第一节 探究：光的反射定律（第2课时）（讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本讲义聚焦光的反射定律核心知识点，从光的反射现象切入，明确入射点、法线等概念，通过实验探究得出“三线共面、两线分居、两角相等、光路可逆”规律，进而辨析镜面反射与漫反射，构建完整知识支架。 该资料以科学探究为特色，实验设计涵盖步骤、证据收集与分析论证，如纸板折转验证三线共面，培养科学思维。易错提醒与分层练习助力物理观念构建，课中辅助实验教学，课后帮助学生查漏补缺。

第三章 光的世界 第一节 探究：光的反射定律（第2课时） 光的反射定律 课标要点 1．通过实验探究光的反射定律，理解反射定律的内容，能识别入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角。 2．知道光路可逆，了解镜面反射和漫反射的区别，能解释生活中的反射现象。 3．能完成光的反射定律实验，有安全意识，体会光的反射对生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：光的反射定律；镜面反射与漫反射的辨析。 难点：光的反射定律的实验探究；法线、入射角与反射角的理解；漫反射也遵循反射定律。 知识点 光的反射 1. 光的反射现象：光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2. 描述光反射的有关概念：一点、两角、三线 一点 入射点 入射点O，入射光在反射面上的投射点 三线 入射光线 入射光线AO，投射到反射面的光线 法线 法线ON，过入射点与反射面______的直线 反射光线 反射光线OB，经反射面反射出的光线 两角 入射角 入射光线与______之间的夹角 反射角 ______光线与法线之间的夹角 易错提醒 1. 反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。 2. 反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的实线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示法线。 随学随练 1．下列现象中，属于光的反射现象的是（　　） A．小孔成像 B．路灯下形成人影 C．阳光下可以看到地面上的书 D．太阳光在树荫下形成圆形光斑 2. 如图所示的光现象，由于光的反射形成的是（　　） A．手影 B．看到不发光的物体 C．一叶障目 D．树荫下的光斑 知识点 光的反射定律 1. 实验：探究光的反射定律 【进行实验】 （1）如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 （2）让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （3）改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 （4）把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 （5）如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 （1）记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° （2）入射光和对应的反射光的径迹 （3）记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角______入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在____________内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的______侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路______。 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 （1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 （2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 2. 光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在____________内；反射光线、入射光线分别位于______两侧；反射角______入射角。 （2）简记光的反射定律： ①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ①对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为______，反射光线沿原路返回，反射角也为______，光的传播方向改变了______，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是______的。 易错提醒 ‌1. 因果表述易错‌：定律必须说“反射角等于入射角”，不能颠倒顺序。因为先有入射光线才有反射光线，反射角的大小由入射角决定，颠倒表述会违背物理逻辑。 ‌2. 角度定义易错‌：入射角、反射角都是光线与法线的夹角，不是和反射面的夹角。比如入射光与镜面成30°角，实际入射角是60°，很多同学会直接把镜面夹角当成入射角计算。 ‌3. 反射类型误区‌：误以为漫反射的光线杂乱无章就不遵守反射定律。实际上镜面反射和漫反射的每一条光线都严格遵循光的反射定律，漫反射只是因为反射面凹凸不平，各点法线方向不同，导致反射光射向四面八方。 ‌4. 特殊情况易错‌：垂直入射时，入射角和反射角都为0°，并非没有发生反射，此时反射光线沿原路反向返回，传播方向改变180°。 ‌5. 球面镜误区‌：认为光线射到球面镜上不遵守反射定律，其实球面镜每个入射点的局部都可视为小平面，每条光线依然严格遵循反射定律。 随学随练 1．小梅同学想研究光反射时遵循的规律，于是她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，纸板上的直线ON垂直镜面。 （1）如图甲，实验时小梅同学让光线EO贴着纸板射向O点，她应选用_________（选填“光面”或“粗糙”）的硬纸板。 （2）若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在反射现象中__________。 （3）如图乙所示，将纸板NOF向后折，则在F板上不能看到反射光，由此可以得出结论：________和法线在同一平面内。实验中若将纸板整体向后倾斜，如图丙，此时让光贴着纸板沿AO方向射向仍然镜面上的O点，与甲图对比，_________发生了改变。 A．法线的位置     B．反射光的方向 C．反射角和入射角的关系 2. 图甲是“探究光的反射规律”的实验装置。平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘连起来的硬纸板，且可绕ON转动。 （1）为了方便从不同位置都可以观察到光的传播路径，我们应该选择________（选填“粗糙”或“光滑”）的硬纸板。 （2）为了使纸板上显示入射光线和反射光线的传播路径，应将硬纸板与平面镜保持________放置。 （3）图乙是我国墨子巡天望远镜，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图丙所示。其中是反射光线，请在图丙中画出其入射光线，并标出入射角的度数。 知识点 镜面反射和漫反射 1. 镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被______地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2. 漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把一束平行光向着____________反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了______反射。 3. 生活中的反射现象 （1）漫反射现象：生活中，大部分物体表面发生的反射都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。例如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面发生的都是漫反射，从而使各个方向的人都能看清字迹或影像。 （2）镜面反射现象：例如，“水中倒影”、“猴子捞月”、“照镜子”等。 （3）“光污染”：当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 易错提醒 镜面反射和漫反射的第一大易错点，是误以为漫反射不遵循光的反射定律，实际上两类反射的每一条光线都严格符合反射规律，漫反射只是因为表面粗糙，光线才向各个方向散射。 第二大易错点是混淆二者的应用场景：镜面反射发生在光滑表面，易造成黑板反光、玻璃幕墙光污染；漫反射发生在粗糙表面，让我们能从各个角度看见不发光的普通物体。 另外还要注意，雨后月夜行走时，迎着月光走亮处是积水（镜面反射），背着月光走暗处是积水，这也是考试高频失分点。 随学随练 1．汾河旁高大的楼宇与平静水面中的倒影相映如画。一阵风吹来，平静水面泛起波纹，原本清晰的倒影变模糊了，如图所示。倒影变模糊是由于波动的水面（     ） A．改变了光的传播速度 B．增强了反射光的强度 C．使光发生了漫反射 D．使反射光不再遵循光的反射定律 2. 如图所示，摄影师用反光板进行补光。反光板的表面凹凸不平，光在反光板的表面发生_______（选填“镜面”或“漫”）反射，这样反射光比较柔和，达到更为自然的效果；当有汽车灯光照射到自行车尾灯时，尾灯会闪闪发光起到警示作用，自行车尾灯_______（选填“是”或“不是”）光源。 