内容正文:
第三章
光的世界
第一节
探究:光的反射定律
第1课时光的直线传播
☑一阶·基础通关
融通新授知识,夯实双基◆
1.[2025大连瓦房店期中]下列物体中属于光源的是
()
A.皎洁的月亮
B.晶莹的露珠
C.闪光的钻石
D.点燃的蜡烛
2.★下列关于光线的说法,错误的是
A.光线可以表示光的路径和方向
B.光线是很细的光束,激光笔发出的光是一条光线
C.光线不是真实存在的带箭头的直线
D.光线实际上是一种模型
3.光在
中沿直线传播,在不同介质中传播的速度一般
,光在
中传播
的速度最大,约为
m/s。发生雷电时,先看到闪电,后听到雷声,这是由于
4.在模拟日食、月食的实验中,王老师画了如图所示的示意图。
乙○甲
B
地球
太阳
(第4题图)
(1)如果地球上的人观察到日食,人应该位于
(选填“甲”或“乙”)处,此时月球在
(选填“A”“B”或“C”)处。
(2)如果地球上的人观察到月食,人应该位于
(选填“甲”或“乙”)处,此时月球在
(选填“A”“B”或“C”)处。
月二阶·素能攀升
强化运用能力,提升素能▲
5.《墨经·经说下》中记载过这样的现象:在一个黑暗的屋子的墙壁上开一个小孔,让一个人站在明
亮的屋外,阳光透过小孔照射进来,在小孔相对的墙面上出现了一个人像。关于这一现象,下列
说法正确的是
(
)
A.小孔一定是圆形的
B.人像一定与人等大
C.人像一定是倒立的
D.人像是在光不能到达的区域形成的阴影
6.如图所示,当行人经过一盏路灯时,灯光照射人所形成的影子的长度变化是
(
A.先变长后变短
B.先变短后变长
C.逐渐变长
D.逐渐变短
汝
一木杆
0
A
(第6题图)》
(第7题图)
7.舒境古籍名著《考工记》著于春秋战国时期,是我国流传至今年代最早的手工业技术文献。其
中记载了一种通过太阳的影子辨别东西方位的方法,如图所示,在水平地面上的O点竖立一根
木杆,从早晨到傍晚,木杆的影子从图中的OA处运动到OC处,则C点在O点的
()
A.南方
B.北方
C.东方
D.西方
38
第三章光的世界
8.箭势学科融合2025年国庆节,乌鲁木齐市的小明带领学习小组成员,将自制的圭表放在太阳
光下的水平地面上,如图甲,用来研究一天中影子随时间变化的规律
(1)太阳
(选填“是”或“不是”)光源;地球上的人类能够看到太阳,说明光的传播
(选填“需要”或“不需要”)介质。太阳到地球的距离约为1.5×101m,光从太阳射到地
球的时间约为
So
(2)2025年秋分是9月23日,在同年国庆节的正午,表的影子顶端会在图甲中的秋分刻度线的
(选填“左”或“右”)端。
(3)如图乙,A、B、C三点是小明同学在水平板上记录下的这一天三个不同时刻铅笔顶端的影子
位置,其中B点在O点的
(选填“东”“西”“南”或“北”)侧,OA是
(选填“8:00”
“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
举
铅笔
A
北(子)三
☑南(午)
冬至线立春春分立夏夏至线
立冬秋分立秋
甲
(第8题图)
(第9题图)
9.易错题如图所示,在井中P点处有一只青蛙。
(1)请用光的示意图画出青蛙观看到天空的范围大小。
(2)若A点处有一只飞蚊,青蛙若想看到该飞蚊,则至少需竖直向上跳跃到P'处,请在图中用光
的示意图分析出P的位置。
三阶·思维拓展
深度探究创新,拓展思维▲
10.[2025南京建邺校级期中]如图所示为法国菲索设计的实验,他第一个测
出了地面上的光速,光源S发出的光被毛玻璃片K(也能透过光线)反射、M
后,穿过齿轮A的齿隙(如图中P),然后经过相当长的距离AB,从B处
的平面镜M循原路反射回来,仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某
一转速转动时,从P穿出的光线恰被齿1挡住,从Q穿过的光线返回时
恰被齿2挡住,这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z,每秒钟
转n转,AB距离为Lm,由这个实验测得光速的表达式是
(第10题图)
11.如图所示,一束平行太阳光垂直水平地面MN射下,A为绳拉的小球,在竖直平面内
沿图中虚线圆形轨迹运动,已知绳长为1m。
(1)标出小球从A点运动一圈时,其影子在地面MN上的位置范围MN1,M1N1
的长度为多少?
