2018年八年级物理上册第三章第二节3.2探究光的反射规律练习新版粤教沪版

3.2　探究光的反射规律
一、光的反射
图3－2－1
二、光的反射定律
图3－2－2
一　光的反射
光在两种介质分界面上改变____________又返回原来介质中的现象，叫做光的反射。
二　光的反射定律
1．从入射点O引出一条________于平面镜的直线ON叫做法线。入射光线AO跟________的夹角叫做入射角，反射光线OB跟________的夹角叫做反射角。
图3－2－3
2．探究光的反射规律
实验器材：激光笔、平面镜、附有量角器的白色光屏。
实验步骤：
(1)在平面镜上方________放置一块附有量角器的白色光屏；
(2)让激光笔的入射光________光屏左侧的E板射到O点；
(3)转动光屏右侧的F板，找到________；
(4)改变________的方向，观察并测量入射角和反射角；
记录数据：
入射角α
30°
45°
60°
反射角β
　　实验结论：光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在________平面内；反射光线和入射光线分别位于________两侧；反射角________入射角。
交流评估：(1)实验中多次改变入射光线的方向，目的是使得出的实验结论具有普遍性。
(2)光屏由可以绕ON折转的E、F两块板组成，便于验证“三线共面”。
三　镜面反射和漫反射
类别
镜面反射
漫反射
特点
　射到物面上的平行光反射后__________
　射到物面上的平行光向__________反射
条件
　反射面________
　反射面__________
实例
　迎着太阳看平静的水面特别亮、黑板“反光”等
　电影院各个角落的观众都能看到屏幕上的画面
共同点
都遵循光的反射定律
类型一　光的反射定律及应用
例1 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3－2－4所示的实验。
图3－2－4
(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，将数据记录在下表中，根据数据得出的结论是____________________。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
　　(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，说明在反射现象中，______________。
[实验点拨] 1.实验中纸板的作用：显示光的传播路径；验证反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内(具体操作是将原来呈现反射光线的纸板沿法线向后折，发现纸板上不能继续呈现反射光线)；显示反射角随入射角变化的情况。
2．入射角是指入射光线和法线的夹角，不是入射光线与反射面的夹角；反射角是指反射光线和法线的夹角，不是反射光线与反射面的夹角。
3．反射定律中的“反射角等于入射角”不能说成“入射角等于反射角”，这里存在一个因果关系，入射角是“原因”，反射角是“结果”。
4．改变入射光线的方向重做实验是为了得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。
类型二　根据光的反射定律作图
例2 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3－2－5所示，图3－2－6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 (　　)
图3－2－5
图3－2－6
[方法指导]利用光的反射定律作图技巧
利用光的反射定律作图时，找准法线是关键，法线既与镜面垂直，又是入射光线和反射光线夹角的平分线，它在光的作图中十分重要。
(1)已知入射光线(或反射光线)、镜面，作反射光线(或入射光线)。步骤：①过入射点作平面镜的垂线即为法线；②找出入射角(或反射角)；③根据反射角＝入射角，作出反射光线(或入射光线)，如果题目让标出反射角，应特别注意反射角是反射光线和法线的夹角。
(2)已知入射光线和反射光线，求镜面。步骤：①作出反射光线和入射光线的角平分线即为法线；②过入射点作法线的垂线，垂线位置即为平面镜的位置。
类型三　镜面反射和漫反射
例3 如图3－2－7所示是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时 (　　)
图3－2－7
A．潮湿的路面更容易发生漫发射
B．干燥的路面发生光的折射
C．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗
D．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
[易错警示](1)镜面反射和漫反射都属于光的反射，都遵循光的反射定律。
(2)镜面反射的反射面是平整光滑的，当一束平行光射到平整光滑的表面时，反射光也是平行的。
(3)漫反射的反射面是凹凸不平的，当一束平行光射到粗糙的表面时，表面会把光向不同方向反射，则反射光不平行。
(4)详解迎着月光和背着月光看积水的亮暗：如图3－2－8所示。
一是迎着月光走时，光线照射到地面上，遇到水面会发生镜面反射，反射光线向同一方向射出，会有很多光线射入人眼，所以看上去积水处是亮的；此时，光照到地面上发生漫反射，反射光线射向各个方向，进入人眼的光线较少，看上去地面显得很暗。所以迎着月光走时，发亮处是积水。二是背着月光走时，人与来自月亮的入射光线在同一侧，在水面发生镜面反射的光线几乎不进入人眼，而光在地面发生漫反射有少量反射光线进入人眼，看上去积水比地面还暗。这时暗处反而是积水。
图3－2－8
课堂反馈(十)
[探究光的反射规律]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．下列现象中，不属于光的反射的是(　　)
A．水中的倒影 B．立竿见影
C．水面波光粼粼 D．公路上的反光标志牌
2．如图10－1所示，一束光线斜射到平面镜上，其中反射角是(　　)
