光的反射解析VIP

光的反射和平面镜解析知识点1光的反射以及概念【典例】1．下列现象中，由于光的反射形成的是（）A．树在水中的“倒影” B．射击瞄准 C．阳光下树的影子 D．林中阳光【解答】解：A、树在水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A符合题意。B、射击瞄准利用的是光沿直线传播，故B不合题意；C、影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故C不合题意；D、林中阳光是由光沿直线传播形成的，故D不合题意。故选：A。2．黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡。以下对于眼睛“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：点亮的灯泡属于光源，会发出光线，未点亮的灯泡会反射点亮的灯泡的光线，使光线进入人的眼睛，从而使人看到了未点亮的灯泡，故B图正确，ACD图错误。故选：B。【变式训练】1．柳树在水中的“倒影”和在地上的树影，这两者的成因（）A．都是光的反射引起的 B．都是由光的直线传播引起的 C．前者是由于光的直线传播，后者是光的反射引起的 D．前者是光的反射引起的，后者是由于光的直线传播【解答】解：水中的“倒影”属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，而地上的树影是由光的直线传播形成的，故选项ABC错误、D正确。故选：D。2．中国古代有很多关于月亮的诗词，如“明月几时有？把酒问青天”、“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”。我们看到月亮是因为（）A．月亮是自然光源 B．光的镜面反射 C．光的反射现象 D．光的折射现象【解答】解：月亮本身并不能发光，所以月亮不是光源。我们能看到月亮是因为太阳光照到月亮的表面发生反射，反射光线射向不同的方向，因此属于漫反射。故选：C。3．如图所示，是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：树木在水中倒影，是因为来自岸上树木的光线斜射到水面上发生反射，反射光线进入眼睛，所以才能观察到对岸的树木在水中的倒影，且反射角等于入射角，故ACD错误，B正确。故选：B。4．如图所示，小红同学能够看到掉在地面上不发光的书。下列说法正确的是（）A．因为人眼发出的光射到了物体上 B．书发出的光射到了小红的眼睛里 C．书反射的光射到了小红的眼睛里 D．以上说法都不正确【解答】解：A、眼睛不是光源，眼睛不会发光，故A错误；B、书本不是光源，不会发光，故B错误；CD、小红同学能够看到掉在地面上不发光的书，是因为光在物体表面上发生了漫反射，反射光线射向小红的眼睛；故C正确、D错误。故选：C。5．一束光线与平面镜成30°角射在平面镜上，如图所示的四幅图中能正确表示反射光线和反射角的是（）A． B． C． D．【解答】解：入射光线与平面镜的夹角为30°，因此入射角是90°﹣30°＝60°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是60°，入射角指的是入射光线与法线的夹角，故AC错误；B正确；D图反射光线的方向错误。故选：B。知识点2光的反射定律【典例】1．用如图所示的装置探究光的反射规律：次数123∠i30°40°50°∠r60°50°40°（1）如图甲所示，如果纸板不与平面镜垂直，纸板上不能（填“能”或“不能”）看见反射光线。（2）调整装置后，使激光贴着纸板射向镜面，用笔在白色纸板上标记出入射光线、反射光线的位置，改变入射角，重复实验多次，并记录每次光的径迹，发现反射光线和入射光线分居法线两侧。实验记录的数据表格如表：（3）分析表中数据，发现反射角不等于入射角，原因可能是把反射光线与平面镜的夹角当成反射角。（4）如图乙所示，将纸板右半部分向后折，纸板上看不见反射光线，此时存在（填“存在”或“不存在“）反射光线，这个现象说明：反射光线、入射光线与法线在同一个平面内。（5）在图甲中，让光线沿FO的方向射向0点时，反射光线会沿着OE的方向射出，表明在反射现象中，光路是可逆的。【解答】解：（1）在探究光的反射规律时，要使硬纸板与平面镜垂直，以便于观察入射光线和反射光线的传播路径，若开始实验时纸板并未与平面镜垂直则在右侧纸板F上不能看到反射光线；（2）反射角和入射角的大小关系是反射角等于入射角；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；（3）反射角是反射光线与法线的夹角，发现反射角不等于入射角，原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角；（4）以直线ON为轴线，把纸板B向前或向后折，在纸板B上不能看到反射光线OF，此时存在反射光线，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一个平面内；（5）将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，反射光线将沿图中的OA方向射出，这说明光路是可逆的；故答案为：（1）不能；（2）两侧；（3）平面镜；（4）存在；反射光线、入射光线与法线在同一个平面内；（5）可逆的。