第14课 光的反射八年级物理上册同步精品讲义（苏科版）

第14课 光的反射

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1.了解光在物体表面可以发生反射；
2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解决实际问题；
3.理解在反射现象中光路的可逆性；
4.知道镜面反射和漫反射的区别。

知识精讲


知识点01 光的反射
1、光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2、基本概念：
一点
入射点
光线射到镜面上的点，用“O”表示。

三线
法线
通过入射点，垂直于镜面的直线，用虚线表示如图ON
入射光线
射到反射面上的光线，如图AO。
反射光线
被反射面反射后的光线，如图中的OB。
两角
入射角
入射光线与法线的夹角，如图所示“i”
反射角
反射光线与法线的夹角，如图所示“r”。
注释：
1、 入射角和反射角分别是指，入射光线和法线的夹角，反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。
2、 法线是过入射点垂直平面镜的虚线，是为了研究问题方便引入的。
3、 入射光线和反射光线都有方向，所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中：入射光线AO，反射光线OB。
4、 发生反射现象时，光又反射回原介质中，所以光的传播速度不变，传播方向发生改变。
5、 我们能够看到不发光的物体是因为光的反射，反射光射入了我们的眼睛。如下图所示：

知识点02 探究光反射时的规律
1、实验探究
（1）提出问题：光在反射时遵循什么规律？（反射光沿什么方向射出）
（2）实验器材：激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。
（3）实验步骤：
①把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示：

②在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。
③观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系：
a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等；
b、反射光线和入射光线关于法线对称。
④把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？
⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。
表格：
实验次序
角i
角r
第一次
45o
45o
第二次
60o
60o
（4）结论：
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
③反射角等于入射角——两角相等
2、反射现象中，光路是可逆的。
让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜，那么，它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。如下图所示：

注释：
1、 把纸板NOF向前折或向后折，观察不到反射光线，证明三线共面；通过测量比较入射角和反射角的
大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。
2、 反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。
3、 如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。

知识点03 镜面反射和漫反射
1、 镜面反射：光线照到平滑的表面上（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜），发生镜面反射。这时入射光平行，反射光也平行，其他方向没有反射光。
2、漫反射：光线照到凹凸不平的表面上，发生漫反射。凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。

注释：
1、 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
2、 日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。如：黑板上的字。我们能从不同角度看到本身不发光
的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射。
能力拓展


考法01 光的反射
1.光射到两种物质的界面上发生反射时，下列说法中正确的是（　　）
A．反射光线和入射光线居法线的一侧
B．光在反射时，有时反射角不等于入射角
C．反射光线跟入射光线和法线在同一平面内
D．反射光线跟入射光线和法线不在同一平面内
【答案】C
【解析】A、反射光线和入射光线应该分居法线的两侧，所以不合题意；B、反射角应该始终等于入射角，所以不合题意；C、与光的反射定律一致，所以符合题意；D、任何时候都应该“三线共面”，所以不合题意；故选C。
【对点练习1】关于光的反射定律的适用范围，正确的说法是（　　）
A．光的反射定律只适用于镜面反射
B．漫反射不遵守光的反射定律
C．光的反射定律不适用于垂直照射
D．光的反射定律适用于所有光的反射现象
【答案】D
2. 光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角，当入射角增加5°后，则（　　）
A．反射光线与入射光线的夹角为10°
B．反射光线与入射光线的夹角为65°
C．反射角为35°
D．反射角为65°
【答案】C
【解析】根据光的反射定律，入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°-60°=30°，反射角等于入射角也等于30°；当入射角增大5°时，则入射角变为30°+5°=35°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也变为35°。则反射光线与入射光线的夹角为70°，选项C正确。
【对点练习2】光线垂直射到镜面上，入射角等于 ，反射角等于 ；若入射光线与镜面夹角为60°，入射角等于 ，反射角等于 ，入射光线与反射光线夹角等于 。
【答案】0°； 0°；30°；30°；60°
【对点练习3】如图所示，太阳光与水平地面成60°角，用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底，平面镜镜面与入射光线的夹角为 。

