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第三章光和眼睛3.2探究光的反射规律内容说明光的反射光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫作光的反射光遇到水面、玻璃以及其他许多物质的表面都会发生反射光的反射现象光的反射使我们能看到不发光的物体.内容说明与光的反射有关的几个概念入射点（O）：入射光线与反射面的交点；入射光线（AO）：射向反射面的光线；反射光线（OB）：入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线；法线（ON）:从入射点引出的一条垂直于反射面的直线;入射角（α）:入射光线AO与法线ON的夹角；反射角（β）：反射光线OB与法线ON的夹角内容说明我们能看见物体的原因（1）物体（光源）发射的光进入我们的眼睛；（2）物体（非光源）反射的光进入我们的眼睛一般来说，任何物体的表面都能反射光，我们能看见本身不发光的物体，就是由于经过它表面反射的光线进入了我们的眼睛知识解读（1）当光线垂直于反射面入射时，入射角为0°，而不是90°；（2）入射光线和反射光线都有方向，用字母表示时应沿光线方向叙述字母，AO、OB不能叙述为OA、BO；（3）光的反射发生在物体表面或两种介质的交界面上；（4）入射光和反射光在同一种介质中传播，虽然传播方向发生改变，但速度不变；（5）不同物体表面反射光的能力不同，所以我们看到的物体的亮度不一样，物体反射光的能力越强，看起来就越亮注意：光的反射是一种普遍现象，一般来说，物体的表面都能反射光，发生反射的光仍在原来的介质中传播，但要与光的直线传播区分开.例1如图3-2-1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，_____是入射角，_____是反射角.解析：根据反射定律的内容可知，图中ON是法线，AO是入射光线，∠2是反射光线，∠2是入射角，∠3是反射角，而且∠3=∠2.图3-2-1∠3ONOB∠2探究光的反射规律内容实验器材一块平面镜、红色激光笔、直尺、彩笔、量角器、一张可折叠的硬纸板实验图乙甲内容进行实验（1）用红色激光笔贴着垂直放置在平面镜上的纸板发射一束红光，沿某一个方向射到O点，经平面镜反射，沿另一方向射出，在纸板上用彩笔描出入射光线与反射光线的径迹；（如图甲所示）（2）改变光束的入射方向，重做两次，分别用不同颜色的彩笔记录光线的轨迹；（3）用激光笔从反射光线一侧逆着反射光线照过去，发现光线可以沿原路返回去；（4）取下纸板，用量角器测量ON两侧的入射角和反射角；（5）将纸板F向前折或向后折发现不能看到反射光线（如图乙所示）内容实验数据实验结论光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角；在光的反射现象中光路是可逆的知识解读（1）光的反射定律可简记为“三线共面，法线居中，两角相等”；（2）光发生反射时，光路是可逆的，也就是说，甲在平面镜中能看到乙的眼睛，乙也一定能从同一平面镜中看到甲的眼睛；（3）不能将“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”，因为先有入射，后有反射，入射是“因”，反射是“果”；（4）当入射光线垂直射向平面镜时，反射光线、入射光线和法线三线重合，反射角等于入射角等于0°注意：实验中纸板的作用是显示光的传播路径，验证反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内，显示反射角随入射角变化的情况.注意事项：①让一束红光贴着纸板射向平面镜是为了显示入射光线的位置；②让激光手电筒从反射光线一侧逆着反射光照射过去是为了验证光在反射时，光路是否可逆；③将纸板F向前或向后折是为了探究反射光线与入射光线、法线是否共面.例2(山东聊城中考)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3-2-2所示的实验.图3-2-2（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线的径迹.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__________________________________________________.在光的反射现象中，反射角等于入射角量角器C（4）若将一束光贴着纸板沿FO方向入射到O点，光将沿图中的OE方向射出，因为在反射现象中，________.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）为了使光线能在纸板上显示出来，应该采取的操作是使激光器紧贴纸板入射，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）让光线沿着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，该现象说明在光的反射现象中，光路是可逆的.光路可逆镜面反射与漫反射镜面反射漫反射光路图内容发生在光滑表面上的反射发生在粗糙表面上的反射应用平静的水面、平面镜漫反射能使我们从不同的方向看到物体我们能看见人是因为光照在人身上发生了漫反射，所以从任何方向都能看到.有时看不见镜子里的人是因为人反射的光照在镜子上发生了镜面反射，只能在特定方向看到.镜面反射漫反射不同点反射光仍平行，只能在某个方向看到反射光反射光向各个方向射出，能在各个方向看到反射光相同点镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律知识解读（1）我们之所以能从不同的方向看到物体，是因为光在物体的表面发生了漫反射；（2）虽然漫反射的反射光线射向四面八方，但对于每一对反射光线和入射光线来说，都遵循光的反射定律例3下列关于镜面反射和漫反射分析正确的是()A.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律B.只有发生镜面反射的物体我们才能看到它C.光照到衣服上时会发生漫反射D.当平行的入射光线射向平面镜后，其反射光线将不再平行解析：镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故A错误；物体发生镜面反射或漫反射的光线进入我们的眼睛，我们都能看到它，故B错误；衣服的表面是粗糙的，当光照射到衣服上时发生的是漫反射，故C正确；当平行的入射光线射向平面镜后，发生镜面反射，其反射光线将仍然平行射出，故D错误.