【寒假分层作业】2023年人教版物理八年级-第7天《光的直线传播、光的反射和折射》寒假精品练习（含解析）

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2．在学习光的传播时，引入光线，建立“理想模型”，利用“作图法”对现象进行分析。
3．由生活中能看到不发光的物体，学会联想，认识到在我们周围发生了光的反射。
4．认识到辅助线的作用，并理解光的反射定律内容，归纳总结出光的反射规律和光路的可逆性。
5．利用知识迁移法习折射光线、折射角概念，通过实验探究得出光的折射规律。
6．用比较法辨析折射规律和反射规律；尝试利用定向思维、归纳推理来解决问题。
7．运用光的折射规律进行简单作图去分析解释折射现象，了解光的全反射。
知识点01 光的直线传播
1．光源：能直接发光的物体叫光源。月亮不是光源。
光线：用一条带箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这条直线称为光线。
2．光的直线传播：
光在同种均匀介质 中是沿直线传播的。光在真空中传播最快，光在真空中传播速度是3×108m/s。在水．玻璃中逐渐变小。
3．应用：影的形成．小孔成像．日食．月食的成因．激光准值等，都用光的直线传播来解释。
4．打雷时雷声和闪电是同时发生的，但总是先看见闪电后听见雷声，这表明光速比声快。光年是长度单位。
知识点02 光的反射
1．光的反射
（1）入射角：指的是入射光线与法线所成的夹角。反射角指的是反射光线与法线所成的角。
（2）光的反射定律：入射光线与反射光线．法线在同一平面内；反射光线与入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。在反射时，光路是可逆的。
2．反射类型：
（1）镜面反射：入射光平行时，反射光也平行，是定向反射（如镜面．水面）；
（2）漫反射：入射光平行时，反射光向着不同方向，这也是我们从各个方向都能看到物体的原因。两类反射都遵循反射定律。在反射现象中光路是可逆的
3．光垂直射入镜面时，反射角为0度，入射角为0度；
4．能从各个方向看见本身不发光的物体，这是因为发生了漫反射。光滑的铜镜，镜子，平静的水面发生的是镜面反射。
知识点03 光的折射
1．光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏折，这种现象叫光的折射。
2．折射规律：（1）入射线．折射线分居法线两侧。（2）入射角增大，折射角增大，但增大的度数不等。空气那面与法线的夹角大些。（选“大或小”）（3）光线垂直射入界面时，光的传播方向不变，折射角等于 0度。在折射时光路也是可逆的。当光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射角大入射角。
3．折射现象：插入水中的筷子向上弯折，池水看起来比实际的浅 ，玻璃砖后的笔“错位”，这些都是光的 折射现象形成的。
4．看见水里的鱼是鱼的虚像 ，是经光的折射形成的。看见水里的“月亮”“白云”是 虚（选“实物或虚像”），是经光的反射形成的。水中的倒影是虚像，是光的反射形成的；小孔成像是实像，是光直线传播形成的。
5．在光的折射中光路是可逆的。
【例1】关于超市里的光现象，下列说法正确的是（ ）
A．灯光下的绿叶蔬菜看上去绿油油的，是因为蔬菜吸收了绿光
B．打开紫外灯消毒，能看见淡蓝色的紫外线
C．红外探头是通过人体辐射的红外线来识别体温高的顾客
D．多盏灯光的照射下，地面上几乎看不见人的影子，是因为光绕过了人体传播
【答案】C
【解析】A．蔬菜看上去绿油油的，是因为反射了绿光，而不是吸收了绿光，故A错误；
B．人眼看不到紫外线，看到紫外灯发出淡蓝色光为普通的可见光，故B错误；
C．红外线有热效应，可以用红外探头通过人体辐射的红外线识别体温的高低，故C正确；
D．光在密度均匀的空气中沿直线传播，因此“光绕过了人体传播”错误，故D错误。
故选C。
解题归纳：如何识别光现象？
【方法技巧】熟记日常生活中常见的光现象。透过光现象，揭示本质，即明确各种光现象的成因是解决问题的关键。如水中的“倒影”是由于平面镜成像（光的反射）形成的；“立竿见影”是由于光的直线传播形成的；“潭清疑水浅”、“海市蜃楼”“插入水中的筷子看起来弯折”是由于光的折射形成的。
【例2】AB、CD是由发光点S发出并经平面镜反射的两条光线。根据光的反射原理作图，在图中画出光源S及它的光路图。
( )
【答案】
【解析】作出AB、CD的反向延长线，得交点，再作出关于平面镜的对称点S，S即为发光点，如图所示：
。
解题归纳：光的反射和光的折射光路图作图要点有哪些？
【方法技巧】（1）角度大小要明晰：光的反射作图时，一定要明晰题干中的已知角度是入射角（或反射角）还是入射（或反射）光线和镜面的夹角，若告诉的是光线与镜面的夹角，必须先求出入射角或反射角（用900减去光线与镜面的夹角）；光的折射作图时，一定要明晰光是从哪种介质斜射入哪种介质，从而准确判断入射角和折射角的大小关系（空气中的角总是大角）。
（2）光线虚实要分明：入射光线、反射光线、折射光线画实线，法线及光线的延长线用虚线。
（3）光传播方向要标清：用箭头表示光的传播方向，且将箭头画在线段的中间位置。
【例3】根据学过的光学知识解释下面生活中常见的现象。“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象，如图甲所示是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1：光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向会发生改变，而人的视觉总是感到物像是来自直线的。
