第四讲光的反射
学习目标
1.理解光的反射实验
2.掌握光的反射定律
3.理解平面镜成像的原理
重点难点
1.光的反射定律
2.理解平面镜成像的原理
内容一光的反射定律
入射光线人E
反射
i
一探究光反射时的规律
纸板A纸板B
1.光在反射过程中遵循哪些规律呢，我们可以通过实验来研究.
平面镜
(1)实验装置：
将一个平面镜放在水平桌面上，再将一张纸板竖直立在平面镜上，纸板上，ON垂直于平面镜.
(2)实验步骤：
①如图甲所示，光束A0贴着纸板射到0点，经平面镜反射，沿着0B方向射出，我们发现：光束
A0的反射光束OB也贴着纸板射出.
②如图乙所示，将纸板绕着ON向后折，我们发现：在纸板上看不到光束A0的反射光束0B.
③在纸板上用笔描出入射光A0和反射光B的路径，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路径.取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠AON和∠BON.
典例精练
例1利用如图装置进行探究光的反射规律实验，
空气斜射入水
序号
入射角a°
折射角
1
23.0
15.0
2
35.8
23.0
平面镜0
51.0
31.3
(1)将平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，小明尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并
使它们同时呈现在白板上
①实验选用白板的目的是显法路
入射光线贴着白板入射到平面镜，在白板上没有出现
反射光线，如图甲所示，
其原因是白本设石物後頓
②当入射光与0点法线重合时，入射角度为)°
改变入射光方向，使入射光线绕入射点旋转，
逐渐远离法线，过程中反射角度
(选填《变、“不变”或“变小”)·
③如图乙所示，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定不动的红色激光笔发出一束垂直射向平
面镜的光0N,然后用另一个绿色激光笔（会随圆台一起转动）向0点发出一束光A0,经平面镜反射后
沿OB方向射出。向透明玻璃罩内注入烟雾，入射光、反射光的光路和法线位置就会清楚地显示出来：
缓慢转动圆台，若在反射光这一侧观察，当看到
的现象时，可以判断反射光线、入射光线和法
线是共面的。
酸风找
例2小丽和小兰在明处照同一面镜子，小丽通过镜子看到小兰的眼睛，小兰
(选填能或“不
能”)通过镜子看到小丽的眼睛，这种现象可以运用
(选填“光的直线传播”或《光的
反射定律”)来解释，这种现象表明了光反射时光路是
的
如图所示，早晨的太阳光斜射到一块水平放置的平面镜上，当入射光线与镜面的夹角为30°时，
反射角为b0°，反射光线与镜面的夹角为30”；入射光线与反射光线间的夹角为)0°.入射
光线不动，将平面镜绕入射点0逆时针转12°，则反射光线转动的角度为)人”·入射角再增大5°，
反射角增大°·当入射光线垂直于镜面射入时，反射角为O
O
四
AR1.理解光的反射实验
2.掌握光的反射定律
3.理解平面镜成像的原理
1.光的反射定律
2.理解平面镜成像的原理
探究光反射时的规律
1.光在反射过程中遵循哪些规律呢，我们可以通过实验来研究．
（1）实验装置：
将一个平面镜放在水平桌面上，再将一张纸板竖直立在平面镜上，纸板上，ON垂直于平面镜．
（2）实验步骤：
①如图甲所示，光束AO贴着纸板射到O点，经平面镜反射，沿着OB方向射出，我们发现：光束 AO的反射光束OB也贴着纸板射出．
②如图乙所示，将纸板绕着ON向后折，我们发现：在纸板上看不到光束AO的反射光束OB．
③在纸板上用笔描出入射光AO和反射光OB的路径，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路径．取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠AON 和∠BON．
（3）光路可逆
在光的反射现象中，光路是可逆的．光线从AO入射，从OB反射出去；如果光线从BO方向入射，则反射光线一定从OA方向反射出去．
光的反射定律
1．在反射现象中, 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
2．反射光线和入射光线分居法线两侧;
3．反射角等于入射角.
