4.2 光的反射 暑假预习讲义 2025-2026学年八年级上册人教版物理

4.2 光的反射 暑假预习讲义 2025-2026学年八年级上册人教版物理 知识与方法 一、光的反射现象与基本概念 （一）定义 光从一种介质射向另一种介质的界面时，一部分光返回原介质的现象称为光的反射。 关键点： 反射发生在两种介质的交界面（如空气与玻璃、空气与水）。 所有物体表面都会反射光，但反射效果因表面粗糙程度而异。 （二）相关术语 入射光线：射向反射面的光线（用带箭头的实线表示）。 反射光线：从反射面反射出去的光线（用带箭头的实线表示）。 法线：过入射点垂直于反射面的虚线（辅助线，用于确定角度）。 入射角：入射光线与法线的夹角（记作 i）。 反射角：反射光线与法线的夹角（记作 r）。 光路可逆性：若让光线逆着原反射光线方向入射，将逆着原入射光线方向射出。 二、光的反射定律 （一）核心规律（三线共面、两线分居、两角相等） 三线共面：反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 两线分居：反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 两角相等：反射角等于入射角（\(r = i\)）。 动态关系：入射角增大，反射角同步增大；入射角减小，反射角同步减小。 垂直入射：当光线垂直入射时，入射角和反射角均为 \(0^\circ\)，光线沿原路返回。 （二）实验验证 激光笔 + 可折转纸板： 现象： 纸板未折叠时，反射光线与入射光线在同一平面；折叠纸板后，反射光线消失。 用量角器测量发现 \(r = i\)。 结论：验证三线共面、两角相等的规律。 光路可逆性演示： 步骤：先让光从空气射入水中，标记光路；再让光逆着原折射光线入射，观察是否沿原入射路径返回。 结论：反射光路是可逆的。 三、镜面反射与漫反射 （一）分类与特点 类型 反射面特性 反射光线方向 能否成像 典型实例 镜面反射 光滑平整 平行入射，平行反射 能 镜子、平静的水面、玻璃幕墙 漫反射 凹凸不平 平行入射，向四面八方反射 不能 黑板、纸张、植物叶片 （二）关键结论 共性：两种反射均遵循光的反射定律。 区别：镜面反射的反射光线高度集中，可能造成光污染（如玻璃幕墙）；漫反射的反射光线分散，使物体在各个方向可见。 应用： 镜面反射：潜望镜、后视镜、角反射器（用于航天探测）。 漫反射：电影银幕、投影仪幕布、黑板书写。 四、生活中的反射现象与应用 （一）自然现象解析 水中倒影：平静水面发生镜面反射，形成物体的虚像（如岸边树木的倒影）。 月光可见：月球表面发生漫反射，使太阳光向四面八方传播。 黑板反光：黑板局部光滑时发生镜面反射，导致部分学生看不清字迹。 （二）科技与生活应用 潜望镜：利用两块平面镜两次反射，使观察者在水下看到水面上的物体。 角反射器：由三个互相垂直的平面镜组成，反射光线与入射光线平行（应用于自行车尾灯、月球激光测距）。 光导纤维：利用全反射原理传输光信号，广泛用于通信和医疗内窥镜。 无影灯：多个光源多角度照射，通过漫反射减少手术区域的阴影。 五、实验探究：光的反射定律 （一）实验目的 验证光的反射定律，理解入射角与反射角的关系。 （二）实验器材 激光笔、平面镜、可折转的白色纸板、量角器、烟雾发生器（或牛奶水）。 （三）实验步骤与现象 显示光路： 在空气中喷烟雾，或在水中滴入牛奶，使激光笔发出的光路可见。 验证三线共面： 将纸板垂直立在平面镜上，激光斜射镜面，观察反射光线与入射光线是否在同一平面；折叠纸板一侧，反射光线消失。 测量角度： 用量角器测量入射角和反射角，记录多组数据，发现。 光路可逆性： 让光逆着原反射光线入射，观察是否沿原入射路径返回。 （四）实验结论 光的反射定律成立，且光路可逆。 六、易错点与误区 角度测量对象： 错误认知：认为入射角或反射角是光线与界面的夹角。 正确方法：角度需从法线开始测量（如光线与界面夹角为 。 镜面反射与漫反射的共性： 错误观点：认为漫反射不遵循反射定律。 正确结论：两者均遵循反射定律，区别仅在于反射面的光滑程度。 光路可逆性的应用： 错误应用：仅记住规律，忽略在解题中利用可逆性简化光路分析（如根据反射光线确定入射光线）。 光污染的成因： 错误归因：认为所有反射都会造成光污染。 正确理解：光污染主要由镜面反射（如玻璃幕墙）引起，漫反射不会导致光污染。 七、总结与核心知识网络 （一）核心公式与原理 反射定律公式：（角度关系）。 光路可逆性：入射角与反射角互换时，光路仍成立。 （二）历史与文化 斯涅尔定律：荷兰数学家威里布里德・斯涅尔最早通过实验总结出反射定律，为几何光学奠定基础。 中国古代应用：战国时期《墨经》记载 “景迎日，说在转”，描述了平面镜成像的反射原理。 专题练习 一、单项选择题 1．