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光的反射 本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)是學(xué)習(xí)光的反射現(xiàn)象、光的反射定律以及利用光的反射定律完成光路圖，難點(diǎn)是光的反射定律的具體應(yīng)用和光路作圖。中考題型主要有填空題、選擇題、作圖題和實(shí)驗(yàn)探究題等，難度中等。 一、光的反射 1．光的反射定義 當(dāng)光射到物體表面時(shí)，被物體表面反射回去，這種現(xiàn)象叫做光的反射。 2．基本概念 一點(diǎn) 光在物體表面上的投射點(diǎn)叫做入射點(diǎn)。用字母“O”表示 三線 入射光線 投射到物體表面的光線。如圖中的AO 法線 過人射點(diǎn)O，與物體表面垂直的直線，它是一條輔助線，通常用虛線表示。如圖中的ON 反射光線 從物體表面返回的光線。如圖中的OB 兩角 入射角 人射光線與法線之間的夾角。如圖中的∠AON 反射角 反射光線與法線之間的夾角。如圖中的∠BON 二、光的反射定律 1．探究光的反射定律 a．實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板豎直放在平面鏡上，紙板可沿中線轉(zhuǎn)動(dòng)。 b．實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象：一束光貼著紙板斜射到O點(diǎn)(稱為入射點(diǎn))，ON(虛線)垂直于鏡面，稱為法線。光線經(jīng)平面鏡反射，沿紙板另一個(gè)方向射出，得到反射光線，向后折轉(zhuǎn)紙板，反射光線消失； 重新將光線調(diào)整在同一平面，在紙板上用筆描出人射光線和反射光線的徑跡。再改變光線的入射方向兩次，重做兩次實(shí)驗(yàn)，換其他顏色的筆記錄光的路徑。取下紙板，用量角器分別測(cè)量出人射角和反射角的角度，比較兩角大小。 c．現(xiàn)象分析：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，且反射光線和人射光線分別位于法線兩側(cè)；反射角隨入射角的增大而增大，且反射角等于入射角。 d．注意事項(xiàng)：實(shí)驗(yàn)時(shí)要求室內(nèi)光線稍暗，便于觀察。 2．光的反射定律 光反射時(shí)，放射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角?？捎涀鳎骸叭€共面，兩線分居，兩角相等?！? 3．定律透析 a．學(xué)習(xí)光的反射定律時(shí)，理解反射定律的內(nèi)容，一是定律中有三條線，反射光線、法線、入射光線，三線的位置關(guān)系是“三線共面，法線居中”；二是定律中有兩個(gè)角，反射角、入射角，兩個(gè)角的關(guān)系是“反射角等于入射角”。 b．定律的敘述有一定的邏輯性，先有入射，后有反射，敘述時(shí)應(yīng)該把反射光線、反射角作為結(jié)果，把入射光線、入射角作為原因，不要說成“入射角等于反射角”，因?yàn)椤胺瓷浣堑扔谌肷浣恰钡囊馑际欠瓷浣请S著入射角的變化而變化，若倒過來說意思就反了，不符合邏輯關(guān)系。 c．根據(jù)反射定律，兩角發(fā)生的量的變化是相對(duì)應(yīng)的，當(dāng)入射角變化時(shí)，反射角也隨之變化，始終保持相等關(guān)系。入射角增大時(shí)反射角增大，入射角減小時(shí)反射角減小，入射角為0(即入射光線垂直入射到反射面上)時(shí)，反射角也是0，此時(shí)反射光線和入射光線重合，但方向相反。 ８ 三、兩種反射：鏡面反射和漫反射 1．鏡面反射漫反射的概念 一束平行光投射到光滑的物體表面，如鏡面或平靜的水面，其反射光束仍然是平行的，這種反射叫做鏡面反射，如圖甲所示。但一般物體表面往往都比較粗糙，平行光經(jīng)反射后反射光不再平行，而是射向各個(gè)方向，這種反射叫做漫反射，如圖乙所示。 2．鏡面反射和漫反射辨析 不同點(diǎn) 相同點(diǎn) 反射面 平行光入射 實(shí)例分析 鏡面反射 光滑 反射光仍平行，只能在某個(gè)方向上看到反射光 自行車尾燈、玻璃幕墻反光 每一條反射光線都遵循光的反射定律 漫反射 凹凸不平 反射光射向各個(gè)方向，能在各個(gè)方向上看到反射光 我們?cè)谕瑢W(xué)的周圍各個(gè)位置都能看到他(她);在電影銀幕前面不同位置都能看到畫面 3．日常生活中的反射 日常見到的絕大部分反射都是漫反射，只有漫反射才能夠使我們從不同方向看到物體。教室里的黑板用毛玻璃，電影銀幕用粗布，都是為了使各個(gè)方向的人都能看到；而黑板用久了，黑板面越來越光滑，會(huì)出現(xiàn)“反光”現(xiàn)象，就是因?yàn)榘l(fā)生了鏡面反射，使某個(gè)方向的反射光線較強(qiáng)，從而使我們看不清黑板上的字了。 重難點(diǎn)01 光的反射定律 如圖所示，在做“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明讓一束光緊貼紙板A射向O點(diǎn)，紙板B可沿折縫ON向后翻折，下列說法正確的是 A．