1.4.1 光的反射和折射—光的反射(举一反三·讲义)科学新教材浙教版八年级上册
2026-07-09
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 光的反射和折射 |
| 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) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.86 MB |
| 发布时间 | 2026-07-09 |
| 更新时间 | 2026-07-09 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58726038.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,先通过旧知回顾梳理光学基础概念,包括光源的判断、光在同种均匀介质中沿直线传播的特点及应用(如影子、小孔成像)、光速等,再系统讲解光的反射现象、反射定律(三线共面、二线分居、两角相等、光路可逆)及镜面反射与漫反射,构建旧知到新知的学习支架。
该资料亮点在于融合科学思维与探究实践,通过模型法(光线、法线为假想模型)帮助理解抽象概念,设计反射定律实验(可折转纸板验证三线共面、多次实验避免偶然性)培养探究能力。课后作业分基础(如反射角计算)与强化(如雨后水潭判断),课中辅助教师实验教学,课后助力学生巩固知识、联系实际,提升科学观念应用与解决问题能力。
内容正文:
1.4.1 光的反射和折射—光的反射
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(6基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 光学基础概念】(旧知回顾)
1.光源是指正在发光(本身能发光)的物体。
(1)一些自身不发光,而是反射太阳光或其它光源射出的光使自己发光的物体不是光源。
(2)举例:①月亮不是光源;②所有行星不是光源;③所有恒星是光源;④蜡烛、电灯不是光源,但点燃的蜡烛、通电的电灯是光源;⑤萤火虫是光源;⑥钻石不是光源
2.光的传播
(1)光的传播特点:光的传播不需要介质(光在真空中能传播);
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
注意:①光在两种不同介质的界面上,不会沿直线传播(垂直于界面除外)。
②在同一种不均匀的介质中,光不会沿直线传播。
(3)光线
①光线是为了形象地表示光的传播情况,常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
②光线是假想的模型,不是实际存在的——模型法。
【方法归纳】模型法
光线、法线不是真实存在的,而是为了研究方便假想出的模型,这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法叫模型法。
3.光直线传播的应用
①影子的形成:条件是光在同一种均匀介质中沿直线传播;
②小孔成像(注意:圆形光斑的形状与透光孔的形状无关,只与物体的形状有关);
③月食、日食、金星(水星)凌日;
④步枪瞄准;⑤列队整齐;
⑥一叶障目;⑦立竿见影;
⑧坐井观天,所见甚少(枯井,如果井里有水,天比井口大就是折射)。
4.探究“小孔成像”实验
(1)实像:能用光屏承接,由实际光线会聚成的像(不能承接则叫虚像)。
(2)像的性质:倒立的实像,可以是放大、等大或缩小的像。
注意:研究孔的大小对光斑形状的影响时,这4个选项中要选A。
(3)小孔成像的大小取决于物体到小孔的距离(即物距u)与像到小孔的距离(即像距v)
①物距大于像距(u>v)时,成倒立、缩小的实像;
②物距等于像距(u=v)时,成倒立、等大的实像;
③物距小于像距(u<v)时,成倒立、放大的实像。
5.光速:表示光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度为。()
(2)光在空气中的传播速度略小于真空中的,约等于。
(3)光在水中的传播速度约为真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。
(4)光年表示光在一年时间里传播的距离,是长度单位,1光年=。
(5)太阳发出的光约过8分钟后达到地球。
(6)打雷时,先看到闪电,后听到雷声的原因是光的传播速度大于声音的传播速度。
【例1】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图所示);
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;
③经搅拌后,观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结论,正确的是( )
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
【变式1】如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b处的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【知识点2 光的反射】
1.光的反射:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来的现象;我们能够看见不发光的物体,是因为从物体表面反射的光进入了我们的眼睛。
2.光的反射定律
(1)概念:一点、二角、三线
①一点:入射光线与界面的交点
②二角
入射角:入射光线与法线所成的角
反射角:反射光线与法线所成的角
③三线
入射光线:射向界面的光线
反射光线:被界面反射回原介质的光线
法线:从入射点引出的一条垂直于界面的直线(作图时用虚线)
(2)反射定律【必背】:三线共面、二线分居、两角相等、光路可逆
①光发生反射时,入射光线、反射光线、法线在同一平面内(实验:向前或向后弯折);
②反射光线和入射光线分居法线的两侧;
③反射角等于入射角(实验:测量角度,记录数据);
④光路具有可逆性:入射光逆着原反射光方向射到平面镜上,反射光恰沿着原入射光方向射出。
注意:①光线垂直入射时,入射光线、反射光线、法线三线重合,反射角和入射角都为。
②反射角等于入射角(易错:不能说“入射角等于反射角”)。
(3)实验探究光的反射定律注意点
