备战2020年中考物理专题02光的反射定律（含解析）.doc

1 专题 02 光的反射定律 1．光的反射定义：光射在物体表面时，被反射回来的现象．叫做光的反射。 2．光的反射定律： (1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。 (2)反射光线和入射光线分居法线两侧。 (3)反射角等于入射角。 (4)光路是可逆的。 3．镜面反射和漫反射的异同点 不同点分类 反射面特点 反射光方向 常见现象 相同点 镜面反射 光滑平面 反射光线仍然平 行，只能在一个 方向看到反射光 黑板反光，水面、 玻璃面刺眼 漫反射 凹凸不平 反射光向各个方 向，各个方向都 能看到 从各个方向都能 看到黑板上的字 严格遵守光 的反射规律 4.2020 年，如果再考这个实验，下列总结出来的命题点需要引起重视： （1）在探究光的反射定律时，要想研究对于已知光路，光能否沿它的反方向传播，做法是将激光器对准反 射光线，看光线是否沿着原来入射光线的方向反射出去。验证光路是可逆的这个结论。 （2）探究光的反射定律,将纸板向后旋转一个角度的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平 面内。 （3）探究光的反射定律实验需要那些器材有电筒（或者激光笔）、小平面镜、白纸、图钉（或透明胶 条）、刻度直尺、大头针、量角器等。 （4）探究光的反射定律实验中,硬纸板的主要作用是显示光路，验证反射光线、入射光线、法线共面。 （5）探究光的反射定律用到什么物理探究方法用到理想模型法、等效替代物理探究方法。2 （6）实验时让光贴着纸板入射，目的是实验时如果不让光贴着纸板入射，则无法看见入射光线以及反射光 线，就无法确定反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，因此实验时让光贴着纸板入射是为了检验 反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。 （7）探究光的反射定律中要观察和记录观察反射光线的传播方向，入射、反射光线及法线是否在同一平面 内；记录的则是测量的反射角的值。 （8）用激光笔做这个实验比较好。但要注意的地方有通常在汇报、教学、导游人员都会使用激光笔，来投 映一个光点或一条光线指向物体，但它在特定场所，例如艺术馆（有些画作怕光）、动物园等都不宜使用。 不当使用激光笔可能造成视网膜严重受损，甚至失明，儿童不宜使用。初中生这实验时，一定要注意正确 使用激光笔。 【例题 1】（2019 海南）一束平行光线与镜面成 30°的夹角入射到平面镜上，则反射光线和入射光线的夹 角是　　；彩色电视机画面上的丰富色彩是由三原（基）色光混合而成的。色光的三原（基）色是指红　 　 蓝。 【答案】120°；绿。 【解析】光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于 法线两侧；反射角等于入射角。入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射 光线与法线的夹角。彩色电视机荧屏上呈现各种颜色是由红绿蓝三色色光合成的，红、绿、蓝三种色光叫 色光的三原色。 （1）当入射光线与镜面夹角为 30°时，入射角为 90°﹣30°＝60°，由于反射角等于入射角，所以反射 角也为 60°；则入射光线与反射光线的夹角为：60°+60°＝120°； （2）色光的三原（基）色是指红、绿、蓝，彩色电视机画面上的丰富色彩是由这三种色光混合而成的。 【例题 2】（2018 吉林）画出图中入射光线 AO 的反射光线并标出反射角的大小． 【答案】如图所示。 专题考法 3 【解析】由图可知，入射光线与法线的夹角即入射角为 60°，根据反射角等于入射角等于 60°，即可在法 线的另一侧画出反射光线． 【例题 3】（2018 陕西）如图所示。在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸 板垂直放在平面镜上。 （1）实验时让光贴着纸板入射是为了 。 （2）如果纸板没有与平面镜垂直，当光贴着纸板沿 AO 入射时， （填“能”或“不能”）在纸板上看 到反射光。 （3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是 。 （4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当 。 【答案】（1）使反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（2）不能；（3）用量角器代替 纸板做实验； （4）进行多次实验． 【解析】（1）实验时如果不让光贴着纸板入射，则无法看见入射光线以及反射光线，就无法确定反射光线、 入射光线和法线是否在同一平面内，因此实验时让光贴着纸板入射是为了使反射光线、入射光线、法线在 同一平面内； （2）法线在纸板上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂 直，则镜面的法线不在纸板上， 入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线； （3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，可以用量角器代替纸板，这样就可以直接读出反射 角和入射角的大小，进行比较； （4）只进行一次实验，根据一次测量就得出实验结论，实验结论不具有普遍性，为了得出普遍结论，使结 论符合客观事实，应进行多次实验，进行多次测量． 