資源簡介

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4.2 光的反射
【素養(yǎng)目標】
物理觀念:光的反射，入射光線，反射光線，入射角，反射角，入射點，法線，光的反射定律，鏡面反射和漫反射。
科學思維:通過實驗探究，認識光的反射定律。
科學探究:探究光的反射定律。
科學態(tài)度與責任:通過探究光的反射定律，認識科學探究的重要性。
知識點一、光的反射
問題
甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱電站使用了超過1.2萬面定日鏡。當太陽位置發(fā)生變化時，自動控制系統(tǒng)可以調整光熱電站定日鏡的角度，將太陽光準確地反射到吸熱塔的頂端（如下圖)，從而達到聚熱的效果。這些定日鏡為什么能將太陽光準確反射到指定位置
1.光的反射現象
光從一種介質射向另一種介質的表面時，會有一部分光在介質表面反射回原介質中，這種傳播現象叫光的反射。
2.光的反射的基本概念：一點、兩角、三線
光的反射光路圖
一點 入射點 光的入射點，用字母“O”表示
三線 入射光線 入射到反射面上的光線，如圖中的光線EO
法線 經過入射點O并垂直于反射面的直線，它是一條輔助線，通常用虛線表示，如圖中的ON
反射光線 入射光線射到反射面上后，被反射面反射的光線，如圖中的光線OF
兩角 入射角 入射光線與法線的夾角，如圖中的∠i
反射角 反射光線與法線的夾角，如圖中的∠r
特別提醒：
1.入射角、反射角分別是入射光線、反射光線與法線的夾角，而不是與反射面的夾角；
2.法線是通過入射點所作的垂直于反射面的一條輔助線，是為了方便研究光的反射規(guī)律而引入的；
3.習慣上按光的傳播方向表述光線，如將E射向O的光線表述為光線EO，將從O點射向F的光線表述為光線OF。
知識點二、光的反射定律
1.實驗：光的反射定律
提出問題 光發(fā)生反射是遵循什么規(guī)律？
實驗猜想 （1）反射角等于入射角； （2）反射光線和入射光線關于法線是對稱的
實驗思路 當光發(fā)生反射現象時，每一束反射光對應著一束入射光。因此，要探究光反射時的規(guī)律，就要找到反射光與入射光的位置關系。要找到這個關系應該測量哪些角度？選用什么樣的器材？如何測量呢？說說你的想法。
實驗器材 平面鏡、紅色激光筆（注意避免激光射入眼睛）、直尺、不同顏色的筆、量角器、一張可繞中線折轉的白色粗糙硬紙板 ①量角器：測量入射角和反射角的度數。 ②可折轉白色粗糙硬紙板的作用：一是顯示光的傳播路徑，對光線起漫反射作用；二是探究入射光線、法線和反射光線是否在同一平面內。
進行實驗與收集證據 （1）如圖甲所示，把平面鏡放在水平桌面上，再將白色硬紙板豎直立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，右側紙板NOF可繞直線ON旋轉； （2）先將紙板EON和紙板NOF處在同一平面內，然后使入射光貼著紙板沿某一角度射向O點，觀察反射光的方向。在硬紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡； （3）改變光束的入射角度，進行多次實驗，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡； （4）取下紙板，用量角器分別測量ON兩側的入射角和反射角的大小，并將數據記錄在表格中； （5）如圖乙所示，將紙板NOF向前或向后折轉，在紙板上觀察反射光的徑跡。 （6）如圖丙所示，讓激光筆發(fā)出的光逆著原來的反射光射向鏡面時，這時的反射光將沿著什么方向射出？ 實驗次數入射角反射角160°60°245°45°330°30°…
分析論證 （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）分析反射光線、入射光線和法線的位置關系：可看到兩半塊紙板在一個平面內時有反射光線，右半部分向前折或向后折，觀察不到反射光線。說明：反射光線、入射光線、和法線在同一平面內。 ③多次改變入射光線的路徑，記錄對應反射光線的路徑。會發(fā)現：反射光線和入射光線總是分居法線的兩側。 ④光路可逆：將光線逆著反射光線的方向射入，觀察到新的反射光的傳播路徑與原來的入射光線重合。
歸納總結（光的反射定律） 在反射現象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內；反射光線、入射光線分別位于法線兩側；反射角等于入射角
交流與評估 （1）應在光線較暗的室內進行實驗，以便于觀察實驗現象； （2）實驗時，紙板必須與平面鏡垂直，否則在紙板上看不到反射光； （3）實驗描繪光的傳播路徑的方法：在入射光線和反射光線上取一個點，將該點與反射點連接。 （4）區(qū)分每一組的對應的入射光線和反射光線的方法：對每一組入射光線和反射光線分別用不同顏色的筆進行描繪，或者對每一組入射光線和反射光線進行編號。 （5）進行多次實驗的目的：避免偶然性，尋找普遍規(guī)律。 （6）若發(fā)現每次實驗反射角與入射角的和為90°，原因是：錯把入射角看成入射光線與反射面的夾角，或錯把反射角看成反射光線與反射面的夾角。
2.實驗注意事項
（1）應在光線較暗的室內進行實驗，以便于觀察實驗現象；
（2）實驗時，紙板必須與平面鏡垂直，否則在紙板上看不到反射光；
（3）實驗過程中嚴禁將激光對著人眼，以防灼傷眼睛；
（4）通過鏡面對入射光的反射作用，可以看出鏡子有改變光路的作用；
