课时3.1 探究：光的反射定律-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（沪科版2024）

第三章 光的世界 课时3.1 探究：光的反射定律 2022年课程标准 物理素养 2.3.3通过实验，了解光在同种均匀介质中沿直线传播。知道光的直线传播的现象和应用。通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。 物理观念：光源，光的直线传播，光线，光的直线传播的现象和应用，光速，光的反射，入射光线，反射光线，入射角，反射角，入射点，法线，光的反射定律，镜面反射和漫反射。 科学思维：通过建立光线模型，实验探究，认识光的反射定律。 科学探究：探究光沿直线传播，光的反射定律。 科学态度与责任：通过通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，探究光的反射定律，认识科学探究的重要性。 知识点一、光源 （1）光源：能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星，萤火虫，水母、灯笼鱼、斧头鱼等。 （2）光源的分类 ①自然光源：太阳、萤火虫、水母等 ②人造光源：点燃的蜡烛，正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。 特别提醒 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石等。 知识点二、光的直线传播 1.光的直线传播 （1）光在空气中传播 用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。 （2）光在水中的传播 用激光手电筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。 （3）光在玻璃中的传播 用激光手电筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。 （4）光在同种不均匀介质中的传播 在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的，如图乙所示。 分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后，糖水变得均匀后，光的传播路径是直线。 总结：光在同种均匀介质中沿直线传播。 特别提醒 （1）为了清晰地观察光在不同介质中传播路径，实验应在较暗的环境中进行； （2）应注意若要光沿直线传播，“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。 （3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线； （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 特别提醒 光线是一种物理模型，只是用来形象地描述光的传播情况，它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。 3.光的直线传播现象 （1）影子的形成 ①原理：光的直线传播； ②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成的较暗区域，就是我们说的影子。如下图： （2）日食、月食的形成 ①原理：光的直线传播。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。 （3）小孔成像 ①如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 ②如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理：光的直线传播。 ②成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。 特别提醒 （1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； （2）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 4.光的直线传播的应用 （1）激光准直：在开凿大山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。 （2）射击时利用“三点一线”进行瞄准： 射击瞄准时，瞄准点、准星、缺口三点在一条直线上。 （3）站队列成直线 如果前面的人挡住了后面人的视线，使后面的人只能看到前面相邻人的后脑勺即可。 知识点三、光的传播速度 打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪电，后听到雷声。这表明，光比声音传播得快。 1.光的传播的速度 （1）光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 （2）光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 （3）光与声音传播传播特点比较 现象 相同点 不同点 光的传播 传播速度都与介质种类有关 能在透明物质中传播，能在真空中传播，光在真空中传播速度最大 声的传播 能在固体、液体和气体中传播，真空不能传声，一般情况下固体中声速最大 特别提醒 “光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 知识点四、光的反射 1.光的反射 （1）光的反射的概念：光遇到物体的表面时，一部分光会改变原来的方向，返回到原来的物质中传播的现象，叫做光的反射。光遇到物体的表面都会发生反射，从而使我们能看到本身不发光的物体。如下图所示。 生活中光的反射现象：水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 2.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 光的反射光路图 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 特别提醒 （1）入射角、反射角分别是入射光线、反射光线与法线的夹角，而不是与反射面的夹角； （2）习惯上按光的传播方向表述光线，如将E射向O的光线表述为光线EO，将从O点射向F的光线表述为光线OF。 知识点五、探究光的反射定律 1.实验：光的反射定律 提出问题 光发生反射是遵循什么规律？ 实验猜想 （1）反射角等于入射角； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验思路 当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度？选用什么样的器材？如何测量呢？说说你的想法。 实验器材 平面镜、红色激光笔（注意避免激光射入眼睛）、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色粗糙硬纸板 ①量角器：测量入射角和反射角的度数。 ②可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 （6）如图丙所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。 （2）分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。 ③多次改变入射光线的路径，记录对应反射光线的路径。会发现：反射光线和入射光线总是分居法线的两侧。 ④光路可逆：将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。 归纳总结（光的反射定律） 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 交流与评估 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 （5）进行多次实验的目的：避免偶然性，寻找普遍规律。 （6）若发现每次实验反射角与入射角的和为90°，原因是：错把入射角看成入射光线与反射面的夹角，或错把反射角看成反射光线与反射面的夹角。 2.对光的反射定律的理解 （1）发生光的反射现象时，先有入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，“入射角等于反射角”的说法事错误的； （2）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （3）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线、入射光线和法线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 知识点六、光路的可逆性 在上面的实验中，如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出（如下图）。这表明，在反射现象中，光路可逆。 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。 知识点七、光的反射光路图 1.已知反射面、入射光线作反射光线 作图方法：先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头。 2.已知反射面、反射光线作入射光线 作图方法：先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头。 3.已知入射光线和反射光线，确定反射面（平面镜）的位置 作图方法：先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。 4.光的反射作图一般步骤 （1）作法线（虚线表示）； （2）确定反（入）射光线的位置； （3）作反（入）射光线，用实线表示； （4）标出反射角r和入射角i。 特别提醒 反射光线和入射光线都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 知识点八、镜面反射和漫反射 阳光射到镜子上，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的阳光。如果阳光射到白纸上，那么无论从哪个方向看，都能看到纸被照亮了，但不会感到刺眼。这是为什么？ 分析：原来，镜面很平整、光滑，一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射（如下图甲）。而看上去很平的白纸,如果在显微镜下观察，可以看到实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把一東平行光向着四面八方反射（如下图乙）。 1.镜面反射 一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射。这种反射叫做镜面反射。 平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 2.漫反射 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们能从各个方向看见物体，就是因为物体发生的是漫反射。 3.