4.2光的反射 导学案-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

4.2 光的反射 【学习目标】 1. 了解光在一些物体表面可以发生反射。认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。能根据光的反射定律画出反射光路图，并能解释生活中的反射现象。 2. 通过探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线与法线的位置关系，测量反射角与入射角的大小关系，总结探究的结论，在探究过程中获得比较全面的科学探究活动体验。 3. 在探究光的反射定律的实验中，正确使用控制变量法和转换法设计实验、收集证据、分析数据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解光的反射在生活、生产和科技中的应用，体会物理知识与科学、技术、社会的密切联系，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想。 【学习重点】 探究光的反射定律，理解反射现象中光路可逆。 【学习难点】 正确理解入射角、反射角的概念，并能根据光的反射定律规范作图。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 当光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去，这种现象叫做光的反射。 2. 入射光线与   法线   的夹角叫做入射角，用符号   i   表示；反射光线与   法线   的夹角叫做反射角，用符号   r   表示。 3. 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在   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。 4. 在反射现象中，光路是   可逆   的。 5. 一束平行光照射到光滑物体表面上，反射光线仍然   平行   的反射叫做镜面反射；一束平行光照射到   粗糙   的表面上，反射光线   射向各个方向   的反射叫做漫反射。 【合作探究】 探究一、光的反射定律 1. 认识光的反射现象 （1）现象探究 ① 实验一：如图所示，用激光笔发出一束光射向平面镜，在天花板上可以看到一个光斑。 这说明光射到平面镜上后，传播方向发生了   改变   ，光被平面镜   反射   了。 ② 实验二：在暗室中，用激光笔照射一块平面镜，在入射光路和反射光路附近喷一些烟雾或水雾，可以清晰地看到   入射光线   和   反射光线   。 （2）光的反射定义 当光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去，这种现象叫做光的反射。 2. 探究光的反射定律 【科学方法】实验法、归纳法 （1）认识基本概念 如图所示，入射光线AO、反射光线OB、法线ON、入射角i、反射角r。 ① 法线：经过入射点并   垂直   于反射面的   直线   。 ② 入射角：  入射光线   与   法线   的夹角，即图中的  ∠AON   。 ③ 反射角：  反射光线   与   法线   的夹角，即图中的  ∠BON   。 （2）实验探究 【实验器材】激光笔、平面镜、量角器、硬纸板（光屏）、笔、刻度尺。 【实验步骤】 步骤1：如图所示，将平面镜水平放置，把一块硬纸板竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一方向射出。在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。 步骤2：用量角器测量入射角i和反射角r，将数据填入表格中。 步骤3：改变入射光线的方向，重做上述实验，将数据填入表格中。 步骤4：以法线ON为轴，将纸板的右半部分向后折转一个角度，观察反射光线的情况。 【实验数据记录表】 实验次数 入射角 i 反射角 r 1 2 3 【实验现象】 ① 当入射光线沿法线方向射入时（入射角为0°），反射光线沿   法线   方向射出，反射角为   0°   。 ② 当入射光线靠近法线时，反射光线   靠近   法线；当入射光线远离法线时，反射光线   远离   法线。 ③ 将纸板的右半部分向后折转一个角度后，在折转的纸板上   不能   （选填“能”或“不能”）看到反射光线。 【分析论证】 ① 由步骤3可以得出：反射光线、入射光线和法线在   同一平面   内。 ② 由步骤2（反射角与入射角的关系）可以得出：反射角   等于   入射角。 ③ 由步骤2还可以得出：反射光线和入射光线分别位于法线的   两   侧。 【实验结论——光的反射定律】 在反射现象中，  反射光线   、  入射光线   和   法线   都在同一平面内；  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。（简称“  三线   共面、  两线   分居、  两角   相等”） （3）交流讨论 ① 实验中，硬纸板的作用是什么？  显示光路   、   验证三线共面   。 ② 实验中为什么要在硬纸板上多次改变入射光的方向进行实验？  使结论具有普遍性   。 ③ 如果让光沿反射光线的方向射向平面镜，反射光线的方向会怎样？这说明了什么？  反射光线沿原入射光线方向射出，说明光路是可逆的   。 3. 光路可逆 【实验探究】如图所示，让一束光沿原反射光线的方向射向平面镜，观察反射光线的方向。 实验现象：反射光线沿   原入射光线   方向射出。 实验结论：在反射现象中，光路是   可逆   的。 【想一想】在日常生活中，有哪些现象体现了光路可逆？ 【例题1】 一束光与镜面成30°角射到平面镜上，请完成下列问题： （1）入射角为   60   度； （2）反射角为   60   度； （3）若入射光线方向不变，将平面镜绕入射点顺时针旋转10°，则反射光线将旋转   20   度。 