人教版八年级物理上册精讲精练光现象光的反射
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人教版八年级物理上册精讲精练第四章光现象
4.2 光的反射
一:考点归纳和例题精讲
【考点】
1.光的色散
①光源:自身能发光的物体叫做光源。
常见的不是光源的物体有月亮,电影荧幕,钻石等。
②光的色散:白光经过三棱镜可以分解为红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫等多种色光,首先用实验进行研究的科学家是牛顿。
应用有:彩虹,吹肥皂泡,其他经过折射呈现七彩颜色的现象。
2.色光的吸收和反射:
①透明物体:透过相同颜色,吸收不同颜色。
②不透明物体:反射相同颜色,吸收不同颜色。
③白色不透明物体:可以反射所有色光。
④黑色不透明物体:可以吸收所有色光。
3.
光的三原色:红,绿,蓝,复合后中间为白光
颜料的三原色:红,黄,蓝,复合后中间为黑色
色光的复合与颜料的复合结果不一样。
4.光具有能量:光能可以转化为其他各种能量,如电能、内能、化学能。
人眼看不见的光
①红外线:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应。
太阳光中大部分的热都是以红外线的形式传到地球的。
②紫外线:能使荧光物质发光。
主要应用于杀菌,验钞等。
过量紫外线照射对人体有害,太阳的紫外线主要靠大气层中的臭氧层来吸收。
5.光的直线传播
定义:光在均匀介质中是沿直线传播的。
主要应用有影子,小孔成像,日食,月食,射击瞄准等。
小孔成像:光屏上成倒立的实象。
像的形状与小孔形状无关。
如:夏天树阴处的光斑都是圆形的,和树叶中间缝隙的形状没有关系。
光速:真空中:3×108m/s,或3×105km/s
真空中光速最快>空气中>液体中>固体中, 光年是长度单位,数值为9.46×108km
6.平面镜
①平面镜成像特点:平面镜所成的像是虚象;像的大小与物体的大小相等;像与物到平面镜的距离相等。
(平面镜所成的像与物体关于平面镜成轴对称,且不能呈现在光屏上。
)
概括:虚像,正立,等大,等距,垂直,对称。
②凸面镜:对光线有发散作用,可以扩大视野。
③凹面镜:对光线有会聚作用,可以集中光能。
7.光的反射
法线,入射角,反射角的解释:
①法线:过入射点和镜面垂直的直线。
②入射角:入射光线和法线的夹角。
③反射角:反射光线和法线的夹角。
(注:切忌当作和镜面的夹角)
8.光的反射定律:光反射时,反射光线,入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反
射角等于入射角。
9.光的反射和平面镜成像应用:所有镜子,万花孔,潜望镜,反射式望远镜,牙医反光镜,平静的水面等。
镜面
反射和漫反射都遵循光的反射定律。
10.本章其他相关知识点:
看到物体一定是有光从这个物体上出来进入我们的眼睛,这个光可能是物体自己发出的也可能是物体反射或折射的,看到物体的颜色是由于物体反射了这种颜色的光,其他颜色的光被吸收了。
实象是指有实际光线经过,可以用光屏呈现的像,虚象是指没有实际光线经过,不可以用光屏呈现的像。
【例题1】黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡.以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图,正确的是()
A.B.C.D.
【解答】解:点亮的灯泡属于光源,会发出光线,未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线,使光线进入人的眼睛,从而人看到了未点亮的灯泡.故选:D.
【例题2】坐公交车时,看到同方向行驶的轿车玻璃窗上出现连续横移的字,拍摄了其中两字,如图.关于这两字写在哪辆车上,从车头向车尾看,字的顺序是()
A.轿车上中兴 B.轿车上兴中 C.公交车上中兴 D.公交车上兴中
【解答】解:因为是坐公交车时,看到同方向行驶的轿车玻璃窗上出现连续横移的字,拍摄了其中两字,根据平面镜成像可知,两个字是在公交车上,由图知,这两个字是“中兴”根据平面镜成像特点之一:物像对称可知,从车头向车尾看,字的顺序是“兴中”.故D正确,ABC错误.故选D.
