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2019浙教版七年級(jí)下—2.4光的傳播和光的反射-提高

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模塊一：光的直線傳播
)
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思路導(dǎo)航
)
1．光源：本身能夠發(fā)光的物體．
天然光源：太陽、熒火蟲、水母等；人造光源：蠟燭、火把、霓虹燈等．
2．光沿直線傳播：
條件：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播．
現(xiàn)象與應(yīng)用：小孔成像、影子、日食、月食、激光準(zhǔn)直等．
3．光的傳播速度：
在真空中光速；在空氣中光速接近于；在水中的光速約等于．
在玻璃中的光速約等于．

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例題精講
)
光源和光的直線傳播現(xiàn)象：
太陽 光源；月亮 光源；螢火蟲 光源；電燈 光源；火把 光源．（選填“是”或“不是”）．
【答案】是；不是；是；不是；不是．
下列詞句中屬于光的直線傳播現(xiàn)象的是 ①③⑤
④⑦
（選填數(shù)字號(hào)碼）．
①立竿見影；②鏡花水月；③坐井觀天；④海市蜃樓；
⑤鑿壁偷光；⑥水中撈月；⑦夕陽如血；⑧豬八戒照鏡子，里外不是人．
【答案】①③⑤
2012年5月21日清晨，我國東南沿海部分地區(qū)出現(xiàn)了“日環(huán)食”奇景．下圖是發(fā)生日環(huán)食時(shí)太陽與月球的位置．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出人在其中能觀察到日環(huán)食的陰影區(qū)，并在該影區(qū)內(nèi)寫入字母“HS”．

光的直線傳播作圖與實(shí)驗(yàn)：
如圖所示，人在室內(nèi)通過窗MN看室外物體AB：試畫出能完整地看到AB的范圍．（ 用陰影線表示）

【答案】過A點(diǎn)畫出過窗戶最上面的光線和最下面的光線，得到一個(gè)區(qū)域；再過B點(diǎn)畫出過窗戶最上面的光線和最下面的光線，得到另一個(gè)區(qū)域；兩個(gè)區(qū)域相交的范圍就是看到AB整個(gè)的位置和范圍；如圖所示．

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模塊二：光的反射
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思路導(dǎo)航
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1、反射定律：
（1）反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)．（兩線分居，如圖1）
（2）反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)．（三線共面，如圖2）
（3）反射角等于入射角．（兩角相等，如圖3）　　

圖1 圖2 圖3
2、反射時(shí)光路是可逆的．
3、鏡面反射和漫反射：
平行光線射到玻璃（平整光滑的反射面）上后，反射光會(huì)平行射出，這種反射叫鏡面反射（如圖1）．
平行光線射到木頭（凹凸不平的反射面）上后，反射光線會(huì)射向各個(gè)方向，這種反射叫漫反射．（如圖2）

圖1 圖2
鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律．
4、光的反射的應(yīng)用：

紅寶石激光器 黃河口遙感圖像 光纖


5、光污染：

玻璃幕墻 激光切割金屬 強(qiáng)烈的電焊光
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例題精講
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光的反射規(guī)律：
一束陽光照射到平面鏡上，與鏡面的夾角25°，轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡，使光束與鏡面的夾角增至30°，則反射光線與入射光線間的夾角與原來相比（　　）
A．減少了5° B．減少了10° C．減少了15° D．減少了20°
【答案】B

由于水位降低，氣溫居高不下，太湖爆發(fā)“藍(lán)藻事件”．2012年5月30日，市區(qū)許多地區(qū)的自來水產(chǎn)生異味，影響了居民的生活．后來在政府的領(lǐng)導(dǎo)和全市人民的努力下，通過人工降雨等手段，太湖水質(zhì)問題得到了緩解．如圖是小明設(shè)計(jì)的可探測(cè)水位高低的裝置，當(dāng)光斑Q向上移動(dòng)時(shí)，則水位（　　）

A．上升 B．下降 C．不變 D．無法確定
【答案】A

若使入射光線經(jīng)過兩次反射后，反射光線與入射光線平行且方向相同，則兩個(gè)平面鏡的關(guān)系是（　　）
A．兩個(gè)鏡面平行 B．兩個(gè)鏡面垂直
C．兩個(gè)鏡面成60°夾角 D．兩個(gè)鏡面成45°夾角
【答案】A

星期六晚上，張立在臺(tái)燈下做作業(yè)，李明在窗外喊張立出去看電影，結(jié)果室內(nèi)的張立看不清黑夜中站在窗外的李明，而李明卻清清楚楚地看見張立，這是為什么？
【答案】室內(nèi)的光線充足，室內(nèi)的人反射的光線能進(jìn)入室外的人眼中．
但室外的光線很暗，幾乎很少有光線能進(jìn)入室內(nèi)的人眼中．
所以室外的人可以看見室內(nèi)的人，而室內(nèi)的人不容易看見室外的人．