【解析】 （1）入射角是入射光线与   法线   的夹角。入射光线与镜面成30°角，则入射角为   60   度。 （2）根据光的反射定律，反射角   等于   入射角，所以反射角为   60   度。 （3）平面镜旋转10°，法线也随之旋转10°，入射角变为   70   度，反射角也变为   70   度。反射光线与原来反射光线的夹角为   20   度。 探究二、光的反射定律的应用——作图 1. 反射光路图的画法 【方法归纳】 （1）已知入射光线和镜面，画反射光线 ① 过入射点O作   垂直   于镜面的法线ON； ② 根据反射角   等于   入射角，在法线的另一侧画出反射光线OB。 （2）已知反射光线和镜面，画入射光线 ① 过入射点O作   垂直   于镜面的法线ON； ② 根据反射角   等于   入射角，在法线的另一侧画出入射光线AO。 （3）已知入射光线和反射光线，画镜面位置 ① 作入射光线和反射光线夹角的   角平分   线，即为法线； ② 过入射点作法线的   垂直   线，即为镜面的位置。 【例题2】 在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数； 【解析】由图可知，入射光线与反射面的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，根据反射定律可知，反射角也为60°，在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示： 【变式训练1】 如图为一束光照射到平面镜上反射的光路图，作出平面镜。 【解析】过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜，如下图所示： 2. 利用光的反射定律判断角度变化 【例题3】 一束光线与水平面成60°角射到平面镜上，若要使反射光线沿水平方向射出，平面镜应与水平面成多大的角度？ （图略） 【解析】 入射光线与水平面成60°角，反射光线沿水平方向射出，因此入射光线与反射光线的夹角为   60°   或   120°   。 根据光的反射定律，反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线夹角的   角平分   线。 当反射光线水平向右时，平面镜与水平面的夹角为   30°   。 当反射光线水平向左时，平面镜与水平面的夹角为   60°   。 【答案】 【变式训练2】 如图所示，小明的卧室有个窗户，他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点，下列操作可行的是（     ） ①将平面镜向上平移适当距离 ②将平面镜向下平移适当距离 ③将平面镜顺时针转动适当角度 ④将平面镜逆时针转动适当角度 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】B 【详解】①将平面镜向上平移适当距离，入射光线方向不变，反射光线方向不变，反射光斑向上移动，可能经过B点，故①可行。 ②将平面镜向下平移适当距离，反射光斑向下移动，不可以射到B点，故②不可行。 ③将平面镜顺时针转动适当角度，入射角增大，反射光线向下偏转，不可以射到B点，故③不可行。 ④将平面镜逆时针转动适当角度，入射角减小，反射光线向上偏转，可能经过B点，故④可行。 故选B。 探究三、镜面反射与漫反射 1. 镜面反射和漫反射 （1）提出问题 为什么在光滑的镜子前能看到清晰的像，而在白纸前却看不到？为什么电影幕布要用粗糙的白布而不用光滑的塑料布？ （2）实验探究 【实验操作】让一束平行光分别射向平面镜和白纸，观察反射光线的方向。 【实验现象】 ① 平行光射向平面镜时，反射光线   仍然平行   ，这种反射叫做   镜面   反射。 ② 平行光射向白纸时，反射光线   射向各个方向   ，这种反射叫做   漫   反射。 【分析论证】 ① 镜面反射：一束平行光照射到   光滑   的物体表面上，反射光线仍然   平行   的反射。 ② 漫反射：一束平行光照射到   粗糙   的物体表面上，反射光线   射向各个方向   的反射。 （3）实验结论 反射类型 反射面特点 反射光线特点 实例 镜面反射 表面  光滑   平行光照射，反射光线   平行    平面镜 、 玻璃幕墙   漫反射 表面  粗糙   平行光照射，反射光线   射向各个方向     白纸 、  电影幕布   【想一想】 ① 镜面反射和漫反射是否都遵守光的反射定律？  是   。为什么？  每条反射光线都遵守反射定律   。 ② 漫反射使我们从   不同   方向都能看到物体（选填“同一”或“不同”）。 2. 镜面反射与漫反射的应用 （1）镜面反射的应用 ① 利用平面镜   成像   ； ② 利用凹面镜使平行光   会聚   ； ③ 利用凸面镜   扩大   视野。 （2）漫反射的应用 ① 电影幕布用粗糙的白布，是为了产生   漫反射   ，使观众从不同方向都能看到画面； ② 教室墙壁粉刷成白色且表面粗糙，是为了利用   漫反射   使教室更加明亮。 3. 光污染 （1）光污染的定义：过量的光照射对人体造成不良影响的现象叫做   光污染   。 （2）光污染的来源：  镜面   反射、  玻璃幕墙   反射、城市霓虹灯等。 （3）防治措施：  减少玻璃幕墙的使用   、   使用粗糙表面材料   。 【例题4】 雨后的夜晚，路面有积水，当我们迎着月光走时，看到水面比路面更   亮  （选填“亮”或“暗”）；当我们背着月光走时，看到水面比路面更   暗  （选填“亮”或“暗”）。请用光的反射知识加以解释。 【解析】 迎着月光走时，月光射到水面上发生   镜面   反射，反射光线   大量   进入人眼；而射到路面上发生   漫   反射，反射光线   很少   进入人眼。所以水面比路面更   亮  。 