题型 光的反射定律及其应用 ‌初中物理光的反射定律核心可概括为“三线共面、两线分居、两角相等”，即反射光线、入射光线与法线在同一平面，二者分居法线两侧，反射角始终等于入射角，且反射现象中光路可逆。 解题时先抓核心技巧：第一步找法线与界面，先在图中找到两个相等的角，其角平分线就是法线，和法线垂直的直线即为界面，这是破题的关键第一步。第二步辨清三类光线，入射光线和反射光线在界面同侧、关于法线对称，剩下的光线可快速区分，避免混淆。第三步避开角度陷阱，注意入射角、反射角都是光线与法线的夹角，若题干给出光线与镜面的夹角，需用90°减去该角度完成转换，别直接当作反射角计算。 还要牢记镜面反射和漫反射都严格遵循反射定律，日常“各个方向都能看见”属于漫反射，“反光刺眼”多为镜面反射。遇到平面镜旋转类题型时，记住镜面转θ角，法线同步转θ角，反射光线的角度变化为2θ，结合这些规律就能快速解决绝大多数反射类题目。 活学活用 1．如图甲是甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，上方面定日镜通过自动控制系统调整，将太阳光反射到吸热塔顶端聚热，图乙是其简化原理图，当太阳从A点移动到B点时（入射光线始终射向定日镜O点），为保证太阳光始终反射在C点，此时定日镜将（　　） A．竖直向上移动 B．水平向右移动 C．绕O点顺时针转动 D．绕O点逆时针转动 2．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___°。 题型 探究光的反射定律 这类题的核心可以用“三线共面、两线分居、两角相等、光路可逆”16字口诀快速锚定考点。 1. 做实验类题目时，先抓硬纸板的两个核心作用：一是显示光路，二是验证三线是否共面。遇到“将纸板向后折看不到反射光”的题型，直接对应“反射光线、入射光线、法线在同一平面”的结论，且要记住此时反射光线位置并未改变。 2. 角度计算要避开易错坑：入射角是入射光线和法线的夹角，不是和镜面的夹角。镜面旋转10°，入射角会同步变化10°，入射光和反射光的总夹角会变化20°，这类旋转题用这个规律能秒解。 3. 光路可逆类题目，抓住“沿原反射光线入射，新反射光线必沿原入射光线射出”的特点，就能快速判断出“你从镜中看到同学眼睛，同学也一定能看到你”这类现象的原理。 活学活用 1．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，为了显示光路，纸板的表面应_______（选填“光滑”或“粗糙”）些。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 2．在物理课上，同学们分组探究“光的反射定律”实验。如图所示：平面镜水平放置在桌面上，将白色纸板AOB竖直立在平面镜上，纸板A，B两部分可以绕接缝ON翻折。他用激光笔沿纸板A上的EO方向入射。 关于本实验，下列说法不正确的是（　　） A．纸板必须与平面镜垂直放置，这样做便于观察光的传播径迹 B．某同学根据得出结论：在反射现象中入射角等于反射角 C．将纸板B向后折转一定角度后，在纸板B上观察不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 D．当光线沿FO方向入射时，反射光线将沿图中的OE方向射出 题型 镜面反射和漫反射 1. 核心区分技巧 先抓反射面特征：光滑平整（平面镜、平静水面、抛光大理石）对应镜面反射，平行入射光会沿单一平行方向射出，仅特定角度能看到强反射光；粗糙凹凸（银幕、毛玻璃黑板、普通墙面）对应漫反射，平行光会向四面八方散射，各个方向都能看清物体。 2. 易错点避坑 牢记两类反射都严格遵守光的反射定律，绝不能误以为漫反射“不遵定律”。注意题干里的反向场景：“黑板反光”“玻璃幕墙眩光”是局部光滑引发的镜面反射，“全班看清板书”“影院全视角看电影”才是漫反射。 3. 典型题速判口诀 雨后天夜场景用“明水暗道迎月走，暗水明道背月走”快速判断：迎着月光走，亮处是积水的镜面反射，暗处是路面漫反射；背着月光走则相反。遇到“手电筒照白纸+平面镜”实验题，从侧面观察时，镜面几乎无反射光入眼显暗，粗糙白纸漫反射光分散显亮，直接按这个规律选答案即可。 活学活用 1．如图，“猴子捞月”是古代寓言故事，猴子永远都捞不到月亮，说明“水中月”与“镜中花”一样是光反射所成的___________像。当猴子的手伸进水面的刹那，就看不清水中的月亮了，因为这时水面发生了___________反射。 2．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。 基础通关 1．能正确反映我们看到月亮的光路图是（     ） A． B． C． D． 2．雨后的夜晚，当你迎着月光走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面。这是因为光在（     ） A．地面发生镜面反射 B．地面发生漫反射 C．地面不发生反射 D．水面发生漫反射 3．一些关于光现象的说法正确的是（     ） A．影子、小孔成像、日月食，是由于光的反射形成的 B．光线是人们为了描述光的传播情况而建立的模型 C．光照到高楼的玻璃幕墙上发生了漫反射，造成了光污染 D．光年是时间单位 4．关于光的反射，下列说法正确的是（     ） A．当入射光线与平面镜的夹角为时，反射角也是 B．当入射光线远离法线时，反射光线将靠近法线 C．入射角增大时，反射光线与入射光线的夹角也增大 D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射也遵守光的反射定律 5．在开凿大山隧道时，常用激光束来引导掘进机，使其沿直线前进，这是由于___________；如图是某省2022年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码），我们能从多个角度看见条形码，是因为光在纸面上发生了___________。光在真空中的传播速度为___________m/s。 6．一场大雨过后，湖面光可鉴人，这是因为光在平静的水面处发生了___________（选填“镜面”或“漫”）反射。 7．如图所示，入射光线垂直射向镜面，反射角为___________，若将镜面沿顺时针方向转过，则反射光线与入射光线的夹角为___________。 8．如图，移动激光笔，使入射光EO绕某入射点O沿逆时针方向转动，可观察到平面镜中的反射光束OF绕O沿______时针方向转动：若入射光线垂直于平面镜入射，则反射角为______。 9．在“探究光的反射定律”的实验中，准备的实验器材有：一块平面镜、激光电筒、一块平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔，小明按如图甲所示组装实验器材。 （1）让光沿EO方向射向镜面上的O点，为了进一步确定反射光线的位置，小明同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图乙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：反射光线、入射光线和法线____________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论，多次实验的目的是____________； （3）若光沿FO入射，经O点反射后沿OE射出。说明在光的反射现象中，光路是____________的。 10．如图所示装置进行“探究光的反射规律”实验： （1）为了从不同的方向都能观察光在纸板上的传播路径，我们应选择______________________（选填“光滑”或“粗糙”）的纸板进行实验 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时的纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究_________________________________。 （3）将入射光线EO向法线靠近时，看到反射光线OF___________（选填“靠近”或“远离”）法线。 （4）将纸板A、B置于同一平面后，若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时，___________。 11．如图所示，作出反射光线并标出反射角的大小。 12．我们能够看到不发光的物体，是因为该物体反射的光进入了我们的眼睛，如图所示，一束太阳光入射到置于水平地面的物理书上，经物理书反射后进入人眼，请用光的反射定律画出反射光线，并标出反射角大小。 素养提升 13．“探究光的反射规律”实验装置如图所示，平面镜放在水平桌面上，白色纸板EF能绕垂直于平面镜的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面自由移动的激光笔。下列叙述正确的是（     ） A．图甲中若入射光绕点顺时针转动，则反射光也绕点顺时针转动 B．图甲中若入射光沿方向入射，则反射角为 C．图乙中反射光不存在 D．仅凭甲、丙两个实验得出光路可逆的结论是不严谨的 14．一束光与水平方向成30°角，若用平面镜改变它的传播方向，下列说法错误的是（     ） A．若反射光沿水平方向向右传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是15° B．若反射光沿水平方向向左传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是75° C．若反射光沿竖直方向向下传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是60° D．若反射光沿竖直方向向上传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是60° 15．如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（     ） ①入射光线位置不变，平面镜向上平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜水平向左移动一段距离； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光顺时针转动一定的角度。 