【例题3】为了验证光的反射定律,小华同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔。
(1)这个实验还需要的一个重要器材是:______;
(2)实验时让光贴着纸板入射是为了______;为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是:______;实验的最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题出现,实验时应该怎样做呢? ______ ;
(3)如果纸板与平面镜不垂直,入射光线紧贴着纸板沿纸板照射后将会出现的现象是:在纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(4)接着,小华又进行如图甲所示的实验,让一束光EO 贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF。
将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线(如图乙所示),此实验现象说明______;
(5)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明______。
【解答】
(1)[1]研究光的反射定律,需要有一个光源,实验中用激光笔作为光源。
(2)[2]让光帖着纸板入射是为了让光的传播路径在纸板上显示出来。
[3]为了便于测量和研究,需要把逃跑记录在纸板上,那么要用笔在纸板上画出入射光线与反射光线。
[4]每做一次实验,都给对应的入射光线及反射光线标上序号。
(3)[5]在实验中,纸板与平面镜不垂直,入射光线紧贴纸板照射后,其对应的反射光线不能在纸板上显示,因为此时通过平面镜的反射光线与入射光线所在的平面应与镜面垂直,而纸板与镜面不垂直,所以无法显示反射光线。
(4)[6]实验中,纸板与镜面垂直时,在纸板上能同时观察到入射光线和反射光线,当将纸板没ON向后折时在NOF 面上看不到反射光线,因为此时NOF与入射光不在同一平面内,所以此现象说明:入射光线与反射光线、法线在同一平面内。
(5)[7]在第二次实验中,将入射光线沿原来的反射光线的方向射入,则对应的反射光线会沿着原来的入射光线的方向射出,这表明:光路是可逆的。
二:基础巩固与能力提升
一、单选题
1.关于光现象,下列说法中正确的是()
A.日食和月食是由于光的反射形成的
B.看到天空中的流星划过夜空落向地面,流行不是光源
C.在不同座位上都能欣赏电影《战狼Ⅱ》的火爆现场,是由于屏幕上发生镜面发射
D.环卫工人的工作都是通过光的反射来警示司机
2.下列光现象中,由光的反射形成的是()
A.水中的倒影B.小孔成像
C.手影D.树荫下的光斑
3.光污染是当代社会四大污染之一一,下列现象中会造成光污染的是
A.晚上学习时用护眼灯
B.用塑料薄膜建造温室大棚
C.汽车的前挡风玻璃上贴防晒膜
D.在十字路口的大型建筑物上面,大面积安装玻璃幕墙
4.图为探究光的反射规律的实验装置,下列描述中不合理的是
A.可沿ON折叠的白色硬纸板应垂直放置于平面镜上
B.为研究反射角与入射角间的关系,应多次改变光线AO与ON间的夹角
C.为研究入射光线、反射光线和法线的位置关系,应绕ON前后折转入射光线所在的光屏E D.如果让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,这表明光路是可逆的
5.有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图光路中,一束光与液面的夹角为40°,则以下说法正确的是
A.该装置利用了光的折射定律
B.反射角的大小为40°
C.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向左移动
D.当液面升高时,入射角会随之减小
6.如下图所示,MM′为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,入射角∠AON等于60°.已知∠NOB等于30°,∠NOC等于45°,∠NOD等于60°.则入射光线AO的反射光线的方向是
A.ON B.OB C.OC D.OD
7.如图所示,用手电筒对着平面镜中像照射时,观察到的像比原来亮多了,其原因是
A.镜子比原来亮,所以像也变亮
B.光射到像上,所以会变亮
C.有光照射,更便于观察,所以觉得像变亮了
D.光反射到物上,物变亮,所以像也变亮
8.我国的古诗词文化有几千年的灿烂历史,很多名句蕴含着丰富的物理知识,下列诗句从物理学的角度解释错误的是()
A.“绿树浓荫夏日长,楼台倒影入池塘”句中“浓荫”是光的直线传播形成的
B.“大漠孤烟直,长河落日圆”,诗人看到的“落日”是光线经过大气发生折射而成的像
C.“池水映明月,潭清疑水浅”句中“水浅”是由于光的反射造成的
D.“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”句中的“彩云”是由于光的色散形成的
9.一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去,欣赏它自己在幕墙中轻盈的“身影”,以下描述正确的是
A.“身影”始终和小鸟一样大
B.小鸟靠近幕墙过程中,“身影”远离幕墙
C.小鸟远离幕墙过程中,“身影”逐渐变小
D.“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离
10.下列观察对岸的树木在水中倒影的光路图,正确的是
A.B.
