2.1 光的反射 平面镜 学案（含解析）

2.1光的反射 平面镜
一、学习目标
1.了解光的反射定律和探究反射定律的实验
2.能区分镜面反射和漫反射
3.了解平面镜成像的规律和探究平面镜成像的实验
4.了解凸面镜、凹面镜和平面镜在生活中的应用
5.能画出平面镜成像的像，了解作图规律，能简单的计算平面镜相关的角度问题
二、知识点默写
人能看到不发光的物体，是因为不发光物体通过 把光传播到我们的眼里。
光在物体表面发生发射时， 、 及法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于 的两侧，反射角 于入射角。
（同平面，居两侧，角相等，路可逆）
入射角是入射光线和 的夹角，不是入射光线和镜面的夹角。
平面镜成像的特点：平面镜所成的像是 像；平面镜所成的像与物体大小 ；镜中的像到镜面的距离与物到镜面的距离 ；像和物的连线与镜面 。（正立、等大、等距、虚像）
平面镜成像实验中， 代替平面镜的目的是便于确定像的位置；选用玻璃应该挑 的；像重合可能是 。
凸面镜具有 作用，凹面镜具有 作用。
实像和虚像：实际光线会聚而成的像叫 像；虚像是非实际光线（即光线的 线）会聚 而成的像。 像可以在光屏上呈现出来， 像不能再光屏呈现出来，只能用眼镜直接看到。
平行光经反射后成为非平行光，这种反射称为 ；平行光反射后还是平行光，这种反射称为 。
镜面反射、漫反射、凸面镜、凹面镜均遵循 。
三、例题解析
考点一 反射定律实验
[例题1]如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是（ ?）
A.?图甲中应选用光滑的硬纸板????????????????????????????????B.?图甲中∠EOM是入射角
C.?图乙中反射光不存在???????????????????????????????????????????D.?图丙、甲中现象说明光路是可逆的
[解析]A.图甲中应选用粗糙的硬纸板，这样会发生光的漫反射，保证我们能够从纸板上看到光路；
B.图甲中EO是入射光线，ON是法线，因此∠EON是入射角；
C.图乙中反射光肯定存在，只是没有纸板的漫反射，我们无法看到它的存在；
D.图丙、甲中现象说明光路是可逆的。
[答案]D
考点二 平面镜成像实验
[例题2]用如图的实验装置“探究平面镜成像的特点”时，以下说法错误的是( ??)
A.?物体A，B应该等大?????????????????????????????????????????????B.?茶色玻璃板应该竖直放置
C.?物体A靠近玻璃板时，像会变大??????????????????????????D.?方格纸有助于确定物体成像的位置
[解析]A.在实验过程中，当物体B与A的像重合后，还要借助二者大小的比较，从而确定像和物体的大小关系，因此二者大小必须相同；
B.只有茶色玻璃竖直放置，物体A所成的像才会在水平桌面上，那么B才能与A完全重合，从而找到像的位置；
C.平面镜所成的像与物体等大，物体不变，像的大小不变；
D.方格纸上的格子间距较大，不但能够替代刻度尺，还可以减小实验误差。
[答案]C
考点三 镜面反射和漫反射的判断
[例题3]小科同学参观宁波博物馆，对宁波文化产生浓厚的兴趣，看到一个放在玻璃罩中的展品A(可拍照)，小科同学想用相机拍下来回家慢慢研究。展馆中的灯光比较暗，下列拍照方式最清晰的是(??? )
A.?从1处向下拍，且用闪光灯??????????????????????????????????B.?从1处向下拍，不用闪光灯
C.?从2处斜向下拍，不用闪光灯??????????????????????????????D.?从2处斜向下拍，且用闪光灯
[解析]展馆中的灯光比较暗，那么展品A没有足够的光线射出来，于是我们看到的物体会不清晰，自然拍摄的照片也不会清晰，因此应该使用闪光灯补光。闪光灯发出的光照在展品A上会发生反射，①中的反射光线沿原光路返回，会使照相机镜头上一片光亮，根本拍不到展品A；②中的反射光线会射向另一个方向，而微弱的漫反射的光线射入照相机，可以拍清楚。
[答案]D
考点四 平面镜成像的性质判断
[例题4]从水下向水面看，看到一条鱼及其所成的像，如图所示。可以判断( ??)
A.?a是b鱼通过光的反射成的虚像????????????????????????????B.?a是b鱼通过光的反射成的实像
C.?b是a鱼通过光的反射成的虚像????????????????????????????D.?b是a鱼通过光的反射成的实像
[解析]从水面下向水面看，人和鱼同处于同一介质中，因此应该发生的是反射现象，那么所成的自然是平面镜成像。在平面镜成像现象中，与人在同一介质中的b应该为真实的鱼，而a应该是b鱼所成的像
[答案]A
考点五 平面镜成像作图判断
[例题5]如图，平面镜上方有一发光点S，SO为入射光线，图中对于其反射光线OC的作图过程中，正确规范的是( ??)
A.????B.??C.????D.?
[解析]A.OC为反射光线，但是它的箭头方向弄反了；
B.OC为反射光线，但是它的没有箭头；
C.首先通过发光点S作镜面的垂线，然后根据“物像等距”在另一侧找到像点S，接下来连接S'O并延长，镜面外OC就是对应的反射光线，且箭头方向正确；
D.S'O在平面镜以内，不是实际的光线，应该用虚线。
[答案]C
巩固练习
1.关于光的反射定律的适用范围，正确的说法是( ??)
A.?光的反射定律只适用于镜面反射?????????????????????????B.?漫反射不遵守光的反射定律
C.?光的反射定律不适用于垂直照射?????????????????????????D.?光的反射定律适用于所有光的反射现象
2.如图所示，一束光垂直入射到平面镜，反射光线经过的点是(?? )
?甲??????????????????????????????????????B.?乙???????????????????????????????????????C.?丙???????????????????????????????????????D.?丁

