八年级物理大单元设计
第四单元 光现象
2.光的反射定律和折射定律
[基础达标练]
知识点1 实验：探究光反射时的规律
1．（2023·北京·校联考模拟预测）在光反射的学习过程中，小明同学进行了如下实验。
（1）如图甲所示，使用纸板进行实验的目的是 ；
（2）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上下两部分会观察到的现象是 ；
A．都能看到反射光线
B．都不能看到反射光线
C．上半部分能看到反射光线，下半部分不能看到反射光线
D．上半部分不能看到反射光线，下半部分能看到反射光线
（3）由此可以得出结论： 。
【答案】 显示光路 D 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【解析】（1）[1]实验中的纸板凹凸不平，不仅可以显示反射光线、入射光线是否在同一平面内，我们还可以从各个方向观察到光线。
（2）[2]光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧；根据光的反射定律，可判断纸板向后折时接收不到反射光线，故图乙中上半部分不能看到反射光线，下半部分能看到反射光线。则ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（3）[3]由（2）可知反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
2．（2023·湖南长沙·湘府中学校考模拟预测）小明用如图所示的装置探究光的反射规律，水平面上放置一面平面镜，其上方立一块光屏，将光沿光屏照射到镜面上。
（1）光屏应选择比较 （选填“粗糙”或“光滑”）的材料；
（2）保持入射点位置不变，使入射光逆时针转动，则反射角会 （选填“变大”“变小"或“不变”）。
【答案】 粗糙 变小
【解析】（1）[1]探究光的反射规律时，需要从不同方向观察纸板上的光线，纸板应该发生漫反射，因此表面应该是粗糙的。
（2）[2]入射点位置不变，入射光线逆时针转动，则入射角变小，由于反射角等于入射角，因此反射角也变小。
3．（2023·河南驻马店·统考三模）为了探究光反射时的规律，同学们进行了如图所示的探究。
（1）如图所示使一束光贴着纸板射到O点，反射光向另一个方向射出，图中与玻璃板垂直的虚线ON是 线，图中∠i是 （选填“入射”或“反射”）角；
（2）当入射角减小时，反射光线将 （选填“靠近”或“远离”）平面镜；
（3）在图中，若将纸板E、F连同激光笔同步绕平面镜向后倾斜，此时反射光将 （填字母）。
A．将被纸板挡住
B．仍呈现在纸板上
C．仍和入射光在同一平面内
【答案】 法 入射 远离 C
【解析】（1）[1]与反射面垂直的直线叫做法线，根据图示可知，图中与玻璃板垂直的虚线ON是法线。
[2]入射光线与法线夹角叫做入射角，图中∠i是入射光线与法线之间的夹角，是入射角。
（2）[3]在光的反射中，反射角等于入射角，当入射角减小时，反射角也随之减小，反射光线将远离镜面。
（3）[4]在图中，若将纸板E、F连同激光笔同步绕平面镜向后倾斜，在纸板F上不能看到反射光线，因为此时的法线不同纸板上，反射光线也不在纸板上，但此时的反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
知识点2 光的反射定律
4．（2023·北京·九年级校联考专题练习）如图所示，MM'为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，已知，∠，则 为反射光线（选填：“OB”、“OC”或“OD”）
【答案】OD
【解析】由图可知，AO为入射光线，入射角∠AON=60 ，根据反射角等于入射角得，反射角为∠NOD=60o ，OD是反射光线。
5．（2023·上海·九年级校联考专题练习）一束光斜射到平面镜，若入射角为，则反射角为 度；如果入射光线逐渐靠近法线，则反射光线逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线；当入射光线与法线重合时，反射角为 度。
【答案】 25 靠近 0
【解析】[1]根据反射定律，反射角等于入射角。一束光斜射到平面镜，若入射角为，则反射角为25度。
[2]如果入射光线还渐靠近法线，入射角变小，则反射角减小，则反射光线逐渐靠法线。
[3]当入射光线与法线重合时，则入射角为0度，则反射角为0度。
6．（2023·上海·八年级校联考假期作业）光从空气斜射到平面镜，反射光线与入射光线的夹角为100°，则反射角（ ）
A．等于50° B．等于100°
C．等于80° D．等于40°
【答案】A
【解析】光从空气斜射到平面镜，反射光线与入射光线的夹角为100°，因为反射角等于入射角，则反射角等于
故选A。
7．（2023秋·江苏·八年级校考期末）如图所示是探究光的反射定律的部分实验过程，下列叙述中正确的是（ ）
A．图甲中∠BON是入射角
B．图甲、丙中的现象说明光路是可逆的
C．图乙中反射光线、入射光线不在同一平面内
D．图中硬纸板应选用表面光滑的
【答案】B
【解析】A．入射角是入射光线与法线的夹角，即图甲中的∠AON，故A错误；
B．让一束光沿着原来反射光线的方向入射，则反射光将沿着原来入射光线的方向被反射，说明在反射现象中，光路是可逆的，故B正确；
C．图乙中将纸板F向后折转，纸板上不能再承接到反射光线，说明反射光线并没有随纸板折转，还在原来的位置，仍然和入射光线、法线在同一平面内，故C错误；
D．要从不同的方位都能看到纸板上的光线，则光在纸板上要发生漫反射，应选用表面粗糙的，故D错误。
故选B。
8．（2023·北京·校联考模拟预测）位于北京延庆的塔式太阳能热发电站，是由我国自主设计与建造的亚洲第一座兆瓦级规模的塔式太阳能热发电站。塔式热发电系统的一项关键技术如图所示，发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制，以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。假设有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，经过一段时间后，这束太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过30°后照射到定日镜M上的O点， 若想让其反射光仍沿OB方向射向接收器，则定日镜M将以O点为轴（ ）
