四、光的反射目錄【學習目標】 1【思維導圖】 2【知識梳理】 2知識點1：光的反射 2知識點2：探究光的反射定律的實驗 3知識點3：鏡面反射與漫反射 7知識點4：凸面鏡與凹面鏡 9【方法技巧】 12方法技巧1光的反射作圖 12方法技巧2光的反射中的角度問題 14【鞏固訓練】 14【學習目標】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驗；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用分類具體內容重點1.光的反射的基本概念與作圖2.探究光的反射定律的實驗3.鏡面反射與漫反射難點1.凸面鏡與凹面鏡對光線的作用及其應用2.光的反射中的角度問題【思維導圖】【知識梳理】知識點1：光的反射1．定義光射到物體表面時，有一部分會被物體表面反射回來，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：光線射到鏡面上的點，通常用“O”表示；②法線：過光的入射點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，防溺水工作又提上日程。人們通過觀察估測到的河水的深度與實際并不相符，下列光現(xiàn)象中與其光學原理相同的是（）A．

樹下光斑 B．

筷子“折斷”C．

墻上手影 D．

水中倒影【變式1】光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內層玻璃芯射向外包層的分界面時，均要發(fā)生反射，從而使光在不斷的反射中沿內層玻璃芯向遠處傳播。如圖所示為光在一段筆直的玻璃纖維內傳播的情況，若增大射向B點的入射光線AB的入射角時，下列說法不正確的是（）A．光在光纖內的反射次數變多 B．D點將要向右側移動C．CD光線的入射角將增大 D．光在光纖內的傳播時間變短【變式2】如圖所示，EO、OF分別為入射光線和反射光線，為驗證“光路可逆”的原理，則下一步實驗中，入射光線的路徑應為（）A．EO B．PO C．FO D．QO知識點2：探究光的反射定律的實驗（一）實驗器材可折疊的硬白紙板、平面鏡、激光筆、量角器（二）實驗步驟1．將一個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角度射到O點，經平面鏡的反射，沿另一個方向射出，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確定光線的位置畫出光線的徑跡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，用量角器測量NO兩側的入射角和反射角。（三）實驗表格入射角反射角第一次45°45°第二次30°30°第三次60°60°（四）實驗結論光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內；反射光線、入射光線分居在法線兩側；反射角等于入射角；反射時，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，它被反射后就會逆著原來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系，反射角總是隨入射角的變化而變化而變化，因而只能說反射角等于入射角，不能說成入射角等于反射角。4．垂直入射時，入射角為0度，反射角亦等于0度，此時三線合一。5．白紙板上只有入射光線沒有反射光線的原因：白紙板不垂直于平面鏡。如圖所示，當白紙板不垂直于平面鏡時，入射光線既處在紙板的平面內，又處在垂直于平面鏡的虛線平面內，當光線反射時，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向后折時紙板上看不到反射光線，此時反射光線與入射光線不在同一平面D．改變入射光線的角度，反射角始終和入射角相等【變式1】太陽能發(fā)電廠需要利用平面鏡將太陽光反射到集熱器上。為了使和水平方向成40°角的陽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成度角放置；（填銳角）如果太陽光與水平方向夾角增加20°角，仍使陽光水平反射到集熱器上，則平面鏡應轉度角?！咀兪?】在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，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，如圖所示。

實驗次序入射角反射角130°30°245°45°360°60°（1）實驗中還需要的器材：、激光筆和鉛筆；（2）硬紙板在該實驗中的作用是（寫出一點即可），硬紙板放在平面鏡上時，要保持與鏡面；（3）將ON右側紙板向后折，觀察紙板看不到反射光線，這說明；（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，再逐次改變入射光線的方向，多測幾組數據，填入表格中，多測幾次的目的是；（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，該實驗現(xiàn)象說明?！咀兪?】如圖所示燭焰上有一發(fā)光點A，畫出A發(fā)出的光經鏡面反射進入人眼的光路圖。知識點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，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用（1）不同點：反射面不同、反射結果不同相同點：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，無水地面發(fā)生漫反射，迎著月光走，積水處反射較多光線進入人眼，無水處較少光線進入人眼，人們會覺得積水處更亮；背著月光走，積水處無反射光線進入人眼，無水處較少光線進入人眼，人們會覺得無水處更亮。②黑板上“反光”看不清粉筆字是因為該處黑板發(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)經過兩個夾角為90°的平面鏡反射時，將沿平行于入射光線的反方向射出，這樣的平面鏡組合稱為角反射器，在生活中的應用是自行車尾燈。角反射器自行車尾燈如上左圖所示，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，自行車尾燈本身不發(fā)光，它是將汽車發(fā)出的光線中的紅色光線反射回去，讓后面的司機可以看到，避免發(fā)生交通事故。【典例3】夜間開車時汽車燈光能照亮前方的馬路，使司機看清路面，但剛下過雨的路面十分潮濕，司機幾乎看不到路面被照亮，甚至感覺自己的車燈未開。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【變式1】夜晚，當汽車發(fā)出的光照射到自行車尾燈上時，司機看到尾燈反射的光，就能及時避讓。如圖中有關自行車尾燈的光路圖正確的是（） B． C． D．【變式2】我們能從不同方向看到課桌上的書本是因為（）A．書本會發(fā)光 B．書本發(fā)生漫反射C．書本發(fā)生鏡面反射 D．眼睛發(fā)出光射在書本上【變式3】夜晚，小明用手電筒從遠處照射自行車尾燈，發(fā)現(xiàn)自行車尾燈很明亮。通過查閱資料知道自行車尾燈結構如圖所示，下列說法正確的是（

