五、光的反射
第1课时 探究光的反射定律
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知识点 1 光的反射现象
1．月亮不是光源，它本身不会发光，月亮的光实际上是照到月球上后又反射进入人们眼睛的太阳光．这是因为光传播到两种物质的分界面时会发生________，从而使人们看到了本身不发光的物体．
2．如图3－5－1所示，一束光射向平面镜，则入射光线是________，反射光线是________，法线是________，入射角是________，反射角是________．
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图3－5－1
知识点 2 光的反射定律
3．小明同学用如图3－5－2所示的装置研究光的反射规律，其中有一个可折转的光屏，光屏在实验中的作用：(写出两条)
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________．
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图3－5－2
4．在“探究光反射时的规律”实验中，如图3－5－3甲所示，小华在纸板上用笔描出了入射光EO和反射光OF的径迹，接着她把纸板NOF向后折(如图乙所示)．
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图3－5－3
(1)在纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光，由此得出____________________________________________的结论．
(2)图甲所示的实验中如果让光沿FO方向射到镜面，会发现反射光沿OE方向射出，这表明在反射现象中，________________．
(3)为了探究反射角与入射角的关系，实验时应多次改变________________，测量出相关数据，分析得出结论．
(4)实验小组的同学得出结论：入射角等于反射角，你认为他们的结论有什么问题吗？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)若将EO向ON靠近，则OF________(选填“靠近”或“远离”)ON.
(6)实验时让光贴着纸板入射是为了__________．
知识点 3 光的反射定律作图
5．请在图3－5－4中作出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角．
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图3－5－4
6．在图3－5－5中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角及其度数．
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图3－5－5
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7．如图3－5－6所示的现象中，属于光的反射现象的是( )
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图3－5－6
8．如图3－5－7所示，光射到镜面上，反射光线与入射光线的夹角为120°，若使反射光线与入射光线的夹角变为100°，下列方法可行的是( )
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图3－5－7
A．镜面不动，入射光线向镜面旋转10°
B．镜面不动，入射光线远离镜面旋转20°
C．入射光线不动，镜面顺时针旋转20°
D．入射光线不动，镜面逆时针旋转10°
9．如图3－5－8所示是表示光在物体表面反射的情况，图中________是反射光线，________是法线．若∠1＝45°，则入射角等于________．
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图3－5－8
10．在探究“光的反射规律”时，如图3－5－9所示，老师把一块平面镜CD竖立在讲台上，坐在B点的甲同学通过平面镜看到了坐在A点的乙同学．在这一现象中，光线的反射角是________，无意中乙同学也看到了甲同学，这是利用了__________________，当A点的乙同学远离平面镜时，他的像的大小将________．
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图3－5－9
11．太阳光与水平面成25°角射到平静的湖面上，则反射角为________；若太阳光垂直射向湖面，则反射角是________，光线的传播方向改变了________．
12.如图3－5－10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，经镜面反射后，则反射角为________；若入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角将增大________．
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图3－5－10
13．按要求作图(请保留作图痕迹)：如图3－5－11所示，画出入射光经互相垂直的两个平面镜反射的光路．
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图3－5－11
14．如图3－5－12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，并在图中标出反射角的度数．
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图3－5－12
15．如图3－5－13所示，探究光的反射规律时，在平面镜的上方垂直放置一块光屏，光屏由可以绕ON折转的E、F两块纸板组成．让一束光贴着光屏左侧的E纸板沿AO方向射到O点，在右侧F纸板上能看到反射光线OB.
