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2024年中考物理一轮复习 专题02 光现象(讲义) (全国通用)
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这是一份2024年中考物理一轮复习 专题02 光现象(讲义) (全国通用),文件包含专题02光现象讲义原卷版docx、专题02光现象讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共78页, 欢迎下载使用。
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\l "_Tc25856" 考点一 光的直线传播 PAGEREF _Tc25856 \h 4
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\l "_Tc15600" PAGEREF _Tc15600 \h 7
\l "_Tc5334" 考向01 光的直线传播及应用 PAGEREF _Tc5334 \h 7
\l "_Tc22803" 考向02 小孔成像 PAGEREF _Tc22803 \h 8
\l "_Tc9401" 考点二 光的反射 PAGEREF _Tc9401 \h 10
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\l "_Tc30339" 考向01 光的反射现象及应用 PAGEREF _Tc30339 \h 13
\l "_Tc10849" 考向02 利用光的反射定律作图 PAGEREF _Tc10849 \h 15
\l "_Tc18311" 考向03 探究光的反射规律 PAGEREF _Tc18311 \h 16
\l "_Tc27265" 考向04 镜面反射与漫反射 PAGEREF _Tc27265 \h 19
\l "_Tc25663" 考点三 平面镜成像 PAGEREF _Tc25663 \h 20
\l "_Tc6447" PAGEREF _Tc6447 \h 20
\l "_Tc30035" PAGEREF _Tc30035 \h 24
\l "_Tc3007" 考向01 平面镜成像特点 PAGEREF _Tc3007 \h 24
\l "_Tc13543" 考向02 平面镜成像作图 PAGEREF _Tc13543 \h 25
\l "_Tc27993" 考向03 平面镜在生活中的应用 PAGEREF _Tc27993 \h 27
\l "_Tc31922" 考向04 探究平面镜成像特点 PAGEREF _Tc31922 \h 28
\l "_Tc26437" 考点四 光的折射 PAGEREF _Tc26437 \h 30
\l "_Tc21924" PAGEREF _Tc21924 \h 30
\l "_Tc15956" PAGEREF _Tc15956 \h 32
\l "_Tc16619" 考向01 光的折射现象及其应用(三种光现象辨析) PAGEREF _Tc16619 \h 32
\l "_Tc31477" 考向02 光的折射作图 PAGEREF _Tc31477 \h 34
\l "_Tc10262" 考向03 探究光的折射规律 PAGEREF _Tc10262 \h 35
\l "_Tc27879" 考点五 光的色散 PAGEREF _Tc27879 \h 38
\l "_Tc24585" PAGEREF _Tc24585 \h 38
\l "_Tc3924" PAGEREF _Tc3924 \h 40
\l "_Tc16140" 考向01 光的色散及其色散现象 PAGEREF _Tc16140 \h 40
\l "_Tc12296" 考向02 三原色与物体的颜色 PAGEREF _Tc12296 \h 41
\l "_Tc29145" 考向03 红外线、紫外线及其应用 PAGEREF _Tc29145 \h 42
一、课标考点分析
二、考情分析
《光现象》是中考必考内容。由于试卷结构和分值的不同,本部分的考题一般在1-2道题,分值一般在2-5分之间;考题题型根据其出现的概率分别是:选择题、填空题、实验题和作图题等。
以上考点作为常考内容,在备考过程中应作为主要备考方向加以重视,但也不能忽视一些冷门考点,如镜面反射与漫反射、光路可逆、实像与虚像(难点)、红外线与紫外线、物体的颜色等。
本部分内容较为简单。在备考中,应以分辨各类光现象,认识其规律为主要方向,加强对其规律的理解;同时,这些光现象大都是通过实验探究过程得到的,所以对各类光现象中的实验探究应掌握其实验方法、实验设计、实验过程和实验结论。通过努力备考,相信同学们一定会取得较好的成绩。
考点一 光的直线传播
一、光源
1.光源
人们之所以能看到各种事物,是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是,所有的光都是有“光源”的。
自身能够发光的物体叫光源。光源分为自然光源和人造光源。
2.光源的判断
判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
二、光的直线传播
1.光是怎样传播的
(1)实验观察:光在空气、水、玻璃中的传播路径。
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
一、探究光在空气中的传播路径:在夜晚,用能发出带有颜色的激光笔射向天空,如图甲所示。看到激光笔发出的光在空气中沿直线传播。
二、探究光在水中的传播路径:在盛水的水箱中,让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光,观察光在水中的传播路径,如图乙所示。看到光在水中沿直线传播。
