知识点】光的反射定律；作光的反射光路图 【解析】【分析】（1）光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。其中，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角。 （2）法线的定义：法线是垂直于反射面（平面镜）的直线，是研究光的反射时引入的辅助线。 【解答】（1）反射角是反射光线和镜面的夹角，图甲中反射角的大小50°； （2）A、在光的反射中，入射光线、法线与反射光线在同一平面内，将纸板的右半部分向后翻折，此时左右两侧纸板不在同一平面内，所以在右半部分不能观察到反射光线，故A不符合题意； B、如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，此时纸板仍与平面镜相垂直，两侧纸板也仍在同一平面内，所以在右半部分能观察到反射光线，故B符合题意； C、如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾，此时纸板与平面镜没有相互垂直，法线仍垂直于平面镜，反射光线、法线与入射光线所在的平面与纸板右侧不在同一个平面上，所以在右半部分不能观察到反射光线，故C不符合题意； 故答案为：B。 （3）法线是垂直于平面镜的直线，图戊中激光笔 B 发出的绿色激光垂直于平面镜射入 O 点，符合法线 “垂直于反射面” 的特点，因此该绿色激光用于模拟法线。 （4）从半圆形滑轨侧面观察到所有光束重合，且改变红色激光的入射角仍出现此现象，说明反射光线、入射光线始终与法线处于同一平面内，因此得出结论：反射光线、法线、入射光线在同一平面内。 13．【答案】（1）入射光线、反射光线、法线在同一平面 （2）可逆 （3）反射角等于入射角 （4）是 （5）漫 （6）2；①②③ 【知识点】光的反射；光的反射定律；平面镜成像特点、原理和现象 【解析】【分析】（1）光的反射定律的平面性：光的反射现象中，入射光线、反射光线和法线需在同一平面内，若将承载反射光线的纸板部分翻折，反射光线会因不在同一平面而无法呈现。 （2）光路的可逆性：在光的反射中，若入射光线沿原反射光线方向入射，反射光线会沿原入射光线方向射出，体现光路的可逆性。 （3）反射角与入射角的关系：通过实验数据可直接观察到反射角的大小始终与入射角相等。 （4）漫反射与光的反射定律：漫反射是无数个微小平面的镜面反射的总和，每个微小反射都遵循光的反射定律。 （5）漫反射的特点：粗糙表面能使光线向各个方向反射，让不同位置的人都能看到光路。 （6）平面镜成像的距离特点：平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等；近视的预防需从用眼习惯入手，避免眼睛过度疲劳。 【解答】（1）将纸板右半部分沿 ON 翻折后反射光线消失，说明入射光线、反射光线、法线在同一平面内，只有三者共面时，反射光线才能呈现在纸板上。 （2）让光线逆着原反射光线方向入射，反射光线沿原入射光线方向射出，这表明反射时光路是可逆的。 （3）分析表格中入射角与反射角的数据，每次实验的反射角都等于入射角，因此结论是反射角等于入射角。 （4）粗糙白布发生的漫反射，本质是布上每个微小的反射面都遵循光的反射定律，因此该光现象是遵循上述结论的。 （5）粗糙的纸板能让光向各个方向反射（即漫反射），从而使不同位置的人都能看到纸板上的光路。 （6）① 平面镜成像时，像距等于物距，视力表到镜面距离为 3m，因此视力表的像到镜面距离也为 3m；人到视力表像的距离需为 5m，所以人到镜面的距离应为5m - 3m = 2m。 ② 预防近视的措施：保持正确读写姿势、避免躺卧 / 走路看书、连续用眼后远眺，均能保护视力，因此正确措施是①②③。 14．【答案】（1）Ⅱ （2）折射光束在白纸上的光点偏离A点的距离 （3）增加 【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用 15．【答案】（1）小于 （2）水 （3）当其他条件相同时，光从空气斜射入酒精时，蓝色光的偏折比小于红色光 （4） 【知识点】光的折射规律 【解析】【分析】（1）根据甲图比较折射角和入射角大小； （2）根据图片可知，当光线从空气斜射入液体中时，容器底部的光点到A点的距离越大，则折射角越大，那么偏折比越小； （3）根据乙图分析实验中蓝色光和红色光的偏折比大小即可； （4）根据“在介质种类相同时，入射角大小不变，折射角的大小也不变，即“偏折比”不变”确定折射角的大小，进而完成作图。 【解答】（1）根据图片可知，光从空气斜射入水中时，B点在A点右侧，说明此时折射角小于入射角 故填：小于。 （2）根据乙图可知， 当光从空气分别斜射入水中时光点在B点，光从空气斜射入酒精时光点在C点，则此时前者的折射角更小，那么偏折比更大，故填：水。 （3）根据乙图可知，D点比C点更靠右，则蓝色光的折射角比红色光的折射角大，则偏折比更小，那么得到结论：当其他条件相同时，光从空气斜射入酒精时，蓝色光的偏折比小于红色光。 