镜面反射与漫反射的异同 不同点 相同点 反射面 反射光的特点 人的感觉 现象举例 镜面反射 表面光滑平整 反射光仍平行 只能在某个方向看到反射光，并且会感到刺眼，看不清物体 黑板反光、水面反光、等 都是光的反射现象，都遵循光的反射定律 漫反射 表面凹凸不平 反射光向各个方向射出 能在各个方向看清物体 不同方向的观众都能看到荧幕上的画面 特别提醒 （1）漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。 （2）判断镜面反射和漫反射，可以从题中一些字、词去判断。如出现“刺眼”“反光”等是镜面反射；出现“各个方向”是漫反射。 情景问题一：早晨，当阳光透过树林，可以看到透过树叶的光束是直的？ 【角度1】光源 【典例1】（23-24八年级上·辽宁沈阳·期中）下列是光源的是（　　） A．月亮 B．发光的水母 C．自行车尾灯 D．闪闪发光的钻石 【答案】B 【解析】光源是自身正在发光的物体；月亮、钻石、自行车尾灯是反射光，本身并不能发光，故不是光源，发光的水母，自身能够发光，故是光源，所以ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式1-1】（23-24八年级下·山东德州·开学考试）下列关于光源的说法中，正确的是（　　） A．能被眼睛看到的物体都是光源 B．天空中的星星都是光源 C．发光的电灯不是光源 D．点燃的蜡烛是光源 【答案】D 【解析】能够发光的物体叫做光源。 A．能被眼睛看到的物体不一定能发光，不一定是光源，故A错误；    B．天空中的星星有的是光源，如恒星，有的不是光源，如行星、卫星，故B错误； C．发光的电灯发出光，是光源，故C错误；    D．点燃的蜡烛发出光，是光源，故D正确。 故选D。 【变式1-2】（2024·青海玉树·三模）下列物体，其中属于自然光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．日光灯 D．手机的屏幕 【答案】A 【解析】A．太阳能发光，是自然光源，故A符合题意； B．月亮不是光源，故B不符合题意； CD．日光灯和手机的屏幕是人造光源，故CD不符合题意。 故选A。 【角度2】光沿直线传播 【典例2】（2024·广东汕尾·二模）揭阳市中考体育成绩占比越来越大，体育成绩越来越引起家长的重视。中考体育考试时，常常采用“激光测距”的办法，因为光在空气中可近似看成直线传播。下列属于光的直线传播现象的是 (   ) A．旗杆在太阳下的影子 B．水塘边树的倒影 C．雨后的彩虹 D．海市蜃楼 【答案】A 【解析】A．光在同一均匀介质中沿直线传播，旗杆在太阳下的影子是光沿直线传播形成的，故A符合题意； B．水塘边树的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意； C．雨后的彩虹属于光的折射现象，故C不符合题意 D．海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-1】（2024·湖南怀化·一模）星城长沙首届新春灯会上，“湖南皮影戏”灯组惟妙惟肖，如图所示，“皮影戏”的原理是利用了光的（    ） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 【答案】A 【解析】皮影戏表演时有道具挡着，光就透不过去，就产生了影子，将道具移动，影子就随之移动了，应用了光的直线传播的知识，故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（2024·湖南怀化·三模）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【答案】B 【解析】A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误； B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确； C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误； D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。 故选B。 【变式2-3】（2024·重庆巴南·三模）2024年3月9日至2025年2月28日，天空将上演“月掩土星”的天文景象，我国境内可见两次。“月掩土星”是由于光沿直线传播形成的。下列图所示光现象与“月掩土星”原理相同的是（    ） A．演员对着镜子画脸谱 B．手影 C．塔式太阳能电站 D．硬币再现 【答案】B 【解析】A．演员对着镜子画脸谱是光的反射现象，故A不符合题意； B．手影是沿直线传播形成的，故B符合题意； C．塔式太阳能电站利用的是光的反射，故C不符合题意。 D．硬币再现是光的折射现象，故D不符合题意。 故选B。 【角度3】光沿直线传播的应用 【典例3】（2024·广东东莞·模拟预测）金星凌日是指金星经过太阳面前，从地球看金星会在太阳表面观察到一个黑点 。关于黑点的形成正确解释是（　　） A．光的反射 B．光的色散 C．光沿直线传播 D．光的折射 【答案】C 【解析】黑点的形成是由于光沿直线传播导致金星挡住了部分太阳射向地球的光线，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式3-1】（23-24八年级上·河南信阳·阶段练习）下列现象中，不是利用光沿直线传播的实例是（　　） A．立竿见影 B．手影游戏 C．太阳发光 D．激光引导掘进方向 【答案】C 【解析】A．立竿见影，是由于光的直线传播在竿背光的一侧形成了暗区域，故A不符合题意； B．手影游戏，是由于光的直线传播在手背光的一侧形成了暗区域，故B不符合题意； C．太阳发光，太阳光射向地球时经过不均匀的大气层会发生折射，故C符合题意； D．激光引导掘进方向，是利用光的直线传播使隧道可以打直，故D不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（2024·吉林长春·二模）下列各成语所反映的情景中，能说明光的直线传播的是（　　） A．镜花水月 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．立竿见影 【答案】D 【解析】A．镜花水月，这里的花和月都是平面镜成像形成的，平面镜成像利用的是光的反射，故A不符合题意； B．杯弓蛇影，这里的弓和蛇都是平面镜成像形成的，平面镜成像利用的是光的反射，故B不符合题意； C．海市蜃楼，是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的，故C不符合题意； D．立竿见影，这个影是影子，是由于光的直线传播形成的，故D符合题意。 故选D。 【变式3-3】（2024·海南省直辖县级单位·一模）下列所描述的四种光现象是由于光的直线传播形成的是（    ） ①水中倒影    ②日食 ③彩虹    ④树荫下的光斑 A．①②③ B．②④ C．②③ D．②③④ 【答案】B 【解析】①水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的；②日食现象是不透明的月球挡住了沿直线传播的太阳光，使地球上的人看不到太阳，是光的直线传播形成的；③彩虹是由于阳光通过空气中的小水珠发生折射，因为不同颜色的光折射角度不同，从而将太阳光分解成七色光的现象，这种现象叫光的色散；④树下的光斑是小孔成像，是由于光沿直线传播形成的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【角度4】小孔成像 【典例4】（23-24九年级下·吉林白山·阶段练习）如图所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)利用它观察烛焰的成像时，孔对着 （选填“烛焰”或“眼睛”），可观察所成的像； (2)该现象可以用 来解释； (3)将蜡烛靠近针孔照相机少许，烛焰的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)烛焰 (2)光的直线传播 (3)变大 【解析】（1）用易拉罐制作的简易针孔照相机，利用它观察烛焰时，孔对着烛焰，膜对着眼睛，可以看见倒立的实像。 （2）用易拉罐制作的简易针孔照相机做小孔成像实验，该现象可以用光的直线传播来解释。 （3）若将蜡烛靠近小孔少许，光线发散程度更大，像距不变，所以蜡烛的像将变大。 【变式4-1】（23-24九年级下·安徽亳州·阶段练习）如图示用自制针孔照相机观察烛焰，针孔是圆形的，蜡烛位置可调整。以下说法不正确的是（　　） A．薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的 C．将小圆孔改为三角形，则像的形状改变 D．保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变大 【答案】C 【解析】A．小孔成像是光的直线传播形成的，物体上方的光线通过小孔时只能射到下方，物体下方的光线通过小孔时只能射到上方，薄膜上出现烛焰的像是倒立的实像，故A正确，不符合题意； B．小孔成像中所成的像的大小与物距和像距都有关，薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的，故B正确，不符合题意； C．小孔成像中所成的像是物体倒立的实像，像的形状由物体决定，与孔的形状无关，故C错误，符合题意； D．在物距一定时，像距越大，像越大，保持小孔和烛焰的距离不变，向前后动内筒，增加筒长，像距变大，烛焰的像变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式4-2】（23-24九年级下·黑龙江大庆·阶段练习）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（　　） A．经过调节，像的大小不可能等于物的大小 B．木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响 C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 D．蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像 【答案】B 【解析】A．像的大小与物体到孔的距离以及光屏到孔的距离有关，经过调节，像的大小可能等于物的大小，故A错误； B．小孔所成的像的形状与孔的形状无关，所以木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响，故B正确； C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，由光的直线传播原理可知，蜡烛在墙上的像会变小，故C错误； D．像可以呈现在墙壁上，说明是实像，蜡烛在墙上形成的像是倒立的实像，故D错误。 故选B。 【变式4-3】（24-25八年级上·全国·课前预习）如图所示，小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 (1)分析比较 两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状无关； (2)分析比较 两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由物体的形状决定； (3)通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 （选填：正立/倒立）的实像，说明小孔成像的原理是 。 【答案】(1)乙、丙 (2)甲、丙 (3) 倒立 光的直线传播 【解析】（1）甲、乙两图，小孔形状不同，但是像的形状相同，所以小孔成像与小孔的形状无关。 （2）甲、丙两图小孔形状相同，物体形状不同，像的形状也不同，所以小孔成像与物体的形状有关。 （3）[1][2]小孔成像是光沿直线传播所成的像，通过观察甲、乙、丙的像可知，小孔成像是倒立实像。 【角度5】探究光沿直线传播 【典例5】（22-23八年级上·江苏宿迁·期中）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ； （2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 ； （3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示： ①小孔成的像是 （填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像； ②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】 在空气中喷洒烟雾 牛奶或咖啡 光在同种均匀介质中才沿直线传播 倒立 实 不变 【解析】（1）[1]为了显示激光在空气中传播路径，可用在空气中喷洒烟雾的方法显示光的传播路径。 [2]将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径。 （2）[3]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，看到缸内光的路径是弯折的；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。 （3）①[4][5]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，当物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，而物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此小孔成的像是倒立的实像，这是光的直线传播造成的。 ②[6]小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关，所以若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状不变。 【变式5-1】（20-21八年级下·北京房山·期末）如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 的白糖水中沿直线传播。 【答案】均匀 【解析】一开始糖水上下是不均匀的，所以用一束激光射入白糖水中，光线是一条曲线。由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以小明保持激光笔入射方向不变，将白糖水搅拌均匀，便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。 【角度6】探究光的反射定律 【典例6】（2024·江苏苏州·一模）小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律. (1)实验时把平面镜放在水平桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板与平面镜 放置，图中的入射角是 度； (2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的 部看不到反射光线； (3)经多次实验，在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后，利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF， A、B、C、D、E、F、N是直线与各入射光线、反射光线、法线的交点（图丙）, 测量发现: AB=EF, BC=DE, CN=ND, 这样的发现 （能/不能）得到“反射角等于入射角”的结论； (4)在探究得到光的反射规律后，小明想到自行车的尾灯（图丁）本身并不发光，但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时，它都能将光反射回去，以引起汽车驾驶员的注意.经了解它是由许多角反射器组成的反光装置，则该角反射器是由 （   ） A．一个平面镜组成 B．二个相互垂直的平面镜组成 C．三个相互垂直的平面镜组成 【答案】(1) 垂直 40 (2)上 (3)能 (4)C 【解析】（1）[1][2]实验时，把平面镜放在桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平面镜垂直放置；入射角是入射光线与法线的夹角，则图中的入射角是 （2）将右侧纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，纸板的上半部与P不在同一平面内，如图乙所示，发现在纸板右侧的上部看不到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （3）由AB=EF，BC=DE，CN=ND，利用全等三角形知识知道 ∠NOA=∠NOF ∠NOB=∠NOE ∠NOC=∠NOD 即反射角等于入射角。 （4）自行车的尾灯本身并不发光，它是由多个角反射器（三个相互垂直的平面镜）组成的反光装置，最后的反射光线与原入射光线平行，能引起司机的注意，故选C。 【变式6-1】（24-25八年级上·全国·课后作业）如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板竖直立在镜面上，垂直于镜面。    (1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 ； (2)取下纸板，用量角器测量每次入射角和 ，并记录下来； (3)在图甲实验的基础上，以为轴，把纸板向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： ； (4)［实验细节］实验中为了使光线能在纸板上显示出来，应采取的操作是______； A．向纸板喷烟或雾 B．使光束垂直纸板射到O点 C．使光束贴着纸板射到O点 (5)［数据分析］小明所测得的数据如下表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是： 。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° 【答案】(1)用不同颜色的笔画线将其描画下来（或标号区分） (2)反射角 (3) 同一平面内 将纸板F沿中间剪开，把纸板F的上半部分向后折，发现在纸板F的上半部分看不到反射光线，下半部分能看到反射光线 (4)C (5)将反射光线与镜面的夹角当成反射角（答案合理即可） 【解析】（1）记录时，为了区分每次的光路，我们需要把不同的光路标记出来，可采用的方法是用不同颜色的笔画线将其描画下来（或标号区分）。 （2）实验中要探究反射角和入射角的关系，所以取下纸板，用量角器测量每次入射角和反射角，并记录下来。 （3）[1]在图甲实验的基础上，以为轴，把纸板向后折，在纸板上看不到反射光，是因为三线共面，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [2]当纸板折到图乙位置时，验证反射光是否还存在，可以设计对比实验，方法是：将纸板F沿中间剪开，把纸板F的上半部分向后折，发现在纸板F的上半部分看不到反射光线，下半部分能看到反射光线。 （4）在探究光反射规律的实验中，为了能够让入射光线能够在光屏上显示出来，应该使入射光线贴着光屏射到O点，故应该选C。 （5）根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角；当入射角分别为20°、30°、50°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°、60°、40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角（答案合理即可）。 【变式6-2】（24-25八年级上·山东聊城·开学考试）在进行“光的反射定律”的探究实验中，小明设计了如图所示的实验，平面镜M平放在桌面上，E、F是粘在一起的两块白纸板，F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。 (1)如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，此时∠BON ∠AON（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 若光线沿BO入射， 则经镜面反射后光线沿OA射出，这说明了在光的反射中，光路是 的； (2)在实验中使用的是一个可以沿ON折叠的白色纸板，它在本实验中的作用： ；如图乙，把纸版向后翻折，则在纸版上 （能/不能） 找到反射光线。 【答案】(1) 等于 可逆 (2) 验证反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内 不能 【解析】（1）[1]根据图示可知，∠BON为反射角，∠AON为入射角，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，因此二者的大小相等。 [2]若光线沿BO入射，则经镜面反射后光线沿OA射出，原来的反射光线变为现在的入射光线，则原来的入射光线变为现在的反射光线，这说明在光的反射中，光路是可逆的。 （2）[1][2]在乙图中，把纸板向前或向后折叠，在纸板F上都不能看到反射光线，这说明反射光线与入射光线和法线在同一平面内，因此可以沿ON折叠的白色纸板，它在本实验中的作用是验证反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内。 【角度7】光的反射定律及其应用 【典例7】（2024·云南楚雄·模拟预测）2024年春晚舞台上，舞蹈《锦鲤》惊艳亮相，舞者身着红白色的衣裙仿佛自由自在的锦鲤，可鱼翔浅底，亦可翱翔天际。如图所示是舞者表演的瞬间，水中的倒影的形成原因是（    ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】B 【解析】因为光滑的舞台相当于平面镜，所以看到的倒影是平面镜成像，即光的反射形成的。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式7-1】（23-24八年级上·湖北武汉·期中）请同学们仔细观察你的校服或者书包，会发现上面有一些醒目的地方设置有反光条，在夜间如果有灯光照射在你的衣服或者书包上时，反光条就会变得非常明亮，下列哪个应用与反光条的原理不同（　　） A．  激光引导掘进方向 B．  有趣的倒影 C．  塔式太阳能电站 D．  自行车尾灯 【答案】A 【解析】光的反射，是一种光学现象，指的是光在传播到不同介质中时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质的现象。衣服和书包上的反光标志利用了光的反射现象，即使在灰暗的灯光下，也比较醒目，安全性得到较大提高。 A．激光引导掘进方向是利用光的直线传播，故A符合题意； B．倒影是光的反射形成的虚像，故B不符合题意； C．塔式太阳能电站能够把太阳光反射回去，是光的反射形成的，故C不符合题意； D．自行车尾灯能够把车后任何方向射来的光反射回去，是光的反射形成的，故D不符合题意。 故选A。 