第四单元《光现象》2.光的反射定律和折射定律（双基过关）（原卷版）2

八年级物理大单元设计第四单元光现象2.光的反射定律和折射定律知识点一实验：探究光反射时的规律【提出问题】光反射时遵循什么规律【猜想与假设】反射光线与人射光线是否在同一平面内？反射角与人射角存在什么关系？【设计与进行实验】(1)把一个平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂真于镜面(如图甲所示)；甲 乙(2)使一束光紧贴着纸板沿某一个角度射到0点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； (3)改变光束入射的角度,重做两次实验,换另外两种颜色的笔记录光的径迹；(4)取下纸板,用量角器量出ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中；实验次序∠i∠r125º25º240º40º367º67º(5)把纸板NOF向前折或向后折(如图乙所示),观察能否在纸板上看到反射光线；(6)将纸板NOF调整到与纸板EON在同一平面内，让光逆着反射光的方向射到镜面的0点，观察反射光线的位置，记录光的径迹。【分析与论证】从实验数据可以看出，无论如何改变光束的入射角度,ON两侧的∠i和∠r始终相等；从实验现象可以看出,把纸板NOF向前或向后折转，纸板上均看不到反射光线。【得出结论】在反射现象中，反射光线、人射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角，这就是光的反射定律；在反射现象中，光路可逆。【评估与交流】(1)画光的径迹时，应将光对着0点入射，分别在入射光线和反射光线的径迹上点上EF点，用直尺连接EO和OF即是入射光线和反射光线。 (2)为了在纸板上显示入射光和反射光的径迹，需将激光笔紧贴纸板，并且纸板要与镜面垂直。基础自测：1．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）“探究光的反射规律”装置如图所示，白纸板放在水平桌面上，再将一块平面镜竖直放在纸板上，在纸板上安装一支可自由移动的激光笔，使其发出的光紧贴纸板入射。

（1）图中的入射角是度；（2）当时，反射光线与入射光线重合，此时入射光线向右偏转一定角度，反射光线向偏转；（3）多次实验，在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后，发现没有量角器，为了得出反射角等于入射角这一结论，你的操作是。2．（2023·全国·九年级校联考专题练习）同学们利用图甲所示的器材（纸板F可绕翻折）探究光的反射定律。

（1）图乙中，用激光笔沿方向入射，当入射光线与平面镜夹角为时，入射角大小为；再将纸板F绕向后折，纸板F上（选填“有”或“没有”）反射光线，这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线、法线；（2）图乙中，若让另一束光线沿方向射向平面镜，反射光线沿方向射出，这一现象说明；（3）为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来的操作是改变，多次实验；（4）图丙中，保持入射光线不变，将平面镜绕入射点旋转，使入射角增大，则反射光线偏转的角度为。3．（2023·福建厦门·厦门双十中学校考二模）兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：（1）为了显示光路，可以让使光束贴着纸板射向平面镜，也可以采用下列的做法；A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾B．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行（2）图中红光激光笔发出的光相当于线；（3）采用所选的方法显示光路后，实验中小明在玻璃缸的前后左右一周进行观察，发现在左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光或反射光，看不到其他两条光路；而其他位置能看到三条光路。该现象得出的结论是：；（4）继续研究光的反射定律，发现在探究反射角与入射角之间的关系时有一定困难，原因是：；（5）让光束贴着纸板照射的方法也能显示光路，因为光在纸板的表面发生。知识点二、光的反射定律1.与光的反射有关的概念（如图）：（1）一点：入射点(O)：入射光在反射面上的投射点；（2）三线：入射光线(AO)：投射到反射面的光线；反射光线(OB)：经反射面反射出的光线；法线(ON)：过入射点，与反射面垂直的直线；（3）两角：入射角(i)：入射光线与法线之间的夹角；反射角(r)：反射光线与法线之间的夹角。2.注意：(1)反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。(2)反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的实线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示法线。3.光的反射定律（1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于人射角。（2）简记光的反射定律：①三线共面，即反射光线、入射光线和法线在同一平面内；②两线分居，即反射光线与入射光线分居在法线的两侧；③两角相等，即反射角等于入射角。（3）对光的反射定律的理解：①对应于每一条入射光线，只有一条反射光线。②反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。③在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，反射光线随之靠近法线，即入射角减小，反射角也减小；入射光线远离法线时，反射光线随之远离法线，即入射角增大，反射角也增大。④光线垂直镜面入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，并不是没有发生反射。⑤通过镜面对入射光线的反射作用，可以看出平面镜有改变光路的作用。（4）在反射现象中，光路是可逆的。基础自测4．（2023秋·八年级校联考课时练习）如图所示，为竖直挂在墙上的平面镜，位于A处的甲同学通过平面镜看到了位于B处的乙同学，在这一现象中，光的反射角是（）