答案：C判断镜面反射和漫反射时，不能看反射后的光线是否平行，而要看反射面是否光滑.若反射面是光滑的，则为镜面反射，否则就是漫反射.光反射的应用与危害内容应用应用在潜望镜中潜望镜利用光的反射使光线沿与原光线垂直的方向射向下方应用在光纤中光纤利用光的反射传递信息危害玻璃幕墙反射的强烈阳光，影响了居民的生活，使司机驾驶汽车时受到干扰.户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和娱乐场所的彩色光源，也都有可能对我们的身体健康和周围的环境造成各种不良的影响例4目前光污染越来越严重，建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等都能造成光污染，形成光污染的主要原因是()A.光的反射B.光的混合C.光的色散D.光沿直线传播解析：由于建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等的表面都很光滑，所以光照在它们的表面时会发生镜面反射，造成光污染，影响居民的生活.故选A.答案：A混淆镜面反射和漫反射例5小华在学习了光的反射后，在家进行实验，晚上，他在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，从侧面看去，如图3-2-3所示，他会看到的现象及原因分析正确的是()A.镜子比较亮，因为它发生了镜面反射B.镜子比较亮，因为它发生了漫反射C.白纸比较亮，因为它发生了镜面反射D.白纸比较亮，因为它发生了漫反射图3-2-3解析：当用手电筒垂直照射白纸和平面镜时，平面镜会发生镜面反射，反射光线垂直反射，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，所以平面镜是暗的；光线垂直照射到白纸上，白纸表面是粗糙的，发生漫反射，反射光线射向四面八方，从侧面看时，有光线进入人眼，所以白纸是亮的.故选D.答案：D错解:A注意：没能掌握人看到物体的条件和正确区分漫反射和镜面反射.平面镜发生的是镜面反射，当光线垂直照射到平面镜上时，反射光线都竖直向上，其他方向没有反射光线，因此，从侧面看时，没有反射光线进入人眼，所以平面镜较暗.白纸发生的是漫反射，反射光线射向各个方向，各个方向上都有反射光线，因此有反射光线进入人眼，所以白纸较亮.感觉亮与暗的关键是看进入眼睛的光线的多少.不能正确判断入射角和反射角例6入射光线与平面镜的夹角由90°减小到60°时，反射角将()A.由90°减小到60°B.由30°减小到0°C.由0°增大到60°D.由0°增大到30°解析：入射角、反射角的确定要以法线为标准.入射角是入射光线与法线的夹角，它跟入射光线与镜面的夹角是互余角.当入射光线与镜面的夹角是90°时，入射角为0°，反射角也为0°.当入射光线与镜面的夹角减小到60°时，入射角从0°增大到30°，反射角也由0°增大到30°，故选D.D错解:A注意：由于没有掌握入射角、反射角的定义而误把光线与镜面的夹角当作入射角或反射角.题型一探究光的反射规律例7(甘肃天水中考)如图3-2-4所示，在“探究光的反射定律”实验中，小红同学将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上.图3-2-4（1）实验时让光贴着纸板入射是为了____________.（2）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，_________（填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光.（3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是____________________________________.（4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当___________________.显示光路不能用笔在纸板上沿着光路将其描画下来进行多次实验解析：（1）实验时如果不让光贴着纸板入射，就无法确定反射光线、入射光线，所以让光贴着纸板入射是为了显示光路，方便观察与测量.（2）入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，因此我们在纸板上看不到反射光线.（3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来.（4）只进行一次实验，根据一次测量就得出的实验结论不具有普遍性，为了使结论符合客观事实，应进行多次实验.题型二镜面反射和漫反射例8(山东滕州模拟)在一个明月如皓的夜晚，李刚走在回家的路上，高悬的月亮使李刚的右侧留下长长的身影，刚下过的雨在坑洼的路面上留下了一个个积水坑.李刚为了不踏入水坑，下列说法正确的是()A.应踩在较亮的地方，因为水面发生了漫反射，看起来较暗B.应踩在较亮的地方，因为路面发生了漫反射，看起来较亮C.应踩在较暗的地方，因为路面发生了漫反射，看起来较暗D.应踩在较暗的地方，因为水面发生了镜面反射，看起来较亮解析：由题意可知，“高悬的月亮使李刚的右侧留下长长的身影”，说明月亮在人的左侧.由于平静的水面能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生的是漫反射,故此时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；经地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮.为了不踏入水坑，李刚应踩在较亮的地方.故选B.答案：B题型三光的反射的应用例9有一光电控制液面高度的仪器，它是通过光束在液面处的反射光线射到光电屏上的光斑位置来判断液面高低的.如图3-2-5所示光路中，一光束与液面的夹角为40°，则反射角的大小为______，当光电屏上的光斑由S1移到S2时，液面______（填“上升”或“下降”）.图3-2-5解析：因为入射光线与液面的夹角为40°，所以入射光线与法线的夹角为90°-40°=50°，即反射角为50°；又因为光反射时，反射角等于入射角，故反射角等于50°；光电屏上的光斑S1向左移动到S2时，由于入射角不变，如图3-2-6所示，反射光线与原来的反射光线平行，所以液面上升.图3-2-6答案：50°上升例10为了验证光的反射定律，海若同学准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板（其