蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)四、光的反射(舉一反三講義)(教師版)_第1頁(yè)
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四、光的反射目錄【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1【思維導(dǎo)圖】 2【知識(shí)梳理】 2知識(shí)點(diǎn)1:光的反射 2知識(shí)點(diǎn)2:探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn) 4知識(shí)點(diǎn)3:鏡面反射與漫反射 9知識(shí)點(diǎn)4:凸面鏡與凹面鏡 13【方法技巧】 16方法技巧1光的反射作圖 16方法技巧2光的反射中的角度問(wèn)題 18【鞏固訓(xùn)練】 18【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握光的反射的基本概念;2.掌握探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn);3.掌握光的反射的作圖;4.了解鏡面反射與漫反射;5.了解凸面鏡與凹面鏡的應(yīng)用分類(lèi)具體內(nèi)容重點(diǎn)1.光的反射的基本概念與作圖2.探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)3.鏡面反射與漫反射難點(diǎn)1.凸面鏡與凹面鏡對(duì)光線的作用及其應(yīng)用2.光的反射中的角度問(wèn)題【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1:光的反射1.定義光射到物體表面時(shí),有一部分會(huì)被物體表面反射回來(lái),這種現(xiàn)象叫做光的反射。平面鏡能夠成像的原因就是光的反射,這就是平面鏡成像的原理2.組成①入射點(diǎn):光線射到鏡面上的點(diǎn),通常用“O”表示;②法線:過(guò)光的入射點(diǎn)所作的與反射面垂直的直線,通常用“ON”表示;③入射光線:射到反射面上的光線;④反射光線:被反射面反射后的光線;⑤入射角:入射光線與法線的夾角;⑥反射角:反射光線與法線間的夾角?!镜淅?】夏日到來(lái),防溺水工作又提上日程。人們通過(guò)觀察估測(cè)到的河水的深度與實(shí)際并不相符,下列光現(xiàn)象中與其光學(xué)原理相同的是()A.

樹(shù)下光斑 B.

筷子“折斷”C.

墻上手影 D.

水中倒影【答案】B【詳解】看到清澈河水的深度比實(shí)際的要淺,這是由于從水底反射出的光線由水中斜射入空氣中時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線偏離法線,當(dāng)折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)覺(jué)得河水變淺了。A.樹(shù)下光斑是光的直線傳播形成的,故A不符合題意;B.筷子“折斷”是光的折射現(xiàn)象,故B符合題意;C.墻上手影是光的直線傳播形成的,故C不符合題意;D.水中倒影是水面成像,其實(shí)質(zhì)是光的反射,故D不符合題意。故選B?!咀兪?】光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外包層的分界面時(shí),均要發(fā)生反射,從而使光在不斷的反射中沿內(nèi)層玻璃芯向遠(yuǎn)處傳播。如圖所示為光在一段筆直的玻璃纖維內(nèi)傳播的情況,若增大射向B點(diǎn)的入射光線AB的入射角時(shí),下列說(shuō)法不正確的是()A.光在光纖內(nèi)的反射次數(shù)變多 B.D點(diǎn)將要向右側(cè)移動(dòng)C.CD光線的入射角將增大 D.光在光纖內(nèi)的傳播時(shí)間變短【答案】A【詳解】BC.當(dāng)增大入射光線AB的入射角時(shí),入射角增大,反射角等于入射角也增大,所以C點(diǎn)右移,也使BC光線在上表面的入射角增大,同樣會(huì)使反射光線CD的反射角增大,BCD的夾角增大,D點(diǎn)右移,使CD光線在下表面的入射角增大,故BC正確,BC不符合題意;AD.入射角越大,反射角也增大,D越偏右,在光導(dǎo)纖維長(zhǎng)度一定時(shí),反射次數(shù)越少,光在光纖內(nèi)的傳播時(shí)間變短,信息將傳輸?shù)酶煨蔄錯(cuò)誤,A不符合題意,D正確,D符合題意。故選A?!咀兪?】如圖所示,EO、OF分別為入射光線和反射光線,為驗(yàn)證“光路可逆”的原理,則下一步實(shí)驗(yàn)中,入射光線的路徑應(yīng)為()A.EO B.PO C.FO D.QO【答案】C【詳解】光路可逆即光可以逆著原來(lái)光路的方向傳播,為了證明光路是可逆的,讓光線沿著FO方向射向鏡面,觀察反射光線是否沿著OE方向射出,若反射光線沿著OE方向射出,則光路是可逆的,故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。知識(shí)點(diǎn)2:探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)(一)實(shí)驗(yàn)器材可折疊的硬白紙板、平面鏡、激光筆、量角器(二)實(shí)驗(yàn)步驟1.將一個(gè)平面鏡平放在水平桌面上,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,ON即平面鏡的法線。