第10讲 光的反射 暑假讲义 -2026-2027学年苏科版物理八年级上学期

第10讲 光的反射 本讲定位：本节是光学核心内容，承接上一讲平面镜成像原理，平面镜成像本质是光的反射；依托分组实验探究反射定律，区分镜面反射、漫反射，拓展凹凸面镜应用，是光路作图、现象解释高频考点。 核心重点：光的反射三线两角概念、反射定律三句话、光路可逆、镜面反射与漫反射区别、凹凸面镜作用及应用。 高频易错点：入射角、反射角错算成与镜面夹角；混淆镜面反射和漫反射的光线特点；误以为漫反射不遵循反射定律。 学习建议：对照课本实验图理清三线位置，结合生活黑板、反光镜面、汽车后视镜实例区分两类反射，规范光路作图。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 通过实验探究光的反射规律，掌握反射定律，区分镜面反射与漫反射，了解凹凸面镜应用，能用反射知识解释日常现象 物理观念 1. 分清法线、入射光线、反射光线、入射角、反射角五个物理名词； 2. 熟记光的反射定律三条内容，理解光路可逆； 3. 准确区分镜面反射、漫反射，明确两类反射都遵守反射定律； 4. 掌握凹面镜会聚、凸面镜发散的特点与生活实例。 由实验数据归纳反射角与入射角的数量关系，利用反射原理解释平面镜成像成因 科学思维 依托实验数据总结规律，利用光路反向延长线理解虚像形成，建立光路几何思维。 完成探究光的反射定律分组实验，掌握白板折转实验操作要点 科学探究 熟知实验器材、操作步骤、白板折转目的、多次测量的实验意义。 结合太阳灶、汽车后视镜、亚运取火等实例体会物理实用价值 科学态度与责任 了解反射在生活、交通、能源中的应用，学会利用光学知识改善生活、规避光污染。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 光的反射基本概念 （1）光的反射定义 光照射到两种介质的分界面时，一部分光会被物体表面反弹回原介质中继续传播，这种现象叫做光的反射。光的反射是最普遍的光学现象，我们能看见本身不发光的树木、书本、墙面，能看到镜面成像、水面倒影，全部依靠光的反射现象。 （2）实验光路五大核心物理名词（考试填空、作图必考） 结合教材标准光路图，熟记五大名词的精准定义，杜绝概念混淆： ① 入射点（O）：入射光线与反射面（镜面）的垂直交点，是所有光路的基准点； ② 法线（ON）：过入射点，垂直于反射镜面的虚拟直线。法线是人为构建的辅助线，始终用虚线绘制，是判断入射角、反射角的唯一标准； ③ 入射光线：从光源发出，射向入射点的光线，用带箭头实线表示，箭头指向镜面； ④ 反射光线：经镜面反射后，离开入射点向外传播的光线，用带箭头实线表示，箭头远离镜面； ⑤ 入射角（α）：入射光线与法线的夹角，而非与镜面的夹角； ⑥ 反射角（β）：反射光线与法线的夹角，是光路计算的核心角度。 （3）核心易错提醒：所有角度计算、规律描述，均以法线为参照，镜面仅作为反射载体，不参与角度判定，这是初学者最高频失分点。 2. 探究光的反射定律实验 （1）实验探究目的：探究光反射时，反射光线、入射光线、法线的位置关系，以及反射角与入射角的大小数量关系，总结普遍的光的反射规律。 （2）全套实验器材及专属作用 ① 平面镜：作为光滑反射面，提供稳定的反射光路； ② 可折转白色硬光屏：白色光屏可以漫反射光线，方便人眼清晰观察光路；光屏可对折，用于验证三线共面条件； ③ 激光笔：提供一束稳定、集中的入射光线，保证实验现象清晰； ④ 量角器：精准测量入射角与反射角的度数，对比角度关系。 （3）标准实验操作、现象与实验目的（逐句考点） ① 光屏竖直紧贴平面镜放置：保证入射光线、反射光线、法线全部落在光屏平面内，顺利观察完整光路；若光屏倾斜，无法观察到反射光线； ② 将光屏右侧半面向后、向前折转：折转后的光屏上无法观察到反射光线，由此证明：反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内； ③ 多次改变激光笔入射角度，记录多组入射角、反射角数据：避免单次实验的偶然性误差，防止以特殊现象代替普遍规律，得出通用物理结论。 （4）光的反射三大定律（必须一字不差背诵） ① 三线共面：反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ② 两线分居：反射光线和入射光线分别位于法线两侧，永不重合、永不同侧； ③ 两角相等：反射角等于入射角。必考语序：只能说“反射角等于入射角”，不能颠倒，因为入射角决定反射角，存在严格因果关系。 （5）光路可逆核心知识点（教材信息快递） 在光的反射现象中，光路是可逆的。具体实验现象：让光线沿着原有反射光线的路径反向入射，新的反射光线会沿原有入射光线路径射出。 生活应用：甲乙两人面对面照镜子，甲能在平面镜中看到乙的眼睛，那么乙一定能看到甲的眼睛，依据就是光路可逆原理。 3．平面镜成像的光学原理（教材图2-36｜重难点溯源） （1）核心原理总结：平面镜成像的本质是光的反射现象，所有平面镜所成的虚像，均由反射光线反向延长线会聚形成。 （2）完整成像光路过程（分步解析） ① 物体（烛焰S）本身发光，向四周发射无数条光线； ② 部分光线照射到平面镜镜面上，发生光的反射，遵循反射定律向外反射； ③ 反射光线射入人眼，人眼视觉习惯为“光沿直线传播”，不会感知光线偏折； ④ 人眼自动将所有反射光线反向虚线延长，所有延长线汇聚于镜面后方一点S′； ⑤ S′即为物体S的虚像，无实际光线汇聚，因此无法用光屏承接。 （3）考点延伸：结合上一讲成像规律，正立、等大、对称的虚像特点，全部由光的反射光路特点决定，是光学综合题高频结合考点。 4．镜面反射与漫反射 根据反射面的粗糙程度不同，光的反射分为镜面反射和漫反射两类，两类反射是解释生活光学现象的核心依据。 （1）镜面反射（规则反射） ① 发生条件：反射面光滑、平整、均匀（平面镜、玻璃幕墙、平静水面、抛光金属面）； ② 光路特点：平行光线入射，经过反射后，反射光线依旧平行射出，光线集中、方向单一； ③ 视觉效果：只有在反射光线的特定方向上能看到强烈亮光，其他方向几乎无反射光，视野偏暗； ④ 生活实例：黑板反光看不清字迹、玻璃幕墙强光刺眼、水面强光反光。 （2）漫反射（不规则反射） ① 发生条件：反射面粗糙、凹凸不平（黑板、白纸、墙面、地面、书本）； ② 光路特点：平行光线入射，反射光线向四面八方各个方向散射； ③ 视觉效果：各个角度、各个方向都能接收到反射光线，视野均匀柔和； ④ 核心意义：我们能从任意角度看见不发光的物体，全部依靠漫反射。 （3）终极必考结论 镜面反射和漫反射没有本质区别，两类反射都严格遵守光的反射三大定律。漫反射不是“乱反射”，每一条光线的反射，都满足三线共面、两线分居、反射角等于入射角的规律。 考点 5 凹凸面镜的光学特性与生活应用 凹凸面镜属于球面镜，本质依旧是光的反射现象，区别于平面镜的平面反射，是中考拓展填空、选择题高频考点。 凹面镜 凸面镜 点燃杭州亚运会圣火的装置 道路拐弯处的反光镜 （1）凹面镜（镜面向内凹陷） ① 光学特性：对平行入射光线具有会聚作用，可将光线汇聚于焦点，集中光能、提升温度； ② 核心原理：光线照射弧形凹面，经多次反射向中心汇聚； ③ 经典生活应用：太阳灶（会聚太阳光烧水做饭）、手电筒/汽车大灯反光罩（汇聚光线形成平行强光）、亚运会圣火采集装置（会聚光能点火）、医用反光镜。 （2）凸面镜（镜面向外凸起） ① 光学特性：对入射光线具有发散作用，能扩大光线照射范围； ② 成像特点：成正立、缩小的虚像，视野范围远大于平面镜； ③ 经典生活应用：汽车后视镜、公路弯道反光镜、小区路口反光镜；主要作用是扩大观察视野、减小视觉盲区、规避交通安全事故。 