初中第5节 光的反射和折射同步练习题

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1章
第五节
光的反射和折射
教学目标
【知识与技能】
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、人射角和反射角的含义。
3.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
4.了解平面镜成像的特点。
5.知道光的折射现象及折射光线和折射角。
6.知道光的折射规律及在折射现象中光路可逆。
【过程与方法】
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。.
3.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。
4.通过演示实验,指导学生观察现象,引导学生自己分析、归纳规律
5.通过实验观察,认识折射现象,体验由折射引起的错觉。
【情感、态度与价值观】
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
2.密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
3.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现"成功的喜悦。
4.初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近感。
【重点】
1.光的反射定律和应用。
2.光的折射规律;光路可逆。
【难点】
1.反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的应用。
2.光线进人不同介质中,折射角和人射角的关系;用光的折射解释自然现象。
知识精讲 有的放矢
核心考点一： 光的反射现象和反射定律
知识归纳
1.光的反射现象：光射到物体表面时，______________________________，这种现象称为光的反射。
2.光的反射现象中的概念：
在光的反射现象中，要掌握“一点”(入射点)、“两角”(入射角、反射角)和“三线”(入射光线、法线、反射光线)分别代表的含义。如图所示，O是入射点，AO叫作_____光线，OB叫作_____光线，从入射点O引出的一条垂直于平面镜的直线ON叫作_____。入射光线AO跟法线的夹角α叫作__________，反射光线OB跟法线ON的夹角β叫作__________。

(1)法线是经过入射点O并且垂直于反射面的直线，是为了研究光的反射等问题方便而引入的，实际并不存在。法线有两个重要的性质要牢记：①它是反射光线和入射光线组成的夹角的角平分线；②它垂直于反射面。
(2)光线是有方向的，用字母表示时，应沿光线的方向叙述字母，如入射光线AO、反射光线OB。
3.光的反射定律：
在探究光的反射定律实验中：
（1）可折转硬纸板的作用：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。
（2）多测几组入射角和反射角的目的：分析数据并归纳得出结论，使实验结论更具有普遍性。
（3）选用白色硬纸板作光屏的原因：光可以在上面发生漫反射，便于观察光的传播路径。
（4）将白色硬纸板向后折转后不能在白色硬纸板上观察到反射光线，反射光线仍在原处，验证了：反射光线和入射光线、法线在同一平面内。不论是能够看到还是看不到反射光线，反射光线都存在于原位置。
4.在反射现象中，光路具有_____性，即光逆着原反射光线的方向射到两种物质的界面上，其反射光恰能逆着原入射光线的方向射出。
5.镜面反射和漫反射：
(1)平行光入射到光滑的反射面上，形成的反射光仍是平行的，这种反射叫作__________。
(2)平行光入射到粗糙的反射面上，形成的反射光向着不同的方向，这种反射叫作_____。
(1)镜面反射和漫反射都可以改变光路。
(2)漫反射使我们从不同方向都能看到物体。
(3)不论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律,不能错误地认为只有镜面反射遵循反射定律。

典型例题 珠联璧合
【例题1】关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A. 当入射光线与镜面的夹角为20°时，反射角也是20°
B. 如果入射光线向法线靠近，则反射光线也向法线靠近
C. 当入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D. 镜面反射遵从光的反射定律，漫反射不遵从光的反射定律
【变式1】下列关于光的说法中正确的是( )
A. 西边的太阳快要落山时，太阳恰好在地平线上
B. 阳光下水面特别明亮，所有光线在水面上都发生了反射
C. 在同一介质中光是沿直线传播的
D. 雨后的晚上外出散步，迎着月光行走时要选择路面暗处，背着月光走时要选择路面亮处，这样可以避免踩到积水
核心考点二：平面镜成像
知识归纳
1.平面镜成像规律：
平面镜成像特点：平面镜成像中像和物_____，且关于镜面_____。
①物体在平面镜中成的是_____、_____的虚像；
②像和物体到镜面的距离_____；
③像和物体的连线与镜面_____。
2.用光的反射来分析平面镜成像的原理（平面镜成像作图方法一:成像原理法）
(1)在蜡烛上任选一点S。
(2)S点会发出很多光线，其中一部分会经过平面镜反射进入人眼。
(3)因为人眼总是感觉光沿直线传播，所以人眼逆着反射光线看过去，就感觉光线是由反射光线的反向延长线在镜后的交点S′发出的。我们把S′叫做S的虚像。
(4)物体上的每个点在镜子里都有一个虚像点,所有的像点就组成整个物体的虚像。
(5)平面镜所成的像是反射光线的_______________相交而成的，不是实际光线相交而成的，故为虚像。
3.平面镜成像作图（方法二:对称法）
4.凸面镜和凹面镜
(1)凸面镜使光_____，可制成汽车的后视镜等。
(2)凹面镜使光_____，可制成太阳灶等。

