人教版(2024)八年级上册(2024)第2节 光的反射测试题
展开•知识点1 光的反射定律及常见现象
•知识点2 光的反射定律实验探究
•知识点3 光的反射光路图
•知识点4 镜面反射、漫反射和光反射的可逆性
•作业 巩固训练
知识点1
光的反射定律及常见现象
1、光的反射现象:光在传播的过程中,遇到两种介质交界面(或物体表面)时,有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。
2、光的反射定律,在光的反射现象中
(1)入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内(共面)。
(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧(分居)。
(3)反射角等于入射角(等角)。
【典例1-1】如图是自行车的尾灯,晚上当后方有汽车灯光照射时会“发光”,尾灯利用了下列哪种光学元件( )
A.凸透镜B.凹透镜
C.角反射器D.三棱镜
【答案】C
【详解】自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用,其原理是利用了光的反射现象。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例1-2】因更适合中国宝宝“体质”,长春动植物公园的西游主题活动频登热搜。园内能沉浸式体验“云雾缭绕”的仙境,这是水蒸气 形成的(填物态变化名称);一句“妖怪,哪里跑”便能闻声识人,这是依据声音的 ;园内平湖倒影,“倒影”是光的 形成的。
【答案】 液化 音色 反射
【详解】[1]“云雾缭绕”的仙境,实际上是水蒸气液化形成的小水滴形成的一种现象。
[2]不同发声体发出的声音音色不同,所以一句“妖怪,哪里跑”便能闻声识人,这是依据声音的音色。
[3]园内平湖倒影,“倒影”是平面镜成像,是光的反射现象。
【变式1-1】一位老师自制一把可以看到自己声音的器材,把一个橡皮膜蒙在圆筒的一端,用双面胶把一片镜子粘在橡皮膜上,把激光笔固定在圆筒边缘上,使激光笔对准镜片,如图所示,打开激光笔,对着圆筒另一端开口说话时,会看到墙壁上跳动的光。下列相关说法中正确的是( )
A.能够看到墙壁上跳动的光是利用了光的色散现象
B.能够从不同角度看到墙壁上跳动的光是因为发生了镜面反射
C.如果橡皮膜松动不影响实验效果
D.说话的声音会不断改变光的反射角度数
【答案】D
【详解】A.由题意知,能够看到墙壁上跳动的光是平面镜反射了光线,因此利用的是光的反射,故A错误;
B.能够从不同角度看到墙壁上跳动的光是因为发生了漫反射,故B错误;
C.如果橡皮膜松动,会使橡皮膜振动不明显,从而影响实验效果,故C错误;
D.说话的声音使橡皮膜振动,改变了光的入射角,从而改变光了的反射角,故D正确。
故选D。
【变式1-2】解放桥是一座全钢结构可开启的桥梁,是天津的标志性建筑物之一。如图是大桥与倒影形成的一幅壮美画面,桥在水中的倒影是光的 形成的 (选填“虚”或“实”)像。
【答案】 反射 虚
【解析】【小题1】[1][2]大桥在水中成的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,根据平面镜成像的特点可知,倒影是大桥的虚像。
知识点2
光的反射定律实验探究
1、实验目的:探究光的反射规律。
2、实验器材:平面镜、激光笔、带刻度的硬纸光屏、支架、夹子。
3、实验步骤:
步骤①按要求组装器材。将平面镜水平放置,然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。
步骤②用激光笔射出一束激光,用笔记下入射光线和反射光线的位置,并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数,记录在表格中。
步骤③重复实验两次。改变入射光的方向,多测几组入射角和发射角,并将数据填入表格;
步骤④将光屏向前或向后折,观察反射光线。
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理器材。
4、实验结论
(1)在反射现象中,入射光线、反射光线、法线 在同一平面内。
(2)入射光线和反射光线分居法线两侧。
(3)反射角 等于入射角。
【典例2-1】下图是“探究光反射时的规律”实验装置。
(1)实验中要保持纸板ENF上的直线ON 于镜面。
(2)分析表中的实验数据可得:在反射现象中,反射角 入射角。
(3)把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内。
【答案】 垂直 等于 同一平面
【详解】[1]实验中,纸板ENF要与平面镜垂直,因此,法线ON也垂直于镜面。
[2]分析表中反射角和入射角的数据发现,反射角总是与对应的入射角大小相等,由此可知,光反射时,反射角等于入射角。
