人教八上物理学案（附答案）4.2 光的反射

第2节　光的反射
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、光的反射现象
1．概念：光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面时，被物体表面______回来的现象。
2．应用：光的反射使我们能够看到________的物体。
二、光的反射定律
1．几个基本概念(如图所示)

(1)法线：经过入射点并垂直于________的直线，如图中ON。
(2)入射角：________与_______的夹角，如图中∠i。
(3)反射角：________与_______的夹角，如图中∠r。
2．内容：在反射现象中，____________、____________和____________都在同一平面内；____________、____________分别位于法线两侧；反射角________入射角。
三、光路的可逆性
　如图所示，让光逆着反射光的方向射到镜面，光被反射后会逆着原来的________的方向射出。这表明，在反射现象中，光路________。

四、镜面反射和漫反射
1．两种反射的比较
镜面反射
漫反射
一束________照射到镜面上后，会被________地反射
凹凸不平的表面会把平行入射的光线向着________反射出去


反射面________
反射面________
2.光污染：强烈的太阳光照射到玻璃、大理石等光滑的表面时，会发生__________，炫目的光干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
【预习自测】
1．一束光斜射向平面镜，入射光线与平面的夹角为60°，则反射角为 (　　)
A．30° B．60° C．90° D．120°
2．板上同一个字，有的座位上的同学看得清楚，而有的座位同学看不清楚，其原因是 (　　)
A．教室光线亮度不够
B．黑板产生镜面反射造成的看不清
C．黑板漫反射造成的看不清楚
D．以上说法都不对
【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点1
　 光的反射定律
1．探究光反射时的规律
图是张华组的同学探究光反射时的规律的光路图，结合他们的探究，回答下列问题。

　 甲　 　　　 乙　　 　　　丙
(1)探究时，为什么将纸板垂直地立在平面镜上，不能够倾斜？


(2)纸板在实验中的作用是什么？

(3)量角器在实验中的作用是什么？


(4)张华组的同学在乙、丙两图中探究的问题各是什么？

(5)在实验探究中，张华组的同学多次改变入射角，重做实验，这样做的目的是什么？

2．光的反射定律
(1)在叙述光的反射定律时能否说入射角等于反射角？


(2)根据光的反射定律分析，当光线垂直镜面入射时，反射角是90°还是0°，此时也发生反射了吗？



【归纳总结】
光的反射特点
(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、入射光线分居法线两侧。
(3)反射角等于入射角。
(4)在反射现象中，光路是可逆的。
光的反射定律可简记为“三线共面”“两线分居”“两角相等”“光路可逆”。
【典例】 如图所示，入射光线与平面镜成30°角，则 (　　)

A．入射角是30°
B．反射光线与入射光线的夹角是120°
C．反射光线与镜面夹角是60°
D．入射角减小10°，反射角为40°
【针对训练】
如图所示，一束光线与水平面成35°角射向镜面，则入射角是________度，入射光线与反射光线间的夹角是________度。

知识点2
　 镜面反射和漫反射　


自学教材第75页镜面反射和漫反射内容，回答下列问题。
1．通过比较，说出镜面反射和漫反射有哪些相同点和不同点。


2．皮鞋上擦过油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，且越擦越亮，这是为什么？



3．在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上(镜面朝上)，让手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去镜子和纸哪一个更亮一些？



【归纳总结】
(1)无论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。
(2)我们看到物体的“亮”与“暗”，并不是由反射光的能力强弱决定的，而是由射入眼睛的光的多少决定的。
【典例】 雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，下面的判断正确的是 (　　)
A．迎着月光走，地上发暗处是水；背着月光走，地上发亮处是水
B．迎着月光走，地上发亮处是水；背着月光走，地上发暗处是水
C．迎着月光走或背着月光走，都应是地上发亮处是水
D．迎着月光走或背着月光走，都应是地上发暗处是水
【针对训练】
阳光斜照在投影机银幕上，下图能表示这种反射情况的是 (　　)