（5）本實驗時一個歸納性實驗，改變入射光的方向多次實驗的目的是為了得到多組實驗數據，從而得出普遍規(guī)律，避免實驗結論的偶然性。
紙板在實驗中的三個作用
1.顯示光的傳播路徑；
2.驗證反射光線、入射光線和法線在同一平面內，具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉，使其和紙板EON不在同一平面內，觀察有無反射光的徑跡；
3.記錄光路。具體操作是在紙板上畫出入射光和反射光的徑跡，以分析反射角隨入射角的變化而變化情況。
3.對光的反射定律的理解
（1）每條入射光線，有且只有一條反射光線與之相對應；
（2）反射現象發(fā)生時，先由入射光，后有反射光。反射光是隨著入射光的改變而改變的，所以敘述光的反射定律時，不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”；
（3）在光的反射現象中，入射光線靠近法線時，入射角減小，反射角也隨之減小；入射光線遠離法線時，入射角增大，反射光線隨之遠離法線，反射角也增大；
（4）當光垂直鏡面入射時，入射角為零，反射角也為零，反射光線與入射光線在同一直線上，方向相反，并不是沒有發(fā)生現象。
知識點四、利用光的反射定律作圖
1.作圖要求
所有實際傳播的光（無論是反射光還是入射光）都要畫成實線，并用箭頭表示它的傳播方向；法線用虛線，要垂直于反射面。
2.作圖方法
類型 作圖方法
已知反射面、入射光線做反射光線 如圖所示，先過入射點O作出法線，再根據光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光線，標上箭頭
已知反射面、反射光線作入射光線 如圖所示，先過入射點作出法線，再根據光的反射定律（反射角等于入射角）畫出對應的入射光線，標上箭頭
已知入射光線和反射光線，畫出平面鏡的位置 如圖所示，先作入射光線和反射光線夾角的角平分線，此線的位置即為法線的位置。過入射光線與反射光線的交點（入射點）作垂直于法線的一條直線，該直線的位置即為平面鏡的位置
知識點五、鏡面反射和漫反射
1.探究鏡面反射和漫反射
實驗操作 現象 原因分析
讓一束平行光斜射到平面鏡上，然后再反射到墻上 在墻上看到一個光斑 平面鏡的反射面比較光滑，反射光平行射出；白紙的表面凹凸不平，反射光散亂地發(fā)生到不同方向
在平面鏡上蒙一張白紙，重做實驗 在墻上看不到光斑
【總結歸納】當一束平行光照射到平面鏡上時，在平面鏡上發(fā)生光的反射，反射光也平行射出，這種發(fā)生叫鏡面反射；當一束平行光照射的凹凸不平的表面時，反射光會朝四面八方射出，這種反射叫漫反射。如圖所示。
特別提醒
1.我們能從不同方向看到書上的字，是因為光在紙面上發(fā)生了漫反射；
2.物體發(fā)出或反射的光浸入人眼越多，人眼就會感覺該物體越亮。所以，當發(fā)生鏡面反射時，如果反射光正好進入人眼，人就會感覺鏡面特別亮；
3.無論鏡面反射還是漫反射，都遵循觀點反射定律。
【比較辨析】鏡面反射與漫反射的異同
不同點 相同點
反射面 反射光的特點 人的感覺 現象舉例
鏡面反射 表面光潔平整 反射光仍平行 只能在某個方向看到反射光，并且會感到刺眼，看不清物體 黑板反光、水面反光等 都是光的反射現象，都遵循光的反射定律
漫反射 表面凹凸不平 反射光向各個方向射出 能在各個方向看清物體 不同方向的觀眾都能看到熒幕上的畫面
2.生活中的反射現象
（1）生活中，大部分物體表面反射的都是漫反射，因而才使我們能夠從不同方向看清物體。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影儀屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，從而使各個方向的人都能字跡或影像；
（2）當強烈的太陽光照射到高樓大廈的玻璃幕墻、磨光的大理石墻面時，這些光滑的表面就會發(fā)生鏡面反射，炫目的反射光會干擾人們的正常生活，造成“光污染”；
（3）水中倒影是最典型的光的反射現象；還有“猴子撈月”、“照鏡子”等也都是由光的反射引起的。
題型一：光的反射現象
1．如圖甲所示，轎車司機從右后視鏡中觀察到同向駛來一輛越野車，下一時刻越野車在后視鏡中的位置如圖乙所示。設兩車均勻速向前行駛，下列說法正確的是　　
A．越野車在轎車司機的左后方行駛
B．后視鏡中的像是光的反射形成的
C．越野車比轎車行駛的速度慢
D．越野車離后視鏡越近像就越大
【答案】
【解答】解：．轎車司機從右后視鏡中觀察到越野車在后方，是在右后視鏡中觀察到，所以越野車在右后方行駛，故錯誤；
．后視鏡中的像是光的反射形成的，越野車的光線經過后視鏡的反射后進入轎車司機的眼睛，故正確；
．后視鏡中的越野車的像看起來變大了，說明越野車比轎車行駛的速度大，故錯誤；
．平面鏡成等大的像，越野車離后視鏡近些后像的大小不變，故錯誤。
故選：。
2．在如圖所示的四種現象中，由光的反射形成的是　　
A．水中的倒影 B．海市蜃樓
C．影子的形成 D．鉛筆折了
【答案】
【解答】解：、平靜的水面相當于平面鏡，水中倒影是平面鏡成像現象，屬于光的反射，故正確。
、海市蜃樓是光在不均勻的大氣中傳播形成的光的折射現象，故錯誤。
、手在墻上形成手影是光在同種均勻的介質中沿直線傳播形成的，故錯誤。
、鉛筆折了屬于光的折射傳播現象，故錯誤。
故選：。
3．如圖所示，以下描述中與光的反射現象有關的是（　　）
A．鋼筆“錯位”
B．手影
C．海市蜃樓
D．水中倒影