考点 6 生活特殊反射应用 （1）潜望镜原理与构造 ① 构造：内部装有两块平行且倾斜45°放置的平面镜； ② 原理：利用光的两次镜面反射，改变光的传播方向； ③ 应用场景：潜水艇水下观察水面、战壕观测、管道内窥观察，成像为正立等大虚像。 （2）自行车尾灯（角反射器） ① 结构特点：由多组互相垂直的直角反射面组成，无电源、无发光元件； ② 光学原理：任意角度入射的平行光线，经过两次垂直镜面反射后，会沿原入射方向反向平行射出； ③ 实际作用：夜间车灯照射尾灯，光线原路反射回司机眼中，起到强光警示作用，保障骑行安全，是生活中典型的光的反射应用。 （3）拓展生活实例 防盗镜、路口广角镜利用凸面镜反射；太阳能聚光装置利用凹面镜反射；所有反光标识、反光衣，均依靠光的漫反射实现警示效果。 重点难点・易错警示 误区：入射角是光线与镜面夹角。纠正：入射角、反射角均是光线与法线夹角； 误区：漫反射不遵守反射定律。纠正：所有光的反射都遵循反射定律； 误区：反射角大于入射角。纠正：反射角随入射角变化，永远相等，因果不能倒置。 五、典例精讲・思路分析 典例01．傍晚时分，在水面平静的池塘边，小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子（B点），发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图（保留作图痕迹）。 思路分析：考点：光的直线传播、光的反射作图、平面镜成像找入射点 本题核心：两种照亮方式：①光沿直线传播直接照B；②经水面反射间接照亮B 关键思路：直线法直接连AB；反射法作B关于水面对称点B′，连线AB′交水面得入射点O，AO入射、OB反射。 做题技巧：水面当平面镜，找对称点是反射作图通用方法高。 典例02．家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（    ） A．向外旋转 B．向内旋转 C．向下旋转 D．向上旋转 思路分析：考点：凸面镜（汽车后视镜）、光的反射视野变化 本题核心：镜面向外旋转扩大观察视野，向内只能看见近处车身 关键思路：只看见车身→视野偏小，镜面外转，反射范围变大，看到后方路面。 做题技巧：视野太小→镜面往外调。 典例03．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 （1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是___________，光线AO的入射角大小是___________度； （2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是___________； A．改变纸板与平面镜之间的夹角      B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F             D．改变入射角的大小 （3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内（选填“同一平面”或“不同平面”） （4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。 A．反射角等于入射角    B．在光的反射现象中，光路可逆 思路分析：考点：光的反射定律（三线共面、两角相等、光路可逆）、入射角计算 本题核心：入射角是光线与法线夹角；折转 F板无反射光→三线共面；反向入射证明光路可逆 关键思路：夹角50°是光线与镜面夹角，入射角= 90°−50°=40°；探究两角关系需多次改变入射角；F向后折无光线，证明三线同面；逆着反射光入射体现光路可逆。 做题技巧：求入射角先用90°减去光线与镜面夹角；折纸板考共面，反向入射考光路可逆。 六、基础过关精练 1．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，则从侧面看去（　　） A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 2．在平面镜成像特点教学中，老师做了“水中的蜡烛”实验，为了使学生看清水中的蜡烛，老师采取的措施正确的是（　　） A．实验时可以用平面镜代替玻璃板，看到的像会更清楚 B．从任意角度都可以看到水中的蜡烛 C．该实验的原理是光的直线传播 D．点燃的蜡烛靠近“镜子”，盛水的玻璃杯也应靠近“镜子” 3．如图所示是由两块平面镜组成的简易潜望镜的示意图。通过它观察物体AB，看到的是（　　） A．倒立、放大的虚像 B．正立、等大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的实像 4．如图甲是我国建造的亚洲第一座24小时持续发电的熔盐塔式光热电站．当太阳位置变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度，将太阳光准确反射到到吸热塔顶部，实现储能发电．如图乙所示是上午某时刻的光路图，则太阳下山前，该定日镜的旋转方向应该是（　　） A．自东向西 B．自西向东 C．自北向南 D．自南向北 5．超声波眼镜清洗器利用声音可以传递_______；电视画面是由红、绿、______三种色光混合而成的，正在播放的电视屏幕________（选填“是”或“不是”）光源；地下室的广角镜是______镜，能扩大人们的视野。 6．如图甲所示，小华通过平面镜观察到自己的像，镜中的“小华”是由于光的________形成的，若小华向后退2步，镜中的“小华”大小将________。如图乙所示，被隔板隔开的两个人偶不能直接“看到”对方，而两个人偶可以从平面镜中相互“看到”，其原因：光路是________的。 7．小明随妈妈一起看望爷爷，很晚才回家，拿出随身带的手电筒，照亮回家的小路，当照向路边的河水时，什么也看不见。回家后，小明画出了灯光照着河水的示意图，如图所示，光在水面处产生了______现象，反射光线沿______（字母顺序表示）的方向射出，此时反射角为______。 8．小明和小华探究光的反射定律。 （1）图甲中，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上O点，调整白板，使白板上能同时呈现入射光和反射光，记录白板的位置。操作中发现，符合要求的白板位置有1个，此时白板与镜面_________； （2）图乙中，保持入射点O不变，改变入射光的方向，调整白板，使白板上仍能同时呈现入射光和反射光，最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON，如图丙所示，物理学中在研究光的反射时，将ON称为_________； （3）实验中，在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路，是因为光在白板上发生了________； （4）若小明将激光笔紧贴并固定在白板上，使入射光始终沿白板射向平面镜上O点，仅将白板绕底边向后倾斜的过程中（入射光仍在白板上），一定保持不变的有________； A．入射角的大小 B．法线的位置 C．反射光线的位置 D．反射光线与入射光线的位置关系 （5）实验结束后，同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，原因是________。 9．如图所示，一束光线AO射向镜面。请画出反射光线，并标出反射角的度数。 10．如图所示是一种液面升降监测装置原理图，点光源S发出的一束激光射到平静的液面，激光与水平液面成。 （1）根据入射光线画出对应的反射光线；   （2）盛液体的容器倾斜时，反射角大小_______ ；（变大/变小/不变）   （3）当液面上升2cm时，光点在标尺上的位置会移动_____ cm。 