1. 光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象称为
答案:解:光的反射
解析:
【分析】本题考查光学基本概念,解题时需回忆光的反射的定义,题目描述的“光射到物体表面时,一部分被物体表面反射回来”正是光的反射的定义,据此可得出答案。
【解析】根据光学中光的反射的定义:光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象称为光的反射,因此本题答案为光的反射。
【答案】光的反射
【知识点】光的反射现象
【点评】本题属于光学基础概念题,主要考查学生对光的反射定义的识记,难度较低,是光学部分必须掌握的基础知识点。
【难度系数】0.9
答案:解:光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
解析:
【分析】本题考查光的反射定律的内容,解题思路是准确回忆并表述光反射时的三个核心规律:反射光线、入射光线与法线的位置关系,以及反射角和入射角的关系,需严格按照课本标准表述作答。
【解析】光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
【答案】光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
【知识点】光的反射定律
【点评】本题为物理光学的基础概念题,主要考查学生对光的反射定律的准确记忆,属于物理学科必须掌握的基础知识点。
【难度系数】0.9
答案:解:镜面反射
漫反射
解析:
【分析】首先回忆光的反射相关基础概念,光的反射根据反射面的粗糙程度差异,可分为两类,需准确识记这两类反射的名称,结合教材中光的反射分类的定义进行解答。
【解析】光的反射分为两种,一类是反射面光滑时发生的镜面反射,另一类是反射面粗糙时发生的漫反射。
【答案】镜面反射;漫反射
【知识点】光的反射分类
【点评】本题属于光学基础概念识记题,考查对光的反射类型的掌握,难度较低,是光学部分的基础知识点。
【难度系数】0.9
问题1 光在发生漫反射时还遵循反射定律吗?
点 拨 找一块泡沫塑料及四块小镜片,分别编号为1、2、3、4,按照图2-4-1所示把小镜片插到泡沫塑料上,用激光笔依次对着镜片竖直向下发射激光。注意观察天花板、墙上的光点位置,由此来确定反射光线的方向。经过探究发现,光的每次反射均遵循光的反射定律,四次反射光线的方向不同是因为反射面不同。如果让反射面不断变小,个数无限增多,不就变成粗糙表面了吗?光在这样的粗糙表面发生反射当然也遵循光的反射定律。

问题2 站在竖直的平面镜前,你若想看见自己的全身像,镜子的竖直高度至少应是多少?
点 拨 此活动可在自己的家中完成。实验时,你先站在穿衣镜前合适的位置不动,请父母在你的提示下把从镜中看见的头部以上位置和脚部以下位置用纸挡住,则中间部分即为看见全身像的高度。量出这个高度并与你的身高比较一下,看看能找出什么规律。
注 意 实验时,你的头部应尽量保持不动,否则,得到的结论误差可能较大。
答案:解:
1. 光在发生漫反射时遵循光的反射定律。
漫反射的反射面是粗糙表面,可将其视作无数个取向不同的微小光滑反射面的组合,入射到每个微小反射面的光线,都严格遵守光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,因此漫反射过程中所有光线的反射都符合光的反射定律。
2. 站在竖直的平面镜前想看见自己的全身像,镜子的竖直高度至少为自身身高的$\frac{1}{2}$,该最小高度和人到平面镜的距离无关。
根据平面镜成像像与物关于镜面对称的特点,分别连接人眼和人头顶的像点、人眼和人脚的像点,两条连线与平面镜的交点之间的线段长度,就是所需镜子的最小竖直高度,通过几何关系可推得该长度等于人身高的二分之一。
解析:
【分析】
本题包含两个问题,需分别分析:
1. 对于漫反射是否遵循反射定律,要从漫反射的本质入手,将粗糙反射面分解为无数微小光滑反射面,判断每个微小面的反射是否符合反射定律,进而得出整体结论;
2. 对于平面镜前看全身像的最小镜子高度,需利用平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,通过几何作图找到人眼、头顶像、脚像与镜面的交点,推导交点间的线段长度,得出最小高度的规律。
【解析】
1. 光在发生漫反射时遵循光的反射定律:
漫反射的反射面是粗糙表面,可将其视作无数个取向不同的微小光滑反射面的组合,入射到每个微小反射面的光线,都严格遵守光的反射定律(反射光线、入射光线与法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角),因此漫反射过程中所有光线的反射都符合光的反射定律。
2. 站在竖直平面镜前看见全身像的最小镜子高度:
根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点,设人的身高为h,人眼到头顶的距离为a,人眼到脚的距离为b(a+b=h)。连接人眼与头顶的像点,连接人眼与脚的像点,两条连线与平面镜的交点之间的线段,就是所需镜子的最小竖直高度。通过几何关系可推得,该线段长度为$\frac{1}{2}(a+b)=\frac{1}{2}h$,且这个最小高度与人到平面镜的距离无关。
【答案】
1. 光在发生漫反射时遵循光的反射定律;
2. 站在竖直的平面镜前想看见自己的全身像,镜子的竖直高度至少为自身身高的$\frac{1}{2}$,该最小高度和人到平面镜的距离无关。
【知识点】
光的反射定律、漫反射、平面镜成像特点
【点评】
本题通过实验探究和几何分析,考查光的反射定律的普遍性及平面镜成像的应用,帮助学生理解反射定律的本质,掌握平面镜成像的实际应用规律,属于基础知识点的综合应用,难度适中。
【难度系数】
0.5
例题 有人认为,光经不同物质的表面反射后,其能量变化不一样。你同意这种观点吗?