三、探究光在玻璃中的传播路径:让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖,观察光在玻璃砖中的传播路径,如图丙所示。看到光在玻璃中沿直线传播。
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
探究光沿直线传播的条件
①在桌上放一个大的透明水槽,配有四杯等量但浓度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(为了清晰地显示光路),将它们按浓度从大到小的顺序排列,依次倒入水槽,水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液;
②如图甲所示,将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中,观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲;
③如图乙所示,用玻璃棒搅拌糖水溶液时,使其浓度变得均匀,再将激光射向糖水溶液中,观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的。
【分析论证】光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时,光的传播路径发生了弯曲;在均匀浓度的糖水溶液中,光的传播路径是直的。
【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。
(3)光可以在真空中传播:太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
2.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向(如图甲所示),这样的直线叫光线。
(2)画法:光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向。画光路图时,光线要用实线表示,且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
3.与光的直线传播有关的现象
(1)影子:光在传播过程中,遇到不透明的物体,会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域,即物体的影子;如图甲。
(2)日食和月食
①月食:当地球处于月球和太阳之间时,地球挡住了射向月球的光,由于光沿直线传播,我们能看到月食。如图乙所示。
②日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播,月球就挡住了太阳射向地球的光,我们看到了日食。如图乙所示。
(3)小孔成像:如图所示甲,用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板,光屏上的像的大小也会随之发生变化。
由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为:。
(1)小孔成像的条件:小孔必须足够小,但并不是越小越好,孔太小会影响像的亮度;
(2)小孔成像时,像的形状取决于物体的形状,与小孔形状无关;
(3)小孔逐渐变大,光屏上的像会逐渐变模糊;当小孔增大到一定程度时,在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
【现象辨析】影子和小孔成像的异同
4.光的直线传播的应用
由于光的直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不会出现偏差;士兵瞄准射击;站队时队列排直等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
三、光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大,在物理学中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中的光速可以近似为:c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
考向01 光的直线传播及应用
光的直线传播是光现象基础,所有光现象都是在光的直线传播基础上展开的,没有光的直线传播就没有光现象的理论结构。
光的直线传播是常考热点,有关考题主要集中在光的直线传播的认识和光的直线传播的例子上。生活中利用光的直线传播的例子很多,尤其是劳动人民在生产和人类活动中,总结出了许多利用光的直线传播的现象,如:小孔成像、影子的形成、树林中的光斑、日食、月食等都是光的直线传播的例子。加强对此方面知识的积累,会有助于解答此类问题。
光的直线传播作为一个考题不多,常见的是作为一个知识点出现,并与其他光现象知识点或其他知识点结合组成一个题目。
【例1】(2023·云南)图所示的“手影”游戏中,影子的形成原因是( )。
A. 光的反射 B. 光沿直线传播 C. 光的折射 D. 光的色散
【答案】B。
【解析】手不透明,光照射时会有一部分光被手挡住,从而形成一片黑暗的区域,即手影,故手影是光的直线传播形成的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式1-1】(2023·江西)如图所示,圭表是中国古代重要的天文仪器,圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气,日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度,天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【答案】①直线传播;②竖直向下。
