光的反射
知识梳理
1.光的反射定律
(1)光的反射:光射到物体的表面上,有一部分光会被物体表面回来,这种现象叫作光的反射如:倒影、平面镜成像等.
(2)光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线和法线在内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,角等于角.
(3)光路的可逆性:在光的反射现象中,光路是可逆的.
2.镜面反射和漫反射
(1) .镜面反射:当平行光照射到平面镜上时,反射光是的,这种反射叫作镜面反射;
(2)漫反射:若平行光照射到物体上时,反射光射向不同的方向,这种反射叫作漫反射;
(3)相同点:都遵循光的定律
3.探究光的反射规律,本实验主要的考查点有:
(1)实验仪器的选取:平面镜、量角器、硬纸板、激光笔;
(2)硬纸板的作用:显示光路,对光线起漫反射作用;
(3)纸板与平面镜的放置要求:纸板与平面镜垂直,如不垂直则在纸板上看不到反射光线;
(4)如何确定光线的位置:在纸板的光线上描两点,连接并标上方向;
(5)“三线共面”的判断方法:将反射光线所在的纸板向后折,观察是否能接收到反射光线,若接收不到反射光线,说明三线共面;
(6)入射角和反射角的识别和关系:都是对应的光线与法线的夹角;反射角随着入射角的增大而增大,但始终相等;
(7)实验时从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因:光在硬纸板上发生了漫反射;
(8)多次改变入射角的大小进行测量的目的:保证实验结论具有普遍性;
(9)验证光路可逆的方法:将激光笔逆着反射光线射入,观察光的传播路径是否与入射光线重合;
(10)实验结论:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角.
巩固练习
1.皮鞋擦过鞋油后,还要用鞋刷或软布反复擦几下,越擦越亮,这是由于( )
A.鞋油比皮革亮,所以越擦越亮
B.鞋油反光性能比皮革好,反复擦可使鞋油均匀分布,增加漫反射效果
C.反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加镜面反射效果
D.鞋油的颜色比皮革鲜艳,可增加镜面反射效果
2.晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在白纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去( )
A.镜子比较亮,它发生镜面反射
B.镜子比较暗,它发生漫反射
C.白纸比较亮,它发生漫反射
D.白纸比较暗,它发生漫反射
3.如图所示,阳光下一本物理课本掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为( )
A.阳光在课本上发生镜面反射,反射角大于入射角
B.阳光在课本上发生漫反射,反射光线向各个不同方向射出
C.小明和小红眼睛发出的光都射在课本上
D.课本发出的光射入小明和小红的眼睛
4.一束光照射到平面镜上,反射光线与平面镜成40°角,如图。下列说法正确的是( )
A.反射角是40°
B.入射角是50°
C.入射角是40°
D.若入射角增大5°,则反射角增大10°
5.如图所示为小明同学探究“光的反射定律”实验时的情景,MM'为平面镜,EF为可折叠的纸板,纸板垂直于平面镜并能绕ON转动。下列叙述错误的是( )
A.EF纸板应选用粗糙点的硬纸板
B.对比图甲、乙现象可说明反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
C.对比图甲、丙现象可说明反射时,光路是可逆的
D.图乙中在纸板上看不到反射光线,说明反射光线不存在
6.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
7.雨后的夜晚,当你迎着月光行走在有积水的路上,为了避让水洼,应走“较暗”的地面。这是因为光在( )
A.水面不发生反射 B.地面发生镜面反射
C.水面发生漫反射 D.地面发生漫反射
8.如图所示,有一束光线与平面镜的夹角为60°,当入射光线绕着O点沿顺时针方向转过20°,平面镜MN沿逆时针方向转过20°,则反射光线( )
A.沿顺时针方向转动10°
B.沿顺时针方向转动40°
C.沿逆时针方向转动60°
D.沿逆时针方向转动80°
9.太阳光与水平面成30°角斜射在地面上,若用平面镜使太阳光沿水平方向反射,则平面镜与水平面的夹角为( )
A.一定为75° B.一定为30° C.可能为60° D.可能为15°
10.一束光与水平面成 30°角入射到水平放置的平面镜上,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.只将平面镜逆时针转 10°时,反射角减小 5°
B.只将平面镜顺时针转 10°时,反射光线顺时针转 10°
C.只将入射光线远离法线偏转 10°时,反射光线靠近法线偏转 10°
D.入射光线不变,让反射光线与入射光线间夹角为 90°,平面镜逆时针旋转 15°
11.2023年5月20日至31日是第23个全国科普活动周,在学校举办的科技节展品中,小明制作的光电液位仪吸引了同学们的目光,同学们能够从不同角度看到这台仪器,是因为光照射在这台仪器上发生了反射,它的工作原理是通过入射光束照射到液面上时发生反射,光线反射到光电屏(将光信号光转化为电信号进行处理)上从而显示液面的高度。当光屏上的光点由S1移到S2时,表示液面(选填“上升”、“下降”或“不变”)。当入射光束沿入射点顺时针转动一定的角度,则光电屏上光点的位置将(选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”)。
12.珠宝店内,陈列在柜子里璀璨夺目的钻石(选填“是”或“不是”)光源。上物理课时同学们能从不同角度看到黑板上的板书,这是因为光在黑板上发生了(选填“镜面”或“漫”)反射,这种反射(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
13.如图所示,一条盘山公路上,当汽车在AB路段行驶时,由于光的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”),司机看不到BC路段的情况;为了扩大视野,看到BC路段情况,司机可以通过观察位于(选填“A”、“B”或“C”)处的一块面镜,这是利用了光的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)原理;根据你所学知识判断,该面镜为(选填“平面”、“凸面”或“凹面”)镜。
14.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平面成45°角射向平静的液面,则入射光线与反射光线的夹角为度,光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面下降时;若光点S'向右移动了1m,表明液面下降了m。
15.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板放置在平面镜上;
(2)实验过程中移动激光笔,使入射光束绕入射点O逆时针方向转动,可观察到反射光束(选填“顺”或“逆”)时针方向转动;
(3)小明移动激光笔,使入射角为50°,测得反射角也为50°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,其他组员认为这不合理,原因是;
(4)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此时反射光线(选填“存在”或“不存在”),此现象说明了;
(5)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光线。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
16.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板垂直放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了反射光线、入射光线和法线在 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束(选填字母符号)
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验中多次改变入射光线与法线的夹角,观察反射光线并测量入射角和反射角。实验数据如表,小明根据表中数据得出的结论和书上的结论并不一致。你分析出现这种情况的原因可能是。
入射角/度 20 30 50 60 70 80
反射角/度 70 60 40 30 20 10
(6)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是。
参考答案
1-5:CCBBD
6-10:BDCDD
11. 漫 下降 向左运动
12. 不是 漫 遵循
13. 直线传播 B 反射 凸面
14. 90 0.5
15. 垂直 顺 一次实验得到的结论具有偶然性 存在 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 C
16. 顺 一次实验得到的结论具有偶然性 同一平面内 C 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 光反射时,光路是可逆的