A． B． C． D．5．（2023·全国·九年级专题练习）如图所示是一种光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的。如图所示的光路中，一束光与液面的夹角恒为50°，则以下说法正确的是（）A．入射角的大小为50°B．反射光线和液面的夹角的大小为40°C．若光电屏上的光斑右移，可判断出液面在下降D．若光电屏上的光斑左移，可判断出液面在下降6．（2023·上海·八年级校联考假期作业）如图所示，甲、乙两条光线射至界面并被反射（图中法线未画出）。由图可知，甲、乙两条光线经界面反射后的反射角分别为（）A．90°，30° B．0°，60° C．0°，30° D．90°，60°7．（2023秋·八年级校联考课时练习）如图，若要让反射光线射中天花板上的新目标，下列方法可行的是（）

A．只将平面镜竖直向下平移一段距离B．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度C．只将平面镜水平向右平移一段距离D．只将激光笔的入射光绕O点顺时针转过一定角度8．（2023·北京·九年级校联考专题练习）如图所示，MM′为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，则入射光线AO的反射光线将沿着(选填“OB”“OC”或“OD”)方向射出．知识点三、镜面反射和漫反射1.镜面反射（1）概念：镜面很光滑、一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射(如图所示)，这种反射叫做镜面反射。（2）条件：反射面光滑。（3）应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。2.漫反射（1）概念：凹凸不平的表面会把平行的入射光向着四面八方反射(如图)，这种反射叫做漫反射。（2）条件：反射面凹凸不平。（3）应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了漫反射。3.镜面反射和漫反射的对比：反射类型镜面反射漫反射相同点都是光的反射现象，都遵循光的反射定律反射面不同点反射面平整光滑粗糙不平反射光平行光线射到反射面上，反射光线仍平行平行光线射到反射面上，反射光线射向各个方向光路图人的感觉迎着反射光线的方向看去感觉刺眼，看不清物体从各个方向都能看清物体基础自测：9．（2023·天津·九年级校联考专题练习）黑板反光会“晃”着一些同学的眼睛，黑板反光时发生的是（）A．镜面反射 B．漫反射 C．光沿直线传播 D．光的折射10．（2023·四川·九年级专题练习）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（）