【解析】 [1]由于光线是直线传播的,当光线被挡住时,光线无法再传播,会形成阴影,则日影是光的直线传播形成的。
[2]根据重力的特点可知,其方向为竖直向下,铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
【变式1-2】晴朗的天气,小刚到森林中去游玩,他看到地面出现大小不一的圆形光斑,他认为( )。
A.圆斑是太阳的影子 B.圆斑是太阳的实像 C.圆斑是太阳的虚像 D.圆斑是树叶的影子
【答案】B。
【解析】地面出现大小不一的圆形光斑,是太阳光通过树叶空隙中的小孔时,由于光的直线传播,太阳在地面上形成的倒立的实像,属于小孔成像,即圆斑是太阳的实像,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-3】如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直底盘。下列描述错误的是( )。
A. 杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播;
B. 一天内,杆影移动是由地球公转造成的;
C. 一天内,正午的杆影最短;
D. 该模型依据杆影的方位计时
【答案】B。
【解析】A.光在同一种均匀介质中沿直线传播,杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播形成的,故A正确,不符合题意;
B.一天内,杆影移动是由地球自转造成的,故B错误,符合题意;
C.一天内,正午太阳高度角最大,因此正午的杆影最短,故C正确,不符合题意;
D.影子的方向在改变。在北回归线以北的地方,早晨的影子在西方,中午的影子在北方,傍晚的影子在东方。从原理上来说,根据影子的长度或方向都可以计时,但根据影子的方向来计时更方便一些。故通常都是以影子的方位计时。故D正确,不符合题意。故选B。
考向02 小孔成像
小孔成像是光的直线传播形成的最典型的光现象。
在解答此类问题时,应注意:小孔成像时,像不但左右颠倒,而且上下也颠倒;像的形状与小孔的形状无关,由物体的形状决定。
【例2】(2023·天津)中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验(如图所示),小孔成像是由于光的______形成的;唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈,让人感觉水变浅了,这是由于光的______造成的。
【答案】①直线传播;②折射。
【解析】 [1]由于光沿直线传播,光穿过小孔时,能在光屏上成倒立的实像,小孔成像是由于光的直线传播形成的。
[2]由于水底反射的光从水中斜射入空气中,发生了折射现象,折射角大于入射角,人逆着折射光线看去会感觉水变浅了。
【变式2-1】在一个烈日炎炎的午后陈老师走在随州街头,看到地面上树荫里有许多圆形光斑,抬头看看树叶间刺眼的阳光,想到这树荫下藏着物理学的秘密,便拍下两张照片(如图)。经估测树荫下一个清晰光斑的直径约为7cm,这束阳光从约7m高处的树叶间照射下来。我们常说太阳光经过约8分钟来到地球(太阳和地球之间的距离按1.5×1011m计算),粗略计算太阳的直径最接近( )。
A. 1.5×109m B. 1.5×1019m C. 5×106m D. 5×1012m
【答案】A。
【解析】因为光斑的直径和小孔的位置所构成的三角形,与太阳的直径和小孔的位置所构成的三角形,是相似三角形,相似三角形的对应边成正比例,设太阳直径为n米,光斑的直径为,
则有
解得;故选A。
【变式2-2】早在两千多年前,我国古代思想家墨子就在《墨经》中论述了小孔成像等光学现象,下列光现象与小孔成像原理相同的是( )。
A. 地面的人影 B. 水中的倒影;
C. 空中的彩虹 D. 放大的文字
【答案】A。
【解析】A.小孔成像是光的直线传播形成的。影子是光通过不透明物体时,在后面留下阴影形成的,光的直线传播现象,故A符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像现象,光的反射形成的,故B不符合题意;
C.空中的彩虹是光的色散现象,光的折射形成的,故C不符合题意;
D.放大的文字是通过放大镜看到的,是光的折射现象,故D不符合题意。故选A。
考点二 光的反射
一、光的反射
1.光的反射现象:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光在介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.看到物体的原因
我们能看到太阳、明亮的日光灯等光源,是因为光源发出的光进入我们的眼睛,产生了视觉。同时,我们也能看到本身不发光的物体,如书、平面镜、月亮等,是因为这些物体反射的光进入了我们的眼睛,产生视觉。
3.光的反射的基本概念:一点、两角、三线
二、光的反射定律
1.实验:探究光反射时的规律
2.实验注意事项
(1)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象;
(2)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(3)实验过程中严禁将激光对着人眼,以防灼伤眼睛;
(4)通过镜面对入射光的反射作用,可以看出镜子有改变光路的作用;
(5)本实验时一个归纳性实验,改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据,从而得出普遍规律,避免实验结论的偶然性。
纸板在实验中的三个作用:
(1)显示光的传播路径;
(2)验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,具体操作是将纸板NOF向前或向后折转,使其和纸板EON不在同一平面内,观察有无反射光的径迹;
