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2.5光的反射和折射點擊要點1、光的反射
(1)光射到物體表面被反射回來的現象是光的反射現象。一切物體都能反射光。(2)我們看到的本身不發光物體,都是由于它的表面能反射光,反射光進入人的眼睛,人就看見了物體。(3)反射定律:入射光線、反射光線和法線在同一平面內,反射光線與入射光線分居法線的兩側,反射角等于入射角。這就是反射定律。光路可逆:在反射現象中,光路是可逆的。(4)鏡面反射和漫反射院面反射:發生在表面光滑的物體上,平行光射到物體表面上反射光平行射出。
如鏡面、平靜的水面、拋光的金屬面等。
.②漫反射:發生在表面粗糙的物體上,平行光射到物體表面反射光射向各個方向。
漫反射能夠使我們從各個方向看到本身不發光的物體。③漫反射和鏡面反射都遵循光的反射定律。2.平面鏡成像
·(
1
)成像特點:物體在平面鏡中成的是虛像,像的大小跟物體相等,像到鏡面的距離與物體到鏡面的距高相等,像與物體的連線美于鏡面垂直。
(2)平面鏡成像原理:發光點
P
把光線射到平面鏡上,又經平面鏡反射到人的眼中,人眼是根據光的直線傳播經驗來判斷物體位置的,人眼逆著反射光線的方向向鏡內看去,覺得光線好像是從兩條反射光線反向延長的交點
P'處射來的,如圖2
-5
-
1
所示
。
鏡面后實際并不存在發光點P',
P'也不是反射光線的交點,而是反射光線反向延長線的交點,所以是虛像。3.光的折射(
l
)折射規律折射光線、法線跟入射光線在同一平面內,折射光線與入射光線分居在法線兩側
。
當光線從空氣斜射到水(或其他透明物質)中時,折射角小于入射角;當光線從水(或其他透明物質)斜射到空氣中時,折射角大于入射角
。
折射角隨入射角的增大而增大,隨入射角的減小而減小;當入射光線與界面垂直時,光的傳播方向不變
。[防錯檔案]
折射角是折射光線與法線的夾角，不是與界面的夾角。
(
2
)折射成像由于光的折射能成虛像,虛像的位置不在物體的位置上,經常使眼睛受騙。
①受騙現象:魚在水中的位置模擬實驗:像圖2
-5
-2那樣,在水槽中放一個小魚模型,在水槽邊固定一個觀察管,轉動觀察管,使水中的魚恰好位于觀察管瞄準的方向上。
然后保持觀察管的方向固定不動,從觀察管中插人一根直鐵絲,就會發現這根鐵絲扎不到魚,而從魚的上方通過。
如果水槽中不放水,重做實驗,鐵絲就能準的上方通過。
如果水槽中不放水,重做實驗,鐵絲就能準確地扎到魚。
②折射成像原理:原來,我們瞄準水中的魚時,實際是瞄準了魚的虛像圖2
-5
-2。由于光線經過水面時發生了折射,而眼睛看到的像位于折射光線的反向延長線的交點處,它其實位于實際魚的上方。
[特別提醒]
人在水面上科著看水里的物體和在水里看岸上的物體,所看到的都是物體的虛像,并且虛像在實物的上方,即從水面看到水里的物體比實際的淺,從水里看岸上的物體,看到的比實際的要高
。4.探究鏡面反射和漫反射實驗:在暗室中或在晚上,讓手電筒的光垂直照在紙和平面鏡上,
如圖2
-5-3所示。觀察到的現象:手電筒光斜射在平面鏡上,在某一方向上看鏡面,
耀得人眼睛睜不開,在其他方向上,
卻看見鏡面很暗。
解釋現象:這是因為光在鏡面上發生了鏡面反射,如圖2
-5
-4甲所示;而從不同方向上看自紙,都看見自紙較亮但不刺眼
。
這是因為光射到凹凸不平的面上發生了漫反射,如圖2-5
-4乙所示。
5.探究光的反射定律(1)如圖2
-5
-5把一硬紙板豎直立在平面鏡上,過
0點作鏡面的垂線
ON。
讓激光手電發出的激光沿硬紙片射到平面鏡的一點
O,在硬紙板上畫出入射光、反射光的徑跡。
(2)改變入射光的人射方向三次,分別用不同顏色的筆記錄反射光與入射光的位置。
觀察測量入射光、反射光、鏡面的位置關系并設計表格記錄
。
讓光逆著反射光線的方向射到鏡面,觀察反射光線與原來的入射光線的位置關系。[特別提醒]
由于光在空氣中的傳播看不見,,無法觀察入射光線和反射光線,也不能直觀地凾
出入射先線和反射光線,不利于我們研究,因此,我們借助于硬紙板的反射來觀賽反射光線和入射光線,并a
出先的傳播路徑。
在以后的研究中還要用到
。6.
