光的反射 知識(shí)講解

1、光的反射（基礎(chǔ)）責(zé)編：馮保國(guó)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道光源和光線的概念；了解光在物體表面可以發(fā)生反射；掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解決實(shí)際問(wèn)題；理解在反射現(xiàn)象中光路的可逆性；知道鏡面反射和漫反射的區(qū)別。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、光的直線傳播1、光源：自身能夠發(fā)光的物體叫光源。2、光沿直線傳播的條件（1）同種介質(zhì)；（2）均勻的介質(zhì)。3、光速：真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=2.99792X108m/s，光在空氣中的速度接近真空中的速 度，計(jì)算中取C=3X108m/s。水中是真空的3/4,玻璃中是真空的2/3。4、光線：為了表示光的傳播方向，我們用一根帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線。

2、5、光沿直線傳播的應(yīng)用：（1）利用激光準(zhǔn)直引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)直線前進(jìn)。（2）排隊(duì)時(shí)看齊。（3）射擊瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)、準(zhǔn)星、缺口三點(diǎn)一線。6、光沿直線傳播的現(xiàn)象：（1）影子；（2）日食月食；（3）小孔成像。要點(diǎn)詮釋：1、光源是指能自行發(fā)光的物體。如：太陽(yáng)、點(diǎn)燃的蠟燭、發(fā)光的電燈都是光源，而月亮、鉆石不能發(fā) 光的物體不是光源。2、光線是人們?yōu)榱吮碚鞴獾膫鞑ザM(jìn)的一個(gè)抽象工具，它是一個(gè)理想模型，而不是真實(shí)存在的。3、人眼能看到東西是由于光進(jìn)入人的眼睛。4、小孔成像的特點(diǎn)：倒立、實(shí)像；小孔成像的大小與物體和小孔的距離，光屏到小孔的距離有關(guān)；成 像的形狀和小孔的形狀無(wú)關(guān)。要點(diǎn)二、光的反射1、鏡面：光滑的反射面叫鏡

3、面。2、平面鏡：反射面是平面的鏡面叫做平面鏡。3、光的反射：光射向物體表面時(shí)，有一部分光會(huì)被物體表面反射回來(lái)，這種現(xiàn)象叫做光的反射。4、基本概念：一點(diǎn)八、入射點(diǎn)光線射到鏡面上的點(diǎn)，用“O”表示。B凝三線法線通過(guò)入射點(diǎn)，垂直于鏡面的直線，用虛 線表示如圖ON入射光線射到反射面上的光線，如圖OA。反射光線被反射面反射后的光線，如圖中的OB。兩角入射角入射光線與法線的夾角，如圖所示“i”反射角反射光線與法線的夾角，如圖所示“r”。要點(diǎn)詮釋：1、入射角和反射角分別是指，入射光線和法線的夾角，反射光線和法線的夾角。不能誤認(rèn)為是光線和 平面鏡的夾角。2、法線是過(guò)入射點(diǎn)垂直平面鏡的虛線，是為了研究問(wèn)題方便引

4、入的。3、入射光線和反射光線都有方向，所以在描述的時(shí)候要注意按光的傳播方向敘述字母。如上圖中：入 射光線AO,反射光線OB。4、發(fā)生反射現(xiàn)象時(shí)，光又反射回原介質(zhì)中，所以光的傳播速度不變，傳播方向發(fā)生改變。5、我們能夠看到不發(fā)光的物體是因?yàn)楣獾姆瓷?，反射光射入了我們的眼睛。如下圖所示：要點(diǎn)三【高清課堂：光的反射】探究光反射時(shí)的規(guī)律1、實(shí)驗(yàn)探究（1）提出問(wèn)題：光在反射時(shí)遵循什么規(guī)律？（反射光沿什么方向射出）（2）實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、白色硬紙板、平面鏡、量角器等。（3）實(shí)驗(yàn)步驟：把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡 面，如圖甲所示：平痍/罕n檢在紙

