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初中物理苏科版八年级上册3.5 光的反射当堂检测题
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这是一份初中物理苏科版八年级上册3.5 光的反射当堂检测题,共22页。试卷主要包含了选择题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
1.(2016•长沙)如图中所示的现象中,由于光的反射形成的是( )
A.墙上的手影B.杯中“折断”的筷子
C.水中的塔影D.露珠下被放大的草叶
2.(2016•漳州)图中现象中属于光的反射的是( )
A.水中倒影 B.铅笔“折断”C.鸽子的影子D.日食形成
3.(2016•哈尔滨)下列图中属于光的反射现象的是( )
A.放大镜的游戏 B.小猫叉鱼游戏 C.手影游戏 D.隔墙看猫游戏
4.(2016•威海)如图所示,属于光的反射现象的是( )
A. 手影游戏 B.水中倒影 C.铅笔“折断”D.雨后彩虹
二、填空题
5.(2016•常州)为节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示,采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次 后,传导到漫射器,光经过它的 (漫反射、折射)传播到出库的各个方向,漫射器应该用 (凹凸不平、厚度均匀)的透明材料制成.
6.(2016•泸州)如图所示,小汽车的后视镜是一个凸面镜,凸面镜成像是光的 反射 现象(选填“反射”、“折射”或“直线传播”),当后视镜上出现许多小水珠时,启动后视镜的电加热装置能除去镜面上的水珠,镜面上水珠消失的过程属于物态变化中的 (填物态变化名称);汽车进入小区后禁止鸣喇叭,这是在 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声.
7.(2016•锦州)我们在照镜子时能看见镜中的自己,是因为光发生了 (填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”)的缘故;当我们逐渐远离平面镜时,我们在镜中像的大小会 (填“变大”、“变小”或“不变”);当把平面镜放在水中并调整其对太阳光的角度我们就可以看到由此产生的“彩虹”,这是属于光的 .(填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”)
8.(2016•徐州)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,入射角是 ;改变入射角光的方向,使入射角变大,则反射角变 ;以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,在硬纸板上 (填“能”或“不能”)观察到反射光.
9.如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生四次反射,则α的最小值是 .
三.作图题
10.(2016•自贡)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
11.(2016•河南)如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙. 请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图.
12.(2016•内江)如图所示,太阳光与水平地面成锐角,小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底,请在图中帮小聪画出平面镜,并在图中标出入射角i和反射角r.
13.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的光路图.(保留作图痕迹)
14. A为一点光源,站在B处的某同学面向平面镜,看到了A点的像,如图.
(1)请在答卷上画出由A点发出的,经平面镜反射,通过B点的光路图.
(2)证明(1)中所得的光路是A点发出到达B点的最短路径.
四、实验探究题
15.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置.
(1)使用可绕ON转动的硬纸板的目的是
① ;②
(2)实验过程中,为了得到反射角等于入射角的规律,应当 ;
(3)并将准确测量的三次实验数据填在表格中,但总结的规律却与反射定律相违背.你认为其中的原因应该是 ;
16.在进行光学实验的探究过程中:
(1)小明同学用如图1所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,这个光屏在实验中除了能呈现光外,另一个重要作用是: ;
(2)小明利用图2透明玻璃板、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点.选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 .
(3)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时(图3),将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,为了便于观察光屏上的像,光屏应选用较 (选填“光滑”或“粗糙”)的.
17.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是
(选填“垂直”或“不垂直”).实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 .
(3)小明接下来像探究“反射光线与入射光线是否在同一平面内?”,你认为小明接下来的操作是 .
18.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”的实验.
(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如表格所示.由此可得“在反射现象中,当入射角为60°时,反射角是 ;
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线 ;
(3)实验过程中,小明无意中看到了自己在平面镜中的像,当他靠近镜面时会发现自己在镜中的像 . (选填“变大”、“变小”、或“不变”)
19.如图甲所示是小雨探究光的反射规律的 实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板制作的光屏,光屏由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)实验时,小雨发现让光贴着光屏入射,从光屏前 不同的方向都能看到光的传播路径,这是利用了光的 原理.
(2)接下来,小雨为了使入射光和其反射光的传播路径能同时在光屏上显现,应将光屏与平面镜 放置.
