专题2.4 光的反射【导图+知识卡片+知识梳理+21个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共67题】-2026-2027学年苏科版物理八年级上册同步高效培优精讲义
2026-06-08
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4份
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80页
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精品
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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 33.45 MB |
| 发布时间 | 2026-06-08 |
| 更新时间 | 2026-06-08 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58257927.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦光的反射核心知识点,系统梳理反射现象、法线、反射定律、平面镜成像实质、镜面反射与漫反射、凸面镜与凹面镜等内容,通过思维导图构建递进式学习支架,衔接基础概念与实验探究,形成完整知识脉络。
资料以21个题型讲练(如反射定律实验操作、镜面反射解释倒影)为特色,结合中考真题与分层练习,突出科学探究(实验设计与操作)和科学思维(题型分类与推理),课中辅助教师突破重难点,课后学生可通过典例变式巩固知识,有效查漏补缺。
内容正文:
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专题2.4 光的反射『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+21个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共67题)
【苏科版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 2
知识点一 光的反射现象 2
知识点二 法线 3
知识点三 探究光的反射定律 4
知识点四 平面镜成像的实质 5
知识点五 镜面反射与漫反射 6
知识点六 凸面镜与凹面镜 7
题型讲练 8
题型一 光的反射的概念 8
题型二 用光的反射解释倒影 9
题型三 探究光的反射定律实验装置和实验操作 9
题型四 探究光的反射定律时的实验注意事项 11
题型五 光的反射定律 13
题型六 反射光线与入射光线的关系 14
题型七 入射角、反射角的相关计算 15
题型八 反射光随入射光的变化 16
题型九 反射光随镜面转动的变化 18
题型十 利用光的反射判断水面上升或下降 18
题型十一 作光的反射光路图 19
题型十二 镜面反射 21
题型十三 漫反射 21
题型十四 镜面反射与漫反射的异同 22
题型十五 光路的可逆性 23
题型十六 光污染及其防治 25
题型十七 潜望镜 26
题型十八 凸面镜和凹面镜对光线的作用 27
题型十九 凸面镜和凹面镜的应用 27
题型二十 凸面镜成像及其光路图 28
题型二十一 凹面镜成像及其光路图 29
中考真题演练 29
难度分层训练 33
【基础夯实】 33
【培优拔高】 40
知识点一 光的反射现象
问题: 反射光与入射光有什么相同和不同?
比较
反射光
入射光
相同点
1. 传播介质相同
2. 传播速度相同
不 同 点
强度
入射光射到物体表面,一部分光被吸收,反射光比入射光弱
方向
入射光射到物体表面,被反射回去,一定改变了传播方向
颜色
入射光射到物体表面,与物体颜色相同的光被反射回去,如太阳光是白光,照射到红色物体表面,只有红光被反射,其它色光被吸收。
提示:
1.人眼看到物体的实质:
(1)不发光的物体能被看到的原因
人眼能够看到物体,是由于有光射入人眼。光源发出的光射入人眼,人就感觉到光源的存在,如太阳光、电灯光、烛焰的光等光源的射入人眼,射入人眼人感知到光源的位置。
当光源发出的光照到本身不发光的物体,被物体反射,反射光射入人眼,从而使人感知物体的存在。
(2) 反射光与入射光的比较
当光射到物体表面,部分光被物体表面反射(即有部分光被物体表面吸收,透明物体会有部分光射入物体),因此反射光比入射光的强度要弱。如右图所示,岸边的物体在平静水面所成的像,能明显感觉到水面下的像明显比物体暗,这就是反射光比入射光弱所致。
2.光的反射现象:
光射到物体表面均会有部分光被反射,如图人眼看见不发光的灯泡的光路图。光从光源
知识点二 法线
问题:两条相交的直线一定在同一平面,如何才能反射光线所在平面?
提示:利用过入射点垂直的反射面的直线,与入射光线构成一个平面,这样就确定了反射光所在的平面。
1.法线的特点:
(1)过入射点;
(2)垂直于反射面。
2.法线的意义:
(1)如图所示,将将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏(或白色墙壁)上形成一个光斑。
保持反射面位置不变,改变入射光的方向,光屏上的光斑位置也发生改变。
保持入射光的方向不变,改变反射面与水平面的夹角,光屏上的光斑位置也发生改变。
反射光的位置与入射光的入射方向、反射面的位置有关。
为了描述反射光所处的位置,用法线来代表反射面。
(2)法线是辅助线,它不是真实存在的。
(3)借助反射角与入射角,描述反射光的具体位置。
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。
知识点三 探究光的反射定律
问题:光反射时,怎样确定反射光所在位置?
提示:物理学中,用光线来描述光的传播路径和方向。描述线的位置,首先要找到线所在的平面,然后确定线在平面的具体位置。
1.器材的选择:
白纸板:显示光线的位置,在白纸板上同时呈现入射光与反射光。
2.实验操作:
(1)白纸板的放置:必须与平面镜垂直,只有纸板与平面镜垂直,才能找到反射光,说明反射光在与反射面垂直的平面内。
(2)法线就是表示与反射光所在的与反射面相垂直的平面,入射光线与法线就确定了反射光所在的具体平面。
(3)反射光在平面内的位置:入射光在法线一侧,反射光一定在法线另一侧。若入射光与法线重合,则反射光与法线重合。
即反射光与入射光不可能位于法线的同侧。
(4)反射光的具体位置:从 0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,发现反射角始终等于入射角。
3.实验结论:
反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。这就是光的反射定律。
4.反射光路是可逆的:
在光的反射实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。这表明在反射现象中光路是可逆的。
用光路可逆可以解释生活中的很多现象。例如,如果你在平面镜中看到了另外一位同学,那么对方通过这面镜子也能看到你
知识点四 平面镜成像的实质
问题:平面镜成像时虚像,人眼是如何见到这个像的?
提示:物体射出的光经镜面反射后,有反射光射入人眼,人则感觉到像的存在。人以为光是沿直线传播的,人眼感觉到射入人眼的光好像是从反射光的反向延长线的交点(即像点)射出的。
1.人眼判断物体位置:
如图所示,烛焰上的一点 S 向周围发出光,其中有一部分光射入人眼,人就看到了这个点。烛焰上所有点发出的光,都会有一部分进入人眼,因此人就会看到整个烛焰。
2.人眼判断平面镜中像的位置:
如图所示,设来自烛焰上点 S 的两条光线经平面镜反射后进入人眼,这两条光线的入射点分别为 O1 和 O2,根据光的反射定律,可作出反射光线O1A1 和O2A2。它们的反向延长线(虚线)相交于平面镜后的点S/,人会感到光好像是从点 S/发出的,点S/就是点 S 的虚像。
3.平面镜成像的实质:
物体在平面镜中所成的虚像并不发光,它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。
虚像的实质:物体射到平面镜上光,经平面镜反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。
4.平面镜成像的条件:
虚像是物体射到平面镜上光反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。因此只要有反射光,物体就能在平面镜中成像。
物体在平面镜中成像条件:物体有光照射到镜面上。
知识点五 镜面反射与漫反射
问题:为什么物体能在平整光滑的镜面、平静的水面等成像,而粗糙的桌面、起伏的水面则不能成像?
提示:光射到粗糙不平的物体表面,反射光线的方向是杂乱无章,同一点射出的光经镜面反射后,反射光线的反向延长线不能交于一点。
1.镜面反射:
当平行光入射到平整光滑的表面时,反射光仍是平行的,如图所示。
产生的原因:反射面的表面平整、光洁。
2.漫反射:
平行光入射到不粗糙物体表面上时,反射光就会射向四面八方,如图所示。
产生的原因:反射面的表面粗糙不平。
3.现象解释:
在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,在不同方向观察,镜面和白纸被光照射的部分哪个显得更亮。
光射到平面镜上发生镜面反射,依据光的反射定律,反射光向某一方向传播。光射到白纸上发生漫反射,任一反射光与其对应的入射光也遵循光的反射定律,但白纸表面是粗糙不平的,造成反射光射向各个方向。
若人眼在平面镜反射光的方向上,经平面镜反射射入人的反射光比白纸反射的光强,人感觉镜面亮,而白纸比较暗。若人眼不在平面镜反射光的方向上,因平面镜的反射光向某一方向传播,此时镜面没有光射入人眼,而白纸有反射光射入人眼,此时人则感觉白纸比较亮,而镜面暗。
知识点六 凸面镜与凹面镜
问题:为什么太阳灶采用凹面镜,而汽车的观后镜用凸面镜?
