2.4 光的反射(举一反三·讲义)物理新教材苏科版八年级上册
2026-09-14
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精品
摘要:
本讲义聚焦光的反射核心知识点,系统梳理反射现象、相关概念(入射光线等)、反射定律、平面镜成像原理及镜面与漫反射。上承平面镜成像,下启光学应用,通过情景导入、知识点分层及例题变式构建学习支架。
资料以科学探究为特色,通过可翻折纸板实验、数据记录验证反射定律,培养科学探究能力。结合自行车尾灯等生活实例设计题型,强化物理观念应用,课中辅助实验教学,课后分层作业助力学生查漏补缺。
内容正文:
2.4 光的反射
新教材【苏科版】
【知识框架 + 知识精讲(4个知识归纳 + 4个题型)+ 课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
同学们,我们上节课学习了平面镜成像,大家想一想,镜子本身不会发光,我们为什么能看见镜子里的像?我们能看见课桌、书本、墙面,这些物体都不是光源,本身不能发光,那我们为什么能看见它们?
原因就是光源发出的光,射到物体表面,被物体反射进入我们眼睛.这种现象就是光的反射.今天我们就一起来探究光的反射规律.
【知识点1 光的反射(重点)】
1.光的反射
光射到物体表面(或两种介质的界面)时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象叫作 光的反射 .
提示:
①所有物体的表面都能反射光,物体的表面叫作反射面,光的反射是普遍存在的现象.我们能看到本身不发光的物体,就是因为它的表面反射的光射入我们的眼睛造成的.
②不同的反射面反射光的能力不同,如磨光的金属、漆得很好的家具看上去光亮耀眼,表明其反射光的能力强.砖瓦、石块看上去比较暗淡,表明它们反射光的能力弱.
2.与光的反射有关的几个物理概念
如图所示:
(1)入射光线:射向反射面的光线(AO);
(2)入射点:入射光线与反射面的交点(O);
(3)反射光线:被反射面反射回来的光线(OB);
(4)法线:过入射点并垂直于反射面的直线(ON);
(5)入射角:人射光线与法线的夹角(α);
(6)反射角:反射光线与法线的夹角(β).
【例1】(2025•渠县开学)如图所示,经过入射点O并垂直于反射面EF的直线ON叫 ; 是入射角, 是反射角.
【变式1-1】(2025•凤阳县三模)如图所示,平面镜和白色纸板垂直放置,用蓝色激光笔紧贴白色纸板将光斜射到水平面上的平面镜O点,在白色纸板上看到的反射光线应是在 (选填“①”“②”或“③”)位置.
【变式1-2】(2023秋•南沙区期末)小芳观察“光的反射”实验时,作图记录实验现象,但没有标出光传播的方向(如图所示,ON是法线).以下判断正确的是( )
A.OB一定是反射光线 B.AO一定是入射光线
C.入射角一定是30° D.反射角一定是60°
【变式1-3】(2025秋•奈曼旗期末)对于如图所示的光路,下列说法正确的是( )
A.反射角为60°
B.入射角减小20°时,反射光线与入射光线的夹角也减小20°
C.入射光线远离法线时,反射光线也远离法线
D.入射角增大5°,反射角增大10°
【知识点2 探究光的反射规律(重点)】
1.试一试
如图所示,用激光笔发出的光AO照射到平面镜上,观察到它的反射光会在光屏上形成一个光斑A';用激光笔发出的光BO照射到平面镜上,观察到它的反射光会在光屏上形成一个光斑B'.
2.猜一猜
(1)什么情况下入射光与反射光重合?
当入射光与镜面垂直时,入射光可能与反射光重合.
(2)当入射光从与反射光重合的位置偏转一定角度时,反射光的方向怎样变化?它们可能有什么关系?
当入射光从与反射光重合的位置偏转一定角度时,反射光也从重合位置(反向)偏转一定角度.两角度的大小可能相等.
3.设计实验
如图所示,实验中用一可绕接缝ON翻折的白色硬纸板,是为了在空间寻找反射光束.
4.进行实验
(1)以接缝ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕接缝ON向前或向后翻折,在白纸板上不能观察到反射光束.
(2)改变入射光线的方向,观测几组入射角和反射角.
下面给出一组实验数据;
序号
入射角
反射角
入射光线
反射光线
1
20°
20°
法线左侧
法线右侧
2
30°
30°
法线左侧
法线右侧
3
40°
40°
法线左侧
法线右侧
5.实验结论
光反射时,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.
信 息 快 递
在上面的实验中,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.
提 示
①反射光线和入射光线存在着因果关系,入射决定了反射,所以不能将反射角等于入射角说成入射角等于反射角.
②反射时,光路是可逆的,即发生反射现象时,若入射光线逆着原来反射光线的方向射到镜面上,那么反射光线就逆着原来的入射光线的方向射出.
③从几何关系来看,法线是入射光线和反射光线之间夹角的角平分线,反射光线和入射光线之间的夹角等于反射角与入射角之和.
④当入射光线垂直射到镜面时,入射角、反射角都为0°,此时反射光线与入射光线反向重合.
⑤一条入射光线对应的反射光线只有唯一的一条.
⑥声与光一样,在发生反射时,也遵循反射定律.
【例2】(2026•香坊区二模)小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律.通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.此次反射的反射角是50°
B.将白纸板右侧的NOF部分向后折叠,则反射光线会消失
C.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
D.光在白纸板ENF上发生了镜面反射
【变式2-1】(2026春•射阳县校级期末)利用如图所示实验装置探究光的反射定律.将平面镜 放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一白板去寻找入射光和反射光,使入射光和反射光同时呈现在白板上.测得此时白板和镜面成90°角,此时法线 (在/不在)白板所在的平面上,改变入射光的方向,使其远离法线,则反射光将 (远离/靠近)法线.
【变式2-2】(2026•梁溪区一模)如图所示,在探究光的反射定律的实验中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光.将白板绕CD轴转动一定角度,直至入射光和反射光同时呈现在白板上,此时白板与镜面 ,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内.一束光EO贴着纸板入射到平面镜上,光路如图乙所示,则反射角为 °.如果要探究反射角和入射角的大小关系,接下来的操作是: .
