2020-2021学年八年级物理上册4-2光的反射精讲精练含解析新版 人教版

2020-2021学年八年级物理上册4-2光的反射精讲精练含解析新版 人教版

专题4.2光的反射 知识点扫描：‎ 知识点一：光的反射 （1） 当光射到物体表面时，有一部份光会反射回去的现象叫做光的反射。‎ （2） 我们看见不发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。‎ （3） 反射现象：倒影的形成、平面镜成像。‎ （4） 反射的相关概念：入射光线、反射光线、入射点、法线、入射角、反射角。‎ 知识点二：光的反射定律及其应用 ‎1.内容：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。注：反射现象中，光路是可逆的。‎ ‎2.反射的种类：‎ ‎①镜面反射：平行光射到光滑的反射面上时，反射光仍然被平行的反射出去；‎ ‎②漫反射：平行光射到粗糙的反射面上，反射光将沿各个方向反射出去；‎ ‎③镜面反射和漫反射的相同点：都是反射现象，都遵守光的反射定律。‎ 知识点三：探究光的反射定律 考查的要点有（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（2）纸板与平面镜垂直放置；（3）用量角器代替纸板，目的是直接读出反射角和入射角的大小，进行比较；（4）多次测量目的是让实验结论具有普遍性。‎ 重点难点解读：‎ 一、探究光的反射定律是重点也是难点 ‎1.在探究光的反射定律时，要想研究对于已知光路，光能否沿它的反方向传播，做法是将激光器对准反射光线，看光线是否沿着原来入射光线的方向反射出去。验证光路是可逆的这个结论。‎ 15‎ ‎2.探究光的反射定律,将纸板向后旋转一个角度的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。‎ ‎3.探究光的反射定律实验需要那些器材有电筒（或者激光笔）、小平面镜、白纸、图钉（或透明胶条）、刻度直尺、大头针、量角器等。‎ ‎4.探究光的反射定律实验中,硬纸板的主要作用是显示光路，验证反射光线、入射光线、法线共面。‎ ‎5.探究光的反射定律用到什么物理探究方法用到理想模型法、等效替代物理探究方法。‎ ‎6.实验时让光贴着纸板入射，目的是实验时如果不让光贴着纸板入射，则无法看见入射光线以及反射光线，就无法确定反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，因此实验时让光贴着纸板入射是为了检验反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。‎ ‎7.探究光的反射定律中要观察和记录观察反射光线的传播方向，入射、反射光线及法线是否在同一平面内；记录的则是测量的反射角的值。‎ ‎8.用激光笔做这个实验比较好。但要注意的地方有通常在汇报、教学、导游人员都会使用激光笔，来投映一个光点或一条光线指向物体，但它在特定场所，例如艺术馆（有些画作怕光）、动物园等都不宜使用。不当使用激光笔可能造成视网膜严重受损，甚至失明，儿童不宜使用。初中生这实验时，一定要注意正确使用激光笔。‎ 二、深刻理解光的反射定律是重点 结合光路图，抓住三线、两角、一点是理解记忆光的反射定律的技巧。‎ 15‎ ‎1.共面：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。‎ ‎2.异侧：反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。‎ ‎3.等角：反射角等于入射角 。‎ 三、利用光的反射定律作光路图是重点 ‎1.作图考法 ‎(1)根据要求作出入射或反射光线；‎ ‎（2）作法线；‎ ‎(3)根据给定的入射光线和反射光线，画出平面镜。‎ ‎2.常见作图题的解法注意事项 ‎(1)注意“箭头”方向；‎ ‎(2)平面镜成像一定要画成“虚线”；‎ ‎（3）作图的依据是光的反射定律。‎ 四、镜面反射和漫反射的异同点是难点 分类 ‎ 不同点 相同点 反射面特点 反射光方向 常见现象 镜面反射 光滑平面 反射光线仍然平行，只能在一个方向看到反射光 黑板反光，水面、玻璃面刺眼 严格遵守光 的反射规律 漫反射 凹凸不平 反射光向各个方向，各个方向都能看到 从各个方向都能看到黑板上的字 对点例题解读：‎ 知识点一：光的反射 ‎【例题1】（2019湖北武汉）在武汉举行的第七届世界军人运动会上，马拉松和公路自行车比赛将在东湖绿道上进行。如图所示，在平静的水面，美丽的东湖绿道和它的倒影相映成趣，倒影形成的原理是（　　）‎ 15‎ A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 ‎【答案】B ‎【解析】光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的。 ‎ 平静的水面相当于平面镜，东湖绿道的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的。 ‎ 知识点二：光的反射定律及其应用 ‎【例题2】（2019河南）由于光在电影屏幕上发生________，所以人们能从不同方向看到屏幕上的像．小明想用一块平面镜使水平面成30°角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角为______。‎ ‎【答案】漫反射；120°．‎ ‎【解析】（1）银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到．因此光在银幕上发生漫反射；‎ ‎（2）由于反射光线竖直射入井内，过入射点O竖直向下做出反射光线OB；然后作∠AOB的角平分线即为法线（ON）．‎ 由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°；‎ 则反射角∠BON=∠AOB=×120°=60°。作图如下：‎ 15‎ 知识点三：探究光的反射定律 ‎【例题3】（2019湖南怀化）如图是探究光的反射规律的实验装置图，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。‎ ‎（1）实验时,将光屏放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点，可在光屏上看到反射光线.如图甲所示；将光屏右半部分向后折转一定角度,光屏上看不到反射光.如图乙所示，说明反射光线、人射光线与法线在。‎ ‎（2）从甲图可以看出反射光线与入射光射分居在两侧。‎ ‎（3）从表格记录的数据分析时得：（答出一个结论即可）。‎ ‎【答案】（1）垂直；同一平面内；（2）法线；（3）反射角等于入射角。‎ ‎【解析】（1）实验时，将光屏垂直放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲；将光屏右半部分向后折转任意角度，光屏上都看不到反射光，如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内；‎ ‎（2）从甲图可以看出反射光线与入射光线分后在法线的两侧；‎ ‎（3）从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。