内容正文:
课时2 光的直线传播 光的反射
知识结构导图
1.发光 同种均匀介质 3×108 m/s
2.同一平面 法线 反射角 入射角
3.平整光滑 光的反射
实验探究突破
核心考点
1.(1)竖立 漫 (2)使光路呈现在硬纸板上,便于记录光的传播路径 (3)①量角器 ②小明 多次实验得出普遍规律,避免实验的偶然性 (4)光在发生反射时,反射角等于入射角
2.不能 都在同一平面内
3.OE 光路可逆
针对训练
例题 (1)激光笔直射眼睛 (2)竖直 反射光
(3)量角器 等于
高频考点突破
1.A 2.C
3.沿直线传播 变大 实像
4.直线传播 不透明 B
5.40 增大 不能
6.(1)粗糙 漫 (2)等于 30° (3)反射现象中,光路是可逆的 用一束光逆着a'或c'的方向射向O点,观察反射光
7.
8.如图所示
9.镜面 10.亮 暗
11.(1) 必须
(2)光路可逆 (3)8 (4)右
(5)16nL m/s
12.(1) 3 同一平面 (2) 40°
(3)是可逆的 (4) 3.75×108
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课时2 光的直线传播 光的反射
省考新趋演练
课标要求
1.通过实验,探究光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2.通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象。
3.通过实验,探究并了解光的反射定律。
知识结构导图
实验探究突破
实验2 探究光的反射实验
核心考点
为了探究光的反射规律,小明和小红按照下面的步骤设计和进行实验。
(一)确定研究问题
1.反射角和入射角的大小关系是怎样的?
2.反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
3.在反射现象中,光路是否可逆?
(二)进行实验
1.比较反射角和入射角的大小关系。
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(1)把一粗糙、可沿中线ON折叠的硬纸板 在平面镜上。(选用粗糙的硬纸板是利用光的 反射使光路呈现在硬纸板上)
(2)如甲图,使一束光紧贴硬纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。用铅笔记录光的传播路径。(光紧贴硬纸板的目的是 )
(3)在接下来的操作中,同组的小明和小红进行了争辩:
①小红的观点:立即取下硬纸板,用 测量ON两侧的入射角(∠i)和反射角(∠r),得出结论;
②小明的观点:改变光束入射的角度,多做几次,每次都用铅笔记录光的径迹并标注实验次数,然后测量每次的入射角(∠i)和反射角(∠r),记录在表格中。
我们应该采取 的观点,目的是 。
(4)观察表格中记录的数据,我们可以得到结论: 。
2.反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
如图乙,把半面纸板F向前或向后折,则 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线 。
3.反射现象中,光路是否可逆。
在甲图中,如果用激光笔沿FO照射,反射光将沿 射出,此现象说明在反射现象中, 。
针对训练
例题 (2026·辽宁)某小组探究在光的反射现象中反射角和入射角的关系。
(1)注意:为了避免伤害眼睛,使用激光笔时,禁止 。
(2)把一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板 地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光和 的径迹,并标出入射角i和反射角r,如图所示。
(3)改变光束入射的角度,多做几次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用 测量∠i和∠r的度数,将数据记录在下表中。
数据序号
1
2
3
4
5
…
∠i
30°
40°
50°
60°
70°
…
∠r
30°
40°
50°
60°
70°
…
分析表中数据,得出结论:在反射现象中,反射角 入射角。
高频考点突破
考
点
1
光的直线传播
1.(2026·青海)“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.火星 D.地球
2.(2026·河北)图示的光现象中,由光的直线传播形成的是( )
A.筷子“弯折” B.楼台倒影 C.萌娃变“蛙” D.雨后彩虹
3.(2025·广东中山一模)我国古代著名学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验。该实验说明了光在同一种均匀介质中 ;当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成倒立、 (选填“变大”“变小”或“不变”)的 (选填“实像”或“虚像”)。
4.(2025·广东深圳一模)圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气,日影是光的 形成的。圭表的原理如图乙所示,为了在圭尺上观察到清晰的日影,圭表需要用 (选填“透明”或“不透明”)物体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置 (选填“A”或“B”)。
考点知识链接
光源
能够发光的物体叫作光源,光源可分为自然光源和人造光源
规律
光在同种均匀介质中沿直线传播
现象
小孔成像:成倒立的实像
影子、日食、月食
光线
描述光传播路径和方向的直线(物理模型法)
应用
激光准直、站队看齐、射击瞄准
光速
光在真空中的光速约为 3×108 m/s,光在不同介质中的传播速度不同
1.小孔成像:物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状只跟物体的形状相似,与孔的形状无关;像的大小与物体到小孔及光屏到小孔的距离有关。
2.对光线的理解:光线是为了描述光的传播路径和方向而假想出来的直线,实际上并不存在。光线的引入利用了理想化模型。
3.先看到闪电,后听到雷声的原因:由于光比声音传播得快,因此打雷时,虽然打雷和闪电在远处同时同地发生,但是我们总是先看到闪电后听到雷声。
4.月亮不是光源:因为月亮本身不发光。
考
点
2
探究光的反射规律