①应选择可绕中间折转的白色硬纸板,可显示光的传播路径,验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内)。
②纸板必须与平面镜垂直,否则得不到正确的实验结论面。
③应改变入射角的大小,进行多次实验,是为了得出普遍规律,避免实验的偶然性
④实验应在光线较暗的室内进行实验,便于观察。
3.镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:一束平行光射到光滑的反射面时,反射光是平行的,只有在一个方向能看到。
如:黑板反光、水面反光、后视镜、化装镜等;(平行射入平行射出)
(2)漫反射:一束平行光射到粗糙的反射面时,反射光会向着各个方向,能在各个方向看到。
如:电影屏幕、植物、墙壁、衣服等;(平行射入四面八方射出)
(3)无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
【例2】有一种光电控制液面高度的仪器,通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面的高低。在如图所示的光路中,一束光与液面的夹角为40°,则下列说法正确的是( )
A.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向右移动
B.反射角的大小为40°
C.当液面降低时,入射角会随之变大
D.该装置利用了光的反射定律
【变式1-1】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2-2】(2025 浙江台州质检)下列四幅图中能说明烧碱用途的是( )
A. 金属切割及焊接 B. 建筑材料 C. 制肥皂 D. 人工降雨
【变式2-2】在“探究光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下。
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON垂直于镜面,如图1所示。
B.如图1所示,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的∠i和∠r。
D.纸板ENF是由两块纸板连接起来的,把纸板NOF沿ON向前折或向后折,观察反射光线(图2)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在________(填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(2)由实验步骤C可以得到的规律是在光的反射中,________。
(3)该实验中硬纸板NOF沿ON向前折或向后折是为了探究光的反射中,_____________
________________________________。
(4)在图1中,如果将光线沿着FO射向平面镜,你还会发现的规律是________________
________________________________。
模块三 课后作业
基础巩固
1.如图所示,一束激光射到平面镜上,当入射光线与镜面成60°角时,下列说法中错误的是( )
A.入射角为∠4=60°
B.反射光线与入射光线的夹角为60°
C.ON为法线
D.若将激光沿FO射向平面镜,反射光线为OE
2.一条光线垂直射到平面镜上时( )
A.没有入射角和反射角
B.入射角和反射角都是0°
C.入射角和反射角都是90°
D.入射角是0°,反射角是90°
3.(2024・宁波海曙区期中)关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
4.小科探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角的大小,实验所测数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小科实验中出现错误的原因可能是________________________________________。
实验次数
入射角
反射角
第一次
20°
70°
第二次
30°
60°
第三次
50°
40°
5.如图所示,光线AO与镜面的夹角为30°,则反射角为________;若光线AO绕O点顺时针旋转15°,则反射光线与入射光线的夹角将________(填“增大”或“减小”)到________。
6.(1)如图所示是光源S经平面镜反射的两条光线,请画图确定光源位置,并完成光路图。
(2)如图所示,a为入射光线,b为反射光线,根据图中入射光线与反射光线作出平面镜,并完成光路图。
强化提升
7.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不踩到水潭,下列判断正确的是( )
A.迎着月光走时,地面发亮处是水潭
B.迎着月光走时,地面暗处是水潭
C.背着月光走时,地面发亮处是水潭
D.迎着和背着月光走时,地面发亮处是水潭
8.如图所示,为了探究光反射时的规律,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。下列说法中正确的是( )
A.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
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
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.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
9.晚上,汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时的大灯部分光路简图如图所示,下列说法正确的是( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面不发生光的反射现象
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
10.非洲地区的人民会用装满水的矿泉水瓶制作 “光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光导入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是 ( )