光的反射类型
光的反射现象与应用
1.光的反射现象：倒影、照镜子、月亮发光等现象．
2.光的反射的应用：自行车尾灯、潜望镜、水位监测仪、反光背心和路障等现象．
（1）自行车尾灯
自行车的尾灯
在夜里灯光照到的时候，反射光线作为提醒警示，现在通常使用干电池，锂电池或钮扣电池作为能源，在通电的情况下，由 LED 作为光源，发出各种颜色更为醒目的光线主要作用是安全警示，以达到骑行的安全．
（2）反光背心和路障
能将远方直射光线反射回发光处，不论在白天或黑夜均有良好的逆反射光学性能．尤其是晚上，能够发挥如同白天一样的高能见度．主要适用于警察，路政人员，交通指挥者，公路养护人员，摩托和自行车的驾驶者，暗光下工作者等等需要用光警告的地方工作者．
雨后晴天走夜路
雨后夜晚，路面上有些积水，甲、乙两同学在月光下相向而行，甲同学迎着月光走，乙同学背着月光走，如图所示，甲看到地面上发亮的是水，乙同学看到地面上发亮的是地；这是因为无论迎着或背着月光走，月光射到水面上均会发生镜面反射．
利用如图装置进行探究光的反射规律实验．
（1）将平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，小明尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。
①实验选用白板的目的是___________________；入射光线贴着白板入射到平面镜，在白板上没有出现反射光线，如图甲所示，其原因是___________________。
②当入射光与O点法线重合时，入射角度为_________；改变入射光方向，使入射光线绕入射点旋转，逐渐远离法线，过程中反射角度_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
③如图乙所示，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，用固定不动的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光ON，然后用另一个绿色激光笔（会随圆台一起转动）向 O点发出一束光 AO，经平面镜反射后沿OB方向射出。向透明玻璃罩内注入烟雾，入射光、反射光的光路和法线位置就会清楚地显示出来；缓慢转动圆台，若在反射光这一侧观察，当看到_______的现象时，可以判断反射光线、入射光线和法线是共面的。
小丽和小兰在明处照同一面镜子，小丽通过镜子看到小兰的眼睛，小兰_______（选填“能”或“不
能”）通过镜子看到小丽的眼睛，这种现象可以运用____________（选填“光的直线传播”或“光的
反射定律”）来解释，这种现象表明了光反射时光路是_______的．
如图所示，早晨的太阳光斜射到一块水平放置的平面镜上，当入射光线与镜面的夹角为 30°时，
反射角为_______，反射光线与镜面的夹角为_______；入射光线与反射光线间的夹角为_______．入射光线不动，将平面镜绕入射点 O逆时针转12°，则反射光线转动的角度为_______．入射角再增大 5°，反射角增大_______．当入射光线垂直于镜面射入时，反射角为_______．
如图所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源 S，点光源发出一细光束垂
直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴 O 匀速转动 30°角时，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为___________。
如图，一束光与镜面成 30°角入射，以垂直纸面的直线为轴绕 O 点转动平面镜，使反射光线跟入 射光线恰好垂直，则镜面应（）
A．顺时针转动 30° B．逆时针转动 30° C．顺时针转动 15° D．逆时针转动 15
两块平面镜M和N成 60°夹角放置，如图所示，一束光线 AO 射到平面镜 M 上，经 M 和 N 两镜反射后沿原来的入射方向反射回去，则入射光线 AO 与平面镜 M 的夹角为_____________。
按要求作图（请保留作图痕迹）
（1）如图所示，光线射到某平面镜上反射，请在图中画出平面镜的位置；
（2）如图所示，太阳光跟地面成 60°角，晓彤想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底，请画
出平面镜的位置和反射光线．
（3）如图是点光源S发出的一条入射光线和另一条入射光线经平面镜反射后的反射光线，请确定点光源S的位置并完成光路图。
(4)不透光的屏P左侧有一光源S，发出两条光线经平面镜反射后进入人眼，要求不画法线标出S点所在位置，并且将两条入射光线补充完整。
室内有一吸顶灯S，人从平面镜MN中能够看到吸顶灯。请在图中画出人眼A经平面镜MN看到吸顶灯的完整光路图。
