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文档简介
第四章光现象
第2节光的反射
知识点一、光的反射
1.概念:光从一种介质射到另一种介质的表面时,会有一部分光返回到原介质中,这种传
播现象叫做光的反射。光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
2.我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
3.生活中光的反射现象:镜子成像、水面倒影、路面反光、黑板反光、月亮
“发光”、夜晚路上水坑更亮等。
4.与光的反射有关的概念(如图):
(1)一点:
入射点(0):入射光在反射面上的投射点;
(2)三线:
入射光线光0):投射到反射面的光线;
反射光线SB):经反射面反射出的光线;
法线(0N):过入射点,与反射面垂直的直线;
(3)两角:
入射角射):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。
N
法线
5.注意:
⑴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。
典例1、(2024•内蒙古赤峰•中考真题)“以铜为镜,可以正衣冠”,描述了哪种光现象()
A.光的反射B.光沿直线传播
C.光的折射D.光的色散
【答案】A
【解析】“以铜为镜”涉及的物理知识是平面镜成像,其原理是光的反射,故A符合题意,BCD不符
合题意。
故选Ao
典例2、(2023•山东潍坊・中考真题)如图为某同学外出游玩时用手机拍到的场景,场景中有瞪羚在
岸边的影子和水中的倒影。下列分析正确的是()
A.瞪羚的影子是光的反射形成的B.瞪羚的影子是光的直线传播形成的
C.瞪羚的倒影是光的折射形成的D.瞪羚的倒影是光的直线传播形成的
【答案】B
【解析】AB.瞪羚的影子是光沿直线传播时遇到不透明的物体形成的暗区,是光的直线传播形成的,
故A错误,B正确;
CD.平静的水面相对一面平面镜,瞪羚的倒影是平面镜成像,是光的反射形成的,故CD错误。
故选Bo
知识点二、光的反射定律
1.实验探究
甲乙
注意事项:
(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A、B
点,用直尺连接A0和0B即是人射光线和反射光线。
(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。
2.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;反射角等于入射角。
(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。
图4.2-6光路可逆
典例3、(2024•湖北武汉•中考真题)如图所示,为了探究光反射时的规律,把一个平面镜放在水平
桌面上,再把一张纸板硒F竖直地立在平面镜上,纸板应再是用两块纸板连接起来的,纸板NOF
可以向前或向后折。下列说法正确的是()
A.纸板N。尸向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到。点,这时没有反射光射出
D.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【解析】A.纸板NOF向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,
故A正确;
B.入射光线靠近ON时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近ON,故B错误;
C.使一束光贴着纸板沿NO方向射到O点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;
D.使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光沿着反射光线方向射向O点,
故D错误。
故选Ao
典例4、(2023•江苏镇江・中考真题)如图为探究光的反射定律实验,平面镜水平放置,白色纸板
竖直地立在镜面上,入射光线AO紧贴纸板射向镜面,纸板上能看到反射光线(图中未画
出),。为入射点,ON为法线,则()
A.反射光线。8的位置在ON的左侧
B.仅增大图中a的角度,反射光线将远离ON
C.仅将平面镜在水平面内绕。旋转,位置不变
D.仅将纸板取走,反射光线将不存在
【答案】C
【解析】A.反射光线OB和入射光线AO分居在法线的两侧,反射光线OB的位置在ON的右侧,
故A错误,不符合题意;
B.仅增大图中Na的角度,入射角减小,则反射角减小,反射光线OB将靠近ON,故B错误,不
符合题意;
C.仅将平面镜在水平面内绕O旋转,纸板仍然和平面镜垂直,法线位置不变,入射光线位置不变,
反射光线OB位置不变,故C正确,符合题意;
D.仅将纸板取走,反射光线OB仍然存在,只是不能显示在纸板上,故D错误,不符合题意。