A. B. C. D.
11.如图所示,平面镜 OM 与 ON 的夹角为 θ,一条平行于平面镜 ON 入射的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是 ( )
A. 1° B. 2° C. 3° D. 4°
12.探究光的反射规律,器材有激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(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________(填“上”或“下”)移动。
(2)利用图2所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在______时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小________;
实验次序
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
③用另一束光逆着反射光方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明________________________________________________。
(3)利用如图3所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是________________,实验表明_______________________。
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是_______________________。
13.如图1所示,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1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2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2位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:_____________________________
________________________________。
第 1 页 共 11 页
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1.4.1 光的反射和折射—光的反射
【新教材浙教版】
【知识框架+知识精讲(2个知识归纳)+课后作业(6基础7强化题)】
模块二 知识精讲
知识归纳
【知识点1 光学基础概念】(旧知回顾)
1.光源是指正在发光(本身能发光)的物体。
(1)一些自身不发光,而是反射太阳光或其它光源射出的光使自己发光的物体不是光源。
(2)举例:①月亮不是光源;②所有行星不是光源;③所有恒星是光源;④蜡烛、电灯不是光源,但点燃的蜡烛、通电的电灯是光源;⑤萤火虫是光源;⑥钻石不是光源
2.光的传播
(1)光的传播特点:光的传播不需要介质(光在真空中能传播);
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
注意:①光在两种不同介质的界面上,不会沿直线传播(垂直于界面除外)。
②在同一种不均匀的介质中,光不会沿直线传播。
(3)光线
①光线是为了形象地表示光的传播情况,常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。
②光线是假想的模型,不是实际存在的——模型法。
【方法归纳】模型法
光线、法线不是真实存在的,而是为了研究方便假想出的模型,这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法叫模型法。
3.光直线传播的应用
①影子的形成:条件是光在同一种均匀介质中沿直线传播;
②小孔成像(注意:圆形光斑的形状与透光孔的形状无关,只与物体的形状有关);
③月食、日食、金星(水星)凌日;
④步枪瞄准;⑤列队整齐;
⑥一叶障目;⑦立竿见影;
⑧坐井观天,所见甚少(枯井,如果井里有水,天比井口大就是折射)。
4.探究“小孔成像”实验
(1)实像:能用光屏承接,由实际光线会聚成的像(不能承接则叫虚像)。
(2)像的性质:倒立的实像,可以是放大、等大或缩小的像。
注意:研究孔的大小对光斑形状的影响时,这4个选项中要选A。
(3)小孔成像的大小取决于物体到小孔的距离(即物距u)与像到小孔的距离(即像距v)
①物距大于像距(u>v)时,成倒立、缩小的实像;
②物距等于像距(u=v)时,成倒立、等大的实像;
③物距小于像距(u<v)时,成倒立、放大的实像。
5.光速:表示光的传播速度
(1)光在真空中的传播速度为。()
(2)光在空气中的传播速度略小于真空中的,约等于。
(3)光在水中的传播速度约为真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。
(4)光年表示光在一年时间里传播的距离,是长度单位,1光年=。
(5)太阳发出的光约过8分钟后达到地球。
(6)打雷时,先看到闪电,后听到雷声的原因是光的传播速度大于声音的传播速度。
【例1】小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:
①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图所示);
②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;
③经搅拌后,观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结论,正确的是( )
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同一种均匀介质中才沿直线传播
【答案】D
【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播;而②中的光线不再沿直线传播,不同于①的是介质不再均匀,③中的光线又沿直线传播,是由于经搅拌后,介质又变得均匀,故可以得出,光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
【变式1】如图,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b处的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是( )
A.倒立、放大的虚像 B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像 D.正立、放大的实像
【答案】C
【解析】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰像;像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像。