區分影子、實像和虛像(
1
)所謂“影”,就是光在傳播過程中,遇到不透明的物體而被遮擋,在物體的后面就形成了一個光線所不能達到的黑暗區域。(2)“像”是由光線或光線的反向延長線所構成的與物體相似的圖形
。
光的直線傳播,光的反射和折射都可以形成像。(
3
)實像是實際光線會聚而成的,實像的位置在實際光線的會聚點上,可用光屏接收。(
4
)虛像不是光線的實際會聚點,虛像的位置在實際光線的反向延長線上,不能用光屏接收
。7.光的反射應用(
1
)利用直角平面鏡和反射規律,制成了自行車的反光燈。如圖2
-5-6所示,夜晚,汽車燈發出的光射到自行車的反光燈上時,經自行車上互成直角的兩個反射面的反射,反射光將沿人射光的方向返回射入司機眼睛,使司機容易發現騎自行車的人,有利于夜間行車安全。(2)如圖2
-5
-7所示,載有信息的光在某種管中進行多次反射后把信息傳到另一位置,這就可以用光傳遞信息。
根據這一原理,我們制成了胃窺鏡,方便地給病人檢査胃部疾病;制成了光纜,方便快捷地傳遞信息
。(3
)在日常生活中,最常見的應用是通過平面鏡成像看到我們自己
。
如利用平面鏡進行梳妝;舞蹈演員利用平面鏡檢查自己的動作是否規范
。(4
)增大視覺空間:如在客廳的一面墻上設一平面鏡,能讓我們的視覺空間是實際面積的兩倍;在商場里,增加顧客的視覺上的商品數量;在狹窄的房間里進行視力檢査時,我們經常看視力表在平面鏡中的像。(5
)改變光線的方向:如潛望鏡,通過兩個平面鏡來改變光的方向;調整平面鏡的放置角度把太陽光反射到井底、洞中和室內等暗處。8.球面鏡(
l
)球面鏡對光線的作用
①凹面鏡對光線有會聚作用:使凹面鏡正對著陽光,拿一小紙片,紙片要小,以免擋住入射光線。
前后移動紙片,我們會觀察到紙片上出現最小最亮的光斑,如圖2-5-8所示.