A．①③④ B．①③ C．②③ D．②④ 16．如图所示，是小聪在偷偷用镜子观察小猫吃鱼的情景，则下列说法中正确的是（     ） A．小猫、小聪相互都可以看到 B．小猫、小聪互相看不到 C．小猫可以看到小聪，小聪看不到小猫 D．小猫看不到小聪，小聪可以看到小猫 17．塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶，从而利用太阳能发电。如示意图所示，某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边，下午某时刻，从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜，反射光线与水平方向成30°角，则反射角的度数是______，平面镜与水平方向的夹角度数是______，若太阳光线逆时针旋转变成与水平方向成50°角射到这块平面镜上，则平面镜需要逆时针旋转过______（填度数）就又能把阳光反射到塔顶。 18．2025年4月29日，我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光并能够收到回波信号，则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器，如图所示，角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光方向不变，将角反射器绕点沿顺时针方向转过，则经第一个平面镜反射的反射光线转过___________°，经两平面镜反射后的出射光线与___________（填“依然”或“不再”）平行。 19．老师上课时，使用激光笔和同学们玩了“激光打靶”的游戏。 教室的白板________光源（选填“是”或“不是”）；他背对白板时，若选择________（选填“白纸”或“镜子”）放在O点并适当调整，可以使激光射中靶心；若某一次尝试观察到激光反射到图（b）中黑板的B点，则可以通过旋转反射面，________激光的入射角，使反射角________（以上两空均选填“增大”或“减小”），直到再次射中靶心；上述现象属于________反射（选填“漫”或“镜面”）。 20．某同学在“探究光的反射规律”时，实验装置如图甲所示，他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光，然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向点发出一束光，经平面镜反射后沿方向射出。 （1）如图甲，沿水平方向缓慢转动圆台，当只能观察到一条光线时，则可判断出反射光线、入射光线和法线在____________； （2）打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜，会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出，说明在光的反射现象中____________； （3）图乙是某同学画出的光的传播轨迹图，由图可知：光在反射时，反射角____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （4）如图丙，用固定激光笔照向鼓面上的平面镜，墙面出现一个光点，轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷，则墙上光点位置会____________（选填“上移”、“不变”或“下移”）； （5）如图丁所示，一束入射光与液面的夹角保持不变，经液面反射后在光屏上形成亮点，若亮点从点移到点，与之间的距离为1m，则说明液面下降的高度为____________m。 21．如图所示是小江和小琦探究光的反射规律时的实验。 （1）如图，小江先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________，白色的硬纸板表面应尽可能________（光滑/粗糙）； （2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光的是________； A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾 （3）小江根据正确的实验数据，作出了反射角与入射角的关系图像，能够反映出光的反射现象中反射角与入射角关系的图像是下列的图________。 A． B． C． D． 22．（1）春节期间，小明一家到照相馆拍全家福时了解到：反光板是摄影中常用的道具，如图甲所示，它可以将光源的光线反射到被拍摄人物上，来增加人物的亮度，从而使拍摄的人物更明亮清晰。如图乙所示，一束从S点发出的光经过反光板上的O点，反射到人脸上的P点，请补全光路图并确定反光板的位置。 （2）如图所示，小明想用一块平面镜使与水平面成30°角的太阳光竖直射入井中，请你帮小明完成他设计的光路图，并标出平面镜与水平方向的夹角度数。 迁移创新 23．物理学中有多种方法测量光速，其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间，再用公式计算出光速。实验装置如图甲所示，其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图甲为俯视图），M是距离A几十千米的反射器（内部结构未画出，用虚线框表示），S是光源，C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时，只有时，S发出的光才能经镜面1反射至M，平行反射回来的光经镜面3反射后，恰好到达C。由于光速很大，所以光从S传播到C的时间太短，很难测量，于是让A逆时针转动起来。当A转速（1s内转过的圈数）较小时，光经镜面1和M反射回到A时，镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速，使光反射回到A时，镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置，即可实现接收，此时A的转速记为n（圈/秒）。下列有关说法不正确的是（     ） A．图乙①是小明对M内部结构及光路的猜想，直角镜正对八面棱镜，图中∠1应是45° B．图乙②是小明查找到的M内部结构及部分光路，则平面镜上的反射光线如图所示 C．A不转动时，对调S和C的位置，C仍能接收到来自S的光，因为光反射时光路可逆 D．若AM间距离记为L，则测得光速的大小约为 24．如图，水平桌面上有一光源，发出一束竖直向上的光，射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上，当平面镜绕点转动时，发现反射光点在水平桌面上移动了1米，此时平面镜与水平方向夹角为_________度；若平面镜绕点匀速转动一圈的时间为30秒钟，则当反射点到点的距离为2米时，平面镜转动的时间为_________秒。 25．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”） 26．如图是我国甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，其利用超过1.2万面定日镜将阳光会聚到吸热塔顶端。在北京时间2025年3月21日（春分日）熔盐塔影子最短时，太阳位于敦煌地区的正南方天空，已知春分和秋分日正午时太阳光线与当地水平面的夹角，为此地纬度，请根据下表回答有关问题： 项目名称 首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站 吸热塔高度 260米 地理位置 甘肃省敦煌市西约20公里处的戈壁滩（纬度可近似为北纬40°） 镜场配置 约1.2万面定日镜，以同心圆状排列 年减排二氧化碳 约35万吨 （1）自动控制系统根据光的__________定律自动调整定日镜，将太阳光会聚至塔尖。 （2）计算此时太阳光线与敦煌当地水平面的夹角为__________。 （3）某块定日镜位于图中S点处，请根据题意在图上绘制出此面定日镜。 （4）位于正北方距塔底260m的定日镜要使反射光线恰好照射到吸热塔顶端，（忽略镜子大小和镜子到地面高度）此定日镜的镜面与当地水平面的夹角应该调整为__________。（） 27．请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答问题。 地月空间的精准量尺——激光测距 2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。 如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出激光，激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。 地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次______的地月空间激光测距技术试验； （2）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是______； A． B． C． （3）在激光测距试验中，从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为多少秒。（光速取，结果保留一位小数） 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光的世界 第一节 探究：光的反射定律（第2课时） 光的反射定律 课标要点 1．通过实验探究光的反射定律，理解反射定律的内容，能识别入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角。 2．知道光路可逆，了解镜面反射和漫反射的区别，能解释生活中的反射现象。 3．