物理人教版（2024）第四章 光现象第2节 光的反射一课一练

这是一份物理人教版（2024）第四章 光现象第2节 光的反射一课一练，共17页。试卷主要包含了了解光在物体表面可以发生反射；，理解在反射现象中光路的可逆性；，知道镜面反射和漫反射的区别等内容，欢迎下载使用。

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：
要点诠释：
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。
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。
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。
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。
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：
【例】（2023·郴州）下列光现象中，与光的反射有关的是（ ）。
A. 光的色散；
B. 立竿见影；
C. 在平静的水面能看到蓝天白云；
D. 沙漠上空出现海市蜃楼
【变式1】（2023·无锡）如图所示，平面镜M水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板由A、B两部分组成，可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点，只有当纸板B翻折至图中位置时，才能观察到纸板B上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在________，此时角度为，则为_________，将一束光沿方向入射，则反射光将沿_________方向射出。
【变式2】（2023·营口）下列各种光现象中，由于光的反射形成的是（ ）。
A. 河水看起来变浅了；
B. 在平静的湖面上可以看到蓝天白云；
C. 太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带；
D. 早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它
【变式3】（2023·广州）如图，S为光源，画出①光线a的反射光线；②S在平面镜中的像。
要点二 光的反射规律实验
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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 ⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。
表格：
（4）结论：
= 1 \* GB3 ①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
= 2 \* GB3 ②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
= 3 \* GB3 ③反射角等于入射角——两角相等
考查方向
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：
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。
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。
如果光线垂直射向平面镜，入射角为0,反射角为0，入射光线、反射光线、法线重合。
3.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。
【例】（2023·齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。
（1）如图1所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板（右侧可绕翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线应___________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，光在纸板上发生___________（选填“镜面”或“漫”）反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出；
（2）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，用量角器测量两侧的和，是为了___________；根据实验结论可知：当入射光与平面镜夹角为时，反射角为___________；
（3）让光沿图1中方向照射到镜面，它会沿着方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。
（4）如图2所示，把纸板右侧绕向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在___________内。
【变式1】（2023·潜江、天门、仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折；
（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（选填“>”“<”或“=”）；
（2）改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是_________；
（3）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是_________的；
（4）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上________（选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线，入射光线和法线在_________。
【变式2】（2023·聊城）为了探究光反射时的规律，小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持______；
（2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是______；
A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角
（3）让光沿着BO的方向射到镜面，发现反射光沿着OA方向射出。这表明，在反射现象中，光路______；
（4）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光与入射光______（选填“在”或“不在”）同一平面内。
【变式3】（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（ ）。
A. 反射光线与镜面的夹角是40°；
B. 入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°；
C. 将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失；
D. 光在纸板上发生了镜面反射
4.2 光的反射（解析版）
本节学习目标
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：
要点诠释：
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。
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。
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。
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。
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：
【例】（2023·郴州）下列光现象中，与光的反射有关的是（ ）。
A. 光的色散；
B. 立竿见影；
C. 在平静的水面能看到蓝天白云；
D. 沙漠上空出现海市蜃楼
【答案】C。
【解析】A．太阳光经过三棱镜被分解成不同颜色的色光的现象叫做光的色散，其本质是光在空气和玻璃中传播时发生了折射，而不同颜色的色光的折射程度不同，所以太阳光被分解成了各种颜色的色光，故A不符合题意；
B．因为光在同种均匀介质中沿直线传播，所以光照射到立着的竿上时，在竿的后方出现了影子，故B不符合题意；
C．在平静的水面看到的蓝天白云是真实的蓝天白云在水面反射形成的虚像，故C符合题意；
D．沙漠上空出现海市蜃楼是光在不均匀的空气中传播时发生折射形成的虚像，故D不符合题意。
故选C。
【变式1】（2023·无锡）如图所示，平面镜M水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板由A、B两部分组成，可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点，只有当纸板B翻折至图中位置时，才能观察到纸板B上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在________，此时角度为，则为_________，将一束光沿方向入射，则反射光将沿_________方向射出。
【答案】①. 同一平面内；②. 40°；③. OE。
【解析】[1]反射光线、入射光线和法线都呈现在白色纸板上，在同一个平面上，所以可知在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
[2]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以入射角为40°时，反射角也等于40°。
[3]由于在光的反射现象中，光路是可逆的，所以将一束光沿原来的反射光路方向入射，则反射光将沿原来的入射光路射出，故反射光将沿OE方向射出。
【变式2】（2023·营口）下列各种光现象中，由于光的反射形成的是（ ）。
A. 河水看起来变浅了；
B. 在平静的湖面上可以看到蓝天白云；
C. 太阳光经过三棱镜后可以形成彩色光带；
D. 早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它
【答案】B。
【解析】A．河水看起来变浅，是由于光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，故A不符合题意；
B．在平静的湖面可以看到蓝天白云，“倒影”相当于平面镜成像，属于光的反射，故B符合题意；
C．太阳光经过三棱镜折射后可以产生彩色光带是光的色散现象，故C不符合题意；