【变式2-3】(2026•鲁山县三模)在探究“光的反射定律”的实验中,为了确定反射光沿哪个方向射出,实验器材有:可折叠的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜、激光电筒和量角器.
(1)实验选用粗糙白板的目的是 ;入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现反射光线,如图甲所示,其原因是 .
(2)如图乙所示,将一束激光射向罩内中心处的平面镜,向透明玻璃罩内注入 ,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来;若在反射光线一侧观察,当 时,可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的.
【知识点3 平面镜成像原理(一般)】
平面镜成像的原理是光的反射定律,如图所示,发光点 S 发出的无数条光线入射到平面镜上,经平面镜反射后是发散的.反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看过去,就看到了发光点S在平面镜中的像S',即平面镜所成的像是反射光线的反向延长线的相交点,它不是由实际光线会聚成的,镜子后面也没有发光点S',所以我们把S'叫作虚像.
【例3】(2025秋•孝感月考)如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,此时入射角为 °;若入射角增大5°,反射光线与入射光线的夹角增大 °;若液面下降,光斑S将向 (选填“左”或“右”)移动.
【变式3-1】(2026•肥西县二模)图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景.图乙示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A点表示患者口腔内的一点,请作出A点发出的光经平面镜反射到医生眼睛的光路图(保留作图痕迹).
【变式3-2】(2025秋•铁东区期末)画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路.
【变式3-3】(2025秋•沈阳期末)A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.
【知识点4 镜面反射与漫反射(一般)】
当一束平行光投射到镜子、平静的水面等表面光滑的物体上时,各条光线的入射角都相等,根据光的反射定律,所有光线的反射角也相等,所以反射以后仍然是平行光束,这种反射称为 .发生镜面反射的时候,只能在特定的角度(能让反射光线射向眼睛)看到很强的光,而在其他角度看不到光,感觉镜面是暗的,如图所示.
当平行光束照射到凹凸不平的物体表面(或含有微粒的物质中,如空气中)时,光仍遵循光的反射定律,经过反射后反射光线不再平行,而变成向各个方向无规则散开的光,这种反射称为 .发生漫反射的时候,无论从什么角度看,都有部分反射光进入观察者的眼睛,即人们从各个方向都可以看到物体,如图所示.
【例4】(2025秋•陵水县期末)如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看过去,镜子比白纸
(亮/暗),这是由于光在白纸上发生了 (镜面/漫)反射的原因.
【变式4-1】(2025秋•化州市期末)学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了 ,而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了 (选填“镜面反射”或“漫反射”).前一种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律.
【变式4-2】(2026•溧阳市校级模拟)小明的写字台正前方有一盏台灯.晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,影响阅读.在下面的解决方法中,最简单、效果最好的是( )
A.把台灯换为吊灯 B.把台灯放到正后方
C.把台灯移到左臂外侧 D.把台灯移到右臂外侧
【变式4-3】(2025秋•崆峒区校级期末)如图所示,雨后的夜晚,迎着月光行走在有积水的路上时,会发现水坑处和干燥的地面亮度不一样.结合光的反射知识,下列说法正确的是( )
A.水面发生漫反射,遵循光的反射定律
B.干燥的地面发生漫反射,不遵循光的反射定律
C.干燥的地面比较暗,主要是因为月光不够亮
D.水坑处比较亮,主要是因为水面发生镜面反射
模块三课后作业
一.选择题(共6小题)
1.(2026•滨海新区)下列成语所描绘的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光 C.镜花水月 D.坐井观天
2.(2025•和田市期末)一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,反射光线与入射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15° B.25° C.35° D.45°
3.(2025•长沙期末)如图所示,平面镜水平放置,下列选项中不可能使反射光射中墙壁上目标的是( )
A.只将平面镜右侧底部适当垫高
B.只将平面镜向左适当平移
C.只将激光笔水平向左适当平移
D.不改变平面镜和入射点,增大入射角
4.(2026•天津)京剧是国家级非物质文化遗产.图中,京剧演员通过平面镜看到他头饰上的A点,选项图中能正确表示演员看到A点像的光路是( )
A. B. C. D.
5.(2025秋•洞口县期末)电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该( )
A.向外旋转 B.向内旋转 C.向下旋转 D.向上旋转
6.(2025秋•祁阳市期末)夜晚,当汽车灯光照射到前方自行车的尾灯时,汽车驾驶员会看到自行车尾灯非常明亮.查阅资料知道自行车尾灯结构如图乙所示,由相互垂直的反射面组成.下列关于该现象的说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光在尾灯表面发生漫反射
C.光在尾灯表面只发生一次反射
D.尾灯能将入射光按与原来平行的方向反射回去
二.填空题(共4小题)
7.(2025秋•金寨县期末)如图,摄影爱好者拍摄到一只站在水中的鸟,鸟与它的影子甲、乙呈现“对影成三人”.其中影子甲是由光的 形成的;影子乙是由光的 形成的.
8.(2026春•苏州校级月考)如图所示,晚上,小明在房间窗前通过玻璃窗看到了吊灯的像,吊灯的像由于光的 形成的.当水平向左缓慢推动玻璃窗时,玻璃窗中灯的像 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”),像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”).
9.(2026•东莞市校级模拟)如题图所示,将纸板竖直放置于平面镜上,入射光线与镜面夹角为30°时,反射角为 度;当入射光束OA绕点O逆时针转动,反射光束OB (选填“靠近”或“远离”)法线;将纸板NOF沿OF向后翻折,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光.
10.(2025秋•包头期末)一些大厦的外部安装了玻璃幕墙,人们可以通过它看到自己的 (选填“虚”“实”)像,我国对玻璃幕墙的安装制订了限制法规,因为玻璃幕墙会发生 (选填“镜面”或“漫”)反射,造成光污染.
三.作图题(共3小题)
11.(2026•莆田一模)如图所示,一束光线AO射向镜面.请画出反射光线,并标出反射角的度数.
12.(2025秋•铜川期末)由点光源S发出的两条入射光线经镜面反射后的两条反射光线如图所示,请根据平面镜成像特点找出点光源S(保留光路作图痕迹).
13.(2025秋•兖州区期末)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中.请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数.