(3)记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹,以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
3.对光的反射定律的理解
(1)每条入射光线,有且只有一条反射光线与之相对应;
(2)反射现象发生时,先由入射光,后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的,所以叙述光的反射定律时,不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”;
(3)在光的反射现象中,入射光线靠近法线时,入射角减小,反射角也随之减小;入射光线远离法线时,入射角增大,反射光线随之远离法线,反射角也增大;
(4)当光垂直镜面入射时,入射角为零,反射角也为零,反射光线与入射光线在同一直线上,方向相反,并不是没有发生现象。
三、光路的可逆性
1.光路的可逆性
在探究光的反射规律实验中,如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。如图所示。
2.生活中的光路可逆现象
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如,如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么,这位同学也一定可以通过这面镜子看到你的眼睛。
四、利用光的反射定律作图
1.作图要求
所有实际传播的光(无论是反射光还是入射光)都要画成实线,并用箭头表示它的传播方向;法线用虚线,要垂直于反射面。
2.作图方法
五、镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射
当一束平行光照射到平面镜上时,在平面镜上发生光的反射,反射光也平行射出,这种发生叫镜面反射;当一束平行光照射的凹凸不平的表面时,反射光会朝四面八方射出,这种反射叫漫反射。如图所示。
(1)我们能从不同方向看到书上的字,是因为光在纸面上发生了漫反射;
(2)物体发出或反射的光浸入人眼越多,人眼就会感觉该物体越亮。所以,当发生镜面反射时,如果反射光正好进入人眼,人就会感觉镜面特别亮;
(3)无论镜面反射还是漫反射,都遵循观点反射定律。
2.生活中的反射现象
(1)生活中,大部分物体表面反射的都是漫反射,因而才使我们能够从不同方向看清物体。比如,教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布,其表面反射的都是漫反射,从而使各个方向的人都能字迹或影像;
(2)当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时,这些光滑的表面就会发生镜面反射,炫目的反射光会干扰人们的正常生活,造成“光污染”;
(3)水中倒影是最典型的光的反射现象;还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。
考向01 光的反射现象及应用
(1)生活中,由光的反射引起的光现象最典型的有:水中倒影、平面镜成像、能看清不是光源的物体等。
(2)考试中还会出现入射光不动,平面镜沿某一方向旋转一定角度,判断入射角和反射角的变化规律等。
【例1】如图,世界首条跨海高铁——泉州湾跨海大桥合龙成功。大桥与倒影形成的一幅壮美画面,桥在水中的倒影是光的___________形成的___________(选填“虚”或“实”)像。
【答案】①反射;② 虚。
【解析】[1][2]大桥在水中成的倒影是平面镜成像,属于光的反射现象,根据平面镜成像的特点可知,倒影是大桥的虚像。
【变式1-1】(2023·潍坊)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是( )。
A. 瞪羚的影子是光的反射形成的B. 瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C. 瞪羚的倒影是光的折射形成的D. 瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【答案】B。
【解析】AB.瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区,是光的直线传播形成的,故A 错误,B正确;
CD.平静的水面相对一面平面镜,瞪羚的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故C D错误。
故选B。
【变式1-2】(2023·自贡)小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )。
A. 反射光线与镜面的夹角是40°;
B. 入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°;
C. 将纸板NOF向后折叠,则反射光线会消失;
D. 光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B。
【解析】A.入射光线与平面镜成50°夹角,则入射角为90°-50°=40°
根据光的反射规律可知,反射角为40°,则反射光线与镜面的夹角是90°-40°=50°
故A不符合题意;
B.入射角增大10°,则反射角也增大10°,那么反射光线与入射光线的夹角增大20°,故B符合题意;
C.因为反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,将纸板NOF向后折叠,在纸板NOF上将看不到反射光线,但反射光线不会消失,故C不符合题意;
D.为了能在各个方向都能观察到光线,纸板表面比较粗糙,光在纸板上发生了漫反射,故D不符合题意。