1.平面镜成的像与物是以平面镜为对称轴的个轴对称图形。
2.在探究平面镜成像规律实验中：
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于找到并确定像的位置。
(2)用两支等大的蜡烛的目的是便于比较像与物的大小关系。
(3)有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合是因为玻璃板与桌面不垂直。
(4)实验时有时候会看到两个像，是因为玻璃板两个表面发生反射成两个像。因此，为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板，否则前方点燃的蜡烛在玻璃板的两个表面反射成两个像，影响实验效果。
3.凸面镜和凹面镜同样遵循光的反射定律。
典型例题 珠联璧合
【例题2】 如图所示，在水平桌面上有一小球向右作匀速运动，桌上放置一面与桌面成45°角的平面镜，关于镜中的像下列说法正确的是（ ）

A. 像向左作匀速运动 B. 像向右作匀速运动 C. 像向上作匀速运动 D. 像向下作匀速运动
【变式2】光线L射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图所示．请在图中画出所需平面镜的位置。(要求保留必要的作图痕迹)
核心考点三：光的折射现象和折射规律
知识归纳
1.光的折射现象：
光从一种介质_____到另一种介质时，传播方向会发生_____，这种现象称为光的折射。
2.光的折射现象中的概念：
在光的折射现象中，要掌握“一点”(入射点)、“两角”(入射角、折射角)和“三线”(入射光线、法线、折射光线)分别代表的含义。如图所示，O叫作入射点，AO叫作_____光线，OC叫作_____光线，过入射点O的垂直于界面的直线NN'叫作_____，入射光线AO跟法线的夹角α叫作__________，折射光线OC跟法线NN'的夹角r叫作__________。
3.光的折射规律：光发生折射时，入射光线、折射光线、法线在__________；折射光线和入射光线分别位于法线的_____，光从空气斜射入水或玻璃中时，折射光线向_____偏折，折射角_____入射角，入射角增大时，折射角_____，光垂直射到水或玻璃中时，折射光线和入射光线在__________。
4.光路的可逆性：在折射现象中，光路是可逆的。
5.当光从真空或空气中斜射人水、玻璃等其他透明物质中时，折射角(折射光线与法线的夹角)_____入射角；当光从水、玻璃等其他透明物质中斜射人真空或空气中时，折射角_____入射角。
6.常见的光的折射现象
人在水面上看物体会感觉到物体的位置比实际高一些、海市蜃楼等现象都与光的折射有关。
光发生折射时，入射角可能大于折射角，也可能小于折射角，两者大小取决于光在两种介质中的速度。
典型例题 珠联璧合
【例题3】 如图所示，一碗底B处放一硬币，然后加适量水，从A处恰好能看到硬币的像于E处，若用激光笔从A点向________（选填“C或B或E或D”）处照射，可以刚好照射到硬币，若继续加水至满，则从A处看到的硬币的像将________（选填“变高”或“变低”或“不变”）
【变式3】小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
表中数据说明：
（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而 ，当入射角达到 °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角 入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）。
巩固训练 初露锋芒
【题1】小明用如图所示的实验装置探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是（ ）
A．沿ON向后转动硬纸板AB．沿ON向后转动硬纸板B
C．增大入射光线与ON的夹角D．减小入射光线与ON的夹角
【题2】如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。下列说法正确的是（ ）
A．为了便于观察，实验最好在较明亮的环境中进行
B．若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因
C．若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像
D．实验中随着A蜡烛的燃烧，A蜡烛的像与B蜡烛仍然重合
【题3】如图所示，三条光线会聚于点，若在点之前任意放一平面镜，则（ ）
A．三条反射光线一定会相交于一点
B．三条反射光线一定不相交于一点
C．三条反射光线可能相交于一点，也可能不交于一点
D．三条反射光线的反向延长线相交于镜后一点
【题4】在光学实验室内，将一辆玩具汽车放置在白色背景板前。拉上窗帘，打开光源A，让一束白光照向汽车，发现汽车呈现黄色，这是由于汽车 （吸收/反射）了黄色光。若将另外一束红光照向汽车的影子，则影子区域此时呈现 色。
【题5】如图所示，两块平面镜互成60°角放置，平行于角平分线的两条光线AO和CO，分别射到两块平面镜上，它们的反射光线OB的反向延长线跟O′D的反向延长线的夹角θ为______。
走进重高 拓展视野
【题1】用一种透明材料（材料厚度不计）制作一个密闭性好，内部中空装满空气的三棱镜，倒置于水中，一束白光照向三棱镜（如图所示），以下判断正确的是（ ）
A．都是白光B．a是紫光，b是红光
C．a是红光，b是紫光D．以上说法都不正确
【题2】如图所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考。受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢？
请写出你的推断： 色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是： 。
课后训练 鲲鹏展翅
【题1】下列现象中，属于光源的是（ ）
A.红光满面 B.金光闪闪 C.火光冲天 D.波光粼粼
【题2】.早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，他用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（ ）