A．沿逆时针方向转过15°
B．沿逆时针方向转过30°
C．沿顺时针方向转过15°
D．沿顺时针方向转过30°
【答案】A
【解析】太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过30°后照射到定日镜M上的O点， 并且想让其反射光仍沿OB方向射向接收器，则入射光线和反射光线夹角增加30°，且反射角等于入射角，所以反射角和入射角各增加15°，法线沿逆时针方向转过15°，又因为法线与镜面垂直，所以定日镜M将以O点为轴沿逆时针方向转过15°，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．（2023春·安徽合肥·八年级中国科技大学附属中学校考阶段练习）如图所示，固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为46°，下列说法正确的是（ ）
A．入射角的大小为46°
B．当水面升高时，入射角将增大
C．当水面升高时，光斑A将向右移动
D．当水面降低时，光斑A将向右移动
【答案】D
【解析】A．已知光束与水面的夹角为46°，反射角为
90°-46°=44°
故A错误；
B．因为入射光线方向不变，入射角不变，当水面升高时，两次的水面是平行的，反射光线与原来的反射光线是平行的，故反射角不变，故B错误；
C．当水面升高时，两次的水面是平行的，入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，由于入射点向左移动，故光屏上的光斑A向左移动，故C错误；
D．当水面降低时，两次的水面是平行的，入射角不变，反射光线与原来的反射光线平行，由于入射点向右移动，故光屏上的光斑A向右移动，故D正确。
故选D。
知识点3 镜面反射和漫反射
10．（2023·全国·九年级专题练习）白天，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都能将强烈的太阳光反射到路面上或房间内，严重影响了交通安全以及人们的工作和休息，形成光污染的主要原因是由于（ ）
A．光的镜面反射 B．光的漫反射
C．玻璃幕墙是光源 D．光的直线传播
【答案】A
【解析】AB．当太阳光照射到建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等上面时，光线发生镜面反射，反射光较集中，能把强烈的太阳光反射到路面上或房间内，严重影响了交通安全以及人们的工作和休息，形成光污染，故A符合题意，B不符合题意；
C．玻璃幕墙自身不能发光，不是光源，故C不符合题意；
D．文中光污染是光的镜面反射形成的，不是光的直线传播形成的，故D不符合题意。
故选A。
11．（2023秋·八年级校联考课时练习）在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ ）
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射
【答案】B
【解析】当手电筒垂直照射白纸和平面镜，平面镜发生镜面反射，反射光线垂直反射，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，所以人眼感觉平面镜是暗的；光线垂直照射到白纸上，白纸表面是粗糙的，发生的是漫反射，反射光线射向四面八方，从侧面看时，有光线进入人眼，则人眼感觉白纸是亮的，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
12．（2023·全国·八年级校联考假期作业）雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断正确的是（ ）
A．迎着月光走，地上发暗的是积水
B．迎着月光走，地上发亮的是积水
C．背着月光走，地上发亮的是积水
D．背着月光走，地上发暗的地方无积水
【答案】B
【解析】AB．平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射。迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；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，地上发亮的是积水，故B正确，A错误；
CD．背着月光走，月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮，所以地上发亮的地方无积水，暗的地方有积水，故CD错误。
故选B。
13．（2023·广西·九年级校联考专题练习）如图甲所示，“探究光的反射规律”时，让一束光线EO贴着纸板射到放在水平桌面上的平面镜上，同学们从不同方向都能在竖立在平面镜上的硬纸板F上看到反射光，是因为在纸板F上发生了 （选填“漫”或“镜面”）反射；将纸板向后折，此时在纸板上看不到反射光线，如图乙所示，此现象中 反射光线（选填“存在”或“不存在”）。
【答案】 漫 存在
【解析】[1]在“探究光的反射规律”时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，如图甲所示。让一束光线EO贴着纸板射到平面镜上，实验中，从不同方向都能在纸板F上看到反射光，是因为反射光在纸板F上发生了漫反射。
[2]将纸板向后折，此时在纸板上看不到反射光线，但反射光线仍存在，如图乙所示，此现象说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面上。
14．（2023·全国·九年级校联考专题练习）如图所示，自行车是常用的交通工具。自行车尾灯在夜晚的时候会很亮，但是它本身不发光，这是利用了光的 反射；小明骑着自行车以5m/s的速度绕跑道一圈用时1.5min，跑道长 m。
