苏科版物理八年级上册四、光的反射（举一反三讲义）（学生版）

四、光的反射目录【学习目标】 1【思维导图】 2【知识梳理】 2知识点1：光的反射 2知识点2：探究光的反射定律的实验 3知识点3：镜面反射与漫反射 7知识点4：凸面镜与凹面镜 9【方法技巧】 12方法技巧1光的反射作图 12方法技巧2光的反射中的角度问题 14【巩固训练】 14【学习目标】1.掌握光的反射的基本概念；2.掌握探究光的反射定律的实验；3.掌握光的反射的作图；4.了解镜面反射与漫反射；5.了解凸面镜与凹面镜的应用分类具体内容重点1.光的反射的基本概念与作图2.探究光的反射定律的实验3.镜面反射与漫反射难点1.凸面镜与凹面镜对光线的作用及其应用2.光的反射中的角度问题【思维导图】【知识梳理】知识点1：光的反射1．定义光射到物体表面时，有一部分会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。平面镜能够成像的原因就是光的反射，这就是平面镜成像的原理2．组成①入射点：光线射到镜面上的点，通常用“O”表示；②法线：过光的入射点所作的与反射面垂直的直线，通常用“ON”表示；③入射光线：射到反射面上的光线；④反射光线：被反射面反射后的光线；⑤入射角：入射光线与法线的夹角；⑥反射角：反射光线与法线间的夹角。【典例1】夏日到来，防溺水工作又提上日程。人们通过观察估测到的河水的深度与实际并不相符，下列光现象中与其光学原理相同的是（）A．

树下光斑 B．

筷子“折断”C．

墙上手影 D．

水中倒影【变式1】光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时，均要发生反射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播。如图所示为光在一段笔直的玻璃纤维内传播的情况，若增大射向B点的入射光线AB的入射角时，下列说法不正确的是（）A．光在光纤内的反射次数变多 B．D点将要向右侧移动C．CD光线的入射角将增大 D．光在光纤内的传播时间变短【变式2】如图所示，EO、OF分别为入射光线和反射光线，为验证“光路可逆”的原理，则下一步实验中，入射光线的路径应为（）A．EO B．PO C．FO D．QO知识点2：探究光的反射定律的实验（一）实验器材可折叠的硬白纸板、平面镜、激光笔、量角器（二）实验步骤1．将一个平面镜平放在水平桌面上，再把一张纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，ON即平面镜的法线。2．用激光笔将一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上出现了入射光线和反射光线的径迹。3．把纸板右半边向前或向后折，反射光线的径迹消失。4．将纸板恢复平整，用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。在光线径迹上选择一点确定光线的位置画出光线的径迹5．改变光束的入射方向，重做两次。换另其他颜色的笔，记录光的径迹。取下纸板，用量角器测量NO两侧的入射角和反射角。（三）实验表格入射角反射角第一次45°45°第二次30°30°第三次60°60°（四）实验结论光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分居在法线两侧；反射角等于入射角；反射时，光路可逆。即：三线共面、两线分居、两角相等、光路可逆（五）注意事项1．白纸板的作用：显示光路径迹。2．如果让光从之前记录的某次反射光线径迹逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。3．入射角与反射角之间存在因果关系，反射角总是随入射角的变化而变化而变化，因而只能说反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角。4．垂直入射时，入射角为0度，反射角亦等于0度，此时三线合一。5．白纸板上只有入射光线没有反射光线的原因：白纸板不垂直于平面镜。如图所示，当白纸板不垂直于平面镜时，入射光线既处在纸板的平面内，又处在垂直于平面镜的虚线平面内，当光线反射时，将沿着虚线平面射出，故在纸板上看不到反射光线【典例2】7．利用如图所示装置“探究光的反射规律”，下列判断不正确的是（）A．粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上B．图甲中，如果让光沿着FO方向射到镜面，反射光线将沿着OE方向射出C．图乙中，将纸板NOF向后折时纸板上看不到反射光线，此时反射光线与入射光线不在同一平面D．改变入射光线的角度，反射角始终和入射角相等【变式1】太阳能发电厂需要利用平面镜将太阳光反射到集热器上。为了使和水平方向成40°角的阳光水平反射到集热器上，如图，那么平面镜的反射面和水平面应成度角放置；（填锐角）如果太阳光与水平方向夹角增加20°角，仍使阳光水平反射到集热器上，则平面镜应转度角。【变式2】在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜水平放置，白色纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻转，如图所示。

实验次序入射角反射角130°30°245°45°360°60°（1）实验中还需要的器材：、激光笔和铅笔；（2）硬纸板在该实验中的作用是（写出一点即可），硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面；（3）将ON右侧纸板向后折，观察纸板看不到反射光线，这说明；（4）将纸板翻折到能呈现反射光束的位置，读出入射角与反射角的大小，再逐次改变入射光线的方向，多测几组数据，填入表格中，多测几次的目的是；（5）若将另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光线将沿OA方向射出，该实验现象说明。【变式3】如图所示烛焰上有一发光点A，画出A发出的光经镜面反射进入人眼的光路图。知识点3：镜面反射与漫反射1．镜面反射平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍然被平行的反射出去，这种现象叫做镜面反射。2．漫反射平行光射到粗糙的反射面上，反射光将沿各个方向反射出去，这种现象叫做漫反射。3．两种反射的比较与应用（1）不同点：反射面不同、反射结果不同相同点：都遵循反射定律（2）漫反射和镜面反射：①下雨天的夜晚，迎着月光走要走暗处，背着月光走要走亮处。积水表面发生镜面反射，无水地面发生漫反射，迎着月光走，积水处反射较多光线进入人眼，无水处较少光线进入人眼，人们会觉得积水处更亮；背着月光走，积水处无反射光线进入人眼，无水处较少光线进入人眼，人们会觉得无水处更亮。②黑板上“反光”看不清粉笔字是因为该处黑板发生的镜面反射大于粉笔字的漫反射角反射器光线连续经过两个夹角为90°的平面镜反射时，将沿平行于入射光线的反方向射出，这样的平面镜组合称为角反射器，在生活中的应用是自行车尾灯。角反射器自行车尾灯如上左图所示，由光的反射定律可知，∠1=∠2，∠3=∠4，易证∠1+∠3=90°，所以∠1+∠2+∠3+∠4=180°，所以光线a∥c。如上右图所示，自行车尾灯本身不发光，它是将汽车发出的光线中的红色光线反射回去，让后面的司机可以看到，避免发生交通事故。【典例3】夜间开车时汽车灯光能照亮前方的马路，使司机看清路面，但刚下过雨的路面十分潮湿，司机几乎看不到路面被照亮，甚至感觉自己的车灯未开。造成该现象的主要原因是（）A．路面潮湿，光沿直线传播B．灯光在潮湿的路面上主要发生了漫反射C．潮湿的路面很黑，不反射光D．灯光在潮湿的路面上主要发生了镜面反射【变式1】夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。如图中有关自行车尾灯的光路图正确的是（） B． C． D．【变式2】我们能从不同方向看到课桌上的书本是因为（）A．书本会发光 B．书本发生漫反射C．书本发生镜面反射 D．眼睛发出光射在书本上【变式3】夜晚，小明用手电筒从远处照射自行车尾灯，发现自行车尾灯很明亮。通过查阅资料知道自行车尾灯结构如图所示，下列说法正确的是（

）A．自行车尾灯是光源 B．家人从侧边看自行车尾灯也很明亮C．自行车尾灯能将平行的入射光平行反射 D．光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射知识点4：凸面镜与凹面镜1．凹面镜（1）用球面内表面作反射面的面镜叫凹面镜。（2）凹面镜对光的作用：凹面镜使平行光束会聚，使点光源的光线变为平行光。（3）焦点：平行光线经反射后会聚到一点，该点称为焦点，用字母“F”表示。实际光线会聚而成的点称为实焦点，实际光线的反向延长线会聚而成的点称为虚焦点。（4）凹面镜的应用①手电筒的反光装置：将灯泡置于手电筒反光碗的焦点上时，灯泡发出的光经反射后以近似平行光的形式射出。所以凹面镜可以使点光源变成平行光②聚光：将烧水壶置于太阳灶反光碗的焦点上时，太阳光经反射后会聚于烧水壶处加热水壶。点燃杭州亚运会的装置也是利用了凹面镜能够会聚光线的特性2．凸面镜（1）用球面外表面作反射面的面镜叫凸面镜。（2）凸面镜对光的作用：凸面镜使平行光束发散，将多个方向会聚的光反射到同一个方向。（3）凸面镜成像特点：正立缩小的虚像。（4）凸面镜的应用汽车后视镜、反光镜：将更广范围内的景物发出的光线通过凸面镜反射到观察者的眼中，可以扩大视野。汽车后视镜窄路转角的反光镜【典例4】战国时期，《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。下列与“影子”的形成原理相同的是（）A．树下阴影 B．凸面镜可以扩大视野C．水面上的“倒影” D．铅笔在水面处“折断”【变式1】汽车现在已经逐渐进入普通老百姓的生活中，小明进行了多方面的研究：汽车上有许多地方要利用光的反射，如图中，A、B两处，A为后视镜，B为车头灯内的反光镜。B应为（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”）。小明仔细观察发现，汽车前面的挡风玻璃不是竖直安装的，从光学角度分析，其主要目的是。【变式2】在居民小区或马路边能看到如图所示的“镜子”，这是人们利用光的反射规律，在路的急拐弯处装上的（填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生；我们在教室任何地方都能看到黑板因为黑板发生漫反射，这种反射（选“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。【方法技巧】方法技巧1光的反射作图（一）已知光源S、平面镜和反射光线经过的点A，作光路图的方法（将军饮马法）（1）作图规则：光线画实线，辅助连接线、光线的反向延长线画虚线，有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。（2）作图思路：①由像和物关于平面镜对称可确定像点；②由反射光线的反向延长线经过像点可确定反射光线；③由反射光线和平面镜的焦点可确定入射点；④由入射点和光源可确定入射光线。（3）作图步骤：①先用对称法作出光源S的像点S'点；②由于A点在反射光线上，像点在反射光线的反向延长线上，故用线连接S'A，交平面镜于O，O点即为入射点，AO为反射光线，用实线画出，S'O为反射光线的反向延长线，用虚线画出；③用实线连接SO，SO为入射光线，标上所有光线的方向。注意：将军饮马法不必做出法线（二）已知入射光线和反射光线画出平面镜的作图方法（1）作图思路：因为法线和平面镜垂直，所以确定平面镜方向实际上就是确定法线的方向，由光的反射定律可知，法线是入射光线和反射光线夹角的平分线，故先做出入射光线和反射光线夹角的平分线，再根据入射点确定平面镜的方向。（2）作图步骤：①用虚线作入射光线和反射光线夹角的平分线，该平分线就是平面镜的法线。②过入射点用实线做法线的垂线，该垂线就是平面镜反射面位置，画上垂直符号和阴影。方法技巧2光的反射中的角度问题入射光线不变，镜面旋转θ度，法线也旋转θ度，从而入射角减小（或增大）θ度，反射角也随之减小（或增大）θ度，反射光线相对于入射光线旋转2θ度。【巩固训练】1．如图所示，将激光笔沿入射点旋转一定角度可以照射到墙壁上的A点，关于这个现象，下列相关说法正确的是（）A．入射光沿逆时针方向旋转时，经平面镜反射的反射角减小B．入射光沿顺时针方向旋转时，经平面镜反射后可以照射到A点C．把平面镜竖直向下移动，经平面镜反射后可以照射到A点D．墙壁发生漫反射时不符合光的反射定律2．有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面上的反射光线反射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的，如图所示，一束光与液面的夹角为，则以下说法不正确的是（）A．此时反射角的大小是 B．该装置利用了光的反射定律C．液面下降时，光电屏上光斑S右移 D．当液面升高时，入射角会随之减小3．关于光现象，下列说法中不正确的是（）A．甲图，古代日晷计时利用了光在均匀介质中沿直线传播B．乙图，急转弯路口安装凸面镜扩大视野，遵循光的反射定律C．丙图，大楼的玻璃幕墙发生了光的漫反射，形成光污染D．丁图，洒水车后面出现人工彩虹，属于光的色散现象4．下列光学现象的描述或解释错误的是（）A．木工师傅观察木板是否平整，是利用了光的反射原理B．漫反射的光线尽管杂乱无章，但每条光线仍然遵循光的反射定律C．小狗在照镜子，镜子发生的是镜面反射D．我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛5．中国的诗词歌赋蕴含丰富的光学知识，“明月几时有？把酒问青天”，酒中明月倒影是光的（选填“反射”或“折射”）形成的像（选填“虚”或“实”），“起舞弄清影，何似在人间”，影子的形成是由于，“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”，阴晴圆缺的月亮光源（选填“是”或“不是”）。6．一束光线与镜面的夹角成30°射到平面镜上，则反射角为°，反射角与入射角的夹角为°；若光线与镜面垂直，此时入射角大小为°。今年十月反映抗美援朝的影片《长津湖》热映，无数先烈用血肉之躯，为我们后辈筑起长久的和平。观众从各个角落都能看到荧幕上的画面，是因为光发生的缘故。7．如图所示的是观察微小形变的装置，平面镜M放置在水平桌面上，光源S发出一束激光射到镜面上，经反射后在光屏上形成光斑P，人眼能从各方向看到光斑，是因为光斑在光屏上发生了；若要使光斑向左移动，下列方法可行的是（填字母）A．保持入射点不变，将入射光线逆时针转动（＜90°）B．将光屏向上移动C．将镜子顺时针转动（＜90°）D．将平面镜向上移动8．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。（1）如图甲所示，平面镜放在水平桌面，要在白纸板上同时观察到反射光线和入射光线，需要将白色硬纸板放置在平面镜上；实验时多次改变入射角的大小进行实验，然后得出结论，多次实验的目的是；（2）如图乙，将纸板绕ON向后折，在NOF面上看不到反射光线，此时，反射光（存在/不存在）；（3）为了进一步确定此时反射光线的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的（上部/下部）会看到反射光线；（4）若将纸板整体向后倾斜（如图丁），此时，反射光线（选填字母序号）；A．仍在纸板上呈现

B．被纸板挡住

C．在纸板前方（5）实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”，这种现象形成的原理（是/不是）光的反射规律；（6）实验探究过程中对于法线的理解，下列说法正确的是。A．法线是真实存在的一条光线B．法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角C．法线有助于确定反射光线、入射光线在同一个平面9．在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。（1）平面镜平放在水平桌面上，一块标有刻度的白色（选填“粗糙”或“光滑”）硬纸板与平面镜保持，如图甲所示；（2）实验时，将一束光贴着纸板P沿EO射到镜面上O点，纸板Q上会显示出反射光束OF。接着将纸板Q绕ON向前或向后翻折，则纸板Q上（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，在纸板Q绕ON向后翻折的过程中，反射光线的位置（选填“改变”或“不变”）；（3）若保持平面镜位置不变，将纸板向后倾斜一个角度（如图乙），入射光线仍能呈现在纸板上，且沿EO方向入射到平面镜的O点，此时（选填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光线，此时反射光线、入射光线和法线（选填“在”或“不在”）同一平面内；（4）在硬纸板上描出入射光线EO和反射光线OF，并测出反射角和入射角，改变入射角大小多次实验后将测得的数据记录在表格中，可得到的实验结论是。10．在图中，根据题中给出的条件，画出平面镜的位置。11．如图所示，S是发光点，请画出S在平面镜中的像的位置，并画出由S点发出经平面镜反射后通过A点的光路图。12．小红发现生活中用到很多特殊“反光镜”，这些“反光镜”引起小红浓厚的兴趣，她仔细观察，并思考其中的物理原理。请你帮助小红将以下内容补充完整：（1）小红看到“街头路口的反光镜”如图所示，小红发现它是一个凸面镜，凸面镜能起到（选填“扩大”或“缩小”）视野的作用。（2）小红和爸爸、妈妈一起到西藏旅行时，看到藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水，如图甲所示，小红很好奇，于是她用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，依据反射和入射情况绘制出了如图乙所示的光路图，可见凹面镜可以使光线（选填“会聚”或“发散”）。使用太阳灶烧水时，水壶应放在图乙中的（选填“a”、“b”或“c”）点。（3）小红骑自行车放学时，发现自行车尾灯的“反光镜”利用了相互垂直的镜面组合。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到自行车尾灯上时，可以引起汽车司机的注意。尾灯的结构如图丙、丁所示。请完成图戊中的光路图。自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合，从光学角度分析，这样做的突出优点是。13．如