第4节 光的反射和折射 第1课时（举一反三讲义）科学浙教版2024八年级上册

第4节 光的反射和折射（1） 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 光的反射 2 知识点2 镜面反射与漫反射 11 知识点3 平面镜 13 知识点4 凹面镜与凸面镜 21 【方法技巧】 23 【巩固训练】 24 【学习目标】 1. 科学观念：掌握光的反射定律（三线共面、两线分居、反射角等于入射角 ）；理解平面镜成像 “等大、等距、对称、虚像” 特点；区分镜面反射与漫反射，知晓凸面镜（扩视野）、凹面镜（聚光线）的应用原理。 2. 科学思维：通过实验归纳反射规律、成像特点，体会 “结构与功能相适应”（如镜面反射成清晰像、漫反射实现多方向视物 ）。 3. 探究实践：完成 “光的反射定律”“平面镜成像” 探究实验，用实验法、归纳法总结规律；掌握反射光路图绘制、平面镜成像对称作图技能。 4. 态度责任：养成严谨实验习惯（如多次测量避免偶然性 ）；能用知识解释生活现象（黑板反光、光污染 ）；认识凸凹面镜对交通、天文探测的作用，感受物理与社会关联。 重点： 1.光的反射定律内容（三线、两角关系）及应用（解释现象、作图）。 2.平面镜成像核心特点（等大、等距、虚像，实验结论）。 3.镜面反射（光滑面，定向反射）与漫反射（粗糙面，向四面八方反射）的区别及生活实例（如黑板反光、银幕显示）。 难点： 1.反射定律实验逻辑：硬纸板折转验证 “三线共面” 的设计原理。 2.平面镜 “虚像” 本质：理解虚像由反射光反向延长线形成，无法在光屏呈现。 3.生活中反射类型判断：结合表面粗糙程度，准确区分镜面 / 漫反射现象（如水面反光 vs 墙面漫反射）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 光的反射 1. 定义：光射到物体表面时，部分光被反射回原介质的现象，叫光的反射。常见现象：平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。 2. 基本概念 类别 概念描述 一点 入射点（O）：入射光线与反射面的交点。 三线 入射光线：射向反射面的光线（如AO）； 法线（ON）：过入射点、垂直反射面的辅助虚线； 反射光线：经反射面反射后的光线（如OB） 两角 入射角：入射光线与法线的夹角； 反射角：反射光线与法线的夹角 3. 探索活动：光的反射规律 （1）实验器材：激光笔、平面镜、可折转白色硬纸板、彩笔、量角器等。 （2）实验步骤： ①平面镜水平放置，硬纸板 ENF 竖直立在镜上，让光沿纸板射向O点，描出入射和反射光径迹。 ②改变入射角度，重复实验并换色笔记录。 ③将纸板F绕ON前后折转，观察反射光是否消失。 ④测入射角、反射角并记录（如下表）。 实验次序 第 1 次 第 2 次 第 3 次 入射角 30 45 60 反射角 30 45 60 （3）实验结论（光的反射定律）： · 反射光线、入射光线、法线共面； · 反射光线与入射光线分居法线两侧； · 反射角等于入射角。 【典例1】美丽金衢，美不胜收。下列四个情境属于光的反射现象的（　　） A． 婺州公园的树影 B． 石梁溪中美丽倒影 C． 校园树荫下光斑 D． 西区大草原的彩虹 【答案】B 【解答】解：A、婺州公园的树影是由光的直线传播形成的，故A不符合题意； B、石梁溪中美丽倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B符合题意； C、校园树荫下光斑，是由光的直线传播形成的，故C不符合题意； D、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的，故D不符合题意。 故选：B。 【典例2】为了探究光反射时的规律，小李同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图的实验。 （1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持 。 （2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是 。 A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角 （3）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光 呈现在（选填“能”或“不能”）纸板上。 【答案】（1）垂直；（2）D；（3）不能。 【解答】解：（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可以绕ON翻折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面； （2）探究光的反射规律，多次改变入射角大小并测量对应的反射角，是为了寻找普遍规律，即改变光束AO与ON的夹角，故选：D； （3）由题意得，当显示入射光线、反射光线与法线在同一平面上时，入射光线、反射光线都能同时看见；若将纸板倾斜，此时入射光和法线所在平面不在纸板上，因而在纸板上看不到反射光，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 故答案为：（1）垂直；（2）D；（3）不能。 【变式1】小宁利用如图装置探究光的反射规律。下列说法正确的是（　　） A．本实验应选用粗糙的纸板 B．图甲中的∠NOF是入射角 C．图乙中的反射光线是不存在的 D．多次改变入射角的目的是减小误差 【答案】A 【解答】解：A、探究光的反射规律时，需要从不同方向观察纸板上的光线，纸板应该发生漫反射，表面应该是粗糙的，故A正确； B、图甲中，∠NOF是反射光线OF与法线NO的夹角，则∠NOF是反射角，故B错误； C、光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，图乙中，将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面，反射光线依然存在，故C错误； D、实验中多次改变入射角，测量多组数据，是为了寻找普遍规律，故D错误。 故选：A。 【变式2】如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置，下列说法错误的是（　　） A．实验过程中，纸板与平面镜必须垂直放置 B．当光线射向平面镜时，反射角β=入射角α C．把右半边纸板B绕ON的向后折，反射光线将不存在 D．使用可绕ON转动的纸板的目的是验证三线共面 【答案】C 【解答】解：A、实验过程中，纸板与平面镜必须垂直放置，这样才能确保准确的呈现光的传播路径，故A正确； B、当光线射向平面镜时，反射角β=入射角α，故B正确； C、若以ON为轴线，把纸板的右半边向后折，反射光线不能呈现在纸板上，但光线仍是存在的，故C错误； D、使用可绕ON转动的纸板的目的是呈现反射光线和验证三线共面，故D正确。 故选：C。 【变式3】在研究“光的反射定律”时，小科设计了右图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上，其圆心O处放置一小平面镜，红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动，发射的激光始终对准圆心O点：L形支架上激光笔B发出绿色激光，该激光垂直于平面镜射入圆心O点。 （1）实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 （选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”）。 （2）实验过程中，小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施： 。 （3）光路显示出来后，小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合，经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是： 。 【答案】（1）法线；（2）先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内；（3）反射光线，入射光线和法线在同一平面内。 【解答】解：（1）法线与平面镜是垂直的，激光笔B发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置； （2）先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内，这样能显示出光的传播路径； （3）当我们观察到入射红光、入射绿光和反射红光看起来重合时（即只能观察到一条光线时），可根据光的传播路径来判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。 