A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的
C.保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是虚像
【题3】.当坐在野外的篝火旁时，我们看到篝火后面的物体是晃动的，原因是（ ）
A.视觉错误，因为火焰在跳动
B.火焰加热空气，使空气密度不均匀且不稳定
C.火焰作为光源在抖动，所以经后面物体反射的光也在晃动
D.火焰加热了另一边的物体，使它热胀冷缩，所以看到它在晃动
【题4】.用转动八面镜法可以测光速，实验装置示意图如图所示。S为发光点，T为望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜M距反射系统的距离AB为L（L可长达几十千米），且远大于OB以及S和T到八面镜的距离。调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点S,然后使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速（1秒内转过的圈数），当转速达到n0时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S,由此得到光速c的表达式是（ ）
A.c=4Ln0 B.c=8Ln0 C.c=16Ln0 D.c=32Ln0

【题5】生物学研究表明，绿色植物的生长需要光；而物理学研究表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。由此可以初步推测，不利于绿色植物生长的光是（ ）
A.红光 B.黄光 C.绿光 D.紫光
【题6】俗话说：“坐井观天，所见甚小。”为了说明井底之蛙观察井外范围的大小与井深的关系，甲、乙同学都用画示意图比较的方法来说明，分别如图1和图2所示。在你看来，他们所画的图 （选择下列有关词填空：“都正确”、“都不正确”、“甲正确，乙不正确”、“乙正确，甲不正确”）；根据他们所运用的方法，你在评价他们的示意图画得是否正确时，主要是看 （选择下列有关词填空：“画图是否认真”、“图上是否全面正确地反映了应该控制的变量”、“画图时所运用的物理知识是否正确”）

【题7】.如图所示，截面为ABC玻璃直角三棱镜放置在空气中，宽度均相等的紫、红两東光垂直照射三棱镜的一条直角边AB,在三棱镜的另一侧放置一平行于AB边的光屏，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，小明根据自己学过的知识猜想：光屏上红色光带可能较宽，请你结合自己学过的知识说出小明猜想的依据是什么 。
【题8】如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上同时发生反射和折射（图中入射光线、反射光线和折射光线的方向均未标出），其中入射光线是______（用字母表示），折射角等于______，其中分界面的右侧是______（填“玻璃”或“空气”）。
【题9】．下列四幅图：
A．缸中“游鱼” B．墙上“孔雀” C．湖面月影 D．雨后彩虹
（1）由于光的反射形成的是___________。（选填字母）
（2）由于光的折射形成的是___________。（选填字母）
【题10】物体的吸热本领与颜色有关吗？为了探究这个问题，小玲同学找来了两个完全相同的白色饮料瓶，并将其中一个涂成黑色，往两个瓶子中装入质量和初始温度都相同的水，然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔3min测一次瓶中水的温度，如图。经过30min后，实验测得的数据如表所示：
（1）通过对上述数据的分析，可得出的结论是 ；
（2）如果你的上述结论是正确的，那么太阳能热水器的集热管应涂成 色的；
（3）一般人们夏天穿浅色的衣服，而冬天穿深色的衣服，这是为什么？
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
日照时间（min）
0
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30
白纸瓶水温（℃）
23
24
25
25
26
27
27
28
29
29
30
黑纸瓶水温（℃）
23
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34