2．下列说法中，哪种说法违反了光的反射定律（）A．入射光线与镜面的夹角是90°，反射光线与法线的夹角是90° B．入射角减小15°，反射角也减小15° C．入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线 D．入射光线与镜面的夹角是20°，反射光线和入射光线的夹角是140°【解答】解：A、入射光线与镜面的夹角是90°，即入射光线垂直平面镜射入，故反射光线垂直平面镜射出，反射光线与法线的夹角是0°，故A错误；B、反射角等于入射角，入射角减小15°，反射角也减小15°，故B正确；C、反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，入射光线靠拢法线，反射光线也靠拢法线，故C正确；D、入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角。入射光线与镜面的夹角是20°，则入射角为：90°﹣20°＝70°，反射角等于70°，则反射角反射光线和入射光线的夹角是：70°+70°＝140°，故D正确。故选：A。3．一束激光以入射角i＝45°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光的光斑位置在光屏上向左移动了4cm，则可判断液面可能（）A．上升了2cm B．上升了4cm C．下降了2cm D．下降了4cm【解答】解：若液面上升，根据反射定律，如果反射光的光斑位置在B的左则处，如下左所示：若液面下降，根据反射定律，如果反射光的光斑位置在B的右侧H处，如下右所示，故第一种情况符合题意；在右图中，根据反射角等于入射角，故∠COH＝45°，由几何知识，∠EOF＝90°，则△EOF为等腰直角三角形，由几何知识，CO垂直平分EF，因BEFH为平行四边形，故EF＝BH＝4m，可知：CO＝＝1cm，故液面下降了2cm，若是液面上升，比例一样的，只有A正确。故选：A。4．如图所示的两个平面镜相交成55°角，一束光线AO射到其中一个平面镜上，要使经另一镜面一次反射后，最后的光线从OA路径传播出去，角a应为（）A．35° B．55° C．45° D．90°【解答】解：根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直，如图所示：由图知，两块平面镜相交成55°角，则∠POB＝90°﹣55°＝35°，所以AO与平面镜MP的夹角α＝∠POB＝35°。故选：A。5．如图所示，一束入射光线与平面镜成30°夹角，入射光方向不变，将平面镜绕点O顺时针旋转10°，则旋转后的（）A．入射角是20° B．反射光线与镜面的夹角是50° C．反射角是40° D．反射光线与入射光线夹角减小20°【解答】解：因为原来入射光线与平面镜的夹角是30°，当镜面以O为轴顺时针转动10°时，入射光线与平面镜的夹角变为30°+10°＝40°，所以入射角为90°﹣40°＝50°，反射角＝入射角＝50°，故ABC错误；原来入射角为90°﹣30°＝60°，原来入射光线与反射光线的夹角为60°+60°＝120°，现在入射光线与反射光线的夹角为50°+50°＝100°；与原来相比，入射光线与反射光线的夹角减小20°，故D正确。故选：D。【变式训练】1．如图所示，一束光线AB射到由两个平面镜组成的直角镜上，经两次反射后射出的光线为CD．若将入射光线AB的入射角增加5°，则射出光线CD的反射角将（）A．增加5° B．减少5° C．增加10° D．减少10°【解答】解：两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射，根据反射定律可知，两次反射的光线与入射光线是始终平行的，因此入射角增加5°，则CD的反射角将减少5°。故选：B。2．如图所示是小天同学探究光的反射定律的实验过程，下列说法错误的是（）A．图甲中∠AOM是入射角 B．实验中使用硬纸板是为了显示光的传播路径 C．图丙和图甲中的现象说明在反射现象中光路是可逆的 D．