故选C。
典例5、(2024•云南•中考真题)如图所示,一束光经平面镜发生反射,请画出反射光线。
【答案】
【解析】先过入射点垂直于镜面作出法线,然后根据反射角等于入射角,在法线右侧中作出反射光
线,如图所示:
典例6、(2024•湖南邵阳•一模)如图,一束光经平面镜反射后照进隧道,两条光线之间的夹角
是100。,请画出平面镜的位置,并标出反射角的大小。
【解析】作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,再过入射点作法线的垂线,即为
平面镜的位置;由题意知,反射光线和入射光线的夹角为100。,根据光的反射定律可知,反射角
等于入射角为50°,如图所示:
典例7、(2024•江苏无锡・中考真题)探究光的反射规律,器材有:激光笔、平面镜、标有刻度的白
色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板;
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜
上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向(选填"上”或“下”)移动;
(2)利用图乙所示的装置进行探究;
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面
上的。点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在时,纸板B上能呈现
反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射
角与入射角大小;
实验序号入射角反射角
①30°30°
②45°45°
③60°60°
③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表
明:;
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点。放置白板并调整位
置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90。角,说明白板与
镜面的位置关系是:,实验表明:;
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽
车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是:o
【答案】下同一平面反射角等于入射角光路可逆垂直光的反射定
律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内见解析
【解析】(1)[1]保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,
反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。
(2)①⑵将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,B板上
才能够呈现出反射光线,说明光的反射定律中,入射光线和反射光线、法线三条光线在同一平面内。
②[3]分析表格中的数据发现,反射角等于入射角。
③[4]用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,沿
着原来的路径返回,故说明光路是可逆的。
(3)[5][6]白板与镜面成90。角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法
线不在该白板上,入射光线、反射光线、法线也不会在这个平面镜内,故看不到反射光线、入射光
线,说明光的反射定律中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。
(4)[7]由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,
光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,司机看到尾灯特别亮。
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。
图4.2-7两种反射
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
相同点都是一的反射现象,都遵循光的反射定律反射面
不反射面平整光滑粗糙不平
同平行光线射到反射面上,反射光线平行光线射到反射面上,反射光线射向
反射光
点仍平行各个方向
典例8、(2023•山东东营・中考真题)教室里,可以从不同方向看到桌椅,书本等物体,是由于这些
物体会对照射到其上的光线产生__________(选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射(选填“遵
