专题2.4 光的反射-【新教材】2024-2025学年八年级物理上册举一反三系列(苏科版2024)
2024-10-09
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2份
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55页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 四、光的反射 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 光的反射 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.48 MB |
| 发布时间 | 2024-10-09 |
| 更新时间 | 2024-10-09 |
| 作者 | 秒懂物理杨老师 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2024-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47828463.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题2.4 光的反射
【苏科版2025】
题型梳理
知识汇编 1
专题01 光的反射的概念 3
专题02 探究光的反射规律 4
专题03 反射光线与入射光线的关系 8
专题04 反射角、入射角的相关计算 9
专题05 反射光随着镜面的转动问题 11
专题06 光的反射(光路图) 12
专题07 光的反射(平面镜成像) 15
专题08 镜面反射与漫反射 16
巩固练习 19
提优练习 31
知识汇编
一、光的反射
1、光的反射:光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本概念:
一点
入射点
光线射到镜面上的点,用“O”表示。
三线
法线
通过入射点,垂直于镜面的直线,用虚线表示如图ON
入射光线
射到反射面上的光线,如图AO。
反射光线
被反射面反射后的光线,如图中的OB。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
注释:
1、 入射角和反射角分别是指,入射光线和法线的夹角,反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。
2、 法线是过入射点垂直平面镜的虚线,是为了研究问题方便引入的。
3、 入射光线和反射光线都有方向,所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中:入射光线AO,反射光线OB。
4、 发生反射现象时,光又反射回原介质中,所以光的传播速度不变,传播方向发生改变。
5、 我们能够看到不发光的物体是因为光的反射,反射光射入了我们的眼睛。如下图所示:
二、镜面反射和漫反射
1、 镜面反射:光线照到平滑的表面上(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜),发生镜面反射。这时入射光平行,反射光也平行,其他方向没有反射光。
2、漫反射:光线照到凹凸不平的表面上,发生漫反射。凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。
注释:
1、 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2、 日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。如:黑板上的字。我们能从不同角度看到本身不发光
的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射。
光的反射概念
01
【典例】(23-24九年级下·辽宁沈阳·阶段练习)辽宁的母亲河辽河通过流域改造,生态环境日益改善,吸引了一群群白鹭,鸿雁、赤麻鸭、鸳鸯等候鸟迁徙来此觅食、休憩。如图是一只白鹭在水面散步时的优美场景。下列选项中与白鹭在水中倒影成因相同的是( )
A.后视镜成像 B.人的影子
C.棱镜分光 D.露珠下的叶脉
【答案】A
【详解】A.白鹭在水中的倒影,是平面镜成像,属于光的反射现象,汽车的后视镜成像属于凸面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B.影子是光在均匀介质中沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.棱镜分光,是光的色散现象,说明太阳光是复色光,是光的折射现象,故C不符合题意;
D.露珠下的叶脉属于凸透镜成像,是光的折射现象,故D不符合题意。
故选A。
【变式1】(23-24八年级上·四川内江·期末)下列关于光的现象中,属于光的反射现象的是( )
A.看见地面上的课本 B.手影游戏
C.小孔成像 D.海市蜃楼
【答案】A
【详解】A.看见地面上的课本是由于课本反射的光进入人眼,这是光的反射现象,故A符合题意;
B.手影游戏,影子是由于光沿直线传播形成的,故B不符合题意;
C.小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是由于光的折射形成的,故D不符合题意。
故选A。
【变式2】(23-24九年级上·天津津南·期末)从激光测距仪发出一束激光射向月球,测出激光往返所用的时间,即可计算出地球到月球的距离。激光测距仪主要利用了光的( )
A.反射和折射 B.直线传播和折射
C.反射和色散 D.直线传播和反射
【答案】D
【详解】激光测距仪向月球发射激光,激光在月球表面发生反射,反射回来的激光被激光测距仪接收,光在同种均匀介质中沿直线传播,激光在空气中沿直线传播,所以激光测距仪利用了光的直线传播和反射,故ABC不符合题意,故D符合题意。
故选D。
【变式3】(23-24八年级上·河北保定·期末)为了保障汽车在高速公路安全行驶,交通管理部门在交通标志白线上每隔2m,就安装一个叫“夜精灵”的玻璃凸起元件,如图所示。夜间汽车行驶时,在灯光的照射下,司机能看到附近地上的“夜精灵”亮起来。“夜精灵”的工作原理是 。
【答案】光的反射
【详解】车灯照射在凸起的玻璃元件上,发生反射,玻璃元件就亮起来了。
探究光的反射规律
02
【典例】(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
【答案】(1)漫
(2)50°
(3)同一平面
(4)应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内
【详解】(1)纸板比较粗糙,在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生漫反射。
(2)入射光线与法线的夹角为入射角,由图可知,入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,则反射角为
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在同一平面内。
(4)纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内;由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,法线的位置没有改变,始终垂直平面镜,则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应将纸板绕CD轴向前转动,直到能看到反射光线,使反射光线和入射光线在同一平面内。
【变式1】(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了 ;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 ;
(3)让光沿图中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是 的;
(4)为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内,下一步的操作是 。
【答案】(1)垂直
(2) 验证反射角等于入射角 40°
(3)可逆
(4)见解析
【详解】(1)为了让光显示在白色纸板上,应当将ON垂直于平面镜放置。
