2.5光的反射和折射（讲义）（解析版）

浙教版七年级下册第二章第五节光的反射和折射【知识点分析】一.光的反射1.光的反射：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。2.光路图及概念：反射面：两种介质的交界面（2）入射光线：照向反射面的光线。（3）反射光线：从反射面反射出的光线（4）法线：垂直于反射面的直线（5）入射角：入射光线与法线的夹角（6）反射角：反射光线与法线的夹角3.反射定律的探究实验：(1)实验器材:激光笔、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。(2)实验步骤:①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上，使一束光紧贴纸板射向镜面的0点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹②改变入射光线的方向，重做两次。分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。③以法线ON为转轴，将纸板B绕法线ON缓慢旋转，观察在纸板B上还有没有反射光线。④取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角。(3)实验结论:在反射现象中，入射光线、反射光线法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。4.镜面反射和漫反射：二者皆遵循反射定律（1）镜面反射：平行光线入射到反射面上，反射光线还是平行射出。（2）漫反射：平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八。二.平面镜1.平面镜成像特点的探究实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸，纸上竖-块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。(2)选取两支大小相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。(3)改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离，并比较它们的大小和位置关系。分析与论证:未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合，说明像和物体大小相等。经过测量可知，像与物体到平面镜的距离相等。2.实像和虚像：（1）实像：可以承接在光屏上的像。（2）虚像：视觉上感觉在什么位置发出的光，而实际上并没有发出光。3.平面镜成像规律：4.平面镜中像的位置确定：（1）先做垂直，然后利用等距确定位置，再画出像的大小及位置（2）已知两条入射光线或反射光线也可确定像的位置5.凸面镜与凹面镜作用：6.凸面镜的应用：后视镜和广角镜7.凹透镜的应用：太阳灶，手电筒的灯碗。二.光的折射1.光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射2.光的折射规律：（1）三线一面（折射光线与入射光线、法线在同一平面上）（2）两线分居（折射光线和入射光线分居法线两侧）（3）两角关系分三种情况：（观察角度与光梳光密介质）①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。3.光的折射现象：叉鱼的角度，彩虹，杯子里的筷子“折断”、海市蜃楼等【例题分析】一、选择题1．小明利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是（）A．用玻璃板代替平面镜，目的是使蜡烛a的像更清晰B．使用相同的蜡烛a、b，目的是比较像与物的大小C．将光屏放到像的位置，光屏能够承接到像D．将蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像变大【答案】B【解析】A．用玻璃板代替平面镜，目的是为了确定像的位置，故A错误；B．在平面镜成像实验中为了比较物与像的大小，选用两支完全相同的蜡烛完成实验，故B正确；C．平面镜成的像是虚像，将光屏放到像的位置，光屏不能够承接到像，故C错误；D．平面镜成的像与物关于平面镜对称，像与物的大小相等。所以当蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像不变，故D错误。故选B。2．有了光，自然界才会绚丽多彩。下列有关光的说法中正确的是（）A．人照镜子时，所成的像在镜面上B．光从空气进入水中，传播方向一定发生改变C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是避免光发生漫反射D．夏天，浓密的树荫下的圆形光斑是光的直线传播产生的现象【答案】D【解析】A．人照镜子时，属于平面镜成像，是光的反射形成的，成的是虚像，所以成的像不在镜面上，故A错误；B．光从空气斜射进入水中，传播方向一定发生改变，但是光从空气垂直进入水中时，传播方向不改变，故B错误；C．电影屏幕选用粗糙的布料，目的是使光发生漫反射，让各个角落里的观众都能够看到，故C错误；D．树叶下面的光斑就是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的实像，这是由光的直线传播形成的，故D正确。故选D。3．人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑，现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上，当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方（如图乙所示），他看到的像的情况是（）

