2022年新苏科版物理八年级上册讲义3.5_光的反射(学生版+解析版).docx
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3.5光的反射
【学习目标】
1.了解光在物体表面可以发生反射;
2.掌握光的反射定律,并能用光的反射定律解决实际问题;
3.理解在反射现象中光路的可逆性;
4.知道镜面反射和漫反射的区别。
【基础知识】
知识点一、光的反射
1、光的反射:
光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本概念:
一点
入射点
光线射到镜面上的点,用“O”表示。
三线
法线
通过入射点,垂直于镜面的直线,用虚线表示如图ON
入射光线
射到反射面上的光线,如图AO。
反射光线
被反射面反射后的光线,如图中的OB。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
知识点诠释:
1、入射角和反射角分别是指,入射光线和法线的夹角,反射光线和法线的夹角。
不能误认为是光线和平面镜的夹角。
2、法线是过入射点垂直平面镜的虚线,是为了研究问题方便引入的。
3、入射光线和反射光线都有方向,所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。
如上图中:
入射光线AO,反射光线OB。
4、发生反射现象时,光又反射回原介质中,所以光的传播速度不变,传播方向发生改变。
5、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射,反射光射入了我们的眼睛。
如下图所示:
知识点二、探究光反射时的规律
1、实验探究
(1)提出问题:
光在反射时遵循什么规律?
(反射光沿什么方向射出)
(2)实验器材:
激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。
(3)实验步骤:
①把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜
面,如图甲所示:
②在纸板上画出两条入射光线,用激光笔沿入射光线射入,找到对应的反射光线。
③观察两组反射光线和入射光线,猜想反射光线和入射光线的位置关系:
a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等;
b、反射光线和入射光线关于法线对称。
④把纸板NOF向前折或向后折如图乙,观察还能看到反射光线吗?
⑤取下纸板,用量角器测量角i和r。
表格:
实验次序
角i
角r
第一次
45o
45o
第二次
60o
60o
(4)结论:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
③反射角等于入射角——两角相等
2、反射现象中,光路是可逆的。
让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜,那么,它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。
如下图所示:
知识点诠释:
1、把纸板NOF向前折或向后折,观察不到反射光线,证明三线共面;通过测量比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角;反射光线和入射光线对称,并且对称还意味着分居法线两侧。
2、反射定律是用来确定反射光线位置的,对应每一条确定的入射光线而言,反射光线是唯一的。
3、如果光线垂直射向平面镜,入射角为0o,反射角为0o,入射光线、反射光线、法线重合。
知识点三、镜面反射和漫反射
1、镜面反射:
光线照到平滑的表面上(如:
平静的水面、抛光的金属面、平面镜),发生镜面反射。
这时入射光平行,反射光也平行,其他方向没有反射光。
2、漫反射:
光线照到凹凸不平的表面上,发生漫反射。
凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。
知识点诠释:
1、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2、日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。
如:
黑板上的字。
我们能从不同角度看到本身不发光
的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射。
【考点剖析】
考点一、光的反射
例1.光射到两种物质的界面上发生反射时,下列说法中正确的是( )
A.反射光线和入射光线居法线的一侧
B.光在反射时,有时反射角不等于入射角
C.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
D.反射光线跟入射光线和法线不在同一平面内
举一反三:
【变式】关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是( )
A.光的反射定律只适用于镜面反射
B.漫反射不遵守光的反射定律
C.光的反射定律不适用于垂直照射
D.光的反射定律适用于所有光的反射现象
例2.光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角,当入射角增加5°后,则( )
A.反射光线与入射光线的夹角为10°
B.反射光线与入射光线的夹角为65°
C.反射角为35°
D.反射角为65°
【思路点拨】首先明确法线、入射角、反射角,垂直于镜面的直线叫做法线,入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角;再次根据题意画图;最后根据反射定律和几何知识解答。
