光的反射提高知识讲解

光的反射（提高）撰稿：史会娜审稿：蒙阿妮【学习目标】1.了解光在一些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，用“i”表示。反射角反射光线与法线的夹角，用“r”表示。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、光的反射定律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——两角相等要点诠释：1、反射定律是用来确定发射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。2、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、光路的可逆性在反射现象中，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：验证光路可逆的小实验：1.晚上，在暗处A点，用一个“手电筒”照射“平面镜”（斜射），光被反射，在B处有一个亮斑。然后，平面镜不动，在暗处B点，用一个“手电筒”照射“平面镜”（斜射），光被反射，在A处有一个亮斑。2.在桌上铺上一张白纸，在白纸上竖直立一块平面镜，用激光手电沿桌面向平面镜射出一束光，在白纸上沿激光的路线用笔画出光的路线，并标出方向，然后沿相反的方向逆向射向平面镜，会发现与原来的光线的路线相同，只是方向相反，由此可证明光路是可逆的。要点四、【高清课堂：《光的反射》】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。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、光的反射定律1.关于光的反射，下列说法正确的是（）A．当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也是20°B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律【答案】B【解析】当入射光线与反射面的夹角为20°时，则入射角为70°，所以反射角也为70°，所以A说法错误；入射光线靠近法线时，入射角减小，所以反射角也减小，反射光线靠近法线，所以B说法正确；入射角增大5°时，反射角也增大5°，所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°，所以C说法错误；镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，所以D说法错误。【总结升华】题目考查了光的反射定律的应用，镜面反射和漫反射的异同。要注意：明确反射角和入射角；反射角等于入射角，所以当入射角增大（或减小）时，反射角也随着入射角的变化而变化。举一反三：【变式】关于光的反射定律，下面哪种说法是错误的（）A．反射光跟入射光线和法线在同一平面上B．入射角等于反射角C．反射光线和入射光线分居在法线的两侧D．若入射角逐渐减小，则其反射角也将逐渐减小【答案】B2.如图所示，一束平行光垂直射到镜面上，反射角是度；保持入射方向不变，为使图中所在位置的眼睛能看到反射光，平面镜应逆时针方向转度，此时入射角是度。【思路点拨】明确反射角、入射角、法线，反射角等于反射光线与法线的夹角，入射角等于入射光线与法线的夹角，法线垂直平面镜；入射光线的方向不变，反射光线如图眼睛所看到的方向，根据反射角等于入射角可以确定法线；根据法线垂直平面镜，确定平面镜的位置；边分析边画图，最后根据反射角和入射角的关系，得出答案。【答案】0；30；30【解析】平行光垂直射到镜面上时，入射光线、反射光线、法线重合，因此入射角等于反射角，都为0°；保持入射光的方向不变，使图中所在位置的眼睛能看到反射光，说明进入眼睛的光线为反射光线，如图所示：从图中可知，入射光线与反射光线的夹角为：90-30=60，故入射角、反射角为30°。则平面镜逆时针转过的角度为：90-30-30=30【总结升华】此题主要考查了光的反射定律的应用，要熟练掌握光的反射定律的内容。题目利用了反射角与入射角的关系、平面镜和法线垂直来确定角度的大小，解决这类题目必要时可以通过作图得出角度的大小。举一反三：【变式】如图一束光线从与镜面成30°角的方向射到平面镜上，当平面镜转动至虚线位置时，反射光线与入射光线的夹角为（）A．40°B．100°C．140°D．80°【答案】B类型二、镜面反射和漫反射3.晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去，是（）A．白纸和平面镜都较亮B．白纸和平面镜都较暗C．白纸被照亮而平面镜较暗D．平面镜被照亮而白纸较暗【答案】C【解析】如图，当手电筒垂直照射白纸和平面镜，平面镜发生镜面反射，反射光线垂直反射，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，人眼感觉平面镜是暗的；手电筒垂直照射到白纸上，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，人眼感觉白纸是亮的。【总结升华】题目考查了人看到不发光的物体是由于反射光线进入人眼；平行光线射向平滑的反射面，反射光线平行射出；如果正对反射光线的方向去看，更多的光线进入眼睛，感觉很亮；如果平行光线射向粗糙的反射面，反射光线射向四面八方。举一反三：【变式】雨后的地面上有许多积水，在有月光的夜晚，小明走路时，不想自己踩到积水，则下列行走的方法中正确的是（）A．迎着月光时走暗处，背着月光时走亮处B．迎着月光时走亮处，背着月光时走暗处C．迎着月光和背着月光时，都走暗处D．迎着月光和背着月光时，都走亮处【答案】A类型三、实验探究与作图4.小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。实验次数入射角反射角130O30O240O40O350O50O（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如下表所示。由此可得：在反射现象中，反射角入射角。（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到0点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在内，此时，在纸板B上（填“能”或“不能”）看到反射光线。（3）若将一束光贴着纸板B沿F0射到O点，光将沿图中的方向射出。【答案与解析】（1）根据光的反射定律，反射角等于入射角。故答案为：等于。（2）在实验过程中，将纸板向前或向后折，是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内，此时在纸板B上将不能看到反射光线。故答案为：同一平面；不能。（3）反射光路是可逆的，当光贴着纸板B沿F0射到O点，光将沿OE方向射出，故答案为：OE。【总结升华】此题是探究光的反射定律的内容，要掌握光的反射定律的内容，知道反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。同时考查了光路的可逆性。5.自行车是一种便捷的交通工具，它包含了许多物理知识。例如，自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意。尾灯的结构如图所示，请在图中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点。【思路点拨】两个互成直角的平面镜，无论光线从哪个方向入射到其中的一个平面镜时，经过两次反射后，反射光线最终沿原来的方向反射回去（和入射光线的方向平行）。【答案与解析】通过作图知，反射光线与入射光线平行，即光线从哪里来，还反射到哪里去，会引起司机注意而避免事故的发生。【总结升华】题目联系实际，考查了光的反射在日常生活中的应用。举一反三：【变式】【高清课堂：《光的反射》例2.】画出下图的反射光线【答案】