题2图 题3图
3.如图所示，若要让反射光线射中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜(?? )
A.?竖直向上移动????????B.?竖直向下移动?????????????C.?水平向右移动??????????????????D.?水平向左移动
4.小明身高为1.5 m，站立在平面镜前2 m处，他以0.1 m/s的速度远离平面镜，2 s后，他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是( ??)
A.?1.5 m，像变大??????????????B.?2 m，像变小?????????????C.?3.6 m，像不变?????????????D.?4.4 m，像不变
5.如图所示，桥洞与水中的倒影组成了一个圆的形状。若多日下雨造成水位上涨，则桥洞与其倒影大致形状是（ ???）
A.??????????????B.??????????????????C.??????????????????D.?
6.小明用如图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(? )
A.?沿ON向后转动硬纸板A??????????????????????????????????????B.?沿ON向后转动硬纸板B
C.?增大入射光线与ON的夹角??????????????????????????????????D.?减小入射光线与ON的夹角

题6图 题7图
7.许多鞋店都会摆放一块稍微倾斜的平面镜，以便于顾客从镜子中看到试穿鞋子的情况(如图)，则下列各图中能正确表示鞋子在该平面镜中成像情况的是(? )

A.????B.???????C.???????D.?
8.某同学在用厚玻璃做平面镜成像实验时，发现能成两个像，如图（1）所示，于是用三块材料相同、厚度不同的厚玻璃分别进行实验，并将现象分别记录在如图（1）、（2）、（3）所示的方格纸上，图中A1、A2（B1、B2和C1、C2）为物体A（B和C）分别在厚玻璃中通过前、后反射面所成的像.请仔细观察装置和实验现象，以下结论错误的是（ ）