5、板上畫出兩條入射光線，用激光筆沿入射光線射入，找到對(duì)應(yīng)的反射光線。觀察兩組反射光線和入射光線，猜想反射光線和入射光線的位置關(guān)系：a、反射光線、入射光線和鏡面的夾角相等；b、反射光線和入射光線關(guān)于法線對(duì)稱。把紙板NOF向前折或向后折如圖乙，觀察還能看到反射光線嗎？取下紙板，用量角器測(cè)量角i和r。表格：實(shí)驗(yàn)次序角i角r第一次45o45o第二次60o60o（4）結(jié)論：反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)一一三線共面反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)一一法線居中反射角等于入射角一一兩角相等2、反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。讓光逆著原來(lái)反射光線的方向射到平面鏡，那么，它被反射后逆著原來(lái)的入射光的方向射出。如下

6、 圖所示：要點(diǎn)詮釋：1、把紙板NOF向前折或向后折，觀察不到反射光線，證明三線共面；通過(guò)測(cè)量比較入射角和反射角的 大小關(guān)系可以證明反射角等于入射角；反射光線和入射光線對(duì)稱，并且對(duì)稱還意味著分居法線兩側(cè)。2、反射定律是用來(lái)確定反射光線位置的，對(duì)應(yīng)每一條確定的入射光線而言，反射光線是唯一的。3、如果光線垂直射向平面鏡，入射角為0o,反射角為0o，入射光線、反射光線、法線重合。要點(diǎn)四、鏡面反射和漫反射1、鏡面反射：光線照到平滑的表面上（如：平靜的水面、拋光的金屬面、平面鏡）發(fā)生鏡面反射。這 時(shí)入射光平行，反射光也平行，其他方向沒(méi)有反射光。2、漫反射：光線照到凸凹不平的表面上，發(fā)生漫反射。凸凹不平的表

7、面會(huì)把光線向四面八方反射。要點(diǎn)詮釋：1、鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。2、日常生活中見到的反射絕大多數(shù)是漫反射。如：黑板上的字。我們能從不同角度看到本身不發(fā)光 的物體，是因?yàn)楣庠谖矬w的表面發(fā)生漫反射。【典型例題】類型一、光的直線傳播（2015 江寧區(qū)二模）下列事實(shí)或現(xiàn)象可以用光的直線傳播解釋的是（）清澈的池底，看起來(lái)變淺了路燈下行走的人，出現(xiàn)了人影相隨三棱鏡將太陽(yáng)光分解成多色光驗(yàn)鈔機(jī)是利用紅外線熱效應(yīng)原理驗(yàn)鈔的【答案】B【解析】A、清澈的池底看起來(lái)變淺了，是由于光的折射，故A錯(cuò)誤；B、影子的形成是由于光沿直線傳 播，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)三棱鏡后，會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七

8、種單色光，這是 光的色散現(xiàn)象，這一現(xiàn)象是由英國(guó)物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)的，故C錯(cuò)誤；D、驗(yàn)鈔機(jī)是利用紫外線進(jìn)行工作 的，故D錯(cuò)誤；故選：B?！究偨Y(jié)升華】題目考察了光沿直線傳播的條件、現(xiàn)象以及應(yīng)用。舉一反三：【變式1】關(guān)于光的傳播規(guī)律下面說(shuō)法正確的是（）光只在真空中沿直線傳播B.光在同種介質(zhì)中沿直線傳播C.光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播D.光在任何情況下都是沿直線傳播【答案】C【變式2【高清課堂：光的傳播388631 （例題2）】下列說(shuō)法正確的是（）光在任何介質(zhì)中都是沿直線傳播的太陽(yáng)發(fā)出的光，射向大地時(shí)是沿直線傳播的小孔成像表明光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的光在水中的速度比光在真空中的速度大【答案】C類型二、光

9、的反射光線射到水平放置的平面鏡上與鏡面成60角，當(dāng)入射角增加5后，則（）A反射光線與入射光線的夾角為10B.反射光線與入射光線的夾角為65C.反射角為35D.反射角為65【答案】C【解析】根據(jù)光的反射定律，入射光線與鏡面的夾角為60，則入射角為90 -60 =30，反射角等 于入射角也等于30 ；當(dāng)入射角增大5時(shí)，則入射角變?yōu)?0+5=35，根據(jù)光的反射定律，反射 角等于入射角，所以反射角也變?yōu)?5。則反射光線與入射光線的夾角為70，選項(xiàng)C正確?！究偨Y(jié)升華】本題主要考查的是光的反射定律的應(yīng)用，以及利用反射定律對(duì)反射角和入射角進(jìn)行計(jì)算。舉一反三：【變式1【高清課堂：光的反射例3】光線垂直射到鏡面