[3]把纸板NOF绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光线,说明反射光线在入射光线和法线决定的平面内,即反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【变式2-1】小亮用如图甲所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
(1)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i和反射角r,记录如下表。比较r和i,可以得出:光反射时,反射角 入射角;为了比较反射角与入射角的关系,多次改变入射角进行实验的目的是 。
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】 等于 使实验结论具普遍性 在
【详解】(1)[1]分析表格中的数据知道,光反射时,反射角等于入射角。
[2]根据多次改变入射角的大小测反射角大小,是为了探究反射角与入射角的大小关系,避免偶然性,使实验结论更具普遍性。
(2)[3]由图乙所示知道,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线在同一平面内。因纸板与平面镜不垂直,故纸板F上不能看到反射光线。
【变式2-2】同学们利用图甲所示的器材(纸板F 可绕ON翻折)探究光的反射定律。
(1)平面镜水平放置,附有量角器的白纸板由 E、F 两部分构成,应始终 立在平面镜上;
(2)图乙中,用激光笔沿AO 方向入射到O 点, 光在纸板上发生 反射,呈现径迹,当入射光线与平面镜夹角为60°时,反射角大小为 ;再将纸板F 绕ON向后折,纸板 F 上能否看到反射光线?答: ,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线 ;
(3)改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是 。
【答案】 垂直 漫 30° 不能 是否在同一平面内 得出普遍规律
【详解】(1)[1]入射光线、反射光线、法线在同一平面上,平面镜水平放置,附有量角器的白纸板由 E、F 两部分构成,为了显示光路,白纸板应始终竖立在平面镜上。
(2)[2]图乙中,用激光笔沿AO 方向入射到O 点,光在纸板上发生漫反射,光线反射到各个方向,呈现径迹。
[3]当入射光线与平面镜夹角为60°时,反射角大小等于入射角,为
[4][5]再将纸板F 绕ON向后折,纸板 F 与纸板E不在同一平面上,纸板F上不能看到反射光线,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上。
(3)[6]改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,这样做的目的是避免偶然性,得出普遍规律。
知识点3
光的反射光路图
根据光的反射规律作光路图的方法是
(1)由入射光线和反射面确定入射点,入射点一般用字母0表示。
(2)由入射点和反射面确定法线,法线用虚线画出。
(3)由入射光线和法线确定入射角,入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示。
(4)根据光的反射定律确定反射角,反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示。
(5)由法线和反射角确定反射光线,光线用实线画出,注意入射光线和反射光线的箭头方向。
【典例3-1】图甲为丹顶鹤及其倒影的画面,其中A点表示鹤嘴在水中像的位置,请在图乙中画出光从鹤嘴经水面反射进入人眼的光路图。
【答案】
【详解】A的位置是鹤的嘴通过水面所成的像,平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,据此画出鹤的嘴的位置A',连接人的眼睛和A,则连线与水面的交点为反射点(入射点)O,连接AO为入射光线、连接O和眼睛可得反射光线,如图所示:
【典例3-2】如图所示是牙医借助平面镜观察患者牙齿的情景,请画出照到镜面上的光线发生反射后的光路图。
【答案】
【详解】过入射点作垂直于界面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,如下图所示:
【变式3-1】为了学生的安全,很多校服都设计有反光条,制作反光条的反光材料表面覆盖了一层微棱镜(如图甲所示),这些微小结构可以将不同方向入射的光按原方向反射回去。微棱镜的结构可以简化为图乙,若一束光照射到微棱镜上,请你在图乙中画出光反射后的光路图。
【答案】
【详解】过反射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过二次反射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示:
【变式3-2】你是否幻想过拥有“身后长眼”的本领,其实一块平面镜就能实现,小明利用平面镜就能实现即使不回头也能看见后面的小伙伴。如图所示,是小明通过平面镜看到小伙伴的部分光路图。请你标出光的传播方向,并用作图的方法确定应怎样放置平面镜。
【答案】
