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光的反射（基础）责编：武霞【学习目标】1.了解光在物体表面可以发生反射；2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解决实际问题；3.理解在反射现象中光路的可逆性；4.知道镜面反射和漫反射的区别。【要点梳理】要点一、光的反射1、光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。2、基本概念：一点入射点光线射到镜面上的点，用“O”表示。三线法线通过入射点，垂直于镜面的直线，用虚线表示如图ON入射光线射到反射面上的光线，如图AO。反射光线被反射面反射后的光线，如图中的OB。两角入射角入射光线与法线的夹角，如图所示“i”反射角反射光线与法线的夹角，如图所示“r”。要点诠释：1、入射角和反射角分别是指，入射光线和法线的夹角，反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。2、法线是过入射点垂直平面镜的虚线，是为了研究问题方便引入的。3、入射光线和反射光线都有方向，所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中：入射光线AO，反射光线OB。4、发生反射现象时，光又反射回原介质中，所以光的传播速度不变，传播方向发生改变。5、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射，反射光射入了我们的眼睛。如下图所示：要点二、【高清课堂：《光的反射》】探究光反射时的规律1、实验探究（1）提出问题：光在反射时遵循什么规律？（反射光沿什么方向射出）（2）实验器材：激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。（3）实验步骤：①把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示：②在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。③观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系：a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等；b、反射光线和入射光线关于法线对称。④把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。表格：实验次序角i角r第一次45o45o第二次60o60o（4）结论：①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中③反射角等于入射角——两角相等2、反射现象中，光路是可逆的。让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜，那么，它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。如下图所示：要点诠释：1、把纸板NOF向前折或向后折，观察不到反射光线，证明三线共面；通过测量比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。2、反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。3、如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。要点三、镜面反射和漫反射1、镜面反射：光线照到平滑的表面上（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜），发生镜面反射。这时入射光平行，反射光也平行，其他方向没有反射光。2、漫反射：光线照到凹凸不平的表面上，发生漫反射。凹凸不平的表面会把光线向四面八方反射。要点诠释：1、镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。2、日常生活中见到的反射绝大多数是漫反射。如：黑板上的字。我们能从不同角度看到本身不发光的物体，是因为光在物体的表面发生漫反射。【典型例题】类型一、光的反射1.（2014秋•揭西县期末）光射到两种物质的界面上发生反射时，下列说法中正确的是（）A．反射光线和入射光线居法线的一侧B．光在反射时，有时反射角不等于入射角C．反射光线跟入射光线和法线在同一平面内D．反射光线跟入射光线和法线不在同一平面内【答案】C【解析】A、反射光线和入射光线应该分居法线的两侧，所以不合题意；B、反射角应该始终等于入射角，所以不合题意；C、与光的反射定律一致，所以符合题意；D、任何时候都应该“三线共面”，所以不合题意；故选C。【总结升华】反射定律是经过大量实践验证的，熟记光的反射定律的内容，才能准确判断光线的传播特点。举一反三：【变式】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【答案】D2.光线射到水平放置的平面镜上与镜面成60°角，当入射角增加5°后，则（）A．反射光线与入射光线的夹角为10°B．反射光线与入射光线的夹角为65°C．反射角为35°D．反射角为65°【思路点拨】首先明确法线、入射角、反射角，垂直于镜面的直线叫做法线，入射光线与法线的夹角叫入射角，反射光线与法线的夹角叫反射角；再次根据题意画图；最后根据反射定律和几何知识解答。【答案】C【解析】根据光的反射定律，入射光线与镜面的夹角为60°，则入射角为90°-60°=30°，反射角等于入射角也等于30°；当入射角增大5°时，则入射角变为30°+5°=35°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射角也变为35°。则反射光线与入射光线的夹角为70°，选项C正确。【总结升华】本题主要考查的是光的反射定律的应用，以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算。举一反三：【变式1】【高清课堂：《光的反射》例3】光线垂直射到镜面上，入射角等于，反射角等于；若入射光线与镜面夹角为60°，入射角等于，反射角等于，入射光线与反射光线夹角等于。【答案】0°；0°；30°；30°；60°【变式2】如图所示，太阳光与水平地面成60°角，用一平面镜把斜射的太阳光变为竖直的光照射竖直的矿井底，平面镜镜面与入射光线的夹角为。【答案】15°类型二、镜面反射和漫反射3.如图所示，在暗室中用手电筒照射挂在白色温墙上的小镜子，这时看到被照射部分（）A．墙和镜子都是黑色的B．墙和镜子都是白色的C．墙是黑色的，镜子是白色的D．墙是白色的，镜子是黑色的【思路点拨】镜面反射是光线平行入射平行反射；漫反射是光线平行入射不平行反射，而是射向四面八方，墙壁和小镜子都不能发光，能看到它们是由于反射光线进入眼睛，反射光线进入眼睛越多，看上去越亮。【答案】D【解析】镜子表面很平，光线照射时，表面会发生镜面反射，从照射角度看，几乎没有光线进入人的眼睛，感觉平面镜是暗的；墙面凹凸不平，当有光线照射时，发生漫反射反射光线射向四面八方，从侧面看，有一部分光线进入人的眼睛，感觉墙是白色的。【总结升华】题目主要考察了镜面反射和漫反射的不同。举一反三：【变式】（2014•旌阳区校级模拟）关于镜面反射和漫反射说法正确的是（）A．镜面反射遵守反射定律，而漫反射不遵守B．镜面反射不遵守反射定律，而漫反射遵守C．镜面反射和漫反射都不遵守反射定律D．镜面反射和漫反射都遵守反射定律【答案】D类型三、实验探究与作图4.（2016•聊城中考）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所示的实验。次数∠i∠r170°70°245°45°330°30°（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，将数据记录在上表中，根据数据得出的结论是。（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，因为在反射现象中，。【思路点拨】（1）探究光反射时的规律时，需要测量出入射角和反射角的大小；（2）实验中为了使光线能在纸板上显示出来，要使激光紧贴纸板面入射；（3）根据表中的数据可以得出的结论；（4）在光的反射现象中，光路是可逆的。【答案】（1）量角器；（2）C；（3）反射角等于入射角；（4）光路可逆【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，你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）让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，该现象说明在反射时，光路是可逆的。【总结升华】本题考查了探究光的反射的实验，要理解和熟记光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，光路是可逆的。5.如图所示，一束光斜射到平面镜上，请画出AO的反射光线，并标明入射角、反射角的大小。【答案与解析】第一步：根据法线垂直平面镜，做出法线；第二步：确定入射角的大小，入射光线与镜面的夹角是30°，所以入射角是60°。第三步：根据反射定律，反射角等于入射角也为60°。如下图所示：【总结升华】根据反射定律作图时，关键是熟练掌握光的反射定律的内容，并搞清反射角与入射角的概念，知道反射角等于入射角。