C.D.
二、填空题
11.如图所示,雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地的积水,请你根据生活经验判断:迎着月光走,看上去发_____(选填“亮”或“暗”)的地方是积水。
你判断的理由是:_____。
12.如图所示,M为平面镜,F为可绕ON转动的屏,入射光线AO在屏E上,当屏F和屏E在______时,才能在屏F上看到反射光线,这一现象表明______。
13.如图,小明将手电筒的光线沿与水平玻璃板成30度角的方向射出,经玻璃板反射后照射到竖直墙面的光点位置P。
若玻璃板入射点O距墙角A点3米,则反射角为______度,墙面上的光点P距玻璃板高度AP长为______米。
14.小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中,如图所示,图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序,其中作图过程正确的是______,若太阳光与水平地面成30°角,那么平面镜与水平面成______角。
15.太阳光在真空中的传播速度是______m/s。
唐代高骈的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”中蕴含着一些物理知识:睛朗的夏天,在树荫下看到很多圆形的光斑,这些圆形光斑的形成可以用光的______来解释;仔细观察光斑,发现这些圆形光斑大小不一,这些圆形光斑的大小主要与______(选填“树叶间小孔的大小”、“树叶间小孔到地面的距离”或“太阳到树叶间小孔的距离”)有关.;“倒影”是正立、______(填“放大”、“缩小”或“等大”)的______像。
三、作图题
16.在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数。
17.在图中,根据给出的入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角及其度数。
18.如图所示,一束与平面镜成30°角的光入射到平面镜上,请根据光的反射定律,画出反射光线并标出反射角的度数.
(_____)
四、实验题
19.探究光的反射规律”的实验装置如图1 所示,实验数据如下表:
(1)实验前,应将纸板______放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O 沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿______时针方向转动。
次数 1 2 3 4
∠i 30°40°50°60°
∠r 30°40°50°60°
(2)图表中∠r表示______(入射/反射)角,分析实验数据可知:反射角______(大于/等于/小于)入射角。
(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的.如图2,把纸板NOF向后折,光沿EO入射,在纸板NOF上_____(能/不能)看到反射光线。
这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)在图1 中,当光沿FO 的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在反射现象中光路是_____的。
20.利用如图所示甲装置探究光的反射规律实验。
序号∠i ∠γ
1 30°30°
2 45°45°
3 50°50°
(1)如图甲让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面,在纸板B上可看到光沿OF方向射出,在纸板上用笔描出光线EO和OF,则∠i是___________(选填“入射角”或“反射角”)。
(2)多次改变入射角的大小,测得实验数据如图乙。
分析数据可得:反射角___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,当入射角变大时光线OF___________(选填“远离”或“靠近”)法线ON。
(3)以法线ON为轴线,把纸板B向前或向后折,纸板B上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光
OF,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________(选填“同一”或“不同”)平面内。
(4)实验中,同学们从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光,这种反射属于___________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