七、拔高培优专练 1．如图是乐乐站在岸边观察湖对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，透明玻璃罩内充有烟雾，一束激光沿AO射向底面的平面镜，再沿OB方向射出。用顶部固定放置的激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO。下列说法错误的是（   ） A．烟雾的作用是显示光路 B．ON相当于法线 C．∠BON等于∠AON D．如果激光沿BO方向入射，将会沿OB方向反射 3．如图所示，若要让反射光线从天花板上A 点射到墙壁上的B点，下列方法可行的是（　　） A．只将平面镜竖直向上平移一段距离 B．只将平面镜水平向左平移一段距离 C．只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度 D．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度 4．自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的，它能在夜晚被光照射后将光反射回去，引起后方车辆注意（如图1）。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是（    ） A．不同方向射入尾灯的光，都将沿原方向反射回去 B．不同方向射入尾灯的光，都只发生两次反射 C．光射入尾灯又回到空气的过程，只发生一次折射 D．我们看到尾灯呈现红色，是因为红光无法射入尾灯 5．春光明媚，某校初三同学去鼋头渚春游。小明看到浓密的樱花树影下许多大小不等的圆形亮斑，亮斑是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的太阳的_________（“实”或“虚”）像；小明在湖边散步时，又拍摄到一只白鹭在浅水中的情景，如图所示，在水中有一黑一白的影子，其中白的影子是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的像。 6．光在真空中的传播速度是_____m/s，图甲是“鹊桥”中继卫星上安装的角反射器，它由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时能被其“反向射回”。如图乙，光线a与镜面OM夹角为40°，光线b所对应的反射角___°；若入射光线方向不变，将角反射器绕O点顺时针旋转15°，则经两平面镜反射后的光线方向转动了___°。 7．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（选填“虚”或“实”）。 （2）若光斑B向右移动了1.6m，说明水位______（选填“上升”或“下降”）了______m。 8．如图甲所示，小明探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上垂直放一块纸板。 （1）为了更加清晰地显示光路，应该选择较_________（选填“粗糙”或“光滑”）的硬纸板。 （2）在实验过程中，若将纸板整体向后倾斜（如图乙）； ①此时，反射光线( )（选填字母序号） A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 ②此时，ON__________（选填“是”或“不是”）入射光线EO的法线。 （3）小明还用如图丙所示的装置探究光的反射规律，先用加湿器使整个球形玻璃罩内充满水雾，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NO，然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OE方向射出。 ①将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，当观察到_________，这说明在光的反射中，反射光线，入射光线和法线在同一平面。 ②为了方便比较反射角与入射角的关系，小明借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记，如图丁所示，发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出，又将绿色激光从C点入射O点，则反射光线将从图中的_________点射出（填写图中字母）。 ③如图戊所示，小明保持入射角度不变，让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，使入射光射向O点，发现反射光线将_________（选项“顺时针”或“逆时针”）转动；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明_______ （4）小明接着又进行了如图己所示的实验，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”）。 9．小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时，尾灯特别亮，他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示，小鸣将两块平面镜垂直安装，将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去，请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______，此时镜面N上的反射角是______°。 10．项目化学习——探秘华夏之“光” 【项目缘起】暑期期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物馆旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海安后，开始对“日晷”进行研究。 【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”和“晷针”组成，“晷针”与“晷面”相垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。 【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。 【项目分析】（1）中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有___________； （2）下列诗句中描述的物理规律与日晷原理相同的是___________； A．潭面无风镜未磨 B．潭清疑水浅 C．瀑水喷成虹 D．绿树荫浓夏日长 （3）图丙中，最短的影子O-A所指方向大致为___________方；实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，影子的长度变化情况是___________； （4）小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由于___________原因造成的；小明再查找资料获知海安纬度约为32°，然后对实验方案进行了调整，重新进行了实验，画出了如图丁所示的刻度，根据图示影子所在位置，可知此时大约是___________点；如果要使测量更精确些，你的做法是___________； 【项目建议】（5）你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 光的反射 本讲定位：本节是光学核心内容，承接上一讲平面镜成像原理，平面镜成像本质是光的反射；依托分组实验探究反射定律，区分镜面反射、漫反射，拓展凹凸面镜应用，是光路作图、现象解释高频考点。 