【变式7-2】（23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，描写了酷夏特有的情趣，倒影形成的原因是（    ） 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】“楼台倒影”是楼台通过水面所成的虚像，属平面镜成像现象，所成的像是正立的虚像，平面镜成像其实质是光的反射。 故选A。 【变式7-3】（23-24八年级上·上海·期中）一束光与水平地面的夹角为30°，照到平面镜后发生反射，若使反射光线与地面平行，则平面镜与地面的夹角（    ） A．一定是15° B．一定是30° C．可能是75° D．可能是90° 【答案】C 【解析】本题分两种情况，如图所示： 在甲图中，反射光线水平向左，反射光线与入射光线的夹角为30°，则 则平面镜与水平地面的夹角为 在乙图中，反射光线水平向右，反射光线与入射光线的夹角为150°，则 则平面镜与水平地面的夹角为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式7-4】（23-24八年级上·广东梅州·阶段练习）如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成45°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为 ；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点，当液面上升0.2m时，光点将 （选填“向左”或“向右”）移动 m。 【答案】 90° 向左 0.4 【解析】[1]已知激光与水平液面成45°角射向平静的液面，则入射角为 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角也为45°，故入射光线与反射光线的夹角为90°。 [2]当液面上升时，因入射角大小不变，所以反射角大小不变，由图可知，当液面上升时，光点（反射光斑）将向左移动 [3]设光点将向左移到A的位置，根据几何知识可知三角形BCO和三角形DCO是全等三角形，当液面上升0.2m时（即OC＝0.2m），光点移动的距离 【角度8】漫反射与镜面反射 【典例8】（23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期中）同学们在教室的每个位置都能看清黑板上的字，这是光的 反射现象；如今许多建筑采用玻璃进行外墙装潢，这在美化城市的同时，却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是由于阳光在玻璃表面发生了 反射。 【答案】 漫 镜面 【解析】[1]同学们在教室的每个位置都能看清黑板上的字，这是因为黑板表面并不是完全光滑的，当光线照射到黑板上时，会发生漫反射。漫反射的特点是反射光线会向各个方向散射，因此，无论同学们坐在教室的哪个位置，都能接收到反射光线，从而看清黑板上的字。所以，这是光的漫反射现象。 [2]玻璃表面相对光滑，当阳光照射到玻璃上时，主要会发生镜面反射。镜面反射的特点是反射光线会按照特定的方向射出，如果这种反射光线恰好射入人的眼睛，就会对人眼造成刺激，形成光污染。因此，造成这种污染的主要原因是由于阳光在玻璃表面发生了镜面反射。 【变式8-1】（23-24八年级上·河南许昌·期中）雨后的夜晚，当你背着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼（　　） A．走较亮的地方，地面发生漫反射 B．走较暗的地方，水面发生镜面反射 C．走较暗的地方，地面发生镜面反射 D．走较亮的地方，地面发生镜面反射 【答案】A 【解析】雨后的夜晚，当你背着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼应走较暗的地方，因为此时水面发生镜面反射，背着月光走，水面反射的光不能进入人眼，所以水面看起来较暗；而地面发生漫反射，会有部分光进入人眼，所以地面看起来较亮。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式8-2】（24-25八年级上·全国·课前预习）晚上，小明在桌面上铺一张白纸，将一小块平面镜的镜面朝上平放在纸上，用手电筒正对着平面镜照射，如图所示。这时人从侧旁观察到比较亮的是 （选填“白纸”或“平面镜”），这是因为手电筒的光照射到其表面发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【答案】 白纸 漫反射 【解析】[1][2]当手电筒的光正对着平面镜照射时，在平面镜上会发生镜面反射，反射光线会集中在竖直方向，所以从侧面看到的平面镜是暗的；而纸会发生漫反射，所以在侧面看到的纸是比较亮的。 【变式8-3】（24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图甲所示是一束平行光射到粗糙表面发生的反射现象，这种反射叫做 ；如图乙所示是一束平行光射到光滑表面发生的反射现象，这种反射叫做 。 【答案】 漫反射 镜面反射 【解析】[1]如图甲所示是一束平行光射到粗糙表面向四面八方反射，这种反射现象叫做漫反射。 [2]如图乙所示是一束平行光射到光滑表面后，被平行反射出，这种反射叫做镜面反射。 【角度9】光的反射作图 【典例9】（2024·福建三明·模拟预测）如图所示，画出反射光线并标出反射角的大小。 【答案】 【解析】过入射点O作出法线，由图可知，则入射角等于 90°-30°=60° 反射角等于入射角，据此画出反射光线，并标出反射角的大小。如图所示： 【变式9-1】（2024·安徽合肥·一模）如图所示，请作出光线OB的反射光线，并标出反射角的大小。 【答案】 【解析】先过入射点O垂直平面镜作出法线，再根据反射角等于入射角，在法线的右侧画出反射光线，入射光线与平面镜的夹角为50°，所以入射角为 90°-50°=40° 故反射角也为40°。如图所示： 【变式9-2】（2024·吉林松原·模拟预测）请在图中画出光线经平面镜反射的光路。 【答案】 【解析】过入射点作法线，法线与平面镜垂直，在法线右侧画出反射光线，反射光线与法线之间的夹角为反射角，度数与入射角相等，为 如图所示： 【变式9-3】（23-24八年级上·山东德州·阶段练习）如图所示，根据给出的反射光线，画出入射光线。 【答案】 【解析】经过入射点作出法线，因为反射光线与镜面的夹角是30°，根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数，如图所示： 【基础强化】 1. （23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，描写了酷夏特有的情趣，倒影形成的原因是（    ） 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】“楼台倒影”是楼台通过水面所成的虚像，属平面镜成像现象，所成的像是正立的虚像，平面镜成像其实质是光的反射。 故选A。 2. （2024·陕西西安·模拟预测）下列关于甲、乙两图中现象的说法，正确的是（　　） A．甲图能用“光的折射规律”解释 B．甲图说明利用小孔只能成等大的像 C．乙图中的“像”很明亮，所以是实像 D．乙图中的水中倒影利用了光的反射原理 【答案】D 【解析】A．甲图小孔成像是光的直线传播形成的，不能用“光的折射规律”解释，故A错误； B．小孔成像能成等大的像，也可能是放大或缩小的像，故B错误； C．乙图中桥在水中的倒影是由光的反射形成的虚像，故C错误； D．乙图中桥在水中的倒影是由光的反射形成的虚像，用到了光的反射原理，故D正确。 故选D。 3. （23-24八年级上·上海·期中）一束光与水平地面的夹角为30°，照到平面镜后发生反射，若使反射光线与地面平行，则平面镜与地面的夹角（    ） A．一定是15° B．一定是30° C．可能是75° D．可能是90° 【答案】C 【解析】本题分两种情况，如图所示： 在甲图中，反射光线水平向左，反射光线与入射光线的夹角为30°，则 则平面镜与水平地面的夹角为 在乙图中，反射光线水平向右，反射光线与入射光线的夹角为150°，则 则平面镜与水平地面的夹角为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4. （2024·江西·模拟预测）如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的 造成的。 【答案】 直线传播 长度 【解析】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，光在经过不透明物体时会被遮挡，故右转弯车身阻挡形成视野盲区是由于光的直线传播。 [2]车厢具有一定的长度，因此前后轮在同时转弯时，后轮并不按照前轮的轨迹运动。 5. （23-24八年级上·陕西西安·阶段练习）图甲为月食这一难得的景象，同时还伴随着月掩天王星、日月合璧、红月亮等天文奇观。能正确描述月食形成原因的是图 （选填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射 （选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 【答案】 丙 光 【解析】[1]月食是光的直线传播现象；形成月食时地球在太阳和月亮的中间，地球挡住部分太阳光，在月亮形成地球的影子，即能正确描述月食形成原因的是图丙。 [2]因为真空不能传声，但电磁波能够传递信息，光属于电磁波的一部分，可以从地球上向月球发射光信号，并记录它返回的时间，测量地球与月球之间的距离。 6.（23-24八年级上·云南昆明·阶段练习）2020年6月21日出现了日偏食现象（如图甲），同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑（如图乙）：月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因 （选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是 的实像。 【答案】 相同 太阳 【解析】[1][2]因为光在同种均匀的介质中沿直线传播。当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳射向地球的光，这时会形成日食。“日偏食”是日食的一种；月牙形光斑是太阳通过树叶间的小孔形成的倒立、缩小的实像，故原理相同，月牙形光斑是由日偏食的太阳的形状决定。 【素养提升】 7. （23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图，小红在池塘边观察水中月亮的视线与水面的夹角是30°，在光的反射现象中，入射角的度数是 ，光的传播方向改变的度数是 。 【答案】 60° 60° 【解析】[1]已知小红在池塘边观察水中月亮的视线与水面的夹角是30°，由光的反射定律知道，天上月亮与水面的夹角也是30°，则入射角为 90°-30°=60° [2]由图知道，反射光线进入人的眼镜，人逆着反射光线看去，看到了月亮的虚像，所以，光的传播方向改变的度数是60°。 8. （2024·湖北·模拟预测）隔热膜贴在玻璃上，能起到隔热、防爆、抗紫外线的作用。如图所示，S为光源，SA是射向前挡风玻璃的一条光线，请画出光经过玻璃后的反射光线。 【答案】见解析 【解析】过入射点A作法线。根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示： 9. （23-24七年级上·吉林长春·期末）如图，固定在水面上方的光源S发出一束光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45°，当水面降低时，反射角将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑A将 （选填“向左”、“向右”或“不”）移动。 