线的右侧即可做出反射光线 OB．4 一、选择题 1．（2018 武汉）如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（　　） A B C D 【答案】A 【解析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法 线的两侧；反射角等于入射角．据此结合图片进行分析． 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，因为入射角∠PON 等于 60°，所以反射角也等于 60°（即反 射光线与法线的夹角），故 A 符合光的反射定律． 2.（2019 福建省）光线从空气射到平静的水面，入射角为 50°，则反射光线与水面的夹角为（　　） A．0° B．40° C．50° D．100° 【答案】B 【解析】入射光线与法线的夹角为 50°，即入射角为 50°。 则光与水面的夹角为 90°﹣50°＝40°，根据光的反射定律，反射角也为 50°，所以反射光线与界面的夹 角为 40°。 二、填空题 3.（2018 沈阳）如图所示，MM′为平面镜，AO 为入射光线，ON 为法线，入射光线与平面镜的夹角为 ∠AOM=30°，则入射角大小为___．若入射光线 A0 对应的反射光线沿着 OD 射出，则反射角应该是_____（从 “∠BON”、“∠NOC”、“∠DON”或者“∠DOM′”中确定一个选填）。 【答案】60°. ∠DON。 【解析】在光的反射现象中，入射光线与法线之间所成的角叫入射角。反射光线与法线之间的夹角叫反射 角。很明显知道∠AON 是入射角。∠DON 是反射角。5 光的反射定律的内容是反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧； 反射角等于入射角．根据题意有∠AON=∠NOM-∠AOM=90°-30°=60° 所以入射角大小为 60°。入射光线 A0 对应的反射光线沿着 OD 射出，则 OD 是反射光线，则∠DON 是反射角。 4.（2018 哈尔滨）一束平行光与镜面成 30°角射到平面镜上，反射角大小是　　，人迎着反射光的方向可 以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射光，这是由于发生了　　（选填“镜面反射”或“漫反 射”）． 【答案】60°；镜面反射． 【解析】反射角是反射光线和法线的夹角，入射角是入射光线和法线的夹角；平行光线经平面镜之后平行 射出，这种反射是镜面反射．一束光与镜面成 30°角入射在平面镜上，则入射角为 90°﹣30°=60°．则 其反射角也是 60°，光线射向平面镜，经平面镜反射后，平行射出，正好反射到有的人眼睛上，就得很刺 眼，这种反射是镜面反射．而从某些方向上得到的反射光线较少，所以看到平面镜很暗． 5.（2018 湖北宜昌）生活中经常提到的“影，与我们所学到的光学知识有关．例如，水中倒影和立竿见影 中的“影”，前者是由　　形成的，后者是由　　形成的． 【答案】光的反射；光在同种均匀介质中沿直线传播． 【解析】要解决此题，需要掌握光的反射现象，知道平面镜成像是由于光的反射形成的． 要掌握光沿直线传播现象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的．水中的“倒 影”属于平面镜成像现象，是由光的反射形成的． “立竿见影”是由于光沿直线传播，照射到不透明的竿上而形成的影子． 6.（2018 河北）由于光在电影屏幕上发生________，所以人们能从不同方向看到屏幕上的像．小明想用一 块平面镜使水平面成 30°角的太阳光竖直射入井中（如图所示），则反射光线与入射光线的夹角为______。 【答案】漫反射；120°． 【解析】（1）银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，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．因此光在银幕上发生漫反射； （2）由于反射光线竖直射入井内，过入射点 O 竖直向下做出反射光线 OB；然后作∠AOB 的角平分线即为法 线（ON）． 由图知：反射光线和入射光线的夹角∠AOB=30°+90°=120°；6 则反射角∠BON= ∠AOB= ×120°=60°。作图如下： 三、作图题 7．（2019 四川攀枝花）在图中根据给出的入射光线 AO 画出反射光线 OB。 【答案】 【解析】根据反射定律作出反射光线的光路图，题目中已经作出法线，在根据反射光线和入射光线分居法 线两侧，作出反射角等于入射角即可。根据光的反射定律，题目中已经作出垂直于镜面的法线，做反射光 线 OB 使反射角等于入射角即可。 