背着月光走时，月光射到水面上发生   镜面   反射，反射光线   不   进入人眼；而射到路面上发生   漫   反射，有一部分反射光线   能   进入人眼。所以水面比路面更   暗  。 【例题5】 如图所示，在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对着平面镜照射，从侧面看去（ ） A. 镜子比较亮，它发生了镜面反射 B. 镜子比较暗，它发生了漫反射 C. 白纸比较亮，它发生了镜面反射 D. 白纸比较亮，它发生了漫反射 【解析】 手电筒正对着平面镜照射，光在镜面上发生   镜面   反射，反射光线   沿原路   返回，从侧面看去时，几乎没有反射光线进入眼睛，所以镜子比较   暗  。光射到白纸上发生   漫   反射，从各个方向都有反射光线进入眼睛，所以白纸比较   亮  。 【答案】 D 【精讲点拨】 1. 正确理解法线 （1）法线是过入射点并   垂直   于反射面的   直线   。 （2）法线是研究光的反射现象的   基准   ，它   不是   真实存在（选填“是”或“不是”），是为了方便研究而引入的。 （3）法线的作用：是确定入射角和反射角的   标准   ，也是确定反射光线和入射光线位置的   参考   。 2. 正确理解入射角和反射角 （1）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。 （2）易错点：不要把入射角误认为是入射光线与镜面的夹角，反射角误认为是反射光线与镜面的夹角。 （3）入射光线与镜面的夹角为α，则入射角为   90°−α  ；反射光线与镜面的夹角为β，则反射角为   90°−β  。 3. 对光的反射定律的理解 （1）三线共面：反射光线、入射光线和法线在   同一平面   内。 （2）两线分居：反射光线和入射光线分别位于   法线   两侧。 （3）两角相等：反射角   等于   入射角。 （4）易错点：不能说“入射角等于反射角”，而应该说“反射角   等于   入射角”，因为反射角的大小是由入射角的大小决定的。 4. 镜面反射与漫反射的异同点 （1）相同点：都   遵守   光的反射定律。 （2）不同点：反射面的   光滑程度   不同（光滑或粗糙），反射光线的   方向   不同（平行或散乱）。 （3）易错点：漫反射不是“乱反射”，每一条反射光线都   遵守   光的反射定律。 5. 光的反射作图规范 （1）作图工具：  铅笔   和   刻度尺（量角器）  。 （2）作图要求：①   光   线用实线，  法   线用虚线；②   光线   标箭头；③   角度   标符号和角度。 （3）易错点：法线是   辅助   线，用   虚线   表示；入射光线和反射光线是   实际   线，用   实线   表示。 6. 与光的反射有关的中考常见题型 （1）根据光的反射定律补全光路图。 （2）根据入射光线与镜面的夹角计算入射角和反射角。 （3）利用光路可逆原理解决实际问题。 （4）判断镜面反射和漫反射及其应用。 （5）反射光线偏转角度的计算：当入射光线方向不变，平面镜转动θ角时，反射光线转动   2θ   角。 【课堂练习】 一、单选题 1．下列现象中，因为光的反射而形成的是（     ） A．小孔成像 B．日晷计时 C．看到不发光的物体 D．月食现象 【答案】C 【详解】ABD．小孔成像、日晷计时（影子形成）、月食现象均是光沿直线传播形成的，小孔成像是光透过小孔沿直线传播形成倒立实像；日晷利用光沿直线传播时，晷针的影子指向来计时；月食是光沿直线传播过程中，地球遮挡太阳射向月球的光形成的。故ABD不符合题意； C．本身不发光的物体可以反射环境中的光，反射光进入人眼，我们就能看到这个物体，这是光的反射形成的。看到不发光的物体是因为物体表面反射的光进入人眼，遵循光的反射定律，故C符合题意。 故选C。 2．关于光的反射，下列说法错误的是（     ） A．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 B．反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C．反射角等于入射角 D．反射光线和入射光线一定在法线同侧 【答案】D 【详解】A．镜面反射和漫反射都属于光的反射现象，均遵循光的反射定律，故A正确，不符合题意； BCD．光的反射定律表明，在光的反射中，反射角等于入射角，入射光线、反射光线以及法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，故BC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 选D。 3．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 【详解】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。 4．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 【详解】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。 5．一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 【详解】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。 二、填空题 6．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】 【详解】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 7．