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图3－5－13
入射角
反射角
20°
70°
45°
45°
60°
30°
(1)实验时让光紧贴着纸板入射是为了_______________________________________．
(2)如果让光线沿着BO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，这表明：________________________________________．
(3)上表是小明同学某次实验记录的入射角和反射角的大小，发现与实验结论不符，则可能的原因是________________________________________________．
(4)为了证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内，应该怎样操作？__________________，此时在F纸板上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线，那么反射光线和入射光线______(选填“在”或“不在”)同一平面内．
(5)另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示)，但纸板并未与平面镜垂直，他________(选填“能”或“不能”)在纸板B上看到反射光线．
考| 题| 展| 示
16．［2018·淄博］小明利用如图3－5－14所示的实验装置探究光的反射规律．纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的，可绕ON折转．
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图3－5－14
(1)实验时，把平面镜放在水平桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平面镜________放置，图中的入射角是________度．
(2)多次改变入射光的方向，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹，由此小明得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内．小明得出结论的过程是否合理？________，说明理由：______________________________________．
(3)若让一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿________方向射出．
教师详解详析
1．反射 2.EO OF ON ∠3 ∠2
3．(1)显示光路
(2)探究反射光线、入射光线、法线是否共面
4．(1)不能 反射光线、入射光线与法线在同一平面内
(2)光路是可逆的 (3)入射角大小
(4)因先有入射角再有反射角，故正确说法是反射角等于入射角
(5)靠近 (6)显示光路
5．如图所示
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6．如图所示
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7．A
8．D [解析] 入射光线与反射光线的夹角为120°，可知入射角为60°.要想使反射光线与入射光线之间的夹角变为100°，根据反射角等于入射角，所以入射角要变为50°，则入射光线不动，镜面逆时针旋转10°即可，所以D选项符合题意．
9．(1)OB (2)ON (3)45°
10．∠2 光路的可逆性 不变
11．65° 0° 180°
[解析] 因为太阳光与水平面夹角为25°，所以太阳光与法线夹角为65°，即入射角为65°，根据反射定律可得，反射角等于入射角为65°；当太阳光垂直射入时，反射角等于入射角，都为0°，而入射光线和反射光线的方向相反，所以垂直射入时，光线的传播方向改变了180°.
12．60° 20° [解析] 因为太阳光与水平方向成30°角，所以入射角为90°－30°＝60°，由光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射角也为60°，若入射角增大10°，则反射角也增大10°，则反射光线与入射光线的夹角将增大20°.
13．如图所示
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14．如图所示
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[解析] 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，则作出反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，再作法线的垂线即可画出平面镜；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等于60°.
15．(1)显示光路
(2)光路可逆
(3)错把反射光线与界面的夹角当成反射角
(4)将F纸板沿法线ON向后折一个角度
不能 在
(5)不能
16．(1)垂直 40
(2)不合理 应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光
(3)OA
[解析] (1)实验时，把平面镜放在水平桌面上，为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平面镜垂直放置，图中的入射角大小为90°－50°＝40°.
(2)不合理．实验中要探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光．
(3)让光逆着原反射光线方向射向镜面，即沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出，即反射光线逆着原入射光线方向射出，表明反射时光路是可逆的．
第2课时 光的反射定律的应用
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知识点 1 平面镜成像的实质
1．如图3－5－15所示，从S发出的射向平面镜的光线经反射后是发散的，它们的反向延长线相交于S′，人眼根据________________的经验，觉得反射光是从S′射出的，但在镜后并不存在发光点S′，S′是S在平面镜中的________；同时，我们可以发现这样一个规律：反射光的______________过对应像点．
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图3－5－15
2．如图3－5－16所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点S′的位置，并完成光路图(保留作图痕迹)．
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图3－5－16
知识点 2 镜面反射和漫反射
3．同学们在教室的每个位置都能看清黑板上的字，这是光的______反射现象；如今许多建筑采用玻璃进行外墙装潢，这在美化城市的同时却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了________反射．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射________(选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律．