核心重点：光的反射三线两角概念、反射定律三句话、光路可逆、镜面反射与漫反射区别、凹凸面镜作用及应用。 高频易错点：入射角、反射角错算成与镜面夹角；混淆镜面反射和漫反射的光线特点；误以为漫反射不遵循反射定律。 学习建议：对照课本实验图理清三线位置，结合生活黑板、反光镜面、汽车后视镜实例区分两类反射，规范光路作图。 本讲内容导航 一、课标要求・素养目标 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 四、重点难点・易错警示 五、典例精讲・思路分析 六、基础过关精练 七、拔高培优专练 一、课标要求・素养目标 课程标准 核心素养维度 学习目标 通过实验探究光的反射规律，掌握反射定律，区分镜面反射与漫反射，了解凹凸面镜应用，能用反射知识解释日常现象 物理观念 1. 分清法线、入射光线、反射光线、入射角、反射角五个物理名词； 2. 熟记光的反射定律三条内容，理解光路可逆； 3. 准确区分镜面反射、漫反射，明确两类反射都遵守反射定律； 4. 掌握凹面镜会聚、凸面镜发散的特点与生活实例。 由实验数据归纳反射角与入射角的数量关系，利用反射原理解释平面镜成像成因 科学思维 依托实验数据总结规律，利用光路反向延长线理解虚像形成，建立光路几何思维。 完成探究光的反射定律分组实验，掌握白板折转实验操作要点 科学探究 熟知实验器材、操作步骤、白板折转目的、多次测量的实验意义。 结合太阳灶、汽车后视镜、亚运取火等实例体会物理实用价值 科学态度与责任 了解反射在生活、交通、能源中的应用，学会利用光学知识改善生活、规避光污染。 二、思维导图 三、知识梳理・核心考点 1. 光的反射基本概念 （1）光的反射定义 光照射到两种介质的分界面时，一部分光会被物体表面反弹回原介质中继续传播，这种现象叫做光的反射。光的反射是最普遍的光学现象，我们能看见本身不发光的树木、书本、墙面，能看到镜面成像、水面倒影，全部依靠光的反射现象。 （2）实验光路五大核心物理名词（考试填空、作图必考） 结合教材标准光路图，熟记五大名词的精准定义，杜绝概念混淆： ① 入射点（O）：入射光线与反射面（镜面）的垂直交点，是所有光路的基准点； ② 法线（ON）：过入射点，垂直于反射镜面的虚拟直线。法线是人为构建的辅助线，始终用虚线绘制，是判断入射角、反射角的唯一标准； ③ 入射光线：从光源发出，射向入射点的光线，用带箭头实线表示，箭头指向镜面； ④ 反射光线：经镜面反射后，离开入射点向外传播的光线，用带箭头实线表示，箭头远离镜面； ⑤ 入射角（α）：入射光线与法线的夹角，而非与镜面的夹角； ⑥ 反射角（β）：反射光线与法线的夹角，是光路计算的核心角度。 （3）核心易错提醒：所有角度计算、规律描述，均以法线为参照，镜面仅作为反射载体，不参与角度判定，这是初学者最高频失分点。 2. 探究光的反射定律实验 （1）实验探究目的：探究光反射时，反射光线、入射光线、法线的位置关系，以及反射角与入射角的大小数量关系，总结普遍的光的反射规律。 （2）全套实验器材及专属作用 ① 平面镜：作为光滑反射面，提供稳定的反射光路； ② 可折转白色硬光屏：白色光屏可以漫反射光线，方便人眼清晰观察光路；光屏可对折，用于验证三线共面条件； ③ 激光笔：提供一束稳定、集中的入射光线，保证实验现象清晰； ④ 量角器：精准测量入射角与反射角的度数，对比角度关系。 （3）标准实验操作、现象与实验目的（逐句考点） ① 光屏竖直紧贴平面镜放置：保证入射光线、反射光线、法线全部落在光屏平面内，顺利观察完整光路；若光屏倾斜，无法观察到反射光线； ② 将光屏右侧半面向后、向前折转：折转后的光屏上无法观察到反射光线，由此证明：反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内； ③ 多次改变激光笔入射角度，记录多组入射角、反射角数据：避免单次实验的偶然性误差，防止以特殊现象代替普遍规律，得出通用物理结论。 （4）光的反射三大定律（必须一字不差背诵） ① 三线共面：反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ② 两线分居：反射光线和入射光线分别位于法线两侧，永不重合、永不同侧； ③ 两角相等：反射角等于入射角。必考语序：只能说“反射角等于入射角”，不能颠倒，因为入射角决定反射角，存在严格因果关系。 （5）光路可逆核心知识点（教材信息快递） 在光的反射现象中，光路是可逆的。具体实验现象：让光线沿着原有反射光线的路径反向入射，新的反射光线会沿原有入射光线路径射出。 生活应用：甲乙两人面对面照镜子，甲能在平面镜中看到乙的眼睛，那么乙一定能看到甲的眼睛，依据就是光路可逆原理。 3．平面镜成像的光学原理（教材图2-36｜重难点溯源） （1）核心原理总结：平面镜成像的本质是光的反射现象，所有平面镜所成的虚像，均由反射光线反向延长线会聚形成。 （2）完整成像光路过程（分步解析） ① 物体（烛焰S）本身发光，向四周发射无数条光线； ② 部分光线照射到平面镜镜面上，发生光的反射，遵循反射定律向外反射； ③ 反射光线射入人眼，人眼视觉习惯为“光沿直线传播”，不会感知光线偏折； ④ 人眼自动将所有反射光线反向虚线延长，所有延长线汇聚于镜面后方一点S′； ⑤ S′即为物体S的虚像，无实际光线汇聚，因此无法用光屏承接。 （3）考点延伸：结合上一讲成像规律，正立、等大、对称的虚像特点，全部由光的反射光路特点决定，是光学综合题高频结合考点。 4．镜面反射与漫反射 根据反射面的粗糙程度不同，光的反射分为镜面反射和漫反射两类，两类反射是解释生活光学现象的核心依据。 （1）镜面反射（规则反射） ① 发生条件：反射面光滑、平整、均匀（平面镜、玻璃幕墙、平静水面、抛光金属面）； ② 光路特点：平行光线入射，经过反射后，反射光线依旧平行射出，光线集中、方向单一； ③ 视觉效果：只有在反射光线的特定方向上能看到强烈亮光，其他方向几乎无反射光，视野偏暗； ④ 生活实例：黑板反光看不清字迹、玻璃幕墙强光刺眼、水面强光反光。 （2）漫反射（不规则反射） ① 发生条件：反射面粗糙、凹凸不平（黑板、白纸、墙面、地面、书本）； ② 光路特点：平行光线入射，反射光线向四面八方各个方向散射； ③ 视觉效果：各个角度、各个方向都能接收到反射光线，视野均匀柔和； ④ 核心意义：我们能从任意角度看见不发光的物体，全部依靠漫反射。 （3）终极必考结论 镜面反射和漫反射没有本质区别，两类反射都严格遵守光的反射三大定律。漫反射不是“乱反射”，每一条光线的反射，都满足三线共面、两线分居、反射角等于入射角的规律。 考点 5 凹凸面镜的光学特性与生活应用 凹凸面镜属于球面镜，本质依旧是光的反射现象，区别于平面镜的平面反射，是中考拓展填空、选择题高频考点。 凹面镜 凸面镜 点燃杭州亚运会圣火的装置 道路拐弯处的反光镜 （1）凹面镜（镜面向内凹陷） ① 光学特性：对平行入射光线具有会聚作用，可将光线汇聚于焦点，集中光能、提升温度； ② 核心原理：光线照射弧形凹面，经多次反射向中心汇聚； ③ 经典生活应用：太阳灶（会聚太阳光烧水做饭）、手电筒/汽车大灯反光罩（汇聚光线形成平行强光）、亚运会圣火采集装置（会聚光能点火）、医用反光镜。 （2）凸面镜（镜面向外凸起） ① 光学特性：对入射光线具有发散作用，能扩大光线照射范围； ② 成像特点：成正立、缩小的虚像，视野范围远大于平面镜； ③ 经典生活应用：汽车后视镜、公路弯道反光镜、小区路口反光镜；主要作用是扩大观察视野、减小视觉盲区、规避交通安全事故。 