四.实验探究题(共2小题)
14.(2026•长岭县校级模拟)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验.
(1)他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 .
(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,反射光并没有呈现在纸板NOF上,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:
.
15.(2025秋•蒙自市校级月考)为了“探究光的反射定律”,小李同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验.
(1)为比较反射角与入射角的大小,还需要的测量工具是 .
(2)某同学的实验数据如表所示,其中有一组数据测错了,这组数据是第 次实验的,原因可能是将反射光线与 镜面 的夹角当成了反射角.
实验次数
1
2
3
4
5
入射角i
20°
40°
50°
60°
80°
反射角r
20°
40°
50°
30°
80°
(3)根据表中数据得出的结论是:光反射时,反射角 入射角,需要多次实验并测量入射角与反射角的度数大小,目的是: .
(4)使入射光线EO逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线OF (选填“靠近”或“远离”)法线.
(5)若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时,光路是 的.
【实验创新】老师对该实验装置进行改良后如图乙所示,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出.老师水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到当入射光线与法线重合,反射光线也与法线重合时,可判断 .
五.综合能力题(共1小题)
16.(2026•盐城一模)小鸣和同学们用图甲所示器材探究光的反射定律,实验步骤如下:
(1)如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上.尝试用一块 (粗糙/光滑)的白板去寻找入射光和反射光,调整白板位置直至 .此时白板与镜面的位置关系是 .说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)为便于测量和研究,小鸣在白板上画出法线,使入射光与法线重合,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,将数据记录在表格中.分析表格中数据,总结出反射角 等于 入射角.
(3)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 的.
(4)探究完成后,小鸣对实验进行反思:图甲中白板上没有呈现反射光的原因是 .
A.反射光线、入射光线、法线不在同一平面
B.此时反射光不存在
C.此时白板不在入射光线与法线所处的平面
D.此时法线与平面镜不垂直
(5)小鸣要在家里的苹果树下铺设一层银色地膜,利用其对光的反射使苹果获得更多的光照,从而增加苹果的甜度.如图乙所示,请根据图中的光路画出地膜的位置(保留作图痕迹).
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2.4 光的反射
新教材【苏科版】
【知识框架 + 知识精讲(4个知识归纳 + 4个题型)+ 课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
同学们,我们上节课学习了平面镜成像,大家想一想,镜子本身不会发光,我们为什么能看见镜子里的像?我们能看见课桌、书本、墙面,这些物体都不是光源,本身不能发光,那我们为什么能看见它们?
原因就是光源发出的光,射到物体表面,被物体反射进入我们眼睛.这种现象就是光的反射.今天我们就一起来探究光的反射规律.
【知识点1 光的反射(重点)】
1.光的反射
光射到物体表面(或两种介质的界面)时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象叫作 光的反射 .
提示:
①所有物体的表面都能反射光,物体的表面叫作反射面,光的反射是普遍存在的现象.我们能看到本身不发光的物体,就是因为它的表面反射的光射入我们的眼睛造成的.
②不同的反射面反射光的能力不同,如磨光的金属、漆得很好的家具看上去光亮耀眼,表明其反射光的能力强.砖瓦、石块看上去比较暗淡,表明它们反射光的能力弱.
2.与光的反射有关的几个物理概念
如图所示:
(1)入射光线:射向反射面的光线(AO);
(2)入射点:入射光线与反射面的交点(O);
(3)反射光线:被反射面反射回来的光线(OB);
(4)法线:过入射点并垂直于反射面的直线(ON);
(5)入射角:人射光线与法线的夹角(α);
(6)反射角:反射光线与法线的夹角(β).
【例1】(2025•渠县开学)如图所示,经过入射点O并垂直于反射面EF的直线ON叫 法线 ; ∠α 是入射角, ∠β 是反射角.
【分析】法线垂直于反射面;入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角.
【解答】解:经过入射点O并垂直于反射面EF的直线ON叫法线;
入射光线与法线的夹角叫入射角,则∠α是入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角,则∠β是反射角.
故答案为:法线;∠α;∠β.
【变式1-1】(2025•凤阳县三模)如图所示,平面镜和白色纸板垂直放置,用蓝色激光笔紧贴白色纸板将光斜射到水平面上的平面镜O点,在白色纸板上看到的反射光线应是在 ② (选填“①”“②”或“③”)位置.
【分析】光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.据此结合图片进行分析.
【解答】解:如图所示,平面镜和白色纸板垂直放置,光在发生反射现象时,反射光线、入射光线分居在法线两侧,且反射角等于入射角,故在白色纸板上看到的反射光线应是在②位置.
故答案为:②.
【变式1-2】(2023秋•南沙区期末)小芳观察“光的反射”实验时,作图记录实验现象,但没有标出光传播的方向(如图所示,ON是法线).以下判断正确的是( )
A.OB一定是反射光线 B.AO一定是入射光线
C.入射角一定是30° D.反射角一定是60°
【分析】入射角是指入射光线与法线之间的夹角,反射角是指反射光线与法线之间的夹角;
光反射时反射光线、法线、入射光线在同一平面内,反射角等于入射角,光路是可逆的.
【解答】解:如图,ON是法线,∠AON=60°,∠BON=90°﹣30°=60°,则∠AON=∠BON=60°,
因图中未标出光的传播方向,则:
A、AO可能是入射光线,也可能是反射光线,故A错误;
B、OB可能是反射光线,也可能是入射光线,故B错误;
CD、虽然不能判断入射光线和反射光线,但反射角一定等于入射角,且∠AON=∠BON=60°,所以反射角和入射角都是60°,故C错误,D正确.
故选:D.
【变式1-3】(2025秋•奈曼旗期末)对于如图所示的光路,下列说法正确的是( )
A.反射角为60°
B.入射角减小20°时,反射光线与入射光线的夹角也减小20°
C.入射光线远离法线时,反射光线也远离法线
D.入射角增大5°,反射角增大10°
【分析】光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”.
同时要掌握入射角和反射角的概念:知道入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角.
【解答】解:A、由图可知,入射光线与反射面的夹角为60°时,则入射角为90°﹣60°=30°,所以反射角也为30°,故A错误.
