第5节 光的反射和折射

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第5节 光的反射和折射
联想情景导入
当你放学回家经过河边时会看到平静的水中有你的倒影；小河中的水看上去不那么深，但千万要小心，它的实际深度会比你感觉的更深一些！雨过天晴时天空会出现一道彩虹……所有这些现象的产生都是跟光的反射和折射有关的。
重点知识详解
1．光的反射。21世纪教育网
(1)光在传播过程中遇到两种介质的分界面时仍返回原介质中的现象叫做光的反射，光的反射遵循反射定律。21世纪教育网
(2)光的反射定律内容。21世纪教育网
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的两侧；反射角等于入射角。
(3)光的反射分为漫反射和镜面反射，它们的异同点见下表：
类型 不同点 相同点
反射面 光线特点
镜面反射 平整光滑 如果入射光线平行，则反射光线也平行 都遵循光的反射定律
漫反射 粗糙不平 反射光线杂乱反射
(4)在反射现象中，光路是可逆的。
(5)平面镜和球面镜都是利用光的反射来产生作用的。
2．平面镜。
(1)由光的反射定律，可以研究平面镜和球面镜成像
问题。
如右图所示，S为一发光点，由S发出的光被平
面镜反射后，其反射光线的延长线必交于一点S′，
这一点即为S的虚像。虚像不是实际光线交汇点，
但是人若从另一端望镜面，好像光线是由S′点发出的（实际
上是由S点发出）．所以称虚像。由几何学可以证明S和S′相对于镜面是对称的，即SO =S′O（这可由△SOA≌△S′OA得出）
(2)平面镜成像的特点。21世纪教育网
①像的性质：正立、等大的虚像。
②像的位置：像与物的连线与镜面垂直，像与物到镜面的距离相等。
(3)平面镜的用途。21世纪教育网
利用它能改变光的传播方向。21世纪教育网
3．球面镜。
反射面是球面一部分的镜叫球面镜。可分为凸面镜和凹面镜。凹面镜对光线起会聚作用，能将平行光线会聚于一点，可制成太阳灶等。凸面镜对光线起发散作用，生成正立、缩小的虚像，人们利用凸面镜可以扩大视野，如汽车驾驶室两侧的反光镜。
4．光的折射。
(1)光在传播过程中从一种介质进入到另一种介质时，可以改变光的传播方向的现象叫做光的折射，光的折射遵循光的折射规律。
(2)光的折射规律的内容。
折射光线和入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；光从空气斜射到水或玻璃表面，折射角小于入射角；光从水或玻璃斜射到空气中，折射角大于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大。
(3)在光的折射现象中，光路是可逆的。21世纪教育网
本节知识结构
光的反射现象——光的反射定义
光的反射规律——镜面反射
精典例题解析
[例1]关于光的反射，下列说法中正确的是 ( )
A．当入射光线与镜面的夹角为20°时，反射角也是20°
B．当入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增加5°
C．镜面反射遵从光的反射定律，漫反射不遵从光的反射定律
D．如果反射光线向法线靠近，则入射光线也向法线靠近
[解析]入射光线与镜面的夹角为20°时，说明入射角为70°，所以反射角也为70°，故A选项错误。当入射角增大5°时，反射角也同时增大5°，这样入射光线与反射光线的夹角会增大10°，所以B选项也错误。事实上镜面反射和漫反射都是反射现象，因此都遵从反射定律，只不过漫反射的表面可以看成是许许多多的小镜面组成的，因此C选项也不对。
[答案]D21世纪教育网
[例2]如图所示是平面镜前的一个物体，画出物体BA在平面镜中成的像B′A′。
[解析]根据平面镜的特点，成的像是虚像，像的大小与物体相同，且物距等于像距，因此可以把A点和B点各看成一个点物体，作出A和B的虚像A′和B′，用虚线连结A′和B ′，这就是我们要作的虚像。
[答案]
[例3]某同学正好在平面镜前欣赏自己的全身像，如下图，此时他看到的全身像应是图中的 ( )