(3)然后,小雨正确操作实验,并在光屏上画出每次光 的传播路径,如图乙所示.三次实验中,总能在光屏上观 察到入射光和反射光的传播路径,由此小雨得到结论:“光 反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内”.请你评估小雨的做法是否合理并说明理由 .
(4)实验时,小雨发现每次用铅笔把光的传播路径用铅笔描下来非常不方便.认真思 考后,她认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记一个合适的点就能确定了.她用到的光学知识是 .
20.在“探究光的反射规律”的实验中,某同学进行了如图所示的实验.实验步骤如下:
(1)将平面镜M水平放置,在一块标有刻度的白色硬纸板竖直放在平面镜上,硬纸板由A、B两部分组成,且可沿接缝ON折叠,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,从硬纸板上读出入射角和反射角的大小.
(2)再逐次 ,并将有关数据填入表格中(写出实验步骤).
(3)根据表中数据得到的实验结论是: .
(4)以法线ON为轴,将纸板B向后旋转,这时在纸板B面上 (“能”或“不能”)看到反射光线,由此说明 .
五.解答题
21.(2016•河北)阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到引41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射.
(1)上述玻璃的临界角是 .
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为 .
(3)当光从空气射向玻璃, (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象.
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图2所示),请在图中完成这束入射光的光路图.
22.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动.
(1)如图a,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出结论是否合理 ,原因是 .
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,因为在光的反射现象中光路是 的.
(3)如图b,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上看不到反射光线OB,说明 .
参考答案与解析
1.(2016•长沙)如图中所示的现象中,由于光的反射形成的是( )
A.墙上的手影B.杯中“折断”的筷子
C.水中的塔影D.露珠下被放大的草叶
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的.
【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;
B、从水中筷子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,看到的是筷子的虚像,比实际位置偏高,所以感觉折断了,故与题意不符;
C、平静水面上塔的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意.
D、透过露珠,看到露珠下的叶脉放大了,这是由于露珠相当于凸透镜,其作用相当于放大镜,这是光的折射现象.故与题意不符.
故选C.
【点评】现实生活中有很多与光有关的现象,平时要注意多观察,多思考,并用所学光学知识去解释观察到的光学现象,这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力.
2.(2016•漳州)图中现象中属于光的反射的是( )
A.水中倒影 B.铅笔“折断”C.鸽子的影子D.日食形成
【分析】要解决此题,需要掌握光的反射现象,知道平面镜成像是由于光的反射形成的.
要掌握光的折射现象,知道水底看起来比实际的要浅、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃楼、凸透镜成像都是光的折射.
要掌握光沿直线传播现象,知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的.
【解答】解:
A、水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故A符合题意.
B、铅笔错位是因为光从一种透明介质进入另一种透明介质时,光路的方向发生改变而形成的,故属于光的折射现象,故B不符合题意;
C、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故C不符合题意;
D、日食是由于光沿直线传播形成的.日食是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间挡住了部分或全部的太阳光便为日食,故D不符合题意.
故选A.
【点评】现实生活中有很多与光有关的现象,平时要注意多观察,多思考,并用所学光学知识去解释观察到的光学现象,这能提高我们运用所学知识解决实际问题的能力.
3.(2016•哈尔滨)下列图中属于光的反射现象的是( )
A.放大镜的游戏 B.小猫叉鱼游戏 C.手影游戏 D.隔墙看猫游戏
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的.
【解答】解:
A、用放大镜看文字时,文字变大了,属于凸透镜成像,是由于光的折射形成的.故A与题意不符.
B、从水中鱼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,当小猫逆着折射光线的方向看时,看到的是鱼的虚像,比实际位置偏高,所以小猫叉鱼时应对准鱼的下方叉才可以叉到鱼,故B与题意不符;
C、手影中影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故C与题意不符;
D、隔墙看猫游戏,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故D符合题意.
故选D.
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象.
4.(2016•威海)如图所示,属于光的反射现象的是( )
A. 手影游戏 B.水中倒影 C.铅笔“折断”D.雨后彩虹
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)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,例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的.
【解答】解:A、影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故与题意不符;
B、平静水面上塔的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意
C、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,故与题意不符;
D、雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通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,故与题意不符.
故选B.