B、入射角减小20°时,反射角也减小20°,所以反射光线与反射面的夹角就减小40°.故B错误.
C、入射光线远离法线时,入射角变大,所以反射角也变大,反射光线远离法线,故C正确.
D、入射角增大5°,反射角等于入射角,反射角也增大5°,故D错误.
故选:C.
【知识点2 探究光的反射规律(重点)】
1.试一试
如图所示,用激光笔发出的光AO照射到平面镜上,观察到它的反射光会在光屏上形成一个光斑A';用激光笔发出的光BO照射到平面镜上,观察到它的反射光会在光屏上形成一个光斑B'.
2.猜一猜
(1)什么情况下入射光与反射光重合?
当入射光与镜面垂直时,入射光可能与反射光重合.
(2)当入射光从与反射光重合的位置偏转一定角度时,反射光的方向怎样变化?它们可能有什么关系?
当入射光从与反射光重合的位置偏转一定角度时,反射光也从重合位置(反向)偏转一定角度.两角度的大小可能相等.
3.设计实验
如图所示,实验中用一可绕接缝ON翻折的白色硬纸板,是为了在空间寻找反射光束.
4.进行实验
(1)以接缝ON为轴线,将白色硬纸板的B面绕接缝ON向前或向后翻折,在白纸板上不能观察到反射光束.
(2)改变入射光线的方向,观测几组入射角和反射角.
下面给出一组实验数据;
序号
入射角
反射角
入射光线
反射光线
1
20°
20°
法线左侧
法线右侧
2
30°
30°
法线左侧
法线右侧
3
40°
40°
法线左侧
法线右侧
5.实验结论
光反射时,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.
信 息 快 递
在上面的实验中,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.
提 示
①反射光线和入射光线存在着因果关系,入射决定了反射,所以不能将反射角等于入射角说成入射角等于反射角.
②反射时,光路是可逆的,即发生反射现象时,若入射光线逆着原来反射光线的方向射到镜面上,那么反射光线就逆着原来的入射光线的方向射出.
③从几何关系来看,法线是入射光线和反射光线之间夹角的角平分线,反射光线和入射光线之间的夹角等于反射角与入射角之和.
④当入射光线垂直射到镜面时,入射角、反射角都为0°,此时反射光线与入射光线反向重合.
⑤一条入射光线对应的反射光线只有唯一的一条.
⑥声与光一样,在发生反射时,也遵循反射定律.
【例2】(2026•香坊区二模)小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上,以此来探究光的反射规律.通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角,如图所示,则( )
A.此次反射的反射角是50°
B.将白纸板右侧的NOF部分向后折叠,则反射光线会消失
C.入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°
D.光在白纸板ENF上发生了镜面反射
【分析】(1)入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角;光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;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;
(2)实验中,通过纸板来显示光路,人们能从不同角度看到不发光的物体,是因为光线发生了漫反射.
【解答】解:A、已知入射光线与平面镜的夹角为50°,因此入射角是90°﹣50°=40°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也是40°,故A错误;
B、光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,图中,将纸板NOF向后折时在纸板上看不到反射光线,此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面,反射光线依然存在,故B错误;
C、当入射角增大10°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角也增大10°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,故C正确;
D、在纸板上能看到光的传播路径,这是因为光在纸板上发生了漫反射,光线可以射向不同的方向,故D错误.
故选:C.
【变式2-1】(2026春•射阳县校级期末)利用如图所示实验装置探究光的反射定律.将平面镜 水平 放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一白板去寻找入射光和反射光,使入射光和反射光同时呈现在白板上.测得此时白板和镜面成90°角,此时法线 在 (在/不在)白板所在的平面上,改变入射光的方向,使其远离法线,则反射光将 远离 (远离/靠近)法线.
【分析】白板与镜面垂直,光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
【解答】解:探究光的反射定律实验时,为了使入射光线、反射光线和法线能在同一个竖直平面上显示出来,需要将平面镜水平放置;
将一束光斜射到平面镜上,尝试用一白板去寻找入射光和反射光,使入射光和反射光同时呈现在白板上.法线是过入射点、垂直于反射面的直线,此时白板和镜面成90°,即白板与镜面(反射面)垂直,因此法线在白板所在平面上;
根据光的反射定律:反射角等于入射角.当入射光远离法线时,入射角增大,反射角也随之增大,因此反射光将远离法线.
故答案为:水平;在;远离.
【变式2-2】(2026•梁溪区一模)如图所示,在探究光的反射定律的实验中,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上,尝试用一块白板去寻找入射光和反射光.将白板绕CD轴转动一定角度,直至入射光和反射光同时呈现在白板上,此时白板与镜面 垂直 ,表明反射光线、入射光线和法线在同一平面内.一束光EO贴着纸板入射到平面镜上,光路如图乙所示,则反射角为 50 °.如果要探究反射角和入射角的大小关系,接下来的操作是: 竖直放置硬纸板,多次改变入射角大小,再测量对应的反射角大小,进行比较 .
【分析】(1)法线始终垂直于平面镜,要使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,则入射光、反射光和法线所在的平面应与平面镜垂直,据此分析;在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)光的反射中,反射角等于入射角;
(3)探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律.
【解答】解:法线始终垂直于平面镜,入射光线、反射光线、法线在同一平面内,为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF与平面镜垂直放置;在白板上可以清晰地画出入射光线、反射光线和法线(法线是垂直于平面镜并通过入射点的线).通过观察可以发现,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
入射角是入射光线与法线之间的夹角,则入射角为90°﹣40°=50°,光的反射中,反射角等于入射角,则反射角为50°;
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入射光线的入射角度,即改变入射角大小,多次实验,得出实验结论.
故答案为:垂直;50;竖直放置硬纸板,多次改变入射角大小,再测量对应的反射角大小,进行比较.
【变式2-3】(2026•鲁山县三模)在探究“光的反射定律”的实验中,为了确定反射光沿哪个方向射出,实验器材有:可折叠的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜、激光电筒和量角器.
(1)实验选用粗糙白板的目的是 为了显示光路 ;入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现反射光线,如图甲所示,其原因是 白纸板与镜面不垂直 .