提示:凹面镜对光有会聚作用,而凸面镜对光有发散作用。
1.凸面镜和凹面镜对光的作用:
如图所示,凹面镜对光有发散作用。
凸面镜对光有会聚作用。
2.凸面镜和凹面镜的应用:
凹面镜:手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置
凸面镜:汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜
题型一 光的反射的概念
【典例精讲】(25-26八年级上·江西南昌·期中)如图所示,音叉的一端贴有小镜片,一束激光照射在镜片上,镜片将激光_______到光屏上。敲击音叉,看到光屏上的光点变成了一条亮线,说明发声的音叉在_______。
【答案】 反射 振动
【详解】[1][2]声音是由物体的振动产生的。激光通过平面镜反射可以将音叉的振动放大。音叉的一端贴有小镜片,一束激光照射在镜片上, 镜片将激光反射到光屏上。敲击音叉,看到光屏上的光点变成了一条亮线,说明发声的音叉在振动。
【变式训练】(25-26八年级上·河北廊坊·阶段检测)关于声音和光,以下说法正确的是( )
A.声音和光的传播都需要介质 B.声音和光都能发生反射
C.声音和光在空气中的传播速度相同 D.声音具有能量,而光没有
【答案】B
【详解】A.声音的传播需要介质,比如在空气中、水中、固体中声音都能传播,要是在真空中,声音就没办法传播啦。但光的传播不需要介质,它在真空中也可以传播,像太阳光就是通过浩瀚的真空传播到地球上来的,故A错误;
B.声音遇到障碍物会发生反射,比如我们在大山里大喊一声,过一会儿就能听到回声,这就是声音的反射现象。光同样也会发生反射,生活中照镜子就是光反射的典型例子,镜子把光反射到我们眼睛里,我们才能看到自己的像。所以声音和光都能发生反射,故B正确;
C.声音在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s 。光在真空中的传播速度约是3×108m/s,在空气中光的传播速度和在真空中接近,也非常快。很明显,声音和光在空气中的传播速度差别巨大,故C错误;
D.声音具有能量,比如利用超声波清洗精密仪器,就是利用了超声波携带的能量来去除仪器上的污垢。光同样具有能量,太阳能热水器就是把光能转化为热能,让水变热。所以声音和光都具有能量,故D错误。
故选B。
题型二 用光的反射解释倒影
【典例精讲】(25-26八年级上·河南南阳·期末)如图所示,一只麻雀M站在黄鸭河浅滩的水中,此时,麻雀的一侧与水中各出现一个“影子”N和P,N是由于光的___________形成的影子;P是由于光的___________形成的像;当麻雀飞离水面时,像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 直线传播 反射 不变
【详解】[1]如图所示,N是麻雀的影子,根据光的传播原理可知,影子是由于光的直线传播形成的。
[2]如图所示,P是麻雀在水面形成的像,属于平面镜成像现象,而平面镜成像的原理是光的反射。
[3]根据平面镜成像特点中,物、像大小相等。所以当麻雀飞离水面时,麻雀本身的大小不变,那么它在水中所成像的大小也不变。
【变式训练】(25-26八年级上·河南鹤壁·期中)“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”诗中的月亮与渔火中,______是光源;唐代卢仝《月蚀诗》中写道:“烂银盘从海底出,出来照我草屋东。”(烂:光洁灿烂)诗中描述的“烂银盘”是由光的______形成的。
【答案】 渔火 反射
【详解】[1][2]渔火本身能够发光,是光源;月亮本身不能发光,不是光源。诗句描述的是月亮从海底升起的景象,“烂银盘”指代月亮在海平面所成的像,该象是由光的反射形成的。
题型三 探究光的反射定律实验装置和实验操作
【典例精讲】(25-26八年级上·山西运城·期中)学习小组在“探究光的反射定律”实验中,进行了如下操作和分析:
(1)如图用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,入射角大小为________;再将纸板F绕ON向后折,纸板F上________(选填“有”或“没有”)反射光线,这一操作的目的是探究反射光线、入射光线、法线________;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变________,多次实验;
(3)实验时,从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹,是由于光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】(1) 30° 没有 是否在同一平面内
(2)入射角
(3)漫反射
【详解】(1)图中,用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,入射光线与法线的夹角即入射角大小为
将纸板F绕ON向后折,此时纸板F与纸板E不在同一平面内,即纸板F与入射光线和法线不在同一平面内,所以纸板F上没有反射光线,这一步骤的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是多次改变入射角,观察到反射角也随之改变,从而得出普遍规律,避免偶然性。
(3)实验用的硬纸板表面是粗糙不平的,当光照射到纸板上时,会向各个方向反射,所以我们从硬纸板前的不同方向都能看到光的径迹,这符合漫反射的特点,因此光在纸板上发生了漫反射。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图所示,小明做“探究光的反射规律”实验。
(1)如图1所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑。保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向_____移动。
(2)如图2所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,此时在白板上_______(选填“能”或“不能”)显示出反射光线。发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,这一特殊位置是_______。
(3)老师对实验进行了如图3的改进,在一个透明玻璃罩内充满烟雾,将一束激光射向平面镜中心处,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。改变入射光的方向,反射光的方向随之改变。再用一激光笔发出垂直于镜面指向入射点的光束,该光束即可作为_______。为证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,接下来的操作是缓慢转动水平圆台,直至从某一个角度看到_________。
【答案】(1)下
(2) 不能 白板与平面镜垂直/白板竖直放置
(3) 法线 三束光线互相遮挡
【详解】(1)如图1,入射光与平面镜的夹角减小,意味着入射角增大(因为入射角是入射光与法线的夹角)。根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也会随之增大,因此光斑会向下移动。
(2)[1]根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。当平面镜水平放置,入射光线斜射到镜面上时,法线是垂直于镜面的竖直方向,如图2,白板是倾斜放置,所以此时在白板上不能显示出反射光线。
[2]法线是垂直于镜面的,当白板与入射光线和法线共面时,即白板竖直放置且与入射光线所在平面重合时,才能同时显示入射光和反射光,也就是为了能同时观察到入射光和反射光,白板必须与平面镜垂直。
(3)[1][2]在图3中,垂直于镜面的光束表示法线。为了证明三线共面,可以缓慢转动水平圆台,当从某一角度观察时,只能看到入射光线或反射光线,其他两条光线被挡住。这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,即三束光线互相遮挡。
题型四 探究光的反射定律时的实验注意事项
【典例精讲】(24-25八年级上·福建福州·阶段检测)如图甲所示,小明在探究光反射时的规律实验中,平面镜M平放于水平桌面上,E、F是两个拼接起来的硬纸板,可绕垂直于镜面的接缝ON转动。当用激光笔紧贴硬纸板E向平面镜的O点射出一束光AO时,在硬纸板F上能看到反射光OB。
实验次数
入射角
反射角
1
2
3
(1)白色纸板应______放置于平面镜上。
(2)如图乙所示,将硬纸板F向后折转时,______(填“能”或“不能”)在F上看到反射光线,说明________。
(3)若沿着BO的方向再入射一束光,它的反射光将沿________方向射出,由此说明光反射时,________。
(4)改变入射角的大小,实验所测得数据如上表所示,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________。
【答案】(1)垂直
(2) 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(3) OA 光路是可逆的
(4)误把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角
【详解】(1)本实验中,为了能在纸板上呈现出反射光线,保证法线与平面镜垂直,白色纸板需要垂直放置在水平平面镜上。
(2)将硬纸板F向后折转后,F和E不在同一平面,因此不能在F上看到反射光线,该现象说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)沿原反射光线BO反向入射时,反射光会沿原入射光线OA方向射出,说明光反射时,光路是可逆的。
(4)观察表格数据可知,入射角+记录的反射角=90°,而反射角的定义是反射光线与法线的夹角,小明测量错误的原因是:误把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角,因此得到了错误的结论。
【变式训练】(25-26八年级上·福建三明·期末)用图甲所示的器材“探究光的反射定律”。
(1)实验前应选择粗糙的纸板,让光线可以在纸板上发生______反射,纸板需垂直放在平面镜上。为了使实验现象更明显,实验应在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)图乙中,用激光笔沿方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,入射角大小为______;再将纸板绕向后折,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线与法线是否在______;
(3)图乙中,若让另一束光线沿方向射向平面镜,发现反射光线沿方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中,光路是______的;
(4)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的实验操作是改变______大小,多次实验。
【答案】(1) 漫 较暗
(2) 同一平面内
(3)可逆
(4)入射角
【详解】(1)[1]实验前应选择粗糙的纸板,让光线可以在纸板上发生漫反射,可以更好地显示光路。
[2]为了减少环境光的影响,使实验现象更明显,实验应在较暗的环境中进行。
(2)[1]入射角是入射光线与法线的夹角,当入射光线与平面镜夹角为时,入射角大小为
[2]将纸板绕向后折,纸板E和纸板F不在同一平面内,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。
(3)图乙中,若让另一束光线沿方向射向平面镜,发现反射光线沿方向射出,光的传播方向与之前完全相反,这一现象说明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)本实验是探究类实验,为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的实验操作是改变入射角大小,测量对应的反射角,多次实验。
题型五 光的反射定律
【典例精讲】(25-26八年级上·广东肇庆·期末)小明用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”时,白纸板必须与平面镜______放置。若增大入射角,则反射角______(选填“增大”“减小”或“不变”),若让光线逆着BO方向射向镜面,会看到反射光线沿OA方向射出,这表明光反射时,光路是______的。
【答案】 垂直 增大 可逆
【详解】[1]要让反射光线能呈现在白纸板上,方便观察和测量,白纸板必须与平面镜垂直放置。
[2]根据光的反射定律:反射角等于入射角,因此增大入射角时,反射角也会随之增大。
[3]让光线逆着原反射光线BO的方向射向镜面,最终反射光线沿原入射光线OA射出,这一现象表明光反射时,光路是可逆的。
【变式训练】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)一束平行光射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做________(选填“镜面反射”或“漫反射”),此时墙壁上各点反射面的入射角是________的(选填“相同”或“不相同”)。若其中一条光线的反射角为30°,则它的入射角________为30°(选填“一定”或“不一定”)。
【答案】 漫反射 不相同 一定
【详解】[1]平行光射到粗糙墙壁向各个方向反射,这种反射叫做漫反射。
[2]墙壁粗糙,各点反射面的倾角不同,所以入射角不相同。
[3]根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为30°时,入射角一定为30°。
题型六 反射光线与入射光线的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·阶段检测)探究光的反射规律实验中:
(1)为了在硬纸板上清晰地看到光的传播路径,硬纸板应______(选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上。
(2)当入射角增大时,反射角______(选填“增大”“减小”或“不变”),且反射角______入射角。
(3)将硬纸板的右侧向后折,在硬纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在______。
【答案】(1)垂直
(2) 增大 等于
(3) 不能 同一平面内
【详解】(1)硬纸板垂直放置在平面镜上,才能保证在硬纸板上清晰地看到光的传播路径。
(2)[1][2]通过实验测量的数据会发现:当入射角增大时,反射角也增大,且反射角始终等于入射角。
(3)[1][2]右侧纸板向后折,与左侧不在同一平面,在硬纸板上看不到反射光线,证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【变式训练】(25-26八年级上·河南商丘·期中)如图所示,为了“探究光的反射定律”,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板 ENF 竖直地立在平面镜上,纸板 ENF是用两块纸板连接起来的,纸板 NOF 可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.为了便于观察,纸板最好用光滑的白色纸板
B.纸板NOF 向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
C.使一束光贴着纸板沿NO 方向射到O 点,这时没有反射光射出
D.入射光线靠近 ON时,反射光线远离ON
【答案】B
【详解】A.为了便于观察,纸板最好用粗糙的白色纸板,故A错误;
B.在研究光的反射定律实验中,当把纸板NOF向前折或向后折时看不到反射光线,当把两纸板折到同一平面上时,可以看到反射光线,说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,故B正确;
C.若使光束沿NO方向射向平面镜,反射光线、入射光线、法线三线合一,反射光线与法线的夹角为0,故C错误;
D.若把入射光线OA靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,故D错误。
故选B。
题型七 入射角、反射角的相关计算
【典例精讲】(25-26八年级上·湖南长沙·期末)“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器(如图甲),首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙,角反射器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”。图乙中,反向射回的光线b所对应的反射角_________;若将角反射器绕O点沿顺时针方向转过5°,则经两平面镜反射后的出射光线的方向转动了_________度。
