人教版八年级上册第2节 光的反射习题

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第14课  光的反射  课程标准课标解读1.认识光的反射；2.理解光的反射规律；3.会利用光的反射定律解释常见的光现象；4.会进行光的反射定律实验验证；5.了解镜面反射和漫反射现象。1.光的反射是光照射到两种介质交界面上发生的反射回原来介质的现象；2.理解光的反射规律；了解光的反射规律实验过程；3.知道生活中的光的反射现象；4.认识镜面反射和漫反射。 知识点01  光的反射1.如图，光在传播的过程中，遇到两种介质交界面(或物体表面)时，有一部分光返回原来的介质中的现象叫做光的反射。2.光的反射定律：在光的反射现象中，(1)入射光线、反射光线、法线同在同一个平面内(共面)；(2)反射光线、入射光线分别位于法线的两侧(分居)；(3)反射角等于入射角(等角)。3.光反射时,若光逆着原来反射光线的方向照射到反射面上,则反射光线逆着原来的入射光线照射出去。这说明，光路是可逆的。【知识详解】光的反射中的“一点”“二角”“三线”如图所示，要弄清一点(入射点)、二角(反射角、入射角)、三线(反射光线、入射光线、法线)的涵义。一点：指入射点，用字母O表不。二角：指入射角i和反射角r。入射角是指入射光线和法线的夹角，反射角是指反射光线和法线的夹角。三线：指入射光线AO，反射光线OB，法线NO。法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线，这是为了研究问题的方便而引入的，没有具体的物理含义，但在确定入射角、反射角时法线却是关键。因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。【知识拓展一】光的反射实验光的反射实验步骤：(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？(6)取下纸板，用量角器测量角i和r。【知识拓展二】镜面反射和漫反射1.反射面是光滑平面，光线平行反射的叫镜面反射；如镜子、平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律。2.照射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象叫漫反射。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的方向不同，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。3. 镜面反射和漫反射(1)镜面反射：即物体的反射面是光滑的平面，光线平行反射，如镜子，平静的水面等；镜面反射遵循光的反射定律，如图a所示。      a.镜面反射图                b．漫反射(2)漫反射：是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。如图b所示。☆镜面反射和漫反射相同点：不论是漫反射还是镜面反射,它们的反射都遵循反射定律。镜面反射和漫反射不同点：镜面反射和漫反射的不同,是由于反射面的不同,漫反射的表面是凹凸不平的,如纸张、墙壁等；镜面反射表面是光滑的,如镜子,玻璃等。当平行光照射时,镜面反射是所有发射光线仍然是平行光,而漫反射的反射光线是杂乱无章的,向各个方向的都有。☆光污染：玻璃幕墙、磨光的大理石等反射太阳光，炫目的光干扰人们的正常生活的现象。4.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律；当平行光照射时，镜面反射的反射光仍然是平行，而漫反射的反射光线是发散的，向各个方向都有。【例题1】用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。 123456入射角i15°30°45°60°70°80°反射角r15°30°45°60°70°80°(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如上表。比较r和i。可以得出：光反射时，反射角______人射角；(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、人射光线和法线在______；(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是______的；(4)由于光在纸板上发了______(选填“镜面反射”或“漫反射”)，所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。【答案】(1)等于；(2)同一平面内；(3)可逆；(4)漫反射。【解析】(1)由表中反射角和入射角的度数，可得反射角等于入射角。(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，是因为折转时左右两侧不在同一平面，说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，可知将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，这表明：在光的反射现象中，光路是可逆的。(4)实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故。【例题2】用如图所示的装置探究光的反射规律。纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折，为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是(　　)。A．改变光线AO与ON的夹角；    B．沿ON向后转动纸板F；C．改变纸板与平面镜之间的夹角；D．沿ON向后转动纸板E【答案】A。【解析】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的夹角，故A正确，BCD错误；故选：A。题组A  基础过关练1.下列成语所反映的情景，能用光的反射知识解释的是(　　)。A．凿壁偷光          B．一叶障目    C．镜花水月     D．形影相随【答案】C。【解析】凿壁偷光、一叶障目、形影相随都是由于光沿直线传播形成的，镜花水月是光的反射形成的像。2．下列说法中不正确的是(  )。A、光线垂直照射在平面镜上，入射角是90°；B、漫反射也遵守光的反射定律；C、反射光线跟入射光线的夹角为120°，则入射角为60°；D、太阳发出的光传到地球约需500s，则太阳到地球的距离约为1.5×108km【答案】A。【解析】A、入射角是入射光线与法线的夹角，所以当光线垂直射到镜面上时，入射角是0°，故本选项错误，符合题意；B、镜面反射遵守光的反射定律，漫反射也遵守光的反射定律，故本选项正确，但不符合题意；C、反射光线跟入射光线的夹角为120°，则入射角为60°，故本选项正确，但不符合题意；D、太阳发出的光传到地球约需500s，则太阳到地球的距离s=vt=3×108m/s×500s=1.5×108km，故本选项正确，但不符合题意。