(2)若小球运动一圈时间为0.5s,则这段时间内小球的影子在地面上运动的平均速度大小为
多少?
0.
-OA
M
(第11题图)
●“答案与解析”见P18
39第三章
第一节探究:光的反射定律
第1课时光的直线传播
1.D月亮本身不能发光,我们看到月亮发光是因为它反
射了太阳的光,所以月亮不是光源,故A错误。晶莹的露
珠只是反射周围环境的光,自身不能发光,不是光源,故B
错误。闪光的钻石也是反射其他光源的光,自身无法发
光,不是光源,故C错误。
2.B光线是一种模型,不是真实存在的带箭头的直线,光
线可以表示光的路径和方向。
方法归纳
模型法在描述光传播时的应用
为了便于研究,往往要根据研究对象的主要特征
用简化的图形或模型来表示研究对象,这种研究方法称
为模型法。光线就是表示光的传播路径与方向的模型。
光线并不是真实存在的,而是为了研究方便,人们假想
的物理模型。
3.同种均匀介质不同真空3×108空气中的光速
大于声速
〔解析)光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传
播速度最快;在空气中,光的传播速度远远大于声音。
4.(1)甲B(2)乙C
〔解析)(1)日食是由于月球挡住了太阳照向地球的光,所
以我们看不见或只能看见部分太阳:如果地球上观察到日
食,这些人应该是位于甲处,此时月球在B处。(2)月食是
由于地球挡住了太阳照向月球的光,所以我们看不见或只
能看见部分月球:如果地球上观察到月食,这些人应该是
位于乙处,此时月球在C处。
5.C小孔成像成的是物体的像,与小孔的形状无关,故A
错误;小孔成像是由光的直线传播形成的,人在墙上成的
像是倒立的实像,成像的大小与像到小孔的距离、人到小
孔的距离有关,所以此像可能是放大的,也可能是缩小的,
也可能是等大的,故B错误,C正确;小孔成像是由光的直
线传播形成的,人像不是在光不能到达的区域形成的阴
影,故D错误。
6.B如图所示,作光源射向人的边缘(头顶)的光线,人的
影子就可以在图中表示出来(图中加粗部分),这样很容易
判断出人经过路灯时,影子先由长变短,再由短变长。
0
7777777777777
777777777
(第6题图)
7.COB是最短的影子,说明此时阳光与地面夹角最大,
光的世界
此时是正午,又由于正午时太阳在正南方,所以影子在正
北方,即OB是南北方向的;从早晨到傍晚,木杆的影子从
图中的OA处运动到OC处,这说明A在西方、C在东方,
所以C点在O点的东方」
8.(1)是不需要500(2)左(3)北16:00
〔解析)(1)太阳自身能够发光,故太阳属于光源:由于太空
是真空,没有介质,地球上的人类能够看到太阳,说明光的传
播不需要介质;光在直空中的传播速度v=3.0×10m/s,由
v=产可知,光从太阳射到地球的时间t一合
1,5X10”m-500s。(2)国庆节的日期在秋分之后,根
3.0×108m/s
据地理知识可知,太阳的直射角变小,表的正午影子比秋
分的长,所以此时表的影子顶端在圭上的刻度在秋分刻度
的左端。(3)乌鲁木齐市位于北半球,一天中,太阳从东方
升起,西方落下,上午物体的影子朝向西方,下午朝向东方。
B点的影子相对更短,接近正午,正午时太阳在正南方向,
影子朝向正北,所以B点在O点的北侧,可知A点在O点
东侧,C点在O点西侧。由于光在均匀空气中是沿直线传
播的,下午,当太阳在铅笔的西侧时,铅笔的影子应该在东
侧,所以OA是16:00时铅笔的影子。
9.如图所示
(第9题图)
〔解析)(1)将P点分别与井口左边的端点、井口右边的端
点相连,然后在直线上标出光线射向P点的箭头,即可得
到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线夹角的范围就是
青蛙的观察范围。(2)由于青蛙竖直向上跳,因此可作一
垂直于井底的辅助线,再将A点与井口右边的端点相连并
延长至该辅助线,交点即为P'的位置。
易错警示
根据光的直线传播规律作图时的注意事项
根据光的直线传播规律作图时,一是注意光线用实
线画,二是注意用箭头标明光的传播方向,三是注意眼
睛看到物体时光线的方向是射向眼睛的。
10.c=4nZL m/s
解析们齿轮每秒转动n转则齿轮的转动周期T=},
根据题意可知,光在AB间来回传播的时间为转半个齿的时
1、1
间,已知齿轮的齿数为乙,则转半个齿的时间1一之×2s
2Zs,光从AB间传播的路程为2Lm,则光速的表达式
c=2Lm=4ZLm/s。
2nZ s
11.解:(1)小球影子在地面MN上的位置范围M,N,如
图所示,M,N,的长度为2m
4444
0.