【答案】 不变 向右 【解析】[1]因为入射光线方向不变，当水面下降时，再次得到的水面与原来是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故反射角不变。 [2]当液面下降时，入射点向右下移动，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，故光屏上的光斑A向右移动。 10. （22-23八年级上·四川内江·期中）电影银幕是用表面粗糙的白布制成的，能使照射到它上面的光发生 反射；有时阳光射进来，有的同学看到镜子很“刺眼”，这是因为太阳光照射到镜面发生了 反射。 【答案】 漫 镜面 【解析】[1]电影银幕是用表面粗糙的白布制成的，能使照射到它上面的光发生漫反射，使反射光线射向各个方向，坐在不同位置的观众都能看清银幕上的画面。 [2]有时阳光射进来，有的同学看到镜子很“刺眼”，这是因为太阳光照射到镜面发生了镜面反射，反射光线集中地射入了人的眼睛。 11.（23-24八年级上·山东威海·期末）雨后液晚，道路湿滑，月光照到地面上发生 反射（填“镜面”或“漫”）；行走的过程中，小明发现暗处是水面，他 月光走的。（填“背着”或“迎着”）。 【答案】 漫 背着 【解析】[1]地面凹凸不平，月光照到地面上发生漫反射。 [2]当人迎着月光走时，月光照射到平静的水面时会发生镜面反射；能够使更多的光进入人的眼睛，所以水面看起来较亮，而地面发生的是漫反射，反射光射向各个方向，进入人眼睛的光较少，所以地面看起来较暗。反之背着月光走时，由于水面相当于平面镜，发生了镜面反射，根据光的反射定律，反射光线背着我们的视线，几乎没有反射光线进行人眼，故我们看到暗处是水面。小明发现暗处是水面，故他是背着月光走的。 12. （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。 [2]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。 【能力培优】 13. （2024·江苏扬州·三模）晚自习后，小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时，会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A．自行车尾灯是光源 B．人从侧边看自行车尾灯也很明亮 C．自行车尾灯能将平行的入射光平行反射 D．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射 【答案】C 【解析】A．自行车尾灯本身不发光，不是光源，故A错误； B．自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的，根据光的反射定律可知，垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线，经两次反射后，反射光线与入射光线平行射出，这种结构是自行车的尾灯设计依据，人从侧边看自行车尾灯时，光线不能平行反射，所以不会很明亮，故B错误； C．自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的，根据光的反射定律可知，垂直入射到两块相互垂直的平面镜的光线，经两次反射后，反射光线与入射光线平行射出，故C正确； D．光照射在自行车尾灯上是平行入射，平行反射，所以发生的是镜面反射，故D错误。 故选C。 14．（2024·云南昆明·二模）下图所示的光现象中，形成原理与其它三个选项不相同的是（　　） A．小孔成像 B．地上的影子 C．水中的倒影 D．日食 【答案】C 【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的；地上的影子是光沿直线传播形成的；水中的倒影是平面镜成像，是光的反射形成的；日食是光沿直线传播形成的。形成原理与其它三个选项不相同的是水中的倒影。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 15. （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A处，若入射光线保持不变，要让反射光照在光屏的B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O顺时针转过一定角度（＜90°） ⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°） A．①④ B．②⑤ C．③④ D．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O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。 16. （2024·山东泰安·二模）如图甲所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成，如图甲所示： （1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行； （2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （3）如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿 方向射出:； （4）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线； （5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 【答案】 黑暗 漫反射 OE 不能 下方 【解析】（1）[1]实验时，应在较黑暗的环境中进行，这样可以避免其他光的干扰。 （2）[2]纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了漫反射。 （3）[3]光路是可逆的，如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿OE方向射出。 （4）[4]在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，由于法线仍与镜片垂直，则反射光线不在纸板所在平面内，所以纸板上不能看到反射光线。 （5）[5]如图丙所示，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰。 17. （2024·广西梧州·一模）如图是探究光的反射定律的实验装置。 (1)实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为在纸板上发生了光的 反射。 (2)图甲中，实验时显示的入射角的大小为 。 (3)如图乙，将纸板B沿KQ剪开，把纸板B的下半部分向后折。实验时在纸板上观察到：上半部分有反射光线，下半部分 （选填“有”或“没有”）反射光线，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 (4)对比图甲和图丙，可知：在光的反射现象中，光路是 的。 (5)为了使实验结论更具有普遍性，应该采取的方法：多次改变 的大小进行实验。 【答案】(1)漫 (2)47 (3)没有 (4)可逆 (5)入射角 【解析】（1）实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为在粗糙的纸板上发生了光的漫反射，将光线反射到各个方向。 （2）图甲中，实验时显示的入射角的大小为 （3）如图乙，将纸板B沿KQ剪开，把纸板B的下半部分向后折。实验时在纸板上观察到：上半部分有反射光线，下半部分纸板与入射面不在同一平面上，则此时下半部分纸板没有反射光线，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 （4）对比图甲和图丙得，丙图中的入射光线逆着图甲中的反射光线入射时，图丙中的反射光线逆着图甲中的入射光线射出，可知：在光的反射现象中，光路是可逆的。 （5）为了使实验结论更具有普遍性，避免偶然性，应该采取的方法：多次改变入射角的大小进行实验。 18.（23-24八年级上·上海·期中）某物理小组的同学利用空的薯片筒等器材制作“探究小孔成像特点”的实验装置，来研究物体关于小孔所成像的形状与小孔形状、物体形状的关系。他们在三个相同空筒的底部中央分别打上小圆孔和小方孔，再用三片半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏。实验时，他们先调整烛焰和灯丝的位置使光屏上可以观察到烛焰和灯丝通过小孔所成的像，如图所示。然后，他们固定蜡烛和小孔的位置，改变光屏到小孔的距离s，发现像的高度h随之改变。他们多次改变s，并将对应的h值记录在下表中。 序号 s/厘米 h/厘米 1 2.0 1.0 2 4.0 2.0 3 6.0 3.0 4 8.0 4.0 5 10.0 5.0 (1)分析比较图中的甲、乙两图，可初步归纳得出的结论是：物体关于小孔所成像的形状与小孔的形状 ；（选填“有关”或“无关”) (2)分析比较图中的甲、丙两图，可初步归纳得出的结论是：物体关于小孔所成像的形状与 ； (3)从表格数据可初步归纳得出的结论是：当同一物体到小孔的距离不变时， 。 【答案】(1)无关 (2)物体形状有关 (3)像的高度h与小孔距离s成正比 【解析】（1）比较图中的甲、乙两图，光源的形状相同，小孔的形状不同，像的形状相同，可以得到物体关于小孔所成像的形状与小孔的形状无关。 （2）比较甲、丙两图知小孔形状相同，物体形状不同，像的形状也不同，所以小孔成像与物体的形状有关。 （3）由表中数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，像的高度和像到小孔距离的比值是一个定值，所以像的高度h与像到小孔的距离s成正比。 19.（21-22八年级上·四川泸州·期末）小明外婆家所在的小山村被群山包围，难以获得阳光照射。小明想在A处安装一个大大的平面镜，反射太阳光照亮村子中心的B处。太阳位于图中所示位置时，在图中画出反射光线，根据光的反射定律在A处画出平面镜（尺规作图，保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】连接AB，即反射光线；然后画出入射光线与反射光线的角平分线，最后根据平面镜与法线垂直画出平面镜，如图： 20.（24-25八年级上·全国·课后作业）作图题。 (1)如图，画出反射光线，并标出反射角的度数。 (2)航关员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子（如图甲）进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。（保留作图痕迹） 【答案】(1) (2) 【解析】（1）过入射点O做垂直于水平面的法线，由于入射光线与水平面的夹角为30°，则入射角为60°，根据反射角等于入射角可知反射角也为60°；反射光线和入射光线分居法线两侧，可以做出对应的反射光线，如图所示： （2）由光的反射定律知，反射角等于入射角，所以先做出反射光线与入射光线的夹角的角平分线，即为法线，然后再过入射点作法线的垂线即为平面镜的位置。 