举一反三:
【变式1】光线垂直射到镜面上,入射角等于,反射角等于;若入射光线与镜面夹角为60°,入射角等于,反射角等于,入射光线与反射光线夹角等于。
【变式2】如图所示,太阳光与水平地面成60°角,用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底,平面镜镜面与入射光线的夹角为。
考点二、镜面反射和漫反射
例3.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子,这时看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的
B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的
D.墙是白色的,镜子是黑色的
【思路点拨】镜面反射是光线平行入射平行反射;漫反射是光线平行入射不平行反射,而是射向四面八方,墙壁和小镜子都不能发光,能看到它们是由于反射光线进入眼睛,反射光线进入眼睛越多,看上去越亮。
举一反三:
【变式】关于镜面反射和漫反射说法正确的是( )
A.镜面反射遵守反射定律,而漫反射不遵守
B.镜面反射不遵守反射定律,而漫反射遵守
C.镜面反射和漫反射都不遵守反射定律
D.镜面反射和漫反射都遵守反射定律
考点三、实验探究与作图
例4.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(1)实验中还需要的器材是。
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是。
A.向纸板喷烟或雾B.使光束垂直纸板射到O点C.使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹.取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是。
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,因为在反射现象中,。
【思路点拨】
(1)探究光反射时的规律时,需要测量出入射角和反射角的大小;
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,要使激光紧贴纸板面入射;
(3)根据表中的数据可以得出的结论;
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。
例5.如图所示,一束光斜射到平面镜上,请画出AO的反射光线,并标明入射角、反射角的大小。
【真题演练】
1.(2020·无锡)用如图所示的装置探究光的反射规律。
纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折,为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是( )。
A.改变光线AO与ON的夹角; B.沿ON向后转动纸板F;
C.改变纸板与平面镜之间的夹角; D.沿ON向后转动纸板E
2.(2020·本溪)下列成语描述的光现象中,由于光的反射形成的是()。
A.镜花水月;B.形影不离;
C.一叶障目;D.海市蜃楼
3.(2020·呼和浩特)自然界有许多奇妙的景观。
当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上时(地球在太阳和月球之间),会形成月食现象,例如我们曾经观赏到的著名的“红月亮”就是月食天象最精彩的部分。
下列光现象的成因与月食形成的原因相同的是()。
A.激光引导掘进方向;
B.自行车尾灯格外亮;
C.水中筷子被“折断”;
D.瞄准鱼的下方才能叉到鱼;
4.(2020·十堰)下列光学现象中,属于光的反射的是()。
A.手影;B.海市蜃楼
C.有趣的倒影;D.露珠下的叶脉“变粗”
5.(2020·荆州)下列汉语成语中,能用光的反射知识解释的是( )。
A.海市蜃楼 B.井底之蛙 C.镜花水月 D.五光十色
6.(2020·宜昌)如图所示的光现象中,可用光的反射原理解释的是()。
A.墙上手影“孔雀” B.水中“折笔” C.湖面“月影” D.树荫下“光斑”
7.(2020·朝阳)下列有关光现象的说法正确的是()。
A夜间从路灯下走过,影子先变长后变短;
B.雨后的夜晚,迎着月光走,地面上有水的地方比其它地方暗;
C.平面镜是利用光的反射原理成像的;
D.如果用激光笔照亮水中的鱼,激光笔要向看到鱼的下方照射
8.(2020·包头)下列说法正确的是( )。
A.测温枪测量体温,利用了红外线热效应;
B.日环食是由光的折射形成的;
C.当入射光线与平面镜的夹角为30°时,反射角为30°;
D.在电影院,坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生镜面反射
9.(2020·营口)小波在湖边游玩时,看到茂密的树下有许多圆形光斑,仔细一看是太阳的“像”,这是光的______而形成的;看到湖水中游动的“鱼”比其实际位置要______(选填“深”或“浅”),这是因为光从水中斜射向空气时发生______;湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的______而形成的虚像。
10.(2020·呼和浩特)探究“光的反射现象”,减小入射光线与平面镜的夹角,则反射角将_____(选填“增大”或“减小”);小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是_____的.