实验至少要做三次的目的是___________。
21.为了“探究光的反射定律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的测量器材是______。
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,你应该采取的操作是______。
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度多做几次,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是______。
(4)若保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,此时与图甲情形对比,入射角度数______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿图中的______方向射出,所以光在反射时光路是______的。
次数∠i ∠r
1 70°70°
2 45°45°
3 30°30°
参考答案
1.D
【详解】
A.日食和月食是由于光的直线传播形成的,不是光的反射现象,故A错误;
B.流星由于与大气层摩擦温度极高,达到着火点而发光放热,属于光源,故B错误;
C.如果光在银幕上发生的是镜面反射,由于反射光线向同一方向射出,不可能使影院内每个座位上的观众都看到银幕上的画面,所以是屏幕上发生了漫反射,故C错误;
D.自然光或灯光照到环卫工人的工作服上会发生反射,以此警示司机,故D正确。
故选D。
2.A
【详解】
A.水中的倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,符合题意;
B.小孔成像是由于光的直线传播形成的,不符合题意;
C.手影是由于光的直线传播形成的,不符合题意;
D.树荫下的光斑是由于光的直线传播形成的,不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】
A.晚上的光线较暗,用护眼台灯可以起到对眼睛的保护作用,不会造成光污染,不符合题意;
B.利用塑料的透光功能,建大棚时能够使大棚的温度升高,不会造成光污染,不符合题意;
C.汽车车窗玻璃上贴太阳膜主要是防止太阳对人体的晒伤,不会造成光污染,不符合题意;
D.当光照射在玻璃幕墙时,会发生镜面反射,造成光污染,符合题意.
故选D.
4.C
【详解】
A. 可沿ON折叠的白色硬纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现,A说法正确;
B. 为使结论更具普遍性,为研究反射角与入射角间的关系,应多次改变光线AO与ON间的夹角,B说法正确;
C. 为研究入射光线、反射光线和法线的位置关系,应绕ON前后折转入射光线所在的光屏F,不能折转E,C 说法错误;
D. 反射光路是可逆的,如果让光线沿着FO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OA方向射出,D说法正确.
故选C.
5.C
【详解】
A.该装置利用的是光的反射定律,故A错误;
B.反射角的大小等于入射角的大小为:
90°-40°=50°,
故B错误;
C.当液面升高时,反射面向上平移,入射光线的方向不变,反射光线将向左平移,光电屏上的光斑S将向左移动,故C正确;
D.当液面升高时,入射光线的方向不变,入射角不变,故D错误。
6.D
【详解】
根据反射角等于入射角解答.
入射角AON等于60°,∠NOD等于60°,即∠NOD与∠NOA的角度相同,根据反射定律知,OD为反射光线,则所以入射光线AO的反射光线将沿着OD的方向射出.
故选D.
7.D
【详解】
因为当手电筒对着像照射射时,反射光线刚好射到物体上,而物体反射出去的光线增多,因此物体变亮,像随之也变亮。
故选D。
8.C
【详解】
A.“浓阴”属于影子是光的直线传播形成的,故A正确;
B.“落日”是光线经过大气发生折射而成的像,属于光的折射现象,故B正确;
C.“水浅”是由于光的折射造成的,故C错误;
D.“彩云”是由于光的色散把折光分成七种单色光而形成的,故D正确;
9.A
【详解】
A.“身影”是鸟在玻璃幕墙成的像,根据物像等大,“身影”始终和小鸟一样大.符合题意.
B.物像到玻璃幕墙等距,小鸟靠近幕墙过程中,“身影”靠近幕墙.不符合题意.
C.根据物像大小相等,小鸟远离幕墙过程中,“身影”大小等于小鸟大小,不会发生变化.不符合题意.D.根据物像到玻璃幕墙等距,“身影”到幕墙的距离等于小鸟到幕墙的距离.不符合题意.