【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象,此题与实际生活联系密切,体现了生活处处是物理的理念.
5.(2016•常州)为节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示,采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次 反射 后,传导到漫射器,光经过它的 漫反射 (漫反射、折射)传播到出库的各个方向,漫射器应该用 凹凸不平 (凹凸不平、厚度均匀)的透明材料制成.
【分析】光从光纤的一端射入,在内壁上经多次反射,从另一端射出.
表面粗糙的反射是漫反射,它可以把平行光向各个方向反射出去,人在各个角度都能接收到反射光线,而且接收的反射光不太强.
【解答】解:采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次反射后,传导到漫射器,当光传导到漫射器时,在凹凸不平的地方发生漫反射,光向四处传播开来.
故答案为:反射;漫反射;凹凸不平.
【点评】本题考查了光的反射和漫反射的特点,是较为基础的应用题.属于常见的考题.
6.(2016•泸州)如图所示,小汽车的后视镜是一个凸面镜,凸面镜成像是光的 反射 现象(选填“反射”、“折射”或“直线传播”),当后视镜上出现许多小水珠时,启动后视镜的电加热装置能除去镜面上的水珠,镜面上水珠消失的过程属于物态变化中的 汽化 (填物态变化名称);汽车进入小区后禁止鸣喇叭,这是在 声源处 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声.
【分析】(1)汽车的后视镜为凸面镜,利用光的反射成像,有扩大视野的作用;
(2)液体吸热后会发生汽化,从液态变为气态;
(3)防治噪声的途径包括三种:①在声源处减弱噪声;②在传播过程中减弱噪声;③在人耳处减弱噪声.
【解答】解:(1)凸面镜成像是光的反射现象,由于凸面镜对光的发散作用,故可以扩大视野;
(2)当后视镜上出现许多小水珠时,启动后视镜的电加热装置能除去镜面上的水珠,镜面上水珠消失的过程是从液态变为气态,属于物态变化中的汽化;
(3)汽车进入小区后禁止鸣喇叭,这是在声源处减弱噪声.
故答案为:反射;汽化;声源处.
【点评】本题以生活中的内容为背景,考查了多个物理知识在生活中的应用,综合性强,考查面广,体现了物理在生活中的无处不在,总体难度不大,值得我们重视.
7.(2016•锦州)我们在照镜子时能看见镜中的自己,是因为光发生了 反射 (填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”)的缘故;当我们逐渐远离平面镜时,我们在镜中像的大小会 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”);当把平面镜放在水中并调整其对太阳光的角度我们就可以看到由此产生的“彩虹”,这是属于光的 折射 .(填“反射”、“折射”或“光沿直线传播”)
【分析】解答此题从以下两点入手:
(1)平面镜成像实验探究出的像与物的具体关系是:物体在平面镜里成的像是正立的虚像,与物体大小相同、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反.
(2)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象,如看到水中的筷子弯折了等.
【解答】解:平面镜所成的像是虚像;像与物大小相等;它们到平面镜的距离相等;所以照镜子的时候我们会看到“镜子中的自己”,是平面镜成的虚像;因为像和物体的大小相等,因此当自己远离平面镜时,“镜子中的自己”会 远离平面镜;镜中的像始终与本人等大,即镜中的像不变.
雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通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.
故答案为:反射;不变;折射.
【点评】本题列举了常见的光现象,综合了光学知识,需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考.
8.(2016•徐州)如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,入射角是 α ;改变入射角光的方向,使入射角变大,则反射角变 大 ;以ON为轴将硬纸板的右半面向后旋转,在硬纸板上 不能 (填“能”或“不能”)观察到反射光.
【分析】(1)入射光线和法线的夹角是入射角,反射光线与法线的夹角是反射角;
(2)在光的反射时,反射角等于如射角;
(3)根据是否能看到光线可以探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内.
【解答】解:在“探究光的反射规律”实验中,∠α是入射光线和法线的夹角,所以是入射角;在光的反射时,入射角和反射角相等,所以使入射角变大,则反射角变大;以ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转一个角度,在白纸板上不能看到反射光线,是因为纸板OB面和反射光线以及法线不在同一个平面上.
故答案为:α;大;不能.
【点评】此题主要考查了光的反射定律的内容,特别是反射角与入射角的关系,其中必须搞清反射角与入射角的概念.