(2)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,而图中∠i为入射角,∠r为反射角,所以本实验中测量记录多组不同的∠i和∠r的值并进行对比,是为了验证反射角等于入射角的结论是否成立。
[2] 入射光EO与平面镜的夹角为入射角∠i的余角,所以可知入射角为40°,又因为反射角等于入射角,则反射角为40°。
(3)由题意可知,当光线逆着原反射光线的方向射向平面镜时,它会沿着原入射光线的反方向射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内,可将右侧纸板绕法线即ON向前或者向后折,再观察白色纸板上能否得到反射光线。
【变式2】(23-24八年级上·青海·期中)为了探究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验。
(1)图中反射角的度数是 。实验还需要用到的测量工具是 。
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 反射。
(3)若将F板向后折,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)如果让光线顺着EO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OF方向射出,这表明:反射光线和入射光线分居在法线 。
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明在光的反射过程中,光路是 。
(6)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角的大小,得到了表中的几组数据,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
【答案】(1) 40° 量角器
(2)漫反射
(3) 不能 在
(4)两侧
(5)可逆
(6)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
【详解】(1)[1]在反射现象中,反射角等于入射角,由图可知,入射角等于40°,故反射角等于40°。
[2]要探究反射角与入射角的关系,还需要量角器测量反射角的度数。
(2)从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是因为光经过光屏被反射到了四面八方,故发生了漫反射。
(3)[1][2]在反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内,若将F板向后折,F板和E纸板不在同一平面上,则在F板上不能看到反射光。
(4)如果让光线顺着EO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OF方向射出,这表明:反射光线和入射光线分居在法线两侧。
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明在光的反射过程中,光路是可逆。
(6)根据反射定律,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。
反射光线与入射光线的关系
03
【典例】(23-24八年级上·河南驻马店·期中)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标点,以下操作可行是( )
A.平面镜水平向左移动 B.平面镜绕入射点O逆时针旋转
C.平面镜竖直向下移动 D.平面镜竖直向上移动
【答案】D
【详解】A.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,光斑不会移动,不能射中墙上目标,故A不符合题意;
B.将平面镜绕入射点逆时针转动一定角度,入射角变大,根据反射角等于入射角可知,反射角也随之变大,光斑会向下移动,不能射中墙上目标,故B不符合题意;
C.将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左移动,则反射光线也向做移动,光斑会向下移动,不能射中墙上目标,故不C符合题意;
D.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,能射中墙上目标,故D符合题意。
故选D。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·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保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A.当液面下降时,光点S'将向左
B.盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C.当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D.当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
【答案】D
【详解】A.当液面下降时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,故A错误;
B.盛液体的容器倾斜时,液面不变,则光点S'的位置不变,故B错误;
C.当液面上升2cm时,根据光的反射定律可知,光点S'的位置向左移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故C错误;
D.当液面下降2cm时,反射点会向右移动,因此方向光线与标尺的交点会向右移动,根据数学勾股定理和长方形可得光点S'移动的距离为
故D正确。
故选D。
反射角、入射角的相关计算
04
【典例】(24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习)一条入射光线跟平面镜的夹角是30°,则反射角是 ,若要使反射光线与入射光线垂直,则入射角应为 ,如入射角增大10°,则反射光线与入射光线的夹角增大 。
【答案】 60° 45° 20°
【详解】[1]入射光线跟平面镜的夹角是30°,法线垂直于平面镜,反射光线与入射光线分居法线两侧,则入射光线与法线的夹角为60°,即入射角为60°,根据光的反射规律,可知反射角等于入射角,即反射角也等于60°。
[2]要使反射光线与入射光线垂直,即入射光线与反射光线夹角为90°,根据反射角等于入射角可知入射角应为45°。
[3]入射角增大10°,则反射角也10°,所以反射光线与入射光线的夹角增大20°。
【变式1】(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图, 一束太阳光与水平面成30°角射来,小益想利用一块平面镜将此时的太阳光竖直反射入一口枯井中,则反射角大小为 ,镜面与水平面夹角大小为 °。
【答案】 60° 60
【详解】[1] 由于反射光线竖直射入井内,反射光与入射光的夹角为
90°+30°=120°
反射角等于入射角,所以,入射角、反射角均为60°。
[2]入射光线与镜面的夹角为
90°-60=30°
此时入射光与水平面成30°角,则镜面与水平方向的夹角为
30°+30°=60°
【变式2】墙基地面上有一盏灯S,墙面前3米的地面上有一个平面镜,如图所示。为使地面灯光能照到墙面上离平面镜入射点O距离为6米的地方,平面镜与地面夹角应是( )
A.20° B.30° C.45° D.60°
【答案】D
【详解】
如图,由几何关系得,入射光线与反射光线的夹角的余弦值为
则入射光线与反射光线的夹角为60°,根据反射角等于入射角得,入射角为
所以平面镜与水平地面的夹角为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
反射光线随着镜面的转动
05
【典例】图中,入射光线与反射面的夹角为30°,使平面镜绕入射点O沿顺时针方向转过20°,同时移动光源,使入射光也绕O点顺时针转动10°,则反射光线将从原来位置转过 。
【答案】30°
【详解】由反射角等于入射角得,当平面镜不动,入射光线顺时针转动10°,反射光线逆时针转动10°。当入射光线不动,将平面镜绕O点顺时针转过20°时,反射光线将顺时针转过40°,综合两种情况后,反射光线将将从原来位置顺时针转过30°。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)有一束光以垂直于镜面的方向入射到平面镜上,入射角大小为 °。当镜面绕入射点转动25°角,则反射角大小为 °,反射光转动了 °。
