第5讲 光的反射（讲义）（含答案）2023-2024学年八年级物理上册基础讲义（沪教版）

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第5讲光的反射

基本概念

光的反射现象：光在传播过程中遇到两种介质的分界面时_____________的现象叫做光的反射。

光的反射定律

实验：探究光反射时的规律

提出问题：光发生反射时遵循什么规律？

步骤：把一个平面镜放在水平面上，再把一张纸板竖直地立在平面镜上。使一束光线贴着纸板沿某一角度射到O点。多次改变光束入射的角度，观察光线的传播路径，及位置关系，角度的大小关系。

光的反射定律涉及的物理名词：反射面；入射点；入射光线；反射光线；法线；入射角；反射角。

实验：如图所示为“探究光的反射定律”实验装置，其中O为入射点，ON为法线，面板上一格对应的角度均为10°。实验时，当入射光线为AO、CO、EO时，反射光线分别为OB、OD、OF。

（1）如图中O处是一块平面镜。实验时，通过前后转动的小门，可以研究：反射光线、入射光线和法线是否___________________。

（2）分析表中反射角与入射角的大小关系，可初步得出结论：在光的反射中，_____________。

（3）若光线沿BO入射，经镜面反射后光线沿OA射出，这初步说明：光的反射中，_________。

结论：光的反射定律

反射光线、入射光线和法线____________________________。

反射光线、入射光线分别位于法线的____________________。

反射角_________入射角。

光的反射定律的理解

根据光的反射定律可知，任何一条反射光线都对应一条入射光线

反射定律的叙述有一定逻辑因果关系：先有入射，后有反射。反射角随着入射角的变化而变化。反射角增大（减小）的度数等于入射角增大（减小）的度数。

当反射面转过一定角度时，法线始终与反射面垂直，也随之转过相同的角度。法线是入射光线和反射光线夹角的角平分线。

反射光路图中两个重要的夹角关系：反射角等于入射角；入射角与入射光线与反射面的夹角互余。

光路的可逆性

在上面的实验中，如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，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，光路可逆。

在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，这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。

光的反射作图

例.在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角及其大小。

镜面反射和漫反射

阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，而在其他地方却看不到反射的阳光。如果阳光照射到白纸上，则无论在哪个方向看，都能看到白纸被照亮了，但不会觉得刺眼。这是为什么呢？

镜面反射

平面镜表面很平且光滑，一束平行光入射到平面镜上，被平面镜反射后仍然是平行光，在反射光的方向形成耀眼的亮光，这种反射叫做镜面反射。

漫反射

凹凸不平的表面将平行入射的光向各个不同的方向反射，由于反射光线的分散，所以看不到耀眼的亮光，这种反射叫做漫反射。

平时能从各个方向看到物体，是由于物体表面对光发生了漫反射。

镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律

基础练习

如图所示是光的反射光路图，入射光线是_____，反射光线是_____，ON是_____，其中∠3是_____角，∠2____∠3(选填“>”、“=”或“<”)。

一束光与镜面成40°角入射，则入射角为_______度，反射角为_______度。反射光线与入射光线的夹角为_______度。

反射光线和平面镜的夹角为15°，则入射角为_______。若转动平面镜，使入射角减小到30°，则反射光线和入射光线的夹角为_______。

一束光线垂直入射平面镜上，入射角为_______度，反射角为_______度。由于光的反射，光的传播方向改变了_______度。若入射角增大，则反射角________。

人们把光的反射分为__________和__________两类。我们能从各个方向看见房间里的物体，是由于光射到物体表面发生_____反射。黑板反光，看不见黑板上的字，是由于光发生_______反射的缘故。

有一种液面微变监视器，基本结构原理如图所示，光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光；光束经液面反射，其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收，再通过显示器显示出来。若反射到光电转换接收器的光点由S1移向S2，则表明被监视的液面________，若接收器上接收到的光点由S2移到S3，则说明被监视的液面________(选填“上升”或“下降”)。