资料2：一般情况，光从密度较大的介质斜射入密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向，如图乙所示。
资料3：海面上的下层空气温度低，在一定的高度内，高度越高温度越高，导致空气的密度不同。
回答以下问题：
（1）“海市蜃楼”现象中，游客看到的是虚像还是实像？
（2）请根据以上提供的资料和所学知识对“海市蜃楼”现象做出初步的解释。
【答案】(1)虚像；(2)见解析
【解析】(1)海市蜃楼是光的折射形成的虚像。
(2)光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象；海市蜃楼是光在沿直线方向传播时，在密度不均匀的空气层中，经过折射造成的结果；人的眼睛逆着入射光线看，看到的是景物的虚像。
解题归纳：实像和虚像有何不同？
【方法技巧】物体经过光学元件反射或者折射后即可能成实像，也可能成虚像。而实像和虚像的区别是什么呢？
（1）成像原理不同：从物体发出的光线经光学器件反射或折射后，由实际光线会聚而成的像为实像，如小孔成像；由实际光线的反向延长相交形成的像叫虚像，如平面镜成像。
（2）成像性质上的区别：实像都是倒立的，虚像都是正立的。
（3）光屏承接上的区别：实像既能被眼睛看到，又能被光屏接收到，虚像只能被眼睛看到，不能被光屏收到。
1．（2022·湖南湘潭·中考真题）下列现象能说明光沿直线传播的是（ ）
A．空中彩虹B．水中倒影
C．墙上手影D．杯中铅笔
【答案】C
【解析】A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光透过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的，故A不符合题意；
B．水中倒影是由于光的反射现象形成的平面镜成像，故B不符合题意；
C．墙上手影是由于光沿直线传播形成的，故C符合题意；
D．从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故D不符合题意。
故选C。
2．（2022·湖北随州·中考真题）在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头，看到地面上树荫里有许多圆形光斑，抬头看看树叶间刺眼的阳光，想到这树荫下藏着物理学的秘密，便拍下两张照片（如图）。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm，这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球（太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算），粗略计算太阳的直径最接近（ ）
A．1.5×109mB．1.5×1019m
C．5×106mD．5×1012m
【答案】A
【解析】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形，与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形，是相似三角形，相似三角形的对应边成正比例，设太阳直径为n米，光斑的直径为，则有
解得
故选A。
3．（2022·辽宁盘锦·中考真题）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，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。
【答案】 漫 遵循
【解析】[1]电影院的幕布表面比较粗糙，光射向幕布时，发生漫反射，电影院各个方向都能看到幕布上的影像。
[2]在光的反射现象中，无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
4．（2022·内蒙古呼和浩特·中考真题）小亮同学坐在平静的湖边，看到“云在水中漂，鱼在云上游”。则，天上的白云与映在湖里的白云，距水面的距离_____（选填“相同”或“不同”）；看到的鱼相比实际的鱼，距水面的距离_____（选填“远”或“近”）；看到水中的白云在向东移动，则天上的白云在向_____（选填“东”或“西”）移动；看到的水中鱼和水中云，是鱼和云所成的像，关于这两个像，下列判断正确的是_____（选填字母）。
A．都是实像
B．都是虚像
C．鱼是实像，云是虚像
【答案】 相同 近 东 B
【解析】[1]小亮看到白云在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，根据平面镜成像特点可知，物像到平面镜的距离相等，故天上的白云与映在湖里的白云距水面的距离相同。
[2]小亮看到“鱼”的位置比实际位置升高了，即距水面的距离近，这是光的折射现象造成的虚像。
[3]由平面镜成像特点可知，物与像关于镜面对称，当水中的白云在向东移动时，则天上的白云在向东移动。
[4]看到的水中鱼，是由光的折射形成的虚像；水中云，是由光的反射形成的虚像，所以这两个像都是虚像，故AC错误，B正确。
故选B。
5．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，S是发光点，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。