A．上半身的像被拉长 B．下半身的像被拉长C．全身的像都被拉长 D．全身的像都被压短【答案】B【解析】哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜，成缩小的像，所以人像变短；凹下去的部分相当于一个凹面镜，成放大的像，所以人像变长，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。4．如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上的点光源S，点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O逆时针匀速转动，点光源在镜中所成的像转过角度θ1，照射到筒壁上的反射光线形成的光斑转过角度θ2，下列叙述正确的是（）A．θ1逆时针转过20°，θ2顺时针转过40°B．θ1和θ2均逆时针转过20°C．θ1顺时针转过40°，θ2逆时针转过20°D．θ1和θ2均逆时针转过40°【答案】D【解析】如图所示，EF为转动前镜面位置，因为转动前平面镜正对筒壁上一点光源S，所以反射光线、入射光线、法线位置皆与OB重合，GH为转动后镜面位置，ON为转动后法线位置，因法线始终垂直镜面，所以镜面转动20°角时，法线也转过了20°角，即入射角OD为转动后反射光线位置，照射到筒壁上的反射光斑在反射光线OD上，根据反射定律，反射角所以即根据平面镜成像原理，转动前像点位置在OB反向延长线OA上，转动后像点位置在OD反向延长线OC上，所以点光源在镜中所成的像转过的角度而据图所知，与为对顶角，所以即θ1=40°故D正确，ABC错误。故选D。5．如图所示，该视力表进行测试时，被测者需距离视力表5米，因受到场地限制，可利用平面镜来增距。以下是某同学检查视力时的情景，下列说法正确的是（）A．镜中视力表的像是实像B．该同学应距离视力表2米处进行测试C．该同学应距离视力表1米处进行测试D．镜中视力表的像是由光的折射形成的【答案】C【解析】A．视力表在平面镜中成正立等大的虚像。故A错误；BC．要求被测者需距离视力表5米，视力表到平面镜的距离是3m，视力表的像到平面镜的距离是3m，该同学到平面镜的距离是3m-1m=2m该同学应距离视力表1m处，镜中视力表的像到该同学的距离为5m。故C正确，B错误；D．镜中视力表的像属于平面镜成像，平面镜成像原理是由于光的反射形成的，故D错误。故选C。6．如图所示，在水中A处有一块鹅卵石，人眼看到鹅卵石时认为它在A′点。小科要用激光笔照射到鹅卵石，则应将激光笔（）A．对准点A′照射B．对准A点照射C．对着A′点上方照射 D．对着A′点下方照射【答案】A【解析】A反射的光线从水中斜射入空气中时发生了折射现象，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看去，看到的是变高的虚像A′；由于在光的折射中光路是可逆的，小科要用激光笔照射到鹅卵石，需要将激光笔对准A′点照射。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。7．白天，我们在汽车内通过车窗玻璃能看到车外的景物；晚上，打开车内的灯时，在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客。下列说法中正确的是（）A．前者是折射成像，是虚像；后者是反射成像，是虚像B．前者是反射成像，是虚像；后者是折射成像，是虚像C．前者看到的就是实物，而后者是反射成像D．以上说法都不正确【答案】A【解析】在汽车内通过车窗玻璃看外面的物体时，光线发生了折射，看到的是虚像；晚上，打开车内灯时，在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客是由于光的反射形成的虚像，故A正确，BCD错误。故选A。8．如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是（

）A．玻璃板应该与桌面垂直B．实验中蜡烛A位置不变，将玻璃板垂直桌面向左移动，像的位置不变C．眼睛应从B侧观察成像情况D．蜡烛燃烧较长时间后B与A的像不再重合【答案】C【解析】A．实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，所以玻璃板应与水平桌面垂直放置，故A正确，不符合题意；B．实验中蜡烛A位置不变，将玻璃板垂直桌面向左移动，由于像与物关于镜面是对称的，所以，像的位置不变，故B正确，不符合题意；C．寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像，故C错误，符合题意；D．平面镜所成的像，物与像等大，蜡烛燃烧较长时间后会变短，蜡烛A的像与蜡烛B不再重合，故D正确，不符合题意。故选C。9．下列常见的光现象中，属于光的折射现象的是（）A．①②B．①④C．①③D．②④【答案】C【解析】①海市蜃楼是光的折射现象形成的；②日食是光的直线传播形成的；③筷子上折是光的折射现象形成的；④鸭子的倒影是光的反射现象形成的。则属于折射现象的是①③。故选C。10．一辆小车向东行驶到一个十字路口（如图），再转弯向南行驶。车中司机看到正前方左侧楼房上有一面正对西南的玻璃幕墙。则小车在玻璃幕墙中所成像的运动轨迹是（）

A．向西运动再转弯向北运动 B．向南运动再转弯向东运动C．向北运动再转弯向西运动 D．向东运动再转弯向南运动【答案】B【解析】根据平面镜成像的对称性作图如下：则小车在玻璃幕墙中所成像的运动轨迹为先向南运动，再向东运动，故B正确，而A、C、D错误。故选B。11．如图为苍鹭从平静水面上起飞的瞬间。关于苍鹭在水面所成的像，下列说法正确的是（）