【答案】 0 25 50
【详解】[1]根据光的反射定律可知,光以垂直于镜面的方向入射到平面镜上,入射角大小为0度。
[2][3]当镜面绕入射点转动25°角,此时入射角为25°,根据光的反射定律可知,此时反射角为25°;反射光线会转动
【变式2】如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动 15°角时,点光源在镜中所成的像与中心轴O的连线转过的角度为 θ1,照射到筒壁上的反射光斑与中心轴O的连线转过的角度为θ2,则( )
A.θ1=30°,θ2=30°
B.θ1=30°,θ2=60°
C.θ1=60°,θ2=60°
D.θ1=60°,θ2=30°
【答案】A
【详解】ABCD.一个平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上A处一个点光源,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。如下图所示:
平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动 15°角时,点光源在镜中所成的像与中心轴O的连线转过的角度为 θ1,转动前点光源在平面镜中的像在B处,转动15°角后点光源的像在C处,像与中心轴O的连线转过的角度为;由图可知,平面镜旋转15°角,则法线也旋转15°角,所以,即。平面镜转动前照射到筒壁上的反射光斑在A处,转动15°角后照射到筒壁上的反射光斑在D处,所以照射到筒壁上的反射光斑与中心轴O的连线转过的角度为,因为法线旋转15°角,所以,即。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
光的反射(光路图)
06
【典例】(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)如图,根据光的反射定律在图中画出入射光线并标出入射角i。
【答案】
【详解】由光的反射定律可知,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,法线垂直于反射面,入射光线与法线的夹角为入射角i。如图所示:
【变式1】(23-24八年级上·青海·期中)太阳光与水平面成30°角,若要用镜子将太阳光线反射到竖直的深井里,请在下图1中画出其光路图。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】因入射光线与水平面成30°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射光线的夹角为
30°+90°=120°
则反射角为60°,因法线为入射光线与反射光线的角平分线,则可确定其位置,然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了,如图所示:
【变式2】(2024·广西·模拟预测)请在图中画出平面镜和光路图,使得太阳光照射到A点时,经过反射可以照射到B点。
【答案】
【详解】连接AB,此线即为反射光线,然后作出入射光线和反射光线夹角的角平分线,即为法线;再作一条线段与法线垂直,该线段的位置即为镜子的位置,如下图所示:
光的反射(平面镜成像)
07
【典例】(2024·河南新乡·模拟预测)如图所示,S为路灯,O点表示人眼所在位置,请确定水中“路灯”S'的位置并画出人眼看到水中“路灯”的光路图。
【答案】
【详解】过水面作出路灯S的对称点S′,即路灯S在水中的像,连接OS′,OS′与水面的交点C点为入射点,CO为反射光线,连接SC可得入射光线,如图所示:
【变式1】(2024·山西大同·三模)朱鹮是国家一级重点保护动物。如图所示,一只朱鹮在平静的湖面上飞过,请你在图乙中画出光从朱鹮经水面反射进入人眼的光路图,其中A点表示水中朱鹮像的位置。
【答案】
【详解】作A点关于湖面的对称点点,连接A点与人眼所在位置的点,与湖面的交点就是入射点,入射点与人眼的连线为反射光线,点与入射点的连线为入射光线,如图所示
【变式2】(2024·广东深圳·三模)夜晚雨后路面积水,如图所示,路灯A发出的光越过小树,照亮对面的墙,请作出恰好越过小树顶端的光经水面反射到墙上的光路。
【答案】
【详解】连接A和小树顶端,延长到水面,为入射光线,过入射点作法线,根据反射角等于入射角画出反射光线,反射到墙上,如图所示:
镜面反射与漫反射
08
【典例】(23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习)如图,是镜面反射与漫反射的光路图,依图并结合所学知识,下列选项中判断正确的是( )
A.甲是漫反射,乙是镜面反射 B.甲、乙光线均不遵循光的反射定律
C.自行车尾灯是根据甲的思路设计的 D.在黑夜背着月光行走,较暗的地方是路面
【答案】C
【详解】AB.根据图示可知,甲、乙的入射光线都平行,而甲的反射光线也平行,乙的反射光线不平行,因此甲图发生了镜面反射,乙图发生了漫反射;不论是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律,故AB错误;
C.自行车尾灯是根据甲的思路设计的,故C正确;
D.背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,故D错误。
故选C。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)雨后的夜晚,当你行走在有积水的路上,为了避让水洼,描述正确的是( )
A.背着月光走,应走较暗的地方,月光照水面上发生镜面反射
B.背着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
C.迎着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
D.迎着月光走,应走较暗的地方,月光照水面上发生漫反射
【答案】B
【详解】AB.背着月光走,月光经水面发生镜面反射,没有反射光线进入人的眼睛,人感觉水面暗;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面亮,因此需要走较亮的地方,故A错误,B正确;
CD.迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,光线集中进入人的眼睛,人感觉很亮;地面发生漫反射,有少量的光线反射进入人的眼睛,人感觉地面暗,因此需要走较暗的地方,故CD错误。
故选B。
【变式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
【详解】[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。
巩固练习
一、单选题
1.(2024·新疆喀什·一模)在下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.墙上影子 B.海市蜃楼 C.杯弓蛇影 D.铅笔“弯折”
【答案】C
【详解】A.墙上影子是由于光照射到不透明的物体形成的阴影部分,是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.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B不符合题意;
C.“杯弓蛇影”属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故C符合题意;
D.水中的铅笔“弯折”是光从水中斜射入空气中时发生折射而形成的虚像,故D不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级上·山西大同·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.一束光线垂直照到平面镜上,入射角为0度
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.光不可以在真空中传播
D.我们能够看到各种各样的物体,是因为他们能够发光
【答案】A
【详解】A.当光线垂直于镜面入射时,入射光线与法线重合,入射角是0°,故A正确;
B.漫反射的光线尽管看起来杂乱无章,但仍然遵循光的反射定律,故B错误;