【答案】
【解析】作出发光点S关于平面镜的对称点，即为发光点S的像S'，连接S'A交平面镜于点O，沿AO画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示
6．（2022·广西梧州·中考真题）如图，小玲利用一块平面镜，将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内，请在图中画出平面镜的位置。
【答案】
【解析】将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道，可知入射光线向下、反射光线水平向左，根据光的反射定律可知，法线垂直于平面镜，根据图中法线的位置，过入射点作法线的垂线得到平面镜的位置，如图所示：
（建议用时：30分钟）
一、单选题
1．（2022·湖北·武汉市武珞路中学八年级期中）如图所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，将小孔对着烛焰，下列说法中正确的是（ ）
A．可以在薄膜上看到烛焰倒立的虚像
B．像的形状与小孔的形状有关
C．烛焰离小孔越远，薄膜上的像越小
D．小孔成像的原理是光的反射
【答案】C
【解析】A．小孔成像，薄膜上呈现蜡烛倒立的实像，故A错误；
B．小孔成像中像的形状与孔的形状无关，故B错误；
C．焰离小孔越远，薄膜上的像越小，如图所示：
故C正确；
D．小孔成像的工作原理是利用光的直线传播，故D错误。
故选C。
2．（2022·福建三明·八年级期中）一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面，如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲图光路为漫反射的光路图，乙图光路为镜面反射的光路图
B．乙图中的光线不遵循光的反射定律
C．甲图中观察到反射位置处较暗
D．可以从任意角度观察到乙图中的光线
【答案】D
【解析】A．平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。甲图光路为镜面反射的光路图，乙图光路为漫反射的光路图，故A错误；
B．无论镜面反射还是漫反射，每一条光线都遵循光的反射定律，故B错误；
C．甲图发生镜面反射，反射光线射向某一方向，光线集中，故观察到反射位置处较亮，故C错误；
D．乙图反生漫反射，因反射光线射向四面八方，故可以从任意角度观察到乙图中的光线，故D正确。
故选D。
3．（2022·北京市第四十四中学八年级期中）将一束单色激光从玻璃槽的外侧由左侧斜向上射入盐水中，但光在盐水中并不是沿直线传播，而是发生了弯曲，如图所示。这是由于（ ）
A．光在同种均匀介质中沿曲线传播
B．盐水不均匀使光传播路径发生了弯曲
C．光在空气中沿直线传播
D．以上都不对
【答案】B
【解析】日食、月食、影子的形成等说明光在同种均匀透明介质中是沿直线传播。由图可知光在盐水里传播时传播路径发生了弯曲，因为盐水不均匀，越深密度越大，光在不均匀的盐水里传播时就会发生折射，即盐水不均匀使光传播路径发生了弯曲，综上分析，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．（2022·辽宁·沈阳市第十二中学八年级期中）柳叶湖风景区是人们喜欢游玩的地方，在湖边行走，经常会看到“鸟在水中飞，鱼在云中游”的美丽画面，人们所观察到的“飞鸟”和“游鱼”（ ）
A．都是反射形成的像B．都是折射形成的像
C．分别是反射和折射形成的像D．分别是折射和反射形成的像
【答案】C
【解析】光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象，叫做光的反射；光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变，从而使光线在不同介质的交界处发生偏折的现象；人们所观察到的“飞鸟”，是飞鸟在水面上呈现的虚像，是光的反射现象，“游鱼”是鱼反射的光线经过水中传播到空气中，进入人眼，是光的折射现象，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
二、填空题
5．（2022·北京十四中八年级期中）图所示是我国古代用来测量时间的仪器——日晷；日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻，是因为太阳光在同种______介质中沿______传播。
【答案】 均匀 直线
【解析】[1][2]影子是光沿直线传播形成的，说明光在同种、均匀、透明的介质中沿直线传播。
6．（2022·江西南昌·八年级期中）如图，晚上，小明在较暗的环境中用手电筒将光打在了垫有白纸的平面镜上，从侧面观察会发现______（选填“白纸”或“平面镜”）更暗。这是因为发生了光的______反射，大部分反射光没有进入人的眼睛。
【答案】 平面镜 镜面
【解析】[1][2]当用手电筒的光垂直照射白纸和平面镜时，在平面镜上会发生镜面反射，反射光线垂直平面镜射出，大部分反射光没有进入人的眼睛，从侧面观察到的平面镜是暗的；而白纸发生漫反射，进入眼睛的光线较多，所以在侧面看到的白纸更亮。
7．（2022·辽宁·阜新市第一中学八年级期中）光的传播速度大约是________，比声音的传播________（选填“快”、“相等”或“慢”）。太阳发出的光，要经过大约8min到达地球，地球到太阳之间的距离大约________km。
