第三章 光的世界
第一节 探究:光的反射定律
基础主干落实
一、光的传播
1.光源: 发光的物体。
例如: 、萤火虫、发光的电
灯、点燃的蜡烛等。
2.光沿直线传播条件:光在 物质中沿直线传播。
3.光线:一条带箭头的表示光传播 和 的直线。
4.举例:小孔成像、影子、日食、月食的成因等。
5.光传播速度:真空中光速约为 ,光在空气中的传播速度略小于真空中的速度。
二、光的反射
1.光的反射:当光射到物体表面时,被物体表面 的现象。
2.光的反射定律:
(1)光反射时,反射光线、入射光线与法线在 内;
(2)反射光线和入射光线分别位于 两侧;
(3)反射角 入射角。
3.两种反射:
(1)镜面反射:一束平行光射到 的物体表面,其反射光也是 的。
(2)漫反射:一束平行光射到 的物体表面,其反射光射向 。
重点案例探析
探究光的反射规律
【典题1】
(2023·贵州中考)在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此转轴视为 。同时根据光屏上的信息可得出结论,反射角与入射角的大小 。
【点拨】(1)光的反射定律简记:三线共面、两线分居、两角相等。
(2)入射角和反射角为光线与法线的夹角。
(3)光路是可逆的。
利用光的反射定律作图
【典题2】(2023·上海中考)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
【点拨】(1)画光线:根据反射角等于入射角的规律,画反(入)射光线。
(2)画法线:入射光线与反射光线的角平分线(用虚线)。
(3)画镜面:镜面与法线垂直。
A层·基础必会
光的传播
1.(2024·黔东南州期中)以下物体中,属于光源的是 ( )
A.皎洁的月光 B.晶莹的露珠
C.璀璨的钻石 D.漂亮的萤火虫
2.皮影戏是我国一种古老的戏剧形式。灯光照射兽皮在白幕上投射出形态各异的影子,影子是由于光沿 传播的过程中被不透明的兽皮遮挡而形成。
3.
(2024·贵阳南明区期中改编)如图所示,晴天的午后,树底下的光斑是光的 形成的太阳的 (选填“像”或“影子”)。
光的反射现象
4.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。下列图中,能正确反映出“人能看到未点亮灯泡”的光路图的是( )
5.下列现象中,能用光的反射来解释的是 ( )
探究光的反射规律
6.如图,把一个平面镜M放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜M上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(1)使用可以折转的纸板,其目的是:
① ;
② 。
(2)如图甲,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如图乙,实验中,让一束光贴着纸板入射到O点,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处
。
(4)如图乙,若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿 的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 的。
(5)如图乙,若一束光AO贴着纸板E绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光线OB沿 时针方向转动。
(6)若把纸板EOF向后倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图丙所示,而入射光线仍然紧贴纸板沿AO照射到平面镜上,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
光的反射定律的应用
7.早晨,太阳光以与水平面成30°夹角射到平静池塘的水面上,则太阳光的反射角是 ,随着太阳的升起,反射角将 (选填“增大”“减小”或“不变”),正午太阳光垂直射向水面时,反射角是 。
8.
(2024·贵阳云岩区期中)一束光照射到平面镜上,反射光线与平面镜成40°角,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.反射角是40°
B.入射角是50°
C.入射角是40°
D.若入射角增大5°,则反射角增大10°
光的反射作图
9.(2024·六盘水期末)如图所示,请画出反射光线并标出反射角的大小。
10.如图所示,入射光线与镜面的夹角是60°,请完成下列要求:①画出反射光线;②标出反射角的大小。
镜面反射与漫反射
11.(2024·贵阳南明区期中)坐在电影院的每个位置上都可以看到银幕上的画面,这是因为发生了光的 反射;用久的黑板会发生反光,这是因为黑板主要发生了光的 反射。
12.雨后天晴的夜晚,路面上有部分积水,小明迎着月光在行走,他看到有的地方是亮的,有的地方是暗的,为了不踩到地上的积水,他应该挑 的地方走,这是因为月光照在地面上发生了 反射,这些反射光的特点是 ,反射过程 (选填“遵循”或“不遵循”)反射定律。
B层·能力提升
13.