故答案为：（1）法线；（2）先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内；（3）反射光线，入射光线和法线在同一平面内。 【典例3】如图所示，固定在水面上方的光源S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40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A．光源位置不动，如果把此时的40°角增大为50°，光斑A将向右移动 B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面升高时，S到水面的距离变小 【答案】D 【解答】解：A、光源位置不动，如果把此时的40°角增大为50°，入射角为入射光线与法线之间的夹角，则此时的入射角会变小，由于反射角等于入射角，反射角随之变小，反射光线会靠近法线，光斑A将向左移动，故A错误； B、因为入射光线方向不变，当水面升高时，再次的水面是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故反射角不变，故B错误； C、当液面升高时，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向左移动到A′位置。如图所示： D、当水面升高时，物体S到水面的距离小了，所以像到水面的距离也小了，故D正确。 故选：D。 【变式1】如图所示，若要让反射光射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（　　） A．竖直向下移动 B．竖直向上移动 C．水平向右移动 D．水平向左移动 【答案】A 【解答】解： A、将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能中目标，故A符合题意。 B、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，不能中目标，故B不符合题意； C、将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能中目标，故C不符合题意； D、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，不能中目标，故D不符合题意； 故选：A。 【变式2】如图所示，两块平面镜相交成60°角，一束光AO射到平面镜M1P上，光经两平面镜反射后与AO重合，但方向相反，则光AO与平面镜M1P的夹角α是（　　） A．30° B．45° C．60° D．90° 【答案】A （2）要清楚要使光线经镜面反射后沿原路返回，光线要与镜面垂直。 【解答】解：根据题意可知，反射光线与镜面PN垂直，如图所示：由图知，两块平面镜相交成60°角， 则∠POB=90°-60°=30°，所以AO与平面镜MP的夹角α=∠POB=30°。 故选：A。 【变式3】亚洲第一座兆瓦级规模的塔式太阳能热发电站位于北京，其中一项关键技术如图所示，发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动装置控制，能绕O点转动，以便准确的将太阳光反射后会聚到高处的接收器上。现有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，一段时间后，这束太阳光在纸面内沿逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点，下列说法正确的是（　　） A．这些定日镜都是平行摆放的 B．定日镜与地面的夹角会随太阳光的强弱变化而变化 C．定日镜沿逆时针方向转过10°，仍能将光反射到接收器上 D．该装置聚焦太阳光使用的光学原理与凸透镜成像原理相同 【答案】C 【解答】解： A、太阳光在定日镜发生光的镜面反射，由图知，反射光线不平行，所以这些定日镜的镜面不是平行的，故A错误； B、太阳光照射到定日镜上，反射光射到接收器上，与太阳光的强弱无关，故B错误； C、太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点，其反射光仍沿OB方向射向接收器，则入射光线和反射光线夹角增加20°，发生反射时，反射角等于入射角，所以反射角和入射角各增加10°，法线沿逆时针方向转过10°，又因为法线与镜面垂直，所以定日镜M将以O点为轴沿逆时针方向转过10°，故C正确； D、定日镜是平面镜，利用了光的反射，而凸透镜成像是利用了光的折射，两者原理不同，故D错误。 故选：C。 知识点2 镜面反射与漫反射 类型 镜面反射 漫反射 定义 平行光经光滑面反射后仍平行 平行光经凹凸面反射后向四面八方 图示 反射面 平整光滑（如镜面、平静水面） 凹凸不平（如黑板、电影幕布） 反射光特点 平行、向同一方向 不平行、向四面八方 视觉效果 仅某一方向可见反射光，易刺眼 各方向均可见反射光，不刺眼 实例 平滑黑板反光、水面反光 电影幕布 相同点 均遵循光的反射定律 【典例4】夏夜雨后，经验丰富的人们，能够灵活的借助月光走夜路，轻松避开水坑。下面有关这些经验的介绍，说法正确的是（　　） A．迎着月亮走，脚应该踩着较亮的地方 B．迎着月亮走，脚应该踩着较暗的地方 C．背着月亮走，脚应该踩着较暗的地方 D．不论迎着还是背着月亮走，均踩较亮的地方 【答案】B 【解答】解：当人迎着月光走时，水面发生的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，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，因此脚不应该踩着较亮的地方，应该踩着较暗的地方，故A错误，B正确； 当人背着月光走时，水面发生的镜面反射，没有光进入人的眼睛，所以水面看起来较暗，而地面反射的是漫反射，总有一部分光进入人的眼睛，所以看起来较亮，因此背着月亮走，脚应该踩着较亮的地方，故CD错误。 故选：B。 【变式1】如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子，人在侧面看被照射部分（　　） A．墙和镜子看上去都较暗 B．墙和镜子看上去都较亮 C．墙是白色明亮的，镜子是暗的 D．墙是暗的，镜子是明亮的 【答案】C 【解答】解：镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉平面镜是暗的； 墙面凹凸不平，当有光线照射时，反射光线射向四面八方，从侧面看，有一部分光线进入人的眼睛，感觉墙是明亮的； 故选：C。 【变式2】普通透明玻璃是材质均匀两面光滑的，某种磨砂玻璃是在该普通透明玻璃的基础上，将其中一光滑面打磨成毛糙面而制成的，隔着磨砂玻璃可以起到在室内光线充足的情况下，室外的人看不清室内的景物。但有时候磨砂玻璃沾水后，室外的人就可以比较清晰地观察到室内的景物。对于磨砂玻璃这一现象的分析，下列说法中错误的是（　　） A．公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向淋浴房内一定能保护洗澡时的隐私 B．为了防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃，一般采用双层的磨砂玻璃，毛面都朝里效果最好 C．用激光笔照射表面，反射后可在光屏上成一个亮点的一面是光滑面 D．干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，不能成清晰的像 【答案】A 【解答】解：A、公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向浴室内，当毛玻璃片沾上水以后，又可以看见后方的景物，不能保护洗澡时的隐私，故A错误； B、使用双层的磨砂玻璃，毛面都朝里，无论从里边还是从外面看到的都是磨砂玻璃的光面，避免毛面都朝外时双面都沾水而变透明，还增加视觉效果的美观性，故B正确； C、用激光笔照射表面，反射后可在光屏上成一个亮点的一面是平滑面，故C正确； D、干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，发生了漫反射，不能成像，故D正确。 故选：A。 【变式3】小华同学参观盐城海盐博物馆，看到一个放在玻璃罩中的展品A（可拍照），小华同学想用相机拍下来回家慢慢研究，展馆中的灯光比较暗，下列哪种方式拍照最清晰（　　） A．从1处向下拍，且用闪光灯 B．从1处向下拍，不用闪光灯 C．从2处斜向下拍，且用闪光灯 D．