11.(2020·江西)如图所示,湖面上一只白鹭正展翅上冲,若以水中的“白鹭”为参照物,白鹭是______的;水中的“白鹭”是光的______形成的虚像。
12.(2020·赤峰)如图1所示,为探究光折射时的特点,小华将一束激光射至空水槽底部的P点,形成一个光斑,然后向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将_____(填“向左移动”“向右移动”或“不动”)。
为了显示光的传播路径,小华自制了如图2所示的可折转光屏,利用它可以验证折射光线、入射光线和法线是否在_________。
13.(2020·襄阳)根据给出的入射光线,请画出其反射光线。
14.(2020·福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
60°
70°
80°
(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。
多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。
比较r和i。
可以得出:
光反射时,反射角______人射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、人射光线和法线在______;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是______的;
(4)由于光在纸板上发了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
【过关检测】
一、选择题
1.下列关于光的反射的陈述中正确的是( )
A.入射光线与反射面的夹角叫入射角
B.反射角等于入射角
C.反射光线和入射光线分居在反射面的两侧
D.以上说法都不正确
2.如图所示,若要让反射光射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.竖直向下移动B.竖直向上移动
C.水平向右移动D.水平向左移动
3.光斜射到平面镜上,入射光线与镜面的夹角为30°,反射角为( )
A.0°B.30°C.60°D.90°
4.甲乙两人在照同一个镜子。
甲在镜中看到了乙的眼睛,下列说法正确的是()
A.乙也一定能看到甲的眼睛B.乙可能看到甲的眼睛
C.乙不可能看到甲的眼睛D.乙不可能看到甲的全身
5.一束光线射到平面镜上,当入射角增大15°时,入射光线与反射光线恰成直角,原来的入射角应是( )
A.30°B.45°C.15°D.60°
6.雨后的夜晚,当你迎着月光走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面。
这是因为光在( )
A.地面发生镜面反射B.地面发生漫反射
C.地面不发生反射D.水面发生漫反射
二、填空题
7.生活中经常说到的“影”,与我们所学到的光学知识有关.例如,立竿见影中的“影”是由于形成的;杯弓蛇影中的“影”是光的形成的。
8.使入射光线沿着原来反射光线的方向射到平面镜上,这时反射光线将逆着原来的方向反射出去,这说明光的反射现象中是可逆的。
9.皮鞋涂上油后,会越擦越亮,这是因为皮鞋没上油之前,光射到皮鞋上时发生,而上油擦后,光射到皮鞋上会发生。
10.已知图中一束光线与镜面成60°角射到平面镜上,则入射角是∠________,反射角是∠________,反射光线和入射光线的夹角是________度。
11.如图所示,一条光线AO射到放在空气中的玻璃球上,O为入射点。
玻璃球的球心为O′,又知AO和OO′之间成120°,那么这条光线的入射角为______。
三、作图与实验探究题
12.根据图所给出的条件,分别画出反射光线、入射光线,平面镜的位置。
13.画出图中的入射光线,标出入射角、反射角及其大小。
14.如图所示,一条光线竖直向上射到水平放置的平面镜上,光源S在地面距平面镜2米,要想用此光源照亮距光源2米处地面上的一点P,镜面应转过度角。
15.如图是探究“光反射时的规律”的实验装置图。
把平面镜放在水平桌面上,再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的ON垂直于镜面。
一束红光贴着纸板沿EO射到O点,光将沿OF方向射出,如果把纸板ON的右半边向后折,反射光线将(选填“存在”或“不存在”);如果一束蓝光沿原FO方向射到O点,它反射后沿方向射出。
3.5光的反射
【学习目标】
1.了解光在物体表面可以发生反射;
2.掌握光的反射定律,并能用光的反射定律解决实际问题;
3.理解在反射现象中光路的可逆性;
4.知道镜面反射和漫反射的区别。
【基础知识】
知识点一、光的反射
1、光的反射:
光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2、基本概念:
一点
入射点
光线射到镜面上的点,用“O”表示。
三线
法线
通过入射点,垂直于镜面的直线,用虚线表示如图ON
入射光线
射到反射面上的光线,如图AO。
反射光线
被反射面反射后的光线,如图中的OB。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角,如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角,如图所示“r”。
知识点诠释:
6、入射角和反射角分别是指,入射光线和法线的夹角,反射光线和法线的夹角。
不能误认为是光线和平面镜的夹角。
7、法线是过入射点垂直平面镜的虚线,是为了研究问题方便引入的。
8、入射光线和反射光线都有方向,所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。
如上图中:
入射光线AO,反射光线OB。
9、发生反射现象时,光又反射回原介质中,所以光的传播速度不变,传播方向发生改变。
10、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射,反射光射入了我们的眼睛。
如下图所示:
知识点二、探究光反射时的规律
1、实验探究
(1)提出问题:
光在反射时遵循什么规律?
(反射光沿什么方向射出)
(2)实验器材:
激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。
(3)实验步骤:
①把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜
面,如图甲所示:
②在纸板上画出两条入射光线,用激光笔沿入射光线射入,找到对应的反射光线。
③观察两组反射光线和入射光线,猜想反射光线和入射光线的位置关系:
a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等;
b、反射光线和入射光线关于法线对称。
④把纸板NOF向前折或向后折如图乙,观察还能看到反射光线吗?
