八年级上册2 探究光的反射规律同步测试题
展开课 时 | 3.2探究光的反射规律 |
重难点 | 光的反射规律理解及应用 |
I、知识归纳 | |
光的反射 |
指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象.
光的反射现象例子: 、 、 、 、 . |
光的反射规律 | 入射角:指的是 与 线所成的夹角 (1)反射角: 指的是 与 线所成的夹角 (2)光的反射定律: ① 光线与 光线 在同一平面内;
② 光线与 光线分居法线的两侧;
③ 角等于 角.
④在反射现象中,光路是 . 注意:若光垂直镜面入射时,反射角为 度,入射角为 度. |
镜面反射和漫反射 | 光的反射分两类,分别为: 和 . (1) 其中,平行光线射到光滑表面上,反射光会平行射出,这种反射叫 . (2) 若平行光线射到粗糙表面上,反射光线会射向不同方向,这种反射叫 . 两类反射都 (选填“遵循”、“不遵循”)反射定律。,且在反射现象中光路是可 的。 注意:若能从各个方向看见本身不发光的物体,这是因为发生了 反射。 若看见的东西明亮、刺眼等,如:镜子、平静的水面等,发生的是 反射. |
Ⅱ、基础巩固 | |
1.如图所示的光现象中,由于光的反射形成的是( ) A.日晷上呈现指针的影子 B.马路拐角处的镜子扩大了视野范围 C.透过放大镜看到放大的字 D.雨后天空中出现漂亮的彩虹 2.春寻梦,冬观鸟。每年冬初,昆明翠湖公园都有成群结队的红嘴鸥在此过冬,它们戏水觅食,俨然成了一道亮丽的风景线。如图所示,红嘴鸥掠过湖面时形成的倒影是因为光的( ) A.直线传播 B.反射 C.折射 D.色散 3.临沂是中国五大水城之一,沂河广阔的水面波光粼粼。下列各图涉及到的光现象,与波光粼粼成因相同的是( )
A. 镜中的“字” B.水中的“塔” C.林中的“影” D.空中的“楼” 4.我市“一河两岸”整治工程效果突出,如图是河蜕变后的夜色,一河两岸在光影闪亮中登场,关于夜景灯光,下列说法中正确的是( )。 A.河水中的倒影是光的折射形成的 B.地上树的影子是光的反射形成的 C.远处的光柱,说明光在同种均匀介质中沿直线传播 D.看不到树后面的景物,是由于发生了光的反射
5.如图所示,固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A,已知光束与水面的夹角为40°,S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是( ) A.光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,光斑A将向右移动 B.当水面升高时,反射角将变大 C.当水面升高时,光斑A将向右移动 D.当水面升高时,S到水面的距离变小 | |
Ⅲ、能力提升 | |
6.在同种均匀介质中光沿 传播。要使反射光线垂直于入射光线,则入射角为 ,要使反射光线垂直于反射面射出,入射角应为 。 7.“探究光的反射定律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 (1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。 (2)移动激光笔,当入射角减小时,反射角 。 (3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板.上均无反射光束呈现。此现象说明了:在光的反射中, 。 (4)请在图丙中画出入射光线AO的反射光线。 8.在探究光的反射定律时,小敏将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。 (1)为了从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,应该选择 (选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板。 (2)如图甲示,让一束光贴看纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出。改变光的入射角度,多次重复上述实验步骤,可探究得到的规律是 。 (3)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,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线。 9.如图所示的四种光现象中,属于光的反射现象的是( )
A.阳光下的人影 B.海市蜃楼 C.小猫在镜中成像 D.笔在水中“折断” 10.如图中反射光线与平面镜夹角60°,画出入射光线并标出入射角大小。
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Ⅳ、拓展培优 | |