从2处斜向下拍，不用闪光灯 【答案】C 【解答】解：展馆中的灯光比较暗，展品反射的光线很少，要想拍摄出清晰的展品图片，需要用闪光灯； 玻璃罩上表面很平，当从①位置用闪光灯拍摄时，光线因发生镜面反射而沿垂直方向反射回去，照相机发生逆光无法得到清晰的图片，所以只能从②处斜向下拍。 故选：C。 知识点3 平面镜 1. 成像原理：光的反射 （1）物体上某点S发出的光经平面镜反射后，人眼逆着反射光看，会感觉光来自反射光反向延长线的交点S'（即S的虚像）。 （2）虚像：由反射光反向延长线相交而成，非实际光线汇聚，不能用光屏承接。 2. 探究实验：平面镜成像特点 （1）目标：探究平面镜成像特点。 （2）器材：玻璃板（替代平面镜，便于找像）、刻度尺、蜡烛、白纸等。 （3）步骤： ①玻璃板竖直立在白纸上，记录位置。 ②点燃蜡烛A放玻璃板前，拿未点燃的等大蜡烛B在板后移动，直到与A的像完全重合，记录A、B位置。 ③改变A位置，重复实验，测像与物到玻璃板的距离，并比较他们的大小和位置关系。 （4）实验结论（成像特点）： · 等大：像与物大小相等； · 等距：像与物到镜面的距离相等； · 垂直：像与物的连线垂直于镜面； · 左右相反：像与物左右对称； · 正立虚像：像为正立虚像，不能用光屏承接。 3. 实像与虚像的区别 类型 形成原因 能否用光屏承接 实例 实像 实际光线相交而成的像 能 小孔成像 虚像 实际光线反向延长线相交而成的像 不能 平面镜成像 【典例5】如图所示，小科用玻璃板探究“平面镜成像时像与物的关系”，其中A、B蜡烛完全相同，玻璃板固定在50cm刻度线处。 （1）本实验中，选择玻璃板替代平面镜的原因是 。 （2）小科进行下面一些实验，说法正确的是 。 A.用照相机在蜡烛A处能拍摄到蜡烛A通过玻璃板所成的像 B.厚8mm玻璃板做实验，观察到有两个像，且两个像大小相等，亮度相同 C.厚8mm玻璃板所成的两个像，先让B蜡烛与一个像重合，再移动B与第二个像重合，B蜡烛移动距离为16mm （3）实验中，若将玻璃板按图示方向向左平移，像的位置如何变化？ 。 【答案】（1）便于确定像的位置；（2）AC；（3）像的位置不变。 【解答】解：（1）平面镜是不透明的，只能在平面镜中看到平面镜前物体的像，不能看到平面镜后面的物体，所以实验时不采用不透明的平面镜。用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置； （2）A．平面镜成像是由于光的反射，用照相机在左侧拍摄时，平面镜反射的光线可以进入照相机的镜头，所以能拍摄到蜡烛A通过玻璃板所成的像，故A正确； B．厚8mm玻璃板的两个面均可以反射成像，所成的两个像大小相等，由于反射的光线数量不同，故像的亮度不同，故B错误； C．平面镜成像中，像距等于物距。用厚8mm玻璃板成两个像，移动B能分别与两个像重合，B两次重合点之间距离为l=2d=2×8mm=16mm 故C正确； 故选：AC； （3）平面镜所成像与物关于镜面对称，故若将玻璃板按图示方向向左平移，物体位置不变，故像的位置不变。 故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）AC；（3）像的位置不变。 【变式1】如图所示，玻璃板与水平桌面垂直，其左侧放置一支燃着的蜡烛，下列分析正确的是（　　） A．若将光屏放在玻璃板右侧合适位置，光屏上会有蜡烛的像 B．若将蜡烛远离玻璃板，则像会远离玻璃板但大小不变 C．若将玻璃板换成平面镜，则蜡烛能在平面镜中成等大的实像 D．若将玻璃板倾斜，则无法观察到蜡烛的像 【答案】B 【解答】解：A、因为平面镜所成的像为虚像，虚像不能在光屏上出现，所以不论将光屏放在玻璃板右侧什么合适的位置，光屏上都不会有蜡烛的像，故A错误； B、由平面镜成像特点，物像等大可知，若将蜡烛远离玻璃板，则像会远离玻璃板但大小不变，故B错误； C、将玻璃板换成平面镜，蜡烛在平面镜中仍然成等大的虚像，不能成实像，故C错误； D、平面镜成的像与物关于镜面对称，将玻璃板倾斜，则蜡烛的像偏上或偏下，此时物像不能重合，但能观察到蜡烛的像，故D错误。 故选：B。 【变式2】在探究“平面镜成像特点”的实验中，小科所在小组的同学们选取一块平板玻璃、两支完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图甲。请回答： （1）实验中选择用“玻璃板”而不是“平面镜”成像，目的是为了 。 （2）实验中，当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小是否变化？ ；支持你作出上述判断的依据是因为可观察到 。 （3）小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，他发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中，图 是产生以上实验现象的原因。 （4）在找准像的位置后，小科在白纸上标记出a、b、c三点，如图丙所示；他应分别测出 （填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到平板玻璃的距离进行比较。 【答案】（1）便于确定像的位置； （2）不变；蜡烛B与蜡烛A的像仍能完全重合； （3）2； （4）a、c。 【解答】解：（1）玻璃板有透光性，既能成像也能确定像的位置，实验中选择用“玻璃板”而不是“平面镜”成像，目的是为了便于确定像的位置。 （2）平面镜成的像与物大小相等。实验中，当蜡烛A远离平板玻璃时，像的大小不发生变化。作出上述判断的依据是因为可观察到蜡烛B与蜡烛A的像仍能完全重合。 （3）实验时平板玻璃必须要竖直放置，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。由图可知，图1平板玻璃竖直放置，不会出现像偏高的情况，图2和图3平板玻璃没有竖直放置，分别作出蜡烛A的关于平板玻璃的对称点可知，图2会出现蜡烛A的像偏高且倾斜，图3会出现蜡烛A的像偏低且倾斜，故图2是产生平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜的原因。 （4）由图可知，要分别测出物体和像两点到平板玻璃的距离作为物距和像距，则应分别测出a、c两点到平板玻璃的距离作为物距和像距，比较像距与物距关系。 故答案为：（1）便于确定像的位置； （2）不变；蜡烛B与蜡烛A的像仍能完全重合； （3）2； （4）a、c。 【变式3】小敏在做探究“平面镜成像规律”的实验时，进行如下操作： （1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，先将一块薄玻璃板竖立在纸上，用笔顺着玻璃板下沿画一条直线，目的是为了确定 的位置。 （2）如图乙所示，把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2，将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合，得到像和物大小相等。以上运用了 的科学方法。 （3）如图丙所示，记录了三次物和像的位置，用直线连接A与B，C与D，E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直，还可得出的结论是 。 （4）小敏将蜡烛换成F发光体继续实验是为了直观的证明平面镜所成的像与物相对平面镜具有 。 【答案】（1）平面镜；（2）等效替代；（3）像与物到平面镜的距离相等；（4）对称性。 【解答】解：（1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，先将一块薄玻璃板竖立在纸上，用笔顺着玻璃板下沿画一条直线，目的是为了确定平面镜的位置。 （2）虚像是由实际光线的反向延长线相交形成的，如图乙所示，把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2，将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合，得到像和物大小相等。以上运用了等效替代的科学方法。 （3）用直线连接A与B，C与D，E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直，还可得出的结论是像与物到镜面的距离相等。 （4）F发光体左右不对称，小敏将蜡烛换成F发光体继续实验是为了直观的证明平面镜所成的象与物相对平面镜具有对称性。 故答案为：（1）平面镜；（2）等效替代；（3）像与物到平面镜的距离相等；（4）对称性。 【典例6】如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方，司机不必低头看仪表，提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图，据图分析正确的是（　　） A．司机看到视野前方行车信息的像是虚像 B．