M
N
(第11题图)
(2)小球运动一圈,小球影子运动的轨迹是先从右到左再
从左到右的直线,所运动的路程s=2L=2×2m=4m,影
子的平均谁度。=氵
=8m/s
〔解析)(1)由于光沿直线传播,太阳光被小球挡住,小球
沿图中虚线圆形轨迹运动时,小球在每一点的影子,都是
小球与地面的垂线与地面的交,点,小球在竖直平面内,沿
圆形轨迹运动时,小球影子的范围,在圆形轨道的水平直
径在地面上的投影之间,小球影子的范围MN,如图所
示;M,N,的长度应该为绳长的2倍,即L=2×1m=2m。
第2课时光的反射
1.D若要使眼睛看见一个物体,一定是物体发出的光,或
者反射的光进人眼睛,这个物体不一定是光源。没有其他
物体遮挡不是看见物体的条件。
2.40增大不能
〔解析)如图所示,入射光AO与法线的夹角为40°,所以入
射角为40°;光的反射中,反射角等于人射角,人射角增大,
发射角随之增大;在光的反射中,人射光线、法线和反射光
线在同一平面内;将纸板NOF绕接缝ON向后翻折,纸板
NOF与纸板NOE不在同一平面内,纸板NOF上观察不
到反射光线。
3.漫遵循
〔解析)平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面
八方,这种反射是漫反射。漫反射遵循光的反射定律。
4.如图所示
或
15302
5
(第4题图)
解析)当反射光线水平向左时,与人射光线的夹角为30°,
人射角为15°,则平面镜与水平方向成75°的夹角;当反射
光线与入射光线的夹角为150°时,人射角和反射角都为
75°,则平面镜与水平方向成15的夹角。
5.D平时同学们所作的光路图通常都局限在某一平面
内,而本题没有限制在某一平面内,则解题时要发挥空间
想象能力。如图所示,如果以法线ON为轴,人射角为α
的入射光线AO转动一周就形成一个圆锥,这个圆锥面上
从O点反射出的所有反射光线与ON轴的夹角都等于AO
与ON的夹角a,即每条反射光线与ON的夹角都等于AO
的人射角。由此可知,以同样的人射角射到平面镜上某点
的人射光线有无数条。
(第5题图)
6.C①在平面镜不动的情况下,人射点位置不变,将激
光笔按逆时针方向转动一定的角度,则反射光线按顺时针
方向转过一定角度,光斑会向上移动,不能射中目标。
②入射点位置不变,将激光笔按顺时针方向转动一定角
度,则反射光线按逆时针方向转过一定的角度,光斑会向
下移动,能射中目标。③激光笔在不改变入射角的情况下
向左移动,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,能射中目标。④激光
笔在不改变人射角的情况下向右移动,则人射光线方向不
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。综上可知,A、B、D错误,C正确。
7.35°〔解析)一束光沿AO射到其中一个平面镜上,要
使光经另一个平面镜一次反射后沿OA射出,则上面平面
镜的反射光线应垂直于下面的平面镜,如图所示。两块平
面镜的夹角为55°,则∠P0B=90°-55°=35°,由于反射角
等于入射角,所以反射光线、入射光线与镜面之间的夹角
也相等,则AO与上面平面镜的夹角a=∠POB=35°。
A
7777777777777777
B
(第7题图)
8.暗镜面反射亮
〔解析)当背着月光走时,虽然水面发生的仍然是镜面反
射,但是此时的反射光没有射入人的眼睛:而地面对光发
生漫反射,反射光线射向不同的方向,故有光线射入人的
眼睛,此时地面较亮,所以地上暗处部分是水,人应走亮处。
9.(1)显示光路(2)等于(3)同一平面(4)可逆
(5)下降(6)逆时针(7)反光面上发生的是镜面反时,
反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去
〔解析)(1)用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是
使光线在玻璃罩内发生漫反射,反射光线射向各个方向,
无论从哪个角度看,都能看得清楚,所以是为了显示光路。
(2)由表中数据可得出,光在反射时,反射角等于入射角。