如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源S发出的一束激光以与水平面成35度角射向平静的液面，则入射角为____________度；激光经反射后射到液面上方标尺上的S'点，当液面上升时，光点S'将向____________（选填“左”或“右”）移动。让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到光按入射光线方向射出。这表明，在反射时光路是____________。 【答案】 55 左 可逆的 【详解】法线与液面垂直，由入射角定义得 因入射光线方向固定，液面上升时入射点左移，反射角等于入射角，反射光线与原反射光线平行，故光点向左移动。 让光线逆着反射光线的方向射向液面，光会沿着原来的入射光线方向射出，这一现象说明光的反射中光路是可逆的。 三、作图题 8．如图所示，一束光斜射到平面镜上，入射光线与镜面的夹角是30°，请画出它的反射光线。 【答案】 【详解】此时入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角为 根据光反射定律，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，则反射角等于入射角也等于60°，做出反射光线， 如下图所示： 9．如图甲所示，小颖利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 【答案】 【详解】由图可知，入射光线与反射光线的夹角为 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，大小为 即法线是入射光线与反射光线的夹角的角平分线，作出这个角的角平分线；法线与平面镜垂直，过入射点作法线的垂线，该垂线即为平面镜，据此作图。 四、实验题 10．如图所示，是小明同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作： (1)如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，得到的结论是反射角_______入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (2)如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线_____同一平面内（选填“在”或“不在”）； (3)使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线_______（选填“靠近”或“远离”）法线； (4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着_______方向射出，这表明：在光的反射现象中，___________； (5)小明同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直扎入一张表面贴有反光膜的硬纸板中表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线________（选填“平行”或“不平行”），根据你所学的知识判断，漫反射_______（选填“遵循”、“不遵循”）光的反射定律。 【答案】(1)等于 (2)在 (3)靠近 (4) OE 光路是可逆的 (5) 不平行 遵循 【详解】（1）改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，会发现反射角等于入射角。 （2）如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF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。 （3）若将入射光线逐渐靠近法线ON，则入射角减小，反射角等于入射角，所以反射光线也靠近法线。 （4）由让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的。 （5）入射光线平行射入，但法线不再平行，则反射光线也不平行射出了；入射光线平行射入，发生漫反射时的反射光线不平行射出，但反射角仍然会等于入射角，所以漫反射也遵循光的反射定律。 11．在做“探究光的反射定律”的实验中，小明同学进行了如图所示的探究。 (1)如图甲所示，将一束激光紧贴白纸板表面射向镜面，可以从不同的方向在白纸板上看到激光的光路，这是因为激光在白纸板上发生了_____反射。当出现如图乙所示的现象时，白纸板与镜面的位置关系是相互_____的； 为进一步探究入射光线和反射光线的位置关系，他按以下步骤进行实验： ①将平面镜放在水平桌面上，用一个半球形透明玻璃罩盖住，并向罩内注入烟雾。 ②用固定的红色激光笔发出一束光垂直射向平面镜上的点。 ③用另一支绿色激光笔从左侧向点射出一束光，经平面镜反射后从右侧射出；从入射光线一侧观察绿色光线和红色光线的位置情况。 ④保持入射点不变，调整绿色激光笔的位置，改变光的入射方向，重复第③步。 (2)本实验中，注入烟雾的目的是为了显示_____，红色激光相当于_____线。本实验可观察到的实验现象是：绿色光线和红色光线_____（选填“重合”或“不重合”）；由此，可以得出的实验结论为：在光的反射中，_____。 【答案】(1) 漫 垂直 (2) 光路 法 重合 反射光线、入射光线与法线在同一平面内 【详解】（1）白纸板表面粗糙，激光在其表面发生漫反射，反射光向各个方向传播，因此可以从不同方向看到光路； 图乙中能同时在白纸板上呈现入射光线和反射光线，说明白纸板与镜面是垂直的，此时纸板刚好处于入射光线和反射光线所在的平面内。 （2）烟雾中的微小颗粒可以散射光，从而清晰显示出光的传播路径，便于观察光路； 红色激光垂直射向镜面的O点，和镜面垂直，相当于光的反射定律中的法线； 实验中从红绿激光的侧面观察时，当视线恰好在红绿激光平面时，绿色光线、红色光线会恰好重合，说明在光的反射中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 12．