【答案】15°

考法02 镜面反射和漫反射
3.如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子，这时看到被照射部分（　　）
A．墙和镜子都是黑色的
B．墙和镜子都是白色的
C．墙是黑色的，镜子是白色的
D．墙是白色的，镜子是黑色的
【答案】D
【解析】镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉平面镜是暗的；墙面凹凸不平，当有光线照射时，发生漫反射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，感觉墙是白色的。
【对点练习4】关于镜面反射和漫反射说法正确的是（　　）
A．镜面反射遵守反射定律，而漫反射不遵守
B．镜面反射不遵守反射定律，而漫反射遵守
C．镜面反射和漫反射都不遵守反射定律
D．镜面反射和漫反射都遵守反射定律
【答案】D
考法03 实验探究与作图
4.为了“探究光反射时的规律”，实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔，依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
（1）实验中还需要的器材是 。
（2）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，你该采取的操作是 。
A．向纸板喷烟或雾 B．使光束垂直纸板射到O点 C．使光束贴着纸板射到O点
（3）改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹．取下纸板，测量ON两侧的∠i和∠r，将数据记录在上表中，根据数据得出的结论是 。
（4）若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在反射现象中， 。
【答案】（1）量角器；（2）C；（3）反射角等于入射角；（4）光路可逆
【解析】（1）为了测量入射角和反射角的大小，还需要的测量工具是量角器。
（2）此实验为了使光线能在纸板上显示出来，你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入射，即选项C的说法符合题意。
（3）根据表中的数据可以得出的结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
（4）让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，该现象说明在反射时，光路是可逆的。
5.如图所示，一束光斜射到平面镜上，请画出AO的反射光线，并标明入射角、反射角的大小。

【答案与解析】第一步：根据法线垂直平面镜，做出法线；
第二步：确定入射角的大小，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角是60°。
第三步：根据反射定律，反射角等于入射角也为60°。如下图所示：

分层提分


题组A 基础过关练
1.下列关于光的反射的陈述中正确的是（　　）
A．入射光线与反射面的夹角叫入射角
B．反射角等于入射角
C．反射光线和入射光线分居在反射面的两侧
D．以上说法都不正确
【答案】B
【解析】反射角是指反射光线与法线的夹角，A选项错误；发生反射时，反射角等于入射角，故B选项正确；反射光线和入射光线分居法线两侧，故C选项错误。
2.光斜射到平面镜上，入射光线与镜面的夹角为30°，反射角为（　　）
A．0° B．30° C．60° D．90°
【答案】B
【解析】因为入射光线与平面镜的夹角是30°，所以入射角为90°-30°=60°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角也为60°，故选C。
3.甲乙两人在照同一个镜子。甲在镜中看到了乙的眼睛，下列说法正确的是（ ）
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
【答案】A
【解析】因为光在反射现象中，光路是可逆的。所以甲在镜中看到了乙的眼睛，乙在平面镜中也一定能看到甲的眼睛。
4.一束光线射到平面镜上，当入射角增大15°时，入射光线与反射光线恰成直角，原来的入射角应是（　　）
A．30° B．45° C．15° D．60°
【答案】A
【解析】入射角增大15°后，入射光线和反射光线的夹角是90°。因为反射角等于入射角，这时的入射角是45°。原来的入射角是现在的入射角减去15°即：30°。
5.雨后的夜晚，当你迎着月光走在有积水的路上，为了避让水洼，应走“较暗”的地面。这是因为光在（　　）
A．地面发生镜面反射 B．地面发生漫反射
C．地面不发生反射 D．水面发生漫反射
【答案】B
【解析】迎着月光走，月光经积水水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉积水面亮；而地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑，所以为了避让水洼，应走“较暗”的地面，故选B。
6.生活中经常说到的“影”，与我们所学到的光学知识有关．例如，立竿见影中的“影”是由于 形成的；杯弓蛇影中的“影”是光的 形成的。
【答案】光沿直线传播；反射
7. 使入射光线沿着原来反射光线的方向射到平面镜上，这时反射光线将逆着原来 的方向反射出去，这说明光的反射现象中 是可逆的。
【答案】入射光线；光路
8.皮鞋涂上油后，会越擦越亮，这是因为皮鞋没上油之前，光射到皮鞋上时发生 ，而上油擦后，光射到皮鞋上会发生 。
【答案】漫反射；镜面反射
【解析】皮鞋没上油之前，鞋面上落满了灰尘，表面不再光滑，这时光射到皮鞋表面发生了漫反射，所以看起来变暗了；皮鞋涂上油后，皮鞋表面比较光滑，光射到皮鞋表面发生了镜面反射，所以会越擦越亮。
9. 如图所示，一条光线AO射到放在空气中的玻璃球上，O为入射点。玻璃球的球心为O′，又知AO和OO′之间成120°，那么这条光线的入射角为______。
【答案】60°
【解析】如下图所示，玻璃球的球心为O′，OO′和过O点的切线垂直，则OO′即为入射点的法线。由∠AOO′=120°，可得∠AOB=180°-120°=60°，这光线的入射角为60°。