【答案】 40° 0
【详解】根据光的反射定律,反射角等于入射角。入射光线与第一个平面镜的夹角为40°,则初始入射角为;光线射向第二个垂直的镜面时,入射角变为,根据反射定律,在第二个镜面上的反射角等于入射角,即
角反射器的核心特性是:无论入射光线方向如何,经过相互垂直的两次反射后,出射光线始终与初始入射光线平行反向。当角反射器绕O点顺时针转过5°时,入射光线的相对入射角度发生变化,但出射光线仍与原入射光线保持平行反向,因此出射光线的方向转动了0度。
【变式训练】(25-26八年级上·内蒙古赤峰·期末)如图所示,用平面镜使此时太阳光沿水平方向射入右边山洞中。根据反射定律可知反射角大小为( )
A.40° B.50° C.70° D.140°
【答案】C
【详解】光沿水平方向射入右边山洞,此时入射光线与反射光线的夹角为
根据光的反射规律,反射角等于入射角,所以反射角大小为,故选C。
题型八 反射光随入射光的变化
【典例精讲】(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于60°
C.绕ON前后转动F板,反射光线消失
D.将激光笔靠近N时,光线OB也会靠近ON
【答案】C
【详解】A.光线沿AO射向平面镜,AO是入射光线。故A正确,不符合题意;
B.图中入射光线AO与法线ON的夹角为入射角,由图可知入射角为60°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也等于60°。故B正确,不符合题意;
C.根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。将纸板F绕ON前后转动,纸板F与纸板E不在同一平面上,所以在纸板F上就看不到反射光线,但反射光线并没有消失,故C错误,符合题意;
D.根据光的反射定律,反射角等于入射角。当激光笔靠近N时,入射光线AO靠近法线ON,入射角减小,因此反射角也减小,反射光线OB也会靠近法线ON。故D正确,不符合题意。
故选C。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)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
【详解】(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。
题型九 反射光随镜面转动的变化
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·期末)一束光线垂直射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,将平面镜绕入射点转动10°,则反射光线与入射光线的夹角变化为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
【答案】B
【详解】当光线垂直入射平面镜时,入射角为0°,反射角也为0°,此时反射光线与入射光线的夹角为0°。保持入射方向不变,平面镜转动10°后,法线随平面镜同步转动10°,因此入射角变为10°,反射角也等于10°,此时反射光线与入射光线的夹角为。因此反射光线与入射光线的夹角变化为。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图所示,入射光线AO经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为50°,则入射角为________°;当入射光线AO绕O点逆时针转动到的位置(与AO的夹角为20°),通过改变平面镜的方向,仍能保持反射光线OB方向不变,平面镜绕O点转过的最小角度为________°。
【答案】 40 10
【详解】[1]OB与镜面的夹角为50°,则反射角为,反射角等于入射角,则入射角为40°。
[2]依题意得,入射光线与反射光线的夹角增大20°,要保持反射光线OB方向不变,法线应逆时针转动,则平面镜绕O点转过的最小角度为10°。
题型十 利用光的反射判断水面上升或下降
【典例精讲】(25-26八年级上·北京·期中)如图所示是一种液面升降监测装置的原理图,从一个固定好的光源S发出的一束激光与水平液面成30°角射向平静的液面,这束激光经过液面反射后射到了液面上方水平标尺上的点,此时反射光线与入射光线的夹角为________;当发现光点向左移动时,说明液面高度________(填“升高”、“不变”或“降低”)
【答案】 120° 升高
【详解】[1]已知入射光线与水平液面成30°,则入射光线与法线的夹角(入射角)为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也为60°。因此,反射光线与入射光线的夹角为120°。
[2]当液面升高时,入射点会向左移动,反射光线的方向不变(因为入射角不变),但反射光线会向左平移,导致标尺上的光点S′向左移动。所以,当光点S′向左移动时,说明液面高度升高。
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)如下图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为______;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点S'将向______(左/右)移动。
【答案】 130° 左
【详解】[1]因为激光与水平面成25°角射向平静的液面,所以入射角为
在光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角为65°,则反射光线与入射光线的夹角为
[2]当液面上升时,入射光线方向不变,入射光线在水面上的入射点向左移动,由于入射角不变,所以反射角大小不变,反射光线与原来的反射光线平行,反射光斑将向左移动,如图所示:
题型十一 作光的反射光路图
【典例精讲】一束光与水平面成40°角入射到水平放置的平面镜上,请画出光经过平面镜后的反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】
【详解】过入射点作垂直于平面镜的法线,入射光线与平面镜的夹角为40°,则入射角为50°。根据光的反射定律,反射角等于入射角,在法线右侧画出反射光线,反射角为50°。据此作图。
【变式训练】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】先过入射点作镜面的垂线,即法线。在光的反射中,反射角等于入射角,入射角是入射光线与法线的夹角,故入射角的大小为
反射角的大小也是,反射光线与入射光线分居在法线两侧,在法线另一侧画出反射光线。据此作图:
题型十二 镜面反射
【典例精讲】(25-26八年级上·四川达州·周测)雨后夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,为了不踩到地上积水,应该走_____(亮处/暗处)这是因为光在地上积水处发生了_____反射。课堂上,教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,这是因为光在黑板上发生_____反射的缘故。
【答案】 暗处 镜面 漫
【详解】[1][2]迎着月光走时,积水表面平整光滑,月光在积水处发生镜面反射,大量反射光直接进入人眼,使积水处看起来较亮;而地面粗糙,光在地面发生漫反射,进入人眼的光线相对少些,地面看起来较暗,因此要走暗处避免踩到积水。
[3]黑板表面相对粗糙,光在其表面发生漫反射,反射光线会向各个方向散射,所以教室里不同位置的同学都能接收到反射光,看到黑板上的字。
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)雨后晴朗的夜晚月亮高高地挂在天际,为了不踩到地上的积水,当迎着月光走时,应该选择地面较________(填“亮”或“暗”)处,理由是________。
【答案】 暗 迎着月光走,月光经积水水面发生镜面反射,有较多的反射光线进入人眼,人感觉积水面亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,所以人感觉地面暗
【详解】[1][2]见答案
题型十三 漫反射
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)暗室小实验:如图所示在水平桌面铺上一张白纸,在白纸上放一平面镜,用手电筒竖直向下照射,侧面的同学会看到白纸亮,是因为白纸对光发生了______ 反射(填“漫”或“镜面”),______ 光的反射定律。(选“遵循”或“不遵循”)
【答案】 漫 遵循
【详解】图中,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,所以光线会集中在竖直方向,从侧面看到的平面镜是暗的;而纸面上会发生漫反射,光线射向各个方向,所以在侧面看到的纸是亮的。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
【变式训练】(25-26八年级上·四川遂宁·期中)太阳光通过树叶缝隙在地面上会形成光斑,若树叶间缝隙是“△”形,则地面光斑的形状是_______(选填:“△”、“▽”或“○”);如图所示,小红可以从不同的方向看到课本,是因为光在课本的表面发生了_______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】 ○ 漫反射
【详解】[1]树叶间的缝隙属于小孔,地面光斑是小孔成像现象,小孔成像成的是太阳的实像,像的形状由光源形状决定,和小孔形状无关,太阳是圆形,因此光斑为圆形。
[2]可以从不同方向看到本身不发光的课本,是因为课本表面粗糙不平,光在课本表面发生了漫反射,漫反射会将光线反射向各个方向。
题型十四 镜面反射与漫反射的异同
【典例精讲】(25-26八年级上·山东烟台·期末)老司机夜间开车有句谚语:“走灰不走白,见黑停下来”,下列对该谚语的物理解释,正确的是( )
A.路面发“灰”是因为光在路面上发生了镜面反射,能让司机看清路面
B.路面发“白”可能路面有积水,光在积水处发生漫反射,反射光太强刺眼
C.看到“黑”的区域可能是坑洼,光被坑洼吸收,没有光反射进入司机眼睛
D.该谚语利用了光的反射定律,不同路况对光的反射情况不同
【答案】D
【详解】A.路面发“灰”是因为光在路面上发生反射时光线较分散,发生了漫反射,故A错误;
B.路面发“白”可能是路面有积水,光在积水处发生的是镜面反射,反射光会集中朝一个方向,会让司机感觉反光太强,故B错误;
C.看到“黑”的区域可能是坑洼,光被坑洼吸收或者反射到其他方向,只有少量光反射进入司机眼睛,故C错误;
D.该谚语利用了光的反射规律,不同路况如干燥路面、积水、坑洼对光的反射情况不同,故D正确。
故选D。
【变式训练】(25-26八年级上·安徽亳州·期末)如图所示,雨后的夜晚,路上有些积水,两位同学在较暗的月光下相向而行。女同学看到积水的水面比路面亮,是因为月光照在水面上发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【答案】镜面反射
【详解】当光照射到光滑表面时发生镜面反射,反射光线会集中在一个方向;当光照射到粗糙表面时发生漫反射,反射光线会向各个方向。平静的水面比较光滑,光射到上面发生的是镜面反射,而地面比较粗糙,光射到上面发生的是漫反射。当两位同学在较暗的月光下相向而行时,月光经水面发生镜面反射,反射光线进入女同学的眼睛,所以女同学看到积水的水面比路面亮。
题型十五 光路的可逆性
【典例精讲】(25-26八年级上·四川眉山·期末)如图甲所示,在“探究光反射时的规律”的实验中,平面镜放在水平桌面上,带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)该实验应选择__________(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板,因为光在纸板上发生__________反射,可以在不同方向都能看到光的径迹。
(2)如图,小张同学用一束光贴着纸板射向点,经平面镜反射,在另一侧纸板上出现反射光。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角__________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从点射向点,反射角的大小是__________。
(3)用一束光逆着的方向射向点,在纸板上出现的反射光逆着的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:在反射现象中,__________。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿__________(选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1) 粗糙 漫
(2) 等于 30°
(3)光路是可逆的
(4)逆
【详解】(1)[1][2]为了能看清纸板上的光路,应选择粗糙的纸板,当光线照射到上面会发生漫反射,实验者在不同方向都能看到光的径迹,便于实验。
(2)[1]用一束光贴着纸板射向点,在另一侧纸板上出现反射光,由图可知,此时反射角等于入射角。多做几次实验,都能得到:反射角等于入射角。
[2]入射光线和法线的夹角叫做入射角,一束光从d点射向O点,由图可知,此时入射角大小为
由于反射角等于入射角,则反射角的大小也是30°。
(3)一束光逆着的方向射向点,在纸板上出现的反射光逆着的方向射出,和原来相比,光的传播方向相反,但光的传播路径不变,由这个现象说明:在反射现象中,光路是可逆的。
(4)由图乙可知,此时是上午某时刻的光路图,随着时间的推移,太阳将逆时针转动,入射光线和反射光线的夹角减小,入射角和反射角都减小,法线将绕入射点逆时针转动,根据法线与镜面垂直可知,为保证反射光线射到吸热塔,追日镜应沿逆时针方向旋转一定角度。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图所示,用红、绿、蓝三种颜色的激光笔、平面镜和白板“探究光的反射规律”。实验中应选择较为____(选填“光滑”或“粗糙”)的白板;当白板沿MN向后翻折一定角度,白板上_______(选填“能”或“不能”)看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线_____(选填“在”或“不在”)同一平面内;为了探究光的反射现象中光路是否可逆,可将发出绿光的激光笔从左侧移到右侧,并沿____(选填“①”或“②”)方向射向平面镜。
【答案】 粗糙 不能 在 ①
【详解】[1]在探究光的反射规律时,我们需要清晰地看到光的传播路径。选择粗糙的白板,能让光在其表面发生漫反射,实验者无论从哪个角度都能清楚地看到入射光线和反射光线,从而保证实验的顺利进行。
[2][3]当白板沿MN向后翻折一定角度后,法线始终垂直于平面镜,此时入射光线在白板上,法线、反射光线与纸板不在同一平面内,法线、反射光线在纸板的前方,不能在白板上同时看到反射光线和入射光线,该操作恰好验证了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[4]结合实验情境分析,初始状态下,左侧发出绿光的激光笔发出的光线经平面镜反射后沿①方向射出,故为了探究光的反射现象中光路是否可逆,可将发出绿光的激光笔从左侧移到右侧,并沿①射向平面镜。
题型十六 光污染及其防治
【典例精讲】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)下列关于光现象的说法中,正确的是( )
A.玻璃幕墙会因为光的漫反射引起光污染
B.当人走近平面镜时,所成的像大小不变
C.漫反射的光路不具有可逆性
D.光垂直射向界面时,入射角是90°
【答案】B
【详解】A.玻璃幕墙表面非常光滑,光线照射到上面发生的是镜面反射,不是漫反射,故A错误;
B.平面镜成像时,像与物的大小相等,因为人走近平面镜时,其大小没有发生改变,故此时人所成的像的大小不变,故B正确;
C.在光的反射现象中,光路可逆,故无论是镜面反射还是漫反射,光路都具有可逆性,故C错误;
D.光垂直射向界面时,入射光线与法线重合,入射角是0°,故D错误。
故选B。
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)城市里高楼大厦通常采用玻璃幕墙做装饰,强烈的太阳光照射到这些玻璃幕墙表面时,会发生______反射,造成“光污染”。为了防止教室里的黑板产生“光污染”,应将它的表面做成______的。
【答案】 镜面 粗糙
【详解】[1]玻璃幕墙表面很光滑,太阳光照射其上发生了镜面反射,会将大部分光反射到同一方向,如果从玻璃幕墙反射的光都照射到人眼,便会觉得眼前非常明亮使人头晕目眩。