为避免产生重影，可增大挡风玻璃的厚度 C．行车信息所成像的大小与物体的大小不相等 D．行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射 【答案】A 【解答】解：ACD、挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像是由光的反射形成的虚像，平面镜成正立等大的虚像，即行车信息所成像的大小与物体的大小相等，故A正确，C、D错误； B、由于玻璃板有厚度壶产生重影，因此为避免产生重影，可减小挡风玻璃的厚度，故B错误。 故选：A。 【变式1】“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影，它是由4块玻璃板制作而成，玻璃板与水平面成45°角，平板电脑上的4个“小黄人”作为光源，小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置，像正在竖直向上匀速运动，则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为（　　） A．向左做匀速运动 B．向右做匀速运动 C．向上做匀速运动 D．向下做匀速运动 【答案】A 【解答】解：根据平面镜的成像特点，此时小黄人在玻璃板中所成的像与小黄人成90°的夹角，小黄人的像正在竖直向上匀速运动，则小黄人向左做匀速运动，故A正确，BCD错误。 故选：A。 【变式2】如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则观察到的像是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解： 根据潜望镜中使用的是两块平面镜；第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像。 故选：B。 【变式3】检查视力时，人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小，医生首先将视力表贴在一面墙上，然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜，视力表到镜子的距离为3m,检查视力时（　　） A．人应面对镜而坐，人与镜的距离为2m B．人应面对镜而坐，人与镜的距离为2.5m C．人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为2m D．人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为3m 【答案】A 【解答】解：由题意可知，视力表离平面镜为3m,根据平面镜的成像特点，像与物到镜面的距离相等，可知视力表的像离镜子也是3m,所以人离镜子2m时，视力表的像离人距离为3m+2m=5m,正好符合要求。 分析过程示意图如下： 故选：A。 知识点4 凹面镜与凸面镜 类型 凹面镜（球面内表面反射） 凸面镜（球面外表面反射） 作用 对光会聚（聚能、获平行光） 对光发散（扩大视野） 应用 太阳灶、探照灯 公路反光镜、汽车后视镜 【典例6】如图所示，是一条盘山公路，当汽车在AB路段行驶时，看不到BC路段的情况，为了看清BC路段的情况，下面说法正确的是（　　） A．利用折射原理，在A处装凹透镜 B．利用反射原理，在B处装凸面镜 C．利用反射原理，在B处装凹面镜 D．利用折射原理，在C处装凹透镜 【答案】B 【解答】解：当汽车在AB路段行驶时，司机由于光的直线传播看不到BC路段的情况；凸面镜是利用光的反射来改变光的传播方向的，应该在B位置安装一块面镜，BC路段上的物体反射出的光线，射到凸面镜上，经过凸面镜的反射射向AB路段，从而使人在AB路段上能够看清楚BC路段的情况，利用的是光的反射原理。 故选：B。 【变式1】开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况（如图）。有关判断正确的是（　　） A．像变大，可能是本车加速 B．像变大，可能是后车减速 C．像变小，可能是后车加速 D．像变小，可能是本车加速 【答案】D 【解答】解：A.本车加速，距离后方车辆越远，观察到的像变小，故A错误。 B.后车减速，距离本车越远，观察到的像变小，故B错误。 C.后车加速，距离本车越近，观察到的像应该变大，故C错误。 D.本车加速，距离后车越远，观察到的像变小，故D正确。 故选：D。 【变式2】中国已经成为名副其实的汽车大国，但随之而来的是，道路交通安全问题越发突出，为了避免交通事故的发生，我国出台了许多交通法规和交通标志，其中蕴含着许多的科学知识。 在路口转弯的地方，由于看不清转角后面的情况很容易出现交通事故，为了避免交通事故的发生，有关部门会在转角处设置一块镜子，使得驾驶员能够及时看到转角后面的情况.应选择以下哪一光学元件（　　） A． 凸面镜 B． 凸透镜 C． 凹面镜 D． 平面镜 【答案】A 【解答】解：转角处安装凸面镜是利用凸面镜对光有发散作用来扩大视野，从而避免交通事故的发生。 故选：A。 【变式3】在“走进西藏”活动中，小高对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在 （选填“a”“b”或“c”）点。 （2）小商还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”的凹形锅而应选用对电视信号有很强 （选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 （3）“镜子”在生活中有着很广泛的应用。例如自行车尾灯上安装了 ，车库的转弯镜属于 。 A.凸面镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凸透镜 【答案】（1）b；（2）反射；（3）C；A 【解答】解：（1）使用太阳灶烧水，水壶应放在凹面镜的焦点处，即图中的b点。 （2）卫星锅”的凹形锅而应选用对电视信号有很强反射性能的材料，将信号会聚然后放大。 （3））“镜子”在生活中有着很广泛的应用。例如自行车尾灯上安装了尾灯反射器，利用了光的反射，故选择C；车库的拐弯处安装有凸面镜可以扩大视野，使用了凸面镜，故选择A。 故答案为：（1）b；（2）反射；（3）C；A。 【方法技巧】 1. 作光的反射光路图 根据光的反射规律作光路图的方法是： ①由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示． ②由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出． ③由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示． ④根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示． ⑤由法线和反射角确定反射光线．光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向． 2.平面镜作图 （1）作图 用2种方法找出光源 （2）成像问题 ①判断能否成像：看光能否通过平面镜 ②判断能否看到像 【巩固训练】 1.（2025春•余姚市期末）如图所示，是利用潜望镜对物体进行观察时的光路图，其中属于反射角的是（　　） A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4 【答案】B 【解答】解：A、∠1是入射光线与镜面之间的夹角，不是反射角，故A错误； B、∠2是反射光线与法线夹角，是反射角，故B正确； C、∠3是入射光线与法线之间的夹角，是入射角，故C错误； D、∠4是反射光线与镜面之间的夹角，不是反射角，故D错误， 故选：B。 2.（2025•钱塘区二模）雨后的夜晚，走在有积水的路上。当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方。下列光路中，能正确体现该情况下光的传播路线的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：如图，迎着月光走，月光经积水水面发生镜面反射，即水洼发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水洼处亮；而地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，所以为了避让水洼，应走“较暗”的地面，故ABD错误，C正确。 故选：C。 3.（2025春•鄞州区期末）有一个“魔术表演”如图所示：玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙，仅点燃蜡烛甲，向烧杯中注水，透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功，下列做法正确的是（　　） A．