11.属于光反射现象的是( ) A.水中的鱼看起来比实际的位置浅 B.小孔成像 C.球面镜成像 D.雨后天空中出现的彩虹 12.如图为湖上的一座桥,桥的最高处距湖面2m,当在湖水中看到桥完整的倒影时,则湖水的深度应为( ) A.大于2m B.等于2m C.小于2m D.无法判断 13.如图所示,一束光与平面镜成30°角从O点射入,则反射角为 ;当光线AO绕O点顺时针转动30°角时,反射光线 转动 角,入射光线与反射光线的夹角为 夹角;接着平面镜绕O点逆时针转动60°角,反射光线一共转过 角。
14.如图,探究光的反射规律时,在平面镜的上方垂直放置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着光屏左侧的E板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB.实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 (填“镜面”或“漫”)反射。若将F板向后折转一定的角度,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。如果让入射光线沿BO方向射入,反射光线将沿 方向射出,这说明了光的反射现象中光路是 的。 15.如图所示,两面平面镜互相垂直,一束光线斜射到平面镜上,请在图中完成光路图。 | |
Ⅴ、思维训练 | |
16.如图所示,平面镜与水平面的夹角为30°,一束与水平面平行的光线入射到平面镜上,请画出对应的反射光线,并标出相应的反射角及度数。 17.画出图中入射光线AO的反射光线。
18.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两次反射,则α的最小值是( ) A.120° B.90° C.72° D.60° 19.雨后晴朗的夜晚,月亮挂在天空,人在月光下行。以下说法正确的是( ) A.人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面 B.人背着月光走时,亮处是水,暗处是地面 C.人迎着月光走时,暗处是水,亮处是地面 D.人背着月光走时,亮处是地面,暗处是水 20.张明是一个爱动脑筋的孩子,他听老师说有一种角反射器是根据光的反射原理用平面镜制成的,它具有非常优良的回光特性。对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何),经平面镜反射后,出射光线总是与入射光线平行。张明根据老师的描述,找来平面镜想自制一个角反射器: (1)首先,张明将两块平面镜垂直安装如图所示,将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去的光果然与镜面M上的入射光平行,此时镜面N上的反射角是 度,生活中的 就用到了这一原理。 (2)张明在实验过程中,发现自己做出来的反射器好像不满足老师所说的“对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何),经平面镜反射后,出射光线总是与入射光线平行。”于是,他重新尝试,按照如图所示保持入射光线的方向不变反射器绕O点向顺时针方向转动了20°,那么经过反射器两次反射的出射光线将转过 度角。 (3)通过一番探索还是未能设计出老师所描述的角反射器,张明只有去请教老师,老师告诉他角反射器是由三块平面镜组装成的,那么,要满足对于在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何)经平面镜反射后,“出射光线总是与入射光线平行。”这一要求,三块平面镜应该如何组装?
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参考答案与试题解析
1.【解答】解:A、日晷上呈现指针的影子是由光的直线传播形成的,故A错误;
B、马路拐角处的镜子是凸面镜,利用光的反射扩大了视野范围,故B正确;
C、放大的文字属于凸透镜成像,其原理是光的折射,故C错误;
D、雨后天空中出现漂亮的彩虹,属于光的色散现象,故D错误。
故选:B。
2.【解答】解:红嘴鸥掠过湖面时形成的倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射现象。
故选:B。
3.【解答】解:波光粼粼是由光的反射形成的;
A、镜中的“字”,属于凸透镜成像,其原理是光的折射,故A不符合题意;
B、水中“塔”是倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的现象,故B符合题意;
C、林中的“影”,属于影子,是由光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D、空中“楼”是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选:B。
4.【解答】解:
A、倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
B、地上树的影子由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故B错误;