小阳将图甲所示的实验装置放在水平台面上，其中圆柱状烟雾室可以随水平底座旋转，可调节的激光器发出的入射光束AO始终斜射向平面镜上的O点，反射光束OB，光束NO始终过O点与平面镜垂直。 (1)让圆柱状烟室内充满烟雾，目的是______________。 (2)实验中，多次改变入射光AO的位置，通过调整观察的角度，总能看到三条光束_______的现象时，可归纳得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在_______平面内。 (3)为了探究反射角与入射角的大小关系，应该进行的操作是_____________，多次实验。此项操作，属于科学探究中的_____。 A．问题    B．证据    C．解释    D．交流 (4)如图丙所示，这是上午某个定日镜的反射情况，为了使太阳光反射到接收器中，随着太阳的运动，该定日镜应该逐渐向_____（选填“顺”或“逆”）时针方向转动。 【答案】(1)显示出光的传播路径 (2) 重合 同一 (3) 改变入射角的大小 B (4)逆 【详解】（1）在探究光的反射规律实验中，让圆柱状烟雾室内充满烟雾，是因为烟雾颗粒可以对光进行散射，从而显示出光的传播路径，便于观察实验现象。 （2）实验中多次改变入射光AO的位置，通过调整观察角度，总能看到光束OB遮挡住光束AO和光束NO，即三条光束重合的现象，可归纳得出：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。 （3）为了探究反射角与入射角的大小关系，不能只测一组数据，应该进行的操作是改变入射光线的角度（即改变入射角），测量对应的反射角，进行多次实验。这一过程是为了获取实验数据来支持结论，属于科学探究中的“证据”环节，故B正确； （4）上午太阳逐渐向西运动，根据光的反射定律，要使太阳光反射到接收器中，反射光线需随太阳运动而调整，定日镜应逐渐向逆时针方向转动，以改变入射角，使反射光线能到达接收器。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我了解了光的反射现象：光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去。 （2）我掌握了光的反射定律的内容：  三线共面   、   两线分居   、   两角相等   、   光路可逆   。 （3）我理解了光路可逆：在反射现象中，光路是   可逆   的。 （4）我区分了镜面反射和漫反射：镜面反射的反射面   光滑   ，反射光线   平行   ；漫反射的反射面   粗糙   ，反射光线   射向各个方向   。 （5）我学会了光的反射作图方法：  先作法线，再根据反射角等于入射角作图   。 问题： （1）在光的反射定律中，为什么不能说“入射角等于反射角”？ （2）镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律吗？为什么？ （3）反射光线偏转角度与平面镜旋转角度之间的关系是什么？ （4）我还想进一步了解：                               。 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 光的反射 【学习目标】 1. 了解光在一些物体表面可以发生反射。认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。能根据光的反射定律画出反射光路图，并能解释生活中的反射现象。 2. 通过探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线与法线的位置关系，测量反射角与入射角的大小关系，总结探究的结论，在探究过程中获得比较全面的科学探究活动体验。 3. 在探究光的反射定律的实验中，正确使用控制变量法和转换法设计实验、收集证据、分析数据，并对实验过程中的问题进行评估和反思，最终得出科学结论，培养科学探究能力。 4. 通过了解光的反射在生活、生产和科技中的应用，体会物理知识与科学、技术、社会的密切联系，激发对科学的热爱，树立科技强国的远大理想。 【学习重点】 探究光的反射定律，理解反射现象中光路可逆。 【学习难点】 正确理解入射角、反射角的概念，并能根据光的反射定律规范作图。 【自主预习】 阅读教材，完成以下问题： 1. 当光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去，这种现象叫做光的反射。 2. 入射光线与   法线   的夹角叫做入射角，用符号   i   表示；反射光线与   法线   的夹角叫做反射角，用符号   r   表示。 3. 光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在   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。 4. 在反射现象中，光路是   可逆   的。 5. 一束平行光照射到光滑物体表面上，反射光线仍然   平行   的反射叫做镜面反射；一束平行光照射到   粗糙   的表面上，反射光线   射向各个方向   的反射叫做漫反射。 【合作探究】 探究一、光的反射定律 1. 认识光的反射现象 （1）现象探究 ① 实验一：如图所示，用激光笔发出一束光射向平面镜，在天花板上可以看到一个光斑。 这说明光射到平面镜上后，传播方向发生了   改变   ，光被平面镜   反射   了。 ② 实验二：在暗室中，用激光笔照射一块平面镜，在入射光路和反射光路附近喷一些烟雾或水雾，可以清晰地看到   入射光线   和   反射光线   。 （2）光的反射定义 当光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去，这种现象叫做光的反射。 2. 