5光的反射[學(xué)習(xí)目標]了解光在物體表面可以發(fā)生反射；掌握光的反射定律，利用光的反射定律解決實際問題；知道鏡面反射和漫反射的相同點和不同點；光的反射定律的理解，并會相關(guān)作圖；光在傳播的過程中，遇到兩種介質(zhì)交界面(或物體表面)時，有一部分光原來的介質(zhì)中的現(xiàn)象叫做光的反射。光的反射定律：在光的反射現(xiàn)象中，(1)入射光線、反射光線、法線同在同一個平面內(nèi)()；(2)反射光線、入射光線分別位于法線的兩側(cè)()；(3)反射角等于入射角()光反射時,若光逆著原來反射光線的方向照射到反射面上,則反射光線逆著原來的入射光線照射出去。這說明，光路是________。反射面是光滑平面，光線平行反射的叫______；如鏡子、平靜的水面等；鏡面反射遵循光的反射定律。照射在粗糙表面上的光向各個方向反射的現(xiàn)象叫______。當一束平行的入射光線射到粗糙的表面時，表面會把光線向著四面八方反射，所以入射線雖然互相平行，由于各點的方向不同，造成反射光線向不同的方向無規(guī)則地反射，這種反射稱之為“漫反射”。很多物體，如植物、墻壁、衣服等，其表面粗看起來似乎是平滑，但用放大鏡仔細觀察，就會看到其表面是凹凸不平的，所以本來是平行的太陽光被這些表面反射后，彌漫地射向不同方向。鏡面反射和漫反射都遵循光的______；當平行光照射時，鏡面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光線是發(fā)散的，向各個方向都有。光的反射光的反射現(xiàn)象定義：光從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)的表面時，有一部分光返回到原來物質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫做光的反射。說明：我們能夠看見不發(fā)光的物體，就是因為物體發(fā)射的光進入了我們的眼睛。光的反射定律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”。說明：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。法線不是光線，是反射光線與入射光線夾角的角平分線。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。當入射光線垂直射向鏡面時，反射光線垂直返回，入射角、反射角均為0°。光路的可逆性：在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。要點二、探究光的反射規(guī)律1、實驗探究提出問題：光在反射時遵循什么規(guī)律？(反射光沿什么方向射出)實驗器材：激光筆、白色硬紙板、平面鏡、量角器等。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實驗結(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——兩角相等實驗注意點把紙板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。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：鏡面反射與漫反射鏡面反射：平面鏡的表面平整、光潔，當平行光射到平面鏡上時，反射光線也是平行的，這種反射叫做鏡面反射，這時，如果你的眼睛不在反射光的方向上，鏡面看上去就是黑的。漫反射：而白紙表面相對粗糙，當平行光照在白紙上時，雖然每一條光線都遵循光的反射定律，但由于紙的表面凹凸不平，反射光就會雜亂無章地射向不同的方向，這種反射叫作漫反射。正是借助漫反射，我們才能在各個方向都看見本身不發(fā)光的物體。