[2]当平行光射到粗糙的物体表面,反射光射向各个方向,这属于漫反射,可以使不同位置的同学都能看清楚黑板上的内容。所以为了防止教室里的黑板产生“光污染”,应将黑板表面做成粗糙的。
题型十七 潜望镜
【典例精讲】(25-26八年级上·河北唐山·期末)下列有关平面镜的说法中正确的是( )
A.人离平面镜越近,该人的像越大
B.小芳站在穿衣镜前1m处,小芳在镜中的像与她的距离是1m
C.潜望镜利用平面镜对光的反射作用来改变光的传播方向
D.如果玻璃板不与水平桌面垂直将无法成像
【答案】C
【详解】A.平面镜成像时,像的大小与物体大小相等,与物体到平面镜的距离无关。人离平面镜越近,像的大小不变,故A错误;
B.小芳到平面镜的距离为1m,根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,即像到平面镜的距离也为1m,因此像与小芳的距离为2m,故B错误;
C.潜望镜利用平面镜对光的反射作用,使光线改变传播方向,从而观察到被遮挡的物体,故C正确;
D.玻璃板不垂直时仍能成像,但像的位置可能偏移或不易测量,并非无法成像,故D错误。
故选C。
【变式训练】(25-26八年级上·四川成都·期末)如图所示,西汉刘安(公元前2世纪)编撰的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”这是世界上最早的潜望镜原理记载,被现代物理学确认为光的________原理的早期应用案例;若将“大镜”悬挂得更高,物体通过“大镜”所成像的大小________。
【答案】 反射 不变
【详解】[1]高悬的大镜和水盆的水面组合相当于潜望镜,二者的本质都是平面镜,这是利用平面镜成像特点,来观察周围事物的情况,平面镜成像属于光的反射原理。
[2]平面镜所成的像的大小与物体的大小相同,因此大镜的高度改变,像的大小不变。
题型十八 凸面镜和凹面镜对光线的作用
【典例精讲】(25-26八年级上·山东临沂·期末)平面镜的镜面是平的,而有些镜子的表面是曲面,如凹面镜和凸面镜,如图中________(选填“甲”或“乙”)所示为凹面镜,凹面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用;请举出凸面镜在生活中的一个应用实例:________
【答案】 乙 会聚 汽车后视镜
【详解】[1][2]图中有小短线的一侧是镜子的后面,无小短线的一面是镜面,镜面凹进去的镜子叫凹面镜,由图可知,乙的镜面凹进去,故乙为凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用。
[3]凸面镜对光线有发散作用,能够扩大视野,在生活中的应用有很多,例如汽车的后视镜、街头拐弯处的反光镜等。
【变式训练】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图所示是我国研制的用于探索宇宙的“天眼”,它是利用_______(填凹或凸)面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。这种面镜在反射光时________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
【答案】 凹 会聚 遵循
【详解】[1][2]我国“天眼”的反射面是凹面镜,凹面镜对光以及电波具有会聚作用,可以将宇宙天体发出的微弱光和电波会聚后接收。
[3]所有的光的反射现象都遵循光的反射定律,凹面镜的反射也属于光的反射,遵循光的反射定律。
题型十九 凸面镜和凹面镜的应用
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)某班组织“铭记历史,吾辈自强”的观影活动,同学们能在不同位置看到电影幕布上的画面,是由于光的________(选填“镜面”或“漫”)反射,该反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。街角拐弯处的反光镜是________(选填“凸”或“凹”)面镜,可以扩大视野。
【答案】 漫 遵循 凸
【详解】[1][2]影院各个位置的同学都能看见,是因为幕布表面凹凸不平,将光反射到各个方向,这种反射叫作漫反射,漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律。
[3]凸面镜对光线有发散作用,能够扩大观察视野,街角拐弯处的反光镜是凸面镜。
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)在盘山公路中,由于光的__________,司机无法看到拐弯处的汽车,所以我们会安装_________(选填“凸面镜”或“凹面镜”)以减少交通事故。
【答案】 光的直线传播 凸面镜
【详解】[1][2]当汽车在盘山公路转弯路段行驶时,由于光沿直线传播,司机看不到转弯处的汽车;人们利用光的反射规律,在公路拐弯处装上凸面镜,可以扩大视野,以减少事故的发生。
题型二十 凸面镜成像及其光路图
【典例精讲】凸面镜应用:使用凸面镜能起到扩大_____的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
【答案】视野
【详解】凸面镜成正立缩小的虚像,所以物体在凸面镜里成的像被缩小了,凸面镜就能增大反射的范围,所以凸面镜能起到扩大视野的作用。
【变式训练】关于光现象,下列说法正确的是( )
A.漫反射也遵守反射定律 B.同一个人离平面镜越远所成的像越小
C.在折射现象中,折射角一定小于入射角 D.凸面镜反射时不遵守反射定律
【答案】A
【详解】AD.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律,光线射到球面上时也遵循光的反射定律,故A正确,D错误;
B.平面镜所成的像与物的大小相同,像的大小取决于物的大小,而不取决于物体离镜子的远近,同一个人离平面镜远时所成像的大小不变,故B错误;
C.在光的折射现象中,当光从空气斜射入水或其它透明介质时,折射角一定小于入射角;反之,折射角大于入射角,故C错误。
故选A。
题型二十一 凹面镜成像及其光路图
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示,把灯放在凹面镜的焦点位置,其发出的光,经凹面镜反射后接近于______光。根据光路可逆,若平行光照射到凹面镜上,则反射光将会聚于凹面镜的______上。
【答案】 平行 焦点
【详解】[1][2]观察图可知,在焦点位置的灯发出的光经凹面镜反射后的光接近平行光,根据光路可逆可知,入射光如果是平行光,则反射光将会聚于焦点。
【变式训练】(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)从凹镜镜面的圆心处发射的光线被凹镜反射后将( )
A.会聚在焦点处 B.按原来的路线反射回来
C.成为平行光 D.反射后的光线方向难以确定
【答案】B
【详解】过凹镜每一点的法线过凹镜的圆心,从凹镜镜面的圆心处发射的光线与法线重合,此时入射角等于0,反射角也等于0,则反射光线按原来的路线反射回来,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【真题演练1】(2025·福建龙岩·中考真题)如图为某水位微变监视器的简化图,发射器以固定角度向被监视的水面发射一束激光,激光经水面反射后,其反射光被水平放置的光电转换器接收并显示。若接收器上的光斑从移动至,则这段时间内水位( )
A.下降 B.上升 C.先上升后下降 D.先下降后上升
【答案】A
【详解】 根据光的反射定律,反射角等于入射角,如图所示,当水位下降时,入射点向右下方移动,由于光束发射器的位置和角度固定,入射光线的方向不变,水面是水平的,所以法线方向始终是竖直的;因此,入射角不变,根据光的反射定律,反射角也不变,即反射光线的方向保持不变,与原来的反射光线平行,因为入射点向右下方移动,所以平行的反射光线也向右平移,最终照射到光电转换器上的光斑从移动至,反之,若水位上升,则入射点会向左上方移动,反射光斑会向左移动,题中光斑从移动至,即向右移动,说明水位是下降的,故A正确,BCD错误。
故选A。
【真题演练2】(2025·江苏盐城·中考真题)如图是光电液面高度测量仪的光路,入射光与液面夹角为45°,当液面下降10cm时,光电屏上的光斑S移动方向和距离分别为( )
A.向右 20cm B.向左 20cm
C.向右 10cm D.向左 10cm
【答案】A
【详解】因为入射光的传播方向不变,当液面下降后(虚线为液面下降后的位置),入射角的大小不变,根据反射定律可知,反射角的大小也不变,则反射光的传播方向不变,则液面下降前、后的两束反射光相互平行。光路如图甲所示:
故此过程中光电屏上的光斑S向右移动。
在甲图标出适当的辅助线:OD、BC垂直于下降后的液面,O点为液面下降前的入射点,O1为液面下降后的入射点。如图乙所示:
则液面下降的高度
则四边形OSS1B为平行四边形,则
则四边形OBCD为矩形,则
则有
因为液面下降后,入射光的传播方向不变,所以
所以三角形为等腰直角三角形,所以
因为与为全等三角形,所以
所以
所以
综上所述,液面下降10cm后,光电屏上的光斑向右移动了20cm。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【真题演练3】(2025·安徽毫州·中考真题)如图所示,两块平面镜相交,一束光线沿斜射到平面镜上,并且与平面镜的夹角为,光线经两平面镜反射后与重合,但方向相反,则两块平面镜的夹角是___________度。
【答案】60
【详解】
光线AO与平面镜MP的夹角为,因此入射角为
根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以第一次反射光线与MP的夹角也为
光线经两平面镜反射后与AO重合但方向相反,说明光线OB垂直入射到平面镜PN上,。所以,在直角三角形中,
【真题演练4】(2025·江苏镇江·中考真题)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
【详解】(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。
【真题演练5】(2025·上海·中考真题)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ENF竖直立在镜面上,ON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,用量角器测量每次的入射角和______,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF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:______。
【答案】 换用不同颜色的笔记录每次光的路径 反射角 同一平面内 用喷雾器在纸板右侧喷水雾,观察反射光线是否存在
【详解】(1)[1]记录时,为了区分每次的光路,可以换用不同颜色的笔记录每次光的入射和反射路径。
(2)[2]为比较反射角和入射角的大小关系,应该用量角器测量每次的入射角和反射角,并记录。
(3)[3]由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向后折,这时在NOF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。
[4]用喷雾器在纸板右侧喷水雾,水雾可以显示出光的传播路径,就可以验证反射光线是否存在。
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·广东梅州·期末)如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断正确的是( )
A.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较暗的地方是路面
B.观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了镜面反射
C.光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
D.只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
【答案】C
【详解】A.背着月光行走时,月光从身后照射,积水(光滑)发生镜面反射,反射光向前,几乎无法进入人眼;粗糙路面发生漫反射,有部分光进入人眼。因此较暗的地方是积水,较亮的是路面,故A错误;
B.观众能从不同角度看到电影画面,是因为光在粗糙的电影屏幕上发生了漫反射,不是镜面反射,故B错误;
C.光污染(如玻璃幕墙反光)是光滑玻璃表面发生图甲的镜面反射,强光刺眼形成的,故C正确;
D.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故D错误。
故选C。
2.(25-26八年级上·河北邯郸·期末)如图所示,当入射光线顺时针转过,则下列说法错误的是( )
A.入射角为
B.反射角为
C.入射光线与反射光线的夹角为
D.入射光线与反射光线的夹角减少了
【答案】D
【详解】ABC.当入射光线顺时针转过10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,为
故入射光线与反射光线的夹角为100°,故ABC正确,不符合题意;
D.当入射光线顺时针转过10°,入射光线与反射光线的夹角减少了20°,故D错误,符合题意。
故选 D。
3.(25-26八年级上·山东临沂·期末)北京冬奥会成功举办后,越来越多的人喜欢上冰雪运动。滑雪时,戴着护目镜可以减少看到雪地时刺眼的炫光,从而提高滑雪的安全性。下列能正确表示炫光进入人眼的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】滑雪时,雪地表面比较光滑,炫光进入人眼是因为太阳光照射到雪地发生了镜面反射,反射光线进入人眼。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示,这是法国菲索设计的,他第一个测出了地面上的光速,光源发出的光被毛玻璃片(也能透过光线)反射后,穿过齿轮A的齿隙(如图中P),然后经过相当长的距离AB,从B处的平面镜M循原路反射回来,仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时,从P穿出的光线恰被齿1挡住,从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住,这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z,每秒钟转n转,AB距离为L,由这个实验测得光速的表达式是 ___________ 。
【答案】
【详解】齿轮每秒转动n转,则齿轮的转动周期
根据题意可知,光在AB间来回传播的时间为转半个齿的时间,已知齿轮的齿数为Z,则转半个齿的时间
光从AB间传播的路程为2L,则光速的表达式为
5.(25-26八年级上·上海·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是发出光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
【答案】(1)同种均匀介质
(2) 50 不变
(3)下降
(4)左
【详解】(1)光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中传播,如图所示,光在空气中沿直线传播,光束能照到液面。
(2)[1]反射角为反射光线与法线的夹角,在光的反射现象中,反射角等于入射角,如图所示的情况下,入射角大小为
因此反射角为50°。
[2]若水面升高,反射面升高,与原反射面平行,法线与反射面垂直,则入射角大小不变,因此反射角大小将不变。
(3)当液面下降时,由于入射角不变,所以反射光线与原来的反射光线平行,如图下图所示:
则光电屏上的光斑S向右移动。因此若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面下降。
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,即入射光线顺时针旋转,入射角减小,反射角减小,反射光线逆时针旋转,光斑S将向左移。
6.(25-26八年级上·四川成都·期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,反射角的大小为___________ °;光经液面反射后射到液面上方光电屏上的S点,当液面下降时,光点S将___________ (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
【答案】 50 向右
【详解】[1]由“激光与水平液面成40°角射向平静的液面”,可得入射角为
反射角等于入射角,所以反射角为50°。