(2)如图乙所示,将一束激光射向罩内中心处的平面镜,向透明玻璃罩内注入 烟雾 ,入射光、反射光的光路就会清楚地显示出来;若在反射光线一侧观察,当 两束光看起来重合 时,可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的.
【分析】(1)使用白板是为了显示光路;
为了使光路在纸板上显示出来,应是纸板与平面镜垂直;
(2)实验中使整个玻璃罩内充满烟雾,是为了显示光路;光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上).
【解答】解:(1)光在空气中不易观察,实验选用白板的目的是显示光路.
入射光线、入射光线在同一平面上,入射光线贴着白板入射到平面镜,在白板上没有出现入射光线,其原因可能是白纸板与镜面不垂直,反射光线不在白纸板上.
(2)为了显示光路,可以在透明玻璃罩内注入烟雾;若在反射光线一侧观察,当两束光看起来重合时,说明此时反射光线、入射光线重合,可以判断反射光线.入射光线和法线是共面的.
故答案为:(1)呈现光路;白纸板与镜面不垂直;(2)烟雾;两束光看起来重合.
【知识点3 平面镜成像原理(一般)】
平面镜成像的原理是光的反射定律,如图所示,发光点 S 发出的无数条光线入射到平面镜上,经平面镜反射后是发散的.反射光线进入人眼,人眼逆着反射光线的方向看过去,就看到了发光点S在平面镜中的像S',即平面镜所成的像是反射光线的反向延长线的相交点,它不是由实际光线会聚成的,镜子后面也没有发光点S',所以我们把S'叫作虚像.
【例3】(2025秋•孝感月考)如图是光电控制液面高度仪的示意图,通过光反射到光电屏上的位置判断液面高低,一束光射到液面,此时入射角为 50 °;若入射角增大5°,反射光线与入射光线的夹角增大 10 °;若液面下降,光斑S将向 右 (选填“左”或“右”)移动.
【分析】光在水面上发生的是镜面反射,液面升高或降低时,入射光线不变,入射角不变,变化的是入射点,可以通过作图利用光的反射分析;
光发生反射时,反射角等于入射角,反射角随入射角变化,据此分析反射光线与入射光线的夹角的变化.
【解答】解:一束光射到液面,与液面的夹角为40°,则入射角为90°﹣40°=50°.
根据光的反射定律,反射角等于入射角.入射角增大5°,反射角也增大5°,因此反射光线与入射光线的夹角增大10°;
液面相当于平面镜,液面下降会使入射点向右移动,入射光线方向不变,反射光线也会向右平移,因此光斑S将向右移动.
故答案为:50;10;右.
【变式3-1】(2026•肥西县二模)图甲是医生通过平面镜观察患者口腔的情景.图乙示意图中,EF为平面镜,B点为医生眼睛所在位置,A点表示患者口腔内的一点,请作出A点发出的光经平面镜反射到医生眼睛的光路图(保留作图痕迹).
【分析】利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出B点的对称点可得B点的像,根据反射光线反向延长通过像点,可以由像点和A点确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定反射点,最后由发光点和反射点画出入射光线,从而完成光路.
【解答】解:作出口腔A点关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接BA′点交平面镜于点O,连接AO画出入射光线,连接OB画出反射光线,如图所示:
【变式3-2】(2025秋•铁东区期末)画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路.
【分析】根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作出像点后,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点,再完成光路.
【解答】解:过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′P与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,如下图所示:
【变式3-3】(2025秋•沈阳期末)A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点的位置.
【分析】根据光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出两条反射光线的入射光线,交点即为发光点的位置.
【解答】解:先过入射点C垂直于镜面作出法线,在法线左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DB的入射光线,两条入射光线的交点S即为发光点S的位置,如图所示:
【知识点4 镜面反射与漫反射(一般)】
当一束平行光投射到镜子、平静的水面等表面光滑的物体上时,各条光线的入射角都相等,根据光的反射定律,所有光线的反射角也相等,所以反射以后仍然是平行光束,这种反射称为 镜面反射 .发生镜面反射的时候,只能在特定的角度(能让反射光线射向眼睛)看到很强的光,而在其他角度看不到光,感觉镜面是暗的,如图所示.
当平行光束照射到凹凸不平的物体表面(或含有微粒的物质中,如空气中)时,光仍遵循光的反射定律,经过反射后反射光线不再平行,而变成向各个方向无规则散开的光,这种反射称为 漫反射 .发生漫反射的时候,无论从什么角度看,都有部分反射光进入观察者的眼睛,即人们从各个方向都可以看到物体,如图所示.
【例4】(2025秋•陵水县期末)如图所示,晚上在桌面上铺一张白纸,把一块平面镜放在纸上(镜面朝上),让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看过去,镜子比白纸 暗 (亮/暗),这是由于光在白纸上发生了 漫 (镜面/漫)反射的原因.
【分析】镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线.
漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体.
【解答】解: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,所以从侧面看到的平面镜是暗的;
白纸看上去很平,其实细微之处是凹凸不平的,而入射到白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的.
故答案为:暗;漫.
【变式4-1】(2025秋•化州市期末)学生上课时能从不同方向看清黑板上的字是因为发生了 漫反射 ,而部分同学因为“反光”看不清黑板上的字是因为发生了 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”).前一种反射 遵循 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律.
【分析】(1)镜面反射后的光线射向同一方向,正好处在这一方向上时,获得的光线很强,其他方向上几乎没有反射光线,黑板“反光”就是因为黑板发生了镜面反射的缘故;
(2)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体,镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.
【解答】解:学生上课时能从不同方向看清黑板上的字,是因为光在黑板表面上发生了漫反射,反射光线射向各个方向的缘故;
黑板“反光”是因为黑板发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;
镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.
故答案为:漫反射;镜面反射;遵循.
【变式4-2】(2026•溧阳市校级模拟)小明的写字台正前方有一盏台灯.晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,影响阅读.在下面的解决方法中,最简单、效果最好的是( )
A.把台灯换为吊灯 B.把台灯放到正后方
C.把台灯移到左臂外侧 D.把台灯移到右臂外侧
【分析】根据光的反射原理:台灯发出的光照到玻璃上,玻璃表面反射台灯发出的光射入人眼,由于人感受到的反射光太强,所以感到刺眼,可见如将台灯移至人的侧旁,即可避免出现这种现象.