圖中α為反射角 B．增大α過程中，反射光線沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．α=0時(shí)，看不到反射光線，說明此時(shí)不存在反射現(xiàn)象 D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，是因?yàn)榇藭r(shí)沒有反射光線 【參考答案】B 【詳細(xì)解析】A．在做“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明讓一束光緊貼紙板A射向O點(diǎn)，紙板B可沿折縫ON向后翻折。由此可以判斷α是入射光線與法線的夾角為入射角，故A錯(cuò)誤。B．增大α過程中，入射光線遠(yuǎn)離法線，則反射光線也遠(yuǎn)離法線，故反射光線沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B正確為答案。C．α=0時(shí)，反射角也為零，光線沿原路返回，看不到反射光線，但并不能說明此時(shí)不存在反射現(xiàn)象，C錯(cuò)誤。D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，說明反射光線與入射光線在同一平面上，故D錯(cuò)誤。故選B。 1．如圖所示，一束光線與水平面成35角射向鏡面，下列說法正確的是 A．入射角是35 B．反射角是35 C．反射角是65 D．反射光線和入射光線的夾角是110 【答案】D 2．被譽(yù)為“光纖之父”的華裔科學(xué)家高錕因?yàn)樵凇肮庠诓ＡЮw維中的傳輸用于光學(xué)通信”的成就而獲得xx年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外包層的分界面時(shí)，均要發(fā)生反射，從而使光在不斷的反射中沿內(nèi)層玻璃芯向遠(yuǎn)處傳播，如圖。請(qǐng)根據(jù)圖回答：當(dāng)增大入射光線AB的入射角時(shí)，CD光線的入射角 （選填“增大”、“減小”或“不變”），D點(diǎn)將要向 側(cè)移動(dòng)（選填“左”或“右”）。 【答案】增大 右 【解析】當(dāng)增大入射光線AB的入射角時(shí)，入射角增大，反射角等于入射角也增大，所以C點(diǎn)右移，也使BC光線在上表面的入射角增大，同樣會(huì)使反射光線CD的反射角增大，D點(diǎn)右移，使CD光線在下表面的入射角增大。 重難點(diǎn)02 鏡面反射與漫反射 在雨后的夜晚走路時(shí)，為防止腳踩到水坑而濺污衣褲，下列判斷正確的是 A．迎著或背著月光走，都應(yīng)是地上發(fā)亮處是水坑 B．迎著或背著月光走，都應(yīng)是地上發(fā)暗處是水坑 C．迎著月光走，地上暗處是水坑；背著月光走，地上發(fā)亮處是水坑 D．迎著月光走，地上發(fā)亮處是水坑；背著月光走，地上暗處是水坑 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】雨后的夜晚月光普照大地，水坑表面光滑，發(fā)生鏡面反射。泥土表面粗糙，發(fā)生漫反射。人迎著月光走，鏡面反射的光進(jìn)入人眼很多，漫反射的光進(jìn)入人眼很少，所以感覺水坑發(fā)亮；人背著月光走，鏡面反射的光沒進(jìn)入人眼，而漫反射的光進(jìn)入人眼一些，所以發(fā)亮處是泥土，暗處是水坑。故ABC錯(cuò)誤，D正確為答案。 1．光學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，小葉用激光筆對(duì)著光滑的大理石地面照射，無意中發(fā)現(xiàn)對(duì)面粗糙的墻壁上出現(xiàn)了一個(gè)明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，對(duì)此現(xiàn)象解釋較合理的是 A．地面吸收了所有的光 B．墻壁對(duì)光發(fā)生漫反射 C．地面對(duì)光沒有發(fā)生漫反射 D．墻壁對(duì)光發(fā)生鏡面反射 【答案】B 2．下列現(xiàn)象中，屬于漫反射的是 ①黑板“反光”；②電影屏幕對(duì)光的反射；③太陽(yáng)照射，湖面泛起金光；④教室窗戶的玻璃反射出刺眼的光；⑤白紙對(duì)光的反射． A．①⑤ B．①④ C．②③ D．②⑤ 【答案】D 【解析】①黑板反光，看不清粉筆字，這是因?yàn)楹诎灞砻媸翘饣?，發(fā)生的是鏡面反射。②能從不同的方向看清電影銀幕上的像，是因?yàn)殂y幕表面粗糙，發(fā)生的是漫反射。③水面可以看成是鏡面，太陽(yáng)照射，湖面泛起金光，發(fā)生的鏡面反射。⑤白紙對(duì)光的反射，因?yàn)榘准埍砻娲植冢l(fā)生的是漫反射． 所以上述現(xiàn)象中，屬于漫反射的是②⑤。故選D。 重難點(diǎn)0３ 反射作圖 合肥某開發(fā)區(qū)新建了兩片住宅區(qū)：A區(qū)、B區(qū)（如圖），現(xiàn)在要從煤氣主管道的一個(gè)地方建立一個(gè)接口，同時(shí)向這兩個(gè)小區(qū)供氣。