A．苍鹭所成的像是倒立的实像B．苍鹭飞离水面的过程中像会变小C．水越深苍鹭所成的像离它越远D．苍鹭与它所成的像到水面的距离相等【答案】D【解析】AB．平静的水面相当于平面镜，平面镜所成的像是正立、等大的虚像，始终与物体大小相等，苍鹭飞离水面的过程中像的大小不变，故AB错误。CD．物距是苍鹭到水面的距离，像距是苍鹭所成的像到水面的距离，二者始终相等，与水的深度无关，故C错误，D正确。故选D。12．如图所示，物体AB长1.6m，平面镜CD长0.7m，物体到平面镜的距离为2m，下列关于物、像、镜的说法中，正确的是（）A．物体通过该平面镜不能成完整的像B．像长与平面镜的长相同，为0.7米C．物体与像的距离为2米D．像长与物体的长相同，为1.6米【答案】D【解析】A．无论平面镜大小如何，一定能成完整的像，只是有时我们看不到完整的像，所以A错误；B．物体AB长1.6m，像和物体的大小相同，像高应为1.6m，所以B错误；C．根据物像到平面镜等距，物体到平面镜的距离为2m，像到平面镜的距离是2m，物体与像的距离为4m，所以C错误；D．物体AB长1.6m，像和物体的大小相同，像高1.6m，所以D正确。故选D。13．如图所示，从长方体水槽右侧某一高度斜射一束激光，在水槽底部产生一个光斑O，下列操作可使光斑O向左移动的是（）A．保持水面高度和射入角度不变，使激光笔向右平移B．保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓放出一些水C．保持水面高度和入射点不变，使激光的入射角减小D．保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动【答案】B【解析】A．保持水面高度和射入角度不变，激光笔向右平移时，光斑将向右移动，故A不符合题意；B．保持激光笔位置和射入角度不变，缓缓放出一些水，此时水面下降，入射点向左移动，则光斑向左移动，故B符合题意；C．保持水面高度和入射点不变，使激光入射角减小，此时折射角减小，光斑右移，故C不符合题意；D．保持水面高度和入射点不变，使入射光线绕入射点逆时针转动时，激光的入射角减小，此时折射角减小，光斑右移，故D不符合题意。故选B。14．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【答案】D【解析】垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，由于入射光线与平面镜垂直，因此入射角是0°，反射角也应是0°，反射光线将沿原方向返回；由于镜面比较光滑，发生的是镜面反射，反射光线仍然平行从小孔射出，没有反射光线进入人的眼睛，也没有光线射到墙壁上，因此整个房间一片黑暗。故选D。15．一个明月如皓的夜晚，李刚走在回家的路上，高悬的月亮让李刚在右侧留下长长的身影。刚下过的雨在坑洼的路面留下了一个个积水坑，李刚为了不踏入水坑，下面说法正确的是（）A．应踩在较亮的地方，因为水面发生了漫反射，看起来较暗B．应踩在较亮的地方，因为路面发生了漫反射，看起来较亮C．应踩在较暗的地方，因为路面发生了漫反射，看起来较暗D．应踩在较暗的地方，因为水面发生了镜面反射，看起来较亮【答案】B【解析】由题意可知，“高悬的月亮让李刚在右侧留下长长的身影”，说明月亮在人的左侧，由于平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射；故此时月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮。为了不踏入水坑，应踩在较亮的地方。故选B。16．国家大剧院外观呈半椭球形，东西方向长轴为212．20米，南北方向短轴为143．64米，建筑物高度为46．285米，于2020年7月21日起对公众有序限流开放参观。如图水面上是大剧院的倒影。下列关于倒影说法正确的是（