C、远处的光柱可以用光在同种均匀介质中沿直线传播来解释,故C正确;
D、看不到树后面的景物,是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故D错误。
故选:C。
5.【解答】解:A、光源位置不动,如果把此时的40°角增大为50°,入射角为入射光线与法线之间的夹角,则此时的入射角会变小,由于反射角等于入射角,反射角随之变小,反射光线会靠近法线,光斑A将向左移动,故A错误;
B、因为入射光线方向不变,当水面升高时,再次的水面是平行的,反射光线与原来的反射光线是平行的,故反射角不变,故B错误;
C、当液面升高时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,
故光屏上的光斑A向左移动到A′位置。如图所示:
D、当水面升高时,物体S到水面的距离小了,所以像到水面的距离也小了,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:(1)在同种均匀介质中光沿直线传播;
(2)因为入射光线和反射光线垂直,所以入射角为 ×90°=45°;
(3)要使反射光线与镜面垂直,则入射光线垂直射向反射面时,反射光线与镜面垂直,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°。
故答案为:直线;45°;0°。
7.【解答】解:
(1)纸板应竖直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
(2)由于反射角等于入射角,所以移动激光笔,当入射角减小时,反射角也减小;
(3)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,但看不到反射光线,是由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)过入射点作出法线,在法线另一侧根据反射角等于入射角作出反射光线,使反射角等于入射角,如图:
。
故答案为:(1)竖直;(2)减小;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)如图。
8.【解答】解:(1)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚,在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在纸板上发生了漫反射的缘故;
(2)改变光的入射角度,可以得到的结论是:在光的反射中,反射角等于入射角;
(3)法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;此时虽然看不到反射光线,但此时反射光线和入射光线、法线仍然在同一平面内。
故答案为:(1)粗糙;(2)在光的反射中,反射角等于入射角;(3)在;不能。
9.【解答】解:A、阳光下的人影是由光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B、海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时,发生折射形成的,故B不符合题意。
C、小猫在镜中成像,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意。
D、水中笔反射的光线是从水中斜射入空气中,发生折射,折射光线远离法线,当人逆着折射光线看时,看到的是折射光线反向延长线形成的笔的虚像,比笔的实际位置要浅些,所以感觉水中的笔向上折断了,故D不符合题意。
故选:C。
10.【解答】解:已知反射光线与镜面的夹角为60°,反射角等于90°﹣60°=30°;从反射点O作法线,根据反射角等于入射角画出入射光线,并标出入射角的大小为30°;如图所示:
11.【解答】解:A、水中鱼的位置看起来比实际的位置高一些,是因为水中鱼反射光线从水中斜射向空气中时,折射光线偏离法线,我们看到鱼的位置比实际的位置浅一些,故A不符合题意;
B、小孔成像属于光的直线传播,故B不符合题意;
C、球面镜成像属于凸面镜或凹面镜成像,凸面镜或凹面镜成像原理是光的反射,故C符合题意;
D、雨后天空出现的彩虹,属于光的色散现象,是由光的折射形成的,故D不符合题意。
故选:C。
12.【解答】解:倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像,当桥面最高处距水面2m时,像距水面也是2m,即“倒影”到水面的距离是2m,至于水深2m、大于2m、小于2m都可以,故湖水的深度无法判断。
故选:D。
13.【解答】解:因为入射光线与平面镜的夹角是30°,所以入射角为90°﹣30°=60°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也为60°;