【解答】解:小明晚上学习的时候,铺在写字台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,实际上这些刺眼的亮光并非玻璃本身发出的,而是玻璃表面反射台灯发出的光所致.这些光之所以刺眼,是由于人感受到的反射光太强,一般这是由于台灯可能正好在人的正前方,从而有较强的反射光朝人反射.可见如将台灯移至人的侧旁,即可避免出现这种现象.而对于通常以右手写字的人来说,则应将台灯移至其左臂外侧最好(因为如果台灯在右臂外侧时,则在写字时右手的影子会落在人正前方的台面上,影响看书和写字).
故选:C.
【变式4-3】(2025秋•崆峒区校级期末)如图所示,雨后的夜晚,迎着月光行走在有积水的路上时,会发现水坑处和干燥的地面亮度不一样.结合光的反射知识,下列说法正确的是( )
A.水面发生漫反射,遵循光的反射定律
B.干燥的地面发生漫反射,不遵循光的反射定律
C.干燥的地面比较暗,主要是因为月光不够亮
D.水坑处比较亮,主要是因为水面发生镜面反射
【分析】(1)人看物体的条件:物体发光或反射光,物体发的光或反射的光线能进入人的眼睛.
(2)平行光射向平而光滑的反射面,反射光线平行射出,这种反射是镜面反射;平行光射向凹凸不平的反射面,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射.
(3)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.
【解答】解:平静的水面,能发生镜面反射;地面凹凸不平,地面发生漫反射;
迎着月光走,月光经水面发生镜面反射,进入人的眼睛反射光线多,所以人感觉水洼处比较亮;地面发生漫反射,有很少的光线进入人的眼睛,所以人感觉地面比较暗;不管镜面反射还是漫反射,都要遵循光的反射定律;
综上所述,只有D正确,ABC错误.
故选:D.
模块三课后作业
一.选择题(共6小题)
1.(2026•滨海新区)下列成语所描绘的光现象中,由于光的反射形成的是( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光 C.镜花水月 D.坐井观天
【分析】(1)光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的.
【解答】解:A、立竿见影中的影子的形成说明光是沿直线传播的,由于光的直线传播,被物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故A不符合题意;
B、凿壁偷光是光在同种均匀介质中沿直线传播现象,故B不符合题意;
C、镜花水月,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C符合题意;
D、坐井观天,所见甚小是由于光的直线传播,故D不符合题意.
故选:C.
2.(2025•和田市期末)一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,反射光线与入射光线恰好垂直,则原来的入射角是( )
A.15° B.25° C.35° D.45°
【分析】根据“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”.利用光的反射定律中的反射角始终等于入射角可求出现在的反射角的度数,然后即可得出结论.
【解答】解:由“一束光射到一面镜子上后使入射角增大20°时,入射光线与反射光线恰好垂直”,由光的反射定律知,反射角等于入射角,
故现在的入射角为:,
所以原来的入射角为:45°﹣20°=25°,
故B符合题意,ACD不符合题意.
故选:B.
3.(2025•长沙期末)如图所示,平面镜水平放置,下列选项中不可能使反射光射中墙壁上目标的是( )
A.只将平面镜右侧底部适当垫高
B.只将平面镜向左适当平移
C.只将激光笔水平向左适当平移
D.不改变平面镜和入射点,增大入射角
【分析】(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧;
(3)反射角等于入射角.
(4)光在反射时光路是可逆的
【解答】解:A.根据光的反射规律,只将平面镜右侧底部适当垫高,入射角变大,反射角变大,反射光线与墙壁的交点向下移动,可能使反射光射中墙壁上目标,故A可行,不符合题意;
B.根据光的反射规律,只将平面镜向左适当平移,入射点不变,入射角不变,反射角不变,反射光线与墙壁的交点位置不变,不能使反射光射中墙壁上目标,故B不行,符合题意;
C.根据光的反射规律,只将激光笔水平向左适当平移,入射点向左移动,入射角不变,反射角不变,反射光线与墙壁的交点向下移动,可能使反射光射中墙壁上目标,故C可行,不符合题意;
D.不改变平面镜和入射点,增大入射角,反射角变大,反射光线与墙壁的交点向下移动,可能使反射光射中墙壁上目标,故D可行,不符合题意.
故选:B.
4.(2026•天津)京剧是国家级非物质文化遗产.图中,京剧演员通过平面镜看到他头饰上的A点,选项图中能正确表示演员看到A点像的光路是( )
A. B. C. D.
【分析】A的像是反射光线的反向延长线会聚形成的,必然有反射光线进入人的眼睛,反射光线经过眼睛和像点,两者的连线确定入射点,画出入射光线.
【解答】解:过A点向平面镜作垂线,并延长至等长,得到像点A′,再连接A′和眼睛可确定反射点O的位置,AO为入射光线,O到眼睛为反射光线,如图所示:
ABD图光的传播方向错误,故只有C正确.
故选:C.
5.(2025秋•洞口县期末)电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶时,发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,却看不到路面的情况,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该( )
A.向外旋转 B.向内旋转 C.向下旋转 D.向上旋转
【分析】反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.
【解答】解:发现左侧反光镜中看到的是车后的树梢和天空,说明树梢的反射光线经平面镜反射后进入眼睛,路面射向平面镜的光线经反射后射向了上面,因此需将反光镜向下旋转.
故选:C.
