第2 节光的反射
刷基础
知识点1光的反射
1[2024 四川广安期末]黑暗的房间里有两盏电灯,只有一盏灯亮,但人能看到未点亮的灯。以下对于“看到未点亮的灯”所画的光路图正确的是 ( )
知识点2光的反射定律
2[2022 浙江嘉兴中考]如图,小嘉利用平面镜研究光的反射定律,下列说法错误的是 ( )
A. AO是入射光线
B.反射角等于30°
C.将激光笔靠近 N时,光线OB 会靠近 ON
D.绕 ON前后转动 F板,F板上观察不到光线
3[2023湖南永州中考]如图所示,已画出了入射光线和法线,标出了入射角i,请根据光的反射定律,使用作图工具规范画出它的反射光线并标出反射角r。
知识点3光路的可逆性
4如图是探究光的反射定律的实验装置,为了验证“光在反射时光路可逆”,实验时应进行的操作是 ( )
A.改变光线 OB与法线ON的夹角
B.改变光线 AO 与法线 ON的夹角
C.沿法线 ON前后转动 F板
D.让一束光沿 BO 入射
5甲、乙两名同学的眼睛均正常,在明亮处甲通过平面镜恰好看到了乙的眼睛,则乙从这一平面镜中 (填“一定能”“一定不能”或“ 也 许 能 ”)看 到 甲 的 眼 睛,这 是 因为 。
知识点4 镜面反射和漫反射
[2024 江苏盐城期中]如图为两种不同类型的反射光路。人能在各个方向看清本身不发光的物体可用 (填“甲”或“乙”)图中的光路来解释;玻璃幕墙造成的光污染可用 (填“甲”或“乙”)图中的光路来解释;两种光路中,遵循光的反射定律的是 (填“甲”“乙”或“甲和乙”)。
刷易错
易错点 误将入射光线与镜面的夹角当作入射角
7如图所示,MM'为平面镜,AO 为入射光线,ON为法线,已知∠NOB=30°,∠NOD=60°,下列说法正确的是 ( )
A.∠MOA 是入射角
B.∠NOB 是反射角
C.反射光线沿 OC 射出
D.反射角大小为60°
[2023 黑龙江绥化期末]下列说法中正确的是( )
A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.漫反射不遵循光的反射定律
C.反射光线跟镜面的夹角为60°,则入射角为30°
D.光的传播速度是340 m/s
2[2024江苏无锡期末,中]如图所示,在暗室中用手电筒正对着挂在白色墙面上的小镜子照射,人在侧面看被照射部分 ( )
A.墙和镜子看上去都较暗
B.墙和镜子看上去都较亮
C.墙是亮的,镜子是暗的
D.墙是暗的,镜子是亮的
3[2024河北廊坊期末,中]如图所示,某日午后太阳发出的一条光线AO 照射到一块平面镜上,反射光线沿水平方向 OB 射出,并在东侧的墙面上形成一个光点 P,光线AO 与OB的夹角为120°。下列说法正确的是 ( )
A.入射角为30°
B.反射光线与平面镜的夹角为60°
C.若平面镜绕 O 点逆时针转过 10°,反射角会减小20°
D.当太阳向西下落时,墙面上的光点 P会向下移动
4[2024山东济宁期中,中]交警穿的反光背心中的反光部分是用一种特殊材料制成,它能将远方射来的光线平行于入射光反射回去,无论穿着者是在远处还是近处,都可以比较容易地被夜间驾驶者发现。若把反光部分放大看,结构应该与下列哪个选项相近 ( )
5[2023 湖南益阳期末,中]如图所示,小明想要利用一块平面镜,使跟水平方向成 30°角的太阳光竖直射入井中,则平面镜跟水平方向的夹角应是 度;保持入射光的位置不动,将平面镜绕入射点顺时针转动一定角度,入射光线与反射光线的夹角将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
6 新素材[2023湖北宜昌中考,中]航天员舱外作业时,宽厚的航天服限制了他的视野,为了看清胸前的操作面板,可以通过手腕处的小镜子(如图甲)进行观察。乙图中A点代表航天员的眼睛,B点代表胸前某一按钮,C点是小镜子的位置,请你根据反射光路图在C 点准确画出镜面并标出镜面与竖直面的夹角。(保留作图痕迹)
圆刷素养 走向重高
7核心素养科学思维[偏难]黑板用久后变光滑的部分容易发生镜面反射,使部分位置的同学看不清黑板上的字。当太阳光按图中情形射入时,最有可能看不清字的同学是 ( )
A.甲同学 B.乙同学
C.丙同学 D.丁同学
实验4 探究光的反射定律
刷实验
1[2024 重庆质检]在进行“光的反射定律”的探究实验中,同学们设计了如图甲所示的实验,平面镜平放在水平桌面上,A、B 是粘在一起的两块硬白纸板,纸板 B 可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
实验次数 1 2
入射角 30° 50°
反射角 30° 50°
(1)实验时,为了使入射光线和反射光线的径迹同时显示在纸板上,应把纸板 A 和纸板 B 与平面镜 放置;纸板应选择 (填“光滑”或“粗糙”)的实验效果更明显。