图乙的现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内【解答】解：A、由图甲可知ON为法线，所以∠AON为入射角，故A说法错误；B、硬纸板能对光发生漫反射，实验时利用硬纸板显示光路，故B说法正确；C、验证“光路可逆”时，如果让一束光逆着原来反射光线的方向射向反射面，这时的反射光会逆着原来的入射光线射出，从而验证光路是可逆的，由丙图和甲图可知光路可逆，故C说法正确；D、为了探究“反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内”，要向后折转显示反射光线的那侧纸板，即图中的右侧纸板，故D说法正确。故选：A。3．如图，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（）A．反射角的大小为40° B．光源位置不动，如果把此时的40°角增大为50°，光斑A将向右移动 C．当水面升高时，反射角将变大 D．当水面升高时，光斑A将向左移动【解答】解：A、入射角为入射光线与法线间的夹角，此时入射角等于50°，反射角等于入射角，故反射角等于50°，所以选项A的说法不正确；B、光源位置不动，如果把此时的40°角增大为50°，法线向左移动，故光斑A将向左移动，所以选项B的说法不正确；C、当水面升高时，入射角不变，反射角等于入射角，反射角也不变，所以选项C的说法不正确；D、当水面升高时，法线向左移动，故光斑A将向左移动，所以选项D的说法正确。故选：D。4．下列说法不符合光的反射定律的是（）A．入射角是0°，反射角是90° B．入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢 C．入射角增加10°，反射角也增加10° D．入射光线与镜面成30°角，反射光线与法线的夹角为60°【解答】解：A、当入射光线与镜面垂直时，入射光线、反射光线、法线三线重合，则入射角是0°，反射角也是0°，故A不符合光的反射定律。B、根据光的反射定律：反射角等于入射角，入射光线逐渐靠近法线，入射角减小了，反射角必然也要减小，故反射光线也靠拢法线。故B符合光的反射定律。C、根据光的反射定律：反射角等于入射角，所以入射角增大10°，反射角也会增大10°，故C符合光的反射定律。D、根据光的反射定律，如果入射光线和反射面的夹角是30度，说明入射角是90°﹣30°＝60°，即反射光线与法线的夹角为60°，故D符合光的反射定律。故选：A。5．如图所示，小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是（）A．光屏能显示光路，是因为发生了镜面反射 B．多次改变入射角进行试验是为了减小误差 C．验证“光路可逆”时必须用两个激光灯 D．当入射光线垂直于平面镜时，入射角为0°【解答】解：A、光屏能显示光路，是通过光屏发生了漫反射的缘故，故A错误；B、多次改变入射角进行试验是为了得到普遍规律，故B错误；C、探究“光路可逆”时，如果让光线逆着反射的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，看这时的反射角是否为原来的入射角，从而验证光路是否可逆，用笔在屏上画出即可，不必用两个激光灯，故C错误；D、入射角等于0°时，即入射光线与镜面垂直，反射光线也垂直于镜面射出，反射光线、入射光线、法线在一条直线上，故验证“反射角等于入射角”时，入射角可以为0°，故D正确。故选：D。6．热爱科学的小明在房间中安装了一块太阳能电池板给家里供电。当太阳在电池板后方时，利用一块平面镜将太阳光反射到电池板上。若某时刻太阳光与平面镜的夹角为60°（如图所示），一束阳光经镜面反射后照射到电池板上P点，下列说法正确的是（）A．反射角的大小为60° B．若镜面竖直上移，则反射角将变大 C．若镜面水平左移，该束光线照到P点上方 D．若镜面水平右移，该束光线依然照射P点【解答】解：A、太阳光与平面镜的夹角为60°，则入射角为90°﹣60°＝30°，反射角等于入射角，则反射角为30°，故A错误；B、若镜面竖直上移，入射角的大小不变，则反射角大小不变，故B错误；CD、若镜面水平左移，入射角不变，反射点像做移动，如图所示：；该束光线照到P点上方；同理，若镜面水平右移，该束光线依然照射P下方，故C正确，故D错误。故选：C。7．如图所示，在井的上方放置一块平面镜，使跟水平方向成30°角的太阳光能竖直照到井底，则平面镜跟水平方向的夹角应是（）A．30° B．45° C．60° D．50°【解答】解：根据题目要求，首先做出反射光线（垂直射入井中），根据反射角等于入射角，做出反射光线与入射光线夹角的平分线，则镜面与法线垂直，如图所示：如图所示，入射光线与反射光线的夹角为30°+90°＝120°；根据反射定律，反射角等于入射角等于×120°＝60°，则平面镜与反射光线的夹角为30°，可见镜面与水平方向的夹角为60°。故选：C。8．如图所示，一束光线斜射到平面镜上，入射光线与平面镜夹角为30°，光的传播方向与原方向相比改变_____；若入射光线的方向不变，让平面镜绕入射点顺时针转动10°，那么，反射光线顺时针转动_____．