内容正文:
第三章 光的世界
第一节 探究:光的反射定律
第2课时 光的反射
知识点一 实验:探究光的反射定律
1. 光的反射:
当光射到物体表面时,被物体表面 的现象叫做
光的反射。
反射
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2. 反射现象中的几个概念:
一
点 入射点O 入射光线在 上的投射点
三
线 入射光线
AO 到物体表面的光线
物体表面
投射
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三
线 法线ON 过 ,与物体表面 的
直线
反射光线
OB 从物体表面 的光线
两
角 入射角
∠i 与 之间的夹角
反射角
∠r 与 之间的夹角
入射点
垂直
返回
入射光线
法线
反射光线
法线
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3. 探究光的反射定律:
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要点提示:
(1)光屏的作用:显示光线的位置;
(2)光屏与镜面的放置要求:光屏与镜面垂直;
(3)光线传播要求:贴着光屏沿光屏表面传播;
(4)光线位置确定:在光屏的光线上描点,再连接并
标上方向;
(5)“三线同一平面”的判断方法:旋转可折叠光屏
中左边一半,观察上面是否显示反射光线,当转动后,
光屏上就不会有光线,说明三线应该在同一平面上;
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(6)反射角和入射角的关系:反射角等于入射角。反
射角会随着入射角的增大而增大;
(7)应该改变入射角的大小进行多次测量:保证实验
结论的普遍性。
实验结论:光反射时,反射光线、入射光线与法线
在 ;反射光线和入射光线分别位于法
线 ; 角等于 角。
上面的结论在物理学中称为光的反射定律。
同一平面内
两侧
反射
入射
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4. 光路可逆思想的理解和应用:如果让光线逆着反射
光的方向射到镜面,那么光就会逆着原来入射光的方向
射出。
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为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示
的实验。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是 。
量角器
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(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板
ENF 地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直
于镜面。
竖直
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(3)如图甲所示,使一束光贴着纸板射到O点,经平面
镜反射后,沿另一方向射出。图中∠r是 (选
填“入射”或“反射”)角。
反射
(4)当入射角增大时,反射光线 (选填“靠
近”或“远离”)平面镜。
靠近
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(5)下表是实验中记录的数据:
次数 1 2 3 4 5 6
∠i 20° 30° 40° 50° 60° 70°
∠r 20° 30° 40° 50° 60° 70°
分析实验数据可知:反射角 (选填“大
于”“小于”或“等于”)入射角。
等于
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(6)图甲中,当一束光沿NO方向射向平面镜,则反射
角的度数为 °。
0
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(7)某位同学完成实验探究后,所测实验数据如下
表,经检查各角度测量都是准确的,但总结的规律却与
反射定律相违背,原因是
。
次数 1 2 3
∠i 15° 30° 45°
∠r 75° 60° 45°
将反射(或入射)光线与镜
面的夹角当成了反射(或入射)角
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(8)如图乙,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上
都不能看到反射光线,说明:反射光线、入射光线和法
线 。
在同一平面内
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1. (2024·八中)小余和小杜一起“探究光的反射定
律”。
(1)如图甲所示,纸板应该 放置在水平桌面
的平面镜上。
竖直
(第1题)
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(2)如图甲所示,若在探究的过程中,将入射角增大
5°,则光线OF将 (选填“靠近”或“远
离”)法线,改变入射角大小,多次测量反射角大小,
得出结论:在光的反射现象中, 。
远离
反射角等于入射
角
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(3)在图乙中,小杜将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上
半部分向后折。实验时在纸板B的上半部分
(选填“能”或“不能”)看到反射光线,此时反射光
线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)
同一平面内。
不能
在
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(4)在图甲中,如果让光沿着FO的方向射向平面镜,
会看到反射光沿着 方向射出。这表明:
。
OE
光反
射时,光路是可逆的
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2. 李亮从一面镜子中看到同桌王华的眼睛,此时王华
从这面镜子中( B )
A. 可能看到李亮的眼睛
B. 一定能看到李亮的眼睛
C. 一定不能看到李亮的眼睛
D. 是否能看到李亮的眼睛与镜面的大小有关
B