為了找到一條最短路線（即從A到煤氣管道和從煤氣管道到B的總路程最短），可以將煤氣管道MN看成一個(gè)平面鏡，從A點(diǎn)作出一條光線經(jīng)MN反射后恰能通過B點(diǎn)，請(qǐng)你證明入射點(diǎn)O即為最短路線的接口。 【參考答案】 【詳細(xì)解析】如圖1所示，作A關(guān)于天然氣管道MN對(duì)稱點(diǎn)A′，連接A′B與天然氣管道MN相交于點(diǎn)O，則最短路線為由A到O再到B；若在天然氣管道MN上任意取一點(diǎn)O′，連接AO′、O′B，如圖2所示，因?yàn)锳、A′關(guān)于天然氣管道MN對(duì)稱，所以天然氣管道MN是AA′的垂直平分線，所以O(shè)′A′=O′A，OA′=OA，則OA+OB=OA′+OB=A′B，O′A+O′B=O′A′+O′B＞A′B（三角形的兩邊之和大于第三邊）。所以O(shè)′A+O′B＞OA+OB，因此，圖1所示為最短路線節(jié)省管道，即入射點(diǎn)O即為最短路線的接口。 1．如圖所示，欲使用一平面鏡將與水平面夾角為30Ｏ的入射光線沿水平方向射出，請(qǐng)你用作圖的方法確定平面鏡的位置（保留作圖痕跡）。 【答案】 【解析】先根據(jù)光的反射定律確定法線，法線即入射光線、反射光線夾角的角平分線，再根據(jù)平面鏡和法線垂直，入射光線和反射光線的交點(diǎn)為入射點(diǎn)即可確定平面鏡的位置，如答案圖所示。 2．如圖所示，A、B是鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡M反射后的兩條反射光線，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出點(diǎn)光源S和像點(diǎn)S′的位置，并完成光路圖（保留作圖痕跡）。 【答案】如圖所示 1．一束光以與平面鏡成30角入射到平面鏡上，被平面鏡反射，保持平面鏡位置不變，使入射角增大10，則反射光和入射光的夾角變?yōu)? A．60 B．120 C．140 D．160 【答案】C 2．如圖是研究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)裝置，為了研究反射光線與入光線及法線是否在同一平面內(nèi)，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是 A．繞ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板E B．繞ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板F C．繞CD一起轉(zhuǎn)動(dòng)紙板E和F D．繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)入射光線OA 【答案】B 【解析】驗(yàn)證反射光線與入光線及法線是否在同一平面內(nèi)，應(yīng)繞ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板F，如果F和E在同一平面內(nèi)，在F上可以得到反射光線OB；如果F和E不在同一平面內(nèi)，在F上得不到反射光線。故B正確。 3．如圖所示，一束光在平面鏡上發(fā)生反射，反射光恰好照在光屏的A處。若要讓反射光照在光屏的B處，下列方法中可行的是 A．只將光屏豎直向下移動(dòng)一段距離 B．只將平面鏡水平向右移動(dòng)一段距離 C．只將平面鏡繞入射點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度（<90） D．只將平面鏡繞入射點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度（<90） 【答案】C 4．夜晚，當(dāng)汽車發(fā)出的光照射到自行車尾燈上時(shí)，司機(jī)看到尾燈反射的光，就能及時(shí)避讓。如圖中有關(guān)自行車尾燈的光路圖正確的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根據(jù)光的反射定律，當(dāng)光線入射到自行車尾燈上時(shí)，兩次反射的光路如下圖，可以看到，最后的反射光線CD與入射光線AB平行。故選A。 5．如圖所示，若要讓反射光線射中目標(biāo)，在激光筆不動(dòng)的情況下，可將平面鏡 A．水平向右移動(dòng) B．水平向左移動(dòng) C．豎直向上移動(dòng) D．豎直向下移動(dòng) 【答案】D 6．下列光現(xiàn)象與日食的形成原因不同的是 A．小孔成像 B．水中倒影 C．手影游戲 D．樹下陰影 【答案】B 【解析】光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播，日食是光的直線傳播形成的；小孔成像、手影游戲和樹下陰影也是光的直線傳播形成的；平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，水中的倒影是由于光的反射形成的；所以，與日食的形成原因不同的是B項(xiàng)，故選B 7．