故选B。
考向02 利用光的反射定律作图
利用光的反射规律作图主要有:
(1)已知反射面和入射光线(反射光线)作反射光线(入射光线):入射角是入射光线与法线夹角,不是入射光线与镜面的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角,不是反射光线与镜面的夹角。法线要画成虚线。
(2)已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置:法线位置时入射光线和反射光线夹角的角平分线位置,平面镜与法线垂直,故只要确定入射点法线位置即可确定平面镜的位置。
【例2】(2023·贵州)如图所示,点光源S发出的一条光线射到平面镜MN的O点,请在图中作出这条入射光线的反射光线。
【解析】先过入射点垂直于界面作出法线,再根据反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,如图所示:
【变式2-1】(2023·菏泽)室内有一吸顶灯S,人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
【解析】人眼A经平面镜MN看到吸顶灯,是由于吸顶灯发出的光经平面镜反射后浸入人的眼睛,作点S关于平面镜的对称点S′,连接S′A与镜面的交点O即为入射点,连接SO即为入射光线,如图所示
【变式2-2】(2023·广元)如图所示。从S点向平面镜发出一条光线,经平面镜反射后,反射光线到达光屏上的P点。请你作出此过程的光路图(保留作图痕迹)。
【解析】作出发光点S关于平面镜的对称点,即为像点S′,连接S′P交平面镜于点O,则O为入射点,沿OP画出反射光线,连接SO画出入射光线,如图所示:
【变式2-3】(2023·上海)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。
【解析】由图可知,反射角为40°,由反射定律可得入射角也为40°,根据入射角的大小在法线左侧画出入射光线AO,如图所示:
考向03 探究光的反射规律
【例3】(2023·贵州)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,可将此对称轴视为__________。同时根据光屏上的倍息可得结论,反射角与入射角的大小__________。
【答案】①2;②前;③法线;④相等。
【解析】(1)[1]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,这样能显示出反射光线和入射光线的传播路径。
(2)[2]如图乙,光屏右半部分向后折了一个角度,由于反射光线、入射光线与法线在同一平面内,则需将右半屏向前折转。
(3)[3]由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,即反射光线与入射光线关于法线对称,如图丙所示,发现左、右半屏相对应的光线关于转轴对称,可将此对称轴视为法线所在位置。
[4]根据光屏上的信息可得结论,反射角与入射角的大小相等。
【变式3-1】(2023·齐齐哈尔)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应___________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生___________(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了___________;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为___________;
(3)让光沿图1中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是___________的。
(4)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在___________内。
【答案】①垂直;②漫;③探究反射角与入射角的大小关系;④40°;⑤可逆;⑥同一平面。
【解析】(1)[1]法线与镜面垂直,纸板上的直线ON相当于法线,所以ON应垂直于镜面。
[2]我们能在纸板上看到入射光线和发射光线的路径,是由于光线在粗糙的纸板上发生了漫反射。
(2)[3]用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,∠i是入射角,∠r是反射角,可以探究反射角与入射角的大小关系。
[4]当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角90°-50°=40°
(3)[5]若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,即光线沿着原来反射光线的路径入射,反射光线会沿着原来入射光线的路径反射,说明在反射现象中,光路是可逆的。
(4)[6]把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,纸板E与F不在同一平面内,在纸板F上不能看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【变式3-2】(2023·潜江、天门、仙桃)用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折;
(1)如图甲,E、F在同一平面上,让入射光AO射向镜面,量角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r________∠i(选填“>”“
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