循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】漫遵循
【解析】[1]我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为光在物体的表面上发生了漫反射。桌椅、
书本表面凹凸不平,光照在上面发生了漫反射。
[2]漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
典例9、(2024•黑龙江•三模)如图所示,一束平行光与镜面成30。角射到平面镜上,若将镜面沿逆
时针方向转过10°,则入射光线与反射光线的夹角是,人迎着反射光的方向可以看到刺眼的
光,而在其他方向却看不到反射光,这是由于发生了反射。
【答案】100°镜面
【解析】[1]一束光与镜面成30。角入射在平面镜上,则入射角为
90°-30°=60°
则其反射角也是60。,为了避免晃眼将平面镜逆时针转过10。,此时的入射角是
60°-10°=50°
则此时的反射角也是50。,所以此时入射光线与反射光线的夹角是
50°+50°=100°
⑵光线射向平面镜,经平面镜反射后,平行射出,正好反射到人眼睛上,觉得很刺眼,这种反射是
镜面反射。
典例10、(23-24九年级下•陕西西安•阶段练习)光污染已成为人类身体健康和自然生态的又一环境
杀手。①中秋夜晚明亮的月亮;②商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目;③建筑工地上射灯发
出刺眼的光;④城市里建筑物亮闪闪的玻璃幕墙。以上既是光源,又会造成光污染的是()
A.①②B.②③C.③④D.②③④
【答案】B
【解析】①月亮自身不能发光,靠反射太阳光,故月亮不是光源;
②商场、酒店上的广告灯、霓虹灯自身能发光,属于光源,闪烁夺目说明光线射向人的眼很刺眼,
造成光污染;
③建筑工地上射灯自身能发光,属于光源,发出刺眼的光,造成光污染;
④城市里建筑物的亮闪闪的玻璃幕墙,反射光线进入人的眼睛,觉得很刺眼,这种反射是镜面反射;
玻璃幕墙本身不能发光,故不是光源。综上分析,符合题意的是②③。
故选B。
达标检测
1.(2024•辽宁•一模)如图,我国德令哈塔式光热电站采用大规模聚光系统,精准控制两万多块平
面镜,将射向地面的太阳光收集到塔顶。平面镜能改变光的传播方向是利用光的()
A.直线传播B.反射C.折射D.色散
【答案】B
【解析】平面镜能改变光的传播方向是利用光在其表面发生镜面反射。
故选B。
2.(2024•海南海口•三模)世纪大桥是海南省海口市的标志性建筑之一,图为桥在水中形成的倒影,
桥的倒影形成的原因是()
A.光沿直线传播B.光的反射
C.光的折射D.光的色散
【答案】B
【解析】桥在水中形成的倒影,属于平面镜成像,其原理为光的反射,故ACD不符合题意,B符合
题意。
故选B。
3.(2024•四川绵阳•模拟预测)自行车车灯的原理就是利用甲图,根据光的反射得到平行光,但不
能使各个方向看到它,公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的
灯光,正确的图是()
图
甲
€
€
基
基
€
B板
板
A.€
€
%
基
基/
D/
板
C.板
%
%
【答案】B
【解析】由于光线在微珠内发生全反射所致,即光线由微珠射向空气时,在微珠与空气的分界面上
发生全反射,而使我们看起来觉得特别亮,类似的,光在置于空气中的玻璃珠内也产生这种全反射
现象,图B就是利用这一道理而使交通标志的反光特别明亮。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(2024•天津河西•二模)小芳做“探究光反射时规律”的实验时,作图记录实验现象,但没有标出
光传播的方向,如图所示,ON是法线。下列判断正确的是()
A.一定是入射光线B./O一定是反射光线
C.入射角是30。D.反射角是60。
【答案】D
【解析】AB.由于光线的方向不确定,无法确定AO和OB谁是入射光线,谁是反射光线,故AB
错误;
CD.光的反射中,反射角等于入射角,均为60。,故C错误,D正确。
故选D。
5.(2024・湖北荆门•模拟预测)如图所示,一束光在平面镜上发生反射,反射光恰好照在光屏的/
处,若入射光线保持不变,要让反射光照在光屏的8处,下列方法中可行的是()
①只将光屏竖直向下移动一段距离
②只将平面镜水平向右移动一段距离
③只将平面镜水平向下移动一段距离
④平面镜绕入射点。顺时针转过一定角度(<90。)
⑤只将平面镜绕入射点。逆时针转过一定角度(<90。)
A.①④B.②⑤C.③④D.①⑤
【答案】C
【解析】如图所示,①如果只将光屏竖直向下移动一段距离,反射光照在光屏上的位置向左移动,
不会照在光屏的B处,故①不可行;
②如果只将平面镜水平向右移动一段距离,反射光照在光屏上的位置不变,仍然照在光屏的A处,
故②不可行;
③如果只将平面镜水平向下移动一段距离,入射光位置不变,则光在平面镜上的入射点向右移动,
反射光照在光屏上的位置向右移动,就可能照在光屏的B处,故③可行;