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如图所示,MM'为平面镜,AO为入射光线,ON为
法线,入射角∠AON等于60°。已知∠NOB等于30°,
∠NOC等于45°,∠NOD等于60°,则入射光线AO的
反射光线将沿着 (选填“OB”“OC”或
“OD”)方向射出。
OD
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3. 如图所示,一束光线与水平面成35°角射向镜面,
则入射角的度数是 ,入射光线与反射光线间的
夹角度数是 。
(第3题)
55°
110°
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4. 如图所示,光射到镜面上,反射光线与入射光线的
夹角为100°,若使反射光线与入射光线的夹角变为
120°,下列方法可行的是( D )
A. 镜面不动,入射光线向镜面旋转20°
B. 镜面不动,入射光线远离镜面旋转10°
C. 入射光线不动,镜面顺时针旋转20°
D. 入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
(第4题)
D
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如图所示,一束光水平射入潜望镜镜口后,通过
潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
如答案图所示
(答案图)
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5. (2024·泸州)如图甲是随嫦娥六号一起发射的角反
射器的示意图,其三个反射面相互垂直,其中两个反射
面如图乙所示,一束光只在这两个反射面发生了反射,
请在图乙中画出这束光反射的光路图(保留作图痕
迹)。
(第5题)
如答案图所示
(答案图)
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知识点二 镜面反射与漫反射
1. 镜面反射:一束平行光射到光滑的物体表面,其反
射光仍然是 的。
2. 漫反射:大部分常见物体的表面都比较粗糙,平行
光经粗糙的物体表面反射后,反射光不再平行,而是射
向 。
3. 我们能从不同方向看到不发光的物体,是因为物体
表面发生了 的缘故。
平行
各个方向
漫反射
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反射种类 不同点 相同点
镜面反射 光滑
平面 入射光平行,反射
光 都遵
守
定
律
漫反射 表面
粗糙 入射光平行,反射
光
也平行
光的
反射
不平行
4. 镜面反射和漫反射的比较:
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晚上,在桌面上铺一张粗糙白纸,把一小块平面
镜放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所
示,则从侧面看去( B )
B
A. 镜子比较亮,它发生了镜面反射
B. 镜子比较暗,它发生了镜面反射
C. 白纸比较亮,它发生了镜面反射
D. 白纸比较暗,它发生了漫反射
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6. 教室里的每个同学都能清楚地看到黑板上的字,这
是因为字发生了 反射,而有一部分同学看教室一
体机感觉晃亮,这是因为一体机的显示屏发生了
反射。
漫
镜
面
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(第7题)
A. 图甲和图乙中光的传播速度都为340 m/s
B. 图甲遵循光的反射定律,图乙不遵循光的反射定律
C. 教室里的同学都能看清黑板上的字是因为发生了图
甲所示的反射
D. 大厦的玻璃幕墙造成“光污染”是由于发生了图甲
所示的反射
7. (2024·外语校)对如图所示的两种光的反射及与其相关的现象分析正确的是( D )
D
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8. 雨后晴朗的夜晚,月亮挂在天空,人在月光下行
走,以下说法正确的是( A )
A. 人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面
B. 人背着月光走时,亮处是水,暗处是地面
C. 人迎着月光走时,暗处是水,亮处是地面
D. 不论迎着月光还是背着月光走,总是发亮处是水,
暗处是地面
A
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第一阶 基础过关精练
1. 如图所示的四种情景中,属于光的反射的是
( B )
B
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易错点 对光的反射定律中角的关系理解不清
2. 下列说法不符合光的反射定律的是( A )
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,反射角为60°
A
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3. 关于光的反射,下列说法正确的是( C )
A. 入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B. 入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增
大5°
C. 入射光线远离法线时,反射光线也远离法线
D. 镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反
射定律
C
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4. 如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色墙壁上
的小镜子,这时顺着光线照射的方向看去,看到被照射
部分( D )
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
(第4题)
D
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5. 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。
漫
遵循
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6. (1)如图所示,一束强光照到镜面上,画出反射光