5.(2026·广东)如图所示探究光的反射定律实验中,入射角为 度;增大入射角,则反射角 ;将纸板NOF沿ON向后翻折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光。
6.(2026·黑龙江)如图所示,小张同学在进行“探究光反射时的规律”的实验时,他把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)他应选择 (选填“光滑”或“粗糙”)的纸板,因为光在纸板上发生 反射,可以在不同方向都能看到光的径迹;
(2)如图,小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点,经平面镜反射,在另一侧纸板F上出现反射光a'。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从d点射向O点,反射角的大小是 ;
(3)他用一束光逆着b'的方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是 。要得出普遍规律,接下来应该进行的具体操作是 。
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定义
光射在物体表面时,被反射回来的现象
图示
反射规律
(1)三线共面:反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
(2)法线居中:反射光线和入射光线分居法线两侧
(3)两角相等:反射角等于入射角
光路可逆
在反射现象中,光路是可逆的
(3)记录光线的方法:在每条光线上各取两点记录在纸板上,在纸板上将两点用直线连接起来并标出方向,即为光路。
(4)将光屏折转后不能观察到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)如果让光线逆着OB的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明在反射现象中,光路是可逆的。
(6)多次改变入射角大小并进行多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
(7)实验中从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因:光在硬纸板上发生漫反射。
考
点
3
光的反射作图
7.(2026·青海)在图中,根据入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
8.(2026·四川宜宾)一束阳光斜射入房中,小明在A点用平面镜把该光竖直反射向房顶,请在图中画出平面镜的位置和反射光线。
考点知识链接
考
点
4
镜面反射和漫反射
9.当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石表面时,就会发生 (选填“漫”或“镜面”)反射,炫目的光干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
10.雨后的夜晚,月亮非常明亮,路上出现了一个个小水坑,我们走在路上时,如果我们迎着月光走 处应该是水坑,如果我们背着月光走 处应该是水坑。(以上两空均选填“亮”或“暗”)
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反射
分类
(1)镜面反射:如图甲。例如:镜面、平静的水面、玻璃幕墙等的反射。
(2)漫反射:如图乙。例如:从各个方向都能看清黑板上的字,电影屏幕用粗糙的白布等。
省考新趋演练
11.(2026·广东深圳三模)阅读材料,回答问题。
测光速
物理学中有多种方法测量光速,其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间,再用公式计算出光速。实验装置如图甲所示,其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜(图示为俯视图),M是距离A几十千米的反射器(内部结构未画出,用虚线框表示),S是光源,C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时,只有∠α=45°时,S发出的光才能经镜面1反射至M,平行反射回来的光经镜面3反射后,恰好到达C。
由于光速很大,所以光从S传播到C的时间太短,很难测量,于是让A逆时针转动起来。当A转速(1 s内转过的圈数)较小时,光经镜面1和M反射回到A时,镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速,使光反射回到A时,镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置,即可实现接收,此时A的转速记为n(圈/秒)。
(1)图乙①是小明对M内部结构及光路的猜想,图中∠1 (选填“必须”或“无须”)是45°;图乙②是小明查找到的M内部结构及部分光路,请画出平面镜上的反射光线;
(2)A不转动时,对调S和C的位置,C仍能接收到来自S的光,判断的依据是 ;
(3)若A转动一周,C可接收到 次来自S的光;
(4)当A转速较小时,镜面3反射的光会偏向C的 (选填“左”或“右”)侧;
(5)若AM间距离记为L,则测得光速的大小约为v= (用题中所给字母表示)。
12.(2024·广东深圳二模)探究“光的反射规律”实验中,用到了以下实验器材:可旋转的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光笔。如图乙所示,将光屏立在水平放置的镜面上,激光笔固定在光屏A上,它发出的光沿光屏A入射到O点。
(1)旋转光屏A到位置1时,需要旋转光屏B到位置 (填序号)才能观察到完整光路,使光屏A、B旋转后处于 ,由此可探究反射光线和入射光线的位置关系。
(2)多次改变入射光AO的方向,用量角器测量入射角和反射角,分析数据得出反射角和入射角的大小相等。由此可推出当入射光与平面镜间的夹角为50°时,反射角大小应为 。
(3)让激光逆着反射光的方向入射,其反射后会沿着原来入射光的方向射出;这表明在光的反射现象中,光路 。
(4)利用光的反射可以测量月、地之间的距离。激光测距仪发出一束激光射向月球,约2.5 s接收到反射回来的激光,则地球到月球的距离约为 m。(光在真空中传播的速度约为3×108 m/s)
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