能完成光的反射定律实验，有安全意识，体会光的反射对生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：光的反射定律；镜面反射与漫反射的辨析。 难点：光的反射定律的实验探究；法线、入射角与反射角的理解；漫反射也遵循反射定律。 知识点 光的反射 1. 光的反射现象：光从一种介质射到另一种介质的表面时，会有一部分光返回到原介质中，这种传播现象叫作光的反射。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2. 描述光反射的有关概念：一点、两角、三线 一点 入射点 入射点O，入射光在反射面上的投射点 三线 入射光线 入射光线AO，投射到反射面的光线 法线 法线ON，过入射点与反射面垂直的直线 反射光线 反射光线OB，经反射面反射出的光线 两角 入射角 入射光线与法线之间的夹角 反射角 反射光线与法线之间的夹角 易错提醒 1. 反射角和入射角都是光线与法线的夹角，而不是光线与反射面的夹角。 2. 反射光线与入射光线是真实存在的，是可以看见的，用带箭头的实线表示；法线则是人们为研究反射现象而引入的一条位置参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示法线。 随学随练 1．下列现象中，属于光的反射现象的是（　　） A．小孔成像 B．路灯下形成人影 C．阳光下可以看到地面上的书 D．太阳光在树荫下形成圆形光斑 【答案】C 【解析】小孔成像、路灯下形成的人影、太阳光在树荫下形成圆形光斑（即小孔成像），都属于光的直线传播；阳光下能看到地面上的书，是因为阳光照射到书上发生了反射，反射光线进入到人眼，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 2. 如图所示的光现象，由于光的反射形成的是（　　） A．手影 B．看到不发光的物体 C．一叶障目 D．树荫下的光斑 【答案】B 【解析】A．手影是光在同种均匀介质中沿直线传播，光被手遮挡后，在手后方形成黑暗区域，是光的直线传播形成的，故A错误； B．我们能看到本身不发光的物体，是因为物体表面反射的光进入了我们的眼睛，该现象是光的反射形成的，故B正确； C．一叶障目是因为叶子挡住了沿直线传播的光，属于光的直线传播现象，故C错误； D．树荫下的光斑是小孔成像现象，是太阳经树叶缝隙形成的实像，原理是光的直线传播，故D错误。 故选B。 知识点 光的反射定律 1. 实验：探究光的反射定律 【进行实验】 （1）如图1所示，把一个平面镜放在水平桌面上， 再把一张白色硬纸板竖直地立在平面镜上（ON垂直于镜面）。 图1 图2 图3 （2）让激光束贴着硬纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，在硬纸板上用铅笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。 （3）改变入射光EO跟法线之间的夹角，重做两次实验，均用铅笔描出入射光和对应的反射光的径迹。 （4）把右侧纸板NOF向前或向后折转某一角度（如图2所示），仍使激光束贴着硬纸板射到O点，观察是否还能在右侧的纸板上看到反射光线。 （5）如图3所示，让激光笔发出的光逆着原来的反射光射向镜面时，这时的反射光将沿着什么方向射出？ 【收集证据】 （1）记录表一 次数 ∠i ∠r 1 30° 30° 2 45° 45° 3 35° 35° （2）入射光和对应的反射光的径迹 （3）记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 ①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。 ②分析反射光线、入射光线和法线的位置关系：可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线，右半部分向前折或向后折，观察不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 ③多次改变入射光线的路径，分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜，记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 ④将光线逆着反射光线的方向射入，观察到新的反射光的传播路径与原来的入射光线重合。表明光路可逆。 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路可逆。 【交流与评估】 （1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。 （2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路. （3）实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 （4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号. 2. 光的反射定律 （1）内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。 （2）简记光的反射定律： ①三线共面。即反射光线、入射光线和法线在同一平面内； ②两线分居。即反射光线与入射光线分居在法线的两侧； ③两角相等。即反射角等于入射角。 （3）对光的反射定律的理解： ①对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系：反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线。反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 ③变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，入射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。 ④特殊情况：光线垂直镜面入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，并不是没有发生反射。 （4）在反射现象中，光路是可逆的。 易错提醒 ‌1. 因果表述易错‌：定律必须说“反射角等于入射角”，不能颠倒顺序。因为先有入射光线才有反射光线，反射角的大小由入射角决定，颠倒表述会违背物理逻辑。 ‌2. 角度定义易错‌：入射角、反射角都是光线与法线的夹角，不是和反射面的夹角。比如入射光与镜面成30°角，实际入射角是60°，很多同学会直接把镜面夹角当成入射角计算。 ‌3. 反射类型误区‌：误以为漫反射的光线杂乱无章就不遵守反射定律。实际上镜面反射和漫反射的每一条光线都严格遵循光的反射定律，漫反射只是因为反射面凹凸不平，各点法线方向不同，导致反射光射向四面八方。 ‌4. 特殊情况易错‌：垂直入射时，入射角和反射角都为0°，并非没有发生反射，此时反射光线沿原路反向返回，传播方向改变180°。 ‌5. 球面镜误区‌：认为光线射到球面镜上不遵守反射定律，其实球面镜每个入射点的局部都可视为小平面，每条光线依然严格遵循反射定律。 随学随练 1．小梅同学想研究光反射时遵循的规律，于是她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，纸板上的直线ON垂直镜面。 （1）如图甲，实验时小梅同学让光线EO贴着纸板射向O点，她应选用_________（选填“光面”或“粗糙”）的硬纸板。 （2）若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在反射现象中__________。 （3）如图乙所示，将纸板NOF向后折，则在F板上不能看到反射光，由此可以得出结论：________和法线在同一平面内。实验中若将纸板整体向后倾斜，如图丙，此时让光贴着纸板沿AO方向射向仍然镜面上的O点，与甲图对比，_________发生了改变。 A．法线的位置     B．反射光的方向 C．反射角和入射角的关系 【答案】（1）粗糙；（2）光路可逆；（3） 入射光线、反射光线；B 【解析】（1）实验需要从不同方向观察到纸板上的光路，光照射到粗糙纸板上会发生漫反射，反射光射向各个方向，能满足实验观察需求，因此选粗糙纸板。 （2）光沿原反射光线的反方向入射，会沿原入射光线的反方向射出，这说明反射现象中光路是可逆的。 （3）将纸板NOF向后折后无法在NOF上看到反射光，由此可得出结论：反射光线和入射光线、法线在同一平面内。 法线始终垂直于平面镜，平面镜位置不变，法线的实际位置不变，A错误；反射现象中反射角始终等于入射角，这个规律不会改变，C错误；纸板整体向后倾斜后，入射光线的方向改变，因此反射光的方向也会发生改变，故选B。 2. 图甲是“探究光的反射规律”的实验装置。平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘连起来的硬纸板，且可绕ON转动。 （1）为了方便从不同位置都可以观察到光的传播路径，我们应该选择________（选填“粗糙”或“光滑”）的硬纸板。 （2）为了使纸板上显示入射光线和反射光线的传播路径，应将硬纸板与平面镜保持________放置。 （3）图乙是我国墨子巡天望远镜，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图丙所示。其中是反射光线，请在图丙中画出其入射光线，并标出入射角的度数。 【答案】（1）粗糙；（2）垂直；（3）见下图 【解析】（1）硬纸板应选用粗糙材质，光在硬纸板上发生漫反射，为了更好的在纸板前不同方位都能看到光的传播路径。 （2）只有硬纸板与平面镜垂直放置时，法线才会落在硬纸板平面内，才能在硬纸板上同时显示出入射光线和反射光线的路径。 （3）根据光的反射定律，先画出法线，由图丙可知反射光线与镜面夹角为，则反射角为 根据反射角等于入射角在法线的左侧画出入射光线并标出入射角。 知识点 镜面反射和漫反射 1. 