故选A。3.关于镜面反射和漫反射，下列说法正确的是(　　)。A．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律；B．平静的水面能映出岸上景物的倒影，是因为光在水面发生了漫反射；C．我们能从不同的地区看见天上的月亮，是因为月球对太阳光发生了镜面反射；D．人们能从不同方向看见本身不发光的物体，是因为光在这些物体表面发生了漫反射【答案】D。【解析】镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律，故A选项错误；平静的水面相当于平面镜，因此平静的水面能映出岸上景物的倒影属于镜面反射，故B选项错误；我们能从不同的地区看见天上的月亮，是因为月球对太阳光发生了漫反射，故C选项错误；能够从不同方向看到一些本身不发光的物体，说明光在这些物体上发生了漫反射，故D选项正确。4.在下列所述的现象中，由于光的反射形成的是(　　)。A．景物在水中的倒影        B．人在路灯下的影子C．小孔成像             D．穿透树林的阳光【答案】A。【解析】平静的水面相当于平面镜，景物在水中成像是平面镜成像现象，故属于光的反射，A选项符合题意；人在路灯下的影子，是光沿直线传播形成的，B选项不符合题意；小孔成像都是光沿直线传播形成的，C项不符合题意；穿透树林的阳光，是光沿直线传播形成的，D选项不符合题意。5.下图所示的四个光路图中，MM′为平面镜，PO为入射光线，ON为法线，入射角∠PON等于60°，其中符合光的反射定律的光路图是(   )。【答案】A。【解析】光的反射定律是：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一个平面内(共面)；反射光线、入射光线分别位于法线的两侧(分居)；反射角等于入射角(等角)(不能说成入射角等于反射角)。B、C、D图错误在于反射角与入射角不同，因为入射角为60°。故正确答案是A。6.探究“光的反射现象”，减小入射光线与平面镜的夹角，则反射角将_____(选填“增大”或“减小”)；小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛，这说明在光的反射现象中光路是_____的。【答案】(1)增大；(2)可逆。【解析】(1)在探究“光的反射现象”时，减小入射光线与平面镜的夹角的同时增大了入射光线与法线之间的夹角即增大了入射角，根据反射定律可知反射角将增大；(2)小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛，这说明在光的反射现象中光路是可逆的。7.如图甲所示，a、b两条光线是由同一发光点S发出的经平面镜反射后的光线，试根据平面镜成像特点，作出发光点S的位置。【答案】见解析。【解析】先作出反射光线a、b对应的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线a、b的入射光线，此两条入射光线的交点即为发光点S。如图。8.用如图1所示的装置探究光的反射规律，实验数据如下表：次数1234∠i30°40°50°60°∠r30°40°50°60°(1)图表中∠r表示　   　(选填“入射”或“反射”)角。(2)分析实验数据可知：反射角　   　(选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。(3)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。如图2，把纸板NOF向后折，光沿EO入射在纸板NOF上　   　(选填“能”或“不能”)看到反射光线。这说明在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(4)在图1中，当光沿FO的方向射向O点时，光会沿着OE的方向射出，说明在反射现象中光路是　   　的。【答案】(1)反射；(2)等于；(3)不能；(4)可逆。【解析】(1)垂直镜面的是法线，射向镜面的光线为入射光线，入射光线与法线的夹角是入射角，由图1知，OF为反射光线，∠r是反射角；(2)根据表中的数据可以得出结论：反射角等于入射角；(3)把纸板NOF向前折或向后折，光沿EO入射在纸板NOF上，在纸板NOF上不能看到反射光线，由此得出结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(4)让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE方向射出，这表明，在反射现象中，光路是可逆的。故答案为：(1)反射；(2)等于；(3)不能；(4)可逆。题组B  能力提升练1．若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜(  )。A. 水平向左移动；B. 水平向右移动；C.竖直向上移动；D. 竖直向下移动【答案】C。【解析】A、将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能射中目标，故A不符合题意；B、将平面镜水平向右移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能射中目标，故B不符合题意；C、将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，能射中目标，故C符合题意；D、将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向左边移动，则反射光线也向左移动，光斑会向下移动，不能射中目标，故D不符合题意。2.如图所示，小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是(  )。A. 光屏能显示光路，是因为发生了镜面反射；B. 将左侧光屏向后折转，是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”；C. 验证“光路可逆”时必须用两个激光灯；D. 验证“反射角等于入射角”时，入射角不能为【答案】D。【解析】A、光屏能显示光路，是因为发生了漫反射，故A错误；B、为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”，要向后折反射光线的那侧，即右侧光屏，故B错误；C、证“光路可逆”时，如果让光线逆着BO的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，看这时的反射角是否为原来的入射角，从而验证光路是否可逆，用笔在屏上画出即可，不必用两个激光灯，故C错误；D、入射角等于时，即入射光线与镜面垂直，反射光线也垂直于镜面射出，反射光线、入射光线、法线在一条直线上，无法测角度的大小，故验证“反射角等于入射角”时，入射角不能为，故D正确。故选D。3.如图所示，入射光线与平面镜成30°角，下列说法正确的是(  )。A．反射角是60°；              B．入射角是30°；C．反射光线与镜面的夹角是60°；D．入射角增大，反射角不变【答案】A。