2.用激光筆將一束光貼著紙板沿著某一個(gè)角度射到O點(diǎn),經(jīng)平面鏡的反射,沿另一個(gè)方向射出,在紙板上出現(xiàn)了入射光線和反射光線的徑跡。3.把紙板右半邊向前或向后折,反射光線的徑跡消失。4.將紙板恢復(fù)平整,用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。在光線徑跡上選擇一點(diǎn)確定光線的位置畫(huà)出光線的徑跡5.改變光束的入射方向,重做兩次。換另其他顏色的筆,記錄光的徑跡。取下紙板,用量角器測(cè)量NO兩側(cè)的入射角和反射角。(三)實(shí)驗(yàn)表格入射角反射角第一次45°45°第二次30°30°第三次60°60°(四)實(shí)驗(yàn)結(jié)論光反射時(shí),反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi);反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè);反射角等于入射角;反射時(shí),光路可逆。即:三線共面、兩線分居、兩角相等、光路可逆(五)注意事項(xiàng)1.白紙板的作用:顯示光路徑跡。2.如果讓光從之前記錄的某次反射光線徑跡逆著反射光線的方向射到鏡面,那么,它被反射后就會(huì)逆著原來(lái)的入射光的方向射出。這表明,在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。3.入射角與反射角之間存在因果關(guān)系,反射角總是隨入射角的變化而變化而變化,因而只能說(shuō)反射角等于入射角,不能說(shuō)成入射角等于反射角。4.垂直入射時(shí),入射角為0度,反射角亦等于0度,此時(shí)三線合一。5.白紙板上只有入射光線沒(méi)有反射光線的原因:白紙板不垂直于平面鏡。如圖所示,當(dāng)白紙板不垂直于平面鏡時(shí),入射光線既處在紙板的平面內(nèi),又處在垂直于平面鏡的虛線平面內(nèi),當(dāng)光線反射時(shí),將沿著虛線平面射出,故在紙板上看不到反射光線【典例2】7.利用如圖所示裝置“探究光的反射規(guī)律”,下列判斷不正確的是()A.粗糙的硬紙板ENF必須豎直的立在水平鏡面上B.圖甲中,如果讓光沿著FO方向射到鏡面,反射光線將沿著OE方向射出C.圖乙中,將紙板NOF向后折時(shí)紙板上看不到反射光線,此時(shí)反射光線與入射光線不在同一平面D.改變?nèi)肷涔饩€的角度,反射角始終和入射角相等【答案】C【詳解】A.為了顯示光路,粗糙的硬紙板ENF必須豎直的立在水平鏡面上,故A正確,不符合題意;B.圖甲中,光從EO射入,從OF射出,由光路可逆得,如果讓光沿著FO方向射到鏡面,反射光線將沿著OE方向射出,故B正確,不符合題意;C.圖乙中,當(dāng)紙板在同一平面上時(shí),能夠同時(shí)看到入射光線和反射光線,將紙板NOF向后折時(shí)紙板上看不到反射光線,說(shuō)明此時(shí)反射光線與入射光線在同一平面,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.由實(shí)驗(yàn)得,改變?nèi)肷涔饩€的角度,反射角隨入射角的改變而改變,反射角始終和入射角相等,故D正確,不符合題意。故選C?!咀兪?】太陽(yáng)能發(fā)電廠需要利用平面鏡將太陽(yáng)光反射到集熱器上。為了使和水平方向成40°角的陽(yáng)光水平反射到集熱器上,如圖,那么平面鏡的反射面和水平面應(yīng)成度角放置;(填銳角)如果太陽(yáng)光與水平方向夾角增加20°角,仍使陽(yáng)光水平反射到集熱器上,則平面鏡應(yīng)轉(zhuǎn)度角?!敬鸢浮?010【詳解】[1]使水平方向成40°角的陽(yáng)光水平反射到集熱器上,法線為反射光線和入射光線的夾角的平分線ON,平面鏡與法線垂直,如圖所示:則此時(shí)入射光線與反射光線的夾角為40°,反射角等于入射角,所以入射角與反射角為20°,則入射光線與平面鏡的反射面夾角為90°-20°=70°又因入射光線與水平面夾角為40°,此時(shí)平面鏡與水平面的夾角為∠α=180°-(40°+70°)=70°[2]當(dāng)陽(yáng)光與水平方向夾角增加20°角時(shí),入射光線與反射光線的夾角為40°+20°=60°則入射角為30°,則入射光線與平面鏡的反射面夾角為90°-30°=60°此時(shí)平面鏡與水平面的夾角為180°-(60°+60°)=60°原來(lái)是70°,所以平面鏡轉(zhuǎn)70°-60°=10°【變式2】在“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,平面鏡水平放置,白色紙板由E、F兩部分組成,可繞豎直接縫ON翻轉(zhuǎn),如圖所示。