鏡面反射和漫反射的相同點：都是反射現(xiàn)象，都遵守反射定律；鏡面反射和漫反射的不同點：反射面不同（一個光滑，一個粗糙），一個方向的入射光，鏡面反射的反射光只射向一個方向（刺眼）；而漫反射射向四面八方；（下雨天向光走走暗處，背光走要走亮處，因為積水發(fā)生鏡面反射，地面發(fā)生漫反射，電影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四處，黑板上“反光”是發(fā)生了鏡面反射）知識點一：光的反射【探究重點】定義：光從一種物質(zhì)射到另一種物質(zhì)的表面時，有一部分光返回到原來物質(zhì)中傳播的現(xiàn)象叫做光的反射。說明：我們能夠看見不發(fā)光的物體，就是因為物體發(fā)射的光進入了我們的眼睛【例題精講】(2020?鄭州模擬)下列現(xiàn)象與光學(xué)知識對應(yīng)不正確的是()A．影子的形成——光的直線傳播B．“海市蜃樓”的形成﹣﹣光的反射C．湖水中青山的倒影﹣﹣平面鏡成像D．雨后天空出現(xiàn)彩虹﹣﹣光的色散【鞏固訓(xùn)練】(2019湖北武漢)在武漢舉行的第七屆世界軍人運動會上，馬拉松和公路自行車比賽將在東湖綠道上進行。如圖所示，在平靜的水面，美麗的東湖綠道和它的倒影相映成趣，倒影形成的原理是()A．光的直線傳播B．光的反射C．光的折射D．光的色散知識點二：反射定律【探究重點】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)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。說明：(1)法線不是光線，是反射光線與入射光線夾角的角平分線。(2)當入射光線垂直射向鏡面時，反射光線垂直返回，入射角、反射角均為0°?！纠}精講】光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上，反射光線與入射光線分居______兩側(cè)，反射角______入射角。光路是可逆的。漫反射和_____反射一樣遵循光的反射定律。【鞏固訓(xùn)練】光與鏡面成30°角射在平面鏡上，反射角是()A.30° B.60° C.70°知識點三：鏡面反射和漫反射【探究重點】鏡面反射：平行光照射到光滑物體的表面上發(fā)生反射后，反射光線仍然平行的反射現(xiàn)象叫鏡面反射。漫反射：平行光束照在粗糙物體的表面上會把光線向著四面八方反射的現(xiàn)象叫漫反射。【例題精講】風(fēng)吹樹葉“沙沙”響，是由于風(fēng)吹動樹葉而發(fā)出的聲音，人們能夠分別出樹上小鳥與知了的叫聲，是因為它們的不同，能夠從不同方向看到美麗的小鳥是因為太陽光在小鳥身上發(fā)生(選填“鏡面反射”，“漫反射”)?！眷柟逃?xùn)練】一束光線與平面鏡的夾角為35°，此時入射角為____度；反射角為_____度；我們能從教室的不同方向看到黑板上的粉筆字，是因為光經(jīng)過黑板的粉筆字發(fā)生了____反射的緣故。知識點四：探究光的反射定律【探究重點】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。【例題精講】為了“探究光反射時的規(guī)律”，實驗小組的同學(xué)選用了平面鏡、紙板、激光器和幾種不同顏色的筆，依據(jù)教材設(shè)計了如圖所示的實驗。次數(shù)∠i∠r170°70°245°45°330°30°(1)實驗中還需要的器材是。(2)實驗中為了使光線能在紙板上顯示出來，方便實驗研究，你該采取的操作是。A．向紙板噴煙或霧B．使光束垂直紙板射到O點C．使光束貼著紙板射到O點(3)改變光束入射的角度，多做幾次，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡．取下紙板，測量ON兩側(cè)的∠i和∠r，將數(shù)據(jù)記錄在上表中，根據(jù)數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是。(4)若將一束光貼著紙板沿FO方向射到O點，光將沿圖中的OE方向射出，因為在反射現(xiàn)象中，。【鞏固訓(xùn)練】如圖是探究“光反射時的規(guī)律”的實驗裝置圖。把平面鏡放在水平桌面上，再把一張可以沿ON向前或向后折的紙板豎直地立在平面鏡上，紙板上的ON垂直于鏡面。一束紅光貼著紙板沿EO射到O點，光將沿OF方向射出，如果把紙板ON的右半邊向后折，反射光線將(選填“存在”或“不存在”)；如果一束藍光沿原FO方向射到O點，它反射后沿方向射出。