文档内容
让更多的孩子得到更好的教育
光的反射(基础)
责编:冯保国
【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:
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第1页 共5页让更多的孩子得到更好的教育
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 角 角
序 i r
第一次 4 45o
5o
第二次 6 60o
0o
(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:光线照到凸凹不平的表面上,发生漫反射。凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第2页 共5页让更多的孩子得到更好的教育
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】D
2. 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
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第3页 共5页让更多的孩子得到更好的教育
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.在探究“光反射时的规律”实验中,某小组实验步骤如下:
A.把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第4页 共5页让更多的孩子得到更好的教育
如图甲所示。
B.让一束红光贴着硬纸板沿着某一角度射到O点,经平面镜反射,沿着另一方向射出,在纸板上用笔描出
入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变入射光线的方向,重做两次,换用另一种颜色的笔,记录光的径
迹。(如甲图)
C.取下硬纸板,用量角器测量NO两侧的角i和角r。
D.纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把纸板NOF向前折或向后折,观察反射光线。(如乙图)
根据上述实验步骤,回答下列问题:
(1)该实验中硬纸板显示出:反射光线与入射光线 两侧。
(2)该实验中硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法线是否在 。
(3)由实验步骤C可以得到的规律是 。
(4)在甲图中,如果将光线沿着FO射向平面镜时,你还会发现的规律是在
【答案与解析】(1)使光线按照不同角度沿纸板射向镜面O点,反射光线和入射光线始终分居法线两侧。
故答案为:分居法线。
(2)使光线沿纸板射向镜面O点,然后把硬纸板NOF向前折或向后折是为了确定反射光线、入射光线、法
线是否在同一平面内。故答案为:在同一平面内。
(3)分别量出入射角和反射角的度数,可以发现,反射角始终等于入射角。故答案为:反射角等于入射角。
(4)如果将光源沿FO射入一条入射光线,会观察到反射光线会沿OE的方向射出,这说明了在反射现象中
光路具有可逆性。故答案为:在反射现象中光路是可逆的。
【总结升华】探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反
射、入射角,将入射光线和反射光线的位置互换进行实验,观察反射光线与原来入射光线的关系等。
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。
地址:北京市西城区新德街20号4层 电话:010-82025511 传真:010-82079687 第5页 共5页