4.2 光的反射-2023-2024學(xué)年八年級(jí)物理上冊舉一反三系列（解析版）（人教版）

4.2光的反射（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解光在物體表面可以發(fā)生反射；2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解決實(shí)際問題；3.理解在反射現(xiàn)象中光路的可逆性；4.知道鏡面反射和漫反射的區(qū)別。要點(diǎn)一光的反射1.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，這種現(xiàn)象叫做光的反射。2.基本概念：一點(diǎn)入射點(diǎn)光線射到鏡面上的點(diǎn)，用“O”表示。三線法線通過入射點(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AO。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：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。法線是過入射點(diǎn)垂直平面鏡的虛線，是為了研究問題方便引入的。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。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。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：【例】（2023·郴州）下列光現(xiàn)象中，與光的反射有關(guān)的是（）。A.光的色散；B.立竿見影；C.在平靜的水面能看到藍(lán)天白云；D.沙漠上空出現(xiàn)海市蜃樓【答案】C?！窘馕觥緼．太陽光經(jīng)過三棱鏡被分解成不同顏色的色光的現(xiàn)象叫做光的色散，其本質(zhì)是光在空氣和玻璃中傳播時(shí)發(fā)生了折射，而不同顏色的色光的折射程度不同，所以太陽光被分解成了各種顏色的色光，故A不符合題意；B．因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿直線傳播，所以光照射到立著的竿上時(shí)，在竿的后方出現(xiàn)了影子，故B不符合題意；C．在平靜的水面看到的藍(lán)天白云是真實(shí)的藍(lán)天白云在水面反射形成的虛像，故C符合題意；D．沙漠上空出現(xiàn)海市蜃樓是光在不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生折射形成的虛像，故D不符合題意。故選C?！咀兪?】（2023·無錫）如圖所示，平面鏡M水平放置，白色紙板豎直地立在平面鏡上，紙板由A、B兩部分組成，可繞接縫翻折。使一束光緊貼紙板A射向鏡面上的O點(diǎn)，只有當(dāng)紙板B翻折至圖中位置時(shí)，才能觀察到紙板B上呈現(xiàn)反射光線，可知反射光線、入射光線和法線在________，此時(shí)角度為，則為_________，將一束光沿方向入射，則反射光將沿_________方向射出?！敬鸢浮竣?同一平面內(nèi)；②.40°；③.OE。【解析】[1]反射光線、入射光線和法線都呈現(xiàn)在白色紙板上，在同一個(gè)平面上，所以可知在光的反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在同一個(gè)平面內(nèi)。[2]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以入射角為40°時(shí)，反射角也等于40°。[3]由于在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的，所以將一束光沿原來的反射光路方向入射，則反射光將沿原來的入射光路射出，故反射光將沿OE方向射出?！咀兪?】（2023·營口）下列各種光現(xiàn)象中，由于光的反射形成的是（）。A.河水看起來變淺了；B.在平靜的湖面上可以看到藍(lán)天白云；C.太陽光經(jīng)過三棱鏡后可以形成彩色光帶；D.早晨太陽還在地平線以下時(shí)人就可以看到它【答案】B?！窘馕觥緼．河水看起來變淺，是由于光從水中斜射入空氣中時(shí)發(fā)生折射形成的，故A不符合題意；B．在平靜的湖面可以看到藍(lán)天白云，“倒影”相當(dāng)于平面鏡成像，屬于光的反射，故B符合題意；C．太陽光經(jīng)過三棱鏡折射后可以產(chǎn)生彩色光帶是光的色散現(xiàn)象，故C不符合題意；D．早晨太陽還在地平線以下時(shí)人就可以看到它，是由于光在密度不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)發(fā)生折射現(xiàn)象引起的，故D不符合題意。故選B?！咀兪?】（2023·廣州）如圖，S為光源，畫出①光線a的反射光線；②S在平面鏡中的像。【解析】過鏡面作出點(diǎn)S的對稱點(diǎn)S'，即為S在平面鏡中的像，連接S和入射點(diǎn)O并延長，S'O即為反射光線，如圖所示要點(diǎn)二光的反射規(guī)律實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)探究（1）提出問題：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：=1\*GB3①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：=2\*GB3②在紙板上畫出兩條入射光線，用激光筆沿入射光線射入，找到對應(yīng)的反射光線。=3\*GB3③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)于法線對稱。=4\*GB3④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？=5\*GB3⑤取下紙板，用量角器測量角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：=1\*GB3①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)——三線共面=2\*GB3②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)——法線居中=3\*GB3③反射角等于入射角——兩角相等考查方向考查方向解答思路三線共面沿折版中軸折轉(zhuǎn)光屏是否還能看見反射光線分居觀察反射光線、入射光線是否在中軸兩側(cè)等角通過量角器可逆沿原反射光線路徑改變?nèi)肷涔饩€，觀察反射光線漫反射能看見光線的傳播方向說明折板發(fā)生了漫反射實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性改變?nèi)肷浣牵ǜ淖內(nèi)肷涔饩€方向），進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)光線的理想化模型觀察激光筆射出的光線即可構(gòu)建用帶箭頭的直線表示光的傳播方向和路徑2.反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。讓光逆著原來反射光線的方向射到平面鏡，那么，它被反射后逆著原來的入射光的方向射出。如下圖所示：要點(diǎn)詮釋：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；通過測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稱，并且對稱還意味著分居法線兩側(cè)。反射定律是用來確定反射光線位置的，對應(yīng)每一條確定的入射光線而言，反射光線是唯一的。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。3.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，其他方向沒有反射光。