6.(2025秋•祁阳市期末)夜晚,当汽车灯光照射到前方自行车的尾灯时,汽车驾驶员会看到自行车尾灯非常明亮.查阅资料知道自行车尾灯结构如图乙所示,由相互垂直的反射面组成.下列关于该现象的说法正确的是( )
A.自行车尾灯是光源
B.光在尾灯表面发生漫反射
C.光在尾灯表面只发生一次反射
D.尾灯能将入射光按与原来平行的方向反射回去
【分析】(1)凡是能够自身发光的物体叫做光源,有的物体本身不能发光,能够反射别的物体的光看起来也很亮,但不是光源;
(2)尾灯利用了直角平面镜入射光线与出射光线平行的原理;
【解答】解:A.光源是指自身能够发光的物体,自行车尾灯本身不能发光,是靠反射其他光源的光才被人看见,因此它不是光源,故A错误;
B.自行车尾灯的表面是由许多光滑的小平面镜组成的,光在这些表面上发生的是镜面反射,故B错误;
C.从图乙的结构可以看出,入射光线射到其中一个反射面后,反射光线会射向另一个与之垂直的反射面,发生第二次反射,因此,光在尾灯内至少要发生两次反射.故C错误;
D.自行车尾灯由相互垂直,反射面组成.根据光的反射定律,射向这种结构的光线,经过两次反射后,出射光线会与入射光线平行反向射回.这样,汽车灯光照射到尾灯上,反射光会沿原来方向返回,射入驾驶员的眼睛,使其看到非常明亮的尾灯,从而起到安全警示作用,故D正确.
故选:D.
二.填空题(共4小题)
7.(2025秋•金寨县期末)如图,摄影爱好者拍摄到一只站在水中的鸟,鸟与它的影子甲、乙呈现“对影成三人”.其中影子甲是由光的 直线传播 形成的;影子乙是由光的 反射 形成的.
【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播;
平面镜所成的像是虚像、物体和像的大小相等、物体和像关于平面镜对称、物体和像到平面镜的距离相等.
【解答】解:图中甲是影子,是光的直线传播形成的;
乙是像,是平面镜成像现象,是光的反射形成的.
故答案为:直线传播;反射.
8.(2026春•苏州校级月考)如图所示,晚上,小明在房间窗前通过玻璃窗看到了吊灯的像,吊灯的像由于光的 反射 形成的.当水平向左缓慢推动玻璃窗时,玻璃窗中灯的像 静止不动 (选填“向左运动”“向右运动”或“静止不动”),像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).
【分析】(1)平面镜成像原理是光的反射;
(2)平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称.
【解答】解:吊灯通过玻璃成的像属于平面镜成像,是由于光的反射形成的.
平面镜成的像和物体关于镜面对称,当水平向左缓慢推动玻璃窗时,对称轴位置不变,玻璃窗中灯的像静止不动.
平面镜成的像和物体大小相等,当水平向左缓慢推动玻璃窗时,像的大小不变.
故答案为:反射;静止不动;不变.
9.(2026•东莞市校级模拟)如题图所示,将纸板竖直放置于平面镜上,入射光线与镜面夹角为30°时,反射角为 60 度;当入射光束OA绕点O逆时针转动,反射光束OB 远离 (选填“靠近”或“远离”)法线;将纸板NOF沿OF向后翻折,在纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光.
【分析】入射角是入射光线与法线的夹角,法线与平面镜垂直.光反射时,反射角等于入射角;反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
【解答】解:已知入射光线与镜面夹角为30°,因此入射角为90°﹣30°=60°;根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角为60°.
入射光线OA绕O逆时针转动时,入射光线远离法线,入射角增大;根据反射定律,反射角也随之增大,因此反射光束OB远离法线.
将纸板NOF向后翻折后,NOF与入射光线、法线所在平面不再重合,因此在纸板上不能看到反射光.
故答案为:60;远离;不能.
10.(2025秋•包头期末)一些大厦的外部安装了玻璃幕墙,人们可以通过它看到自己的 虚 (选填“虚”“实”)像,我国对玻璃幕墙的安装制订了限制法规,因为玻璃幕墙会发生 镜面 (选填“镜面”或“漫”)反射,造成光污染.
【分析】(1)根据平面镜成正立、等大的虚像的特点即可直接得出答案;
(2)光的反射分为镜面反射与漫反射两种,光污染主要是由镜面反射引起的.
【解答】解:
因为平面镜成正立、等大的虚像,所以人们可以通过大厦外部安装的平板玻璃幕墙看到自己的虚像;
高楼大厦的玻璃幕墙造成的光污染是由于光的镜面反射引起的,所以我国对玻璃幕墙的安装制订了限制法规.
故答案为:虚;镜面.
三.作图题(共3小题)
11.(2026•莆田一模)如图所示,一束光线AO射向镜面.请画出反射光线,并标出反射角的度数.
【分析】(1)光的反射定律:反射光线与入射光线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,据此画出反射光线.
(2)入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角.
【解答】解:先过入射点垂直平面镜作出法线,入射光线与平面镜的夹角为30°,再根据反射角等于入射角在法线的右侧画出反射光线,所以入射角为90°﹣30°=60°,故反射角也为60°.如图所示:
12.(2025秋•铜川期末)由点光源S发出的两条入射光线经镜面反射后的两条反射光线如图所示,请根据平面镜成像特点找出点光源S(保留光路作图痕迹).
【分析】根据反射光线反向延长过像点,作出反光点的像点S′,再根据平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置,补出入射光线.
【解答】解:先将两条反射光线反向延长交于一点S′,在通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接S与两个反射点画出入射光线,如图所示.
13.(2025秋•兖州区期末)如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中.请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数.
【分析】知道了反射光线的位置(太阳光竖直射入井中),反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置.反射光线竖直射入井内,和水平面成90°角,根据图中标出的入射光线和水平面的夹角,易求出入射光线和反射光线的夹角;由光的反射定律知:入射角和反射角等大,由此求得反射角的度数.在标反射角的度数时要注意:反射角是反射光线和法线的夹角.
【解答】解:由于反射光线竖直射入井内,过入射点O竖直向下做出反射光线OB;然后作∠AOB的角平分线即为法线(ON).
由图知:反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°;
则反射角∠BON∠AOB120°=60°,如图所示:
四.实验探究题(共2小题)
14.(2026•长岭县校级模拟)在“探究光反射的规律”时,小明进行了如图甲所示的实验.
(1)他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 垂直 .
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和 反射角 ,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 同一平面内 ;小明想:当纸板折到图乙位置时,反射光并没有呈现在纸板NOF上,反射光还存在吗?请设计一种验证方法: 在图乙中NOF一侧反射光线的传播位置放置一块光屏,观察光屏上是否能呈现反射光 .
【分析】(1)本实验中,法线垂直于镜面,只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线在硬纸板平面内,从而在硬纸板上显示光路;
(2)测量入射角后,需要对应测量每次的反射角;
(3)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内.