【详解】小明利用平面镜实现即使不回头也能看见后面的小伙伴,则小伙伴反射的光经平面镜反射后进入小明的眼睛。根据反射角等于入射角作出两条光线的角平分线作为法线,过入射点作法线的垂线则是平面镜的位置,如图所示:
知识点4
镜面反射、漫反射和光反射的可逆性
1、反射面是光滑平面,光线平行反射的叫镜面反射;如镜子、平静的水面等;镜面反射遵循光的反射定律。
2、照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不同,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。
3、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;当平行光照射时,镜面反射的反射光仍然是平行,而漫反射的反射光线是发散的,向各个方向都有。
4、光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明,光路是可逆的。
【典例4-1】晚自习后,小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时,会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
C.自行车尾灯能将平行的入射光平行反射
D.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
【答案】C
【详解】A.自行车尾灯本身不发光,不是光源,故A错误;
B.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,这种结构是自行车的尾灯设计依据,人从侧边看自行车尾灯时,光线不能平行反射,所以不会很明亮,故B错误;
C.自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,根据光的反射定律可知,垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线,经两次反射后,反射光线与入射光线平行射出,故C正确;
D.光照射在自行车尾灯上是平行入射,平行反射,所以发生的是镜面反射,故D错误。
故选C。
【典例4-2】用如图所示的装置探究声音的产生。将一块小平面镜粘在音叉叉股上,固定激光笔,照射平面镜,光被反射到墙面上形成一个光斑。各个角度都能看到墙上的光斑,说明光射到墙面发生了 。实验时,用橡皮锤敲击音叉,听到声音,同时观察到墙面上的光斑变成一条短线,该现象说明 。
【答案】 漫反射 声音是由物体振动产生的
【详解】[1]在各个角度都观察到墙上的光斑,这说明反射光线射向四面八方,即发生了漫反射。
[2]音叉发声时,音叉振动带动镜子也振动,所以小光斑的位置会上下移动,所以出现一条短线。这个实验说明了声音是由物体振动产生的。
【变式4-1】下列光现象中,说法错误的是( )
A.光照射到棉质衣服上会发生漫反射
B.我们能看到投影屏幕上的画面,是因为屏幕是光源
C.甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛,乙同学也可以从该平面镜中看到甲同学的眼睛
D.强烈的光照射在玻璃幕墙时,会发生镜面反射,造成光污染
【答案】B
【详解】A.光照射到一般衣服上,反射光线会射向各个方向,因此发生的是漫反射,故A正确,不符合题意;
B.投影屏幕本身不能发光,我们能看到画面,是因为屏幕反射的光线进入人的眼睛,故B错误,符合题意;
C.在反射现象中,光路是可逆的,甲同学从一块平面镜中看到乙同学的眼睛,乙同学也可以从该平面镜中看到甲同学的眼睛,故C正确,不符合题意;
D.巨大的玻璃幕墙,表面光滑,当光照射到它们的表面时会发生镜面反射,能量强亮度大,照到物体上会给人们的生活工作等造成很大的不便,称为光污染,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式4-2】同学间可以通过同一平面镜看到彼此,表明在反射现象中,光路是 的;教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,是因为光在黑板表面发生了 。
【答案】 可逆 漫反射
【详解】[1]光的反射中,光路是可逆的,同学间可以通过镜子互相看到对方,表明了反射时光路是可逆的。
[2]教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,是因为光在黑板表面发生了漫反射,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,使不同方向的人们都能看到。
一、单选题
1.首钢滑雪大跳台在北京冬奥会期间承担了多个比赛项目,它的设计理念源自中国敦煌壁画中传统的飞天造型,从侧面看去犹如一只灵动的“水晶鞋”(如图)。这个倒影形成的原因是( )
A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散
【答案】B