　　 A　　　　　　 　　　　　B C　　　　　 　　　　　D
【达标检测】 (10分钟)
1．下列关于“影”的形成，属于光的反射现象的是(　　)
A．在阳光照射下，大树底下出现的“阴影”
B．皮影戏中的“手影”
C．立竿见“影”
D．岸边树木在河水中的“倒影”
2．关于光的反射，下列说法错误的是 (　　)
A．若入射角增加10°，则反射角也一定增加10°
B．若入射光线靠近法线，则反射光线也靠近法线
C．若入射光线与反射面的夹角为30°，则反射角为60°
D．若入射光线垂直照射到镜面上，则反射角为90°
3．如果你在一块平面镜中看到了另外一位同学的眼睛，那么他也一定看到你的眼睛，这说明反射现象 (　　)
A．反射角＝入射角
B．遵循反射定律
C．光路可逆
D．光沿直线传播
4．穿久了的皮鞋会失去光泽，这是由于鞋的表面变得粗糙，光射到它的表面会发生________，当擦过鞋油后，鞋的表面变得光滑，光射到它的表面会发生________。
5．小明利用图所示的实验装置，进行“探究光反射时的规律”的实验。

(1)使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如下表所示。由此可得：在反射现象中，反射角________入射角。
实验序号
入射角
反射角
1
30°
30°
2
40°
40°
3
50°
50°
(2)若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的________方向射出。
【分层演练提素能】
【基础巩固练】
1．图所示的现象中属于光的反射现象的是 (　　)

A．运动员在瞄准 B．太阳光下留下影子C．晨曦 D．人在平面镜中的像
2．下列说法不正确的是 (　　)
A．无论镜面反射还是漫反射，对应一条入射光线，只有一条反射光线
B．镜面反射的每一条光线都遵循光的反射规律
C．漫反射中有些光线不遵循光的反射规律
D．入射光线彼此平行时，漫反射后的反射光线彼此不平行
3．如图所示，在“探究光的反射规律”实验中，E、F是两块粘起来的白色硬纸板，可绕接缝ON转动，垂直放在一块平面镜上。以下关于实验分析和总结不恰当的是 (　　)

A．用E、F白色硬纸板便于呈现光路
B．将白色硬纸板的F面绕接缝ON向后旋转，目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上
C．实验中以40°的入射角入射，测得反射角也是40°，则可总结出结论：光的反射中，反射角一定等于入射角
D．如果让光线沿着FO的方向射向镜面，反射光线一定沿着OE方向射出
4．如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到的像比原来亮多了，其原因是 (　　)
A．光射到像上，所以会变亮
B．光反射到物上，物变亮，所以像也变亮
C．镜子比原来亮，所以像也变亮
D．有光照射，更便于观察，所以觉得像变亮了

5．图是被水环抱的国家大剧院的照片。从远处观看大剧院和水中的倒影形成一个完整的“鸭蛋”，产生这种视觉效果的原因是________，漂亮的“蛋壳”闪着耀眼的光芒，这是________(选填“镜面”或“漫”)反射。

6．如图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________度，此现象说明在反射时，光路是________。

7．如图所示是一种液面升降监测装置原理图，光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为________；光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S′点，当液面下降时，光点S′将________(选填“向左”“向右”或“不会”)。

【提能综合练】
8．小明和小红能够从不同方向看到同一个本身不发光的物体，是由于光射到物体表面上同时发生了________。上课时，老师用红线遥控器对着墙壁调节电视机。请你在图中画出遥控方式中红外线传播的光路。