4．如图3－5－17所示，黑夜里在桌面上铺一张白纸，纸上放一小块平面镜，让手电筒正对着平面镜照射，从侧面去看，下列说法中正确的是( )
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图3－5－17
A．镜面是亮的，而白纸是暗的 B．镜面是暗的，而白纸是亮的
C．镜面和白纸都是暗的 D．镜面和白纸都是亮的
知识点 3 凸面镜和凹面镜
5．关于凸面镜和凹面镜，下列说法中正确的是( )
A．凸面镜对光有会聚作用
B．凹面镜对光有发散作用
C．汽车的后视镜是凹面镜
D．汽车头灯的反光镜是凹面镜
6．如图3－5－18所示，凹面镜和凸面镜在各行各业中都有广泛的应用，利用________面镜制成的太阳灶可以用来会聚太阳光烧水；牙医利用口腔内窥镜，可以看到牙齿在镜中所成的________(选填“实”或“虚”)像．
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图3－5－18
知识点 4 光的反射定律的应用
7．自行车尾灯设计得很巧妙，当后面的灯光从任何方向射向尾灯时，它都能把光“反向射回”．如图3－5－19所示为四种尾灯的剖面示意图，其用于反光的镜面具有不同的形状，则能产生上述效果的是( )
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图3－5－19
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8．皮鞋擦过鞋油后，用鞋刷或软布反复擦几下，皮鞋就会越擦越亮，这是由于( )
A．反复擦可以增强漫反射效果
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．反复擦可以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
9．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．图3－5－20中对于“看到未点亮灯泡”所画的光路图，正确的是( )
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图3－5－20
10．有一台光电控制液面高度的仪器，它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面的高度，然后通过装置调节液面的高度．如图3－5－21所示的光路图，电光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面的高度( )
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图3－5－21
A．上升 B．下降 C．不变 D．不确定
11．雨后初晴的夜晚，地上有积水，当我们背着月光走时，地上发亮处是干净的路面，这是因为( )
A．地上暗处是光发生镜面发射
B．地上发亮处是光发生镜面发射
C．地上发亮处是光发生漫反射
D．地上发亮处和暗处都发生镜面反射
12．如图3－5－22所示，用手电筒对着平面镜中的像A′B′照射时，会发现像比原来亮多了，这是因为( )
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图3－5－22
A．光照到像上所以像变亮
B．镜子比原来亮，所以像也比原来亮
C．光照到镜子上发生反射，使物体变亮
D．光照射像后，人的感觉不同
13．汽车的观后镜实际上是一种________镜，对光有________作用，用它来观察车后的情况时要比利用平面镜看到的范围________(选填“大”“小”或“一样大”)．在某次准备驾车外出前，坐在驾驶员位置的王师傅发现，从左侧观后镜中看到的是如图3－5－23所示的情景．为确保行驶安全，左侧观后镜的镜面应适当向________(选填“上”“下”“里”或“外”)旋．
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图3－5－23
14．画出图3－5－24中人眼通过平面镜M看到桌底下球的光路．
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图3－5－24
15．如图3－5－25所示，S是平面镜前的一个发光点，由S点发出的某条光线经平面镜反射后恰好通过A点，请在图中作出这条光线的入射和反射光路．
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图3－5－25
考| 题| 展| 示
16．［2018·嘉兴］如图3－5－26所示是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是( )
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图3－5－26
17．[2018·黄冈]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，地上发亮的是水．请在图3－5－27中作图以证明此判断．
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图3－5－27
教师详解详析
1．光沿直线传播 虚像 反向延长线
2．如图所示
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3．漫 镜面 遵守
4．B [解析] 黑夜里，用手电筒正对着平面镜照射，由于镜面光滑，光在平面镜上发生镜面反射，反射光线垂直于平面镜射出，从侧面看，镜面是暗的；而白纸表面粗糙，光在白纸上发生漫反射，从侧面看，白纸是亮的．
5．D
6．凹 虚
7．B 8.C
9．D
10．B [解析] 由于入射光线是固定的，且光在水面上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，当电光屏上的光点由S1移向S2时，表明被监视的液面高度下降．
11．C [解析] 当背着月光走，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．
12．C [解析] 我们看到物体是因为有光进入我们的眼睛，看到的物体亮说明进入眼睛的光线多；用手电筒对着平面镜中的像A′B′照射时，会发现像比原来亮多了，这是因为手电筒的光通过平面镜的反射后照亮了物体AB，使物体变亮，物体变亮，所以像也变亮．
13．凸面 发散 大 外
14．如图所示
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[解析] 作出球点S关于平面镜的对称点，即为像点S′，连接S′P交平面镜于点O，沿OP画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示．
15．如图所示
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16．B
17．如图所示
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[解析] 迎着月光走，月光在地上的水面处发生镜面反射，作出月亮关于水面的对称点，即为月亮的像，然后连接月亮的像和人眼，与水面相交于一点，即为入射点，再连接入射点和人眼，即为反射光线，如图所示．