②凸面鏡對光線有發散作用:讓一張紙屏垂直于凸面鏡,用兩個激光手電沿紙屏射出兩條平行的激光,射向凸面鏡,我們將從紙屏上看到反射后的光線向周圍發散,如圖2
-5
-9所示.(
2
)球面鏡的應用
①凹面鏡的應用:手電簡的燈碗、汽車頭燈的燈碗、探照燈的燈碗都是回面鏡,把燈泡放在燈碗的焦點處,射出的光將平行射出
。
太陽灶也是一個凹面鏡。
②凸面鏡的應用:汽車觀后鏡、馬路拐彎處的交通觀察鏡等等都是凸面鏡,凸面鏡能成縮小的像,因此能擴大視野。例題分析：例題1、小明的
寫字臺上有一盞臺燈，晚上在燈前學習的時候，鋪在臺面上的玻璃“發出”刺眼的亮光．影響閱讀．在下面的解決方法中，最簡單、效果最好的是（　　）．（
右手寫字）A.把臺燈換為吊燈
B.把臺燈放在前面
C.把臺燈移到左臂外側
D.把臺燈移到右臂外側解析根據光的反射原理：臺燈發出的光照到玻璃上，玻璃表面反射臺燈發出的光射入人眼，由于人感受到的反射光太強，所以感到刺眼，可見如將臺燈移至人的側旁，即可避免出現這種現象．答案：C2、如
圖所示的現象中，屬于光的反射現象的是（
）。解析本題主要考查光的折射、反射等現象。答案：A3、如圖
所示，平靜的水面上有一座石橋，橋孔看上去是圓形的。當水面上升時，看到橋孔的形狀是圖中的（ ）。解析本題考查平面鏡成像。答案：B相似題、演員站在
平面鏡前訓練。下列說法正確的是（
）。A:
演員在平面鏡中成實像 B:
演員遠離平面鏡時，在平面鏡中所成的像變小C:
演員面鏡時，像遠離平面鏡
D:
演員以2m/s的速度運動時，像也以2m/s的速度運動答案：D4、當光
從空氣斜射向水面時，同時發生反射和折射，圖中，能正確表示其傳播方向的是（
）。 解析本題考查光的反射和光的折射。由光的反射和折射定律可知，反射角等于入射角，當光從空氣斜射入水中時，折射光線向法線偏折
答案:B。相似題、下列關于
光現象的說法中正確的是（
）。A:
光發生漫反射時，反射光線不遵守光的反射定律B:
我們能看到鮮艷的黃色的花是因為花能發出黃色的光C:
彩色電視機的色彩是用紅、黃、藍三種色光按不同的比例混合得到的D:
“背日噴乎水，成霓虹之狀”，這是一種光的色散現象答案：D5、為了驗證光的反射定律，海若同學準備了一塊平面鏡、一塊畫有法線的平整硬紙板、直尺、量角器及鉛筆。（1）這個實驗還需要的一個重要器材是：_____
。（2）海若按如圖1所示方式開始實驗，紙板上顯示出了兩條光線，她想把這兩條光線的傳播路徑保留在紙板上以便研究，請你為她設計一個簡便的方法：_____
。（3）改變入射角，繼續保留光的傳播路徑，最后紙板上留下了很多條光路，無法區分哪條反射光線與哪條入射光線對應，為了避免這一問題出現，實驗時應該怎樣做呢？_____
。（4）如果紙板與平面鏡不垂直，入射光沿紙板照射后將會出現的現象是：_____
。（5）海若將一缺角的紙板按如圖2所示方式放置，讓光沿直線入射，接著她以為軸旋轉缺角紙板，發現無論缺角紙板旋轉到哪個角度，反射光都只出現在入射光所在的紙板上，在缺角紙板上沒有顯示出反射光。這一現象說明了：_____
。解析分析：本題考查光的反射實驗與探究。答案（1）光源（激光筆等）（2）沿光路用鉛筆相隔一定距離在紙板上各打兩個點，再過兩點用直尺、鉛筆將光的路徑畫在紙板上（3）實驗時給對應的入射光線和反射光線編號（4）在紙板上看不到反射光線（5）反射光線、入射光線、法線在同一平面上相似題、如圖是“探究平面鏡成像特點”的情景:豎立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺與玻璃板垂直;兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側的直尺上,以A蠟燭為成像物體.
(1)實驗如果在較明亮的環境中進行,給實驗帶來的不利影響是______;此外,采用透明玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A蠟燭像的同時,也能觀察到_______,從而巧妙地解決了確定像的_______和大小的問題.