【答案】 镜面 450
【解析】[1][2]自行车尾灯平而光滑，光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射。
根据可得，跑道长度
知识点4 实验：探究光折射时的特征
15．（2023·全国·九年级专题练习）在探究“光的折射特点”的实验中，某同学做了如下实验：
实验一：如图所示，光源发出的一束光从空气中斜射入水中；
实验二：让光源发出的一束光从空气中以不同角度射入水中和玻璃中，表1和表2分别为其实验中的记录数据；
分析图及表1和表2的信息，回答下列问题：
表1：光从空气射入水中
入射角/° 0 30 45 60
折射角/° 0 21 35 40
表2：光从空气射入玻璃射入玻璃
入射角/° 0 30 45 60
折射角/° 0 17 24 30
（1）观察图的现象，表明 ；
A．光线在水面只发生了反射
B．光线在水面只发生了折射
C．光线在水面既发生了折射又发生了反射
（2）若将实验一的条件进行改变，使光线从水中斜射入空气中，折射角 入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）分析表一和表二，光从空气垂直射入其它介质时，其传播方向 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】 C 大于 不变
【解析】（1）[1]由图可知，法线右侧有两条光线，即光在水面既发生了折射又发生了反射，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（2）[2]由表中数据可知，当光从空气中斜射入水中时，折射角小于入射角，所以若将实验一的条件进行改变，使光线从水中斜射入空气中，空气中的角大，所以折射角大于入射角。
（3）[3]由表中数据可知，当入射角为0时，折射角也为0 ，即光线垂直于界面入射时，光的传播方向不变。
16．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为 ；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 （选填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 ，如果看到 现象，就可证明光路是可逆的。
【答案】 80° > 让入射光沿光路2射入 折射光从光路1射出
【解析】（1）[1]由图可知，光束1是入射光，光束3是反射光，光束2是折射光。光束1和3中间所夹的直线为法线，与玻璃砖底面一致的直线为界面，折射光线与法线的夹角为折射角，则折射角为80°。
（2）[2]由图可知，反射角约为40°，由光的反射定律可知，反射角等于入射角，则入射角为40°，因此折射角大于入射角。
（3）[3][4]要探究光的折射现象中光路是否可逆，则只需让入射光沿折射光（光路2）入射到玻璃砖，若看到折射光沿光路1射出，就能说明折射现象中光路是可逆的。
知识点5 光的折射定律
17．（2023·四川·九年级专题练习）光从空气射入水中，反射光线恰好和折射光线垂直，入射角可能为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】光从空气射入水中，反射光线恰好和折射光线垂直，则反射角和折射角之和为，在反射定律中，反射角等于入射角，则入射角和折射角之和也为，因为光从空气射入水中，则入射角大于折射角。
故选D。
18．（2023·广东汕头·林百欣中学校考二模）一束光从空气斜射入水中，在空气与水的交界面上发生反射和折射，下列各图中符合实际情形的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A．图中描述的是光从空气斜射入水中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角等于入射角，不符合折射规律，故A不符合题意；
B．图中描述的是光从空气斜射入水中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角小于入射角，符合折射规律，故B符合题意；
C．图中描述的是光从空气斜射入水中的情境，没有画出反射光线；折射角小于入射角，符合折射规律，故C不符合题意；
D．图中描述的是光从空气斜射入水中的情境，反射角等于入射角，符合反射定律；折射角大于入射角，不符合折射规律，故D不符合题意。
故选B。
19．（2023春·贵州·八年级校联考阶段练习）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，图中表示法线的是 （选填“AD”或“BF”），折射角为 度，界面 侧是空气。
【答案】 BF 60 左
【解析】[1][2][3]由题图可知，∠AOG=60°，则
∠GOF=90°-60°=30°
而∠EOF=30°，根据反射角等于入射角，因此BF为法线，AD为界面，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，则OC为折射光线，GO为入射光线，OE为反射光线。由图可知，折射角为
∠COB=90°-30°=60°
入射角为∠GOF，由此可知，折射角大于入射角，则光线是由其它介质射入空气的，即这束光是从玻璃射入空气的，故界面左侧是空气。
20．（2023·安徽滁州·校联考一模）如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 侧（选填“左”或“右”），这是因为发生了 现象（选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）。
【答案】 左 光的折射
【解析】[1][2]水槽内没有注水时，光沿直线传播，照射到O点；当向水槽内注入适量的水后，光从空气斜射入水中发生折射，折射角小于入射角，折射光线偏向法线，因此水槽底部光斑移动到O点的左侧，该现象属于光的折射现象。
知识点6 生活中的折射现象及解释