A.?比较图（1）或（2）或（3）中前反射面所成的像与物到前反射面的距离可知物距等于像距
B.?比较图（1）或（2）或（3）中同一支蜡烛形成的两个像间的距离与玻璃板厚度的关系，厚度越厚像间距越大
C.?比较图（1）或（2）或（3）中后反射面所成的像与物到后反射面的距离关系，物距不等于像距是由于光的折射的影响
D.?该实验说明平面镜成像规律与平面镜厚度有关
9.下列事例中，属于光的反射现象的是（ ???）
A.?夜晚墙壁上出现的手影???????????????????????????????????????B.?树底下太阳的圆形光斑
C.?湖水中天上飞鸟的倒影???????????????????????????????????????D.?水中石头看起来变浅
10.下列是观察对岸的树木在水中倒影的光路图，正确的是(??? )
A.???????B.?????????C.?????D.?
11.平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔从平面镜前40cm处，以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近，下列说法正确的是(??? )
A.?铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大??????????????B.?经过2s，铅笔与它的像之间的距离变为20cm
C.?铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/s??????D.?若平面镜转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直
12.小科同学用如图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠，实验数据记录如下表。下列说法错误的是（ ???）
实验次数
入射角
反射角
1
15°
75°
2
30°
60°
3
45°
45°
A.?竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路
B.?将右侧背景板向后折，可探究反射光线与法线是否在同一平面上
C.?若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出
D.?该实验不能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角
13.如图所示，小金利用下述器材完成“探究平面镜成像的特点”实验：一个带支架的玻璃板，两支完全相同的蜡烛，一张白纸，一盒火柴，一把刻度尺。
（1）若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，可能原因是________。
（2）当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若________，可说明平面镜所成的像是虚像。
（3）当蜡烛燃烧完后，小金换了一支比平面镜高的蜡烛，此时，平面镜能否成完整的像？请判断并举例说明：________。
14.如图所示是一种反射式路灯，灯发出的光不是直接照射到路面，而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。
（1）光在反射板表面发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”)现象。
（2）如果把反射板换成平面镜，当黑夜灯亮时，地面上会有灯罩的影子，因为光在同一种均匀介质中沿________传播。
答案
知识点默写
反射
反射光线 入射光线 法线 等
法线
虚 相等 相等 垂直
茶色玻璃 薄 玻璃没有垂直桌面
发散 会聚
实 反向延长 实 虚
漫反射 镜面反射
光的反射定律
巩固练习
1. D 2. C 3. B 4. D 5. B 6. B
7. A 8. D 9. C 10. A 11. D 12. B
13. （1）玻璃板没有与水平桌面垂直
（2）在光屏上始终看不到像
（3）能，用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房(合理即可)
14. （1）漫反射
（2）直线
巩固练习解析
1. D
【解析】光线照到光滑平整的表面上发生镜面反射，照到粗糙不平的表面上发生漫反射。漫反射的反射光线看似杂乱无章，其实每一条反射光线都遵循光的反射定律。
2. C
【解析】根据光的反射定律可知，当光线垂直入射到平面镜上时，入射角为0°。根据反射角等于入射角可知，反射角也等于0°，即反射光线与入射光线重合，沿原路径反向射出，故C正确，而A、B、D错误。
3. B
【解析】由于镜面始终水平放置，入射光的角度不变，那么当镜面上下移动时，对应的反射光线肯定是平行的。通过目标点作现在反射光线的平行线，然后延长入射光线与其相交，二者的交点就是改变后的入射点，通过这点作水平线就是平面镜的位置，如下图所示：