由图知，反射光线与入射光线的夹角为 180°-50°-70°=60° 则反射角等于入射角为30°，平面镜与竖直面的夹角为 90°-30°-50°=10° 如图所示： 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光的世界 课时3.1 探究：光的反射定律 2022年课程标准 物理素养 2.3.3通过实验，了解光在同种均匀介质中沿直线传播。知道光的直线传播的现象和应用。通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。 物理观念：光源，光的直线传播，光线，光的直线传播的现象和应用，光速，光的反射，入射光线，反射光线，入射角，反射角，入射点，法线，光的反射定律，镜面反射和漫反射。 科学思维：通过建立光线模型，实验探究，认识光的反射定律。 科学探究：探究光沿直线传播，光的反射定律。 科学态度与责任：通过通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，探究光的反射定律，认识科学探究的重要性。 知识点一、光源 （1）光源：能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星，萤火虫，水母、灯笼鱼、斧头鱼等。 （2）光源的分类 ①自然光源：太阳、萤火虫、水母等 ②人造光源：点燃的蜡烛，正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。 特别提醒 判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石等。 知识点二、光的直线传播 1.光的直线传播 （1）光在空气中传播 用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。 （2）光在水中的传播 用激光手电筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。 （3）光在玻璃中的传播 用激光手电筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。 （4）光在同种不均匀介质中的传播 在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的，如图乙所示。 分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后，糖水变得均匀后，光的传播路径是直线。 总结：光在同种均匀介质中沿直线传播。 特别提醒 （1）为了清晰地观察光在不同介质中传播路径，实验应在较暗的环境中进行； （2）应注意若要光沿直线传播，“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。 （3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。 2.光线 （1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线； （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 特别提醒 光线是一种物理模型，只是用来形象地描述光的传播情况，它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。 3.光的直线传播现象 （1）影子的形成 ①原理：光的直线传播； ②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成的较暗区域，就是我们说的影子。如下图： （2）日食、月食的形成 ①原理：光的直线传播。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。 （3）小孔成像 ①如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 ②如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理：光的直线传播。 ②成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。 特别提醒 （1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； （2）小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 4.光的直线传播的应用 （1）激光准直：在开凿大山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。 （2）射击时利用“三点一线”进行瞄准： 射击瞄准时，瞄准点、准星、缺口三点在一条直线上。 （3）站队列成直线 如果前面的人挡住了后面人的视线，使后面的人只能看到前面相邻人的后脑勺即可。 知识点三、光的传播速度 打雷和闪电在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪电，后听到雷声。这表明，光比声音传播得快。 1.光的传播的速度 （1）光在真空中的传播速度 光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 （2）光在其他介质中的传播速度 光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 （3）光与声音传播传播特点比较 现象 相同点 不同点 光的传播 传播速度都与介质种类有关 能在透明物质中传播，能在真空中传播，光在真空中传播速度最大 声的传播 能在固体、液体和气体中传播，真空不能传声，一般情况下固体中声速最大 特别提醒 “光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 知识点四、光的反射 1.光的反射 （1）光的反射的概念：光遇到物体的表面时，一部分光会改变原来的方向，返回到原来的物质中传播的现象，叫做光的反射。光遇到物体的表面都会发生反射，从而使我们能看到本身不发光的物体。如下图所示。 生活中光的反射现象：水中倒影是最典型的光的反射现象；还有“猴子捞月”、“照镜子”等也都是由光的反射引起的。 2.光的反射的基本概念：一点、两角、三线 光的反射光路图 一点 入射点 光的入射点，用字母“O”表示 三线 入射光线 入射到反射面上的光线，如图中的光线EO 法线 经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，通常用虚线表示，如图中的ON 反射光线 入射光线射到反射面上后，被反射面反射的光线，如图中的光线OF 两角 入射角 入射光线与法线的夹角，如图中的∠i 反射角 反射光线与法线的夹角，如图中的∠r 特别提醒 （1）入射角、反射角分别是入射光线、反射光线与法线的夹角，而不是与反射面的夹角； （2）习惯上按光的传播方向表述光线，如将E射向O的光线表述为光线EO，将从O点射向F的光线表述为光线OF。 知识点五、探究光的反射定律 1.实验：光的反射定律 提出问题 光发生反射是遵循什么规律？ 实验猜想 （1）反射角等于入射角； （2）反射光线和入射光线关于法线是对称的 实验思路 当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度？选用什么样的器材？如何测量呢？说说你的想法。 实验器材 平面镜、红色激光笔（注意避免激光射入眼睛）、直尺、不同颜色的笔、量角器、一张可绕中线折转的白色粗糙硬纸板 ①量角器：测量入射角和反射角的度数。 ②可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。 进行实验与收集证据 （1）如图甲所示，把平面镜放在水平桌面上，再将白色硬纸板竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板NOF可绕直线ON旋转； （2）先将纸板EON和纸板NOF处在同一平面内，然后使入射光贴着纸板沿某一角度射向O点，观察反射光的方向。在硬纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹； （3）改变光束的入射角度，进行多次实验，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹； （4）取下纸板，用量角器分别测量ON两侧的入射角和反射角的大小，并将数据记录在表格中； （5）如图乙所示，将纸板NOF向前或向后折转，在纸板上观察反射光的径迹。 （6）如图丙所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 实验次数 入射角 反射角 1 60° 60° 2 45° 45° 3 30° 30° … 分析论证 （1）分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。 （2）分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线、和法线在同一平面内。 ③多次改变入射光线的路径，记录对应反射光线的路径。会发现：反射光线和入射光线总是分居法线的两侧。 ④光路可逆：将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。 归纳总结（光的反射定律） 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 交流与评估 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 （5）进行多次实验的目的：避免偶然性，寻找普遍规律。 （6）若发现每次实验反射角与入射角的和为90°，原因是：错把入射角看成入射光线与反射面的夹角，或错把反射角看成反射光线与反射面的夹角。 2.对光的反射定律的理解 （1）发生光的反射现象时，先有入射光，后有反射光。反射光是随着入射光的改变而改变的，所以叙述光的反射定律时，“入射角等于反射角”的说法事错误的； （2）在光的反射现象中，入射光线靠近法线时，入射角减小，反射角也随之减小；入射光线远离法线时，入射角增大，反射光线随之远离法线，反射角也增大； （3）当光垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线、入射光线和法线在同一直线上，方向相反，并不是没有发生现象。 知识点六、光路的可逆性 在上面的实验中，如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出（如下图）。这表明，在反射现象中，光路可逆。 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。 知识点七、光的反射光路图 1.已知反射面、入射光线作反射光线 作图方法：先过入射点O作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光线，标上箭头。 2.已知反射面、反射光线作入射光线 作图方法：先过入射点作出法线，再根据光的反射定律（反射角等于入射角）画出对应的入射光线，标上箭头。 3.已知入射光线和反射光线，确定反射面（平面镜）的位置 作图方法：先作入射光线和反射光线夹角的角平分线，此线的位置即为法线的位置。过入射光线与反射光线的交点（入射点）作垂直于法线的一条直线，该直线的位置即为平面镜的位置。 4.光的反射作图一般步骤 （1）作法线（虚线表示）； （2）确定反（入）射光线的位置； （3）作反（入）射光线，用实线表示； （4）标出反射角r和入射角i。 特别提醒 反射光线和入射光线都要画成实线，并用箭头表示它的传播方向；法线用虚线，要垂直于反射面。 