如图所示，在某房间的天花板上装有平面镜M，S为一灯泡，P为不透明的墙．请画出灯泡发出的光经平面镜反射后，能够照亮P墙右侧区域的光路图．
（7）如甲图所示, 水平地面上有一障碍物 ABCD, 较大的平面镜 MN 在某一高度上水平放置, 试用作图法求出眼睛位于 O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围．如果想在原处看到更大范围的地面,镜子放置的高度该怎样改变
（8）如乙图所示，平面镜 MN 上方有一个物体 AB．要使人眼在镜前 P 点看不到物体在镜中所成像，至少应将镜面上的哪一部分遮住，要求：在图上留下作图痕迹，将镜面上要遮挡的部分用字母 CD 表示．
下列现象中，属于利用光的反射的是 （ ）
某天中午时分太阳几乎直射高雄地区。小明坐在自家汽车里，发现前面车辆后窗反射的阳光，无论两车距离如何，均有刺眼阳光直射入眼睛。则前面车辆的后窗型式可能是 图中的（）
有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光打到光电屏________（将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度。如图所示，与液面夹角为 45°的光束经液面反射后在光屏上形成光点 S1，一段时间后光点由 S1 移到 S2 时，且 S1S2 的距离为4cm，则该液面________（选填“上升”、或“下降”）的高度为________cm。
如图所示，小叶用激光笔对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个
明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，以下说法正确的是（ ）
A．地面吸收了所有的光 B．墙壁发生了漫反射，地面发生了镜面反射
C．地面发生了漫反射，墙壁发生了镜面反射 D．墙壁发生了镜面反射，地面发生了折射
雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是
_______（填“水”或“地面”），这是因为___________________________；背着月光走，地上发_______
（填“亮”或“暗”）的是地面，这是因为月光在地面发生_______反射，有反射光线进入人眼．
如图所示，在暗室里，将一个小平面镜放在一张白纸上（镜面向上），用手电筒正对着镜面照射，
从侧面看去镜子比较______，它发生了______反射；白纸比较______，它发生了______反射
如图所示，有一个正方形的不透光的房间，在其中的一面墙上开有一个圆形小孔。在这面墙的对面有一个正方形的平面镜。在房间里有一个人靠在与平面镜垂直的一侧墙面上，当有一束垂直于圆孔的平行光通过圆孔射到平面镜上时，他能看到的是（ ）
A．镜面上有一个圆形的亮斑 B．整个正方形镜子的形状
C．感到整个房间是一片黑暗 D．整个房间的各处都是亮的
阅读短文，回答问题
手术无影灯
手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影.手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅.影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影.四周灰暗的部分叫半影.
为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲.如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次.
手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影.
（1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛( )
A．A和B发出的光都照到 B．A发出的光照到，B照不到
C．A和B发出的光都照不到 D．B发出的光照到，A照不到
（2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位______（会/不会）产生本影.
（3）请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时，在墙上产生的本影区域（仿图甲，在墙壁上对应位置画出阴影）.______
（4）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分______
A．明暗更明显，层次更多 B．明暗更明显，层次更少
C．明暗更不明显，层次更多 D．明暗更不明显，层次更少
（5）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用 表示）排列合成一个大光源作为无影灯，下列设计效果最好的是______.