21．（2023·广东广州·统考一模）S是水池中某光源，光线的折射光线如图所示。光线从水进入空气中的光路中，最符合折射现象的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】光线从水斜射入空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；入射角增大、折射角增大；观察四个选项中的折射光路可知，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
22．（2023·广西·九年级校联考专题练习）小红在P处看茶碗似乎是空的，当小明慢慢往茶碗中倒水时，小红发现碗中原来还藏着一枚硬币，这是光的 现象，小红看到的是硬币的 （选填“实”或“虚”）像。
【答案】 折射 虚
【解析】[1][2]小红在P处看茶碗似乎是空的，是因为硬币反射的光沿直线传播，碗的边缘挡住了射入眼中的光线，所以看不到硬币；当小明慢慢往茶碗中倒水时，硬币反射的光线在水面处发生折射进入小红的眼中，小红逆着折射后的光线看到的是硬币的虚像，位置比硬币的实际位置高。
23．（2023秋·山西吕梁·八年级统考期末）小明和爷爷在湖中叉鱼，小明对着鱼叉，总是叉不到，爷爷说：“你应该对着鱼的下方才能叉到。”你认为爷爷的观点 （选填“正确”或“错误”），其理由是 。
【答案】 正确 小明看到的是鱼的虚像，真实的鱼在像的下方
【解析】[1][2]水中的鱼反射的光由水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，折射光线远离法线，向水面偏折，小明逆着折射光线看去，看到的“鱼”实际上是由于光的折射形成的鱼的虚像，比鱼的实际位置浅，看到的是鱼的虚像，真实的鱼在像的下方；故“你应该对着鱼的下方才能叉到”的观点是正确的。
[能力提升练]
24．（2023·山东滨州·统考二模）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图：将耳朵贴紧桌面可以听到轻轻刮擦桌面的声音，说明声音能在固体中传播
B．乙图：倒车雷达在汽车上的广泛应用，说明声音可以传递能量
C．丙图：让手电筒的光正对镜子照射，从侧面看镜子比较暗，是因为镜子发生漫反射
D．丁图：“海市蜃楼”是光沿直线传播产生的现象
【答案】A
【解析】A．由于声音可以在固体中传播，所以甲图中将耳朵贴紧桌面可以听到轻轻刮擦桌面的声音，故A正确；
B．超声波用于倒车雷达上，是因为声音能够传递信息，故B错误；
C．让手电筒的光正对镜子照射，从侧面看镜子比较暗，是因为镜子比较光滑，手电筒的光打在镜子上发生了镜面反射导致的，故C错误；
D．“海市蜃楼”的形成是因为光在不均匀的介质中发生折射形成的，故D错误。
故选A。
25．（2023·八年级校联考课时练习）在“探究光反射时的规律”实验中，老师在玻璃缸底部放一块平面镜，用加湿器使缸内充满水雾，如图所示，激光笔发出光束1射向平面镜，用另一支激光笔发出光束2当作法线。使缸内充满水雾的目的是为了 ，小明围绕玻璃缸缓慢转动，从某一角度观察到三束光线刚好重合，说明反射光线、入射光线和法线在 。
【答案】 显示出光的传播路径 同一平面内
【解析】[1]往玻璃缸内充满水雾，这样能显示出光的传播路径，即显示光路。
[2]小明围绕玻璃缸缓慢转动，观察到入射光束1、入射光束2和反射光束3看起来重合时，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
26．（2023·福建南平·统考一模）一束光从空气中斜射到水面上时发生了反射和折射，入射光线与水面成30°角，则入射角的大小为 ，反射角的大小为 ，折射角 （选填“等于”“大于”或“小于”）入射角。
【答案】 60°； 60°； 小于。
【分析】(1)光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角；
(2)光的折射定律的内容：入射光线、法线、折射光线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧，当光线从空气斜射入其它透明介质时，折射角小于入射角；当光线从其它介质斜射入空气时，则折射角大于入射角；
(3)要掌握入射角、反射角、折射角的概念，知道入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角；折射角是折射光线与法线的夹角。
【解析】[1]如图，入射光线与液面的夹角是30°，所以入射角为：
；
[2]根据光的反射定律可知，反射角等于入射角也为60°；
[3]当光线从空气斜射入水中时，折射角小于入射角。
27．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
（1）水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量增加，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h 2cm（选填“>”“=”或“<”）；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”“②”或“③”）内。
【答案】 小于 ②
【解析】（1）[1]水槽中未加水时，由于光的直线传播，激光射到侧壁上的A点，当水槽中加水时，光点下移到B点位置，这是由于光的折射现象引起的，当光从水中射入空气中时，折射角大于入射角，此时入射角小于角θ。
（2）[2]因入射角和折射角都不变，且折射角大于入射角，要使B处的光点向上移到C处，则应使水槽中的水量增加；若BC间距离为2cm，因两次折射光线是平行的，如图
则水面高度的变化量大于2cm。
（3）[3]将激光笔移至虚线框内向水槽底部（厚度可忽略不计）照射，因光从空气斜射进入水中和从水斜射进入空气中时，两次发生折射，一次折射角减小，另一次折射角增大，则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的，所以激光笔应该与DE平行入射到区域②的位置，才能实现，如图所示