镜面反射 （1）概念：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫作镜面反射。平静的水面、抛光的金属面、各种镜面的反射都是镜面反射。 （2）现象：迎着太阳看平静的水面，特别亮；背着太阳看平静的水面，很暗；黑板“反光”会“晃眼”等。 2. 漫反射 （1）概念：凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。 （2）现象：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光照射到物体上发生了漫反射。 3. 生活中的反射现象 （1）漫反射现象：生活中，大部分物体表面发生的反射都是漫反射，因而才使我们能够从不同方向看清物体。例如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪屏幕用的是粗布，其表面发生的都是漫反射，从而使各个方向的人都能看清字迹或影像。 （2）镜面反射现象：例如，“水中倒影”、“猴子捞月”、“照镜子”等。 （3）“光污染”：当强烈的太阳光照射到高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 易错提醒 镜面反射和漫反射的第一大易错点，是误以为漫反射不遵循光的反射定律，实际上两类反射的每一条光线都严格符合反射规律，漫反射只是因为表面粗糙，光线才向各个方向散射。 第二大易错点是混淆二者的应用场景：镜面反射发生在光滑表面，易造成黑板反光、玻璃幕墙光污染；漫反射发生在粗糙表面，让我们能从各个角度看见不发光的普通物体。 另外还要注意，雨后月夜行走时，迎着月光走亮处是积水（镜面反射），背着月光走暗处是积水，这也是考试高频失分点。 随学随练 1．汾河旁高大的楼宇与平静水面中的倒影相映如画。一阵风吹来，平静水面泛起波纹，原本清晰的倒影变模糊了，如图所示。倒影变模糊是由于波动的水面（     ） A．改变了光的传播速度 B．增强了反射光的强度 C．使光发生了漫反射 D．使反射光不再遵循光的反射定律 【答案】C 【解析】平静水面发生镜面反射能成清晰倒影，波动的水面凹凸不平使光发生漫反射，反射光线射向不同方向导致无法成清晰像；漫反射不改变光的传播速度、漫反射仍遵循反射定律、漫反射会减弱反射光强度。故选C。 2. 如图所示，摄影师用反光板进行补光。反光板的表面凹凸不平，光在反光板的表面发生_______（选填“镜面”或“漫”）反射，这样反射光比较柔和，达到更为自然的效果；当有汽车灯光照射到自行车尾灯时，尾灯会闪闪发光起到警示作用，自行车尾灯_______（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 漫 不是 【解析】反光板表面凹凸不平，平行光线照射后向四面八方反射，符合漫反射特点；漫反射可以让光线均匀散开，补光效果柔和； 光源是自身能够发光的物体，自行车尾灯依靠反射汽车灯光发亮，自身不能发光，因此不是光源。 题型 光的反射定律及其应用 ‌初中物理光的反射定律核心可概括为“三线共面、两线分居、两角相等”，即反射光线、入射光线与法线在同一平面，二者分居法线两侧，反射角始终等于入射角，且反射现象中光路可逆。 解题时先抓核心技巧：第一步找法线与界面，先在图中找到两个相等的角，其角平分线就是法线，和法线垂直的直线即为界面，这是破题的关键第一步。第二步辨清三类光线，入射光线和反射光线在界面同侧、关于法线对称，剩下的光线可快速区分，避免混淆。第三步避开角度陷阱，注意入射角、反射角都是光线与法线的夹角，若题干给出光线与镜面的夹角，需用90°减去该角度完成转换，别直接当作反射角计算。 还要牢记镜面反射和漫反射都严格遵循反射定律，日常“各个方向都能看见”属于漫反射，“反光刺眼”多为镜面反射。遇到平面镜旋转类题型时，记住镜面转θ角，法线同步转θ角，反射光线的角度变化为2θ，结合这些规律就能快速解决绝大多数反射类题目。 活学活用 1．如图甲是甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，上方面定日镜通过自动控制系统调整，将太阳光反射到吸热塔顶端聚热，图乙是其简化原理图，当太阳从A点移动到B点时（入射光线始终射向定日镜O点），为保证太阳光始终反射在C点，此时定日镜将（　　） A．竖直向上移动 B．水平向右移动 C．绕O点顺时针转动 D．绕O点逆时针转动 【答案】D 【解析】当太阳从A点移动到B点时，入射角减小，反射角等于入射角，反射角也减小，反射光线在C点上方。 A．竖直向上移动定日镜，入射点右移，反射光线在C点上方，故A不符合题意； B．定日镜水平向右移动，入射点不变，反射光线在C点上方，故B不符合题意； C．定日镜绕O点顺时针转动，入射角减小，反射角等于入射角，反射角也减小，反射光线在C点上方，故C不符合题意； D．定日镜绕O点逆时针转动，入射角增大，反射角等于入射角，反射角也增大，反射光线会在C点，故D符合题意。 故选D。 2．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】 【解析】已知入射光线和镜面夹角为，则光线在上的入射角为 根据反射定律，第一次反射后反射光线与夹角仍为，由于，因此中间反射光线与的夹角为 可得光线在上的入射角为 反射角等于入射角，因此反射角； 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。 题型 探究光的反射定律 这类题的核心可以用“三线共面、两线分居、两角相等、光路可逆”16字口诀快速锚定考点。 1. 做实验类题目时，先抓硬纸板的两个核心作用：一是显示光路，二是验证三线是否共面。遇到“将纸板向后折看不到反射光”的题型，直接对应“反射光线、入射光线、法线在同一平面”的结论，且要记住此时反射光线位置并未改变。 2. 角度计算要避开易错坑：入射角是入射光线和法线的夹角，不是和镜面的夹角。镜面旋转10°，入射角会同步变化10°，入射光和反射光的总夹角会变化20°，这类旋转题用这个规律能秒解。 3. 光路可逆类题目，抓住“沿原反射光线入射，新反射光线必沿原入射光线射出”的特点，就能快速判断出“你从镜中看到同学眼睛，同学也一定能看到你”这类现象的原理。 活学活用 1．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，为了显示光路，纸板的表面应_______（选填“光滑”或“粗糙”）些。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】（1） 粗糙；40；（2）D；（3） 不能；同一平面；（4）B 【解析】（1）要清晰显示出光路，需要光在纸板表面发生漫反射，让不同方向都能接收到反射光线，因此纸板的表面应粗糙些。 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）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）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）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。 2．在物理课上，同学们分组探究“光的反射定律”实验。如图所示：平面镜水平放置在桌面上，将白色纸板AOB竖直立在平面镜上，纸板A，B两部分可以绕接缝ON翻折。他用激光笔沿纸板A上的EO方向入射。 关于本实验，下列说法不正确的是（　　） A．纸板必须与平面镜垂直放置，这样做便于观察光的传播径迹 B．某同学根据得出结论：在反射现象中入射角等于反射角 C．将纸板B向后折转一定角度后，在纸板B上观察不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 D．当光线沿FO方向入射时，反射光线将沿图中的OE方向射出 【答案】B 【解析】A．实验中纸板需要与平面镜垂直放置，才能在纸板上呈现反射光，方便观察光的传播路径，故A正确； B．光的反射中，反射角随入射角变化，正确结论是反射角等于入射角，该选项颠倒了因果关系，故B错误； C．将纸板B向后折转后，无法在纸板B上观察到反射光线，该操作验证了反射光线、入射光线和法线在同一平面内，故C正确； D．光的反射现象中光路可逆，因此光线沿方向入射时，反射光线会沿方向射出，故D正确； 本题要求选择不正确的，故选B。 题型 镜面反射和漫反射 1. 核心区分技巧 先抓反射面特征：光滑平整（平面镜、平静水面、抛光大理石）对应镜面反射，平行入射光会沿单一平行方向射出，仅特定角度能看到强反射光；粗糙凹凸（银幕、毛玻璃黑板、普通墙面）对应漫反射，平行光会向四面八方散射，各个方向都能看清物体。 2. 易错点避坑 牢记两类反射都严格遵守光的反射定律，绝不能误以为漫反射“不遵定律”。注意题干里的反向场景：“黑板反光”“玻璃幕墙眩光”是局部光滑引发的镜面反射，“全班看清板书”“影院全视角看电影”才是漫反射。 3. 典型题速判口诀 雨后天夜场景用“明水暗道迎月走，暗水明道背月走”快速判断：迎着月光走，亮处是积水的镜面反射，暗处是路面漫反射；背着月光走则相反。遇到“手电筒照白纸+平面镜”实验题，从侧面观察时，镜面几乎无反射光入眼显暗，粗糙白纸漫反射光分散显亮，直接按这个规律选答案即可。 活学活用 1．如图，“猴子捞月”是古代寓言故事，猴子永远都捞不到月亮，说明“水中月”与“镜中花”一样是光反射所成的___________像。当猴子的手伸进水面的刹那，就看不清水中的月亮了，因为这时水面发生了___________反射。 【答案】 虚 漫 【解析】平静的水面相当于平面镜，“水中月”与“镜中花”一样，都是由光的反射形成的虚像；当猴子的手伸进水面时，水面被扰动而变得不平整，反射光射向各个方向，发生漫反射，所以看不清水中的月亮。 2．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 【解析】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。 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。 