在电影院里，我们能从不同的座位上观看到银幕上的画面，这是因为光在银幕上发生（　　） A．镜面反射 B．漫反射 C．可能是镜面反射也可能是漫反射 D．不发生反射，是银幕本身发光 2．如图所示，固定在水面上方的光源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，下列说法错误的是（　　） A．入射角的大小为 B．当水面升高时，入射角将不变 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面降低时，光斑A将向右移动 3．2024年新年第一天，在北京天安门广场举行了隆重庄严的升国旗仪式。国旗护卫队步伐整齐，雄壮的国歌声响彻天安门广场，伴随着新年第一缕阳光，鲜艳的五星红旗冉冉升起。下列说法正确的是（　　） A．图中以护旗手为参照物，国旗是运动的 B．雄壮的国歌声响彻天安门广场说明声音的音调高 C．温暖大地的太阳不是光源 D．现场群众能从各个不同角度看到鲜艳的五星红旗，是因为发生了漫反射 4．如图所示，小强利用激光笔、可折转的硬纸板、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法不正确的是（ ） A．在选择硬纸板作为光屏时应尽量选择粗糙的 B．如果将左侧纸板往后折，将不发生反射 C．实验中多次改变入射角，是为了避免实验结论的偶然性 D．如果纸板没有与平面镜垂直放置，在纸板上将看不到反射光 5．如图所示，阳光下一本物理教材掉到地上，小明和小红从不同的位置都能看到它，是因为 A．阳光在教材上发生漫反射，反射光线向各个不同方向射出 B．阳光在教材上发生反射，入射角等于反射角 C．小明和小红眼睛发出的光都射在书本上 D．物理教材是光源，它发出的光射入小明和小红的眼睛 6．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°，若要使反射光线和入射光线垂直，则下列操作可以实现的是（　　） A．平面镜方向不动，入射光线顺时针旋转15° B．平面镜方向不动，入射光线逆时针旋转15° C．入射光线方向不动，平面镜顺时针旋转15° D．入射光线方向不动，平面镜逆时针旋转30° 7．如图所示，某日午后太阳发出的一条光线AO，照射到一块平面镜上，反射光线沿水平方向OB射出，并在东侧的墙面形成一个光点P。光线AO与OB的夹角为。下列说法正确的是（　　） A．入射角为 B．反射光线与平面镜的夹角为 C．若平面镜绕O逆时针转过，反射角会减小 D．当太阳向西下落时，照射在墙壁上的光点P向下移动 8．如图所示，两平面镜OA和OB成15°夹角交于O点，镜面足够长，从C点处垂直于OA镜面射出一条光线，此光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇。试问：有几次反射？而最后一次反射发生在哪个镜面上？ （　　） A．5次，OB镜 B．6次，OB镜 C．5次，0A镜 D．6次，OA镜 二、填空题 9．入射光线跟镜面的夹角是25°，则反射角是　 　°，若入射角减小5°，则反射光线与入射光线的夹角为　 　°，若入射光线垂直射向镜面，则反射角是　 　°。 10．如图所示，MN是介质甲和乙的分界面，且甲、乙两种介质中一种是空气，另一种是玻璃。由此可推断，反射角大小为　 　；折射角大小为　 　，其中介质　 　（选填“甲”或“乙”）是空气。 11． 如图是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光保持一定的入射角射向平静的液面，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点。当液面下降时，光点S′将　 　（选填“向左”“向右”或“不会”）移动。若S′移动的距离是液面变化高度的2倍，则激光射向液面的入射角等于　 　（填度数）。 12． 清晨，阳光与水平方向成30°角射到平静的品清湖水面，经水面反射后，反射角大小为　 　 ，随着时间的推移，从早晨到中午，入射角将 　 　 反射角将 　 　 (后 两空选填“变大”“不变”或“变小”). 13．如图所示为高空玻璃道漂流，此漂流只需在玻璃栈道内加入少量水，就可以让橡皮艇在玻璃栈道内快速滑下。以下滑时的橡皮艇为参照物，坐在橡皮艇上的游客是　 　的（选填“运动”或“静止”）；我们能从各个角度观察到游客，是因为发生了光的　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 三、作图题 14．在图中，请根据入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。 15． 如图所示， 反射光线与镜面成 角， 请在图中画出入射光线并标出入射角的大小。 