需将玻璃板涂成黑色 B．甲、乙两支蜡烛的大小必须相等 C．可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛” D．在光线充足的环境下进行该“魔术表演” 【答案】B 【解答】解：A．黑色不能反射光线，所以将玻璃板涂成黑色，魔术不能成功， B．平面镜成的像与物体大小相等，因此甲、乙两支蜡烛必须大小相等，魔术才能成功，故B正确； C．平面镜成的是虚像，不是实像。所以不能在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛”，故C错误； D．平面镜成像时，物体和环境的对比度越大，成像越清晰，所以本实验在较暗的环境下进行更好，故D错误。 故选：B。 4.（2025春•鄞州区期中）从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是（　　） A．2：35 B．9：25 C．2：25 D．8：05 【答案】B 【解答】解：过12点与6点作一条直线，作出表针关于这条直线的对称图形，如图： 也可从图中像的后面观察可知，准确的时间应该是9点25分。 故选：B。 5.（2025春•海曙区期末）如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后，从一定角度观察，发现镜子中还是能够看到橘子的像，下列说法正确的是（　　） A．镜中橘子的像发出的光线进入到人眼 B．镜中的像是橘子通过镜子所成的实像 C．人在任何位置都能看到镜中橘子的像 D．只要镜子足够大，橘子一定能够成像 【答案】D 【解答】解：AB、平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故AB错误； C、只要镜子足够大且位置合适，可以从多个位置看到，但不是在任意位置都能看到。例如，如果站在镜子后面或侧面太远，可能看不到，故C错误； D、从物理角度来看，像的形成是光线的反射结果，只要光线从物体到达镜子并反射，像就存在，因此只要镜子足够大，橘子一定能够成像，故D正确。 故选：D。 6.（2025•鹿城区校级二模）一人站在镜子前试衣服，在镜子里看到自己的清晰影像。如图所示，当水平向左推动镜子时，镜子中的像将（　　） A．保持静止 B．向左运动 C．变大 D．变小 【答案】A 【解答】解：根据平面镜成像特点：像与物相对平面镜对称，当水平向左推动镜子时，人的位置不变，像的位置也不变，所以镜子中的像相对人是静止的，故A正确，BCD错误。 故选：A。 7．如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（　　） A．潮湿的路面更容易发生光的漫反射 B．干燥的路面发生光的折射 C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 D．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 【答案】C 【解答】解：A、由图可知，光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，故A错误； B、由图可知，光射到干燥的沥青路上容易发生漫反射，反射光线射向四面八方，不是折射，故B错误； C、由于光射到潮湿的沥青路上容易发生镜面反射，反射光线还是平行射出，很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以对面无车时。驾驶员看潮湿的路面更暗，故C正确； D、照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵守光的反射定律，故D错误。 故选：C。 8.（2025•仙居县二模）汽车“平视显示系统”是利用平面镜成像原理将行车信息通过挡风玻璃成像在司机视野正前方，减少司机低头次数，提升行车安全。当显示器上看到如图所示符号时，司机通过挡风玻璃看到的“像”是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：水平显示面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，在水平显示器屏上应是，故ABC错误，D正确。 故选：D。 9.（2025春•宁波期中）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°。 （1）入射光线AO的反射光线将沿着 方向射出，反射光线和入射光线的夹角为 度； （2）若AO沿顺时针方向转动30°，此时反射角为 度。 【答案】OD；120；30。 【解答】解：由图知，∠NOD与∠NOA的角度相同，根据光的反射定律：反射角等于入射角，所以OD为反射光线；因为∠NOD为反射角等于60°，入射角∠AON等于60°，所以这条反射光线与入射光线AO的夹角为120°。 若将入射光束沿着AO顺时针方向转动30°，会使入射角减小30°，即入射角等于60°-30°=30°，而在光的反射现象中反射角等于入射角，则反射角为30°。 故答案为：OD；120；30。 10.（2025春•奉化区期末）如图甲所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，两者的高度h1＞h2，铅笔水平向右移动一段距离后，铅笔像的高度 h2（选填“＞”“=”或“＜”）。若在平面镜前紧贴一块与铅笔等高的木板，如图乙所示，铅笔在平面镜中 （选填“能”或“不能”）成像。 【答案】=；能。 【解答】解：平面镜成的像和物体大小相等，铅笔水平向右移动一段距离后，铅笔的高度不变，铅笔像的高度不变，等于h2。 平面镜成像的原理是光的反射，若在平面镜前紧贴一块与铅笔等高的木板，铅笔反射的光线可以在平面镜的上部发生反射，能成像。 故答案为：=；能。 11.（2025春•鄞州区期中）如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 （1）A点与光屏在水中所成的像是 像（填“虚”或“实”）。 （2）A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A'之间的距离为 m。 （3）入射光线不变，光斑B向左移动，说明水位 （选填“上升”或“下降”）了。 【答案】（1）虚；（2）4；（3）上升。 【解答】解： （1）平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像，故A点与光屏在水中所成的像是虚像； （2）根据平面镜成像中的像物等距可知，A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A′之间的距离为2m+2m=4m； （3）若光斑B向左移动到E点，如下图所示，则说明水位上升了。 。 故答案为：（1）虚；（2）4；（3）上升。 12.寒假期间，小科同学一家驾车到杭州周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。 发现1：小轿车的前挡风玻璃如图①，都是倾斜安装的，而不是竖直安装。 发现2：小轿车两侧的观后镜如图②，可观察后面的行驶车辆。 发现3：小轿车的远光灯结构如图③所示，夜间开灯时，发现一束光照射的距离特别远。 请你利用所学的光学知识，解释小科同学的这三个发现。 部件 所用光学器件 原理或目的 例：①挡风玻璃 平面镜 成像在挡风玻璃斜上方，行车更安全 ②观后镜 ③远光灯 【答案】凸面镜；凸面镜有发散光线的作用，能扩大视野；凹面镜；车头的远光灯发光点位于焦点位置，这个位置发出去的光经过反射后都是平行射出。 【解答】解：②小轿车两侧的观后镜都是凸面镜，凸面镜有发散光线的作用，能扩大视野； ③远光灯是凹面镜，照得远是因为车头的远光灯发光点位于焦点位置，这个位置发出去的光经过反射后都是平行射出。 故答案为：凸面镜；凸面镜有发散光线的作用，能扩大视野；凹面镜；车头的远光灯发光点位于焦点位置，这个位置发出去的光经过反射后都是平行射出。 13.（2025春•宁海县期末）某同学所在的小山村被群山包围，难以获得阳光照射。该同学想在A处安装一个大平面镜，反射太阳光照亮村子中心的B处。如图所示，请根据光的反射定律在图中作出平面镜和反射光线。（保留作图痕迹） 【答案】 【解答】解：连接AB，即反射光线；画出入射光线与反射光线的角平分线，与法线垂直的即为平面镜的位置，如图所示： 14.（2024秋•江北区校级期末）如图所示，S为发光点，请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S′的位置，并画出由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。 