基础通关 1．能正确反映我们看到月亮的光路图是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】人看到月亮，是因为月亮反射的太阳光进入人眼。光源是太阳，光线从太阳射向月亮，经月亮反射后射向地球，光路为。 ACD．人眼看到物体需光线进入人眼，故光线终点应为地球；月亮不是光源，反射太阳光，故光线起点为太阳。A图光线从地球发出，C图光线从月亮发出射向太阳，D图光线射向太阳，均不符合光路方向，故ACD不符合题意； B．光线从太阳射向月亮，再从月亮射向地球，符合光路，故B符合题意。 故选B。 2．雨后的夜晚，当你迎着月光走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面。这是因为光在（     ） A．地面发生镜面反射 B．地面发生漫反射 C．地面不发生反射 D．水面发生漫反射 【答案】B 【解析】迎着月光行走时，月光同时照射到水面和地面上：平整的积水水面会发生镜面反射，几乎把月光沿特定方向集中反射进人的眼睛，所以水面看起来很亮；粗糙不平的地面会发生漫反射，会把光线向四面八方散射，能进入人眼的光很少，因此地面看起来更暗。 所以要避让水洼需要走较暗的地面。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．一些关于光现象的说法正确的是（     ） A．影子、小孔成像、日月食，是由于光的反射形成的 B．光线是人们为了描述光的传播情况而建立的模型 C．光照到高楼的玻璃幕墙上发生了漫反射，造成了光污染 D．光年是时间单位 【答案】B 【解析】A．影子、小孔成像、日月食均由光的直线传播形成，不是光的反射，故A错误； B．光线是人们为描述光的传播规律建立的理想物理模型，故B正确； C．高楼玻璃幕墙表面光滑，光照到上面发生镜面反射造成光污染，不是漫反射，故C错误； D．光年是光在真空中一年内传播的距离，属于长度单位，不是时间单位，故D错误。 故选B。 4．关于光的反射，下列说法正确的是（     ） A．当入射光线与平面镜的夹角为时，反射角也是 B．当入射光线远离法线时，反射光线将靠近法线 C．入射角增大时，反射光线与入射光线的夹角也增大 D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射也遵守光的反射定律 【答案】D 【解析】A．入射角为入射光线与法线的夹角，由题意得入射角 根据光的反射定律，反射角，故A错误； B．入射光线远离法线时入射角增大，由入射角等于反射角得反射角也增大，反射光线也远离法线，故B错误； C．入射角增大10°时，反射角也增大10°，反射光线与入射光线夹角为，故夹角增大量为，故C错误； D． 镜面反射、漫反射均属于光的反射，都遵守光的反射定律，故D正确。 故选D。 5．在开凿大山隧道时，常用激光束来引导掘进机，使其沿直线前进，这是由于___________；如图是某省2022年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码），我们能从多个角度看见条形码，是因为光在纸面上发生了___________。光在真空中的传播速度为___________m/s。 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播 漫反射 【解析】因为光在同种均匀的介质中沿直线传播，所以开凿大山隧道时，常用激光束来引导掘进机，使其沿直线前进。 纸面的表面是粗糙不平的，照射到纸面上的光会向各个方向反射，这种反射叫做漫反射，所以我们能从多个不同角度看到条形码。 光在真空中的传播速度为。 6．一场大雨过后，湖面光可鉴人，这是因为光在平静的水面处发生了___________（选填“镜面”或“漫”）反射。 【答案】镜面 【解析】因平静的水面表面平整光滑，类似于平面镜，故光在其表面发生镜面反射。 7．如图所示，入射光线垂直射向镜面，反射角为___________，若将镜面沿顺时针方向转过，则反射光线与入射光线的夹角为___________。 【答案】 【解析】入射光线垂直射向镜面时，入射角为，由光的反射定律可知反射角等于入射角，故反射角为。 镜面顺时针转过时，法线随镜面转过，此时入射角为；由反射定律可知反射角为，故反射光线与入射光线的夹角为 8．如图，移动激光笔，使入射光EO绕某入射点O沿逆时针方向转动，可观察到平面镜中的反射光束OF绕O沿______时针方向转动：若入射光线垂直于平面镜入射，则反射角为______。 【答案】 顺 【解析】入射光线逆时针转动时入射角增大，由光的反射定律，反射角也增大，反射光线远离法线，故沿顺时针方向转动； 垂直入射时入射角为，由反射角等于入射角，故反射角为。 9．在“探究光的反射定律”的实验中，准备的实验器材有：一块平面镜、激光电筒、一块平整硬纸板、直尺、量角器及铅笔，小明按如图甲所示组装实验器材。 （1）让光沿EO方向射向镜面上的O点，为了进一步确定反射光线的位置，小明同学把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，如图乙，发现在硬纸板B的上半部分看不到反射光线。此实验现象说明：反射光线、入射光线和法线____________（选填“在”或“不在”）同一平面内； （2）实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论，多次实验的目的是____________； （3）若光沿FO入射，经O点反射后沿OE射出。说明在光的反射现象中，光路是____________的。 【答案】（1）在；（2）寻找普遍规律，减小实验的偶然性；（3）可逆 【解析】（1）当硬纸板AB在同一平面上时，可以看到B上有反射光线，把硬纸板B沿PQ剪开，将硬纸板的上半部分向后折转一定的角度，上部分与原来的B不在同一平面内，在硬纸板B的上半部分看不到反射光线，下半部分仍能看到反射光线。此实验现象说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）一次实验得到的结论具有偶然性，实验时多次改变入射角的大小进行实验，是为了得到普遍规律，减小实验结论的偶然性。 （3）若光沿FO入射，经O点反射后沿OE射出，即反射光线可以沿原路返回，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。 10．如图所示装置进行“探究光的反射规律”实验： （1）为了从不同的方向都能观察光在纸板上的传播路径，我们应选择______________________（选填“光滑”或“粗糙”）的纸板进行实验 （2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时的纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究_________________________________。 （3）将入射光线EO向法线靠近时，看到反射光线OF___________（选填“靠近”或“远离”）法线。 （4）将纸板A、B置于同一平面后，若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时，___________。 【答案】（1）粗糙；（2）反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；（3）靠近；（4）光路可逆 【解析】（1）应选择粗糙纸板进行实验，使光在其上面发生漫反射，从不同的方向都能观察光在纸板上的传播路径。 （2）将一束光贴着纸板沿射到点，若将纸板向前或向后折，纸板和纸板不在同一平面，反射光线仍与入射光线、法线在同一平面内，此时的纸板上看不到反射光，这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 （3）光的反射现象中，反射角始终等于入射角，将入射光线向法线靠近时，入射角减小，则反射角减小，看到反射光线靠近法线。 （4）将纸板、置于同一平面后，若将一束光贴着纸板沿射到点，即入射光线逆着原来的反射光线射入，反射光将沿图中的方向射出，即反射光线逆着原来的入射光线射出，说明光在反射时，光路可逆。 11．如图所示，作出反射光线并标出反射角的大小。 【答案】 【解析】由图可知入射光线与反射面的夹角是60°，则入射角是 反射角等于入射角，则反射角是30°，根据反射光线与入射光线分居法线的两侧，在法线的左侧根据反射角等于入射角作出反射光线，据此作图。 12．我们能够看到不发光的物体，是因为该物体反射的光进入了我们的眼睛，如图所示，一束太阳光入射到置于水平地面的物理书上，经物理书反射后进入人眼，请用光的反射定律画出反射光线，并标出反射角大小。 【答案】 【解析】过入射点画出法线，注意法线用虚线，法线与反射面垂直，由于入射光线与反射面的夹角为，所以入射角为 根据反射光线和入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，可知反射角为，在法线右侧画出反射光线，使其与法线的夹角为37°，并标出该角度。 素养提升 13．“探究光的反射规律”实验装置如图所示，平面镜放在水平桌面上，白色纸板EF能绕垂直于平面镜的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面自由移动的激光笔。下列叙述正确的是（     ） A．图甲中若入射光绕点顺时针转动，则反射光也绕点顺时针转动 B．图甲中若入射光沿方向入射，则反射角为 C．图乙中反射光不存在 D．仅凭甲、丙两个实验得出光路可逆的结论是不严谨的 【答案】D 【解析】A.入射光绕点顺时针转动，入射角减小，由反射角等于入射角可知反射角减小，反射光绕点逆时针转动，故A错误； B.入射光沿方向入射，入射角为，由反射角等于入射角可知反射角为，故B错误； C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内，图乙中纸板向后折，反射光线仍存在，只是不在纸板上呈现，故C错误； D.仅凭甲、丙一次实验得出光路可逆的结论具有偶然性，不严谨，故D正确。 故选D。 14．