【答案】D
【解答】解：A．透過玻璃磚看到鋼筆“錯位”了，是由于光玻璃中射向空氣時發(fā)生折射形成的，故A不符合題意。
B．手影中影子的形成說明光是沿直線傳播的，故B不符合題意；
C．海市蜃樓是光在不均勻的介質中傳播時發(fā)生的折射現象，故C不符合題意；
D．平靜水面上景物的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故D符合題意。
故選：D。
4．在杭州舉行的第19屆亞運會跳水項目女子10米跳臺決賽，中國選手全紅嬋以總分438.20奪得冠軍。全紅嬋站在距離水面10米高的跳臺上，以下描述正確的是　　
A．全紅嬋在水中的倒影距離她20米
B．當全紅嬋跳向水面時，她的像會變大
C．全紅嬋在水中的倒影是光沿直線傳播形成的一個像
D．全紅嬋在水中的倒影是跳臺上的全紅嬋通過水面反射形成的一個實像
【答案】
【解答】解：
、全紅嬋站在距離水面10米高的跳臺上，她到水面的距離為，根據平面鏡成像特點可知，像到水面的距離為，倒影距離她20米，故正確；
、全紅嬋在水中的像是光的反射形成的虛像，像和物體大小相等，所以像的大小不變，故錯誤。
故選：。
5．因為有了光，自然界才絢麗多彩。下列現象中，屬于光的反射現象的是　　
A．小孔成像 B．水中倒影 C．海市蜃樓 D．出現彩虹
【答案】
【解答】解：．小孔成像是光沿直線傳播造成的，故錯誤；
．水中倒影是平面鏡成像，其本質是光的反射，故正確；
．海市蜃樓是光的折射現象形成的，故錯誤；
．風雨過后出現彩虹是光的色散現象，其本質是光的折射，故錯誤。
故選：。
題型二：光的反射定律
6．小芳觀察“光的反射”實驗時，作圖記錄實驗現象，但沒有標出光傳播的方向（如圖所示，是法線）。以下判斷正確的是　　
A．一定是反射光線 B．一定是入射光線
C．入射角一定是 D．反射角一定是
【答案】
【解答】解：如圖所示，是法線，，，則，
由于圖中未標出光路的方向，所以：
、可能是入射光線，也可能是反射光線，故錯誤；
、可能是反射光線，也可能是入射光線，故錯誤；
、雖然不能判斷入射光線和反射光線，但反射角一定等于入射角，且，所以反射角和入射角都是，故錯誤，正確。
故選：。
7．小王同學在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿折疊的硬白紙板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)現此時入射光線與平面鏡成夾角，如圖所示，則　　
A．反射光線與鏡面的夾角是
B．將紙板向后折疊，則反射光會消失
C．入射角增大，反射角也增加
D．光在紙板上發(fā)生了鏡面反射
【答案】
【解答】解：、已知入射光線與平面鏡的夾角為，因此入射角是，根據光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是，反射光線與鏡面的夾角是，故錯誤；
、光在反射時，反射光線、入射光線、法線在同一平面內，圖乙中，將紙板向后折時在紙板上看不到反射光線，此實驗現象說明反射光線、入射光線和法線在同一平面，反射光線依然存在，故錯誤；
、當入射角增大，根據光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也增大，故正確。
、在紙板上能看到光的傳播路徑，這是因為光在紙板上發(fā)生了漫反射，光線可以射向不同的方向，故錯誤。
故選：。
8．如圖所示，某日午后太陽發(fā)出的一條光線，照射到一塊平面鏡上，反射光線沿水平方向射出，并在東側的墻面形成一個光點，光線與的夾角為。下列說法正確的是　　
A．入射角為
B．反射光線與平面鏡的夾角為
C．若平面鏡繞逆時針轉過，反射角會減小
D．當太陽向西下落時，照射在墻壁上的光點向下移動
【答案】
【解答】解：、入射角為入射光線與法線間的夾角，此時入射光線與反射光線間的夾角為，反射角等于入射角，故入射角為，故錯誤；
、反射角為，反射光線與平面鏡的夾角為，故錯誤；
、若平面鏡繞逆時針轉過，法線轉動，入射角減小，反射角會減小，故錯誤；
、當太陽向西下落時，光線向西移動，面鏡，入射角增大，反射角也增大，反射線也面鏡，照射在墻壁上的光點向下移動，故正確；
故選：。
（多選）9．如圖所示是一種液面升降監(jiān)測裝置原理圖。點光源S發(fā)出的一束激光與水平液面保持成55°角射向平靜的液面，下列說法正確的是（　　）
A．入射角為55°
B．當液面上升時，光點P的位置不變
C．當液面下降時，光點P將向右移動
D．光源S不動，增大激光與水平液面夾角，光點P將向左移動
【答案】CD
【解答】解：A．入射角是入射光線與法線的夾角，不是入射光線與鏡面的夾角，由此可知，入射角大小等于90°﹣55°＝35°，故A錯誤；
B．當液面上升時，由于入射角不變，反射光線與原來的入射光線平行，根據下圖可知，光點P'將向左移動，故B錯誤；
C．當液面下降時，由于入射角不變，反射光線與原來的入射光線平行，根據下圖可知，光點P'將向右移動，故C正確；
D．光源S不動，增大激光與水平液面夾角時，入射角減小，反射角也減小，根據下圖所示，光點P′將向左移動，故D正確。
故選：CD。
10．如圖所示，甲、乙分別在平面鏡的兩側。點光源發(fā)出的光經平面鏡反射，進入甲的眼睛。根據圖中信息可判斷　　
A．甲可以直接看到光源 B．甲可以看到光源的像
C．乙可以看到光源的像 D．乙無法看到光源
【答案】
【解答】解：、光源射出的光在空氣中沿直線傳播，被不透明物體擋住后，不能直接進入人眼，甲不能直接看到光源，故錯誤；