(2)點燃A蠟燭,小心地移動B蠟燭,直到與A蠟燭的像________為止,這時發現像與物的大小____,進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置,發現像和物的連線與玻璃板________,像和物到玻璃板的距離_________.實驗時,有兩塊厚度不同的玻璃板,你將選擇________(填“較厚”或“較薄”)的玻璃板進行實驗,理由是_______A.防止較薄的玻璃不容易固定在桌面上
B.防止較厚的玻璃由于折射會使B蠟燭成一個虛像
C.防止較薄的玻璃前后兩個反射面反射使A蠟燭成像
D.防止較厚的玻璃前后兩個反射面反射使A蠟燭成像.答案(1)不易看清A的虛像
B蠟燭的位置
位置
(2)重合
相等
垂直
相等
(3)較薄
B、D6、、為某一發光點發出的光線經平面鏡反射后的兩條反射光線，如圖所示，試做出這兩條反射光線的入射光線，并確定發光點的位置。解析分析：本題考查光的反射作圖7、某同學在做探究光的折射特點實驗，如圖是光從空氣射入水中時的光路，實驗中發現，入射光線、折射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側。通過實驗還得到如下數據：（1）分析表中數據，可得出結論：①光從空氣斜射到水面時，將同時發生_____和_____現象；②光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關系是：_____
，且折射角_____（大于/等于/小于）入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。該同學根據上述實驗中的發現和結論②總結出了光的折射特點。（2）請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價。是否存在不足？答：_____（是/否）；請簡要說明理由：_____ 。解析分析：本題考查光的折射和光的反射的光學實驗。解答：（1）①光從空氣斜射到水面時，將同時發生反射和折射現象；②由表中數據可知，光從空氣斜射到水面時，當入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，故折射角隨入射角的變化關系是：折射角隨入射角的增大而增大，且折射角小于入射角。當光從空氣垂直射到水面時，入射角為零，故折射角也等于零。（2）評價：存在不足，應該換用其他透明介質再做此實驗，這樣得出的結論將更具有普遍性。提升練習：1、如圖所示
是一張在湖邊拍攝的照片，因為湖水平靜，岸上雜物與湖中倒影在照片上十分相似.下列幾種方法哪一種不能用來正確區分真實景物與它在湖中的倒影 （
）A.倒影比真實景物暗一些
B.倒影比真實景物的清晰度略差一些C.倒影中人物排列的左右位置與拍照時的真實位置正好相反D.倒影中人物的身高比真實人物略大一些答案：D2、藍天上飄著白云，平靜清澈的池塘中魚在自由游動．人向池塘中看去，好像魚在白云中游動．關于人觀察到的魚和白云，下列說法正確的是（　　）A.魚是實物，白云是光的反射形成的虛像
B.魚和白云都是光的反射形成的虛像C.魚是實物，白云是光的折射形成的虛像
D.魚和白云分別是光的折射和反射形成的虛像答案:
D3、一面鏡豎直掛在墻上，某人站在鏡前米處，從鏡子里只看到自己的上半身。他要看到自已的全身，則（
）。A:
應后退到距鏡米遠處
B:
應前進到距離米遠處C:
應后退到距離米遠處
D:
無論前進或后退都不能實現答案：D4、如圖所示.激光液面控制儀的原理是:固定的一束激光AO以入射角i照射到液面上,反射光OB射到水平的光屏上.屏上用光電管將光訊號轉變成電訊號.電訊號輸入控制系統用以控制液面的高度.如果發現光點B在屏上向右沿水平方向移動了的距離到.由此可知液面____(填“升高”或“降低”)的高度為___________.答案降低
5、如圖所示，水平桌面上斜放著一個平面鏡，桌面上有一個小球向右滾去。要使平面鏡中小球的像沿豎直方向下落，則鏡面與桌面間的夾角 α應為 （ ）
A.30
B.45
C.60
D.90 答案：B6、一般人臉寬（包括兩耳）約18cm，兩眼的光心相距約7cm，兩眼光心離頭頂和下巴分別為10cm和13cm．當平面鏡豎直放置時，則至少要用多大的平面鏡（矩形），才能看到自己臉的全部？答案先求鏡寬（如圖）設Ａ １ 、Ａ ２ 為兩耳，Ｂ １ 、Ｂ ２ 為兩眼．因為Ａ １ Ｂ １ ＭＮ及Ａ ２ Ｂ ２ ＭＮ均為平行四邊形，即 ，所以鏡寬 ＝（18－7）／2cm＝5.5cm再求鏡長（如圖2） 設人臉長 ，眼在Ｂ處，因為像長 ＝ ，所以鏡長 ＝ ／2＝ ／2＝（10＋13）／2cm＝115cm

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