考点 6 生活特殊反射应用 （1）潜望镜原理与构造 ① 构造：内部装有两块平行且倾斜45°放置的平面镜； ② 原理：利用光的两次镜面反射，改变光的传播方向； ③ 应用场景：潜水艇水下观察水面、战壕观测、管道内窥观察，成像为正立等大虚像。 （2）自行车尾灯（角反射器） ① 结构特点：由多组互相垂直的直角反射面组成，无电源、无发光元件； ② 光学原理：任意角度入射的平行光线，经过两次垂直镜面反射后，会沿原入射方向反向平行射出； ③ 实际作用：夜间车灯照射尾灯，光线原路反射回司机眼中，起到强光警示作用，保障骑行安全，是生活中典型的光的反射应用。 （3）拓展生活实例 防盗镜、路口广角镜利用凸面镜反射；太阳能聚光装置利用凹面镜反射；所有反光标识、反光衣，均依靠光的漫反射实现警示效果。 重点难点・易错警示 误区：入射角是光线与镜面夹角。纠正：入射角、反射角均是光线与法线夹角； 误区：漫反射不遵守反射定律。纠正：所有光的反射都遵循反射定律； 误区：反射角大于入射角。纠正：反射角随入射角变化，永远相等，因果不能倒置。 五、典例精讲・思路分析 典例01．傍晚时分，在水面平静的池塘边，小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子（B点），发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子（B点），利用光的直线传播原理，连接AB两点，还可以利用光的反射原理，通过水面作出点B的对称点B′，连接AB′交水面于点O，连接AO、OB，AO为入射光线，OB为反射光线。据此作图。 思路分析：考点：光的直线传播、光的反射作图、平面镜成像找入射点 本题核心：两种照亮方式：①光沿直线传播直接照B；②经水面反射间接照亮B 关键思路：直线法直接连AB；反射法作B关于水面对称点B′，连线AB′交水面得入射点O，AO入射、OB反射。 做题技巧：水面当平面镜，找对称点是反射作图通用方法高。 典例02．家用小汽车的后视镜是用来观察车后情况的，在某次行驶时，发现左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，为确保行驶安全，左侧后视镜的镜面应该（    ） A．向外旋转 B．向内旋转 C．向下旋转 D．向上旋转 【答案】A 【解析】左侧后视镜中只能看到左侧车身，看不见车后马路上的情况，说明后视镜的视角范围过小，没有覆盖到车后马路的区域。为了扩大视角，能看到车后马路的情况，左侧后视镜的镜面应该向外旋转，这样可以使后视镜的反射范围更宽，从而看到车后马路上的情况，确保行驶安全，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 思路分析：考点：凸面镜（汽车后视镜）、光的反射视野变化 本题核心：镜面向外旋转扩大观察视野，向内只能看见近处车身 关键思路：只看见车身→视野偏小，镜面外转，反射范围变大，看到后方路面。 做题技巧：视野太小→镜面往外调。 典例03．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 （1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是___________，光线AO的入射角大小是___________度； （2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是___________； A．改变纸板与平面镜之间的夹角      B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F             D．改变入射角的大小 （3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内（选填“同一平面”或“不同平面”） （4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。 A．反射角等于入射角    B．在光的反射现象中，光路可逆 【答案】 ON 40 D 不能 同一平面 B 【解析】（1）[1]纸板ENF垂直放在平面镜上，光线沿AO射入，经平面镜反射，沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内，且法线垂直于反射面，故入射光线AO的法线是ON。 [2]入射角是入射光线与法线的夹角，由图可知，光线AO的入射角大小为 （2）[3]为了探究反射角与入射角大小的关系，使实验结论更具普遍性，可多次改变入射角，记录每次反射角的变化，对比每次入射角和反射角的大小关系，得出实验结论，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）[4][5]将纸板F绕ON向后翻折，反射光线的位置并不会随之发生改变，纸板F不能显示出反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的，并不能说明反射角等于入射角，故A不符合题意，B符合题意。 故选B 思路分析：考点：光的反射定律（三线共面、两角相等、光路可逆）、入射角计算 本题核心：入射角是光线与法线夹角；折转 F板无反射光→三线共面；反向入射证明光路可逆 关键思路：夹角50°是光线与镜面夹角，入射角= 90°−50°=40°；探究两角关系需多次改变入射角；F向后折无光线，证明三线同面；逆着反射光入射体现光路可逆。 做题技巧：求入射角先用90°减去光线与镜面夹角；折纸板考共面，反向入射考光路可逆。 六、基础过关精练 1．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，则从侧面看去（　　） A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 【答案】B 【解析】AB．镜子表面光滑，发生镜面反射，垂直照射的手电筒的光，反射后几乎还是向上的，人眼在侧面看，几乎接收不到镜子的反射光线，所以镜子比较暗，故A不符合题意，B符合题意； CD．白纸表面粗糙，发生漫反射，手电筒的光反射后，各个方向都有，人眼在侧面看，可以接收到少量的反射光线；白纸的反射光线进入人眼的较多，人感觉更亮，故CD不符合题意。 故选B。 2．在平面镜成像特点教学中，老师做了“水中的蜡烛”实验，为了使学生看清水中的蜡烛，老师采取的措施正确的是（　　） A．实验时可以用平面镜代替玻璃板，看到的像会更清楚 B．从任意角度都可以看到水中的蜡烛 C．该实验的原理是光的直线传播 D．点燃的蜡烛靠近“镜子”，盛水的玻璃杯也应靠近“镜子” 【答案】D 【解析】A．实验中用玻璃板代替平面镜，是为了既能看到蜡烛的像，又能透过玻璃板看到后面的物体，从而确定像的位置，如果用平面镜，虽然像会更清晰，但因为平面镜不透光，就无法看到后面的玻璃杯，也就无法实现“水中的蜡烛”这一效果，故A错误； B．“水中的蜡烛”是点燃的蜡烛经玻璃板反射形成的虚像，人眼能看到虚像，是因为有反射光线进入人眼，只有在玻璃板前方的特定区域内，才能接收到来自蜡烛的反射光线，从而看到像，并非从任意角度都能看到，故B错误； C．该实验是利用玻璃板作为反射面，使蜡烛的光发生反射后成像，所以该实验的原理是光的反射，而不是光的直线传播，故C错误； D．根据平面镜成像的特点，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，实验中，盛水的玻璃杯放在蜡烛像的位置，当点燃的蜡烛（物）靠近“镜子”（玻璃板）时，物距减小，像距也随之减小，即像也靠近玻璃板，为了保持“蜡烛”在水中的效果，盛水的玻璃杯也应相应地靠近玻璃板，故D正确。 故选D。 3．