實(shí)驗(yàn)次序入射角反射角130°30°245°45°360°60°(1)實(shí)驗(yàn)中還需要的器材:、激光筆和鉛筆;(2)硬紙板在該實(shí)驗(yàn)中的作用是(寫(xiě)出一點(diǎn)即可),硬紙板放在平面鏡上時(shí),要保持與鏡面;(3)將ON右側(cè)紙板向后折,觀察紙板看不到反射光線,這說(shuō)明;(4)將紙板翻折到能呈現(xiàn)反射光束的位置,讀出入射角與反射角的大小,再逐次改變?nèi)肷涔饩€的方向,多測(cè)幾組數(shù)據(jù),填入表格中,多測(cè)幾次的目的是;(5)若將另一束光沿BO方向射向平面鏡,反射光線將沿OA方向射出,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明?!敬鸢浮苛拷瞧黠@示光的傳播路徑垂直反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)排除偶然性,得出普遍規(guī)律在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的【詳解】(1)[1]探究光的反射定律需要光源,由題意知,該實(shí)驗(yàn)還需要的器材是量角器。(2)[2]我們不便于直接觀察光的傳播路徑,即光線,但光線能顯示在光屏上,我們可以借助光屏來(lái)顯示光的傳播路徑。[3]硬紙板放在平面鏡上時(shí),要保持與鏡面垂直。(3)[4]把紙板F向后折,此時(shí)反射光線與入射光線在同一平面內(nèi),所以在紙板F上看不到反射光,說(shuō)明了反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。(4)[5]改變?nèi)肷涔饩€的方向,測(cè)出多組入射角和反射角,這樣做的目的是排除偶然性,得出普遍規(guī)律。(5)[6]當(dāng)光逆著原來(lái)的反射光線入射時(shí),反射光線也逆著原來(lái)的入射光線反射出去,即將一束光貼著紙板F沿BO射到O點(diǎn),光將沿圖中的OA方向射出,這說(shuō)明在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的?!咀兪?】如圖所示燭焰上有一發(fā)光點(diǎn)A,畫(huà)出A發(fā)出的光經(jīng)鏡面反射進(jìn)入人眼的光路圖。【答案】【詳解】平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng),由此作出發(fā)光點(diǎn)A的像點(diǎn)A′,然后連接A′和人眼,連線交平面鏡于點(diǎn)O,此交點(diǎn)即為入射點(diǎn),連接A與入射點(diǎn)畫(huà)出入射光線,再過(guò)入射點(diǎn)作出反射光線即可。如圖所示:知識(shí)點(diǎn)3:鏡面反射與漫反射1.鏡面反射平行光射到光滑的反射面上時(shí),反射光仍然被平行的反射出去,這種現(xiàn)象叫做鏡面反射。2.漫反射平行光射到粗糙的反射面上,反射光將沿各個(gè)方向反射出去,這種現(xiàn)象叫做漫反射。3.兩種反射的比較與應(yīng)用(1)不同點(diǎn):反射面不同、反射結(jié)果不同相同點(diǎn):都遵循反射定律(2)漫反射和鏡面反射:①下雨天的夜晚,迎著月光走要走暗處,背著月光走要走亮處。積水表面發(fā)生鏡面反射,無(wú)水地面發(fā)生漫反射,迎著月光走,積水處反射較多光線進(jìn)入人眼,無(wú)水處較少光線進(jìn)入人眼,人們會(huì)覺(jué)得積水處更亮;背著月光走,積水處無(wú)反射光線進(jìn)入人眼,無(wú)水處較少光線進(jìn)入人眼,人們會(huì)覺(jué)得無(wú)水處更亮。②黑板上“反光”看不清粉筆字是因?yàn)樵撎幒诎灏l(fā)生的鏡面反射大于粉筆字的漫反射角反射器光線連續(xù)經(jīng)過(guò)兩個(gè)夾角為90°的平面鏡反射時(shí),將沿平行于入射光線的反方向射出,這樣的平面鏡組合稱(chēng)為角反射器,在生活中的應(yīng)用是自行車(chē)尾燈。角反射器自行車(chē)尾燈如上左圖所示,由光的反射定律可知,∠1=∠2,∠3=∠4,易證∠1+∠3=90°,所以∠1+∠2+∠3+∠4=180°,所以光線a∥c。如上右圖所示,自行車(chē)尾燈本身不發(fā)光,它是將汽車(chē)發(fā)出的光線中的紅色光線反射回去,讓后面的司機(jī)可以看到,避免發(fā)生交通事故。【典例3】夜間開(kāi)車(chē)時(shí)汽車(chē)燈光能照亮前方的馬路,使司機(jī)看清路面,但剛下過(guò)雨的路面十分潮濕,司機(jī)幾乎看不到路面被照亮,甚至感覺(jué)自己的車(chē)燈未開(kāi)。造成該現(xiàn)象的主要原因是()A.路面潮濕,光沿直線傳播B.燈光在潮濕的路面上主要發(fā)生了漫反射C.潮濕的路面很黑,不反射光D.燈光在潮濕的路面上主要發(fā)生了鏡面反射【答案】D【詳解】由于下雨,路面比較潮濕,光在有水的路面上照射時(shí)會(huì)發(fā)生鏡面反射,所以這時(shí)汽車(chē)的燈光照在路面上會(huì)向前方反射出去,幾乎沒(méi)有光線進(jìn)入司機(jī)的眼睛,所以司機(jī)幾乎看不到路面被照亮,甚至感覺(jué)自己的車(chē)燈未開(kāi),故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。【變式1】夜晚,當(dāng)汽車(chē)發(fā)出的光照射到自行車(chē)尾燈上時(shí),司機(jī)看到尾燈反射的光,就能及時(shí)避讓。如圖中有關(guān)自行車(chē)尾燈的光路圖正確的是() B. C. D.【答案】A【詳解】由圖可知,汽車(chē)尾燈的反射面是相互垂直的兩個(gè)反射面,當(dāng)光照到車(chē)尾燈上時(shí),經(jīng)過(guò)兩個(gè)反射面反射,根據(jù)光的反射定律可知,入射光線和最終的反射光線相互平行。故選A。【變式2】我們能從不同方向看到課桌上的書(shū)本是因?yàn)椋ǎ〢.書(shū)本會(huì)發(fā)光 B.書(shū)本發(fā)生漫反射C.書(shū)本發(fā)生鏡面反射 D.眼睛發(fā)出光射在書(shū)本上【答案】B【詳解】我們能夠看見(jiàn)不發(fā)光的物體,是因?yàn)椴话l(fā)光的物體反射的光進(jìn)入了我們的眼睛;書(shū)本表面凸凹不平,光在其表面發(fā)生漫反射。故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?】夜晚,小明用手電筒從遠(yuǎn)處照射自行車(chē)尾燈,發(fā)現(xiàn)自行車(chē)尾燈很明亮。通過(guò)查閱資料知道自行車(chē)尾燈結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