9.如图所示,平面镜OM与ON镜面之间夹角为α,在两平面镜角平分线上有一个点光源S,如果要保证S发出的任意一条光线最多只能产生四次反射,则α的最小值是 40° .
【分析】①根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,
②设入射光线与任意平面的夹角为β,则第一次反射后射出的光线与平面的夹角也为β,当第二次反射时候,入射光线与水平面的夹角为180﹣α﹣β,同理,可以推出第二次反射出来的光线与水平面的夹角也为180﹣α﹣β,要使第五次反射不发生,需要180﹣α﹣β≤α,又因为β是外角,最小值为,然后解不等式即可可得出结论.
【解答】解:S发出的任意一条光线经平面镜发生反射,根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,
如图所示:设入射光线SA与平面镜MO的夹角为β,则反射光线AB与平面镜MO的夹角也为β,当第二次入射时候,原来的反射光线AB即为入射光线,则AB与平面镜NO的夹角为180﹣α﹣β,同理,SB与平面镜NO的夹角也为180﹣α﹣β,要使第五次反射不发生,β≥180﹣2α,又因为β的最小值为,所以≥180﹣4α,解得α≥40°.
故答案为:40°.
【点评】解答此题的步骤有三个:一是首先根据平面镜成像特点分别作出入射光线SA和反射光线SB,二是根据三角形内角和定理求出第二次反射出来的光线与水平面的夹角,三是明确使第五次反射不发生,180﹣α﹣β≤α,然后问题可解.
三.作图题
10.(2016•自贡)如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内.请你通过作图画出平面镜并标出反射角的度数.
【分析】知道了反射光线的位置,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置.根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;由光的反射定律知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度数.在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角.
【解答】解:根据光的反射定律,反射角等于入射角,作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置;如图所示:
由图知:反射光线和入射光线的夹角180°﹣60°=120°,则反射角等于入射角等于60°;如图所示:
【点评】知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算角的大小.
11.(2016•河南)如图所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡,P为不透明的墙. 请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙右侧区域的光路图.
【分析】本题用到两个知识点:一是反射光线反向延长通过发光点的像点,二是平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,要作出发光点S的像点.
【解答】解:先作出电光源S关于平面镜的对称点S′,连接S′与挡光板的最上左边缘,交平面镜于点O,连接SO作出入射光线,并画出反射光线,阴影部分为发光点S发出的光线经平面镜反射后照亮障碍物右边的范围,如图所示:
【点评】发光点发出的光线,反射光线若经过特定的点,作出发光点的像点,利用数学上的两点确定一条直线迅速做出反射光线,再补出入射光线是最快最准确的方法.
12.(2016•内江)如图所示,太阳光与水平地面成锐角,小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底,请在图中帮小聪画出平面镜,并在图中标出入射角i和反射角r.
【分析】先过入射点作出反射光线,然后作入射光线和反射光线的角平分线,即法线,再过入射点作垂直于法线的镜面,最后根据角之间的关系求出镜面与水平面的夹角.
【解答】解:因为入射光线和反射光线的夹角为入射角和反射角之和,而入射角等于反射角,所以作入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线,法线与镜面垂直.
如图所示:
【点评】知道反射定律的内容,会根据反射定律完成反射光路,会根据角之间的关系计算角的大小.
13.一圆形蓄水池装满水,水面与地面相平,在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯,一人站在岸边,设A处为人眼,作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的光路图.(保留作图痕迹)
【分析】反射光线是由点光源B发出的,但感觉是由点光源在水中的像发出的,也就是说反射光线的反向延长线过像点.首先利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出发光点B的像点B′,根据反射光线反向延长通过像点,可以有像点B′和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线,从而完成光路.
【解答】解:
根据平面镜成像的规律:像与物关于镜面对称,作出点光源B在关于水面的对称点B′,即像点.
连接B′A,与水面的交点O即为反射点,连接OA即为反射光线,连接BO即为入射光线.如图所示:
【点评】平面镜成像的特点:像与物大小相等,连线与镜面垂直,到平面镜的距离相等,左右相反,即像与物关于平面镜对称.注意平面镜成像的基本特点是物像关于平面镜的轴对称;所有的反射光线的反向延长线都要过像点.