因此平面镜应该竖直向下移动。
4. D
【解析】2s后小明到平面镜的距离为：2m+0.1m/s×2s=2.2m。因为平面镜所成的像到镜面的距离等于像到镜面的距离，所以像到镜面的距离也时2.2m，而像到他的距离：2.2m+2.2m=4.4m。像的大小始终等于小明的身高，与距离无关，因此像保持不变。
5. B
【解析】桥洞在水中的倒影，其实就是平面镜成像现象，因此二者肯定是关于水面对称的，故C、D错误；多日下雨，水位上升，那么桥洞露在水面外的部分肯定减小，即弧度减小，因此它所成的像与桥洞构成的图形会更扁一些。
6. B
【解析】小明用如图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，应该让反射光线所在侧的硬纸板和入射光线侧的硬纸板不在同一平面内，再观察是否能够看到反射光线，即沿ON向后转动硬纸板B。
7. A
【解析】鞋子在平面镜中所成的像与它到镜面的距离相等，且连线垂直，如下图所示：

8. D
【解析】A.比较图（1）或（2）或（3）中前反射面所成的像A1、B1、C1与物到前反射面的距离可知，物距等于像距，故A正确不合题意；
B.比较图（1）或（2）或（3）中同一支蜡烛形成的两个像间的距离与玻璃板厚度的关系，厚度越厚像间距越大，故B正确不合题意；
C.比较图（1）或（2）或（3）中后反射面所成的像与物到后反射面的距离关系，物距不等于像距。当我们从空气中看水池里的鱼时，发现鱼的位置变浅了，与此道理相同，玻璃板后面的物体发出的光经过空气射入玻璃，再射入空气时会发生折射，从而导致我们看到的位置会发生改变，故C正确不合题意；
D.该实验不能说明平面镜成像规律与平面镜厚度有关，故D错误符合题意。
9. C
【解析】A.夜晚墙壁上出现的手影，由光沿直线传播形成，故A不合题意；
B.树底下太阳的圆形光斑，是光沿直线传播形成的，故B不合题意；
C.湖水中天上飞鸟的倒影，是光的反射形成的，故C符合题意；
D.水中石头看起来变浅，是光的折射形成的，故D不合题意。
10. A
【解析】A、 树木的倒影是光的反射形成的；故A正确；
B C D、树木在水中的倒影是虚像，光路图不能从水中进入空气；故ACD错误；
11. D
【解析】A.铅笔在平面镜中所成的像大小保持不变，故A错误；
B.经过2s，铅笔与平面镜之间的距离为：40cm-5cm/s×2s=30cm；它的像之间的距离变为这个距离的2倍，即60cm，故B错误；
C.铅笔的像相对于平面镜的速度与蜡烛的速度相同，也是5cm/s，故C错误；
D.若平面镜转至图中虚线位置，根据平面镜成像的对称性作图如下：

若平面镜转至图中虚线位置，那么蜡烛的像沿水平方向，那么蜡烛与像向后垂直，故D正确。
12. B
【解析】A.竖直纸板在实验中的作用是承接光线，显示光路，故A正确不合题意；
B.将右侧背景板向后折，此时就只能在纸板上看到法线和入射光线，而不能看到反射光线，因此可探究反射光线、法线和入射光线三者是否在同一平面上，故B错误符合题意；
C.若让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，因此在光的反射现象中，光路是可逆的，故C正确不合题意；
D.该实验不能得出反射角等于入射角，原因是错把反射光线与镜面夹角当成反射角，故D正确不合题意。
13. （1）玻璃板没有与水平桌面垂直
（2）在光屏上始终看不到像
（3）能，用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房(合理即可)
【解析】（1）若观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，可能原因是玻璃板没有与水平桌面垂直。
（2）当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若在光屏上始终看不到像，可说明平面镜所成的像是虚像。
（3）当蜡烛燃烧完后，小金换了一支比平面镜高的蜡烛，此时，平面镜能成完整的像，例如：用家里的镜子可以观察到对面的整幢楼房。
14. （1）漫反射
（2）直线
【解析】（1）光在反射板表面发生了漫反射现象。
（2）如果把反射板换成平面镜，当黑夜灯亮时，地面上会有灯罩的影子，因为光在同一种均匀介质中沿直线传播。