28．（2023·全国·八年级校联考假期作业）有一光电控制液面高度的仪器，通过光束照在液面上时发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）其反射光线打到光电屏上来显示液面高度，光路图如图所示。当入射光方向不变，光屏上的点由S1移到S2时，表示液面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），过S2的反射光与过S1的反射光相互 （选填“平行”或“垂直”）
【答案】 镜面反射 下降 平行
【解析】[1][2][3]水面相当于镜面，光照射在水面上发生的是镜面反射；由于入射光线是固定的，且光在液面上发生的是镜面反射，当液面发生变化时，入射角不变，反射角等于入射角，反射角不变，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如下图所示：
由图可知，当光电屏上的点由S1移到S2时，则表明液面从AB下降到CD。
29．（2023·全国·九年级专题练习）该装置是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变“放大”到直接看出来，方法是这样的：在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺P上，形成一个光点，如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，M上的入射角 （选填“变大”、“变小”或“不变”），光点就会在刻度尺上出现明显的移动，在图中，刻度尺上光点将会向 （选填“上”或“下”）移动，我们在以前的实验中也用到了此法，如 （举出一例即可）。
【答案】 变小 下 将乒乓球靠近正在发声的音叉，乒乓球弹起
【解析】[1][2]向下按压桌面，则桌子中间会向下发生微小的凹变形，因此左、右两个平面镜会向桌子中间倾斜，平面镜M和N的入射角都会变小，在平面镜上入射光线的入射点升高。根据光的反射定律可以推知，经平面镜反射后的反射光线会变低，照射到刻度尺上的光点下移至P＇，具体作图如下
[3]实验中原本微小的变形不易被发现，但是可以通过实验装置“放大”微小的变形。在探究发声体振动的实验中，将乒乓球靠近正在发声的音叉，可以观察到乒乓球被弹起，进而可以将音叉的微小振动“放大”为乒乓球的弹起运动，两实验利用了同样的探究方法（转换法）。
30．（2023·山东青岛·统考一模）夏日，海面将太阳光反射，波光粼粼，如星星洒落海面。光发生反射时有什么规律？小明回家后进行了“探究光的反射规律”的实验，如图1所示将平面镜置于水平桌面上。
（1）小明让一束光紧贴纸板射向O点，如图2甲所示，在纸板上描出入射光线和反射光线，并测出反射角和入射角的大小，改变入射角的度数，多做几次实验；
实验次数 1 2 3 4
入射角/°
反射角/°
（2）小明通过将实验结果计入表格中，其中第 次数据记录错误，请在表格中将错误数据用“〇”圈出，并在旁边写出正确的结果 。根据表格数据，画出两角的关系图像可用图2丙中图线 表示；
（3）如图2乙所示，把纸板B沿ON向后折任意一个角度，都不能在纸板B上看到反射光线。此实验步骤是为了探究 ；
（4）汉代，刘安就在《淮南万毕术》中谈到：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”（如图3所示），可见古人已经能够熟练应用光的反射原理观察周围事物情况，这一装置与现代 十分相似。
【答案】 2
实验次数 1 2 3 4
入射角/°
反射角/°
a 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 潜望镜
【解析】（2）[1][2]根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，其中有一组数据测错了，则这组数据是第次实验的，原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角，改正如下：
实验次数 1 2 3 4
入射角/°
反射角/°
[3]由于反射角随着入射角的增大而增大，反射角等于入射角，而图b中，反射角随着入射角的增大而减小，a图像中的反射角等于入射角，因此图a反映了反射角与入射角的关系。
（3）[4]将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，纸板上均无反射光束呈现，说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
（4）[5]水盆的水面相当于一个平面镜，“取大镜高悬，置水盆与其下，则见四邻”，这是利用平面镜成像特点，来观察周围事物的情况，平面镜成像属于光的反射原理，成的是正立、等大的虚像，其装置类似与现代的潜望镜装置。
31．（2023·全国·八年级校联考假期作业）为探究光的折射现象，小明在某次实验中根据光路绘制了如图甲所示的光路图，此图中，光线从空气射入某种透明物质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，则 为折射光线。空气在界面的 （选填“上”、“下”、“左”或“右”）侧，为进一步探究光的折射规律，小明让入射光从玻璃射向空气，得到表格：
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
（1）根据表格，他发现光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，反射光线和折射光线的夹角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）当入射角i=42°时，光线 （选填“能”或“不能”）从玻璃中传播到空气中；
（3）当入射角i≥ °时，折射光消失，反射光会变得更亮，请教老师后，他知道此时发生的现象叫做“全反射”；图乙中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；
（4）进一步推论可知，根据折射现象中光路可逆原理可以判断：如果光从空气射向玻璃，满足一定角度条件时 （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。