【答案】 【解答】解：先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，即为S的像；连接S′P交平面镜于点O，连接SO即为入射光线，OP为反射光线；如图所示： 15.（2025春•北仑区期末）为探究光的反射规律，小科进行如图所示的实验。将平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 60° 45° 30° 反射角 60° 45° 30° （1）如图甲所示，白色硬纸板应当与平面镜 。 （2）小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小 。 （3）小科将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上不能看到反射光，请说明原因 若入射光线AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转。 （4）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 。 【答案】（1）垂直；（2）相等；（3）反射光线、入射光线、法线在同一平面内；顺；（4）不变。 【解答】解：（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以纸板一定与平面镜垂直，便于观察光的传播路径； （2）由表格可得结论：反射角与入射角大小相等； （3）由光的反射定律可知：反射光线与入射光线在同一平面内，则她将纸板B向后折不能接收到反射光线； 在光的反射现象中，反射光线与入射光线关于法线对称，若入射光束AO绕O点顺时针旋转，则反射光束OB将沿逆时针方向转动，因像与物关于镜面对称，所以可观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点顺时针方向转动； （4）一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，入射点位置不变，且反射面位置不变，入射角不变，观察到光斑位置的变化情况是不变。 故答案为：（1）垂直；（2）相等；（3）反射光线、入射光线、法线在同一平面内；顺；（4）不变。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 光的反射和折射（1） 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 光的反射 2 知识点2 镜面反射与漫反射 8 知识点3 平面镜 9 知识点4 凹面镜与凸面镜 14 【方法技巧】 16 【巩固训练】 17 【学习目标】 1. 科学观念：掌握光的反射定律（三线共面、两线分居、反射角等于入射角 ）；理解平面镜成像 “等大、等距、对称、虚像” 特点；区分镜面反射与漫反射，知晓凸面镜（扩视野）、凹面镜（聚光线）的应用原理。 2. 科学思维：通过实验归纳反射规律、成像特点，体会 “结构与功能相适应”（如镜面反射成清晰像、漫反射实现多方向视物 ）。 3. 探究实践：完成 “光的反射定律”“平面镜成像” 探究实验，用实验法、归纳法总结规律；掌握反射光路图绘制、平面镜成像对称作图技能。 4. 态度责任：养成严谨实验习惯（如多次测量避免偶然性 ）；能用知识解释生活现象（黑板反光、光污染 ）；认识凸凹面镜对交通、天文探测的作用，感受物理与社会关联。 重点： 1.光的反射定律内容（三线、两角关系）及应用（解释现象、作图）。 2.平面镜成像核心特点（等大、等距、虚像，实验结论）。 3.镜面反射（光滑面，定向反射）与漫反射（粗糙面，向四面八方反射）的区别及生活实例（如黑板反光、银幕显示）。 难点： 1.反射定律实验逻辑：硬纸板折转验证 “三线共面” 的设计原理。 2.平面镜 “虚像” 本质：理解虚像由反射光反向延长线形成，无法在光屏呈现。 3.生活中反射类型判断：结合表面粗糙程度，准确区分镜面 / 漫反射现象（如水面反光 vs 墙面漫反射）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 光的反射 1. 定义：光射到物体表面时，部分光被反射回原介质的现象，叫光的反射。常见现象：平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。 2. 基本概念 类别 概念描述 一点 入射点（O）：入射光线与反射面的交点。 三线 入射光线：射向反射面的光线（如AO）； 法线（ON）：过入射点、垂直反射面的辅助虚线； 反射光线：经反射面反射后的光线（如OB） 两角 入射角：入射光线与法线的夹角； 反射角：反射光线与法线的夹角 3. 探索活动：光的反射规律 （1）实验器材：激光笔、平面镜、可折转白色硬纸板、彩笔、量角器等。 （2）实验步骤： ①平面镜水平放置，硬纸板 ENF 竖直立在镜上，让光沿纸板射向O点，描出入射和反射光径迹。 ②改变入射角度，重复实验并换色笔记录。 ③将纸板F绕ON前后折转，观察反射光是否消失。 ④测入射角、反射角并记录（如下表）。 实验次序 第 1 次 第 2 次 第 3 次 入射角 30 45 60 反射角 30 45 60 （3）实验结论（光的反射定律）： · 反射光线、入射光线、法线共面； · 反射光线与入射光线分居法线两侧； · 反射角等于入射角。 【典例1】美丽金衢，美不胜收。下列四个情境属于光的反射现象的（　　） A． 婺州公园的树影 B． 石梁溪中美丽倒影 C． 校园树荫下光斑 D． 西区大草原的彩虹 【典例2】为了探究光反射时的规律，小李同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图的实验。 （1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持 。 （2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是 。 A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角 （3）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光 呈现在（选填“能”或“不能”）纸板上。 【变式1】小宁利用如图装置探究光的反射规律。下列说法正确的是（　　） A．本实验应选用粗糙的纸板 B．图甲中的∠NOF是入射角 C．图乙中的反射光线是不存在的 D．多次改变入射角的目的是减小误差 【变式2】如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置，下列说法错误的是（　　） A．实验过程中，纸板与平面镜必须垂直放置 B．当光线射向平面镜时，反射角β=入射角α C．把右半边纸板B绕ON的向后折，反射光线将不存在 D．使用可绕ON转动的纸板的目的是验证三线共面 【变式3】在研究“光的反射定律”时，小科设计了右图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上，其圆心O处放置一小平面镜，红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动，发射的激光始终对准圆心O点：L形支架上激光笔B发出绿色激光，该激光垂直于平面镜射入圆心O点。 （1）实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 （选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”）。 （2）实验过程中，小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施： 。 （3）光路显示出来后，小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合，经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是： 。 【典例3】如图所示，固定在水面上方的光源S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40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（　　） A．光源位置不动，如果把此时的40°角增大为50°，光斑A将向右移动 B．当水面升高时，反射角将变大 C．当水面升高时，光斑A将向右移动 D．当水面升高时，S到水面的距离变小 【变式1】如图所示，若要让反射光射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（　　） A．