14.A为一点光源,站在B处的某同学面向平面镜,看到了A点的像,如图.
(1)请在答卷上画出由A点发出的,经平面镜反射,通过B点的光路图.
(2)证明(1)中所得的光路是A点发出到达B点的最短路径.
【分析】(1)要根据平面镜成像的特点:像与物体关于镜面对称.并且要知道反射光线的反向延长线过像点.
(2)根据平面镜成像的特点作出B点的像,再根据光的反射规律找到入射光线和反射光线,结合线段的长短关系分析即可.
【解答】解:(1)根据平面镜成像的特点:像物关于平面镜对称,作出A点的像点A′,
连接A′B,与平面镜的交点O为反射点,连接AO为入射光线,OB为反射光线,如图:
(2)由对称可知AO=A′O,所以AO+OB=A′O+OB=AB,其他的路径都大于AB.
【点评】本题考查利用光的反射定律选取最佳路径,属于利用物理知识解决实际问题,体现了物理来源于生活,服务于生活的宗旨.
四、实验探究题
15.如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置.
(1)使用可绕ON转动的硬纸板的目的是
① 呈现反射光线 ;② 验证反射光线和入射光线及法线在同一平面内
(2)实验过程中,为了得到反射角等于入射角的规律,应当 改变入射角的大小,进行多次测量 ;
(3)并将准确测量的三次实验数据填在表格中,但总结的规律却与反射定律相违背.你认为其中的原因应该是 将反射光线与镜面的夹角误认为反射角 ;
【分析】(1)从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析.
(2)为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据.
(3)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,故他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角.
【解答】解:(1)硬纸板F的主要作用是:①呈现反射光线,②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内.
(2)只进行一次实验,根据一次测量就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实,应改变入射角大小,进行多次实验,进行多次测量.
(3)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为15°、30°、45°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,可见75°、60°、45°正好是反射光线与镜面的夹角.
故答案为:(1)①呈现反射光线 ②验证反射光线和入射光线及法线在同一平面内;
(2)改变入射角的大小,进行多次测量;
(3)将反射光线与镜面的夹角误认为反射角.
【点评】本题考查了学生对探究反射定律中有关问题的了解与掌握,要求在实验过程中要认真观察、认真思考,提高自己的分析问题的能力.
16.在进行光学实验的探究过程中:
(1)小明同学用如图1所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,这个光屏在实验中除了能呈现光外,另一个重要作用是: 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 ;
(2)小明利用图2透明玻璃板、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点.选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是 便于确定像的位置 .
(3)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时(图3),将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上,为了便于观察光屏上的像,光屏应选用较 粗糙 (选填“光滑”或“粗糙”)的.
【分析】(1)将光的反射规律中的反射光线入射光线和法线在同一平面上与题目中的可折转联系在一起,就能确定折转光屏的作用.
(2)选玻璃板是为了准确确定像的位置,便于比较像与物的大小,达到理想的实验效果.
(3)掌握漫反射的概念.知道要从不同方向看到同一个物体,需要发生漫发射.
【解答】解:(1)将光屏的左半部分向前后翻折,不会看到反射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线共面.由此可知:光屏在实验中除了能呈现光外,另一个重要作用是验证反射光线是否与入射光线、法线在同一个平面内.
(2)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置,而平面镜是不透明的,无法确定像的位置,所以选用透明玻璃板做实验;
(3)为了便于从不同方向观察光屏上的像,光屏应选用较粗糙的.
故答案为:
(1)探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;(2)便于确定像的位置;(3)粗糙.
【点评】“光屏”在探究光的反射定律实验中,是一个非常重要的器材,只有明确了它的作用,我们才能够保证实验的顺利进行,从而得出正确的结论,本题实际是教材实验的变形,在日常学习过程中注意观察,勤于动手,解决此类题型会非常容易.
17.如图所示是小明探究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现,你认为纸板与平面镜的位置关系是 垂直 (选填“垂直”或“不垂直”).实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 漫 反射.
(2)小明让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上会看到反射光OB的径迹.三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示.他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 .
(3)小明接下来像探究“反射光线与入射光线是否在同一平面内?”,你认为小明接下来的操作是 将板B沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线 .