【详解】此时平静的水面相当于平面镜,首钢滑雪大跳台反射的光传播到水面时会发生反射,它的倒影就是光的反射形成的虚像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.“以铜为镜,可以正衣冠”,描述了哪种光现象( )
A.光的反射B.光沿直线传播
C.光的折射D.光的色散
【答案】A
【详解】“以铜为镜”涉及的物理知识是平面镜成像,其原理是光的反射,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.下列光现象中,与其他三个现象形成原因不同的一个是( )
A.水面倒影
B.灯下影子
C.墙上手影
D.鸽子的影子
【答案】A
【详解】A.水中倒影是光的反射形成的;
BCD.灯下影子,墙上手影,鸽子的影子都是因光的直线传播形成的;
A与BCD成因不同,故选A。
4.如图所示,是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时,大灯部分光路简图。在晚上开车时,下列说法正确的是( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面有车时,驾驶员看潮湿的路面更清楚
C.在会车时,双方司机均须将汽车大灯的远距灯切换成近距灯,以防止发生意外
D.照射到干燥路面上的光不遵守光的反射规律
【答案】C
【详解】A.由图可知,光射到潮湿的沥青路上反射光线还是平行射出,发生的是镜面反射,故A错误;
B.由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射,反射光线是平行射出的,所以,对面有车时,驾驶员看潮湿的路面更亮,但看不清楚,故B错误;
C.在会车时,为了安全行车,双方司机均须将汽车大灯的远距灯切换成近距灯,这样看得清楚些,以防止发生意外,故C正确;
D.光的反射现象中,无论那种反射,都遵循光的反射定律,所以照射到干燥路面上的光也遵循光的反射定律,故D错误。
故选C。
5.如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,纸板NOF可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【详解】A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,故A正确;
B.入射光线靠近ON时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近ON,故B错误;
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,故D错误。
故选A。
6.关于老舍先生在《济南的冬天》中描述的自然现象,下列判断正确的是( )
A.那水呢,不但不结冰,倒反在绿萍上冒着点热气,“热气”是液化,放热
B.山坡上卧着些小村庄,小村庄的房顶上卧着点雪,“雪”是升华,吸热
C.天儿越晴,水藻越绿,就凭这些绿的精神,水也不忍得冻上,“冻上”是凝华
D.况且那些长枝的垂柳还要在水里照个影儿呢,“影儿”是光沿直线传播形成的
【答案】A
【详解】A.“热气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故A正确;
B.“雪”是空气中的水蒸气遇到极冷的环境直接由气态变为固态凝华形成的,凝华放热,故B错误;
C.水也不忍“冻上”,是指由液态变为固态,是凝固现象,故C错误;
D.“影儿”是平面镜成像,是光的反射形成的,故D错误。
故选A。
7.如图探究光的反射定律,平面镜水平放置,白色纸板竖直立在镜面上,入射光线AO紧贴纸板射向镜面,纸板上能看到反射光线OB(图中未画出),O为入射点,ON为法线,则( )
A.反射光线OB的位置在ON的左侧E
B.仅增大图中α的角度,反射光线OB将远离ON
C.将纸板右侧F沿ON向后翻折,OB位置不变
D.仅将纸板取走,反射光线OB将不存在
【答案】C
【详解】A.反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧,反射光线OB的位置在ON的右侧,故A不符合题意;
B.仅增大图中α的角度,入射角减小,则反射角减小,反射光线OB将靠近ON,故B不符合题意;
C.将纸板右侧F沿ON向后翻折,反射光线的位置不变,在右侧纸板前面,故C符合题意;
D.仅将纸板取走,反射光线OB仍然存在,只是不能显示在纸板上,故D不符合题意。
故选C。
8.如图所示,太阳光与水平面成40°,某同学利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。此过程中的反射角大小为( )
A.40°B.50°C.65°D.70°
【答案】C
【详解】如图所示:
由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线(ON)。由图知:反射光线和入射光线的夹角
∠AOB=40°+90°=130°
则入射角
反射角等于入射角为65°。
故选C。
9.“一池曲江水,千秋盛唐梦。”如图所示是西安曲江大唐芙蓉园大型水舞光影秀《大唐追梦》,在亦幻亦真的场景构建中,用光影水舞描绘了盛唐时期古人的丰富情感。下列说法正确的是( )