一束光与水平方向成30°角，若用平面镜改变它的传播方向，下列说法错误的是（     ） A．若反射光沿水平方向向右传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是15° B．若反射光沿水平方向向左传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是75° C．若反射光沿竖直方向向下传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是60° D．若反射光沿竖直方向向上传播，则平面镜与水平方向所成的角度（锐角）是60° 【答案】D 【解析】A．当反射光水平向右时，入射光线与反射光线夹角为，法线与水平方向夹角为，平面镜与法线垂直，则平面镜与水平方向夹角为，故A正确； B．当反射光水平向左时，入射光线与反射光线夹角为，法线与水平方向夹角为，平面镜与水平方向夹角为，故B正确； C．若反射光竖直向下时，入射光线与反射光线夹角为，法线与竖直方向夹角为（即与水平方向夹角），平面镜与水平方向夹角为，故C正确； D．当反射光竖直向上时，入射光线与反射光线夹角为，法线与竖直方向夹角为（即与水平方向夹角），平面镜与水平方向夹角为，故D错误。 要求选错误的选项，故选D。 15．如图所示，为了让反射光可以照射到墙上的A点，下列办法可行的是（     ） ①入射光线位置不变，平面镜向上平移一段距离； ②入射光线位置不变，平面镜水平向左移动一段距离； ③入射角不变，入射光向左平移一段距离； ④入射点位置不变，入射光顺时针转动一定的角度。 A．①③④ B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】A 【解析】①平面镜向上平移，法线方向不变，由光的反射定律可知反射角不变，反射光线平行于原反射光线；入射点沿入射光线向左上方移动，反射光线向上平移，能照射到A点，故①可行； ②平面镜水平移动，入射点位置及法线方向不变，由光的反射定律可知反射光线位置不变，不能照射到A点，故②不可行； ③入射光向左平移，入射角不变，由光的反射定律可知反射角不变，反射光线平行于原反射光线；入射点向左移动，反射光线向左平移，在墙上的照射点升高，能照射到A点，故③可行； ④入射光顺时针转动，入射角变小，由光的反射定律，反射角等于入射角可知反射角变小，反射光线逆时针转动，照射点升高，能照射到A点，故④可行。 故选A。 16．如图所示，是小聪在偷偷用镜子观察小猫吃鱼的情景，则下列说法中正确的是（     ） A．小猫、小聪相互都可以看到 B．小猫、小聪互相看不到 C．小猫可以看到小聪，小聪看不到小猫 D．小猫看不到小聪，小聪可以看到小猫 【答案】A 【解析】由图可知，小猫反射的光经平面镜反射后进入小聪的眼睛，小聪可以看到小猫；根据光路可逆原理，小聪反射的光经平面镜反射后也能进入小猫的眼睛，小猫也可以看到小聪，即相互都可以看到。故A正确，BCD错误。 故选A。 17．塔式太阳能电站把地面上多个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶，从而利用太阳能发电。如示意图所示，某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边，下午某时刻，从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射向这块平面镜，反射光线与水平方向成30°角，则反射角的度数是______，平面镜与水平方向的夹角度数是______，若太阳光线逆时针旋转变成与水平方向成50°角射到这块平面镜上，则平面镜需要逆时针旋转过______（填度数）就又能把阳光反射到塔顶。 【答案】 【解析】入射光线与水平方向夹角为，反射光线与水平方向夹角为，所以入射光线与反射光线的夹角为。因为反射角等于入射角，且该夹角等于入射角与反射角之和，所以反射角为。 法线与水平方向的夹角为反射角加上反射光线与水平方向的夹角，即。又因为法线与平面镜的夹角为，所以平面镜与水平方向的夹角为。 原来入射光线与水平方向成角，现在变为与水平方向成角，因为反射光线方向不变（仍反射到塔顶），则入射光线与反射光线的夹角减小，所以法线要逆时针旋转，而平面镜与法线垂直，所以平面镜需要逆时针旋转。 18．2025年4月29日，我国“天都一号”通导技术试验星成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验。假定激光站和“天都一号”之间为真空环境，激光站发射激光并能够收到回波信号，则激光站与“天都一号”间的距离即可算出。月球上装有激光角反射器，如图所示，角反射器由两个相互垂直的小平面镜组合而成。若入射光方向不变，将角反射器绕点沿顺时针方向转过，则经第一个平面镜反射的反射光线转过___________°，经两平面镜反射后的出射光线与___________（填“依然”或“不再”）平行。 【答案】 20 依然 【解析】入射光线方向不变，平面镜随角反射器转过时法线同步转过，由光的反射定律可知，经反射的反射光线转过。 因两平面镜相互垂直，经两次反射后的出射光线始终与入射光线平行，故出射光线与依然平行。 19．老师上课时，使用激光笔和同学们玩了“激光打靶”的游戏。 教室的白板________光源（选填“是”或“不是”）；他背对白板时，若选择________（选填“白纸”或“镜子”）放在O点并适当调整，可以使激光射中靶心；若某一次尝试观察到激光反射到图（b）中黑板的B点，则可以通过旋转反射面，________激光的入射角，使反射角________（以上两空均选填“增大”或“减小”），直到再次射中靶心；上述现象属于________反射（选填“漫”或“镜面”）。 【答案】 不是 镜子 减小 减小 镜面 【解析】白板自身不能发光，故不是光源。 为了让更多的激光射向靶心，应让激光在反射面上发生镜面反射，所以反射面应选择为镜子。 图（b）中，激光反射到B点，相对靶心的位置，反射角太大了，为了减小反射角，应使入射角减小。 镜面是比较光滑的，激光射向镜子所发生的反射是镜面反射。 20．某同学在“探究光的反射规律”时，实验装置如图甲所示，他先用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光，然后用另一个固定在玻璃罩上的绿色激光笔向点发出一束光，经平面镜反射后沿方向射出。 （1）如图甲，沿水平方向缓慢转动圆台，当只能观察到一条光线时，则可判断出反射光线、入射光线和法线在____________； （2）打开另一红色激光笔逆着图甲中的反射绿光的方向射向平面镜，会观察到它的反射光线也逆着原来的入射绿光方向射出，说明在光的反射现象中____________； （3）图乙是某同学画出的光的传播轨迹图，由图可知：光在反射时，反射角____________（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角； （4）如图丙，用固定激光笔照向鼓面上的平面镜，墙面出现一个光点，轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷，则墙上光点位置会____________（选填“上移”、“不变”或“下移”）； （5）如图丁所示，一束入射光与液面的夹角保持不变，经液面反射后在光屏上形成亮点，若亮点从点移到点，与之间的距离为1m，则说明液面下降的高度为____________m。 【答案】（1）同一平面内；（2）光路是可逆的；（3）等于；（4）上移；（5）0.5 【解析】（1）沿水平方向缓慢转动圆台，当只能观察到一条光线时，说明反射光线、入射光线与法线重合，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）逆着反射光线入射，光线沿原入射光线射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的。 （3）由图乙中反射角与入射角的大小对应关系，可得出反射角等于入射角。 （4）轻压平面镜左侧鼓面使其稍许凹陷，平面镜会逆时针转动，入射角减小，根据光的反射定律，反射角也减小，反射光线向法线靠近，所以墙上光点会上移。 （5）入射光线与液面始终保持45°夹角，说明入射角为45°，反射角也为45°。液面下降时，反射光线会整体平移，如下图所示。由图可知，反射光移动的水平距离与液面下降的高度构成等腰直角三角形，根据三角形知识可知，液面下降的高度为 21．如图所示是小江和小琦探究光的反射规律时的实验。 （1）如图，小江先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持________，白色的硬纸板表面应尽可能________（光滑/粗糙）； （2）实验过程中，进行下列哪项操作后，在纸板上仍可以看到反射光的是________； A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折 B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转 C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾 （3）小江根据正确的实验数据，作出了反射角与入射角的关系图像，能够反映出光的反射现象中反射角与入射角关系的图像是下列的图________。 A． B． C． D． 【答案】（1）垂直 粗糙；（2）B；（3）A 【解析】（1）入射光线、反射光线、法线在同一平面上。如图，小江先将平面镜平放在水平桌面上，为了显示光路，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持垂直。 白色的硬纸板表面应尽可能粗糙，使光在表面发生漫反射，可以将光线反射到各个方向，便于观察。 （2）入射光线、反射光线、法线在同一平面上。 A．如图乙所示，将纸板的右半部分向后翻折，反射光线不在纸板的右半部分，故纸板上不可以看到反射光，故A不符合题意； B．如图丙所示，将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转，反射光线仍在纸板上，则纸板上仍可以看到反射光，故B符合题意； C．