、光源通過平面鏡反射后，可以進入甲的眼睛，甲可以看到光源的像，故正確；
、鏡子的背面不透光，物體在平面鏡里成的是虛像，乙不可以看到光源的像，故錯誤；
、光源的光可以射到鏡子后面的乙的眼睛，乙可以看到光源，故錯誤。
故選：。
題型三：利用光的反射定律作圖
11．如圖所示，小陽同學在A點通過平面鏡MN觀察墻壁后面的物體（S點表示）。請在圖中畫出小陽觀察物體的光路圖。（保留作圖痕跡）
【答案】
【解答】解：首先根據平面鏡成像時像與物的對稱性，找到物體S的像S′，然后連接AS′畫出反射光線，這樣AS′與平面鏡有一個交點，此交點即為入射點O，再連接S與入射點O畫出入射光線。注意標上箭頭表示光的傳播方向。如圖所示：
12．為了產生增大空間的效果，超市常在貨架上安裝平面鏡。如圖所示，是蘋果上的一點，是人眼的位置，請你作出人眼通過平面鏡看到蘋果上點的光路圖。
【答案】
【解答】解：根據物像連線與鏡面垂直，由向平面鏡作垂線并延長，根據物像到平面鏡的距離相等，找到點的像點；連接眼睛和像點，與平面鏡交于點（入射點），連接即入射光線，為反射光線。如圖：
13．圖中的兩條光線是由同一點光源發(fā)出經平面鏡反射后形成的，請完成光路圖并確定光源的位置。
【答案】見解答
【解答】解：首先反向延長兩條反射光線交于一點即像點，然后做出像點關于鏡面的對稱點，然后完成光路。
如圖所示：
14．如圖甲所示是牙醫(yī)借助平面鏡觀察患者牙齒背面時的情景，請在圖乙中畫出牙醫(yī)通過平面鏡觀察到患者牙齒的光路圖。
【答案】見解答圖
【解答】解：先作出牙齒關于平面鏡的對稱點，即像的位置，連接像和眼睛與平面鏡交于點，即為入射點，連接為入射光線，為反射光線，如圖所示：
15．如圖所示，請根據反射光線畫出入射光線并標出入射角的大小。
【解答】解：經過入射點作出法線，因為反射光線與鏡面的夾角是，所以反射角為．根據反射角與入射角相等作出入射光線并標出入射角的度數，如圖所示：
題型四：鏡面反射和漫反射
16．小明將爸爸刷過鞋油的皮鞋，用軟布反復摩擦使鞋面變得更亮，這是利用光的　　
A．折射 B．色散 C．漫反射 D．鏡面反射
【答案】
【解答】解：
皮鞋涂上鞋油后，鞋油的微小顆粒能填充到鞋的毛孔中，用軟布反復擦，使鞋油涂抹的更均勻，鞋面就變得十分光滑；光射向鞋面后會發(fā)生鏡面反射，皮鞋看起來就更光亮更好看了，故正確，錯誤。
故選：。
17．如圖的美景中，由光的鏡面反射形成的是　　
A．返景入深林 B．倒影澄波底
C．長空彩虹現 D．云霞幻景生
【答案】
【解答】解：、返景入深林是光的直線傳播形成的，故不符合題意；
、倒影澄波底，屬于平面鏡成像，是光的鏡面反射形成的，故符合題意；
、長空彩虹現是光的色散現象，是由光的折射形成的，故不符合題意；
、云霞幻景生是由于光在密度不均勻的空氣中發(fā)生折射形成的虛像，故不符合題意。
故選：。
18．教室內用來放映投影片的銀幕，表面是白色且粗糙的，其目的是　　
A．發(fā)生漫反射 B．能折射光 C．發(fā)生鏡面反射 D．不反射光
【答案】
【解答】解：電影銀幕和教室里的投影屏幕都是用粗糙白布制成的，目的有兩個：一是白色能反射各種色光，
二是為了讓光射到上面發(fā)生漫反射，讓各個地方的人都能看到畫面上的字。
故選：。
19．如圖所示，陽光下一本物理課本掉到地上，小明和小紅從不同的位置都能看到它，是因為　　
A．課本發(fā)出的光射入人的眼睛
B．人的眼睛發(fā)出的光都射在課本上
C．陽光在課本上發(fā)生漫反射
D．陽光在課本上發(fā)生鏡面反射
【答案】
【解答】解：
、物理課本本身不會發(fā)光，故不是光源，不會發(fā)出光，故錯誤；
、人的眼睛本身不會發(fā)光，故不是光源，不會發(fā)出光照射在書本上，故錯誤；
、課本的表面凹凸不平，光照在上面發(fā)生漫反射，反射光線是向著四面八方的，所以小明和小紅從不同的位置都能看到課本，都是由于光在課本表面發(fā)生了漫反射，故錯誤、正確。
故選：。
20．如圖一只鳥在淺水區(qū)覓食，水面上出現它的兩個“影”——黑影和倒影。則　　
A．倒影是實像
B．黑影是光的反射形成的
C．鳥飛離水面時，它的倒影會變小
D．由于光的漫反射我們能從不同角度看見鳥
【答案】
【解答】解：．平靜的水面相當于平面鏡，倒影屬于平面鏡成像，是因光的反射形成的虛像，故錯誤；
．圖中的黑影是由于光的直線傳播在水鳥背光一側形成的暗區(qū)域，故錯誤；
．根據平面鏡成像特點可知，像與物大小相等，因此鳥飛離水面時，它的倒影大小不變，故錯誤；
．人能從不同角度看見水鳥是由于光照射在鳥身上發(fā)生了漫反射，使反射光射向各個方向，故正確。
故選：。
一．選擇題（共8小題）
1．下列四幅圖中，能正確反映人眼看到書本的光路圖的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：書本本身并不能發(fā)光，所以書本不是光源，人眼看到書本是因為太陽光在書本的表面發(fā)生了反射，反射光線進入人的眼睛，故錯誤，正確。
故選：。
2．如圖所示，以下描述中與光的反射現象有關的是（　　）
A．鋼筆“錯位”
B．手影
C．海市蜃樓
D．水中倒影
【答案】D
【解答】解：A．透過玻璃磚看到鋼筆“錯位”了，是由于光玻璃中射向空氣時發(fā)生折射形成的，故A不符合題意。
B．手影中影子的形成說明光是沿直線傳播的，故B不符合題意；
C．海市蜃樓是光在不均勻的介質中傳播時發(fā)生的折射現象，故C不符合題意；