四、实验探究题 16．如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。 （1）实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是　 　（选填“显示光路”或“降低温度”），红色激光笔发出的光束ON相当于　 　； （2）将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，可以看到三束光重合，这说明反射光线、入射光线和法线在　 　内； （3）利用量角器，测出对应入射光线、反射光线到　 　（选填“ON”或“镜面”）的夹角，并比较大小；多次测量是为了使实验结论更具有　 　性； （4）实验时，小雨发现每次用铅笔把光的传播路径用铅笔描下来非常不方便。认真思考后，她认为在正确操作时，只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了，用到的光学知识是光在　 　中沿直线传播； （5）如图丙，用固定激光笔照向鼓面上的平面镜，墙面出现一个光点，轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷，则墙上光点位置会　 　（选填“上移”、“不变”或“下移”）。 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】解：银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到．因此光在银幕上发生漫反射． 故选B． 【分析】反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射．　 2．【答案】C 【解析】【解答】A．入射光线与法线的夹角为入射角，入射角的大小为，A正确，不符合题意； BC．当水面升高时，入射角不变，入射点左移，以光斑A将向左移动，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．当水面降低时，入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，入射点向右移动，光斑A向右移动，故D正确，不符合题意。 故选C。 【分析】反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的，反射角不变，入射点移动方向和反射光线移动方向相同。 3．【答案】D 【解析】【解答】A、以护旗手为参照物，国旗相对于护旗手的位置没有改变，则图中以护旗手为参照物，国旗是静止的，故A错误； B、雄壮的国歌声响彻天安门广场，雄壮的国歌声是指声音的响度大，而不是音调高，故B错误； C、温暖大地的太阳自身能够发光，是光源，故C错误； D、 现场群众能从各个不同角度看到鲜艳的五星红旗，是因为光照在红旗上发生了漫反射，所以反射光线才能射向各个方向，故D正确。 故选：D。 【分析】（1）首先确定被研究的物体，被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变，被研究的物体是运动的，如果没有发生位置的改变，被研究的物体是静止的。 （2）声音的三个特性：音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距发声体的远近有关；音色指声音的品质与特色，与发声体的材料和结构有关。 （3）自身正在发光的物体称为光源； （4）反射分为镜面反射和漫反射，光在光滑的表面发生的是镜面反射，在凹凸不平的表面发生的是漫反射。 4．【答案】B 【解析】【解答】A．硬纸板粗糙，光会发生漫反射，各个方向都能看到光线，故A正确，不符合题意； B．当左侧纸板往后折，光在平面镜上仍反射，反射光线与纸板不在同一平面内，看不到反射光线。故B错误，符合题意； C．实验中，多次改变入射角，可以避免结论的偶然性，得到普遍规律，故C正确，不符合题意； D．纸板与平面镜不垂直，则与法线不在同一平面内，在纸板上将看不到反射光，故D正确，不符合题意。 故选B。 【分析】粗糙的物体表面发生漫反射；在反射时，入射光线、法线、反射光线在同一平面内；探究反射规律时，多次实验，可以探究普遍性，避免偶然性。 5．【答案】A 【解析】【解答】A、人从不同角度看到物体，是由于阳光在书本表面发生漫反射，A正确 B． 阳光在教材上发生反射， 反射角等于入射角，故B项不符合题意； C．小明和小红眼睛不会发出光照射在书本上，故C项不符合题意； D．物理教材是反射太阳的光，本身不会发出光，故D项不符合题意。 综上选A。 