图10－1
A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4
3．在进行光的反射规律的探究实验中，小明设计了如下实验。如图10－2所示，平面镜M平放在桌面上，把一个白色硬纸板竖立在镜面上，硬纸板是由E、F两块纸板粘接起来的，可以绕接缝ON转动，ON垂直于镜面。
图10－2
(1)先使E、F两块纸板成为同一平面，让一束红光沿纸板射向镜面上的O点，观察到反射光线与入射光线出现在法线的________(选填“同”或“异”)侧。
(2)使AO慢慢偏离ON，观察到反射角将________；用量角器量出入射角和反射角的大小，比较可知，______________________。
(3)以法线ON为轴，将纸板F向后旋转，这时在纸板F面上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线，由此说明________________________________________________________________________。
(4)如果光线沿BO的方向射向M，则反射光线会与OA重合，这说明____________________________。
4．在图10－3中作出光经平面镜反射的反射光线，并标明反射角的大小。
图10－3
5．光的反射分________和____________，它们都遵循__________。坐在教室内某个位置的同学因黑板“反光”而看不清某些粉笔字，但能看清自己书本上的字。这是因为前者发生了光的____________，后者发生了光的__________。
课时作业(十)
[第三章　3.2　探究光的反射规律]
一、选择题
1．下列现象中，属于光的反射的是(　　)
A．形影不离 B．雨后彩虹
C．日食月食 D．镜花水月
2．小明用如图10－K－1所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是(　　)
图10－K－1
A．沿ON向后转动板A
B．沿ON向后转动板B
C．改变入射光线与ON的夹角
D．改变反射光线与ON的夹角
3．如图10－K－2所示，入射光线与平面镜成30°角，则(　　)
图10－K－2
A．入射角是30°
B．反射光线与镜面的夹角是60°
C．反射角是60°
D．入射角增大5°，反射角增大10°
4．2017·北京如图10－K－3所示的四个光路图中， MM′为平面镜，PO为入射光线，ON为法线，入射角∠PON等于60°，其中符合光的反射定律的光路图是(　　)
图10－K－3
5．2017·舟山黑暗的房间里有两盏电灯，只有一盏灯点亮，但人能看到未点亮的灯泡。以下对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是(　　)
图10－K－4
6．晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图10－K－5所示，从侧面看去(　　)
图10－K－5
A．白纸和平面镜都较亮
B．白纸和平面镜都较暗
C．白纸被照亮而平面镜较暗
D．平面镜被照亮而白纸较暗
二、填空题
7．2017·毕节2017年2月24日，毕节市“五城共创”启动大会召开。全市上下积极参与到创建工作中，在天更蓝、水更清的碧阳湖畔，平静的湖面倒映着蓝天、白云，这是光的________现象，和煦的阳光照向湖边茂密的树林，走在树萌下，看到地面上圆形的光斑，这是由于______________形成的太阳的像。
8．如图10－K－6所示是关于小猫和小聪的一幅漫画，图中两条光线的夹角是60°，则小聪观察小猫光路的入射角是______。此现象说明在反射时，光路是________的。
图10－K－6
9．2017·无锡用如图10－K－7所示的装置探究光的反射定律。为了在硬纸板上同时呈现入射光线和反射光线，将平面镜水平放置后，带有刻度的白色硬纸板应与平面镜________，并保持硬纸板A、B两部分在________，为了探究反射角与入射角的大小关系，需要多次改变________________。
图10－K－7
10．有一种液面微变监视器，基本结构原理如图10－K－8所示，光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光；光束经液面反射，其反射光被水平放置的平面光电转换接收器接收，再通过显示器显示出来。若反射到光电转换接收器的光点由S1移向S2，则表明被监视的液面________，若接收器上接收到的光点由S2移到S3，则说明被监视的液面________。(均选填“上升”或“下降”)
图10－K－8
11．如图10－K－9所示是光射到物体表面发生反射的情形，其中属于镜面反射的是________。当光射到物体表面发生漫反射时，________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
图10－K－9
三、作图题
12．如图10－K－10所示，早晨的太阳光与水平方向成30°角射到一水平放置的平面镜上，试在图中画出反射光线并标出反射角的度数。随着时间的推移，从早晨到中午，反射角将________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
图10－K－10
13．2016·自贡如图10－K－11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。
图10－K－11
四、实验探究题
14．如图10－K－12所示，在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
图10－K－12
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了________。
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，________(选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。