[2]当液面下降时,入射点会下降而向右移动,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,反射光斑将向右移。
7.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)请你用一个平面镜将如图所示的光反射,使之水平进入一个水平放置的水管内。在图中画出平面镜的位置并标出反射角的大小。
【答案】
【详解】先画出水平向左的反射光线,入射光线与反射光线的夹角为
法线是这个夹角的角平分线,因此入射角和反射角均为。平面镜与法线垂直,所以过入射点作法线的垂线,这条垂线就是平面镜的位置。如图所示:
8.(24-25八年级上·福建泉州·期中)激光的亮度高、方向性好,利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法。1969年7月,阿波罗11号的宇航员第一次登上了月球,在上边放置了一台角反射器。角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示。角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。已知:光速
(1)请在图上画出所给入射光线经过两个平面镜的反射光线
(2)若从发射激光开始到接收到反射回来的激光共用时t=2.56s,求月球和地球间的距离s。(两平面镜间的反射所需时间忽略不计)
【答案】(1)
(2)3.84×105km
【详解】(1)过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过第二次的入射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行,如图所示:
(2)由题意可得,激光从地球到月球所用的时间
月球和地球间的距离
s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km
9.(25-26八年级上·宁夏固原·期中)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1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)______地立在平面镜上,纸板上的直线ON应______于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生______(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。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∠i和∠r的大小,是为了探究______;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1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)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上______(选填“会”或“不会”)看到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内。
【答案】(1) 竖直 垂直 漫
(2) 反射角与入射角的大小关系 40°
(3)可逆
(4) 不会 同一平面
【详解】(1)平面镜水平摆放,白色纸板ENF需要竖直立在平面镜上,这样才能保证纸板上法线ON垂直于镜面。
纸板表面是粗糙的,光在上面发生漫反射,我们能从不同方向看到光的径迹,便于实验观察。
(2)改变光束入射的角度,多做几次实验,是为了探究“反射角与入射角的大小关系”。
当入射光EO与平面镜夹角为50°时,入射角的大小为
反射角等于入射角,所以反射角为40°。
(3)可逆
(4)把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,此时右侧纸板与左侧纸板不在同一平面内,所以承接不到反射光线,这一现象说明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
10.(24-25八年级上·湖北·阶段检测)课堂上,老师带领同学们探究“光的反射规律”。
(1)如图甲,实验前将纸板垂直放置在________上,如图乙,探究时使用可向后折转的光屏是为了验证反射光线与入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;当激光笔垂直入射时,反射角为________(选填“0°”或“90°”),
(2)如图丙,将纸板往后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,在纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)如图丁,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) 平面镜 在 0°
(2)不能
(3)上移
【详解】(1)为了能在纸板上显示反射光线,应将纸板垂直放置在平面镜上;探究时通过把反射光线所在的纸板向后折转,然后观察能不能看到反射光线,可以验证反射光线与入射光线在同一平面内; 激光笔垂直入射时,反射光线、入射光线和法线重合,反射角为0。
(2)如图丙,将纸板往后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线、入射光线和法线仍然在同一平面内,但不在纸板所在的平面上,所以在纸板上不能看到反射光线。
(3)轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷,平面镜逆时针转动,同时法线也逆时针转动,此时入射角变小,反射角变小,则反射光线靠近法线,反射光线会向上移动,则墙上光点位置会上移。
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·四川绵阳·期末)如图所示,两块平面镜反射面夹角为α,一束光线 AO 与平面镜CD 成β角度入射,光线经两块平面镜反射后沿OA射出,则α、β的大小可能是( )
A.α=40°,β=20° B.α=50°,β=40°
C.α=65°,β=45° D.α=70°,β=30°
【答案】B
【详解】光线AO与平面镜CD成角入射,入射角是光线AO与法线的夹角。光线AO经两次反射后沿OA射出,即光线经两次反射后原路返回,所以射向CB 的光线垂直于平面镜CB,光线才能沿OA射出。如图所示:
则两块镜面的夹角α与入射光线和第一块镜面的夹角β满足: ,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期中)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46°,下列说法中正确的是( )
A.入射角的大小为46°
B.当水面降低时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当入射点向右移动时,A点向右移动
【答案】D
【详解】A.已知光束与水面的夹角为,入射角为入射光线与法线的夹角,所以入射角为,故A错误;
BC.入射光线方向不变,水面发生变化时,因水面是平行的,入射角不变,反射角不变,反射光线与原反射光线平行,入射点会发生变化。当水面升高时入射点左移,反射光线左移,故光斑A向左移动,故BC错误;
D.光源固定,当入射点向右移动时,入射角增大,根据反射定律可知反射角增大,光斑A向右移动,故D正确。
故选D。
3.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)某同学在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B点观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了,他又测量了C到桌面的高度。下列说法错误的是( )
A.他测量的C到桌面的高度为60cm
B.他的实验可以用来验证反射角等于入射角的结论
C.当笔移至C处时,他适当下移眼睛的位置,又可以从镜中看到A点
D.当笔移至C处时,他适当上移眼睛的位置,又可以从镜中看到A点
【答案】C
【详解】A.平面镜竖直,法线水平,根据反射角等于入射角,入射光线和反射光线与水平法线的夹角相等,因此竖直方向满足
代入,,解得,故A正确,不符合题意;
B.本实验中,我们根据反射角等于入射角推导出C点高度应为,若实际测量得到C高度确实为,即可验证反射角等于入射角的结论,故B正确,不符合题意;
C.原光路被C处的笔挡住后,适当下移眼睛,新的反射光线从平面镜到眼睛的过程中,经过木板位置时,光线高度低于B点,刚好处于木板范围内,会被木板挡住,无法看到A点,故C错误,符合题意;
D.适当上移眼睛后,新的反射光线经过木板位置时高度超过木板顶端,不会被木板挡住,且新的入射点在C点上方,不会被C处的笔挡住,因此可以重新看到A点,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时,反射角等于入射角”的结论。如图所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜,恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动,当小华把一支铅笔移到P处时,眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点,再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c,当a、b和c的大小存在__________ 的关系时,就可以证明“光反射时,反射角等于入射角”的结论。若a=14cm,b=48cm,木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm,反射角大小为_______ °。
【答案】 45
【详解】[1]在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点M;该同学在木板的上边沿N处观察平面镜,恰好能从镜中看到M点而没有被木板挡住,这是光的反射现象;如下图所示,过P点作MN的垂线交于D点,由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上,边MP与边NP等长,△PMN是等腰三角形,PD是∠NPM的平分线,D点与P点等高,其到桌面距离相等;
,M、N、P距离桌面的高度为a、b和c,即M、N、D距离桌面的高度为a、b和c,若,就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角;
[2]由图可知,PD为法线,∠NPD为反射角,若,,则,木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm,即,因此,故反射角大小为45°。
5.(25-26八年级上·河南信阳·期末)李名同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。然后在木板的上边沿B处观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了。当C到桌面的高度为________cm,就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。若测出入射光线与平面镜的夹角为70°,则反射角等于________。
【答案】 60 20°
【详解】[1]如图,记长木板与桌面的交点为E,过C点作AB的垂线交AB于D点。
由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上,边AC与边BC等长,是等腰三角形,CD是∠ACB的平分线,D点与C点等高,其到桌面距离相等。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm,则C点到桌面的距离转换成D点到桌面的距离,即
所以当C到桌面的高度为60cm时,就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射光线与平面镜的夹角为70°,则入射角为
根据反射角等于入射角可知,反射角为20°。
6.(25-26八年级上·福建漳州·期中)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。当光点S'向右移动时,表明液面__________(选填“上升”或“下降”),此时入射角_________。
【答案】 下降 不变
【详解】[1]入射光的方向固定,当液面下降时,入射点会沿入射方向向右偏移;由于反射角等于入射角,反射光线和原反射光线平行,因此反射后射到标尺的光点会向右移动;若液面上升,光点会向左移动,因此S'向右移动时液面下降。
[2]液面始终保持水平,法线始终垂直于液面,入射光线的方向不变,因此入射光线与法线的夹角(入射角)大小不变。
7.(25-26八年级上·河南许昌·期末)台球是颇受大众喜爱的一项室内体育活动。小南在学习了光学知识后,发现台球撞到球桌边沿后反弹的过程,与光的反射定律类似。现在,台球桌面如图所示,球的位置跟实际位置一致,若小南击打白球,使白球不碰到8号球而打到1号球,请画出小南击打白球撞到球桌边沿反弹后碰到1号球的路线。
【答案】/
【详解】根据光的反射定律,可将桌边视为反射面,作白球关于上或下桌边沿的对称点,连接这个点与1号球,交于上或下桌边沿的点就是入射点,连接白球与入射点,即为击打白球撞到球桌边沿路线,入射点与1号球的连线为白球反弹后碰到1号球的路线,据此作图。
8.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图所示,平面镜和之间夹角为,点光源发出的一条光线平行于镜射到镜上的点,此时,经平面镜二次反射的反射光恰好照到光源。
(1)请根据光的反射规律完成两次反射的光路图;
(2)结合数学知识推算:光源到的距离长多少米?
【答案】(1)
(2)
0.5m
【详解】(1)平面镜和之间夹角为,点光源发出的一条光线平行于镜射到镜上的点,与平行,则
过A点作法线AE,根据数学知识可知,
反射角等于入射角,则
据此画出反射光线AB。
在中,
即
故为等边三角形。
边长
过B点作法线BF,入射角
反射角等于入射角,则
据此画出反射光线BS。如图所示:
(2)据图可知,
故中,
即
故为等边三角形,边长
9.(25-26八年级上·山东济南·期末)如图所示,小红同学在进行“探究光的反射定律”的实验时,她把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)她应选择______(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板;
(2)在图甲中,小红同学用一束光逆着A'的方向射向O点,在纸板左侧出现的反射光沿着OA的方向射出,这个现象说明在反射现象中______;
(3)图甲中让入射光AO沿着量角器射向平面镜,反射光在量角器上沿OA'射出,当纸板右边绕ON向后旋转(左边保持不动),如图乙所示,在量角器右边看不到反射光了,这时反射光______(选填“存在”或“不存在”);
(4)如图丙所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,长木板上有一记号A,小红在木板的上端沿B处观察平面镜,恰好能从镜面C点处看到A点而没有被木板挡住,已知A和B到桌面的高度分别为30cm和60cm,当C到桌面的高度为______cm时,就可以证明反射角等于入射角。如果将平面镜水平向右移动10cm,小红仍在木板的上端沿B处重复刚才的观察过程,则这次观察到C点的高度______,反射角的大小______。(以上两空均选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】(1)粗糙
(2)光路可逆
(3)存在
(4) 45 不变 变小
【详解】(1)实验中应选择粗糙的纸板,因为粗糙表面会发生漫反射,能让不同方向的人看到光的传播路径。
(2)在图甲中,小红同学用一束光逆着A'的方向射向O点,在纸板左侧出现的反射光沿着OA的方向射出,传播方向与之前相反,这个现象说明在反射现象中光路可逆。
(3)当纸板右边绕ON向后旋转(左边保持不动)后,虽然看不到反射光,但反射光存在;反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内,只是纸板右边不在该平面上,无法显示反射光。
(4)[1]由反射角等于入射角,结合几何关系,A到桌面高度为30cm,B到桌面高度为60cm,C到桌面的高度应为
[2][3]将平面镜水平向右移动10cm,过A点作关于平面镜的对称点,连接交平面镜于点,由图可知,C点的高度不变,反射角的大小变小。
10.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转.