C.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故C错误;
D.我们能看到发光的物体,是因为他们能够发光,我们能够看见不发光的物体,是因为它们能反射光,故D错误。
故选A。
3.教室黑板用久的部分变光滑,如图所示,阴影为黑板光滑处,教室内的同学分为四个小组,当光线从右侧窗户射入时,上课看黑板光滑处写的字,因反光最可能看不清字的小组是( )
A.第一、二组 B.第二、三组
C.第一、三组 D.第三、四组
【答案】A
【详解】能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面上发生了漫反射,黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字。如下图所示,下面的两条光线会射到黑板的粗糙的地方,四个小组的同学都能看到黑板上的字;而上面两条光线会照射到黑板的光滑处发生镜面反射,根据图中位置可知第一组与第二组的同学处于镜面反射光线照射的位置处,此时光线太强,最可能看不清字,而第三、四小组的同学处在漫反射的位置上,能够看清字,所以是第一、二组的同学最可能看不清字。
故选A。
4.(2024·天津津南·一模)如图所示,发光点S发出一条射向平面镜的光线,在平面镜上发生反射,反射光线经过P点。如图所示是确定入射点O及像点S位置时所作的光路图,图中的数字序号表示的是作图过程中的先后次序,其中作图次序正确且图线使用规范的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】①首先过镜面作出点光源S的对称点S′,即为S在平面镜中的像,②连接S′P与镜面交于O点(注意S′O用虚线,且S′O不是光线,不能用箭头),即为入射点(反射点),OP为反射光线,连接SO即为入射光线,如图所示:
故选C。
5.(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)利用如图所示装置“探究光的反射规律”,下列判断不正确的是( )
A.粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上
B.改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等
C.图甲中,如果让光沿着FO方向射到镜面,反射光线将沿着OE方向射出
D.入射光垂直入射时,入射角为90°
【答案】D
【详解】A.探究光的反射定律,应将粗糙的硬纸板ENF竖直地立在水平平面镜上,这样反射光线和入射光线在同一平面内,可以观察到反射光线,故A正确,不符合题意;
B.根据光的反射定律可知,改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等,故B正确;
C.在图甲中,如果让光线沿着FO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,故C正确,不符合题意;
D.入射光垂直入射时,入射角为0°,故D错误,符合题意。
故选D。
6.(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( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】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。
7.(23-24九年级上·山东淄博·阶段练习)一盏探照灯的灯光从A处射向平静的水面,如图所示。在入射点C逐渐向左移动的过程中,B处的人不断调整位置始终能看到光斑( )
A.不移动 B.向下移动 C.向左移动 D.向右移动
【答案】A
【详解】如图所示
在入射点C逐渐向左移动的过程中,在水面上始终发生反射现象,所以人看到光斑是不移动的。
故选A。
8.(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D.液面变化高度一定时,减小入射角可使光斑移动更明显
【答案】C
【详解】A.根据图像可以判断入射角为50°,根据光的反射定律,反射角等于入射角可知,反射角等于50°,故A错误;
B.当水面升高时,入射角大小不变,则反射角大小也不变,故B错误;
C.当液面下移时,如图所示,光斑会右移,故C正确;
D.当液面变化高度一定时,增大入射角可使光斑移动更明显,如图所示,故D错误。
故选C。
9.光从空气斜射到水面上,入射光线与法线的夹角为50°,则反射光线与界面夹角为( )
A.0° B.40° C.50° D.100°
【答案】B
【详解】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,入射角等于反射角,反射光线与界面的夹角为反射角的余角.入射光线与法线的夹角为50°,即入射角为50°,则光与水面的夹角为
90°−50°=40°
根据光的反射定律,反射角也为50°,所以反射光线与界面的夹角为40°。
故选B。
二、填空题
10.(24-25八年级上·江苏南通·开学考试)如图所示,一入射光线垂直射到平面镜,其反射光线经过的点是 ,入射角为 。
【答案】 丙 0°
【详解】[1][2]当光线垂直射到一平面镜上时,反射光线按原路返回,则其反射光线经过丙点, 此时入射光线与法线重合,入射角为0°。
11.人生活在光的世界里,伴随着“影”的存在。“人影相随”中的影是光在空气中 形成的;人在水中的“倒影”是光在水面上发生 形成的虚像,若人蹲下来看水中自己的脸时,水中的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 沿直线传播 反射 不变
【详解】[1]“人影相随”中的“影”是人的影子,影子的形成是因为光沿直线传播。
[2]“倒影”中的“影”是平面镜所成的像,是因为光的反射形成的。
[3]平面镜成的像是正立、等大的虚像,所以无论人如何动,水中的像的大小是不变的。
12.(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)小华设计了如图所示的装置做了个趣味实验——“看得见的声音”。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中,当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。从各个角度都能看到光屏上的光斑,说明光射到光屏发生了 。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明 同时也说明声音具有 。
【答案】 漫反射 声音由物种振动产生 能量
【详解】[1]从各个角度都能看到光屏上的光斑,说明光射到光屏发生了漫反射,光线被反射到各个方向。
[2][3]实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明此时的圆筒在振动,说明发声体在振动,说明声音由物种振动产生,同时也说明声音具有能量,可以使圆筒振动。
13.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,现利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,此时反射角的大小为 °,随着阳光西斜,为保证太阳光能水平射入隧道,则应将平面镜 时针转动。
【答案】 60 逆
【详解】[1]由光的反射定律知,反射角等于入射角,法线平分反射光线与入射光线形成的夹角;又由于法线垂直于镜面,故过入射点作法线的垂线即为镜面的位置,如图所示:
反射光线与入射光线的夹角为180°-60°=120°,故反射角为60°。
[2]随着阳光西斜,入射角变小,为保证太阳光能水平射入隧道,则应将平面镜逆时针转动。
14.(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
【详解】[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。
15.(2024·河北沧州·一模)一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为 °,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为 °。远远望云,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离是 m。
【答案】 60 140 6