8.（2018 云南）如图所示，射向平面镜的一束光 AO 经镜面反射后沿水平方向 OB 射出图中，ON 是∠AOB 的 角平分线，请在图中作出平面镜放置的位置并标出入射角 α。 【答案】如图所示： 【解析】本题考查了光的反射定律的应用，首先要熟记光的反射定律的内容，并要注意入射角与反射角的 概念，法线为入射光线和反射光线的角平分线，法线与平面镜垂直。 由题知，OB 为反射光线，题目已经过入射点作出入射光线 AO 与反射光线 OB 夹角的平分线（即法线），再7 过入射点作垂直于法线的平面镜即可，入射角是入射光线与法线的夹角。 9.（2018 海南）如图所示，入射光线与镜面成 30°，请按照要求作答：①画反射光线；②标出反射角． 【答案】如下图所示： 【解析】要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光 线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角．可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”． 要掌握入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角．过入 射点 O 做出法线 ON，已知入射光线与镜面的夹角为 30°，则入射角等于 90°﹣30°=60°，根据反射角等 于入射角，在法线的右侧即可做出反射光线 OB． 10.（2018 内蒙古通辽）如图所示，一位同学在通过平面镜看蜡烛的火焰，请画出他看到火焰在镜中像的光 路图。（可取烛焰上任意一点画出一条光路即可） 【答案】如图所示。 【解析】人看见平面镜中的蜡烛，是蜡烛发出的光线射向平面镜发生反射后进入人眼的。而人总以为光是 沿直线传播的，所以便在平面镜后形成了，由反射光线反向延长线会聚形成的虚像是 S’。作图时注意虚像 和人眼是在一条直线上的。先作出像点，然后连接人眼和像点，与平面镜的交叉点为入射点，然后连接物 点和入射点为入射光线。 四、实验探究题 11.（2018 齐齐哈尔）利用如图装置进行“探究光的反射规律”实验：8 （1）将一束光贴着纸板 A 沿 EO 射到 O 点，若将纸板 B 向前或向后折，此时在纸板 B 上看不到反射光，这 样做的目的是探究 ． （2）将入射光线 EO 向法线靠近时，看到反射光线 OF___（填：”靠近”或”远离”）法线． （3）将纸板 A、B 置于同一平面后，若将一束光贴着纸板 B 沿 FO 射到 O 点，反射光将沿图中的 OE 方向射 出，说明光在反射时， ． （4）光屏在实验中的作用是：① ；② ． （5）实验时光屏应如何放置？ ． 【答案】（1）反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；（2）靠近；（3）光路是可逆的；（4）① 显示光的传播路径；②探究入射光线、反射光线、法线是否共面．（5）光屏与镜面垂直． 【解析】（1）将一束光贴着纸板 A 沿 EO 射到 O 点，若将纸板 B 向前或向后折，此时在纸板 B 上看不到反 射光，这样做的目的是探究三线是否在同一个平面内。 （2）将入射光线 EO 向法线靠近时，看到反射光线 OF 靠近法线．说明入射角变小，折射角也变小。 （3）将纸板 A、B 置于同一平面后，若将一束光贴着纸板 B 沿 FO 射到 O 点，反射光将沿图中的 OE 方向射 出，说明光在反射时，光路是可逆的． （4）光屏在实验中有两个作用：①显示光的传播路径；②探究入射光线、反射光线、法线是否共面．（5） 实验时光屏与镜面垂直． 12.（2018 大连）如图所示是小明同学探究反射定律的实验装置。平面镜 M 平放在平板上，白色硬纸板竖立 在镜面上，硬纸板是由 E、F 两块粘接起来的，其中 F 可绕接缝 ON 转动。 （1）实验时从白纸板前不同的方向都能看到光的传播路径，这是因为光在光屏上发生 （填“镜面反 射”或“漫反射”）.9 （2）白色硬纸板在实验中的作用是： 。 （3）以法线 ON 为轴线，将白色硬纸板的 F 面绕法线 ON 向后折转，此时反射光线 （选填“消失”、 “仍存在”） （4）将纸板 A、B 置于同一平面后，若将一束光贴着纸板 B 沿 FO 射到 O 点，反射光将沿图中的 OE 方向射 出，说明 。 【答案】（1）漫反射。（2）①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内．（3）仍 存在。（4）光路是可逆的。 【解析】（1）光屏表面凸凹不平，光射入时，在它表面反射的光杂乱无章，沿着各个方向都有。这类反射 未漫反射。 （2）当两块硬纸板在一个平面内时，看以看到入射光线和反射光线，将硬纸板 F 向后折转一个角度后，看 不到反射光线，所以硬纸板 F 的主要作用由两个：①呈现反射光线，②验证反射光线与入射光线及法线在 同一平面内． （3）将白色硬纸板的 F 面绕法线 ON 向后折转，反射光线不在 F 面上，但仍然存在。 （4）将一束光贴着纸板 A 沿 EO 射到 O 点，反射光将沿图中的 OF 方向射出，若将一束光贴着纸板 B 沿 FO 射到 O 点，反射光将沿图中的 OE 方向射出，说明光路具有可逆性。