D．平靜水面上景物的倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故D符合題意。
故選：D。
3．如圖是小峰看到的天鵝湖邊安徽廣電中心大樓的美景。下列各圖能正確反映他看到水中大樓倒影的光路圖是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：看到水中“大樓”屬于平面鏡成像，平面鏡成像原理是光的反射，所成的像是反射光線的反向延長線的會聚點，不是實際光線的會聚點，所以成的是虛像，而兩圖中光線從水中發(fā)出，圖中光線由眼睛處發(fā)出，故錯誤，正確。
故選：。
4．光從空氣斜射到平面鏡，反射光線與入射光線的夾角為，則反射角　　
A．等于 B．等于 C．等于 D．等于
【答案】
【解答】解：光從空氣斜射到平面鏡，反射光線與入射光線的夾角為，因為反射角等于入射角，則反射角等于。
故選：。
5．一束陽光與鏡面成角照射到平面鏡上，此時反射角為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：一束陽光與鏡面成角照射到平面鏡上，則入射角為，根據光的反射定律可知，反射角等于入射角，則其反射角也是。
故選：。
6．如圖所示，平面鏡放置在水平桌面上，光源發(fā)出一束激光射到鏡面上，經反射后在標尺上形成光斑。若在桌面右端用力向上提桌面，使桌面繞點轉動到與水平面成夾角，則此時　　
A．入射角增大了反射角增大了
B．標尺上的光斑向右移動
C．反射光線與入射光線夾角減小
D．反射光線與入射光線夾角減小
【答案】
【解答】解：若在桌面右端用力向上提桌面，使桌面繞點轉動到與水平面成夾角，（即桌面逆時針轉動了此時入射光線與桌面之間的夾角增大了，則入射角會減小，反射角等于入射角，則反射角也會減小，入射光線不變，則反射光線與入射光線之間的夾角變小了；入射角變小，反射角也變小，則反射光線的方向會向左移動，故標尺上的光斑向左移動，綜上所述，正確，錯誤。
故選：。
7．下列光現象與圖中廊橋倒影形成的原理相同的是　　
A．小孔成像 B．鏡花水月 C．魚翔淺底 D．立竿見影
【答案】
【解答】解：水中的“倒影”屬于平面鏡成像，是光的反射現象；
、小孔成像，成的是物體倒立的像，像之所以是倒立的，就是因為光的直線傳播造成的，故錯誤；
、鏡花水月是平面鏡成像，屬于光的反射，故正確；
、魚翔淺底屬于光的折射，故錯誤；
、立竿見影屬于光的直線傳播，故錯誤。
故選：。
8．黑暗的房間里有兩盞電燈，只有一盞燈點亮，但人能得到未點亮的燈泡。以下對于“看到未點亮燈泡”所畫的光路圖，正確的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：點亮的燈泡屬于光源，會發(fā)出光線，未點亮的燈泡會反射點亮的燈泡的光線，使光線進入人的眼睛，從而人看到了未點亮的燈泡。
故選：。
二．填空題（共2小題）
9．現在的人們越來越注重身心健康，假日經常結伴走進山林，在山間的湖面上可以看到清晰的山的倒影，此時倒影是山的 　虛　（選填“實”或“虛” 像，有時候游客用手機拍照時，看到手機很“刺眼”，這是因為太陽光照射到屏幕上發(fā)生了 　　（選填“鏡面”或“漫” 反射。
【答案】虛；鏡面。
【解答】解：平靜的水面相當于一個平面鏡，“山的倒影”是山反射的光照到水面上，形成的倒影，是由光的反射形成的虛像；陽光射向手機屏幕，經手機屏幕之后，平行射出，正好反射到有的同學的眼睛上，看到手機很“刺眼”，這是因為太陽光照射到屏幕上發(fā)生了鏡面反射。
故答案為：虛；鏡面。
10．雨后的夜晚，月亮非常明亮，路上出現了一個個小水坑，我們走在路上時，如果我們迎著月光走 　亮　處應該是水坑，如果我們背著月光走 　　處應該是水坑。（以上兩空均填“亮”或“暗”
【解答】解：迎著月光走時，水發(fā)生鏡面反射，大部分月光進入眼睛，路上發(fā)生的是漫反射，少部分月光進入眼睛，所以亮的地方是水坑；
背著月光走時，水發(fā)生鏡面反射，少部分月光進入眼睛，路上發(fā)生的是漫反射，大部分月光進入眼睛，所以暗的地方是水坑。
故答案為：亮；暗。
三．作圖題（共5小題）
11．如圖所示，夕陽下釣魚愛好者正在垂釣，陽光經水面反射后進到垂釣者眼中，形成了唯美畫面。如圖點代表太陽，代表釣魚愛好者，請你畫出太陽發(fā)出的光經水面反射照進釣魚愛好者眼中的光路圖，并保留作圖痕跡。
【答案】
【解答】解：過水面作出點的對稱點，即為點光源在水面中的像，連接與水面交于點，即為入射點（反射點），連接就得到入射光線，即為反射光線，如下圖所示：
12．圖甲是小宇的媽媽在鏡子前面試穿剛買的新鞋，請在圖乙中畫出媽媽看見鞋的光路，點表示人的眼睛，點表示鞋的位置。
【解答】解：先作出鞋子關于平面鏡的對稱點，即鞋子在平面鏡中成的像，連接像點和人的眼睛，與平面鏡交于為入射點），連接就是入射光線，為反射光線，即為看到自己的鞋子的光路圖。如圖所示：
13．如圖所示，請畫出反射光線并標出反射角的大小。
【答案】見解答
【解答】解：根據圖解，入射角等于，反射角等于，根據反射角等于入射角在法線的右側畫出反射光線，如圖所示：
14．請根據入射光線，在圖中畫出反射光線。
【答案】見解答圖
【解答】解：法線已經畫出，根據反射角等于入射角，在法線的右側畫出反射光線，如圖所示：
15．請在圖中畫出平面鏡和光路圖，使得太陽光照射到點時，經過反射可以照射到點。
【答案】