【答案】 HF 下 减小 不能 41.8 a 不能
【解析】[1]已知AE⊥CG，则AE和CG有可能是界面。根据∠4＝∠5可知，AE下方发生了光的反射，可确定CG是法线，AE是界面，因为反射光线、折射光线都位于法线的同一侧，则BH为入射光线，HD为反射光线，HF为折射光线，所以∠1是折射角，∠4是反射角，∠5是入射角。
[2]由折射角小于入射角，即∠1＜∠5，所以AE的下方是空气，上方是某种透明介质。
（1）[3]因为反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角随之增大，由表中数据可知：入射角增大折射角也增大，由图甲可知，当入射角增大时，反射光线和折射光线的夹角变小。
（2）[4]发生全反射时，没有折射光线，当入射角i=42°时，发生全反射，光线不能从玻璃中传播出来。
（3）[5]由表格数据可知，入射角增大折射角也增大，当入射角等于41.8°时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
[6]折射角随着入射角的增大而增大，但折射角总大于入射角，而图b中，当入射角等于45°时，折射角也等于45°，a图象中的折射角始终大于入射角且折射角能达到90°，因此图a反映了折射角与入射角的关系。
（4）[7]由表中数据分析可得出结论，要发生全反射，入射角要小于折射角，若光从空气斜射向玻璃，则入射角大于折射角，不能发生全反射。
[高频考题实战练]
32．（2023·北京·统考中考真题）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
【答案】B
【解析】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；
D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。
故选B。
33．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50度，则反射角大小为 度；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光线。
【答案】 40 不能
【解析】[1]入射光线与平面镜的夹角为50度，则入射角为
90°-50°=40°
光的反射中，反射角等于入射角，所以反射角为40°。
[2]若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，此时纸板F与纸板E不在同一平面，而入射光线、法线、反射光线在同一平面，则纸板F与反射光线不在同一平面，所以纸板F上不能显示反射光线。八年级物理大单元设计
第四单元 光现象
2.光的反射定律和折射定律
[基础达标练]
知识点1 实验：探究光反射时的规律
1．（2023·北京·校联考模拟预测）在光反射的学习过程中，小明同学进行了如下实验。
（1）如图甲所示，使用纸板进行实验的目的是 ；
（2）在图乙中，将纸板B沿PQ剪开，把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上下两部分会观察到的现象是 ；
A．都能看到反射光线
B．都不能看到反射光线
C．上半部分能看到反射光线，下半部分不能看到反射光线
D．上半部分不能看到反射光线，下半部分能看到反射光线
（3）由此可以得出结论： 。
2．（2023·湖南长沙·湘府中学校考模拟预测）小明用如图所示的装置探究光的反射规律，水平面上放置一面平面镜，其上方立一块光屏，将光沿光屏照射到镜面上。
（1）光屏应选择比较 （选填“粗糙”或“光滑”）的材料；
（2）保持入射点位置不变，使入射光逆时针转动，则反射角会 （选填“变大”“变小"或“不变”）。
3．（2023·河南驻马店·统考三模）为了探究光反射时的规律，同学们进行了如图所示的探究。
（1）如图所示使一束光贴着纸板射到O点，反射光向另一个方向射出，图中与玻璃板垂直的虚线ON是 线，图中∠i是 （选填“入射”或“反射”）角；
（2）当入射角减小时，反射光线将 （选填“靠近”或“远离”）平面镜；
（3）在图中，若将纸板E、F连同激光笔同步绕平面镜向后倾斜，此时反射光将 （填字母）。
A．将被纸板挡住
B．仍呈现在纸板上
C．仍和入射光在同一平面内
知识点2 光的反射定律
4．（2023·北京·九年级校联考专题练习）如图所示，MM'为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，已知，∠，则 为反射光线（选填：“OB”、“OC”或“OD”）
5．（2023·上海·九年级校联考专题练习）一束光斜射到平面镜，若入射角为，则反射角为 度；如果入射光线逐渐靠近法线，则反射光线逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线；当入射光线与法线重合时，反射角为 度。
6．（2023·上海·八年级校联考假期作业）光从空气斜射到平面镜，反射光线与入射光线的夹角为100°，则反射角（ ）
A．等于50° B．等于100°
C．等于80° D．等于40°
7．（2023秋·江苏·八年级校考期末）如图所示是探究光的反射定律的部分实验过程，下列叙述中正确的是（ ）
A．图甲中∠BON是入射角
B．图甲、丙中的现象说明光路是可逆的
C．图乙中反射光线、入射光线不在同一平面内
D．图中硬纸板应选用表面光滑的
8．（2023·北京·校联考模拟预测）位于北京延庆的塔式太阳能热发电站，是由我国自主设计与建造的亚洲第一座兆瓦级规模的塔式太阳能热发电站。塔式热发电系统的一项关键技术如图所示，发电站安装有许多定日镜（即平面镜），每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制，以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。假设有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，经过一段时间后，这束太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过30°后照射到定日镜M上的O点， 若想让其反射光仍沿OB方向射向接收器，则定日镜M将以O点为轴（ ）