(2)将一束光贴着纸板 A 沿 EO 射到镜面上 O点,纸板B上会显示出反射光束 OF,接着将纸板 B绕ON向后翻折,如图乙所示,则纸板 B上 (填“能”或“不能”)显示出反射光束;在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图丙所示,让光线仍贴着纸板沿 EO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)图甲中,若让另一束光沿 FO方向射向平面镜,反射光线沿 OE 方向射出。该实验现象说明在反射现象中,光路是 的。
(4)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是 (填序号)。
A.改变光线EO与ON的夹角
B.沿ON向后转动纸板B
C.改变纸板与平面镜之间的夹角
(5)小明两次实验测得的数据如表所示,可知反射角 入射角(填“大于”“小于”或“等于”);同组的小红同学指出应多次实验,目的是 。
2[中]如图所示,某实验小组在探究光的反射定律时,在平面镜的上方竖直放置一块白色的光屏,它是由可以绕ON折转的A、B两块硬纸板组成的。
(1)实验中还需要的测量器材是 。
(2)如图甲所示,实验时让光贴着纸板入射是为了① ;② 。
(3)思扬同学提问:“纸板 B上没有了反射光线,那反射光线还在原来的位置上吗 ”同组的晨逸同学灵机一动,他用剪刀把纸板B从中间剪开,上面一半保持不变,下面一半向后折,还可以 (填具体操作),再重做以上实验,观察到如图乙、丙所示的现象,从而更有力地说明了光在反射时“三线共面”的问题。
(4)随后,同学们调节入射光线和法线的夹角分别为15°、30°、45°进行实验,记录的实验数据如表,经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但结论却与光的反射定律不符,你认为其中的原因可能是 。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 75°
2 30° 60°
3 45° 45°
第2节光的反射
刷基础
1.D 【解析】点亮的灯会发出光,属于光源,未点亮的灯会反射点亮的灯发出的光线,使光线进入人的眼睛,从而使人看到了未点亮的灯,故D 正确,ABC 错误。故选D。
2.B 【解析】由图知入射光线从激光笔发出沿AO 射向镜面,所以AO 是入射光线,A 正确;由图知入射角为 由于反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角也是( B 错误;激光笔靠近N时,入射光线AO靠近ON,则入射角减小,根据反射角等于入射角可知,反射角也会减小,所以反射光线OB也会靠近ON,C 正确;绕ON 前后转动F 板,由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以在 F 板上观察不到光线,D 正确。故选B。
3.如图所示
【解析】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,画出反射光线,注意反射角r是反射光线与法线的夹角。
4. D 【解析】验证“光在反射时光路可逆”,需要让一束光贴着纸板逆着原来的反射光线OB 入射,即让一束光沿BO 入射。故选D。
5.一定能 光在反射时光路可逆 【解析】根据光在反射时光路可逆可知,乙的眼睛反射的光线经过平面镜反射后能进入甲的眼睛,那么逆着这束光线,也就是从甲的眼睛反射出的光线经同一平面镜反射后也能进入乙的眼睛,所以乙一定能看到甲的眼睛。
6.乙 甲 甲和乙
知识归纳
【解析】图甲中平行光线入射到平整光滑的反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;图乙中平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射;人能在各个方向看清本身不发光的物体,是因为光在这些物体表面发生了漫反射,故可以用乙图中的光路来解释;玻璃幕墙造成光污染是因为光在玻璃表面发生了镜面反射,故可以用甲图中的光路来解释。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
刷易错……………………………………………
7.D 【解析】入射角是入射光线与法线的夹角,图中AO为入射光线,ON为法线,则∠AON是入射角,故A 错误。反射角是反射光线与法线的夹角,且反射角等于入射角,图中∠NOD=∠AON,则反射角是∠NOD,反射光线沿OD 射出,故 B、C 错误。由图可知,入射角为 90°- ,则反射角大小为 60°,故D 正确。故选D。
1.C 【解析】入射角为入射光线与法线的夹角,光线垂直照射在平面镜上,入射角是0°,故A错误;镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律,故B错误;反射光线跟镜面的夹角为 60°,则反射角为 根据反射角等于入射角,则入射角为30°,故 C 正确;光在真空中的传播速度是 光在不同介质中的传播速度是不同的,故D错误。故选C。