)A.自行車(chē)尾燈是光源 B.家人從側(cè)邊看自行車(chē)尾燈也很明亮C.自行車(chē)尾燈能將平行的入射光平行反射 D.光照射在自行車(chē)尾燈上發(fā)生的是漫反射【答案】C【詳解】A.光源是指能夠自行發(fā)光的物體。自行車(chē)尾燈本身不發(fā)光,不是光源,故A錯(cuò)誤;B.自行車(chē)尾燈的設(shè)計(jì)是為了在夜間或光線較暗時(shí),通過(guò)反射入射光來(lái)提高自行車(chē)的可見(jiàn)性。自行車(chē)的尾燈是由相互垂直的平面鏡組合而成的,根據(jù)光的反射定律可知,垂直入射到兩塊相互垂直的平面鏡的光線,經(jīng)兩次反射后,反射光線與入射光線平行射出,這種反射主要是面向入射光方向的,從側(cè)邊看,反射光并不會(huì)很強(qiáng),故家人從側(cè)邊看自行車(chē)尾燈并不會(huì)很明亮,故B錯(cuò)誤;C.自行車(chē)的尾燈是由相互垂直的平面鏡組合而成的,根據(jù)光的反射定律可知,垂直入射到兩塊相互垂直的平面鏡的光線,經(jīng)兩次反射后,反射光線與入射光線平行射出,故C正確;D.漫反射是指光線在粗糙不平的表面上發(fā)生反射的現(xiàn)象。而自行車(chē)尾燈的表面是光滑的,且內(nèi)部有精心設(shè)計(jì)的反射面,因此它發(fā)生的是鏡面反射而不是漫反射,故D錯(cuò)誤。故選C。知識(shí)點(diǎn)4:凸面鏡與凹面鏡1.凹面鏡(1)用球面內(nèi)表面作反射面的面鏡叫凹面鏡。(2)凹面鏡對(duì)光的作用:凹面鏡使平行光束會(huì)聚,使點(diǎn)光源的光線變?yōu)槠叫泄?。?)焦點(diǎn):平行光線經(jīng)反射后會(huì)聚到一點(diǎn),該點(diǎn)稱(chēng)為焦點(diǎn),用字母“F”表示。實(shí)際光線會(huì)聚而成的點(diǎn)稱(chēng)為實(shí)焦點(diǎn),實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成的點(diǎn)稱(chēng)為虛焦點(diǎn)。(4)凹面鏡的應(yīng)用①手電筒的反光裝置:將燈泡置于手電筒反光碗的焦點(diǎn)上時(shí),燈泡發(fā)出的光經(jīng)反射后以近似平行光的形式射出。所以凹面鏡可以使點(diǎn)光源變成平行光②聚光:將燒水壺置于太陽(yáng)灶反光碗的焦點(diǎn)上時(shí),太陽(yáng)光經(jīng)反射后會(huì)聚于燒水壺處加熱水壺。點(diǎn)燃杭州亞運(yùn)會(huì)的裝置也是利用了凹面鏡能夠會(huì)聚光線的特性2.凸面鏡(1)用球面外表面作反射面的面鏡叫凸面鏡。(2)凸面鏡對(duì)光的作用:凸面鏡使平行光束發(fā)散,將多個(gè)方向會(huì)聚的光反射到同一個(gè)方向。(3)凸面鏡成像特點(diǎn):正立縮小的虛像。(4)凸面鏡的應(yīng)用汽車(chē)后視鏡、反光鏡:將更廣范圍內(nèi)的景物發(fā)出的光線通過(guò)凸面鏡反射到觀察者的眼中,可以擴(kuò)大視野。汽車(chē)后視鏡窄路轉(zhuǎn)角的反光鏡【典例4】戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,《墨經(jīng)》中記載了影子的形成等光學(xué)現(xiàn)象。下列與“影子”的形成原理相同的是()A.樹(shù)下陰影 B.凸面鏡可以擴(kuò)大視野C.水面上的“倒影” D.鉛筆在水面處“折斷”【答案】A【詳解】影子是由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的。A.當(dāng)陽(yáng)光照射到樹(shù)木上時(shí),樹(shù)葉和樹(shù)枝會(huì)阻擋部分光線,這些被阻擋的光線無(wú)法到達(dá)樹(shù)下的區(qū)域,從而在該區(qū)域形成陰影,原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。故A符合題意;B.當(dāng)光線投射到凸面鏡上時(shí),反射光線會(huì)向不同的方向發(fā)散。故B不符合題意;C.水中的倒影是由光的反射形成的。當(dāng)光線照射到水面時(shí),水面相當(dāng)于一個(gè)平面鏡,會(huì)將光線反射回來(lái),形成一個(gè)倒立的虛像,這就是我們看到的倒影。故C不符合題意;D.鉛筆在水面處“折斷”的現(xiàn)象是由于光的折射作用,使得鉛筆水下部分的光線在從水進(jìn)入空氣時(shí)發(fā)生偏折,導(dǎo)致視覺(jué)上的錯(cuò)位。故D不符合題意。故選A?!咀兪?】汽車(chē)現(xiàn)在已經(jīng)逐漸進(jìn)入普通老百姓的生活中,小明進(jìn)行了多方面的研究:汽車(chē)上有許多地方要利用光的反射,如圖中,A、B兩處,A為后視鏡,B為車(chē)頭燈內(nèi)的反光鏡。B應(yīng)為(選填“平面鏡”、“凹面鏡”或“凸面鏡”)。小明仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),汽車(chē)前面的擋風(fēng)玻璃不是豎直安裝的,從光學(xué)角度分析,其主要目的是?!