知識點五：光的反射作圖【探究重點】反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)——法線居中反射角等于入射角——兩角相等【例題精講】如圖所示，一束光斜射到平面鏡上，請畫出AO的反射光線，并標明入射角、反射角的大小。【鞏固訓(xùn)練】根據(jù)圖所給出的條件，分別畫出反射光線、入射光線，平面鏡的位置。如圖所示現(xiàn)象中是由于光的反射形成的是()A.我國古代利用日晷晷針影子變化計時B．我國古人利用冰透鏡向日取火C．古老的民間藝術(shù)“皮影戲”D．盧溝橋在水中的“倒影”（2019?淄博）小明在湖邊樹萌下乘涼，想到了所學(xué)的物理知識。其中合理的是（）A．樹下的圓形光斑，是光沿直線傳播形成的 B．看到池水“變”淺，是光的反射引起的 C．水中出現(xiàn)樹的倒影，水中的“樹”比岸上的樹小 D．陽光中的紫外線可以滅菌，也可以用來遙控生活中常見到各種光現(xiàn)象，其中屬于光的反射現(xiàn)象的是()A．透過樹叢的光B．海市蜃樓C．手影D．水中倒影光線射到水平放置的平面鏡上與鏡面成60°角，當入射角增加5°后，則()A．反射光線與入射光線的夾角為10°B．反射光線與入射光線的夾角為65°C．反射角為35°D．反射角為65°雨后的夜晚，當你迎著月光走在有積水的路上，為了避讓水洼，應(yīng)走“較暗”的地面。這是因為光在()A．地面發(fā)生鏡面反射B．地面發(fā)生漫反射C．地面不發(fā)生反射D．水面發(fā)生漫反射如圖所示，若要讓反射光射中目標，在激光筆不動的情況下，可將平面鏡()A．豎直向下移動B．豎直向上移動C．水平向右移動D．水平向左移動(2019河南)由于光在電影屏幕上發(fā)生________，所以人們能從不同方向看到屏幕上的像．小明想用一塊平面鏡使水平面成30°角的太陽光豎直射入井中(如圖所示)，則反射光線與入射光線的夾角為______。如圖所示，一條光線AO射到放在空氣中的玻璃球上，O為入射點。玻璃球的球心為O′，又知AO和OO′之間成120°，那么這條光線的入射角為______。我們在教室的各個方向都能看到黑板上的字，這是光照到字表面發(fā)生了反射現(xiàn)象；而學(xué)習(xí)或工作用的臺燈上有一個燈罩(如圖所示)，其中作用是利用光的反射將光線盡量集中到需要照射的地方，因此燈罩內(nèi)表面應(yīng)盡量(填“光滑”或“粗糙”)。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的位置來判斷液面高低的．如圖所示，一束光與液面的夾角為40°，則反射角的大小是；當入射光方向不變時，光電屏上的光斑S向左移動時，說明液面在(選填“上升”或“下降”)。這時光的反射角是。畫出圖中S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后過P點的光路。(2019湖南懷化)如圖是探究光的反射規(guī)律的實驗裝置圖，其中ABCD是白色硬紙板制成的光屏，并能沿ON折轉(zhuǎn)，ON垂直于CD。(1)實驗時，將光屏放置在平面鏡上，讓一束光緊貼光屏射向平面鏡上的O點，可在光屏上看到反射光線.如圖甲所示；將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)一定角度，光屏上看不到反射光.如圖乙所示，說明反射光線、人射光線與法線在。(2)從甲圖可以看出反射光線與入射光射分居在兩側(cè)。(3)從表格記錄的數(shù)據(jù)分析時得：(答出一個結(jié)論即可)。（2019?威海）關(guān)于光現(xiàn)象與形成原因的對應(yīng)關(guān)系，下列說法正確的是（）A．手影游戲﹣﹣光的折射 B．鏡花水月﹣﹣光的漫反射 C．海市蜃樓﹣﹣光的反射 D．小孔成像﹣﹣光沿直線傳播下列關(guān)于光的反射的陳述中正確的是()A．入射光線與反射面的夾角叫入射角B．反射角等于入射角C．反射光線和入射光線分居在反射面的兩側(cè)D．以上說法都不正確甲乙兩人在照同一個鏡子。