2.C 【解析】手电筒正对着镜子照射时,镜子表面平整光滑,会发生镜面反射,从侧面看,几乎没有光线进入人的眼睛,故感觉镜子是暗的;墙面凹凸不平,当有光线照射时,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,故感觉墙是亮的。故选 C。
3.D 【解析】入射光线与反射光线的夹角为 反射角等于入射角,故入射角为 ( 故A错误;反射角为( ,反射光线与平面镜的夹角为 ,故B错误;若平面镜绕 O 点逆时针转过 ,法线也逆时针转动 入射角减小 反射角会减小 故C 错误;当太阳向西下落时,光线AO 更面镜,入射角增大,反射角也增大,反射光线也面镜,照射在墙面上的光点P会向下移动,故D正确。故选D。
4.B 【解析】反光背心中的反光部分是用一种特殊材料制成,它能将远方射来的光线平行于入射光线反射回去,利用了相互垂直的“平面镜”,故符合要求的是 B,故选 B。
5.60 变小 【解析】反射光线要竖直射入井内,由图知,过入射点O竖直向下作出反射光线OB;然后作 的角平分线即为法线(ON),作ON的垂线MM'即为平面镜的位置。由图知,反射光线和入射光线的夹角. 则入射角 入射光线与镜面的夹角为 ,则平面镜与水平面的夹角为
若入射光线不动,平面镜绕入射点顺时针转动时,入射光线与镜面的夹角增大,则入射角减小,反射角也减小,所以入射光线与反射光线的夹角变小。
6.如图所示
【解析】根据光的反射定律,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,可以得出法线在由入射光线和反射光线组成的角的角平分线上;因为法线是垂直于镜面的,所以用虚线作出法线后,过入射点作法线的垂线,镜面就在这条垂线上,镜面要朝向入射光线和反射光线的一侧。因为反射光线与竖直面的夹角为50°,入射光线与竖直面的夹角为70°,所以反射角与入射角之和为60°,则反射角等于入射角等于30°,所以可以得出反射光线与镜面的夹角为60°,则镜面与竖直面的夹角为
刷素养……………………………………………
7.A 【解析】能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光在物体表面发生了漫反射,反射光线射向各个方向。黑板“反光”是因为光在黑板表面光滑处发生了镜面反射,黑板反射的光线比粉笔字反射的光线强,使人无法看清黑板上的字;由图可知,当光线射向黑板表面光滑处时,根据光的反射定律可知,反射光线会向甲同学所在的方向射出,所以甲同学看不清黑板上的字。故选 A。
实验4 探究光的反射定律
刷实验
1.(1)垂直 粗糙 (2)不能 在 (3)可逆 (4)A (5)等于 寻找普遍规律
【解析】(1)法线始终垂直于平面镜,入射光线、反射光线、法线在同一平面内,为了使入射光线和反射光线的径迹同时显示在纸板上,应把纸板A、B与平面镜垂直放置。纸板应选用粗糙材质,光在纸板上发生漫反射,在纸板前不同方位都能看到光的传播路径。
(2)根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,将纸板B绕ON 向后翻折,纸板B 和纸板A不在同一平面内,所以在纸板B上就无法呈现出反射光束。若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光束仍贴着纸板沿EO 方向射向镜面,此时反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内,只是纸板B上无法呈现出反射光线。(3)如果让入射光线沿着 FO 的方向射向镜面,反射光线沿OE 方向射出,这时的入射角为原来的反射角,反射角为原来的入射角,可知在光的反射现象中,光路是可逆的。(4)为了探究反射角与入射角的大小关系,应进行的操作是多次改变入射角大小,观察反射角大小如何变化,
故A 符合题意,BC 不符合题意。故选 A。(5)分析表格中数据可知反射角等于入射角。多次实验的目的是寻找普遍规律。
2.(1)量角器 (2)①确定入射光线的位置 ②光在纸面上能发生漫反射,便于看见入射光 (3)将下面一半保持不变,上面一半向后折(合理即可)(4)测量的不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角 【解析】(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量器材是量角器。(2)根据实验过程可知,实验时让光贴着纸板入射是为了确定入射光线的位置,并且光在纸面上发生漫反射,便于看见入射光。(3)为了更有力地说明光在反射时“三线共面”,还可以将下面一半保持不变,上面一半向后折,再重做以上实验(合理即可)。(4)根据反射角等于入射角、反射角是反射光线与法线的夹角、入射角是入射光线与法线的夹角可知,当入射角分别为 15°、30°、45°时,反射光线与法线的夹角,即反射角分别是15°、30°、45°,而不是75°、60°、45°,75°、60°、45°正好是反射光线与镜面的夹角,所以结论与光的反射定律不符的原因可能是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角去测量。