【解答】解：由光反射定律知，反射角等于入射角，所以首先連接，此線即為反射光線，再作出入射光線和反射光線夾角的角平分線，即為法線，然后作一條線段與法線垂直，該線段的位置即為鏡子的位置，如下圖所示：
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4.2 光的反射
【素養(yǎng)目標】
物理觀念:光的反射，入射光線，反射光線，入射角，反射角，入射點，法線，光的反射定律，鏡面反射和漫反射。
科學思維:通過實驗探究，認識光的反射定律。
科學探究:探究光的反射定律。
科學態(tài)度與責任:通過探究光的反射定律，認識科學探究的重要性。
知識點一、光的反射1.光的反射
問題
甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱電站使用了超過1.2萬面定日鏡。當太陽位置發(fā)生變化時，自動控制系統(tǒng)可以調整光熱電站定日鏡的角度，將太陽光準確地反射到吸熱塔的頂端（如下圖)，從而達到聚熱的效果。這些定日鏡為什么能將太陽光準確反射到指定位置
1.光的反射現象
光從一種介質射向另一種介質的表面時，會有一部分光在介質表面反射回原介質中，這種傳播現象叫光的反射。
2.光的反射的基本概念：一點、兩角、三線
光的反射光路圖
一點 入射點 光的入射點，用字母“O”表示
三線 入射光線 入射到反射面上的光線，如圖中的光線EO
法線 經過入射點O并垂直于反射面的直線，它是一條輔助線，通常用虛線表示，如圖中的ON
反射光線 入射光線射到反射面上后，被反射面反射的光線，如圖中的光線OF
兩角 入射角 入射光線與法線的夾角，如圖中的∠i
反射角 反射光線與法線的夾角，如圖中的∠r
特別提醒：
1.入射角、反射角分別是入射光線、反射光線與法線的夾角，而不是與反射面的夾角；
2.法線是通過入射點所作的垂直于反射面的一條輔助線，是為了方便研究光的反射規(guī)律而引入的；
3.習慣上按光的傳播方向表述光線，如將E射向O的光線表述為光線EO，將從O點射向F的光線表述為光線OF。
知識點二、光的反射定律
1.實驗：光的反射定律
提出問題 光發(fā)生反射是遵循什么規(guī)律？
實驗猜想 （1）反射角等于入射角； （2）反射光線和入射光線關于法線是對稱的
實驗思路 當光發(fā)生反射現象時，每一束反射光對應著一束入射光。因此，要探究光反射時的規(guī)律，就要找到反射光與入射光的位置關系。要找到這個關系應該測量哪些角度？選用什么樣的器材？如何測量呢？說說你的想法。
實驗器材 平面鏡、紅色激光筆（注意避免激光射入眼睛）、直尺、不同顏色的筆、量角器、一張可繞中線折轉的白色粗糙硬紙板 ①量角器：測量入射角和反射角的度數。 ②可折轉白色粗糙硬紙板的作用：一是顯示光的傳播路徑，對光線起漫反射作用；二是探究入射光線、法線和反射光線是否在同一平面內。
進行實驗與收集證據 （1）如圖甲所示，把平面鏡放在水平桌面上，再將白色硬紙板豎直立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，右側紙板NOF可繞直線ON旋轉； （2）先將紙板EON和紙板NOF處在同一平面內，然后使入射光貼著紙板沿某一角度射向O點，觀察反射光的方向。在硬紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡； （3）改變光束的入射角度，進行多次實驗，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡； （4）取下紙板，用量角器分別測量ON兩側的入射角和反射角的大小，并將數據記錄在表格中； （5）如圖乙所示，將紙板NOF向前或向后折轉，在紙板上觀察反射光的徑跡。 （6）如圖丙所示，讓激光筆發(fā)出的光逆著原來的反射光射向鏡面時，這時的反射光將沿著什么方向射出？ 實驗次數入射角反射角160°60°245°45°330°30°…
分析論證 （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）分析反射光線、入射光線和法線的位置關系：可看到兩半塊紙板在一個平面內時有反射光線，右半部分向前折或向后折，觀察不到反射光線。說明：反射光線、入射光線、和法線在同一平面內。 ③多次改變入射光線的路徑，記錄對應反射光線的路徑。會發(fā)現：反射光線和入射光線總是分居法線的兩側。 ④光路可逆：將光線逆著反射光線的方向射入，觀察到新的反射光的傳播路徑與原來的入射光線重合。
歸納總結（光的反射定律） 在反射現象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內；反射光線、入射光線分別位于法線兩側；反射角等于入射角
交流與評估 （1）應在光線較暗的室內進行實驗，以便于觀察實驗現象； （2）實驗時，紙板必須與平面鏡垂直，否則在紙板上看不到反射光； （3）實驗描繪光的傳播路徑的方法：在入射光線和反射光線上取一個點，將該點與反射點連接。 （4）區(qū)分每一組的對應的入射光線和反射光線的方法：對每一組入射光線和反射光線分別用不同顏色的筆進行描繪，或者對每一組入射光線和反射光線進行編號。 （5）進行多次實驗的目的：避免偶然性，尋找普遍規(guī)律。 （6）若發(fā)現每次實驗反射角與入射角的和為90°，原因是：錯把入射角看成入射光線與反射面的夾角，或錯把反射角看成反射光線與反射面的夾角。
2.實驗注意事項
（1）應在光線較暗的室內進行實驗，以便于觀察實驗現象；
（2）實驗時，紙板必須與平面鏡垂直，否則在紙板上看不到反射光；