（）A．120°、10° B．120°、20° C．60°、10° D．60°、20°【解答】解：已知光线与镜面的夹角为30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°；根据光的反射定律，反射角等于入射角等于60°，所以反射光线与入射光线的夹角为60°×2＝120°；光的传播方向改变了180°﹣120°＝60°；若入射光线方向保持不变，将平面镜绕入射点沿顺时针方向转动10°，则入射角增大10°，则反射光线转过20°．故选：D．9．在探究光的反射规律实验中，小红和同学们一起对实验器材进行了升级，他们将平面镜PQ放置水平桌面上，在其旁边点上蚊香，用透明半球罩将平面镜罩住。一束红色激光沿AO射向平面镜，则看见反射光线OB，如图甲所示；用另一束绿色激光沿NO竖直射向平面镜，代表“法线”，如图乙所示；将罩内再放入半圆形可沿NO旋转的带磁铁的光屏竖直放置在平面镜上，如图丙所示。在此探究过程中，下列说法错误的是（）A．在半球罩中点蚊香的作用是为了显示光路 B．在图乙中，我们从右侧可以看到红色的入射光线、反射光线和绿色的“法线”重合 C．在图丙中，用外部磁铁控制右半部分光屏向纸里旋转，则右侧光屏不能接收到反射光线 D．多次改变入射角度，是为了减小误差【解答】解：A、光的传播路径我们看不见，可通过水雾、烟雾等转换为看得到的光路，在半球罩中点蚊香的作用是为了显示光路，故A正确；B、用另一束绿色激光沿NO竖直射向平面镜，此时入射角为0°，反射角也为0°，入射光线、反射光线和绿色的“法线”重合，故B正确；C、在光的反射中，三线在同一平面上，将右半部分光屏向纸里旋转，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线，故C正确；D、探究光的反射规律实验时，多次改变入射角的大小，其目的是总结规律，防止结论的偶然性，故D错误。故选：D。10．如图是小红同学“探究光的反射规律”的实验装置。（1）选用白色硬纸板表面要做成粗糙，其目的是使光在纸板上发生漫反射，这样我们就能从各个方向看清光的传播路径。（2）小红同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图乙所示，发现在硬纸板的上（选填“上”或“下”）半部分看不到反射光线。此现象说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，看到了反射光线恰好沿OE方向射出，这表明光在反射时，光路是可逆的。（4）实验中，将纸板沿ON对折，发现描绘的反射光线OF与入射光线EO完全重合，马上得出反射角等于入射角的结论。同桌提醒要多做几次实验，是因为B。A.多次实验，减少误差B.多次实验，避免偶然性，寻找普遍规律（5）如图，小红又研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。当入射角增大时，折射角增大（选填“增大”或“减小”）；若继续增大入射角i，将会发现折射光线会消失。【解答】解：（1）为了看清楚纸板上的光路，白色的纸板材质应较粗糙些，光射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；（2）如图乙所示，发现在硬纸板的上半部分看不到反射光线，此时反射光线存在，且光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（3）在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是可逆的；（4）只有一组实验数据反射角和入射角是相等，具有很大的偶然性，因此要得到普遍规律，应多测几组数据；（5）光水或玻璃斜射入空气中时，当入射角增大时，折射角也会随之增大；若继续增大入射角，将发生全反射，会发现折射光线会消失。故答案为：（1）漫反射（2）上；同一平面内；（3）可逆；（4）B；（5）增大；折射。知识点3光的可逆性【典例】1．甲从一面镜子中能看见乙的眼睛，此时乙从这面镜子中（）A．一定能看见甲的眼睛 B．一定看不见甲的眼睛 C．可能看见，也可能看不见甲的眼睛 D．只有将镜子放到特定的位置时才能看见甲的眼睛【解答】解：甲从一面镜子中能看见乙的眼睛，说明乙反射的光经镜子反射后能进入甲的眼睛，因在光的反射现象中，光路是可逆的，所以，甲的眼睛反射的光线经镜子反射后也能进入乙的眼睛，因此乙从这面镜子中一定能看得见甲的眼睛。故选：A。【变式训练】1．如果你在平面镜中看到了另一个同学的眼睛，那么无论这个平面镜多么小，该同学也一定能通过这个平面镜看到你的眼睛，这是因为（）A．光的折射 B．光的直线传播 C．光的漫反射 D．