）A．自行車尾燈是光源 B．家人從側邊看自行車尾燈也很明亮C．自行車尾燈能將平行的入射光平行反射 D．光照射在自行車尾燈上發(fā)生的是漫反射知識點4：凸面鏡與凹面鏡1．凹面鏡（1）用球面內表面作反射面的面鏡叫凹面鏡。（2）凹面鏡對光的作用：凹面鏡使平行光束會聚，使點光源的光線變?yōu)槠叫泄狻＃?）焦點：平行光線經反射后會聚到一點，該點稱為焦點，用字母“F”表示。實際光線會聚而成的點稱為實焦點，實際光線的反向延長線會聚而成的點稱為虛焦點。（4）凹面鏡的應用①手電筒的反光裝置：將燈泡置于手電筒反光碗的焦點上時，燈泡發(fā)出的光經反射后以近似平行光的形式射出。所以凹面鏡可以使點光源變成平行光②聚光：將燒水壺置于太陽灶反光碗的焦點上時，太陽光經反射后會聚于燒水壺處加熱水壺。點燃杭州亞運會的裝置也是利用了凹面鏡能夠會聚光線的特性2．凸面鏡（1）用球面外表面作反射面的面鏡叫凸面鏡。（2）凸面鏡對光的作用：凸面鏡使平行光束發(fā)散，將多個方向會聚的光反射到同一個方向。（3）凸面鏡成像特點：正立縮小的虛像。（4）凸面鏡的應用汽車后視鏡、反光鏡：將更廣范圍內的景物發(fā)出的光線通過凸面鏡反射到觀察者的眼中，可以擴大視野。汽車后視鏡窄路轉角的反光鏡【典例4】戰(zhàn)國時期，《墨經》中記載了影子的形成等光學現(xiàn)象。下列與“影子”的形成原理相同的是（）A．樹下陰影 B．凸面鏡可以擴大視野C．水面上的“倒影” D．鉛筆在水面處“折斷”【變式1】汽車現(xiàn)在已經逐漸進入普通老百姓的生活中，小明進行了多方面的研究：汽車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為車頭燈內的反光鏡。B應為（選填“平面鏡”、“凹面鏡”或“凸面鏡”）。小明仔細觀察發(fā)現(xiàn)，汽車前面的擋風玻璃不是豎直安裝的，從光學角度分析，其主要目的是?！咀兪?】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；我們在教室任何地方都能看到黑板因為黑板發(fā)生漫反射，這種反射（選“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。【方法技巧】方法技巧1光的反射作圖（一）已知光源S、平面鏡和反射光線經過的點A，作光路圖的方法（將軍飲馬法）（1）作圖規(guī)則：光線畫實線，輔助連接線、光線的反向延長線畫虛線，有垂直關系的線段交叉點要畫出直角符號。（2）作圖思路：①由像和物關于平面鏡對稱可確定像點；②由反射光線的反向延長線經過像點可確定反射光線；③由反射光線和平面鏡的焦點可確定入射點；④由入射點和光源可確定入射光線。（3）作圖步驟：①先用對稱法作出光源S的像點S'點；②由于A點在反射光線上，像點在反射光線的反向延長線上，故用線連接S'A，交平面鏡于O，O點即為入射點，AO為反射光線，用實線畫出，S'O為反射光線的反向延長線，用虛線畫出；③用實線連接SO，SO為入射光線，標上所有光線的方向。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出平面鏡的作圖方法（1）作圖思路：因為法線和平面鏡垂直，所以確定平面鏡方向實際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，再根據入射點確定平面鏡的方向。（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過入射點用實線做法線的垂線，該垂線就是平面鏡反射面位置，畫上垂直符號和陰影。方法技巧2光的反射中的角度問題入射光線不變，鏡面旋轉θ度，法線也旋轉θ度，從而入射角減?。ɑ蛟龃螅│榷龋瓷浣且搽S之減?。ɑ蛟龃螅│榷龋瓷涔饩€相對于入射光線旋轉2θ度。【鞏固訓練】1．如圖所示，將激光筆沿入射點旋轉一定角度可以照射到墻壁上的A點，關于這個現(xiàn)象，下列相關說法正確的是（）A．入射光沿逆時針方向旋轉時，經平面鏡反射的反射角減小B．入射光沿順時針方向旋轉時，經平面鏡反射后可以照射到A點C．把平面鏡豎直向下移動，經平面鏡反射后可以照射到A點D．墻壁發(fā)生漫反射時不符合光的反射定律2．有一光電控制液面高度的儀器，它是通過光束在液面上的反射光線反射到光電屏上的光斑位置來判斷液面高低的，如圖所示，一束光與液面的夾角為，則以下說法不正確的是（）A．此時反射角的大小是 B．該裝置利用了光的反射定律C．液面下降時，光電屏上光斑S右移 D．當液面升高時，入射角會隨之減小3．關于光現(xiàn)象，下列說法中不正確的是（）A．甲圖，古代日晷計時利用了光在均勻介質中沿直線傳播B．乙圖，急轉彎路口安裝凸面鏡擴大視野，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，灑水車后面出現(xiàn)人工彩虹，屬于光的色散現(xiàn)象4．下列光學現(xiàn)象的描述或解釋錯誤的是（）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．我們能夠看見不發(fā)光的物體，就是因為物體反射的光進入了我們的眼睛5．中國的詩詞歌賦蘊含豐富的光學知識，“明月幾時有？把酒問青天”，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”），“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”）。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，此時入射角大小為°。今年十月反映抗美援朝的影片《長津湖》熱映，無數先烈用血肉之軀，為我們后輩筑起長久的和平。觀眾從各個角落都能看到熒幕上的畫面，是因為光發(fā)生的緣故。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，是因為光斑在光屏上發(fā)生了；若要使光斑向左移動，下列方法可行的是（填字母）A．保持入射點不變，將入射光線逆時針轉動（＜90°）B．將光屏向上移動C．將鏡子順時針轉動（＜90°）D．將平面鏡向上移動8．在“探究光反射的規(guī)律”時，小李進行了如圖甲所示的實驗。（1）如圖甲所示，平面鏡放在水平桌面，要在白紙板上同時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；實驗時多次改變入射角的大小進行實驗，然后得出結論，多次實驗的目的是；（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，反射光（存在/不存在）；（3）為了進一步確定此時反射光線的位置，小李將紙板沿PQ剪開，將紙板的上半部分向后折，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)在紙板右側的（上部/下部）會看到反射光線；（4）若將紙板整體向后傾斜（如圖丁），此時，反射光線（選填字母序號）；A．仍在紙板上呈現(xiàn)