【知识点2 光的反射】
1.光的反射:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来的现象;我们能够看见不发光的物体,是因为从物体表面反射的光进入了我们的眼睛。
2.光的反射定律
(1)概念:一点、二角、三线
①一点:入射光线与界面的交点
②二角
入射角:入射光线与法线所成的角
反射角:反射光线与法线所成的角
③三线
入射光线:射向界面的光线
反射光线:被界面反射回原介质的光线
法线:从入射点引出的一条垂直于界面的直线(作图时用虚线)
(2)反射定律【必背】:三线共面、二线分居、两角相等、光路可逆
①光发生反射时,入射光线、反射光线、法线在同一平面内(实验:向前或向后弯折);
②反射光线和入射光线分居法线的两侧;
③反射角等于入射角(实验:测量角度,记录数据);
④光路具有可逆性:入射光逆着原反射光方向射到平面镜上,反射光恰沿着原入射光方向射出。
注意:①光线垂直入射时,入射光线、反射光线、法线三线重合,反射角和入射角都为。
②反射角等于入射角(易错:不能说“入射角等于反射角”)。
(3)实验探究光的反射定律注意点
①应选择可绕中间折转的白色硬纸板,可显示光的传播路径,验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内)。
②纸板必须与平面镜垂直,否则得不到正确的实验结论面。
③应改变入射角的大小,进行多次实验,是为了得出普遍规律,避免实验的偶然性
④实验应在光线较暗的室内进行实验,便于观察。
3.镜面反射和漫反射
(1)镜面反射:一束平行光射到光滑的反射面时,反射光是平行的,只有在一个方向能看到。
如:黑板反光、水面反光、后视镜、化装镜等;(平行射入平行射出)
(2)漫反射:一束平行光射到粗糙的反射面时,反射光会向着各个方向,能在各个方向看到。
如:电影屏幕、植物、墙壁、衣服等;(平行射入四面八方射出)
(3)无论镜面反射还是漫反射,都遵循光的反射定律。
【例2】有一种光电控制液面高度的仪器,通过光束在液面上的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面的高低。在如图所示的光路中,一束光与液面的夹角为40°,则下列说法正确的是( )
A.当液面升高时,光电屏上的光斑S将向右移动
B.反射角的大小为40°
C.当液面降低时,入射角会随之变大
D.该装置利用了光的反射定律
【答案】D
【解析】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,如答图所示,故光电屏上的光斑向左移动,故A错误;因为入射光线与界面夹角为,所以入射角等于,又因为光反射时,反射角等于入射角,故反射角等于,故B错误;当液面降低时,入射光线与液面之间的夹角不变,则入射角不变,故C错误;该装置利用了光的反射规律,故D正确。故选D。
【变式1-1】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
【解析】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,反射光线也向左移动,光斑会向下移动,能射中目标,故A符合题意;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,反射光线也向右移动,光斑会向上移动,不能射中目标,故B不符合题意;将平面镜水平向左或向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,不能射中目标,故C、D不符合题意。故选A。
【变式2-2】(2025 浙江台州质检)下列四幅图中能说明烧碱用途的是( )
A. 金属切割及焊接 B. 建筑材料 C. 制肥皂 D. 人工降雨
【答案】C
【解析】烧碱可以用于制造肥皂,C正确。
【变式2-2】在“探究光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下。
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的对折线ON垂直于镜面,如图1所示。
B.如图1所示,让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径迹。
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的∠i和∠r。
D.纸板ENF是由两块纸板连接起来的,把纸板NOF沿ON向前折或向后折,观察反射光线(图2)。
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)为了便于观察,该实验最好在________(填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(2)由实验步骤C可以得到的规律是在光的反射中,________。
(3)该实验中硬纸板NOF沿ON向前折或向后折是为了探究光的反射中,_____________
________________________________。
(4)在图1中,如果将光线沿着FO射向平面镜,你还会发现的规律是________________
________________________________。
【答案】(1)较黑暗 (2)反射角等于入射角 (3)反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内 (4)在反射现象中,光路是可逆的
【解析】(1)实验中为了使光路更加清晰,最好在较暗的环境中进行实验。(2)步骤C中,测量反射角和入射角的大小,可得出的结论为在光的反射现象中,反射角等于入射角。(3)硬纸板沿向前折或向后折,此时反射光线、入射光线和法线不在同一平面内,因此探究的是反射现象中,反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。(4)将光线沿着射向平面镜时,光线沿射出,由此可得光的反射现象中光路是可逆的。
模块三 课后作业
基础巩固
1.如图所示,一束激光射到平面镜上,当入射光线与镜面成60°角时,下列说法中错误的是( )
A.入射角为∠4=60°
B.反射光线与入射光线的夹角为60°
C.ON为法线
D.若将激光沿FO射向平面镜,反射光线为OE
【答案】A
【解析】根据光的反射定律,反射角等于入射角,此时入射光线与镜面的夹角为,则入射角为,反射角等于入射角也等于,反射光线与入射光线的夹角为,故A错误,B正确;光路图中经过入射点并垂直反射面的直线叫作法线,故C正确;反射现象中光路可逆,将激光沿射向平面镜,反射光线为,故D正确。故选A。
2.一条光线垂直射到平面镜上时( )
A.没有入射角和反射角
B.入射角和反射角都是0°
C.入射角和反射角都是90°
D.入射角是0°,反射角是90°
【答案】B
【解析】因为入射光线垂直射到平面镜上,入射光线和法线重合,所以入射角等于0°,反射角等于入射角,也为0°.