A．反射光线与镜面的夹角是40°B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失D．光在纸板上发生了镜面反射11．（2023春·甘肃庆阳·七年级校考阶段练习）一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面，如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）A．甲图光路为漫反射的光路图，乙图光路为镜面反射的光路图B．乙图中的光线不遵循光的反射定律C．甲图中观察到反射位置处较暗D．可以从任意角度观察到乙图中的光线12．（2023春·甘肃庆阳·七年级校考阶段练习）一个雨后的晚上，天刚放晴，地面虽干，但仍留有不少水潭，为了不致踩在水潭里，下面的判断正确的是（）A．迎着月光走时，地面发亮处是水潭B．迎着月光走时，地面暗处是水潭C．背着月光走时，地面发亮处是水潭D．迎着和背着月光走时，地面发亮处是水潭13．（2023秋·陕西·八年级交大附中分校校考期末）如图所示，走在夜幕下的大街小巷经常可以看见商家利用灯光将“广告图”投射在地面上。周围的行人从各个方向都能看到地面上的“广告图”，这是由于光在地面上发生了反射（选填“镜面”或“漫”）。该反射（选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。14．（2023秋·陕西西安·八年级统考期末）2021年12月14日，我国首辆磁浮空轨列车“兴国号”在武汉下线，将用于兴国永磁磁浮技术工程示范线，示范线全长878m。“兴国号”列车表面闪闪发光，是由于光在列车表面发生了（选填“镜面”或“漫”）反射。若列车测试时通过示范线的时间为43.9s，则测试过程中列车的平均速度是m/s。磁浮空轨列车“兴国号”不依靠橡胶轮子行驶，永久磁铁与轨道相斥并在槽口中线保持悬浮状态，实现零摩擦运行，降低噪声，这是在（选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”）控制噪声。知识点四、实验：探究光折射时的特征【提出问题】我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的,那么光在“跨过”两种介质界面时是否还是沿直线传播呢?有什么规律呢？【猜想与假设】斜插入水中的筷子变弯，猜想光从水中斜射入空气时，传播方向发生广改变。【实验过程与分析】（1）向水槽中倒入水，如下图所示，在水槽中沿竖直方向放好光屏,让入射光紧贴光屏的左半侧射入，让右半侧光屏沿法线前后转动，当折射光线呈现在光屏上时，可以发现折射光线、入射光线和法线在同一平面内。（2）开始时让光线沿法线方向从空气射入水中，即与界面垂直的方向射入，可以看到光线沿直线射人水中。（3）将光线绕着入射点逆时针旋转,观察水中光线的传播方向，可以发现射入水中的光线也绕着入射点逆时针方向旋转，但折射角始终小于入射角。（4）让光线从水中射入空气中，可以发现光线垂直界面入射时，传播方向不发生改变；光线从水中相对于界面斜射时,光的传播方向发生改变，随着入射角增大，折射角也增大，且折射角始终大于入射角。【得出结论】光折射时的特点:（1）光发生折射时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;（2）光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角;（3）光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角:（4）入射角增大(或减小)时,折射角也增大(或减小);（5）光垂直射向两种介质的界面时,传播方向不变基础自测15．（2023·河南焦作·统考模拟预测）如图所示，小明在研究光的折射规律时，为了观察到光的折射过程，他就把一块白色的板竖直放在水中，然后将一激光束从空气中斜射入水中，结果在白板上看到了折射的过程。（1）若他将激光束向水面靠拢，请问折射光束应（靠近/远离）水面；（2）若入射水面的激光束的角度保持不变，在水槽中加适量水，请问水底的光斑应向（左/右）移；（3）该竖板左侧可以绕图中虚线自由翻转，如果将左侧竖板向后翻转后，折射光线在竖板上消失，返回后又再次出现在竖板上，这说明：。16．（2023·广西·九年级校联考专题练习）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。实验次数12345入射角折射角（1）做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，结合图可知，此时的入射角为；（2）分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角入射角，折射角随入射角增大而。知识点五、光的折射定律1.光的折射中的基本概念：（1）入射光线：从光源射向两透明介质分界面的光线；（2）折射光线：从入射点射向另一介质的光线；（3）法线：过入射点垂直与两分界面的虚线；（4）入射点：入射光线与两介质分界面的交点；（5）入射角：入射光线与法线之间的夹角；（6）折射角：折射光线与法线之间的夹角。简称“一点”（入射点）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三线”（入射光线、折射光线和法线）。2.光的折射规律：（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）折射光线和入射光线分居法线的两侧；（3）光从空气斜射入水或其它介质时，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也增大。光从水或其它介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。（4）光从空气垂直射入水（或其它介质）中时，传播方向不变。（5）折射时光路可逆。3.理解：（1）弄清入射点、入射角、折射角、入射光线、折射光线和法线的含义，特别是法线，它既是界面的垂线，又是作图时画入射角和折射角的参照标准。(2)折射角随入射角的增大(减小)而增大(减小)，但不成正比，叙述时应先说折射角后说入射角。(3)无论光是从空气斜射入水中或其他介质中，还是光从水或其他介质斜射入空气中，在空气(或真空)中的角(入射角或折射角)总是大于在水中或其他介质中的角(折射角或入射角)。4.光的反射和折射的异同点项目光的反射光的折射不同点介质反射光线与入射光线在同种均匀介质中折射光线与入射光线在不同介质或同种不均匀介质中 角度大小关系反射角等于入射角折射角与入射角的大小一股不相等光垂直射入时的方向反射光线与入射光方向相反折射光线与入射光线方向相同相同点三线共面情况反射光线和折射光线都与入射光线、法线在同一平面内 与法线的关系反射光线和折射光线都分别与人射光线位于法线的两侧 两角的关系反射角和折射角都随入射角的改变而改变,即同时变大或同时变小 光路的可逆性光路都是可逆的成像情况光在两种介质分界面处发生反射和折射时都能成像，且都为虚像基础自测17．（2023·四川·九年级专题练习）图中光线由玻璃进入水中时，折射线只可能通过（）A．A点 B．B点 C．C点 D．D点18．（2023·四川·九年级专题练习）当光从玻璃斜射入空气中时，入射角为30°，则折射角可能是（）A．0° B．15° C．30° D．50°19．（2023秋·江西宜春·八年级统考期末）如图所示，是小明在岸上看到水中鱼的光路（光的传播方向未标出）。A点为小明的眼睛，S和S′分别为水中的鱼和小明看到鱼的虚像。图中的折射光线是（填“OS”或“OA”），入射角的大小为。20．（2023秋·湖南邵阳·八年级统考期末）一束光线从空气中垂直射入水中，入射角是度；折射光线与反射光线的夹角是度。21．（2023·安徽马鞍山·校考二模）如图是一束光从玻璃斜射入空气的光路图，由图中可知，折射角是。知识点五、生活中的折射现象及解释1.“池水变浅”：从岸上看水中的物体，例如岸上的人看水中的鱼位置“变高”。如图所示，从鱼身上A点反射出的两条光线经折射后射入人眼(光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角)，因为折射光线的反向延长线相交于A'点，此时人感觉光好像是从A'点发出的，所以人逆着折射光看去，看到的是水中鱼的虚像，它比鱼的实际位置高。2.从水中看岸上的物体“变高”，例如