敬鸢浮堪济骁R防止擋風(fēng)玻璃上所成的像對(duì)司機(jī)開(kāi)車(chē)造成干擾增大【詳解】[1]凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,可以使焦點(diǎn)發(fā)出的光線變?yōu)槠叫泄饩€射出,通常用來(lái)做燈內(nèi)的反射鏡面,故B應(yīng)為凹面鏡。[2]車(chē)內(nèi)景物發(fā)出或反射的光被擋風(fēng)玻璃反射后可成像,屬于平面鏡成像。如果豎直安裝,像成在玻璃的正前方容易干擾司機(jī)視線,因此傾斜安裝。【變式2】在居民小區(qū)或馬路邊能看到如圖所示的“鏡子”,這是人們利用光的反射規(guī)律,在路的急拐彎處裝上的(填“平面鏡”“凸面鏡”或“凹面鏡”),以減少事故的發(fā)生;我們?cè)诮淌胰魏蔚胤蕉寄芸吹胶诎逡驗(yàn)楹诎灏l(fā)生漫反射,這種反射(選“遵循”或“不遵循”)光的反射定律?!敬鸢浮客姑骁R遵循【詳解】[1]凸面鏡有發(fā)散作用,在路的急拐彎處裝上的凸面鏡,可以擴(kuò)大視野,以減少事故的發(fā)生。[2]教室里各個(gè)位置的同學(xué)都能看到黑板上的字,說(shuō)明光向各個(gè)方向反射,這是因?yàn)楣庠诤诎迳习l(fā)生漫反射的緣故,在反射現(xiàn)象中,鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律?!痉椒记伞糠椒记?光的反射作圖(一)已知光源S、平面鏡和反射光線經(jīng)過(guò)的點(diǎn)A,作光路圖的方法(將軍飲馬法)(1)作圖規(guī)則:光線畫(huà)實(shí)線,輔助連接線、光線的反向延長(zhǎng)線畫(huà)虛線,有垂直關(guān)系的線段交叉點(diǎn)要畫(huà)出直角符號(hào)。(2)作圖思路:①由像和物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)可確定像點(diǎn);②由反射光線的反向延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)像點(diǎn)可確定反射光線;③由反射光線和平面鏡的焦點(diǎn)可確定入射點(diǎn);④由入射點(diǎn)和光源可確定入射光線。(3)作圖步驟:①先用對(duì)稱(chēng)法作出光源S的像點(diǎn)S'點(diǎn);②由于A點(diǎn)在反射光線上,像點(diǎn)在反射光線的反向延長(zhǎng)線上,故用線連接S'A,交平面鏡于O,O點(diǎn)即為入射點(diǎn),AO為反射光線,用實(shí)線畫(huà)出,S'O為反射光線的反向延長(zhǎng)線,用虛線畫(huà)出;③用實(shí)線連接SO,SO為入射光線,標(biāo)上所有光線的方向。注意:將軍飲馬法不必做出法線(二)已知入射光線和反射光線畫(huà)出平面鏡的作圖方法(1)作圖思路:因?yàn)榉ň€和平面鏡垂直,所以確定平面鏡方向?qū)嶋H上就是確定法線的方向,由光的反射定律可知,法線是入射光線和反射光線夾角的平分線,故先做出入射光線和反射光線夾角的平分線,再根據(jù)入射點(diǎn)確定平面鏡的方向。(2)作圖步驟:①用虛線作入射光線和反射光線夾角的平分線,該平分線就是平面鏡的法線。②過(guò)入射點(diǎn)用實(shí)線做法線的垂線,該垂線就是平面鏡反射面位置,畫(huà)上垂直符號(hào)和陰影。方法技巧2光的反射中的角度問(wèn)題入射光線不變,鏡面旋轉(zhuǎn)θ度,法線也旋轉(zhuǎn)θ度,從而入射角減?。ɑ蛟龃螅│榷?,反射角也隨之減小(或增大)θ度,反射光線相對(duì)于入射光線旋轉(zhuǎn)2θ度?!眷柟逃?xùn)練】1.如圖所示,將激光筆沿入射點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一定角度可以照射到墻壁上的A點(diǎn),關(guān)于這個(gè)現(xiàn)象,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.入射光沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),經(jīng)平面鏡反射的反射角減小B.入射光沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),經(jīng)平面鏡反射后可以照射到A點(diǎn)C.把平面鏡豎直向下移動(dòng),經(jīng)平面鏡反射后可以照射到A點(diǎn)D.墻壁發(fā)生漫反射時(shí)不符合光的反射定律【答案】B【詳解】A.入射光沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),入射角增大,根據(jù)反射定律可知,經(jīng)平面鏡反射的反射角增大,故A錯(cuò)誤;B.入射光沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí),入射角減小,根據(jù)反射定律可知,經(jīng)平面鏡反射的反射角減小,所以反射后可以照射到A點(diǎn),故B正確;C.當(dāng)把平面鏡豎直向下移動(dòng),入射光線的方向沒(méi)有變,則入射角不變,根據(jù)反射定律可知,經(jīng)平面鏡反射后反射角不變,所以不可以照射到A點(diǎn),故C錯(cuò)誤;D.不管是鏡面反射還是漫反射,都遵循反射定律,所以墻壁發(fā)生漫反射時(shí)符合光的反射定律,故D錯(cuò)誤。