竖直向下移动 B．竖直向上移动 C．水平向右移动 D．水平向左移动 【变式2】如图所示，两块平面镜相交成60°角，一束光AO射到平面镜M1P上，光经两平面镜反射后与AO重合，但方向相反，则光AO与平面镜M1P的夹角α是（　　） A．30° B．45° C．60° D．90° 【变式3】亚洲第一座兆瓦级规模的塔式太阳能热发电站位于北京，其中一项关键技术如图所示，发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动装置控制，能绕O点转动，以便准确的将太阳光反射后会聚到高处的接收器上。现有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，一段时间后，这束太阳光在纸面内沿逆时针方向转过20°后照射到定日镜M上的O点，下列说法正确的是（　　） A．这些定日镜都是平行摆放的 B．定日镜与地面的夹角会随太阳光的强弱变化而变化 C．定日镜沿逆时针方向转过10°，仍能将光反射到接收器上 D．该装置聚焦太阳光使用的光学原理与凸透镜成像原理相同 知识点2 镜面反射与漫反射 类型 镜面反射 漫反射 定义 平行光经光滑面反射后仍平行 平行光经凹凸面反射后向四面八方 图示 反射面 平整光滑（如镜面、平静水面） 凹凸不平（如黑板、电影幕布） 反射光特点 平行、向同一方向 不平行、向四面八方 视觉效果 仅某一方向可见反射光，易刺眼 各方向均可见反射光，不刺眼 实例 平滑黑板反光、水面反光 电影幕布 相同点 均遵循光的反射定律 【典例4】夏夜雨后，经验丰富的人们，能够灵活的借助月光走夜路，轻松避开水坑。下面有关这些经验的介绍，说法正确的是（　　） A．迎着月亮走，脚应该踩着较亮的地方 B．迎着月亮走，脚应该踩着较暗的地方 C．背着月亮走，脚应该踩着较暗的地方 D．不论迎着还是背着月亮走，均踩较亮的地方 【变式1】如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子，人在侧面看被照射部分（　　） A．墙和镜子看上去都较暗 B．墙和镜子看上去都较亮 C．墙是白色明亮的，镜子是暗的 D．墙是暗的，镜子是明亮的 【变式2】普通透明玻璃是材质均匀两面光滑的，某种磨砂玻璃是在该普通透明玻璃的基础上，将其中一光滑面打磨成毛糙面而制成的，隔着磨砂玻璃可以起到在室内光线充足的情况下，室外的人看不清室内的景物。但有时候磨砂玻璃沾水后，室外的人就可以比较清晰地观察到室内的景物。对于磨砂玻璃这一现象的分析，下列说法中错误的是（　　） A．公共浴室常用单面毛玻璃隔断，若将粗糙面朝向淋浴房内一定能保护洗澡时的隐私 B．为了防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃，一般采用双层的磨砂玻璃，毛面都朝里效果最好 C．用激光笔照射表面，反射后可在光屏上成一个亮点的一面是光滑面 D．干燥的毛玻璃片表面凹凸不平，光线经过毛玻璃后向各个方向发散，不能成清晰的像 【变式3】小华同学参观盐城海盐博物馆，看到一个放在玻璃罩中的展品A（可拍照），小华同学想用相机拍下来回家慢慢研究，展馆中的灯光比较暗，下列哪种方式拍照最清晰（　　） A．从1处向下拍，且用闪光灯 B．从1处向下拍，不用闪光灯 C．从2处斜向下拍，且用闪光灯 D．从2处斜向下拍，不用闪光灯 知识点3 平面镜 1. 成像原理：光的反射 （1）物体上某点S发出的光经平面镜反射后，人眼逆着反射光看，会感觉光来自反射光反向延长线的交点S'（即S的虚像）。 （2）虚像：由反射光反向延长线相交而成，非实际光线汇聚，不能用光屏承接。 2. 探究实验：平面镜成像特点 （1）目标：探究平面镜成像特点。 （2）器材：玻璃板（替代平面镜，便于找像）、刻度尺、蜡烛、白纸等。 （3）步骤： ①玻璃板竖直立在白纸上，记录位置。 ②点燃蜡烛A放玻璃板前，拿未点燃的等大蜡烛B在板后移动，直到与A的像完全重合，记录A、B位置。 ③改变A位置，重复实验，测像与物到玻璃板的距离，并比较他们的大小和位置关系。 （4）实验结论（成像特点）： · 等大：像与物大小相等； · 等距：像与物到镜面的距离相等； · 垂直：像与物的连线垂直于镜面； · 左右相反：像与物左右对称； · 正立虚像：像为正立虚像，不能用光屏承接。 3. 实像与虚像的区别 类型 形成原因 能否用光屏承接 实例 实像 实际光线相交而成的像 能 小孔成像 虚像 实际光线反向延长线相交而成的像 不能 平面镜成像 【典例5】如图所示，小科用玻璃板探究“平面镜成像时像与物的关系”，其中A、B蜡烛完全相同，玻璃板固定在50cm刻度线处。 （1）本实验中，选择玻璃板替代平面镜的原因是 。 （2）小科进行下面一些实验，说法正确的是 。 A.用照相机在蜡烛A处能拍摄到蜡烛A通过玻璃板所成的像 B.厚8mm玻璃板做实验，观察到有两个像，且两个像大小相等，亮度相同 C.厚8mm玻璃板所成的两个像，先让B蜡烛与一个像重合，再移动B与第二个像重合，B蜡烛移动距离为16mm （3）实验中，若将玻璃板按图示方向向左平移，像的位置如何变化？ 。 【变式1】如图所示，玻璃板与水平桌面垂直，其左侧放置一支燃着的蜡烛，下列分析正确的是（　　） A．若将光屏放在玻璃板右侧合适位置，光屏上会有蜡烛的像 B．若将蜡烛远离玻璃板，则像会远离玻璃板但大小不变 C．若将玻璃板换成平面镜，则蜡烛能在平面镜中成等大的实像 D．若将玻璃板倾斜，则无法观察到蜡烛的像 【变式2】在探究“平面镜成像特点”的实验中，小科所在小组的同学们选取一块平板玻璃、两支完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验，如图甲。请回答： （1）实验中选择用“玻璃板”而不是“平面镜”成像，目的是为了 。 （2）实验中，当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小是否变化？ ；支持你作出上述判断的依据是因为可观察到 。 （3）小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，他发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中，图 是产生以上实验现象的原因。 （4）在找准像的位置后，小科在白纸上标记出a、b、c三点，如图丙所示；他应分别测出 （填“a、b”、“b、c”或“a、c”）两点到平板玻璃的距离进行比较。【变式3】小敏在做探究“平面镜成像规律”的实验时，进行如下操作： （1）如图甲所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，先将一块薄玻璃板竖立在纸上，用笔顺着玻璃板下沿画一条直线，目的是为了确定 的位置。 （2）如图乙所示，把蜡烛1点燃竖立在玻璃板前，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛2，将蜡烛2竖立在玻璃板后并来回移动，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合，得到像和物大小相等。以上运用了 的科学方法。 （3）如图丙所示，记录了三次物和像的位置，用直线连接A与B，C与D，E与F。分析图线后可得出像与物的连线与镜面垂直，还可得出的结论是 。 （4）小敏将蜡烛换成F发光体继续实验是为了直观的证明平面镜所成的像与物相对平面镜具有 。 【典例6】如图甲“平视显示系统”可以将一些行车信息直接通过前挡风玻璃成像在视野前方，司机不必低头看仪表，提升了行车的安全性。图乙是其成像原理简图，据图分析正确的是（　　） A．司机看到视野前方行车信息的像是虚像 B．为避免产生重影，可增大挡风玻璃的厚度 C．行车信息所成像的大小与物体的大小不相等 D．行车信息通过挡风玻璃成像的原理是光的折射 【变式1】“全息投影技术”在舞台、商业展示等上都有广泛应用。小科同学自制了一个简易“全息”投影，它是由4块玻璃板制作而成，玻璃板与水平面成45°角，平板电脑上的4个“小黄人”作为光源，小科同学看到的小黄人的像位于如图所示位置，像正在竖直向上匀速运动，则此时位于A处屏幕上的小黄人的运动方向为（　　） A．向左做匀速运动 B．向右做匀速运动 C．向上做匀速运动 D．向下做匀速运动 【变式2】如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则观察到的像是（　　） A． B． C． D． 【变式3】检查视力时，人与视力表的距离要求为5m,由于医务室房间太小，医生首先将视力表贴在一面墙上，然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜，视力表到镜子的距离为3m,检查视力时（　　） A．人应面对镜而坐，人与镜的距离为2m B．人应面对镜而坐，人与镜的距离为2.5m C．