如图所示是由两块平面镜组成的简易潜望镜的示意图。通过它观察物体AB，看到的是（　　） A．倒立、放大的虚像 B．正立、等大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的实像 【答案】B 【解析】潜望镜是由两块平面镜组成的，平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。物体AB发出的光经上面的平面镜反射后，再经下面的平面镜反射，最终进入人眼，所成的像与物体AB相比，是正立、等大的虚像，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 4．如图甲是我国建造的亚洲第一座24小时持续发电的熔盐塔式光热电站．当太阳位置变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度，将太阳光准确反射到到吸热塔顶部，实现储能发电．如图乙所示是上午某时刻的光路图，则太阳下山前，该定日镜的旋转方向应该是（　　） A．自东向西 B．自西向东 C．自北向南 D．自南向北 【答案】A 【解析】如图所示，为了将太阳光准确反射到吸热塔顶部，根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射光线、入射光线和法线在同一平面；吸热塔的位置不变，随着太阳位置的变化，反射光线与入射光线的夹角减小，所以定日镜自东向西旋转，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．超声波眼镜清洗器利用声音可以传递_______；电视画面是由红、绿、______三种色光混合而成的，正在播放的电视屏幕________（选填“是”或“不是”）光源；地下室的广角镜是______镜，能扩大人们的视野。 【答案】 能量 蓝 是 凸面 【解析】[1]超声波眼镜清洗器是通过超声波振动使污垢脱离眼镜，利用的是声音可以传递能量。 [2]电视画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。 [3]光源是指自身能够发光的物体，正在播放的电视屏幕是光源。 [4]凸面镜对光线有发散作用，可扩大视野，地下室的广角镜是凸面镜。 6．如图甲所示，小华通过平面镜观察到自己的像，镜中的“小华”是由于光的________形成的，若小华向后退2步，镜中的“小华”大小将________。如图乙所示，被隔板隔开的两个人偶不能直接“看到”对方，而两个人偶可以从平面镜中相互“看到”，其原因：光路是________的。 【答案】 反射 不变 可逆 【解析】【小题1】[1]平面镜成像是由于光在镜面上发生反射形成的。 [2]平面镜成像的特点之一是：像与物大小相等，且像的大小与物体到镜子的距离无关，即使小华后退，他的身高不变，所以像的大小也不变。 [3]图乙中，A和B被隔板挡住，无法直接看到对方，但A可以通过镜子看到B，B也可以通过镜子看到A。这说明从A发出的光经平面镜反射后到达B的眼睛，同时，从B发出的光经平面镜反射后也能到达A的眼睛，这体现了光路可逆性。 7．小明随妈妈一起看望爷爷，很晚才回家，拿出随身带的手电筒，照亮回家的小路，当照向路边的河水时，什么也看不见。回家后，小明画出了灯光照着河水的示意图，如图所示，光在水面处产生了______现象，反射光线沿______（字母顺序表示）的方向射出，此时反射角为______。 【答案】 镜面反射 OB 60 【解析】[1]小明用手电筒照向路边的河水时，什么也看不见，是因为水面平静时可视为光滑平面，光线照射到水面后，会沿特定方向反射，产生了镜面反射现象，由于小明的位置未处于反射光线的传播路径上，无法接收到反射光，因此“什么也看不见”。 [2]根据光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，且反射角等于入射角。由图可知，AO为入射光线，ON为法线，因此OB为反射光线，即反射光线沿OB的方向射出。 [3]由图知，图中入射光线AO与水面的夹角为30°，由于法线ON垂直于水面，且入射角为入射光线与法线的夹角，因此入射角 根据光的反射定律，反射角等于入射角，故反射角为60°。 8．小明和小华探究光的反射定律。 （1）图甲中，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上O点，调整白板，使白板上能同时呈现入射光和反射光，记录白板的位置。操作中发现，符合要求的白板位置有1个，此时白板与镜面_________； （2）图乙中，保持入射点O不变，改变入射光的方向，调整白板，使白板上仍能同时呈现入射光和反射光，最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON，如图丙所示，物理学中在研究光的反射时，将ON称为_________； （3）实验中，在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路，是因为光在白板上发生了________； （4）若小明将激光笔紧贴并固定在白板上，使入射光始终沿白板射向平面镜上O点，仅将白板绕底边向后倾斜的过程中（入射光仍在白板上），一定保持不变的有________； A．入射角的大小 B．法线的位置 C．反射光线的位置 D．反射光线与入射光线的位置关系 （5）实验结束后，同组的小明和小华都想从平面镜中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，原因是________。 【答案】（1）垂直；（2）法线；（3）漫反射；（4）B；（5）光的反射现象中，光路是可逆的 【解析】（1）实验中为了能够显示反射光线，应将白板垂直放置在平面镜上，且由于光的反射现象中，入射光线与反射光线在同一平面内，因此符合要求的白板位置只有一个，此时白板与镜面垂直。 （2）ON是反射光线与入射光线的中间线且与镜面垂直，因此ON是法线。 （3）白板表面较粗糙，光线在其上发生漫反射，因此在白板前可以从不同的角度看到它上面的光路。 （4）仅将白板绕底边向后倾斜的过程中，此时入射光线的位置发生改变，根据光的反射定律，反射光线的位置会发生改变，法线是过入射点与平面镜的垂线，入射点不变，则法线的位置不变，由于入射光线的位置改变，则入射角会变化，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （5）光的反射现象中，光路是可逆的，因此小明和小华都能从平面镜中看到对方的眼睛，只想自己看到对方眼睛而不想让对方看到自己的眼睛是无法办到的。 9．如图所示，一束光线AO射向镜面。请画出反射光线，并标出反射角的度数。 【答案】 【解析】由图可知，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角为，根据反射定律可知，反射角也为60°，法线已经画出，在法线的右侧作出反射光线，使反射角等于60°，并在图中标明反射角为60°。据此作图。 10．如图所示是一种液面升降监测装置原理图，点光源S发出的一束激光射到平静的液面，激光与水平液面成。 （1）根据入射光线画出对应的反射光线；   （2）盛液体的容器倾斜时，反射角大小_______ ；（变大/变小/不变）   （3）当液面上升2cm时，光点在标尺上的位置会移动_____ cm。 【答案】（1）；（2）不变；（3）4 【解析】（1）先过入射点垂直液面画出法线，已知入射光线与水平液面成，因此入射角为，再根据反射角等于入射角，反射角也为，在法线的另一侧画出反射光线，如图所示。 （2）盛液体的容器倾斜时，液面还是水平的，入射光线不变，入射角大小不变，根据反射定律，反射角大小不变。 （3）当液面上升时，入射点会随液面同步向上移动2cm，且新液面与原液面保持平行。由于入射光线方向不变，入射角仍为，根据光的反射定律，新的反射光线与原反射光线也保持平行。通过几何关系分析，入射角为，形成的几何图形为等腰直角三角形，液面竖直上升的高度等于反射光线在标尺上的水平位移。液面上升2cm，导致反射光线在标尺上的水平位移为 因此，光点在标尺上的位置会移动4cm。 七、拔高培优专练 1．如图是乐乐站在岸边观察湖对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】人能观察到水中倒影，是因为岸上树木反射的光入射到水面，经水面反射后，反射光线进入人的眼睛，因此光路方向是从岸上树木出发射向水面，再经水面反射后射向人眼，故ACD错误，B正确。 故选B。 2．如图所示，透明玻璃罩内充有烟雾，一束激光沿AO射向底面的平面镜，再沿OB方向射出。用顶部固定放置的激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO。下列说法错误的是（   ） A．烟雾的作用是显示光路 B．ON相当于法线 C．∠BON等于∠AON D．如果激光沿BO方向入射，将会沿OB方向反射 【答案】D 【解析】A．玻璃罩内充有烟雾的作用是显示光路，故A正确，不符合题意； B．法线垂直于平面镜，ON相当于法线，故B正确，不符合题意； C．光反射时，反射角等于入射角，即∠BON等于∠AON，故C正确，不符合题意； D．光反射时，光路可逆，如果激光沿BO方向入射，将会沿OA方向反射，故D错误，符合题意。 故选D。 3．如图所示，若要让反射光线从天花板上A 点射到墙壁上的B点，下列方法可行的是（　　） A．只将平面镜竖直向上平移一段距离 B．只将平面镜水平向左平移一段距离 C．只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度 D．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度 【答案】C 【解析】A．只将平面镜竖直向上平移一段距离，入射光线的方向不变，平面镜的方向也不变，因此法线方向不变，入射角不变，反射角也不变，反射光线的方向不变。光斑会沿着原反射光线方向平移，不会射到B点，故A不符合题意； B．只将平面镜水平向左平移一段距离，入射光线不变，根据光的反射定律，反射光线也不会改变，无法从天花板上的A点射到墙壁上的B点，故B不符合题意； C．只将激光笔的入射光线绕O点顺时针转过一定角度，入射点O不变，法线方向不变。从图中可以看出，入射光线顺时针转动时，入射光线与法线的夹角（入射角）会增大。根据反射定律，反射角也随之增大，反射光线会向左偏转，有可能射到墙壁上的B点，故C符合题意； D．只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度，入射光线方向不变。当平面镜顺时针转动时，法线也随之顺时针转动相同的角度，法线会更靠近入射光线，导致入射角减小。根据反射定律，反射角也随之减小，反射光线会向右偏转（更靠近法线），光斑会从A点向右移动，不可能射到B点，故D不符合题意。 故选C。 4．自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的，它能在夜晚被光照射后将光反射回去，引起后方车辆注意（如图1）。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是（    ） A．不同方向射入尾灯的光，都将沿原方向反射回去 B．不同方向射入尾灯的光，都只发生两次反射 C．光射入尾灯又回到空气的过程，只发生一次折射 D．我们看到尾灯呈现红色，是因为红光无法射入尾灯 【答案】A 【解析】A．角反射器由三个互相垂直的反射面组成，根据光的反射定律，无论光从哪个方向射入，经过三次反射后都会沿原方向反射回去，类似“原路返回”，所以不同方向射入的光会沿原方向反射，故A正确； B．角反射器有三个垂直反射面，光线斜射到其中一个反射面上，会在其中两个面上发生两次反射，如果垂直射入，则沿原路返回，只有一次反射，故B错误； C．光从空气射入尾灯会发生一次折射，从尾灯回到空气又会发生一次折射，共两次折射，故C错误； D．我们看到尾灯呈红色，是因为尾灯反射了红光，吸收了其他色光，而不是红光无法射入，故D错误。 故选A。 5．春光明媚，某校初三同学去鼋头渚春游。小明看到浓密的樱花树影下许多大小不等的圆形亮斑，亮斑是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的太阳的_________（“实”或“虚”）像；小明在湖边散步时，又拍摄到一只白鹭在浅水中的情景，如图所示，在水中有一黑一白的影子，其中白的影子是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的像。 【答案】 直线传播 实 反射 【解析】[1][2]樱花树影下的圆形亮斑是小孔成像现象，原理是光的直线传播。小孔成像成的是倒立的实像，亮斑是太阳通过树叶缝隙形成的实像。 [3]水中白色的 “影子” 是白鹭在水面形成的倒影，属于平面镜成像，原理是光的反射；而黑色的影子是白鹭挡住了光线，在水底形成的阴影，原理是光的直线传播。 6．光在真空中的传播速度是_____m/s，图甲是“鹊桥”中继卫星上安装的角反射器，它由相互垂直的小平面镜组合而成，激光射向它时能被其“反向射回”。如图乙，光线a与镜面OM夹角为40°，光线b所对应的反射角___°；若入射光线方向不变，将角反射器绕O点顺时针旋转15°，则经两平面镜反射后的光线方向转动了___°。 【答案】 40 0 【解析】[1]光在真空中的传播速度为，属于常量记忆。 [2]已知入射光线a和镜面OM夹角为，则光线在OM上的入射角为，根据反射定律，第一次反射后反射光线与OM夹角仍为；由于OM⊥ON，因此中间反射光线与ON的夹角为，可得光线在ON上的入射角为，反射角等于入射角，因此反射角。 [3]相互垂直的角反射器的特性是：出射光线始终与入射光线平行反向，本题入射光线方向不变，即使角反射器整体旋转，最终出射光线方向也不会改变，因此反射后光线转动角度为。 7．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（选填“虚”或“实”）。 （2）若光斑B向右移动了1.6m，说明水位______（选填“上升”或“下降”）了______m。 【答案】（1）虚；（2）下降 0.8 【解析】（1）根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像是虚像。A点与光屏在水中所成的像属于平面镜成像，所以是虚像。 （2）[1]若光斑B向右移动了1.6m，这表明反射光线向右移动。因为激光与水平面成45°角，根据几何关系可知，当反射光线右移时，水位是下降的。 [2]由于光斑移动的距离与水位下降的高度存在特定关系，通过几何分析可得，入射光线和反射光线成90°角，此时下降的高度为光斑移动距离的一半，所以光斑移动了1.6m时，水位下降了0.8m。 8．如图甲所示，小明探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上垂直放一块纸板。 （1）为了更加清晰地显示光路，应该选择较_________（选填“粗糙”或“光滑”）的硬纸板。 （2）在实验过程中，若将纸板整体向后倾斜（如图乙）； ①此时，反射光线( )（选填字母序号） A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 ②此时，ON__________（选填“是”或“不是”）入射光线EO的法线。 （3）小明还用如图丙所示的装置探究光的反射规律，先用加湿器使整个球形玻璃罩内充满水雾，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NO，然后用另一个绿色激光笔斜射向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OE方向射出。 ①将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，当观察到_________，这说明在光的反射中，反射光线，入射光线和法线在同一平面。 ②为了方便比较反射角与入射角的关系，小明借鉴地理中学习过的“等高线”在半球形玻璃罩表面上做好标记，如图丁所示，发现绿色激光从A点入射O点经平面镜反射后从E点射出，又将绿色激光从C点入射O点，则反射光线将从图中的_________点射出（填写图中字母）。 ③如图戊所示，小明保持入射角度不变，让绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，使入射光射向O点，发现反射光线将_________（选项“顺时针”或“逆时针”）转动；当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，这说明_______ （4）小明接着又进行了如图己所示的实验，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】（1）粗糙；（2）C 不是；（3）三束光线重合 F 顺时针 光路是可逆的；（4）上移 【解析】（1）实验应选择较粗糙的硬纸板，使光发生漫反射，便于从各个方向观察光的传播路径。 （2）[1]过入射点与镜面垂直的直线叫做法线，若将纸板倾斜，入射光线仍贴着纸板射向镜面，法线位置不变，此时反射光线与入射光线、法线仍在同一平面内，但不能在纸板上看到反射光线，反射光线在纸板的前方，故选C。 [2]根据法线的定义，经过O点的法线应垂直于平面镜，此时ON不垂直于平面镜，此时ON不是入射光线EO的法线。 （3）[1]缓慢转动圆台，当观察到反射光线、入射光线以及充当法线的光线NO三束光线重合时，根据光的直线传播原理可知，此时三线共面，说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 [2]在光的反射中，反射角等于入射角，C点对应的等高线是F点，所以从C点入射O点，则反射光线将从图中的F点射出； [3][4]绿色激光笔继续沿A点所在的等高线顺时针移动，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以，反射光线顺时针移动，当激光笔恰好转到从E点射向O点时，反射光线从A点射出，即反射光线逆着原来的入射光线射出，这说明光路是可逆的。 （4）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，则墙壁上的光点位置将上移。 9．小鸣发现当汽车的灯光照在自行车尾灯上时，尾灯特别亮，他观察到尾灯由许多角反射器组成。如图所示，小鸣将两块平面镜垂直安装，将一束光与镜面M成60°角入射最后经平面镜N反射出去，请你帮小鸣完成光经角反射器两次反射的光路图______，此时镜面N上的反射角是______°。 【答案】 60 【解析】[1][2]入射光线AB和平面镜M的夹角是60°，过入射点B作出法线BC，求出入射角ABC=90°-60°=30° 根据反射定律得，反射角DBC=ABC=30°，所以DBO=90°-30°=60° 进而画出反射光线BD。在直角三角形BOD中，BDO=90°-60°=30° 光线BD入射到平面镜N上，过入射点D作出法线DE，入射角BDE=90°-30°=60° 根据反射定律得反射角FDE=BDE=60°。进而画出反射光线DF，如图所示： 10．项目化学习——探秘华夏之“光” 【项目缘起】暑期期间，小明随爸爸妈妈一起到北京故宫博物馆旅游，对太和殿前的“日晷”惊叹不已。小明回到海安后，开始对“日晷”进行研究。 【项目调查】日晷是我国古代利用日影测定时刻的一种计时仪器，它由“晷面”和“晷针”组成，“晷针”与“晷面”相垂直，其中赤道式日晷“晷面”与赤道面平行（如图甲）。地球自转过程中，太阳在相同的时间内转过的角度相同，所以把晷面设计成平行于赤道，根据太阳光照在日晷上时，晷针的影子在晷面上变化规律来等间距划分刻度，从而实现计时功能。 【项目实施】小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成了一个“简易日晷”（如图乙），水平放置在自家的阳台地面上。为了对该日晷进行刻度标注，某一天，小明在太阳光下每隔2h记录铅笔影子顶端的位置，影子顶端随时间的变化轨迹如图丙所示，其中OA是最短的影子。 【项目分析】（1）中午，小明在记录铅笔顶端的位置时，发现木板有点发烫，说明光具有___________； （2）下列诗句中描述的物理规律与日晷原理相同的是___________； A．潭面无风镜未磨 B．潭清疑水浅 C．瀑水喷成虹 D．绿树荫浓夏日长 （3）图丙中，最短的影子O-A所指方向大致为___________方；实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，影子的长度变化情况是___________； （4）小明在标注时间刻度时发现，相等时间内影子转过的角度不同，刻度是不均匀的。小明对实验进行了反思，发现这是由于___________原因造成的；小明再查找资料获知海安纬度约为32°，然后对实验方案进行了调整，重新进行了实验，画出了如图丁所示的刻度，根据图示影子所在位置，可知此时大约是___________点；如果要使测量更精确些，你的做法是___________； 【项目建议】（5）你觉得小明制作的“简易日晷”在计时方面存在的不足是___________。 【答案】（1）能量；（2）D；（3）北 顺 先变短后变长；（4）晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直 10 分成更多的等份；（5）阴雨天（晚上）无法计时 【解析】（1）光是复合光，其中的红外线有热效应，经过太阳光的照射，笔尖发烫说明光具有能量。 （2）A．潭面无风镜未磨，是平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意； B．潭清疑水浅，属于光的折射，故B不符合题意； C．瀑水喷成虹，属于光的色散，故C不符合题意； D．绿树荫浓夏日长，属于光的直线传播，故D符合题意。 故选D。 （3）[1]一天中影子最短时是正午，此时影子指向正北，北半球，太阳在正南，晷针影子在正北。 [2]太阳东升西落，影子是从西→北→东，实验中记录的影子转动方向是顺时针。 [3]影长变化：早晨长、正午最短、傍晚长，所以影子的长度变化情况是先变短后变长。 （4）[1]小明用水平木板模拟晷面，但真正的赤道式日晷的晷面是平行于赤道面的（倾斜的），这样影子的移动才是均匀的。所以刻度不均匀的原因是：晷面（木板）未与赤道平行或晷针（铅笔）未与赤道垂直。 如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。 [2]图丁是调整后的，影子在晷针的北侧，图中影子在9点和12点之间，大约在10点多位置，所以大约是10点。 [3]如果要使测量更精确些，可以分成更多的等份。 （5）简易日晷存在的不足是阴雨天（晚上）无法计时。 / 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