当光线AO绕O点顺时针转动30°角时,则入射光线向法线靠近30°,反射光线也向法线靠近30°,即反射光线逆时针转动30°,此时入射角减小30°,入射角为60°﹣30°=30°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也为30°,则入射光线与反射光线的夹角为30°+30°=60°,此时反射光线与镜面的夹角为60°;
接着平面镜绕O点逆时针转动60°角,入射光线方向保持不变,平面镜绕O点逆时针转动60°,法线也跟着逆时针转过60°,则入射角改变60°,反射角也改变60°,所以反射光线改变了120°,所以反射光线一共转过120°+30°=150°。
故答案是:60°;逆时针;30°;60°;150°。
14.【解答】解:(1)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)由于入射光线、法线、反射光线在同一平面内,所以当E、F两块板共面时,可以在光屏上看到反射光;当E、F不在同一平面上时,在光屏上不能看到反射光,但此时的入射光线、反射光线仍在同一平面内。
(3)如果让入射光线沿BO方向射入,反射光线将沿OA方向射出,将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,体现了光路是可逆的。
故答案为:漫;不能;在;OA;可逆。
15.【解答】解:首先画出法线,入射光线与镜面的夹角是60°,所以入射角是90°﹣60°=30°.根据反射角等于入射角做出第一次的反射光线。
做出第二个镜面的法线,由图知,入射角为60°,根据反射角等于入射角,做出第二次的反射光线。
故答案为:
16.【解答】解:平面镜与水平面的夹角为30°,入射光线水平射到平面镜上,则入射角等于90°﹣30°=60°,反射角等于入射角等于60°;
画出法线,根据反射角等于入射角做出反射光线如图所示:
17.【解答】解:题中已经作出法线,根据反射光线与入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,在法线左侧作出反射光线即可,如图:
18.【解答】解:S发出的任意一条光线最多只能产生两次反射,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,要使第三次反射不发生,β≥180﹣2α,又因为β的最小值为,所以≥180﹣2α,解得α≥72度。
此题也可以这样解答:
OM为对称轴,ON镜面翻折过去。得到ON′镜面。把ON′做为对称轴,将OM翻折过去。得到OM′.一次类推。
S引出一条直光线。与这些镜面的交点个数就是反射次数。
要想只反射两次。那么一定没有第三个交点,也就是说镜面位置最多就是在射线SO上。
就得到α*2.5≥180°(与原方程是等价的)。
得到α≥72°。
故选:C。
19.【解答】解:(1)当迎着月光走时,因为迎着月光走,月光射到水面上时,水面发生的是镜面反射,反射光几乎全部射入人的眼睛,而地面发生的漫反射,只有很少的光进入人的眼睛,所以此时水面亮,人应走暗处。
(2)背着月光走时,因为背着月光虽然水面仍然是镜面反射,但是此时的反射光全部射到人的后背,几乎没光射入人的眼睛;而地面是漫反射,反射光线射向不同的方向,故有光线射入人的眼睛,故此时地面较亮,所以地上暗处部分是水,人应走亮处。
故选:AD。
20.【解答】解:(1)如图,入射光线AB和平面镜M的夹角是60°,过入射点B作出法线BC,求出入射角∠ABC=90°﹣60°=30°,
根据反射定律得,反射角:∠DBC=∠ABC=30°,
所以∠DBO=90°﹣30°=60°,
在Rt△BOD中,∠BDO=90°﹣60°=30°,
光线BD入射到平面镜N上,入射角:∠BDE=90°﹣30°=60°,
根据反射定律得,反射角:∠FDE=∠BDE=60°。
∠ABD+∠BDF=∠ABC+∠DBC+∠BDE+∠FDE=30°+30°+60°+60°=180°,
光线AB和光线FD平行,
即:AB∥DF。
自行车尾灯就是根据汽车灯射出的光线照射到自行车尾灯上,经自行车尾灯两次反射后,按照原来的方向返回,进入司机的眼睛中,让司机知道前面有自行车。
(2)当两个平面镜垂直时,入射光线经平面镜两次反射后,出射光线和入射光线平行,
当反射器转动20°,入射光线不动,同理,如红色的线,入射光线经垂直的平面镜两次反射后,出射光线D'F'和原来的入射光线也平行,即AB∥D'F'。
因为,AB∥DF,AB∥D'F',
所以,DF∥D'F',并且DF与D'F'方向相同,所以经过反射器两次反射的出射光线将转过0度角。
(3)由(2)得到当两个平面镜垂直时,任何角度的入射光线经两次反射后都能和原来的入射光线平行,如果再找一个平面镜都和这两个平面镜垂直,就能达到在空间中一定范围内的入射光线(无论入射方向如何)经平面镜反射后,“出射光线总是与入射光线平行。”,所以三块平面镜相互垂直能达到老师的要求。
故答案为:(1)60;自行车尾灯;(2)0;(3)三块平面镜相互垂直。
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