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4.2 光的反射
一、光的反射定律
1.光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在______内,入射光线、反射光
线分别位于______;______。
【答案】同一平面,法线两侧,反射角等于入射角。
【详解】根据反射定律的内容可得,光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,入射
光线和反射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。
2.如图所示,MM'为平面镜,AO为入射光线,ON为法线,已∠AON=60 o, ∠NOB=30 o,
∠NOC=45 o,∠NOD=60 o,则______为反射光线(选填:“OB”、“OC”或“OD”)
【答案】OD。
【详解】由图可知,AO为入射光线,入射角∠AON=60∘,根据反射角等于入射角得,反射角为
∠NOD=60o ,OD是反射光线。
3.探究光的反射定律。
(1)该实验用到的器材有:可折叠的白色硬纸板、铅笔、量角器、直尺、激光笔、______(选填
“平面镜”、“薄玻璃板”或“厚玻璃板”);
(2)如图甲中当入射光绕O点顺时针转动时,反射光束____(选填“远离”或“靠拢”)法线;
(3)如图乙所示,将纸板NOF向后折,在纸板NOF上_______(选填“能”或“不能”)看到反
射光束,这说明了__________。
【答案】(1)平面镜;(1)靠拢;(1)不能,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
【详解】(1)为了探究光的反射定律,需要将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,平面镜能将激光射出的光全部反射,故还需要平面镜。
(2)由光的反射定律可知,反射角等于入射角,当入射光绕O点顺时针转动时,入射角减小,所
以反射角也将减小,故反射光束靠拢法线。
(3)由光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以将纸板NOF向后折,
反射光线在原来的位置不随纸板移动,所以在纸板NOF上不能看到反射光束。
4.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
【详解】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°,反射光线与入射光线的夹角增大20°,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。
5.小周同学在学完光学知识后,在家里利用实验器材探究光的反射规律,通过测量她发现此时入
射光线与平面镜成60°夹角如图所示,则( )A.反射光线与镜面的夹角是30°
B.将纸板NOF向后折叠,则反射光线消失
C.光在纸板上发生了镜面反射,可更直观地显示光路
D.入射角增大5°,反射角与入射角间的夹角增大10°
【答案】D
【详解】A.由图中可知入射光线与镜面的夹角为60°,根据光的反射定律可得反射光线与镜面的
夹角是60°,故A不符合题意;
B.将纸板NOF向后折叠,只是在纸版上看不到反射光线了,但是并不是反射光线消失了,故B
不符合题意;
C.光在纸板上发生了漫反射,可更直观地显示光路,故C不符合题意;
D.入射角增大5°,根据光的反射定律可知,反射角也增大5°,故反射角与入射角间的夹角增大
10°,故D符合题意。
故选D。
6.在如图所示的关于光反射的光路图中,不可能发生的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】由光的反射定律知,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
居在法线的两侧,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
7.作图题
(1)如图,画出反射光线,并标出反射角的度数。
【答案】见右图。
【详解】入射角为90°-30°=60°
根据反射角等于入射角,据此画出反射光线,反射角的度数为60°,如图所示。(2)如图,一束光与平面镜成45°角射到平面镜上,请根据光的反射定律画出它的反射光线。
【答案】见右图。
【详解】一束光与平面镜成45°角射到平面镜上,过入射点垂直于平面镜作法线,则入射角为
90°-45°=45°
由光的反射定律可知,反射角等于入射角,即45°。在法线另一侧作出反射光线,如图所示。
(3)如图,OB为一束与镜面夹角为50°的反射光线,请画出与其对应的入射光线并标出入射角。
【答案】见右图。
【详解】图中已过反射点垂直于镜面做出法线,反射光线与镜面的夹角为50°,则反射角为
90°-50°=40°;根据光的反射定律,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,因此在法
线左侧作出入射光线,并标出入射角i及其度数,如图所示。
二、光路的可逆性
8.如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通
过这平面镜看到你的眼睛,这是因为( )
A.光的漫反射 B.光的镜面反射
C.反射现象中光路可逆 D.彼此处在眼睛的明视距离位置
【答案】C
【详解】在光的反射中,光路是可逆的;因为根据光的反射定律,反射角等于入射角;由此可知,
原来的入射光线成为反射光线,所以当你在平面镜中看到他人的眼睛时,对方也一定能看到你的眼睛.