【详解】[1]反射角或入射角是反射光线或入射光线与法线的夹角,若入射光线与平面镜的夹角为60°,则入射角为
反射角等于入射角,也为60°。
[2]当入射角增大10°,因此反射角也增大10°,即反射角变为
反射光线和入射光线的夹角是
[3]由平面镜成像的特点可知,像与物到平面镜的距离相等,已知小鸟距水面6m,小鸟的像到水面的距离也是6m。
16.(2024九年级下·江西吉安·学业考试)如图甲所示,小磊靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到自己的像,是从他身上传过来的光在玻璃门上发生了 (选填“反射”或“折射”)形成的。如图乙所示,当自动门打开时,左侧玻璃门中所成的像 (选填“会”或“不会”)随左侧移门一起向左移动。
【答案】 反射 不会
【详解】[1]他在玻璃门中看到自己的像,是从他身上传过来的光在玻璃门上发生了反射形成的,相当于平面镜成像,利用光的反射原理。
[2]当自动门打开时,由于像与物关于镜面是对称的,左侧玻璃门中所成的像不会随左侧移门一起向左移动。
17.如图所示,两块平面镜互成60°角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO',分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为 。
【答案】120°
【详解】设两镜面的交点为E点,连接OO′,如图所示:
由几何关系得
由光的反射定律得
由几何关系得
三角形的内角和为180°,则
三、作图题
18.(23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习)请画出人眼在A点看到光源S在平面镜中的像S'的光路图。
【答案】
【详解】由平面镜成像特点可知,像与物关于平面镜对称,所以作S点关于平面镜的对称点,即像点S′,连接AS′,与平面镜交于O点,则OA为反射光线,再连接SO为入射光线,光由S点射向A点,如下图所示:
19.如图所示,请画出图中两条平面镜反射光线的入射光线。
【答案】
【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S',再作出S'关于平面镜的对称点S,即为发光点的位置,从反光点S到反射点画出两条入射光线,如图所示:
20.(2024·辽宁抚顺·一模)平面镜是魔术师表演节目常用的道具。如图甲演员躺在转盘上做各种动作时,观众在挡板前面利用平面镜看到的却是她竖直悬在空中做优美的动作。如图乙观众看到悬在空中的演员A′,实际演员在挡板后的位置A。请画出平面镜的位置。
【答案】
【详解】所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形,连接AA′;做AA′的中垂线,为镜面位置,连接A′B,可得反射光线,A′B与镜面的交点O为入射点,则OB为反射光线,连接AO,AO为入射光线,如图所示:
四、实验题
21.(23-24八年级上·山西大同·阶段练习)小晋用平面镜将室外的阳光反射进教室,调整平面镜的摆放角度,发现阳光进入教室的角度和位置随之发生变化。那么光反射时遵循什么规律呢?创新小组的同学用如图所示的装置做“探究光的反射定律”的实验。
(1)实验前,将平面镜放在水平桌面上,将纸板竖直放置在平面镜上,可绕ON转动。实验时让入射光紧贴着纸板入射,其目的是 ;
(2)实验中,小组同学记录的实验数据如表所示:
次数
入射角
反射角
1
15°
15°
2
30°
60°
3
45°
45°
4
60°
60°
分析表格中记录的数据,发现第 组数据错误,其原因可能是 ;
(3)如果让光沿FO的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出,这表明光发生反射时 的。
【答案】(1)显示光路
(2) 2 把反射光线与镜面的夹角看成了反射角
(3)可逆
【详解】(1)实验时让入射光紧贴着纸板入射,光线在纸板上发生漫反射,其目的是显示光路。
(2)[1][2]第2组数据中反射角和入射角不相等,判断是记录错误,原因是在实验时把反射光线与镜面的夹角看成了反射角。
(3)让光沿FO的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出,光线可以沿原来的光路返回,这表明光发生反射时光路是可逆的。
22.(2023·广东清远·一模)实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”:
(1)让一细光束沿平面E射到平面镜上的O点,在平面E上可看到入射光线AO,若将纸板F向前或向后折,在纸板F上不能看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线 (在/不在)同一平面上;
(2)同学们在探究反射角和入射角的关系时,改变了入射角大小,先后做三次实验,并将测得的数据记录在下表中;
实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
45°
45°
3
60°
30°
上表的数据中,错误的数据是 ,出现这种错误的原因是 ;分析上表中数据得出结论: ;
(3)同学们还发现,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 。
【答案】(1)在
(2) 30° 见解析 反射角等于入射角
(3)可逆的
【详解】(1)把纸板向前或向后转折,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。
(2)[1][2]分析表中反射角和入射角的数据可知,错误的数据是30°,出现这种错误是因为把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
[3]由修正后的表中数据可知,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3)当光逆着原来的反射光线入射时,反射光线也逆着原来的入射光线反射出去,即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这说明在反射现象中光路是可逆的。
提优练习
1.如图所示,两平面镜镜面夹角为α(锐角),点光源S位于两平面镜之间,在S发出的所有光线中( )
A.只有一条光线经镜面两次反射后经过S点
B.只有两条光线经镜面两次反射后经过S点
C.有两条以上的光线经镜面两次反射后经过S点
D.以上情况由S所处的位置决定
【答案】B
【详解】分别作光源S在两个平面镜中的像点S1,S2,连接S1、S2,分别于两个平面镜相交与两点A、B,即为入射点或反射点,连接SA、SB、AB,则只有SA、SB这两条光线经镜面两次反射后经过S点,如图所示:
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示,一束光沿AO射向水面,方向保持不变,打开水阀K,水流出,光点在光屏上移动,当光点移动了20cm时,容器中的水位下降了( )
A.20cm B.10cm C.10cm D.5cm
【答案】B
【详解】入射光线AO射到水面,水面将光线反射到Q点,入射角为45°。当水面下降时,入射光线AO保持不变,如图乙,入射角没变,反射角也没变仍为45°,如图乙:
根据几何关系,QQ′∥OP,OQ∥O′Q′,所以
OP=QQ′=20cm
因为入射角为45°,所以ΔOO′P是等腰直角三角形,所以
所以当光斑在EF上向右移动20cm时,水面将下降10cm,故ACD不符合题,B符合题意。
故选B。
3.如图所示,平面镜OM与ON 夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线AB经过两个平面镜的30次反射后,恰好沿着BA的方向返回。则两平面镜之间的夹角θ为( )
A.3° B.6° C.9° D.12°
【答案】B
【详解】根据光的反射定律,画光的反射光路图如下图所示:
因为第一条入射光线平行于下面平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为θ,光线第一次反射的入射角为
90°-θ
结合几何知识可知:第二次入射时的入射角为
90°-2θ
第三次的入射角为
90°-3θ
第n次的入射角为
90°-nθ
要想沿原来光路返回,需要光线某次反射的入射角为零,所以有
90°-nθ=0
解得