光的反射作圖：
請(qǐng)作出光的反射路徑．

如圖所示，AO、OB分別為入射光線和反射光線，它們的夾角是120°，在圖中確定平面鏡放置的位置和角度．


作出下邊自行車“尾燈“的光路圖，簡(jiǎn)要說出“自行車尾燈”構(gòu)造的好處．

OA，OA′為某一發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡MN反射后的兩條反射光線，如下圖所示．試作出這兩條反射光線的入射光線并確定發(fā)光點(diǎn)S的位置．

【答案】第一種作法：第二種作法：
請(qǐng)你利用一支激光筆和一個(gè)固定在教室中的大屏幕，再添加一件身邊常見的物品 可彎曲的吸管
，用對(duì)比的方法設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明：“光在空氣中是沿直線傳播的”．（實(shí)驗(yàn)要注意安全并具有可操作性）
（1）添加的實(shí)驗(yàn)器材：
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
（3）分析與結(jié)論：
【答案】可用激光筆朝塑料吸管內(nèi)射一束光，先把吸管拉直，再把吸管彎折，看光會(huì)不會(huì)從另一端射出，就可以判斷光是否沿直線傳播．
故答案為：
（1）添加的實(shí)驗(yàn)器材：可彎曲的吸管
（2）實(shí)驗(yàn)方法：
①將打開的激光筆正對(duì)著直吸管的管口，并將吸管的另一管口對(duì)準(zhǔn)大屏幕，觀察大屏幕上是否出現(xiàn)亮斑；
②保持上述方法，只將吸管彎曲，觀察大屏幕上是否出現(xiàn)亮斑．
（3）分析與結(jié)論：當(dāng)打開的激光筆正對(duì)著直吸管的管口時(shí)，觀察到大屏幕上出現(xiàn)亮斑；當(dāng)吸管彎曲時(shí)，觀察到大屏幕上沒有出現(xiàn)亮斑，由此可知光在空氣中是沿直線傳播的．

光的反射的應(yīng)用：
如圖所示是醫(yī)生檢查患者牙齒的情景．其中涉及到兩方面的物理知識(shí)：一是利用金屬小平面鏡 對(duì)光的反射
，能觀察到牙齒背面的情況；二是在金屬小平面鏡放入口腔前，先要將它放在酒精燈上烤一烤，以免水蒸氣在鏡面上 液化
形成水霧．

【答案】對(duì)光的反射，液化
太陽光與水平方向成角，要使太陽光經(jīng)平面鏡反射，反射光沿水平方向傳播，則平面鏡與水平方向所成的角度（銳角）是（　　）
A．或 　　 B．或 　　C．或 D．只能
【答案】C
鏡面反射和漫反射：
勇勇同學(xué)在家里的一間黑暗房子里做了有關(guān)光反射的探究實(shí)驗(yàn)，他首先在黃色的桌子上放了一張?jiān)嚲泶笮“准垼缓笤僭诩埳厦娣帕艘粔K小平面鏡，最后他打開手電筒正對(duì)平面鏡，請(qǐng)你和勇勇同學(xué)一起在旁邊觀察所發(fā)生的現(xiàn)象．結(jié)果發(fā)現(xiàn)了以下現(xiàn)象：
（1）鏡子是 暗
（亮、暗）的，理由是 鏡子發(fā)生了鏡面反射
．
（2）白紙是 亮
（亮、暗）的，理由是 白紙發(fā)生了漫反射

（3）桌面是 亮
（亮、暗）的，理由是 桌面發(fā)生了漫反射
．
（4）按亮到暗依次排列是 鏡子
．
（5）此時(shí)桌子的顏色是 黃色
的，理由是 它只反射黃色的光，其它顏色都被吸收了
．
【答案】
（1）暗，鏡子發(fā)生了鏡面反射；
（2）亮，白紙發(fā)生了漫反射；
（3）亮，桌面發(fā)生了漫反射；
（4）白紙，桌面，鏡子；
（5）黃色，它只反射黃色的光，其它顏色都被吸收了．






如圖，在一張不透光的紙上用針扎一個(gè)直徑約1mm的小孔，讓白熾燈泡發(fā)出的光穿過小孔射到白紙上，在白紙上可看到一個(gè)清晰的 燈絲
的像，這是 小孔成像
現(xiàn)象．這是由于 光的直線傳播
產(chǎn)生的．向上移動(dòng)小孔．像的大小變 大
．