【答案】 快
【解析】[1][2]光在真空中的传播速度为，光在空气中的传播速度近似于这个值，声音在空气中的传播速度约为340m/s，所以光的传播速度比声音的传播快。
[3]由于光在真空中的传播速度为，太阳发出的光，要经过大约8min到达地球，则地球到太阳之间的距离
8．（2022·湖北·浠水县兰溪镇六神中学八年级期中）如图所示，起初茶碗看起来是空的，但当你慢慢向碗中倒水时，就会发现碗中原来还藏着一枚硬币，这是光的___________现象，看到的硬币是___________。（选填“实物”或“虚像”）
【答案】 折射 虚像
【解析】[1][2]保持眼睛和碗的位置不变，慢慢向空碗里倒水，硬币反射的光线从水中斜射入空气中时，在水面处发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线沿直线看去，看到的是变高的硬币的虚像。
三、实验题
9．（2022·湖北武汉·八年级期中）如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小圆孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像。
（1）实验中的烛焰 ______（填“是”或“不是”）光源，为了清楚地观察薄膜上烛焰的像，实验应在 ______（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。
（2）如图乙所示，烛焰AB通过小孔在薄膜上成的像为A'B'。请根据光的传播规律，在图乙中画出两条光线AA'和BB'；( )
（3）若只将小圆孔改为小方孔，则像的形状 ______（填“改变”或“不变”）；若将蜡烛靠近小孔少许，则烛焰在薄膜上的像将 ______（填“变大”、“变小”或“不变”）；若将烛焰向上移动，则烛焰在薄膜上的像 ______（填“向上”或“向下”）移动。
【答案】 是 较暗 不变 变大 向下
【解析】（1）[1][2]实验中的烛焰能够自己发光，所以烛焰是光源；为了清楚地观察薄膜上烛焰的像，实验应在较暗的环境中进行，避免其他光线对像的影响。
（2）小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，据此作出光路图如图
（3）[4]小孔成像，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关，若只将小圆孔改为小方孔，则像的形状不变。
[5]因为烛焰到小孔的距离越小，烛焰顶端射到小孔光线AA'和BB'的张角越大，所以若将蜡烛靠近小孔少许，则烛焰在薄膜上的像将变大。
[6]因为烛焰经小孔在薄膜上成倒立的实像，所以若将烛焰向上移动，则烛焰在薄膜上的像向下移动。
10．（2022·山东济宁·八年级期中）在探究光的反射定律实验中，如图甲，平面镜M平放在平板上，E、F是两个粘起来的硬纸板，可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
（1）如图乙，把硬纸板F向前或向后折_____（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明反射光线与入射光线及法线ON在_____；
（2）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_____；
（3）为了探究反射角与入射角的大小关系，在图甲中应进行的操作是：多次改变_____角度，观察并记录_____的大小；
（4）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是_____（选填“粗糙的”或“光滑的”）。
【答案】 不能 同一平面内 反射时，光路是可逆的 入射 反射角 粗糙的
【解析】（1）[1][2]在实验过程中，将纸板向前或向后折，是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内，此时把半面纸板F向前或向后折，不能看到反射光线，说明反射光线与入射光线及法线ON在同一平面内。
（2）[3]反射光路是可逆的，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：反射时，光路是可逆的。
（3）[4][5]根据反射定律的内容可得，反射角等于入射角。因此多次改变入射光线AO的方向，发现反射光线也随之改变，观察并记录反射角与入射角的大小。可得出的结论为反射角等于入射角。
（4）[6]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。
四、作图题
11．（2022·四川·广安二中八年级期中）在图中画出入射光线AO的反射光线，并标出入射角的度数。
【答案】
【解析】已知入射光线AO与镜面的夹角为60°，所以入射角为
90°−60°=30°
过入射点做垂直镜面的虚线为法线，在法线另一侧根据反射角等于入射角的关系，画出反射光线，标出入射角，即入射光线与法线的夹角为30°。如图所示
12．（2022·福建·厦门市第二外国语学校八年级期中）在图中画出的光线OP从空气垂直入射到玻璃砖，并经过玻璃砖两次折射到空气中的光路图。
【答案】
【解析】光从空气垂直入射到玻璃界面上，传播方向不变，当光从玻璃斜射入空气中时，折射角大于入射角，折射光线将远离法线，如下图所示：