【分析】(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)由光的反射定律知,反射角应等于入射角,由表中数据可知,他所测量的角不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角.
(3)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究.
【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
在不同方向都能看到光的传播路径,是由于漫反射的缘故;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,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,当入射角分别为15°、30°、45°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是15°、30°、45°,不是75°,60°45°,而75°,60°,45°正好是反射光线与镜面的夹角.
(3)将板B沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线,转动后,若不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线是在同一平面内.
故答案为:(1)垂直;漫;
(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)将板B沿ON向后折(向前折),看其上是否有反射光线.
【点评】本题考查了探究光的反射的实验.光的反射遵循反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.
18.小明利用如图所示的实验装置,进行“探究光的反射规律”的实验.
(1)使光线以不同角度入射进行实验,测量结果如表格所示.由此可得“在反射现象中,当入射角为60°时,反射角是 60° ;
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,目的是探究反射光线与入射光线 是否在同一平面上 ;
(3)实验过程中,小明无意中看到了自己在平面镜中的像,当他靠近镜面时会发现自己在镜中的像 不变 . (选填“变大”、“变小”、或“不变”)
【分析】(1)要掌握光的反射定律的内容,知道反射角等于入射角.
(2)在光的反射中,三线在同一平面上,是通过光屏展现在我们眼前的.
(3)物体在平面镜中成虚像,物像大小相等.
【解答】解:(1)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,即当入射角为60°时,反射角也是60°.
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,此时在纸板B上看不到反射光,这样做的目的是探究反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内.
(3)当小明走向平面镜的过程中,小明的大小不变,故小明在平面镜中所成像大小不变.
故答案为:(1)60°;(2)是否在同一平面上;(3)不变.
【点评】此题是探究光的反射定律的内容,同时考查了平面镜成像的特点,人离平面镜越近感觉像越大,像的大小实际上是没有发生变化的,只是眼睛看像的视角变大.
19.如图甲所示是小雨探究光的反射规律的 实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板制作的光屏,光屏由可以绕ON转折的E、F两部分组成.
(1)实验时,小雨发现让光贴着光屏入射,从光屏前 不同的方向都能看到光的传播路径,这是利用了光的 漫反射 原理.
(2)接下来,小雨为了使入射光和其反射光的传播路径能同时在光屏上显现,应将光屏与平面镜 垂直 放置.
(3)然后,小雨正确操作实验,并在光屏上画出每次光 的传播路径,如图乙所示.三次实验中,总能在光屏上观 察到入射光和反射光的传播路径,由此小雨得到结论:“光 反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内”.请你评估小雨的做法是否合理并说明理由 不合理,因为小雨没有把纸板F向后折转,再次观察纸板F上是否还能看到反射光线 .
(4)实验时,小雨发现每次用铅笔把光的传播路径用铅笔描下来非常不方便.认真思 考后,她认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记一个合适的点就能确定了.她 用到的光学知识是 光沿直线传播 .
【分析】(1)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直;
(3)要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上,可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究.
(4)根据光的直线传播分析.
【解答】解:(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
(3)小雨的做法不合理.因为实验中要探究反射光线、入射光线是否在同一平面内,应将纸板F沿法线方向折转,再次观察纸板上是否还能看到反射光.
(4)因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的,因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点,再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上(两点确定直线);
故答案为:(1)漫反射;(2)垂直;(3)不合理;因为小雨没有把纸板F向后折转,再次观察纸板F上是否还能看到反射光线;(4)光沿直线传播.
【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力.
20.在“探究光的反射规律”的实验中,某同学进行了如图所示的实验.实验步骤如下:
(1)将平面镜M水平放置,在一块标有刻度的白色硬纸板竖直放在平面镜上,硬纸板由A、B两部分组成,且可沿接缝ON折叠,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点,从硬纸板上读出入射角和反射角的大小.
(2)再逐次 改变入射角的度数 ,并将有关数据填入表格中(写出实验步骤).
(3)根据表中数据得到的实验结论是: 在反射光路中,反射角等于入射角 .
(4)以法线ON为轴,将纸板B向后旋转,这时在纸板B面上 不能 (“能”或“不能”)看到反射光线,由此说明 反射光线、入射光线和法线在同一平面上 .