【答案】燈絲；小孔成像；光的直線傳播；大．

晚上，當(dāng)你從路燈的正下方經(jīng)過并沿地面向前走動(dòng)，在相同時(shí)間里 （　　）
A．人移動(dòng)的距離大于人頭頂影子移動(dòng)的距離
B．人移動(dòng)的距離小于人頭頂影子移動(dòng)的距離
C．人移動(dòng)的距離等于人頭頂影子移動(dòng)的距離
D．人移動(dòng)的距離先小于人頭頂影子移動(dòng)的距離，后大于人頭頂影子移動(dòng)的距離
B　如圖所示，從發(fā)光的燈S到人的頭頂A作一直線，交地面于B，人頭頂?shù)挠白泳驮贐，過了一會(huì)兒，人走到了另一位置A′點(diǎn)，其影子移至B′點(diǎn)．根據(jù)幾何知識(shí)，SAA′相似于SBB′，
所以，得
故有BB′＞AA′，即人移動(dòng)的距離小于頭頂影子移動(dòng)的距離．故選B．

如圖是某同學(xué)作的光路圖，他只畫了一條入射光線和另一條反射光線，請(qǐng)你幫他畫出發(fā)光點(diǎn)S和像點(diǎn)S′
答案如圖：

如圖所示，一個(gè)箱子頂部和側(cè)邊各有一個(gè)小孔E和E′，箱子內(nèi)有一水平放置的平面鏡，一束光線從頂部的孔射入，平面鏡的位置只能夠上下、左右平行移動(dòng)．為了使反射光線能從側(cè)邊的小孔E′射出，平面鏡應(yīng)該移動(dòng)到哪一個(gè)位置？（簡(jiǎn)要說明方法并保留作圖痕跡）

【答案】如右圖所示入射光線保持不變，平面鏡只能上下、左右平行移動(dòng)，所以無論平面鏡怎么移動(dòng)，反射光線的方向也不變，平行移動(dòng)反射光線使光線從側(cè)邊的小孔射出，延長入射光線，交點(diǎn)就是入射點(diǎn)，再根據(jù)光的反射定律找出平面鏡的位置．

兩塊相交的平面鏡Ml、M2 ，有一束平行于Ml 鏡面的光線射到M2 鏡面上，經(jīng)兩塊平面鏡反射后，光線平行于M2 鏡面射出, 則Ml 、M2 兩鏡的夾角是（　　）

A．90° 　　　　　 B．60° 　　　　　　 C．45° 　　　　　 D．30°
【答案】B
有一入射光線與平面鏡成60°角入射，若入射光線方向不變，使平面鏡繞入射點(diǎn)沿入射光線與法線構(gòu)成的平面逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)50°，反射光線轉(zhuǎn)過的角度為（　　）
A．20° B．40° C．100° D．160°
【答案】C

如圖所示，為發(fā)光體，是不透明的遮擋物，為光屏，試用作圖法確定屏上最暗的部分（本影區(qū)）的范圍．

【答案】見右圖．

在太陽光或白熾燈下，如果擋住了光的去路，就會(huì)形成清晰的影子．可是小明卻發(fā)現(xiàn)，在日光燈下的影子灰蒙蒙一片，一點(diǎn)不清楚，特別是處處裝點(diǎn)著電燈的大廳里，人和物的影子就更是模糊不清了．這是為什么呢？
小明去問物理老師，老師拿出幾根蠟燭、一個(gè)圓柱形鐵塊，讓小明做了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）木塊放在桌子上，旁邊點(diǎn)上一只蠟燭．觀察鐵塊的影子．（如圖a）
（2）在旁邊再點(diǎn)上一只蠟燭，觀察鐵塊的影子（如圖b）
（3）繼續(xù)在鐵塊旁邊點(diǎn)蠟燭，直到將蠟燭圍滿鐵塊四周，觀察鐵塊的影子（如圖c和d）
結(jié)果小明發(fā)現(xiàn)，蠟燭影子越來越淡，最后幾乎沒有了！他又比較了一下白熾燈和日光燈，看到白熾燈的燈絲很集中，而日光燈的燈管卻很長，他想了一會(huì)后，高興的說：“老師，我明白了！”
請(qǐng)回答下列問題：
（1）小明明白了怎樣的道理？請(qǐng)?zhí)嫠卮鹨幌?br/>（2）此結(jié)論在生活中可有什么應(yīng)用？請(qǐng)舉一例．
（3）在上述研究過程中，使用了哪些探究要素？
【答案】（1）小明明白了不透明物體周圍的光源越多，影子越不明顯直至消失；
故答案為：不透明物體的周圍，光源越多，形成的影子越淡，四周都有光源，就不會(huì)形成影子．
（2）為防止做手術(shù)時(shí)出現(xiàn)影子影響手術(shù)的進(jìn)行，手術(shù)室內(nèi)用無影燈；
故答案為：醫(yī)院外科手術(shù)室用的無影燈．
（3）本題經(jīng)歷了提出問題、實(shí)驗(yàn)探究、分析現(xiàn)象、歸納出結(jié)論的過程；
故答案為：提出問題、實(shí)驗(yàn)探究、分析歸納、得出結(jié)論．

一條光線垂直射向平面鏡，反射光線與入射光線的夾角是 0
度，若保持光的傳播方向不變，而將平面鏡沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)20°角，則反射光線與入射光線的夾角是 40
度．
【答案】0；40．

如圖太陽光與地面成45°角斜射過來，要使光線沿豎直方向反射入井中，求作：
（1）反射光線；（2）平面鏡的位置，（3）計(jì)算出平面鏡與水平方向夾角；

【答案】平面鏡與水平方向的夾角為67.5°．








某人身高，為了測(cè)試路燈的高度，他從路燈正下方沿平直公路以的速度勻速走開．某時(shí)刻他的影子長為, 再經(jīng)過2秒鐘，他的影子長為．路燈距地面的高度是多少?
如圖所示．
　　
　　　∽
　　　則有
　　　即……①
　　　又 ∽，則有
　　　即…… ②
　　　由①②聯(lián)立可解得：
【答案】這里是利用圖中的幾何關(guān)系解題的，其基本原理是光的直線傳播原理，正是由于光是直線傳播的，才有圖中這樣的幾何關(guān)系．
(
復(fù)習(xí)鞏固
)

古代由于無法解釋日食成因，人們迷信地認(rèn)為日食是一種兇兆，現(xiàn)在我們可以用光的__________來解釋日食的成因，如圖所示．現(xiàn)有乒乓球、足球和瓦數(shù)較大的白熾燈，請(qǐng)你用這三種物品代表相應(yīng)的星球，設(shè)計(jì)出觀察日食成因的實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)三個(gè)星球排列的位置，按示例，把答案填寫在圖中的橫線上．

直線傳播　乒乓球 月球　 足球 地球
日食的成因是光的直線傳播造成的．發(fā)生日食時(shí)，太陽、月球、地球運(yùn)行在一條直線上，且月亮在太陽與地球之間，月球上的影子落到地球表面．

一束光線與鏡面的夾角為45°，反射光線與入射光線的夾角是 90
度；若轉(zhuǎn)動(dòng)鏡面，使入射光線與鏡面的夾角減小了15°，則反射角變?yōu)? 60
度；反射光線與入射光線的夾角變?yōu)? 120
度．
【答案】90；60；120．

小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，工作臺(tái)上光線太暗，小明想利用兩塊平面鏡，利用光的反射將室外的太陽光反射到工作臺(tái)上，請(qǐng)你通過光學(xué)作圖幫助小明完成這一構(gòu)想．（如圖）


人夜了，剛下完雨，路上坑坑洼洼，天上的月亮害羞地露出了半邊臉，小李吃完飯就急著要到小王家搞小制作．臨行前，爺爺叮囑他說：“路上小心啊！光的是水坑，黑的是泥土．”小李照爺爺?shù)恼f法走，果然沒踩著水坑．晚上10點(diǎn)，終于完成了小制作，小王送小李出門時(shí)說：“路上當(dāng)心，黑的是水坑，光的是泥．”小李試著按小王的說法走，也沒踩著水坑．但是一路上小李糊涂了，兩人的說法相反，但都對(duì)，為什么呢？請(qǐng)你幫小李解釋這一疑問．

【答案】平靜的水面，能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射．
（1）如圖，迎著月光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，進(jìn)入人的眼睛反射光線多，人感覺水面亮；地面發(fā)生漫反射，有很少的光線進(jìn)入人的眼睛，人感覺地面黑，所以為了不踩進(jìn)水坑，人迎著月光走時(shí)，走暗處．
（2）如圖，背著月光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，沒有反射光線進(jìn)入人的眼睛，人感覺水面暗；地面發(fā)生漫反射，有少量的光線反射進(jìn)入人的眼睛，人感覺地面亮，所以為了不踩進(jìn)水坑，人背著月光走時(shí)．走亮處．


課后測(cè)

如下左圖，P是發(fā)光點(diǎn)，Q是平面鏡前任意一點(diǎn)，作出發(fā)光點(diǎn)P發(fā)出的光線中，經(jīng)平面鏡反射后經(jīng)過Q點(diǎn)的那條光線．


如圖所示，入射光線與平面鏡鏡面的夾角為25°，要想使反射光線與入射光線之間的夾角變?yōu)?20°，則平面鏡應(yīng)繞過O軸沿 逆
時(shí)針（填“順”或“逆”）轉(zhuǎn)過 °5°
．

【答案】逆、5°．


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