(多项选择)(2024·贵阳南明区期中)如图所示,某日午后太阳发出的一条光线AO,照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向OB射出,并在东侧的墙面形成一个光点P。AO与OB的夹角为120°。以下说法正确的是( )
A.入射角为60°
B.反射光线与平面镜的夹角为30°
C.入射光线经平面镜反射后,传播方向改变了120°
D.当太阳向西下落时,照射在墙壁上的光点P向下移动
14.(2023·郴州中考)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
15.通常皮鞋的表面有灰尘附着时,皮鞋就会失去光泽,为什么 涂上鞋油后,仔细地用布擦一擦,皮鞋就变得又亮又好看了,这是为什么
16.
(2024·贵阳云岩区期中)为了探究光反射时的规律,某同学选用了平面镜、白色硬纸板和激光笔进行了如图所示的实验:
(1)白色硬纸板的表面应尽量 (选填“粗糙”或“光滑”),目的是从不同的角度都能够观察到光线,硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面 。
(2)观察如图所示的器材,为了方便研究反射角与入射角的关系,还需对器材做出的改进是: 。
(3)实验开始时,先让激光笔垂直照射到平面镜上,此时测得入射角为 。
(4)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,当硬纸板上显示出光路时,该同学将硬纸板B面绕轴ON向后折,在纸板B上就看不到反射光线,这个现象说明了 。
(5)实验中为了使光线能在硬纸板上显示出来,方便实验研究,你应该采取的操作是 。
A.向纸板喷烟或雾
B.使激光紧贴硬纸板面入射
C.使激光垂直硬纸板面入射第三章 光的世界
第一节 探究:光的反射定律
基础主干落实
一、光的传播
1.光源: 正在 发光的物体。
例如: 太阳 、萤火虫、发光的电
灯、点燃的蜡烛等。
2.光沿直线传播条件:光在 同种、均匀、透明 物质中沿直线传播。
3.光线:一条带箭头的表示光传播 路径 和 方向 的直线。
4.举例:小孔成像、影子、日食、月食的成因等。
5.光传播速度:真空中光速约为 3×108 m/s ,光在空气中的传播速度略小于真空中的速度。
二、光的反射
1.光的反射:当光射到物体表面时,被物体表面 反射回去 的现象。
2.光的反射定律:
(1)光反射时,反射光线、入射光线与法线在 同一平面 内;
(2)反射光线和入射光线分别位于 法线 两侧;
(3)反射角 等于 入射角。
3.两种反射:
(1)镜面反射:一束平行光射到 光滑 的物体表面,其反射光也是 平行 的。
(2)漫反射:一束平行光射到 粗糙 的物体表面,其反射光射向 各个方向 。
重点案例探析
重点一 探究光的反射规律
【典题1】
(2023·贵州中考)在“探究光的反射定律”实验中,器材有:激光笔、可折转光屏、平面镜和喷雾器。
(1)将平面镜置于水平桌面,如图甲所示。激光笔的光束射向平面镜上O点,在平面镜上方喷水雾,从前向后观察,可在镜面上方看到 2 条光束。
(2)将可折转光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点,如图乙所示。要呈现反射光,需将右半屏向 前 (选填“前”或“后”)折转。
(3)保持入射点不变,多次改变入射方向,在光屏上记录每次实验的光路aa'、bb'和cc',如图丙所示。为了研究反射光线和入射光线的位置关系,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此转轴视为 法线 。同时根据光屏上的信息可得出结论,反射角与入射角的大小 相等 。
【点拨】(1)光的反射定律简记:三线共面、两线分居、两角相等。
(2)入射角和反射角为光线与法线的夹角。
(3)光路是可逆的。
重点二 利用光的反射定律作图
【典题2】(2023·上海中考)在图中,根据给出的反射光线OB画出入射光线AO,并标出入射角的大小。
答:
【点拨】(1)画光线:根据反射角等于入射角的规律,画反(入)射光线。
(2)画法线:入射光线与反射光线的角平分线(用虚线)。
(3)画镜面:镜面与法线垂直。
A层·基础必会
考点一 光的传播
1.(2024·黔东南州期中)以下物体中,属于光源的是 (D)
A.皎洁的月光 B.晶莹的露珠
C.璀璨的钻石 D.漂亮的萤火虫
2.皮影戏是我国一种古老的戏剧形式。灯光照射兽皮在白幕上投射出形态各异的影子,影子是由于光沿 直线 传播的过程中被不透明的兽皮遮挡而形成。
3.