知识点八、镜面反射和漫反射 阳光射到镜子上，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的阳光。如果阳光射到白纸上，那么无论从哪个方向看，都能看到纸被照亮了，但不会感到刺眼。这是为什么？ 分析：原来，镜面很平整、光滑，一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射（如下图甲）。而看上去很平的白纸,如果在显微镜下观察，可以看到实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把一東平行光向着四面八方反射（如下图乙）。 1.镜面反射 一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射。这种反射叫做镜面反射。 平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 2.漫反射 凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们能从各个方向看见物体，就是因为物体发生的是漫反射。 3.镜面反射与漫反射的异同 不同点 相同点 反射面 反射光的特点 人的感觉 现象举例 镜面反射 表面光滑平整 反射光仍平行 只能在某个方向看到反射光，并且会感到刺眼，看不清物体 黑板反光、水面反光、等 都是光的反射现象，都遵循光的反射定律 漫反射 表面凹凸不平 反射光向各个方向射出 能在各个方向看清物体 不同方向的观众都能看到荧幕上的画面 特别提醒 （1）漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。 （2）判断镜面反射和漫反射，可以从题中一些字、词去判断。如出现“刺眼”“反光”等是镜面反射；出现“各个方向”是漫反射。 情景问题一：早晨，当阳光透过树林，可以看到透过树叶的光束是直的？ 【角度1】光源 【典例1】（23-24八年级上·辽宁沈阳·期中）下列是光源的是（　　） A．月亮 B．发光的水母 C．自行车尾灯 D．闪闪发光的钻石 【变式1-1】（23-24八年级下·山东德州·开学考试）下列关于光源的说法中，正确的是（　　） A．能被眼睛看到的物体都是光源 B．天空中的星星都是光源 C．发光的电灯不是光源 D．点燃的蜡烛是光源 【变式1-2】（2024·青海玉树·三模）下列物体，其中属于自然光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．日光灯 D．手机的屏幕 【角度2】光沿直线传播 【典例2】（2024·广东汕尾·二模）揭阳市中考体育成绩占比越来越大，体育成绩越来越引起家长的重视。中考体育考试时，常常采用“激光测距”的办法，因为光在空气中可近似看成直线传播。下列属于光的直线传播现象的是 (   ) A．旗杆在太阳下的影子 B．水塘边树的倒影 C．雨后的彩虹 D．海市蜃楼 【变式2-1】（2024·湖南怀化·一模）星城长沙首届新春灯会上，“湖南皮影戏”灯组惟妙惟肖，如图所示，“皮影戏”的原理是利用了光的（    ） A．直线传播 B．反射 C．折射 D．色散 【变式2-2】（2024·湖南怀化·三模）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【变式2-3】（2024·重庆巴南·三模）2024年3月9日至2025年2月28日，天空将上演“月掩土星”的天文景象，我国境内可见两次。“月掩土星”是由于光沿直线传播形成的。下列图所示光现象与“月掩土星”原理相同的是（    ） A．演员对着镜子画脸谱 B．手影 C．塔式太阳能电站 D．硬币再现 【角度3】光沿直线传播的应用 【典例3】（2024·广东东莞·模拟预测）金星凌日是指金星经过太阳面前，从地球看金星会在太阳表面观察到一个黑点 。关于黑点的形成正确解释是（　　） A．光的反射 B．光的色散 C．光沿直线传播 D．光的折射 【变式3-1】（23-24八年级上·河南信阳·阶段练习）下列现象中，不是利用光沿直线传播的实例是（　　） A．立竿见影 B．手影游戏 C．太阳发光 D．激光引导掘进方向 【变式3-2】（2024·吉林长春·二模）下列各成语所反映的情景中，能说明光的直线传播的是（　　） A．镜花水月 B．杯弓蛇影 C．海市蜃楼 D．立竿见影 【变式3-3】（2024·海南省直辖县级单位·一模）下列所描述的四种光现象是由于光的直线传播形成的是（    ） ①水中倒影    ②日食 ③彩虹    ④树荫下的光斑 A．①②③ B．②④ C．②③ D．②③④ 【角度4】小孔成像 【典例4】（23-24九年级下·吉林白山·阶段练习）如图所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机，做小孔成像实验。 (1)利用它观察烛焰的成像时，孔对着 （选填“烛焰”或“眼睛”），可观察所成的像； (2)该现象可以用 来解释； (3)将蜡烛靠近针孔照相机少许，烛焰的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式4-1】（23-24九年级下·安徽亳州·阶段练习）如图示用自制针孔照相机观察烛焰，针孔是圆形的，蜡烛位置可调整。以下说法不正确的是（　　） A．薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的 C．将小圆孔改为三角形，则像的形状改变 D．保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变大 【变式4-2】（23-24九年级下·黑龙江大庆·阶段练习）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（　　） A．经过调节，像的大小不可能等于物的大小 B．木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响 C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 D．蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像 【变式4-3】（24-25八年级上·全国·课前预习）如图所示，小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。 (1)分析比较 两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状无关； (2)分析比较 两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由物体的形状决定； (3)通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 （选填：正立/倒立）的实像，说明小孔成像的原理是 。 【角度5】探究光沿直线传播 【典例5】（22-23八年级上·江苏宿迁·期中）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ； （2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 ； （3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示： ①小孔成的像是 （填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像； ②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 （选填“改变”或“不变”）。 【变式5-1】（20-21八年级下·北京房山·期末）如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 的白糖水中沿直线传播。 【角度6】探究光的反射定律 【典例6】（2024·江苏苏州·一模）小明利用如图甲所示的实验装置探究光的反射规律. (1)实验时把平面镜放在水平桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板与平面镜 放置，图中的入射角是 度； (2)如图乙将右侧纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的 部看不到反射光线； (3)经多次实验，在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后，利用刻度尺在白纸板上作了一条平行于平面镜的直线AF， A、B、C、D、E、F、N是直线与各入射光线、反射光线、法线的交点（图丙）, 测量发现: AB=EF, BC=DE, CN=ND, 这样的发现 （能/不能）得到“反射角等于入射角”的结论； (4)在探究得到光的反射规律后，小明想到自行车的尾灯（图丁）本身并不发光，但是夜晚当汽车的灯光无论从哪个方向照在它上面时，它都能将光反射回去，以引起汽车驾驶员的注意.经了解它是由许多角反射器组成的反光装置，则该角反射器是由 （   ） A．一个平面镜组成 B．二个相互垂直的平面镜组成 C．三个相互垂直的平面镜组成 【变式6-1】（24-25八年级上·全国·课后作业）如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板竖直立在镜面上，垂直于镜面。    (1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是 ； (2)取下纸板，用量角器测量每次入射角和 ，并记录下来； (3)在图甲实验的基础上，以为轴，把纸板向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在 。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法： ； (4)［实验细节］实验中为了使光线能在纸板上显示出来，应采取的操作是______； A．向纸板喷烟或雾 B．使光束垂直纸板射到O点 C．使光束贴着纸板射到O点 (5)［数据分析］小明所测得的数据如下表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是： 。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° 【变式6-2】（24-25八年级上·山东聊城·开学考试）在进行“光的反射定律”的探究实验中，小明设计了如图所示的实验，平面镜M平放在桌面上，E、F是粘在一起的两块白纸板，F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。 (1)如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，此时∠BON ∠AON（选填“大于”、“等于”或“小于”）； 若光线沿BO入射， 则经镜面反射后光线沿OA射出，这说明了在光的反射中，光路是 的； (2)在实验中使用的是一个可以沿ON折叠的白色纸板，它在本实验中的作用： ；如图乙，把纸版向后翻折，则在纸版上 （能/不能） 找到反射光线。 【角度7】光的反射定律及其应用 【典例7】（2024·云南楚雄·模拟预测）2024年春晚舞台上，舞蹈《锦鲤》惊艳亮相，舞者身着红白色的衣裙仿佛自由自在的锦鲤，可鱼翔浅底，亦可翱翔天际。