故選B。2.有一光電控制液面高度的儀器,它是通過(guò)光束在液面上的反射光線反射到光電屏上的光斑位置來(lái)判斷液面高低的,如圖所示,一束光與液面的夾角為,則以下說(shuō)法不正確的是()A.此時(shí)反射角的大小是 B.該裝置利用了光的反射定律C.液面下降時(shí),光電屏上光斑S右移 D.當(dāng)液面升高時(shí),入射角會(huì)隨之減小【答案】D【詳解】A.光的反射中,反射角等于入射角,光與液面的夾角為,則入射角為所以反射角也為,故A正確,不符合題意;B.該裝置是通過(guò)光束在液面上的反射光線反射到光電屏上的光斑位置來(lái)判斷液面高低的,利用了光的反射定律,故B正確,不符合題意;C.液面下降時(shí),入射角度不變,入射點(diǎn)會(huì)右移,因此光電屏上光斑S右移,故C正確,不符合題意;D.當(dāng)液面升高時(shí),入射角不會(huì)改變,但光電屏上光斑S會(huì)左移,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。3.關(guān)于光現(xiàn)象,下列說(shuō)法中不正確的是()A.甲圖,古代日晷計(jì)時(shí)利用了光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播B.乙圖,急轉(zhuǎn)彎路口安裝凸面鏡擴(kuò)大視野,遵循光的反射定律C.丙圖,大樓的玻璃幕墻發(fā)生了光的漫反射,形成光污染D.丁圖,灑水車(chē)后面出現(xiàn)人工彩虹,屬于光的色散現(xiàn)象【答案】C【詳解】A.日晷是利用了光的影子現(xiàn)象進(jìn)行時(shí)間測(cè)量的。影子是由于光在沿直線傳播過(guò)程中遇到不透明的物體而形成的,故日晷是光沿直線傳播原理來(lái)計(jì)量時(shí)間的,故A正確,不符合題意;B.道路的拐彎處設(shè)置的鏡子是凸面鏡,可以擴(kuò)大視野,鏡子表面光滑,光線射到凸面鏡表面會(huì)發(fā)生鏡面反射,遵循光的反射定律,故B正確,不符合題意;C.玻璃幕墻表面光滑,平行光線射到玻璃幕墻上發(fā)生鏡面反射,反射后的光線仍然是平行光,這種光強(qiáng)度大,逆著光線看,很刺眼,大量使用這種玻璃外墻會(huì)造成光污染,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.彩虹是太陽(yáng)光通過(guò)懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象,所以說(shuō)雨后的天空出現(xiàn)彩虹是由光的色散形成的,故D正確,不符合題意。故選C。4.下列光學(xué)現(xiàn)象的描述或解釋錯(cuò)誤的是()A.木工師傅觀察木板是否平整,是利用了光的反射原理B.漫反射的光線盡管雜亂無(wú)章,但每條光線仍然遵循光的反射定律C.小狗在照鏡子,鏡子發(fā)生的是鏡面反射D.我們能夠看見(jiàn)不發(fā)光的物體,就是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了我們的眼睛【答案】A【詳解】A.木工師傅觀察木板是否平整,是利用了光的直線傳播的原理,故A錯(cuò)誤,符合題意;B.漫反射的光線盡管雜亂無(wú)章,但每條光線的反射仍然遵循光的反射定律,故B正確,不符合題意;C.小狗在照鏡子時(shí),光線在鏡子表面發(fā)生鏡面反射,故C正確,不符合題意;D.我們能夠看見(jiàn)不發(fā)光的物體,是因?yàn)槲矬w反射的光線進(jìn)入了我們的眼鏡,故D正確,不符合題意。故選A。5.中國(guó)的詩(shī)詞歌賦蘊(yùn)含豐富的光學(xué)知識(shí),“明月幾時(shí)有?把酒問(wèn)青天”,酒中明月倒影是光的(選填“反射”或“折射”)形成的像(選填“虛”或“實(shí)”),“起舞弄清影,何似在人間”,影子的形成是由于,“人有悲歡離合,月有陰晴圓缺”,陰晴圓缺的月亮光源(選填“是”或“不是”)?!敬鸢浮糠瓷涮摴庋刂本€傳播不是【詳解】[1][2]倒影是光的反射現(xiàn)象,倒影的像用光屏無(wú)法呈現(xiàn),是虛像。[3]影子的形成由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播而導(dǎo)致的。[4]月亮是反射太陽(yáng)的光,自身并不能發(fā)光,不是光源。6.一束光線與鏡面的夾角成30°射到平面鏡上,則反射角為°,反射角與入射角的夾角為°;若光線與鏡面垂直,此時(shí)入射角大小為°。今年十月反映抗美援朝的影片《長(zhǎng)津湖》熱映,無(wú)數(shù)先烈用血肉之軀,為我們后輩筑起長(zhǎng)久的和平。觀眾從各個(gè)角落都能看到熒幕上的畫(huà)面,是因?yàn)楣獍l(fā)生的緣故?!敬鸢浮?01200漫反射【詳解】[1][2]入射角是入射光線與法線的夾角,光線與平面鏡成30°角射向平面鏡,則入射角90°﹣30°=60°根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角等于60°,反射光線與入射光線的夾角等于入射角和反射角的和,則此夾角為60°+60°=120°[3]若入射光線與鏡面垂直,入射光線與法線的夾角為0,即入射角大小為0。[4]從每個(gè)角落都能看到熒幕上的畫(huà)面,是因?yàn)殡娪盁赡坏谋砻媸前纪共黄降?、粗糙的,光照在電影屏幕上,?huì)朝四面八方反射,即光發(fā)生了漫反射,所以觀眾從各個(gè)角落都能看到熒幕上的畫(huà)面。7.