3.(2024・宁波海曙区期中)关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
【答案】B
【解析】当入射光线与反射面的夹角为时,则入射角为,所以反射角也为,故A错误;入射光线靠近法线时,入射角减小,所以反射角也减小,反射光线靠近法线,故B正确;入射角增大时,反射角也增大,所以反射光线与入射光线的夹角增大,故C错误;镜面反射和漫反射的每条光线都要遵循光的反射定律,故D错误。故选B。
4.小科探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角的大小,实验所测数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小科实验中出现错误的原因可能是________________________________________。
实验次数
入射角
反射角
第一次
20°
70°
第二次
30°
60°
第三次
50°
40°
【答案】把反射光线与镜面的夹角当成了反射角(合理即可)
【解析】根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为、、时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是、、,而、、正好是反射光线与镜面的夹角,所以小科是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
5.如图所示,光线AO与镜面的夹角为30°,则反射角为________;若光线AO绕O点顺时针旋转15°,则反射光线与入射光线的夹角将________(填“增大”或“减小”)到________。
【答案】 减小
【解析】由图可知,与镜面的夹角为,法线与镜面是垂直的,则入射角为,由于反射角等于入射角,所以反射角为;若光线绕点顺时针旋转,此时的入射角为,反射角等于入射角也为;反射光线与入射光线的夹角为反射角与入射角的和,反射角和入射角都减小,反射光线与入射光线的夹角也减小,此时反射光线与入射光线的夹角为。
6.(1)如图所示是光源S经平面镜反射的两条光线,请画图确定光源位置,并完成光路图。
(2)如图所示,a为入射光线,b为反射光线,根据图中入射光线与反射光线作出平面镜,并完成光路图。
【答案】(1)如图1所示 (2)如图2所示
图1 图2
【解析】(1)先过点垂直镜面作出法线,再在法线另一侧指向入射点画出入射光线,注意反射角要等于入射角,同理画出反射光线的入射光线,两条入射光线的交点即为发光点的位置。(2)延长入射光线并反向延长反射光线相交于一点,即入射点,然后作出反射光线与入射光线夹角的平分线即法线,最后过入射点作出法线的垂线即镜面。
强化提升
7.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不踩到水潭,下列判断正确的是( )
A.迎着月光走时,地面发亮处是水潭
B.迎着月光走时,地面暗处是水潭
C.背着月光走时,地面发亮处是水潭
D.迎着和背着月光走时,地面发亮处是水潭
【答案】A
【解析】平静的水面发生的是镜面反射,地面发生的是漫反射;迎着月光走,水面发生的是镜面反射,而地面发生的是漫反射,水面反射后的光线进入眼睛的较多,所以水潭处是亮的,地面看上去是暗的;背着月光走,水面发生镜面反射的光线射向前方,几乎没有光线进入人的眼睛,而地面发生的漫反射会有一部分光线进入眼睛,因此水潭处是暗的,地面看上去是亮的。故选A。
【归纳总结】人看见物体的条件是物体能够发光或反射光,且发出的光或反射的光能进入人的眼睛。人感觉物体的亮暗,关键是进入眼睛的光的多少,进入眼睛的光多就感觉亮,进入眼睛的光少就感觉暗。
8.如图所示,为了探究光反射时的规律,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。下列说法中正确的是( )
A.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
B.入射光线靠近ON时,反射光线远离ON
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.使用此实验装置不能探究光在反射时光路是否可逆
【答案】A
【解析】纸板向前或向后折,是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,故A正确;入射光线靠近时,由光的反射定律可知,反射光线会靠近,故B错误;使一束光贴着纸板沿方向射到点,这时反射光线与入射光线重合,故C错误;使用此实验装置能探究光在反射时光路是否可逆,只要将一束光逆着反射光线方向即沿射向点,故D错误。故选A。
9.晚上,汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时的大灯部分光路简图如图所示,下列说法正确的是( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.干燥的路面不发生光的反射现象
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
【解析】由图2可知,光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反射,故A错误;由图可知,光射到干燥的路面和潮湿的路面都发生了光的反射,故B错误;由于光射到潮湿的沥青路面上容易发生镜面反射,反射光线是平行射出的,反射光线进入驾驶员眼睛的较少,所以对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗,故C正确;照射到干燥路面上的光发生漫反射,漫反射也遵循光的反射定律,故D错误。故选C。