【分析】(2)据试验的过程分析即可判断;
(3)据试验数据表格,得出反射角和入射角的关系;
(4)据三线共面的关系分析即可判断.
【解答】解:(2)据图可知,为了探究反射角和入射角的关系,在(1)的基础上,再逐次改变入射角的度数,并将有关数据填入表格中即可;
(3)根据表中数据可得,在反射光路中,反射角等于入射角;
(4)当以法线ON为轴,将纸板B向后旋转,此时B和A没在同一平面上,所以这时在纸板B面上不能看到反射光线,故说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上;
故答案为:(2)改变入射角的度数;(3)在反射光路中,反射角等于入射角;(3)不能;反射光线、入射光线和法线在同一平面上.
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验,掌握反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.
五.解答题
21.(2016•河北)阅读短文并回答下列问题:
光的全反射
一束激光从某种玻璃中射向空气(如图1所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到引41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫做光的全反射,发生这种现象时的入射角叫做这种物质的临界角.当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射.
(1)上述玻璃的临界角是 41.8° .
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光几乎全部变为 反射光 .
(3)当光从空气射向玻璃, 不会 (选填“会”或“不会”)发生光的全反射现象.
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图2所示),请在图中完成这束入射光的光路图.
【分析】(1)由题意知光从玻璃射向空气时入射角与反射角、折射角的关系,可知当入射角为41.8°时,折射光线消失了.
(3)根据光的反射和折射规律可以判断,当光从小于临界角向临界角靠近时,其光线强弱的变化.
(3)根据折射角和入射角的关系进行分析,即当折射角大于入射角时,并且入射角又等于临界角时,才会发生全反射现象.
(4)当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时,传播方向不变.当光从其他透明介质斜射入空气时,折射角大于入射角.据此画出光路图.
【解答】解:(1)由题意可以知道,当入射角为41.8°时,折射光线消失了,所以玻璃的临界角为41.8°,
(2)当入射光线从一种介质斜射入另一种介质时,会发生折射,同时也发生反射,所以反射光线要比入射光线暗一些,而当光从小于临界角向临界角靠近,当折射光线消失后,发生了全反射,光线全变为反射光线,所以反射光线亮度增强了.
(3)光只有从水或玻璃射向空气时,才会发生全反射,所以光从空气射向玻璃,入射角增大,折射光不可能完全消失;
(4)光线从空气进入玻璃时,因是垂直照射,所以方向不变;当从玻璃中斜射入空气时,其入射角为45°大于临界角,故其发生全反射,其大致路径如下图:
故答案为:(1)41.8;
(2)反射光;
(3)不会;
(4)见上图.
【点评】本题主要考查了光的折射现象以及光的全反射现象的实验,要读数实验的过程,并能总结出相应的结论加以运用.同时还考查了光的折射的光路图,有一定综合性.
22.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动.
(1)如图a,当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角的大小,便立即得出实验结论:反射角等于入射角.你认为这样得出结论是否合理 不合理 ,原因是 凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验 .
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,因为在光的反射现象中光路是 可逆 的.
(3)如图b,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F上看不到反射光线OB,说明 反射光线、法线、入射光线在同一平面内 .
【分析】(1)为避免实验的偶然性,应多做几次试验,然后才可以得出结论;
(2)当入射光线与反射光线变为相反方向,由图可知,光路是可逆的;
(3)实验要探究反射角和入射角的关系,还要探究反射光线、入射光线、法线是否共面.
【解答】解:
(1)不合理.实验有偶然性,不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;
(2)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的.
(3)以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F纸板上不能观察到反射光线,只有在E,F板在同一平面上时,才能观察到反射光线.则证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内.
故答案为:(1)不合理;凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;(2)可逆;(3)反射光线、法线、入射光线在同一平面内.
【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验.本实验可以得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角.以及光路具有可逆性.实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
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入射角
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3
60°
60°
相关试卷
这是一份初中物理苏科版八年级上册3.5 光的反射精练,共3页。
这是一份初中物理苏科版八年级上册3.5 光的反射巩固练习,共5页。
这是一份初中物理3.5 光的反射测试题,共4页。试卷主要包含了入射光线与平面镜夹角为θ,则,下列现象中,属于反射现象的是等内容,欢迎下载使用。