如圖所示的是觀察微小形變的裝置,平面鏡M放置在水平桌面上,光源S發(fā)出一束激光射到鏡面上,經(jīng)反射后在光屏上形成光斑P,人眼能從各方向看到光斑,是因?yàn)楣獍咴诠馄辽习l(fā)生了;若要使光斑向左移動(dòng),下列方法可行的是(填字母)A.保持入射點(diǎn)不變,將入射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(<90°)B.將光屏向上移動(dòng)C.將鏡子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(<90°)D.將平面鏡向上移動(dòng)【答案】漫反射D【詳解】[1]我們能從不同方向看到光斑是因?yàn)楣獍咴诠馄辽习l(fā)生了漫反射。[2]A.保持入射點(diǎn)不變,將入射光線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),入射角增大,根據(jù)光的反射定律可知,光斑P右移,故A不符合題意;B.入射點(diǎn)不變,入射光線方向不變,將光屏向上移動(dòng),距離變遠(yuǎn),光斑P右移,故B不符合題意;C.將鏡子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),入射點(diǎn)不變,入射角增大,根據(jù)光的反射定律可知,光斑P右移,故C不符合題意;D.將平面鏡向上移動(dòng),入射光線方向不變,則入射點(diǎn)左移,根據(jù)光的反射定律可知,光斑P也會(huì)左移,故D符合題意;故選D。8.在“探究光反射的規(guī)律”時(shí),小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。(1)如圖甲所示,平面鏡放在水平桌面,要在白紙板上同時(shí)觀察到反射光線和入射光線,需要將白色硬紙板放置在平面鏡上;實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮∵M(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后得出結(jié)論,多次實(shí)驗(yàn)的目的是;(2)如圖乙,將紙板繞ON向后折,在NOF面上看不到反射光線,此時(shí),反射光(存在/不存在);(3)為了進(jìn)一步確定此時(shí)反射光線的位置,小李將紙板沿PQ剪開(kāi),將紙板的上半部分向后折,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的(上部/下部)會(huì)看到反射光線;(4)若將紙板整體向后傾斜(如圖丁),此時(shí),反射光線(選填字母序號(hào));A.仍在紙板上呈現(xiàn)

B.被紙板擋住

C.在紙板前方(5)實(shí)驗(yàn)中透過(guò)平面鏡看到它的下面也有“白板和光路”,這種現(xiàn)象形成的原理(是/不是)光的反射規(guī)律;(6)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中對(duì)于法線的理解,下列說(shuō)法正確的是。A.法線是真實(shí)存在的一條光線B.法線可以幫助我們判斷并測(cè)出入射角和反射角C.法線有助于確定反射光線、入射光線在同一個(gè)平面【答案】豎直(垂直)使結(jié)論具有普遍性存在下部C是B【詳解】(1)[1]為了反射光線才可以在硬紙板上呈現(xiàn),所以需要將白色紙板豎直(垂直)放置于平面鏡上。[2]為了尋找普遍規(guī)律,本實(shí)驗(yàn)需要通過(guò)多次改變?nèi)肷浣牵M(jìn)行多次測(cè)量。(2)[3]光在反射時(shí),反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),所以將紙板面繞軸ON向后折,在NOF面上看不到反射光線,但是反射光線存在。(3)[4]光在反射時(shí),反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi),將紙板的上半部分向后折,如圖丙所示,發(fā)現(xiàn)在紙板右側(cè)的下部會(huì)看到反射光線。(4)[5]如圖丁,此時(shí)反射線所在的平面與鏡面依然垂直,且反射光線、入射光線和法線同面,故AB不符合題意,C符合題意。故選C。(5)[6]實(shí)驗(yàn)中,透過(guò)平面鏡看到它的下面也有“白板和光路”,這是平面鏡成像,平面鏡成像是由光的反射形成的。(6)[7]法線是經(jīng)過(guò)入射點(diǎn)垂直于反射面的直線,它是一條輔助線,通常用虛線表示,有助于幫助我們判斷并測(cè)出入射角和反射角,所以B正確,AC錯(cuò)誤。故選B。9.在“探究光反射的規(guī)律”時(shí),小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。(1)平面鏡平放在水平桌面上,一塊標(biāo)有刻度的白色(選填“粗糙”或“光滑”)硬紙板與平面鏡保持,如圖甲所示;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將一束光貼著紙板P沿EO射到鏡面上O點(diǎn),紙板Q上會(huì)顯示出反射光束OF。