D．早晨太阳还在地平线以下时人就可以看到它，是由于光在密度不均匀的介质中传播时发生折射现象引起的，故D不符合题意。
故选B。
【变式3】（2023·广州）如图，S为光源，画出①光线a的反射光线；②S在平面镜中的像。
【解析】过镜面作出点S的对称点S'，即为S在平面镜中的像，连接S和入射点O并延长，S'O即为反射光线，如图所示
要点二 光的反射规律实验
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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 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 \* GB3 ⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。
表格：
（4）结论：
= 1 \* GB3 ①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面
= 2 \* GB3 ②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中
= 3 \* GB3 ③反射角等于入射角——两角相等
考查方向
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：
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。
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。
如果光线垂直射向平面镜，入射角为0,反射角为0，入射光线、反射光线、法线重合。
3.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。
【例】（2023·齐齐哈尔）小明利用如图装置探究光反射时的规律。
（1）如图1所示，实验时，把一个平面镜放在水平桌面上，再把白色纸板（右侧可绕翻折）竖直地立在平面镜上，纸板上的直线应___________于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到点，光在纸板上发生___________（选填“镜面”或“漫”）反射，呈现径迹。光经平面镜反射，沿另一个方向射出；
（2）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，用量角器测量两侧的和，是为了___________；根据实验结论可知：当入射光与平面镜夹角为时，反射角为___________；
（3）让光沿图1中方向照射到镜面，它会沿着方向射出。这表明：在光的反射现象中，光路是___________的。
（4）如图2所示，把纸板右侧绕向前折或向后折，在右侧纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在___________内。
【答案】①. 垂直；②. 漫；③. 探究反射角与入射角的大小关系；④. ；⑤. 可逆；⑥. 同一平面。
【解析】（1）[1]法线与镜面垂直，纸板上的直线相当于法线，所以ON应垂直于镜面。
[2]我们能在纸板上看到入射光线和发射光线的路径，是由于光线在粗糙的纸板上发生了漫反射。
（2）[3]用量角器测量两侧的和，是入射角，是反射角，可以探究反射角与入射角的大小关系。
[4]当入射光与平面镜夹角为时，反射角90°-50°=40°
（3）[5]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，即光线沿着原来反射光线的路径入射，反射光线会沿着原来入射光线的路径反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。
（4）[6]把纸板右侧绕向前折或向后折，纸板E与F不在同一平面内，在纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【变式1】（2023·潜江、天门、仙桃）用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置，附有量角器的白纸板由E、F两部分构成，始终竖直立在M上，可以绕ON翻折；
（1）如图甲，E、F在同一平面上，让入射光AO射向镜面，量角器上显示入射角和反射角的大小，可得出∠r________∠i（选填“>”“<”或“=”）；
（2）改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是_________；
（3）若光沿BO入射，经M反射后沿OA射出。这表明，在光的反射现象中，光路是_________的；
（4）如图乙，把F向前或向后翻折，则在F上________（选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明反射光线，入射光线和法线在_________。
【答案】①. =；②. 多次实验，得到普遍规律（或避免偶然性）；③. 可逆；④. 不能；⑤. 同一平面内。
【解析】（1）[1]在反射现象中，反射角等于入射角。故此时反射角∠r =入射角∠i。
（2）[2]改变入射光的方向，再测几组入射角和反射角，这样做的目的是，多次实验，得到普遍规律（防止偶然性）。
（3）[3] 如果将光源沿BO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OA的方向射出，这说明了在光的反射中，光路是可逆的。
（4）[5][6]根据光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以把纸板F向后折叠，则在纸板F上不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内。
【变式2】（2023·聊城）为了探究光反射时的规律，小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
（1）把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，纸板上的直线ON与镜面保持______；
（2）为了探究反射角与入射角的关系，实验时应进行的操作是______；
A.沿ON前后转动纸板E B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角 D.改变光束AO与ON的夹角
（3）让光沿着BO的方向射到镜面，发现反射光沿着OA方向射出。这表明，在反射现象中，光路______；
（4）若将纸板倾斜，如图乙所示，让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面，此时反射光与入射光______（选填“在”或“不在”）同一平面内。
【答案】①. 垂直；②. D；③. 是可逆的；④. 在。
【解析】（1）[1]把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，使法线垂直于镜面。
（2）[2]在探究反射角与入射角的大小关系时，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，这样才能避免结论的偶然性，应进行的操作是改变光线AO与ON间的夹角，故D正确。
（3）[3]让一束光沿BO方向射向平面镜，即让光线逆着原来的反射光线射向镜面，反射光将沿OA方向射出，即反射光线逆着原入射光线方向射出，该实验现象说明，在反射现象中，光路是可逆的。
（4）[4]根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，不在纸板这一平面上，但不能看到反射光线。
【变式3】（2023·自贡）小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（ ）。
A. 反射光线与镜面的夹角是40°；
B. 入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20°；
C. 将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失；
D. 光在纸板上发生了镜面反射
【答案】B。
【解析】A．入射光线与平面镜成50°夹角，则入射角为90°-50°=40°
根据光的反射规律可知，反射角为40°，则反射光线与镜面的夹角是90°-40°=50°
故A不符合题意；
B．入射角增大10°，则反射角也增大10°，那么反射光线与入射光线的夹角增大20°，故B符合题意；
C．因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸板NOF向后折叠，在纸板NOF上将看不到反射光线，但反射光线不会消失，故C不符合题意；
D．为了能在各个方向都能观察到光线，纸板表面比较粗糙，光在纸板上发生了漫反射，故D不符合题意。
故选B。
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”。
实验次序
角i
角r
第一次
45
45
第二次
60
60
考查方向
解答思路
三线共面
沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线
分居
观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧
等角
通过量角器
可逆
沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线
漫反射
能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射
实验结论的普遍性
改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验
光线的理想化模型
观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径
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”。
实验次序
角i
角r
第一次
45
45
第二次
60
60
考查方向
解答思路
三线共面
沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线
分居
观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧
等角
通过量角器
可逆
沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线
漫反射
能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射
实验结论的普遍性
改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验
光线的理想化模型
观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径