④如果平面镜绕入射点0顺时针转过一定角度(<90。),则入射光线与镜面的夹角变小,入射角
增大,根据光的反射定律可知,入射角增大则反射角增大,反射光照在光屏上的位置向右移动,就
可能照在光屏的B处,故④可行;
⑤如果只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度(<90。),则入射光线与镜面的夹角变大,入
射角减小,根据光的反射定律可知,入射角减小则反射角减小,反射光照在光屏上的位置向左移动,
就不可能照在光屏的B处,故⑤不可行。
综上所述,③④是可行的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2024・湖北孝感•一模)暗室小实验:如图所示,在水平桌面上铺上一张白纸,在白纸上放一块
小平面镜(灯珠在焦点尸处)竖直向下照射,站在侧边的同学会看到()
平面镜
A.白纸暗,平面镜亮B.白纸亮,平面镜暗
C.白纸和平面镜都亮D.白纸和平面镜都暗
【答案】B
【解析】通过焦点的光线经凸透镜折射后将平行于主光轴,平行光照射到平面镜上的光线会发生镜
面反射,站在侧边的同学不在反射光线的传播方向上,故看到平面镜较暗;而光在白纸上发生漫反
射,光线从各个方向射出,故从侧面会看到白纸较亮。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选Bo
7.一些大厦的外部安装了平板玻璃作为幕墙,人们可以通过它看到自己的(填“虚”或“实”)像。
仔细观察后可知:近处的人所成的像与人大小相同,远处的树木所成的像大小与实物相比是
(填“相同”或“缩小”)的。我国已对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规,因为玻璃幕墙会发生_____
(填“镜面”或“漫”)反射,造成光污染。
【答案】虚相同镜面
【解析】[1]因为平面镜成正立、等大的虚像,所以人们可以通过大厦的外部安装的平板玻璃幕墙看
到自己的虚像。
⑵由于平面镜成的像与物大小相同,故远处的树木所成的像大小与实物相比是相同的。
[3]高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是因为玻璃幕墙会发生镜面反射造成的。
8.(2023•辽宁丹东•中考真题)如图所示,白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上,入射光线与平
面镜的夹角为50度,则反射角大小为度;若将ON右侧纸板F沿。N向后转动,则纸板F上
(选填“能”或“不能”)显示出反射光线。
【答案】40不能
【解析】[1]入射光线与平面镜的夹角为50度,则入射角为
90°-50°=40°
光的反射中,反射角等于入射角,所以反射角为40。。
⑵若将ON右侧纸板F沿ON向后转动,此时纸板F与纸板E不在同一平面,而入射光线、法线、
反射光线在同一平面,则纸板F与反射光线不在同一平面,所以纸板F上不能显示反射光线。
9.(2024•河南驻马店•一模)如图是某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),
试卷上的条形码通过(填“光的直线传播”或“光的反射”)使光进入扫描器,再通过电脑解
码就可以获取考生相关信息。坐在不同位置的考生都能看见黑板上书写的考试要求,是因
为:。
【答案】光的反射光的漫反射
【解析】[1]条形码不是光源,不会发光,试卷上的条形码通过光的反射使光进入扫描器。
⑵教室里不同方位的同学都可以看到黑板上的字,从多个角度看见不发光的物体是由于光的漫反射。
10.(2023•江苏盐城・中考真题)如图所示,根据光的反射规律,画出反射光线并标出反射角的度数。
【答案】
【解析】如图,入射光线与平面镜的夹角为40。,所以入射角为
90°-40°=50°
反射光线和入射光线位于法两两侧,反射角等于入射角,所以反射角也为50。,故作图如下:
11.(2023•辽宁盘锦•中考真题)在“探究光的反射规律”实验中,将平面镜放置在水平面上,纸板垂
直于镜面,纸板由E、尸两部分组成,可以绕ON前后转动,如图甲所示。
(1)图甲中入射角是度。
(2)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是(填写字母)。
A.改变纸板与平面镜的夹角
B.沿ON向后转动纸板下
C.多次改变光线入射的角度,并测量对应反射角和入射角的大小
(3)小羽同学又利用图乙所示器材探究平面镜成像特点,用玻璃板代替平面镜的目的是:.
(4)小羽将图乙中的玻璃板竖直向上移动一段距离,则蜡烛所成像的位置将(选填“向
上移动”、“向下移动”或“保持不变”)。
【答案】40C便于确定像的位置保持不变
【解析】(1)[1]入射光线与法线的夹角叫入射角,图甲中入射角为
/AON=90°-50°=40°
(2)⑵在探究反射角与入射角的大小关系时,为了得出普遍的规律,应多次改变入射角的大小,这
样才能避免结论
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