故填：当其他条件相同时，光从空气斜射入酒精时，蓝色光的偏折比小于红色光。 （4）根据题意可知， 在介质种类相同时，入射角大小不变，折射角的大小也不变。则当水面升高后，入射点上移，但是折射角不变，即与原来的折射光线平行，如下图所示： 16．【答案】（1）0 （2）当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角 （3）C 【知识点】光的反射定律；光的折射规律 【解析】【分析】（1）光的折射基本规律：当光垂直从一种介质射入另一种介质时，传播方向不发生改变，此时入射角为 0°，对应的折射角也为 0°。 （2）光从空气斜射入玻璃的折射规律：光从空气斜射入玻璃这类光密介质时，折射光线会靠近法线，折射角小于入射角；且随着入射角不断增大，折射角也会同步增大。 （3）光的全反射与光的反射规律：①全反射条件：光从玻璃（光密介质）射向空气（光疏介质），且入射角大于等于临界角时，折射光线消失，只发生光的反射；本题玻璃临界角为 41.8°；②光的反射定律：发生反射时，反射角等于入射角；③光垂直界面入射传播方向不变。 【解答】(1) 表格中对应入射角 α=0°，代表光线垂直从空气射入玻璃；根据折射规律，光线垂直入射介质时传播方向不变，折射角为 0°，因此表格 “？” 处数值为 0。 故填：0。 (2)观察表格全部数据：入射角从 15° 逐步增大至 90°，对应的折射角同步从 9.8° 增大到 41.8°；且每一组折射角数值均小于对应入射角。任选一条规律作答即可，例如：光由空气斜射入玻璃时，折射角小于入射角（或光从空气斜射入玻璃，入射角越大，折射角越大）。 故填：当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 (3) 光线垂直射入三棱镜左侧直角边，垂直入射时光线传播方向不变，直线到达三棱镜斜边界面； 三棱镜斜边处，光线从玻璃射向空气，此时入射光线与法线夹角为 45°，已知该玻璃临界角为 41.8°，45°＞41.8°，满足全反射条件，不会发生折射，只发生光的反射； 根据光的反射定律，反射角等于入射角 45°，反射光线垂直向下到达三棱镜下方直角边； 光线垂直下方直角边射出玻璃进入空气，传播方向不变，对应光路图为 C，A、B 存在折射光线错误，D 反射光路错误。 故填：C。 （1）光线从空气中垂直射入水中，光线的方向不发生改变，入射角等于0°，折射角等于0°，表格中“？”处的数据是0。 （2）由表中数据可知，折射角随入射角的增大而增大，但折射角小于入射角；可得结论：当光由空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 （3）由于光由一种介质垂直射入另一种介质中，不发生折射，因此光线垂直射到三棱镜的直角边后，传播方向不变，直接到达三棱镜的斜边，入射角为45°；由于光从玻璃射向空气，入射角增大到41.8°时，折射光线消失，只存在入射光线与反射光线，因此光线在三棱镜斜边只发生反射，根据反射现象中，反射角等于入射角可知，反射光线垂直另一个直角边，从另一个直角边垂直射出，故C正确，ABD错误。 故选C。 17．【答案】（1）右 （2）BD （3）油 （4）A；C 【知识点】光的反射定律；光的折射规律 【解析】【分析】（1）光的折射：折射光线与入射光线分居法线两侧，入射光线、折射光线和法线位于同一平面内，空气中的角角度更大，无论作为入射角还是折射角。 （2）根据控制变量法进行分析，要控制除探究因素以外的条件相同。 （3）光斑位置与空气形成的光斑之间的距离越远，说明偏折能力越强。 （4）光的反射定律：反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射光线、入射光线和法线三线共平面。 【解答】（1）由图可知，入射角不变，则折射角也不变，入射光点向右移动，可知光斑也将向右移动。 （2）实验目的是探究“ 光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大 ”，由控制变量法可知，应控制除液体种类以外的条件相同，所以选择的是乙中的BD进行实验。 （3）光在空气中传播的方向不变，由图可知，在油中光斑位置与空气中光斑位置之间距离较远，可知光线在油中偏折能力更强。 （4）池内水面升至a位置时，在界面上发生折射，空气中的折射角大于水中的入射角，她在池旁看到亮斑的位置在P点，如图所示 水面升至b位置时，光在水中直线传播，在器壁表面发生反射后又经水面折射， 空气中的折射角大于水中的入射角，如图所示 可知P点在S点下方，Q点在S点上方。 故答案为：AC。 18．【答案】（1）反射 （2）增大；41.8°；全反射 【知识点】光的折射规律；光的折射现象及应用 【解析】【分析】 （1）光从空气斜射入玻璃时，同时发生反射和折射。 （2）①分析表中数据回答； ②从表中数据看到，当入射角i=41.8°时，折射角为90°，当入射角继续增大到42°时，折射光消失，只有反射光，据此分析； ③ 根据光的全反射利用来回答问题。 【解答】 （1）光从空气斜射入玻璃时，一部分光会在玻璃表面发生反射，反射光的存在使得入射光的能量有一部分被反射回去，所以折射光的亮度比入射光的亮度要暗一些。 （2）①观察表中数据，当入射角从0°逐渐增大到42°的过程中，折射角从0°逐渐增大到90°，最后入射角再增大时折射光消失，可以明显看出折射角随入射角的增大而增大。 ②从表中数据看到，当入射角i=41.8°时，折射角为90°，当入射角继续增大到42°时，折射光消失，只有反射光，所以当入射角≥41.8°时，就发生了全反射现象。 ③光在光纤电缆中传播时，由于光纤是光密介质，外界是光疏介质，光在光纤内不断发生全反射，从而可以从弯曲的玻璃光纤的一端传到另一端，而不会“溜”出玻璃纤。 故答案为：（1）反射；（2）增大；41.8°；全反射。 19．【答案】（1）不能 （2）大于 （3）45° 【知识点】光的折射规律 【解析】【分析】（1）根据光的折射中“三线共面”的规律分析； （2）根据表格数据分析折射角和对应入射角的大小变化规律，据此推断入射角为55°时对应折射角的大小范围； （3）根据光路的可逆性分析解答。 【解答】（1） 当入射光AO贴着光屏从空气斜射入水中时，折射光OB与入射光AO在同一平面内（即光屏所在的平面）。若将F板向后折转一定角度，折射光OB将不在F板上，因此不能在F板上看到折射光。这说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2） 由表格数据可知，光从空气斜射入玻璃时，折射角β随入射角α的增大而增大，但折射角始终小于入射角。当入射角为45°时，折射角为30°；入射角为60°时，折射角为37.8°。55°介于45°和60°之间，因此对应的折射角应介于30°和37.8°之间，可以进一步判断其折射角大于30°。 （3） 根据光路可逆性，当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气时，其折射角等于光从空气以30°折射角斜射入玻璃时的入射角。由表格数据可知，光从空气以45°入射角斜射入玻璃时，折射角为30°，则当入射角为30°（玻璃→空气），因此折射角应为对应空气→玻璃时的入射角，即45°。 20．【答案】（1）法线 （2）光在折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大 （3）右侧的激光笔发出的光被正中央的激光笔发出的光挡住（看不见右侧激光笔发出的光 或 所有光线都重合） 【知识点】光的折射规律 【解析】【分析】（1）掌握光的折射规律：光从空气斜射入水或其它介质时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射角小于入射角； （2）光从空气斜射入水中时，入射角增大，折射角也随之增大；入射角增大到一定程度时，折射角先达到90。 【解答】（1）实验时将水注入容器中，再滴入牛奶并搅拌均匀，目的是激光照射到水中时能够呈现出明显的光路。接着打开位于圆球正中央的激光笔并使绿光垂直照射到O点，该束绿光充当法线。但此时无法看见液面上方的光束，为了解决这一问题，你将采取的办法是在玻璃球后面贴一张白纸作为背景。 （2）接着再打开右侧的激光笔，此时可以观察到光从空气斜射入水中的过程中，光在两种介质上发生折射。随后再沿圆球的外表面向下移动右侧激光笔可以观察到折射光逐渐远离法线，由此可以得出的结论是光在折射时，折射角随入射角的改变而改变，入射角增大时，折射角也增大。 （3）慢慢转动底座转盘，直至观察到右侧的激光笔发出的光被正中央的激光笔发出的光挡住（看不见右侧激光笔发出的光）时，即可说明光在发生折射时折射光线、入射光线和法线在同一平面内。 21．【答案】（1）增大；不可能 （2）45 （3）小于 【知识点】光的折射规律 【解析】【分析】（1）光的折射规律：当光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也增大。 （2）光路可逆性：在光的折射现象中，光路是可逆的，即光沿着原来的折射光线入射时，折射光线会沿着原来的入射光线射出。 （3）不同介质的折射本领：不同介质对光的折射能力不同，折射角的大小与介质的折射本领有关，折射本领越强，折射角与入射角的差值越大。 【解答】（1）当光从空气斜射入水或玻璃中时，随着入射角增大，折射角增大；因为折射角始终小于入射角，所以光从空气斜射入其他介质时，折射角不可能达到 90°。 （2）根据光路可逆性，光从水斜射入空气中时，入射角为 32°（对应光从空气斜射入水时折射角 32°），则折射角应为45°。 （3）对比水和玻璃的折射数据，玻璃的折射角更小，说明玻璃对光的折射本领更强。当光从水中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。 学科网（北京）股份有限公司 $