探究光的反射定律 【科学方法】实验法、归纳法 （1）认识基本概念 如图所示，入射光线AO、反射光线OB、法线ON、入射角i、反射角r。 ① 法线：经过入射点并   垂直   于反射面的   直线   。 ② 入射角：  入射光线   与   法线   的夹角，即图中的  ∠AON   。 ③ 反射角：  反射光线   与   法线   的夹角，即图中的  ∠BON   。 （2）实验探究 【实验器材】激光笔、平面镜、量角器、硬纸板（光屏）、笔、刻度尺。 【实验步骤】 步骤1：如图所示，将平面镜水平放置，把一块硬纸板竖直立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜反射，沿另一方向射出。在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。 步骤2：用量角器测量入射角i和反射角r，将数据填入表格中。 步骤3：改变入射光线的方向，重做上述实验，将数据填入表格中。 步骤4：以法线ON为轴，将纸板的右半部分向后折转一个角度，观察反射光线的情况。 【实验数据记录表】 实验次数 入射角 i 反射角 r 1 2 3 【实验现象】 ① 当入射光线沿法线方向射入时（入射角为0°），反射光线沿   法线   方向射出，反射角为   0°   。 ② 当入射光线靠近法线时，反射光线   靠近   法线；当入射光线远离法线时，反射光线   远离   法线。 ③ 将纸板的右半部分向后折转一个角度后，在折转的纸板上   不能   （选填“能”或“不能”）看到反射光线。 【分析论证】 ① 由步骤3可以得出：反射光线、入射光线和法线在   同一平面   内。 ② 由步骤2（反射角与入射角的关系）可以得出：反射角   等于   入射角。 ③ 由步骤2还可以得出：反射光线和入射光线分别位于法线的   两   侧。 【实验结论——光的反射定律】 在反射现象中，  反射光线   、  入射光线   和   法线   都在同一平面内；  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。（简称“  三线   共面、  两线   分居、  两角   相等”） （3）交流讨论 ① 实验中，硬纸板的作用是什么？  显示光路   、   验证三线共面   。 ② 实验中为什么要在硬纸板上多次改变入射光的方向进行实验？  使结论具有普遍性   。 ③ 如果让光沿反射光线的方向射向平面镜，反射光线的方向会怎样？这说明了什么？  反射光线沿原入射光线方向射出，说明光路是可逆的   。 3. 光路可逆 【实验探究】如图所示，让一束光沿原反射光线的方向射向平面镜，观察反射光线的方向。 实验现象：反射光线沿   原入射光线   方向射出。 实验结论：在反射现象中，光路是   可逆   的。 【想一想】在日常生活中，有哪些现象体现了光路可逆？ 【例题1】 一束光与镜面成30°角射到平面镜上，请完成下列问题： （1）入射角为   60   度； （2）反射角为   60   度； （3）若入射光线方向不变，将平面镜绕入射点顺时针旋转10°，则反射光线将旋转   20   度。 【解析】 （1）入射角是入射光线与   法线   的夹角。入射光线与镜面成30°角，则入射角为   60   度。 （2）根据光的反射定律，反射角   等于   入射角，所以反射角为   60   度。 （3）平面镜旋转10°，法线也随之旋转10°，入射角变为   70   度，反射角也变为   70   度。反射光线与原来反射光线的夹角为   20   度。 探究二、光的反射定律的应用——作图 1. 反射光路图的画法 【方法归纳】 （1）已知入射光线和镜面，画反射光线 ① 过入射点O作   垂直   于镜面的法线ON； ② 根据反射角   等于   入射角，在法线的另一侧画出反射光线OB。 （2）已知反射光线和镜面，画入射光线 ① 过入射点O作   垂直   于镜面的法线ON； ② 根据反射角   等于   入射角，在法线的另一侧画出入射光线AO。 （3）已知入射光线和反射光线，画镜面位置 ① 作入射光线和反射光线夹角的   角平分   线，即为法线； ② 过入射点作法线的   垂直   线，即为镜面的位置。 【例题2】 在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数； 【解析】由图可知，入射光线与反射面的夹角为30°，则入射角为90°-30°=60°，根据反射定律可知，反射角也为60°，在法线右侧根据反射角等于入射角作出反射光线，如图所示： 【变式训练1】 如图为一束光照射到平面镜上反射的光路图，作出平面镜。 2. 利用光的反射定律判断角度变化 【例题3】 一束光线与水平面成60°角射到平面镜上，若要使反射光线沿水平方向射出，平面镜应与水平面成多大的角度？ （图略） 【解析】 入射光线与水平面成60°角，反射光线沿水平方向射出，因此入射光线与反射光线的夹角为   60°   或   120°   。 根据光的反射定律，反射角等于入射角，法线是入射光线与反射光线夹角的   角平分   线。 当反射光线水平向右时，平面镜与水平面的夹角为   30°   。 当反射光线水平向左时，平面镜与水平面的夹角为   60°   。 【答案】 【变式训练2】 如图所示，小明的卧室有个窗户，他利用平面镜让太阳光照射到屋内墙壁上的A点。如果他想让太阳光照射到屋内天花板上的B点，下列操作可行的是（     ） ①将平面镜向上平移适当距离 ②将平面镜向下平移适当距离 ③将平面镜顺时针转动适当角度 ④将平面镜逆时针转动适当角度 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 探究三、镜面反射与漫反射 1. 镜面反射和漫反射 （1）提出问题 为什么在光滑的镜子前能看到清晰的像，而在白纸前却看不到？为什么电影幕布要用粗糙的白布而不用光滑的塑料布？ （2）实验探究 【实验操作】让一束平行光分别射向平面镜和白纸，观察反射光线的方向。 