第2節(jié) 光的反射(備課講義)-2021-2022學(xué)年八年級物理上冊同步備課講義和課后訓(xùn)練（人教版）

第三章光現(xiàn)象第2節(jié)光的反射【知識梳理】知識點一、光的反射1、光的反射：光射向物體表面時，有一部分光會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：一點入射點光線射到鏡面上的點，用“O”表示。三線法線通過入射點，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，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)光的物體是因為光的反射，反射光射入了我們的眼睛。如下圖所示：知識點二、探究光反射時的規(guī)律1、實驗探究（1）提出問題：光在反射時遵循什么規(guī)律？（反射光沿什么方向射出）（2）實驗器材：激光筆、白色硬紙板、平面鏡、量角器等。（3）實驗步驟：=1\*GB3①把一個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：實驗次序角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。知識點三、鏡面反射和漫反射鏡面反射：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。凹凸不平的表面會把光線向四面八方反射。要點詮釋：鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。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，是因為光在物體的表面發(fā)生漫反射。【典型例題】類型一：光的反射現(xiàn)象例1.如圖所示，下列不屬于光的反射現(xiàn)象的是（）A．車后視鏡成像 B．水中“倒影” C．小孔成像 D．波光粼粼【解析】（1）光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；（2）光線傳播到兩種介質(zhì)的表面上時會發(fā)生光的反射現(xiàn)象，例如水面上出現(xiàn)岸上物體的倒影、平面鏡成像、玻璃等光滑物體反光都是光的反射形成的；（3）光線在同種不均勻介質(zhì)中傳播或者從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，就會出現(xiàn)光的折射現(xiàn)象，例如水池底變淺、水中筷子變彎、海市蜃樓、凸透鏡成像等都是光的折射形成的。【答案】解：A、車后視屬于凸面鏡，成像時利用的是光的反射的原理，故A不符合題意；B、水中倒影屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，故B不符合題意；C、小孔成像是由于光的直線傳播形成的，故C符合題意；D、一束平行光射到平靜的湖面，發(fā)生反射，反射光會隨水面波動而發(fā)生變化，出現(xiàn)波光粼粼的現(xiàn)象，故D不符合題意。故選：C?！咀兪健肯铝鞋F(xiàn)象中，由于光的反射形成的是（）A．水中倒影 B．雨后彩虹 C．“折斷”鉛筆 D．手后影子【解析】要解決此題，需要掌握光的反射現(xiàn)象，知道平面鏡成像是由于光的反射形成的。要掌握光的折射現(xiàn)象，知道水底看起來比實際的要淺、斜插入水中的筷子向上折、海市蜃樓、凸透鏡成像都是光的折射。要掌握光沿直線傳播現(xiàn)象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直線傳播形成的?！敬鸢浮拷猓篈、水中形成“倒影”，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故A正確；B、雨后彩虹是由于太陽光入射到水滴中發(fā)生的折射形成的，故B錯誤。C、從水中筆上反射的光從水中斜射入空氣中時，發(fā)生折射，折射光線遠(yuǎn)離法線，當(dāng)人逆著折射光線的方向看時，看到的是筆的虛像，比實際位置偏高，所以感覺折斷了，故C錯誤。D、手影的形成說明光是沿直線傳播的，由于光的直線傳播，被手擋住后，墻面就會呈現(xiàn)出陰影區(qū)域，就是影子，故D錯誤。故選：A。類型二：光的反射規(guī)律例2．如圖是小天同學(xué)探究光的反射定律的實驗過程。下列說法錯誤的是（）A．實驗中使用硬紙板是為了顯示光的傳播路徑 B．圖甲中∠EOM是入射角 C．圖乙的現(xiàn)象說明反射光線跟入射光線和法線在同一平面內(nèi) D．圖丙和圖甲中的現(xiàn)象說明在反射現(xiàn)象中光路是可逆的【解析】（1）在光的反射中，三線在同一平面上，是通過硬紙板的漫反射展現(xiàn)在我們眼前的；（2）入射角是入射光線與法線之間的夾角；（2）要驗證反射光線與入射光線是否在同一平面上，可以通過讓紙板B不與紙板A在同一平面上來研究；（3）驗證“光路可逆”時，如果讓光線逆著原來反射光的方向射向反射面，這時的入射角為原來的反射角，看這時的反射角是否為原來的入射角?！敬鸢浮拷猓篈、硬紙板能對光發(fā)生漫反射，實驗時利用硬紙板顯示光路，故A正確；B、由圖甲可知ON為法線，所以∠EON為入射角，故B錯誤；C、為了探究“反射光線、入射光線與法線是否在同一平面內(nèi)”，要向后折轉(zhuǎn)顯示反射光線的那側(cè)紙板，即圖中的右側(cè)紙板，故C正確；D、驗證“光路可逆”時，如果讓光線逆著原來反射光的方向射向反射面，這時的入射角為原來的反射角，看這時的反射角是否為原來的入射角，從而驗證光路是否可逆，由丙圖可知光路可逆，故D正確；故選：B。【變式】“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示，平面鏡放在水平桌面上，關(guān)于該實驗，下列說法正確的是（）A．移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，觀察到反射光束也沿逆時針方向轉(zhuǎn)動 B．將一束光貼著紙板EF沿BO射到O點，光沿圖中的OA方向射出 C．將紙板F繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，紙板上仍有反射光束呈現(xiàn) D．若將紙板（連同激光筆）向后傾斜，此時反射光束仍在紙板上呈現(xiàn)【解析】（1）在光的反射中，反射角等于入射角；（2）在光的反射中，光路是可逆的；（3）（4）反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?！敬鸢浮拷猓篈、移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，入射角變大，由于反射角等于入射角，反射角隨之變大，會觀察到反射光束沿順時針方向轉(zhuǎn)動，故A錯誤；B、將一束光貼著紙板EF沿BO射到O點，根據(jù)光路可逆可知，光沿圖中的OA方向射出，故B正確；C、將紙板F繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，由于反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，紙板上不會反射光束呈現(xiàn)，故C錯誤；D、若將紙板（連同激光筆）向后傾斜，由于反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，紙板上不會反射光束呈現(xiàn)，故D錯誤。故選：B。例3.如圖所示，固定在水面上方的光源S發(fā)出一束光線經(jīng)水面反射后在光屏上有一個光斑A，已知光束與水面的夾角為40°，S'是光源經(jīng)水面反射所成的像。下列說法正確的是（）A．光源位置不動，如果把此時的40°角增大為50°，光斑A將向右移動 B．當(dāng)水面升高時，反射角將變大 C．當(dāng)水面升高時，光斑A將向右移動 D．當(dāng)水面升高時，S到水面的距離變小【解析】（1）根據(jù)光的反射規(guī)律分析；（2）入射光線方向不變，水面發(fā)生變化時，兩次的水面是平行的，故反射光線也平行；（3）平面鏡成像的特點是：像物等距、像物等大、像與物連線垂直鏡面、虛像。【答案】解：A、光源位置不動，如果把此時的40°角增大為50°，入射角為入射光線與法線之間的夾角，則此時的入射角會變小，由于反射角等于入射角，反射角隨之變小，反射光線會靠近法線，光斑A將向左移動，故A錯誤；B、因為入射光線方向不變，當(dāng)水面升高時，再次的水面是平行的，反射光線與原來的反射光線是平行的，故反射角不變，故B錯誤；C、當(dāng)液面升高時，由于入射角不變，所以反射光線與原來的反射光線平行，故光屏上的光斑A向左移動到A′位置。如圖所示：D、當(dāng)水面升高時，物體S到水面的距離小了，所以像到水面的距離也小了，故D正確。故選：D。【變式】有一光電控制液面高度的儀器，是通過光束在液面上的反射光線打到光電屏上來顯示液面高度的，光路圖如圖所示。當(dāng)光屏上的光點由S1移到S2時，表示液面（）A．下降 B．上升 C．先上升后下降 D．先下降后上升【解析】（1）光的反射定律：反射光線、入射光線、法線在同一個平面內(nèi)，反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角；（2）根據(jù)液面上升或下降，判斷出反射點和反射光線的變化，從而分析出反射到光電屏的光點與液面變化的關(guān)系?！敬鸢浮拷猓河捎谌肷涔饩€是固定的，且光在液面上發(fā)生的是鏡面反射，當(dāng)液面發(fā)生變化時，故反射光線的方向與原來的反射光線是平行的，如下圖所示：由圖可知，當(dāng)光電屏上的點由S1移到S2時，則表明液面從AB下降到CD。故選：A。例4.一束光線射向平靜的水面，若光線與水面的夾角為30度，反射角為（）A．30° B．60° C．70° D．90°【解析】入射角是入射光線與法線的夾角；反射角是反射光線與法線的夾角。【答案】解：當(dāng)入射光線與鏡面夾角為30°時，反射角為90°﹣30°＝60°；當(dāng)入射角為60°，根據(jù)光的反射定律可知：反射角也為60°。故選：B?！咀兪健恳皇饩€垂直照射到平面鏡上，若入射光線不動，使平面鏡轉(zhuǎn)20°，則反射光線與入射光線的夾角為（）A．140° B．10° C．20° D．40°【解析】要解決此題，需要掌握光的反射定律的內(nèi)容：入射光線、反射光線、法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角?！敬鸢浮拷猓阂皇饩€垂直照射到平面鏡上，入射光線不動，鏡面旋轉(zhuǎn)20°，入射角要變?yōu)?0°，則反射角也為20°，故反射光線與入射光線的夾角為40°，故D正確，ABC錯誤。故選：D。例5.圖體現(xiàn)古詩“綠樹濃陰夏日長，樓臺倒影入池塘”的意境，圖乙中能正確反映詩人看見的“樓臺倒影入池塘”的光路圖是（）A． B． C． D．【解析】水中倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，其實質(zhì)是光的反射，據(jù)此對照各選項分析解答。【答案】解：樓臺在池塘中的倒影是樓臺反射的光線斜射到水面時再次發(fā)生反射，反射光線射入人的眼睛，人逆著光線看到的樓臺在水中的虛像，故只有B圖符合題意。故選：B?！咀兪健咳鐖D所示，是人觀察岸邊的樹木在水中倒影情況。下列光路圖中正確的是（）A． B． C． D．【解析】首先確定光的傳播方向，然后根據(jù)倒影屬平面鏡成像現(xiàn)象，其原理是光的反射，對各個圖進(jìn)行分析?！敬鸢浮拷猓簶淠驹谒械褂?，是因為來自岸上樹木的光線斜射到水面上發(fā)生反射，反射光線進(jìn)入眼睛，所以才能觀察到對岸的樹木在水中的倒影，且反射角等于入射角，故ACD錯誤，B正確。故選：B。類型三：鏡面反射和漫反射例6.打過油的皮鞋用軟布反復(fù)擦，越擦越亮，這是由于（）A．反復(fù)擦可以增加漫反射的效果 B．反復(fù)擦可使皮革更光滑，加強鏡面反射效果 C．鞋油的顏色比皮革好，可以增加漫反射的效果 D．以上說法均不對【解析】皮鞋擦油后看起來很亮，說明光經(jīng)過鞋表面反射后比較集中，向著同一個方向；而漫反射的反射光線向著各個方向，光線比較分散，所以表面看起來應(yīng)該更暗。【答案】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(fù)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B正確。故選：B?！咀兪健筷P(guān)于光的反射，下列說法正確的是（）A．鏡面反射和漫反射沒有區(qū)別 B．我們能夠從不同的方向上看到黑板上的字，這說明光發(fā)生了鏡面反射 C．光發(fā)生漫反射時，反射光射向各個方向，不遵守光的反射定律 D．光發(fā)生漫反射時，遵守光的反射定律【解析】（1）鏡面反射：平行光線射到表面光滑的物體表面上時，反射光線仍是平行的，反射光射向同一方向；（2）漫反射：平行光射向表面