反射现象中光路可逆【解答】解：在光的反射中，光路是可逆的；因为根据光的反射定律，反射角等于入射角，由此可知，原来的入射光线成为反射光线，所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时，对方也一定能看到你的眼睛。故选：D。2．如图所示是关于小猫和小聪的一幅漫画，图中两条光线的夹角是60°，那么，小聪观察小猫光路的入射角大小是30°，此现象说明光在反射时，光路是可逆的。【解答】解：小聪观察小猫，小猫反射的光线，经平面镜反射到小聪的眼睛中，所以小猫反射出的是入射光线，指向小聪的是反射光线；作出入射光线和反射光线的角平分线即法线，所以∠1＝∠2，∠1+∠2＝60°，所以，∠1＝∠2＝30°，小猫反射的光线进入小聪的眼睛，小聪反射的光线进入小猫的眼睛，所以光路是可逆的。故答案为：30°；可逆的。知识点4光路图【典例】1．如图所示，小明想要利用一块平面镜使此时射向井口的太阳光竖直射入井中。如图中的数字顺序号表示的是他在确定平面镜位置时作图的先后次序，则他作图过程正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，使用平面镜是为了让太阳光竖直射入井中，即反射光线是竖直向下的；所以作图过程中的第一个步骤应该是先沿竖直向下的方向画出反射光线，与入射光线交于一点，为入射点；因为反射角等于入射角，法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线，所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线；由于法线垂直于镜面，所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置，如图所示：故选：B。2．根据下列要求作图：请在图中，画出入射光线AO的反射光线并标出反射角的度数。【解答】解：过入射点画出法线，根据反射角等于入射角，在法线上侧画出反射光线，已知入射光线AO与镜面的夹角为30°，所以入射角为90°﹣30°＝60°，反射角等于入射角为60°，如图所示：【变式训练】1．小明作发光点S的像S'的光路图，正确的作图顺序是（）①作反射光线O1A1、O2A2②作入射光线SO1、SO2③将反射光线O1A1、O2A2反向延长相交于S'④作法线O1N1、O2N2。A．①②④③ B．②④①③ C．③①④② D．②①④③【解答】解：从点光源S向镜面任意发出两条入射光线，SO1、SO2，入射点分别是O1、O2，画出法线O1N1、O2N2，根据光的反射定律，画出这两条入射光线的反射光线O1A1、O2A2，；将这两条反射光线反向延长，相交于点S′，点S′即为点光源S在平面镜中所成的像。所以正确的顺序是②④①③。故选：B。2．作出从光源S经过平面镜反射到P的光路图。【解答】解：过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，PO为反射光线，如下图所示：3．如图所示，入射光线AO射向平面镜，画出反射光线OB。【解答】解：首先做出法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧画出反射光线，如图所示：知识点5漫反射和镜面反射【典例】1．如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色墙上的小镜子，在手电筒方向看，这时看到被照射部分（）A．墙和镜子都是黑色的 B．墙和镜子都是白色的 C．墙是黑色的，镜子是白色的 D．墙是白色的，镜子是黑色的【解答】解：镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉镜子是黑暗的；墙面凹凸不平，当有光线照射时，反射光线射向四面八方，在手电筒方向看，有一部分光线进入人的眼睛，感觉墙是明亮的；故选：D。【变式训练】1．如图所示，掉在地上的课本，小明、小红都看到了它，对于这一现象解释正确的是（）A．这是因为物理教材发出的光，射入了小明和小红的眼睛 B．小明看到教材，是由于光在教材表面发生了镜面反射 C．小红看到教材，是由于光在教材表面发生了镜面反射 D．小明和小红看到教材，都是由于光在教材表面发生了漫反射【解答】解：A、物理教材本身不会发光，故不是光源，不会发出光线，故A错误；BCD、教材的表面凹凸不平，光照在上面发生发生漫反射，反射光线是向着四面八方的，所以小明和小红从不同的位置都能看到它，故BC错误，D正确。故选：D。2．夜晚，当汽车司机通过自己车灯照射前方自行车的尾灯时，可以看见自行车的尾灯很明亮。下列说法中正确的是（）A．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射 B．自行车尾灯明亮是尾灯发的光 C．自行车尾灯是由些相互垂直的红色光滑的小塑料块组成 D．人从侧边看自行车尾灯也很明亮【解答】解：A、自行