线,并标出反射角的度数。
[第6(1)题]
答案如图所示
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(2)如图所示,一束光射向平面镜的O点,请画出法线
和反射光线。
[第6(2)题]
答案如图所示
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7. (2024·外语校)为了探究光反射时的规律,小明同
学选用了平面镜、白色硬纸板和激光笔进行了如图所示
的实验:
(第7题)
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(1)白色硬纸板的表面应尽量 (选填“粗
糙”或“光滑”),目的是使人从不同的角度都能够观
察到光线。硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面
。
粗糙
垂
直
(第7题)
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(2)为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系,
当纸板上显示出光路时,该同学将纸板B绕轴ON向后
折,在纸板B上就看不到反射光线,此时反射光线
(选填“存在”或“不存在”),这个现象说明
了 。
存
在
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(第7题)
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(3)实验中,观察到入射角为45°时,反射角也为
45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的
结论。你认为有何不妥之处?
。
一次实验得出的结论具
有偶然性
(第7题)
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(4)若使光线沿FO入射,观察到光线沿OE射出,该
现象说明:在反射现象中, 。
(5)观察如图所示的器材,为了方便研究反射角与入
射角的关系,还需对器材做出的改进是
。
光路是可逆的
在纸板上标出
角度
(第7题)
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第二阶 能力拓展训练
8. 一束光与水平面成30°角入射到水平放置的平面镜上,如图所示,下列说法中正确的是( D )
A. 只将平面镜逆时针转10°时,反射角
减小5°
B. 只将平面镜顺时针转10°时,反射光
线顺时针转10°
C. 只将入射光线远离法线偏转10°时,
反射光线靠近法线偏转10°
D. 入射光线不变,让反射光线与入射光
线间夹角为90°,平面镜逆时针旋转15°
(第8题)
D
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9. (2024·外语校)如图所示为水位测量仪的示意图,
光源S处发出一束激光,经水面反射后,在固定光屏上
形成一个光斑A,下列说法正确的是( A )
A. 水面升高一些,反射角大小不变、光斑左移
B. 入射光线向上平移一些,光斑的位置不变
C. 水面降低一些,反射角度数变小、光斑右移
D. 入射光线逆时针转动一些,光斑向左移动
(第9题)
A
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10. (2023·绵阳)如图甲所示,塔式太阳能电站把地面
上多个平面镜反射的太阳光会聚到塔顶,从而利用太阳
能发电。如图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜
在塔的东边,下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平
方向成70°角射向这块平面镜,反射光线与水平方向成
30°角,则反射角的度数是 ,平面镜与水平方
向的夹角度数是 。
20°
40°
(第10题)
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11. 一束光垂直射到平面镜上,反射光与入射光之间的
夹角是 °,如果将平面镜转动20°,反射光线转
过的角度是 °。
12. 阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光
竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射
角的度数。
0
40
(第12题)
如答案图所示
(答案图)
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13. 探究光的反射定律。
(1)如图甲,先将平面镜A放在水平桌面上,再将硬
纸板B 放置在平面镜A上,让激光紧贴纸板
射向O点。
竖直
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(2)为了显示光路,纸板的表面应 (选填
“光滑”或“粗糙”)些;在纸板上标上刻度是为了方
便测量 的大小。
粗糙
入射角和反射角
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(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如下表
所示,由此可得出,反射角与入射角大小 (选
填“相等”或“不相等”)。
序号 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
相等
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(4)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 的位置;然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激光射向O点,出现了如图乙所示的情景,老师在水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到 1
时,可判断反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
法线
入射绿光、
入射红光、反射绿光看起来重合
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$$