）A．湖中所成的像是实像 B．是由于光的折射形成C．湖中像与物等大 D．湖水不够深就无法成完整的像【答案】C【解析】平静的水面相当于平面镜，大剧院的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，且与湖水的深度无关；由于平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等，故综上所述，只有C正确。故选C。17．某荷花池水深，有一蜻蜓立于距水面处的荷尖上，如图所示，则下列分析正确的是（）A．蜻蜓在水中的像距水面B．蜻蜓在水中的像是光的折射形成的虚像C．蜻蜓的像距池底D．荷花池底看起来比实际的要浅一些【答案】D【解析】A．水面相当于镜面，蜻蜓立于距水面0.5m处的荷尖上，根据平面镜成像特点可知，蜻蜓在水中的像距水面也是0.5m，故A错误；B．蜻蜓在水中的像属于平面镜成像，平面镜成正立、等大的虚像，原理是光的反射，故B错误；C．水深2m，蜻蜓在水中的像距水面0.5m，则蜻蜓的像距池底2m-0.5m=1.5m故C错误；D．荷花池底反射的光从水中斜射向空气中，在水面发生折射，由于折射光线偏离法线，逆着折射光线看去，看到的是比实际位置偏高的虚像，故荷花池底看起来比实际的2m要浅一些，故D正确。故选D。18．小明做了一个“蜡烛在水中燃烧”的实验：较暗的房间内。在桌子上真立一块玻璃板。A侧放一支蜡烛，B侧等距离放一只盛水的大玻璃杯，如图甲所示，点燃蜡烛后，透过玻璃板，发现“蜡烛”正在水中燃烧，如图所示。下列有关该实验的说法正确的是（）A．蜡烛的像是光的折射形成的B．蜡烛靠近玻璃板，像会变大C．将杯子移开，像仍在原来的位置D．B侧的玻璃板贴上黑纸，像会消失【答案】C【解析】A．蜡烛的像属于平面镜成像，平面镜成像的原理是光的反射，故A错误；B．物体在平面镜中成的像，像和物大小相等，像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，故B错误；C．像所处的位置跟物体到平面镜的距离有关，跟有无水杯无关，将杯子移开，像仍在原来位置。故C正确；D．平面镜成像的原理是光的反射，贴上黑纸像会更清晰，不会消失，故D错误。故选C。二、探究题19．小科和爸爸在家通过厨房与客厅间玻璃门（如图甲）验证平面镜成像的某些规律；实验步骤如下（如图乙）；①小科将一只鞋放在客厅的适当位置，并开灯；爸爸将另一只鞋放在厨房的适当位置，并熄灯；②移动中的鞋，使像与鞋完全重合；③测量两只鞋到玻璃门的距离；（1）实验步骤②中空格处应填的内容为（选填“客厅”或“厨房”）；（2）小科应选择（选填“丙”或“丁”）图中的两只鞋做实验；（3）如果像与鞋不能完全重合，可能的原因有（写出一点即可）。【答案】客厅丙厨房和客厅的地板未在同一水平面上【解析】（1）[1]由于客厅中灯亮，厨房中灯灭，所以在客厅中透过玻璃门可以看到像，所以移动客厅中的鞋，使像与鞋完全重合。（2）[2]由平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，由于图丙中两只鞋对称，所以选择图丙中两只鞋做实验。（3）[3]如果像与鞋不能完全重合，可能是像与物不在同一高度，所以可能是厨房和客厅的地板未在同一水平面上造成的。20．如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。（1）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到跟蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（2）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是像；（3）如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是按如图乙所示的方式倾斜放置，那么蜡烛A的像应是图中的（选填“A1”、“A2”或“A3”）。【答案】等效替代法不能虚A2【解析】（1）[1]实验中用蜡烛B代替蜡烛A，在玻璃板后面与蜡烛A的像完全重合，所以用的的等效替代法。（2）[2][3]由于平面镜成像是由光的反射形成的，所以光屏上不能接到由光线组成的像，所以光屏上不能呈现蜡烛A的像，故平面镜所成的像是虚像。（3）[4]由面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，所以玻璃板按如图乙所示的方式倾斜放置，蜡烛A的像应是图中的A2。21．小珊的手表在阳光下比较耀眼，是因为发生了镜面反射，如图是“研究光的反射定律”实验装置，下列说法不正确的是（

）A．该装置也可以用来研究光路是可逆的B．用白屏是为了便于显示光的传播路径C．这个实验结论只适用于镜面反射D．可研究入射光线、反射光线和法线是否共面【答案】C【解析】A．让光线沿着原来反射光线方向入射，观察光线是否沿原来入射光线射出，可研究“反射现象中，光路可逆”，故A正确，不符合题意；B．为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便反射角和入射角的大小，故B正确，不符合题意；C．光的反射定律适用于所有光的反射现象，故C错误，符合题意；D．将纸板F沿ON向后翻折，纸板F上不能观察到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面，故D正确，不符合题意。故选C。22．小敏同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再选取两段完全相同的蜡烛和，点燃玻璃板前的蜡烛，进行观察，如图所示，在此实验中：（1）选用器材有玻璃板、火柴、光屏（白纸）、蜡烛、刻度尺，小敏选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是。（2）移去后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏（白纸），则光屏上（“能”或“不能”）承接到蜡烛烛焰的像。（3）小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像（填“变大”“变小”或“不变”）。（4）如图所示，魔术师利用了平面镜成像规律，创造了“空间旋转”、“飞天仙女”等节目，当演员躺在转盘上做各种动作时，观众所看到的悬在空中做优美动作的演员，只不过是躺在转盘上的演员在平面镜里的像，当然事先要在转盘前安装挡板，使观众看不到转盘及演员，如图所示，如演员横躺在转盘上，当演员的头在左侧，观众可看到演员的像是（填“正立”、“倒立”“横躺”）的。【答案】便于找到像的位置不能不变正立【解析】（1）[1]探究平面镜成像的特点实验中，用玻璃板代替镜子进行实验，