人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为2m D．人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为3m 知识点4 凹面镜与凸面镜 类型 凹面镜（球面内表面反射） 凸面镜（球面外表面反射） 作用 对光会聚（聚能、获平行光） 对光发散（扩大视野） 应用 太阳灶、探照灯 公路反光镜、汽车后视镜 【典例6】如图所示，是一条盘山公路，当汽车在AB路段行驶时，看不到BC路段的情况，为了看清BC路段的情况，下面说法正确的是（　　） A．利用折射原理，在A处装凹透镜 B．利用反射原理，在B处装凸面镜 C．利用反射原理，在B处装凹面镜 D．利用折射原理，在C处装凹透镜 【变式1】开车时可以根据后视镜内看到的像来判断后方来车的情况（如图）。有关判断正确的是（　　） A．像变大，可能是本车加速 B．像变大，可能是后车减速 C．像变小，可能是后车加速 D．像变小，可能是本车加速 【变式2】中国已经成为名副其实的汽车大国，但随之而来的是，道路交通安全问题越发突出，为了避免交通事故的发生，我国出台了许多交通法规和交通标志，其中蕴含着许多的科学知识。 在路口转弯的地方，由于看不清转角后面的情况很容易出现交通事故，为了避免交通事故的发生，有关部门会在转角处设置一块镜子，使得驾驶员能够及时看到转角后面的情况.应选择以下哪一光学元件（　　） A． 凸面镜 B． 凸透镜 C． 凹面镜 D． 平面镜 【变式3】在“走进西藏”活动中，小高对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他利用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水，水壶应放在 （选填“a”“b”或“c”）点。 （2）小商还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”的凹形锅而应选用对电视信号有很强 （选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 （3）“镜子”在生活中有着很广泛的应用。例如自行车尾灯上安装了 ，车库的转弯镜属于 。 A.凸面镜 B.凹面镜 C.平面镜 D.凸透镜 【方法技巧】 1. 作光的反射光路图 根据光的反射规律作光路图的方法是： ①由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示． ②由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出． ③由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示． ④根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示． ⑤由法线和反射角确定反射光线．光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向． 2.平面镜作图 （1）作图 用2种方法找出光源 （2）成像问题 ①判断能否成像：看光能否通过平面镜 ②判断能否看到像 【巩固训练】 1.（2025春•余姚市期末）如图所示，是利用潜望镜对物体进行观察时的光路图，其中属于反射角的是（　　） A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4 2.（2025•钱塘区二模）雨后的夜晚，走在有积水的路上。当迎着月光时，为了避让水洼，不要走地面上较亮的地方。下列光路中，能正确体现该情况下光的传播路线的是（　　） A． B． C． D． 3.（2025春•鄞州区期末）有一个“魔术表演”如图所示：玻璃板前后分别竖立着蜡烛甲、放在烧杯中的蜡烛乙，仅点燃蜡烛甲，向烧杯中注水，透过玻璃板可以看到“浇不灭的蜡烛”。为确保魔术取得成功，下列做法正确的是（　　） A．需将玻璃板涂成黑色 B．甲、乙两支蜡烛的大小必须相等 C．可以在玻璃板后面直接观察烧杯中的“蜡烛” D．在光线充足的环境下进行该“魔术表演” 4.（2025春•鄞州区期中）从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是（　　） A．2：35 B．9：25 C．2：25 D．8：05 5.（2025春•海曙区期末）如图小曙将橘子藏于紧贴镜子书本后，从一定角度观察，发现镜子中还是能够看到橘子的像，下列说法正确的是（　　） A．镜中橘子的像发出的光线进入到人眼 B．镜中的像是橘子通过镜子所成的实像 C．人在任何位置都能看到镜中橘子的像 D．只要镜子足够大，橘子一定能够成像 6.（2025•鹿城区校级二模）一人站在镜子前试衣服，在镜子里看到自己的清晰影像。如图所示，当水平向左推动镜子时，镜子中的像将（　　） A．保持静止 B．向左运动 C．变大 D．变小 7．如图是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（　　） A．潮湿的路面更容易发生光的漫反射 B．干燥的路面发生光的折射 C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 D．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 8.（2025•仙居县二模）汽车“平视显示系统”是利用平面镜成像原理将行车信息通过挡风玻璃成像在司机视野正前方，减少司机低头次数，提升行车安全。当显示器上看到如图所示符号时，司机通过挡风玻璃看到的“像”是（　　） A． B． C． D． 9.（2025春•宁波期中）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°。 （1）入射光线AO的反射光线将沿着 方向射出，反射光线和入射光线的夹角为 度； （2）若AO沿顺时针方向转动30°，此时反射角为 度。 10.（2025春•奉化区期末）如图甲所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，两者的高度h1＞h2，铅笔水平向右移动一段距离后，铅笔像的高度 h2（选填“＞”“=”或“＜”）。若在平面镜前紧贴一块与铅笔等高的木板，如图乙所示，铅笔在平面镜中 （选填“能”或“不能”）成像。 11.（2025春•鄞州区期中）如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 （1）A点与光屏在水中所成的像是 像（填“虚”或“实”）。 （2）A点与水面相距2m,则A与它在水中的像A'之间的距离为 m。 （3）入射光线不变，光斑B向左移动，说明水位 （选填“上升”或“下降”）了。 12.寒假期间，小科同学一家驾车到杭州周边景点游玩。善于观察的他发现了小轿车中运用了许多的光学知识。 发现1：小轿车的前挡风玻璃如图①，都是倾斜安装的，而不是竖直安装。 发现2：小轿车两侧的观后镜如图②，可观察后面的行驶车辆。 发现3：小轿车的远光灯结构如图③所示，夜间开灯时，发现一束光照射的距离特别远。 请你利用所学的光学知识，解释小科同学的这三个发现。 部件 所用光学器件 原理或目的 例：①挡风玻璃 平面镜 成像在挡风玻璃斜上方，行车更安全 ②观后镜 ③远光灯 13.（2025春•宁海县期末）某同学所在的小山村被群山包围，难以获得阳光照射。该同学想在A处安装一个大平面镜，反射太阳光照亮村子中心的B处。如图所示，请根据光的反射定律在图中作出平面镜和反射光线。（保留作图痕迹） 14.（2024秋•江北区校级期末）如图所示，S为发光点，请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S′的位置，并画出由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。 15.（2025春•北仑区期末）为探究光的反射规律，小科进行如图所示的实验。将平面镜水平放置于桌面上，E、F是两块可以绕接缝ON翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 60° 45° 30° 反射角 60° 45° 30° （1）如图甲所示，白色硬纸板应当与平面镜 。 （2）小科多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小 。 （3）小科将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上不能看到反射光，请说明原因 若入射光线AO绕O点顺时针旋转，将观察到反射光束OB在平面镜中所成的像绕O点 时针旋转。 （4）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$