（3）實驗過程中嚴禁將激光對著人眼，以防灼傷眼睛；
（4）通過鏡面對入射光的反射作用，可以看出鏡子有改變光路的作用；
（5）本實驗時一個歸納性實驗，改變入射光的方向多次實驗的目的是為了得到多組實驗數據，從而得出普遍規(guī)律，避免實驗結論的偶然性。
紙板在實驗中的三個作用
1.顯示光的傳播路徑；
2.驗證反射光線、入射光線和法線在同一平面內，具體操作是將紙板NOF向前或向后折轉，使其和紙板EON不在同一平面內，觀察有無反射光的徑跡；
3.記錄光路。具體操作是在紙板上畫出入射光和反射光的徑跡，以分析反射角隨入射角的變化而變化情況。
3.對光的反射定律的理解
（1）每條入射光線，有且只有一條反射光線與之相對應；
（2）反射現象發(fā)生時，先由入射光，后有反射光。反射光是隨著入射光的改變而改變的，所以敘述光的反射定律時，不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”；
（3）在光的反射現象中，入射光線靠近法線時，入射角減小，反射角也隨之減小；入射光線遠離法線時，入射角增大，反射光線隨之遠離法線，反射角也增大；
（4）當光垂直鏡面入射時，入射角為零，反射角也為零，反射光線與入射光線在同一直線上，方向相反，并不是沒有發(fā)生現象。
知識點四、利用光的反射定律作圖
1.作圖要求
所有實際傳播的光（無論是反射光還是入射光）都要畫成實線，并用箭頭表示它的傳播方向；法線用虛線，要垂直于反射面。
2.作圖方法
類型 作圖方法
已知反射面、入射光線做反射光線 如圖所示，先過入射點O作出法線，再根據光的反射定律（反射角等于入射角），作出反射光線，標上箭頭
已知反射面、反射光線作入射光線 如圖所示，先過入射點作出法線，再根據光的反射定律（反射角等于入射角）畫出對應的入射光線，標上箭頭
已知入射光線和反射光線，畫出平面鏡的位置 如圖所示，先作入射光線和反射光線夾角的角平分線，此線的位置即為法線的位置。過入射光線與反射光線的交點（入射點）作垂直于法線的一條直線，該直線的位置即為平面鏡的位置
知識點五、鏡面反射和漫反射
1.探究鏡面反射和漫反射
實驗操作 現象 原因分析
讓一束平行光斜射到平面鏡上，然后再反射到墻上 在墻上看到一個光斑 平面鏡的反射面比較光滑，反射光平行射出；白紙的表面凹凸不平，反射光散亂地發(fā)生到不同方向
在平面鏡上蒙一張白紙，重做實驗 在墻上看不到光斑
【總結歸納】當一束平行光照射到平面鏡上時，在平面鏡上發(fā)生光的反射，反射光也平行射出，這種發(fā)生叫鏡面反射；當一束平行光照射的凹凸不平的表面時，反射光會朝四面八方射出，這種反射叫漫反射。如圖所示。
特別提醒
1.我們能從不同方向看到書上的字，是因為光在紙面上發(fā)生了漫反射；
2.物體發(fā)出或反射的光浸入人眼越多，人眼就會感覺該物體越亮。所以，當發(fā)生鏡面反射時，如果反射光正好進入人眼，人就會感覺鏡面特別亮；
3.無論鏡面反射還是漫反射，都遵循觀點反射定律。
【比較辨析】鏡面反射與漫反射的異同
不同點 相同點
反射面 反射光的特點 人的感覺 現象舉例
鏡面反射 表面光潔平整 反射光仍平行 只能在某個方向看到反射光，并且會感到刺眼，看不清物體 黑板反光、水面反光等 都是光的反射現象，都遵循光的反射定律
漫反射 表面凹凸不平 反射光向各個方向射出 能在各個方向看清物體 不同方向的觀眾都能看到熒幕上的畫面
2.生活中的反射現象
（1）生活中，大部分物體表面反射的都是漫反射，因而才使我們能夠從不同方向看清物體。比如，教室黑板用的毛玻璃、投影儀屏幕用的是粗布，其表面反射的都是漫反射，從而使各個方向的人都能字跡或影像；
（2）當強烈的太陽光照射到高樓大廈的玻璃幕墻、磨光的大理石墻面時，這些光滑的表面就會發(fā)生鏡面反射，炫目的反射光會干擾人們的正常生活，造成“光污染”；
（3）水中倒影是最典型的光的反射現象；還有“猴子撈月”、“照鏡子”等也都是由光的反射引起的。
題型一：光的反射現象
1．如圖甲所示，轎車司機從右后視鏡中觀察到同向駛來一輛越野車，下一時刻越野車在后視鏡中的位置如圖乙所示。設兩車均勻速向前行駛，下列說法正確的是　　
A．越野車在轎車司機的左后方行駛
B．后視鏡中的像是光的反射形成的
C．越野車比轎車行駛的速度慢
D．越野車離后視鏡越近像就越大
2．在如圖所示的四種現象中，由光的反射形成的是　　
A．水中的倒影 B．海市蜃樓
C．影子的形成 D．鉛筆折了
3．如圖所示，以下描述中與光的反射現象有關的是（　　）
A．鋼筆“錯位”
B．手影
C．海市蜃樓
D．水中倒影
4．在杭州舉行的第19屆亞運會跳水項目女子10米跳臺決賽，中國選手全紅嬋以總分438.20奪得冠軍。全紅嬋站在距離水面10米高的跳臺上，以下描述正確的是　　
A．全紅嬋在水中的倒影距離她20米
B．當全紅嬋跳向水面時，她的像會變大
C．全紅嬋在水中的倒影是光沿直線傳播形成的一個像
D．全紅嬋在水中的倒影是跳臺上的全紅嬋通過水面反射形成的一個實像
5．因為有了光，自然界才絢麗多彩。下列現象中，屬于光的反射現象的是　　
A．小孔成像 B．水中倒影 C．海市蜃樓 D．出現彩虹
題型二：光的反射定律
6．小芳觀察“光的反射”實驗時，作圖記錄實驗現象，但沒有標出光傳播的方向（如圖所示，是法線）。以下判斷正確的是　　
A．一定是反射光線 B．一定是入射光線
C．入射角一定是 D．反射角一定是