接著將紙板Q繞ON向前或向后翻折,則紙板Q上(選填“能”或“不能”)顯示出反射光束,由此說(shuō)明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi),在紙板Q繞ON向后翻折的過(guò)程中,反射光線的位置(選填“改變”或“不變”);(3)若保持平面鏡位置不變,將紙板向后傾斜一個(gè)角度(如圖乙),入射光線仍能呈現(xiàn)在紙板上,且沿EO方向入射到平面鏡的O點(diǎn),此時(shí)(選填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光線,此時(shí)反射光線、入射光線和法線(選填“在”或“不在”)同一平面內(nèi);(4)在硬紙板上描出入射光線EO和反射光線OF,并測(cè)出反射角和入射角,改變?nèi)肷浣谴笮《啻螌?shí)驗(yàn)后將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是?!敬鸢浮看植诖怪辈荒懿蛔儾荒茉诜瓷浣堑扔谌肷浣恰驹斀狻浚?)[1]在光的反射現(xiàn)象中,硬紙板的作用是顯示光的傳播路徑,需要在紙板的前方各個(gè)方向都能看到光的傳播路徑,所以紙板是粗糙的。[2]法線是垂直于反射面的直線,入射光線、反射光線和法線在同一紙板平面內(nèi),所以紙板應(yīng)與平面鏡垂直。(2)[3]為了使光的傳播路徑能呈現(xiàn)在硬紙板上,應(yīng)讓紙板垂直放置在平面鏡上;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若將紙板Q繞ON向后翻折,讓光線仍貼著紙板沿EO方向射向鏡面,此時(shí)紙板P和紙板Q不在同一平面上,所以在紙板Q上就無(wú)法呈現(xiàn)出反射光線了,由此說(shuō)明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。[4]在紙板Q繞ON向后翻折的過(guò)程中,入射光線和反射面位置不變,則反射光線的傳播方向不變。(3)[5][6]將紙板向后傾斜一個(gè)角度,沿EO方向入射到平面鏡的O點(diǎn)時(shí),反射光線與紙板不在同一平面內(nèi),但是反射光線、法線、入射光線三線在紙板所在平面外的另一平面內(nèi),所以不能在紙板上看到反射光線。(4)[7]改變?nèi)肷浣谴笮《啻螌?shí)驗(yàn)后,測(cè)出反射角和入射角,可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在光的反射現(xiàn)象中,反射角等于入射角。10.在圖中,根據(jù)題中給出的條件,畫(huà)出平面鏡的位置。【答案】【詳解】由光的反射定律可知,反射角等于入射角,先作出反射光線和入射光線的夾角的平分線,即為法線,然后再過(guò)入射點(diǎn)作法線的垂線即為平面鏡,如圖所示:11.如圖所示,S是發(fā)光點(diǎn),請(qǐng)畫(huà)出S在平面鏡中的像的位置,并畫(huà)出由S點(diǎn)發(fā)出經(jīng)平面鏡反射后通過(guò)A點(diǎn)的光路圖。【答案】【詳解】作出發(fā)光點(diǎn)S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),即為發(fā)光點(diǎn)S的像S',連接S'A交平面鏡于點(diǎn)O,沿AO畫(huà)出反射光線,連接SO畫(huà)出入射光線,如圖所示12.小紅發(fā)現(xiàn)生活中用到很多特殊“反光鏡”,這些“反光鏡”引起小紅濃厚的興趣,她仔細(xì)觀察,并思考其中的物理原理。請(qǐng)你幫助小紅將以下內(nèi)容補(bǔ)充完整:(1)小紅看到“街頭路口的反光鏡”如圖所示,小紅發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)凸面鏡,凸面鏡能起到(選填“擴(kuò)大”或“縮小”)視野的作用。(2)小紅和爸爸、媽媽一起到西藏旅行時(shí),看到藏民用面積很大的凹面鏡制成的太陽(yáng)灶燒水,如圖甲所示,小紅很好奇,于是她用不銹鋼湯勺的內(nèi)表面當(dāng)作凹面鏡,將平行光正對(duì)“凹面鏡”照射,依據(jù)反射和入射情況繪制出了如圖乙所示的光路圖,可見(jiàn)凹面鏡可以使光線(選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)。使用太陽(yáng)灶燒水時(shí),水壺應(yīng)放在圖乙中的(選填“a”、“b”或“c”)點(diǎn)。(3)小紅騎自行車(chē)放學(xué)時(shí),發(fā)現(xiàn)自行車(chē)尾燈的“反光鏡”利用了相互垂直的鏡面組合。它本身不發(fā)光,但在夜晚,當(dāng)有汽車(chē)燈光照射到自行車(chē)尾燈上時(shí),可以引起汽車(chē)司機(jī)的注意。尾燈的結(jié)構(gòu)如圖丙、丁所示。請(qǐng)完成圖戊中的光路圖。自行車(chē)尾燈采用相互垂直的鏡面組合,從光學(xué)角度分析,這樣做的突出優(yōu)點(diǎn)是。【答案】擴(kuò)大會(huì)聚光可按原來(lái)方向返回到汽車(chē)司機(jī)眼睛【詳解】(1)[1]街頭路口的反光鏡,從中可以看到更廣的地方,說(shuō)明凸面鏡對(duì)光具有發(fā)散的作用,凸面鏡成正立、縮小的虛像,能增大司機(jī)的觀察范圍,減少了交通事故的發(fā)生。(2)[2][3]由圖可知,凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,所以在使用太陽(yáng)灶燒水時(shí),水壺應(yīng)放在焦點(diǎn)位置,即應(yīng)放在圖乙中的點(diǎn)。(3)①[4]先畫(huà)出垂直于鏡面的法線,再根據(jù)反射角等于入射角畫(huà)出反射光線,同理,再畫(huà)出經(jīng)過(guò)第二塊鏡面時(shí)的反射光線,如圖

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