[解析]本题考查对平面镜成像特点的理解。物体在平面镜中所成的像是关于镜面对称的，因此物像的左右是互换的，人拿的球在读者的左边，则像中的球在读者的右边，A、C选项不正确。仔细观察，可发现靠近球的一只脚在前，即这只脚到平面镜的距离比较近，则像中该脚距平面镜的距离也相应比较近，故选项B不正确。21世纪教育网
[答案]D
[例4]如下图(1)，水中物体为S，在A处看到的像为S′，一位同学用激光笔在A处照水中物体，激光从空气进入水中时会发生 ；若他对准像S′照，能否照到物体S ___ _。
[解析]本题考查光的折射规律和对折射时光路的可逆性的这一知识的应用。因为S′是S点的虚像，所以由S点射向水面的光线将发生如图(2)所示的方向偏折。折射光线的反向延长线过S′点。根据光路的可逆性，从激光笔发出的激光逆原来的折射光的路径OA从空气中进入水中时，将会逆原来人射光的路径SO的方向偏折，故恰能照到S。
[答案]折射 能
考点应试必备
1．下列说法中．正确的是 ( ) 21世纪教育网
A．光不能在真空中传播
B．当你走近一竖立的平面镜时，你通过平面镜所成的像变大了
C．光传播速度总是3×l08米／秒
D．光由水中进入空气中时，传播方向可能不发生改变
2．下列光学元件中，应用光的反射原理制成的是 ( )
A．放大镜 B．汽车观后镜
C．近视眼镜 D．照相机
3．关于光的反射，下列光路图正确的是 ( )
4．下列各个事例，不能用光的反射现象来解释的是 ( )
A．用透镜矫正近视或远视21世纪教育网
B．正午时分，阳光照亮井底21世纪教育网
C．光线在光导纤维中传播21世纪教育网
D．制作不会“反光”的黑板21世纪教育网
5．当光线与平面镜成40°角入射时，反射的光线与入射光线的夹角是 ( )
A. 40° B.50° C.80° D. 100°
6．人在平面镜里所成的像是 ( )
A．比人小的实像
B．比人小的虚像
C．与人等大的实像
D．与人等大的虚像
7．放映电影用的银幕表面是粗糙的，这是为了 ( )
A．使光不会发生反射
B．使光发生漫反射
C．使光很容易被银幕吸收
D．使光发生镜面反射
8．当人以每秒移动0.5米的速度靠近竖直的平面镜时，平面镜的像向平面镜靠近的速度是 ( )
A．每秒0.05米 B．每秒0.5米
C．每秒1.5米 D．每秒l米
9．关于入射角，下列说法中正确的是 ( )
A．是入射光线和法线的夹角
B．是入射光线与界面间的夹角
C．是入射光线与反射光线的夹角
D．是入射光线与折射光线的夹角21世纪教育网
10.如图所示，哪一幅图正确地表示了一束光从空气射入水中的情况 ( )
11.关于光的反射，下列说法中错误的是 ( )
A．镜面反射遵守光的反射定律
B．黑板上的“反光”是镜面反射的缘故
C．在漫反射中，每一条光线不一定遵守光的反射定律
D．在漫反射中，入射的平行光经反射后不再是平行光
12．关于光的反射，下面说法正确的是 ( )
A．光的反射定律只在光线射入光滑的平面镜时才成立
B．平静的湖面发生的是漫反射
C．平行光线经镜面反射后反射光线有可能不平行
D．光在所有的物体表面上发生反射时，都遵循光的反射定律
13．在平面镜中成像的大小应 ( )
A．与物体到平面镜的距离有关
B．与镜面的大小有关
C．与物体的大小有关
D．与物体和平面镜的相对位置有关
14．入射光线与平面镜的夹角为10°时，反射角的大小是 ( )
A. 20° B.lO° C. 16° D.80°
15．光线斜射到平面镜上，保持平面镜位置不动，如果入射光线靠近法线，则反射光线
( )
A．靠近法线 B．远离法线 C．方向不变 D．无法确定
16.一个人站立于平面镜前2米处，如果此人向平面镜靠近0.5米后，则人与镜中像的距离为 ( ) 21世纪教育网
A．5米 B．3.5米 C．2.5米 D．3米
17.如图，一束光线由空气中射入玻璃中的情形，其中正确的光路图是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