10. 根据图所给出的条件，分别画出反射光线、入射光线，平面镜的位置。

【答案】

【解析】根据光的反射定律作图（1）过入射点O作垂直镜面的法线ON，标出入射光线AO与法线的夹角α即入射角，画反射光线OB，使∠NOB=∠α，并标上箭头，标出反射角α。（2）过反射点O作垂直镜面的法线ON，根据入射角等于反射角画出入射光线AO。（3）作∠AOB的角平分线即法线ON，过O点作ON的垂线即平面镜。
11. 画出图中的入射光线，标出入射角、反射角及其大小。

【答案】

12. 如图是探究“光反射时的规律”的实验装置图。把平面镜放在水平桌面上，再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面。一束红光贴着纸板沿EO射到O点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向后折，反射光线将 （选填“存在”或“不存在”）；如果一束蓝光沿原FO方向射到O点，它反射后沿 方向射出。

【答案】存在；OE
【解析】一束红光贴着纸板沿EO射到O点，光将沿OF方向射出，如果把纸板ON的右半边向后折，反射光线不能显示，但是确实存在。当纸板在同一平面上时，既能看到反射光线，又能看到入射光线。实验也说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。（2）光的反射中光路是可逆的。从EO入射，从OF反射；从FO入射，从OE反射。



题组B 能力提升练
1.生活中常见到各种光现象，其中属于光的反射现象的是（　　）
A．透过树丛的光 B．海市蜃楼
C．手影 D．水中倒影
【答案】D
【解析】A、透过树丛的光是由于光沿直线传播形成的，不符合题意；B、海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，不符合题意；C、手影光是沿直线传播形成的，不符合题意；D、水中的“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意；故选D。
2.如图所示，相邻两室，一明一暗，在两室之间的墙壁上有一平面镜M，且∠AOC=∠BOC，甲、乙两人分别站在A、B两点，面向平面镜张望，则（　　）
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

【答案】D
【解析】甲乙两人本身不能发光，只能反射射到他们身上的光。甲在明亮的室内，有光线射到他的身上发生反射。被甲反射的一部分光线射到平面镜M上，又会被平面镜反射，由于∠AOC=∠BOC，所以从甲身上射向平面镜M的光线会沿OB方向反射，而乙处在B点，故乙能接收到来自甲的光线，即看到了甲。乙在暗室中，没有光线射到他的身体表面，他本身又不能发光，所以甲不能看到乙，根据光路是可逆的，如果甲乙都在明亮的室内，甲能看到乙，乙一定能看到甲。
3.光明是人们祈求的，但有时也会损坏人的视觉和身心健康，成为光污染，下列现象中会造成光污染的是（　　）
A．汽车车玻璃贴防晒膜
B．晚上学习时用护眼灯
C．城市建筑大面积安装玻璃幕墙
D．用塑料薄膜建造温室大棚
【答案】C
【解析】A、汽车车窗玻璃上贴太阳膜主要是防止太阳对人体的晒伤，不会造成光污染，不符合题意；
B、晚上的光线较暗，故用护眼台灯可以起到对眼睛的保护作用，不会造成光污染，不符合题意；C、当光照射在玻璃幕墙时，会发生镜面反射，造成光污染，符合题意；D、利用塑料的透光功能，建大棚时能够使大棚的温度升高，不会造成光污染，不符合题意；故选C。
4.小明想利用一块平面镜使射向井口的太阳光竖直射入井中，如图所示，图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序，其中作图过程正确的是（　　）