9．如图所示为一矿井的结构示意图，请你利用一块平面镜使太阳光沿水平方向照亮矿井中的水平通道。




10．利用如图装置进行“探究光的反射规律”实验：

(1)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光线，这样做是探究反射光线、入射光线和法线是否在______________。
(2)将入射光线EO远离法线时，则反射光线OF________(填“靠近”或“远离”)法线。
(3)将纸板A、B置于同一平面后，若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时光路是________的。
(4)一束光线垂直射到平面镜上，经反射后，反射角的度数为________。
(5)若把镜子换成白纸，无论在哪个方向看都能看到纸被照亮，但不会感到刺眼，这就是________(选填“漫”或“镜面”)反射现象。
【拓展创新练】
11．晚上在台灯下写作业时，书桌上垫的玻璃板会反射出刺眼的光，影响学习。请写出两种解决问题的方法及每种方法运用的原理。
参考答案及解析
第2节　光的反射
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.反射　2.不发光
二、1.(1)反射面　(2)入射光线　法线　
(3)反射光线　法线
2．反射光线　入射光线　法线　反射光线　入射光线　等于
三、入射光　可逆
四、1.平行光　平行　四面八方　光滑　凹凸不平
2．镜面反射
[预习自测]
1．A　2.B
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点1
1．(1)为了便于找到反射光线。探究光反射时的规律时，如果纸板倾斜，将观察不到反射光线。
(2)①显示光的传播径迹；②验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(3)测量反射角和入射角，探究在光的反射现象中反射角与入射角的关系。
(4)乙图探究的问题是反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；丙图探究的问题是在反射现象中光路是否可逆。
(5)使实验结论更具有普遍性。
2．(1)不能。因为这两个角度有一定的因果关系。先有入射，后有反射，反射光线是随着入射光线的改变而改变的，所以不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。
(2)反射角指的是反射光线与法线之间的夹角，此时反射光线与法线重合，故反射角为0°。垂直入射时，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，此时也发生了反射。
[典例]B　解析：因为入射光线与平面镜成50°，所以入射角为90°－30°＝60°，故A错误；因为反射角等于入射角，故反射角也为60°，反射光线与入射光线的夹角是120°，故B正确；反射光线与镜面的夹角为90°－60°＝30°，故C错误；因为反射角等于入射角，所以当入射角减小10°时，反射角也减小10°，大小为60°－10°＝50°，故D错误。故选B。
[想一想]
解析：过入射点作垂直于平面镜的法线，然后根据反射角等于入射角作出反射光线。如图所示。
[要点点拨]
反射定律中的几个等量关系
在运用光的反射定律分析或判断有关角度的大小时，要注意以下几个等量关系：(1)反射角等于入射角；(2)反射角的改变量等于入射角的改变量；(3)反射光线与入射光线的夹角的大小等于入射角的2倍，也等于反射角的2倍；(4)反射光线与入射光线的夹角的改变量等于入射角(或反射角)的改变量的2倍。
[针对训练]
55　110　解析：一束与平面镜成35°角的光线射到平面镜上，则入射角为90°－35°＝55°，根据反射角等于入射角，可知反射角也为55°，则反射光线与入射光线的夹角是55°＋55°＝110°。
知识点2
1．相同点：两种反射都是光的反射现象，都遵循光的反射定律。不同点：(1)反射面不同；(2)光路图不同。
2．皮鞋表面看似光滑，实际上皮革本身凹凸不平，光照射时发生漫反射；擦上鞋油后，用鞋刷或软布反复擦几下，可以使凹坑部分得到填充，使皮鞋表面更光滑，光照射时发生镜面反射，给人以更亮的视觉效果。
3．纸更亮一些。手电筒发出的光正对着平面镜照射，光射向平面镜发生镜面反射，几乎没有光线射向侧面，故看上去较暗，而光射向白纸时会发生漫反射，有光线射向侧面，所以从侧面看上去白纸更亮。
[典例]B　解析：平静的水面，能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射。(1)如图，迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑。(2)如图，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。
[针对训练]
D　解析：当阳光射到投影机的银幕上时，因投影机的银幕表面不像镜面那样光滑，是粗糙的，所以会在表面发生漫反射，A、B选项中的表面是光滑的，A、B错误；而C选项中没有遵循光的反射定律，因为图中的反射角不等于入射角，故C错误；只有D选项，表面凹凸不平，也遵循光的反射定律，D正确。故选D。
[达标检测]