9.在用如图装置探究“光反射时的规律”的实验中。为使入射光线和反射光线同时出现在纸板上,实验中,应让纸板与平面镜 ___________。将纸板OCBN沿轴线ON向后弯折,纸板OCBN上不再出
现反射光线,这表明:在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 ___________上;甲、乙同
学能从镜子同时看到对方眼睛,此现象说明光反射时光路是 ___________的。
【答案】垂直,同一平面,可逆。
【详解】要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,且反
射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。
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;所以把纸板F向前或向后折
叠,则在纸板F上都不能看到反射光线,说明反射光线与入射光线和法线应在同一平面内。
因为反射时,光路是可逆的,所以甲、乙同学能从镜子同时看到对方眼睛。
三、镜面反射和漫反射
10.如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )
A.甲图属于漫反射
B.乙图的反射不遵循光的反射定律
C.甲图中任何方向看反射面都很亮
D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面
【答案】D
【详解】AC.甲图中平行射入,平行射出为镜面反射,故不是任何方向看反射面都很亮,故AC
错误;
BD.乙图中物体表面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的反射面上,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,是漫反射,一样遵循光的反射定律,故B错误,
D正确。所以选D。11.如图所示,是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图,在
晚上开车时( )
A.潮湿的路面更容易发生光的漫反射
B.对面无车时,驾驶员看潮湿的路面更暗
C.只有干燥的路面发生光的反射
D.照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
【答案】B
【详解】A.由图可知,干燥的路面更容易发生光的漫反射,故A不符合题意;
B.由图可知,潮湿的路面更容易发生光的镜面反射,对面无车时,汽车发出的光经路面反射到对
面,所以驾驶员看潮湿的路面更暗,故B符合题意;
C.由图可知,光在干燥的路面和潮湿的路面都会发生光的反射,故C不符合题意;
D.照射到干燥路面上的光,发生漫反射,漫反射依然遵循光的反射定律,故D不符合题意。
故选B。
12.如图所示,是某小组同学在研究光的反射规律实验时观察到的现象,已知AO为入射光线,其
入射角等于______度。关于OD的性质,请说出你的观点:______。关于OE,部分同学认为是法线。
你支持他们的观点吗?答:______(选填“支持”或“反对”)。理由:______。
【答案】50,是反射光线的像,反对,见解析。
【详解】由图可知,反射光线与镜面之间的夹角为40°,则反射光线与法线之间的夹角为
90°-40°=50°可得反射角为50°。根据反射定律,反射角等于入射角。因此入射角为50°。
由图可知,OD是反射光线OB通过平面镜成的虚像,是由光的反射形成的。
在光的反射中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,OE没有与入射光线OA和反射光线
OB在同一平面内,所以不是法线。
13.如图所示,一束光经平面镜反射后,照到墙上的E点。若要使反射光射到墙上的F点,下列
操作可行的是( )
A.平面镜不动,入射点不变,减小入射角
B.入射光不动,平面镜竖直向上移动一定距离
C.入射光不动,平面镜逆时针转动适当角度
D.入射光不动,平面镜向右平移一段距离
【答案】D
【详解】A.平面镜不动,入射点不变,入射角减小,则反射角也减小,那么反射光线向下移动,
反射光射到墙上E点下方,故A不符合题意;
B.入射光不动,平面镜向上竖直移动,入射角不变,反射角也不变,反射光线射到墙上的E点,
故B不符合题意;
C.入射光线不动,平面镜逆时针转动适当角度,则入射角减小,反射角也减小,反射光线射到墙
上的点在E点的下方,故C不符合题意;
D.入射光线不动,平面镜向右平移一段距离,则入射点向上移动,反射点也向上移动,可能会射
到F点,故D符合题意。
故选D。
14.如图所示,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垂直镜面。
(1)实验时应选用________(选填“光面”或“粗糙”)的硬纸板;
(2)实验中能从多角度看到光束是因为发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”);
(3)通过实验得出的结论是:入射光线、反射光线、和法线都在同一平面内;反射光线、入射光
线分别位于法线的两侧;__________;在光的反射现象中,光路可逆;(4)本实验要改变入射角进行多次实验,其目的是___________;
(5)某同学用激光笔沿着纸板由E点射向O点(纸板ENF在同一平面内),无论怎样改变入射
方向,始终在纸板上观察不到反射光线,原因是___________。
【答案】(1)粗糙;(2)漫反射;(3)反射角等于入射角;(4)寻找普遍规律;(5)纸板没
有垂直于镜面放置.