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,此时该光屏的作用为_________________;小明将F板向后折转一定的角度,该操作是为了探究__________________;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向_________(选填“左”、“右”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明____________________;
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示,此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时_________(填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 显示光路 折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(2)左
(3)折射时光路是可逆的
(4) 不会 D
【详解】(1)[1]利用光屏表面的漫反射可以显示光路,便于观察。
[2]实验时,光贴着光屏从空气射入水中,小明将F板向后折转一定的角度,即F板和入射光线所在的E板不处在同一平面,则在F板上不能看到折射光,因为此时折射光线和入射光线在同一平面内。
(2)保持入射光不动,继续加水,则入射点向左上方平移,入射角不变故折射角不变,则折射光线向左平移,所以会看到杯底的亮斑B向左移动。
(3)让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)[1]当光从空气射向玻璃时折射光线靠近法线处偏折,折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象。
[2]一束光垂直于三棱镜的一个面射入,则其传播方向不变,接着射到三棱镜的斜边处,作出法线可知入射角为45°,这一角度超过了该玻璃的临界角,所以在斜边处发生全反射现象,如图所示:
故D正确,ABC错误。
故选D。
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专题2.4 光的反射『重点难点同步培优讲义』
(知识梳理+21个题型讲练+中考真题演练+难度分层练 共67题)
【苏科版物理新教材•八年级上册】
思维导图 2
知识梳理 3
知识点一 光的反射现象 3
知识点二 法线 4
知识点三 探究光的反射定律 4
知识点四 平面镜成像的实质 5
知识点五 镜面反射与漫反射 6
知识点六 凸面镜与凹面镜 7
题型讲练 7
题型一 光的反射的概念 7
题型二 用光的反射解释倒影 8
题型三 探究光的反射定律实验装置和实验操作 8
题型四 探究光的反射定律时的实验注意事项 9
题型五 光的反射定律 10
题型六 反射光线与入射光线的关系 11
题型七 入射角、反射角的相关计算 12
题型八 反射光随入射光的变化 12
题型九 反射光随镜面转动的变化 13
题型十 利用光的反射判断水面上升或下降 13
题型十一 作光的反射光路图 14
题型十二 镜面反射 15
题型十三 漫反射 15
题型十四 镜面反射与漫反射的异同 15
题型十五 光路的可逆性 16
题型十六 光污染及其防治 17
题型十七 潜望镜 17
题型十八 凸面镜和凹面镜对光线的作用 18
题型十九 凸面镜和凹面镜的应用 18
题型二十 凸面镜成像及其光路图 19
题型二十一 凹面镜成像及其光路图 19
中考真题演练 19
难度分层训练 21
【基础夯实】 21
【培优拔高】 25
知识点一 光的反射现象
问题: 反射光与入射光有什么相同和不同?
比较
反射光
入射光
相同点
1. 传播介质相同
2. 传播速度相同
不 同 点
强度
入射光射到物体表面,一部分光被吸收,反射光比入射光弱
方向
入射光射到物体表面,被反射回去,一定改变了传播方向
颜色
入射光射到物体表面,与物体颜色相同的光被反射回去,如太阳光是白光,照射到红色物体表面,只有红光被反射,其它色光被吸收。
提示:
1.人眼看到物体的实质:
(1)不发光的物体能被看到的原因
人眼能够看到物体,是由于有光射入人眼。光源发出的光射入人眼,人就感觉到光源的存在,如太阳光、电灯光、烛焰的光等光源的射入人眼,射入人眼人感知到光源的位置。
当光源发出的光照到本身不发光的物体,被物体反射,反射光射入人眼,从而使人感知物体的存在。
(2) 反射光与入射光的比较
当光射到物体表面,部分光被物体表面反射(即有部分光被物体表面吸收,透明物体会有部分光射入物体),因此反射光比入射光的强度要弱。如右图所示,岸边的物体在平静水面所成的像,能明显感觉到水面下的像明显比物体暗,这就是反射光比入射光弱所致。
2.光的反射现象:
光射到物体表面均会有部分光被反射,如图人眼看见不发光的灯泡的光路图。光从光源
知识点二 法线
问题:两条相交的直线一定在同一平面,如何才能反射光线所在平面?
提示:利用过入射点垂直的反射面的直线,与入射光线构成一个平面,这样就确定了反射光所在的平面。
1.法线的特点:
(1)过入射点;
(2)垂直于反射面。
2.法线的意义:
(1)如图所示,将将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏(或白色墙壁)上形成一个光斑。
保持反射面位置不变,改变入射光的方向,光屏上的光斑位置也发生改变。
保持入射光的方向不变,改变反射面与水平面的夹角,光屏上的光斑位置也发生改变。
反射光的位置与入射光的入射方向、反射面的位置有关。
为了描述反射光所处的位置,用法线来代表反射面。
(2)法线是辅助线,它不是真实存在的。
(3)借助反射角与入射角,描述反射光的具体位置。
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。
知识点三 探究光的反射定律
问题:光反射时,怎样确定反射光所在位置?
提示:物理学中,用光线来描述光的传播路径和方向。描述线的位置,首先要找到线所在的平面,然后确定线在平面的具体位置。
1.器材的选择:
白纸板:显示光线的位置,在白纸板上同时呈现入射光与反射光。
2.实验操作:
(1)白纸板的放置:必须与平面镜垂直,只有纸板与平面镜垂直,才能找到反射光,说明反射光在与反射面垂直的平面内。
(2)法线就是表示与反射光所在的与反射面相垂直的平面,入射光线与法线就确定了反射光所在的具体平面。
(3)反射光在平面内的位置:入射光在法线一侧,反射光一定在法线另一侧。若入射光与法线重合,则反射光与法线重合。
即反射光与入射光不可能位于法线的同侧。
(4)反射光的具体位置:从 0°开始逐步增大入射角,多次测量入射角和对应的反射角,发现反射角始终等于入射角。
3.实验结论:
反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。这就是光的反射定律。
4.反射光路是可逆的:
在光的反射实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。这表明在反射现象中光路是可逆的。
用光路可逆可以解释生活中的很多现象。例如,如果你在平面镜中看到了另外一位同学,那么对方通过这面镜子也能看到你
知识点四 平面镜成像的实质
问题:平面镜成像时虚像,人眼是如何见到这个像的?
提示:物体射出的光经镜面反射后,有反射光射入人眼,人则感觉到像的存在。人以为光是沿直线传播的,人眼感觉到射入人眼的光好像是从反射光的反向延长线的交点(即像点)射出的。
1.人眼判断物体位置:
如图所示,烛焰上的一点 S 向周围发出光,其中有一部分光射入人眼,人就看到了这个点。烛焰上所有点发出的光,都会有一部分进入人眼,因此人就会看到整个烛焰。
2.人眼判断平面镜中像的位置:
如图所示,设来自烛焰上点 S 的两条光线经平面镜反射后进入人眼,这两条光线的入射点分别为 O1 和 O2,根据光的反射定律,可作出反射光线O1A1 和O2A2。它们的反向延长线(虚线)相交于平面镜后的点S/,人会感到光好像是从点 S/发出的,点S/就是点 S 的虚像。
3.平面镜成像的实质:
物体在平面镜中所成的虚像并不发光,它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。
虚像的实质:物体射到平面镜上光,经平面镜反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。
4.平面镜成像的条件:
虚像是物体射到平面镜上光反射后,所有反射光线的反向延长线的交点。因此只要有反射光,物体就能在平面镜中成像。
物体在平面镜中成像条件:物体有光照射到镜面上。
知识点五 镜面反射与漫反射
问题:为什么物体能在平整光滑的镜面、平静的水面等成像,而粗糙的桌面、起伏的水面则不能成像?
提示:光射到粗糙不平的物体表面,反射光线的方向是杂乱无章,同一点射出的光经镜面反射后,反射光线的反向延长线不能交于一点。
1.镜面反射:
当平行光入射到平整光滑的表面时,反射光仍是平行的,如图所示。
产生的原因:反射面的表面平整、光洁。
2.漫反射:
平行光入射到不粗糙物体表面上时,反射光就会射向四面八方,如图所示。
产生的原因:反射面的表面粗糙不平。
3.现象解释:
在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,在不同方向观察,镜面和白纸被光照射的部分哪个显得更亮。
光射到平面镜上发生镜面反射,依据光的反射定律,反射光向某一方向传播。光射到白纸上发生漫反射,任一反射光与其对应的入射光也遵循光的反射定律,但白纸表面是粗糙不平的,造成反射光射向各个方向。
若人眼在平面镜反射光的方向上,经平面镜反射射入人的反射光比白纸反射的光强,人感觉镜面亮,而白纸比较暗。若人眼不在平面镜反射光的方向上,因平面镜的反射光向某一方向传播,此时镜面没有光射入人眼,而白纸有反射光射入人眼,此时人则感觉白纸比较亮,而镜面暗。
知识点六 凸面镜与凹面镜
问题:为什么太阳灶采用凹面镜,而汽车的观后镜用凸面镜?