【实验现象】 ① 平行光射向平面镜时，反射光线   仍然平行   ，这种反射叫做   镜面   反射。 ② 平行光射向白纸时，反射光线   射向各个方向   ，这种反射叫做   漫   反射。 【分析论证】 ① 镜面反射：一束平行光照射到   光滑   的物体表面上，反射光线仍然   平行   的反射。 ② 漫反射：一束平行光照射到   粗糙   的物体表面上，反射光线   射向各个方向   的反射。 （3）实验结论 反射类型 反射面特点 反射光线特点 实例 镜面反射 表面  光滑   平行光照射，反射光线   平行    平面镜 、 玻璃幕墙   漫反射 表面  粗糙   平行光照射，反射光线   射向各个方向     白纸 、  电影幕布   【想一想】 ① 镜面反射和漫反射是否都遵守光的反射定律？  是   。为什么？  每条反射光线都遵守反射定律   。 ② 漫反射使我们从   不同   方向都能看到物体（选填“同一”或“不同”）。 2. 镜面反射与漫反射的应用 （1）镜面反射的应用 ① 利用平面镜   成像   ； ② 利用凹面镜使平行光   会聚   ； ③ 利用凸面镜   扩大   视野。 （2）漫反射的应用 ① 电影幕布用粗糙的白布，是为了产生   漫反射   ，使观众从不同方向都能看到画面； ② 教室墙壁粉刷成白色且表面粗糙，是为了利用   漫反射   使教室更加明亮。 3. 光污染 （1）光污染的定义：过量的光照射对人体造成不良影响的现象叫做   光污染   。 （2）光污染的来源：  镜面   反射、  玻璃幕墙   反射、城市霓虹灯等。 （3）防治措施：  减少玻璃幕墙的使用   、   使用粗糙表面材料   。 【例题4】 雨后的夜晚，路面有积水，当我们迎着月光走时，看到水面比路面更   亮  （选填“亮”或“暗”）；当我们背着月光走时，看到水面比路面更   暗  （选填“亮”或“暗”）。请用光的反射知识加以解释。 【解析】 迎着月光走时，月光射到水面上发生   镜面   反射，反射光线   大量   进入人眼；而射到路面上发生   漫   反射，反射光线   很少   进入人眼。所以水面比路面更   亮  。 背着月光走时，月光射到水面上发生   镜面   反射，反射光线   不   进入人眼；而射到路面上发生   漫   反射，有一部分反射光线   能   进入人眼。所以水面比路面更   暗  。 【例题5】 如图所示，在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对着平面镜照射，从侧面看去（ ） A. 镜子比较亮，它发生了镜面反射 B. 镜子比较暗，它发生了漫反射 C. 白纸比较亮，它发生了镜面反射 D. 白纸比较亮，它发生了漫反射 【解析】 手电筒正对着平面镜照射，光在镜面上发生   镜面   反射，反射光线   沿原路   返回，从侧面看去时，几乎没有反射光线进入眼睛，所以镜子比较   暗  。光射到白纸上发生   漫   反射，从各个方向都有反射光线进入眼睛，所以白纸比较   亮  。 【答案】 D 【精讲点拨】 1. 正确理解法线 （1）法线是过入射点并   垂直   于反射面的   直线   。 （2）法线是研究光的反射现象的   基准   ，它   不是   真实存在（选填“是”或“不是”），是为了方便研究而引入的。 （3）法线的作用：是确定入射角和反射角的   标准   ，也是确定反射光线和入射光线位置的   参考   。 2. 正确理解入射角和反射角 （1）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。 （2）易错点：不要把入射角误认为是入射光线与镜面的夹角，反射角误认为是反射光线与镜面的夹角。 （3）入射光线与镜面的夹角为α，则入射角为   90°−α  ；反射光线与镜面的夹角为β，则反射角为   90°−β  。 3. 对光的反射定律的理解 （1）三线共面：反射光线、入射光线和法线在   同一平面   内。 （2）两线分居：反射光线和入射光线分别位于   法线   两侧。 （3）两角相等：反射角   等于   入射角。 （4）易错点：不能说“入射角等于反射角”，而应该说“反射角   等于   入射角”，因为反射角的大小是由入射角的大小决定的。 4. 镜面反射与漫反射的异同点 （1）相同点：都   遵守   光的反射定律。 （2）不同点：反射面的   光滑程度   不同（光滑或粗糙），反射光线的   方向   不同（平行或散乱）。 （3）易错点：漫反射不是“乱反射”，每一条反射光线都   遵守   光的反射定律。 5. 光的反射作图规范 （1）作图工具：  铅笔   和   刻度尺（量角器）  。 （2）作图要求：①   光   线用实线，  法   线用虚线；②   光线   标箭头；③   角度   标符号和角度。 （3）易错点：法线是   辅助   线，用   虚线   表示；入射光线和反射光线是   实际   线，用   实线   表示。 6. 与光的反射有关的中考常见题型 （1）根据光的反射定律补全光路图。 （2）根据入射光线与镜面的夹角计算入射角和反射角。 （3）利用光路可逆原理解决实际问题。 （4）判断镜面反射和漫反射及其应用。 （5）反射光线偏转角度的计算：当入射光线方向不变，平面镜转动θ角时，反射光线转动   2θ   角。 【课堂练习】 一、单选题 1．下列现象中，因为光的反射而形成的是（     ） A．小孔成像 B．日晷计时 C．看到不发光的物体 D．月食现象 2．关于光的反射，下列说法错误的是（     ） A．镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 B．反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C．反射角等于入射角 D．反射光线和入射光线一定在法线同侧 3．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 4．