(2024·贵阳南明区期中改编)如图所示,晴天的午后,树底下的光斑是光的 直线传播 形成的太阳的 像 (选填“像”或“影子”)。
考点二 光的反射现象
4.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。下列图中,能正确反映出“人能看到未点亮灯泡”的光路图的是(C)
5.下列现象中,能用光的反射来解释的是 (A)
考点三 探究光的反射规律
6.如图,把一个平面镜M放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜M上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(1)使用可以折转的纸板,其目的是:
① 显示光路 ;
② 验证反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 。
(2)如图甲,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如图乙,实验中,让一束光贴着纸板入射到O点,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处
没有改变入射角度数多次实验,结论具有偶然性 。
(4)如图乙,若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿 OA 的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是 可逆 的。
(5)如图乙,若一束光AO贴着纸板E绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光线OB沿 顺 时针方向转动。
(6)若把纸板EOF向后倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图丙所示,而入射光线仍然紧贴纸板沿AO照射到平面镜上,此时反射光线与入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。
考点四 光的反射定律的应用
7.早晨,太阳光以与水平面成30°夹角射到平静池塘的水面上,则太阳光的反射角是 60° ,随着太阳的升起,反射角将 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”),正午太阳光垂直射向水面时,反射角是 0° 。
8.
(2024·贵阳云岩区期中)一束光照射到平面镜上,反射光线与平面镜成40°角,如图所示。下列说法正确的是 (B)
A.反射角是40°
B.入射角是50°
C.入射角是40°
D.若入射角增大5°,则反射角增大10°
考点五 光的反射作图
9.(2024·六盘水期末)如图所示,请画出反射光线并标出反射角的大小。
答:
10.如图所示,入射光线与镜面的夹角是60°,请完成下列要求:①画出反射光线;②标出反射角的大小。
答:
考点六 镜面反射与漫反射
11.(2024·贵阳南明区期中)坐在电影院的每个位置上都可以看到银幕上的画面,这是因为发生了光的 漫 反射;用久的黑板会发生反光,这是因为黑板主要发生了光的 镜面 反射。
12.雨后天晴的夜晚,路面上有部分积水,小明迎着月光在行走,他看到有的地方是亮的,有的地方是暗的,为了不踩到地上的积水,他应该挑 暗 的地方走,这是因为月光照在地面上发生了 漫 反射,这些反射光的特点是 反射光线射向各个方向 ,反射过程 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)反射定律。
B层·能力提升
13.
(多项选择)(2024·贵阳南明区期中)如图所示,某日午后太阳发出的一条光线AO,照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向OB射出,并在东侧的墙面形成一个光点P。AO与OB的夹角为120°。以下说法正确的是( A、B、D )
A.入射角为60°
B.反射光线与平面镜的夹角为30°
C.入射光线经平面镜反射后,传播方向改变了120°
D.当太阳向西下落时,照射在墙壁上的光点P向下移动
14.(2023·郴州中考)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
答:
15.通常皮鞋的表面有灰尘附着时,皮鞋就会失去光泽,为什么 涂上鞋油后,仔细地用布擦一擦,皮鞋就变得又亮又好看了,这是为什么
答:因为皮鞋的表面不光滑有灰尘,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽;涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔细擦拭,使鞋油涂抹得更均匀,鞋面就变得十分光滑。光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋看起来就更光亮更好看了。
16.
(2024·贵阳云岩区期中)为了探究光反射时的规律,某同学选用了平面镜、白色硬纸板和激光笔进行了如图所示的实验:
(1)白色硬纸板的表面应尽量 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”),目的是从不同的角度都能够观察到光线,硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面 垂直 。
(2)观察如图所示的器材,为了方便研究反射角与入射角的关系,还需对器材做出的改进是: 在硬纸板上标出角度 。
(3)实验开始时,先让激光笔垂直照射到平面镜上,此时测得入射角为 0° 。
(4)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,当硬纸板上显示出光路时,该同学将硬纸板B面绕轴ON向后折,在纸板B上就看不到反射光线,这个现象说明了 入射光线、法线、反射光线在同一平面内 。
(5)实验中为了使光线能在硬纸板上显示出来,方便实验研究,你应该采取的操作是 B 。
A.向纸板喷烟或雾
B.使激光紧贴硬纸板面入射
C.使激光垂直硬纸板面入射