阅读短文，回答问题。
古鉴的奥秘
古代的铜镜（古称“鉴”）通常有两种：一种是凹面镜，用抛物面的内侧聚焦日光，作为取火的工具；另一种是凸面镜，通过抛物面的外侧球面用来成像。
对于凹面镜，晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载：“燧，铜镜也，以铜为之，形如镜。照物则影倒，向日则火生。”根据光学原理，物体在镜子的焦点外侧（如图甲），物体的像是倒着的；物体在焦点内侧（如图乙），则会得到正像；平行焦点和中心（球面镜的球心）连线的太阳光照到凹面镜上，经弯曲的镜面后，会聚在凹面镜焦点处（如图丙），达到一定温度，就会点燃易燃物获取火种。另外，通过中心的光线经镜面改变传播方向后，仍通过中心。
对于凸面镜，宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述，在镜的粗坯制成后，“复量鉴之小大”，在镜上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可使“人面与鉴大小相若”，这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离（物距）、放大率、曲率半径（镜面到球心的距离）有以下关系：。使用过程中，只要适当降低放大率，就能使小镜“全纳人面”。
(1)古鉴能改变光的传播路径，是由于光的 现象；
(2)将点光源置于凹面镜的 处，可获取平行光；
(3)古人用于梳妆的铜镜放大率一般 1；
(4)为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的，照镜人应适当 物距；
(5)结合图文信息，以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。
A．图甲中的物体水平向右略靠近焦点，所成实像会变小
B．图乙中的物体水平向右略远离焦点，所成虚像会变大
C．图丁中的物体水平向右略靠近焦点，所成虚像会变大
D．图丁中的物体水平向左远离焦点，可能成倒立的实像
关于词中所蕴含的光学知识，下列说法正确的是（ ）
A.“明月几时有 把酒问青天”——酒中“明月”比天上“明月”小
B.“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺”——阴晴圆缺的月亮不是光源
C.“起舞弄清影，何似在人间”——“清影”是由光的反射形成的
D.“但愿人长久，千里共婵娟”——远隔千里的人也能共赏明月是由于光的直线传播
如图所示，一束光线 AB 射到由两个平面镜组成的直角镜上，经两次反射后射出的光线为 CD．若
将入射光线 AB 的入射角增加 5°，则射出光线 CD 的反射角将（）
A．增加 5°
B．减少 5°
C．增加 10°
D．减少 10°
如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时。观察到像比原来亮多了，其原因是：（ ）
A．光射到像上，所以会变亮
B．镜子比原来亮，所以像也比原来亮
C．有光照射，更便于观察。所以觉得像比原来亮
D．光反射到物上，物变亮，所以像也变亮
夜晚，小林在明亮的房间里通过一面玻璃窗户看到了自己的像，而在晴朗的白天却看不见.对于此现象，他做出如下分析，正确的是（ ）
A.夜晚和白天，人都可以通过这面玻璃成像
B.射向这面玻璃的光，夜晚发生镜面反射，白天发生漫反射
C.白天，人通过这面玻璃成的像更小
D.白天室外较强的光线进入眼睛，使室内反射所成的像显得暗淡
早晨，阳光以与水面 30°的夹角射到水面上（如图所示），反射光正好射到一块固定的屏上 O 点，则反射角大小为________；随着时间的推移，屏上的反射光点将向________（选填“A”或“B”）移动；同一时刻如果屏上的反射光点由 O 移到 B，那么水面高度________了（选填 “上升”、“下降”或“不变”）
如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的 形成的，倒影是因光的反射形
成的 像，且倒影看起来要“暗”一些，是因为 ，人能从不同角度看见水鸟是由于光
照射在鸟身上发生了 ．
如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内。请你通过作图画出平面镜并
标出反射角的度数。
如图所示，小明做“探究平面镜成像的特点”实验，他将棋子A放在玻璃板前，在玻璃板后移动棋子B，直至与A的像重合．
（1）选择与A完全相同的棋子B，是为了比较像和物的_________关系．用方格纸进行实验的优点在于 _________．
（2）小明改变了自己的位置，观察棋子A的像．当他远离玻璃板时，像的大小将_________．当他向右移动时，像的位置相对于玻璃板将_________（选填“向左”、“向右”、“不变”）．
（3）移走棋子B，将一张白纸竖直放在该位置，直接观察白纸，发现白纸上__________________，说明平面镜成的是_________像．
如图所示，小天做“探究光的反射规律”实验，他将一小块平面镜固定在水平圆台上（圆台、玻璃罩可一体化转动），用固定的红色激光笔（图中未标注）发出一束垂直射向平面镜的光NO，然后用另一个绿色激光笔向O点发出一束光AO，经平面镜反射后沿OB方向射出．
（1）实验中用加湿器使玻璃罩充满水雾，目的是__________．（选填“显示光路”、“降低温度”）
（2）利用红色激光笔发出的光束NO相当于__________．
（3）将绿色激光笔固定在玻璃罩上后，缓慢转动圆台，可以看到的现象是____________________，说明在这次反射现象中，____________________．
（4）在上述实验装置的基础上，小天在玻璃罩内装入量角器，多次改变AO与NO的夹角进行实验，数据记录如右表．根据表格，你获得的结论是__________．
（5）自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置．当汽车的灯光照在尾灯上时，司机看到尾灯特别亮，原因是______________________________．
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