【解答】解:(1)本实验中,法线垂直于镜面,只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线在硬纸板平面内,从而在硬纸板上显示光路,因此硬纸板需要与镜面保持垂直.
(2)实验目的是探究反射角与入射角的大小关系,因此测量入射角后,需要对应测量每次的反射角.
(3)当两块纸板不在同一平面时,右侧纸板上看不到反射光,这说明反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;要验证反射光是否存在,只需要在反射光的传播路径处放置光屏,观察是否能观察到反射光即可验证.
故答案为:(1)垂直;(2)反射角;(3)同一平面内;在图乙中NOF一侧反射光线的传播位置放置一块光屏,观察光屏上是否能呈现反射光.
15.(2025秋•蒙自市校级月考)为了“探究光的反射定律”,小李同学选用了平面镜、粗糙的白色纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验.
(1)为比较反射角与入射角的大小,还需要的测量工具是 量角器 .
(2)某同学的实验数据如表所示,其中有一组数据测错了,这组数据是第 4 次实验的,原因可能是将反射光线与 镜面 的夹角当成了反射角.
实验次数
1
2
3
4
5
入射角i
20°
40°
50°
60°
80°
反射角r
20°
40°
50°
30°
80°
(3)根据表中数据得出的结论是:光反射时,反射角 等于 入射角,需要多次实验并测量入射角与反射角的度数大小,目的是: 避免实验的偶然性,得到普遍规律 .
(4)使入射光线EO逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线OF 靠近 (选填“靠近”或“远离”)法线.
(5)若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为光在反射时,光路是 可逆 的.
【实验创新】老师对该实验装置进行改良后如图乙所示,用加湿器使整个玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在一个能转动的水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON,然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO,经平面镜反射后沿OB方向射出.老师水平方向缓缓转动圆台,当我们观察到当入射光线与法线重合,反射光线也与法线重合时,可判断 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 .
【分析】(1)探究光反射时的规律时,需要测量出入射角和反射角的大小,据此分析所需器材;
(2)两角之和为90°,因此原因可能是将反射光线与镜面的夹角当成了反射角;
(3)根据表中的测量数据分析即可反射角与入射角的关系;
为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据;
(4)入射光线逐渐靠近法线ON,即入射角减小,那么反射角也减小;
(5)在光的反射现象中,光路是可逆的;
(6)在光的反射中,反射光线、入射光线和法线始终在同一平面上.故据此分析即可判断.
【解答】解:(1)为比较反射角与入射角的大小,需要量出角度大小,所以还需要的测量工具是量角器.
(2)第4组数据可以明显看出与其他组不同,两角不相等,而是两角之和为90°,因此原因可能是将反射光线与镜面的夹角当成了反射角.
(3)由表格中的数据可知,反射角等于入射角.
本实验为探究实验,为寻找普遍规律,避免偶然性,需要多次实验并测量入射角与反射角的度数大小.
(4)入射光线逐渐靠近法线ON,即入射角减小,那么反射角也减小,所以可观察到反射光线靠近法线.
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明在光的反射现象中,光路是可逆的.
(6)水平方向缓缓转动圆台,当观察到入射光线、法线、反射光线重合,即看起来只有一条线时,可说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
故答案为:(1)量角器;(2)4;镜面;(3)等于;避免实验的偶然性,得到普遍规律;(4)靠近;(5)可逆;(6)反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
五.综合能力题(共1小题)
16.(2026•盐城一模)小鸣和同学们用图甲所示器材探究光的反射定律,实验步骤如下:
(1)如图甲所示,平面镜水平放置,将一束光斜射到平面镜上.尝试用一块 粗糙 (粗糙/光滑)的白板去寻找入射光和反射光,调整白板位置直至 在白板上能同时看到入射光线和反射光线 .此时白板与镜面的位置关系是 垂直 .说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内.
(2)为便于测量和研究,小鸣在白板上画出法线,使入射光与法线重合,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,将数据记录在表格中.分析表格中数据,总结出反射角 等于 入射角.
(3)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.
(4)探究完成后,小鸣对实验进行反思:图甲中白板上没有呈现反射光的原因是 C .
A.反射光线、入射光线、法线不在同一平面
B.此时反射光不存在
C.此时白板不在入射光线与法线所处的平面
D.此时法线与平面镜不垂直
(5)小鸣要在家里的苹果树下铺设一层银色地膜,利用其对光的反射使苹果获得更多的光照,从而增加苹果的甜度.如图乙所示,请根据图中的光路画出地膜的位置(保留作图痕迹).
【分析】(1)根据光的反射定律实验的要求,为了能清晰地显示光路,需要利用漫反射,因此应选择粗糙的白板.
实验通过调整白板位置来探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,当三者共面时,它们所在的平面与镜面垂直.
(2)根据光的反射定律,反射角与入射角的大小关系是相等的,这是通过实验数据归纳得出的结论.
(3)光路可逆是光学中的一个基本原理,该实验现象直接验证了这一点.
(4)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,且该平面垂直于镜面.若白板不在此平面内,则无法承接到反射光线.
(5)根据平面镜成像特点和光的反射规律进行分析.
【解答】解:(1)为了能从不同方向看到光的传播路径,光线需要在白板表面发生漫反射,所以应选用一块粗糙的白板.实验中,通过调整白板的位置,直到在白板上能同时看到入射光线和反射光线,此时说明反射光线、入射光线和法线都在白板这个平面上.由于法线垂直于镜面,所以此时白板与镜面的位置关系是垂直.
(2)根据光的反射定律,通过实验测量可以总结出,反射角等于入射角.
(3)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.
(4)图甲中,白板向后倾斜,没有与平面镜垂直.根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一个垂直于镜面的平面内.由于白板不在这个平面内,所以反射光线不会呈现在白板上.故选项C正确.
(5)连接光源和入射点,作出入射光线,根据光的反射定律,作出反射光线与入射光线夹角的平分线即为法线,过入射点作法线的垂线即为地膜的位置,据此作图:
故答案为:(1)粗糙;在白板上能同时看到入射光线和反射光线;垂直;(2)等于;(3)可逆;(4)C;(5)同上
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