10.非洲地区的人民会用装满水的矿泉水瓶制作 “光导照明灯”(如图),其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光导入屋内并照射向各个方向,以下方案中照明效果最好的是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】导光部透明可以让光线以较好地反射光线,漫射部不透明且光滑透明,粗糙有利于光线发生漫反射,将更多的太阳光导入盒内并照射到盒底。故选 C。
11.如图所示,平面镜 OM 与 ON 的夹角为 θ,一条平行于平面镜 ON 入射的光线经过两个平面镜的多次反射后,能够沿着原来的光路返回。则两平面镜之间的夹角不可能是 ( )
A. 1° B. 2° C. 3° D. 4°
【答案】D
【解析】根据光的反射定律,画出光的反射光路图如图所示,由图知:因为第一条入射光线平行于下面的平面镜,所以第一条入射光线与上面平面镜的夹角为 ,光线第一次反射的入射角为 ;结合几何知识可知:第二次入射时的入射角为 ;第三次的入射角为 ;以此类推,则第 次的入射角为 。要想光线沿原来光路返回需要光线某次反射的入射角为零,所以有,解得:,由于为自然数,所以 不能等于 。故选D。
12.探究光的反射规律,器材有激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
(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________(填“上”或“下”)移动。
(2)利用图2所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在______时,纸板B上能呈现反射光束;
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知:反射角与入射角大小________;
实验次序
入射角
反射角
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
③用另一束光逆着反射光方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,这表明________________________________________________。
(3)利用如图3所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是________________,实验表明_______________________。
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是_______________________。
【答案】(1)下 (2)①同一平面 ②相 等③在反射现象中光路可逆 (3)垂直 光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线三线在同一个平面内 (4)见解析
【解析】(1)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,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。(2)①将纸板绕接缝向前或向后翻折,发现当纸板和纸板在同一平面内时,纸板上才能够呈现出反射光线,说明光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;②分析表格中的数据发现,反射角等于入射角;③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,即沿着原来的路径返回,故说明反射现象中光路是可逆的。(3)白板与镜面成角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与镜面不垂直,则法线不在该白板上,入射光线、反射光线也不会在白板上,故看不到反射光线、入射光线,说明光的反射现象中,反射光线、入射光线、法线三线在同一个平面内。(4)由于角反射器是由互相垂直的反射面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,故司机看到尾灯特别亮。
13.如图1所示,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1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2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2位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:_____________________________
________________________________。
【答案】(1)换用不同颜色的笔记录每次光的路径 (2)反射角 (3)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
【解析】(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)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)由题意得,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面内时,入射光线、反射光线都能被看见;当把显示反射光线的纸板向后折,这时在上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。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。
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