如图所示是舞者表演的瞬间，水中的倒影的形成原因是（    ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【变式7-1】（23-24八年级上·湖北武汉·期中）请同学们仔细观察你的校服或者书包，会发现上面有一些醒目的地方设置有反光条，在夜间如果有灯光照射在你的衣服或者书包上时，反光条就会变得非常明亮，下列哪个应用与反光条的原理不同（　　） A．  激光引导掘进方向 B．  有趣的倒影 C．  塔式太阳能电站 D．  自行车尾灯 【变式7-2】（23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，描写了酷夏特有的情趣，倒影形成的原因是（    ） A．光的反射 B．光沿直线传播 C．光的折射 D．光的色散 【变式7-3】（23-24八年级上·上海·期中）一束光与水平地面的夹角为30°，照到平面镜后发生反射，若使反射光线与地面平行，则平面镜与地面的夹角（    ） A．一定是15° B．一定是30° C．可能是75° D．可能是90° 【变式7-4】（23-24八年级上·广东梅州·阶段练习）如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成45°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为 ；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的点，当液面上升0.2m时，光点将 （选填“向左”或“向右”）移动 m。 【角度8】漫反射与镜面反射 【典例8】（23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期中）同学们在教室的每个位置都能看清黑板上的字，这是光的 反射现象；如今许多建筑采用玻璃进行外墙装潢，这在美化城市的同时，却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是由于阳光在玻璃表面发生了 反射。 【变式8-1】（23-24八年级上·河南许昌·期中）雨后的夜晚，当你背着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼（　　） A．走较亮的地方，地面发生漫反射 B．走较暗的地方，水面发生镜面反射 C．走较暗的地方，地面发生镜面反射 D．走较亮的地方，地面发生镜面反射 【变式8-2】（24-25八年级上·全国·课前预习）晚上，小明在桌面上铺一张白纸，将一小块平面镜的镜面朝上平放在纸上，用手电筒正对着平面镜照射，如图所示。这时人从侧旁观察到比较亮的是 （选填“白纸”或“平面镜”），这是因为手电筒的光照射到其表面发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【变式8-3】（24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图甲所示是一束平行光射到粗糙表面发生的反射现象，这种反射叫做 ；如图乙所示是一束平行光射到光滑表面发生的反射现象，这种反射叫做 。 【角度9】光的反射作图 【典例9】（2024·福建三明·模拟预测）如图所示，画出反射光线并标出反射角的大小。 【变式9-1】（2024·安徽合肥·一模）如图所示，请作出光线OB的反射光线，并标出反射角的大小。 【变式9-2】（2024·吉林松原·模拟预测）请在图中画出光线经平面镜反射的光路。 【变式9-3】（23-24八年级上·山东德州·阶段练习）如图所示，根据给出的反射光线，画出入射光线。 【基础强化】 1.（23-24九年级下·广东佛山·阶段练习）唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长，楼台倒影入池塘”，描写了酷夏特有的情趣，倒影形成的原因是（    ） A．光的反射 B．光沿直线传播 C．光的折射 D．光的色散 2. （2024·陕西西安·模拟预测）下列关于甲、乙两图中现象的说法，正确的是（　　） A．甲图能用“光的折射规律”解释 B．甲图说明利用小孔只能成等大的像 C．乙图中的“像”很明亮，所以是实像 D．乙图中的水中倒影利用了光的反射原理 3. （23-24八年级上·上海·期中）一束光与水平地面的夹角为30°，照到平面镜后发生反射，若使反射光线与地面平行，则平面镜与地面的夹角（    ） A．一定是15° B．一定是30° C．可能是75° D．可能是90° 4. （2024·江西·模拟预测）如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的 造成的。 5. （23-24八年级上·陕西西安·阶段练习）图甲为月食这一难得的景象，同时还伴随着月掩天王星、日月合璧、红月亮等天文奇观。能正确描述月食形成原因的是图 （选填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射 （选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 6.（23-24八年级上·云南昆明·阶段练习）2020年6月21日出现了日偏食现象（如图甲），同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑（如图乙）：月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因 （选填“相同”或“不相同”），月牙形光斑是 的实像。 【素养提升】 7. （23-24八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图，小红在池塘边观察水中月亮的视线与水面的夹角是30°，在光的反射现象中，入射角的度数是 ，光的传播方向改变的度数是 。 8. （2024·湖北·模拟预测）隔热膜贴在玻璃上，能起到隔热、防爆、抗紫外线的作用。如图所示，S为光源，SA是射向前挡风玻璃的一条光线，请画出光经过玻璃后的反射光线。 9. （23-24七年级上·吉林长春·期末）如图，固定在水面上方的光源S发出一束光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45°，当水面降低时，反射角将 （选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑A将 （选填“向左”、“向右”或“不”）移动。 10. （22-23八年级上·四川内江·期中）电影银幕是用表面粗糙的白布制成的，能使照射到它上面的光发生 反射；有时阳光射进来，有的同学看到镜子很“刺眼”，这是因为太阳光照射到镜面发生了 反射。 11.（23-24八年级上·山东威海·期末）雨后液晚，道路湿滑，月光照到地面上发生 反射（填“镜面”或“漫”）；行走的过程中，小明发现暗处是水面，他 月光走的。（填“背着”或“迎着”）。 12. （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： 。 【能力培优】 13. （2024·江苏扬州·三模）晚自习后，小莹发现自己家的车灯照射前面自行车“尾灯”时，会发现对方“尾灯”很明亮。查阅资料知道自行车“尾灯”结构如图所示，下列说法正确的是（　　） A．自行车尾灯是光源 B．人从侧边看自行车尾灯也很明亮 C．自行车尾灯能将平行的入射光平行反射 D．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射 14．（2024·云南昆明·二模）下图所示的光现象中，形成原理与其它三个选项不相同的是（　　） A．小孔成像 B．地上的影子 C．水中的倒影 D．日食 15. （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A处，若入射光线保持不变，要让反射光照在光屏的B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O顺时针转过一定角度（＜90°） ⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°） A．①④ B．②⑤ C．③④ D．①⑤ 16. （2024·山东泰安·二模）如图甲所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成，如图甲所示： （1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行； （2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （3）如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿 方向射出:； （4）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线； （5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 17. （2024·广西梧州·一模）如图是探究光的反射定律的实验装置。 (1)实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为在纸板上发生了光的 反射。 (2)图甲中，实验时显示的入射角的大小为 。 (3)如图乙，将纸板B沿KQ剪开，把纸板B的下半部分向后折。实验时在纸板上观察到：上半部分有反射光线，下半部分 （选填“有”或“没有”）反射光线，表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 (4)对比图甲和图丙，可知：在光的反射现象中，光路是 的。 (5)为了使实验结论更具有普遍性，应该采取的方法：多次改变 的大小进行实验。 18.（23-24八年级上·上海·期中）某物理小组的同学利用空的薯片筒等器材制作“探究小孔成像特点”的实验装置，来研究物体关于小孔所成像的形状与小孔形状、物体形状的关系。他们在三个相同空筒的底部中央分别打上小圆孔和小方孔，再用三片半透明的塑料膜蒙在空筒的口上作光屏。实验时，他们先调整烛焰和灯丝的位置使光屏上可以观察到烛焰和灯丝通过小孔所成的像，如图所示。然后，他们固定蜡烛和小孔的位置，改变光屏到小孔的距离s，发现像的高度h随之改变。他们多次改变s，并将对应的h值记录在下表中。 序号 s/厘米 h/厘米 1 2.0 1.0 2 4.0 2.0 3 6.0 3.0 4 8.0 4.0 5 10.0 5.0 (1)分析比较图中的甲、乙两图，可初步归纳得出的结论是：物体关于小孔所成像的形状与小孔的形状 ；（选填“有关”或“无关”) (2)分析比较图中的甲、丙两图，可初步归纳得出的结论是：物体关于小孔所成像的形状与 ； (3)从表格数据可初步归纳得出的结论是：当同一物体到小孔的距离不变时， 。 19.（21-22八年级上·四川泸州·期末）小明外婆家所在的小山村被群山包围，难以获得阳光照射。小明想在A处安装一个大大的平面镜，反射太阳光照亮村子中心的B处。太阳位于图中所示位置时，在图中画出反射光线，根据光的反射定律在A处画出平面镜（尺规作图，保留作图痕迹）。 20.（24-25八年级上·全国·课后作业）作图题。 (1)如图，画出反射光线，并标出反射角的度数。 (2)航关员舱外作业时，宽厚的航天服限制了他的视野，为了看清胸前的操作面板，可以通过手腕处的小镜子（如图甲）进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛，B点代表胸前某一按钮，C点是小镜子的位置，请你根据反射光路图在C点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。（保留作图痕迹） 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$