【解析】入射光线与平面镜成30°角，那么入射角为60°，根据光的反射定律，反射角也为60°。故选A。4.2020年6月21日，在日食发生时，小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑，这些光斑是由光的______形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳，如果没有专用的太阳滤镜，比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(如图乙所示)，太阳在水中的像是由光的______形成的。【答案】(1)直线传播；(2)反射。【解析】茂密的树叶缝隙形成许多小孔，沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像，即我们看到的圆形光斑，是由光的直线传播形成的。太阳在水中的像，属于平面镜成像，是光的反射形成的。5.利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中，则反射角的大小是______。【答案】55°。【解析】做出反射光线(竖直射入井中)，根据反射角等于入射角，做出反射光线与入射光线夹角的平分线，则镜面与法线垂直，如图所示：如图所示，入射光线与反射光线的夹角为：20°+90°=110°根据反射定律，反射角等于入射角等于：×110°=55°。6.根据给出的入射光线，请画出其反射光线。【解析】画出法线，根据反射角等于入射角，在法线下侧画出反射光线，如图所示：7.“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　 　(选填字母符号)。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。【解析】(1)白色纸板ACDB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。故答案为：(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。8.探究“光的反射规律”时，某实验小组设计了如图所示的实验。次数入射角反射角160°60°245°45°330°30°(1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来，他们应该采取的操作是　 　(选填“A”或“B”)。A．让光束垂直纸板射到O点B．让光束贴着纸板射到0点(2)根据上表实验数据得出结论：在光的反射现象中，反射角　 　入射角。(3)若将一束光沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，说明在光的反射现象中光路是　 　的。【答案】(1)B；(2)等于；(3)可逆。【解析】(1)此实验为了使光线能在纸板上显示出来，应该采取的操作是使光束贴着纸板射到O点，即选项B的说法符合题意；(2)分析表中反射角和入射角的数据可知：光反射时，反射角等于入射角；(3)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，该现象说明：在反射时，光路是可逆的；故答案为：(1)B；(2)等于；(3)可逆。题组C  培优拔尖练1．(2021·枣庄)如图所示，三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，三条反射光线______(选填“会”或“不会”)平行射出，这种反射______(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。【答案】不会；遵循。【解析】[1] 三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上，不会平行射出，因为入射角不同，反射角也不同，只有三条互相平行的光线入射到平面镜上才会平行射出。[2]这种反射是漫反射，也遵循光的反射规律。2．(2021·河南)图甲为开封铁塔及其倒影的美景。请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图，其中A点表示水中“塔尖”的位置。【解析】首先找到A关于水面的对称点A’，即为塔尖，连接A和眼睛，与水面的交点O，在水面以下用虚线，水面以上用实线，并标上指向眼睛的箭头，即为反射光线，连接塔尖A’与O点并标上向下的箭头，即为入射光线，故如下图所示： 。3．(2021·岳阳)如图甲，在“探究光的反射规律”实验中：(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光线EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了 　　(选填“漫”或“镜面”)反射；(2)多次改变入射角的大小进行实验，可以得出结论：反射角 　    入射角；(3)小明发现实验中所用的激光垂直照在光屏上不是一个点而是一条直线，这样使实验中更容易观察光路。他很好奇这是如何做到的，于是拆开激光笔。如图乙所示，一束很细的激光发射出来后通过一个透明的圆柱体，由于圆柱体对光有 　 　(选填“会聚”或“发散”)作用，最终使激光在光屏上展开得很宽。【答案】漫；等于；会聚。【解析】(1)光在纸板上发生漫反射时，反射光线会向各个方向传播，使我们从各方向都能看到；(2)光反射时，反射角总是等于入射角；(3)透明圆柱相当于一个凸透镜，对光有会聚作用，把很细的激光会聚起来，形成亮光，再在光屏上展开。故答案为：漫；等于；会聚。4. (2021·青海)在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。(1)实验前，应将纸板______放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动；(2)某时刻入射光线与镜面夹角为30°时，其反射角等于______；(3)将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______；(4)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。【答案】 ①竖直(垂直)；②顺； ③60°；④光路可逆；⑤漫。【解析】(1)[1]为了能清晰的在纸板上显示光的传播径迹，需将纸板垂直与平面镜放置。[2]光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动时，入射角变大，反射角始终等于入射角，所以反射角也会随之变大，所以反射光束OF沿顺时针方向转动。(2)[3]入射光线与镜面的夹角为30°时，入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角也为60°。(3)[4]将光沿着反射光线的位置入射，反射光将沿着原来入射光线的位置被反射，说明在反射现象中，光路是可逆的。(4)[5]发生漫反射时，反射光朝四面八方。在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，说明光在纸板上发生了漫反射。