由于向内反射15次,向外反射15次,所以n应该取15。代入上式解得θ=6°,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(23-24八年级上·山东菏泽·期末)有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕O点逆时针方向转过20°平面镜不动,然后入射光线不动平面镜M绕O点顺时针方向转过15°,则此过程中反射光线共转过( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
【答案】C
【详解】一束光线与平面镜的夹角为60°,则入射角为
90°-60°=30°
根据光的反射定律可知,反射角也为30°。则反射光线与平面镜的夹角也为60°。当入射光线绕O点逆时针方向转过20°平面镜不动,反射光线会随着入射光线顺时针转动20°;入射光线不动平面镜M绕O点顺时针方向转过15°,则入射角增大15°,反射角增大15°,反射光线与入射光线的夹角增大30°。因为入射光线不动,所以反射光线顺时针偏转了30°。则整个过程中反射光线共转过了
20°+30°=50°
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.如图所示,光滑桌面上放有两个光滑固定挡板OM、ON,夹角为60°。角平分线上有两个相同的弹性小球P和Q,某同学给小球P一个速度,经过挡板的一次或多次反弹后恰能击中小球Q,假如不允许让小球P直接击中Q,小球的大小不计,也不考虑P球击中O点时的情况,该同学要想实现上述想法,可选择的小球P运动的路线有( )
A.2条 B.4条 C.6条 D.8条
【答案】B
【详解】小球先与木板OM碰撞反弹后直接击中小球Q,如A图示;
小球先与木板ON碰撞,反弹后直接击中小球Q,如B图示;
小球先与木板OM碰撞,反弹后再与木板ON碰撞,反弹后再击中小球Q,如C图示;
小球先与木板ON碰撞,反弹后再与木板OM碰撞,反弹后再击中小球Q,如D图示。
小球P有4条路线可间接击中小球Q。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.如图所示,两块等大的平面镜A、B直立在地面上,A、B高为1.05米,相距0.2米。有一束激光与竖直方向成45°角射到平面镜B的上边缘,经多次反射后射到地面。从第一次照射到平面镜B的上边缘开始计数,激光束射到地面时共经历的反射的次数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】如下图,∠DCF等于反射角等于入射角,在Rt△DCF中,DF=CF=0.2m,所以每反射一次,光线下移0.2m,发生反射的次数
所以包括在C点的反射,一共发生6次反射。
故选C。
7.(2024·山西大同·一模)有东西掉到沙发底下,爷爷弯不下腰,看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处,调整好角度,让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。
【答案】
【详解】沙发下C处的东西发出的光线,经B处平面镜的反射,进入A处爷爷的眼睛里,则连接CB为入射光线,BA为反射光线,在光的反射中,反射角等于入射角,作出∠CBA的角平分线的垂线,即为平面镜的位置,作图如下:
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$$
专题2.4 光的反射
【苏科版2025】
题型梳理
知识汇编 1
专题01 光的反射的概念 3
专题02 探究光的反射规律 4
专题03 反射光线与入射光线的关系 5
专题04 反射角、入射角的相关计算 6
专题05 反射光随着镜面的转动问题 7
专题06 光的反射(光路图) 8
专题07 光的反射(平面镜成像) 9
专题08 镜面反射与漫反射 9
巩固练习 11
提优练习 15
知识汇编
一、光的反射
1、光的反射:光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本概念:
一点
入射点
光线射到镜面上的点,用“O”表示。
三线
法线
通过入射点,垂直于镜面的直线,用虚线表示如图ON
入射光线
射到反射面上的光线,如图AO。
反射光线
被反射面反射后的光线,如图中的OB。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
注释:
1、 入射角和反射角分别是指,入射光线和法线的夹角,反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。
2、 法线是过入射点垂直平面镜的虚线,是为了研究问题方便引入的。
3、 入射光线和反射光线都有方向,所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中:入射光线AO,反射光线OB。
4、 发生反射现象时,光又反射回原介质中,所以光的传播速度不变,传播方向发生改变。
5、 我们能够看到不发光的物体是因为光的反射,反射光射入了我们的眼睛。如下图所示:
二、镜面反射和漫反射
1、 镜面反射:光线照到平滑的表面上(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜),发生镜面反射。这时入射光平行,反射光也平行,其他方向没有反射光。
2、漫反射:光线照到凹凸不平的表面上,发生漫反射。凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。
注释:
1、 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2、 日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。如:黑板上的字。我们能从不同角度看到本身不发光
的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射。
光的反射概念
01
【典例】(23-24九年级下·辽宁沈阳·阶段练习)辽宁的母亲河辽河通过流域改造,生态环境日益改善,吸引了一群群白鹭,鸿雁、赤麻鸭、鸳鸯等候鸟迁徙来此觅食、休憩。如图是一只白鹭在水面散步时的优美场景。下列选项中与白鹭在水中倒影成因相同的是( )
A.后视镜成像 B.人的影子
C.棱镜分光 D.露珠下的叶脉
【变式1】(23-24八年级上·四川内江·期末)下列关于光的现象中,属于光的反射现象的是( )
A.看见地面上的课本 B.手影游戏
C.小孔成像 D.海市蜃楼
【变式2】(23-24九年级上·天津津南·期末)从激光测距仪发出一束激光射向月球,测出激光往返所用的时间,即可计算出地球到月球的距离。激光测距仪主要利用了光的( )
A.反射和折射 B.直线传播和折射
C.反射和色散 D.直线传播和反射
【变式3】(23-24八年级上·河北保定·期末)为了保障汽车在高速公路安全行驶,交通管理部门在交通标志白线上每隔2m,就安装一个叫“夜精灵”的玻璃凸起元件,如图所示。夜间汽车行驶时,在灯光的照射下,司机能看到附近地上的“夜精灵”亮起来。“夜精灵”的工作原理是 。
探究光的反射规律
02
【典例】(2024·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,在探究光的反射规律实验中,平面镜水平放置,白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。
(1)在纸板上能看到激光路径,是因为激光在纸板表面发生 反射;
(2)图甲中,激光与平面镜成40°角入射,则反射角为 ;
(3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线,说明它们和法线在 内;
(4)如图乙所示,纸板绕CD轴向后转动一定角度,再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点,此时纸板上看不到反射光线,保持平面镜和入射光线位置不变,要在纸板上同时显示入射光线和反射光线,应怎样调整纸板? 。
【变式1】(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板ENF(右侧可绕ON翻折)立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。光经平面镜反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,是为了 ;根据实验结论可知:当入射光EO与平面镜夹角为50°时,反射角为 ;