【答案】B
【解析】根据题意可知，使用平面镜是为了让太阳光竖直射入井中，即反射光线是竖直向下的；所以，作图过程中的第一个步骤应该是过入射点作竖直向下的反射光线；因为反射角等于入射角，法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线，所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线；由于法线垂直于镜面，所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置，故选B。
5.入射光线与平面镜镜面成35°，那么反射光线与入射光线之间夹角为（　　）
A．35° B．70° C．55° D．110°
【答案】D
【解析】因为入射光线与镜面的夹角为35°，所以入射角为90°-35°=55°，又因为反射角等于入射角，所以反射光线和入射光线的夹角为2×55°=110°；故选D。
6.如图所示，若入射光线沿BO方向射向镜面MM′，则反射光线是沿 方向；说明在反射现象中，光路是 。

【答案】OA；可逆
【解析】由图知：AO是入射光线，BO是反射光线，若原来的反射光线变为现在的入射光线，则原来的入射光线变为现在的反射光线，即反射光线是沿OA方向射出，因此在光的反射现象中，光路是可逆的。
7. 太阳光射到月亮上发生了________反射，因此各个地方的人都可看见月亮。
【答案】漫
8. 一条光线垂直射到平面镜，若保持光的入射方向不变，而将平面镜沿逆时针方向转动20°角，则反射光线与平面镜的夹角为__________。
【答案】70°
【解析】如果入射光线的方向不变，平面镜逆时针转过20°，这时的入射光线和镜面的夹角是70°，反射光线和平面镜的夹角也是70°。
9. 我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字，这是光照到字表面发生了 反射现象；而学习或工作用的台灯上有一个灯罩（如图所示），其中作用是利用光的 反射将光线尽量集中到需要照射的地方，因此灯罩内表面应尽量 （填“光滑”或“粗糙”）。

【答案】漫；镜面；光滑
【解析】我们在教室的各个方向都能看到黑板上的字，这是因为字的表面是粗糙的，光照到字表面发生了漫反射的缘故。台灯上有一个灯罩，灯罩内部，比较光滑，其中作用是利用光的镜面反射将光线尽量集中到需要照射的地方。
10. 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射到光电屏上的光斑的位置来判断液面高低的．如图所示，一束光与液面的夹角为40°，则反射角的大小是 ；当入射光方向不变时，光电屏上的光斑S向左移动时，说明液面在 （选填“上升”或“下降”）。这时光的反射角是 。

【答案】50°；上升；50°
【解析】（1）因为入射光线与界面夹角为40°，所以入射角等于90°-40°=50°；又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射角等于50°。
（2）光电屏上的光斑S向左移动时，由于入射角不变，所以反射光线与原来的反射光线平行，所以液面上升，如图所示，此时反射角还是50°。


11. 完成图中的光路图。

【答案】

12. 硬纸板在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在平板上，E，F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直镜面的接缝ON转动。
（1）本实验硬纸板的作用是： ；
（2）将有反射光线的硬纸板F向 ，观察在硬纸板F上是否还能看到反射光线
，这样做的探究目的是： ；
（3）若沿BO向平面镜射入新的入射光线，则反射光线笔沿 方向反射出，这说明： 。

【答案】（1）光屏（2）后折转一个角度；不能看到反射光线；入射光线、反射光线和法线是否在同一个平面内（3）OA，反射现象中光路可逆。
【解析】（1）为了能够清晰的看到入射光线和反射光线，所以用硬纸板作光屏；
（2）当两块硬纸板在一个平面内时，看以看到入射光线和反射光线，将硬纸板F向后折转一个角度后，看不到反射光线，该实验的结论是入射光线、反射光线和法线在同一个平面内；
（3）如果将光源沿BO入射，会观察到反射光线会沿OA的方向射出，证明反射现象中光路可逆。