一束入射光线与水平面的夹角为30°，要使反射光线沿水平方向射出，则平面镜与水平面的夹角为___________。

关于光的反射定律，下列说法中错误的是（）

A.反射光线、入射光线和法线在同一平面

B.在反射现象中，光的传播方向发生改变

C.入射角增大，反射角减小

D.入射光线远离法线，反射光线也远离法线

反射光线与镜面的夹角为60°，则平面镜使光的传播方向改变了（）

A.60°B.30°C.120°D.150°

晚上，在桌面上铺一张白纸，把一面小镜子放在白纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去（）

A.镜子比较亮，它发生镜面反射

B.镜子比较暗，它发生漫反射

C.白纸比较亮，它发生镜面反射

D.白纸比较亮，它发生漫反射

一束光线沿着与水平方向成45°角的方向入射到水平放置的平面镜上的O点，如图所示，如果在不改变入射光线方向的情况下，要使反射光线与入射光线成60°角，可采用的方法是（）

A.将平面镜绕入射点O沿逆时针方向转15°

B.将平面镜绕入射点O沿顺时针方向转15°

C.将平面镜绕入射点O沿顺时针方向转30°

D.将平面镜绕入射点O沿逆时针方向转30°

光与镜面成30°角射在平面镜上，画出反射光线并标出反射角及其大小。

如图所示，小明同学想将一束与水平面成30°角的太阳光竖直射入深井内，请你在图中画出反射光线并标出反射角度数。

课后练习

若反射光线跟镜面成40°角，则入射光线跟反射光线之间的夹角是（）

A．100°B．90°C．80°D．50°

一束光线垂直入射到平面镜上，然后将平面镜倾斜30°角，入射光线不变，则反射光线的方向改变了（）

A.30°B.60°C.15°D.45°

关于光的反射，下列说法中正确的是（）

A.当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20°

B.入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线

C.入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°

D.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律

要使反射光线与入射光线成直角，则入射角应为（）

A.0°B.45°C.60°D.90°

在如图所示的四种现象中，可用光的反射定律解释的是（）

A．林中光影B．日食C．雨后彩虹D．水中倒影

在皮鞋擦过鞋油，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（）

A．反复擦可增加漫反射效果

B．反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果

C．鞋油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果

D．鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果

白天室内的人觉得光线明亮，而室外的人观看建筑物时总觉得窗口是黑洞洞的，这是因为（）

A．窗玻璃的透明度不高

B．窗玻璃把入射光反射出去

C．进入房间的光线经多次反射很少从窗口射出

D．房间内和房间外的人对光的感受能力有差异

如图所示，有一正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔．在这面墙的对面有一个正方形的平面镜．在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是（）

A．镜面上有一个圆形的亮斑

B．整个正方形镜子的形状

C．整个房间的各处都是亮的

D．感到整个房间是一片黑暗

如图所示，光屏和正在旋转着的六面镜都竖直放置，六面镜的横截面为正六边形，一束光垂直通过光屏的小孔，正对六面镜的转轴OO'射来．如果镜与光屏的距离为L，六面镜的镜面宽度与L相比可以忽略不计，光屏足够大，那么这束光经镜面反射在光屏上所成的光点轨迹，其最大距离是（）

A．2LB．2Ltan60°C．2Lcot60°D．Lcot60°

墙基地面上有一盏灯S，墙面前3米的地面上有一个平面镜，如图所示．为使地面灯光能照到墙面上离平面镜入射点O距离为6米的地方，平面镜与地面夹角应是（）

A．20°

B．30°

C．45°

D．60°

雨后漆黑的夜晚走夜路，背对路灯时，发亮的地方是_______________，暗的地方是________________（选填“地面”或“水洼”）

拓展提高

如图所示，P是一个光屏，屏上有直径为5厘米的圆孔．Q是一块平面镜，与屏平行放置且相距10厘米．O1、O2是过圆孔中心O垂直于Q的直线，已知P和Q都足够大，现在直线O1O2上光屏P左侧5厘米处放置一点光源S，则平面镜上的反射光在屏上形成的亮斑面积为（）

A．米2B．米2

C．米2D．米2

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__________。

如图所示，两平面镜A和B之间的夹角α为9，自平面镜B上的某点P射出一条与B镜面成β角的光线．在β角由O至180范围内(不包括0)连续变化的过程中，发现当β取某角度时，光线经镜面一次或多次反射后，恰好能返回到P点。则符合该要求的β是？

地球半径为R，地球自转周期为24小时，某地球同步卫星位于赤道上空且离地面的高度约为5.6R，卫星正下方地面上有一观察者，用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星．若不考虑大气对光的折射，春分（即太阳光直射赤道）那天在日落的时间内，此人观察不到卫星的时间约为（）

A．40分钟B．70分钟

C．100分钟D．140分