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 5．一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 二、填空题 6．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___________。 7．如图是一种液面升降监测装置的原理图，光源S发出的一束激光以与水平面成35度角射向平静的液面，则入射角为____________度；激光经反射后射到液面上方标尺上的S'点，当液面上升时，光点S'将向____________（选填“左”或“右”）移动。让光线逆着反射光线的方向射向镜面，可以看到光按入射光线方向射出。这表明，在反射时光路是____________。 三、作图题 8．如图所示，一束光斜射到平面镜上，入射光线与镜面的夹角是30°，请画出它的反射光线。 9．如图甲所示，小颖利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 四、实验题 10．如图所示，是小明同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作： (1)如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，得到的结论是反射角_______入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； (2)如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线_____同一平面内（选填“在”或“不在”）； (3)使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线_______（选填“靠近”或“远离”）法线； (4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着_______方向射出，这表明：在光的反射现象中，___________； (5)小明同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直扎入一张表面贴有反光膜的硬纸板中表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线________（选填“平行”或“不平行”），根据你所学的知识判断，漫反射_______（选填“遵循”、“不遵循”）光的反射定律。 11．在做“探究光的反射定律”的实验中，小明同学进行了如图所示的探究。 (1)如图甲所示，将一束激光紧贴白纸板表面射向镜面，可以从不同的方向在白纸板上看到激光的光路，这是因为激光在白纸板上发生了_____反射。当出现如图乙所示的现象时，白纸板与镜面的位置关系是相互_____的； 为进一步探究入射光线和反射光线的位置关系，他按以下步骤进行实验： ①将平面镜放在水平桌面上，用一个半球形透明玻璃罩盖住，并向罩内注入烟雾。 ②用固定的红色激光笔发出一束光垂直射向平面镜上的点。 ③用另一支绿色激光笔从左侧向点射出一束光，经平面镜反射后从右侧射出；从入射光线一侧观察绿色光线和红色光线的位置情况。 ④保持入射点不变，调整绿色激光笔的位置，改变光的入射方向，重复第③步。 (2)本实验中，注入烟雾的目的是为了显示_____，红色激光相当于_____线。本实验可观察到的实验现象是：绿色光线和红色光线_____（选填“重合”或“不重合”）；由此，可以得出的实验结论为：在光的反射中，_____。 12．小阳将图甲所示的实验装置放在水平台面上，其中圆柱状烟雾室可以随水平底座旋转，可调节的激光器发出的入射光束AO始终斜射向平面镜上的O点，反射光束OB，光束NO始终过O点与平面镜垂直。 (1)让圆柱状烟室内充满烟雾，目的是______________。 (2)实验中，多次改变入射光AO的位置，通过调整观察的角度，总能看到三条光束_______的现象时，可归纳得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在_______平面内。 (3)为了探究反射角与入射角的大小关系，应该进行的操作是_____________，多次实验。此项操作，属于科学探究中的_____。 A．问题    B．证据    C．解释    D．交流 (4)如图丙所示，这是上午某个定日镜的反射情况，为了使太阳光反射到接收器中，随着太阳的运动，该定日镜应该逐渐向_____（选填“顺”或“逆”）时针方向转动。 【归纳整理】 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 收获： （1）我了解了光的反射现象：光射到物体表面时，被物体表面   反射   回去。 （2）我掌握了光的反射定律的内容：  三线共面   、   两线分居   、   两角相等   、   光路可逆   。 （3）我理解了光路可逆：在反射现象中，光路是   可逆   的。 （4）我区分了镜面反射和漫反射：镜面反射的反射面   光滑   ，反射光线   平行   ；漫反射的反射面   粗糙   ，反射光线   射向各个方向   。 （5）我学会了光的反射作图方法：  先作法线，再根据反射角等于入射角作图   。 问题： （1）在光的反射定律中，为什么不能说“入射角等于反射角”？ （2）镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律吗？为什么？ （3）反射光线偏转角度与平面镜旋转角度之间的关系是什么？ （4）我还想进一步了解：                               。 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $