專題4.2 光的反射（舉一反三）（教師版） 2024-2025學(xué)年人教版物理八年級上冊舉一反三系列（人教版2024）

專題4.2光的反射【五大題型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【題型1光的反射定律】 2【題型2光的反射在生活中的應(yīng)用】 4【題型3光的反射角度變化問題】 6【題型4光的反射作圖題】 9【題型5綜合實驗題】 11知識點1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【題型1光的反射定律】【例1】(2023山東陽信期中)下列說法不符合光的反射定律的是 ()A.入射角是0°,反射角是90°B.入射光線向法線靠攏,反射光線也向法線靠攏C.入射角增大10°,反射角也增大10°D.入射光線與鏡面的夾角為30°,反射角為60°【答案】A【解析】當(dāng)入射光線與鏡面垂直時,入射角是0°,反射角也是0°,故A不符合光的反射定律。根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,入射光線逐漸向法線靠攏,反射光線也逐漸向法線靠攏;入射角增大10°,反射角也增大10°;如果入射光線和鏡面的夾角是30°,說明入射角是60°,則反射角為60°,故B、C、D符合光的反射定律。【變式1-1】（2022·浙江浙江·中考真題）如圖，小舟利用平面鏡研究光的反射定律，下列說法錯誤的是（）A．AO是入射光線B．反射角等于30°C．將激光筆靠近N時，光線OB會靠近OND．繞ON前后轉(zhuǎn)動F板，F(xiàn)板上觀察不到光線【答案】B【詳解】A．射向鏡面的光線為入射光線，由圖知入射光線從激光筆沿AO射向鏡面，所以AO是入射光線，故A正確，A不符合題意；B．由圖知入射角為60°，由于反射角等于入射角，所以反射角也是60°，故B錯誤，B符合題意；C．將激光筆靠近N時，入射光線OA靠近ON，則入射角減小，根據(jù)反射角等于入射角可知，反射角也會減小，所以反射光線OB也會靠近ON，故C正確，C不符合題意；D．反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)，繞ON前后轉(zhuǎn)動F板，由于E、F兩個板不在同一平面內(nèi)，所以F板上觀察不到反射光線，故D正確，D不符合題意。故選B?！咀兪?-2】（2023·自貢）小王同學(xué)在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（）。A.反射光線與鏡面的夾角是40°；B.入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°；C.將紙板NOF向后折疊，則反射光線會消失；D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射【答案】B。【解析】A．入射光線與平面鏡成50°夾角，則入射角為90°-50°=40°根據(jù)光的反射規(guī)律可知，反射角為40°，則反射光線與鏡面的夾角是90°-40°=50°故A不符合題意；B．入射角增大10°，則反射角也增大10°，那么反射光線與入射光線的夾角增大20°，故B符合題意；C．因為反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，將紙板NOF向后折疊，在紙板NOF上將看不到反射光線，但反射光線不會消失，故C不符合題意；D．為了能在各個方向都能觀察到光線，紙板表面比較粗糙，光在紙板上發(fā)生了漫反射，故D不符合題意。故選B。【變式1-3】如圖所示，若要讓反射光線射中目標(biāo)，在激光筆不動的情況下，可將平面鏡()A.豎直向上移動B.豎直向下移動C.水平向右移動D.水平向左移動【答案】B【解析】將平面鏡豎直向下移動一段距離，則入射光線方向不變，入射點向左移動，反射光線也向左移動，光斑會向下移動，能射中目標(biāo)，故B符合題意。知識點2光的反射在生活中的應(yīng)用1.鏡面反射和漫反射（1）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：（1）鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。（2）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?！绢}型2光的反射在生活中的應(yīng)用】【例2】陽光下一本教材掉到地上,小明和小紅從不同的位置都能看到它,下列說法正確的是 ()A.陽光在教材表面發(fā)生漫反射,反射時遵循光的反射定律B.陽光在教材表面發(fā)生反射時,入射角等于反射角C.小明看到的教材比小紅看到的教材更亮D.教材是光源,它發(fā)出的光射入小明和小紅的眼睛【答案】A【詳解】小明和小紅從不同的位置都能看到教材,這是由于光在教材表面發(fā)生了漫反射,光的漫反射遵循光的反射定律,反射角等于入射角,并且小明和小紅看到的教材一樣亮,故A正確,B、C錯誤;教材本身不會發(fā)光,不是光源,故D錯誤?！咀兪?-1】(2023安徽蕪湖市區(qū)期中)一種液面升降監(jiān)測裝置的原理圖如圖所示。點光源S發(fā)出的一束激光與水平液面成40°角射向平靜的液面,反射光線與入射光線的夾角為;光經(jīng)液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上的S'點,當(dāng)液面下降時,光點S'將移動。

【答案】100°向右【詳解】由題意知,入射角為50°,則反射光線與入射光線的夾角為100°;當(dāng)液面下降后,入射點和法線均右移,入射角不變,此時反射后的光點S'將向右移動,如解析圖所示?！咀兪?-2】(2023河北順平期中)如圖所示是關(guān)于小貓和小聰?shù)囊环?圖中兩條光線的夾角是60°,那么,小聰觀察小貓光路中入射角的大小是,此現(xiàn)象說明光在反射時,光路是的。

【答案】30°可逆【詳解】作出反射光線和入射光線的角平分線即法線,反射光線與入射光線的夾角為60°,反射光線與法線的夾角為反射角,入射光線與法線的夾角為入射角,光反射時,反射角等于入射角,故入射角為30°;小貓反射的光能進入小聰?shù)难劬?小聰反射的光也能進入小貓的眼睛,所以在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的?！咀兪?-3】(2023吉林長春汽車經(jīng)開區(qū)調(diào)研,14,★☆☆)如圖是晚上汽車在干燥的瀝青路面和潮濕的瀝青路面上行駛時大燈的部分光路圖,在晚上開車時 ()A.光在潮濕的路面發(fā)生漫反射B.光在干燥的路面發(fā)生鏡面反射C.對面無車時,駕駛員看潮濕的路面更亮D.照射到干燥路面上的光遵循光的反射定律【答案】D【詳解】由圖可知,平行光射到潮濕的瀝青路面時反射光線是平行射出的,發(fā)生的是鏡面反射,很少的反射光線進入駕駛員的眼睛,所以,對面無車時,駕駛員看潮濕的路面更暗;光射到干燥的瀝青路面時發(fā)生漫反射,漫反射遵循光的反射定律?！绢}型3光的反射角度變化問題】【例3】(2022湖南長沙一中集團期中,20,★★☆)如圖為平面鏡的位置,O為入射點,入射光線與平面鏡鏡面之間的夾角為20°,繞過O點垂直于紙面的軸將平面鏡順時針轉(zhuǎn)動10°,反射光線與入射光線的夾角是。

【答案】160°或120°【解析】入射角為70°,反射角也為70°,所以反射光線與入射光線的夾角是140°;若入射光線在O點左側(cè),當(dāng)平面鏡繞入射點順時針轉(zhuǎn)動10°時,入射角增大10°,變?yōu)?0°,反射角也變?yōu)?0°,此時反射光線與入射光線的夾角為160°。若入射光線在O點右側(cè),當(dāng)平面鏡繞入射點順時針轉(zhuǎn)動10°時,入射角減小10°,變?yōu)?0°,反射角也變?yōu)?0°,此時反射光線與入射光線的夾角為120°?！咀兪?-1】（2022·全國·八年級單元測試）水平放置的平面鏡將一束光線SO反射至豎直墻壁的A點，如圖所示，要使反射光線射向B點，下列操作正確的是（）A．僅將入射光線SO繞O點順時針轉(zhuǎn)動B．僅將平面鏡M繞O點逆時針轉(zhuǎn)動C．僅將平面鏡M向上平移D．僅將平面鏡M向下平移【答案】C【詳解】A．僅將入射光線SO繞O點順時針轉(zhuǎn)動，入射光線遠離法線，入射角增大，根據(jù)光的反射定律，反射光線也向下遠離法線，反射角增大，故A錯誤；B．僅將平面鏡M繞O點逆時針轉(zhuǎn)動，入射點O不變，相當(dāng)于增大入射角，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，反射光線也向下遠離法線，故B錯誤；CD．將平面鏡向上平移，入射光線不變，入射點向右移動，根據(jù)光的反射定律，反射光線向上向右移動，可以射向B點，將平面鏡M向下平移，反射光線向下向左移動，故C正確，D錯誤；故選C?！咀兪?-2】（2022·全國·八年級課時練習(xí)）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射到光電屏上的光斑位置來判斷液面高低的。如圖光路中，入射光與液面的夾角為40°，則以下說法正確的是（）A．該裝置利用了光的反射定律B．反射角的大小為50°C．當(dāng)液面升高時，光電屏上的光斑S將向左移動D．當(dāng)液面升高時，反射角將變大【答案】ABC【詳解】A．液面會反射光線，光束在液面上的反射光線射到光電屏上，所以該裝置利用了光的反射定律，故A正確；B．因為入射光線與界面夾角為40°，法線與界面垂直，所以入射角等于90°-40°=50°又因為光反射時，反射角等于入射角，故反射角等于50°，故B正確；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，如圖所示，故光電屏上的光斑S向左移動，故C正確；D．當(dāng)液面升高時，入射光線與液面之間的夾角不變，則入射角不變，又因為反射角等于入射角，所以反射角不變，故D錯誤。故選ABC?！咀兪?-3】（2021·四川宜賓·中考真題）如圖，一束單色光從空氣中與界面成30°的夾角射入某透明介質(zhì)，已知反射光線與折射光線的夾角為90°，下列說法正確的是（）A．入射角為30° B．反射角為60°C．折射角為30° D．反射光線與入射光線的夾角為90°【答案】BC【詳解】ABD．入射光線與法線的夾角叫入射角，所以入射角為90°-30°=60°根據(jù)反射定律可知，反射角等于入射角，所以反射角為60°，反射光線與入射光線的夾角為60°+60°=120°故AD錯誤，B正確；C．反射光線與折射光線的夾角為90°，由圖可知，反射角與折射角之和為90°，反射角為60°，則折射角為90°-60°=30°故C正確。故選BC。知識點3光反射作圖的方法1.已知入(反)射光線和鏡面作反(入)射光線1)過入射點，作垂直于界面的法線；2)根據(jù)入(反)射角作等大的反(入)射角；3)標(biāo)注光線的方向。記得標(biāo)垂直符號.”2.已知入射光線和反射光線確定平面鏡的位置1)作入射光線和反射光線夾角的平分線；2)過入射點作法線的垂線，即為平面鏡位置；3)標(biāo)注平面鏡背面的短斜線。【題型4光的反射作圖題】【例4】（2022·山東東營·中考真題）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(jīng)平面鏡反射后通過A點的光路圖?！敬鸢浮俊驹斀狻孔鞒霭l(fā)光點S關(guān)于平面鏡的對稱點，即為發(fā)光點S的像S'，連接S'A交平面鏡于點O，沿AO畫出反射光線，連接SO畫出入射光線，如圖所示【變式4-1】（2023·廣州）如圖，S為光源，畫出①光線a的反射光線；②S在平面鏡中的像?！窘馕觥窟^鏡面作出點S的對稱點S'，即為S在平面鏡中的像，連接S和入射點O并延長，S'O即為反射光線，如圖所示【變式4-2】（2022·山東威海·中考真題）如圖所示，激光筆從A點發(fā)出激光，在平面鏡上留下一個紅色亮點O，請畫出激光入射到鏡面和離開鏡面后的徑跡。【答案】【詳解】作出點A關(guān)于平面鏡的對稱點，即為像點A′，連接A′O，沿A′O畫出反射光線，連接AO畫出入射光線，如圖所示：【變式4-3】[2021湖南婁底中考,19(1),★★☆]畫出經(jīng)圖示平面鏡組(兩鏡面互相垂直)反射后的反射光線。【答案】如圖所示【詳解】根據(jù)反射角等于入射角作出上面平面鏡處的反射光線,此時反射光線與上面的平面鏡之間的夾角為90°-60°=30°;該反射光線射到下面的平面鏡上,先作出法線,下面平面鏡處的入射光線與下面平面鏡之間的夾角為90°-30°=60°,入射角為90°-60°=30°,根據(jù)反射角等于入射角作出下面平面鏡處的反射光線,最終的反射光線與開始的入射光線平行?！绢}型5綜合實驗題】【例5】（2023·潛江、天門、仙桃）用如圖的裝置探究“光的反射定律”。平面鏡M水平放置，附有量角器的白紙板由E、F兩部分構(gòu)成，始終豎直立在M上，可以繞ON翻折；（1）如圖甲，E、F在同一平面上，讓入射光AO射向鏡面，量角器上顯示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（選填“>”“<”或“=”）；（2）改變?nèi)肷涔獾姆较?，再測幾組入射角和反射角，這樣做的目的是_________；（3）若光沿BO入射，經(jīng)M反射后沿OA射出。這表明，在光的反射現(xiàn)象中，光路是_________的；（4）如圖乙，把F向前或向后翻折，則在F上________（選填“能”或“不能”）看到反射光，這說明反射光線，入射光線和法線在_________?！敬鸢浮竣?=；②.多次實驗，得到普遍規(guī)律（或避免偶然性）；③.可逆；④.不能；⑤.同一平面內(nèi)?！窘馕觥浚?）[1]在反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角。故此時反射角∠r=入射角∠i。（2）[2]改變?nèi)肷涔獾姆较颍贉y幾組入射角和反射角，這樣做的目的是，多次實驗，得到普遍規(guī)律（防止偶然性）。（3）[3]如果將光源沿BO射入一條入射光線，會觀察到反射光線會沿OA的方向射出，這說明了在光的反射中，光路是可逆的。（4）[5][6]根據(jù)光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，所以把紙板F向后折疊，則在紙板F上不能看到反射光線，說明反射光線、與入射光線和法線應(yīng)在同一平面內(nèi)?！咀兪?-1】（2022·湖南長沙·中考真題）為了探究光反射時的規(guī)律，小麗把一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可以繞ON翻折的紙板ABCD豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面。她將一束光貼著紙板沿EO方向射向O點，在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。（1）如圖甲所示，反射角的大小為______°；（2）實驗過程中，進行下列哪項操作后，在紙板上仍可以看到反射光？______A．如圖乙所示，將紙板的右半部分向后翻折B．如圖丙所示，將紙板與入射光束一起以O(shè)N為軸旋轉(zhuǎn)C．如圖丁所示，將紙板與入射光束一起以CD為軸向后傾倒【答案】

50

B【詳解】（1）[1]反射光線與法線的夾角為反射角。根據(jù)圖甲可知，為反射角，其大小為50°。（2）[2]A．由光的反射定律可知，在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。經(jīng)過入射點O并垂直于反射面的直線叫法線，根據(jù)乙圖所示，紙板垂直于平面鏡，入射點為O，則法線為ON，入射光線與法線所在的平面就是ANOD。將紙板的右半部分向后翻折，紙板BNOC和紙板ANOD不在同一平面內(nèi)，入射光線EO仍在紙板ANOD上，因此反射光線OF將不在紙板BNOC上，所以在紙板上不能看到反射光，故A不符合題意；B．根據(jù)圖丙所示，紙板垂直于平面鏡，入射點為O，則法線為ON，入射光線與法線所在的平面就是ANOD。將紙板與入射光束一起以O(shè)N為軸旋轉(zhuǎn)，紙板BNOC和紙板ANOD仍在同一平面內(nèi)，且直線ON仍垂直于鏡面，即為法線，紙板ABCD和法線仍在同一平面上，又因入射光線EO在紙板ANOD上，因此反射光線OF將仍在紙板BNOC上，所以在紙板上能看到反射光，故B符合題意；C．根據(jù)圖丁所示，將紙板與入射光束一起以CD為軸向后傾倒后直線ON不再垂直于鏡面，因此，直線ON不是法線，故紙板ABCD和法線與入射光線所在的平面不是同一個平面，所以入射光線EO雖然在紙板ANOD上，但反射光線不在紙板BNOC上，在紙板上不能看到反射光，故C不符合題意。故選B。【變式5-2】（2023·自貢）小王同學(xué)在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（）。A.反射光線與鏡面的夾角是40°；B.入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°；C.將紙板NOF向后折疊，則反射光線會消失；D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射【答案】B。【解析】A．入射光線與平面鏡成50°夾角，則入射角為90°-50°=40°根據(jù)光的反射規(guī)律可知，反射角為40°，則反射光線與鏡面的夾角是90°-40°=50°故A不符合題意；B．入射角增大10°，則反射角也增大10°，那么反射光線與入射光線的夾角增大20°，故B符合題意；C．