7．小王同學在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿折疊的硬白紙板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)現此時入射光線與平面鏡成夾角，如圖所示，則　　
A．反射光線與鏡面的夾角是
B．將紙板向后折疊，則反射光會消失
C．入射角增大，反射角也增加
D．光在紙板上發(fā)生了鏡面反射
8．如圖所示，某日午后太陽發(fā)出的一條光線，照射到一塊平面鏡上，反射光線沿水平方向射出，并在東側的墻面形成一個光點，光線與的夾角為。下列說法正確的是　　
A．入射角為
B．反射光線與平面鏡的夾角為
C．若平面鏡繞逆時針轉過，反射角會減小
D．當太陽向西下落時，照射在墻壁上的光點向下移動
（多選）9．如圖所示是一種液面升降監(jiān)測裝置原理圖。點光源S發(fā)出的一束激光與水平液面保持成55°角射向平靜的液面，下列說法正確的是（　　）
A．入射角為55°
B．當液面上升時，光點P的位置不變
C．當液面下降時，光點P將向右移動
D．光源S不動，增大激光與水平液面夾角，光點P將向左移動
10．如圖所示，甲、乙分別在平面鏡的兩側。點光源發(fā)出的光經平面鏡反射，進入甲的眼睛。根據圖中信息可判斷　　
A．甲可以直接看到光源 B．甲可以看到光源的像
C．乙可以看到光源的像 D．乙無法看到光源
題型三：利用光的反射定律作圖
11．如圖所示，小陽同學在A點通過平面鏡MN觀察墻壁后面的物體（S點表示）。請在圖中畫出小陽觀察物體的光路圖。（保留作圖痕跡）
12．為了產生增大空間的效果，超市常在貨架上安裝平面鏡。如圖所示，是蘋果上的一點，是人眼的位置，請你作出人眼通過平面鏡看到蘋果上點的光路圖。
13．圖中的兩條光線是由同一點光源發(fā)出經平面鏡反射后形成的，請完成光路圖并確定光源的位置。
14．如圖甲所示是牙醫(yī)借助平面鏡觀察患者牙齒背面時的情景，請在圖乙中畫出牙醫(yī)通過平面鏡觀察到患者牙齒的光路圖。
15．如圖所示，請根據反射光線畫出入射光線并標出入射角的大小。
題型四：鏡面反射和漫反射
16．小明將爸爸刷過鞋油的皮鞋，用軟布反復摩擦使鞋面變得更亮，這是利用光的　　
A．折射 B．色散 C．漫反射 D．鏡面反射
17．如圖的美景中，由光的鏡面反射形成的是　　
A．返景入深林 B．倒影澄波底
C．長空彩虹現 D．云霞幻景生
18．教室內用來放映投影片的銀幕，表面是白色且粗糙的，其目的是　　
A．發(fā)生漫反射 B．能折射光 C．發(fā)生鏡面反射 D．不反射光
19．如圖所示，陽光下一本物理課本掉到地上，小明和小紅從不同的位置都能看到它，是因為　　
A．課本發(fā)出的光射入人的眼睛
B．人的眼睛發(fā)出的光都射在課本上
C．陽光在課本上發(fā)生漫反射
D．陽光在課本上發(fā)生鏡面反射
20．如圖一只鳥在淺水區(qū)覓食，水面上出現它的兩個“影”——黑影和倒影。則　　
A．倒影是實像
B．黑影是光的反射形成的
C．鳥飛離水面時，它的倒影會變小
D．由于光的漫反射我們能從不同角度看見鳥
一．選擇題（共8小題）
1．下列四幅圖中，能正確反映人眼看到書本的光路圖的是　　
A． B．
C． D．
2．如圖所示，以下描述中與光的反射現象有關的是（　　）
A．鋼筆“錯位”
B．手影
C．海市蜃樓
D．水中倒影
3．如圖是小峰看到的天鵝湖邊安徽廣電中心大樓的美景。下列各圖能正確反映他看到水中大樓倒影的光路圖是　　
A． B．
C． D．
4．光從空氣斜射到平面鏡，反射光線與入射光線的夾角為，則反射角　　
A．等于 B．等于 C．等于 D．等于
5．一束陽光與鏡面成角照射到平面鏡上，此時反射角為　　
A． B． C． D．
6．如圖所示，平面鏡放置在水平桌面上，光源發(fā)出一束激光射到鏡面上，經反射后在標尺上形成光斑。若在桌面右端用力向上提桌面，使桌面繞點轉動到與水平面成夾角，則此時　　
A．入射角增大了反射角增大了
B．標尺上的光斑向右移動
C．反射光線與入射光線夾角減小
D．反射光線與入射光線夾角減小
7．下列光現象與圖中廊橋倒影形成的原理相同的是　　
A．小孔成像 B．鏡花水月 C．魚翔淺底 D．立竿見影
8．黑暗的房間里有兩盞電燈，只有一盞燈點亮，但人能得到未點亮的燈泡。以下對于“看到未點亮燈泡”所畫的光路圖，正確的是　　
A． B．
C． D．
二．填空題（共2小題）
9．現在的人們越來越注重身心健康，假日經常結伴走進山林，在山間的湖面上可以看到清晰的山的倒影，此時倒影是山的 　　（選填“實”或“虛” 像，有時候游客用手機拍照時，看到手機很“刺眼”，這是因為太陽光照射到屏幕上發(fā)生了 　　（選填“鏡面”或“漫” 反射。
10．雨后的夜晚，月亮非常明亮，路上出現了一個個小水坑，我們走在路上時，如果我們迎著月光走 　　處應該是水坑，如果我們背著月光走 　　處應該是水坑。（以上兩空均填“亮”或“暗”
三．作圖題（共5小題）
11．如圖所示，夕陽下釣魚愛好者正在垂釣，陽光經水面反射后進到垂釣者眼中，形成了唯美畫面。如圖點代表太陽，代表釣魚愛好者，請你畫出太陽發(fā)出的光經水面反射照進釣魚愛好者眼中的光路圖，并保留作圖痕跡。
12．圖甲是小宇的媽媽在鏡子前面試穿剛買的新鞋，請在圖乙中畫出媽媽看見鞋的光路，點表示人的眼睛，點表示鞋的位置。
13．如圖所示，請畫出反射光線并標出反射角的大小。
14．請根據入射光線，在圖中畫出反射光線。
15．請在圖中畫出平面鏡和光路圖，使得太陽光照射到點時，經過反射可以照射到點。
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