(3)为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当________________________________________________________________________。
图10－K－13
15．2017·锦州如图10－K－13所示，探究光的反射定律时，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，硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB。
(1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是因为光在硬纸板上发生了________(选填“镜面”或“漫”)反射，其中硬纸板的作用是______________________________。
(2)若将F板向后折转一定的角度，则在F板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线，此时反射光线和入射光线________(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3)如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，这说明在光的反射现象中，光路是________________。
16．被誉为“光纤之父”的华裔科学家高锟因为在“将光在纤维中的传输用于光学通信”取得的成就而获得2009年诺贝尔物理学奖。光在玻璃纤维中的传输情况是光线每次由内层玻璃芯射向外包层的分界面时发生全反射，从而使光在不断的反射中沿内层玻璃芯向远处传播。请根据图10－K－14回答：当增大入射光线AB的入射角时，CD光线的入射角________(选填“增大”“减小”或“不变”)，D点将要向________(选填“左”或“右”)侧移动。
图10－K－14
详解详析
【新知梳理】
一、传播方向
二、　1.垂直　法线　法线
2．实验步骤：(1)竖直　(2)沿着　(3)反射光线　(4)入射光线
实验结论：同一　法线　等于
三、仍然平行　各个方向　平滑　粗糙不平
【应用示例】
例1　(1)量角器　(2)C
(3)反射角等于入射角　(4)光路是可逆的
[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，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)让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，该现象说明在反射现象中，光路是可逆的。
例2　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，作图过程中的第一步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。
例3　C　[解析] 由图可知，光射到潮湿的沥青路面上发生镜面反射，故A选项错误；由图可知，光射到干燥的沥青路面上发生漫反射，反射光线射向四面八方，不是折射，故B选项错误；由于光射到潮湿的沥青路面上发生镜面反射，反射光线还是平行射出，只有很少的反射光线进入驾驶员眼睛，所以对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗，故C选项正确；照射到干燥路面上的光发生漫反射，漫反射也遵循光的反射定律，故D选项错误。
【课堂反馈】
1．B　2.C
3．(1)异　(2)增大　反射角等于入射角
(3)不能　反射光线、入射光线和法线在同一平面上　(4)光路是可逆的
4．如图所示
5．镜面反射　漫反射　光的反射规律　镜面反射　漫反射
【课时作业】
1．D　2.B　3.C
4．A　[解析] 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，因为入射角∠PON等于60°，所以反射角也等于60°(即反射光线与法线的夹角)，故A符合光的反射定律。
5．D
6． C
7．反射　光沿直线传播
8．30°　可逆
9．垂直　同一平面内　入射光线AO的方向
10． 上升　下降
[解析] 当液面上升时，反射点与反射光线的变化如图所示。
可见，反射点左移，反射光线仍与原反射光线平行，所以光电转换接收器的光点左移；同样，当液面下降时，光电转换接收器的光点右移。
11．甲、乙　遵循　
12．如图所示　减小
13． 如图所示
[解析] 根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射光线和入射光线夹角的平分线就是法线的位置；由图知：反射光线和入射光线的夹角为180°－60°＝120°，则反射角等于入射角，为60°。
14．(1)显示光路
(2)不能
(3)用笔在纸板上沿着光路将其描画下来(其他答案合理均可)
(4)改变入射角，多次进行实验
15．(1)漫　显示光的传播路径，探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内　(2)不能　在　(3)可逆的
[解析] (1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；从图中可以清晰观察到光的传播路径，因此光屏可以显示光的传播路径；还可以利用可折转的光屏探究入射光线、反射光线和法线是否在同一平面内。
(2)当F板向后折转一定的角度，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，在F板上不能看到反射光；但是此时反射光线的位置不发生变化，反射光线和入射光线仍然在同一平面内。
(3)让光线沿着BO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，由此可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的。
16．增大　右