题组C 培优拔尖练
1.下列说法中不符合光的反射规律的是（　　）
A．入射角增加20°，则反射角也增加20°
B．入射光线靠拢法线，则反射光线也靠拢法线
C．入射光线与反射面的夹角为30°，则反射光线与法线之间成60°
D．入射角为0°的入射光线没有反射光线
【答案】D
【解析】光的反射定律可知，反射角随着入射角的变化而变化，当入射角减小时反射角也减小，当入射角增加时反射角也增加，所以AB符合光的反射规律；入射光线与反射面的夹角为30°，入射光线与法线的夹角（入射角）为60°，则反射光线与法线的夹角（反射角）也为60°，C符合光的反射规律；入射角为0°时，入射光线与反射光线重合，不能说成没有反射光线，所以D是错误的，不符合光的反射规律，故选D。
2.如图所示，若要让反射光射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（　　）

A．竖直向下移动 B．竖直向上移动
C．水平向右移动 D．水平向左移动
【答案】A
【解析】A、将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，能中目标，故A符合题意。B、将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，不能中目标，故B不符合题意。C、将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能中目标，故C不符合题意。D、将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能中目标，故D不符合题意。故选A。
3.（多选）如图所示，平面镜跟水平方向的夹角为α，一束入射光线沿着跟水平方向垂直的方向射到平面镜的O点。现将平面镜绕过O点且垂直纸面的轴转过θ角，反射光线跟入射光线之间的夹角为（　　）
A．2（θ+α） B．2（θ-α） C．2（α-θ） D．2θ

【答案】ABC
【解析】由题意知，平面镜跟水平方向的夹角为α，过O点作法线可知，此时入射角为α，现将平面镜绕过O点且垂直纸面的轴顺时针转过θ角，则入射角为α+θ，由光的反射定律可知，反射角也为α+θ，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2（θ+α）。当将平面镜绕过O点且垂于纸面的轴逆时针转过θ角，则入射角为α-θ或θ-α，由光的反射定律可知，反射角也为α-θ或θ-α，则反射光线跟入射光线之间的夹角为2（α-θ）或2（θ-α）。故选ABC。
4. 已知图中一束光线与镜面成60°角射到平面镜上，则入射角是∠________，反射角是∠________，反射光线和入射光线的夹角是________度。

【答案】2；3；60
【解析】入射角是入射光线和法线的夹角，所以入射角是∠1；反射角是反射光线和法线的夹角，反射角是∠3；入射光线和平面镜的夹角是60度，所以入射角∠1=30°。反射角和入射角相等，所以反射角∠3=30°，入射光线和反射光线的夹角是60°。
5.如图所示，一条光线竖直向上射到水平放置的平面镜上，光源S在地面距平面镜2米，要想用此光源照亮距光源2米处地面上的一点P，镜面应转过 度角。






【答案】22.5°
【解析】根据题意如下图所示，SO为入射光线，OP为反射光线。因为SO=SP=2米，所以形成一个等腰直角三角形OSP，角POS是反射光线与入射光线的夹角为45°，反射角=入射角=22.5°。反射光线与水平放置平面镜的夹角也是45°，又因为法线与镜面垂直，所以镜面应转过的角度=90°（法线与镜面的夹角）-22.5°（反射角）-45°（反射光线与水平放置镜面的夹角）=22.5°。


6.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。

【答案】

【解析】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线。
7. 如图太阳光与地面成45°角斜射过来，要使光线沿竖直方向反射入井中，求作：
（1）反射光线；
（2）平面镜的位置；
（3）计算出平面镜与水平方向夹角。


【答案与解析】因入射光线与水平面成45°角，而反射光线竖直方向射入水中，反射光线和水平面的夹角是90°，如下图OB为反射光线。
入射光线与反射光线的夹角为：

确定法线的位置：是入射光线和反射光线的角平分线
平面镜的位置：和法线垂直如下图MN为平面镜
平面镜与法线是垂直的，则入射光线与平面镜的夹角：
平面镜与水平面的夹角为：