10.A
【详解】
树木在水中倒影,是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射,反射光线进入眼睛,所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影,故选A。
11.亮水面发生了镜面反射
【详解】
[1][2]平静的水面,能发生镜面反射,地面凹凸不平,发生漫反射;迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,人感觉水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,人感觉地面黑,所以不能踩地上较亮处。
12.同一平面光反射时,入射光线,反射光线和法线在同一平面内
【详解】
[1][2]光反射时,入射光线、反射光线和法线在同一平面内,故当屏F和屏E在同一个竖直平面内时,才能在屏上看到反射光线。
13.601
【详解】
[1]入射光线与法线的夹角为入射角,根据反射解等于入射角,故反射角
∠MOP=90°-30°=60°
如下图所示:
[2]∠AOP与反射角互余,∠AOP=30°,在三角形OP A中
tan30°=PA OA
P A=
3
3
×OA=
3
3
×3m=1m
14.B 60°
【详解】
[1]根据题意可知,使用平面镜是为了让太阳光竖直射入井中,即反射光线是竖直向下的;所以,作图过程中的第一个步骤应该是过入射点作竖直向下的反射光线;因为反射角等于入射角,法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线,所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线;由于法线垂直于镜面,所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置,如下图所示:
[2]因入射光线与水平面成30°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为
30°+90°=120°
则反射角为60°,因法线可将入射光线与反射光线的夹角平分,可确定其位置,然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了,如图所示,平面镜与入射光线的夹角为
90°-60°=30°
所以镜面与水平面的夹角为
30°+30°=60°
镜面与水平面成60°的角。
15.3 ×108直线传播树叶间小孔到地面的距离等大虚像
【详解】
[1]光在真空中的传播速度是3 ×108m/s。
[2]树荫下圆形的光斑是小孔成像现象,是光的直线传播形成的。
[3]圆形光斑大小不一,其大小主要与树叶间小孔到地面的距离有关,因为太阳到树叶间小孔的距离基本上是一致的,而小孔的大小对成像没有太大的影响。
[4][5]倒影是物体通过水面成像,此时的水面就相当于平面镜,所以所成的像是正立、等大的虚像。
16.
【详解】
由图可知,入射角等于50°,根据光的反射定律可知,反射角也等于50°;图中法线已画出,根据反射角等于入射角,然后在法线右侧画出反射光线OB,并标明反射角的度数。
如图所示
17.
【详解】
过入射点作法线,根据入射角等于反射角,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为
90°-20°=70°
如下图所示:
18.
【详解】
先过反射点垂直反射面作出法线,并求得入射角为60°,所以反射角也为60°;再在法线的另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线,标出反射角,如图:
19.垂直/竖直顺反射等于不能可逆
【详解】
(1)[1]白色纸板应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
[2]如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动。
(2)[3]垂直镜面的是法线,射向镜面的光线为入射光线,入射光线与法线的夹角是入射角,由图1知道,OF为反射光线,∠r是反射角。
[4]根据表中的数据得出结论是:反射角等于入射角。
(3)[5]把纸板NOF向前折或向后折,光沿EO入射在纸板NOF上,在纸板NOF上不能看到反射光线,由此得出结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[6]让光沿着FO的方向射向O点,反射光会沿着OE方向射出,这表明,在反射现象中,光路是可逆的。
20.入射角等于远离不能同一漫反射见解析
【详解】
(1)[1]EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角为入射角。
(2)[2]由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角等于入射角。
[3]当入射角变大时,反射角也增大,故光线OF远离直线ON。
(3)[4][5]当两块硬纸板在一个平面内时,看到入射光线和反射光线,将硬纸板B向后折转一个角度后,看不到反射光线,由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(4)[6]同学们从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光,属于漫反射。
[7]一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确。
21.量角器 C 反射角等于入射角变大OE可逆
(1)[1]为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器。
(2)[2]此实验为了使光线能在纸板上显示出来,该采取的操作是使光束贴着纸板射到O点,即选项C的说法符合题意。
(3)[3]分析表中反射角和入射角的数据可知:光反射时,反射角等于入射角。
(4)[4]保持平面镜水平不变,将纸板向后倾斜一个角度,入射光线仍能呈现在纸板上,且沿EO方向入射到平面镜的O点,但与原来相比,由图可知:入射光线与法线之间的夹角变大,即入射角度数变大。
(5)[5][6]当让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出。
说明在光的反射中,光路可逆。