【分析】1、反射分类：漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象，镜面反射：指若反射面比较光滑，当平行入射的光线射到这个反射面时，仍会平行地向一个方向反射出来； 2、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的； 3、光源：能自身发出光线，如太阳、手电筒、萤火虫。 6．【答案】A 【解析】【解答】反射光线和入射光线垂直，则反射光线和入射光线的夹角为90°，则入射角应为45°，由图可知，此时的入射角为i=90°-30°=60°，所以可使平面镜方向不动，入射光线顺时针旋转15°，也可以使入射光线方向不动，平面镜逆时针旋转15°，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【分析】反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的，所以反射光线和入射光线的夹角为二倍反射角。 7．【答案】D 【解析】【解答】AB据图可知反射光线和入射光线的夹角为120°，根据反射角等于入射角，可知入射角为，所以反射角为60°，由于反射角是反射光线和法线的夹角，所以 反射光线与平面镜的夹角为90°-60°=30°，AB错误； C．若平面镜绕O逆时针转过，则反射角减小10°，所以反射角会减小10°，故C错误； D．当太阳向西下落时，光线AO向西移动，入射角增大，反射角也增大，所以照射在墙壁上的光点P向下移动，故D正确。 故选D。 【分析】1、反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的 2、反射角：反射光线和法线的夹角，和反射光线和平面镜的夹角互余，同理入射光线和法线的夹角为入射角，和入射光线和平面镜的夹角互余。 8．【答案】A 【解析】【解答】发生第一次反射时，根据三角形的内角和为180°、两个镜面间的夹角为15°，可以求得此时入射光线与镜面的夹角为75°，此时的入射角为15°，根据光的反射规律可知，此时的反射角也为15°，即可求出此时的反射光线与上面平面镜的夹角为105°； 同样可以利用三角形的内角和为180°，可以求出这条反射光线以与下面的平面镜成75°夹角射向下面的平面镜发生第二次反射。 根据光的反射规律可以推出第二次反射时的反射光线与下面的平面镜的夹角与入射光线与镜面的夹角相等，也为75°，经过两次反射后，光线由最初的与平面镜的夹角为90°变为75°。 以此类推，每经过两次反射，每反射一次，入射角增加15°， =5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射。所以当经过5次反射后，此时的出射光线与上面的平面镜平行，不再相遇。 故选A。 【分析】由题中的“光线在两镜间经多次反射后不再与镜面相遇”可知，最后一次反射光线必然与A或B镜面平行，最后一次的反射角一定为75°，所以每反射一次，入射角增加15°， =5（次）第一次在B镜反射，第二次在A镜反射，以此类推，奇数一定在B镜反射。 9．【答案】65；120；0 【解析】【解答】入射光线跟镜面的夹角是25°，则光的入射角为65°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，则反射角是65°，此时反射光线与入射光线的夹角大小等于入射角与反射角之和，即120°若入射光线垂直射向平面镜，则入射角为0°同理根据光的反射定律，反射角等于入射角，可得反射角为0°。 【分析】光的反射规律：反射光线和入射光线在同一平面内，反射光线与入射光线分居在法线两侧，入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角，反射角等与入射角。 10．【答案】50°；30°；甲 【解析】【解答】（1）MN是界面，水平线是法线，BO是入射光线，OA是反射光线，OC是折射光线；入射角为：90°-40°＝50°；折射角为：90°-60°＝30°； （2）折射角小于入射角，故介质甲空气，介质乙是玻璃。 故答案为：50°；30°；甲。 【分析】根据反射定律确定入射光线和反射光线，并且根据角之间的关系求出入射角的大小；在利用折射定律求出折射角的大小，即较大的角对应的光线在空气中。 11．【答案】向右；45º 【解析】【解答】（1）当液面下降时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，则反射光斑将向右移到S″的位置，如图所示： （2）图中反射光线与原来的反射光线平行，即：AS′∥BS″， AB为原来的水平液面，液面上方标尺是水平放置，则：AB∥OO′， 根据平行四边形的性质可知，AB=S′S″； OO′为液面下降的高度，已知S′移动的距离是液面变化高度的2倍， 则：OO′=S′S″=AB； 根据光的反射规律可知：反射角等于入射角，即：∠AOO′=∠BOO′， 由于ΔAOO′和ΔBOO′为直角三角形，则：AO′=AB； 所以AO′=OO′， 则在RtΔAOO′中，∠AOO′=45°。 