【详解】(1)为了在实验中能清晰的显示光路,应使用粗糙的硬纸板。
(2)由于光发生漫反射时,反射光线朝各个方向反射,所以能从多角度看到光束是因为发生了漫
反射。
(3)通过实验可得光的反射定律:“三线共面、两线异侧、两角相等、光路可逆”,所以反射角
等于入射角。
(4)实验中,为得到普遍规律,需要改变入射角大小,进行多次实验。
(5)用激光笔沿着纸板由E点射向O点,纸板ENF在同一平面内,如果纸板垂直于镜面放置,
则反射光线在纸板上;无论怎样改变入射方向,始终在纸板上观察不到反射光线,则可能是纸板没有
垂直于镜面放置。
15.“鹊桥”是嫦娥四号月球探测器的中继卫星,与地球相距45万公里。“鹊桥”上安装了激光
角反射器如图甲,首次开展了超地月距离的反射式激光测距试验。如图乙,角反射器由相互垂直的小
平面镜组合而成,激光射向它时,能被其“反向射回”。
(1)“鹊桥”沿图丙所示的轨道运行时,以月球为参照物,它是______的;
(2)角反射器的反射面制作得很______(平滑/粗糙),使射向它的激光发生______反射;
(3)图乙中,反向射回的光线b与射入的光线a相互______(平行/不平行),光线b所对应的反
射角∠r=______。【答案】(1)运动;(2)平滑,镜面;(3)平行,40。
【详解】(1)若以月球为参照物,“鹊桥”的位置在发生改变,因此“鹊桥”是运动的。
(2)由于镜面反射的能量比较集中,能更好的完成实验,因此角反射器的反射面制作得很平滑,
使射向它的激光发生镜面反射。
(3)如图乙所示:
可得∠ABM=∠CBO=40° 可得∠ABC=100°
在直角三角形BOC中 ∠BCO=90°-40°=50°
可得 ∠DCF=∠BCO=50° 因此∠BCD=80°
可得∠ABC+∠BCD =180°
由数学定理可得,光线b与射入的光线a相互平行。
根据光的反射定律:反射角等于入射角,则光线b所对应的反射角
16.(2022·贵州黔东南州·中考)某校九年级的一名学生下晚自习后在骑自行车回家途中,迎面遇
到一辆灯光非常刺眼的车辆。为了安全,他应该( )
A.迎着灯光继续行驶 B.闭眼缓慢行驶
C.停下车靠边避让 D.用手遮挡灯光行驶
【答案】C【详解】A.因为灯光比较刺眼,迎着灯光继续行驶,会看不清前方道路,所以骑行时并不安全,
故A不符合题意;
B.闭眼缓慢行驶,会看不到前方道路,所以骑行时并不安全,故B不符合题意;
C.停下车靠边避让,等车过去再骑车回家,比较安全,故C符合题意;
D.用手遮挡灯光行驶,会看不清前方道路,所以骑行时并不安全,故D不符合题意。
故选C。
17.(2022·辽宁盘锦·统考中考真题)电影院的幕布表面比较粗糙,这是为了使放映机发出的光在
幕布上发生_______反射,该反射的每一条光线在反射时都________(选填“遵循”或“不遵循”)光
的反射定律。
【答案】漫,遵循。
【详解】电影院的幕布表面比较粗糙,光射向幕布时,发生漫反射,电影院各个方向都能看到幕
布上的影像。
在光的反射现象中,无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。
18.(2022·贵州黔西·统考中考真题)阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入
井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
【答案】见右图。
【详解】因为太阳光竖直射入深井内,所以反射光线竖直向下,画出法线,过入射点画出法线的
垂线,即平面镜的位置;因入射光线与水平面成60°,而反射光线是竖直向下的,所以入射光线与反射
光线的夹角为60°+90°=150°
则入射角、反射角都为 如图所示。
19.(2022·四川广元·统考中考真题)小林在探究光的反射规律实验中,利用激光笔、可折转的光
屏、平面镜和测量工具等器材,组装了如图所示的实验装置。(1)小林让激光笔发出的激光沿右侧光屏入射到平面镜上的O点,先不折转光屏时,法线ON左
侧光屏上能观察到反射光线,再将左侧光屏沿ON向后转动,左侧光屏上观察不到反射光线。这说明光
的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在_________平面上。
(2)小林使入射光线与平面镜间的夹角为60°时,测得反射角大小应为________。
【答案】(1)同一;(2)30°.
【详解】(1)先不折转光屏时,法线ON左侧光屏上能观察到反射光线,再将左侧光屏沿ON向
后转动,呈现反射光线的左侧光屏和呈现入射光线的右侧光屏不在同一平面内,所以在左侧光屏上观
察不到反射光线,但反射光线和入射光线仍在一个平面内。这说明光的反射现象中,反射光线、入射
光线和法线在同一平面内。
(2)小林使入射光线与平面镜间的夹角为60°时,此时入射角为30°,根据光的反射定律可得,反
射角大小应为30°。
20.(2022·四川自贡·统考中考真题)在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,水平放置平
面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可以绕ON翻折。
(1)实验时,把纸板ENF垂直放在平面镜上,入射光线AO的法线是___________,光线AO的入
射角大小是___________度;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___________;
A.改变纸板与平面镜之间的夹角 B.沿ON向后转动纸板E
C.沿ON向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点,纸板F上会显示出反射光束OB,接着将纸板F
绕ON向后翻折,则纸板F上___________(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内(选填“同一平面”或“不同平面”)
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明_____。
A.反射角等于入射角 B.在光的反射现象中,光路可逆
【答案】(1)ON,40;(2)D;(3)不能,同一平面;(4)B。
【详解】(1)纸板ENF垂直放在平面镜上,光线沿AO射入,经平面镜反射,沿OB射出。法线
与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内,且法线垂直于反射面,故入射光线AO的法线是ON。
入射角是入射光线与法线的夹角,由图可知,光线AO的入射角大小为90°-50°=40°
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,使实验结论更具普遍性,可多次改变入射角,记录每
次反射角的变化,对比每次入射角和反射角的大小关系,得出实验结论,故ABC不符合题意,D符合
题意。故选D。
(3)将纸板F绕ON向后翻折,反射光线的位置并不会随之发生改变,纸板F不能显示出反射光
线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜,反射光将沿OA方向射出,说明在光的反射现象中,
光路是可逆的,并不能说明反射角等于入射角,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。