A．沿逆时针方向转过15°
B．沿逆时针方向转过30°
C．沿顺时针方向转过15°
D．沿顺时针方向转过30°
9．（2023春·安徽合肥·八年级中国科技大学附属中学校考阶段练习）如图所示，固定在水面上方的光源发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为46°，下列说法正确的是（ ）
A．入射角的大小为46°
B．当水面升高时，入射角将增大
C．当水面升高时，光斑A将向右移动
D．当水面降低时，光斑A将向右移动
知识点3 镜面反射和漫反射
10．（2023·全国·九年级专题练习）白天，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石、铝合金板等都能将强烈的太阳光反射到路面上或房间内，严重影响了交通安全以及人们的工作和休息，形成光污染的主要原因是由于（ ）
A．光的镜面反射 B．光的漫反射
C．玻璃幕墙是光源 D．光的直线传播
11．（2023秋·八年级校联考课时练习）在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（ ）
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射
12．（2023·全国·八年级校联考假期作业）雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，下列判断正确的是（ ）
A．迎着月光走，地上发暗的是积水
B．迎着月光走，地上发亮的是积水
C．背着月光走，地上发亮的是积水
D．背着月光走，地上发暗的地方无积水
13．（2023·广西·九年级校联考专题练习）如图甲所示，“探究光的反射规律”时，让一束光线EO贴着纸板射到放在水平桌面上的平面镜上，同学们从不同方向都能在竖立在平面镜上的硬纸板F上看到反射光，是因为在纸板F上发生了 （选填“漫”或“镜面”）反射；将纸板向后折，此时在纸板上看不到反射光线，如图乙所示，此现象中 反射光线（选填“存在”或“不存在”）。
14．（2023·全国·九年级校联考专题练习）如图所示，自行车是常用的交通工具。自行车尾灯在夜晚的时候会很亮，但是它本身不发光，这是利用了光的 反射；小明骑着自行车以5m/s的速度绕跑道一圈用时1.5min，跑道长 m。
知识点4 实验：探究光折射时的特征
15．（2023·全国·九年级专题练习）在探究“光的折射特点”的实验中，某同学做了如下实验：
实验一：如图所示，光源发出的一束光从空气中斜射入水中；
实验二：让光源发出的一束光从空气中以不同角度射入水中和玻璃中，表1和表2分别为其实验中的记录数据；
分析图及表1和表2的信息，回答下列问题：
表1：光从空气射入水中
入射角/° 0 30 45 60
折射角/° 0 21 35 40
表2：光从空气射入玻璃射入玻璃
入射角/° 0 30 45 60
折射角/° 0 17 24 30
（1）观察图的现象，表明 ；
A．光线在水面只发生了反射
B．光线在水面只发生了折射
C．光线在水面既发生了折射又发生了反射
（2）若将实验一的条件进行改变，使光线从水中斜射入空气中，折射角 入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（3）分析表一和表二，光从空气垂直射入其它介质时，其传播方向 （选填“改变”或“不变”）。
16．（2023·江苏·九年级校联考专题练习）在“探究光从玻璃斜射入空气的折射规律”的实验中，小东借助激光笔、半圆形玻璃块和带刻度的光具盘完成了实验，观察到如图所示的1、2、3三条光束，并在光具盘上用笔描出了对应的光路。
（1）图中的折射角大小为 ；
（2）根据实验现象初步发现，光从玻璃斜射入空气时，折射角 （选填“>”、“=”或“<”）入射角；
（3）现在要探究光的折射现象中光路是否可逆，具体的操作是 ，如果看到 现象，就可证明光路是可逆的。
知识点5 光的折射定律
17．（2023·四川·九年级专题练习）光从空气射入水中，反射光线恰好和折射光线垂直，入射角可能为（ ）
A． B． C． D．
18．（2023·广东汕头·林百欣中学校考二模）一束光从空气斜射入水中，在空气与水的交界面上发生反射和折射，下列各图中符合实际情形的是（ ）
A． B．
C． D．
19．（2023春·贵州·八年级校联考阶段练习）如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，图中表示法线的是 （选填“AD”或“BF”），折射角为 度，界面 侧是空气。
20．（2023·安徽滁州·校联考一模）如图所示，一支固定好的激光笔向空水槽底部固定点O打出一束激光。向水槽内加水使水面上升至A点，此时光斑在O点 侧（选填“左”或“右”），这是因为发生了 现象（选填“光沿直线传播”、“光的反射”或“光的折射”）。
知识点6 生活中的折射现象及解释
21．（2023·广东广州·统考一模）S是水池中某光源，光线的折射光线如图所示。光线从水进入空气中的光路中，最符合折射现象的是（ ）
A． B．
C． D．
22．（2023·广西·九年级校联考专题练习）小红在P处看茶碗似乎是空的，当小明慢慢往茶碗中倒水时，小红发现碗中原来还藏着一枚硬币，这是光的 现象，小红看到的是硬币的 （选填“实”或“虚”）像。
23．（2023秋·山西吕梁·八年级统考期末）小明和爷爷在湖中叉鱼，小明对着鱼叉，总是叉不到，爷爷说：“你应该对着鱼的下方才能叉到。”你认为爷爷的观点 （选填“正确”或“错误”），其理由是 。
[能力提升练]
24．（2023·山东滨州·统考二模）关于下列四幅图的说法正确的是（ ）
A．甲图：将耳朵贴紧桌面可以听到轻轻刮擦桌面的声音，说明声音能在固体中传播
B．乙图：倒车雷达在汽车上的广泛应用，说明声音可以传递能量
C．丙图：让手电筒的光正对镜子照射，从侧面看镜子比较暗，是因为镜子发生漫反射
D．丁图：“海市蜃楼”是光沿直线传播产生的现象