1．D　解析：小孔成像、影子的形成都是由于光的直线传播，故A、B、C选项都是由光的直线传播形成的；D选项水中“倒影”是由光在水面反射形成的。
2．D　解析：根据反射定律，反射角等于入射角，所以入射角增加10°，则反射角也一定增加10°，入射光线靠近法线，则反射光线也靠近法线；若入射光线与反射面的夹角为30°，则入射角等于60°，反射角也等于60°；若入射光线垂直照射到镜面上，则入射光线与法线的夹角为0°，所以反射角应为0°。
3．C　解析：如果一个光路中的入射光线变成反射光线，则原来的反射光线就变成入射光线，这种现象就叫做光路的可逆性。因为根据光的反射定律，反射角等于入射角；所以如果你在一块平面镜中看到了另一同学的眼睛，不管这个镜子有多小，只要你在这块平面镜中看到了另一同学的眼睛，那么你的同学也会从镜中看到你的眼睛。故选C。
4．漫反射　镜面反射　解析：因为皮鞋的表面不光滑有灰尘，光射向鞋面后发生漫反射，这样皮鞋就失去了光泽；涂上鞋油后，鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中，用布仔细擦拭，使鞋油涂抹的更均匀鞋面就变得十分光滑．光射向鞋面后会发生镜面反射，皮鞋看起来就更光亮更好看了。
5．(1)等于　(2)OE　解析：由实验探究数据可以看出，当入射角分别为30°、40°、50°时，反射角也依次为30°、40°、50°，故在反射现象中，反射角是等于入射角的。在反射现象中，光路是可逆的，所以光将沿题图中的OE方向射出。
【分层演练·提素能】
1．D　解析：运动员在瞄准、影子、晨曦利用了光的直线传播，所以不符合题意；人在平面镜中的像是光的反射现象，符合题意。
2．C　解析：在反射现象中，无论镜面反射还是漫反射，每一条光线都遵循光的反射规律，并且对应一条入射光线，只有一条反射光线，漫反射射出的光线会向四面八方反射，会使平行光线不平行了，故选C。
3．C　解析：在研究光的反射规律时，安装一个光屏后，能够间接的在光屏上看到光的传播途径，故A正确；将白色硬纸板的F面绕接缝ON向后旋转，目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面上，故B正确；实验中一次实验具有很大的偶然性，应改变入射光的方向，多测几组入射角和反射角，找出普遍存在的规律，然后根据实验数据总结出结论，故C错误；如果将光源沿FO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OE的方向射出，所以光路具有可逆性，故D正确。故选C。
4．B　解析：我们看到物体的亮暗是由射入人眼光线的多少决定的，我们看到平面镜中的像变亮，说明物体比原来亮了，即手电筒中的光反射到物体上，使物体反射的光通过镜子反射进入人眼的光线增多，所以镜中的像也变亮。
5．光的反射　镜面　解析：“水中倒影”是由光的反射形成的；从某一侧面看去，“蛋壳”比较耀眼，这是发生镜面反射的缘故。
6．30　可逆的　解析：小聪观察小猫，小猫反射的光线，经平面镜反射到小聪的眼睛中，所以小猫反射出的是入射光线，指向小聪的是反射光线。作出入射光线和反射光线的角平分线即法线，所以∠1＝∠2，∠1＋∠2＝60°，所以，∠1＝∠2＝30°。小猫反射的光线进入小聪的眼睛，小聪反射的光线进入小猫的眼睛，所以光路是可逆的。
7．80°　向右　解析：由“激光与水平液面成50°角射向平静的液面”，可得入射角为90°－50°＝40°。因反射角等于入射角，所以反射角也为40°，则入射光线与反射光线的夹角为80°。当液面发生变化，下降时，由于入射角的大小不变，所以反射光线与原来的反射光线平行；反射光斑将向右移到A的位置，如图所示：
8．漫反射　如图所示。
解析：小明和小红能够从不同方向看到同一个本身不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了漫反射，反射光线射向各个方向。由平面镜成像特点可知，小红逐渐走进学校大厅的衣冠镜，她在镜中的像的大小不变；如图所示，作遥控器关于墙壁的对称点，连接红外线接收窗口与对称点，与墙壁的交点即反射点，连接遥控器和反射点即可。
解析：用直尺和量角器作出入射光线和反射光线的角平分线，即为法线，再过反射点垂直法线画出平面镜，如图所示。
10．(1)同一平面内　(2)远离　(3)可逆　(4)0°　(5)漫　解析：(1)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内。(2)根据反射定律的内容可得，反射角等于入射角。若入射光线远离法线，则入射角增大，反射角也随之增大，故反射光线将远离法线。(3)当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中光路是可逆的。(4)当一束光线垂直入射到平面镜上时，入射光线与法线的夹角是0°，所以反射角等于入射角等于0°。(5)平行光射向镜面，迎着反射光线的方向可以看到刺眼的光，说明光线比较集中，平行射出，这是镜面反射；把镜子换成白纸无论在哪个方向看都能看到纸被照亮，但不会感到刺眼，说明反射光线向着四面八方反射，这是漫反射。
11．方法一：挪动台灯，直至感觉不刺眼为止。原理：光的镜面反射。方法二：在玻璃板上铺一层粗糙的纸板。原理：光的漫反射。　解析：发出刺眼的光是光在玻璃板表面发生了镜面反射，我们可以想办法变光滑的平面为粗糙的平面，变镜面反射为漫反射，也可以挪动台灯的位置，使反射光线恰好不进入眼睛