B．被紙板擋住

C．在紙板前方（5）實驗中透過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）實驗探究過程中對于法線的理解，下列說法正確的是。A．法線是真實存在的一條光線B．法線可以幫助我們判斷并測出入射角和反射角C．法線有助于確定反射光線、入射光線在同一個平面9．在“探究光反射的規(guī)律”時，小李進行了如圖甲所示的實驗。（1）平面鏡平放在水平桌面上，一塊標有刻度的白色（選填“粗糙”或“光滑”）硬紙板與平面鏡保持，如圖甲所示；（2）實驗時，將一束光貼著紙板P沿EO射到鏡面上O點，紙板Q上會顯示出反射光束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，由此說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內，在紙板Q繞ON向后翻折的過程中，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，此時（選填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光線，此時反射光線、入射光線和法線（選填“在”或“不在”）同一平面內；（4）在硬紙板上描出入射光線EO和反射光線OF，并測出反射角和入射角，改變入射角大小多次實驗后將測得的數據記錄在表格中，可得到的實驗結論是。10．在圖中，根據題中給出的條件，畫出平面鏡的位置。11．如圖所示，S是發(fā)光點，請畫出S在平面鏡中的像的位置，并畫出由S點發(fā)出經平面鏡反射后通過A點的光路圖。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，她仔細觀察，并思考其中的物理原理。請你幫助小紅將以下內容補充完整：（1）小紅看到“街頭路口的反光鏡”如圖所示，小紅發(fā)現(xiàn)它是一個凸面鏡，凸面鏡能起到（選填“擴大”或“縮小”）視野的作用。（2）小紅和爸爸、媽媽一起到西藏旅行時，看到藏民用面積很大的凹面鏡制成的太陽灶燒水，如圖甲所示，小紅很好奇，于是她用不銹鋼湯勺的內表面當作凹面鏡，將平行光正對“凹面鏡”照射，依據反射和入射情況繪制出了如圖乙所示的光路圖，可見凹面鏡可以使光線（選填“會聚”或“發(fā)散”）。使用太陽灶燒水時，水壺應放在圖乙中的（選填“a”、“b”或“c”）點。（3）小紅騎自行車放學時，發(fā)現(xiàn)自行車尾燈的“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，當有汽車燈光照射到自行車尾燈上時，可以引起汽車司機的注意。尾燈的結構如圖丙、丁所示。請完成圖戊中的光路圖。自行車尾燈采用相互垂直的鏡面組合，從光學角度分析，這樣做的突出優(yōu)點是。13．如