(3)让光沿图中FO方向照射到镜面,它会沿着OE方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是 的;
(4)为探究反射光、入射光和法线是否在同一平面内,下一步的操作是 。
【变式2】(23-24八年级上·青海·期中)为了探究光反射时的规律,小明进行了如图所示的实验。
(1)图中反射角的度数是 。实验还需要用到的测量工具是 。
(2)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了 反射。
(3)若将F板向后折,则在F板上 (填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光线和入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)如果让光线顺着EO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OF方向射出,这表明:反射光线和入射光线分居在法线 。
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明在光的反射过程中,光路是 。
(6)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角的大小,得到了表中的几组数据,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致.请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
反射光线与入射光线的关系
03
【典例】(23-24八年级上·河南驻马店·期中)若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标点,以下操作可行是( )
A.平面镜水平向左移动 B.平面镜绕入射点O逆时针旋转
C.平面镜竖直向下移动 D.平面镜竖直向上移动
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·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保持成45°射向平静的液面方向不变,下列说法正确的是( )
A.当液面下降时,光点S'将向左
B.盛液体的容器倾斜时,光点S'的位置改变
C.当液面上升2时,光点S'的位置向左移动2cm
D.当液面下降2cm时,光点S'的位置向右移动4cm
反射角、入射角的相关计算
04
【典例】(24-25八年级上·江苏泰州·阶段练习)一条入射光线跟平面镜的夹角是30°,则反射角是 ,若要使反射光线与入射光线垂直,则入射角应为 ,如入射角增大10°,则反射光线与入射光线的夹角增大 。
【变式1】(24-25八年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图, 一束太阳光与水平面成30°角射来,小益想利用一块平面镜将此时的太阳光竖直反射入一口枯井中,则反射角大小为 ,镜面与水平面夹角大小为 °。
【变式2】墙基地面上有一盏灯S,墙面前3米的地面上有一个平面镜,如图所示。为使地面灯光能照到墙面上离平面镜入射点O距离为6米的地方,平面镜与地面夹角应是( )
A.20° B.30° C.45° D.60°
反射光线随着镜面的转动
05
【典例】图中,入射光线与反射面的夹角为30°,使平面镜绕入射点O沿顺时针方向转过20°,同时移动光源,使入射光也绕O点顺时针转动10°,则反射光线将从原来位置转过 。
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)有一束光以垂直于镜面的方向入射到平面镜上,入射角大小为 °。当镜面绕入射点转动25°角,则反射角大小为 °,反射光转动了 °。
【变式2】如图所示,一平面镜放在圆筒的中心处,平面镜正对筒壁上一点光源,点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动,在转动 15°角时,点光源在镜中所成的像与中心轴O的连线转过的角度为 θ1,照射到筒壁上的反射光斑与中心轴O的连线转过的角度为θ2,则( )
A.θ1=30°,θ2=30°
B.θ1=30°,θ2=60°
C.θ1=60°,θ2=60°
D.θ1=60°,θ2=30°
光的反射(光路图)
06
【典例】(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)如图,根据光的反射定律在图中画出入射光线并标出入射角i。
【变式1】(23-24八年级上·青海·期中)太阳光与水平面成30°角,若要用镜子将太阳光线反射到竖直的深井里,请在下图1中画出其光路图。(保留作图痕迹)
【变式2】(2024·广西·模拟预测)请在图中画出平面镜和光路图,使得太阳光照射到A点时,经过反射可以照射到B点。
光的反射(平面镜成像
07
【典例】(2024·河南新乡·模拟预测)如图所示,S为路灯,O点表示人眼所在位置,请确定水中“路灯”S'的位置并画出人眼看到水中“路灯”的光路图。
【变式1】(2024·山西大同·三模)朱鹮是国家一级重点保护动物。如图所示,一只朱鹮在平静的湖面上飞过,请你在图乙中画出光从朱鹮经水面反射进入人眼的光路图,其中A点表示水中朱鹮像的位置。
【变式2】(2024·广东深圳·三模)夜晚雨后路面积水,如图所示,路灯A发出的光越过小树,照亮对面的墙,请作出恰好越过小树顶端的光经水面反射到墙上的光路。
镜面反射与漫反射
08
【典例】(23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习)如图,是镜面反射与漫反射的光路图,依图并结合所学知识,下列选项中判断正确的是( )
A.甲是漫反射,乙是镜面反射 B.甲、乙光线均不遵循光的反射定律
C.自行车尾灯是根据甲的思路设计的 D.在黑夜背着月光行走,较暗的地方是路面
【变式1】(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)雨后的夜晚,当你行走在有积水的路上,为了避让水洼,描述正确的是( )
A.背着月光走,应走较暗的地方,月光照水面上发生镜面反射
B.背着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
C.迎着月光走,应走较亮的地方,月光照到地面上发生漫反射
D.迎着月光走,应走较暗的地方,月光照水面上发生漫反射
【变式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”)。
巩固练习
一、单选题
1.(2024·新疆喀什·一模)在下列光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.墙上影子 B.海市蜃楼 C.杯弓蛇影 D.铅笔“弯折”
2.(23-24八年级上·山西大同·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.一束光线垂直照到平面镜上,入射角为0度
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.光不可以在真空中传播
D.我们能够看到各种各样的物体,是因为他们能够发光
3.教室黑板用久的部分变光滑,如图所示,阴影为黑板光滑处,教室内的同学分为四个小组,当光线从右侧窗户射入时,上课看黑板光滑处写的字,因反光最可能看不清字的小组是( )
A.第一、二组 B.第二、三组
C.第一、三组 D.第三、四组
4.(2024·天津津南·一模)如图所示,发光点S发出一条射向平面镜的光线,在平面镜上发生反射,反射光线经过P点。如图所示是确定入射点O及像点S位置时所作的光路图,图中的数字序号表示的是作图过程中的先后次序,其中作图次序正确且图线使用规范的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)利用如图所示装置“探究光的反射规律”,下列判断不正确的是( )
A.粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上
B.改变入射光线的角度,反射角始终和入射角相等
C.图甲中,如果让光沿着FO方向射到镜面,反射光线将沿着OE方向射出
D.入射光垂直入射时,入射角为90°
6.(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( )