‎ 达标训练题：‎ 15‎ ‎1.光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线与入射光线分居______两侧，反射角______入射角。光路是可逆的。漫反射和_____反射一样遵循光的反射定律。‎ ‎【答案】法线,等于.镜面.‎ ‎【解析】光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。光路是可逆的。漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。‎ ‎2.光与镜面成30°角射在平面镜上，反射角是（　　）‎ A. ‎30‎‎∘‎ B. ‎60‎‎∘‎ C. ‎70‎‎∘‎ D. ‎‎90‎‎∘‎ ‎【答案】B 【解析】光与镜面成30°角射在平面镜上，其入射角为90°-30°=60°，则反射角也是60°。 ‎ ‎3．如图所示现象中是由于光的反射形成的是（　　）‎ A.我国古代利用日晷晷针影子变化计时 B．我国古人利用冰透镜向日取火 C．古老的民间艺术“皮影戏”‎ D．卢沟桥在水中的“倒影”‎ ‎【答案】D．‎ 15‎ ‎【解析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；‎ ‎（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；‎ ‎（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的．‎ A．我国古代利用日晷晷针影子变化计时是利用了沿直线传播，故与题意不符；‎ B．冰透镜向日取火利用了凸透镜对光的会聚作用，属于光的折射，故与题意不符；‎ C．皮影戏中影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，故与题意不符；‎ D．平静水面上卢沟桥的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意．‎ ‎4.风吹树叶“沙沙”响，是由于风吹动树叶而发出的声音，人们能够分别出树上小鸟与知了的叫声，是因为它们的不同，能够从不同方向看到美丽的小鸟是因为太阳光在小鸟身上发生（选填“镜面反射”，“漫反射”）。‎ ‎【答案】振动；音色；漫反射 ‎【解析】（1）刮风时，风吹树叶的哗哗声，是因为树叶的振动产生声音的；‎ ‎（2）人们能够分别出树上小鸟与知了的叫声，即使其所发出的音调、响度相同，其音色也是不同的，故人们可以分辨出它们的声音，主要是因为它们发出的声音的音色不同；‎ ‎（3）我们能从不同方向看到本身不发光的物体，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的缘故。‎ 一、选择题 ‎1.（2020湖南湘潭模拟）下列现象中，仅由于光的反射而形成的是（　　）‎ 15‎ A．水中倒影 B．雨后彩虹 C． 插在水中的铅笔“折断”了 D．手影 ‎【答案】A ‎【解析】A.水中形成“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确；‎ B.雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生的折射形成的，故B错误。‎ C.从水中笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故C错误。‎ D.手影的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被手挡住后，墙面就会呈现出阴影区域，就是影子，故D错误。‎ ‎2．（2019福建省）光线从空气射到平静的水面，入射角为50°，则反射光线与水面的夹角为（　　）‎ A．0° B．40° C．50° D．100°‎ ‎【答案】B ‎【解析】入射光线与法线的夹角为50°，即入射角为50°。‎ 则光与水面的夹角为90°﹣50°＝40°，根据光的反射定律，反射角也为50°，所以反射光线与界面的夹角为40°。‎ ‎3．（2018•威海）下列关于光现象及其形成原因的说法，错误的是（　　）‎ A．黑板反光﹣﹣光的漫反射 B．水中倒影﹣﹣光的反射 C．树下光斑﹣﹣光沿直线传播 D．雨后彩虹﹣﹣光的折射 ‎【答案】A ‎ 15‎ ‎【解析】光现象有以下三种情况：‎ ‎（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，如：激光准直、小孔成像和影子的形成等；‎ ‎（2）当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；光射又分为镜面反射和漫反射；‎ ‎（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、彩虹的形成等。‎ A.黑板反光是由于黑板表面比较光滑，光在这里发生了镜面反射，故A错误；‎ B.水中倒影属平面镜成像，是由光的反射形成的，故B正确；‎ C.树下光斑是光沿直线传播时，通过树叶间的缝隙形成的像，故C正确；‎ D.雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小水珠时发生折射形成的，故D正确。‎ 二、填空题 ‎4.（2018陕西铜仁）如图所示，MM¢为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角ÐAON等于60°．已知ÐNOB等于30°，ÐNOC等于45°，ÐNOD等于60°．则入射光线AO的反射光线将沿着________方向射出．这条反射光线与入射光线AO的夹角为________。‎ ‎【答案】OD．120°‎ ‎【解析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；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．据此结合图片进行分析．根据反射定律可知，反射角等于入射角，因为入射角AON等于60°，所以反射角也等于60°，‎ 已知，∠NOD等于60°，则反射角是∠NOD，所以反射光线将沿OD射出．这条反射光线与入射光线AO的夹角为120°.‎ 15‎ ‎5．（2020•淄博模拟）小明利用下图中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。实验时，多次改变入射光的方向，总能在纸板上观察到入射光、平面镜和反射光的径迹，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：　 　。