如图丁所示，将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾，反射光线不在纸板的右半部分，故纸板上不可以看到反射光，故C不符合题意。 故选B。 （3）光发生反射时，反射角等于入射角，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 22．（1）春节期间，小明一家到照相馆拍全家福时了解到：反光板是摄影中常用的道具，如图甲所示，它可以将光源的光线反射到被拍摄人物上，来增加人物的亮度，从而使拍摄的人物更明亮清晰。如图乙所示，一束从S点发出的光经过反光板上的O点，反射到人脸上的P点，请补全光路图并确定反光板的位置。 （2）如图所示，小明想用一块平面镜使与水平面成30°角的太阳光竖直射入井中，请你帮小明完成他设计的光路图，并标出平面镜与水平方向的夹角度数。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）连接O点和P点，即为反射光线 OP；根据光的反射定律，反射角等于入射角，作入射光线SO和反射光线OP的夹角的角平分线，即为法线；因为法线与反光板（反射面）垂直，所以过O点作法线的垂线，这条垂线所在的平面就是反光板的位置，据此作图。 （2）由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下画出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON），过入射点作法线的垂线得到平面镜。 反射光线和入射光线的夹角 则入射角 则平面镜与水平方向的夹角的度数为 据此作图。 迁移创新 23．物理学中有多种方法测量光速，其中一种是用旋转的八面棱镜精细测量时间，再用公式计算出光速。实验装置如图甲所示，其中A是可绕固定的中间轴转动的八面棱镜（图甲为俯视图），M是距离A几十千米的反射器（内部结构未画出，用虚线框表示），S是光源，C是接收装置。AM间距离远大于光在M内以及S和C到A的距离。A不转动时，只有时，S发出的光才能经镜面1反射至M，平行反射回来的光经镜面3反射后，恰好到达C。由于光速很大，所以光从S传播到C的时间太短，很难测量，于是让A逆时针转动起来。当A转速（1s内转过的圈数）较小时，光经镜面1和M反射回到A时，镜面3反射的光偏离C。缓慢提高A的转速，使光反射回到A时，镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置，即可实现接收，此时A的转速记为n（圈/秒）。下列有关说法不正确的是（     ） A．图乙①是小明对M内部结构及光路的猜想，直角镜正对八面棱镜，图中∠1应是45° B．图乙②是小明查找到的M内部结构及部分光路，则平面镜上的反射光线如图所示 C．A不转动时，对调S和C的位置，C仍能接收到来自S的光，因为光反射时光路可逆 D．若AM间距离记为L，则测得光速的大小约为 【答案】D 【解析】A．图乙①中直角镜两镜面垂直， 时，水平入射光经两次反射后水平射出，出射光与入射光平行反向，符合“平行反射回来”，故A正确，不符合题意； B．图乙②中平行光经凹面镜反射会聚于焦点，经焦点处平面镜反射后，再次经凹面镜反射变为平行光射出，符合题意，故B正确，不符合题意。 C．根据光路可逆原理，对调和的位置，光将沿原路返回，仍能接收到来自的光，故C正确，不符合题意。 D．光从到再返回的路程 。八面棱镜相邻镜面夹角为 。初始时光经镜面1反射至，返回时需经镜面3反射至，镜面1与镜面3之间隔镜面2，夹角为 。题目指出“镜面2恰好第一次转到图甲镜面3的位置”，说明在光往返时间内，棱镜转过的角度 圈。光传播时间 测得光速 ，故D错误，符合题意。 故选 D。 24．如图，水平桌面上有一光源，发出一束竖直向上的光，射到桌面上方1米处水平放置的平面镜O点上，当平面镜绕点转动时，发现反射光点在水平桌面上移动了1米，此时平面镜与水平方向夹角为_________度；若平面镜绕点匀速转动一圈的时间为30秒钟，则当反射点到点的距离为2米时，平面镜转动的时间为_________秒。 【答案】 【解析】入射光线原本是竖直向上射向O点，当平面镜转动后，反射光点在水平桌面移动1m，O点到桌面的竖直高度为1m，反射光点到O点正下方桌面点的水平距离也为1m，因此反射光线与竖直向下的原反射光线的夹角为45°。根据光的反射规律：平面镜转动θ角，反射光线的方向会改变2θ角，因此平面镜转过的角度为 初始时平面镜水平放置，此时平面镜与水平方向的夹角就等于平面镜转过的角度，即22.5°； 当反射点到O点的距离为2m时，O点到桌面竖直高度为1m，由数学知识，反射光线与竖直方向的夹角为60°。同理根据反射规律，平面镜转过的角度为 已知平面镜转一圈360°用时30秒，转动速度为 因此转动时间 25．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 【解析】（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。 26．如图是我国甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站，其利用超过1.2万面定日镜将阳光会聚到吸热塔顶端。在北京时间2025年3月21日（春分日）熔盐塔影子最短时，太阳位于敦煌地区的正南方天空，已知春分和秋分日正午时太阳光线与当地水平面的夹角，为此地纬度，请根据下表回答有关问题： 项目名称 首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站 吸热塔高度 260米 地理位置 甘肃省敦煌市西约20公里处的戈壁滩（纬度可近似为北纬40°） 镜场配置 约1.2万面定日镜，以同心圆状排列 年减排二氧化碳 约35万吨 （1）自动控制系统根据光的__________定律自动调整定日镜，将太阳光会聚至塔尖。 （2）计算此时太阳光线与敦煌当地水平面的夹角为__________。 （3）某块定日镜位于图中S点处，请根据题意在图上绘制出此面定日镜。 （4）位于正北方距塔底260m的定日镜要使反射光线恰好照射到吸热塔顶端，（忽略镜子大小和镜子到地面高度）此定日镜的镜面与当地水平面的夹角应该调整为__________。（） 【答案】（1）反射；（2）50°；（3）；（4）42.5° 【解析】（1）根据光的反射规律可知，自动控制系统根据光的反射定律自动调整定日镜，从而改变太阳光的传播方向，将太阳光会聚至塔尖。 （2）由题意知，春分和秋分日正午时太阳光线与当地水平面的夹角，为此地纬度，由题干信息可知，甘肃省敦煌市西约20公里处的戈壁滩（纬度可近似为北纬40°），因此太阳光线与敦煌当地水平面的夹角为 （3）根据光的反射定律，反射角等于入射角，且反射光线与入射光线分居法线两侧，因此作入射光线和反射光线的夹角的角平分线即为法线，过S点作垂直于法线的直线即为平面镜所在的位置，据此作图。 （4）由题意知，定日镜在塔底正北260m处，吸热塔高260m，构成直角三角形，两条直角边都是260m，由图可知，故反射光线与水平面夹角是45°，即，入射阳光与水平面夹角50°，即，反射光线与入射光线的夹角，即，根据反射定律，法线OS平分，则 所以镜面与水平面的夹角 27．请阅读《地月空间的精准量尺——激光测距》并回答问题。 地月空间的精准量尺——激光测距 2025年4月，在浩瀚宇宙中的地月空间，一场跨越35万公里的“光影对话”悄然上演，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 地月空间是指从地球低轨道延伸至距地球约200万公里的空间范围，是人类探索的一个重要方向，作为人类基于现有科技水平可望而又可即的空间，是我们理解宇宙、试验新技术、驶向星辰大海的“演习场”。 如图所示为激光测距试验示意图，天都一号搭载角反射器在绕月轨道上运动，地面测控站提供轨道预报数据，地面激光站发出激光，激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回，激光站接收到反射回波信号，就可以得到此时天都一号到地面的精准距离。由于地月空间距离极大、天都一号卫星在绕月轨道上运动速度极快，对地月空间卫星进行激光测距相当于万米外瞄准一根头发丝，实施精密跟踪与信号捕获难度极大，此次测距验证了我国深空激光测距技术的成熟度。 地月空间激光测距技术试验的成功，为中国开发利用地月空间奠定了坚实的科技基础，也为未来深空探测任务提供了重要手段，将有力支撑国际月球科研站等后续重大工程任务的论证与实施。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）天都一号通导技术试验星成功完成全球首次______的地月空间激光测距技术试验； （2）如图所示，两块平面镜成一定夹角构成角反射器，一束光线射向角反射器，经两次反射就能模拟天都一号上的角反射器效果的是______； A． B． C． （3）在激光测距试验中，从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为多少秒。（光速取，结果保留一位小数） 【答案】（1）白天强光干扰条件下；（2）B；（3）2.3s 【解析】（1）由题意知，天都一号通导技术试验星，成功完成全球首次白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验，标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。 （2）入射光线经镜面两次反射后，沿与最初入射光线平行的方向反射回去，因此两次反射角与入射角的和为180度，因为反射角等于入射角，则第一次反射时的反射角与第二次反射时的入射角的和为90度，因此角反射器的两个镜面的夹角应为90度。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）由题意知，地面激光站发出激光，激光经距地约的角反射器反射后“原路”返回，因此从激光站发出激光，经天都一号上的角反射器反射，到激光站接收到回波信号所用时间约为 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $