光的反射典型例题讲解

光的反射典型例题讲解知识点详解：1、光的反射及反射定律（1）光的反射：是指光从一种介质斜射到另一种介质表面时，有部分光返回原介质中传播的现象。我们能看到物体就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。翻译：这里要注意光是从一种介质斜着照在另一种介质表面时发生的现象，不是所有光都会被反射回来，而是只有一部分，反射的多少和介质有关。（2）光的反射定律：光的反射所遵循的规律称为光的反射定律。①反射光线和入射光线、法线在同一平面内；②反射光线和入射光线分居法线两侧；③反射角等于入射角。i=γ入射点：入射光线与镜面的交点。法线：从光的入射点O所作的垂直于

镜面的线ON叫做法线。入射角：入射光线与法线的夹角叫做入射角，用符号表示。反射角：反射光线与法线的夹角叫做反射角，用符号表示。注意：①对应于一条入射光线，只有一条反射光线；②反射光线的位置是随入射光线的改变而改变的，即入射光线是“因”，反射光线是“果”，所以叙述反射定律时不能说成“入射角等于反射角”。2、反射现象中光路是可逆的：光线沿原来的反射光线的方向射到界面上，这时的反射光线定会沿原来的入射光线的方向射出去。3、利用光的反射定律来画一般的光路图：（1）确定（反）入射光；（2）根据法线与反射面垂直，作出法线，用虚线表示；（3）根据反射角等于入射角，画出入射光线或反射光线。4、反射类型：（1）漫反射：反射面凸凹不平，使得平行光线入射后反射光线不再平行，而是射向各个方向。注：上图中的第二种反射类型就是漫反射，反射的“面”是凹凸不平的，因此反射光线朝各个方向并不平行。（2）镜面反射：反射面很光滑，使得入射的平行光线反射后光线仍然平行。如上图。注：根据以上的概念和图像我们可以总结出镜面反射和漫反射的相同点与不同点：①相同点：镜面反射和漫反射都是反射现象，每一条光线反射都遵守光的反射定律。注意：很多同学画出图形一观察，会问：漫反射看似不符合发射定律啊！如下图1中，“入射角”并不等于“反射角”；其实你们的法线画错啦，法线是要垂直反射平面的，如下图中的第二种情况，我们正确的画出了法线，所以漫反射也符合反射定律。②不同点：镜面反射的反射面是表面光滑的平面，平行光束反射后仍为平行光束；而漫反射的反射面是粗糙不平的，平行光束反射后射向各个方向。（4）利用镜面反射可以改变光路，例如用平面镜反射日光照亮地道；利用漫反射可以从不同方向看到本身不发光的物体，例如用粗糙的白布做幕布放映电影。例：日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于漫反射才能够使我们从不同方向看到物体，教室里的黑板用毛玻璃、电影幕布用粗布，都是为了使各个方向的人都能看到。而黑板用久了，会出现“反光”现象，就是因为发生了镜面反射，使有些方向没有反射光线，从而看不见了。（5）光的反射现象例子：水中的倒影、平面镜成像、潜望镜、凸面镜、凹面镜、能看见不发光的物体。三、经验之谈：我们要注意法线的定义“从光的入射点O所作的垂直于

镜面的线ON叫做法线”，法线垂直的并不是地面，而垂直的是入射点，只有明白了这一点，才能正确画出光的反射图典型例题解析：一、光的反射中容易出现的错误：（一）、概念不清例1.入射光线与镜面的夹角为300，则反射角为度，光的传播方向改变了度。[错解1]：30、120[错解2]：60、120[解析]：因为入射光线与镜面的夹角为300，所以入射角为900-300=600，反射角等于入射角等于600；反射光线和入射光线夹角为1200，反射光线与原来传播的方向改变了600。[参考答案]：60、60。[点评]：错解1误把入射光线与镜面的夹角当成入射角了，对“入射角是入射光线与法线的夹角”概念不清；错解2误把反射光线和入射光线夹角，当成了光的传播方向改变的角度，光的传播方向改变的角度应为：反射光线与入射光线原传播方向（即入射光线的延长线）的夹角。避免错误的关键，是准确理解概念。（二）、思维定向例2.如图1所示，一光线与水平方向成600角，要使该光线经平面镜反射后沿水平方向射出，平面镜与水平方向的夹角应为度。[错解]：30[解析]：当该光线经平面镜反射后沿水平方向向右射出时，先作出反射光线和入射光线夹角的角平分线即法线，再过顶点作法线的垂线即为平面镜所在位置，此时平面镜与水平方向的夹角为30度；当该光线经平面镜反射后沿水平方向向左射出时，同样可得到平面镜与水平方向的夹角为60度[参考答案]：30或60[点评]：许多同学误认为，沿水平方向射出就是水平向右射出，从而造成漏解。这是定向思维造成的，避免错误的关键，是平常训练时注意发散思维、学会分类讨论。（三）、主观臆断例3.如图2所示，平面镜M以每秒600的转速绕垂直于纸面且通过O点的轴转动，AB是固定且以O为圆心的弧形屏幕，屏对O的张角为600，现有来自频闪光源C的一细光束CD射向平面镜，每秒闪10次，每次时间极端，使AB弧形屏幕上出现一些不连续的亮点，则弧形屏幕上出现亮点的个数为个，若保持弧形屏幕的圆心和张角不变，增大弧形屏幕的半径，使弧形屏幕的面积增大，则弧形屏幕上出现亮点的个数（选填“增加”、“减少”或“不变”）[错解]：10、增加[解析]：有些同学误认为反射光线旋转多少度，镜面就旋转多少度；还认为弧形屏幕的面积增大了，弧形屏幕上出现亮点的个数就增加了。这里平面镜M以每秒600的转速绕垂直于纸面且通过O点的轴转动，入射光线的法线也以每秒600的转速绕O点同时转动，入射角每秒钟减小600，反射光线与入射光线的夹角每秒钟减小1200，所以反射光线每次扫过光屏只需0.5s钟，又因为频闪光源每秒闪10次，所以弧形屏幕上出现亮点的个数为5个。若保持弧形屏幕的圆心和张角不变，增大弧形屏幕的半径，虽然弧形屏幕的面积增大了，但反射光线扫过光屏的角度没变，扫过的时间也就没变，所以弧形屏幕上出现亮点的个数不变。[参考答案]：5、不变[点评]：镜面旋转时，镜面旋转多少度，法线也将旋转多少度，入射光线方向一定时，反射光线旋转的度数将是镜面旋转度数的两倍。而亮点的个数只与屏对O的张角度数有关，与屏幕面积的大小无关。避免错误的关键，是要根据规律作图分析，切不可主观臆断。二、日常中的光的反射现象：例1：下列事实或现象中，属于光的反射现象的是（）A．路灯下行走的人，出现人影相随B．平静的水面映出蓝天和白云C．水池底部看起来比实际浅D．在平面镜中看到自己的像分析：路灯下人影的形成是光的直线传播形成的；水中的倒影是光的反射形成；水池底看起来比实际浅与光的折射有关；平面镜成像的成因是光的反射．解答：A、路灯下行走的人，出现人影相随，是光的直线传播形成的，故A错误．B、平静的水面映出蓝天和白云，是光的反射形成的，故B正确．C、水池底部看起来比实际浅，是光的折射造成的，故C错误．D、在平面镜中看到自己的像，是平面镜成像，是光的反射形成的，故D正确．故选BD．三、光的反射定律：例2：光射到平面镜上，入射角为45°，反射角为（）A．0°

B．30°

C．45°

D．90°分析：要解决此题需要掌握光的反射定律的内容，知道发生光的反射时，反射角等于入射角．解答：由题意知，入射角为45°，根据光的反射定律的内容中反射角等于入射角，可知反射角也为45°．故选C．例3：如图所示，一条入射光线AO与平面镜的法线成30°角，若平面镜以O为转轴按顺时针方向转动20°，则这时的反射光线与入射光线的夹角为（）A．10°

B．50°

C．60°

D．100°分析：根据光的反射定律可知：入射角指入射光线与法线的夹角，反射角指反射光线与法线的夹角，在光反射时，反射角等于入射角．解答：因为入射光线与平面镜的法线成30°，即入射角为30°．根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也为30°，当平面镜绕入射点顺时针转动20°时，可知，入射角增大20°，变为30°+20°=50°，所以反射角也变为50°，此时入射光线与法线的夹角为100°．故选D．例4：根据光的反射定律，在图中画出反射光线并标出反射角的度数．分析：根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角及其度数．解答：在法线右侧画出反射光线，反射光线与法线之间的夹角为反射角，度数等于入射角为45°，如图所示：例5：在图中，画出入射光线AO的反射光线，并标出反射角．分析：根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，作出反射光线并标出反射角．解答：根据光的反射定律，首先通过入射点O做垂直于镜面的法线，然后根据反射角等于入射角，画出反射光线，注意反射角是反射光线与法线的夹角，如图所示：例6：自行车的尾部安装一种塑料制成的反光镜，夜间骑车时，在车灯照射下，能把光线按原来方向返回．反光镜结构如图所示，两手面镜相互垂直，当一条光线AB人射到其中一平面（l）作出所有反射光线的光路图．（2）证明经过两次反射后的反射光线会逆向射回．分析：要解决此题，首先需要掌握光的反射定律的内容：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角．根据光的反射定律的内容做出反射光线，根据几何知识证明反射光线与入射光线的关系．解答：（1）先过第一次入射点垂直镜面作出法线，再根据反射角等于入射角画出反射光线；反射光线到达第二个反射面，同理先作法线，再作反射光线，注意第二次反射的反射光线与第一次反射的入射光线平行，如图所示：（2）证明：根据反射定律图解如图所示．∵∠1=∠2（反射定律），而∠6=90°-∠2，∠5=90°-∠1，∴∠5=∠6，∵NO1⊥NO2（两镜垂直，法线也垂直），∴∠2+∠3=90°，∠1+∠4=90°，即∠2+∠3+∠1+∠4=180°即∠AO1O2+∠O1O2B=180°，AO1为入射光线，O2B为反射光线．即AO1∥O2B并且方向相反．三、漫反射和镜面反射：例：雨后初晴的夜晚，迎着月亮走，亮的地方是()，暗的地方是（），背着月亮走，亮的地方是（）,暗的地方是（）。（泥土、水）解析：学生要理解泥土的表面不光滑，发生的是漫反射，而水表面光滑，发生的是镜面反射。迎着月亮走，水发生镜面发射，月亮的光线经过水面反射进入人眼的比较多，所以亮的地方是水，而背着月亮走，水发生镜面发射，光线全部被反射到前方，人眼不能观察到，所以有水的地方比较暗。答案：水、泥土、泥土、水。练习：在暗室中，把一个小镜子放在白纸上，人眼从侧处看,哪里比较亮？达标检测：一、选择题AUTONUM．下列所示的现象中，由于光的直线传播形成的是()A．用放大镜观察到的花B．镜中猫的像C．地面上鸽子的影子D．水中树的倒影【答案】CAUTONUM．如图所示，入射光线与平面镜成300角，则：A．入射角是300B．反射光线与镜面的夹角是600C．反射角是600D．入射角增大50，反射角增大100【答案】C【答案】CAUTONUM．小明用如图所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是A．沿ON向后转动板AB．沿ON向后转动板BC．改变入射光线与ON的夹角D．改变反射光线与ON的夹角【答案】BAUTONUM．光射到平面镜上，入射角为45º，反射角为（）A.0ºB.30ºC.45ºD.90º【答案】CAUTONUM．如图的四种情景，属于光的反射现象的是【答案】BAUTONUM．在做“研究光的反射实验”时，如图所示，将一束光沿MO射向镜面，则反射光的方向是A．OAB．OBC．OCD．OD【答案】BAUTONUM．下列形象中，由于光的直线传播形成的是（）A.水中倒影B.小孔成像C.雨后彩虹D.海市蜃楼【答案】BAUTONUM．下列现象中，由于光的直线传播形成的是A．平面镜成像B．阳光下人在地面上的影子C．光的色散D．斜插在水中的筷子好像在水面折断了【答案】BAUTONUM．如图所示是“探究光的反射规律”的实验装置，一可沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上，使光线AO紧贴硬纸板射向镜面0点，为了研究反射角与入射角之间关系，实验时应进行的操作是A.绕ON前后转动板EB.绕ON前后转动板FC.改变光线AO与ON之间的夹角D．改变光线OB与ON之间的夹角【答案】C10.教室内用来放映投影片的银幕，表面是白色且粗糙的，其目的是（）A.不反射光 B.能折射光C.发生漫发射 D.发生镜面发射【答案】C二、填空题1．如图是2017年6月6日在地球上观察到的金星凌日现象，金星位于日、地之间，地球上可以看到金星从太阳的圆面上通过。以后在地球上还能看到八大行星中除金星外的星凌日的现象。【答案】水2.当你站在平面镜前2m处，镜中的像与你的距离是m，你在平面镜中所成的像是像（选填“实”或“虚”）。【答案】4 虚3．今年6月6日，天空再次上演了金星凌日的奇观，即从地球上看去，有一个小黑点在太阳表面缓慢移动。（1）金星凌日现象可以用原理来解释。（2）如图为太阳及八大行星示意图。据图分析，你认为在地球上除了可以看到金星凌日外，还能看到凌日现象。【答案】光的直线传播水星4．魔术是深受同学们喜爱的