25．（2023·八年级校联考课时练习）在“探究光反射时的规律”实验中，老师在玻璃缸底部放一块平面镜，用加湿器使缸内充满水雾，如图所示，激光笔发出光束1射向平面镜，用另一支激光笔发出光束2当作法线。使缸内充满水雾的目的是为了 ，小明围绕玻璃缸缓慢转动，从某一角度观察到三束光线刚好重合，说明反射光线、入射光线和法线在 。
26．（2023·福建南平·统考一模）一束光从空气中斜射到水面上时发生了反射和折射，入射光线与水面成30°角，则入射角的大小为 ，反射角的大小为 ，折射角 （选填“等于”“大于”或“小于”）入射角。
27．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）如图所示，将透明的薄壁（厚度可忽略不计）方形水槽水平放置，固定在水槽底部的激光笔沿图示方向发出一细光束，小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。
（1）水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点，注入一定量的水后，光点移至B处，这是由于光在水面处发生了光的折射现象，此时入射角 （选填“大于”“等于”或“小于”）角θ；
（2）为使B处的光点移至C处，则应使水槽中的水量增加，若BC间距离为2cm，则水面高度的变化量△h 2cm（选填“>”“=”或“<”）；
（3）如图所示，小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射，为使光束第一次从水面射出后沿DE方向传播，则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE，且激光笔照射在水槽底部的位置必须在区 （选填“①”“②”或“③”）内。
28．（2023·全国·八年级校联考假期作业）有一光电控制液面高度的仪器，通过光束照在液面上时发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”）其反射光线打到光电屏上来显示液面高度，光路图如图所示。当入射光方向不变，光屏上的点由S1移到S2时，表示液面 （选填“上升”、“下降”或“不变”），过S2的反射光与过S1的反射光相互 （选填“平行”或“垂直”）
29．（2023·全国·九年级专题练习）该装置是一种显示微小形变的装置，它可以把微小形变“放大”到直接看出来，方法是这样的：在一张桌子上放两个平面镜M和N，让一束光依次被这两面镜子反射，最后射到一个刻度尺P上，形成一个光点，如果当在箭头所指处用力向下压桌面，使桌面发生形变时，M上的入射角 （选填“变大”、“变小”或“不变”），光点就会在刻度尺上出现明显的移动，在图中，刻度尺上光点将会向 （选填“上”或“下”）移动，我们在以前的实验中也用到了此法，如 （举出一例即可）。
30．（2023·山东青岛·统考一模）夏日，海面将太阳光反射，波光粼粼，如星星洒落海面。光发生反射时有什么规律？小明回家后进行了“探究光的反射规律”的实验，如图1所示将平面镜置于水平桌面上。
（1）小明让一束光紧贴纸板射向O点，如图2甲所示，在纸板上描出入射光线和反射光线，并测出反射角和入射角的大小，改变入射角的度数，多做几次实验；
实验次数 1 2 3 4
入射角/°
反射角/°
（2）小明通过将实验结果计入表格中，其中第 次数据记录错误，请在表格中将错误数据用“〇”圈出，并在旁边写出正确的结果 。根据表格数据，画出两角的关系图像可用图2丙中图线 表示；
（3）如图2乙所示，把纸板B沿ON向后折任意一个角度，都不能在纸板B上看到反射光线。此实验步骤是为了探究 ；
（4）汉代，刘安就在《淮南万毕术》中谈到：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”（如图3所示），可见古人已经能够熟练应用光的反射原理观察周围事物情况，这一装置与现代 十分相似。
31．（2023·全国·八年级校联考假期作业）为探究光的折射现象，小明在某次实验中根据光路绘制了如图甲所示的光路图，此图中，光线从空气射入某种透明物质，在分界面处发生反射和折射，其中AE⊥CG，∠4＝∠5，则 为折射光线。空气在界面的 （选填“上”、“下”、“左”或“右”）侧，为进一步探究光的折射规律，小明让入射光从玻璃射向空气，得到表格：
入射角i 0° 10° 20° 30° 40° 41.8° 50°
折射角r 0° 15.2° 30.9° 48.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 84% 100% 100%
（1）根据表格，他发现光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生，当入射角增大时，反射光线和折射光线的夹角 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）当入射角i=42°时，光线 （选填“能”或“不能”）从玻璃中传播到空气中；
（3）当入射角i≥ °时，折射光消失，反射光会变得更亮，请教老师后，他知道此时发生的现象叫做“全反射”；图乙中的图线 （选填“a”或“b”）反映了上述实验中的两角关系；
（4）进一步推论可知，根据折射现象中光路可逆原理可以判断：如果光从空气射向玻璃，满足一定角度条件时 （选填“能”或“不能”）发生全反射现象。
[高频考题实战练]
32．（2023·北京·统考中考真题）一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．BO是入射光，OA是反射光
B．AO是入射光，OC是折射光
C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角
D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出
33．（2023·辽宁丹东·统考中考真题）如图所示，白色纸板竖直立在水平放置的平面镜上，入射光线与平面镜的夹角为50度，则反射角大小为 度；若将ON右侧纸板F沿ON向后转动，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光线。