（2）漫反射：光線照到凹凸不平的表面上，發(fā)生漫反射。凹凸不平的表面會(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?！纠浚?023·齊齊哈爾）小明利用如圖裝置探究光反射時(shí)的規(guī)律。（1）如圖1所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把白色紙板（右側(cè)可繞翻折）豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線應(yīng)___________于鏡面。使一束光貼著紙板沿某一角度射到點(diǎn)，光在紙板上發(fā)生___________（選填“鏡面”或“漫”）反射，呈現(xiàn)徑跡。光經(jīng)平面鏡反射，沿另一個(gè)方向射出；（2）改變光束入射的角度，多做幾次，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板，用量角器測量兩側(cè)的和，是為了___________；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知：當(dāng)入射光與平面鏡夾角為時(shí)，反射角為___________；（3）讓光沿圖1中方向照射到鏡面，它會(huì)沿著方向射出。這表明：在光的反射現(xiàn)象中，光路是___________的。（4）如圖2所示，把紙板右側(cè)繞向前折或向后折，在右側(cè)紙板上看不到反射光。這表明：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在___________內(nèi)?！敬鸢浮竣?垂直；②.漫；③.探究反射角與入射角的大小關(guān)系；④.；⑤.可逆；⑥.同一平面。【解析】（1）[1]法線與鏡面垂直，紙板上的直線相當(dāng)于法線，所以O(shè)N應(yīng)垂直于鏡面。[2]我們能在紙板上看到入射光線和發(fā)射光線的路徑，是由于光線在粗糙的紙板上發(fā)生了漫反射。（2）[3]用量角器測量兩側(cè)的和，是入射角，是反射角，可以探究反射角與入射角的大小關(guān)系。[4]當(dāng)入射光與平面鏡夾角為時(shí)，反射角90°-50°=40°（3）[5]若將一束光貼著紙板沿FO方向射到O點(diǎn)，光將沿圖中的OE方向射出，即光線沿著原來反射光線的路徑入射，反射光線會(huì)沿著原來入射光線的路徑反射，說明在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。（4）[6]把紙板右側(cè)繞向前折或向后折，紙板E與F不在同一平面內(nèi)，在紙板F上不能看到反射光線，說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?！咀兪?】（2023·潛江、天門、仙桃）用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡M水平放置，附有量角器的白紙板由E、F兩部分構(gòu)成，始終豎直立在M上，可以繞ON翻折；（1）如圖甲，E、F在同一平面上，讓入射光AO射向鏡面，量角器上顯示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（選填“>”“<”或“=”）；（2）改變?nèi)肷涔獾姆较?，再測幾組入射角和反射角，這樣做的目的是_________；（3）若光沿BO入射，經(jīng)M反射后沿OA射出。這表明，在光的反射現(xiàn)象中，光路是_________的；（4）如圖乙，把F向前或向后翻折，則在F上________（選填“能”或“不能”）看到反射光，這說明反射光線，入射光線和法線在_________?！敬鸢浮竣?=；②.多次實(shí)驗(yàn)，得到普遍規(guī)律（或避免偶然性）；③.可逆；④.不能；⑤.同一平面內(nèi)?！窘馕觥浚?）[1]在反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角。故此時(shí)反射角∠r=入射角∠i。（2）[2]改變?nèi)肷涔獾姆较?，再測幾組入射角和反射角，這樣做的目的是，多次實(shí)驗(yàn)，得到普遍規(guī)律（防止偶然性）。（3）[3]如果將光源沿BO射入一條入射光線，會(huì)觀察到反射光線會(huì)沿OA的方向射出，這說明了在光的反射中，光路是可逆的。（4）[5][6]根據(jù)光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，所以把紙板F向后折疊，則在紙板F上不能看到反射光線，說明反射光線、與入射光線和法線應(yīng)在同一平面內(nèi)?！咀兪?】（2023·聊城）為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，小強(qiáng)同學(xué)利用平面鏡、可繞ON折轉(zhuǎn)的紙板、量角器和激光筆進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。（1）把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把紙板立在平面鏡上，紙板上的直線ON與鏡面保持______；（2）為了探究反射角與入射角的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是______；A.沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板EB.沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板FC.改變光束OB與ON的夾角D.改變光束AO與ON的夾角（3）讓光沿著BO的方向射到鏡面，發(fā)現(xiàn)反射光沿著OA方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路______；（4）若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光束仍貼著紙板沿AO方向射到鏡面，此時(shí)反射光與入射光______（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)?！敬鸢浮竣?垂直；②.D；③.是可逆的；④.在。【解析】（1）[1]把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，使法線垂直于鏡面。（2）[2]在探究反射角與入射角的大小關(guān)系時(shí)，為了得出普遍的規(guī)律，應(yīng)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，這樣才能避免結(jié)論的偶然性，應(yīng)進(jìn)行的操作是改變光線AO與ON間的夾角，故D正確。（3）[3]讓一束光沿BO方向射向平面鏡，即讓光線逆著原來的反射光線射向鏡面，反射光將沿OA方向射出，即反射光線逆著原入射光線方向射出，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。（4）[4]根據(jù)光的反射定律可知，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時(shí)反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，不在紙板這一平面上，但不能看到反射光線?！咀兪?】（2023·自貢）小王同學(xué)在家里將一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時(shí)入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（）。A.反射光線與鏡面的夾角是40°；B.入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°；C.將紙板NOF向后折疊，則反射光線會(huì)消失；D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射【