如圖所示，護(hù)林員利用一塊平面鏡使此時(shí)的太陽(yáng)光水平射向山洞中P點(diǎn)，請(qǐng)你通過作圖標(biāo)出平面鏡的位置，并標(biāo)出反射角的度數(shù)。 【答案】如圖： 【解析】光的反射定律的內(nèi)容是：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線位于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。答案如圖所示。 8．如圖所示，在某房間的天花板上裝有平面鏡M，S這一燈泡，P為不透明的墻，請(qǐng)畫出燈泡發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，能夠照亮P墻右側(cè)區(qū)域的光路圖。 【答案】如圖所示 9．小明的媽媽喜歡在家中養(yǎng)花，小明想讓室外太陽(yáng)光照射到盆中花上的B處，如圖，請(qǐng)你在圖中把光路圖補(bǔ)充完整，并過A點(diǎn)畫出放置的平面鏡。…； 【答案】如圖所示 【解析】連接AB，就是反射光線，然后作出入射光線和反射光線夾角的角平分線，即為法線；再作一條線段與法線垂直，該線段的位置即為鏡子的位置，如圖所示。 10．如圖所示為一輛轎車的俯視圖，E點(diǎn)為司機(jī)眼睛的位置，司機(jī)通過左側(cè)的后視鏡AB（看做平面鏡）中能看到車尾后部S點(diǎn)，請(qǐng)畫出其光路圖（保留作圖痕跡）。 【答案】如圖所示 11．小明和小聰在探究光的反射規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 （1）∠FON是_____________角（選填“入射”或“反射”）。 （2）一束光沿EO射到鏡面，在紙板上會(huì)看到反射光OF。若沿著FO的方向再入射一束光，它的反射光沿OE方向射出， 此現(xiàn)象說明_____________________________________________________。 （3）在研究反射角和入射角的關(guān)系時(shí)，收集數(shù)據(jù)如下表： 小明分析表中數(shù)據(jù)，得出____________________________________的結(jié)論。 小聰說，此結(jié)論不具有普遍性。請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)中的不足并加以改進(jìn)，________________________。 【答案】（1）反射 （2）在反射時(shí)，光路是可逆的 （3）反射角等于入射角 只測(cè)量了一組入射角及對(duì)應(yīng)的反射角的大??；多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，測(cè)量并分析比較對(duì)應(yīng)的反射角和入射角大小，得出普遍規(guī)律 【解析】（1）圖中OF是反射光線，ON是法線，故∠FON是反射角； （2）光反射時(shí)，光路是可逆的，即入射光線沿原來的反射光路徑射向入射點(diǎn)，則反射光線將沿原來的入射光線反射； （3）表格中的數(shù)據(jù)反射角等于入射角，因表格中只有一組數(shù)據(jù)，故結(jié)論不具有普遍性，故不足為只測(cè)量了一組入射角及對(duì)應(yīng)的反射角的大小，改進(jìn)應(yīng)該為多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，測(cè)量并分析比較對(duì)應(yīng)的反射角和入射角大小，得出普遍規(guī)律。 12．如圖所示，在探究光的反射定律時(shí)，將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一塊紙板垂直放置在平面鏡上。 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了__________________。 （2）如果紙板沒有與平面鏡垂直放置，當(dāng)光貼著紙板沿AO入射時(shí)，____（選填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光。 （3）為了得到反射角與入射角大小關(guān)系的普遍規(guī)律，應(yīng)當(dāng)怎么做？_______________________。 （4）另一同學(xué)將呈現(xiàn)反射光線的活動(dòng)板右半邊沿中線向后折，活動(dòng)板上______（填“能”或“不能”）看到反射光線，這說明_____________________________________________________。 （5）若將一束光貼著紙板F沿BO射到O點(diǎn)，反射光將沿圖中的_____方向射出，這說明了______。 【答案】（1）呈現(xiàn)光路 （2）不能 （3）改變?nèi)肷浣嵌啻芜M(jìn)行實(shí)驗(yàn) （4）不能 反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi) （5）OA 反射現(xiàn)象中，光路是可逆的