【分析】（1）根据光的反射定律，当液面发生变化时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，作图可知光点S的移动方向。 （2）根据S′移动的距离是液面变化高度的2倍，利用几何知识求出图中ΔAOO′中的边长关系，据此得出入射角的大小。 12．【答案】60°；变小；变小 【解析】【解答】（1）根据图解，入射角等于60°，所以反射角也等于60°，在法线的右侧作出反射光线，如图： （2）（3）随着时间的推移，从早晨到中午，入射光线逐渐向法线靠近，入射角逐渐变小，反射角也逐渐变小。 【分析 】根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；作出反射光线，找到反射角的大小；再确定早晨到中午入射光线的入射方向的变化，确定入射角的变化，从而分析出反射角的变化。 13．【答案】静止；漫反射 【解析】【解答】（1）根据题意可知，橡皮艇上的游客相对橡皮艇的位置保持不变，因此以橡皮艇为参照物时，上面的游客是静止的； （2） 我们能从各个角度观察到游客，是因为发生了光的漫反射。 【分析】（1）根据参照物的知识解答； （2）物体在粗糙不平的表面上发生漫反射，可以帮助我们从不同角度看到物体。 14．【答案】 【解析】【解答】反射定律：反射角等于入射角，反射线和入射线分居法线两侧，图中入射角是60°，则反射角也应是60°，作图所示： 【分析】反射定律：反射角等于入射角，反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。 15．【答案】 【解析】【解答】光发生反射时，反射角等于入射角，已知反射光线，画出法线和入射光线，入射角是入射光线和法线的夹角，为90°-30°=60°，如图 。 【分析】光在反射时，反射角等于入射角，画出对应的入射光线。 16．【答案】（1）显示光路；法线 （2）同一平面 （3）ON；普遍 （4）同种均匀介质 （5）上移 【解析】【解答】（1）实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾的目的是显示光路，红色激光笔发出的光束ON相当于法线； （2）将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，可以看到三束光重合，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （3）用量角器，测出对应入射光线、反射光线到ON的夹角，并比较大小；多次测量是为了使实验结论更具有普遍性； （4验时，小雨发现每次用铅笔把光的传播路径用铅笔描下来非常不方便。认真思考后，她认为在正确操作时，只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了，用到的光学知识是光在同种均匀介质中沿直线传播； （5）轻压图中平面镜左侧的鼓面，平面镜逆时针转动，入射光线不动，此时的入射角会变小，反射角也变小，则反射光线会逆时针转动，则墙壁上光点位置上移。 【分析】（1）空气中存在小液滴，可以反射光线，帮助我们看到光的传播路径。法线与镜面垂直； （2）根据光的反射中“三线共面”分析； （3）光的反射规律中探究反射角和入射角的大小关系为重点。根据多次测量的目的解答； （4）根据光沿直线传播分析； （5）根据入射角的变化确定反射角的变化即可。 （1）玻璃罩内充满水雾，则入射光线及反射光线的传播路径都能显示出来；利用红色激光比较明显，容易观察到，其发出的光束ON相当于法线。 （2）缓慢转动圆台，反射光线位置随着入射光线的变化而变化，当看到三束光重合时，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）实验中需要量角器测出反射角和入射角的大小，即测出对应入射光线、反射光线到法线ON的夹角，这样做的目的是为了比较反射角和入射角的大小关系，多次测量是为了使实验结论更具有普遍性。 （4）因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，因此沿光路用铅笔相隔一定距离时在纸板上各打两个点，再过两点用直尺、铅笔将光的路径画在纸板上。 （5）轻压图中平面镜左侧的鼓面，平面镜逆时针转动，入射光线不动，此时的入射角会变小，反射角也变小，则反射光线会逆时针转动，则墙壁上光点位置上移 学科网（北京）股份有限公司 $$