10、上，入射角等于，反射角等于；若入射光線與鏡面夾角為60，入射角等于，反射角等于，入射光線與反射光線夾角等于。【答案】0； 0； 30； 30； 60【變式2】如圖所示，太陽(yáng)光與水平地面成60。角，用一平面鏡把斜射的太陽(yáng)光變?yōu)樨Q直的光照射豎直 的礦井底，平面鏡鏡面與入射光線的夾角為。陽(yáng)光、【答案】15類型三、鏡面反射和漫反射如圖所示，在暗室中用手電筒照射掛在白色溫墻上的小鏡子，這時(shí)看到被照射部分（）墻和鏡子都是黑色的B.墻和鏡子都是白色的C.墻是黑色的，鏡子是白色的D墻是白色的，鏡子是黑色的【答案】D【解析】鏡子表面很平，光線照射時(shí)，表面會(huì)發(fā)生鏡面反射，從照射角度看，幾乎沒(méi)有光線進(jìn)入人的眼 睛，

11、感覺(jué)平面鏡是暗的；墻面凹凸不平，當(dāng)有光線照射時(shí)，發(fā)生漫反射反射光線射向四面八方，從側(cè)面 看，有一部分光線進(jìn)入人的眼睛，感覺(jué)墻是白色的?！究偨Y(jié)升華】主要考察了鏡面反射和漫反射的不同，鏡面反射時(shí)光線平行入射平行反射；漫反射時(shí)光線 平行入射不平行反射，而是射向四面八方。舉一反三：【變式】（2014旌陽(yáng)區(qū)校級(jí)模擬）關(guān)于鏡面反射和漫反射說(shuō)法正確的是（）鏡面反射遵守反射定律，而漫反射不遵守鏡面反射不遵守反射定律，而漫反射遵守鏡面反射和漫反射都不遵守反射定律D.鏡面反射和漫反射都遵守反射定律 【答案】D類型四、實(shí)驗(yàn)探究與作圖在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組實(shí)驗(yàn)步驟如下：把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把

12、一張硬紙板豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面， 如圖甲所示。讓一束紅光貼著硬紙板沿著某一角度射到O點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射，沿著另一方向射出，在紙板上用筆 描出入射光線EO和反射光線OF的徑跡。改變?nèi)肷涔饩€的方向，重做兩次，換用另一種顏色的筆，記錄 光的徑跡。(如甲圖)取下硬紙板，用量角器測(cè)量NO兩側(cè)的角i和角r。紙板ENF是用兩塊紙板連接起來(lái)的，把紙板NOF向前折或向后折，觀察反射光線。(如乙圖)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，回答下列問(wèn)題：該實(shí)驗(yàn)中硬紙板顯示出：反射光線與入射光 兩側(cè)。該實(shí)驗(yàn)中硬紙板NOF向前折或向后折是為了確定反射光線、入射光線、法線是否在。由實(shí)驗(yàn)步驟C可以得到的規(guī)律是。在甲圖中，

13、如果將光線沿著FO射向平面鏡時(shí)，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是 【答案與解析(1)使光線按照不同角度沿紙板射向鏡面O點(diǎn)，反射光線和入射光線始終分居法線兩側(cè)。 故答案為：分居法線。使光線沿紙板射向鏡面O點(diǎn)，然后把硬紙板NOF向前折或向后折是為了確定反射光線、入射光線、 法線是否在同一平面內(nèi)。故答案為：在同一平面內(nèi)。分別量出入射角和反射角的度數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)，反射角始終等于入射角。故答案為：反射角等于入 射角。如果將光源沿FO射入一條入射光線，會(huì)觀察到反射光線會(huì)沿OE的方向射出，這說(shuō)明了在反射現(xiàn) 象中光路具有可逆性。故答案為：在反射現(xiàn)象中光路是可逆的?！究偨Y(jié)升華】探究“光反射時(shí)的規(guī)律”，用實(shí)驗(yàn)的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系，測(cè) 量反射、入射角，將入射光線和反射光線的位置互換進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察