点拨 可以用反证法来加以证明。假设光经不同物质的表面反射后,其能量变化一样。将激光笔发出的光先后斜射到水平放置的镜面和木质表面,观察天花板上光点的亮度应该是一样的。但由实验可以发现,光点的亮度大不相同,因为反射光线的能量越大,光点亮度越高。这个探究活动表明:光经不同物质的表面反射后,其能量变化是不一样的。
如果光线射到同一物质的表面,但光滑程度不同,那么反射光线的能量一样吗?设计实验并进行探究。
通过这个活动,你得到了什么启示?
答案:解:
我同意“光经不同物质的表面反射后,其能量变化不一样”的观点。
探究实验设计
实验器材:同一金属板(一半打磨为光滑镜面状态,另一半用砂纸打磨为粗糙状态)、激光笔、水平桌面。
实验步骤:
1. 将处理好的金属板水平放置在桌面上,固定激光笔的位置,调整角度让激光以固定的入射角斜射向金属板的光滑面,观察天花板上反射光点的亮度。
2. 保持激光笔的位置、入射角度、环境光线亮度等所有条件不变,平移金属板,让激光斜射向金属板的粗糙面,观察天花板上反射光点的亮度。
实验现象:金属板光滑面反射形成的天花板光点亮度更高,粗糙面反射形成的光点亮度更低。
实验结论:光线射到同一物质、光滑程度不同的表面时,反射光线的能量不一样。
得到的启示
1. 反射光的能量分布和反射面的材料、表面光滑程度都有关;
2. 镜面反射的光会集中向特定方向射出,该方向上反射光能量大、亮度高;漫反射的光被分散反射向各个方向,单一特定方向上的反射光能量小、亮度低。
解析:
【分析】
首先明确题目核心:一是判断“光经不同物质表面反射后能量变化不一样”的观点是否正确,二是探究同一物质不同光滑程度表面反射的能量情况并总结启示。判断原观点可采用反证法,假设能量变化相同会出现光点亮度相同的现象,与实际实验结果矛盾,故观点正确;探究同一物质不同光滑程度的反射能量时,需运用控制变量法,保持入射光的角度、强度等无关变量不变,通过反射光点亮度(亮度与反射光能量正相关)判断能量差异,进而得出结论并提炼启示。
【解析】
1. 观点判断:同意“光经不同物质的表面反射后,其能量变化不一样”的观点。
2. 探究同一物质不同光滑程度表面反射能量的实验设计:
(1)实验器材:同一金属板(一半打磨为光滑镜面,另一半打磨为粗糙状态)、激光笔、水平桌面。
(2)实验步骤:①将金属板水平放置在桌面,固定激光笔,调整角度使激光以固定入射角斜射向金属板光滑面,观察天花板反射光点亮度;②保持激光笔位置、入射角度、环境亮度等条件不变,平移金属板,让激光斜射向粗糙面,观察对应光点亮度。
(3)实验现象:光滑面反射的光点亮度更高,粗糙面反射的光点亮度更低。
(4)实验结论:光线射到同一物质、光滑程度不同的表面时,反射光线的能量不一样。
3. 启示:①反射光的能量分布与反射面的材料、表面光滑程度有关;②镜面反射的光集中向特定方向,该方向能量大、亮度高;漫反射的光分散向各方向,单一方向能量小、亮度低。
【答案】
解:
我同意“光经不同物质的表面反射后,其能量变化不一样”的观点。
探究实验设计
实验器材:同一金属板(一半打磨为光滑镜面状态,另一半用砂纸打磨为粗糙状态)、激光笔、水平桌面。
实验步骤:
1. 将处理好的金属板水平放置在桌面上,固定激光笔的位置,调整角度让激光以固定的入射角斜射向金属板的光滑面,观察天花板上反射光点的亮度。
2. 保持激光笔的位置、入射角度、环境光线亮度等所有条件不变,平移金属板,让激光斜射向金属板的粗糙面,观察天花板上反射光点的亮度。
实验现象:金属板光滑面反射形成的天花板光点亮度更高,粗糙面反射形成的光点亮度更低。
实验结论:光线射到同一物质、光滑程度不同的表面时,反射光线的能量不一样。
得到的启示
1. 反射光的能量分布和反射面的材料、表面光滑程度都有关;
2. 镜面反射的光会集中向特定方向射出,该方向上反射光能量大、亮度高;漫反射的光被分散反射向各个方向,单一特定方向上的反射光能量小、亮度低。
【知识点】
光的反射、控制变量法、能量与亮度的关系
【点评】
本题围绕光反射时的能量变化展开探究,通过反证法验证原观点,再运用控制变量法设计实验探究同一物质不同光滑程度表面的反射能量差异,既考查了光的反射相关知识,又培养了学生的实验设计与逻辑分析能力,结合生活中常见的亮度现象,将抽象的能量概念具象化,难度适中,适合初中学生理解掌握。
【难度系数】
0.6