提示:凹面镜对光有会聚作用,而凸面镜对光有发散作用。
1.凸面镜和凹面镜对光的作用:
如图所示,凹面镜对光有发散作用。
凸面镜对光有会聚作用。
2.凸面镜和凹面镜的应用:
凹面镜:手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置
凸面镜:汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜
题型一 光的反射的概念
【典例精讲】(25-26八年级上·江西南昌·期中)如图所示,音叉的一端贴有小镜片,一束激光照射在镜片上,镜片将激光_______到光屏上。敲击音叉,看到光屏上的光点变成了一条亮线,说明发声的音叉在_______。
【变式训练】(25-26八年级上·河北廊坊·阶段检测)关于声音和光,以下说法正确的是( )
A.声音和光的传播都需要介质 B.声音和光都能发生反射
C.声音和光在空气中的传播速度相同 D.声音具有能量,而光没有
题型二 用光的反射解释倒影
【典例精讲】(25-26八年级上·河南南阳·期末)如图所示,一只麻雀M站在黄鸭河浅滩的水中,此时,麻雀的一侧与水中各出现一个“影子”N和P,N是由于光的___________形成的影子;P是由于光的___________形成的像;当麻雀飞离水面时,像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【变式训练】(25-26八年级上·河南鹤壁·期中)“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠。”诗中的月亮与渔火中,______是光源;唐代卢仝《月蚀诗》中写道:“烂银盘从海底出,出来照我草屋东。”(烂:光洁灿烂)诗中描述的“烂银盘”是由光的______形成的。
题型三 探究光的反射定律实验装置和实验操作
【典例精讲】(25-26八年级上·山西运城·期中)学习小组在“探究光的反射定律”实验中,进行了如下操作和分析:
(1)如图用激光笔沿AO方向入射,当入射光线与平面镜夹角为60°时,入射角大小为________;再将纸板F绕ON向后折,纸板F上________(选填“有”或“没有”)反射光线,这一操作的目的是探究反射光线、入射光线、法线________;
(2)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的操作是改变________,多次实验;
(3)实验时,从硬纸板前不同方向都可以看到纸板上光的径迹,是由于光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏扬州·期末)如图所示,小明做“探究光的反射规律”实验。
(1)如图1所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑。保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向_____移动。
(2)如图2所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,此时在白板上_______(选填“能”或“不能”)显示出反射光线。发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,这一特殊位置是_______。
(3)老师对实验进行了如图3的改进,在一个透明玻璃罩内充满烟雾,将一束激光射向平面镜中心处,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来。改变入射光的方向,反射光的方向随之改变。再用一激光笔发出垂直于镜面指向入射点的光束,该光束即可作为_______。为证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,接下来的操作是缓慢转动水平圆台,直至从某一个角度看到_________。
题型四 探究光的反射定律时的实验注意事项
【典例精讲】(24-25八年级上·福建福州·阶段检测)如图甲所示,小明在探究光反射时的规律实验中,平面镜M平放于水平桌面上,E、F是两个拼接起来的硬纸板,可绕垂直于镜面的接缝ON转动。当用激光笔紧贴硬纸板E向平面镜的O点射出一束光AO时,在硬纸板F上能看到反射光OB。
实验次数
入射角
反射角
1
2
3
(1)白色纸板应______放置于平面镜上。
(2)如图乙所示,将硬纸板F向后折转时,______(填“能”或“不能”)在F上看到反射光线,说明________。
(3)若沿着BO的方向再入射一束光,它的反射光将沿________方向射出,由此说明光反射时,________。
(4)改变入射角的大小,实验所测得数据如上表所示,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________。
【变式训练】(25-26八年级上·福建三明·期末)用图甲所示的器材“探究光的反射定律”。
(1)实验前应选择粗糙的纸板,让光线可以在纸板上发生______反射,纸板需垂直放在平面镜上。为了使实验现象更明显,实验应在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)图乙中,用激光笔沿方向入射,当入射光线与平面镜夹角为时,入射角大小为______;再将纸板绕向后折,这一步骤的目的是探究反射光线、入射光线与法线是否在______;
(3)图乙中,若让另一束光线沿方向射向平面镜,发现反射光线沿方向射出,这一现象说明:在光的反射现象中,光路是______的;
(4)为了得到“反射角等于入射角”这一普遍规律,接下来的实验操作是改变______大小,多次实验。
题型五 光的反射定律
【典例精讲】(25-26八年级上·广东肇庆·期末)小明用如图所示的实验装置探究“光的反射定律”时,白纸板必须与平面镜______放置。若增大入射角,则反射角______(选填“增大”“减小”或“不变”),若让光线逆着BO方向射向镜面,会看到反射光线沿OA方向射出,这表明光反射时,光路是______的。
【变式训练】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)一束平行光射到粗糙的墙壁上会向各个方向反射,这种反射叫做________(选填“镜面反射”或“漫反射”),此时墙壁上各点反射面的入射角是________的(选填“相同”或“不相同”)。若其中一条光线的反射角为30°,则它的入射角________为30°(选填“一定”或“不一定”)。
题型六 反射光线与入射光线的关系
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·阶段检测)探究光的反射规律实验中:
(1)为了在硬纸板上清晰地看到光的传播路径,硬纸板应______(选填“垂直”或“倾斜”)放置在平面镜上。
(2)当入射角增大时,反射角______(选填“增大”“减小”或“不变”),且反射角______入射角。
(3)将硬纸板的右侧向后折,在硬纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在______。
【变式训练】(25-26八年级上·河南商丘·期中)如图所示,为了“探究光的反射定律”,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板 ENF 竖直地立在平面镜上,纸板 ENF是用两块纸板连接起来的,纸板 NOF 可以向前或向后折。下列说法正确的是( )
A.为了便于观察,纸板最好用光滑的白色纸板
B.纸板NOF 向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
C.使一束光贴着纸板沿NO 方向射到O 点,这时没有反射光射出
D.入射光线靠近 ON时,反射光线远离ON
题型七 入射角、反射角的相关计算
【典例精讲】(25-26八年级上·湖南长沙·期末)“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光角反射器(如图甲),首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙,角反射器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”。图乙中,反向射回的光线b所对应的反射角_________;若将角反射器绕O点沿顺时针方向转过5°,则经两平面镜反射后的出射光线的方向转动了_________度。
【变式训练】(25-26八年级上·内蒙古赤峰·期末)如图所示,用平面镜使此时太阳光沿水平方向射入右边山洞中。根据反射定律可知反射角大小为( )
A.40° B.50° C.70° D.140°
题型八 反射光随入射光的变化
【典例精讲】(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图,小舟利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是( )
A.AO是入射光线
B.反射角等于60°
C.绕ON前后转动F板,反射光线消失
D.将激光笔靠近N时,光线OB也会靠近ON
【变式训练】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)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。
题型九 反射光随镜面转动的变化
【典例精讲】(25-26八年级上·河南周口·期末)一束光线垂直射到平面镜上,若保持入射光线方向不变,将平面镜绕入射点转动10°,则反射光线与入射光线的夹角变化为( )
A.10° B.20° C.30° D.40°
【变式训练】(25-26八年级上·安徽六安·期末)如图所示,入射光线AO经水平放置的平面镜反射后,射到竖直墙壁上的B点。OB与镜面的夹角为50°,则入射角为________°;当入射光线AO绕O点逆时针转动到的位置(与AO的夹角为20°),通过改变平面镜的方向,仍能保持反射光线OB方向不变,平面镜绕O点转过的最小角度为________°。
题型十 利用光的反射判断水面上升或下降
【典例精讲】(25-26八年级上·北京·期中)如图所示是一种液面升降监测装置的原理图,从一个固定好的光源S发出的一束激光与水平液面成30°角射向平静的液面,这束激光经过液面反射后射到了液面上方水平标尺上的点,此时反射光线与入射光线的夹角为________;当发现光点向左移动时,说明液面高度________(填“升高”、“不变”或“降低”)
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)如下图是一种液面升降监测装置的原理图,光源S发出的一束激光与水平面成25°角射向平静的液面,反射光线与入射光线的夹角为______;激光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点S'将向______(左/右)移动。
题型十一 作光的反射光路图
【典例精讲】一束光与水平面成40°角入射到水平放置的平面镜上,请画出光经过平面镜后的反射光线,并标出反射角的度数。
【变式训练】(25-26八年级上·四川绵阳·期末)在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。
题型十二 镜面反射
【典例精讲】(25-26八年级上·四川达州·周测)雨后夜晚,地上有积水,当我们迎着月光走时,为了不踩到地上积水,应该走_____(亮处/暗处)这是因为光在地上积水处发生了_____反射。课堂上,教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字,这是因为光在黑板上发生_____反射的缘故。
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)雨后晴朗的夜晚月亮高高地挂在天际,为了不踩到地上的积水,当迎着月光走时,应该选择地面较________(填“亮”或“暗”)处,理由是________。
题型十三 漫反射
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)暗室小实验:如图所示在水平桌面铺上一张白纸,在白纸上放一平面镜,用手电筒竖直向下照射,侧面的同学会看到白纸亮,是因为白纸对光发生了______ 反射(填“漫”或“镜面”),______ 光的反射定律。(选“遵循”或“不遵循”)
【变式训练】(25-26八年级上·四川遂宁·期中)太阳光通过树叶缝隙在地面上会形成光斑,若树叶间缝隙是“△”形,则地面光斑的形状是_______(选填:“△”、“▽”或“○”);如图所示,小红可以从不同的方向看到课本,是因为光在课本的表面发生了_______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
题型十四 镜面反射与漫反射的异同
【典例精讲】(25-26八年级上·山东烟台·期末)老司机夜间开车有句谚语:“走灰不走白,见黑停下来”,下列对该谚语的物理解释,正确的是( )
A.路面发“灰”是因为光在路面上发生了镜面反射,能让司机看清路面
B.路面发“白”可能路面有积水,光在积水处发生漫反射,反射光太强刺眼
C.看到“黑”的区域可能是坑洼,光被坑洼吸收,没有光反射进入司机眼睛
D.该谚语利用了光的反射定律,不同路况对光的反射情况不同
【变式训练】(25-26八年级上·安徽亳州·期末)如图所示,雨后的夜晚,路上有些积水,两位同学在较暗的月光下相向而行。女同学看到积水的水面比路面亮,是因为月光照在水面上发生了______(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
题型十五 光路的可逆性
【典例精讲】(25-26八年级上·四川眉山·期末)如图甲所示,在“探究光反射时的规律”的实验中,平面镜放在水平桌面上,带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)该实验应选择__________(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板,因为光在纸板上发生__________反射,可以在不同方向都能看到光的径迹。
(2)如图,小张同学用一束光贴着纸板射向点,经平面镜反射,在另一侧纸板上出现反射光。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角__________(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从点射向点,反射角的大小是__________。
(3)用一束光逆着的方向射向点,在纸板上出现的反射光逆着的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:在反射现象中,__________。
(4)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电。如图乙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿__________(选填“顺”或“逆”)时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【变式训练】(25-26八年级上·江苏无锡·期末)如图所示,用红、绿、蓝三种颜色的激光笔、平面镜和白板“探究光的反射规律”。实验中应选择较为____(选填“光滑”或“粗糙”)的白板;当白板沿MN向后翻折一定角度,白板上_______(选填“能”或“不能”)看到反射光,说明反射光线、入射光线和法线_____(选填“在”或“不在”)同一平面内;为了探究光的反射现象中光路是否可逆,可将发出绿光的激光笔从左侧移到右侧,并沿____(选填“①”或“②”)方向射向平面镜。
题型十六 光污染及其防治
【典例精讲】(25-26八年级上·江苏盐城·期末)下列关于光现象的说法中,正确的是( )
A.玻璃幕墙会因为光的漫反射引起光污染
B.当人走近平面镜时,所成的像大小不变
C.漫反射的光路不具有可逆性
D.光垂直射向界面时,入射角是90°
【变式训练】(25-26八年级上·全国·课后作业)城市里高楼大厦通常采用玻璃幕墙做装饰,强烈的太阳光照射到这些玻璃幕墙表面时,会发生______反射,造成“光污染”。为了防止教室里的黑板产生“光污染”,应将它的表面做成______的。
题型十七 潜望镜
【典例精讲】(25-26八年级上·河北唐山·期末)下列有关平面镜的说法中正确的是( )
A.人离平面镜越近,该人的像越大
B.小芳站在穿衣镜前1m处,小芳在镜中的像与她的距离是1m
C.潜望镜利用平面镜对光的反射作用来改变光的传播方向
D.如果玻璃板不与水平桌面垂直将无法成像
【变式训练】(25-26八年级上·四川成都·期末)如图所示,西汉刘安(公元前2世纪)编撰的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻。”这是世界上最早的潜望镜原理记载,被现代物理学确认为光的________原理的早期应用案例;若将“大镜”悬挂得更高,物体通过“大镜”所成像的大小________。
题型十八 凸面镜和凹面镜对光线的作用
【典例精讲】(25-26八年级上·山东临沂·期末)平面镜的镜面是平的,而有些镜子的表面是曲面,如凹面镜和凸面镜,如图中________(选填“甲”或“乙”)所示为凹面镜,凹面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用;请举出凸面镜在生活中的一个应用实例:________
【变式训练】(25-26八年级上·陕西安康·阶段检测)如图所示是我国研制的用于探索宇宙的“天眼”,它是利用_______(填凹或凸)面镜对光有________(选填“会聚”或“发散”)作用的原理收集宇宙天体发出的光和电波的。这种面镜在反射光时________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
题型十九 凸面镜和凹面镜的应用
【典例精讲】(25-26八年级上·陕西咸阳·期末)某班组织“铭记历史,吾辈自强”的观影活动,同学们能在不同位置看到电影幕布上的画面,是由于光的________(选填“镜面”或“漫”)反射,该反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。街角拐弯处的反光镜是________(选填“凸”或“凹”)面镜,可以扩大视野。
【变式训练】(25-26八年级上·河南郑州·期末)在盘山公路中,由于光的__________,司机无法看到拐弯处的汽车,所以我们会安装_________(选填“凸面镜”或“凹面镜”)以减少交通事故。
题型二十 凸面镜成像及其光路图
【典例精讲】凸面镜应用:使用凸面镜能起到扩大_____的作用,所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
【变式训练】关于光现象,下列说法正确的是( )
A.漫反射也遵守反射定律 B.同一个人离平面镜越远所成的像越小
C.在折射现象中,折射角一定小于入射角 D.凸面镜反射时不遵守反射定律
题型二十一 凹面镜成像及其光路图
【典例精讲】(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示,把灯放在凹面镜的焦点位置,其发出的光,经凹面镜反射后接近于______光。根据光路可逆,若平行光照射到凹面镜上,则反射光将会聚于凹面镜的______上。
【变式训练】(23-24八年级上·海南省直辖县级单位·期末)从凹镜镜面的圆心处发射的光线被凹镜反射后将( )
A.会聚在焦点处 B.按原来的路线反射回来
C.成为平行光 D.反射后的光线方向难以确定
【真题演练1】(2025·福建龙岩·中考真题)如图为某水位微变监视器的简化图,发射器以固定角度向被监视的水面发射一束激光,激光经水面反射后,其反射光被水平放置的光电转换器接收并显示。若接收器上的光斑从移动至,则这段时间内水位( )
A.下降 B.上升 C.先上升后下降 D.先下降后上升
【真题演练2】(2025·江苏盐城·中考真题)如图是光电液面高度测量仪的光路,入射光与液面夹角为45°,当液面下降10cm时,光电屏上的光斑S移动方向和距离分别为( )
A.向右 20cm B.向左 20cm
C.向右 10cm D.向左 10cm
【真题演练3】(2025·安徽毫州·中考真题)如图所示,两块平面镜相交,一束光线沿斜射到平面镜上,并且与平面镜的夹角为,光线经两平面镜反射后与重合,但方向相反,则两块平面镜的夹角是___________度。
【真题演练4】(2025·江苏镇江·中考真题)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。
【真题演练5】(2025·上海·中考真题)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ENF竖直立在镜面上,ON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,用量角器测量每次的入射角和______,并记录下来。
(3)在图甲实验的基础上,以ON为轴,把纸板NOF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:______。
【基础夯实】
1.(25-26八年级上·广东梅州·期末)如图是镜面反射与漫反射的光路图,下列选项中判断正确的是( )
A.在雨后天晴的夜晚背着月光行走,较暗的地方是路面
B.观众可以从不同角度看到电影是因为光在屏幕上发生了镜面反射
C.光污染的形成是由于发生了如图甲所示的镜面反射
D.只有发生镜面反射时,才遵循光的反射规律
2.(25-26八年级上·河北邯郸·期末)如图所示,当入射光线顺时针转过,则下列说法错误的是( )
A.入射角为
B.反射角为
C.入射光线与反射光线的夹角为
D.入射光线与反射光线的夹角减少了
3.(25-26八年级上·山东临沂·期末)北京冬奥会成功举办后,越来越多的人喜欢上冰雪运动。滑雪时,戴着护目镜可以减少看到雪地时刺眼的炫光,从而提高滑雪的安全性。下列能正确表示炫光进入人眼的光路图是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图所示,这是法国菲索设计的,他第一个测出了地面上的光速,光源发出的光被毛玻璃片(也能透过光线)反射后,穿过齿轮A的齿隙(如图中P),然后经过相当长的距离AB,从B处的平面镜M循原路反射回来,仍然通过齿隙P而被观察到。若齿轮以某一转速转动时,从P穿出的光线恰被齿1挡住,从Q穿过的光线返回时恰被齿2挡住,这时观察者便看不见光线。如果齿轮的齿数为Z,每秒钟转n转,AB距离为L,由这个实验测得光速的表达式是 ___________ 。
5.(25-26八年级上·上海·期中)光电控制装置普遍应用于日常生活,给我们带来许多便利。有一种光电控制液面高度的仪器,它是发出光束经液面反射,反射到光电屏上的光斑位置来反映液面高低的。如图所示,一束光与液面的夹角为40°,S为光电屏上的光斑:
(1)光束能照到液面是因为光在______中是沿直线传播的;
(2)如图所示的情况下,反射角大小为______°,若水面升高,反射角大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若光电屏上的光斑发生了右移,可判断出液面______(选填“上升”或“下降”)了;
(4)入射点不变,增大入射光线与水平液面的夹角,光斑S将向______(选填“左”或“右”)移。
6.(25-26八年级上·四川成都·期中)如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源发出的一束激光与水平液面成40°角射向平静的液面,反射角的大小为___________ °;光经液面反射后射到液面上方光电屏上的S点,当液面下降时,光点S将___________ (选填“向左”、“向右”或“不会”)移动。
7.(25-26八年级上·河南平顶山·期末)请你用一个平面镜将如图所示的光反射,使之水平进入一个水平放置的水管内。在图中画出平面镜的位置并标出反射角的大小。
8.(24-25八年级上·福建泉州·期中)激光的亮度高、方向性好,利用激光束测量月球和地球间的距离是目前最为精确的方法。1969年7月,阿波罗11号的宇航员第一次登上了月球,在上边放置了一台角反射器。角反射器其实就是两个相互垂直的平面镜,如图所示。角反射器刚放好,各国立即向它发射激光。宇航员还没有离开月球,科学家就捕获到了反射光。已知:光速
(1)请在图上画出所给入射光线经过两个平面镜的反射光线
(2)若从发射激光开始到接收到反射回来的激光共用时t=2.56s,求月球和地球间的距离s。(两平面镜间的反射所需时间忽略不计)
9.(25-26八年级上·宁夏固原·期中)小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图1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)______地立在平面镜上,纸板上的直线ON应______于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生______(选填“镜面”或“漫”)反射,呈现径迹。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∠i和∠r的大小,是为了探究______;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1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)如图2所示,把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上______(选填“会”或“不会”)看到反射光。这表明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内。
10.(24-25八年级上·湖北·阶段检测)课堂上,老师带领同学们探究“光的反射规律”。
(1)如图甲,实验前将纸板垂直放置在________上,如图乙,探究时使用可向后折转的光屏是为了验证反射光线与入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内;当激光笔垂直入射时,反射角为________(选填“0°”或“90°”),
(2)如图丙,将纸板往后倾斜,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,在纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)如图丁,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”)。
【培优拔高】
1.(25-26八年级上·四川绵阳·期末)如图所示,两块平面镜反射面夹角为α,一束光线 AO 与平面镜CD 成β角度入射,光线经两块平面镜反射后沿OA射出,则α、β的大小可能是( )
A.α=40°,β=20° B.α=50°,β=40°
C.α=65°,β=45° D.α=70°,β=30°
2.(25-26八年级上·辽宁沈阳·期中)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46°,下列说法中正确的是( )
A.入射角的大小为46°
B.当水面降低时,入射角将增大
C.当水面升高时,光斑A将向右移动
D.当入射点向右移动时,A点向右移动
3.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)某同学在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。该同学在木板的上边沿B点观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了,他又测量了C到桌面的高度。下列说法错误的是( )
A.他测量的C到桌面的高度为60cm
B.他的实验可以用来验证反射角等于入射角的结论
C.当笔移至C处时,他适当下移眼睛的位置,又可以从镜中看到A点
D.当笔移至C处时,他适当上移眼睛的位置,又可以从镜中看到A点
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时,反射角等于入射角”的结论。如图所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜,恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动,当小华把一支铅笔移到P处时,眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点,再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c,当a、b和c的大小存在__________ 的关系时,就可以证明“光反射时,反射角等于入射角”的结论。若a=14cm,b=48cm,木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm,反射角大小为_______ °。
5.(25-26八年级上·河南信阳·期末)李名同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,木板上有一个记号点A。然后在木板的上边沿B处观察平面镜,恰好能从镜中看到A点而没有被木板挡住。如图是眼睛看到A点的光路图。已知A和B到桌面的高度分别为40cm和80cm,当他把一支笔移至C处时,眼睛看到的A点被笔挡住了。当C到桌面的高度为________cm,就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角。若测出入射光线与平面镜的夹角为70°,则反射角等于________。
6.(25-26八年级上·福建漳州·期中)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。当光点S'向右移动时,表明液面__________(选填“上升”或“下降”),此时入射角_________。
7.(25-26八年级上·河南许昌·期末)台球是颇受大众喜爱的一项室内体育活动。小南在学习了光学知识后,发现台球撞到球桌边沿后反弹的过程,与光的反射定律类似。现在,台球桌面如图所示,球的位置跟实际位置一致,若小南击打白球,使白球不碰到8号球而打到1号球,请画出小南击打白球撞到球桌边沿反弹后碰到1号球的路线。
8.(25-26八年级上·安徽合肥·期末)如图所示,平面镜和之间夹角为,点光源发出的一条光线平行于镜射到镜上的点,此时,经平面镜二次反射的反射光恰好照到光源。
(1)请根据光的反射规律完成两次反射的光路图;
(2)结合数学知识推算:光源到的距离长多少米?
9.(25-26八年级上·山东济南·期末)如图所示,小红同学在进行“探究光的反射定律”的实验时,她把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)她应选择______(选填“光滑”或“粗糙”)的纸板;
(2)在图甲中,小红同学用一束光逆着A'的方向射向O点,在纸板左侧出现的反射光沿着OA的方向射出,这个现象说明在反射现象中______;
(3)图甲中让入射光AO沿着量角器射向平面镜,反射光在量角器上沿OA'射出,当纸板右边绕ON向后旋转(左边保持不动),如图乙所示,在量角器右边看不到反射光了,这时反射光______(选填“存在”或“不存在”);
(4)如图丙所示,在水平桌面上竖直放置一块平面镜,镜前竖直立着一块长木板,长木板上有一记号A,小红在木板的上端沿B处观察平面镜,恰好能从镜面C点处看到A点而没有被木板挡住,已知A和B到桌面的高度分别为30cm和60cm,当C到桌面的高度为______cm时,就可以证明反射角等于入射角。如果将平面镜水平向右移动10cm,小红仍在木板的上端沿B处重复刚才的观察过程,则这次观察到C点的高度______,反射角的大小______。(以上两空均选填“变大”“变小”“不变”)
10.(25-26八年级上·江苏无锡·期中)小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置,其中光屏F可绕直径NOM前后折转.
(1)实验时,光贴着光屏从空气射入水中,此时该光屏的作用为_________________;小明将F板向后折转一定的角度,该操作是为了探究__________________;
(2)小明将光屏F恢复原状,保持入射光不动,继续加水,会看到杯底的亮斑B向_________(选填“左”、“右”)移动;
(3)小明继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时,可看到折射光沿OA射出,这说明____________________;
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),当入射角增大到41.8°时,折射光消失,只存在入射光与反射光,这种现象叫做光的全反射,如图丙所示,此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射,根据以上内容可判断:
①当光从空气射向玻璃时_________(填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
②一个三棱镜由上述玻璃制成,一束光垂直于三棱镜的一个面射入,如图丁所示,则关于这束光经过三棱镜后的光路描述,下图中正确的是_________。
A. B.
C. D.
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