甲在鏡中看到了乙的眼睛，下列說法正確的是()A．乙也一定能看到甲的眼睛B．乙可能看到甲的眼睛C．乙不可能看到甲的眼睛D．乙不可能看到甲的全身在探究光的反射規(guī)律時，老師把一塊平面鏡CD豎立在講臺上，坐在B點的甲同學(xué)通過平面鏡看到了坐在A點的乙同學(xué)（如圖）。在這一現(xiàn)象中，光線的反射角是（）A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4如圖所示，相鄰兩室，一明一暗，在兩室之間的墻壁上有一平面鏡M，且∠AOC=∠BOC，甲、乙兩人分別站在A、B兩點，面向平面鏡張望，則()A．甲可看到乙，乙看不到甲B．甲、乙相互都可以看到C．甲看不到乙，乙看不到甲D．甲看不到乙，乙可看到甲(2019福建省)光線從空氣射到平靜的水面，入射角為50°，則反射光線與水面的夾角為()A．0° B．40° C．50° D．100°(多選)如圖所示，平面鏡跟水平方向的夾角為α，一束入射光線沿著跟水平方向垂直的方向射到平面鏡的O點。現(xiàn)將平面鏡繞過O點且垂直紙面的軸轉(zhuǎn)過θ角，反射光線跟入射光線之間的夾角為()A．2(θ+α)B．2(θ-α)C．2(α-θ)D．2θ如圖所示，一條光線豎直向上射到水平放置的平面鏡上，光源S在地面距平面鏡2米，要想用此光源照亮距光源2米處地面上的一點P，鏡面應(yīng)轉(zhuǎn)過度角。(2020云南模擬)如圖所示，射向平面鏡的一束光AO經(jīng)鏡面反射后沿水平方向OB射出圖中，ON是∠AOB的角平分線，請在圖中作出平面鏡放置的位置并標出入射角α。在如圖中，畫出入射光線AO的反射光線OB，并標出反射角大小。(2019?呼和浩特模擬)如圖所示為水位測量儀的示意圖。A點與光屏PQ在同一水平面上，從A點發(fā)出的一束與水平面成45°角，方向不變的激光，經(jīng)水面反射后，在光屏上的B點處形成一個光斑，光斑位置隨水位變化而發(fā)生變化。(1)A點與光屏在水中所成的像是像(選填“虛”或“實”)；(2)A點與水面相距2m，則A與它在水中的像A′之間的距離為m；(3)若光斑B向右移動了1.5m，說明水位(選填“上升”或“下降”)了m。（2019·湖南常德）在探究光的反射定律時，小波將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一塊紙板（分E、F兩個面）垂直放置在平面鏡上，如圖甲所示。（1）圖甲中，E、F在同一平面上，讓光線沿紙板E上的AO射向鏡面，則在紙板F上得到沿OB的反射光線，測得AO、OB與法線的夾角均為40°，于是小波得出結(jié)論：反射角等于入射角。你認為小波得出結(jié)論的過程（選填“合理”或“不合理”），原因是。（2）在實驗過程中，若將紙板傾斜（即紙板與平面鏡不垂直），如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光線與入線（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)，紙板上（選填“能”或“不能”）看到反射光線。(2019?遼陽)如圖所示的沙畫是一種新型的藝術(shù)形式，它是通過將沙子灑落在平板燈臺上，做出各種造型，燈臺射出的光線由于受到沙子的阻擋，呈現(xiàn)出一幅栩栩如生的畫面。下列光現(xiàn)象中與沙畫的光學(xué)原理相同的是()光斜射到平面鏡上，入射光線與鏡面的夾角為30°，反射角為()A．0°B．30°C．60°D．90°入射光線與平面鏡鏡面成35°，那么反射光線與入射光線之間夾角為()A．35°B．70°C．55°D．110°（2019·湘西）如圖所示，入射光線與平面鏡成30°角，下列說法正確的是A．反射角是60°B．入射角是30°C．反射光線與鏡面的夾角是60°D．入射角增大，反射角不變?nèi)鐖D所示，在暗室中用手電筒照射掛在白色溫墻上的小鏡子，這時看到被照射部分()A．墻和鏡子都是黑色的B．墻和鏡子都是白色的C．墻是黑色的，鏡子是白色的D．墻是白色的，鏡子是黑色的【答案】D(2020·黑龍江省牡丹江、雞西地區(qū))一只小鳥在離湖面10m的上空飛行，若湖深為5m，則小鳥在湖里所成的像與它的距離是_______，它在湖