A.屋顶的红砖是光源
B.夜空中笔直的光束说明光在均匀介质中沿直线传播
C.游客能从各个角度观察到建筑物,是因为发生了光的镜面反射
D.水中绚丽多彩的建筑物倒影是光的折射形成的
【答案】B
【详解】A.屋顶的红砖不能自行发光,能反射光,不是光源,故A错误
B.光在同种均匀透明的介质中沿直线传播,夜空中笔直的光束可以证明这一点,故B正确;
C.因为发生了光的漫反射,所以游客能从各个角度观察到建筑物,故C错误;
D.水中的倒影属于平面镜成像现象,其本质是光的反射,故D错误。
故选B。
10.如图所示,平面镜M与N的夹角为,一条与平面镜ON平行的光在两个平面镜之间发生多次反射,实验要求这条光能够沿着原来的光路返回,夹角的可能值是( )
A.8°B.18°C.22°D.37°
【答案】B
【详解】根据光的反射定律,画光的反射光路图如下图所示:
由图知:因为第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为,光线第一次反射的入射角为;第二次入射时的入射角为;第三次的入射角为;第次的入射角为。要想沿原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零,所以有 ,解得,由于为自然数,所以夹角应为90的因数。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
11.正如宋代苏轼所写“但愿人长久,千里共婵娟”。中秋夜晚,如果天气晴朗,华夏各地都可以欣赏美丽的月亮,共度佳节,这是因为月亮发生了 反射,这种反射 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。
【答案】 漫 遵守
【详解】[1][2]人们可以在不同的地方看到月亮,这是因为月亮发生了漫反射,漫反射同样遵守光的反射定律。
12.云蒙湖已成为国家级湿地公园,也被列入了国际重要湿地名录。湿地面积大,生物资源得到了 有效保护。花丛中,小蜜蜂,嗡嗡嗡。蜜蜂发出的声音是由蜜蜂翅膀 产生的;小朋友们 在各个方向都能看见白鹭,是因为光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】 振动 漫反射
【详解】[1]声音是由振动产生的,蜜蜂发出的声音是由蜜蜂翅膀振动产生的。
[2]我们能看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了反射,反射光线进入我们的眼睛的缘故。平行光线入射到粗糙的物体表面上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到,所以,在各个方向都能看见白鹭,是因为光的漫反射。
13.激光笔发出的一束激光与平面镜成50°角射向平面镜,反射光线如图,则反射光线与入射光线的夹角大小为 ;若在平面镜不动的情况下,要让激光笔射中目标,可保持激光笔的入射点不变 (选填“顺”或“逆”)时针转过一定的角度。
【答案】 80° 顺
【详解】[1]一束激光与平面镜成50°射向平面镜,此时入射角为
反射角等于入射角,为40°,反射光线与入射光线的夹角大小为
[2]若在平面镜不动的情况下,要让激光笔射中目标,入射点位置不变,则反射光线逆时针转过一定的角度,能射中目标,根据反射角等于入射角得,应顺时针转过一定的角度。
14.如图所示,小明在实验过程中让光贴着可沿ON弯折的纸板照射,将入射光线靠近法线,则反射光线将 (选填“靠近”或“远离”)法线;为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,需要将 。
【答案】 靠近 纸板的右半部分向后弯折
【详解】[1][2]当入射光线靠近法线,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线;为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,需要将纸板的两半部分在不同平面内,纸板的右半部分向后弯折,在纸板上看不到反射光线,说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
15.《枫桥夜泊》:“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠,姑苏城外寒山寺,夜半钟声到客船。”诗中“月落”指月亮渐渐靠近江面直至消失,月亮在江水中的倒影 (选填“逐渐变大” “逐渐变小”或“大小不变”);“乌啼”是指乌鸦的发声器官 时产生啼声;霜的形成是 (填物态变化名称)现象;诗人侧卧船舱,听到远处的同一次钟声有1s的时差,根据物理知识可估测钟声距离诗人有 m(结果保留整数)(已知声音在水中的传播速度约1500)
【答案】 大小不变 振动 凝华 440
【详解】[1]倒影是光的反射,根据平面镜成像特点可知,月亮在江水中的倒影大小不变。
[2]声音是由物体振动产生的,乌鸦的声音是由发声器官振动产生的。
[3]霜是空气中的水蒸气遇冷形成的小冰晶,属于凝华现象。
[4]设钟到诗人的距离为s,依题意可知
即