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18．平面镜成像的原理是 ，平面镜成像的特点是 。
19．入射光线与镜面的夹角为40°时．反射角是 ；太阳光斜射到水面上时，人在某个方向看湖水时特别刺眼，这是因为湖水对太阳光发生 的缘故。
20．全班同学都能看到讲桌上的物体，这是由于光在物体表面发生 的缘故，影子的形成是由于光 的结果。
21．潜望镜是利用 能改变光的传播方向的性质制成的。
22.池水看起来比实际的浅，这是由于光从 射入 时发生 造成的，看到的是池底的 像。
23.站在岸边能从平静的湖水中看到树和建筑物的倒影，这是光的 （填“反射”或“折射”）现象。一人站在竖直放置的平面镜前2米处，则像和平面镜的距离是 米。
24．如右图所示：MN是两种均匀介质的分界面，已知两种介质一
种是空气，一种是玻璃。一光线从介质A射到介质B，则入射
角大小等于 ，折射角大小等于 ，其中
是空气。
25.在平面镜前25厘米处，放一支点燃的蜡烛，则蜡烛在平面镜里成的是正立的 像，如果使平面镜跟蜡烛的距离增加10厘米，则蜡烛和像之间的距离增加了 厘米。
26．平行光线射到电影银幕上发生了 反射，此时每一条光线在反射时
（填“遵守”或“不遵守”）光的反射定律。
27．作图题。
(1)如图所示，S′为发光点S在平面镜MN中的像，请在图中找出S所在的位置。
(2)已知入射光线和反射光线，作出平面镜的位置。
28.在“研究平面镜成像的特点”实验中，在玻璃板的一侧放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的另一侧放一支没有点燃的蜡烛B，当寻找像的位置时，眼睛应该在 （填“A”或“B”）蜡烛这一侧观察。21世纪教育网
29．小明在某商场买鞋，他选了一双新鞋在竖直的“试鞋镜”前试穿，如图所示，但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像。为了看到新鞋的像，则他该 ( )
A．使身体离镜子近一些
B．使身体离镜子远一些
C．把穿着新鞋的脚抬高．
D．弯腰或下蹲
30．阅读下面的短文，按要求回答问题。
最近小张十分苦恼，因为她的房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙，有时站在她家的窗前，看到对面玻璃幕墙就像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃幕墙的反光也令她痛苦不堪，只要是晴天，她的房间就被强烈的反射光线照得通亮，无法正常休息。尤其是那种凹型建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的，能使局部温度升高，造成火灾隐患。
(1)从文中找出光学方面的知识。
(2)文中有一处出现了科学性的错误，请把错误的句子写下来。
(3)指出玻璃幕墙给居民生活带来的不便或危害。
(4)如何预防光污染？请你提出一条合理化建议。
参考答案：
第5节 光的反射和折射
1.D 2.B 3.C 4.A 5.D 6.D 7.B 8.B 9.A 10.C 11.C 12.D 13.C 14.D 15.A 16.D 17.C
18.光的反射 像是虚像，像与物离镜面的距离相等，像与物等大
19. 50° 镜面反射
20.漫反射在同种均匀物质中沿直线传播
21．平面镜
22.水 空气 折射 虚
23.反射 2
24. 40° 60° B
25.虚 20
26.漫 遵守
27.略
28.A
29.D
30.(1)光的反射，平面镜成像等。
(2)一个几十甚至几百平方米的凹透镜，其聚光功能是相当可观的。
(3)造成火灾隐患，暴露居民的生活隐私等。
(4)建议对城市使用玻璃幕墙的范围、设计、制作和安装制定统一的技术标准等。
光的折射定律——解释常见现象
光的折射现象——光的折射定义
光的反射
光的折射
成像特点
成像的作用
改变光传播方向
成像
平面镜
光的反射和折射
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