⑤取下纸板,用量角器测量角i和r。
表格:
实验次序
角i
角r
第一次
45o
45o
第二次
60o
60o
(4)结论:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
③反射角等于入射角——两角相等
2、反射现象中,光路是可逆的。
让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜,那么,它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。
如下图所示:
知识点诠释:
4、把纸板NOF向前折或向后折,观察不到反射光线,证明三线共面;通过测量比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角;反射光线和入射光线对称,并且对称还意味着分居法线两侧。
5、反射定律是用来确定反射光线位置的,对应每一条确定的入射光线而言,反射光线是唯一的。
6、如果光线垂直射向平面镜,入射角为0o,反射角为0o,入射光线、反射光线、法线重合。
知识点三、镜面反射和漫反射
3、镜面反射:
光线照到平滑的表面上(如:
平静的水面、抛光的金属面、平面镜),发生镜面反射。
这时入射光平行,反射光也平行,其他方向没有反射光。
2、漫反射:
光线照到凹凸不平的表面上,发生漫反射。
凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。
知识点诠释:
2、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
4、日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。
如:
黑板上的字。
我们能从不同角度看到本身不发光
的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射。
【考点剖析】
考点一、光的反射
例1.光射到两种物质的界面上发生反射时,下列说法中正确的是( )
A.反射光线和入射光线居法线的一侧
B.光在反射时,有时反射角不等于入射角
C.反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
D.反射光线跟入射光线和法线不在同一平面内
【答案】C
【解析】A、反射光线和入射光线应该分居法线的两侧,所以不合题意;B、反射角应该始终等于入射角,所以不合题意;C、与光的反射定律一致,所以符合题意;D、任何时候都应该“三线共面”,所以不合题意;故选C。
【总结升华】反射定律是经过大量实践验证的,熟记光的反射定律的内容,才能准确判断光线的传播特点。
举一反三:
【变式】关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是( )
A.光的反射定律只适用于镜面反射
B.漫反射不遵守光的反射定律
C.光的反射定律不适用于垂直照射
D.光的反射定律适用于所有光的反射现象
【答案】D
例2.光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角,当入射角增加5°后,则( )
A.反射光线与入射光线的夹角为10°
B.反射光线与入射光线的夹角为65°
C.反射角为35°
D.反射角为65°
【思路点拨】首先明确法线、入射角、反射角,垂直于镜面的直线叫做法线,入射光线与法线的夹角叫入射角,反射光线与法线的夹角叫反射角;再次根据题意画图;最后根据反射定律和几何知识解答。
【答案】C
【解析】根据光的反射定律,入射光线与镜面的夹角为60°,则入射角为90°-60°=30°,反射角等于入射角也等于30°;当入射角增大5°时,则入射角变为30°+5°=35°,根据光的反射定律,反射角等于入射角,所以反射角也变为35°。
则反射光线与入射光线的夹角为70°,选项C正确。
【总结升华】本题主要考查的是光的反射定律的应用,以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算。
举一反三:
【变式1】光线垂直射到镜面上,入射角等于,反射角等于;若入射光线与镜面夹角为60°,入射角等于,反射角等于,入射光线与反射光线夹角等于。
【答案】0°;0°;30°;30°;60°
【变式2】如图所示,太阳光与水平地面成60°角,用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底,平面镜镜面与入射光线的夹角为。
【答案】15°
考点二、镜面反射和漫反射
例3.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子,这时看到被照射部分( )
A.墙和镜子都是黑色的
B.墙和镜子都是白色的
C.墙是黑色的,镜子是白色的
D.墙是白色的,镜子是黑色的
【思路点拨】镜面反射是光线平行入射平行反射;漫反射是光线平行入射不平行反射,而是射向四面八方,墙壁和小镜子都不能发光,能看到它们是由于反射光线进入眼睛,反射光线进入眼睛越多,看上去越亮。
【答案】D
【解析】镜子表面很平,光线照射时,表面会发生镜面反射,从照射角度看,几乎没有光线进入人的眼睛,感觉平面镜是暗的;墙面凹凸不平,当有光线照射时,发生漫反射反射光线射向四面八方,从侧面看,有一部分光线进入人的眼睛,感觉墙是白色的。
【总结升华】题目主要考察了镜面反射和漫反射的不同。
举一反三:
【变式】关于镜面反射和漫反射说法正确的是( )
A.镜面反射遵守反射定律,而漫反射不遵守
B.镜面反射不遵守反射定律,而漫反射遵守
C.镜面反射和漫反射都不遵守反射定律
D.镜面反射和漫反射都遵守反射定律
【答案】D
考点三、实验探究与作图
例4.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(1)实验中还需要的器材是。
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是。
A.向纸板喷烟或雾B.使光束垂直纸板射
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- 2022 年新苏科版 物理 年级 上册 讲义 3.5 反射 学生 解析
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