‎ ‎【答案】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；‎ ‎【解析】要验证反射光线与入射光线是否在同一平面上，可以通过让纸板B不与纸板A在同一平面上来研究。不合理。实验中要探究反射光线、入射光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。‎ 三、作图题 ‎6.（2020云南模拟）如图所示，射向平面镜的一束光AO经镜面反射后沿水平方向OB射出图中，ON是∠AOB的角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角α。‎ ‎【答案】如图所示：‎ ‎【解析】本题考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的概念，法线为入射光线和反射光线的角平分线，法线与平面镜垂直。‎ 15‎ 由题知，OB为反射光线，题目已经过入射点作出入射光线AO与反射光线OB夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜即可，‎ 入射角是入射光线与法线的夹角，如图所示。‎ ‎7.（常考题）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角度数。‎ ‎【答案】如图所示：‎ ‎．‎ ‎【解析】已知入射光线与法线的夹角（入射角），根据光的反射定律中，反射角等于入射角即可画出反射光线．由图可知，入射光线与法线的夹角即入射角为60°，根据反射角等于入射角等于60°，即可在法线的另一侧画出反射光线。‎ ‎8.（2020武汉模拟）如图所示，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．‎ ‎【答案】如图所示。‎ 15‎ ‎【解析】根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置；如图所示。由图知：反射光线和入射光线的夹角180°﹣60°=120°，则反射角等于入射角等于60°。‎ 四、探究实验题 ‎9.（2019江苏苏州）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD，能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。 （1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿______时针方向转动； （2）移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°．由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？______； （3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了：______； （4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，此时反射光束______。 A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 ‎【答案】（1）垂直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（4）C。‎ 15‎ ‎ 【解析】（1）白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现； 如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动； （2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。 （3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内； （4）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。 10.（2020福建模拟）如图所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON为法线。入射光为EO时，反射光为OF。当反射光线、入射光线和法线在同一平面内时，三次实验得到的数据填在如下表格中。‎ 实验次数 入射角 反射角 ‎1‎ ‎600‎ ‎600‎ ‎2‎ ‎500‎ ‎500‎ ‎3‎ ‎300‎ ‎300‎ ‎（1）根据实验数据表格的分析，你能得到的结论是：_____________________________。‎ ‎(2)想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应如何操作？______________。‎ ‎(3)如果让光线逆着______的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着_______方向射出，这个现象表明了：_________________________。‎ ‎（4）实验小组的同学小敏作发光点S经过平面镜的像S 15‎ ‎'的光路图如图所示。她作图的步骤有：①作反射光线O1A1、O2A2。②作入射光线SO1、SO2，③作法线O1N1、O2N2，④将反射光线O1A1、O2A2反向延长交于S'。她作图正确的顺序是_______________(填写序号)，这种作图方法是利用了__________规律。‎ ‎【答案】（1）光发生反射时，反射角等于入射角。‎ （2） 把纸板B向后（或向前）弯折，观察纸板B上是否有反射光线。‎ ‎（3）OF,OE,在反射现象中光路可逆。‎ ‎（4）②③①④ ，光的反射。‎ ‎【解析】（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内时，三次实验得到的数据我们发现每次实验都得到反射角等于入射角。所以有理由总结出光发生反射时，反射角等于入射角。‎ ‎（2）想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，把纸板B向后（或向前）弯折，观察纸板B上是否有反射光线。若有反射光线说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内；若没有反射光线说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内。‎ ‎（3)第一个空填FO，第二个空填EO就错误，这里要注意“逆着”二字的含义。如果让光线沿着EO的方向射向平面镜，反射光线沿着OF方向射出，再让光线沿着FO的方向射向平面镜，反射光线沿着OE方向射出，我们就说在反射现象中光路可逆。‎ ‎（4）利用光的反射规律作图，基本思路是过入射点作入射光线SO1、SO2 ，再作法线O1N1、O2N2，根据光的反射规律，反射角等于入射角作反射光线O1A1、O2A2。最后将反射光线O1A1、O2A2反向延长交于S'。‎ 15‎ 15‎