新人教部编版小初高中精选试题
光的反射
·知识精讲·
一.光的反射及反射定律
1.光的反射:光在传播到不同介质时,在分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象。
2.光的反射现象例子:水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见不发光的物体。
3.光的反射定律:光的反射所遵循的规律称为光的反射定律。
(1)反射光线和入射光线、法线在同一平面内; (2)反射光线和入射光线分居法线两侧; (3)反射角等于入射角:??i
二.光的反射定律的补充和应用
1.反射现象中光路是可逆的:光线沿原来的反射光线的方向射到界面上,这时的反射光线定会沿原来的入射光线的方向射出去。
2.利用光的反射定律来画一般的光路图:
(1)已知镜面和入射光线确定法线和反射光线; (2)已知入射光线和反射光线确定法线和镜面的位置。
三.反射类型:漫反射和镜面反射
1.根据反射面的粗糙程度,可以分为漫反射和镜面反射
(1)漫反射:反射面凸凹不平,使得平行光线入射后反射光线不再平行,而是射向各个方向。
(2)镜面反射:反射面很光滑,使得入射的平行光线反射后光线仍然平行。
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2.镜面反射和漫反射现象:
日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射,由于漫反射才能够使我们从不同方向看到物体,教室里的黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布,都是为了使各个方向的人都能看到。
黑板用久了,会出现“反光”现象,就是因为黑板比较光滑,射到上面的光接近发生镜面反射,从而射向某一方向的同学的眼睛中的光线较强,而粉笔字很粗糙,射到它上面的光发生漫反射,进入这一方向的同学眼睛中的光很强,所以觉得有些耀眼而看不清字;自行车的尾灯是由互成直角的一些小平面镜组成的,由于光的镜面反射,会把车子、霓虹、路灯等光源发出光反射到司机,使司机能看到前面骑自行车的人,从而避免交通事故。
·三点剖析·
一.核心考点
1.光的反射定律、作图、分类★★ 2.光的反射实验★★★
二.重难点和易错点
1.光的反射概念的理解
这里要注意光是从一种介质射向另一种介质表面时发生的现象,不是所有光都会被反射回来,而可能只有一部分。
注意:①对应于一条入射光线,只有一条反射光线;②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的,即入射光线是“因”,反射光线是“果”,所以叙述反射定律时不能说成“入射角等于反射角”。
2.光的反射实验
光的反射实验需要注意的几个点:镜面水平放置,光屏需垂直镜面放置;光屏的作用一是显示光路,二是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
·题模精选·
题模一:光的反射规律的简单应用
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例1.1.1 如图所示,表示光在物体表面反射的情况,图中__________表示反射面,
__________表示入射光线,__________是入射点,__________是反射光线,__________是法线,是入射角,__________是反射角。
【答案】 MM′ ;BO;O;OA;ON;∠3(或∠BON);∠2(或∠ NOA)
【解析】 物体的表面是反射面,反射面通常用实线表示,在后面画上一些短斜线表示反斜面;入射光线是射向反射面的,其箭头指向反射面;用字母表示入射光线时,应根据光的传播方向,按箭头指向的顺序说或写(如本题图中入射光线只能写成BO,表示光的传播方向是由B→O,而不能写成OB);反射光线的箭头应背离反射面;入射点是入射光线与反射面的交点,通常用字母O表示;法线是经过入射点O而垂直于反射面的直线,是为定义入射角和反射角(及后面将要学的折射角)而引入的一条辅助线,通常用虚线表示;入射角和反射角都是光线与法线的夹角。
例1.1.2 请根据光的反射定律作答。
(1)当光垂直射到平面镜上,其反射角为______。
(2)一条光线在物体表面上发生反射,反射光线与入射光线垂直,则入射角为______。 (3)一束光与法线成60°角入射到平面镜上,则反射角是________。 【答案】 (1)0°(2)45°(3)60°
【解析】 (1)因为入射光线垂直射到平面镜上,入射光线和法线重合,所以入射角等于0°,而反射角等于入射角,即反射角为0°。
(2)光的反射定律中指出:入射角等于反射角,即两角平分90°,如图所示
(3)根据反射规律知,反射角与入射角相等,入射角是入射光线与法线的夹角,为60°。
例1.1.3 入射角是20°角,此时反射光线与入射光线间的夹角是 ,当入射光线方向不变,让镜面转动10°时,反射光线与入射光线的夹角改变了 . 【答案】 40°;20°.
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【解析】 入射角是20°角,反射角等于入射角,也等于20°,那么入射光线与反射光线的夹角为20°+20°=40°;
当入射光线方向不变,让镜面转动10°时,则入射角增大或减小10°,则反射角也随之增大或减小10°,那么入射光线与反射光线的夹角改变了20度;
例1.1.4 为了研究月球与地球之间距离的变化,宇航员在月球上放置了一种称为“角反射器”的光学装置。该装置由两块连在一起的互相垂直的平面镜M1、M2组成,如图所示,开始时从地球射来的激光沿ab方向射到M1上,经两个镜面反射回地球。后来由于受到陨石的轻微碰撞,角反射器以两镜的交线O为轴沿顺时针方向转过一个很小的角度?(两镜仍互相垂直),则最后的反射激光将( )
A. 逆时针转过?度 B. 顺时针转过?度 C. 逆时针转过2?度 D. 按原方向反射回地球 【答案】D
【解析】 只要角反射镜所成的角度为90?,则最终的反射光线一定平行于入射光线,因此仍按原方向反射回地球。 所以,本题选D
例1.1.5 如图所示,被固定好的激光源L发射的一束激光照射到容器中的水平液面上,入射角为α。这束激光经液面反射后,照射到光电转换器M的D1点上,光电转换器M能够将接收到的光信号转换成电信号,从而指示出容器中液面的高度。经过一段时间后,如果光信号由D1点移至D2点,说明容器中的液面________了(填“升高”或“降低”)。此时的入射角_______α(填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】 降低;等于 【解析】
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由于入射光线是固定的,且光在水面上发生的是镜面反射,当水面发生变化时,故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,如图所示,反射到光电转换器接收平面上的光点从D1点移向D2点,则表明被监视的液面是降低的,且接收平面上的光点D1和D2之间的距离与接收平面到液面的距离是没有关系的.因反射光线的方向与原来的反射光线是平行的,根据同位角相等,可知此时的入射角还是等于α. 【题型】实验探究题 题模二:光反射作图
例1.2.1 如图9所示,AO为入射光线,ON为法线。请画出入射光线AO的反射光线。
【答案】
【解析】 见图1
例1.2.2 如图12所示,AO为入射光线,ON为法线。请画出入射光线AO的反射光线。
【答案】
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