解得s≈440m。
16.动漫《秦时明月》中张良用镜子反光指导天明落子的方位对战荀子。如图甲张良在室外用镜子将太阳光反到图乙的窗棂上,窗棂上出现光斑,天明看窗棂光斑位置在棋盘上落子。室内棋盘画面通过图丙小孔,呈现在张良面前,像极了现代的同步直播画面,天明通过看窗棂光斑确定落棋位置,窗棂上光斑是光的 现象形成的。呈现在张良面前的棋局是 形成的。
【答案】 光的反射 光的直线传播
【详解】[1]图甲张良在室外用镜子将太阳光反到图乙的窗棂上,因此窗棂上出现光斑是由光的反射形成的。
[2]棋局是因为棋子挡住了光线而形成的影子,因此是由光沿直线传播形成的。
三、实验题
17.小晶探究光的反射定律时,选用了一个在适当位置开有孔槽的大玻璃罩(如图甲),一个带支架且底边即为0刻度线的量角器(如图乙,可放入玻璃罩中),两只激光笔、一块平面镜和一台加湿器。她将平面镜放在玻璃罩的中间位置,向玻璃罩中喷入水雾,用激光笔1发出的光束AO作为入射光线,用光束OB作为反射光线;用激光笔2发出垂直于镜面射向入射点O的光束作为法线,如图丙所示。
(1)实验中,当小晶看到 现象时,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内;
(2)接着,小晶开始探究“反射角是否等于入射角”。请你画出实验数据记录表 。
【答案】 反射光束同时遮挡住了代表法线的光束和入射光束
【详解】(1)[1]实验中,当小晶看到反射光束同时遮挡住了代表法线的光束和入射光束现象时,说明在这次反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(2)[2]实验中需要多次测量入射角与反射角的大小,实验数据记录表如下:
18.探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向 (选填“上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在 时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小 ;
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明: ;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是: ,实验表明: ;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是: 。
【答案】 下 同一平面 反射角等于入射角 光路可逆 垂直 光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内 见解析
【详解】(1)[1]保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①[2]将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。
③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)[5][6]白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
(4)[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
四、作图题
19.如图所示,根据入射光线作出反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】过入射点垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线;入射角为
90°-30°=60°
反射角等于入射角,大小也是 60°, 如下图所示:
20.如图甲,小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示,AO表示来自小猫的入射光线,O点为入射点,B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图:①画出反射光线OB;②根据光的反射定律画出镜面。(镜面用表示,保留作图痕迹)
【答案】
【详解】由于人眼看到的光是从入射点反射过来的,所以连接OB为反射光线,由光的反射规律可知,反射角等于入射角,所以做∠AOB的角平分线,即为法线,由于法线垂直于镜面,所以过O点做法线的垂线,即为镜面,如下图所示:
次数
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
1
2
3
4
5
6
入射角
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角
15°
30°
45°
60°
70°
80°
入射角
反射角
入射角
反射角
实验序号
入射角
反射角
①
30°
30°
②
45°
45°
③
60°
60°
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