A. B.
C. D.
7.(23-24九年级上·山东淄博·阶段练习)一盏探照灯的灯光从A处射向平静的水面,如图所示。在入射点C逐渐向左移动的过程中,B处的人不断调整位置始终能看到光斑( )
A.不移动 B.向下移动 C.向左移动 D.向右移动
8.(24-25八年级上·福建厦门·阶段练习)有一光电控制液面高度的仪器,它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的,如图所示,一束光与液面的夹角为,S为光电屏上的光斑。下列说法正确的是( )
A.反射角的大小为40°
B.当水面升高时,反射角将变大
C.若光电屏上的光斑右移,可判断出液面在下降
D.液面变化高度一定时,减小入射角可使光斑移动更明显
9.光从空气斜射到水面上,入射光线与法线的夹角为50°,则反射光线与界面夹角为( )
A.0° B.40° C.50° D.100°
二、填空题
10.(24-25八年级上·江苏南通·开学考试)如图所示,一入射光线垂直射到平面镜,其反射光线经过的点是 ,入射角为 。
11.人生活在光的世界里,伴随着“影”的存在。“人影相随”中的影是光在空气中 形成的;人在水中的“倒影”是光在水面上发生 形成的虚像,若人蹲下来看水中自己的脸时,水中的像 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(24-25八年级上·江苏南通·阶段练习)小华设计了如图所示的装置做了个趣味实验——“看得见的声音”。在两端开口的圆筒的一端蒙上橡皮膜,并在橡皮膜的中央贴一块小平面镜,将圆筒插入挡光板的圆孔中,当激光笔发出的一束光射向镜面时,在激光笔后方的光屏上会呈现一个亮点。从各个角度都能看到光屏上的光斑,说明光射到光屏发生了 。实验时,对着圆筒发出声音,同时观察到光屏上的光斑变成一条变化的曲线,该现象说明 同时也说明声音具有 。
13.(24-25八年级上·江苏南京·阶段练习)如图所示,太阳光与水平面夹角为60°,现利用一块平面镜使太阳光水平射入隧道内,此时反射角的大小为 °,随着阳光西斜,为保证太阳光能水平射入隧道,则应将平面镜 时针转动。
14.(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 。
15.(2024·河北沧州·一模)一束光与水平面成角斜射到平静的水面上,则反射角为 °,若入射角增大,则入射光线和反射光线夹角为 °。远远望云,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离是 m。
16.(2024九年级下·江西吉安·学业考试)如图甲所示,小磊靠近自动玻璃门进入商场,他在玻璃门中看到自己的像,是从他身上传过来的光在玻璃门上发生了 (选填“反射”或“折射”)形成的。如图乙所示,当自动门打开时,左侧玻璃门中所成的像 (选填“会”或“不会”)随左侧移门一起向左移动。
17.如图所示,两块平面镜互成60°角放置,平行于角平分线的两条光线AO和CO',分别射到两块平面镜上,它们的反射光线OB的反向延长线跟O'D的反向延长线的夹角θ为 。
三、作图题
18.(23-24八年级上·安徽淮南·阶段练习)请画出人眼在A点看到光源S在平面镜中的像S'的光路图。
19.如图所示,请画出图中两条平面镜反射光线的入射光线。
20.(2024·辽宁抚顺·一模)平面镜是魔术师表演节目常用的道具。如图甲演员躺在转盘上做各种动作时,观众在挡板前面利用平面镜看到的却是她竖直悬在空中做优美的动作。如图乙观众看到悬在空中的演员A′,实际演员在挡板后的位置A。请画出平面镜的位置。
四、实验题
21.(23-24八年级上·山西大同·阶段练习)小晋用平面镜将室外的阳光反射进教室,调整平面镜的摆放角度,发现阳光进入教室的角度和位置随之发生变化。那么光反射时遵循什么规律呢?创新小组的同学用如图所示的装置做“探究光的反射定律”的实验。
(1)实验前,将平面镜放在水平桌面上,将纸板竖直放置在平面镜上,可绕ON转动。实验时让入射光紧贴着纸板入射,其目的是 ;
(2)实验中,小组同学记录的实验数据如表所示:
次数
入射角
反射角
1
15°
15°
2
30°
60°
3
45°
45°
4
60°
60°
分析表格中记录的数据,发现第 组数据错误,其原因可能是 ;
(3)如果让光沿FO的方向射向镜面,会发现反射光沿着OE方向射出,这表明光发生反射时 的。
22.(2023·广东清远·一模)实验小组的同学利用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”:
(1)让一细光束沿平面E射到平面镜上的O点,在平面E上可看到入射光线AO,若将纸板F向前或向后折,在纸板F上不能看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线 (在/不在)同一平面上;
(2)同学们在探究反射角和入射角的关系时,改变了入射角大小,先后做三次实验,并将测得的数据记录在下表中;
实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
45°
45°
3
60°
30°
上表的数据中,错误的数据是 ,出现这种错误的原因是 ;分析上表中数据得出结论: ;
(3)同学们还发现,若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,则光沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中光路是 。
提优练习
1.如图所示,两平面镜镜面夹角为α(锐角),点光源S位于两平面镜之间,在S发出的所有光线中( )
A.只有一条光线经镜面两次反射后经过S点
B.只有两条光线经镜面两次反射后经过S点
C.有两条以上的光线经镜面两次反射后经过S点
D.以上情况由S所处的位置决定
2.如图所示,一束光沿AO射向水面,方向保持不变,打开水阀K,水流出,光点在光屏上移动,当光点移动了20cm时,容器中的水位下降了( )
A.20cm B.10cm C.10cm D.5cm
3.如图所示,平面镜OM与ON 夹角为θ,一条平行于平面镜ON的光线AB经过两个平面镜的30次反射后,恰好沿着BA的方向返回。则两平面镜之间的夹角θ为( )
A.3° B.6° C.9° D.12°
4.(23-24八年级上·山东菏泽·期末)有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕O点逆时针方向转过20°平面镜不动,然后入射光线不动平面镜M绕O点顺时针方向转过15°,则此过程中反射光线共转过( )
A.30° B.40° C.50° D.60°
5.如图所示,光滑桌面上放有两个光滑固定挡板OM、ON,夹角为60°。角平分线上有两个相同的弹性小球P和Q,某同学给小球P一个速度,经过挡板的一次或多次反弹后恰能击中小球Q,假如不允许让小球P直接击中Q,小球的大小不计,也不考虑P球击中O点时的情况,该同学要想实现上述想法,可选择的小球P运动的路线有( )
A.2条 B.4条 C.6条 D.8条
6.如图所示,两块等大的平面镜A、B直立在地面上,A、B高为1.05米,相距0.2米。有一束激光与竖直方向成45°角射到平面镜B的上边缘,经多次反射后射到地面。从第一次照射到平面镜B的上边缘开始计数,激光束射到地面时共经历的反射的次数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.(2024·山西大同·一模)有东西掉到沙发底下,爷爷弯不下腰,看不到东西在什么地方。小华拿了一块小镜子放在下图中B处,调整好角度,让爷爷在A处看到了沙发下C处的东西。请画出调整好角度的镜子和看到C处东西的光路图。
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